DE102021203936A1 - Method of applying two different sprays to an agricultural area - Google Patents
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Abstract
Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel (26, 32) auf eine landwirtschaftliche Fläche mittels einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, welche einen ersten Spritzmittelkreislauf (20) mit einem ersten Spritzmitteltank (24) und einer ersten Spritzdüseneinheit (28) und einen von dem ersten fluidisch getrennten zweiten Spritzmittelkreislauf (22) mit einem zweiten Spritzmitteltank (30) und einer zweiten Spritzdüseneinheit (34) aufweist. Das Verfahren weist einen Schritt des Bereitstellens eines ersten Spritzmittels (26) in dem ersten Spritzmitteltank (24) des ersten Spritzmittelkreislaufs (20) der Spritzvorrichtung auf, wobei das erste Spritzmittel (26) zumindest ein vollflächig auszubringendes, insbesondere bodenwirksames Pflanzenschutzmittel (A, B) aufweist oder daraus besteht. Das Verfahren weist ferner einen Schritt des Bereitstellens (104) eines zweiten Spritzmittels (32) in dem zweiten Spritzmitteltank (30) des zweiten Spritzmittelkreislaufs (22) der Spritzvorrichtung auf, wobei das zweite Spritzmittel (32) das gleiche zumindest eine vollflächig auszubringende, insbesondere bodenwirksame Pflanzenschutzmittel (A, B) entsprechend dem ersten Spritzmittel (26) und ferner zumindest ein selektives, insbesondere blattwirksames, und/oder zumindest ein nicht-selektives, insbesondere blattwirksames Herbizid (C-G) aufweist oder daraus besteht. Das Verfahren weist außerdem einen Schritt des Ausbringens entweder des ersten Spritzmittels (26) mittels der ersten Spritzdüseneinheit (28) oder des zweiten Spritzmittels (32) mittels der zweiten Spritzdüseneinheit (34) auf Feldabschnitte der landwirtschaftlichen Fläche in Abhängigkeit von einer Pflanzenkennzahl eines Bildauswertebereichs des jeweiligen Feldabschnitts.A method is proposed for applying two different sprays (26, 32) to an agricultural area using an agricultural spraying device which has a first spray circuit (20) with a first spray tank (24) and a first spray nozzle unit (28) and one of the first fluidically separate second spray medium circuit (22) with a second spray medium tank (30) and a second spray nozzle unit (34). The method has a step of providing a first spray agent (26) in the first spray agent tank (24) of the first spray agent circuit (20) of the spraying device, the first spray agent (26) containing at least one plant protection agent (A, B) that is particularly effective on the soil and is to be applied over the entire surface. has or consists of. The method also has a step of providing (104) a second spray agent (32) in the second spray agent tank (30) of the second spray agent circuit (22) of the spraying device, the second spray agent (32) being the same at least one spray agent to be applied over the entire surface, in particular effective on the soil Plant protection agent (A, B) corresponding to the first spray agent (26) and also comprises or consists of at least one selective, in particular foliar-acting, and/or at least one non-selective, in particular foliar-acting herbicide (C-G). The method also has a step of applying either the first spray (26) by means of the first spray nozzle unit (28) or the second spray (32) by means of the second spray nozzle unit (34) to field sections of the agricultural area depending on a plant code of an image evaluation area of the respective field section.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche mittels einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung sowie eine entsprechende Steuereinheit und eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method for applying two different sprays to an agricultural area by means of an agricultural spraying device and a corresponding control unit and an agricultural spraying device for applying two different sprays to an agricultural area according to the species of the independent claims.
Moderne Pflanzenschutzgeräte besitzen die technischen Voraussetzungen zur teilflächenspezifischen Applikation von Spritzbrühe. Diese technischen Voraussetzungen umfassen zum einen die Fähigkeit einzelne Düsen oder Teilbreiten ein- und auszuschalten, die Fähigkeit die Düsen- oder Teilbreitensteuerung mit einer Applikationskarte oder eines geeigneten Sensorsystems zu koppeln, sowie die Zusammensetzung der Spritzbrühe durch Einspeisen von zusätzlichen Pflanzenschutzmitteln über Direktinjektion in Abhängigkeit der Unkrautpopulation zu ändern. Solch eine Sensorsystem kann beispielsweise ein Unkrautsensor sein.Modern plant protection equipment has the technical prerequisites for site-specific application of spray liquid. On the one hand, these technical requirements include the ability to switch individual nozzles or sections on and off, the ability to couple the nozzle or section control with an application map or a suitable sensor system, and the composition of the spray mixture by feeding in additional crop protection products via direct injection depending on the weed population to change. Such a sensor system can be a weed sensor, for example.
Bei einer ordnungsgemäß durchgeführten vollflächigen Applikation wird jede Fläche des Feldes mit der Sollaufwandsmenge (Volumen pro Fläche) behandelt. Die Applikation der Spritzbrühe erfolgt dabei durch eine Düse mit definierten Eigenschaften, um die Wirksamkeit der Pflanzenschutzmittel (Verteilung, Tröpfengröße, Anhaften am Wirkort, ...) sicherzustellen. Entsprechende Voraussetzung muss auch bei einer teilflächenspezifischen Applikation sichergestellt werden, um die Wirksamkeit des Pflanzenschutzmittels sicher zu stellen.If the full-area application is carried out properly, each area of the field is treated with the target application rate (volume per area). The spray mixture is applied through a nozzle with defined properties to ensure the effectiveness of the crop protection agent (distribution, droplet size, adhesion to the site of action, ...). Appropriate prerequisites must also be ensured in the case of a site-specific application in order to ensure the effectiveness of the plant protection product.
Hinsichtlich der Unkrautzusammensetzung wird grundsätzlich in 2 Klassen von Pflanzen unterschieden: Gräser (Monokotyle) und Unkräuter (Dikotyle), die sich bezüglich Morphologie und Physiologie (Aufnahme des Wirkstoffs, Transport zum Wirkort, Metabolisierung/Aktivierung des Wirkstoffs, Wirkort von Herbiziden) unterscheiden. Je nach Unterkrautklasse und -art kommen daher unterschiedliche (selektive) Herbizide für eine effektive Behandlung in Frage. Hinsichtlich des Aufnahmewegs eines Herbizids wird nach sog. Bodenherbizide (Wurzel) und Blattherbiziden (Kultikula) unterschieden. Während Bodenherbizide vorbeugend, auf noch nicht vollständig aufgelaufenen Unkräuter ausgebracht werden, können Blattherbizide nur über vorhandene Blattmasse aufgenommen werden. Das erfordert, dass Bodenherbizide vollflächig (und vorsorglich/ohne Indikation) im Feld ausgebracht werden, während für die Blattherbizide eine teilflächenspezifische Applikation in Abhängigkeit des Unkrautvorkommens möglich ist.With regard to weed composition, a basic distinction is made between 2 classes of plants: grasses (monocots) and weeds (dicots), which differ in terms of morphology and physiology (uptake of the active substance, transport to the site of action, metabolism/activation of the active substance, site of action of herbicides). Depending on the weed class and species, different (selective) herbicides can be used for effective treatment. With regard to the way in which a herbicide is taken up, a distinction is made between so-called soil herbicides (roots) and foliar herbicides (cultivars). While soil herbicides are applied preventively to weeds that have not yet fully emerged, foliar herbicides can only be absorbed via existing leaf mass. This requires that soil herbicides be applied over the entire area (and as a precaution/without indication) in the field, while foliar herbicides can be applied to a specific area depending on the weed occurrence.
