DE102022120033A1

DE102022120033A1 - Landwirtschaftliches Spritzsystem und Verfahren zum Applizieren einer Spritzflüssigkeit

Info

Publication number: DE102022120033A1
Application number: DE102022120033.7A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Homann
Original assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Current assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2024-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Spritzsystem (100) mit einer Spritzvorrichtung (102), welche in einem Bandapplikationsmodus, in welchem mehrere voneinander beabstandete Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden, und in einem Flächenapplikationsmodus, in welchem mehrere unmittelbar aneinander angrenzende oder sich überlappende Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden, betreibbar ist, und mit einer Steuerungseinrichtung (106), welche dazu eingerichtet ist, die Spritzvorrichtung (102) zum Applizieren der Spritzflüssigkeit (10) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Spritzsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Applizieren einer Spritzflüssigkeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
In der Landwirtschaft wird üblicherweise mehrmals pro Jahr mittels landwirtschaftlichen Spritzvorrichtungen Spritzflüssigkeit, beispielsweise Pflanzenschutzmittel, auf Nutzpflanzenkulturen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen appliziert. Die Applikation der Spritzflüssigkeit auf die Pflanzen wird in der Regel ganzflächig mittels einer Flächenapplikation ausgeführt. Einige dieser Pflanzenkulturen liegen jedoch als Reihenkulturen in Pflanzenreihen auf der Nutzfläche vor. Es hat sich deshalb als nützlich herausgestellt, bei Reihenkulturen auf jede einzelne Pflanzenreihe mit einem Spritzflüssigkeitsband mittels einer Bandapplikation zu applizieren. Dadurch kann beispielsweise Spritzflüssigkeit eingespart und die Präzision der Applikation gegenüber der Flächenapplikation verbessert werden.
Im Stand der Technik wurde bereits erkannt, dass eine Bandapplikation der Spritzflüssigkeit auf Pflanzenreihen vorteilhaft sein kann. Auf Nutzflächen mit in Reihen angelegten Pflanzenkulturen gibt es jedoch häufig trotzdem weiterhin Bereiche, in denen das Applizieren der Spritzflüssigkeit aufgrund der Beschaffenheit der Nutzpflanzenkulturen im Flächenapplikationsmodus notwendig ist. Deshalb muss während des Applikationsvorgangs ein Umschalten zwischen der Bandapplikation und der Flächenapplikation ausgeführt werden. In der Praxis muss bisher manuell von einem Bediener, beispielsweise dem Fahrer der Spritzvorrichtung, zwischen den Applikationsmodi umgeschaltet werden.
Das manuelle Umschalten von dem Flächenapplikationsmodus in den Bandapplikationsmodus bringt allerdings Nachteile mit sich. Insbesondere ist das manuelle Umschalten fehleranfällig und unpräzise. Es besteht die Gefahr, dass das Umschalten zu einem falschen Zeitpunkt ausgeführt wird, wodurch die Qualität des Applikationsergebnisses herabgesetzt wird. So wird beispielsweise Spritzflüssigkeit verschwendet, wenn der Flächenapplikationsmodus in Bereichen der Nutzfläche aktiv ist, in welchen Bandapplikation möglich wäre. Wird hingegen zu früh in den Bandapplikationsmodus oder zu spät zurück in den Flächenapplikationsmodus umgeschaltet, wird in Bereichen, in denen der Flächenapplikationsmodus notwendig ist, möglicherweise eine zu geringe Menge Spritzflüssigkeit ausgebracht, wodurch die Qualität der Nutzpflanzen in Mitleidenschaft gezogen werden kann. Ferner führt das manuelle Umschalten des Applikationsmodus zusätzlich zu einer Mehrbelastung des Bedieners der Spritzvorrichtung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt somit darin, die Präzision eines Applikationsvorgangs von Spritzflüssigkeit mittels einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung und somit das Applikationsergebnis auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche zu verbessern und dabei gleichzeitig die Belastung eines Bedieners der Spritzvorrichtung und den Spritzflüssigkeitsverbrauch zu reduzieren.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem landwirtschaftlichen Spritzsystem der eingangs genannten Art, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche selbsttätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus auf Grundlage von Steuerungsdaten auszuwählen.
Dadurch, dass die Steuerungseinrichtung selbststätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus auswählen kann, werden die Nachteile des manuellen Umschaltens zwischen den Applikationsmodi vermieden, da kein fehleranfälliges und unpräzises manuelles Umschalten mehr notwendig ist. Somit wird sichergestellt, dass zum einen in allen Bereichen einer landwirtschaftlichen Nutzfläche, in welchen eine Bandapplikation möglich ist, der Bandapplikationsmodus ausgeführt wird, um Spritzflüssigkeit einzusparen und die Pflanzenreihen präzise mit Spritzflüssigkeit zu versorgen. Zum anderen wird sichergestellt, dass in Bereichen, in welchen eine Flächenapplikation notwendig ist, um eine ausreichende Spritzflüssigkeitsmenge auf die Pflanzen zu applizieren, der Flächenapplikationsmodus ausgeführt wird. Folglich wird durch das präzise selbsttätige Auswählen des korrekten Applikationsmodus das Applikationsergebnis und somit die Qualität der Pflanzen auf der Nutzfläche gegenüber einer manuellen Auswahl verbessert, wobei der Fahrer der Spritzvorrichtung durch den Verzicht auf eine manuelle Auswahl entsprechend entlastet und eine Automatisierung des Applikationsvorgangs ermöglicht wird.
