DE60036623T2

DE60036623T2 - Ortungssystem und verfahren

Info

Publication number: DE60036623T2
Application number: DE60036623T
Authority: DE
Inventors: Robert Manning Bunbury TUCKER
Original assignee: Agriculture Guided Implement Systems Pty Ltd
Current assignee: Agriculture Guided Implement Systems Pty Ltd
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: ES2295036T3; EP1204309B1; ATE374517T1; WO2001005213A1; EP1204309A4; US6679338B1; DK1204309T3; DE60036623D1; CA2375899A1; PT1204309E; EP1204309A1; CA2375899C; NZ517232A

Description

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ortungssystem und -verfahren sowie insbesondere ein Ortungssystem und -verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objekts relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten.
GEBIET DER ERFINDUNG
In der Landwirtschaft ist es üblich, Feldfrüchte in Reihen zu pflanzen, wobei jede Reihe von einer benachbarten Reihe durch einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist und die Reihen im Allgemeinen parallel zueinander verlaufen. Die Bereiche zwischen den Reihen von Feldfrüchten erleichtern den Zugang zu den Feldfrüchten zum Zweck der Feldfruchtpflege.
Zur Verringerung des Vorhandenseins von Unkraut sowohl zwischen den Reihen als auch zwischen den Feldfrüchten ist es üblich, die Feldfrüchte mit Herbiziden zu besprühen. Eine solche Verwendung von Herbiziden auf Feldfrüchten ruft in der Öffentlichkeit immer mehr Bedenken hervor, da der übermäßige Gebrauch von Herbiziden und Düngemitteln zu Verunreinigungen der Erzeugnisse und zu überhöhten Nährstoffwerten in Gewässern führt. Die Verwendung von Herbiziden für diesen Zweck verursacht ebenfalls zusätzliche Ausgaben beim Anbau von Feldfrüchten.
Eine Lösung für das oben erwähnte Problem ist die Verwendung eines händisch gesteuerten mechanischen Jätgerätes zur Unkrautentfernung zwischen den Feldfruchtreihen. Zur Entfernung des Unkrauts mit einem solchen mechanischen Jätgerät ist es jedoch notwendig, das mechanische Jätgerät genau zwischen den Feldfruchtreihen zu steuern, um die Beschädigung der Feldfrüchte zu verhindern. Dies ist oft äußerst schwierig, da die Feldfruchtreihen im Allgemeinen nicht ganz gerade verlaufen. Die händische Bewegung des Jätgerätes ist auch sehr langsam.
Ein alternatives Verfahren zum Steuern eines mechanischen Jätgerätes umfasst ein auf Sichterkennung basierendes System unter Verwendung einer CCD-Bildgebungs- und Computeranalyse, um den Ort des Gerätes relativ zu den Feldfruchtreihen zu bestimmen. Obwohl ein solches System zufriedenstellend bei der Ortsbestimmung der Feldfruchtreihen arbeitet, ist das System jedoch komplex und teuer und die Genauigkeit des Systems hängt von der Unkrautdichte, der Form der Feldfrüchte und dem Wind sowie den Lichtbedingungen ab.
STAND DER TECHNIK
In der US-2.843.039 wird ein System zur Richtungssteuerung eines Traktors offenbart, in dem ein Metalldraht zu einer Reihe von Feldfrüchten benachbart angeordnet ist und die Drähte zur Steuerung des Traktors detektiert werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht unter anderem darin, ein System bereitzustellen, das die oben erwähnten Nachteile beseitigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ortungssystem zur Bestimmung des Orts eines Objekts relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten bereitgestellt, wobei das System eine Vielzahl an Sätzen von vergrabbaren Indikatoren aufweist, von denen jeder Satz von Indikatoren während des Gebrauches im Wesentlichen linear in voneinander beabstandeten Abständen im Wesentlichen parallel zu und entlang der Länge der Reihe von Feldfrüchten angeordnet ist und eine Sensoreinheit relativ zum Objekt im Gebrauch im Wesentlichen oberhalb der Indikatoren angebracht ist, welche Sensoreinheit so angeordnet ist, dass sie die Indikatoren detektiert und ein Sensorsignal erzeugt, welches für den Ort der Sensoreinheit relativ zum Satz von Indikatoren – und damit des Objekts relativ zu der Reihe von Feldfrüchten – kennzeichnend ist, wodurch jeder Indikator in einem Satz von Indikatoren angeordnet ist, um ein Signal mit einer vorbestimmte Frequenzcharakteristik derart zu erzeugen, dass die vorbestimmte Frequenz von der vorbestimmten Frequenz der Indikatoren in zumindest einem weiteren Satz abweicht, und die Sensoreinheit so konfigurierbar ist, dass sie die vorbestimmte Frequenz selektiv detektiert.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objektes relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines Satzes von Indikatoren, welche angeordnet sind, um ein Signal einer bestimmten, vorbestimmten Frequenz zu erzeugen, wobei die Indikatoren vergrabbar sind, des Anordnens des Satzes von Indikatoren im Wesentlichen linear in voneinander beabstandeten Abständen im Wesentlichen parallel, zu und entlang der Länge der Feldfruchtreihe, und des Vorsehens einer Sensoreinheit beinhaltet, die relativ zu dem Objekt im Wesentlichen oberhalb des Satzes von Indikatoren angebracht ist, welche Sensoreinheit ein Signal feststellt, das der vorbestimmten Frequenz des Satzes von Indikatoren entspricht, und ein Sensorsignal erzeugt, welches für den Ort der Sensoreinheit relativ zum Satz von Indikatoren – und damit des Objektes relativ zur Reihe von Feldfrüchten – kennzeichnend ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz von Indikatoren in einem Satz von Indikatoren verschieden von der Frequenz von Indikatoren in zumindest einem weiteren Satz von Indikatoren ist, und durch das Erleichtern der Auswahl der von der Sensoreinheit festgestellten Frequenz.
