DE102021122711A1 - Lawn maintenance method and system - Google Patents

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DE102021122711A1 DE102021122711.9A DE102021122711A DE102021122711A1 DE 102021122711 A1 DE102021122711 A1 DE 102021122711A1 DE 102021122711 A DE102021122711 A DE 102021122711A DE 102021122711 A1 DE102021122711 A1 DE 102021122711A1
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Markus Oles
Meinolf Haarhaus
Mike Auer
Andreas Rittinghaus
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HAARHAUS, MEINOLF, DE
OLES, MARKUS, DR., DE
RITTINGHAUS, ANDREAS, DE
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein computergestütztes Verfahren zur Pflege von Rasenflächen, wobei mittels Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) eine Mehrzahl von Boden- und Umgebungsparametern erfasst werden und wobei daraus Pflegemaßnahmen abgeleitet und initiiert werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ansatz aufzuzeigen, durch den unter Einsatz technischer Mittel eine kostengünstige sowie umfassende und effektive Pflege von Rasenflächen erreicht werden kann. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass die zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Boden- und Umgebungsparameter in einer Datenbank (6) in Form von Zeitreihen gespeichert werden, wobei die Pflegemaßnahmen mittels einer künstlichen Intelligenz aus den erfassten Parametern und deren zeitlichem Verlauf abgeleitet werden. Weiter betrifft die Erfindung ein System zur Unterstützung der Pflege von Rasenflächen, mit wenigstens einem Computer (5), wenigstens einer Datenbank (6) und einer Mehrzahl von mit dem Computer (5) drahtgebunden oder drahtlos verbundenen Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) zur Erfassung von Boden- und Umgebungsparametern. Außerdem betrifft die Erfindung einen Einsatz (21) für ein Golfloch, mit einem in das Golfloch einsetzbaren, an der Oberseite offenen Ballaufnahmetopf (22).

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The invention relates to a computer-assisted method for maintaining lawns, with sensors (7, 8, 9, 10, 11) recording a number of ground and environmental parameters, and with this being used to derive and initiate maintenance measures. It is the object of the invention to show an approach by which a cost-effective, comprehensive and effective care of lawns can be achieved using technical means. To this end, the invention proposes that the ground and environmental parameters recorded at different points in time be stored in a database (6) in the form of time series, with the maintenance measures being derived from the parameters recorded and their progression over time using artificial intelligence. The invention also relates to a system for supporting the care of lawn areas, having at least one computer (5), at least one database (6) and a plurality of sensors (7, 8, 9, 10 , 11) for recording soil and environmental parameters. The invention also relates to an insert (21) for a golf hole, with a ball receiving pot (22) that can be inserted into the golf hole and is open at the top.
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Description

Die Erfindung betrifft ein computergestütztes Verfahren zur Pflege von Rasenflächen, wobei mittels Sensoren eine Mehrzahl von Boden- und Umgebungsparametern erfasst werden und wobei daraus Pflegemaßnahmen abgeleitet und initiiert werden.The invention relates to a computer-aided method for the care of lawns, with a number of soil and environmental parameters being recorded by means of sensors and with care measures being derived and initiated therefrom.

Außerdem betrifft die Erfindung ein System zur Unterstützung der Pflege von Rasenflächen, mit wenigstens einem Computer, wenigstens einer Datenbank und einer Mehrzahl von mit dem Computer drahtgebunden oder drahtlos verbundenen Sensoren zur Erfassung von Boden- und Umgebungsparametern.In addition, the invention relates to a system for supporting the care of lawns, with at least one computer, at least one database and a plurality of sensors connected to the computer by wire or wirelessly for detecting soil and environmental parameters.

Schließlich betrifft die Erfindung einen Einsatz für ein Golfloch, mit einem in das Golfloch einsetzbaren, an der Oberseite offenen Ballaufnahmetopf.Finally, the invention relates to an insert for a golf hole, with a ball receiving pot that can be inserted into the golf hole and is open at the top.

Die Pflege von Rasenflächen ist bekanntlich eine arbeits- und ressourcenintensive Aufgabe. In Parkanlagen z.B. werden Grünflächen regelmäßig gemäht und einer Grundpflege unterzogen. Sportstätten, wie z.B. Golfplätze oder Fußballplätze haben deutlich höhere Ansprüche an die Pflege. Verschiedenen Rasentypen werden unterschieden. Relevant im Hinblick auf die regelmäßige Pflege sind insbesondere die sogenannten Mehrschnittrasen. Dazu werden alle Rasenarten gezählt, die einer bestimmten Nutzung durch den Menschen dienen. Zu erwähnen sind folgende Rasenarten: Zierrasen, Gebrauchsrasen, Strapazierrasen, Landschaftsrasen. Zu den anspruchsvollsten Typen gehört der Tiefschnittrasen, der streng genommen als eigene Rasenart gezählt werden kann. Er wird typischerweise bei Golf- und Bowlinggrüns sowie anderen speziellen Rasenflächen eingesetzt. Seine Eigenschaften zeichnen sich durch eine sehr hohe Tiefschnitttoleranz aus. Schnitthöhen von 3,5-10 mm sind hier je nach Pflegezustand erreichbar. Der Pflegeaufwand ist sehr hoch und sehr zeitaufwendig. Zierrasen dient insbesondere der Repräsentation. Seine dichte, teppichartigen Nabe aus sehr feinen Gräsern ist aber wenig belastbar. Der Pflegeaufwand dagegen ist hoch bis sehr hoch. Gebrauchsrasen wird vornehmlich im öffentlichen Grün und in Wohnsiedlungen angebaut. Seine Belastbarkeit ist mittel bis hoch, dabei weist er eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit auf. Die Pflegeansprüche an diesen Rasentyp sind mittelhoch. Strapazierbare Rasentypen werden in Sport und Spielflächen sowie als Liegewiese verwendet. Seine Belastbarkeit ist hoch und der Rasen ist ganzjährig nutzbar. Exemplarisch seien hier Fußballplätze und Golfanlagen genannt, auf die sich die Erfindung insbesondere bezieht.Lawn maintenance is known to be a labor and resource intensive task. In parks, for example, green areas are mowed regularly and subjected to basic maintenance. Sports facilities such as golf courses or soccer fields have significantly higher maintenance requirements. Different lawn types are distinguished. The so-called multi-cut lawns are particularly relevant with regard to regular care. This includes all types of lawn that are used for a specific purpose by humans. The following types of lawns should be mentioned: ornamental lawns, utility lawns, hard-wearing lawns, landscaped lawns. One of the most demanding types is the deep-cut lawn, which, strictly speaking, can be counted as a separate type of lawn. It is typically used on golf and bowling greens and other special turf areas. Its properties are characterized by a very high deep cut tolerance. Cutting heights of 3.5-10 mm can be achieved here, depending on the condition. The maintenance effort is very high and very time-consuming. Decorative lawns are used in particular for representation. However, its dense, carpet-like hub of very fine grasses is not very resilient. The maintenance effort, on the other hand, is high to very high. Utility lawns are primarily cultivated in public areas and in residential areas. Its resilience is medium to high, and it has good resistance to drought. The maintenance requirements for this type of lawn are medium-high. Heavy duty turf types are used in sports and play areas and as a sunbathing area. Its resilience is high and the lawn can be used all year round. Soccer fields and golf courses, to which the invention relates in particular, are mentioned here as examples.

Golfplätze, die zum größten Teil aus Rasenflächen bestehen, haben eine typische Größe von 60-75 ha. Auf der Anlage sind typischerweise verschiedene Rasensorten zu finden. Je nach Funktion werden verschiedene Rasensorten auf dem Golfplatz verwendet, die auch unterschiedliche Anforderungen an die Pflege, Bewässerung und Grundpflege haben. Auch der Aufbau unterscheidet sich von Fläche zu Fläche. Im Bereich der Abschläge („Tees“) wird ein Strapazierrasen verwendet. Seine Schnitthöhe beträgt 10-16 mm. Die Schnitthäufigkeit liegt bei 2-3-mal pro Woche. Eine Bewässerung für diese Flächen ist je nach geographischer Lage erforderlich. Die Spielbahn („Fairway“) benötigt ebenfalls einen sehr strapazierfähigen Rasen. Die Schnitthöhe ist hier höher und liegt bei 10-20 mm, die Schnitthäufigkeit ist etwas geringer, 1-3-mal pro Woche. In der Regel wird diese Fläche nur selten bewässert, da der Wasserbedarf für die gesamte Anlage sonst sehr hoch wäre. Neben den Spielbahnen befinden sich außerhalb der eigentlichen Spielfläche weitere Gräser („Rough“), aber auch Wälder oder Sträucher. Auch diese Bereiche bedürfen einer gesonderten Pflege, da sie das Mikroklima des Platzes wesentlich mit beeinflussen können. Die Anforderungen an die Pflege sind hier allerdings nicht so hoch wie die auf den übrigen Rasenflächen. Zu den anspruchsvollsten Rasenflächen gehören das Vorgrün und das Grün. Die Schnitthäufigkeit liegt im Vorgrünbereich bei 3-4-mal pro Woche und ist damit deutlich höher als auf den zuvor genannten Rasenflächen. Typischerweise wird eine Schnitthöhe von 10-16 mm vorgenommen. Eine regelmäßige Düngung und Bewässerung sind notwendig. Dies erfolgt in der Regel über automatische Bewässerungsanlagen. Noch anspruchsvoller als das Vorgrün ist das Grün. Hier beträgt die Schnitthöhe nur 3,5-5 mm. Die Schnitthäufigkeit liegt bei 5-7 Mal pro Woche. Als Rasen wird ein Tiefschnittrasen verwendet. Insbesondere die Be- und Entwässerung des Grüns ist kritisch. Die Grüns werden im Spiel stark beansprucht. Insbesondere wird der Boden im Laufe der Zeit immer stärker verdichtet, da Spieler das Grün betreten und Maschinen den Bereich des Grüns regelmäßig befahren. Die Verdichtung des Bodens wirkt sich nicht nur auf die physikalischen Eigenschaften des Rasens aus, sondern auch auf die darunter liegenden Schichten und damit auf den Wasserhaushalt. Diese Fläche ist besonders pflegeintensiv, da sie eine möglichst homogene Oberfläche aufweisen soll. In den wärmeren Monaten des Jahres benötigen diese Flächen immer eine intensive Bewässerung.Golf courses, which are mostly grass, have a typical size of 60-75 hectares. Various types of grass are typically found on the course. Depending on the function, different types of grass are used on the golf course, which also have different requirements for care, irrigation and basic maintenance. The structure also differs from area to area. Heavy-duty turf is used in the area of the tees. Its cutting height is 10-16 mm. The cutting frequency is 2-3 times a week. Irrigation for these areas is required depending on the geographical location. The fairway also requires a very hard-wearing lawn. The cutting height is higher here, around 10-20 mm, the cutting frequency is slightly lower, 1-3 times a week. As a rule, this area is rarely watered, as the water requirement for the entire system would otherwise be very high. In addition to the fairways, there are other grasses ("rough") outside the actual playing area, but also forests or bushes. These areas also require special care, as they can significantly influence the microclimate of the place. However, the maintenance requirements here are not as high as those on the other lawns. Some of the most challenging lawns include the front green and the green. The cutting frequency in the front green area is 3-4 times a week and is therefore significantly higher than on the lawn areas mentioned above. A cutting height of 10-16 mm is typically used. Regular fertilizing and watering are necessary. This is usually done via automatic irrigation systems. The green is even more challenging than the front green. Here the cutting height is only 3.5-5 mm. The cutting frequency is 5-7 times a week. A deep-cut lawn is used as the lawn. In particular, the irrigation and drainage of the green is critical. The greens are heavily used in the game. In particular, the soil becomes more and more compacted over time as players step onto the green and machines regularly drive over the area of the green. The compaction of the soil affects not only the physical properties of the lawn, but also the underlying layers and thus the water balance. This area is particularly maintenance-intensive, as it should have a surface that is as homogeneous as possible. In the warmer months of the year, these areas always need intensive irrigation.

