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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine landwirtschaftliche Feldspritze zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
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Auf dem Gebiet der Landwirtschaft sind eine Vielzahl von Varianten gezogener, angebauter und/oder selbstfahrender Arbeitsmaschinen bekannt. Hierzu zählen unter anderem als landwirtschaftliche Spritzgeräte, insbesondere Feldspritzen, ausgebildete Verteilmaschinen die zur Abgabe einer Spritzflüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche geeignet sind. Die Spritzflüssigkeit ist dabei gattungsgemäß als Unkrautbekämpfungsmittel, Pflanzenschutzmittel und/oder Düngemittel ausgeführt und zur Aufbringung auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche und/oder einem Pflanzenbestand vorgesehen.
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Aufgrund der verhältnismäßig großen Abmessungen landwirtschaftlicher Nutzflächen, weisen derartige landwirtschaftliche Spritzgeräte für gewöhnlich zumindest ein sich quer zu einer Fahrtrichtung erstreckendes, insbesondere klappbares, Spritzgestänge auf. Entlang des Spritzgestänges sind dabei eine Vielzahl von Ausbringmittel, insbesondere nach Art von Spritzdüsen und/oder Schaltelementen, angeordnet mittels denen die Spritzflüssigkeit bedarfsgerecht, insbesondere teilflächenspezifisch, auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche ausgebracht wird. Darüber hinaus ist den Ausbringmitteln zumindest eine fluidleitende Förderleitung und zumindest eine, insbesondere zentrale, Fördereinheit vorgeordnet, welche dazu geeignet sind, die Spritzflüssigkeit in einstellbarer Weise vom zumindest einen Vorratsbehälter zu den jeweiligen Ausbringmitteln zuzubringen. Die Ausbringung der Spritzflüssigkeit wird hierbei ferner je nach Bedarf und mittels wenigstens einem einstellbaren und den jeweiligen Ausbringmitteln zugeordneten Betriebsparameter beeinflusst.
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Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in
EP 1 346 637 A1 beschrieben. Demnach sind Verfahren zur bedarfsgerechten, insbesondere düsenweise gesteuerten und/oder geregelten, Ausbringung der Spritzflüssigkeit bekannt. Hierbei wird die Spritzflüssigkeit in Abhängigkeit wenigstens eines zumindest einem ersten Ausbringmittel zugeordneten ersten Betriebsparameter, insbesondere einer ersten Ausbringmenge, und wenigstens eines zumindest einem zweiten Ausbringmittel zugeordneten zweiten Betriebsparameter, insbesondere einer zweiten Ausbringmenge, ausgebracht.
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Die Betriebsparameter, insbesondere die Ausbringmenge, der jeweiligen Ausbringmittel sind dabei von einem Bediener und/oder einem dem Spritzgerät, insbesondere der Feldspritze, zugeordneten Steuer- und/oder Regelsystem so einzustellen, dass die Spritzflüssigkeit in beabsichtigter und/oder notwendiger Weise aus dem jeweiligen Ausbringmittel auf der Nutzfläche und/oder dem Pflanzenbestand ausgebracht wird. Der Bedarf an Spritzflüssigkeit unterscheidet sich hierbei unter anderem aufgrund des jeweiligen Zustands, des Typs und/oder der Anzahl, insbesondere Dichte, des Pflanzenbestands in den jeweiligen Bereichen der Nutzfläche. Ferner ist es auch aufgrund der, insbesondere schwankenden, Geschwindigkeit, mit der die jeweiligen Ausbringmittel oberhalb der Nutzfläche und/oder dem Pflanzenbestand verfahren werden, erforderlich, die Betriebsparameter, insbesondere die Ausbringmengen, zu variieren. Unter dem Pflanzbestand einer Nutzfläche werden erfindungsgemäß neben landwirtschaftlichen Nutzpflanzen alternativ oder zusätzlich Unkräuter und/oder dergleichen verstanden.
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Während der Ausbringung treten jedoch häufig Situationen auf in denen der Bedarf an Spritzflüssigkeit entlang des Gestänges, insbesondere der daran angeordneten Ausbringmittel, derart schwankt und/oder voneinander abweicht, dass zumindest ein einzustellender und/oder erforderlicher Betriebsparameter von wenigstens einem der Ausbringmittel zumindest nahezu nicht erreicht wird und/oder systembedingt nicht eingeregelt werden kann. Somit kann hierdurch eine ordnungsgemäße Ausbringung, beispielsweise zur Bildung eines vom Ausbringmittel ausgehenden Spritzfächers, nicht mehr umgesetzt werden. Solche Situationen treten bei modernen Spritzgeräten häufig während der Ausbringung bei Kurvenfahrten oder bei der Verwendung von Applikationskarten auf.
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Aus der Druckschrift
US 5 134 961 A ist ein Verfahren bekannt, bei welchem unter anderem eine Differenz zwischen den Betriebsparametern, insbesondere der Ausbringmengen, ermittelt und/oder erfasst wird. Befindet sich die Differenz hierbei außerhalb eines, insbesondere definierten, Akzeptanzbereichs, wird der erste und/oder zweite Betriebsparameter, insbesondere die erste und/oder zweite Ausbringmenge, angepasst, wobei sich die Differenz nach der Anpassung, insbesondere durch eine Korrektur des ersten und/oder zweiten Betriebsparameters, innerhalb des Akzeptanzbereichs befindet.
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Derartige Verfahren und/oder Spritzgeräte führen eine solche Anpassung, insbesondere Korrektur, der Betriebsparameter, insbesondere der Ausbringmengen, nach wenigstens einer in der Regel vom Hersteller fest vorgegebenen Bestimmungs- und/oder Berechnungsoperation aus. Die Anpassung, insbesondere Korrektur, stellt also bisher stets einen Kompromiss dar, welcher zu einer noch gerade akzeptablen Ausbringung, insbesondere Ausbringqualität, in den unterschiedlichen Ausbringsituationen führt.