Das Objekt kann ein mechanisches Jätgerät sein und das Jätgerät kann einen Bewegungsbetätiger umfassen, der zum Einstellen der seitlichen Lage des Jätgerätes relativ zur Reihe von Feldfrüchten als Reaktion auf das Steuerungssignal von der Steuereinheit vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Ort des Jätgerätes so eingestellt werden, dass das Jätgerät in dem gewünschten Ort relativ zur Reihe an Feldfrüchten gehalten wird, wodurch das Unkraut ohne Beschädigung der Feldfrächte entfernt wird.
Als Alternative kann das Objekt ein Herbizidsprühgerät oder ein Düngemittel-Abgabegerät sein, das einen Bewegungsbetätiger umfasst, der zum Einstellen der seitlichen Lage des Sprühgerätes oder des Abgabegerätes relativ zu den Reihen an Feldfrüchten als Reaktion auf das Steuersignal aus der Steuereinheit eingestellt ist. Auf diese Weise kann der Ort des Sprühgerätes oder des Abgabegerätes relativ zur Feldfrucht aufrechterhalten werden und das Herbizid kann nur auf Unkraut in Bereichen zwischen benachbarten Reihen an Feldfrüchten ge sprüht werden oder Düngemittel können nur auf Feldfrüchte abgegeben werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen und in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Sensoreinheit und einer Steuereinheit eines Ortungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
2a, 2b und 2c schematische Darstellungen der in 1 gezeigten Sensoreinheit sind, die in Gebrauch in verschiedenen Orten relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten befindlich ist,
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Sensoreinheit und einer Steuereinheit eines Ortungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine schematische Darstellung eines mechanischen Jätgerätes, umfassend die Sensoreinheit und die Steuereinheit von 3 ist,
5 eine schematische Seitenansicht eines Indikators und einer Samenabgabeeinheit des Ortungssystems der vorliegenden Erfindung ist,
6a eine schematische Seitenansicht eines unteren Abschnitts eines Indikatorabgabegerätes des Indikators und der in 5 gezeigten Samenabgabeeinheit ist und
6b eine schematische Draufsicht auf einen Abschnitt des in 6a gezeigten Indikatorabgabegeräts ist.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform eines Ortungssystems 8 gezeigt, das eine Sensoreinheit 10 und eine Steuereinheit 12 umfasst. Das Ortungssystem 8 umfasst ebenfalls Indikatormittel in Form von Indikatoren 13, die in 2a, 2b und 2c in Gebrauch gezeigt sind.
Die Sensoreinheit 10 umfasst ein Signalerzeugungsmittel – in diesem Beispiel eine Quelle magnetischer Strahlung in Form einer Sendespule 14 – und ein Sensormittel, das auf die Sendespule 14 reagiert – in diesem Beispiel in Form einer ersten und zweiten Empfangsspule 16 bzw. 18. Die erste Empfangsspule 16 umfasst einen ersten Spulenausgang 20 und die zweite Empfangsspule 18 umfasst einen zweiten Spulenausgang 22. Die erste und zweite Empfangsspule 16, 18 sind im Wesentlichen von gleicher Bauart und im gleichen Abstand vom Mittelpunkt der Sendespule 14 beabstandet.
