EP3706566A1 - Verfahren zur sequenziellen steuerung von spritzdüseneinheiten - Google Patents

Verfahren zur sequenziellen steuerung von spritzdüseneinheiten

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Publication number
EP3706566A1
EP3706566A1 EP18793638.0A EP18793638A EP3706566A1 EP 3706566 A1 EP3706566 A1 EP 3706566A1 EP 18793638 A EP18793638 A EP 18793638A EP 3706566 A1 EP3706566 A1 EP 3706566A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
agricultural
spray
spray nozzle
nozzle units
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18793638.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Meil
Olaf Ohlhafer
Steffen SIES
Hans-Arndt Freudigmann
Jochen Glasbrenner
Helmut Schomburg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3706566A1 publication Critical patent/EP3706566A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling spray nozzle units of an agricultural spray device, an agricultural spray device and an agricultural spray system according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a
  • Control device and a computer program.
  • Liquids to a spray to spray or spray agricultural land For spray generation on a field sprayer, it is necessary to pressurize a spray mixture to be applied as a spray. This pressure affects both the spray characteristics such as a size distribution of liquid droplets in the spray and the volume flow of the spray mixture flowing through the spray nozzles of the field sprayer.
  • control valves It is known to control the pressure of the spray mixture via control valves. However, these control valves have a delayed response, so that pressure peaks can not be prevented.
  • additional or modified components in the form of bellows or flexible Hoses to prevent the pressure peaks is also known from the prior art. However, to effectively reduce the pressure spikes, these components must be tuned to the strengths and durations of the expected pressure spikes.
  • DE 10 2004 030 240 AI discloses a method for operating a device for distributing grit, wherein at work start the
  • Dosing for the spreader lines for the part widths are switched from outside to inside, so that the distribution process at the beginning of the field over the entire working width starts evenly.
  • the approach presented here provides a method for the sequential control of spray nozzle units of a type designed to treat an agricultural surface with a liquid, in particular a spray mixture
  • agricultural spraying apparatus comprising the steps of:
  • Spray nozzle units of the determined group based on a predetermined and / or predefinable instruction
  • the subject of the present invention is an agricultural spraying device for treating an agricultural surface with a liquid, in particular a spray mixture, with spray nozzle units and a control device which is set up to carry out the following steps:
  • Spray nozzle units of the determined group based on a predetermined and / or predefinable instruction
  • an agricultural spraying system is the subject of the present invention, wherein the agricultural spraying system comprises the agricultural spraying device and a sensor unit for detecting the agricultural surface.
  • Spray device and / or is arranged on a separate mobile unit.
  • the spray device may be part of an agricultural
  • Field sprayer or a crop protection device or be designed as an agricultural sprayer or a crop protection device.
  • the spraying device can be arranged and / or arranged on or on a mobile unit.
  • the mobile unit may be designed as a land vehicle and / or aircraft and / or trailers.
  • the mobile unit may in particular be an agricultural work machine,
  • a tractor For example, a tractor, a tractor, a tractor or a
  • Spray device can also be attached to a hydraulic device agricultural machine to be grown. It is also conceivable that the spraying device is constructed on a loading surface of the agricultural machine. Alternatively, the spray device may be attached to the agricultural machine.
  • the agricultural spray device is designed to be an agricultural surface with the liquid, in particular the
  • Spray mixture to be treated.
  • Treating the agricultural surface with the liquid can in this case a dispensing or discharging the liquid to the
  • the treatment of the agricultural area with the liquid comprises a mechanical processing or damage, for example, of weeds on the agricultural area.
  • An agricultural area can be understood as an agricultural area, a cultivated area for plants or even a plot of such an area or cultivated area.
  • Agricultural area can thus be a field, arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants can, for example, crops whose fruit
  • the plants can be part of the agricultural area.
  • a liquid can be understood to mean an agriculturally usable liquid such as, for example, water.
  • the liquid is preferably a spray mixture.
  • the spray mixture has at least one active agent.
  • the active agent may comprise a spraying agent, that is to say a preparation or pesticide, in particular a pesticide concentrate.
  • the active agent may accordingly comprise, for example, a herbicide, fungicide or an insecticide (pesticide).
  • the active agent may also be a fertilizer, in particular a
  • the agent can therefore a
  • the active agent can be formed as a liquid or as a solid, for example in the form of granules, or as a pre-dissolved solid, for example in the form of pre-dissolved granules.
  • the spray mixture preferably further comprises a liquid, in particular a carrier liquid for diluting the active agent.
  • carrier liquid can be understood as meaning a liquid which is designed to be mixed with the active agent in order to enable or to improve the dispensing or dispensing of the active agent, for example the crop protection agent or the fertilizer. It is also conceivable that a present as a solid or granules active agent is suspended in the carrier liquid. It is also conceivable that a non-soluble in the carrier liquid active agent is emulsified in the carrier liquid.
  • the carrier liquid is preferably water.
  • the spray mixture is preferably formed as a diluted pesticide or diluted fertilizer.
  • the spray device preferably has a spray tank for receiving the spray mixture and at least one spray nozzle unit for discharging the
  • the spray mixture can be guided or directed by the spray-bath tank by means of a spray-broth line or several spray-broth lines to the spray-nozzle unit. Under a line or spray line can be used in the present
  • the line can be called fluidic
  • Connecting line for example in the form of a pipe, tube, channel or a tube may be formed.
  • the spray mixture can be mixed into the spray liquid tank
  • Sprayer be filled.
  • the spray mixture can also be mixed only in the spray device.
  • the spray device in the flow direction of the spray mixture upstream of the
  • Spritzbrühentanks have a mixing unit, in which the liquid from a liquid tank of the spray device and the active agent from a
  • a liquid delivery unit may be provided, which is formed, the liquid from the liquid tank via a liquid line to the
  • Blending unit targeted or defined to lead or promote can be provided, which is designed to selectively convey or guide the active agent from the active agent tank via an active agent line to the mixing unit.
  • the conveyor units can have one or more metering units or metering components.
  • the metering units or metering components may comprise one or more pumps or metering pumps and valves. At least one of the conveyor units can be designed to increase the injection pressure at the
  • Spray nozzle unit that is, to generate the pressure with which the spray mixture is discharged.
  • a mixing unit can be understood as meaning a unit which is designed to mix or mix at least the liquid and the active agent with one another to form the spray mixture, preferably as homogeneously as possible.
  • the mixing unit can have a mixing and / or stirring element in order to actively mix the liquid and the active agent.
  • the mixing unit can at least each have an inlet for the liquid and the active agent. That is, in other words, that the liquid and the active agent separately, that is, by means of separate
  • a common inlet on the mixing unit may be in the form of a T-piece
  • the mixing unit can at least an outlet for the mixed or mixed spray mixture, for example in a lower area. It is also conceivable that the mixing unit is designed as a static mixing unit or static mixer. However, the mixing unit can also be designed only as a T-piece, so that a passive mixing takes place in it.
  • the spray tank can be designed as a buffer tank.
  • the buffer tank may be disposed in the spray liquor line downstream of the mixing unit. In other words, in the flow direction of the spray mixture, the buffer tank travels from the mixing unit to the spray nozzle unit
  • the buffer tank can thus be arranged spatially in the spray liquor line between the mixing unit and the spray nozzle unit, so that the spray mixture from the
  • Mixing unit in the buffer tank feasible or fillable and from the buffer tank to the spray nozzle unit executable or conveyed or is conductive.
  • the spray device may have a spray delivery unit which is located in the spray line downstream of the
  • the spray liquid feed unit can then be designed, the spray mixture from the spray liquid tank or buffer tank under pressure or under a defined pressure to the spray nozzles
  • the spray delivery unit may in particular be designed to generate a constant pressure, that is to say be configured as a constant pressure system, in order to achieve a constant or uniform injection pressure at the spray nozzles
  • Spray pressure is generated by the spray liquid feed unit, the
  • Liquid delivery unit and the active agent delivery unit be very simple, since they only have to take over the task of supplying the liquid or the active agent in the buffer tank.
  • the buffer tank can be designed as an accumulator, for example with media separation (spray mixture - air).
  • the pressure control in the buffer tank can then be done via a pneumatic pressure control valve, so that possible pressure fluctuations in the system can be reduced.
  • the spray delivery unit is arranged downstream of the spray booth, whereby the buffer tank can be formed without pressure.
  • the buffer tank may be formed without pressure, for example by means of a vent hole.
  • Vent hole may have a vent valve.