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In einer Vielzahl derartiger Ausbringsituationen könnte die Ausbringung, insbesondere die Flexibilität derartiger Spritzgeräte und/oder Ausbringverfahren, jedoch noch weiter verbessert werden, wenn der Bediener bzw. Landwirt derartige Anpassungen, insbesondere Korrekturen, in besonders einfacher Weise, insbesondere anhand von unterschiedlichen Bedingungen und/oder Erfahrungswerten, beeinflussen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine von mehreren, insbesondere vorgegebenen, Regelstrategien ausgewählt wird, wobei der zumindest eine erste und/oder zweite Betriebsparameter, insbesondere die zumindest eine erste und/oder zweite Ausbringmenge, in Abhängigkeit der ausgewählten Regelstrategie angepasst, insbesondere korrigiert, wird.
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In Folge dieser Maßnahme wird dem Steuer- und/oder Regelsystem zumindest temporär, vorzugsweise bis zur Beendigung der Ausbringung und/oder darüber hinaus, aus mehreren Auswahlmöglichkeiten vorgegeben, in welcher Art und Weise die Betriebsparameter, insbesondere die Ausbringmengen, angepasst und/oder korrigiert werden. Die Regelstrategie legt vorzugsweise fest ob nur der dem wenigstens einen ersten Ausbringmittel zugeordnete erste Betriebsparameter, insbesondere die erste Ausbringmenge, oder alternativ oder zusätzlich der dem zweiten, insbesondere anderen, Ausbringmittel zugeordnete zweite Betriebsparameter, insbesondere die zweite Ausbringmenge, beim Überschreiten des Akzeptanzbereiches durch die Differenz angepasst und/oder korrigiert wird. Alternativ oder zusätzlich legt die Regelstrategie die Regelempfindlichkeit und/oder die Regelgeschwindigkeit mit der die Anpassung und/oder Korrektur der Betriebsparameter, insbesondere der Ausbringmengen, ausgeführt wird fest. Besonders bevorzugt legt die jeweilige Regelstrategie fest, zu welchen Anteilen und/oder in welche Richtung ein jeweiliger Betriebsparameter, insbesondere eine jeweilige Ausbringmenge, angepasst und/oder korrigiert wird. Mit anderen Worten wird hierbei vorzugsweise festgelegt ob die Betriebsparameter, insbesondere die Ausbringmengen, bei einer Anpassung und/oder Korrektur, insbesondere im Mittel, vergrößert oder verringert werden. Die Betriebsparameter werden dabei derart angepasst und/oder korrigiert bis die Differenz zumindest teilweise verringert wird und/oder sich innerhalb des Akzeptanzbereichs befindet. Besonders bevorzugt wird die Regelstrategie, insbesondere manuell, vom Bediener mittels eines dem Spritzgerät zugeordneten Eingabe- und/oder Anzeigemittels, insbesondere einem mobilen Touch-Display und/oder einem Mobilfunkgerät, ausgewählt und/oder vorgegeben.
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Unter dem Betriebsparameter ist vorzugsweise eine durchflussrelevante und/oder zumindest einem Ausbringmittel zugeordnete Größe zu verstehen, die eine von zumindest einem Ausbringmittel ausbringbare Menge an Spritzflüssigkeit, insbesondere eine Ausbringmenge, zumindest teilweise abbildet und/oder beeinflusst. Besonders bevorzugt stellt der Betriebsparameter die Ausbringmenge selbst des jeweiligen Ausbringmittels dar. Insbesondere stellt somit der erste Betriebsparameter die Ausbringmenge des zumindest einen ersten Ausbringmittels dar, während der zweite Betriebsparameter die Ausbringmenge des zumindest einen zweiten Ausbringmittels darstellt. Alternativ oder zusätzlich ist unter dem Betriebsparameter ein Druck und/oder Volumenstrom zu verstehen. Der Betriebsparameter wird hierbei je nach bevorzugter Ausführungsvariante bezogen auf zumindest ein Ausbringmittel oder alternativ bezogen auf eine Mehrzahl von Ausbringmitteln, insbesondere für eine Gruppe oderTeilbreite von Ausbringmitteln, bestimmt. Die Betriebsparameter werden ferner bevorzugt abgerufen, eingegeben und/oder, insbesondere innerhalb vom Steuer- und/oder Regelsystem ausführbaren Ermittlungs- und/oder Rechenalgorithmen, ermittelt. Alternativ oder zusätzlich können die Betriebsparameter auch sensorisch, insbesondere mittels zumindest einer Sensoreinrichtung, beispielsweise mittels wenigstens einem Ausbringmittel zugeordneten Durchfluss- und/oder Drucksensoren erfassbar sein und/oder erfasst werden.
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Darüber hinaus kann unter dem Betriebsparameter alternativ oder zusätzlich auch die Zusammensetzung der aus dem jeweiligen zumindest einen Ausbringmittel ausbringbaren Spritzflüssigkeit verstanden werden. Die Spritzflüssigkeit ist dabei in bevorzugter Weise zu einem bestimmten Anteil aus wenigstens einer Trägerflüssigkeit, insbesondere Wasser, und einem weiteren bestimmten Anteil aus wenigstens einem Wirkstoff, insbesondere einem Unkrautbekämpfungsmittel, Pflanzenschutzmittel und/oder Düngemittel, zusammengesetzt. Die jeweiligen Anteile der Trägerflüssigkeit und des wenigstens einen Wirkstoffs sind hierbei für die jeweiligen Ausbringmittel, insbesondere düsenweise und/oder teilbreitenweise mittels zugeordneter Dosierorgane, anpassbar.