Auf Golfplätzen, sind regelmäßige Arbeiten für die Pflege der Rasenflächen durchzuführen. Diese lassen sich grob in vier Kategorien einteilen:

  1. 1. Grundpflege:
    • Zu dieser Kategorie gehören alle Pflegemaßnahmen, die als Voraussetzung für ein Wachstum des Rasens grundsätzlich notwendig sind. Hierzu zählen das Mähen der Oberfläche, die ausreichende Versorgung mit Nährstoffen durch Düngung sowie die Bewässerung.
  2. 2. Erhaltungspflege:
    • Zu dieser Kategorie zählen alle standortspezifischen Maßnahmen, die zur Instandhaltung der Rasenfläche dienen und regelmäßig durchgeführt werden müssen. Im Einzelnen zählen hierzu das sogenannte Vertikutieren, das dem Filzabbau der Rasenschicht dient, das Topdressing (Sanden) zum Einebnen der Flächen und zur Verbesserung der Durchlässigkeit des Bodens für Wasser, und der Pflanzenschutz (durch Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln/Schädlingsbekämpfungsmitteln) zum Bestandserhalt.
  3. 3. Regeneration:
    • Hierzu gehört die Wiederherstellung einer geschlossenen Rasendecke durch geeignete Maßnahmen. Sie wird bei Bedarf durchgeführt. Zu ihr zählen im Einzelnen das Aerifizieren sowie das Schlitzen zur Bodenverbesserung, die Nachsaat zur Bestandsoptimierung und das Besanden zur Abmagerung der Oberflächen.
  4. 4. Renovation:
    • Sie dient zur Wiederherstellung der vollen Funktionsfähigkeit der verschiedenen Schichten des Bodenaufbaus der Rasenfläche und verbessert insbesondere die Durchlässigkeit der Rasendecke und der Oberzonen der Rasentragschicht. Zu ihr gehört die Tiefenlockerung zur Aktivierung der Wurzeln, der Drainageeinbau zur Wasserabführung und das Besoden zur Bestandsumstellung/-wiederherstellung.
On golf courses, regular maintenance work must be carried out on the lawns. These can be roughly divided into four categories:
  1. 1. Basic care:
    • This category includes all care measures that are a prerequisite for a wax growth of the lawn are fundamentally necessary. This includes mowing the surface, ensuring an adequate supply of nutrients through fertilization and irrigation.
  2. 2. Maintenance care:
    • This category includes all site-specific measures that serve to maintain the lawn and must be carried out regularly. In detail, this includes the so-called scarifying, which serves to remove thatch from the lawn layer, topdressing (sanding) to level the areas and improve the permeability of the soil for water, and plant protection (by applying plant protection products/pesticides) to maintain the stock.
  3. 3. Regeneration:
    • This includes the restoration of a closed lawn cover through appropriate measures. It will be carried out if necessary. It includes aerating and slitting to improve the soil, reseeding to optimize the crop and sanding to thin the surfaces.
  4. 4. Renovation:
    • It serves to restore the full functionality of the various layers of the soil structure of the lawn and in particular improves the permeability of the lawn and the upper zones of the lawn base layer. It includes the deep loosening to activate the roots, the installation of drainage for water drainage and the sod for stock conversion/restoration.

Diese Pflegemaßnahmen werden in der Regel bei Bedarf und auf der Grundlage des Expertenwissens und der Erfahrung der zuständigen Gärtner und Greenkeeper durchgeführt und initiiert. Sie dienen dem normalen Erhalt und insbesondere der Vorbeugung gegen Rasenkrankheiten, Schädlinge und die Ausbreitung von Fremdarten. Sie sind Teil einer nachhaltigen Bewirtschaftung von Golfplätzen. Hierin liegt ein wesentlicher Nachteil. Für die erfolgreiche Pflege von Rasenflächen sind Wissen und Erfahrung der Gärtner/Greenkeeper heutzutage zwingend erforderlich. Die Art, der Umfang und der richtige Zeitpunkt der Durchführung der genannten Pflegemaßnahmen beeinflussen die Qualität und den Zustand der Rasenfläche. Dabei haben verschiedene Faktoren einen Einfluss, wie die Jahreszeit, das Wetter, die Niederschlagsmenge, die Temperatur, die Luft- und Bodenfeuchtigkeit, die Anzahl der bereits erfolgten Rasenschnitte, die Belegung z.B. eines Golfplatzes, d.h. die Intensität der Beanspruchung etc.. Werden diese Faktoren nicht oder nicht richtig berücksichtigt, wirkt sich dies negativ auf den Zustand der Rasenfläche aus. Der Erfolg bei der Pflege von Rasenflächen, auf den es z.B. bei dem Betrieb eines Golfplatzes entscheidend ankommt, steht und fällt somit damit, dass professionelle Gärtner und/oder Greenkeeper beschäftigt werden, die das erforderliche Wissen und die Erfahrung haben, um die richtigen Pflegemaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Art und Weise durchzuführen. Dies führt zu hohen Kosten. Außerdem können selbst die genannten Fachleute, z.B. aufgrund unzureichender Erfahrung mit den jeweiligen lokalen Gegebenheiten, Fehler machen, die sich negativ auf den Zustand der Rasenfläche auswirken.These maintenance measures are usually carried out and initiated as required and based on the expert knowledge and experience of the responsible gardeners and greenkeepers. They are used for normal maintenance and in particular for the prevention of lawn diseases, pests and the spread of foreign species. They are part of a sustainable management of golf courses. Herein lies a major disadvantage. Knowledge and experience of gardeners/greenkeepers are essential for the successful maintenance of lawns these days. The type, scope and timing of the maintenance measures mentioned affect the quality and condition of the lawn. Various factors have an influence, such as the season, the weather, the amount of precipitation, the temperature, the air and soil moisture, the number of lawn cuts that have already been made, the occupancy of a golf course, for example, i.e. the intensity of the stress, etc.. These factors If not taken into account or not taken into account correctly, this has a negative effect on the condition of the lawn. Success in the maintenance of lawns, which is crucial in the operation of a golf course, for example, stands and falls with the fact that professional gardeners and/or greenkeepers are employed who have the necessary knowledge and experience to take the right care measures for the lawn right time and in the right way. This leads to high costs. In addition, even the experts mentioned can make mistakes, e.g. due to insufficient experience with the respective local conditions, which have a negative effect on the condition of the lawn.

Die US 2018/0262571 A1 offenbart die automatische Steuerung von Bewässerung und Beleuchtung von Pflanzen mittels künstlicher Intelligenz auf Basis von erfassten Sensordaten, bei denen es sich u.a. um Daten der Luft- und Bodenfeuchte, Luft- und Bodentemperatur, pH-Wert, Stickstoffgehalt, Salzgehalt, Niederschlag, Wind, Lichteinfall sowie um Bilddaten der Pflanzen handelt. Beschrieben ist eine vollständige Automatisierung, d.h. es werden automatisch Bewässerung und Beleuchtung gesteuert. Das vorbekannte Verfahren berücksichtigt in nachteiliger Weise nur einen Teil der erforderlichen Pflegemaßnahmen und strebt dabei eine vollständige Automatisierung an. Die Mehrzahl der Pflegemaßnahmen (s.o.), deren erfolgreiche Durchführung besonders auf Wissen und Erfahrung von Fachleuten angewiesen ist, lässt sich allerdings nicht (vollständig) automatisieren, wie z.B. das Mähen, das Düngen, das Vertikutieren, die Nachsaat, das Aerifizieren, die Besodung, etc., insbesondere auf Golfplätzen. Außerdem berücksichtigt die vorbekannte Methode nicht den Zeitverlauf der erfassten Parameter. Es zeigt sich jedoch, dass es bei der Rasenpflege insbesondere auf den Zeitverlauf, d.h. auf die zeitlichen Änderungen der erfassten Boden- und Umgebungsparameter ankommt, um die richtigen Pflegemaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt zu initiieren.The US 2018/0262571 A1 discloses the automatic control of irrigation and lighting of plants using artificial intelligence based on recorded sensor data, which includes data on air and soil moisture, air and soil temperature, pH value, nitrogen content, salinity, precipitation, wind, incidence of light as well as image data of the plants. Full automation is described, ie irrigation and lighting are controlled automatically. The previously known method disadvantageously takes into account only part of the required care measures and strives for complete automation. However, the majority of care measures (see above), the successful implementation of which is particularly dependent on the knowledge and experience of specialists, cannot be (completely) automated, such as mowing, fertilizing, scarifying, overseeding, aerating, sooding, etc., especially on golf courses. In addition, the previously known method does not take into account the time course of the recorded parameters. It has been shown, however, that lawn care depends in particular on the course of time, ie on the changes over time in the recorded soil and environmental parameters, in order to initiate the right care measures at the right time.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ansatz aufzuzeigen, durch den unter Einsatz technischer Mittel eine kostengünstige sowie umfassende und effektive Pflege von Rasenflächen erreicht werden kann.It is therefore the object of the invention to show an approach by which a cost-effective, comprehensive and effective care of lawns can be achieved using technical means.

