NL1002710C2 - Werkwijze en inrichting voor het toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Werkwijze en inrichting voor het toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas, waarbij voor het vaststellen van het al dan niet aanwezig zijn van het gewas detectiemiddelen worden gebruikt, die over het oppervlak worden verplaatst en die bij het waarnemen van gewas een toevoerorgaan activeren voor het toevoeren van materiaal aan het gewas.

10 In het bijzonder wordt hierbij gedacht aan het bestrijden van onkruid vormend gewas, waarbij een zo optimaal mogelijk gebruik moet worden gemaakt van bestrijdingsmiddelen ter vermijding van milieuproblemen. Het zal echter duidelijk zijn, dat het voorstel volgens onderhavige uitvinding ook toepasbaar is om bijvoorbeeld op 15 optimale wijze voedingsmiddelen aan planten of dergelijke toe te voeren.

Er zijn reeds werkwijzen voorgesteld, waarbij de intensiteit van het opvallend zonlicht wordt gemeten alsmede de door het gewas afgegeven rode en infrarode straling en om afhankelijk van 20 de verhouding tussen deze gemeten waarden het toevoerorgaan voor het toevoeren van materiaal al dan niet te activeren. De opbouw van de voor het uitvoeren van deze werkwijze benodigde inrichting is gecompliceerd en kwetsbaar, terwijl de inrichting verder slechts overdag te gebruiken is.

25 Ook is een systeem voorgesteld, waarbij twee actieve belichtingsbronnen worden gebruikt, waarvan er een rood licht en de ander infrarood licht uitstraalt. Het vanaf de grond en/of gewas gereflecteerde licht wordt met een detector waargenomen. Het door de detector afgegeven signaal is afhankelijk van de verhouding tussen 30 teruggekaatst rood licht en teruggekaatst infrarood licht. Daar gewas hoofdzakelijk infrarood licht terugkaatst en de bodem zowel rood als infrarood licht terugkaatst kan op deze wijze gewas worden onderscheiden van de ondergrond. Een nadeel hiervan is onder meer dat meerdere lichtbronnen nodig zijn en dat bij reflecterende ondergrond 35 het moeilijk zal zijn onderscheid te maken tussen gewas en ondergrond.

1002710 2

Met de uitvinding wordt beoogd een werkwijze en inrichting te verkrijgen, waarbij de aan de bekende werkwijzen en inrichtingen klevende nadelen kunnen worden vermeden.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt, doordat het 5 oppervlak wordt verlicht met behulp van een lichtbron, die over het oppervlak wordt verplaatst en de met de lichtbron over het oppervlak bewegende detectiemiddelen infrarode straling waarnemen en bij het overschrijden van een bepaalde drempelwaarde van de waargenomen infrarode straling een signaal opwekken voor het activeren van het 10 toevoerorgaan.

Hierbij wordt gebruik gemaakt van het feit, dat het chlorofyl in de planten infrarood licht uitstraalt bij belichting van de planten.

Op deze wijze kan onder gebruikmaking van eenvoudige 15 middelen een effectieve nauwkeurige toevoer van materiaal op gewenste plaatsen worden bewerkstelligd, terwijl men daarbij geheel onafhankelijk is van weersomstandigheden en het mogelijk is de werkwijze ook s’nachts toe te passen.

Een eenvoudige en doelmatige inrichting, in het bijzonder 20 geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt gevormd door een verplaatsbare inrichting voor het toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas voorzien van detectiemiddelen voor het waarnemen van het gewas en van een toevoerorgaan, dat bij het waarnemen van gewas door de detectiemiddelen kan worden 25 geactiveerd voor het toevoeren van het materiaal aan het gewas, waarbij volgens de uitvinding de inrichting is voorzien van een in de richting van het oppervlak licht uitstralende lichtbron en van een infrarode straling opnemende detector, via welke het toevoerorgaan in werking kan worden gesteld indien het niveau van de waargenomen 30 infrarode straling een bepaalde drempelwaarde overschrijdt.