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In einer ferner bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Spritzmittel, insbesondere die anpassbare Zusammensetzung des Spritzmittels, in Abhängigkeit der auswählbaren Regelstrategie beeinflusst und/oder angepasst.
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Erfindungsgemäß bezeichnet der Begriffe „Akzeptanzbereich“ sofern nicht anders explizit angegeben, vorzugsweise einen zulässigen Bereich für die, insbesondere bestimmten, Betriebsparameter und/oder die, insbesondere ermittelte und/oder erfasste, Differenz zwischen einem bzw. einer minimalen und maximalen Betriebsparameter und/oder Differenz. Alternativ oder zusätzlich bezeichnet der Begriff „Akzeptanzbereich“ einen maximalen und/oder minimalen Schwellenwert für den, insbesondere bestimmten, Betriebsparameter und/oder die, insbesondere ermittelte und/oder erfasste, Differenz. Der Akzeptanzbereich wird bevorzugt temporär oder alternativ statisch für den gesamten Ausbringvorgang oder darüber hinaus vom Bediener und/oder das Steuer- und/oder Regelsystem für zumindest ein Ausbringmittel, vorzugsweise alle Ausbringmittel, zugeordnet festgelegt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Akzeptanzbereich auch zumindest teilweise variabel, insbesondere innerhalb eines definierten Toleranzbereichs, vom Steuer- und/oder Regelsystem während der Ausbringung, insbesondere in Abhängigkeit von unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen, anpassbar sein.
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Die Ausbringmittel sind vorzugsweise als Schaltelemente bzw. Ventile und/oder Spritzdüsen, insbesondere nach Art von Einfach- oder Mehrfachdüsenkörpern, ausgebildet. Die Ausbringmenge der jeweiligen Ausbringmittel wird hierbei bevorzugt, insbesondere individuell oder teilflächenspezifisch, für jedes Ausbringmittel einzeln oder gruppen- bzw. teilbreitenweise für eine Mehrzahl von Ausbringmittel gesteuert und/oder geregelt. Die Ausbringmenge wird ferner bevorzugt in Abhängigkeit unterschiedlicher Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen, einer hinterlegbaren und/oder abrufbaren Applikationskarte, der Geschwindigkeit des Spritzgeräts und/oder der, insbesondere einzelnen, Ausbringmittel und/oder in Abhängigkeit des Zustands, Typs und/oder dem Entwicklungsstand des Pflanzenbestands bestimmt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Regelstrategie aus zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, Regelstrategien auswählbar. Bei einer bevorzugten ersten Regelstrategie wird ein kleinerer Betriebsparameter aus dem ersten oder zweiten Betriebsparameter in Richtung eines größeren Betriebsparameters angepasst und/oder korrigiert Beispielweise wird dabei eine bestimmte und/oder erfasste minimale Ausbringmenge in Richtung einer größeren, insbesondere maximalen, Ausbringmenge angepasst und/oder korrigiert, während die größere, insbesondere maximale, Ausbringmenge zumindest nahezu aufrecht und/oder konstant gehalten wird. Bei einer ferner bevorzugten zweiten Regelstrategie wird ein größerer Betriebsparameter aus dem ersten oder zweiten Betriebsparameter in Richtung eines kleineren Betriebsparameters angepasst und/oder korrigiert. Beispielweise wird dabei eine bestimmte und/oder erfasste maximale Ausbringmenge in Richtung einer kleineren, insbesondere minimalen, Ausbringmenge angepasst und/oder korrigiert, während die kleinere, insbesondere minimale, Ausbringmenge zumindest nahezu aufrecht und/oder konstant gehalten wird. Bei einer weiteren bevorzugten dritten Regelstrategie wird sowohl der kleinere Betriebsparameter in Richtung des größeren Betriebsparameters als auch der größere Betriebsparameter in Richtung des kleineren Betriebsparameters angepasst und/oder korrigiert. Beispielweise wird hierbei eine, erfasste und/oder bestimmte, minimale Ausbringmenge vergrößert und eine, erfasste und/oder bestimmte, maximale Ausbringmenge verringert. Die Anpassung und/oder Korrektur der Betriebsparameter in der bevorzugten dritten Regelstrategie kann für die jeweiligen Betriebsparameter zu gleichen oder ungleichen Anteilen ausgeführt werden, so dass beispielsweise, insbesondere wahlweise, der größere Betriebsparameter in einem größeren oder geringeren Verhältnis angepasst und/oder korrigiert wird als der kleinere Betriebsparameter.
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Alternativ oder zusätzlich kann unter einem großen bzw. größeren Betriebsparameter auch eine Zusammensetzung der Spritzflüssigkeit mit höherem Anteil an Wirkstoff zur Trägerflüssigkeit verstanden werden, während unter einem kleinen bzw. kleineren Betriebsparameter eine Zusammensetzung der Spritzflüssigkeit mit niedrigerem Anteil an Wirkstoff zur Trägerflüssigkeit verstanden wird. Somit kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich auch die Wirkstoffkonzentration innerhalb der ausbringbaren Spritzflüssigkeit, insbesondere düsenweise und/oder teilbreitenweise, in Abhängigkeit der auswählbaren Regelstrategie angepasst und/oder korrigiert werden.