Die Anordnung der Sensoreinheit 10 ist derart, dass die Sendespule 14 Magnetstrahlung emittiert, die durch die erste und zweite Empfangsspule 16, 18 empfangen werden kann, wobei die erste und zweite Empfangsspule als Reaktion auf die empfangene Magnetstrahlung jeweils einen Strom durch die erste und zweite Empfangsspule 16, 18 und eine Spannung an der ersten und zweiten Empfangsspule 16, 18 erzeugen. Da die Konfiguration der ersten und zweiten Empfangsspule 16, 18 im Wesentlichen gleich ist und die erste und zweite Empfangsspule 16, 18 im Wesentlichen im gleichen Abstand relativ zur Sendespule 14 beabstandet sind, entspricht die Stärke des Stroms und der Spannung, die durch die erste Empfangsspule 16 als Reaktion auf die empfangene Magnetstrahlung erzeugt werden, unter normalen Umständen im Wesentlichen der Stärke des Stroms und der Spannung, die durch die zweite Empfangsspule 18 erzeugt werden. Vorzugsweise sind die erste und zweite Empfangsspule 16 und 18 angeordnet, um sich unter normalen Umständen gegenseitig aufzuheben, so dass weder auf dem ersten noch auf dem zweiten Spulenausgang 20 und 22 ein Signal als Resultat der durch die Sendespule 14 erzeugten Strahlung erzeugt wird.
Die Steuereinheit 12 umfasst einen Logikkreis 24 mit einem ersten und zweiten Logikkreiseingang 26 bzw. 28. Der Logikkreis 24 umfasst ebenfalls einen ersten und zweiten Logikkreisausgang 34 bzw. 36 und eine Spannungsquelle (nicht abgebildet) zum Zuführen der benötigten Energie zu allen Komponenten des Ortungssystems.
Der Logikkreis 24 ist derart angeordnet, dass der Logikkreis 24 in Gebrauch ein Signal auf dem ersten Logikkreiseingang 26 vom ersten Spulenausgang 20 und ein Signal auf dem zweiten Logikkreiseingang 28 vom zweiten Spulenausgang 22 empfängt. Die auf dem ersten und zweiten Logikkreiseingang 26 und 28 empfangenen Signale sind kennzeichnend für die Stärke der in der ersten bzw. zweiten Empfangsspule 16 bzw. 18 erzeugten Ströme. Der Logikkreis 24 vergleicht dann die jeweilige Stärke der auf dem ersten und zweiten Logikkreiseingang 26 und 28 erzeugten Signale und erzeugt Ausgangssignale, die für die Differenz zwischen den beiden Signalen auf dem ersten und zweiten Logikkreisausgang 34, 36 kennzeichnend sind.
Die Steuereinheit 12 umfasst ebenfalls einen Toleranzkreis 38, der es einem Benutzer ermöglicht, die Genauigkeitsstufe des Ortungssystems einzustellen, und eine Ansteuerschnittstellenverbindung 40, die den Logikkreis 24 mit einem Bedienungsfeld (nicht abgebildet) zur Verwendung durch einen Benutzer verbindet.
Die Sensoreinheit 10 von 1 ist in Gebrauch über einer Reihe von Feldfrüchten 42 in 2a, 2b und 2c gezeigt. Indikatoren 13 sind derart mit Feldfrüchten 44 in der Reihe von Feldfrüchten 42 durchsetzt, dass die Indikatoren 13 im Wesentlichen linear und parallel zur Reihe von Feldfrüchten 42 angeordnet sind.
Die Indikatoren 13 sind angeordnet, um ein Signal zu erzeugen oder das durch die Sendespule 14 erzeugte Feld zu verzerren, so dass das Ergebnis durch die erste und zweite Empfangsspule 16 und 18 detektierbar ist. Beispielsweise können die Indikatoren 13 ein Metallobjekt umfassen. Das durch die Sendespule 14 erzeugte Magnetfeld wird einen Stromfluss im Metallobjekt induzieren, was wiederum ein durch die erste und zweite Empfangsspule 16 und 18 feststellbares Magnetfeld erzeugt. Die erste und die zweite Empfangsspule 16 und 18 wirken zusammen mit der Sendespule 14 in einer Weise, die den bekannten Metalldetektoren ähnlich ist.
Die Metallindikatoren werden vorzugsweise so angeordnet, dass sie im Lauf der Zeit abgebaut werden, um das Auftreten von Metallindikatoren aus früheren Feldfruchtanbauten, die innerhalb eines aktuellen Feldfruchtanbaus festgestellt werden, herabzusetzen.
