DE102017208577A1 - Method for controlling a dispensing unit and / or an agricultural machine with the dispensing unit - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren (100) zur Ansteuerung einer Abgabeeinheit und/oder einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit der Abgabeeinheit, wobei die Abgabeeinheit mindestens ein Düsenelement aufweist, wobei das Düsenelement ausgebildet ist, eine Flüssigkeit, die insbesondere ein Pflanzenschutzmittel oder ein Düngemittel aufweist, abzugeben, mit folgenden Schritten:- Erfassen (130) einer Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit; und- Ansteuern (120) des Abgabeeinheit und/oder der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von der erfassten Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit, um eine definierte Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit zu erzielen.The subject matter of the present invention is a method (100) for actuating a dispensing unit and / or an agricultural machine with the dispensing unit, wherein the dispensing unit has at least one nozzle element, wherein the nozzle element is formed, a liquid which in particular comprises a pesticide or a fertilizer, with the following steps: - detecting (130) a characteristic of the dispensed liquid; and-driving (120) of the dispensing unit and / or the agricultural machine in response to the detected characteristic of the discharged liquid in order to achieve a defined liquid characteristic of the discharged liquid.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Abgabeeinheit und/oder einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit der Abgabeeinheit, ein Steuergerät zur Ausführung des Verfahrens sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Abgabesystem mit der Abgabeeinheit und die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit der Abgabeeinheit.The invention relates to a method for controlling a dispensing unit and / or an agricultural machine with the dispensing unit, a control device for carrying out the method and a machine-readable storage medium on which the computer program is stored. The subject of the present invention is also a dispensing system with the dispensing unit and the agricultural machine with the dispensing unit.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung einer Abgabeeinheit und/oder einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit der Abgabeeinheit, wobei die Abgabeeinheit mindestens ein Düsenelement aufweist, wobei das Düsenelement ausgebildet ist, eine Flüssigkeit, die insbesondere ein Pflanzenschutzmittel oder ein Düngemittel aufweist, abzugeben, mit folgenden Schritten:
- - Erfassen einer Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit; und
- - Ansteuern des Abgabeeinheit und/oder der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von der erfassten Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit, um eine definierte Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit zu erzielen.
- - Detecting a characteristic of the discharged liquid; and
- - Controlling the dispensing unit and / or the agricultural machine depending on the detected characteristic of the discharged liquid in order to achieve a defined liquid characteristic of the discharged liquid.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Steuergerät zur Ausführung des Verfahrens, ein Abgabesystem und eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine. Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.The subject of the present invention is furthermore a control device for carrying out the method, a dispensing system and an agricultural working machine. Furthermore, the subject of the present invention is a computer program and a machine-readable storage medium.
Unter einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Arbeitsmaschine verstanden werden, die in der Landwirtschaft verwendbar ist. Bei der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine kann es sich um ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug wie beispielsweise einen Traktor oder eine selbstfahrende Spritze handeln. Denkbar ist auch, dass es sich bei der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine um ein Agrarflugzug oder einen Agrarhubschrauber handelt.In the context of the present invention, an agricultural working machine can be understood to mean a working machine that can be used in agriculture. The agricultural work machine may be an agricultural utility vehicle such as a tractor or a self-propelled sprayer. It is also conceivable that the agricultural machine is an agricultural flight or an agricultural helicopter.
Unter einer Abgabeeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, mittels derer eine Flüssigkeit, insbesondere eine ein Pflanzenschutzmittel oder ein Düngemittel aufweisende Flüssigkeit, abgebbar ist. Die Abgabeeinheit kann zum Beispiel ein Pflanzenschutzgerät oder ein Spritzgerät sein. Die Abgabeeinheit kann an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angeordnet sein. Dabei kann die Abgabeeinheit an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Abgabeeinheit auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Abgabeeinheit an die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine angehängt werden.In the context of the present invention, a dispensing unit can be understood to be a unit by means of which a liquid, in particular a liquid containing a pesticide or a fertilizer, can be dispensed. The dispensing unit may be, for example, a crop protection device or sprayer. The dispensing unit can be arranged on the agricultural machine. In this case, the dispensing unit can be mounted on a hydraulic device of the agricultural machine. It is also conceivable that the dispensing unit is constructed on a loading surface of the agricultural machine. Alternatively, the dispensing unit may be attached to the agricultural machine.
Unter einem Düsenelement kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden werden, mittels dessen die Abgabeeinheit die Flüssigkeit abgibt. Bei dem Düsenelement kann es sich um eine Spritzdüse handeln. Das Düsenelement kann die Flüssigkeit als Spray oder als Flüssigkeitsstrahl abgeben.In the context of the present invention, a nozzle element can be understood to be an element by means of which the dispensing unit discharges the liquid. The nozzle element may be a spray nozzle. The nozzle element can deliver the liquid as a spray or as a liquid jet.
Unter einer Flüssigkeitscharakteristik können im Rahmen der vorliegenden Erfindung Eigenschaften einer Flüssigkeit verstanden werden, die für die Flüssigkeit charakteristisch sind. Bei der Flüssigkeitscharakteristik kann sich es zum Beispiel um einen Grad der Zerstäubung oder einer Verwirbelung der Flüssigkeit, insbesondere um eine Größe oder eine Größenverteilung von Flüssigkeitstropfen oder des Flüssigkeitsstrahls, handeln. Denkbar ist auch, dass die Flüssigkeitscharakteristik eine räumliche Verteilung, eine Ausbreitungsrichtung oder einen Volumenstrom der Flüssigkeit beschreibt. Denkbar ist ferner, dass es sich bei der Flüssigkeitscharakteristik um eine chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit handelt, beispielsweise um ein Mischungsverhältnis von Wasser und einem Pflanzenschutzmittel oder Düngemittel.In the context of the present invention, a liquid characteristic can be understood as meaning properties of a liquid that are characteristic of the liquid. The liquid characteristic may be, for example, a degree of atomization or turbulence of the liquid, in particular a size or a size distribution of liquid droplets or of the liquid jet. It is also conceivable that the liquid characteristic describes a spatial distribution, a propagation direction or a volume flow of the liquid. It is also conceivable that the liquid characteristic is a chemical composition of the liquid, for example a mixing ratio of water and a crop protection agent or fertilizer.