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Weiterhin ist eine alternative oder zusätzliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, bei der wenigstens einem ersten Ausbringmittel mehrere unterschiedliche erste Betriebsparameter und wenigstens einem zweiten Ausbringmittel mehrere unterschiedliche zweite Betriebsparameter zugeordnet sind. Hierbei legt die jeweilige Regelstrategie vorzugsweise fest welche und/oder wie viele der jeweiligen einem Ausbringmittel zugeordneten unterschiedlichen Betriebsparameter angepasst werden. Beispielsweise kann hierbei einer von mehreren einem Ausbringmittel zugeordneter Betriebsparameter eine Durchflussmenge der Spritzflüssigkeit abbilden, während ein anderer von mehreren Betriebsparametern den Durchflussdruck, die Zusammensetzung der Spritzflüssigkeit und/oder einen der anderen beispielhaft genannten Betriebsparameter abbildet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Bediener zumindest eine Regelstrategie auf der Basis wenigstens einer, vorzugsweise sensorisch, erfassten Umgebungsbedingung und/oder einer zuvor ausgeführten Auswahl vorgeschlagen. Die Regelstrategie wird bevorzugt auf dem Eingabe- und/oder Anzeigemittel vorausgewählt und/oder angezeigt, insbesondere markiert. Die Umgebungsbedingung kann dabei der Zustand, Typ und/oder das Wachstumsstadium zumindest einer Pflanze des Pflanzenbestands sein. Des Weiteren kann die Umgebungsbedingung alternativ oder zusätzlich auch ein, insbesondere sensorisch erfassbarer, Benetzungsgrad wenigstens einer bereits mit Spritzflüssigkeit behandelten bzw. benetzten Oberfläche einer Pflanze sein. Unter den Umgebungsbedingungen sind alternativ oder zusätzlich auch Bodenwerte, beispielsweise wie Bodentemperatur, Bodenfeuchtigkeit und/oder die Bodenzusammensetzung, denkbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Umgebungsbedingung hierbei auch das Wetter, insbesondere die Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und/oder die Luftbewegungen sein. Ferner kann eine derartige Umgebungsbedingung auch als Betriebsbedingung nach Art einer Fahrtgeschwindigkeit des Spritzgerät und/oder eine zum Boden relative Geschwindigkeit zumindest eines Ausbringmittels angesehen werden. Darüber hinaus wird die Regelstrategie unter Berücksichtigung zuvor ausgeführter Auswahlen, beispielsweise anhand von Auswahlaufzeichnungen aus einem Vortag und/oder einer vergangenen Saison, vorgeschlagen. Insbesondere wird für einen derartigen Vorschlag einer Regelstrategie ein Deep Learning- und/oder Kl-Verfahren eingesetzt, vorzugsweise um ein Auswahlmuster und damit, um damit die Präferenzen zumindest eines Bediener zu berücksichtigen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zumindest eine vom Bediener frei konfigurierbare und/oder anpassbare Regelstrategie auswählbar. Vorzugsweise wird dabei eine bereits vorgegebene und/oder vorgeschlagene Regelstrategie vom Bediener angepasst. Alternativ oder zusätzlich ist auch zumindest eine weitere, insbesondere angepasste und/oder bereitgestellte, Regelstrategie von einem Speicher und/oder per Fernzugriff abrufbar und/oder auswählbar.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens ein maximaler und/oder minimaler Betriebsparameter unter Berücksichtigung des Akzeptanzbereichs der Differenz ermittelt und/oder abgerufen. Der zumindest eine erste und/oder zweite Betriebsparameter wird dabei in Abhängigkeit der Regelstrategie angepasst, insbesondere wenn wenigstens ein den Ausbringmitteln zugeordneter Betriebsparameter den maximalen Betriebsparameter überschreitet oder den minimalen Betriebsparameter unterschreitet. Der zumindest eine einem jeweiligen Ausbringmittel zugeordnete Betriebsparameter bildet hierbei vorzugsweise eine Düsengröße, eine Düsenart und/oder eine Öffnungs- und/oder Schließzeit bzw. -dauer des jeweiligen Ausbringmittels ab. Ferner bevorzugt bildet der wenigstens eine einem Ausbringmittel zugeordnete Betriebsparameter einen Druck unmittelbar vor dem zumindest einen Ausbringmittel, der Gruppe und/oder Teilbreite von Ausbringmitteln und/oder des Gesamtsystems, insbesondere innerhalb des Spritzgeräts, ab. Alternativ kann unter dem Überschreiten bzw. Unterschreiten eines maximalen bzw. minimalen Betriebsparameters auch ein Erreichen des maximalen bzw. minimalen Betriebsparameters durch den, insbesondere bestimmten, ersten und/oder zweiten Betriebsparameter verstanden werden.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Ausbringmittel nach Art einer Pulsweiten- und/oder Pulsweitenfrequenzmodulation ansteuerbar und/oder regelbar, wobei der wenigstens eine Betriebsparameter vorzugsweise als ein Duty-Cycle und/oder als eine Pulsfrequenz ausgeführt ist. Vorzugsweise wird hierbei für das zumindest eine erste Ausbringmittel ein erster Duty-Cycle und/oder eine erste Pulsfrequenz und für das zumindest eine zweite Ausbringmittel ein zweiter Duty-Cycle und/oder eine zweite Pulsfrequenz bestimmt. Besonders bevorzugt wird hierbei ein für zumindest ein Ausbringmittel, vorzugsweise alle Ausbringmittel, zugeordneter maximaler und/oder minimaler Duty-Cycle bestimmt und/oder vorgegeben, der insbesondere den zulässigen Akzeptanzbereich für den ersten und/oder zweiten Betriebsparameter abbildet. Befindet sich beispielsweise der erste und/oder zweite Duty-Cycle oberhalb bzw. unterhalb des maximalen bzw. minimalen Duty-Cycle wird der erste und/oder zweite Duty-Cycle in Abhängigkeit der ausgewählten Regelstrategie angepasst und/oder korrigiert. Alternativ oder zusätzlich wird hierbei ein als unmittelbar im Bereich des jeweiligen Ausbringmittels anstehender Druck der Spritzflüssigkeit als Betriebsparameter und damit ein, insbesondere zulässiger, maximaler und/oder minimaler Druck berücksichtigt.
