DE10329472A1 - Crop density determination device, comprises an optoelectronic distance sensor for measuring crop height with the resultant measurement signal used by a control unit program to control fertilizer or muck spreading - Google Patents

Crop density determination device, comprises an optoelectronic distance sensor for measuring crop height with the resultant measurement signal used by a control unit program to control fertilizer or muck spreading Download PDF

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Abstract

Device comprises a sensor that transmits a signal via a transmitter to the receiver of an onboard computer. The sensor is an optoelectronic distance sensor with which the height of a crop can be determined. The onboard computer determined crop density using a program loaded in its memory.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte gemäß des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for measuring plant density according to the preamble of claim 1.

In der DE 195 28 663 A1 wird ein Verfahren zur Einstellung einer mobilen Arbeitsmaschine, u.a. auch eines Düngerstreuers, also einer Verteilmaschine beschrieben. Hierbei wird mittels eines geeigneten Sensors eine Vorfeldabtastung durchgeführt, um u.a. die Bestandshöhe oder den zu erwartenden Ertrag zu ermitteln.In the DE 195 28 663 A1 is a method for setting a mobile machine, including a fertilizer spreader, so a distributor described. In this case, an advance scan is carried out by means of a suitable sensor in order to determine, among other things, the stock level or the expected yield.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Sensor zur Grünmassenbestimmung vorzuschlagen.Of the Invention is the object of an inexpensive sensor for Green mass determination propose.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Infolge dieser Maßnahmen kann in einfacher Weise mit einem preiswerten Sensor die Grünmasse bestimmt werden. Die Grünmasse ist ein Maß für die Bestandsdichte. Anhand der ermittelten Werte lässt sich die erforderliche Düngemittelmenge ermitteln. Aufgrund der ermittelten Werte kann dann die Verteilmaschine entsprechend eingestellt werden, um eine optimale Düngemittelausbringung entsprechend der tatsächlich ermittelten Grünmasse zu ermöglichen.These The object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. As a result of these measures can be determined in a simple manner with a low-cost sensor, the green mass become. The green mass is a measure of population density. Based on the determined values determine the required amount of fertilizer. On the basis of the determined values, the distributor can then be used accordingly adjusted to an optimal fertilizer application accordingly the actual determined green mass to enable.

Eine einfache Ermittlung der Pflanzenbestandsdichte, d.h. der Grünmasse wird mittels eines Auswerteprogramms in einfacher Weise dadurch erreicht, dass in dem Auswerteprogramm ein statistisches Verhältnis zwischen Anzahl „Boden"-Signale und „Pflanzen"-Signale abgelegt ist und anhand dieses hinterlegten Verhältnisses durch den Abgleich mit den aktuell ermittelten Verhältnissen die tatsächliche Bestandsdichte online ermittelt und aufgrund der online ermittelten Werte mittels eines hinterlegten Programms die Verteilmaschine entsprechend einstellbar ist.A easy determination of crop density, i. the green mass becomes achieved by an evaluation program in a simple manner thereby that in the evaluation program a statistical relationship between Number of "ground" signals and "plant" signals stored is and on the basis of this deposited relationship by the comparison with the currently determined conditions the actual Inventory density determined online and based on the online determined Values by means of a stored program corresponding to the distributor is adjustable.

Hierbei wird dann aus der ermittelten Bestandsdichte mittels des hinterlegen Programms der standortspezifische Düngerbedarf ermittelt und die Verteilmaschine entsprechend eingestellt.in this connection is then deposited from the determined stocking density by means of the Program determines the site-specific fertilizer needs and the distribution machine adjusted accordingly.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigenFurther Details of the invention are the example description and the Drawings to take. Show here

1 die Anordnung des Sensors an einer Verteilmaschine in Seitenansicht und in Prinzipdarstellung, 1 the arrangement of the sensor on a distributor in side view and in schematic representation,

2 eine weitere Anordnung der Sensoren bezüglich einer Verteilmaschine in der Draufsicht, 2 a further arrangement of the sensors with respect to a distributor in the plan view,

3 eine weitere Anordnung der Sensoren bezüglich einer Verteilmaschine in der Draufsicht und in Prinzipdarstellung, 3 a further arrangement of the sensors with respect to a distributor in the plan view and in schematic representation,

4 eine weitere Darstellung der Anordnung der Sensoren bezüglich einer Verteilmaschine in Prinzipdarstellung und in der Draufsicht, 4 a further representation of the arrangement of the sensors with respect to a distributor in a schematic representation and in plan view,

5 Darstellung des Messprinzips des Triangulationssensors, 5 Representation of the measuring principle of the triangulation sensor,

6 die Auswertung der Daten in einem Funktionsablaufdiagramm, 6 the evaluation of the data in a functional flowchart,

7 das Messprinzip anhand eines Getreidebestandes und 7 the measuring principle on the basis of a grain stock and

8 die Darstellung der Signale in einem Diagramm. 8th the representation of the signals in a diagram.