Je nach vorhandener Hardware auf einem Pflanzenschutzgerät ergeben sich aus den Anforderungen der unterschiedlichen Bereiche verschiedene Betriebsstategien bzw. Applikationslogiken.Depending on the existing hardware on a crop protection device, different operating strategies or application logics result from the requirements of the different areas.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche mittels einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, welche einen ersten Spritzmittelkreislauf mit einem ersten Spritzmitteltank und einer ersten Spritzdüseneinheit und einen von dem ersten fluidisch getrennten zweiten Spritzmittelkreislauf mit einem zweiten Spritzmitteltank und einer zweiten Spritzdüseneinheit aufweist, mit den Schritten:
- - Bereitstellen eines ersten Spritzmittels in dem ersten Spritzmitteltank des ersten Spritzmittelkreislaufs der Spritzvorrichtung, wobei das erste Spritzmittel zumindest ein vollflächig auszubringendes, insbesondere bodenwirksames Pflanzenschutzmittel aufweist oder daraus besteht;
- - Bereitstellen eines zweiten Spritzmittels in dem zweiten Spritzmitteltank des zweiten Spritzmittelkreislaufs der Spritzvorrichtung, wobei das zweite Spritzmittel das gleiche zumindest eine vollflächig auszubringende, insbesondere bodenwirksame Pflanzenschutzmittel entsprechend dem ersten Spritzmittel und ferner zumindest ein selektives, insbesondere blattwirksames, und/oder zumindest ein nicht-selektives, insbesondere blattwirksames Herbizid aufweist oder daraus besteht; und
- - Ausbringen entweder des ersten Spritzmittels mittels der ersten Spritzdüseneinheit oder des zweiten Spritzmittels mittels der zweiten Spritzdüseneinheit auf Feldabschnitte der landwirtschaftlichen Fläche in Abhängigkeit von einer Pflanzenkennzahl eines Bildauswertebereichs des jeweiligen Feldabschnitts.
- - Providing a first spray agent in the first spray agent tank of the first spray agent circuit of the spray device, wherein the first spray agent has or consists of at least one plant protection agent that is to be applied over the entire surface, in particular that has an effect on the soil;
- - Provision of a second spray agent in the second spray agent tank of the second spray agent circuit of the spray device, wherein the second spray agent is the same at least one plant protection agent that is to be applied over the entire area, in particular that acts on the soil, corresponding to the first spray agent and also at least one selective, in particular foliar agent, and/or at least one non-selective one , in particular foliar herbicide comprises or consists of; and
- - Application of either the first spray by means of the first spray nozzle unit or the second spray by means of the second spray nozzle unit on field sections of the agricultural area depending on a plant index of an image evaluation area of the respective field section.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Steuereinheit die dazu eingerichtet ist, folgende Schritte durchzuführen:
- - Empfangen von Bildinformationen, welche mittels einer optischen Erfassungseinheit einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung erfasste Feldabschnitte einer landwirtschaftlichen Fläche repräsentieren;
- - Ermitteln einer Pflanzenkennzahl für jeweils einen Bildauswertebereich der erfassten Feldabschnitte unter Verwendung der Bildinformationen; und
- - Ausgeben eines Steuersignals in Abhängigkeit von der ermittelten Pflanzenkennzahl des jeweiligen Bildauswertebereichs des jeweiligen Feldabschnitts
- o entweder an eine erste Spritzdüseneinheit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, um ein erstes Spritzmittel aus einem ersten Spritzmitteltank über einen ersten Spritzmittelkreislauf der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung auf den jeweiligen erfassten Feldabschnitt auszubringen, wobei das erste Spritzmittel zumindest ein vollflächig auszubringendes, insbesondere bodenwirksames Pflanzenschutzmittel aufweist oder daraus besteht;
- ◯ oder an eine zweite Spritzdüseneinheit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, um ein zweites Spritzmittel aus einem zweiten Spritzmitteltank über einen von dem ersten fluidisch getrennten zweiten Spritzmittelkreislauf der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung auf den jeweiligen erfassten Feldabschnitt auszubringen, wobei das zweite Spritzmittel das gleiche zumindest eine vollflächig auszubringende, insbesondere bodenwirksame Pflanzenschutzmittel entsprechend dem ersten Spritzmittel und ferner zumindest ein selektives, insbesondere blattwirksames, und/oder zumindest ein nicht-selektives, insbesondere blattwirksames Herbizid aufweist oder daraus besteht.
- - receiving image information which represents field sections of an agricultural area detected by means of an optical detection unit of an agricultural spraying device;
- - Determining a plant index for a respective image evaluation area of the detected field sections using the image information; and
- - Outputting a control signal as a function of the determined plant identification number of the respective image evaluation area of the respective field section
- o either to a first spray nozzle unit of the agricultural spraying device, in order to apply a first spraying agent from a first spraying agent tank via a first spraying agent circuit of the agricultural spraying device to the respective recorded field section, with the first spraying agent having or consisting of at least one plant protection agent that is to be applied over the entire surface, in particular a soil-acting agent;
- ◯ or to a second spray nozzle unit of the agricultural spraying device, in order to apply a second spraying agent from a second spraying agent tank via a second spraying agent circuit of the agricultural spraying device that is fluidically separate from the first to the respective detected field section, with the second spraying agent being the same at least one spray agent to be applied over the entire surface, in particular effective on the soil Plant protection agent corresponding to the first spray agent and also comprises or consists of at least one selective, in particular foliar-acting, and/or at least one non-selective, in particular foliar-acting herbicide.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche mit
- - einem ersten Spritzmittelkreislauf aufweisend einen ersten Spritzmitteltank und eine erste Spritzdüseneinheit;
- - einem von dem ersten fluidisch getrennten zweiten Spritzmittelkreislauf aufweisend einen zweiten Spritzmitteltank und eine zweite Spritzdüseneinheit;
- - einer optischen Erfassungseinheit zum Erfassen von Feldabschnitten der landwirtschaftlichen Fläche; und
- - einer vorhergehend beschriebenen Steuereinheit.