Die Spritzvorrichtung kann eine Anbaufeldspritze, eine Anhängefeldspritze oder eine selbstfahrende Feldspritze sein. Eine Anhängefeldspritze wird vorzugsweise von einem Zugfahrzeug gezogen. Eine Anbaufeldspritze wird vorzugsweise von einem Trägerfahrzeug getragen.
Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise an der Spritzvorrichtung oder an dem Zug- oder Trägerfahrzeug angeordnet. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil eines Bedienterminals für die Spritzvorrichtung. Die Steuerungseinrichtung kann zudem eine externe Steuerungseinrichtung sein, beispielsweise ein von der Spritzvorrichtung beabstandet angeordneter PC oder Server. Eine externe Steuerungseinrichtung kommuniziert zum Steuern der Spritzvorrichtung vorzugsweise per Funk, beispielsweise per Mobilfunk oder über das Internet, mit der Spritzvorrichtung.
Die landwirtschaftliche Nutzfläche kann Saatgut und/oder Nutzpflanzen umfassen. Das Saatgut und/oder die Nutzpflanzen sind vorzugsweise in voneinander beabstandeten, parallel zur Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung verlaufenden Reihen angeordnet. Im Bandapplikationsmodus haben die Spritzflüssigkeitsbänder vorzugsweise einen konstanten Abstand zueinander.
Aus den Steuerungsdaten können Steuerungsvorgaben für die Spritzvorrichtung abgeleitet werden. Die Steuerungsdaten und/oder die Steuerungsvorgaben können auf einem Datenspeicher der Steuerungseinrichtung gespeichert sein und/oder von einer externen Datenbank abgerufen werden.
Die Spritzflüssigkeit kann ein Pflanzenschutzmittel oder ein Düngemittel sein. Ferner kann die Spritzflüssigkeit auch ein Schädlings- und/oder Unkrautbekämpfungsmittel sein. Es können neben dem Flächenapplikationsmodus und dem Bandapplikationsmodus ein oder mehrere weitere Applikationsmodi auswählbar sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform des landwirtschaftlichen Spritzsystems ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, bei der selbstständigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus Bandapplikationsbereiche und Flächenapplikationsbereiche definierende Applikationskartendaten, welche Bestandteil der Steuerungsdaten sind, zu berücksichtigen. Die Applikationskartendaten umfassen vorzugsweise Informationen, in welchen Bereichen der landwirtschaftlichen Nutzfläche die Spritzflüssigkeit in dem Flächenapplikationsmodus und in welchen Bereichen der landwirtschaftlichen Nutzfläche die Spritzflüssigkeit in dem Bandapplikationsmodus zu applizieren ist. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, beim Applizieren der Spritzflüssigkeit in Bandapplikationsbereichen der Nutzfläche den Bandapplikationsmodus und den Flächenapplikationsbereichen der Nutzfläche den Flächenapplikationsmodus selbsttätig auszuwählen. Die Applikationskartendaten umfassen vorzugsweise eine Applikationskarte einer landwirtschaftlichen Nutzfläche, wobei die Applikationskarte die unterschiedlichen Bereiche für unterschiedliche Ausbringmodi umfasst. Die Applikationskarte enthält vorzugsweise Informationen, in welchen Bereichen einer landwirtschaftlichen Nutzfläche keine Bandapplikation möglich ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des landwirtschaftlichen Spritzsystems umfasst das landwirtschaftliche Spritzsystem eine Positionserfassungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Position der Spritzvorrichtung betreffende Positionsdaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, bei der selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus und des Flächenapplikationsmodus die Positionsdaten zu berücksichtigen. Die Positionserfassungseinheit kann an der Spritzvorrichtung oder einem Zug- oder Trägerfahrzeug der Spritzvorrichtung angeordnet sein. Die Positionserfassungseinheit kann Bestandteil eines Bedienterminals für die Spritzvorrichtung sein. Vorzugsweise umfasst die Positionserfassungseinheit ein satellitengestütztes Navigationssystem mit einem oder mehreren GPS-Sensoren.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des landwirtschaftlichen Spritzsystems ist die Steuerungseinrichtung zur selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus dazu eingerichtet, anhand der Positionsdaten zu erfassen, ob sich die Spritzvorrichtung aktuell in einem Bandapplikationsbereich oder in einem Flächenapplikationsbereich der Nutzfläche befindet. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die mittels der Positionserfassungseinheit erfassten Positionsdaten mit den Applikationskartendaten zu vergleichen. Ergeben die Positionsdaten, dass sich die Spritzvorrichtung in einem Bandapplikationsbereich der Nutzfläche befindet, wird der Bandapplikationsmodus eingestellt. Ergeben die Positionsdaten, dass sich die Spritzvorrichtung in einem Flächenapplikationsbereich der Nutzfläche befindet, wird der Flächenapplikationsmodus eingestellt.