  • the buffer tank is fluidly connected to the environment
  • the liquid delivery unit can be a simple
  • Liquid delivery unit have a metering pump with a fixed delivery ratio (without measuring the delivery volume). It is also conceivable that the
  • Fluid delivery unit a simple valve or proportional valve in
  • the liquid delivery unit has a constant pressure source and a metering orifice.
  • Active substance delivery unit can be a simple alternative to the metering pump
  • Feed pump in conjunction with a flow meter (control) have.
  • the active substance delivery unit can additionally have at least one metering orifice in this case.
  • the buffer can be designed very easily and essentially without static requirements, whereby the total cost can be further reduced.
  • the spray nozzle unit has in each case at least one spray nozzle for discharging the liquid, in particular the spray mixture, and at least one valve for controlling or regulating the discharged quantity of liquid, in particular of spray liquor.
  • the valve can be arranged or integrated in the spray nozzle. However, the valve can also be arranged upstream of the spray nozzle, that is to say (in the direction of flow of the liquid) upstream of the spray nozzle.
  • the spray nozzle unit may also have a plurality of spray nozzles, each with an upstream valve.
  • Spray nozzle unit may also include a plurality of spray nozzles with only one
  • the spray nozzle unit can also have a final mixing unit, which is designed to mix the spray mixture with the liquid and / or the active agent and / or another active agent - which can be conducted or guided by means of corresponding lines to the final mixing unit.
  • a final mixing unit which is designed to mix the spray mixture with the liquid and / or the active agent and / or another active agent - which can be conducted or guided by means of corresponding lines to the final mixing unit.
  • Pre-mixing unit would be designed to provide a two-stage mixing system.
  • Controlling a spray nozzle unit may, in the context of the present invention, be understood to mean, in particular, activation of the spray nozzle unit.
  • the control of the spray nozzle unit may include controlling an associated upstream valve.
  • controlling the spray nozzle unit comprises opening and / or closing the at least one spray nozzle
  • Spray nozzle unit By means of controlling the spray nozzle unit, therefore, a discharge of liquid by means of the spray device can be at least partially started or ended.
  • the spraying device can arrange a defined selection of the agricultural spraying device
  • Spray nozzle units are understood.
  • the group of spray nozzle units includes at least two spray nozzle units. It is conceivable for the group of spray nozzle units to comprise all spray nozzle units arranged on the agricultural spray device. It is advantageous if the group of spray nozzle units to be controlled has a
  • Subgroup of all spray nozzle units of the agricultural spray device is.
  • the spray nozzle units of the group can be arranged on the same section or on different sections of the agricultural spray device.
  • the agricultural surface can be selectively treated with the liquid.
  • At least two spray nozzle units of the determined group are arranged adjacent to one another on the agricultural spray device and / or spaced apart from one another by at least one further spray nozzle unit.
  • the latter means, in other words, that between two spray nozzle units of the determined group of
  • Spray nozzle units a further spray nozzle unit is arranged, which is not part of the determined group.
  • Adjacent spray nozzle units may for example be arranged at a distance or in a row width of 100 cm, 75 cm, 50 cm or 25 cm on a spray boom of a field sprayer.
  • Spray nozzle units of the group can be selected spatially
  • contiguous areas of the agricultural area for example with multiple plants, are treated with the liquid.
  • spray nozzle units arranged at a distance from one another by the at least one further spray nozzle unit, selected spatially separated regions of the agricultural surface, in particular individual plants, can be selectively treated with the liquid.
  • property information of an agricultural area can be understood to mean information about a property of the agricultural area.
  • the property information of Agricultural land can also be an information of a property of a plant on the agricultural land. It is advantageous if the property information of the agricultural area information of a physical and / or chemical and / or biological property of the agricultural area and / or the plant on the agricultural land.
  • the property information of the agricultural area may be selected from the following group of properties
  • agricultural land and / or crops on the agricultural land comprising: species, genus, variety, variety purity,
  • a status information of an agricultural area can be understood to mean an information of a state of the agricultural area.
  • the status information of the agricultural area may also be information of a state of a plant on the agricultural area. It is advantageous if the status information of the agricultural area is an information of a physical and / or chemical and / or biological state of the agricultural area and / or the plant on the agricultural area.
  • the status information of the agricultural area may be selected from the following group of conditions of agricultural areas and / or crops on the agricultural area, including: age, growth stage, state of development, health condition, disease, nutrient content, nutrient deficiency, water content, lack of water,
  • Condition information of the agricultural area is a measure of a number, a position or a size of plants on the agricultural area or a measure of a distribution of organic material or a
  • a default information can be understood as a predetermined information, from which the group of spray nozzle units to be controlled can be defined and thus determined.
  • the default information may be an explicit one Selection or specification of spray nozzle units to be controlled. It is also conceivable that the default information a
  • State information and / or property information of the spray device in particular the spray nozzle unit of the spray device comprises.
  • Default information may be, for example, an operating state of
  • Spray nozzle unit a geometric feature of the spray nozzle unit, an absolute and / or relative spatial position of the spray nozzle unit comprise. It is conceivable that the default information by an operator of the spray nozzle unit, a geometric feature of the spray nozzle unit, an absolute and / or relative spatial position of the spray nozzle unit comprise. It is conceivable that the default information by an operator of the spray nozzle unit, a geometric feature of the spray nozzle unit, an absolute and / or relative spatial position of the spray nozzle unit comprise. It is conceivable that the default information by an operator of the
  • agricultural spray device for example, via an input unit can be specified or entered or specified or entered.
  • the sensor unit may have a sensor element or a sensor or else a plurality of sensor elements or sensors.
  • the sensor unit is designed to detect the agricultural area and a sensor signal for determining the property information and / or
  • the sensor signal represents a value or measure of the
  • the sensor unit is arranged on a spray boom of a field sprayer.
  • a separate mobile unit can be understood to mean a spatially separate unit that can be moved independently of the spray device.
  • the separate mobile unit may be, for example, a vehicle or an aircraft such as a drone.
  • the separate mobile unit is formed by means of Sensor unit detected sensor signals to the agricultural
  • the separate mobile unit is designed to evaluate or process the detected sensor signals and the evaluated or processed
  • Property information and / or state information of the agricultural area comprises a step of detecting the agricultural area by means of a sensor unit, in particular a sensor unit arranged on the agricultural spraying device.
  • Spray nozzle units adapted to a property and / or a current state of the agricultural area are controlled to the
  • the sensor unit is preferably an optical sensor unit, in particular a
  • the sensor unit may be a time-of-flight camera, an infrared camera or a hyperspectral camera. It is also conceivable that the sensor unit is a radar, lidar or ultrasound system. Accordingly, the sensor signal can be a camera signal, in particular a camera image
  • Radar signal a Lidarsignal or an ultrasonic signal.
  • the map of the agricultural area can be a map generated by means of one of the described sensor units.
  • the map may contain information about a spatial distribution of crops and / or
  • the map of the agricultural area has information about a condition of a soil or a surface condition or a nutrient content of the soil. It is also conceivable that the map of agricultural land state and / or
  • the map may contain information about a history of the
  • the map may be first subdivisions, in which the agricultural area is to be treated with a liquid, and have second subareas in which the agricultural area is to be treated with another liquid or not at all.
  • the control of the spray nozzle units is based on measurement data, preferably on current measurement data to the spray nozzle units very precise and adapted to the agricultural To control area.
  • the determination of a sequence includes determining an order in which the spray nozzle units to be controlled are controlled. It is conceivable that the
  • Spray nozzle units of the determined group are completely ordered in the context of the determined sequence. In other words, that means everyone
  • Spray nozzle units of the determined group are staggered in time. It is also conceivable that the spray nozzle units of the determined group are partially ordered within the scope of the determined sequence. That is, in other words, that at least one spray nozzle unit of the determined group is controlled in time offset to the other spray nozzle units of the determined group.
  • the determination of the sequence is based on a predetermined and / or predefinable instruction.
  • the instruction may provide for the determination of a random sequence.
  • the instruction can specify a defined sequence.
  • the defined sequence can be stored in a control device.
  • a property information of an agricultural spray device can be understood in the context of the present invention, an information of a property of the agricultural spray device. It is advantageous if the property information of the agricultural spray device information of a technical property of the agricultural
  • the property information of the agricultural sprayer may be selected from the following group of
  • Sensor units technical parameters, in particular detection time, the sensor units, duration of data processing of the data
  • status information of an agricultural spraying device can be understood as meaning information of a state of the agricultural spraying device. It is advantageous if the state information of the agricultural spray device a
  • Sprayer is.
  • Sprayer may be selected from the following group of
  • Valves spatial position of open or closed valves.