Diese Aufgabe löst die Erfindung ausgehend von einem computergestützten Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, dass die zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Boden- und Umgebungsparameter in einer Datenbank in Form von Zeitreihen gespeichert werden, wobei die Pflegemaßnahmen mittels einer künstlichen Intelligenz aus den erfassten Parametern und deren zeitlichem Verlauf abgeleitet werden.The invention solves this problem based on a computer-assisted method of the type mentioned in that the ground and environmental parameters recorded at different times are stored in a database in the form of time series, with the maintenance measures using artificial intelligence from the recorded parameters and their time course can be derived.

Kern der Erfindung ist die Erfassung von Boden- und Umgebungsparametern der Rasenfläche zu verschiedenen Zeitpunkten und die Speicherung der Parameter als Zeitreihen in einer Datenbank. Eine zuvor geeignet trainierte künstliche Intelligenz, z.B. in Form eines neuronalen Netzes (Deep Learning Network), leitet dann aus diesen Zeitreihen die Initiierung, d.h. die Art und den Zeitpunkt der durchzuführenden Pflegemaßnahmen ab. Damit wird nicht (nur) der jeweils aktuelle Wert der erfassten Parameter berücksichtigt, sondern deren zeitlicher Verlauf ist maßgebend. Durch die Berücksichtigung der Zeitreihen kommt es erfindungsgemäß vor allem auf die relativen Veränderungen der Parameter an. Dies hat den Vorteil, dass die Absolutwerte der Parameter von untergeordneter Bedeutung sind. Auf eine aufwendige, präzise kalibrierte Sensorik kann verzichtet werden. Der Vorteil der Erfindung liegt aber insbesondere darin, dass auf Expertenwissen von Gärtnern oder Greenkeepern bei der Pflege der Rasenfläche nicht oder nur in verminderter Form zurückgegriffen werden muss. Alle relevanten Pflegemaßnahmen, ob automatisierbar oder nicht, können berücksichtigt werden. Bestimmte Pflegemaßnahmen (z.B. die Bewässerung der Rasenfläche) können durch das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert gesteuert werden. Andere Pflegemaßnahmen können durch eine entsprechende Ausgabe/Anweisung des Computersystems initiiert werden. Die Durchführung erfolgt dann auf die Ausgabe/Anweisung hin manuell durch menschliches Personal. Dieses Personal muss nur in der Durchführung der Maßnahmen geschult sein, benötigt aber kein vertieftes Expertenwissen, um über den richtigen Zeitpunkt einer bestimmten Pflegemaßnahme entscheiden zu können. Außerdem können durch die Erfindung Fehler bei der Pflege vermieden werden.The core of the invention is the acquisition of ground and environmental parameters of the lawn at different points in time and the storage of the parameters as time series in a database. A previously suitably trained artificial intelligence, for example in the form of a neural network (deep learning network), then derives the initiation, ie the type and time of the care measures to be carried out, from these time series. This means that not (only) the current value of the recorded parameters is taken into account, but rather their progression over time is decisive. Due to the consideration of the time series, according to the invention it is primarily the relative changes in the parameters that are important. This has the advantage that the absolute values of the parameters are of secondary importance. A complex, precisely calibrated sensor system can be dispensed with. However, the advantage of the invention lies in particular in the fact that the expert knowledge of gardeners or greenkeepers does not have to be resorted to, or only to a reduced extent, when tending to the lawn. All relevant maintenance measures, whether they can be automated or not, can be taken into account. Certain care measures (eg watering the lawn) can be controlled automatically by the method according to the invention. Other maintenance measures can be initiated by a corresponding output/instruction from the computer system. The execution is then carried out manually by human personnel on the output/instruction. This staff only has to be trained in the implementation of the measures, but does not require in-depth expert knowledge in order to be able to decide on the right time for a specific care measure. In addition, errors in care can be avoided by the invention.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten zu Art und Zeitpunkt tatsächlich durchgeführter Pflegemaßnahmen ebenfalls in der Datenbank gespeichert. Die entsprechenden Daten können dem computergestützten Verfahren in Form eines Protokolls digital verfügbar gemacht werden. Die künstliche Intelligenz kann dann über die in der Vergangenheit aufgenommenen Zeitreihen in einer Trainingsphase angelernt (trainiert) werden, wobei als Trainingsdaten für den Lernprozess jeweils die durchgeführten Pflegemaßnahmen (z.B. als Ausgabedaten des neuronalen Netzes) zu dem zeitlichen Verlauf der erfassten Boden- und Umgebungsparameter (als Eingabedaten des neuronalen Netzes) in Beziehung gesetzt werden.In one embodiment of the method according to the invention, data on the type and time of care measures actually carried out are also stored in the database. The corresponding data can be made digitally available to the computer-assisted process in the form of a protocol. The artificial intelligence can then be taught (trained) using the time series recorded in the past in a training phase, with the maintenance measures carried out (e.g. as output data from the neural network) being used as training data for the learning process for the time profile of the recorded soil and environmental parameters ( as input data of the neural network).

Bei einer weiteren Ausgestaltung können außerdem Zustandsdaten der Rasenfläche zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und in der Datenbank als Zeitreihen gespeichert werden. Die Zustandsdaten können dabei zumindest eine oder mehrere der folgenden Angaben umfassen: Flächenanteil von Kahlstellen, Vorkommen von Blüten, Vorkommen von Unkräutern, Vorhandensein von Rasenerkrankungen, Schädlingsbefall, Wurzeltiefe, Dicke der Rasenfilzschicht, Rasenfarbe, Farbhomogenität der Rasenfläche. Diese Zustandsdaten können zweckmäßig ebenfalls als Trainingsdaten der künstlichen Intelligenz verwendet werden. Die entsprechenden Daten können dem computergestützten Verfahren entweder in Form von sensorisch erfassten Messwerten oder in Form eines manuell eingegebenen Protokolls digital verfügbar gemacht werden. Die künstliche Intelligenz kann dann über die in der Vergangenheit aufgenommenen Zeitreihen angelernt (trainiert) werden, wobei als Trainingsdaten für den Lernprozess wiederum jeweils die durchgeführten Pflegemaßnahmen (z.B. als Ausgabedaten des neuronalen Netzes) zu dem zeitlichen Verlauf der erfassten Boden- und Umgebungsparameter und der Zustandsdaten (als Eingabedaten des neuronalen Netzes) in Beziehung gesetzt werden. Die Einbeziehung der Zustandsdaten ist besonders sinnvoll, weil diese beim Training des neuronalen Netzes direkt die Berücksichtigung des Zustands und der zeitlichen Veränderungen des Zustands der Rasenfläche sowie der Auswirkungen der durchgeführten Pflegemaßnahmen ermöglichen und somit eine besonders zuverlässige Initiierung der jeweils richtigen Pflegemaßnahmen zu einem bestimmten Zeitpunkt sichergestellt werden kann.In a further embodiment, status data of the lawn area can also be recorded at different points in time and stored in the database as a time series. The status data can include at least one or more of the following information: area percentage of bare spots, occurrence of flowers, occurrence of weeds, presence of lawn diseases, pest infestation, root depth, thickness of the thatch layer, lawn color, color homogeneity of the lawn area. This status data can expediently also be used as training data for the artificial intelligence. The corresponding data can be made digitally available to the computer-assisted process either in the form of measured values recorded by sensors or in the form of a manually entered protocol. The artificial intelligence can then be taught (trained) using the time series recorded in the past, with the maintenance measures carried out (e.g. as output data from the neural network) for the time history of the recorded soil and environmental parameters and the status data being used as training data for the learning process (as input data of the neural network). The inclusion of the condition data is particularly useful because it allows the condition and changes in the condition of the lawn over time to be taken into account directly when training the neural network, as well as the effects of the maintenance measures carried out, thus ensuring a particularly reliable initiation of the correct maintenance measures at a specific point in time can be.

Weiter können Wetterdaten und/oder Klimadaten als Zeitreihendaten in der Datenbank gespeichert werden. Die Wetterdaten können lokal (z.B. mittels einer geeigneten Wetterstation) gemessen oder automatisiert aus dem Internet von Wetterdiensten heruntergeladen werden. Der zeitliche Verlauf der Wetterdaten kann ebenfalls beim Anlernen der künstlichen Intelligenz berücksichtigt werden. Furthermore, weather data and/or climate data can be stored in the database as time series data. The weather data can be measured locally (e.g. using a suitable weather station) or automatically downloaded from the Internet by weather services. The time course of the weather data can also be taken into account when training the artificial intelligence.