Unter einem Pflanzenschutzmittel kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Wirkstoff verstanden werden, der ausgebildet ist, eine Pflanze vor einem Schadorganismus zu schützen, ein Wachstum einer Pflanze zu regulieren oder eine unerwünschte Pflanze zu vernichten beziehungsweise deren Wachstum zu hemmen. Zum Beispiel kann das Pflanzenschutzmittel ein Insektizid, ein Wachstumsregulator oder ein Herbizid sein. Unter einem Düngemittel kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Nährstoffmittel verstanden werden, das an eine Pflanze oder an einen Boden um die Pflanze zu einer Förderung eines Wachstums der Pflanze abgegeben wird. Zum Beispiel kann das Düngemittel ein anorganischer Mineraldünger oder ein organischer Dünger sein.In the context of the present invention, a plant protection agent can be understood as meaning an active ingredient which is designed to protect a plant from a harmful organism, to regulate a growth of a plant or to destroy an undesired plant or to inhibit its growth. For example, the crop protection agent may be an insecticide, a growth regulator or a herbicide. In the context of the present invention, a fertilizer can be understood as meaning a nutrient agent which is delivered to a plant or to a soil around the plant in order to promote a growth of the plant. For example, the fertilizer may be an inorganic mineral fertilizer or an organic fertilizer.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Steuergerät ermöglichen es, eine definierte Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen auf die abgegebene Flüssigkeit zu erzielen. Mittels des Erfassens der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit nach Abgabe der Flüssigkeit kann ein Wert der Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit ermittelt werden, der von den Umwelteinflüssen wie beispielsweise Luftgeschwindigkeit oder Lufttemperatur beeinflusst beziehungsweise gestört wird. Die Abgabeeinheit und/oder die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine können in Abhängigkeit von diesem aktuellen Wert der Flüssigkeitscharakteristik derart angesteuert werden, dass eine Störung der Flüssigkeitscharakteristik durch Umwelteinflüsse kompensiert wird. Damit kann eine für das Abgeben der Flüssigkeit und/oder das Verteilen auf einer Pflanze und/oder einem Boden besonders vorteilhafte Flüssigkeitscharakteristik besonders robust erzielt beziehungsweise eingestellt wird. The inventive method and the control device according to the invention make it possible to achieve a defined liquid characteristic of the discharged liquid, taking into account environmental influences on the discharged liquid. By detecting the characteristic of the dispensed liquid after dispensing the liquid, a value of the liquid characteristic of the dispensed liquid can be determined, which is influenced or disturbed by the environmental influences such as air velocity or air temperature. The dispensing unit and / or the agricultural working machine can be controlled in dependence on this current value of the liquid characteristic such that a disturbance of the liquid characteristic is compensated by environmental influences. In this way, a liquid characteristic which is particularly advantageous for dispensing the liquid and / or distributing it to a plant and / or a soil can be achieved or set particularly robustly.
Von Vorteil ist es, wenn die Flüssigkeit von dem Düsenelement als Flüssigkeitsstrahl und/oder als Spray abgegeben wird. Unter einem Spray kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die durch Druck aus einer Abgabeeinheit in Tropfen abgegeben beziehungsweise zerstäubt beziehungsweise versprüht wird. Die Flüssigkeit wird beim Abgeben in Tropfen zerteilt und bildet einen Flüssigkeitsnebel beziehungsweise ein Aerosol aus. Mittels Abgabe der Flüssigkeit als Spray kann die Flüssigkeit aufgrund der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit besonders gleichförmig abgegeben werden. Dadurch kann beispielsweise eine Pflanze mit einem Pflanzenschutzmittel gleichmäßig benetzt beziehungsweise befeuchtet werden. Unter einem Flüssigkeitsstrahl kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Strahl einer Flüssigkeit verstanden werden, wobei dem Strahl ein Strahldurchmesser und eine definierte Vorzugsrichtung der Strahlausbreitung zuordenbar ist. Im Gegensatz zum Spray liegt die Flüssigkeit im Flüssigkeitsstrahl vorwiegend nicht in einzelnen Tropfen vor beziehungsweise bildet kein Aerosol aus. Mittels Abgabe der Flüssigkeit als Flüssigkeitsstrahl kann die Flüssigkeit gezielt in einem räumlich begrenzten Bereich beziehungsweise auf eine räumliche begrenzte Fläche abgegeben werden. Dadurch kann beispielsweise ein Düngemittel gezielt auf einen Boden neben einer Pflanze abgegeben werden und ein Verätzen von Blättern der Pflanze verhindert werden.It is advantageous if the liquid is discharged from the nozzle element as a liquid jet and / or as a spray. In the context of the present invention, a spray can be understood to mean a liquid which is dispensed or atomized or sprayed into droplets by pressure from a dispensing unit. When dispensed, the liquid is broken up into drops and forms a liquid mist or an aerosol. By dispensing the liquid as a spray, the liquid can be discharged particularly uniformly due to the drops in the discharged liquid. As a result, for example, a plant can be evenly wetted or moistened with a pesticide. In the context of the present invention, a liquid jet can be understood to be a jet of a liquid, it being possible for the jet to be assigned a beam diameter and a defined preferred direction of beam propagation. In contrast to the spray, the liquid in the liquid jet is predominantly not present in individual drops or forms no aerosol. By delivering the liquid as a liquid jet, the liquid can be dispensed selectively in a spatially limited area or on a limited spatial area. As a result, for example, a fertilizer can be dispensed selectively on a floor next to a plant and a staining of leaves of the plant can be prevented.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Kenngröße mittels einer optischen und/oder akustischen Erfassungseinheit erfasst wird. Unter einer optischen Erfassungseinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Erfassungseinheit verstanden werden, mittels derer die abgegebene Flüssigkeit optisch erfasst werden kann. Beispielsweise handelt es sich bei der optischen Erfassungseinheit um eine Kamera beziehungsweise eine Kombination aus einer Lichtquelle und einer Kamera. Hierbei können die Lichtquelle und die Kamera eine Lichtquelle und eine Kamera für den für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts oder für den nahinfraroten oder den ultravioletten Wellenlängenbereich sein. Die optische Erfassungseinheit kann senkrecht, parallel oder geneigt zu einer Ausbreitungsrichtung der mittels des Spritzenelements abgegebenen Flüssigkeit angeordnet sein. In Abhängigkeit von der Anordnung der optischen Erfassungseinheit kann nur die abgegebene Flüssigkeit oder zusätzlich eine mittels der abgegebenen Flüssigkeit benetzte beziehungsweise befeuchtete Pflanze oder ein befeuchteter Boden erfasst werden.It is also advantageous if the parameter is detected by means of an optical and / or acoustic detection unit. In the context of the present invention, an optical detection unit can be understood as meaning a detection unit by means of which the discharged liquid can be optically detected. By way of example, the optical detection unit is a camera or a combination of a light source and a camera. Here, the light source and the camera may be a light source and a camera for the wavelength range of the light visible to the human eye or for the near-infrared or ultra-violet wavelength range. The optical detection unit can be arranged perpendicular, parallel or inclined to a propagation direction of the liquid emitted by means of the syringe element. Depending on the arrangement of the optical detection unit, only the discharged liquid or, in addition, a plant moistened or humidified by means of the dispensed liquid or a moistened floor can be detected.