  • Spray nozzle units depending the property information and / or state information of the
  • the approach proposed here is based on the finding that by means of temporally offset control of spray nozzles of a spray device in comparison to a simultaneous control of the spray nozzles, a rate of change of
  • volumetric flow of the liquid discharged from the sprayer is significantly reduced.
  • the volume flow changes in several temporal steps, but only by a small value of the volume flow per step, whereby pressure peaks in the spray device can be avoided.
  • the agricultural area or plants are on the agricultural area with a constant amount of expenditure of the liquid per area to be treated and a defined spray characteristic, in particular a defined
  • the time interval for example, of a number of plants to be treated on the agricultural area, a number of spray nozzle units to be controlled, a length and / or a diameter of liquid lines on the agricultural
  • Sprayer and / or a value of a driving speed of the agricultural sprayer depends.
  • Partial width arranged spray nozzle units controlled in time a time interval in the range of one to a few milliseconds is preferred. With a time interval of two milliseconds and a driving speed of 20 kilometers per hour, the time interval between the control of the individual sections with a total of twelve sections corresponds to a distance traveled during the sequential control distance of about ten centimeters. If, in addition, the individual nozzles on each partial width are staggered in time, a time interval to the sequential
  • Control of the individual nozzle elements in the range of tenths of a millisecond, for example, 0.33 milliseconds, preferably.
  • Spray nozzle units important so that the surface to be treated, especially detected Beik syndrometer, is completely treated with the liquid.
  • a greater time interval than when opening the valves is conceivable as a
  • the spray nozzle units of the determined group can be controlled in a temporally spaced manner, so that as few as possible
  • Spray nozzle units are controlled simultaneously.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, in particular if the program product or program on a computer or a device, in particular a
  • Control device is executed.
  • the inventive method may, for example, in software or hardware or in a hybrid of software and hardware, for example in a
  • Fig. 1 is a schematic representation of an agricultural item
  • FIG. 1 an agricultural spray system is shown in its
  • the agricultural spray system 10 includes a tractor 12
  • the mounted sprayer 14 is disposed on the tractor 12.
  • the mounted sprayer 14 has a liquid tank 16 for a spray mixture, a spray boom 18 and a control device 20.
  • the spray boom 18 is divided into seven sections 22.
  • Each of the sections 22 has a plurality of spray nozzle units 24.
  • the spray nozzle units 24 are connected to the liquid tank 16 via hose connections (not shown). Thus, the spray nozzle units 24 are formed to spray the spray mixture from the tank 16.
  • Each of the spray nozzle units 24 has a spray nozzle and a valve associated with the spray nozzle.
  • the respective valve is arranged upstream of the associated spray nozzle at the corresponding partial width 22. By means of actuation of a valve, therefore, a delivery of the spray mixture through the respective associated spray nozzle is controllable.
  • the control device 20 is electronically connected to each of the spray nozzle units 24 such that the valves can be actuated automatically by the control device 20 and a targeted delivery of the spray mixture through the spray nozzles 24 is possible.
  • the spray boom 18 has a plurality of cameras 26.
  • the cameras 26 are aligned with their detection areas 28 to a direction of travel 30 of the tractor 12 and in the direction of an area to be treated with the spray mixture agricultural surface 34 that Beik Hurter 32 on the agricultural surface 34 in the form of camera recordings are optically detectable.
  • the camera shots generated by the cameras 26 are to the
  • Control device 20 electronically transferable.
  • the controller 20 is configured to identify the weeds 32 in the received camera shots and distinguish them from crops grown on the agricultural surface 34. These are in the
  • Control device 20 corresponding, known to those skilled algorithms for image processing and object detection deposited.
  • control device 20 is designed to determine a position of a recognized Beikrauts 32 on the agricultural surface 34 relative to the spray system 10 based on the camera recordings. For this purpose, in the control device 20, the orientations of the cameras 26, the detection areas 28 and the Time duration of the electronic transmission of the camera recordings from the cameras 26 to the control device 20 deposited.
  • controller 20 is formed based on the detected position of the detected Beikrauts 32 on the agricultural surface 34 a
  • Control device 20 deposited.
  • the control device 20 is designed to determine those spray nozzle units 24, which are to be activated for spraying the detected Beikrauts 32 with the spray mixture. That is, in other words, the group of the spray nozzle units to be controlled 24 becomes the one to be treated based on state information
  • Activation of a plurality of spray nozzle units 24 to avoid the control device 20 is designed to determine a sequence for controlling the controlled spray nozzle units 24 of the determined group based on a predetermined instruction.
  • the controller 20 is configured to control the sequence of the ones to be controlled
  • control device 20 is designed to control the
  • Spray nozzle units 24 of the determined group with the determined sequence to control sends with the determined sequence electronic control signals to the valves of the respective spray nozzle units 24 to deliver the spray mixture by means of the associated spray nozzle.
  • the control device 20 is designed to transmit the individual electronic control signals to the valves at a distance of a few milliseconds in a time-spaced manner.
  • Fig. 2 shows a flow chart of an embodiment of the here
  • the method 100 includes a step 110 of determining a group of spray nozzle units to be controlled based on property information and / or state information of the agricultural area to be treated and / or default information.
  • the method 100 further comprises a step 120 of determining a sequence for controlling the spray nozzle units of the determined group to be controlled, based on a predefined and / or predefinable instruction.
  • the method 100 also includes a step 130 of the spray nozzle units of the identified group with the determined sequence to minimize pressure fluctuations of the liquid in the control of the spray nozzle units.
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten (24) einer zur Behandlung einer landwirtschaftlichen Fläche (34) mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, ausgebildeten landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (10) vorgeschlagen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Ermitteln einer Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) basierend auf einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche (34) und/oder einer Vorgabeinformation; - Ermitteln einer Sequenz zur Steuerung der zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) der ermittelten Gruppe, basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung; und - Steuern der zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) der ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz, um Druckschwankungen der Flüssigkeit bei der Steuerung der Spritzdüseneinheiten (24) zu minimieren.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Steuerung von Spritzdüseneinheiten einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung und ein landwirtschaftliches Spritzsystem nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine
Steuereinrichtung und ein Computerprogramm.
Landwirtschaftliche Spritzvorrichtungen wie Feldspritzen zerstäuben
Flüssigkeiten zu einem Spray, um landwirtschaftliche Flächen zu besprühen beziehungsweise zu bespritzen. Für die Sprayerzeugung an einer Feldspritze ist es notwendig, eine als Spray auszubringende Spritzbrühe mit Druck zu beaufschlagen. Dieser Druck beeinflusst sowohl die Spraycharakteristik wie beispielsweise eine Größenverteilung von Flüssigkeitstropfen in dem Spray als auch den durch die Spritzdüsen der Feldspritze fließenden Volumenstrom der Spritzbrühe. Um eine Spritzbrühe mit einem definierten Volumenstrom pro zu behandelnder Fläche und einer definierten Größenverteilung der
Flüssigkeitstropfen zu verspritzen, muss der Druck in der Spritzbrühe
entsprechend eingestellt werden. Schwankungen von Druck oder Volumenstrom treten vor allem dann auf, wenn viele Spritzdüsen zeitgleich ein- oder ausgeschaltet werden.
Es ist bekannt, den Druck der Spritzbrühe über Regelventile zu steuern. Diese Regelventile besitzen jedoch ein verzögertes Ansprechverhalten, sodass Druckspitzen nicht verhindert werden können. Der Einsatz zusätzlicher oder modifizierter Komponenten in Form von Balgelementen oder flexiblen Schläuchen zur Vermeidung der Druckspitzen ist ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. Um die Druckspitzen wirkungsvoll zu reduzieren, müssen diese Komponenten jedoch aufwändig auf die Stärken und zeitlichen Dauern der erwarteten Druckspitzen abgestimmt werden.
Ferner offenbart die DE 10 2004 030 240 AI ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Verteilen von Streugut, wobei bei Arbeitsbeginn die
Dosierorgane für die Streu leitungen für die Teilbreiten von außen nach innen zugeschaltet werden, sodass der Verteilvorgang am Anfang des Feldes über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig beginnt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, weiterhin eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung und ein landwirtschaftliches Spritzsystem sowie eine entsprechende Steuereinrichtung und ein Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten einer zur Behandlung einer landwirtschaftlichen Fläche mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, ausgebildeten
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Ermitteln einer Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten basierend auf einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche und/oder einer
Vorgabeinformation;
- Ermitteln einer Sequenz zur Steuerung der zu steuernden
Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe, basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung; und
- Steuern der zu steuernden Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz, um Druckschwankungen der Flüssigkeit bei der Steuerung der Spritzdüseneinheiten zu minimieren. Weiter schafft der hier vorgestellte Ansatz eine Steuereinrichtung zur Ausführung des Verfahrens, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares
Speichermedium.
Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zur Behandlung einer landwirtschaftlichen Fläche mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, mit Spritzdüseneinheiten und einer Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, die folgenden Schritte auszuführen:
- Ermitteln einer Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten basierend auf einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche und/oder einer
Vorgabeinformation;
- Ermitteln einer Sequenz zur Steuerung der zu steuernden
Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe, basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung; und
- Steuern der zu steuernden Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz, um Druckschwankungen der Flüssigkeit bei der Steuerung der Spritzdüseneinheiten zu minimieren.
Außerdem ist ein landwirtschaftliches Spritzsystem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wobei das landwirtschaftliche Spritzsystem die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung und eine Sensoreinheit zum Erfassen der landwirtschaftlichen Fläche umfasst. Hierbei ist die Sensoreinheit an der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung und/oder an einer separaten mobilen Einheit angeordnet ist.
Die Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil einer landwirtschaftlichen
Feldspritze beziehungsweise eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine landwirtschaftliche Feldspritze beziehungsweise ein Pflanzenschutzgerät ausgebildet sein. Die Spritzvorrichtung kann auf oder an einer mobilen Einheit anordenbar und/oder angeordnet sein. Die mobile Einheit kann als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann insbesondere eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine,
beispielsweise ein Traktor, eine Zugmaschine, ein Schlepper oder eine
(selbstfahrende beziehungsweise autonome) Feldspritze, sein. Die
Spritzvorrichtung kann auch an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Spritzvorrichtung auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Spritzvorrichtung an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angehängt sein. Die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung ist ausgebildet, eine landwirtschaftliche Fläche mit der Flüssigkeit, insbesondere der
Spritzbrühe, zu behandeln.
Ein Behandeln der landwirtschaftlichen Fläche mit der Flüssigkeit kann hierbei ein Abgeben beziehungsweise Ausbringen der Flüssigkeit auf die
landwirtschaftliche Fläche und/oder auf eine Pflanze auf der landwirtschaftlichen Fläche umfassen. Denkbar ist auch, dass das Behandeln der landwirtschaftlichen Fläche mit der Flüssigkeit eine mechanische Bearbeitung beziehungsweise Beschädigung beispielsweise von Beikräutern auf der landwirtschaftlichen Fläche umfasst.
Unter einer landwirtschaftlichen Fläche kann eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche beziehungsweise Anbaufläche verstanden werden. Die
landwirtschaftliche Fläche kann somit ein Feld, eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein.
Die Pflanzen können beispielsweise Nutzpflanzen, deren Frucht
landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze), sowie Beikräuter beziehungsweise Unkräuter und Ungräser umfassen. Die Pflanzen können Teil der landwirtschaftlichen Fläche sein.
Unter einer Flüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine landwirtschaftlich nutzbare Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser verstanden werden. Bevorzugt ist die Flüssigkeit eine Spritzbrühe. Insbesondere kann im
Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer Flüssigkeit auch eine
Suspension oder eine Emulsion oder eine Mischung einer Suspension und einer Emulsion verstanden werden. Die Spritzbrühe weist zumindest ein Wirkmittel auf. Das Wirkmittel kann ein Spritzmittel, das heißt ein Präparat beziehungsweise Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach beispielsweise ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Das Wirkmittel kann jedoch auch ein Düngemittel, insbesondere ein
Düngemittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach einen
Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen. Das Wirkmittel kann als Flüssigkeit oder als Feststoff, beispielsweise in Form von Granulaten, oder als voraufgelöster Feststoff, beispielsweise in Form von voraufgelösten Granulaten, ausgebildet sein.
Die Spritzbrühe weist bevorzugt ferner eine Flüssigkeit, insbesondere eine Trägerflüssigkeit zum Verdünnen des Wirkmittels auf. Unter einer
Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, mit dem Wirkmittel vermischt zu werden, um ein Ausbringen beziehungsweise Abgeben des Wirkmittels, beispielsweise des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu ermöglichen oder zu verbessern. Denkbar ist auch, dass ein als Feststoff oder Granulat vorliegendes Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit suspendiert wird. Denkbar ist ferner, dass ein in der Trägerflüssigkeit nicht-lösliches Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit emulgiert wird. Die Trägerflüssigkeit ist bevorzugt Wasser.
Die Spritzbrühe ist bevorzugt als verdünntes Pflanzenschutzmittel oder verdünntes Düngemittel ausgebildet.
Die Spritzvorrichtung weist bevorzugt einen Spritzbrühentank zur Aufnahme der Spritzbrühe und zumindest eine Spritzdüseneinheit zum Ausbringen der
Spritzbrühe auf. Die Spritzbrühe kann von dem Spritzbrühentank mittels einer Spritzbrühenleitung beziehungsweise mehrerer Spritzbrühenleitungen zu der Spritzdüseneinheit geführt beziehungsweise geleitet werden. Unter einer Leitung beziehungsweise Spritzbrühenleitung kann im Rahmen der vorliegenden
Erfindung auch ein Abschnitt der entsprechenden Leitung beziehungsweise der Spritzbrühenleitung verstanden werden. Die Leitung kann als fluidische
Verbindungsleitung, beispielsweise in Form eines Rohrs, Schlauchs, Kanals oder einer Röhre ausgebildet sein. Die Spritzbrühe kann fertig angemischt in den Spritzbrühentank der
Spritzvorrichtung eingefüllt werden. Die Spritzbrühe kann jedoch auch erst in der Spritzvorrichtung angemischt werden. Zum Anmischen der Spritzbrühe kann die Spritzvorrichtung (in Strömungsrichtung der Spritzbrühe) stromaufwärts des
Spritzbrühentanks eine Mischeinheit aufweisen, in die die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank der Spritzvorrichtung und das Wirkmittel aus einem
Wirkmitteltank der Spritzvorrichtung geführt beziehungsweise geleitet werden. Hierbei kann eine Flüssigkeitsfördereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank über eine Flüssigkeitsleitung zu der
Mischeinheit gezielt beziehungsweise definiert zu leiten beziehungsweise zu fördern. Ferner kann eine Wirkmittelfördereinheit vorgesehen sein, welche ausgebildet ist, das Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank über eine Wirkmittelleitung zu der Mischeinheit gezielt beziehungsweise definiert zu leiten beziehungsweise zu fördern. Die Fördereinheiten können eine oder mehrere Dosiereinheiten beziehungsweise Dosierkomponenten aufweisen. Die Dosiereinheiten beziehungsweise Dosierkomponenten können eine oder mehrere Pumpen beziehungsweise Dosierpumpen und Ventile umfassen. Zumindest eine der Fördereinheiten kann ausgebildet sein, den Spritzdruck an der
Spritzdüseneinheit, das heißt den Druck, mit dem die Spritzbrühe ausgebracht wird, zu erzeugen.
Unter einer Mischeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die ausgebildet ist, zumindest die Flüssigkeit und das Wirkmittel miteinander zu der Spritzbrühe, bevorzugt möglichst homogen zu vermischen beziehungsweise anzumischen. Die Mischeinheit kann ein Misch- und/oder Rührelement aufweisen, um die Flüssigkeit und das Wirkmittel aktiv miteinander zu vermischen. Die Mischeinheit kann zumindest je einen Einlass für die Flüssigkeit und das Wirkmittel aufweisen. Das heißt, mit anderen Worten, dass die Flüssigkeit und das Wirkmittel separat, das heißt mittels separater
Leitungen unmittelbar in die Mischeinheit geführt werden können. Alternativ kann ein gemeinsamer Einlass an der Mischeinheit in Form eines T-Stücks
vorgesehen sein, wobei das Wirkmittel zunächst der Flüssigkeit zugeführt beziehungsweise in diese eingespeist und anschließend gemeinsam mit der Flüssigkeit in die Mischeinheit geführt wird. Die Mischeinheit kann mindestens einen Auslass für die vermischte beziehungsweise angemischte Spritzbrühe, beispielsweise in einem unteren Bereich aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Mischeinheit als statische Mischeinheit beziehungsweise Statikmischer ausgebildet ist. Die Mischeinheit kann jedoch auch nur als T-Stück ausgebildet sein, so dass eine passive Vermischung in ihr erfolgt.
Der Spritzbrühentank kann als Puffertank ausgebildet sein. Der Puffertank kann in der Spritzbrühenleitung stromabwärts der Mischeinheit angeordnet sein. Das heißt, mit anderen Worten, dass der Puffertank in Strömungsrichtung der Spritzbrühe von der Mischeinheit zu der Spritzdüseneinheit hin hinter
beziehungsweise nach der Mischeinheit angeordnet ist. Der Puffertank kann somit räumlich in der Spritzbrühenleitung zwischen der Mischeinheit und der Spritzdüseneinheit angeordnet sein, so dass die Spritzbrühe aus der
Mischeinheit in den Puffertank führbar beziehungsweise füllbar und aus dem Puffertank zu der Spritzdüseneinheit führbar beziehungsweise beförderbar beziehungsweise leitbar ist.