Es ist ferner ein landwirtschaftliches Spritzsystem bevorzugt, bei welchem das Spritzsystem einen oder mehrere Sensoren umfasst, welche dazu eingerichtet sind, die Nutzfläche und/oder die Spritzvorrichtung betreffende Sensordaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Sensordaten zur selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus auszuwerten. Die Spritzvorrichtung betreffende Sensordaten können beispielsweise die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Spritzvorrichtung sein. Weiterhin können die Spritzvorrichtung betreffende Sensordaten beispielsweise ein Füllstand eines Vorratsbehälters der Spritzvorrichtung oder eine aktuell applizierte Spritzflüssigkeitsmenge der Spritzvorrichtung sein. Der eine oder die mehreren Sensoren können als Abstandssensoren, beispielsweise als Lasersensoren und/oder als Ultraschallsensoren, als optische Erfassungseinrichtung beispielsweise als Kamera, und/oder als Tastsensoren ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung des landwirtschaftlichen Spritzsystems sind der eine oder die mehreren Sensoren dazu eingerichtet, die Präsenz, den Verlauf, die Position und/oder den Zustand von auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche befindlichen Pflanzenreihen betreffende Sensordaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, bei der Auswahl des Bandapplikationsmodus und des Flächenapplikationsmodus die Präsenz, den Verlauf, die Position und/oder den Zustand der Pflanzenreihen zu berücksichtigen. Werden definierte Grenzwerte der erfassten Sensordaten überschritten oder unterschritten, wählt die Steuerungseinrichtung selbsttätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus aus. Die Sensoren erfassen vorzugsweise den Reihenbezug der Pflanzenreihen auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Sind Pflanzenreihen erkennbar, wird der Bandapplikationsmodus ausgewählt. Der Flächenapplikationsmodus wird beispielsweise dann ausgewählt, wenn die Sensoren keine Pflanzenreihen erkennen können, da die Pflanzen zu dicht aneinander wachsen und/oder die Pflanzen zumindest bereichsweise nicht in geraden und/oder parallelen Reihen gepflanzt wurden. Idealerweise verlaufen die Pflanzenreihen in einer geraden Linie parallel zur Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung. Verlaufen die Reihen zumindest bereichsweise nicht gerade und/oder nicht parallel zur Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung („Reihen laufen weg“), wird der Flächenapplikationsmodus ausgewählt. Bei einer hohen Pflanzendichte reicht die Ausbringmenge im Bandapplikationsmodus häufig nicht aus. Vorzugsweise wird bei einer durch die Sensoren erfassten hohen Pflanzendichte selbsttätig der Flächenapplikationsmodus ausgewählt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des landwirtschaftlichen Spritzsystems ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, vor dem Ausbringvorgang auf Grundlage des sich aus den Steuerungsdaten ergebenden Bandapplikationsanteils und Flächenapplikationsanteils eine für den Ausbringvorgang auf der Nutzfläche insgesamt erforderliche Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit zu ermitteln. Bei vor dem Applikationsvorgang bekannten Anteilen der jeweiligen Applikationsvorgänge, beispielsweise durch bekannte Flächenapplikationsbereiche und Bandapplikationsbereiche auf der Applikationskarte und/oder manuell vorgegebener Umschaltbefehle zurückliegender Applikationsvorgänge, kann zusätzlich zu einer häufig bereits in den Applikationskartendaten hinterlegten Ausbringmenge an Spritzflüssigkeit ein genauerer Wert für die Ausbringmenge an Spritzflüssigkeit berechnet werden. Durch die Kenntnis der Applikationsbereiche kann die Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit exakter berechnet werden. Im Bandapplikationsmodus kann der Verbrauch an Spritzflüssigkeit pro Fläche niedriger sein als im Flächenapplikationsmodus. Zum Applizieren von Spritzflüssigkeit auf einer Nutzfläche wird vorzugsweise exakt so viel Spritzflüssigkeit in den Vorratsbehälter der Spritzvorrichtung eingefüllt, wie beabsichtigt wird auf der Nutzfläche appliziert zu werden, sodass der Vorratsbehälter nach Beendigung des Applikationsvorgangs im Wesentlichen entleert ist („work to zero“).