Vorzugsweise liegen die Indikatoren 13 in Form von abgestimmten Indikatoren vor. Die abgestimmten Indikatoren sind angeordnet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, wenn diese einem Magnetfeld von der Sendespule 14 einer vorbestimmten Frequenz ausgesetzt werden. Die abgestimmten Indikatoren können durch bekannte Verfahren ausgebildet werden. Beispielsweise könnte ein Resonanzkreis, der auf eine gewünschte Frequenz eingestellt ist, in den Indikator 13 eingebaut sein. Als Alternative kann der Indikator 13 vom Hohlraumresonatortyp sein, worin die physikalischen Eigenschaften eines Hohlraums innerhalb des Indikators 13 die Frequenz bestimmen, auf die dieser reagieren wird. Ferner können die Indikatoren 13 Transponder sein, die zum Senden zusätzlicher Informationen geeignet sind. Der Transponder kann Sensoren umfassen, die zum Messen von Bodenzuständen geeignet sind, und könnten diese Informationen, wenn er aktiviert ist, zu einer Datenspeichereinrichtung senden, die in dem Ortungssystem 8 enthalten ist. Diese Informationen könnten dann zur Evaluierung der Landzustände zur Anbauplanung verwendet werden.
Die abgestimmten Indikatoren würden den Vorteil haben, dass die Interferenz von anderen Metallobjekten, etwa Teilen der Maschine, auf der das Ortungssystem 8 angebracht ist, verringert werden würde. Ferner könnten die abgestimmten Indikatoren mit verschiedenen Frequenzen in nachfolgenden Feldfruchtanbauten verwendet werden, um sicherzustellen, dass keine Detektion von aus früheren Feldfruchtanbauten im Boden hinterlassenen Indikatoren erfolgt. Eine Anzahl an Frequenzen könnte alternativ verwendet werden, um sicherzustellen, dass die abgestimmten Indikatoren abgebaut sind, wenn die abgestimmten Indikatoren einer bestimmten Frequenz erneut verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform können die Indikatoren ferngesteuert deaktiviert werden, so dass sie durch die Sensoreinheit 10 nicht mehr festgestellt werden. Transponder eines solchen Typs sind bekannt. Dies würde es den Indikatoren ermöglichen, zu einem vom Benutzer in Relation zu den Zeitanforderungen des aktuellen Feldanbaus spezifizierten Zeitpunkt inaktiv zu werden.
In 2b befinden sich die Indikatoren 13 näher an der ersten Empfangsspule 16 als an der zweiten Empfangsspule 18 und daher ist die Stärke des in der ersten Empfangsspule 16 erzeugten Stroms größer als die Stärke des in der zweiten Empfangsspule 18 erzeugten Stroms.
In 2c befinden sich die Indikatoren 13 näher an der zweiten Empfangsspule 18 als an der ersten Empfangsspule 16 und daher ist die Stärke des in der zweiten Empfangsspule 18 erzeugten Stroms größer als die Stärke des in der ersten Empfangsspule 16 erzeugten Stroms.
Es ist ebenfalls ersichtlich, dass die Differenz der Stromstärken in der ersten und der zweiten Empfangsspule 16, 18, die durch den Logikkreis 24 bestimmt wird, für seitliche Lage der Sendespule 14 relativ zu den Indikatoren 13 und dadurch zur Reihe an Feldfrüchten 42 kennzeichnend ist.
Es ist ebenfalls verständlich, dass die Konfiguration der Sendespule 14 und der Sensorspulen 16, 18 eingestellt werden können, um für die Feldfruchtsorte oder den Abstand zwischen den Indikatoren 13 beispielsweise durch Verlängern oder Verringern der Länge der Sendespule 14 und der Sensorspulen 16, 18 geeignet zu sein.
Der Toleranzkreis 38 arbeitet, um dem Benutzer das Festsetzen eines maximal erlaubten Abweichungsabstands der Sendespule 14 von einer mittleren Position relativ zu den Indikatoren 13 zu ermöglichen. Auf diese Weise tritt ein Signal, das eine benötigte Bewegung der Sensoreinheit 10 kennzeichnet, auf dem ersten und zweiten Logikkreisausgang 34, 36 nicht auf, bis die Signaldifferenz dem maximal erlaubten Abstand entspricht.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Ortungssystems 8 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das Ortungssystem 8 von 3 umfasst eine erste Antenne 80, eine zweite Antenne 82 und einen Antennensteuerkreis 84.
Die Indikatoren 13 liegen in dieser Ausführungsform in Form von abgestimmten Transpondern vor, die zum Senden eines Antwortsignals nach dem Empfang eines Signals von entweder der ersten oder der zweiten Antenne 80 und 82 angeordnet sind.
Der Antennensteuerkreis 84 ist zum Bereitstellen eines Ansteuersignals für jede der ersten und zweiten Antenne 80 und 82 und ebenfalls zum Detektieren eines Antwortsignals geeignet, das durch die erste und zweite Antenne 80 und 82 empfangen wird.