Des Weiteren kann die Spritzvorrichtung eine Spritzbrühenfördereinheit aufweisen, welche in der Spritzbrühenleitung stromabwärts des
Spritzbrühentanks beziehungsweise Puffertanks angeordnet und/oder in diesem integriert ist. Die Spritzbrühenfördereinheit kann dann ausgebildet sein, die Spritzbrühe aus dem Spritzbrühentank beziehungsweise Puffertank unter Druck beziehungsweise unter einem definierten Druck zu den Spritzdüsen
beziehungsweise Spritzdüseneinheiten zu leiten. Die Spritzbrühenfördereinheit kann insbesondere ausgebildet sein, einen konstanten Druck zu erzeugen, das heißt als Konstantdrucksystem ausgebildet sein, um einen konstanten beziehungsweise gleichmäßigen Spritzdruck an den Spritzdüsen
beziehungsweise Spritzdüseneinheiten zu erzeugen. Da der definierte
Spritzdruck von der Spritzbrühenfördereinheit erzeugt wird, können die
Fördereinheiten stromaufwärts des Puffertanks, das heißt die
Flüssigkeitsfördereinheit und die Wirkmittelfördereinheit sehr einfach ausgestaltet sein, da sie lediglich die Aufgabe der Zuführung der Flüssigkeit beziehungsweise des Wirkmittels in den Puffertank übernehmen müssen. Ist die Spritzbrühenfördereinheit in dem Puffertank integriert, kann der Puffertank als Druckspeicher, beispielsweise mit Medientrennung (Spritzbrühe - Luft) ausgebildet sein. Die Druckregelung in dem Puffertank kann dann über ein pneumatisches Druckregelventil erfolgen, so dass mögliche Druckschwankungen im System reduziert werden können. Bevorzugt ist die Spritzbrühenfördereinheit jedoch stromabwärts des Spritzbrühentanks angeordnet, wodurch der Puffertank drucklos ausgebildet sein kann. Hierbei kann der Puffertank beispielsweise mittels einer Entlüftungsbohrung drucklos ausgebildet sein. Die
Entlüftungsbohrung kann ein Entlüftungsventil aufweisen. Das heißt, mit anderen Worten, dass der Puffertank mit der Umgebung fluidisch verbunden
beziehungsweise bei einem definierten Innendruck verbindbar ist, so dass er drucklos ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme müssen die
Flüssigkeitsfördereinheit und die Wirkstofffördereinheit vorteilhafterweise nicht mehr gegen den hohen Systemdruck sondern lediglich gegen den
Umgebungsdruck (und den sich aufgrund von Strömungsverlusten einstellenden
Gegendruck) arbeiten, so dass die Druckanforderungen an die entsprechenden Pumpen beziehungsweise Dosierpumpen weiter reduziert werden.
Beispielsweise kann die Flüssigkeitsfördereinheit eine einfache
Strömungspumpe beziehungsweise Förderpumpe aufweisen, die über eine reine Ein/Aus- Funktionalität verfügt. In Verbindung mit einem Volumenstromzähler kann dann über das Volumenstromsignal und dem vorher eingestellten
Mischungsverhältnis der notwendige Dosiervolumenstrom des Wirkstoffs ermittelt und die Wirkstoffdosierpumpe angesteuert werden. Alternativ kann die
Flüssigkeitsfördereinheit eine Dosierpumpe mit festem Förderverhältnis (ohne Messung des Fördervolumens) aufweisen. Außerdem ist es denkbar, dass die
Flüssigkeitsfördereinheit ein einfaches Ventil oder Proportionalventil in
Verbindung mit einem Volumenstromzähler und einer Konstantdruckquelle in der Flüssigkeitsleitung aufweist. Denkbar ist auch, dass die Flüssigkeitsfördereinheit eine Konstantdruckquelle und eine Dosierblende aufweist. Die
Wirkstofffördereinheit kann alternativ zu der Dosierpumpe eine einfache
Förderpumpe in Verbindung mit einem Volumenstromzähler (Regelung) aufweisen. Die Wirkstofffördereinheit kann hierbei zusätzlich mindestens eine Dosierblende aufweisen. Außerdem kann der Pufferspeicher sehr einfach und im Wesentlichen ohne statische Erfordernisse ausgelegt werden, wodurch die Gesamtkosten weitere reduziert werden können. Die Spritzdüseneinheit weist jeweils mindestens eine Spritzdüse zum Ausbringen der Flüssigkeit, insbesondere der Spritzbrühe, und mindestens ein Ventil zum Steuern beziehungsweise Regeln der ausgebrachten Menge an Flüssigkeit, insbesondere an Spritzbrühe, auf. Das Ventil kann in der Spritzdüse angeordnet beziehungsweise integriert sein. Das Ventil kann jedoch auch der Spritzdüse vorgeschaltet, das heißt (in Strömungsrichtung der Flüssigkeit) stromaufwärts der Spritzdüse angeordnet sein. Die Spritzdüseneinheit kann jedoch auch mehrere Spritzdüsen mit jeweils einem vorgeschalteten Ventil aufweisen. Die
Spritzdüseneinheit kann ferner auch mehrere Spritzdüsen mit nur einem den
Spritzdüsen vorgeschalteten Ventil aufweisen, so dass bei Betätigung des Ventils die Spritzbrühe mittels aller Spritzdüsen der Spritzdüseneinheit ausgebracht wird. Die Spritzdüseneinheit kann außerdem eine Endmischeinheit aufweisen, welche ausgebildet ist, die Spritzbrühe mit der Flüssigkeit und/oder dem Wirkmittel und/oder einem weiteren Wirkmittel - welche mittels entsprechender Leitungen zu der Endmischeinheit leitbar beziehungsweise führbar sind - zu vermischen. Hierbei ist es vorteilhaft, eine Kombination der Endmischeinheit mit der vorangehend beschriebenen Mischeinheit, welche in diesem Fall als
Vormischeinheit ausgebildet wäre, vorzusehen, um ein zweistufiges Mischsystem zu erhalten.
Unter einem Steuern einer Spritzdüseneinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Ansteuern der Spritzdüseneinheit verstanden werden. Das Steuern beziehungsweise Ansteuern der Spritzdüseneinheit kann ein Steuern eines zugehörigen beziehungsweise vorgeschalteten Ventils umfassen. Vorteilhafterweise umfasst das Steuern der Spritzdüseneinheit ein Öffnen und/oder Schließen der mindestens einen Spritzdüse der
Spritzdüseneinheit. Mittels Steuern der Spritzdüseneinheit kann also eine Abgabe von Flüssigkeit mittels der Spritzvorrichtung zumindest teilweise gestartet oder beendet werden.
Unter einer Gruppe von Spritzdüseneinheiten einer landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine definierte Auswahl der an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordneten
Spritzdüseneinheiten verstanden werden. Die Gruppe von Spritzdüseneinheiten umfasst zumindest zwei Spritzdüseneinheiten. Denkbar ist, dass die Gruppe von Spritzdüseneinheiten alle an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordneten Spritzdüseneinheiten umfasst. Es ist vorteilhaft, wenn die Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten eine
Teilgruppe aller Spritzdüseneinheiten der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung ist. Hierbei können die Spritzdüseneinheiten der Gruppe auf derselben Teilbreite oder auf unterschiedlichen Teilbreiten der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordnet sein. Durch das Steuern der Teilgruppe der Spritzdüseneinheiten kann die landwirtschaftliche Fläche selektiv mit der Flüssigkeit behandelt werden.
Das heißt, mit anderen Worten, dass nur ein räumlicher Teilbereich der landwirtschaftlichen Fläche mit der Flüssigkeit behandelt werden kann, um die Flüssigkeit gezielt und dosiert auf die landwirtschaftliche Fläche abzugeben.