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In einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens ein Ausbringmittel erfasst und/oder ermittelt bei dem ein bestimmter Betriebsparameter, insbesondere Soll-Betriebsparameter, von dem angepassten, insbesondere aktuellen, Betriebsparameter zumindest nahezu nicht erreicht wird und/oder nicht eingeregelt werden kann. Dieser Fall kann beispielsweise vorliegen wenn der bestimmte Betriebsparamater, insbesondere Soll-Betriebsparameter, und/oder die bestimmte Differenz, insbesondere Soll-Differenz, sich außerhalb des Akzeptanzbereichs befindet und somit nicht eingestellt und/oder eingeregelt werden kann. Vorzugsweise wird das wenigstens eine Ausbringmittel und/oder der angepasste, insbesondere aktuelle, Betriebsparameters, bei der und/oder bei dem der bestimmte Betriebsparameter, insbesondere Soll-Betriebsparameter, zumindest nahezu nicht erreicht wird und/oder eingeregelt werden kann visualisiert. Die Visualisierung wird dabei vorzugsweise nach Art einer, insbesondere grafischen, Hervorhebung und/oder Markierung auf dem zugeordneten Eingabe- und/oder Anzeigemittel ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich wird dabei die Abweichung und/oder Differenz zwischen dem aktuellen Betriebsparameter, insbesondere der aktuellen Ausbringmenge, und dem bestimmten, insbesondere Soll-, Betriebsparameter, vorzugsweise der Soll-Ausbringmenge, angezeigt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenso mit einer landwirtschaftlichen Feldspritze nach der eingangs genannten Art gelöst, wobei zumindest eine aus mehreren Regelstrategien auswählbar ist, und dass der erste und/oder zweite Betriebsparameter in Abhängigkeit der jeweiligen Regelstrategie anpassbar und/oder korrigierbar ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Feldspritze wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.
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Demnach umfasst die Feldspritze zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche wenigstens ein Vorratsbehälter zum Vorhalten der Spritzflüssigkeit und wenigstens ein quer zu einer Fahrtrichtung ausgerichtetes Spritzgestänge. Des Weiteren umfasst die Feldspritze wenigstens ein erstes und zweites Ausbringmittel, welche mit dem Vorratsbehälter fluidleitend verbunden und entlang des Spritzgestänges angeordnet sind. Die Spritzflüssigkeit ist dabei mit einem bestimmbaren ersten Betriebsparameter über das erste Ausbringmittel und mit einem bestimmbaren zweiten Betriebsparameter über das zweite Ausbringmittel ausbringbar. Ein der Feldspritze zugeordnetes Steuer- und/oder Regelsystem, welches dazu eingerichtet ist, den zumindest einen ersten und zweiten Betriebsparameter zu steuer- und/oder zu regeln, ist ferner dazu eingerichtet, den ersten und/oder zweiten Betriebsparameter bei einem Erreichen oder Überschreiten einer, insbesondere vorgebbaren, maximalen Differenz anzupassen und/oder zu korrigieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feldspritze ist das Steuer- und/oder Regelsystem dazu eingerichtet, das Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise auszuführen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Die Zeichnungen zeigen
- 1 ein als getragene landwirtschaftliche Feldspritze ausgebildetes erfindungsgemäßes Spritzgerät in einer perspektivischen Ansicht von hinten während des Ausbringvorgangs;
- 2 die Feldspritze aus 1 in einer Ansicht von hinten mit schematischer Darstellung von Betriebsparametern, insbesondere Ausbringmengen;
- 3 eine erfindungsgemäße Visualisierung an einem der Feldspritze zugeordneten Eingabe- und/oder Anzeigemittel; und
- 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Eine landwirtschaftliche Feldspritze 100 zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit S, insbesondere Pflanzenschutzmittel und/oder Düngemittel, auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche und/oder einem Pflanzenbestand P ist in der 1 gezeigt. Die Feldspritze 100 ist hierbei von einer Zugmaschine Z tragbar ausgebildet, wobei alternativ hierzu auch eine gezogene und/oder selbstfahrende Feldspritze 100 denkbar ist.
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Die Feldspritze 100 umfasst wenigstens ein Vorratsbehälter 101 zum Vorhalten der Spritzflüssigkeit S und wenigstens ein quer zu einer Fahrtrichtung F ausgerichtetes, insbesondere klappbares, Spritzgestänge 102. Des Weiteren umfasst die Feldspritze 100 wenigstens ein erstes und zweites Ausbringmittel 103A, 103B von einer Mehrzahl an Ausbringmitteln 103, welche mit dem Vorratsbehälter 101 fluidleitend verbunden und entlang des Spritzgestänges 102 angeordnet sind. Die Feldspritze 100 umfasst ferner ein in den Figuren nicht gezeigtes Fördersystem, bestehend aus zumindest einer Fördereinrichtung, insbesondere Förderpumpe, und wenigstens einer Förderleitung, zum bedarfsweisen und/oder einstellbaren Zubringen der Spritzflüssigkeit S zu den Ausbringmitteln 103. Die Spritzflüssigkeit S ist in Form eines von den jeweiligen Ausbringmitteln 103 ausgehenden und/oder erzeugbaren Spritzfächers auf die Nutzfläche und/oder den Pflanzenbestand P ausbringbar und/oder auf diesen aufbringbar.