- - A first spray circuit having a first spray tank and a first spray nozzle unit;
- - A fluidically separate from the first second spray agent circuit having a second spray agent tank and a second spray nozzle unit;
- - An optical detection unit for detecting field sections of the agricultural area; and
- - a previously described control unit.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist schließlich ein Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, die Schritte einer vorangehend beschriebenen Steuereinheit auszuführen und/oder zu steuern, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Computerprogramm.Finally, the subject matter of the present invention is a computer program that is set up to execute and/or control the steps of a previously described control unit when the computer program is executed on a computer, and a machine-readable storage medium with the computer program stored thereon.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für landwirtschaftliche Spritzvorrichtungen aufweisend zwei fluidisch voreinander getrennte Spritzmittelkreisläufe mit jeweils einem kreislaufeigenen Spritzmitteltank und einer kreislaufeigenen Spritzdüseneinheit aufweist gedacht. Hierbei stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine an die Erkennungsleistung von Pflanzen (Klassifizierungsgrad) und die vorhandene Hardware angepasste Betriebsstrategie mit optimierter Spritzmittelverteilung in den beiden Spritzmitteltanks bereit, um sowohl eine hohe Wirksamkeit als auch eine hohe Spritzmitteleinsparung zu realisieren. Die Erkennungsleistungsleistung kann bspw. auf die Erkennung von lediglich Grünpixeln und Reihenstrukturen oder die Identifizierung bzw. Klassifizierung von lediglich Unkräutern oder lediglich Kulturpflanzen eingeschränkt sein.The method according to the invention is intended for agricultural spraying devices having two fluidically separate spraying agent circuits, each with a circuit-specific spraying agent tank and a circuit-specific spray nozzle unit. The method according to the invention provides an operating strategy adapted to the detection performance of plants (degree of classification) and the existing hardware with optimized spray agent distribution in the two spray agent tanks in order to achieve both high effectiveness and high spray agent savings. The recognition performance can be limited, for example, to the recognition of only green pixels and row structures or the identification or classification of only weeds or only cultivated plants.
Das Verfahren ist für landwirtschaftliche Zwecke gedacht, jedoch nicht darauf beschränkt. Unter einem landwirtschaftlichen Zweck kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zweck verstanden werden, der auf eine wirtschaftliche Kultivierung von Nutzpflanzen gerichtet ist.The method is intended for, but not limited to, agricultural purposes. In the context of the present invention, an agricultural purpose can be understood to mean a purpose which is aimed at the economic cultivation of useful plants.
Das Ausbringen der Spritzmittel erfolgt hierbei auf einer landwirtschaftlichen Fläche bzw. einer landwirtschaftlich genutzten Fläche. Hierunter können ein Feld oder eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Anbaufläche verstanden werden. Die landwirtschaftliche Fläche kann somit eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein. Die Pflanzen können beispielsweise Kulturpflanzen oder Nutzpflanzen, deren Frucht landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze) sowie Beikräuter, Unkräuter und Ungräser umfassen.In this case, the spraying agent is applied to an agricultural area or an area used for agriculture. This can be understood to mean a field or an area under cultivation for plants or also a parcel of such an area under cultivation. The agricultural area can thus be arable land, grassland or pasture. The plants can include, for example, crop plants or useful plants whose fruit is used agriculturally (for example as food, animal feed or as an energy crop) and weeds, weeds and grass weeds.
Das Ausbringen der Spritzmittel erfolgt während eines, d.h. desselben Behandlungsvorgangs der landwirtschaftlichen Fläche.The application of the sprays takes place during one, i.e. the same treatment process of the agricultural area.
Bevorzugt werden alle Schritte des Verfahrens während einer Bewegung, insbesondere einer Fahrt oder eines Fluges der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung über der landwirtschaftlichen Fläche durchgeführt.All steps of the method are preferably carried out during a movement, in particular a drive or a flight of the agricultural spraying device over the agricultural area.
Vorteilhafterweise ist die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung ausgebildet, das Verfahren automatisiert und/oder autonom durchzuführen, um eine schnelle, zuverlässige und effiziente Behandlung der landwirtschaftlichen Fläche zu ermöglichen.The agricultural spraying device is advantageously designed to carry out the method automatically and/or autonomously in order to enable the agricultural area to be treated quickly, reliably and efficiently.
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil einer landwirtschaftlichen Feldspritze bzw. eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine landwirtschaftliche Feldspritze bzw. ein Pflanzenschutzgerät ausgebildet sein. Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung kann eine mobile Einheit umfassen oder auf einer mobilen Einheit angeordnet sein, wobei die mobile Einheit insbesondere als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann insbesondere eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, bspw. eine Zugmaschine, ein Schlepper, eine selbstfahrende bzw. autonome Feldspritze oder ein selbstfahrender bzw. autonomer Roboter sein. Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung kann insbesondere eine gezogene Feldspritze, eine selbstfahrende Feldspritze oder eine Anbaufeldspritze sein. Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung kann auch an einer hydraulischen Vorrichtung einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung auf einer Ladefläche einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Spritzvorrichtung an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angehängt sein.The agricultural sprayer can in particular be part of an agricultural Field sprayer or a crop protection device or be designed as an agricultural field sprayer or a crop protection device. The agricultural spraying device can comprise a mobile unit or be arranged on a mobile unit, wherein the mobile unit can be designed in particular as a land vehicle and/or aircraft and/or trailer. The mobile unit can in particular be an agricultural working machine, for example a tractor, a tractor, a self-propelled or autonomous field sprayer or a self-propelled or autonomous robot. The agricultural spraying device can in particular be a towed field sprayer, a self-propelled field sprayer or a mounted field sprayer. The agricultural spray device can also be attached to a hydraulic device of an agricultural working machine. It is also conceivable that the agricultural spraying device is installed on a loading area of an agricultural working machine. Alternatively, the spray device can be attached to the agricultural working machine.
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung weist einen ersten Spritzmittelkreislauf zum Ausbringen eines ersten Spritzmittels und einen von dem ersten fluidisch getrennten zweiten Spritzmittelkreislauf zum Ausbringen eines zweiten Spritzmittels auf. D.h., mit anderen Worten, dass die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zwei fluidisch voneinander getrennte Spritzmittelkreisläufe zum Ausbringen zweier unterschiedlicher Spritzmittel aufweist. Demnach sind die beiden Spritzmittelkreisläufe derart ausgebildet, dass keine Durchmischung bzw. kein Kontakt der beiden Spritzmittel innerhalb der Spritzmittelkreisläufe erfolgt.The agricultural spray device has a first spray medium circuit for dispensing a first spray medium and a second spray medium circuit, which is fluidically separate from the first, for dispensing a second spray medium. That is, in other words, that the agricultural spray device has two fluidically separate spray agent circuits for applying two different spray agents. Accordingly, the two spray agent circuits are designed in such a way that there is no mixing or no contact of the two spray agents within the spray agent circuits.