Vorteilhaft ist es auch, wenn zumindest zwei Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung zueinander benachbart und/oder durch mindestens eine weitere Spritzdüseneinheit voneinander beabstandet angeordnet sind. Letzteres heißt, mit anderen Worten, dass zwischen zwei Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe von
Spritzdüseneinheiten eine weitere Spritzdüseneinheit angeordnet ist, die nicht Teil der ermittelten Gruppe ist. Benachbarte Spritzdüseneinheiten können beispielsweise in einem Abstand beziehungsweise in einer Reihenweite von 100 cm, 75 cm, 50 cm oder 25 cm an einem Spritzgestänge einer Feldspritze angeordnet sein. Mittels der zueinander benachbart angeordneten
Spritzdüseneinheiten der Gruppe können ausgewählte, räumlich
zusammenhängende Bereiche der landwirtschaftlichen Fläche, beispielsweise mit mehreren Pflanzen, mit der Flüssigkeit behandelt werden. Mittels der durch die mindestens eine weitere Spritzdüseneinheit voneinander beabstandet angeordneten Spritzdüseneinheiten können ausgewählte, voneinander räumlich getrennte Bereiche der landwirtschaftlichen Fläche, insbesondere einzelne Pflanzen, selektiv mit der Flüssigkeit behandelt werden.
Unter einer Eigenschaftsinformation einer landwirtschaftlichen Fläche kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information einer Eigenschaft der landwirtschaftlichen Fläche verstanden werden. Die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Fläche kann auch eine Information einer Eigenschaft einer Pflanze auf der landwirtschaftlichen Fläche sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Fläche eine Information einer physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Eigenschaft der landwirtschaftlichen Fläche und/oder der Pflanze auf der landwirtschaftlichen
Fläche ist. Die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Fläche kann ausgewählt sein aus der folgenden Gruppe von Eigenschaften
landwirtschaftlicher Flächen und/oder Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Fläche umfassend: Art, Gattung, Sorte, Sortenreinheit,
Oberflächenbeschaffenheit, Empfindlichkeit gegenüber äußeren, insbesondere mechanischen Einflüssen, Beschaffenheit eines Bodens.
Unter einer Zustandsinformation einer landwirtschaftlichen Fläche kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information eines Zustands der landwirtschaftlichen Fläche verstanden werden. Die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche kann auch eine Information eines Zustands einer Pflanze auf der landwirtschaftlichen Fläche sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche eine Information eines physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Zustands der landwirtschaftlichen Fläche und/oder der Pflanze auf der landwirtschaftlichen Fläche ist. Die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche kann ausgewählt sein aus der folgenden Gruppe von Zuständen landwirtschaftlicher Flächen und/oder Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Fläche umfassend: Alter, Wachstumsstufe, Entwicklungszustand, Gesundheitszustand, Krankheit, Nährstoffgehalt, Nährstoffmangel, Wassergehalt, Wassermangel,
Oberflächenfeuchtigkeit, Oberflächentemperatur. Ferner kann die
Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche ein Maß für eine Anzahl, eine Position oder eine Größe von Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Fläche oder ein Maß für eine Verteilung von organischem Material oder eine
Windrichtung oder ein Wert einer Windgeschwindigkeit an der
landwirtschaftlichen Fläche sein.
Unter einer Vorgabeinformation kann eine vorgegebene Information verstanden werden, aus der die Gruppe von zu steuerenden Spritzdüseneinheiten definierbar und damit ermittelbar ist. Die Vorgabeinformation kann eine explizite Auswahl beziehungsweise Vorgabe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten umfassen. Denkbar ist auch, dass die Vorgabeinformation eine
Zustandsinformation und/oder Eigenschaftsinformation der Spritzvorrichtung, inbesondere der Spritzdüseneinheit der Spritzvorrichtung umfasst. Die
Vorgabeinformation kann zum Beispiel ein Betriebszustand der
Spritzdüseneinheit, eine geometrische Eigenschaft der Spritzdüseneinheit, eine absolute und/oder relative räumliche Position der Spritzdüseneinheit umfassen. Denkbar ist, dass die Vorgabeinformation durch einen Bediener der
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung, beispielsweise über eine Eingabeeinheit vorgebbar beziehungsweise eingebbar ist oder vorgegeben beziehungsweise eingegeben wird.
Von Vorteil ist es, wenn das Verfahren einen Schritt des Ermitteins der
Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche unter Verwendung
- eines Sensorsignals einer Sensoreinheit, mittels derer die landwirtschaftliche Fläche erfasst wurde, und/oder
- einer Karte der landwirtschaftlichen Fläche. Die Sensoreinheit kann ein Sensorelement beziehungsweise einen Sensor oder auch mehrere Sensorelemente beziehungsweise Sensoren aufweisen. Die Sensoreinheit ist ausgebildet, die landwirtschaftliche Fläche zu erfassen und ein Sensorsignal zur Ermittlung der Eigenschaftsinformation und/oder
Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche auszugeben. Hierbei repräsentiert das Sensorsignal einen Wert oder ein Maß für die
Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation.
Vorteilhaft ist es, wenn die Sensoreinheit an der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung und/oder an einer separaten mobilen Einheit angeordnet ist. Denkbar ist, dass die Sensoreinheit an einem Spritzgestänge einer Feldspritze angeordnet ist. Unter einer separaten mobilen Einheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine räumlich getrennte und unabhängig von der Spritzvorrichtung bewegbare Einheit verstanden werden. Die separate mobile Einheit kann zum Beispiel ein Fahrzeug oder ein Fluggerät wie beispielsweise eine Drohne sein. Die separate mobile Einheit ist ausgebildet, die mittels der Sensoreinheit erfassten Sensorsignale an die landwirtschaftliche
Spritzvorrichtung zu übertragen. Denkbar ist, dass die separate mobile Einheit ausgebildet ist, die erfassten Sensorsignale auszuwerten beziehungsweise zu verarbeiten und die ausgewerteten beziehungsweise verarbeiteten
Sensorsignale an die landwirtschaftliche Spritzvorrichtung zu übertragen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Schritt des Ermitteins der
Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche einen Schritt des Erfassens der landwirtschaftlichen Fläche mittels einer Sensoreinheit, insbesondere einer an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung angeordneten Sensoreinheit, umfasst. Durch diese Ausgestaltung können die
Spritzdüseneinheiten angepasst an eine Eigenschaft und/oder einen aktuellen Zustand der landwirtschaftlichen Fläche gesteuert werden, um die
landwirtschaftliche Fläche bedarfsorientiert mit der Flüssigkeit zu behandeln. Die Sensoreinheit ist bevorzugt eine optische Sensoreinheit, insbesondere eine
Kamera. Zum Beispiel kann die Sensoreinheit eine Time-of-Flight- Kamera, eine Infrarotkamera oder eine Hyperspektralkamera sein. Denkbar ist auch, dass die Sensoreinheit ein Radar-, Lidar- oder Ultraschallsystem ist. Entsprechend kann das Sensorsignal ein Kamerasignal, insbesondere ein Kamerabild, ein
Radarsignal, ein Lidarsignal oder ein Ultraschallsignal sein.
Bei der Karte der landwirtschaftlichen Fläche kann es sich um eine mittels einer der beschriebenen Sensoreinheiten erzeugte Karte handeln. Die Karte kann eine Information über eine räumliche Verteilung von Nutzpflanzen und/oder
Beikräutern auf der landwirtschaftlichen Fläche aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Karte der landwirtschaftlichen Fläche eine Information über eine Beschaffenheit eines Bodens beziehungsweise einer Oberflächenbeschaffenheit oder eines Nährstoffgehalt des Bodens aufweist. Denkbar ist auch, dass die Karte der landwirtschaftlichen Fläche Zustands- und/oder
Eigenschaftsinformationen der landwirtschaftlichen Fläche aufweist. Zum
Beispiel kann die Karte eine Information über eine Historie der
landwirtschaftlichen Fläche, insbesondere Angaben zu in der Vergangenheit auf der landwirtschaftlichen Fläche angebauten Pflanzen, erzielte Ernteerträge oder andere in der Vergangenheit vorgelegene Eigenschaften oder Zustände der landwirtschaftlichen Fläche aufweisen. Die Karte kann erste Teilbereiche, in denen die landwirtschaftliche Fläche mit einer Flüssigkeit zu behandeln ist, und zweite Teilbereiche aufweisen, in denen die landwirtschaftliche Fläche mit einer weiteren Flüssigkeit oder überhaupt nicht zu behandeln ist.
Durch die Verwendung des Sensorsignals der Sensoreinheit und/oder der Karte der landwirtschaftlichen Fläche zum Ermitteln der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche erfolgt das Steuern der Spritzdüseneinheiten basierend auf Messdaten, bevorzugt auf aktuellen Messdaten, um die Spritzdüseneinheiten besonders präzise und angepasst an die landwirtschaftliche Fläche zu steuern.