Die trainierte künstliche Intelligenz ist dann in der Lage, sowohl aktuelle Wetterdaten als auch Wetterprognosen bei der Initiierung von Pflegemaßnahmen zu berücksichtigen. Z.B. kann angekündigter Niederschlag dazu führen, dass die künstliche Intelligenz eine aufgrund des Verlaufes der Boden- und Luftfeuchtigkeitsmessdaten an sich erforderliche Bewässerung nicht initiiert, um eine sich nach dem späteren Niederschlag einstellende Überbewässerung der Rasenfläche, die sich auf deren Zustand negativ auswirken würde, zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend können langfristige Klimadaten von der künstlichen Intelligenz mit Vorteil verwendet werden, um Pflegemaßnahmen mit längerfristiger Auswirkung zu initiieren.The trained artificial intelligence is then able to take current weather data and weather forecasts into account when initiating care measures. For example, announced precipitation can mean that the artificial intelligence does not initiate irrigation that is necessary due to the course of the soil and air humidity measurement data in order to avoid overwatering of the lawn area after the later precipitation, which would have a negative effect on its condition . Alternatively or in addition, long-term climate data can be used to advantage by artificial intelligence to initiate maintenance measures with a longer-term impact.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wenigstens die folgenden Bodenparameter sensorisch erfasst: Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen, Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen. Gleichzeitig sollten zumindest die folgenden Umgebungsparameter erfasst werden: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, vorzugsweise jeweils in unterschiedlichen Höhen über dem Boden. Auf Basis dieses minimalen Umfangs an sensorisch erfassten Parametern ist eine sinnvolle Steuerung der Pflegemaßnahmen auf Basis der künstlichen Intelligenz bereits möglich. Bei weiter fortgeschrittenen Ausgestaltungen wird wenigstens einer der folgenden weiteren Bodenparameter sensorisch erfasst: Nährstoffgehalt (z.B. Stickstoffgehalt), pH-Wert, CO2-Gehalt, O2-Gehalt, elektrische Leitfähigkeit. Ebenso kann wenigstens einer der folgenden weiteren Umgebungsparameter erfasst werden: Bestrahlungsstärke der Sonne (z.B. per Pyranometer), Windstärke, Niederschlagsmenge, Pollenflug (z.B. durch Erfassung der Zahl der Gräserpollen pro Volumeneinheit der Umgebungsluft), Windrichtung, UV-Index (ggf. aufgeschlüsselt nach UV-A, UV-B, UV-C-Strahlung), Begehungsintensität (z.B. durch Erfassung der Zahl der Spieler auf dem Golfplatz je Tag), Härtegrad des Bewässerungswassers. Geeignete Sensoriken sind dem Fachmann geläufig und kommerziell verfügbar.In one embodiment of the method according to the invention, at least the following soil parameters are detected by sensors: Moisture in one or more different soil depths, temperature at one or more different soil depths. At the same time, at least the following environmental parameters should be recorded: temperature, humidity, preferably at different heights above the ground. Based on this minimal range of sensor-recorded parameters, a meaningful control of the care measures based on artificial intelligence is already possible. In more advanced configurations, at least one of the following additional soil parameters is detected by sensors: nutrient content (eg nitrogen content), pH value, CO 2 content, O 2 content, electrical conductivity. At least one of the following additional environmental parameters can also be recorded: irradiance of the sun (e.g. using a pyranometer), wind strength, amount of precipitation, pollen count (e.g. by recording the number of grass pollen per volume unit of the ambient air), wind direction, UV index (possibly broken down by UV -A, UV-B, UV-C radiation), inspection intensity (e.g. by recording the number of players on the golf course per day), degree of hardness of the irrigation water. Suitable sensor systems are familiar to the person skilled in the art and are commercially available.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wenigstens die folgenden Pflegemaßnahmen mittels der künstlichen Intelligenz aus den in der Datenbank gespeicherten Daten abgeleitet: Mähen, Bewässern, Düngen. Bei einer weiter fortgeschrittenen Ausgestaltung wird zusätzlich wenigstens eine der folgenden weiteren Pflegemaßnahmen mittels der künstlichen Intelligenz aus den in der Datenbank gespeicherten Daten abgeleitet: Vertikutieren, Nachsaat, Schlitzen, Aerifizieren, Sanden, Bürsten, Tiefenlockerung, Wurzelaktivierung, Ausbringen von Pflanzenschutzmittel, Schädlingsbekämpfung, Drainageeinbau, Besodung.In one embodiment of the method according to the invention, at least the following care measures are derived from the data stored in the database using artificial intelligence: mowing, watering, fertilizing. In a more advanced embodiment, at least one of the following further care measures is additionally derived from the data stored in the database using artificial intelligence: Scarifying, reseeding, slotting, aerating, sanding, brushing, deep loosening, root activation, application of plant protection products, pest control, drainage installation, soiling

Beim Mähen wird grundsätzlich die Wuchshöhe der Rasenfläche reduziert. Hierbei wird in der Regel eine Drittel- Regel angewendet, d.h. es sollte maximal ein Drittel der Wuchshöhe des Rasens abgemäht werden. Mähen sichert eine homogene Oberfläche und beeinflusst das Wurzelwachstum.When mowing, the growth height of the lawn is generally reduced. A rule of thirds is generally applied here, i.e. a maximum of one third of the growth height of the lawn should be mowed. Mowing ensures a homogeneous surface and influences root growth.

Die Düngung stellt sicher, dass der Boden optimal mit Nährstoffen versorgt wird. Sie stellt nicht nur einen optimalen Wuchs der Gräser der Rasenfläche sicher, sondern wirkt auch auf die Dichte, Farbaspekte sowie auf Pilzbewuchs und Trockenresistenz, sowie auf das Unkrautverdrängungsvermögen ein. Die Ermittlung der Düngerart und -menge ist abhängig von den biochemischen Prozessen im Rasen, die erfindungsgemäß anhand der erfassten Bodenparameter festgestellt werden können.Fertilization ensures that the soil is optimally supplied with nutrients. It not only ensures optimal growth of the grass on the lawn, but also affects the density, color aspects, fungal growth and drought resistance, as well as the ability to suppress weeds. Determining the type and amount of fertilizer depends on the biochemical processes in the lawn, which can be determined according to the invention using the recorded soil parameters.

Abgestorbenes organisches Material bildet eine Filzschicht in der Rasenschicht aus. Diese muss regelmäßig durch Vertikutieren entfernt werden. Die Filzschicht entsteht beispielsweise durch nicht zersetzbare Schnittgutreste. Die Filzschicht speichert bis zu 10 l Wasser pro cm/m2 Rasenfilz. In ihr können sich Erreger von Rasenkrankheiten festsetzen. Darüber hinaus führt die erhöhte Wasserspeicherung im Winter zu einer höheren Eisbildung und damit zu einer höheren Krankheitsanfälligkeit (z.B. Schneeschimmel). Darüber hinaus wird der Gasaustausch in den tieferen Schichten reduziert. Insbesondere die sich im Laufe der Zeit erhöhende Wasserspeicherung in den oberen Rasenschichten auch die Bildung einer Eisschicht kann erfindungsgemäß sensorisch erfasst werden. Hierbei sind insbesondere die zeitlichen Veränderungen relevant und liefern Anlass für Pflegemaßnahme wie Vertikutieren, aber auch beispielsweise nötige Düngungen, Aerifizieren oder Besandungen.Dead organic material forms a thatch layer in the turf layer. This must be removed regularly by scarifying. The felt layer is created, for example, by non-decomposable clippings. The felt layer stores up to 10 liters of water per cm/m2 of lawn thatch. Pathogens of lawn diseases can settle in it. In addition, the increased water storage in winter leads to greater ice formation and thus to a higher susceptibility to diseases (e.g. snow mold). In addition, the gas exchange in the deeper layers is reduced. In particular, the water storage in the upper layers of the lawn, which increases over time, and the formation of a layer of ice can be detected by sensors according to the invention. The changes over time are particularly relevant here and provide a reason for maintenance measures such as scarifying, but also, for example, necessary fertilization, aerating or sanding.

Durch die hohe Belastung der Oberflächen von Golf-Rasenflächen durch Maschinen und Spieler wird der Boden verdichtet und ändert seine Eigenschaften. Die Verdichtung des Bodens führt zu einem schwächeren Gasaustausch und somit zu weniger Sauerstoff in Boden und einer Anreicherung von Kohlendioxid. Darüber hinaus wird das Wasser schlechter abgeleitet und es bildet sich Staunässe. Insbesondere Grüns müssen deshalb regelmäßig belüftet und gelockert werden. Dies geschieht durch Aerifizieren, z.B. durch lochende Verfahren, Schlitzen oder Spalten und anschließendes Verfüllen der Löcher bzw. Spalten mit Sand.Due to the high loading of the surfaces of golf courses by machines and players, the soil is compacted and changes its properties. The compaction of the soil leads to a weaker gas exchange and thus to less oxygen in the soil and an accumulation of carbon dioxide. In addition, the water is drained worse and waterlogging forms. Greens in particular must therefore be regularly aerated and loosened. This is done by aerating, e.g. by punching methods, slitting or splitting and then filling the holes or splits with sand.

Die Erfindung nutzt u.a. die nachfolgend erläuterten Einsichten und Erkenntnisse, die die prinzipiellen kausalen Zusammenhänge zwischen den oben angeführten Boden- und Umgebungsparametern und den durchzuführenden Pflegemaßnahmen betreffen. Diese Zusammenhänge ermöglichen den Einsatz der künstlichen Intelligenz, die auf einem Modell basiert, welches den zeitlichen Verlauf der Boden- und Umgebungsparameter (und optional den zeitlichen Verlauf des erfassten Zustands der Rasenfläche) zu den Daten betreffend Art und Zeitpunkt durchzuführender Pflegemaßnahmen in Beziehung setzt. Ein entsprechendes Training einer künstlichen Intelligenz während einer Trainingsphase kann durch maschinelles Lernen anhand gespeicherter (historischer) Zeitreihendaten durchgeführt werden. Die künstliche Intelligenz ist dann erfolgreich dazu in der Lage, die richtigen Pflegemaßnahmen zum jeweils richtigen Zeitpunkt selbsttätig zu initiieren, ohne dass es dazu der Erfahrung und des Expertenwissens von Gärtnern/Greenkeepern bedarf.The invention uses, among other things, the insights and findings explained below, which relate to the basic causal relationships between the above-mentioned soil and environmental parameters and the maintenance measures to be carried out. These relationships enable the use of artificial intelligence, which is based on a model that relates the chronological progression of the soil and environmental parameters (and optionally the chronological progression of the recorded condition of the lawn) to the data regarding the type and time of maintenance measures to be carried out. A corresponding training of an artificial intelligence during a training phase can be carried out by machine learning using stored (historical) time series data. The artificial intelligence is then successfully able to independently initiate the right care measures at the right time, without requiring the experience and expert knowledge of gardeners/greenkeepers.