Der erste Spritzmittelkreislauf weist einen kreislaufeigenen ersten Spritzmitteltank für das erste Spritzmittel und eine kreislaufeigene erste Spritzdüseneinheit zum Ausbringen des ersten Spritzmittels auf. Der erste Spritzmittelkreislauf weist verständlicherweise ferner ein entsprechendes erstes Leitungssystem auf. Der zweite Spritzmittelkreislauf weist einen kreislaufeigenen zweiten Spritzmitteltank für das zweite Spritzmittel und eine kreislaufeigene zweite Spritzdüseneinheit zum Ausbringen des zweiten Spritzmittels auf. Der zweite Spritzmittelkreislauf weist verständlicherweise ferner ein entsprechendes zweites Leitungssystem auf. Der erste Spritzmittelkreislauf und der zweite Spritzmittelkreislauf können im Wesentlichen gleich ausgestaltet bzw. aufgebaut sein.The first spray agent circuit has a circuit-specific first spray agent tank for the first spray agent and a circuit-specific first spray nozzle unit for dispensing the first spray agent. Understandably, the first spray agent circuit also has a corresponding first line system. The second spray agent circuit has a circuit-specific second spray agent tank for the second spray agent and a circuit-specific second spray nozzle unit for dispensing the second spray agent. Understandably, the second spray agent circuit also has a corresponding second line system. The first spray medium circuit and the second spray medium circuit can be configured or constructed essentially the same.
Die Spritzdüseneinheiten sind steuerbar bzw. betätigbar ausgebildet. Hierbei weisen die Spritzdüseneinheiten jeweils mindestens eine Spritzdüse, bevorzugt jedoch eine Vielzahl von Spritzdüsen und jeweils mindestens ein Ventil, bevorzugt ein jeder Spritzdüse zugeordnetes Ventil zum Steuern bzw. Regeln der ausgebrachten Spritzmittelmenge auf. Die Ventile können in den Spritzdüsen angeordnet bzw. integriert sein. Die Ventile können jedoch auch den Spritzdüsen vorgeschaltet, d.h. (in Strömungsrichtung des Spritzmittels) stromaufwärts der Spritzdüsen angeordnet sein. Die Spritzdüseneinheiten kann jedoch auch mehrere Spritzdüsen mit jeweils einem vorgeschalteten Ventil aufweisen. Die Spritzdüseneinheiten können jedoch auch mehrere Spritzdüsen mit nur einem den Spritzdüsen vorgeschalteten Ventil aufweisen, so dass bei Betätigung des Ventils das Spritzmittel mittels mehrerer Spritzdüsen der jeweiligen Spritzdüseneinheit ausgebracht wird. Die Ventile können bspw. als pulsweitenmodulierte Ventile (PWM-Ventile) oder als Proportionalventile ausgebildet sein. Die Spritzdüsen jeder Spritzdüseneinheit können einzeln bzw. separat und/oder in definierten Gruppen bzw. Verbänden und/oder alle gemeinsam ansteuerbar sein.The spray nozzle units are designed to be controllable or operable. In this case, the spray nozzle units each have at least one spray nozzle, but preferably a large number of spray nozzles and at least one valve, preferably a valve assigned to each spray nozzle, for controlling or regulating the amount of spray agent applied. The valves can be arranged or integrated in the spray nozzles. However, the valves can also be arranged upstream of the spray nozzles, i.e. (in the direction of flow of the spray agent) upstream of the spray nozzles. However, the spray nozzle units can also have several spray nozzles, each with an upstream valve. However, the spray nozzle units can also have several spray nozzles with only one valve upstream of the spray nozzles, so that when the valve is actuated, the spray agent is applied by means of several spray nozzles of the respective spray nozzle unit. The valves can be designed, for example, as pulse width modulated valves (PWM valves) or as proportional valves. The spray nozzles of each spray nozzle unit can be controlled individually or separately and/or in defined groups or associations and/or all together.
Bevorzugt bilden jeweils eine Spritzdüse der beiden Spritzdüseneinheiten ein Spritzdüsenpaar, wobei die Spritzdüsen eines Spritzdüsenpaares ausgebildet sind, das jeweilige Spritzmittel während der Behandlung des landwirtschaftlichen Fläche auf denselben Feldabschnitt auszubringen bzw. denselben Feldabschnitt mit dem jeweiligen Spritzmittel zu behandeln. Hierbei sind die Spritzdüsen eines Spritzdüsenpaares bevorzugt benachbart, insbesondere in Bewegungsrichtung der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung hintereinander oder nebeneinander angeordnet.One spray nozzle of the two spray nozzle units preferably forms a spray nozzle pair, with the spray nozzles of a spray nozzle pair being designed to apply the respective spray agent to the same field section or to treat the same field section with the respective spray agent during the treatment of the agricultural area. In this case, the spray nozzles of a pair of spray nozzles are preferably arranged next to one another, in particular one behind the other or next to one another in the direction of movement of the agricultural spraying device.
Jeder Feldabschnittreihe (=Feldabschnitte entlang der Bewegungs- bzw. Fahrtrichtung) kann zumindest eine Spritzdüsenpaar zugeordnet sein. Bspw. kann jeder Feldabschnittreihe genau ein Spritzdüsenpaar oder genau zwei benachbarte Spritzdüsenpaare zugeordnet sein, um diese zu behandelt.At least one pair of spray nozzles can be assigned to each row of field sections (=field sections along the direction of movement or travel). For example, exactly one pair of spray nozzles or exactly two adjacent pairs of spray nozzles can be assigned to each row of field sections in order to treat them.
Das Ausbringen der Spritzmittel kann insbesondere mittels zumindest einer Fördereinheit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung durchgeführt werden. Hierbei kann die Fördereinheit ausgebildet sein, eine Flüssigkeit unter Druck zu fördern bzw. zu leiten, insbesondere zu dosieren. Demnach kann die Fördereinheit bspw. jeweils ein/eine/einen oder mehrere Pumpen, Förderpumpen, Dosierpumpen, Druckspeicher, Förderschnecken, Ventile, Blenden etc. umfassen.The application of the spray can be carried out in particular by means of at least one delivery unit of the agricultural spray device. In this case, the delivery unit can be designed to deliver or direct a liquid under pressure, in particular to meter it. Accordingly, the delivery unit can include, for example, one/one or more pumps, delivery pumps, dosing pumps, pressure accumulators, screw conveyors, valves, diaphragms, etc.