Im Gebrauch stellt der Antennensteuerkreis 84 zuerst für die erste Antenne 80 ein Ansteuersignalbereit, während die zweite Antenne ruht. Die erste Antenne 80 ist so angeordnet, dass, wenn ein Indikator 13 direkt unter dem Bereich der ersten Antenne 80 positioniert ist, das aus der ersten Antenne 80 gesendete Signal den Indikator 13 aktiveren wird, um ein Antwortsignal zu emittieren. Das Antwortsignal aus dem Indikator 13 kann dann durch die erste Antenne 80 empfangen werden und durch den Antennensteuerkreis 84 festgestellt werden. Der Antennensteuerkreis 84 deaktiviert dann die erste Antenne 80 und stellt für die zweite Antenne 82 ein Ansteuersignal bereit. Wenn ein Indikator 13 direkt unter dem Bereich der zweiten Antenne 82 positioniert wird, dann wird der Indikator 13 aktiviert, um ein Antwortsignal zu erzeugen. Das Antwortsignal kann durch die zweite Antenne 82 empfangen und durch den Antennensteuerkreis 84 detektiert werden. Der Antennensteuerkreis setzt dann das alternierende Ansteuern der ersten und zweiten Antenne 80 und 82 fort. Die Frequenz, an der die erste und zweite Antenne 80 und 82 alternierend angesteuert werden, ist so eingestellt, dass ausreichende Informationen in Bezug auf die Position der Indikatoren 13 für die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes erhalten werden können, auf dem das Ortungssystem 8 angebracht ist.
Der Antennensteuerkreis 84 umfasst ferner einen ersten und zweiten Signalausgang 86 und 88. Der erste und zweite Signalausgang 86 und 88 stellen Signale für den Logikkreis 24 auf dem ersten und zweiten Logikkreiseingang 26 und 28 bereit. Die auf dem ersten und zweiten Signalausgang 86 und 88 erzeugten Signale sind kennzeichnend dafür, ob ein Antwortsignal aus einem Indikator 13 durch entweder die erste oder die zweite Antenne 80 bzw. 82 empfangen wird. Der Logikkreis 24 umfasst Logikkreisausgänge 34 und 36, auf denen Signale erzeugt werden, die für die benötigte Bewegung der Sensoreinrichtung 10 relativ zur Reihe von Feldfrüchten 42 kennzeichnend sind.
In einer weiteren Ausführungsform des Ortungssystems von 3 sind die erste und zweite Antenne 80 und 82 so angeordnet, dass sie im gleichen Abstand von der Reihe von Indikatoren positioniert sind, aber die erste Antenne 80 vor der zweiten Antenne 82 angeordnet ist. Dies würde zu einem niedrigeren Interferenzwert zwischen der ersten und zweiten Antenne 80 und 82 führen, so dass beide gleichzeitig eingeschaltet werden können.
Das Ortungssystem 8 von 1 und 2 wird als auf einem mechanischen Jätgerät in 4 angebracht gezeigt.
Das Jätgerät 46 umfasst einen Geräteträger 48 und eine Vielzahl an Eggen 50, die zur Unkrautentfernung aus dem Boden eingestellt sind, wenn das Jätgerät 46 in Pfeilrichtung bewegt wird.
Ein Bewegungsbetätiger 52, der auf einem Geräteträger 48 angebracht ist, ist zum Bewegen des Geräteträgers 48 und dadurch der Eggen 50 nach links und rechts in seitlicher Richtung parallel zum Geräteträger 48 als Reaktion auf ein passendes Signal aus der Prozessoreinheit 8 eingestellt. Das Jätgerät 46 umfasst ebenfalls Geräteträgerarme 54 zum Befestigen eines geeigneten Zugfahrzeugs, beispielsweise eines Traktors (nicht abgebildet).
Der Bewegungsbetätiger 52 ist mit dem ersten und zweiten Logikkreisausgang 34, 36 der Steuereinheit 12 verbunden, wodurch der Bewegungsbetätiger 52 die Ausgangssignale aus der Steuereinheit 12 empfängt und – als Reaktion auf die Ausgangssignale – die Sensoreinheit 10 zu einer mittleren Position relativ zu den Indikatoren 13 zurückstellt und dadurch der Geräteträger 48 und die Eggen 50 in seitlicher Richtung nach links oder rechts parallel zum Geräteträger 48 bewegt. Die Art des Steuersignalausgangs, der durch die Steuereinheit 12 erzeugt wird, und die entsprechende seitliche Bewegung des Geräteträgers 48 nach links oder rechts hängen davon ab, ob die Sendespule 14 links, rechts oder mittig in Bezug auf die überwachte Reihe von Feldfrüchten 42 angeordnet ist.
Auf diese Weise werden die Eggen 50 zwischen den Reihen von Feldfrüchten 42 gehalten, wodurch sichergestellt wird, dass das Unkraut zwischen den Reihen von Feldfrüchten entfernt wird, ohne die Feldfrüchte 44 zu beschädigen.