Beispielsweise aus der erfassten Bodenfeuchtigkeit des Grüns, der Uhrzeit, der Wetterprognose, der Temperatur und dem Datum (Jahreszeit/Wachstumsphase) kann die künstliche Intelligenz auf die richtige Bewässerungsmenge und den optimalen Zeitpunkt schließen. Über die Frequenzen und Intensität der Bewässerung kann auch eine Wurzelaktivierung eingeleitet werden, es wird dann weniger bewässert, so dass sich die Wurzeln in tiefere Schichten entwickeln. Auf die Ermittlung des Bewässerungszeitpunktes und der Wassermenge wirken sich die erfasste Feuchtigkeit im Boden und in der Luft, sowie die Temperatur im Boden und in der Luft vornehmlich aus. Die Windgeschwindigkeit (Trocknung), das Datum, die Uhrzeit, aber auch die Sonneneinstrahlung und die Wetterprognose können zusätzlich berücksichtigt werden.For example, from the recorded soil moisture of the green, the time, the weather prog nose, the temperature and the date (season/growth phase), the artificial intelligence can determine the right amount of watering and the optimal time. Root activation can also be initiated via the frequency and intensity of watering, watering is then reduced so that the roots develop into deeper layers. The recorded moisture in the soil and in the air, as well as the temperature in the soil and in the air, primarily affect the determination of the watering time and the amount of water. The wind speed (drying), the date, the time, but also the solar radiation and the weather forecast can also be taken into account.

Aus den Daten betreffend Umgebungstemperatur, Bodentemperatur, Feuchtigkeit, Pollenflugintensität, Jahreszeit und/oder Sonneneinstrahlung kann - jeweils einzeln oder in Kombination - auf die Vegetationsphase und das Wachstumsverhalten und die Wachstumsgeschwindigkeit der in der Rasenfläche vorkommenden Gräser geschlossen werden. Auf dieser Basis kann die künstliche Intelligenz Mähvorgänge initiieren.From the data regarding ambient temperature, soil temperature, humidity, pollen count intensity, season and/or solar radiation, conclusions can be drawn - individually or in combination - about the vegetation phase and the growth behavior and growth rate of the grasses occurring in the lawn. On this basis, the artificial intelligence can initiate mowing processes.

Aus dem zeitlichen Verlauf der Bodenfeuchtigkeit in verschiedenen Bodentiefen (z.B. nach einer Beregnung oder Bewässerung) kann die künstliche Intelligenz auf die Versickerungsgeschwindigkeit des Wassers und damit auf die Verdichtung des Bodens schließen. Ein unmittelbarer kausaler Zusammenhang besteht hier zwar nicht. Aus der zeitlichen Entwicklung der Versickerungsgeschwindigkeit kann die künstliche Intelligenz jedoch nach entsprechendem Training den richtigen Zeitpunkt für Maßnahmen einer Bodenauflockerung/Tiefenauflockerung vorgeben.From the time course of the soil moisture at different soil depths (e.g. after sprinkling or irrigation), the artificial intelligence can deduce the infiltration rate of the water and thus the compaction of the soil. There is no direct causal connection here. From the temporal development of the infiltration speed, however, the artificial intelligence can, after appropriate training, specify the right time for soil loosening/deep loosening measures.

Rasenflächen leiden sehr durch Betreten im gefrorenen Zustand. Anhand der erfassten Sensordaten kann festgestellt werden, ob Grüns eines Golfplatzes gefroren sind. In diesem Fall können Sie automatisch gesperrt werden. Z.B. kann in abgestufter Weise die Zahl der Spieler begrenzt werden, das Befahren mit Golfcarts untersagt werden oder der Platz ganz gesperrt werden. Auch dies kann als Pflegemaßnahme im Sinne der Erfindung angesehen werden. Die Dauer und der Verlauf des Bodenfrostes lassen außerdem Rückschlüsse auf die Gefahr von Schädlingsbefall zu. Eine direkte Kausalität existiert wiederum nicht. Dennoch ist die künstliche Intelligenz erfindungsgemäß dazu in der Lage, geeignete Pflegemaßnahmen (z.B. Schädlingsbekämpfung) automatisch einzuleiten.Lawns suffer greatly from being walked on when frozen. The detected sensor data can be used to determine whether the greens of a golf course are frozen. In this case you can be blocked automatically. For example, the number of players can be limited in a graduated manner, driving with golf carts can be prohibited or the course can be completely closed. This can also be viewed as a care measure within the meaning of the invention. The duration and course of the ground frost also allow conclusions to be drawn about the risk of pest infestation. Again, there is no direct causality. Nevertheless, according to the invention, the artificial intelligence is able to automatically initiate suitable care measures (e.g. pest control).

Rasenflächen leiden ebenfalls sehr durch Betreten im sehr nassen Zustand. Dies betrifft alle Bereiche eines Golfplatzes. Aus der Niederschlagsmenge und der Luft- und/oder Bodenfeuchtigkeit kann abgeleitet werden, wie feucht die Rasenfläche ist und ob ggf. spezielle Schutzmaßnahmen notwendig sind. So kann - im Falle eines Golfplatzes - im ersten Schritt das Befahren mit Golfcarts untersagt werden, bei noch höherer Feuchtigkeit auch die Verwendung von Golftrolleys und schlussendlich kann der Platz ganz gesperrt werden. Lawns also suffer greatly from being walked on when very wet. This applies to all areas of a golf course. The amount of precipitation and the humidity in the air and/or soil can be used to determine how wet the lawn is and whether special protective measures may be necessary. In the case of a golf course, driving on it with golf carts can be prohibited in the first step, and if the humidity is even higher, the use of golf trolleys can be prohibited, and finally the course can be closed completely.

Sogenanntes Bürsten bzw. Grooming wird bei besonders tief gemähten Rasenflächen zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften eingesetzt. Dabei werden die Grashalme mittels einer Bürste aufgerichtet, damit sie anschließend geschnitten werden können. Neben einem sauberen Schnitt werden mit diesem Verfahren auch aufgebrachtes Saatgut oder Sand gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt. In den Morgenstunden kann mit den Bürsten auch der Morgentau entfernt werden. Beim Golfsport hat dieses Verfahren unmittelbaren Einfluss auf das Rollverhalten und die Rollgeschwindigkeit von Bällen auf dem Grün (die mit dem sog. Stimpmeter gemessen wird). Den richtigen Zeitpunkt für Bürsten/Grooming kann die künstliche Intelligenz aus den Daten der Bodenfeuchtigkeit, der Umgebungsfeuchtigkeit, des Taupunktes (errechnet aus Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit), der Bodentemperatur, der Jahreszeit, der Sonneneinstrahlung und der ebenfalls in der Datenbank erfassten Belegung des Golfplatzes ermitteln und die Pflegemaßnahme entsprechend gezielt initiieren. Dabei kann berücksichtigt werden, ob eine Wurzelaktivierung erfolgen soll. Ebenso kann die erfasste Rollgeschwindigkeit (Stimpmeter) berücksichtigt werden.So-called brushing or grooming is used to improve the surface properties of lawns that have been mowed particularly deep. The blades of grass are straightened up with a brush so that they can then be cut. In addition to a clean cut, this method also distributes seed or sand evenly over the surface. In the morning hours, the morning dew can also be removed with the brushes. In golf, this procedure has a direct influence on the rolling behavior and the rolling speed of balls on the green (which is measured with the so-called Stimpmeter). The artificial intelligence can determine the right time for brushing/grooming from the data on soil moisture, ambient moisture, dew point (calculated from ambient temperature and humidity), soil temperature, season, solar radiation and the occupancy of the golf course, which is also recorded in the database initiate the care measure accordingly. It can be taken into account whether a root activation should take place. The recorded rolling speed (stimmeter) can also be taken into account.

Der Rasenfilz verändert die Wasseraufnahme- und -speicherkapazität der Rasenfläche. Auch der Gasaustausch zwischen Boden und Luft wird verändert. Ein Vertikutieren bzw. eine Scarification initiiert die künstliche Intelligenz entsprechend auf Basis der Zeitreihendaten betreffend den CO2-Gehalt des Bodens (als wichtiger Indikator der Stoffwechseltätigkeit im Boden/Bodenatmung) und der Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen, idealerweise unter zusätzlicher Berücksichtigung des pH-Wertes im Boden, der erfolgten Düngung und Bewässerung und der Niederschläge, der Anzahl der Schnitte, der Bodenfeuchtigkeit und/oder der Umgebungstemperatur.The lawn thatch changes the water absorption and storage capacity of the lawn. The gas exchange between soil and air is also changed. The artificial intelligence initiates scarification based on the time series data relating to the CO 2 content of the soil (as an important indicator of metabolic activity in the soil/soil respiration) and the soil temperature at various depths, ideally taking the pH value in the soil into account Soil, fertilization and irrigation done and rainfall, number of cuts, soil moisture and/or ambient temperature.

Durch den Spielbetrieb auf dem Golfplatz kommt es insbesondere in den oberen Bodenschichten zu einer Verdichtung. Hierdurch wird der Gasaustausch verschlechtert, der für die Lebensbedingungen der Mikroorganismen im Boden relevant ist. Durch Aerifizieren kann eine Verbesserung erreicht werden. Darüber hinaus können sich die Wurzelverzweigungen besser ausbilden und die Wasseraufnahme (Wasserinfiltration) wird ebenfalls erhöht. Technisch werden Löcher in den Boden gedrückt oder ausgestanzt. Bei großen Rasenflächen und Rasenflächen, die weniger anspruchsvoll sind, werden auch rotierende Messer (Schlitzen) verwendet. Die künstliche Intelligenz initiiert eine solche Maßnahme erfindungsgemäß auf Basis der Zeitreihendaten betreffend zumindest den CO2-Gehalt im Boden, den Boden-pH-Wert und die Bodenfeuchtigkeit. Idealerweise werden zusätzlich erfasste Daten betreffend die Stickstoffkonzentration im Boden, erfolgte Düngung, erfolgte Bewässerung bzw. Niederschläge, Anzahl der Schnitte, Bodentemperatur, Umgebungstemperatur, Veränderung der Sickergeschwindigkeit (aus Zeitverlauf der Bodenfeuchtigkeit in verschiedenen Bodentiefen abgeleitet) und/oder die Platzbelegung einbezogen.Due to playing on the golf course, compaction occurs, especially in the upper soil layers. This worsens the gas exchange, which is relevant for the living conditions of the microorganisms in the soil. Improvement can be achieved by aerating. In addition, the root branches can develop better and the water absorption (water infiltration) is also increased. Technically, holes are pressed or punched into the ground. For large lawns and Lawns that are less demanding rotating blades (slits) are also used. According to the invention, the artificial intelligence initiates such a measure on the basis of the time series data relating at least to the CO 2 content in the soil, the soil pH value and the soil moisture. Ideally, additional recorded data regarding the nitrogen concentration in the soil, fertilization, irrigation or precipitation, number of cuts, soil temperature, ambient temperature, change in seepage rate (derived from the time course of soil moisture at different soil depths) and/or space occupancy are also included.