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung kann eine optische Erfassungseinheit zum Erfassen von Feldabschnitten der landwirtschaftlichen Fläche aufweisen, um jeweils eine Bildinformation zur Ermittlung der Pflanzenkennzahl zu erhalten. Die optische Erfassungseinheit ist bevorzugt an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordnet. Die optische Erfassungseinheit kann zumindest eine, bevorzugt mehrere Kameras aufweisen, die Kameras können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: multispektrale und/oder hyperspektrale und/oder Infrarot- und/oder Kamera und/oder 3D-Kamera. Die optische Erfassungseinheit kann ausgebildet sein, Bilder im NIR und/oder visuellen Bereich zu erfassen bzw. aufzunehmen. Die optische Erfassungseinheit kann eine Licht bzw. Beleuchtungseinheit aufweisen. Die Kameras können ausgebildet sein miteinander zu kommunizieren. Jeder Feldabschnittreihe kann eine Kamera zugeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine optische Erfassungseinheit Feldabschnitte von zwei oder mehreren Feldabschnittreihen erfasst.The agricultural spraying device can have an optical detection unit for detecting field sections of the agricultural area in order to obtain image information for determining the plant identification number. The optical detection unit is preferably on land economical spray device arranged. The optical detection unit can have at least one, preferably several cameras, the cameras can be selected from the group consisting of: multispectral and/or hyperspectral and/or infrared and/or camera and/or 3D camera. The optical detection unit can be designed to detect or record images in the NIR and/or visual range. The optical detection unit can have a light or lighting unit. The cameras can be designed to communicate with one another. A camera can be assigned to each row of field sections. However, it is also conceivable for an optical detection unit to detect field sections of two or more rows of field sections.
Die Spritzdüseneinheiten und die optische Erfassungseinheit sind bevorzugt an einem Spritzgestänge der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordnet.The spray nozzle units and the optical detection unit are preferably arranged on a spray boom of the agricultural spray device.
Der erfasste Feldabschnitt kann ein Erfassungsabschnitt bzw. ein erfasster Bildabschnitt einer optischen Erfassungseinheit sein. Der erfasste Feldabschnitt ist bevorzugt der gesamte in dem Sichtfeld der optischen Erfassungseinheit erfasste Feldabschnitt.The detected field section can be a detection section or a detected image section of an optical detection unit. The field section that is detected is preferably the entire field section that is detected in the field of view of the optical detection unit.
Die Bildinformation ist bevorzugt ein Bild bzw. Abbild des erfassten Feldabschnitts.The image information is preferably an image or image of the detected field section.
Die beiden Spritzmittel sind insbesondere Spritzflüssigkeiten. Die Spritzflüssigkeiten können bspw. ausgebildet sein als: Flüssigkeit, Suspension, Emulsion, Lösung oder eine Kombination daraus. Die Spritzflüssigkeiten sind bevorzugt mit Wasser verdünnt. Die Spritzflüssigkeiten können bspw. landwirtschaftliche Spritzbrühen sein.The two sprays are in particular spray liquids. The spray liquids can be designed, for example, as: liquid, suspension, emulsion, solution or a combination thereof. The spray liquids are preferably diluted with water. The spray liquids can be, for example, agricultural spray mixtures.
Das erste Spritzmittel weist zumindest ein vollflächig auszubringendes Pflanzenschutzmittel auf oder besteht daraus. Das vollflächig auszubringende Pflanzenschutzmittel ist bevorzugt ein bodenwirksames Pflanzenschutzmittel. Das vollflächig auszubringende, insbesondere bodenwirksame Pflanzenschutzmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: Insektizid, Fungizid, Herbizid oder Kombinationen daraus. Das Herbizid wiederum kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: nicht-selektives Herbizid, selektives Herbizid, insbesondere gegen einkeimblättrige oder zweikeimblättige Unkräuter, breit wirksames Herbizid, Spezialherbizid, insbesondere blattwirksames Herbizide, oder Kombinationen daraus.The first spray has at least one plant protection agent to be applied over the entire surface or consists of it. The plant protection agent to be applied over the entire area is preferably a soil-acting plant protection agent. The crop protection agent that is to be applied over the entire area, in particular that acts on the soil, can be selected from the group consisting of: insecticide, fungicide, herbicide or combinations thereof. The herbicide in turn can be selected from the group consisting of: non-selective herbicide, selective herbicide, in particular against monocotyledonous or dicotyledonous weeds, broad-spectrum herbicide, specialty herbicide, in particular foliar herbicides, or combinations thereof.
Das erste Spritzmittel kann ferner ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat, und/oder einen Wachstumsregulator und/oder ein Insektizid und/oder ein Fungizid und/oder ein weiteres Wirkmittel aufweisen.The first spray can also contain a fertilizer, in particular a fertilizer concentrate, and/or a growth regulator and/or an insecticide and/or a fungicide and/or another active ingredient.
Das zweite Spritzmittel weist das gleiche zumindest eine vollflächig auszubringende, insbesondere bodenwirksame Pflanzenschutzmittel entsprechend dem ersten Spritzmittel auf. Das zweite Spritzmittel weist ferner zumindest ein selektives und/oder zumindest ein nicht-selektives Herbizid auf oder besteht daraus. Das selektive Herbizid ist bevorzugt ein blattwirksames Herbizid. Das selektive Herbizid kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: Herbizid gegen einkeimblättrige oder zweikeimblättrige Unkräuter, breit wirksames Herbizide, Spezialherbizid, oder Kombinationen daraus. Das nicht-selektive Herbizid ist ebenfalls bevorzugt ein blattwirksames Herbizid. Das nicht-selektive Herbizid kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: breit wirksames Herbizid, Totalherbizide oder Kombinationen daraus.The second spray has the same at least one plant protection product that is to be applied over the entire surface, in particular that acts on the soil, as in the first spray. The second spray agent also has or consists of at least one selective and/or at least one non-selective herbicide. The selective herbicide is preferably a foliar herbicide. The selective herbicide may be selected from the group consisting of: herbicide against monocots or dicots, broad spectrum herbicides, specialty herbicides, or combinations thereof. The non-selective herbicide is also preferably a foliar herbicide. The non-selective herbicide may be selected from the group consisting of: broad spectrum herbicide, total herbicide, or combinations thereof.
Das zweite Spritzmittel kann ferner ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat, und/oder einen Wachstumsregulator und/oder ein Insektizid und/oder ein Fungizid und/oder ein weiteres Wirkmittel aufweisen.The second spray can also contain a fertilizer, in particular a fertilizer concentrate, and/or a growth regulator and/or an insecticide and/or a fungicide and/or another active ingredient.