Unter einer Sequenz kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine
Reihenfolge verstanden werden. Folglich umfasst das Ermitteln einer Sequenz ein Festlegen einer Reihenfolge, in beziehungsweise mit der die zu steuernden Spritzdüseneinheiten angesteuert werden. Denkbar ist, dass die
Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe im Rahmen der ermittelten Sequenz vollständig geordnet sind. Das heißt, mit anderen Worten, dass alle
Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe zeitlich versetzt gesteuert werden. Denkbar ist auch, dass die Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe im Rahmen der ermittelten Sequenz teilweise geordnet sind. Das heißt, mit anderen Worten, dass zumindest eine Spritzdüseneinheit der ermittelten Gruppe zeitlich versetzt zu den übrigen Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe gesteuert wird.
Das Ermitteln der Sequenz erfolgt basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung. Die Anweisung kann das Ermitteln einer zufälligen Sequenz vorsehen. Die Anweisung kann eine definierte Sequenz vorgeben. Hierzu kann die definierte Sequenz in einer Steuereinrichtung hinterlegt sein.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die vorgegebene und/oder vorgebbare
Anweisung auf
- der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche und/oder
- einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung basiert.
Unter einer Eigenschaftsinformation einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information einer Eigenschaft der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung verstanden werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung eine Information einer technischen Eigenschaft der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung ist. Die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung kann ausgewählt sein aus der folgenden Gruppe von
Eigenschaften landwirtschaftlicher Spritzvorrichtungen: Typ, Abmaße der
Flüssigkeitsleitungen an der Spritzvorrichtung, Steuer- und/oder Regelungszeiten elektronischer und/oder hydraulischer Steuer- und/oder Regeleinrichtungen, Öffnungs- und Schließzeiten von Ventilen, Dynamik von Ventilen, Dynamik von Druckquellen, räumlicher Abstand zwischen Spritzdüseneinheiten und
Erfassungsbereichen von an der Spritzvorrichtung angeordneten
Sensoreinheiten, technische Parameter, insbesondere Erfassungszeit, der Sensoreinheiten, Zeitdauer der Datenverarbeitung von Daten der
Sensoreinheiten. Unter einer Zustandsinformation einer landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information eines Zustands der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung verstanden werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung eine
Information eines technischen Zustands der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung ist. Die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung kann ausgewählt sein aus der folgenden Gruppe von
Zuständen landwirtschaftlicher Spritzvorrichtungen umfassend:
Flüssigkeitsvolumen in den Flüssigkeitsleitungen, an den Spritzdüseneinheiten anliegender Druck, Fahrgeschwindigkeit, Dichte der Flüssigkeit, Viskosität der Flüssigkeit, Temperatur der Flüssigkeit, Anzahl geöffneter oder geschlossener
Ventile, räumliche Position der geöffneten oder geschlossenen Ventile.
Dadurch kann die Sequenz zur Steuerung der zu steuernden
Spritzdüseneinheiten in Abhängigkeit - der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche und/oder
- einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung ermittelt werden, um die
Spritzdüseneinheiten in einer optimalen Reihenfolge zu steuern.
Der hier vorgeschlagene Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass mittels zeitlich versetzter Steuerung von Spritzdüsen einer Spritzvorrichtung im Vergleich zu einer simultanen Steuerung der Spritzdüsen eine Änderungsrate des
Volumenstroms der von der Spritzvorrichtung abgegebenen Flüssigkeit erheblich verringerbar ist. Mittels der stufenweisen beziehungsweise kaskadierten Zu- und Abschaltung von Spritzdüseneinheiten ändert sich der Volumenstrom zwar in mehreren zeitlichen Schritten, jedoch pro Schritt nur um einen geringen Wert des Volumenstroms, wodurch Druckspitzen in der Spritzvorrichtung vermeidbar sind. Durch das Verhindern von Druckschwankungen ist die landwirtschaftliche Fläche beziehungsweise sind Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Fläche mit einer konstanten Aufwandsmenge der Flüssigkeit pro zu behandelnder Fläche und einer definierten Spraycharakteristik, insbesondere einer definierten
Größenverteilung der Flüssigkeitstropfen behandelbar. Weiter sind
Überbelastungen der Spritzvorrichtung und damit einhergehende
Notabschaltungen oder Beschädigungen von Komponenten der Spritzvorrichtung verhinderbar. Ferner ist die zur Steuerung der Spritzdüsen erforderliche maximale elektrische Stromstärke durch die sequenzielle Steuerung der Spritzdüsen deutlich reduzierbar. Schließlich sind zum Erreichen dieser Vorteile keine zusätzlichen Bauteile an der Spritzvorrichtung erforderlich.
Von Vorteil ist es, wenn im Schritt des Ermitteins der Sequenz ein zeitlicher Abstand in Abhängigkeit von
- der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche und/oder
- der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung
zur zeitlich beabstandeten Steuerung der Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe ermittelt wird. Denkbar ist, dass der zeitliche Abstand beispielsweise von einer Anzahl an zu behandelnden Pflanzen auf der landwirtschaftlichen Fläche, einer Anzahl an zu steuernden Spritzdüseneinheiten, einer Länge und/oder eines Durchmessers von Flüssigkeitsleitungen an der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung und/oder einem Wert einer Fahrgeschwindigkeit der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung abhängt.
Werden alle an einer Teilbreite einer Feldspritze angeordneten
Spritzdüseneinheiten gleichzeitig und lediglich die an unterschiedlichen
Teilbreiten angeordneten Spritzdüseneinheiten zeitlich versetzt gesteuert, ist ein zeitlicher Abstand im Bereich von einer bis wenigen Millisekunden bevorzugt. Bei einem zeitlichen Abstand von zwei Millisekunden und einer Fahrgeschwindigkeit von 20 Kilometer pro Stunde, entspricht der zeitliche Abstand zwischen der Steuerung der einzelnen Teilbreiten bei insgesamt zwölf Teilbreiten einer während der sequentiellen Steuerung zurückgelegten Wegstrecke von etwa zehn Zentimeter. Werden zusätzlich noch die einzelnen Düsen auf jeder Teilbreite zeitlich versetzt gesteuert, wird ein zeitlicher Abstand zur sequentiellen
Steuerung der einzelnen Düsenelemente im Bereich von Zehntel Millisekunden, beispielsweise 0,33 Millisekunden, bevorzugt.
Hierbei ist ein rechtzeitiges Öffnen der Ventile der zu öffnenden
Spritzdüseneinheiten wichtig, damit die zu behandelnde Fläche, insbesondere detektierte Beikräuter, vollständig mit der Flüssigkeit behandelt wird. Beim Schließen der Ventile der zu schließenden Spritzdüseneinheiten ist auch ein größerer zeitlicher Abstand als beim Öffnen der Ventile denkbar, da eine
Behandlung der landwirtschaftlichen Fläche sichergestellt bleibt. In obigem Zahlenbeispiel ist beim Schließen ein zeitlicher Abstand von 5,5 Millisekunden pro Teilbreite entsprechend einer zurückgelegten Wegstrecke von etwa 30 Zentimetern.
Durch diese Ausgestaltung können die Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe zeitlich beabstandet gesteuert werden, sodass möglichst wenige
Spritzdüseneinheiten zeitgleich gesteuert werden. Damit werden
Druckschwankungen der Flüssigkeit deutlich reduziert und die Flüssigkeit mit nahezu konstanter Aufwandsmenge pro Fläche und definiertem Spritzprofil abgegeben. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung, insbesondere einer
Steuereinrichtung, ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einer
Steuereinrichtung implementiert sein.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines landwirtschaftlichen
Spritzsystems in einer Draufsicht; und
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist ein landwirtschaftliches Spritzsystem dargestellt, das in seiner
Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist.
Das landwirtschaftliche Spritzsystem 10 umfasst eine Zugmaschine 12
beziehungsweise einen Traktor 12 und eine als Anbauspritze 14 ausgebildete Spritzvorrichtung 14. Die Anbauspritze 14 ist an dem Traktor 12 angeordnet.
Die Anbauspritze 14 weist einen Flüssigkeitstank 16 für eine Spritzbrühe, ein Spritzgestänge 18 und eine Steuereinrichtung 20 auf. Das Spritzgestänge 18 ist in sieben Teilbreiten 22 unterteilt. Jede der Teilbreiten 22 weist mehrere Spritzdüseneinheiten 24 auf. Die Spritzdüseneinheiten 24 sind über nicht gezeigte Schlauchverbindungen mit dem Flüssigkeitstank 16 verbunden. Somit sind die Spritzdüseneinheiten 24 ausgebildet, die Spritzbrühe aus dem Tank 16 zu verspritzen.