Een dergelijke inrichting kan een eenvoudige en weinig storingsgevoelige opbouw hebben.

Een verder aspect van de uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het ten opzichte van de omgeving onderscheiden van 35 chlorofyl bevattende voorwerpen.

1002710 3

In de praktijk bestaat behoefte aan een eenvoudige inrichting voor het onderkennen van de aanwezigheid van chlorofyl bevattende voorwerpen.

Volgens de uitvinding is dit te bereiken met een 5 inrichting, die is voorzien van een lichtbron waarmede licht kan worden uitgestraald alsmede van een infrarode straling opnemende detector via welke signalen kunnen worden opgewekt indien het niveau van de waargenomen straling een bepaalde drempelwaarde overschrijdt.

Met behulp van de door de aanwezigheid van chlorofyl 10 bevattende voorwerpen opgewekte signalen kunnen dan bijvoorbeeld gewenste processen of handelingen op gang worden gebracht.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.

Figuur 1 toont schematisch een bovenaanzicht op een 15 inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont op grotere schaal een blokschema, waarin onder meer de lichtbron, de infrarood-detector en het toevoerorgaan is opgenomen.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een voertuig 1, 20 bijvoorbeeld een landbouwtrekker, welke is voorzien van een gestel 2 en van het gestel ondersteunende wielen 3. Met behulp van met een tweetal wielen 3 gekoppelde sensors 4 wordt tijdens bedrijf de snelheid van het voertuig 1 in de richting volgens pijl A gemeten en toegevoerd aan een centrale gegevens verwerkende eenheid of computer 25 5.

Het voertuig is verder voorzien van een aantal in een zich dwars op de beoogde voortbewegingsrichting van de inrichting tijdens bedrijf (pijl A) uitstrekkende rij opgestelde detectors 6. Iedere detector 6 hangt samen met een in de nabijheid daarvan opgesteld 30 toevoerorgaan 7 voor het toevoeren van materiaal aan op de grond staand gewas.

Zoals nader in figuur 2 is weergegeven is nabij iedere detector 6 een tijdens bedrijf zichtbaar licht afgevende lichtbron 8 opgesteld, welke lichtbron bijvoorbeeld wordt gevormd door een LED of 35 diodelaser.

1002710 4

Deze lichtbron 8 wordt aangestuurd vanaf de centrale verwerkingseenheid of computer 5. Hiertoe wordt voor het regelen van de lichtintensiteit een periodiek, bijvoorbeeld sinusvormig signaal met gebruikelijk een frequentie van 50 kHz vanaf de eenheid 5 gestuurd 5 naar een de lichtbron 8 aansturend aandrijfcircuit 9. Het zal echter duidelijk zijn, dat ook andere frequenties bruikbaar zijn.

Voor de lichtbron 8 is een optisch filter 10 opgesteld, dat eventuele in het door de lichtbron 8 uitgezonden licht aanwezige infrarode componenten uitfiltert.

10 Met behulp van de lichtbron 8 wordt, zoals in figuur 2 aangeduid, de bodem 1Γ, waarop zich gewas kan bevinden verlicht en op de bodem aanwezig gewas, zoals bijvoorbeeld onkruid, licht hierbij dankzij het in het gewas aanwezig chlorofyl in het infrarood gebied op, terwijl niet-plantaardig materiaal geen infrarode straling zal 15 uitzenden.

De infrarode straling zal worden waargenomen door de bijvoorbeeld door een fotodiode gevormde detector 6. Om te voorkomen, dat zichtbaar licht de detector 6 bereikt is voor de detector een filter 11 aangebracht, dat bewerkstelligt, dat slechts infrarode 20 straling wordt doorgelaten naar de detector 6 en de detector 6 dus ongevoelig is voor reflectie van zichtbaar licht, dat door de lichtbron 8 is uitgezonden. Bij ontvangst van infrarode straling zal de detector een signaal afgeven waarvan de grootte afhangt van de intensiteit van de ontvangen infrarode straling.