Unter einer akustischen Erfassungseinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Erfassungseinheit verstanden werden, mittels derer die abgegebene Flüssigkeit akustisch erfasst werden kann. Bei der akustischen Erfassungseinheit handelt es sich beispielsweise um einen Ultraschallsensor beziehungsweise eine Kombination aus einem Ultraschallsender und einem Ultraschallempfänger. Hierbei ist es zu einer Verbesserung der Erfassung der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit vorteilhaft, wenn die Wellenlänge des Ultraschalls an die zu ermittelnde Größe der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit näherungsweise angepasst wird. Die Bestimmung der Flugzeit der ausgesandten Pulse (time-of-arrival) bietet Informationen über die räumliche Ausdehnung beziehungsweise Begrenzung der abgegebenen Flüssigkeit. Mittels Frequenzanalysen der empfangenen Signale der Ultraschallsensoren kann die Größe der Tropfen und die räumliche Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit ermittelt werden. Ferner können Geschwindigkeitsunterschiede einzelner empfangener Ultraschallpulse und Frequenzverschiebungen der empfangenen Ultraschallwellen relativ zu den gesendeten Ultraschallwellen analysiert werden, um die räumliche Verteilung der Tropfen, die Größenverteilung der Tropfen oder ein Impedanzunterschied zwischen der Umgebungsluft und der abgegebenen Flüssigkeit zu bestimmen. Frequenzen für Ultraschall in Luft liegen im Bereich von 30 kHz bis 400 kHz. Entsprechend nehmen die Wellenlängen der Ultraschallwellen bei einer Schallgeschwindigkeit von circa 340 m/s Werte von unter einem Millimeter bis zu einigen Zentimetern an. Ultraschall durchdringt Objekte, deren räumliche Ausdehnung deutlich kleiner ist als die Wellenlänge. Flüssigkeitstropfen verhalten sich gegenüber den Ultraschallwellen als Punktstreuer mit sehr geringer Intensität der Reflexion. Die einzelnen, an den Flüssigkeitstropfen reflektierten Ultraschallwellen überlagern sich und ergeben eine Gesamtreflexion. Hierbei verursachen größere Tropfen in der Flüssigkeit höhere Amplituden in dem gemessenen Signal der Gesamtreflexion. Die Dichte der räumlichen Tropfenverteilung spiegelt sich, in Abhängigkeit von der Ultraschallfrequenz und der Tropfengröße, in der Frequenz der gemessenen Reflexionspulse wider. Mittels einer Variation der Frequenz beziehungsweise der Wellenlänge der ausgesendeten Ultraschallpulse lässt sich das Reflexionsverhalten der Flüssigkeitstropfen in Abhängigkeit der Ultraschallfrequenz untersuchen. Das heißt, mit anderen Worten, dass die Flüssigkeit bezüglich ihres Reflexionsverhaltens als Funktion der Ultraschallfrequenz durchmustert beziehungsweise gescannt wird. Denkbar ist auch, dass man eine Vielzahl von Ultraschallsensoren an räumlich beabstandeten Positionen anordnet, um zum Beispiel die räumliche Ausdehnung der abgegebenen Flüssigkeit, die Größenverteilung der Tropfen oder die räumliche Anordnung der Tropfen in der Flüssigkeit besonders präzise zu bestimmen.In the context of the present invention, an acoustic detection unit can be understood to be a detection unit by means of which the emitted fluid can be detected acoustically. The acoustic detection unit is, for example, an ultrasound sensor or a combination of an ultrasound transmitter and an ultrasound receiver. In this case, it is advantageous to improve the detection of the characteristic of the liquid dispensed if the wavelength of the ultrasound is approximately adapted to the size of the drops to be determined in the dispensed liquid. The determination of the time of flight of the emitted pulses (time-of-arrival) provides information about the spatial extent or limitation of the discharged liquid. By means of frequency analyzes of the received signals of the ultrasonic sensors, the size of the drops and the spatial distribution of the drops in the dispensed liquid can be determined. Further, velocity differences of individual received ultrasonic pulses and frequency shifts of the received ultrasonic waves relative to the transmitted ultrasonic waves may be analyzed to determine the spatial distribution of the drops, the size distribution of the drops, or an impedance difference between the ambient air and the dispensed liquid. Ultrasonic air frequencies are in the range of 30 kHz to 400 kHz. Accordingly, the wavelengths of the ultrasonic waves at a speed of about 340 m / s assume values of less than one millimeter up to a few centimeters. Ultrasound penetrates objects whose spatial extent is significantly smaller than the wavelength. Liquid droplets behave opposite the ultrasonic waves as point scatterers with very low intensity of reflection. The individual ultrasonic waves reflected from the liquid drop are superimposed and give a total reflection. Here, larger drops in the liquid cause higher amplitudes in the measured total reflection signal. The density of spatial Drop distribution is reflected in the frequency of the measured reflection pulses, depending on the ultrasound frequency and droplet size. By means of a variation of the frequency or the wavelength of the emitted ultrasound pulses, the reflection behavior of the liquid droplets can be investigated as a function of the ultrasound frequency. In other words, the liquid is screened or scanned for its reflection behavior as a function of the ultrasonic frequency. It is also conceivable that a plurality of ultrasonic sensors are arranged at spatially-spaced positions in order to determine, for example, the spatial extent of the liquid delivered, the size distribution of the droplets or the spatial arrangement of the droplets in the liquid in a particularly precise manner.