Es ist ferner ein landwirtschaftliches Spritzsystem bevorzugt, bei welchem die Spritzvorrichtung ein Spritzgestänge mit mehreren Spritzdüsen umfasst, wobei die Spritzdüsen dazu eingerichtet sind, im Flächenapplikationsmodus einen Flächenspritzfächer und im Bandapplikationsmodus einen Bandspritzfächer zum Applizieren des jeweiligen Spritzflüssigkeitsbandes zu erzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, an einzelnen Spritzdüsen und/oder an Gruppen von Spritzdüsen jeweils unabhängig voneinander selbsttätig den Bandapplikationsmodus oder den Flächenapplikationsmodus einzustellen. Mit anderen Worten führt die Steuerungseinrichtung beim Umschalten von dem Bandapplikationsmodus in den Flächenapplikationsmodus oder umgekehrt eine Neu-Auswahl der Spritzdüsen aus. Vorzugsweise umfasst das Spritzgestänge mehrere Segmente. Die Spritzdüsen können vorzugsweise einzeln oder gruppenweise, beispielsweise pro Segment, separat gesteuert werden. Beispielsweise können Spritzdüsen der Segmente des Spritzgestänges jeweils unterschiedliche Ausbringmodi ausführen. Im Bandapplikationsmodus applizieren vorzugsweise nicht alle Spritzdüsen Spritzflüssigkeit auf die Nutzfläche. Im Flächenapplikationsmodus applizieren vorzugsweise alle Spritzdüsen Spritzflüssigkeit auf die Nutzfläche. Das Spritzgestänge erstreckt sich vorzugsweise horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung der Spritzvorrichtung. Die Spritzdüsen sind vorzugsweise nebeneinander und beabstandet voneinander an dem Spritzgestänge angeordnet. Weiterhin sind die Spritzdüsen vorzugsweise senkrecht zur Nutzfläche angeordnet. Eine oder mehrere Spritzdüsen können einer oder mehreren Pflanzenreihen der Nutzfläche zugeordnet sein. Vorzugsweise applizieren die Spritzdüsen die Spritzflüssigkeit in einem definierten Spritzwinkel, sodass sich ein definierter Spritzflüssigkeitsfächer zwischen dem Düsenaustritt und der Oberfläche der Nutzfläche ergibt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Steuerungseinrichtung während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche selbsttätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus auf Grundlage von Steuerungsdaten auswählt. Vorzugsweise wird das Verfahren mittels eines landwirtschaftlichen Spritzsystems nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgeführt. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des landwirtschaftlichen Spritzsystems verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines Bearbeitungsvorgangs mittels einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche mittels einer Datenerfassungseinrichtung ermittelt. Alternativ oder zusätzlich werden Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines zurückliegenden Applikationsvorgangs mittels der Spritzvorrichtung auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche mittels einer Datenerfassungseinrichtung ermittelt. Alternativ oder zusätzlich werden die von der Datenerfassungseinrichtung während des Bearbeitungsvorgangs mit der Arbeitsmaschine und/oder während des zurückliegenden Applikationsvorgangs mit der Spritzvorrichtung ermittelte Steuerdaten auf einem Datenspeicher gespeichert. Alternativ oder zusätzlich werden die ermittelten Steuerdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche mittels der Steuerungseinrichtung ausgelesen. Ein Bearbeitungsvorgang mit einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine kann beispielsweise ein Sävorgang mittels einer Sämaschine oder ein Düngevorgang mittels eines Düngerstreuers sein. Während des Bearbeitungsvorgangs, beispielsweise während eines Sävorgangs, können Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus für einen späteren Applikationsvorgang ermittelt werden, beispielsweise der Verlauf und/oder die Position von auf der Nutzfläche abgelegtem Saatgut, woraus später der Verlauf und die Position der gepflanzten Nutzpflanzen resultieren. Ein zurückliegender Applikationsvorgang kann beispielsweise ein Applikationsvorgang im Vorjahr oder ein früherer Applikationsvorgang des aktuellen Jahres sein. Während des einen oder der mehreren zurückliegenden Applikationsvorgänge können Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus für einen späteren Applikationsvorgang ermittelt werden, beispielsweise indem die Position und/oder die Zeitpunkte der Wechsel zwischen den Applikationsmodi ermittelt werden. Während des zurückliegenden Applikationsvorgangs können der Flächenapplikationsmodus und der Bandapplikationsmodus durch manuelle Eingaben ausgewählt worden sein und die manuellen Eingaben ortsspezifisch gespeichert werden. Die Datenerfassungseinrichtung kann an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine und/oder an der Spritzvorrichtung und/oder an einem Zug- oder Trägerfahrzeug der Arbeitsmaschine oder der Spritzvorrichtung angeordnet sein. Die Datenerfassungseinrichtung kann Bestandteil eines Bedienterminals für die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine und/oder für die Spritzvorrichtung sein. Der Datenspeicher kann Bestandteil der Datenerfassungseinrichtung und/oder der Steuerungseinrichtung sein.