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Die Spritzflüssigkeit S ist dabei wie in der 2 zu sehen in Abhängigkeit zumindest eines bestimmbaren ersten Betriebsparameters B1 über das erste Ausbringmittel 103A und zumindest eines bestimmbaren zweiten Betriebsparameters B2 über das zweite Ausbringmittel 103B ausbringbar. Ein der Feldspritze 100 zugeordnetes Steuer- und/oder Regelsystem 200A, welches dazu eingerichtet ist, den zumindest einen ersten und zweiten Betriebsparameter B1, B2 zu steuer- und/oder zu regeln, ist ferner dazu eingerichtet, den ersten und/oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 bei einem Erreichen oder Überschreiten einer, insbesondere vorgebbaren, maximalen Differenz zwischen dem ersten und/oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 anzupassen und/oder zu korrigieren. Das Steuer- und/oder Regelsystem 200A ist darüber hinaus dazu eingerichtet, zu überprüfen ob die Differenz zwischen dem zumindest einen ersten und zweiten Betriebsparameter B1, B2 vor und/oder nach der Anpassung und/oder Korrektur innerhalb und/oder außerhalb eines, insbesondere vorgebbaren, Akzeptanzbereichs befindet.
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Der zumindest einer erste und/oder zweite Betriebsparameter B1, B2 ist hierbei in Abhängigkeit zumindest einer aus mehreren auswählbaren Regelstrategien vom Steuer- und/oder Regelsystem 200A anpassbar und/oder korrigierbar. Die Regelstrategie ist in diesem Ausführungsbeispiel von einem Bediener bzw. Landwirt mittels eines dem Steuer- und/oder Regelsystem 200A und/oder der Feldspritze 100 zugeordneten Eingabe- und/oder Anzeigemittel 200B auswählbar. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die Regelstrategie, insbesondere automatisiert, vom Steuer- und/oder Regelsystem 200A auswählbar. Die Auswahl der Regelstrategie erfolgt im Vorfeld, insbesondere vor der Ausbringung, und wird bis zum Ende des Ausbringvorgangs oder darüber hinaus festgelegt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Regelstrategie auch während des Ausbringvorgangs, insbesondere temporär, anpassbar und/oder auswählbar sein.
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Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Betriebsparameter B1, B2 sind als Ausbringmenge der Spritzflüssigkeit S ausgeführt und in der 2 unterhalb des Spritzgestänges 102, insbesondere jedem Ausbringmittel 103 zugeordnet, schematisch in einer Balkendarstellung gezeigt. Ein nach unten hin, insbesondere voll, ausgefüllter Balken symbolisiert einen hohen bzw. höheren Wert der Betriebsparameter B1, B2, insbesondere der Ausbringmengen, während ein gering ausgefüllter, insbesondere leerer, Balken einen kleinen bzw. kleineren Betriebsparameter B1, B2, insbesondere eine kleinere Ausbringmenge, symbolisiert. Die Ausbringmittel 103 sind hierbei beispielhaft als Spritzdüsen mit zumindest einem zugeordneten Schaltelement ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich hierzu könnten die Ausbringmittel 103 auch als an der Feldspritze 100 angeordnete Schaltelemente, insbesondere Ventile, ausgeführt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Ausbringmittel 103A beispielhaft als erstes Ausbringmittel 103 von links gesehen ausgewählt. Das zweite Ausbringmittel 103B stellt in diesem Ausführungsbeispiel das dritt letzte Ausbringmittel 103 von links dar. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das erste und/oder zweite Ausbringmittel 103A, 103B auch ein beliebiges anderes am Spritzgestänge 102 angeordnetes Ausbringmittel 103 sein.
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Der erste und/oder zweite Betriebsparameter B1, B2, insbesondere die Ausbringmengen, sind hierbei vom Steuer- und/oder Regelsystem 200A ermittelbar und/oder bestimmbar, wobei diese alternativ oder zusätzlich auch, insbesondere anhand einer hinterlegbaren Applikationskarte, abrufbar sind. Die Betriebsparameter B1, B2 bzw. Ausbringmengen sind hierbei insbesondere mittels zumindest einer der Feldspritze 100, insbesondere dem jeweiligen Ausbringmittel 103, zugeordneten Sensoreinrichtung ermittelbar und/oder messbar.
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Alternativ oder zusätzlich zum gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausbringmittel 103 nach Art einer Pulsweiten- und/oder Pulsweitenfrequenzmodulation ansteuerbar und/oder regelbar, wobei der wenigstens eine erste und/oder zweite Betriebsparameter B1, B2 alternativ oder zusätzlich als ein den Ausbringmitteln 103 zugeordneter Duty-Cycle und/oder als eine Pulsfrequenz ausgeführt ist. Zur Definierung des zulässigen Akzeptanzbereichs und/oder der maximalen Differenz zwischen den Betriebsparameter B1, B2 können hierbei zumindest ein maximaler und/oder minimaler Duty-Cycle und/oder eine maximale und/oder minimale Pulsfrequenz vorgebbar sein. Die Betriebsparameter B1, B2 können ferner alternativ oder zusätzlich auch als, insbesondere unmittelbar im Bereich der Ausbringmittel 103 anstehender, Druck der Spritzflüssigkeit S ausgeführt sein.
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In der 2 ist außerdem zu erkennen, dass der dem ersten Ausbringmittel 103A zugeordnete Balken nur gering ausgefüllt oder leer ist, während der dem zweiten Ausbringmittel 103B zugeordnete Balken höher ausgefüllt oder voll ist. Somit ist in dieser dargestellten Situation, die hier beispielhaft eine Kurvenfahrt mit einer Linkskurve darstellt, der erste Betriebsparameter B1, insbesondere die erste Ausbringmenge, geringer als der zweite Betriebsparameter B2, insbesondere die zweite Ausbringmenge. Übersteigt die Differenz der hier gezeigten Betriebsparameter B1, B2 den zulässigen Akzeptanzbereich, werden die Betriebsparameter B1, B2 folglich auf Basis der ausgewählten und/oder vorgegebenen Regelstrategie angepasst und/oder korrigiert. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann sich die Differenz auch dann außerhalb des Akzeptanzbereichs befinden, wenn von dem ersten und/oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 zumindest ein, insbesondere vorgebbarer, zulässiger Schwellenwert überschritten bzw. unterschritten wird.