25 Nu bevat zonlicht een infrarode component, die ondanks de aanwezigheid van het filter 11 de detector 6 toch kan bereiken en zo aanleiding kan geven tot een detectorsignaal SI. Het detectorsignaal S2, dat is opgewekt door de door het gewas uitgezonden infrarode straling tengevolge van de belichting door de lichtbron 8 varieert in 30 de tijd op dezelfde wijze als het door de centrale verwerkingseenheid 5 aan de lichtbron 8 toegevoerde signaal met gebruikelijk een frequentie van 50 kHz. Het door de infrarode straling van het gewas opgewekte detectorsignaal S2 is dus een hoog frequent signaal, terwijl daarentegen het eventueel door het zonlicht opgewekte detectorsignaal 35 SI een laag frequent signaal is. Hierdoor wordt de mogelijkheid .10 0 2 7 10 5 geschapen, het door het belichte gewas opgewekte detectorsignaal S2 te scheiden uit het totale door de detector 6 opgewekte signaal.

Het door de detector 6 opgewekte signaal wordt via een voorversterker 12 toegevoerd aan een grendel versterker 13 waaraan 5 vanuit de centrale verwerkingseenheid of computer 5 een kloksignaal wordt toegevoerd met dezelfde frequentie en fase als het aan de lichtbron 8 toegevoerde signaal. Hierbij wordt de door zonlicht veroorzaakte component van het signaal van detector 6 geblokkeerd. Het uiteindelijk door de grendel versterker 13 (lock-in versterker) aan de 10 centrale verwerkingseenheid of computer 5 geleverde signaal is zodoende uitsluitend afhankelijk van het door de detector 6 opgewekte signaal, dat afhankelijk is van de lichtbron 8.

Op deze wijze is de werking van de inrichting uitsluitend afhankelijk van de verlichting gegeven door de lichtbron 8 en dus 15 ongevoelig voor de bestraling door zonlicht, waardoor de inrichting zowel overdag als s’nachts kan werken met gelijkblijvende resultaten.

Het via de grendel versterker 13 aan de centrale verwerkingseenheid of computer 5 gegeven signaal is een maat voor de hoeveelheid door de detector 6 waargenomen plantmateriaal. Op basis 20 van dit signaal en de van de snelheidssensors verkregen signalen wordt bepaald of een aandrijforgaan 14 voor het aandrijven van een toevoer-orgaan 7 voor het toevoeren van materiaal aan de plant, bijvoorbeeld een spuitmondstuk voor het toevoeren van een vloeibaar bestrijdingsmiddel, al dan niet in werking wordt gesteld. Het van de detector 6 25 ontvangen signaal moet hiertoe een drempelwaarde overschrijden.

Indien de detector 6 op enige afstand van het bijbehorende toevoerorgaan 7 is opgesteld zal de centrale verwerkingseenheid of computer 5 deze afstand in rekening moeten nemen bij het bepalen van het tijdstip, waarop het aandrijforgaan 14 in werking wordt gesteld om 30 het desbetreffende toevoerorgaan 7 in werking te stellen nadat de daarbij behorende detector 6 een een bepaalde drempelwaarde overschrijdend signaal heeft afgegeven bij het waarnemen van infrarode straling.

Indien de detector 6 en het daarbij behorende toevoerorgaan 35 7 dicht nabij elkaar zijn opgesteld kan het toevoerorgaan 7 direct bij het overschrijden van de drempelwaarde van het door de detector 6 1002710 6 afgegeven signaal in werking worden gesteld. Het zal duidelijk zijn, dat zo ieder van de in een rij opgestelde toevoerorganen 7 onafhankelijk van de andere toevoerorganen in werking kan worden gesteld.

Verder is de uitvoering zodanig getroffen, dat indien de 5 sensors 4 aangeven, dat het voertuig 1 stil staat, de toevoerorganen niet in werking zullen worden gesteld.