Für die Erhaltung der Rasentragschichten ist, wie oben erwähnt, ein regelmäßiges Besanden notwendig. Der Sand stabilisiert die Rasentragschicht bzw. verbessert die Wasserdurchlässigkeit. Er bewirkt auch ein schnelleres Abtrocknen der Oberflächen. Das Sanden kann erfindungsgemäß durch die künstliche Intelligenz in Abhängigkeit von den Zeitreihen der Daten betreffend den CO2-Gehalt im Boden, den Boden-pH-Wert und die Bodenfeuchtigkeit initiiert werden. Idealerweise werden auch Daten betreffend den Stickstoffgehalt im Boden, erfolgte Düngungen und Bewässerungen sowie Niederschläge, die Anzahl der Schnitte, Veränderungen der Sickergeschwindigkeit und/oder die Platzbelegung einbezogen.As mentioned above, regular sanding is necessary to maintain the turf base layers. The sand stabilizes the turf base layer and improves water permeability. It also causes the surfaces to dry faster. According to the invention, the sanding can be initiated by the artificial intelligence as a function of the time series of the data relating to the CO 2 content in the soil, the soil pH value and the soil moisture. Ideally, data on soil nitrogen levels, fertilization and irrigation, and rainfall, number of cuts, changes in seepage rate, and/or space occupancy are also included.

Je nach geographischer Lage werden die Rasenflächen eines Golfplatzes das ganze Jahr genutzt oder einer starken mechanischen Beanspruchung ausgesetzt (z.B. im Bereich der Abschläge). Dies kann punktuell und flächenmäßig zu einer Zerstörung der Rasenoberfläche führen. Darüber hinaus können erdgrabende Tiere Verwerfungen auf den Rasenflächen erzeugen, die nachbearbeitet werden müssen. Die künstliche Intelligenz kann zur Reparatur derartiger Schäden eine Nachsaat initiieren, und zwar auf Basis der Zeitreihendaten betreffend die Platzbelegung, d.h. die Begehungsintensität. Es zeigt sich, dass zweckmäßigerweise dabei auch Daten betreffend die Stickstoffkonzentration im Boden, der Boden-pH-Wert, erfolgte Düngungen und Bewässerungen sowie Niederschläge, Anzahl der Rasenschnitte und/oder langfristige Wetterdaten und Wetterprognosen einbezogen werden.Depending on the geographic location, the lawns of a golf course are used all year round or are exposed to heavy mechanical stress (e.g. in the teeing area). This can lead to the destruction of the lawn surface at certain points and over a large area. In addition, burrowing animals can create distortions on the lawns that need to be trimmed. The artificial intelligence can initiate a reseeding to repair such damage, based on the time series data regarding the space occupancy, i.e. the inspection intensity. It has been shown that data relating to the nitrogen concentration in the soil, the soil pH value, fertilization and irrigation carried out as well as precipitation, the number of lawn cuttings and/or long-term weather data and weather forecasts are also usefully included.

Der Einsatz von Dünger kann auf Basis des erfassten CO2-Gehaltes im Boden, des pH-Wertes, der Bodenfeuchtigkeit und des Nährstoffgehaltes initiiert werden.The use of fertilizer can be initiated on the basis of the recorded CO 2 content in the soil, the pH value, the soil moisture and the nutrient content.

Die Zusammenhänge zwischen einzelnen der aufgeführten Pflegemaßnahmen und den erfassten Parametern bzw. Sensordaten sind zum Teil direkt kausal (z.B. Bewässerung in Abhängigkeit von Bodenfeuchtigkeit, Temperatur und Jahreszeit). Insofern kann bei der erfindungsgemäß computergestützten Initiierung von Pflegemaßnahmen auch eine Kombination aus künstlicher Intelligenz (z.B. in Form eines neuronalen Netzes) und regelbasierter Ableitung der Art und des Zeitpunktes von Pflegemaßnahmen aus den erfassten Sensordaten erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in der Weise genutzt werden, dass die per Computer vorgeschlagenen Pflegemaßnahmen erst nach Freigabe durch einen Gärtner oder Greenkeeper durchgeführt werden, oder der Gärtner/Greenkeeper auf Basis seines Wissens zusätzliche/andere Pflegemaßnahmen initiiert. Die entsprechenden Pflegemaßnahmen werden dann in der Datenbank protokolliert, so dass die Daten beim Training der künstlichen Intelligenz verwendet werden können und so zu einer Verbesserung der Funktion bei der Initiierung der Pflegemaßnahmen durch kontinuierliches Lernen führen.The connections between the individual maintenance measures listed and the recorded parameters or sensor data are partly directly causal (e.g. irrigation depending on soil moisture, temperature and season). In this respect, a combination of artificial intelligence (e.g. in the form of a neural network) and rule-based derivation of the type and time of care measures from the recorded sensor data can also take place in the computer-aided initiation of care measures according to the invention. The method according to the invention can also be used in such a way that the care measures suggested by the computer are only carried out after approval by a gardener or greenkeeper, or the gardener/greenkeeper initiates additional/other care measures on the basis of his knowledge. The corresponding care measures are then logged in the database so that the data can be used in training the artificial intelligence and thus lead to an improvement in the function in initiating the care measures through continuous learning.

Die Aufgabe der Erfindung wird ausgehend von einem System der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass es durch eine Programmsteuerung des wenigstens einen Computers zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.Starting from a system of the type mentioned at the outset, the object of the invention is achieved in that it is set up by a program control of the at least one computer for carrying out the method described above.

Zweckmäßigerweise umfasst das System zumindest die folgenden Sensoren:

  • - einen oder mehrere Feuchtigkeitssensoren, ausgelegt zur Erfassung der Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen;
  • - einen oder mehrere Temperatursensoren, ausgelegt zur Erfassung der Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen;
  • - einen oder mehrere Temperatursensoren, angeordnet in einer oder mehreren verschiedenen Höhen über dem Boden;
  • - einen oder mehrere Luftfeuchtigkeitssensoren, angeordnet in einer oder mehreren verschiedenen Höhen über dem Boden.
The system expediently comprises at least the following sensors:
  • - one or more moisture sensors designed to detect moisture at one or more different soil depths;
  • - one or more temperature sensors designed to detect the temperature at one or more different soil depths;
  • - one or more temperature sensors placed at one or more different heights above the ground;
  • - one or more humidity sensors placed at one or more different heights above the ground.

Vorzugsweise umfasst das System zusätzlich zumindest einen der folgenden Sensoren:

  • - wenigstens einen Bestrahlungssensor, ausgelegt zur Erfassung der Bestrahlungsstärke der Sonne im Bereich der Rasenfläche (z.B. Pyranometer);
  • - einen im Bereich der Rasenfläche angeordneten Windsensor (Windrichtungs- und/oder Windgeschwindigkeitssensor);
  • - einen im Bereich der Rasenfläche angeordneten Niederschlagsmengensensor.
The system preferably also includes at least one of the following sensors:
  • - At least one irradiation sensor, designed to detect the irradiance of the sun in the area of the lawn (eg pyranometer);
  • - A wind sensor (wind direction and/or wind speed sensor) arranged in the area of the lawn area;
  • - A rainfall sensor arranged in the area of the lawn.

Weiter kann das System ein Photometer zur Erfassung der Farbe der Rasenfläche und/oder einen digitalen Bildsensor zur Erfassung von Bilddaten der Rasenfläche umfassen. Aus der Farbe der Rasenfläche auf den Zustand der Rasenfläche und ggf. vorliegende Rasenerkrankungen zurückgeschlossen werden. Ein Bildsensor ermöglicht ebenfalls die Erfassung der Farbe der Rasenfläche, dies sogar ortsaufgelöst. Weiter können aus Bilddaten weitere Zustandsparameter, wie z.B. der Flächenanteil von Kahlstellen, Vorkommen von Blüten, Vorkommen von Unkräutern, Farbhomogenität, durch gängige Methoden der Bildverarbeitung ermittelt werden, die in der Datenbank gespeichert werden und bei der Ableitung von Pflegemaßnahmen per künstlicher Intelligenz eingehen. Es können auch die Bilddaten selbst sowie Zeitserien von Bilddaten als Eingabedaten der künstlichen Intelligenz verwendet werden.Next, the system, a photometer for detecting the color of the lawn and / or comprise a digital image sensor for capturing image data of the lawn area. The condition of the lawn and any lawn diseases that may be present can be deduced from the color of the lawn. An image sensor also enables the color of the lawn to be recorded, even with spatial resolution. Furthermore, other condition parameters, such as the area percentage of bald spots, occurrence of flowers, occurrence of weeds, color homogeneity, can be determined from image data using common methods of image processing, which are stored in the database and are included in the derivation of maintenance measures using artificial intelligence. The image data itself as well as time series of image data can also be used as input data of the artificial intelligence.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das System zumindest einen der folgenden Sensoren, die vor allem zur Erfassung des Bodenzustands und des Bodenstoffwechels dienen: CO2-Sensor, ausgelegt zur Erfassung des CO2-Gehalts im Boden; Nährwertsensor, ausgelegt zur Erfassung des Stickstoff-, Nitrat-, Kalium- und/oder Phosphorgehalts im Boden; pH-Sensor, ausgelegt zur Erfassung des Boden-pH-Wertes. Diese Sensoren können auch einzeln, in Unterkombination oder insgesamt mit einem oder mehreren der zuvor genannten Sensoren kombiniert werden.In an advantageous embodiment, the system comprises at least one of the following sensors, which are primarily used to record the state of the soil and the soil metabolism: CO 2 sensor, designed to record the CO 2 content in the soil; Nutrient sensor designed to detect levels of nitrogen, nitrate, potassium and/or phosphorus in soil; pH sensor designed to record the soil pH value. These sensors can also be combined individually, in a sub-combination or as a whole with one or more of the aforementioned sensors.