Bei der Ausführung nach 1 ist der Sensor 1 der Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte seitlich an einer Verteilmaschine 2 angeordnet. Diese Verteilmaschine 2 wird von einem Schlepper 3 über den Acker getragen.In the execution after 1 is the sensor 1 the apparatus for measuring the crop density at the side of a distributor 2 arranged. This distributor 2 is from a tug 3 worn over the field.

Gemäß 2 ist der Sensor 1 der Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte an einem Gestänge 4 hinter einer Verteilmaschine 2, die von einem Ackerschlepper 3 getragen wird angeordnet. Bei dieser Vorrichtung sind insgesamt drei Sensoren 1 vorgesehen.According to 2 is the sensor 1 the device for measuring the plant density on a rod 4 behind a distributor 2 that of a farm tractor 3 is worn is arranged. In this device are a total of three sensors 1 intended.

Gemäß 3 sind die Sensoren 1 der Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte an den hinteren seitlichen Enden einer Verteilmaschine 2 angeordnet. Diese Verteilmaschine 2 wird von einem Schlepper 3 über den Acker getragen.According to 3 are the sensors 1 the device for measuring the crop density at the rear lateral ends of a distributor 2 arranged. This distributor 2 is from a tug 3 worn over the field.

Gemäß 4 sind die Sensoren 1 der Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte an einem Gestänge 5, welches sich auf der Vorderseite des Ackerschleppers 2 befindet, welches eine Verteilmaschine 2 trägt angeordnet.According to 4 are the sensors 1 the device for measuring the plant density on a rod 5 , which is on the front of the farm tractor 2 which is a distributor 2 wears arranged.

Der Sensor 1 zur Messung der Pflanzenbestandsdichte ist als Trianulationssensor ausgebildet. Das Funktionsprinzip dieses Sensors ist in 5 dargestellt. Der Triangulationssensor 1 weist eine als Sender ausgebildete lichtaussendende Laserdiode 6 auf. Diese Laserdiode 6 sendet das Licht 7 durch eine Linse 8 der Optik in Richtung des Bodens 9 und der Pflanzen 10. Das zurückgeworfene Licht 11 wird durch die Empfangslinse 12 der Optik geleitet und gelangt auf den als Empfänger ausgebildeten Positionssensor 13. Über die als Linse 8 ausgebildete Objektiv wird ein Lichtpunkt auf das Messobjektiv, Boden, Pflanze projeziert und wird von dort diffus reflektiert. Dieser Punkt wird über das Objektiv 12 auf den Positionssensor 13 (Empfänger) abgebildet. Der Positionssensor 13 liefert eine positionsabhängige analoge Ausgangsspannung, die dem Messweg (Abstandssensor Messobjekt) proportional ist.The sensor 1 for measuring the plant density is designed as Trianulationssensor. The operating principle of this sensor is in 5 shown. The triangulation sensor 1 has a trained as a transmitter light emitting laser diode 6 on. This laser diode 6 send the light 7 through a lens 8th the optics in the direction of the ground 9 and the plants 10 , The reflected light 11 is through the receiving lens 12 directed and optics arrives at the position sensor designed as a receiver 13 , About as a lens 8th trained lens is a light spot projected onto the measuring lens, floor, plant and is diffusely reflected from there. This point is about the lens 12 on the position sensor 13 (Receiver) shown. The position sensor 13 provides a position-dependent analog output voltage which is proportional to the measuring path (distance sensor measuring object).

Die 6 zeigt das Auswerteprinzip der von dem verschiedenen Sensoren 1 empfangenen Wert und der übermittelten Messwerte an einen elektronischen Rechner. Je nach Anzahl der Sensoren werden die Messwerte in dem Controller 14 ausgewertet und errechnet. In diesem Controller 14 wird aus der Höhenmessung während der Überfahrt die Bestandeshöhe ermittelt. Aufgrund des vorgeschilderten Messprinzips des Triangulationssensors wird die 8 abgebildete statistische Verteilung 15 der Sensorsignale erreicht.The 6 shows the evaluation principle of the different sensors 1 received value and the transmitted measured values to an electronic computer. Depending on the number of sensors, the measured values in the controller 14 evaluated and calculated. In this controller 14 the stock height is determined from the height measurement during the crossing. Due to the vorilderten measuring principle of the triangulation sensor is the 8th shown statistical distribution 15 reaches the sensor signals.

In 7 ist die Ermittlung der Bestandeshöhe B dargestellt, wobei der Abstand a die Pflanzenhöhe b plus der Fahrspurtiefe c des Schleppers ist. Neben der absoluten Bestandeshöhe b, b' ergibt sich aufgrund der Statistik das Verhältnis zwischen der Anzahl der Bodentreffer und der Bestandestreffer, aus denen sich die Bestandeshöhe entsprechend 6 ermitteln lässt. Aus der Korrelation zwischen Bestandeshöhe und Dichte des Bestandes werden Rückschlüsse auf die Düngerversorgung der Pflanzen gezogen.In 7 the determination of the stand height B is shown, wherein the distance a is the plant height b plus the lane depth c of the tractor. In addition to the absolute stand height b, b 'results from the statistics, the ratio between the number of floor hits and the stock hits, from which the stock height accordingly 6 can be determined. From the correlation between stand height and density of the stock conclusions on the fertilizer supply of the plants are drawn.