Insbesondere kann es sich bei dem Ultraschallsensor um einen Phased-Array-Ultraschallsensor beziehungsweise einen Gruppenstrahler für Ultraschall handeln. Im Gegensatz zu einem einfachen Ultraschallsensor weist der Phased-Array-Ultraschallsensor mehrere kleine Ultraschallsensoren auf. Die Ultraschallsensoren sind beispielsweise in einer gemeinsamen Gehäuseeinheit als Linien-Array angeordnet. Denkbar ist auch, dass die Ultraschallsensoren als Matrix-Array oder kreisförmiges Array angeordnet sind. Die Ultraschallsensoren können unabhängig voneinander angesteuert werden. Insbesondere können die Ultraschallsensoren derart angesteuert werden, dass sich von den Ultraschallsensoren induzierte Ultraschallwellen konstruktiv überlagern und ein Fokus der Ultraschallwellen erzeugt wird. Die Ausgestaltung des Fokus' der Ultraschallwellen hängt hierbei auch von der Anordnung der Ultraschallsensoren in dem Array an. Dieser Fokus der Ultraschallwellen kann durch definierte Ansteuerung der einzelnen Ultraschallsensoren räumlich verschoben werden. Durch die räumliche Verschiebung des Fokus' ist eine sequentielle Erzeugung einer Bildinformation über ein mittels des Phased-Array-Ultraschallsensors erfasstes Objekt möglich. Messbar ist sowohl die Transmission von Ultraschallwellen durch die abgegebene Flüssigkeit mittels eines von einem Ultraschallsender räumlich distanzierten und geeignet angeordneten Ultraschallempfängers als auch die Reflexion von Ultraschallwellen an der abgegebenen Flüssigkeit mittels eines oder mehreren Ultraschallsensoren.In particular, the ultrasound sensor may be a phased array ultrasound sensor or a phased array ultrasound. In contrast to a simple ultrasonic sensor, the phased array ultrasonic sensor has a plurality of small ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors are arranged, for example, in a common housing unit as a line array. It is also conceivable that the ultrasonic sensors are arranged as a matrix array or a circular array. The ultrasonic sensors can be controlled independently of each other. In particular, the ultrasonic sensors can be controlled in such a way that superimposed by the ultrasonic sensors induced ultrasonic waves constructively and a focus of the ultrasonic waves is generated. The configuration of the focus of the ultrasonic waves also depends on the arrangement of the ultrasonic sensors in the array. This focus of the ultrasonic waves can be spatially shifted by defined control of the individual ultrasonic sensors. Due to the spatial displacement of the focus, a sequential generation of image information via an object detected by means of the phased array ultrasonic sensor is possible. Measurable is both the transmission of ultrasonic waves by the liquid discharged by means of a spatially distant from a ultrasonic transmitter and suitably arranged ultrasonic receiver as well as the reflection of ultrasonic waves to the discharged liquid by means of one or more ultrasonic sensors.
Bei der Anordnung der Erfassungseinheit ist zu berücksichtigen, dass ein Erfassungsbereich der Erfassungseinheit der abgegebenen Flüssigkeit nicht durch ein Objekt, beispielsweise eine Pflanze, eingeschränkt ist. Mittels einer optischen und/oder akustischen Erfassungseinheit kann die Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit besonders präzise und zuverlässig erfasst werden. In the arrangement of the detection unit, it should be noted that a detection range of the detection unit of the discharged liquid is not limited by an object such as a plant. By means of an optical and / or acoustic detection unit, the characteristic of the discharged liquid can be detected in a particularly precise and reliable manner.
Vorteilhafterweise kann durch eine Kombination einer optischen und einer akustischen Erfassungseinheit mittels Sensordatenfusion eine multimodale Bildgebung erzielt werden. Eine mittels der akustischen Erfassungseinheit erfasste Bildinformation über die abgegebene Flüssigkeit kann mit der mittels der optischen Erfassungseinheit erfassten Bildinformation über die abgegebene Flüssigkeit kombiniert werden. Dazu müssen die mittels der optischen und der akustischen Erfassungseinheit erfassten Bildinformationen korreliert und ein räumlicher Bezug der Bildinformationen zueinander beispielsweise mittels eines Finite-Element-Modell identifiziert werden. Durch diese Ausgestaltung kann beispielsweise die Bestimmung der Größe der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit oder eine Abschätzung des Verschleißes des Düsenelements besonders robust durchgeführt werden.Advantageously, a multimodal imaging can be achieved by a combination of an optical and an acoustic detection unit by means of sensor data fusion. An image information about the dispensed liquid detected by means of the acoustic detection unit can be combined with the image information about the dispensed liquid acquired by means of the optical detection unit. For this purpose, the image information acquired by means of the optical and the acoustic detection unit must be correlated and a spatial reference of the image information to one another identified, for example, by means of a finite element model. By means of this embodiment, for example, the determination of the size of the drops in the dispensed liquid or an estimation of the wear of the nozzle element can be carried out particularly robustly.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Erfassen der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit einen Schritt des Erfassens der abgegebenen Flüssigkeit aufweist. Hierbei kann die Flüssigkeit nach der Abgabe von dem Düsenelement mittels einer Erfassungseinheit erfasst werden. Beim Erfassen der abgegebenen Flüssigkeit wird eine Information über die abgegebene Flüssigkeit erfasst. Mittels der erfassten Information über die abgegebene Flüssigkeit kann ein Wert der Kenngröße ermittelt werden. Zum Beispiel kann mittels einer akustischen Erfassungseinheit eine Information über einen Durchmesser des Flüssigkeitsstrahls oder über eine Verteilung von Flüssigkeitstropfen in dem Spray erfasst werden. Durch das Erfassen der abgegebenen Flüssigkeit ist es möglich, verschiedene Kenngrößen der abgegebenen Flüssigkeit gleichzeitig zu erfassen.Furthermore, it is advantageous if the detection of the characteristic of the dispensed liquid has a step of detecting the dispensed liquid. In this case, the liquid can be detected after delivery from the nozzle element by means of a detection unit. Upon detection of the dispensed liquid, information about the dispensed liquid is detected. By means of the acquired information about the discharged liquid, a value of the parameter can be determined. For example, by means of an acoustic detection unit, information about a diameter of the liquid jet or about a distribution of liquid drops in the spray can be detected. By detecting the discharged liquid, it is possible to detect different characteristics of the discharged liquid simultaneously.