In 5 werden ein Indikator und eine Samenabgabeeinheit 56 des Ortungssystems 8 gezeigt, wobei der Indikator und die Sa menabgabeeinheit 56 eine Indikatorabgabeeinheit 58 und eine Samenabgabeeinheit 60 umfassen.
Die Indikatorabgabeeinheit 58 umfasst einen Indikatorbehälter 62, ein Indikatorrohr 64 und einen Fußabschnitt 66.
Der Fußabschnitt 66 ist in den 5a und 5b detaillierter dargestellt, wobei der Fußabschnitt 66 ein Fußelement 70, das zur Erzeugung einer Vertiefung im Boden eingestellt ist, wenn das Fußelement 70 durch den Boden in Richtung der Pfeile in 5a und 5b gezogen wird, und Auffüllarme 72 umfasst, die zum Bewegen der an die Vertiefung angrenzenden Erde zum Auffüllen der Vertiefung eingestellt ist, wenn das Fußelement 70 durch den Boden gezogen wird.
Die Anordnung ist derart, dass, wenn der Fußabschnitt 66 durch den Boden gezogen wird, das Fußelement 70 eine Vertiefung erzeugt, Indikatoren 13 in regelmäßigen Abständen in die Vertiefung aus dem Indiktorbehälter 62 durch Hindurchtreten durch das Indiktorrohr 64 ausgegeben werden und die Vertiefung durch die Auffüllarme 72 aufgefüllt wird. In 6a und 6b werden die Indikatoren 13, die ausgegeben und mit Erde bedeckt worden sind, durch unterbrochene Linien und die Indikatoren 13, die nicht mit Erde bedeckt sind, werden durch durchgehende Linien dargestellt.
Die Samenabgabeeinheit 60 umfasst einen Samenbehälter 74 und ein Samenrohr 76, wobei die Anordnung derart ist, dass, wenn der Fußabschnitt 66 durch den Boden in Richtung der Pfeile von 6a und 6b gezogen wird, die Samen 78 in regelmäßigen Abständen ausgegeben werden.
Es ist verständlich, dass der Indikator und die Samenabgabeeinheit 56 arbeiten, um die Samen 78 und die Indikatoren 13 im Gebrauch im Wesentlichen linear auszugeben, wobei die Indikatoren 13 mit den Samen 78 in einer im Wesentlichen parallelen Linie zu den Samen 78 durchsetzt werden.
Es ist ersichtlich, dass verschiedene Formen von Bewegungsbetätigern 52 in Betracht gezogen werden. Der Bewegungsbetätiger kann hydraulisch oder elektrisch betätigt werden. Beispielsweise kann der Bewegungsbetätiger einen Betätigungsarm umfassen, der zwischen dem Jätgerät und einer Platte in Kontakt mit dem Boden angebracht ist, wobei die Platte eine fixe seitliche Lage hat, in Relation zu der das Gerät seitlich bewegt werden kann.
Der Bewegungsbetätiger 52 eines Ortungssystems 8 kann daher mit einem Lenkmechanismus eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Traktors, verbunden werden, worin ein Gerät, beispielsweise das Jätgerät 46, wie oben beschrieben, durch das Fahrzeug gezogen wird. Das Lenken des Fahrzeugs würde dann durch das Ortungssystem 8 derart gesteuert werden, dass die Position des Fahrzeugs ebenfalls relativ zur Position der Reihen von Feldfrüchten gesteuert wird.
Ferner ist ersichtlich, dass, obwohl die oben erläuterte Ausführungsform in Bezug auf ein mechanisches Jätgerät beschrieben worden ist, die vorliegende Erfindung auch auf andere Anwendungen, beispielsweise ein Herbizidsprühgerät, worin das Sprühen nur zwischen angrenzenden Reihen von Feldfrüchten gewünscht ist, oder auf Positionierungsgeräte anwendbar ist, worin die genaue Positionierung von Substanzen, beispielsweise von Düngemitteln, angrenzend an die Reihen von Feldfrüchten erwünscht ist.
Es ist ebenfalls verständlich, dass, obwohl die oben erläuterte Ausführungsform in Bezug auf Indikator- und Sensorein richtungen, die magnetische und elektromagnetische Felder verwenden, beschrieben worden ist, andere Indikator- und Sensoranordnungen ebenso für das Ortungssystem der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Beispielsweise könnte ein Indikator einer spezifischen Form verwendet werden, wobei die Sensoreinrichtung ein Radar zur Lokalisierung der Position des Indikators durch Erkennen der spezifischen Form verwendet.
Modifikationen und Variationen, wie sie für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich sind, werden als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegend angesehen.