Uiteraard zijn er binnen de geest en beschermingsomvang van de uitvinding ook aanvullingen en wijzigingen op de uitvinding denkbaar.

10 Zo kunnen de hierboven beschreven onderdelen 5-14 ook worden gebruikt voor het onderkennen van andere chlorofyl bevattende voorwerpen dan bijvoorbeeld op de grond staand onkruid, waarbij het tijdens bedrijf aangestuurde orgaan 7 eventueel voor andere doeleinden kan worden gebruikt dan voor het toevoeren van materiaal aan de 15 waargenomen voorwerpen.

In plaats van op een voertuig te zijn gemonteerd kan het ook om een draagbare inrichting gaan.

1002710

Claims (10)

1. Werkwijze voor het toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas, waarbij voor het vaststellen van het al dan 5 niet aanwezig zijn van het gewas detect!emiddelen worden gebruikt, die over het oppervlak worden verplaatst en die bij het waarnemen van gewas een toevoerorgaan activeren voor het toevoeren van materiaal aan het gewas, met het kenmerk, dat het oppervlak wordt verlicht met behulp van een lichtbron, die over het oppervlak wordt verplaatst en 10 de met de lichtbron over het oppervlak bewegende detect!emiddelen infrarode straling waarnemen en bij het overschrijden van een bepaalde drempelwaarde van de waargenomen infrarode straling een signaal opwekken voor het activeren van het toevoerorgaan.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 eventueel vanaf de lichtbron afkomstig infrarode straling niet naar het oppervlak wordt doorgelaten.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat slechts infrarode straling naar de detectiemiddelen wordt doorgelaten.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het 20 kenmerk, dat voor het aansturen van de lichtbron een hoog frequent periodiek signaal wordt gebruikt en van de signalen opgewekt door de detectiemiddelen voor het waarnemen van infrarode straling slechts het hoog frequente signaal wordt benut voor het aansturen van het toevoerorgaan.

5. Verplaatsbare inrichting voor het toevoeren van materiaal aan op een oppervlak staand gewas, voorzien van detectiemiddelen voor het waarnemen van het gewas en van een toevoerorgaan, dat bij het waarnemen van gewas door de detectiemiddelen kan worden geactiveerd voor het toevoeren van materiaal aan het gewas, met het kenmerk, dat 30 de inrichting is voorzien van een in de richting van het oppervlak licht uitstralende lichtbron en van een infrarode straling opnemende detector, via welke het toevoerorgaan in werking kan worden gesteld indien het niveau van de waargenomen infrarode straling een bepaalde drempelwaarde overschrijdt.

6. Inrichting voor het ten opzichte van de omgeving onder scheiden van chlorofyl bevattende voorwerpen, met het kenmerk, dat de 1002710 inrichting is voorzien van een lichtbron waarmede licht kan worden uitgestraald alsmede van een infrarode straling opnemende detector via welke signalen kunnen worden opgewekt indien het niveau van de waargenomen infrarode straling een bepaalde drempelwaarde overschrijdt.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat in de stralengang van de lichtbron een filter is opgesteld, dat geen infrarode straling doorlaat.

8. Inrichting volgens een der conclusies 5-7, met het kenmerk, dat voor de detector een filter is aangebracht, dat alleen infrarode 10 straling doorlaat.

9. Inrichting volgens een der conclusies 5-8, met het kenmerk, dat middelen zijn aangebracht om de lichtbron aan te sturen met een hoog frequent periodiek signaal, terwijl de detector is aangesloten op middelen, welke slechts een van de detector afkomstig hoog frequent 15 signaal doorlaten.

10. Inrichting volgens een der conclusies 5-9, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van ten minste een de verplaatsings-snelheid van de inrichting vaststellende sensor, welke een het in werking stellen van het toevoerorgaan beïnvloedend signaal afgeeft. 1002710