Vorteilhaft ist es außerdem, wenn das Erfassen der Kenngröße einen Schritt des Erfassens einer Bildinformation über die abgegebene Flüssigkeit aufweist, um einen Wert der Kenngröße zu ermitteln. Denkbar ist, dass mittels einer optischen Erfassungseinheit eine Bildaufnahme oder eine Videoaufnahme von der abgegebenen Flüssigkeit erfasst wird. Denkbar ist auch, dass mittels einer als Phased-Array-Ultraschallsensor ausgebildeten akustischen Erfassungseinheit eine Bildaufnahme oder eine Videoaufnahme von der abgegebenen Flüssigkeit erzeugt wird. Die Bildaufnahme und die Videoaufnahme können mittels Bildverarbeitung analysiert werden. Zum Beispiel kann mittels einer Extraktion von Merkmalen aus der Bildaufnahme oder der Videoaufnahme der Wert der Kenngröße ermittelt werden.It is also advantageous if the detection of the parameter has a step of acquiring image information about the dispensed liquid in order to determine a value of the parameter. It is conceivable that by means of an optical detection unit an image recording or a video recording of the discharged liquid is detected. It is also conceivable that an image acquisition or a video recording of the discharged liquid is generated by means of an acoustic detection unit designed as a phased array ultrasonic sensor. The image acquisition and the video recording can be analyzed by means of image processing. For example, the value of the parameter can be determined by means of an extraction of features from the image recording or the video recording.
Bei der Extraktion von Merkmalen ist es von Vorteil, dass im Falle von pflanzlichen Monokulturen Objekte in einem Hintergrund der Bildaufnahme oder Videoaufnahme wie beispielsweise Pflanzen ähnlich sind beziehungsweise ähnliche Merkmale aufweisen. Dadurch sind die Tropfen der abgegebenen Flüssigkeit in einem Vordergrund der Bildaufnahme oder Videoaufnahme besonders gut zu erkennen. Die Bestimmung der Kenngröße kann nach Abgabe der Flüssigkeit und vor einem Kontakt der Flüssigkeit mit einem Zielobjekt wie einer Pflanze oder einem Boden erfolgen. Alternativ kann die Bestimmung der Kenngröße nach Abgabe der Flüssigkeit und nach dem Kontakt der Flüssigkeit mit dem Zielobjekt erfolgen. Hierbei kann die Extraktion von Merkmalen verbessert werden, indem die Bildaufnahme oder Videoaufnahme sowohl von der abgegebenen Flüssigkeit befeuchtete als auch nicht-befeuchtete Objekte zeigt. Außerdem ist denkbar, dass nur Bildbereiche mit definierten Pflanzenteilen wie zum Beispiel Blättern bei der Extraktion von Merkmalen berücksichtigt werden. Dabei kann die räumliche Position des Pflanzenteils berücksichtigt werden. Denkbar ist hierbei, dass nur waagrecht hängende Blätter beziehungsweise Blattflächen analysiert werden, um beispielsweise eine Verfälschung der ermittelten Größenverteilung der Tropfen aufgrund von zeitlich vor der Aufnahme von dem Blatt abgerollten Tropfen zu verhindern. Licht wird durch Reflexionen an Wasseroberflächen teilweise und abhängig vom Einfallswinkel polarisiert. Ist beispielsweise auf jedem zweiten Pixel auf einem Sensorelement einer Kamera ein Polfilter aufgebracht, so kann über lokale Helligkeitsunterschiede zwischen zwei benachbarten Pixel ermittelt werden, ob der analysierte Bildbereich mit Flüssigkeit benetzt beziehungsweise befeuchtet ist. Denkbar ist auch, dass größere Bildausschnitte in ihrer Grauwertdarstellung verglichen werden, um festzustellen, ob ein Bildbereich mit Flüssigkeit benetzt ist oder nicht.In the extraction of features, it is advantageous that in the case of plant monocultures, objects in a background of image acquisition or video recording such as plants are similar or have similar features. As a result, the drops are the delivered To recognize fluid in a foreground of the image recording or video recording particularly well. The determination of the characteristic can be carried out after delivery of the liquid and before contact of the liquid with a target object such as a plant or a soil. Alternatively, the determination of the parameter after dispensing the liquid and after the contact of the liquid with the target object can take place. In this case, the extraction of features can be improved by the image recording or video recording shows both of the liquid dispensed moistened as well as non-moistened objects. It is also conceivable that only image areas with defined plant parts such as, for example, leaves in the extraction of features are taken into account. The spatial position of the plant part can be taken into account. It is conceivable in this case that only horizontally hanging leaves or leaf surfaces are analyzed in order, for example, to prevent a falsification of the determined size distribution of the drops due to drops unrolled from the sheet before the recording. Light is polarized by reflections on water surfaces partly and depending on the angle of incidence. If, for example, a polarizing filter is applied to every second pixel on a sensor element of a camera, it can be determined via local brightness differences between two adjacent pixels whether the analyzed image area is wetted or moistened with liquid. It is also conceivable that larger image sections are compared in their gray scale representation in order to determine whether an image area is wetted with liquid or not.