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Steuerdaten Bandapplikationsbereiche und Flächenapplikationsbereiche definierende Applikationskartendaten, wobei die Applikationskartendaten vor einem Applikationsvorgang auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche mittels einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung manuell, teilautomatisiert oder vollautomatisiert generiert werden. Die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung kann ein PC oder Bestandteil eines Bedienterminals für die Spritzvorrichtung sein. Beim manuellen Generieren werden Bandapplikationsbereiche und Flächenapplikationsbereiche manuell an einem PC oder direkt am Bedienterminal für die Spritzvorrichtung auf einer Applikationskarte festgelegt. Beim vollautomatisierten Generieren werden Bandapplikationsbereiche und Flächenapplikationsbereiche automatisch von einer Software anhand verschiedener Daten der Nutzfläche, beispielsweise anhand der Anzahl und Position von Pflanzen auf der Nutzfläche und/oder anhand von Daten der Spritzvorrichtung, beispielsweise anhand der Spritzdüsenanzahl oder anhand der Spritzfächergeometrie, festgelegt.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Befülldaten, welche eine für den Ausbringvorgang auf der Nutzfläche insgesamt erforderliche Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit betreffen, auf Grundlage der Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus mittels der Steuerungseinrichtung ermittelt. Die die Befülldaten berechnende Steuerungseinrichtung kann Bestandteil eines Bedienterminals für die Spritzvorrichtung oder für eine andere landwirtschaftliche Arbeitsmaschine sein. Die die Befülldaten berechnende Steuerungseinrichtung kann zudem ein externer PC oder Server sein. Mittels der ermittelten Befülldaten kann bereits vor einem Applikationsvorgang genau berechnet werden, welche Menge an Spritzflüssigkeit insgesamt für eine Nutzfläche benötigt wird. Zum Ermitteln der Befülldaten werden die Steuerungsdaten herangezogen, da die Steuerungsdaten Informationen über die auf der Nutzfläche auszuwählenden Ausbringmodi enthalten, sodass die Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit sehr genau berechnet werden kann.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Spritzsystem in einer perspektivischen Ansicht;
2 eine Spritzvorrichtung des Spritzsystems während eines Applikationsvorgangs im Bandapplikationsmodus in einer Detailansicht von hinten;
3 die Spritzvorrichtung des Spritzsystems während eines Applikationsvorgangs im Flächenapplikationsmodus in einer Detailansicht von hinten;
4 die Spritzvorrichtung des Spritzsystems während eines Applikationsvorgangs mit segmentweiser und gleichzeitiger Applikation im Bandapplikationsmodus und im Flächenapplikationsmodus in einer Detailansicht von hinten; und
5 eine Applikationskarte einer landwirtschaftlichen Nutzfläche mit Flächenapplikationsbereichen und einem Bandapplikationsbereich.

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes landwirtschaftliches Spritzsystem 100, umfassend eine Spritzvorrichtung 102 und eine Steuerungseinrichtung 106, auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche N. Die Spritzvorrichtung 102 ist als Anbaufeldspritze ausgebildet und wird von einem als Traktor ausgebildeten Trägerfahrzeug 104 getragen. Die Spritzvorrichtung 102 umfasst einen Vorratsbehälter 118, in welchem sich eine auf der Nutzfläche N zu applizierende Spritzflüssigkeit 10, beispielsweise ein flüssiges Pflanzenschutzmittel oder Flüssigdünger, befindet. Weiterhin umfasst die Spritzvorrichtung 102 Ausleger 107a, 107b, welche ein Spritzgestänge 108 umfassen. Die Ausleger 107a, 107b verlaufen horizontal, senkrecht zur Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung 102 und im Wesentlichen parallel zur Nutzfläche N. An dem Spritzgestänge 108 der Ausleger 107a, 107b ist eine Vielzahl von Spritzdüsen 112 angeordnet, welche nebeneinander und beabstandet voneinander positioniert sind und mittels welcher die Spritzflüssigkeit 10 in einem Bandapplikationsmodus und in einem Flächenapplikationsmodus auf die Nutzfläche N appliziert werden kann.
Die Steuerungseinrichtung 106 wählt während eines Applikationsvorgangs auf der Nutzfläche N selbsttätig aus, ob die Spritzflüssigkeit 10 in dem Bandapplikationsmodus oder in dem Flächenapplikationsmodus appliziert wird. Die Steuerungseinrichtung 106 ist als Bedienterminal für die Spritzvorrichtung 102 ausgebildet, wobei die Steuerungseinrichtung 106 beispielsweise in einer Fahrerkabine des Trägerfahrzeugs 104 für die Spritzvorrichtung 102 angeordnet sein kann. Ferner ist an der Spritzvorrichtung eine Positionserfassungseinheit 114 angeordnet, mittels welcher die geografische Position der Spritzvorrichtung 102 erfasst werden kann, beispielsweise per GPS. Auf Grundlage der geografischen Position der Spritzvorrichtung 102 während eines Applikationsvorgangs auf der Nutzfläche kann die Steuerungseinrichtung 106 entscheiden, ob sich die Spritzvorrichtung aktuell in einem Bandapplikationsbereich 202 oder in einem Flächenapplikationsbereich 204 der Nutzfläche N befindet.