Claims

Ortungssystem (6) zum Bestimmen des Ortes eines Objektes (46) relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten (42), wobei das System (8) eine Mehrzahl von Sätzen von vergrabbaren Indikatoren (13) aufweist, von denen jeder Satz von Indikatoren (13) während des Gebrauches im wesentlichen linear in voneinander beabstandeten Intervallen im wesentlichen parallel zu und entlang der Länge der Reihe von Feldfrüchten (42) angeordnet ist und eine Sensoreinheit (10) in Relation zu dem Objekt im Gebrauch im wesentlichen oberhalb der Indikatoren (13) montiert ist, welche Sensoreinheit (10) so angeordnet ist, dass sie die Indikatoren (13) feststellt und ein Sensorsignal erzeugt, welches für den Ort der Sensoreinheit (10) relativ zum Satz von Indikatoren – und damit des Objektes (46) relativ zur Reihe von Feldfrüchten (42) – kennzeichnend ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Indikator (13) in einem Satz von Indikatoren eine vorbestimmte Charakteristik derart aufweist, dass der Indikator so angeordnet ist, dass er ein Signal vorbestimmter Frequenz erzeugt bzw. auf eine bestimmte Frequenz reagiert, wobei die vorbestimmte Frequenz von der vorbestimmten Frequenz der Indikatoren (13) in wenigstens einem anderen Satz abweicht, und dass die Sensoreinheit (10) so konfigurierbar ist, dass sie die vorbestimmte Charakteristik selektiv feststellt.
Ortungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ortungssystem (8) eine Steuereinheit (12) aufweist, die dazu fähig ist, das Sensorsignal von der Sensoreinheit (10) zu empfangen, sowie einen Bewegungsbetätiger (52), der dazu im Stande ist, die seitliche Lage des Objektes (46) als Reaktion auf von der Steuereinheit (12) erhaltene Signale einzustellen.
Ortungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Sensoreinheit (10) einen Signalgenerator (14) aufweist, der dazu im Stande ist, ein vorbestimmtes Sendesignal zu erzeugen, sowie Sensoreinrichtungen (16, 18), die dazu fähig sind, ein für den Ort der Sensoreinheit (10) relativ zum Satz von Indikatoren (13) charakteristisches Rückkehrsignal festzustellen, wobei der Satz von Indikatoren derart auf das vorbestimmte Sendesignal abgestimmt ist, dass das Rückkehrsignal nur dann erzeugt wird, wenn der Satz von Indikatoren dem vorbestimmten Sendesignal ausgesetzt ist.
Ortungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Sendesignal eine vorbestimmte Frequenz hat und der Satz von Indikatoren (13) derart auf die Frequenz abgestimmt ist, dass der Satz von Indikatoren das Rückkehrsignal erzeugt, wenn der Satz von Indikatoren dem vorbestimmten Sendesignal ausgesetzt ist.
Ortungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Indikatoren (13) einen Resonanzkreis aufweist, der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist.
Ortungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Indikatoren (13) einen Hohlraumresonatorteil aufweist, der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist.
Ortungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem die Indikatoren (13) aus der Ferne derart deaktivierbar sind, dass das Rückkehrsignal nicht mehr als Reaktion auf das vorbestimmte Signal erzeugt wird.
Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Indikatoren (13) so angeordnet sind, dass sie über die Zeit physisch abgebaut werden.
Ortungssystem nach einem der Ansprüche 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgenerator eine Sendespule (14) ist und die Sensoreinrichtung eine erste (16) und eine zweite (18) Empfangsspule aufweist, wobei ein Strom durch die Sendespule (14) hindurchgelassen wird, um ein Magnetfeld und eine magnetische Strahlung zu erzeugen, welche von der ersten und zweiten Empfangsspule (16, 18) empfangen wird und in den Empfangsspulen einen Strom induziert, der jeweils an einem ersten und einem zweiten Signalausgang feststellbar ist.
Ortungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) einen Logikkreis (34, 36) mit einem ersten und einem zweiten Signaleingang aufweist, die jeweils mit dem ersten und zweiten Signalausgang verbunden sind, wobei der Logikkreis (34, 36) ferner wenigstens einen Logikkreisausgang besitzt, der ein für die Differenz zwischen den Signalen des ersten und zweiten Signaleinganges charakteristisches Signal liefert.
Ortungssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Empfangsspule (16, 18) bezüglich des von der Sensorspule (14) erzeugten Magnetfeldes jeweils symmetrisch angeordnet sind.
Ortungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Empfangsspule (16, 18) derart angeordnet sind, dass im Gebrauch am ersten und zweiten Signalausgang keinerlei Strom auftritt, wenn die erste und zweite Empfangsspule nicht nahe den Indikatoren sind.
Ortungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtungen eine erste (80) und eine zweite (82) Antenne aufweisen und diese erste und eine zweite Antenne auch als Signalgenerator arbeiten, wobei die Antennen mit einem Treibersignal beschickt werden, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, wenn sie als Signalgenerator arbeiten, und das Treibersignal abgeschaltet wird, so dass die erste und zweite Antenne das durch das ausgesandte elektromagnetische Feld induzierte voreingestellte Rückkehrsignal von den Indikatoren festzustellen im Stande sind.
Ortungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibersignal alternierend der ersten Antenne (80) und der zweiten Antenne (82) zuführbar ist.
Ortungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Antenne (80, 82) die Form von Schleifenantennen haben und im wesentlichen horizontal einander benachbart derart angeordnet sind, dass ein Rückkehrsignal von den Indikatoren nur dann empfangen wird, wenn die Antenne im wesentlichen oberhalb der Indikatoren (13) positioniert ist.
Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Indikatoren (13) Bodensensoreinrichtungen aufweisen, welche dazu im Stande sind, charakteristische Eigenschaften des Bodens zu messen, und dass die Indikatoren zum Senden von Information aus den Bodensensoreinrichtungen an die Sensoreinheit (10) befähigt sind.
Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt ein mechanisches Jätgerät ist.
Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt ein Feldfrucht-Besprühungsgerät ist.
Verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objektes (46) relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten (42), wobei das Verfahren die Verfahrensschritte des Vorsehens eines Satzes von Indikatoren (13) mit einer vorbestimmten spezifischen Charakteristik derart aufweist, dass der Indikator so angeordnet ist, dass er ein Signal vorbestimmter Frequenz erzeugt oder auf eine vorbestimmte Frequenz reagiert, und wobei die Indikatoren (13) vergrabbar sind, des Anordnens des Satzes von Indikatoren (13) im wesentlichen linear in voneinander beabstandeten Intervallen im wesentlichen parallel zu und entlang der Länge der Reihe von Feldfrüchten (42), und des Vorsehens einer Sensoreinheit (10), die in Relation zu dem Objekt (46) im wesentlichen oberhalb des Satzes von Indikatoren montiert ist, welche Sensoreinheit (10) ein Signal feststellt, das der vorbestimmten Charakteristik des Satzes von Indikatoren (13) entspricht, und ein Sensorsignal erzeugt, welches für den Ort der Sensoreinheit (10) relativ zum Satz von Indikatoren – und damit des Objektes (46) relativ zur Reihe von Feldfrüchten (42) – charakteristisch ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Indikatoren (13) in einem Satz von Indikatoren verschieden von der Frequenz von Indikatoren in wenigstens einem weiteren Satz von Indikatoren ist, und durch das Erleichtern der Auswahl der von der Sensoreinheit (10) festgestellten Frequenz.
Verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objektes relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten, nach Anspruch 19, bei dem eine Steuereinheit (12) sowie ein Bewegungsbetätiger (52) vorgesehen sind, von denen die Steuereinheit (12) das Sensorsignal von der Sensoreinheit (10) empfängt und der Bewegungsbetätiger (52) die seitliche Lage des Objektes (46) als Reaktion auf Signale von der Steuereinheit (12) einstellt.
Verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objektes (46) relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten (42), nach Anspruch 19 oder 20, bei dem die Sensoreinheit (10) mit einer Signalerzeugungseinrichtung (14) und einer Sensoreinrichtung (16, 18) versehen ist; von denen die Signalerzeugungseinrichtung (14) ein vorbestimmtes Sendesignal erzeugt und die Sensoreinrichtung (16, 18) ein für den Ort der Sensoreinheit (10) relativ zum Satz von Indikatoren (13) charakteristisches Rückkehrsignal feststellt, wobei der Satz von Indikatoren (13) derart auf das vorbestimmte Sendesignal abgestimmt ist, dass das Rückkehrsignal nur dann erzeugt wird, wenn der Satz von Indikatoren dem vorbestimmten Sendesignal ausgesetzt ist.
Verfahren zum Bestimmen des Ortes eines Objektes relativ zu einer Reihe von Feldfrüchten, nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Anordnens eines weiteren Satzes von Indikatoren (13) in voneinander beabstandeten Intervallen im wesentlichen parallel zu und entlang der Länge der Reihe von Feldfrüchten (42) für eine darauf folgende Feldfrucht, wobei der weitere Satz von Indikatoren eine weitere vorbestimmte Charakteristik derart besitzt, dass der Indikator so angeordnet ist, dass er ein Signal vorbestimmter Frequenz erzeugt oder auf eine vorbestimmte Frequenz in der Weise reagiert, dass die weitere vorbestimmte Frequenz für den weiteren Satz von Indikatoren spezifisch ist, wobei die Sensoreinheit (10) ein weiteres Signal feststellt, welches der weiteren vorbestimmten Frequenz entspricht, und so den weiteren Satz von Indikatoren vom Satz von Indikatoren einer vorherigen Feldfrucht unterscheidet.