Denkbar ist ferner, dass die Bildaufnahme oder die Videoaufnahme mittels maschinellen Sehens interpretiert wird und Objekte in der Bildaufnahme oder der Videoaufnahme automatisiert erkannt und klassifiziert werden. Zu einer vereinfachten Extraktion von Merkmalen kann der Kontrast bei einer optischen Erfassung der abgegebenen Flüssigkeit gegenüber einer Umgebung wie der Pflanze oder dem Boden erhöht werden, in dem mittels einer Lichtquelle die abgegebene Flüssigkeit beleuchtet wird. Besonders geeignet für eine robuste Erkennung von chlorophyllhaltigen Pflanzenteilen im Hintergrund sind Lichtquellen im Nahinfrarotbereich, da Chlorophyll ein hohes Reflexionsvermögen im nahinfraroten Wellenlängenbereich aufweist. Durch das Erfassen einer Bildinformation über die abgegebene Flüssigkeit sind Kenngrößen wie zum Beispiel eine Größenverteilung von Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit oder eine Durchmesser des Flüssigkeitsstrahls einfach und präzise bestimmbar.It is also conceivable that the image recording or the video recording is interpreted by machine vision and objects in the image recording or video recording are automatically detected and classified. For a simplified extraction of features, the contrast can be increased in an optical detection of the dispensed liquid against an environment such as the plant or the ground, in which the emitted liquid is illuminated by means of a light source. Particularly suitable for a robust detection of chlorophyll-containing plant parts in the background are light sources in the near-infrared region, since chlorophyll has a high reflectivity in the near-infrared wavelength range. By acquiring image information about the discharged liquid, parameters such as a size distribution of drops in the dispensed liquid or a diameter of the liquid jet can be easily and precisely determined.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Flüssigkeit zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nach Abgabe der Flüssigkeit erfasst wird. Denkbar ist auch, dass die abgegebene Flüssigkeit kontinuierlich erfasst wird. Bei jedem Erfassen der abgegebenen Flüssigkeit kann ein Wert der Kenngröße ermittelt werden. Alternativ kann die abgegebene Flüssigkeit zu mindestens zwei verschiedenen Zeitpunkten erfasst werden und aus den zu den verschiedenen Zeitpunkten erfassten Informationen über die Flüssigkeit ein Gesamtwert der Kenngröße ermittelt werden. Beispielsweise kann anhand einer zeitlichen Veränderung der räumlichen Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit eine Abdrift der abgegebenen Flüssigkeit bestimmt werden. Das heißt, mit anderen Worten, es kann eine durch eine Windgeschwindigkeit und eine Fortbewegungsgeschwindigkeit der Abgabeeinheit hervorgerufene Abweichung einer Ausbreitungsrichtung der Tropfen von einer beabsichtigten Ausbreitungsrichtung bestimmt werden. Somit kann ein zeitlicher Verlauf der Kenngröße und/oder die Kenngröße anhand der zeitlichen Veränderung der abgegebenen Flüssigkeit ermittelt werden. Denkbar ist beispielsweise auch, dass die Flüssigkeit derart mehrmals nacheinander erfasst wird, dass ein Anhaften beziehungsweise ein Verbleib der abgegebenen Flüssigkeit auf einer Pflanze beziehungsweise ein Abrollen von Tropfen der abgegebenen Flüssigkeit von der Pflanze erkannt wird. Durch diese Ausgestaltung kann eine zeitliche Veränderung der Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit erkannt und die Abgabeeinheit und/oder die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine für eine Reaktion auf die Veränderung der Flüssigkeitscharakteristik besonders schnell angesteuert werden.Furthermore, it is advantageous if the liquid is detected at two different times after the liquid has been dispensed. It is also conceivable that the discharged liquid is detected continuously. Each time the discharged liquid is detected, a value of the characteristic can be determined. Alternatively, the dispensed liquid may be detected at least at two different times and a total value of the characteristic may be determined from the information about the liquid acquired at the different times. For example, based on a temporal change of the spatial distribution of the drops in the discharged liquid, a drift of the discharged liquid can be determined. That is, in other words, a deviation of a propagation direction of the droplets from an intended propagation direction caused by a wind speed and a travel speed of the dispensing unit can be determined. Thus, a time profile of the parameter and / or the parameter can be determined based on the temporal change of the discharged liquid. It is also conceivable, for example, for the liquid to be detected several times in succession in such a way that adhesion or retention of the liquid dispensed on a plant or unrolling of drops of the liquid dispensed is recognized by the plant. As a result of this embodiment, it is possible to detect a change over time of the liquid characteristic of the discharged liquid and to control the dispensing unit and / or the agricultural working machine particularly quickly for a reaction to the change in the liquid characteristic.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit eine Größe und/oder eine Größenverteilung von Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit und/oder eine räumliche Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit und/oder ein Durchmesser und/oder ein Winkel der abgegebenen Flüssigkeit ist. Durch Kenntnis der Größe und/oder der Größenverteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit kann eine Wahrscheinlichkeit für eine Abdrift der abgegebenen Flüssigkeit bestimmt werden. Hierbei kann die Bestimmung der Abdrift mittels einer Messung der Temperatur und/oder einer Messung der Windgeschwindigkeit verbessert werden. Bei hohen Temperaturen und geringer relativer Luftfeuchtigkeit werden kleine Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit durch Verdunstungseffekte noch kleiner und sind besonders abdriftgefährdet. Zum Beispiel sind Wassertropfen mit einem Durchmesser kleiner als 0,2 Millimeter stark abdriftgefährdet. Tropfen mit einem Durchmesser größer als 0,6 Millimeter hingegen bleiben oftmals nicht an der zu befeuchtenden Pflanze hängen, sondern rollen beziehungsweise fallen auf den Boden unterhalb der Pflanze. Vorteilhaft für viele Spritzanwendungen sind deshalb Tropfen mit einem Durchmesser im Intervall von 0,2 Millimetern bis 0,6 Millimetern. Denkbar ist auch, dass anhand einer ungleichmäßigen Größenverteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit ein zunehmender Verschleiß des Düsenelements bestimmbar ist. Eine gleichmäßige Größenverteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Pflanzenschutzmittels oder Düngemittels in der Flüssigkeit auf die Pflanze beziehungsweisen den Boden.It is particularly advantageous if the characteristic of the dispensed liquid is a size and / or a size distribution of drops in the dispensed liquid and / or a spatial distribution of the drops in the dispensed liquid and / or a diameter and / or an angle of the dispensed liquid , By knowing the size and / or the size distribution of the drops in the dispensed liquid, a probability for a drift of the dispensed liquid can be determined. In this case, the determination of the drift can be improved by means of a measurement of the temperature and / or a measurement of the wind speed. At high temperatures and low relative humidity, small drops in the dispensed liquid due to evaporation effects are even smaller and are particularly prone to drift. For example, water droplets with a diameter smaller than 0.2 millimeters are very susceptible to drift. In contrast, drops with a diameter greater than 0.6 millimeters often do not stick to the plant to be moistened, but rather roll or fall to the ground below the plant. For many spray applications, therefore, drops with a diameter in the interval of 0.2 millimeters to 0.6 millimeters are advantageous. It is also conceivable that, based on an uneven size distribution of the drops in the discharged liquid, an increasing wear of the Nozzle element can be determined. A uniform size distribution of the drops in the dispensed liquid allows a uniform distribution of the pesticide or fertilizer in the liquid on the plant or the soil.