Im Schritt des Ausbringens wird entweder das erste Spritzmittel mittels der ersten Spritzdüseneinheit oder das zweite Spritzmittel mittels der zweiten Spritzdüseneinheit auf Feldabschnitte der landwirtschaftlichen Fläche, welche insbesondere mittels der optischen Erfassungseinheit erfasst wurden, ausgebracht (sodass alle Feldabschnitte des Feldes behandelt werden). Die „Spritzentscheidung“ erfolgt hierbei in Abhängigkeit von einer Pflanzenkennzahl eines Bildauswertebereichs des jeweiligen Feldabschnitts.In the application step, either the first spray is applied using the first spray nozzle unit or the second spray is applied using the second spray nozzle unit to field sections of the agricultural area that have been detected in particular by the optical detection unit (so that all field sections of the field are treated). The "spraying decision" is made depending on a plant index of an image evaluation area of the respective field section.
Das entsprechende Spritzmittel wird hierbei - in Abhängigkeit von der Anzahl der den Feldabschnittreihen zugeordneten Spritzdüsen - zumindest auf den Bildauswertebereich des jeweiligen Feldabschnitts ausgebracht. Das entsprechende Spritzmittel kann jedoch auf den gesamten Feldabschnitt ausgebracht werden. Die Feldabschnitte bzw. Bereiche, auf denen Spritzmittel ausgebracht wird, werden nachfolgend auch bespritzte bzw. behandelte Feldabschnitte genannt.Depending on the number of spray nozzles assigned to the rows of field sections, the corresponding spray is applied at least to the image evaluation area of the respective field section. However, the corresponding spray can be applied to the entire section of the field. The field sections or areas on which spray agent is applied are also referred to below as sprayed or treated field sections.
Bevorzugt ist ein Schritt des Ermittelns der Pflanzenkennzahl für jeweils einen Bildauswertebereich des jeweiligen Feldabschnitts unter Verwendung der entsprechenden Bildinformation mittels einer Steuereinheit, insbesondere der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung vorgesehen. Hierbei umfasst der Schritt des Ermittelns der Pflanzenkennzahl bevorzugt einen Schritt des Identifizierens von pflanzlichem Material und/oder von Unkräutern und/oder von Kulturpflanzen, um die Pflanzenkennzahl zu ermitteln.A step of determining the plant identification number for each image evaluation area of the respective field section using the corresponding image information by means of a control unit, in particular the agricultural spraying device, is preferably provided. Here, the step of determining the plant index preferably includes a step of identifying plant material and/or weeds and/or crops to determine the crop index.
Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch ein Schritt des Auslesens und/oder Empfangens der Pflanzenkennzahl für die Feldabschnitte zusammen mit einer entsprechenden Positionsinformation bezüglich der landwirtschaftlichen Fläche vorgesehen werden.Alternatively or additionally, however, a step of reading out and/or receiving the plant identification number for the field sections together with corresponding position information regarding the agricultural area can also be provided.
Unter einem Identifizieren von pflanzlichem Material kann beispielsweise das Bestimmen des Vorkommens von pflanzlichem Material bzw. Pflanzen in dem Bildauswertebereich verstanden werden, insbesondere ohne dass dabei eine Klassifizierung der einzelnen Pflanzen erfolgt. Das Identifizieren von Unkräutern oder von Kulturpflanzen kann bspw. eine Klassifizierung in eine Unkrautklasse und in eine Restpflanzenklasse bzw. in eine Kulturpflanzenklasse und in eine Restpflanzenklasse umfassen. Der Schritt des Identifizierens kann ein Erfassen eines Farbanteils, insbesondere eines grünen Farbanteils und/oder eines Infrarotanteils in dem Feldabschnitt bzw. Bildauswertebereich umfassen. Hierbei können mittels der optischen Erfassungseinheit, bspw. anhand eines vorbestimmten NDVI-Wertes (Normalized Differenced Vegetation Index, er wird aus Reflexionswerten im nahen infraroten und sichtbaren roten Wellenlängenbereich des Lichtspektrums gebildet) Pflanzen erfasst werden, indem Biomasse bzw. vitale Pflanzen und Pflanzenteile vom Erdboden unterschieden wird.Identifying plant material can be understood, for example, as determining the occurrence of plant material or plants in the image evaluation area, in particular without the individual plants being classified in the process. The identification of weeds or crop plants can, for example, include a classification into a weed class and into a rest plant class or into a crop plant class and into a rest plant class. The step of identifying can include detecting a color component, in particular a green color component and/or an infrared component in the field section or image evaluation area. Plants can be detected by means of the optical detection unit, e.g. using a predetermined NDVI value (Normalized Differenced Vegetation Index, it is formed from reflection values in the near infrared and visible red wavelength range of the light spectrum), by removing biomass or vital plants and plant parts from the ground is distinguished.
Der Bildauswertebereich ist der Bereich der Bildinformation, in dem die Identifizierung erfolgt und welcher zur Ermittlung der Pflanzenkennzahl mittels der Steuereinheit ausgewertet wird.The image evaluation area is the area of the image information in which the identification takes place and which is evaluated by the control unit to determine the plant identification number.
Ein Feldabschnitt bzw. die Bildinformation eines Feldabschnitts kann mehrere separate Bildauswertebereiche aufweisen. Die Anzahl der Bildauswertebereiche pro Bildinformation kann abhängig sein vom Spritzdüsenabstand und der Breite der Bildinformation. Jeder Bildauswertebereich kann jeweils einem oder mehreren Spritzdüsenpaaren zugeordnet sein. Bspw. wären bei einer Bildinformationsbreite von 1.5m und 0,25m Spritzdüsenabstand 6 Bildauswertebereiche pro Kamera vorgesehen.A field section or the image information of a field section can have several separate image evaluation areas. The number of image evaluation areas per image information can depend on the distance between the spray nozzles and the width of the image information. Each image evaluation area can be assigned to one or more pairs of spray nozzles. For example, with an image information width of 1.5m and a spray nozzle spacing of 0.25m, 6 image evaluation areas would be provided per camera.
In einer Ausführungsform repräsentiert die Pflanzenkennzahl bevorzugt einen Bedeckungsgrad des definierten Bildauswertebereichs von pflanzlichem Material und/oder eine Menge an pflanzlichem Material in dem definierten Bildauswertebereich. Hierbei ist der Bildauswertebereich bevorzugt ein definierter Unkrautbereich, welcher mittels der Steuereinheit unter Verwendung von identifizierten Kulturpflanzenreihen in dem jeweiligen Feldabschnitt definiert wird. Der Bedeckungsgrad kann über das Verhältnis von durch pflanzlichem Material bedeckter Fläche zu gesamter auszuwertenden Fläche definiert werden. Der Bedeckungsgrad für die Bildauswertebereiche ist demnach das Verhältnis der Fläche des bewachsenen Bereiches zum jeweiligen gesamten Bildauswertebereich. Dazu kann die Anzahl der Pixel in dem jeweiligen Bildauswertebereich bestimmt werden, an denen pflanzliches Material detektiert wird. Demnach kann mittels der Pflanzenkennzahl eine Maßzahl für den Befall abgeleitet werden, in Abhängigkeit derer entschieden wird, ob und ggf. wie der entsprechende Feldabschnitt besprüht bzw. behandelt wird.