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Die 3 zeigt ein beispielhaftes der Feldspritze 100 und/oder dem Steuer- und/oder Regelsystem 200A zugeordnetes Eingabe- und/oder Anzeigemittel 200B das hier als mobiles Touch-Terminal ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Eingabe- und/oder Anzeigemittel 200B auch als mobil tragbares Eingabegerät, insbesondere Smartphone, ausgebildet sein. Das Eingabe- und/oder Anzeigemittel 200B zeigt einen ersten Bedien- und/oder Anzeigebereich 201 und einen zweiten Bedien- und/oder Anzeigebereich 203. Innerhalb des ersten Bedien- und/oder Anzeigebereichs 201 ist eine schematische Darstellung der Feldspritze 100 aus der 2 zu erkennen. Unterhalb der schematisch dargestellten Feldspritze 100 sind im ersten Bedien- und/oder Anzeigebereich 201 außerdem von einer aktuellen größe der den Ausbringmittel 103 zugeordneten Betriebsparameter B1, B2 abhängige Balken 202A zu sehen. Die Situation und/oder die Betriebsparameter B1, B2 entsprechen in etwa der Situation und/oder den Betriebsparametern B1, B2 aus der 2, wobei hierbei der zumindest eine zweite Betriebsparameter B2 aufgrund der maximalen Differenz und/oder dem zulässigen Akzeptanzbereich vom Steuer- und/oder Regelsystem nicht einstellbar sind. Insbesondere kann hier ein bestimmter und/oder vorgegebener Betriebsparameter, insbesondere ein Soll-Betriebsparameter, vom zumindest einen aktuellen und/oder zweiten Betriebsparameter B2 zumindest nahezu nicht erreicht und/oder eingeregelt werden. Der zumindest eine zweite Betriebsparameter B2, insbesondere eine Mehrzahl von zweiten und/oder unzulässigen Betriebsparametern 202B, die den bestimmten Betriebsparameter nicht erreichen werden dem Bediener hierbei visualisiert. Die Visualisierung ist hier in Form einer grafischen Hervorhebung und/oder Markierung ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich sind auch weitere grafische Darstellung und/oder akustische Signalisierungen denkbar. Neben der schematischen Darstellung der Feldspritze 100 wird im ersten Bedien- und/oder Anzeigebereich 201 außerdem eine aktuelle Gesamtausbringmenge 201A der Spritzflüssigkeit S, ein aktueller Druck 201 B, insbesondere des Gesamtsystems und/oder im Bereich der jeweiligen Ausbringmittel 103, und/oder eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit 201C angezeigt.
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Der in der 3 gezeigte zweite Bedien- und/oder Anzeigebereich 203 stellt eine beispielhafte Auswahlmöglichkeit zumindest einer aus mehreren Regelstrategien dar. Hierbei ist über ein erstes Bedien- und/oder Berührfeld 203A eine erste Regelstrategie, über ein zweites Bedien- und/oder Berührfeld 203B eine zweite Regelstrategie und/oder ein drittes Bedien- und/oder Berührfeld 203C eine dritte Regelstrategie auswählbar. Alternativ hierzu können auch mehr oder weniger Regelstrategien auswählbar sein. Ferner kann die Auswahl alternativ oder zusätzlich berührungslos, insbesondere mittels Spracheingabe, ausgeführt werden.
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Die 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit S auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche und/oder dem Pflanzenbestand P über die mehreren der Feldspritze 100 zugeordneten und entlang des Spritzgestänges 102 angeordneten Ausbringmittel 103.
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Im Vorfeld zur Ausbringung bzw. vor dem Starten des Verfahrens wird alternativ oder zusätzlich vom Bediener eine beabsichtigte Fahrgeschwindigkeit, ein beabsichtigter Druck, insbesondere innerhalb des Gesamtsystems und/oder im Bereich der jeweiligen Ausbringmittel 103, und/oder eine beabsichtigte Gesamtausbringmenge der Spritzflüssigkeit vorgegeben und/oder eingestellt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird dann eingeleitet durch den Schritt:
- 300) Auswählen zumindest einer von mehreren, insbesondere vorgegebenen, Regelstrategien.
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Die Regelstrategie wird dabei aus zumindest zwei der nachfolgenden Regelstrategien ausgewählt:
- 301) eine erste Regelstrategie bei der ein kleinerer Betriebsparameter B1, B2 aus dem ersten oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 in Richtung eines größeren Betriebsparameters B1, B2 angepasst und/oder korrigiert wird.
- 302) eine zweite Regelstrategie bei der ein größerer Betriebsparameter B1, B2 aus dem ersten oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 in Richtung eines kleineren Betriebsparameters B1, B2 angepasst und/oder korrigiert wird.
- 303) eine dritte Regelstrategie bei der sowohl der kleinere Betriebsparameter B1, B2 in Richtung des größeren Betriebsparameters B1, B2 als auch der größere Betriebsparameter B1, B2 in Richtung des kleineren Betriebsparameters B1, B2 angepasst und/oder korrigiert wird.