Durch Kenntnis der räumlichen Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit kann zum Beispiel die Abdrift der abgegebenen Flüssigkeit bestimmt werden. Denkbar ist, dass die räumliche Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit unter idealen Bedingungen beispielsweise aus einer Messung bekannt und mit der tatsächlichen räumlichen Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit vergleichbar ist. Denkbar ist auch, dass die räumliche Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit relativ zu einem Zielobjekt wie einer Pflanze erfassbar und eine zielgerichtete Abgabe der Flüssigkeit überprüfbar ist. Denkbar ist ferner, dass aus einer Homogenität beziehungsweise Inhomogenität der räumlichen Verteilung der Tropfen der Verschleiß des Düsenelements bestimmt werden kann. Zum Beispiel weisen verschlissene oder beschädigte Düsen eine sehr ungleichmäßige räumliche Verteilung der abgegebenen Flüssigkeit auf. Denkbar ist außerdem, dass es sich bei der räumlichen Verteilung der Tropfen in der abgegebenen Flüssigkeit um eine räumliche Verteilung der Tropfen auf einem Boden oder einer Pflanze handelt. Hierbei kann sich die räumliche Verteilung der Tropfen nach einer Befeuchtung mit der abgegebenen Flüssigkeit beispielsweise durch ein Abrollen von Tropfen von der Pflanze verändern. Vorteilhaft ist es daher, wenn die Kenngröße eine Information über ein Abrollen von Tropfen von der Pflanze umfasst. Somit kann die Abgabeeinheit und/oder die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine derart angesteuert werden, dass das Abrollen von Tropfen von der Pflanze minimiert wird.By knowing the spatial distribution of the drops in the dispensed liquid, for example, the drift of the dispensed liquid can be determined. It is conceivable that the spatial distribution of the drops in the dispensed liquid under ideal conditions, for example, known from a measurement and is comparable to the actual spatial distribution of the drops in the dispensed liquid. It is also conceivable that the spatial distribution of the drops in the dispensed liquid relative to a target object such as a plant detectable and a targeted release of the liquid is verifiable. It is also conceivable that the wear of the nozzle element can be determined from a homogeneity or inhomogeneity of the spatial distribution of the drops. For example, worn or damaged nozzles have a very uneven spatial distribution of the dispensed liquid. It is also conceivable that the spatial distribution of the drops in the dispensed liquid is a spatial distribution of the drops on a soil or a plant. In this case, the spatial distribution of the drops after moistening with the dispensed liquid can change, for example, by a rolling of drops from the plant. It is therefore advantageous if the parameter comprises information about a rolling of drops from the plant. Thus, the dispensing unit and / or the agricultural work machine can be controlled such that the rolling of drops from the plant is minimized.
Auch durch Kenntnis des Durchmessers und/oder des Winkels der abgegebenen Flüssigkeit kann eine Wahrscheinlichkeit für eine Abdrift der abgegebenen Flüssigkeit bestimmt werden. Große Durchmesser der abgegebenen Flüssigkeit sind vorteilhaft, um große Volumenströme der abgegebenen Flüssigkeit bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten der abgegebenen Flüssigkeit zu erzeugen. Geringe Durchmesser der abgegebenen Flüssigkeit sind wiederum vorteilhaft, um kleine Volumenströme der abgegebenen Flüssigkeit bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der abgegebenen Flüssigkeit zu erzeugen. Bei großen Winkeln der abgegebenen Flüssigkeit kann die Abgabeeinheit mit einem kleinen Abstand zu einer zu befeuchtenden Pflanze angeordnet sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit für die Abdrift geringer wird. Große Winkel der abgegebenen Flüssigkeit beziehungsweise große Spritzwinkel ermöglichen zudem eine größere Überlappung benachbarter Spritzelemente an der Abgabeeinheit und eine gleichförmigere Abgabe der Flüssigkeit. Kleine Spritzwinkel sind vorteilhaft für eine Verteilung der abgegebenen Flüssigkeit, insbesondere von Flüssigdünger, auf einem Boden neben der Pflanze. Handelt es sich bei der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit um eine der genannten Größen, kann die Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit besonders vorteilhaft an die Anforderungen an die Flüssigkeitscharakteristik unter Berücksichtigung von äußeren Einflüsse auf die abgegebene Flüssigkeit angepasst werden.Also by knowing the diameter and / or the angle of the discharged liquid, a probability for a drift of the discharged liquid can be determined. Large diameters of the dispensed liquid are advantageous in order to produce large volume flows of the dispensed liquid at low flow velocities of the dispensed liquid. Small diameters of the dispensed liquid are again advantageous to produce small volume flows of the dispensed liquid at high flow rates of the dispensed liquid. At high angles of the dispensed liquid, the dispensing unit may be located a small distance from a plant to be humidified, thereby reducing the likelihood of drift. Large angles of the dispensed liquid or large spray angle also allow greater overlap of adjacent spray elements on the dispensing unit and a more uniform release of the liquid. Small spray angles are advantageous for a distribution of the discharged liquid, in particular of liquid fertilizer, on a floor next to the plant. If the parameter of the dispensed liquid is one of the stated quantities, the liquid characteristic of the dispensed liquid can be adapted particularly advantageously to the requirements of the liquid characteristic taking into account external influences on the dispensed liquid.