Die Identifizierung der Kulturpflanzenreihen und die Definition des Unkrautbereichs kann bspw. gemäß der eingangs erwähnten
The identification of the rows of cultivated plants and the definition of the weed area can be carried out, for example, according to the method mentioned at the outset
Somit können bspw. im Schritt des Ausbringens das erste Spritzmittel bei Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Bedeckungsgrad des definierten Unkrautbereichs und das zweite Spritzmittel bei Erreichung oder Überschreitung des definierten Schwellenwerts für den Bedeckungsgrad des definierten Unkrautbereichs ausgebracht werden. Die Behandlung erfolgt hierbei bevorzugt vor dem Reihenschluss der Kulturpflanzen.Thus, for example, in the application step, the first spray can be applied if the degree of coverage of the defined weed area falls below a defined threshold value and the second spray can be applied if the defined threshold value for the degree of coverage of the defined weed area is reached or exceeded. In this case, the treatment is preferably carried out before the crop plants are closed in rows.
In einer weiteren Ausführungsform repräsentiert die Pflanzenkennzahl eine Anzahl von identifizierten Unkräutern und/oder als Nicht-Kulturpflanzen identifizierten Pflanzen in dem definierten Bildauswertebereich des jeweiligen Feldabschnitts. Hierbei umfasst der Bildauswertebereich bevorzugt den im Wesentlichen gesamten jeweiligen erfassten Feldabschnitt. Diese Ausführungsform kann vorteilhafterweise mittels einer optischen Erfassungseinheit und einer Recheneinheit ausgeführt werden, welche ausgebildet sind, lediglich Unkräuter oder lediglich Kulturpflanzen klassifizieren können.In a further embodiment, the plant index represents a number of identified weeds and/or plants identified as non-crop plants in the defined image evaluation area of the respective field section. In this case, the image evaluation area preferably encompasses essentially the entire respective field section that is recorded. This embodiment can advantageously be carried out by means of an optical detection unit and a computing unit which are designed to only be able to classify weeds or only cultivated plants.
Der Schwellenwert für die Pflanzenkennzahl kann bspw. bei 1 liegen, sodass im Schritt des Ausbringens das erste Spritzmittel ausgebracht wird, wenn kein Unkraut und/oder nur Kulturpflanzen identifiziert wird/werden; und das zweite Spritzmittel ausgebracht wird, wenn zumindest ein Unkraut und/oder zumindest eine Nicht-Kulturpflanze identifiziert wird/werden. Es kann jedoch auch ein Schwellenwert über 1 vorgegeben werden, ab dem auf das zweite Spritzmittel gewechselt bzw. auf die zweite Spritzdüseneinheit umgeschaltet wird.The threshold value for the crop index can be 1, for example, so that in the application step the first spray is applied if no weeds and/or only crops are/are identified; and the second spray is applied when at least one weed and/or at least one non-crop is/are identified. However, a threshold value greater than 1 can also be specified, from which point onwards there is a changeover to the second spray agent or to the second spray nozzle unit.
In beiden Ausführungsformen kann der Schwellenwert manuell eingebbar, ein zuvor festgelegter und an das System übertragener, oder ein voreingestellter Wert und auf dem System fest eingestellter Wert sein. In Abhängigkeit von der Kultur auf der landwirtschaftlichen Fläche, dem Wachstumsstadium und den verwendeten Spritzmitteln kann hierbei eine sog. Spritzregel hinterlegt sein, d.h. ein Zusammenhang zwischen einer bestimmten Pflanzenkennzahl und der Entscheidung, ob und wieviel Pflanzenschutzmittel appliziert werden soll.In both embodiments, the threshold value can be manually entered, a previously defined value and transmitted to the system, or a preset value and permanently entered on the system be valuable. Depending on the culture on the agricultural area, the growth stage and the sprays used, a so-called spraying rule can be stored, ie a connection between a specific plant index and the decision as to whether and how much pesticide should be applied.
Die Spritzmittel werden bevorzugt im Wesentlichen gleichmäßig auf die Feldabschnitte bzw. die Bildauswertebereiche ausgebracht. Unter einem gleichmäßigen Ausbringen kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Ausbringen mit der gleichen bzw. konstanten vordefinierten Ausbringmenge pro Fläche verstanden werden. Unter einer vordefinierten Ausbringmenge kann eine vorab bzw. zu Beginn der Behandlung festgelegt Ausbringmenge verstanden werden. Die definierte Ausbringmenge kann voreingestellt bzw. vorab eingebbar sein.The spraying agents are preferably applied essentially uniformly to the field sections or the image evaluation areas. In the context of the present invention, uniform application can be understood as application with the same or constant predefined application quantity per area. A predefined application quantity can be understood to mean an application quantity specified in advance or at the beginning of the treatment. The defined application rate can be preset or can be entered in advance.
Die Verfahrensschritte des Erfassens der Feldabschnitte, des Ermittelns der Pflanzenkennzahlen und des Ausbringens der Spritzmittel werden verständlicherweise wiederholt durchgeführt. Hierbei werden die Schritte des Erfassens der Feldabschnitte bevorzugt in einem definierten, insbesondere festen oder in einem der Fahrgeschwindigkeit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angepassten Zeitintervall durchgeführt bzw. wiederholt durchgeführt. D.h., mit anderen Worten, dass die Feldabschnitte mit einer definierten oder einer geschwindigkeitsabhängigen Wiederholrate erfasst werden.The process steps of recording the field sections, determining the plant identification numbers and applying the spray are, of course, carried out repeatedly. In this case, the steps of detecting the field sections are preferably carried out or carried out repeatedly in a defined, in particular fixed time interval or in a time interval that is adapted to the driving speed of the agricultural spraying device. That means, in other words, that the field sections are recorded with a defined or a speed-dependent repetition rate.