Die 2 und 3 zeigen einen äußeren Abschnitt des Auslegers 107a der Spritzvorrichtung 102 während eines Applikationsvorgangs auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche N. Die folgenden Ausführungen gelten analog für den nicht dargestellten Abschnitt des Auslegers 107a sowie für den Ausleger 107b. Der Ausleger 107a umfasst ein Spritzgestänge 108, welches sich aus mehreren Segmenten 110 zusammensetzt. An der der Nutzfläche N zugewandten Unterseite des Spritzgestänges 108 sind Spritzdüsen 112 quer zur Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung 102 nebeneinander und gleichmäßig beabstandet voneinander angeordnet. Mittels der Spritzdüsen 112 wird die Spritzflüssigkeit 10 auf in Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung 102 verlaufende Pflanzenreihen 12 auf der Nutzfläche N appliziert. Die Pflanzenreihen 12 sind in ihrer Querrichtung beabstandet voneinander angeordnet und umfassen auf der Nutzfläche N in Reihen gepflanzte Nutzpflanzen. Zudem sind an dem Spritzgestänge 108 Sensoren 116 angeordnet, mittels welcher beispielsweise die Position, der Verlauf und der Abstand der Pflanzenreihen 12 erfasst werden kann. Auf Grundlage der von den Sensoren 116 erfassten Sensordaten kann die Steuerungseinrichtung 106 auswählen, ob die Spritzflüssigkeit 10 im Bandapplikationsmodus, wie in 2 dargestellt, oder im Flächenapplikationsmodus, wie in 3 dargestellt, appliziert wird.
In der 2 ist die Spritzvorrichtung 102 beim Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N im Bandapplikationsmodus dargestellt. Die in der 2 dargestellten Pflanzenreihen 12 sind weit voneinander beabstandet, sodass die Steuerungseinrichtung 106 den Bandapplikationsmodus zum Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 ausgewählt hat. Die Steuerungseinrichtung 106 wählt den Bandapplikationsmodus beispielsweise dann aus, wenn mittels der Sensoren 116 Pflanzenreihen 12 erfasst wurden, welche definierte Grenzwerte bezüglich des Verlaufs, der Position oder Beschaffenheit der Pflanzenreihen 12 nicht überschreiten oder unterschreiten. Die Spritzflüssigkeit 10 wird von einem Teil der Vielzahl an Spritzdüsen 112 zielgerichtet auf die Pflanzenreihen 12 appliziert.
Mittels der Spritzdüsen 112 werden Bandspritzfächer mit einem Spritzfächerwinkel W1 erzeugt, sodass auf der Nutzfläche mit einem Abstand A voneinander beabstandete und quer zur Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung nebeneinander angeordnete Spritzflüssigkeitsbänder 14 mit einer Spritzflüssigkeitsbandbreite B1 appliziert werden. Durch das Einstellen des Spritzfächerwinkels W1 und die daraus resultierende Spritzflüssigkeitsbandbreite B1 entstehen zwischen den Spritzflüssigkeitsbändern 14 Bereiche, in denen keine Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N appliziert wird.
In der 3 ist die Spritzvorrichtung 102 beim Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N im Flächenapplikationsmodus dargestellt. Die in der 3 dargestellten Pflanzenreihen 12 sind näher aneinander angeordnet als die Pflanzenreihen 12 in der 2, sodass die Steuerungseinrichtung 106 den Flächenapplikationsmodus zum Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 ausgewählt hat. Die Steuerungseinrichtung 106 wählt den Flächenapplikationsmodus beispielsweise dann aus, wenn mittels der Sensoren 116 keine Pflanzenreihen 12 erfasst werden können oder wenn definierte Grenzwerte bezüglich des Verlaufs, der Position oder Beschaffenheit der Pflanzenreihen 12 überschritten oder unterschritten werden. Liegen die Pflanzenreihen 12 beispielsweise zu nah aneinander oder ist die Pflanzendichte zu hoch, reicht die Spritzflüssigkeitsmenge im Bandapplikationsmodus häufig nicht aus oder es kann im Bandflüssigkeitsmodus nicht sichergestellt werden, dass alle Pflanzen mit Spritzflüssigkeit 10 benetzt werden. Die Spritzflüssigkeit 10 wird von allen Spritzdüsen 112 auf die Nutzfläche N mit der Vielzahl von Pflanzenreihen 12 appliziert. Mittels der Spritzdüsen 112 werden Flächenspritzfächer mit einem Spritzfächerwinkel W2 erzeugt, sodass auf der Nutzfläche sich überlappende Spritzflüssigkeitsbänder 14 mit einer Spritzflüssigkeitsbandbreite B2 appliziert werden. Durch das Einstellen des größeren Spritzfächerwinkels W2 und die daraus resultierende größere Spritzflüssigkeitsbandbreite B2 überlappen sich die Spritzflüssigkeitsbänder, sodass es keine Bereiche zwischen den Pflanzenreihen 12 gibt, in denen keine Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N appliziert wird.
Um zwischen dem Flächenapplikationsmodus und dem Bandapplikationsmodus zu wechseln, kann alternativ oder zusätzlich zu einer Veränderung des Spritzfächerwinkels W1, W2 eine Neu-Auswahl der Spritzdüsen 112 mittels der Steuerungseinrichtung 106 ausgeführt werden, indem einzelne Spritzdüsen 112 abgeschaltet oder eingeschaltet werden, sodass im Bandapplikationsmodus beispielsweise nur jede dritte Spritzdüse 112 aktiviert ist und im Flächenapplikationsmodus alle Spitzdüsen 112 aktiviert sind. Durch das Abschalten einzelner Spritzdüsen 112 im Bandapplikationsmodus können voneinander beabstandete und quer zur Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung nebeneinander angeordnete Spritzflüssigkeitsbänder 14 auf die Nutzfläche N appliziert werden.