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Alternativ oder zusätzlich zu diesem Schritt wird dem Bediener zumindest eine Regelstrategie auf der Basis wenigstens einer, vorzugsweise sensorisch, erfassten Umgebungsbedingung und/oder einer zuvor ausgeführten Auswahl vorgeschlagen. Ferner kann die, insbesondere im Schritt 300), auswählbare Regelstrategie alternativ oder zusätzlich vom Bediener frei konfigurierbar und/oder anpassbar sein.
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Sobald die Regelstrategie ausgewählt und/oder für den Ausbringvorgang festgelegt ist, werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt:
- 400) Bestimmen wenigstens eines zumindest einem ersten Ausbringmittel 103A zugeordneten ersten Betriebsparameter B1, insbesondere einer ersten Ausbringmenge, und wenigstens eines zumindest einem zweiten Ausbringmittel 103B zugeordneten zweiten Betriebsparameter B2, insbesondere einer zweiten Ausbringmenge; und
- 500) Ermitteln und/oder Erfassen einer Differenz zwischen den Betriebsparametern B1, B2, insbesondere der Ausbringmengen.
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Der Schritt 500) kann erfindungsgemäß durch den nachfolgenden Schritt ergänzt oder und/oder ersetzt werden:
- 501) Ermitteln und/oder Abrufen wenigstens eines maximalen und/oder minimalen Betriebsparameters unter Berücksichtigung des Akzeptanzbereichs der Differenz
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Sobald eine Differenz zwischen dem zumindest einen ersten und zweiten Betriebsparameter B1, B2 ermittelt und/oder erfasst ist wird der nachfolgende Schritt ausgeführt:
- 600) Anpassen des ersten und/oder zweiten Betriebsparameters B1, B2, insbesondere der ersten und/oder zweiten Ausbringmenge, wenn sich die Differenz außerhalb eines, insbesondere definierten, Akzeptanzbereichs befindet.
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Die Betriebsparameter B1, B2, insbesondere die erste und/oder zweite Ausbringmenge, werden folglich in Abhängigkeit der zuvor, insbesondere zu Beginn, ausgewählten Regelstrategie angepasst und/oder korrigiert.
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Insbesondere werden die Betriebsparameter B1, B2 dabei während sämtlicher Ausbringsituationen, beispielsweise bei Kurvenfahrten, einem Ausbringen auf Basis einer Applikationskarte, bei manueller Eingabe durch einen Bediener und/oder bei automatisierten Vorgaben aufgrund von sensorisch ermittelten Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen, bei denen die Differenz und/oder die Betriebsparameter B1, B2 einen zulässigen Akzeptanzbereich, insbesondere eine maximalen und/oder minimalen Betriebsparameter, überschreiten gemäß der im Vorfeld ausgewählt Regelstrategie angepasst und/oder korrigiert.
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Insbesondere wir eine zulässige maximale Differenz und/oder ein, insbesondere temporär variabler, Akzeptanzbereich vom Steuer- und/oder Regelsystem 200A auf der Basis zumindest einer der eingangs beschriebenen Vorgaben, insbesondere der Fahrgeschwindigkeit, des Drucks und/oder der Gesamtausbringmenge, ermittelt und/oder vorgegeben. Alternativ oder zusätzlich hierzu wird dementsprechend ein minimaler und/oder maximaler Betriebsparameter der einen Schwellenwert für den ersten und/oder zweiten Betriebsparameter B1, B2 darstellt ermittelt und/oder vorgegeben.
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Alternativ oder zusätzlich wird das Verfahren durch zumindest einen der nachfolgenden ergänzt:
- 700) Erfassen und/oder Ermitteln wenigstens eines Ausbringmittels 103 bei dem ein bestimmter Betriebsparameter, insbesondere Soll-Betriebsparameter, von dem angepassten, insbesondere aktuellen, Betriebsparameter B1, B2 zumindest nahezu nicht erreicht wird; und/oder
- 701) Visualisieren des wenigstens einen Ausbringmittels 103 und/oder des angepassten, insbesondere aktuellen, Betriebsparameters B1, B2, bei der und/oder bei dem der bestimmte Betriebsparameter, insbesondere Soll-Betriebsparameter, zumindest nahezu nicht erreicht wird und/oder nicht eingeregelt werden kann.
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Alle zuvor beschriebenen Schritte können sich während des Ausbringvorgangs ständig wiederholen.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. Weiterhin versteht es sich, dass in den Figuren gezeigte Geometrien nur beispielhaft sind und auch in beliebigen anderen Ausgestaltungen möglich sind.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Landwirtschaftliche Feldspritze
- 101
- Vorratsbehälter
- 102
- Spritzgestänge
- 103
- Ausbringmittel
- 103A
- erstes Ausbringmittel
- 103B
- zweites Ausbringmittel
- 200A
- Steuer- und/oder Regelsystem
- 200B
- Eingabe- und/oder Anzeigemittel
- 201
- erster Bedien- und/oder Anzeigebereich
- 201A
- aktuelle Gesamtausbringmenge
- 201 B
- aktueller Druck
- 201C
- aktuelle Fahrgeschwindigkeit
- 202A
- schematische Betriebsparameter
- 202B
- schematische unzulässige Betriebsparameter
- 203
- zweiter Bedien- und/oder Anzeigebereich
- 203A
- erstes Bedien- und/oder Berührfeld
- 203B
- zweites Bedien- und/oder Berührfeld
- 203C
- drittes Bedien- und/oder Berührfeld
- B
- Balkendarstellung der Betriebsparameter
- B1
- erster Betriebsparameter
- B2
- zweiter Betriebsparameter
- F
- Fahrtrichtung
- P
- Pflanzenbestand
- S
- Spritzflüssigkeit
- Z
- Zugmaschine
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1346637 A1 [0004]
- US 5134961 A [0007]