Weiter betrifft die Erfindung einen Einsatz für ein Golfloch, mit einem in das Golfloch einsetzbaren, an der Oberseite offenen Ballaufnahmetopf. Derartige Einsätze sind auf Golfplätzen üblich. Das Loch wird innerhalb des Grüns regelmäßig versetzt, um eine zu starke lokale Beanspruchung zu vermeiden. Dabei wird ein neues Loch in der Rasenfläche ausgestanzt und ein entsprechender Einsatz zum Aufnehmen des Balls wird in das Loch eingesetzt. Meist ist der Einsatz außerdem zur Aufnahme und Halterung einer Fahne zur Anzeige der Lochposition ausgelegt. Die Erfindung schlägt vor, dass an der Unterseite des Ballaufnahmetopfes eine Sensorelektronikeinheit und, vorzugsweise an der Unterseite der Sensorelektronikeinheit, ein oder mehrere sich in das Erdreich unterhalb des Golflochs hinein erstreckende oder darauf gerichtete Messfühler angeordnet sind. Dabei ist die Sensorelektronikeinheit zweckmäßig mit den Messfühlern verbunden und zur Erfassung von Messsignalen der Messfühler ausgelegt. Der wenigstens eine Messfühler kann an einem in das Erdreich eindringenden Messdorn angeordnet sein, um Sensorsignale aus tieferen Bodenschichten erfassen zu können. Auf diese Weise kann eine zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignete Sensorik auf einfache und praktikable Weise zur Verfügung gestellt werden, jedenfalls im Bereich des besonders pflegeintensiven Grüns. Die erforderlichen Bodensensoren sind in den ohnehin benötigten Einsatz integriert und können ohne weitere Installationsmaßnahmen in Betrieb genommen werden.The invention further relates to an insert for a golf hole, with a ball receiving pot that can be inserted into the golf hole and is open at the top. Such inserts are common on golf courses. The hole is regularly offset within the green to avoid excessive local stress. This involves punching a new hole in the turf and inserting an appropriate ball receiving insert into the hole. In most cases, the insert is also designed to receive and hold a flag to indicate the position of the hole. The invention proposes that an electronic sensor unit and, preferably on the underside of the electronic sensor unit, one or more sensors extending into the ground below the golf hole or directed towards it are arranged on the underside of the ball receiving pot. In this case, the sensor electronics unit is expediently connected to the measuring sensors and is designed to record measuring signals from the measuring sensors. The at least one measuring sensor can be arranged on a measuring mandrel penetrating the soil in order to be able to detect sensor signals from deeper soil layers. In this way, a sensor system suitable for use according to the invention can be made available in a simple and practicable manner, at least in the area of particularly high-maintenance greenery. The necessary floor sensors are integrated in the insert that is required anyway and can be put into operation without further installation measures.

Der wenigstens eine Messfühler des Einsatzes ist zweckmäßig zur sensorischen Erfassung eines oder mehrerer der folgenden Bodenparameter ausgelegt: Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen, Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen, Nährstoffgehalt (z.B. Stickstoffgehalt), pH-Wert, CO2-Gehalt, O2-Gehalt, elektrische Leitfähigkeit.The at least one sensor of the insert is expediently designed for sensory detection of one or more of the following soil parameters: moisture in one or more different soil depths, temperature in one or more different soil depths, nutrient content (e.g. nitrogen content), pH value, CO 2 content, O 2 content, electrical conductivity.

Bevorzugt weist die Sensorelektronikeinheit eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen zur drahtgebundenen oder drahtlosen Übermittlung der erfassten Messsignale an einen entfernten Empfänger auf. Die Kommunikation kann z.B. per LoRaWAN oder anderer Funknetzwerktechnologien erfolgen. So kann die Sensorik die Messdaten zur Speicherung in der Datenbank an den Computer übertragen.The sensor electronics unit preferably has one or more communication interfaces for wired or wireless transmission of the measurement signals recorded to a remote receiver. Communication can take place, for example, via LoRaWAN or other wireless network technologies. In this way, the sensors can transmit the measurement data to the computer for storage in the database.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch ein erfindungsgemäßes System als Blockdiagramm;
  • 2 schematisch einen erfindungsgemäßen Einsatz.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
  • 1 schematically a system according to the invention as a block diagram;
  • 2 schematically an application according to the invention.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen und die gleichen Begriffe verwendet.In the following description of the figures, the same reference numbers and the same terms are used for the same elements.

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System. In dem dargestellten Bodenquerschnitt ist zu erkennen, dass eine Rasenfläche 1 auf einer Rasentragschicht 2 wächst. Darunter befindet sich eine wasserdurchlässige Drainageschicht 3. Darunter wiederum befindet sich ein Baugrund 4. Das System umfasst einen Computer 5, der mit einer Datenbank 6 in Verbindung steht. Eine Vielzahl von Sensoren ist zur Erfassung von Boden- und Umgebungsparametern drahtgebunden bzw. drahtlos mit dem Computer 5 verbunden. Vorgesehen sind ein Temperatursensor 7, der die Bodentemperatur jeweils in den verschiedenen Bodenschichten erfasst, sowie ein Feuchtigkeitssensor 8 und ein kombinierter CO2- und pH-Sensor 9. Ein digitaler Bildsensor 10 nimmt Bilddaten der Rasenfläche 1 auf. Eine Wetterstation 11, die sich im Bereich der Rasenfläche befindet, erfasst die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung und misst die Niederschlagsmenge, die Sonnenbestrahlung, die Umgebungstemperatur in unterschiedlichen Höhen über dem Boden sowie die Luftfeuchtigkeit in unterschiedlichen Höhen über dem Boden. Der Computer 5 ist durch eine Programmsteuerung dazu eingerichtet, mittels der Sensoren 7, 8, 9, 10, 11 Boden- und Umgebungsparameter zu erfassen und die zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Boden- und Umgebungsparameter in der Datenbank 6 in Form von Zeitreihen zu speichern. Der Computer 5 leitet dann Pflegemaßnahmen der Rasenfläche mittels einer künstlichen Intelligenz, z.B. eines auf dem Computer 5 implementierten Deep-Learning-Netzwerkes, aus den erfassten Parametern und deren zeitlichem Verlauf ab, wie weiter oben beschrieben.The 1 shows a system according to the invention. In the cross-section of the ground shown, it can be seen that a lawn area 1 grows on a lawn-bearing layer 2 . Below that is a water-permeable drainage layer 3. Below that, in turn, is a subsoil 4. The system includes a computer 5, which is connected to a database 6. A large number of sensors are wired or wirelessly connected to the computer 5 to record ground and environmental parameters. A temperature sensor 7 is provided, which records the soil temperature in each of the different soil layers, as well as a moisture sensor 8 and a combined CO 2 and pH sensor 9. A digital image sensor 10 records image data of the lawn area 1. A weather station 11, which is located in the area of the lawn, detects the wind speed and wind direction and measures the amount of precipitation, the solar radiation, the ambient temperature at different heights above the ground and the humidity at different heights above the ground. The computer 5 is set up by a program control to use the Sen sensors 7, 8, 9, 10, 11 to record ground and environmental parameters and to store the ground and environmental parameters recorded at different times in the database 6 in the form of time series. The computer 5 then uses artificial intelligence, for example a deep learning network implemented on the computer 5, to derive maintenance measures for the lawn from the recorded parameters and their progression over time, as described above.

Die 2 zeigt schematisch einen Einsatz 21 für ein Golfloch, mit einem in das Golfloch einsetzbaren, an der Oberseite offenen, zylindrischen Ballaufnahmetopf 22. An der Unterseite des Ballaufnahmetopfes ist eine Sensorelektronikeinheit 22 und an der Unterseite der Sensorelektronikeinheit 22 sind ein oder mehrere sich in das Erdreich unterhalb des Golflochs hinein erstreckende Messfühler 24 an in das Erdreich eindringenden Messdornen angeordnet. Bei den Messfühlern kann es sich z.B. um Temperatur-, Feuchtigkeits-, CO2- und/oder pH-Sensoren handeln. Die Sensorelektronikeinheit 23 ist mit den Messfühlern 24 verbunden und zur Erfassung von Messsignalen der Messfühler 24 ausgelegt. Als Energiequelle kann dabei zweckmäßig eine in die Sensorelektronikeinheit integrierte Batterie dienen. Die Sensorelektronikeinheit 23 weist eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen zur drahtlosen Übermittlung der erfassten Messsignale an den Computer 5 auf.The 2 shows schematically an insert 21 for a golf hole, with a cylindrical ball receiving pot 22 that can be inserted into the golf hole and is open at the top. On the underside of the ball receiving pot is an electronic sensor unit 22 and on the underside of the electronic sensor unit 22 are one or more in the ground below Sensors 24 extending into the golf hole are arranged on measuring spikes penetrating the soil. The sensors can be, for example, temperature, humidity, CO 2 and/or pH sensors. The sensor electronics unit 23 is connected to the measuring sensors 24 and is designed to record measuring signals from the measuring sensors 24 . A battery integrated into the sensor electronics unit can expediently serve as the energy source. The sensor electronics unit 23 has one or more communication interfaces for the wireless transmission of the recorded measurement signals to the computer 5 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 20180262571 A1 [0008]US20180262571A1 [0008]

Claims (22)