Die Steuereinheit kann eine Recheneinheit oder eine Vielzahl von Recheneinheiten zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen von Daten, insbesondere zum Empfangen von Bildinformationen und zum Ausgeben von Daten, insbesondere Steuersignalen an eine Einheit, insbesondere einen Aktor, umfassen. Jeder optischen Erfassungseinheit oder jeder Kamera kann eine Recheneinheit zugeordnet sein bzw. jede optische Erfassungseinheit oder jede Kamera kann eine eigene Recheneinheit aufweisen. Die Recheneinheit ist bzw. die Recheneinheiten sind zur Bildverarbeitung ausgebildet bzw. eingerichtet, sodass sie Berechnungsschritte bzw. Bildverarbeitungsschritte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen kann/können. Demnach weist jede Recheneinheit eine entsprechende Bildverarbeitungssoftware auf. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten bspw. elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Demnach kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware in der Steuereinheit bzw. einem Steuergerät implementiert sein.The control unit can have an arithmetic unit or a large number of arithmetic units for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one communication interface for reading in data, in particular for receiving image information and for outputting data, in particular control signals to a Unit, in particular an actuator include. A processing unit can be assigned to each optical detection unit or camera, or each optical detection unit or camera can have its own processing unit. The arithmetic unit is or the arithmetic units are designed or set up for image processing, so that it/they can carry out calculation steps or image processing steps for carrying out the method according to the invention. Accordingly, each computing unit has corresponding image processing software. The arithmetic unit can be a signal processor, a microcontroller or the like, for example, while the storage unit can be a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, with a communication interface that can read in or output wire-bound data reading this data, for example electrically or optically, from a corresponding data transmission line or outputting it into a corresponding data transmission line. Accordingly, the method according to the invention can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware in the control unit or a control unit.
Die Steuereinheit kann vollständig oder teilweise an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordnet bzw. in diese integriert sein. Die Steuereinheit kann jedoch auch vollständig oder teilweise extern, bspw. in einer Cloud integriert sein.The control unit can be arranged completely or partially on or integrated into the agricultural spraying device. However, the control unit can also be completely or partially external, for example integrated in a cloud.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung; -
2 eine schematische Detailansicht von zwei Spritzmittelkreisläufen; -
3 eine Bildinformation mit identifizierten Pflanzenreihen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung; -
4 eine weitere Bildinformation mit identifizierten Nicht-Kulturpflanzen gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung; und -
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens.
-
1 a schematic representation of an agricultural sprayer; -
2 a schematic detailed view of two spray circuits; -
3 an item of image information with identified rows of plants according to an embodiment of the invention; -
4 further image information with identified non-crop plants according to a further embodiment of the invention; and -
5 a flowchart of a method.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of the elements being dispensed with.
In
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 ist als Feldspritze 10 ausgebildet. Die Feldspritze 10 ist an einem mobilen Landfahrzeug 12 angeordnet, welches als Zugmaschine 12 bzw. Traktor 12 ausgebildet ist.The
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 ist ausgebildet zwei unterschiedliche Spritzmittel auf eine landwirtschaftliche Fläche 14 mit Kulturpflanzen 16 und Unkräutern 18 auszubringen. Hierfür weist die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 zwei Spritzmittelkreisläufe 20, 22 auf, welche in
Der erste Spritzmittelkreislauf 20 weist einen ersten Spritzmitteltank 24 mit einem ersten Spritzmittel 26 und eine erste Spritzdüseneinheit 28 zum Ausbringen des ersten Spritzmittels 26 auf. Analog dazu weist der zweite Spritzmittelkreislauf 22 einen zweiten Spritzmitteltank 30 mit einem zweiten Spritzmittel 32 und eine zweite Spritzdüseneinheit 34 zum Ausbringen des zweiten Spritzmittels 32 auf.The first
Die beiden Spritzdüseneinheiten 28, 34 weisen jeweils eine Vielzahl von an einem Spritzgestänge 36 in Längsrichtung beabstandet angeordnete Spritzdüsen 38, 40 auf. Hierbei bilden jeweils eine Spritzdüse 38 der ersten Spritzdüseneinheit 28 und eine Spritzdüse 40 der zweiten Spritzdüseneinheit 34 ein Spritzdüsenpaar 42, wobei die Spritzdüsen 38, 40 eines Spritzdüsenpaares 42 benachbart und in Bewegungsrichtung der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung 10 hintereinander angeordnet sind.The two
Erfindungsgemäß bestehen das erste Spritzmittel 26 aus zwei vollflächig auszubringenden, bodenwirksamen Pflanzenschutzmitteln A, B und das zweite Spritzmittel 32 aus den gleichen vollflächig auszubringenden, bodenwirksamen Pflanzenschutzmitteln A, B entsprechend dem ersten Spritzmittel 26 sowie ferner selektiven, blattwirksamen und nicht-selektiven, blattwirksamen Herbiziden C-G.According to the invention, the first spray means 26 consists of two soil-acting plant protection agents A, B to be applied over the entire area, and the second spray means 32 consists of the same soil-acting plant protection agents A, B to be applied over the entire area as in the first spray means 26, as well as selective, foliar-acting and non-selective, foliar-acting herbicides C-G .
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 weist ferner eine optische Erfassungseinheit 44 zum Erfassen von Feldabschnitten der landwirtschaftlichen Fläche 14 auf, um jeweils eine Bildinformation zur Ermittlung einer Pflanzenkennzahl zu erhalten. Die optische Erfassungseinheit 44 weist eine Vielzahl von an dem Spritzgestänge 36 in Längsrichtung beabstandet angeordnete optische Kameras 46 auf. Die optischen Kameras 46 umfassen jeweils eine Filtereinheit, um einen Farbanteil wie beispielsweise den grünen Farbanteil einer erhaltenen bzw. erfassten Bildinformation bzw. eines erfassten Bildes zu extrahieren, um Kulturpflanzen 16 bzw. Unkräuter 18 zu erfassen.The
Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung 10 weist außerdem eine (nicht gezeigte) Steuereinheit auf, welche mit den optischen Kameras 46 verbunden ist, um Informationen von diesen zu empfangen. Die Steuereinheit weist eine Vielzahl von Recheneinheiten auf, welche jeweils einer optischen Kamera 46 zugeordnet und ferner ausgebildet sind, Berechnungsschritte bzw. Bildverarbeitungsschritte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, insbesondere eine Pflanzenkennzahl eines Bildauswertebereichs des jeweiligen erfassten Feldabschnitts unter Verwendung der Bildinformation der entsprechenden optischen Kamera 46 zu ermitteln. Die Steuereinheit ist ferner ausgebildet, ein Steuersignal in Abhängigkeit von der ermittelten Pflanzenkennzahl des jeweiligen Bildauswertebereichs des jeweiligen Feldabschnitts derart auszugeben, dass entweder das erste Spritzmittel 26 oder das zweite Spritzmittel 32 ausgebracht wird.The
Somit wird das erste Spritzmittel 26 bei Unterschreitung eines definierten Schwellenwerts für den Bedeckungsgrad des definierten Unkrautbereichs 44 und das zweite Spritzmittel 32 bei Erreichung oder Überschreitung des definierten Schwellenwerts für den Bedeckungsgrad des definierten Unkrautbereichs 44 ausgebracht.Thus, the
Somit werden das erste Spritzmittel 26 ausgebracht, wenn nur Kulturpflanzen 16 identifiziert werden, und das zweite Spritzmittel 32, wenn zumindest eine Nicht-Kulturpflanze 18 identifiziert wird.Thus, the
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this should be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that having the first feature or only the second feature.
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