In der 4 ist die Spritzvorrichtung 102 beim Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N dargestellt, wobei die an den beiden linken Segmenten 110 des Auslegers 107a angeordneten Spritzdüsen 112 die Spritzflüssigkeit 10 im Flächenapplikationsmodus und die an den rechten beiden Segmenten 110 des Auslegers 107a angeordneten Spritzdüsen 112 die Spritzflüssigkeit 10 im Bandapplikationsmodus auf die Nutzfläche N applizieren. Im Bereich der linken beiden Segmente 110 des Auslegers 107a sind die Pflanzenreihen 12 näher aneinander angeordnet als die Pflanzenreihen 12 im Bereich der rechten beiden Segmente 110 des Auslegers 107a, sodass die Steuerungseinrichtung 106 im linken Bereich den Flächenapplikationsmodus einstellt, um eine ausreichende Benetzung der Pflanzenreihen 12 mit Spritzflüssigkeit 10 sicherzustellen. Im Bereich der rechten beiden Segmente 110 sind die Pflanzenreihen 12 ausreichend weit voneinander entfernt angeordnet, sodass die Steuerungseinrichtung 106 dort den Bandapplikationsmodus auswählt, um auf jede Pflanzenreihe 12 einzeln Spritzflüssigkeit 10 zu applizieren. Die Spritzdüsen 112 können segmentweise von der Steuerungseinrichtung 106 separat angesteuert werden, sodass die Spritzdüsen 112 der Segmente 110 des Spritzgestänges 108 jeweils unterschiedliche Ausbringmodi ausführen können.
Die 5 zeigt eine schematisch dargestellte Applikationskarte 200, welche Bestandteil von Steuerungsdaten sein kann, auf Grundlage derer die Steuerungseinrichtung 106 zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus zum Applizieren der Spritzflüssigkeit 10 auf die Nutzfläche N auswählt. Die Applikationskarte 200 umfasst Informationen dazu, in welchen Bereichen eine landwirtschaftliche Nutzfläche N Flächenapplikationsbereiche 204 und Bandapplikationsbereiche 202 aufweist. Die Applikationskarte 200 kann beispielsweise in einem die Steuerungseinrichtung 106 umfassenden Bedienterminal für die Spritzvorrichtung hinterlegt sein. Das Spritzsystem 100 fährt in seiner Fahrtrichtung F über die Nutzfläche N und befindet sich aktuell in dem Bandapplikationsbereich 202 der Nutzfläche N. Dementsprechend appliziert das Spritzsystem 100 die Spritzflüssigkeit 10 in Spritzflüssigkeitsbändern 14. Die Nutzfläche N umfasst zudem insgesamt vier Flächenapplikationsbereiche 205, welche im Verlauf des Applikationsvorgangs von dem Spritzsystem 100 überfahren werden. Das Überfahren der Spritzvorrichtung 100 eines Flächenapplikationsbereichs 204 kann beispielsweise mittels der Positionserfassungseinheit 114 erfasst werden. In diesen Bereichen wählt die Steuerungseinrichtung 106 selbsttätig den Flächenapplikationsmodus der Spritzvorrichtung 100 aus. In den Flächenapplikationsbereichen 204 kann die Auswahl des Flächenapplikationsmodus notwendig sein, da beispielsweise die Pflanzendichte der in diesen Bereichen wachsenden Pflanzen zu hoch ist oder weil in diesen Bereichen angelegte Pflanzenreihen 12 nicht parallel zur Fahrtrichtung F der Spritzvorrichtung verlaufen. Eine zu hohe Pflanzendichte oder nicht geradeaus verlaufende Pflanzenreihen 12 können beispielsweise mittels der Sensoren 116 erfasst werden.