Computergestütztes Verfahren zur Pflege von Rasenflächen, wobei mittels Sensoren eine Mehrzahl von Boden- und Umgebungsparametern erfasst werden und wobei daraus Pflegemaßnahmen abgeleitet und initiiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verschiedenen Zeitpunkten erfassten Boden- und Umgebungsparameter in einer Datenbank in Form von Zeitreihen gespeichert werden, wobei die Pflegemaßnahmen mittels einer künstlichen Intelligenz aus den erfassten Parametern und deren zeitlichem Verlauf abgeleitet werden.Computer-assisted method for maintaining lawns, with a number of soil and environmental parameters being recorded by means of sensors and with maintenance measures being derived and initiated from this, characterized in that the soil and environmental parameters recorded at different points in time are stored in a database in the form of time series , whereby the care measures are derived from the recorded parameters and their progression over time by means of artificial intelligence. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zu Art und Zeitpunkt durchgeführter Pflegemaßnahmen ebenfalls in der Datenbank gespeichert werden.procedure after claim 1 , characterized in that data on the type and time of care measures carried out are also stored in the database. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die folgenden Bodenparameter sensorisch erfasst werden: - Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen; - Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that at least the following soil parameters are detected by sensors: - Moisture in one or more different soil depths; - Temperature at one or more different soil depths. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden weiteren Bodenparameter sensorisch erfasst wird: - Nährstoffgehalt; - pH-Wert; - CO2-Gehalt; - O2-Gehalt; - elektrische Leitfähigkeit.procedure after claim 3 , characterized in that at least one of the following further soil parameters is detected by sensors: - Nutrient content; - PH value; - CO 2 content; - O 2 content; - electric conductivity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die folgenden Umgebungsparameter sensorisch erfasst werden: - Temperatur, vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen über dem Boden; - Luftfeuchtigkeit, vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen über dem Boden.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that at least the following environmental parameters are detected by sensors: - temperature, preferably at different heights above the ground; - Humidity, preferably at different heights above the ground. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden weiteren Umgebungsparameter erfasst wird: - Bestrahlungsstärke der Sonne; - Windstärke; - Niederschlagsmenge - Pollenflug; - Windrichtung; - UV-Index; - Begehungsintensität; - Härtegrad des Bewässerungswassers.procedure after claim 5 , characterized in that at least one of the following additional environmental parameters is detected: - irradiance of the sun; - wind force; - amount of precipitation - pollen count; - wind direction; - UV index; - inspection intensity; - Degree of hardness of the irrigation water. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die folgenden Pflegemaßnahmen mittels der künstlichen Intelligenz aus den in der Datenbank gespeicherten Daten abgeleitet werden: - Mähen; - Bewässern; - Düngen.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that at least the following care measures are derived from the data stored in the database by means of artificial intelligence: - mowing; - watering; - fertilize. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der folgenden weiteren Pflegemaßnahmen mittels der künstlichen Intelligenz aus den in der Datenbank gespeicherten Daten abgeleitet wird: - Vertikutieren; - Nachsaat; - Schlitzen; - Aerifizieren; - Sanden; - Bürsten; - Tiefenlockerung; - Wurzelaktivierung; - Ausbringen von Pflanzenschutzmittel; - Schädlingsbekämpfung; - Drainageeinbau; - Besodung.procedure after claim 7 , characterized in that at least one of the following further care measures is derived from the data stored in the database by means of artificial intelligence: - Scarifying; - reseeding; - slots; - aeration; - sanding; - To brush; - deep loosening; - root activation; - application of plant protection products; - pest control; - drainage installation; - Soeding. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem Zustandsdaten der Rasenfläche zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und in der Datenbank als Zeitreihen gespeichert werden, wobei die Zustandsdaten zumindest eine oder mehrere der folgenden Angaben umfassen: - Flächenanteil von Kahlstellen; - Vorkommen von Blüten; - Vorkommen von Unkräutern; - Vorhandensein von Rasenerkrankungen; - Schädlingsbefall; - Wurzeltiefe; - Dicke der Rasenfilzschicht; - Rasenfarbe; - Farbhomogenität.Procedure according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that status data of the lawn area is also recorded at different points in time and stored in the database as a time series, the status data comprising at least one or more of the following information: - area proportion of bare spots; - Occurrence of flowers; - Occurrence of weeds; - Presence of lawn diseases; - pest infestation; - root depth; - Thickness of thatch layer; - lawn color; - Color homogeneity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem Wetterdaten als Zeitreihendaten in der Datenbank gespeichert werden.Procedure according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that weather data are also stored in the database as time series data. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die künstliche Intelligenz auf einem Modell basiert, welches den zeitlichen Verlauf der Boden- und Umgebungsparameter zu den Daten betreffend Art und Zeitpunkt durchzuführender Pflegemaßnahmen in Beziehung setzt.Procedure according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the artificial intelligence is based on a model which relates the time course of the soil and environmental parameters to the data relating to the type and time of care measures to be carried out. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die künstliche Intelligenz mittels Methoden des maschinellen Lernens auf Basis der in der Datenbank gespeicherten Zeitreihendaten trainiert wird.procedure after claim 11 , characterized in that the artificial intelligence is trained using methods of machine learning on the basis of the time series data stored in the database. System zur Unterstützung der Pflege von Rasenflächen, mit wenigstens einem Computer (5), wenigstens einer Datenbank (6) und einer Mehrzahl von mit dem Computer drahtgebunden oder drahtlos verbundenen Sensoren (7, 8, 9, 10, 11) zur Erfassung von Boden- und Umgebungsparametern, dadurch gekennzeichnet, dass das System durch eine Programmsteuerung des wenigstens einen Computers (5) zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 eingerichtet ist.System for supporting the care of lawns, with at least one computer (5), at least one database (6) and a plurality of sensors (7, 8, 9, 10, 11) connected to the computer by wire or wirelessly for detecting ground and environmental parameters, characterized in that the system by a program control of the at least one computer (5) for carrying out the method according to at least one of Claims 1 until 12 is set up. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest die folgenden Sensoren umfasst: - einen oder mehrere Feuchtigkeitssensoren (8), ausgelegt zur Erfassung der Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen; - einen oder mehrere Temperatursensoren (7), ausgelegt zur Erfassung der Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen; - einen oder mehrere Temperatursensoren, angeordnet in einer oder mehreren verschiedenen Höhen über dem Boden; - einen oder mehrere Luftfeuchtigkeitssensoren, angeordnet in einer oder mehreren verschiedenen Höhen über dem Boden; - einen Bestrahlungssensor, ausgelegt zur Erfassung der Bestrahlungsstärke der Sonne; - einen Windsensor; - einen Niederschlagsmengensensor.system after Claim 13 , characterized in that it comprises at least the following sensors: - one or more humidity sensors (8) designed to detect the humidity at one or more different soil depths; - one or more temperature sensors (7) designed to detect the temperature at one or more different soil depths; - one or more temperature sensors placed at one or more different heights above the ground; - one or more humidity sensors placed at one or more different heights above the ground; - an irradiance sensor designed to detect the irradiance of the sun; - a wind sensor; - a rainfall sensor. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest ein Photometer zur Erfassung der Farbe der Rasenfläche und/oder einen digitalen Bildsensor zur Erfassung von Bilddaten der Rasenfläche umfasst.system after Claim 14 , characterized in that it comprises at least one photometer for capturing the color of the lawn and/or a digital image sensor for capturing image data of the lawn. System nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest einen der folgenden Sensoren umfasst: CO2-Sensor, ausgelegt zur Erfassung des CO2-Gehalts im Boden; Nährwertsensor, ausgelegt zur Erfassung des Stickstoff-, Nitrat-, Kalium- und/oder Phosphorgehalts im Boden; pH-Sensor, ausgelegt zur Erfassung des Boden-pH-Wertes.system according to one of the Claims 13 until 15 , characterized in that it comprises at least one of the following sensors: CO 2 sensor designed to detect the CO 2 content in the soil; Nutrient sensor designed to detect levels of nitrogen, nitrate, potassium and/or phosphorus in soil; pH sensor designed to record the soil pH value. Einsatz für ein Golfloch, mit einem in das Golfloch einsetzbaren, an der Oberseite offenen Ballaufnahmetopf (22), dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Ballaufnahmetopfes (22) eine Sensorelektronikeinheit (23) und, vorzugsweise an der Unterseite der Sensorelektronikeinheit (23), ein oder mehrere sich in das Erdreich unterhalb des Golflochs hinein erstreckende oder darauf gerichtete Messfühler (24) angeordnet sind.Insert for a golf hole, with a ball receiving pot (22) which can be inserted into the golf hole and is open at the top, characterized in that on the underside of the ball receiving pot (22) there is a sensor electronics unit (23) and, preferably on the underside of the sensor electronics unit (23), one or more sensors (24) extending into or directed towards the soil below the golf hole. Einsatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Messfühler (24) zur sensorischen Erfassung eines oder mehrerer der folgenden Bodenparameter ausgelegt ist: - Feuchtigkeit in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen; - Temperatur in einer oder mehreren verschiedenen Bodentiefen; - Nährstoffgehalt; - pH-Wert; - CO2-Gehalt; - O2-Gehalt; - elektrische Leitfähigkeit.use after Claim 17 , characterized in that the at least one sensor (24) is designed for sensory detection of one or more of the following soil parameters: - moisture in one or more different soil depths; - Temperature at one or more different soil depths; - nutrient content; - PH value; - CO 2 content; - O 2 content; - electric conductivity. Einsatz nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektronikeinheit (23) mit den Messfühlern (24) verbunden ist und zur Erfassung von Messsignalen der Messfühler (24) ausgelegt ist.use after Claim 17 or 18 , characterized in that the sensor electronics unit (23) is connected to the measuring sensors (24) and is designed for detecting measuring signals of the measuring sensors (24). Einsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektronikeinheit (23) eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen zur drahtgebundenen oder drahtlosen Übermittlung der erfassten Messsignale an einen entfernten Empfänger (5) umfasst.use after claim 19 , characterized in that the sensor electronics unit (23) comprises one or more communication interfaces for wired or wireless transmission of the detected measurement signals to a remote receiver (5). Einsatz nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Messfühler (24) an einem in das Erdreich eindringenden Messdorn angeordnet ist.Use after one of claims 17 until 20 , characterized in that the at least one measuring sensor (24) is arranged on a measuring mandrel penetrating into the soil. System nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch einen Einsatz (21) nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei der Computer (5) drahtgebunden oder drahtlos mit der Sensorelektronikeinheit (23) des Einsatzes (21) in Kommunikationsverbindung steht.system according to one of the Claims 13 until 16 , characterized by an insert (21) according to one of claims 17 until 21 , The computer (5) being in communication with the electronic sensor unit (23) of the insert (21) by wire or wirelessly.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180262571A1 (en) 2016-03-04 2018-09-13 Sabrina Akhtar Integrated IoT (Internet of Things) System Solution for Smart Agriculture Management
US20210029890A1 (en) 2017-12-01 2021-02-04 Sony Corporation Information processing apparatus, information processing method, and vegetation management system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106161489A (en) * 2015-01-29 2016-11-23 苏州宝时得电动工具有限公司 The data transmission system of electric tool
CN110991944B (en) * 2019-12-31 2023-04-18 周浩 Regional lawn maintenance management system and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180262571A1 (en) 2016-03-04 2018-09-13 Sabrina Akhtar Integrated IoT (Internet of Things) System Solution for Smart Agriculture Management
US20210029890A1 (en) 2017-12-01 2021-02-04 Sony Corporation Information processing apparatus, information processing method, and vegetation management system

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