Insbesondere wie sich aus 6 ergibt, erfolgt die Messung zur Bestimmung der Grünmasse des Pflanzenbestandes mittels eines oder mehrerer Triangulationssensoren 1. Diese Triangulationssenoren, die einen Sender 6 und Empfänger 13 aufweisen, liefern entsprechende Signale an einen Bordcomputer. Mittels des Sensors 1 lässt sich die Bestandeshöhe des Pflanzenbestands ermitteln. Aus den Signalen ist mittels eines im Bordcomputer in einem Speichermedium abgelegten Auswerteprogramms die Pflanzenbestandsdichte ermittelbar.In particular, as out 6 results, the measurement is carried out to determine the green mass of the plant population by means of one or more triangulation sensors 1 , These triangulation sensors, which are a transmitter 6 and receiver 13 have corresponding signals to an on-board computer. By means of the sensor 1 the stock level of the plant stock can be determined. From the signals, the plant density can be determined by means of an evaluation program stored in the on-board computer in a storage medium.

In dem Auswerteprogramm ist ein statistisches Verhältnis zwischen Anzahl Bodensignalen und Pflanzensignalen abgelegt. Anhand dieses hinterlegten Verhältnisses wird durch den Abgleich mit den aktuell ermittelten Verhältnissen die tatsächliche Bestandesdichte, d.h. die Grünmasse online ermittelt. Aufgrund der Online ermittelten Werte ist mittels eines hinterlegten Programms die Verteilmaschine entsprechend einstellbar. Somit ist aus der ermittelten Bestandsdichte mittels des hinterlegten Programms der standortspezifische Düngerbedarf ermittelbar. Die Verteilmaschine wird entsprechend einzustellen, damit der ermittelte Düngemittelbedarf durch die Verteilmaschine ausgebracht wird.In The evaluation program has a statistical relationship between the number of ground signals and Plant signals filed. Based on this deposited relationship is determined by comparison with the currently determined conditions the actual population density, i.e. the green mass determined online. Based on the values determined online, it is possible to use a stored program, the distribution machine accordingly adjustable. Thus, from the determined stocking density by means of the deposited Program of site-specific fertilizer needs can be determined. The Distributor will adjust accordingly for the detected fertilizer demand is discharged through the distributor.

Claims (3)

Vorrichtung zur Messung der Pflanzenbestandsdichte, insbesondere der Grünmasse des Pflanzenbestandes einer landwirtschaftlichen Bestandsfläche zur Steuerung und/oder Regelung einer landwirtschaftlichen Verteilmaschine, wobei die Vorrichtung mindestens einen Signale an einen Bordcomputer liefernden Sensor mit einem Sender und einem Empfänger aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Triangulationssensor ausgebildet ist, das mittels des Sensors die Bestandshöhe des Pflanzenbestandes ermittelbar ist, und das aus den Signalen mittels eines im Bordcomputer in einem Speichermedium abgelegten Auswerteprogramms die Pflanzenbestandsdichte ermittelbar ist.Device for measuring the plant density, in particular the green mass of the crop of an agricultural crop area for controlling and / or regulating an agricultural distribution machine, the device having at least one signal to an on-board computer sensor with a transmitter and a receiver, characterized in that the sensor Triangulationssensor is formed, which can be determined by means of the sensor, the stock level of the plant population, and the plant stock density can be determined from the signals by means of a stored in the on-board computer in a storage medium evaluation program. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auswerteprogramm ein statistisches Verhältnis zwischen Anzahl „Boden"-Signale und „Pflanzen"-Signale abgelegt ist und anhand dieses hinterlegten Verhältnisses durch den Abgleich mit den aktuell ermittelten Verhältnissen die tatsächliche Bestandsdichte online ermittelt und aufgrund der online ermittelten Werte mittels eines hinterlegten Programms die Verteilmaschine entsprechend einstellbar ist.Device according to claim 1, characterized in that that in the evaluation program a statistical relationship between Number of "ground" signals and "plant" signals stored is and on the basis of this deposited ratio by the adjustment with the currently determined conditions the actual Inventory density determined online and based on the online determined Values by means of a stored program corresponding to the distributor is adjustable. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Bestandsdichte mittels des hinterlegten Programms der standortspezifische Düngerbedarf ermittelbar ist, und dass die Verteilmaschine entsprechend einstellbar ist.Device according to claim 2, characterized in that that from the determined stocking density by means of the deposited Program of site-specific fertilizer needs can be determined, and that the distributor is adjustable accordingly.
DE2003129472 2003-07-01 2003-07-01 Crop density determination device, comprises an optoelectronic distance sensor for measuring crop height with the resultant measurement signal used by a control unit program to control fertilizer or muck spreading Withdrawn DE10329472A1 (en)

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