Jede der Spritzdüseneinheiten 24 weist eine Spritzdüse und ein der Spritzdüse zugeordnetes Ventil auf. Das jeweilige Ventil ist stromaufwärts der zugeordneten Spritzdüse an der entsprechenden Teilbreite 22 angeordnet. Mittels Betätigung eines Ventils ist also eine Abgabe der Spritzbrühe durch die jeweils zugeordnete Spritzdüse steuerbar.
Die Steuereinrichtung 20 ist mit jeder der Spritzdüseneinheiten 24 derart elektronisch verbunden, dass die Ventile über die Steuereinrichtung 20 automatisiert betätigbar sind und eine gezielte Abgabe der Spritzbrühe durch die Spritzdüsen 24 möglich ist.
Ferner weist das Spritzgestänge 18 mehrere Kameras 26 auf. Die Kameras 26 sind mit ihren Erfassungsbereichen 28 derart zu einer Fahrtrichtung 30 des Traktors 12 und in Richtung einer mit der Spritzbrühe zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche 34 ausgerichtet, dass Beikräuter 32 auf der landwirtschaftlichen Fläche 34 in Form von Kameraaufnahmen optisch erfassbar sind. Die von den Kameras 26 erzeugten Kameraaufnahmen sind an die
Steuereinrichtung 20 elektronisch übertragbar.
Die Steuereinrichtung 20 ist ausgebildet, die Beikräuter 32 in den empfangenen Kameraaufnahmen zu identifizieren und von auf der landwirtschaftlichen Fläche 34 angebauten Nutzpflanzen zu unterscheiden. Hierzu sind in der
Steuereinrichtung 20 entsprechende, dem Fachmann bekannte Algorithmen zur Bildverarbeitung und Objekterkennung hinterlegt.
Weiter ist die Steuereinrichtung 20 ausgebildet, anhand der Kameraaufnahmen eine Position eines erkannten Beikrauts 32 auf der landwirtschaftlichen Fläche 34 relativ zu dem Spritzsystem 10 zu ermitteln. Hierfür sind in den Steuereinrichtung 20 die Ausrichtungen der Kameras 26, deren Erfassungsbereiche 28 und die Zeitdauer der elektronischen Übertragung der Kameraaufnahmen von den Kameras 26 zu der Steuereinrichtung 20 hinterlegt.
Ferner ist die Steuereinrichtung 20 ausgebildet, basierend auf der ermittelten Position des erkannten Beikrauts 32 auf der landwirtschaftlichen Fläche 34 eine
Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten 24 zu ermitteln. Hierzu sind in der Steuereinrichtung 20 Spritzbereiche 36 der Spritzdüsen in der
Steuereinrichtung 20 hinterlegt. Die Steuereinrichtung 20 ist ausgebildet, diejenigen Spritzdüseneinheiten 24 zu ermitteln, die zum Bespritzen des erkannten Beikrauts 32 mit der Spritzbrühe zu aktivieren sind. Das heißt, mit anderen Worten, die Gruppe der zu steuernden Spritzdüseneinheiten 24 wird basierend auf einer Zustandsinformation der zu behandelnden
landwirtschaftlichen Fläche 34 ermittelt. Um Spitzen des Flüssigkeitsdrucks in der Anhängespritze 14 durch gleichzeitige
Aktivierung einer Vielzahl von Spritzdüseneinheiten 24 zu vermeiden, ist die Steuereinrichtung 20 ausgebildet, eine Sequenz zur Steuerung der zu steuernden Spritzdüseneinheiten 24 der ermittelten Gruppe basierend auf einer vorgegebenen Anweisung zu ermitteln. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 20 ausgebildet, die Sequenz der zu steuernden
Spritzdüseneinheiten 24 zufällig zu ermitteln.
Schließlich ist die Steuereinrichtung 20 ausgebildet, die zu steuernden
Spritzdüseneinheiten 24 der ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz zu steuern. Hierzu sendet die Steuereinrichtung 20 mit der ermittelten Sequenz elektronische Steuersignale an die Ventile der jeweiligen Spritzdüseneinheiten 24, um die Spritzbrühe mittels der zugehörigen Spritzdüse abzugeben. Die Steuereinrichtung 20 ist ausgebildet, die einzelnen elektronischen Steuersignale an die Ventile im Abstand von wenigen Millisekunden zeitlich beabstandet zu senden.
Da sich der Traktor 12 mit der Anbauspritze 14 während der Abgabe der Spritzbrühe fortbewegt, unterscheiden sich aufgrund der zeitlich versetzten Steuerung in jedem der behandelten Bereiche 38 der landwirtschaftlichen Fläche 34 die von den einzelnen Spritzdüseneinheiten 24 abgegebene Menge an Spritzbrühe. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 1 durch das quer zur Fahrtrichtung 30 stufenförmige Profil der behandelten Bereiche 38 ersichtlich. Durch das zeitlich beabstandete Steuern der einzelnen Spritzdüseneinheiten 24 sind die Druckschwankungen der Spritzbrühe bei der Abgabe minimierbar.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier
vorgestellten Ansatzes als Verfahren 100 zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten einer zur Behandlung einer landwirtschaftlichen Fläche mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, ausgebildeten
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung.
Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 110 des Ermitteins einer Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten basierend auf einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche und/oder einer Vorgabeinformation. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt 120 des Ermitteins einer Sequenz zur Steuerung der zu steuernden Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe, basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 130 des der zu steuernden Spritzdüseneinheiten der ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz, um Druckschwankungen der Flüssigkeit bei der Steuerung der Spritzdüseneinheiten zu minimieren.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (100) zur sequenziellen Steuerung von Spritzdüseneinheiten (24) einer zur Behandlung einer landwirtschaftlichen Fläche (34) mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, ausgebildeten
landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14), mit folgenden Schritten:
- Ermitteln (110) einer Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) basierend auf einer Eigenschaftsinformation und/oder
Zustandsinformation der zu behandelnden landwirtschaftlichen Fläche (34) und/oder einer Vorgabeinformation;
- Ermitteln (120) einer Sequenz zur Steuerung der zu steuernden
Spritzdüseneinheiten (24) der ermittelten Gruppe, basierend auf einer vorgegebenen und/oder vorgebbaren Anweisung; und
- Steuern (130) der zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) der
ermittelten Gruppe mit der ermittelten Sequenz, um
Druckschwankungen der Flüssigkeit bei der Steuerung der
Spritzdüseneinheiten (24) zu minimieren.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Gruppe von zu steuernden Spritzdüseneinheiten (24) eine Teilgruppe aller Spritzdüseneinheiten (24) der landwirtschaftlichen
Spritzvorrichtung (14) ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Spritzdüseneinheiten (24) der ermittelten Gruppe an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14) zueinander benachbart und/oder durch mindestens eine weitere Spritzdüseneinheit (24) voneinander beabstandet angeordnet sind.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Eigenschaftsinformation der landwirtschaftlichen Fläche (34) eine Information einer physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Eigenschaft und/oder - die Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche (34) eine Information eines physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Zustands
der landwirtschaftlichen Fläche (34) und/oder einer Pflanze (32) auf der landwirtschaftlichen Fläche (34) ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Schritt des Ermitteins der
Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche (34) unter Verwendung
- eines Sensorsignals einer Sensoreinheit (26), mittels derer die
landwirtschaftliche Fläche (34) erfasst wurde, und/oder
- einer Karte der landwirtschaftlichen Fläche (34).
Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schritt des Ermitteins der Eigenschaftsinformation und/oder
Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Fläche (34) einen Schritt des Erfassens der landwirtschaftlichen Fläche (34) mittels einer Sensoreinheit (26), insbesondere einer an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14) angeordneten Sensoreinheit (26), umfasst.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene und/oder vorgebbare Anweisung auf
- der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche (34) und/oder
- einer Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14)
basiert.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins der Sequenz ein zeitlicher Abstand in Abhängigkeit von
- der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der
landwirtschaftlichen Fläche (34) und/oder - der Eigenschaftsinformation und/oder Zustandsinformation der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14)
zur zeitlich beabstandeten Steuerung der Spritzdüseneinheiten (24) der ermittelten Gruppe ermittelt wird.
9. Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
10. Landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) zur Behandlung einer
landwirtschaftlichen Fläche (34) mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Spritzbrühe, mit Spritzdüseneinheiten (24) und einer Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 9.
11. Landwirtschaftliches Spritzsystem (10) umfassend eine landwirtschaftliche Spritzvorrichtung (14) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (26) zum Erfassen der landwirtschaftlichen Fläche (34), wobei die Sensoreinheit (26) an der landwirtschaftlichen Spritzvorrichtung (14) und/oder an einer separaten mobilen Einheit angeordnet ist.
12. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
13. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten
Computerprogramm nach Anspruch 12.
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