Bezugszeichenliste

10: Spritzflüssigkeit
12: Pflanzenreihen
14: Spritzflüssigkeitsbänder
100: Spritzsystem
102: Spritzvorrichtung
104: Trägerfahrzeug
106: Steuerungseinrichtung
107a,107b: Ausleger
108: Spritzgestänge
110: Segmente
112: Spritzdüsen
114: Positionserfassungseinheit
116: Sensoren
118: Vorratsbehälter
200: Applikationskarte
202: Bandapplikationsbereich
204: Flächenapplikationsbereich
A: Abstand
B1, B2: Spritzflüssigkeitsbandbreite
F: Fahrtrichtung
N: Nutzfläche
W1, W2: Spritzfächerwinkel

Claims

Landwirtschaftliches Spritzsystem (100), mit - einer Spritzvorrichtung (102), welche in einem Bandapplikationsmodus, in welchem mehrere voneinander beabstandete Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden, und in einem Flächenapplikationsmodus, in welchem mehrere unmittelbar aneinander angrenzende oder sich überlappende Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden, betreibbar ist; und - einer Steuerungseinrichtung (106), welche dazu eingerichtet ist, die Spritzvorrichtung (102) zum Applizieren der Spritzflüssigkeit (10) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) selbsttätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus auf Grundlage von Steuerungsdaten auszuwählen.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, bei der selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus Bandapplikationsbereiche (202) und Flächenapplikationsbereiche (204) definierende Applikationskartendaten, welche Bestandteil der Steuerungsdaten sind, zu berücksichtigen.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Positionserfassungseinheit (114), welche dazu eingerichtet ist, die Position der Spritzvorrichtung (102) betreffende Positionsdaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, bei der selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus und des Flächenapplikationsmodus die Positionsdaten zu berücksichtigen.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (106) zur selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus dazu eingerichtet ist, anhand der Positionsdaten zu erfassen, ob sich die Spritzvorrichtung (102) aktuell in einem Bandapplikationsbereich (202) oder in einem Flächenapplikationsbereich (204) der Nutzfläche (N) befindet.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzsystem (100) einen oder mehrere Sensoren (116) umfasst, welche dazu eingerichtet sind, die Nutzfläche (N) und/oder die Spritzvorrichtung (102) betreffende Sensordaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, die Sensordaten zur selbsttätigen Auswahl des Bandapplikationsmodus oder des Flächenapplikationsmodus auszuwerten.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Sensoren (116) dazu eingerichtet sind, die Präsenz, den Verlauf, die Position und/oder den Zustand von auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) befindlichen Pflanzenreihen (12) betreffende Sensordaten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung (106) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, bei der Auswahl des Bandapplikationsmodus und des Flächenapplikationsmodus die Präsenz, den Verlauf, die Position und/oder den Zustand der Pflanzenreihen (12) zu berücksichtigen.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, vor dem Ausbringvorgang auf Grundlage des sich aus den Steuerungsdaten ergebenden Bandapplikationsanteils und Flächenapplikationsanteils eine für den Ausbringvorgang auf der Nutzfläche (N) insgesamt erforderliche Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit (10) zu ermitteln.
Landwirtschaftliches Spritzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzvorrichtung (106) ein Spritzgestänge (108) mit mehreren Spritzdüsen (112) umfasst, wobei die Spritzdüsen (112) dazu eingerichtet sind, im Flächenapplikationsmodus einen Flächenspritzfächer und im Bandapplikationsmodus einen Bandspritzfächer zum Applizieren des jeweiligen Spritzflüssigkeitsbandes (14) zu erzeugen, wobei die Steuerungseinrichtung (106) dazu eingerichtet ist, an einzelnen Spritzdüsen (112) und/oder an Gruppen von Spritzdüsen (112) jeweils unabhängig voneinander selbsttätig den Bandapplikationsmodus oder den Flächenapplikationsmodus einzustellen.
Verfahren zum Applizieren einer Spritzflüssigkeit (10) auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) mittels eines landwirtschaftlichen Spritzsystems (100), insbesondere mittels eines landwirtschaftlichen Spritzsystems (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten: - Betreiben einer Spritzvorrichtung (102) des Spritzsystems (100) in einem Bandapplikationsmodus, in welchem mehrere voneinander beabstandete Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf eine landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden, - Betreiben der Spritzvorrichtung (102) in einem Flächenapplikationsmodus, in welchem mehrere unmittelbar aneinander angrenzende oder sich überlappende Spritzflüssigkeitsbänder (14) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) appliziert werden; und - Steuern der Spritzvorrichtung (102) zum Applizieren der Spritzflüssigkeit (10) auf die landwirtschaftliche Nutzfläche (N) mittels einer Steuerungseinrichtung (106) des Spritzsystems (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (106) während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) selbsttätig zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus auf Grundlage von Steuerungsdaten auswählt.
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte: - Ermitteln der Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines Bearbeitungsvorgangs mittels einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) mittels einer Datenerfassungseinrichtung, - Ermitteln der Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines zurückliegenden Applikationsvorgangs mittels der Spritzvorrichtung (102) auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) mittels einer Datenerfassungseinrichtung, - Speichern der von der Datenerfassungseinrichtung während des Bearbeitungsvorgangs mit der Arbeitsmaschine und/oder während des zurückliegenden Applikationsvorgangs mit der Spritzvorrichtung (102) ermittelten Steuerungsdaten auf einem Datenspeicher, - Auslesen der ermittelten Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus während eines Applikationsvorgangs auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (N) mittels der Steuerungseinrichtung (106).
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt: - Ermitteln von Befülldaten, welche eine für den Ausbringvorgang auf der Nutzfläche (N) insgesamt erforderliche Gesamtausbringmenge an Spritzflüssigkeit (10) betreffen, auf Grundlage der Steuerungsdaten zum selbsttätigen Auswählen zwischen dem Bandapplikationsmodus und dem Flächenapplikationsmodus mittels der Steuerungseinrichtung (106).