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Verfahren einen Schritt des Vergleichens des ermittelten Wertes der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit mit vorgebbaren Werten aufweist. Denkbar ist, dass in einem Kennfeld eines Steuergeräts ein Soll-Wert der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit vorgegeben ist. Mittels Vergleichens des ermittelten Wertes der Kenngröße mit dem Soll-Wert der Kenngröße kann eine Abweichung des ermittelten Wertes der Kenngröße von dem Soll-Wert der Kenngröße festgestellt werden. Durch diese Ausgestaltung kann die Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit überprüft und die Abgabeeinheit und/oder die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von der Abweichung angesteuert werden, um beispielsweise die Abweichung zwischen ermitteltem Wert und Sollwert der Kenngröße zu verkleinern.It is also advantageous if the method has a step of comparing the determined value of the characteristic of the dispensed liquid with predefinable values. It is conceivable that in a map of a control unit, a desired value of the characteristic of the dispensed liquid is predetermined. By means of comparing the determined value of the parameter with the nominal value of the parameter, a deviation of the determined value of the parameter from the nominal value of the parameter can be determined. As a result of this embodiment, the liquid characteristic of the dispensed liquid can be checked and the dispensing unit and / or the agricultural working machine can be controlled as a function of the deviation in order, for example, to reduce the deviation between the determined value and the nominal value of the characteristic.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Einstellung der Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit mittels Variation mindestens eines Elements aus der Liste der folgenden Größen erfolgt: Druck der abzugebenden Flüssigkeit, Volumenstrom der abzugebenden Flüssigkeit, Konzentration des Pflanzenschutzmittels oder Düngemittels in der abzugebenden Flüssigkeit, Wechsel des Düsenelements, Aktivieren oder Deaktivieren eines Düsenelements. Denkbar ist, dass durch eine Erhöhung oder Absenkung des Drucks der abzugebenden Flüssigkeit die Größe der Flüssigkeitstropfen in der abgegebenen Flüssigkeit verkleinert oder vergrößert wird. Denkbar ist auch, dass durch einen automatischen Wechsel des aktuellen Düsenelements zu einem Düsenelement mit einer kleineren oder größeren Düsengröße die Größe der Flüssigkeitstropfen oder der Durchmesser des Flüssigkeitsstrahls verkleinert oder vergrößert wird. Weiterhin ist denkbar, dass durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Volumenstroms der abzugebenden Flüssigkeit der Volumenstrom der abgegebenen Flüssigkeit vergrößert oder verkleinert wird. Denkbar ist ferner, dass zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Konzentration des Pflanzenschutzmittels oder Düngemittels in der abgegebenen Flüssigkeit die Konzentration des Pflanzenschutzmittels oder Düngemittels in der abzugebenden Flüssigkeit vergrößert oder verkleinert wird. Außerdem ist denkbar, dass zum Beispiel bei hohen Windgeschwindigkeiten und starkem Abdrift ein Düsenelement aktiviert oder deaktiviert wird, um eine definierte räumliche Verteilung der abgegebenen Flüssigkeit zu erzielen. Denkbar ist insbesondere, dass in Abhängigkeit von einer Stärke und Richtung der Abdrift unterschiedliche Düsenelemente angesteuert werden, um eine definierte räumliche Verteilung der abgegebenen Flüssigkeit zu erzielen. Durch diese Ausgestaltung kann die Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit besonders gut auf vorgebbare Werte der Kenngröße eingestellt werden und an eine Veränderung äußerer Einflüsse wie einer Luftgeschwindigkeit oder einer Alterung von Spritzdüsen angepasst werden.Furthermore, it is advantageous if the adjustment of the liquid characteristic of the dispensed liquid by means of variation of at least one element from the list of the following variables: pressure of the liquid to be dispensed, volume flow of the liquid to be dispensed, concentration of the plant protection agent or fertilizer in the liquid to be dispensed, change of the nozzle member , Enable or disable a nozzle element. It is conceivable that increasing or decreasing the pressure of the liquid to be dispensed reduces or increases the size of the liquid droplets in the dispensed liquid. It is also conceivable that the size of the liquid droplets or the diameter of the liquid jet is reduced or increased by an automatic change of the current nozzle element to a nozzle element with a smaller or larger nozzle size. Furthermore, it is conceivable that increasing or decreasing the volume flow of the liquid to be dispensed increases or decreases the volume flow of the dispensed liquid. It is also conceivable that to increase or decrease the concentration of the plant protection product or fertilizer in the discharged liquid, the concentration of the plant protection product or fertilizer in the liquid to be dispensed is increased or decreased. It is also conceivable that, for example, at high wind speeds and strong drift a nozzle element is activated or deactivated to a defined spatial distribution of the votes To achieve fluid. It is conceivable in particular that, depending on a strength and direction of the drift different nozzle elements are driven in order to achieve a defined spatial distribution of the discharged liquid. By virtue of this configuration, the liquid characteristic of the discharged liquid can be adjusted particularly well to predefinable values of the parameter and adapted to a change in external influences such as an air velocity or aging of spray nozzles.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Einstellung der Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit mittels Vorgabe mindestens eines Elements aus der Liste der folgenden Größen erfolgt: Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, Abstand zwischen Düsenelement und einem Zielobjekt der abgegebenen Flüssigkeit. Durch eine Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine kann die abgegebene Flüssigkeit auf einen größeren räumlichen Bereich verteilt werden oder eine Abdrift beziehungsweise eine Verwirbelung der abgegebenen Flüssigkeit verringert werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn bei der Vorgabe der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung berücksichtigt werden, um eine tatsächliche Relativgeschwindigkeit zwischen der abgegebenen Flüssigkeit und einer Umgebungsluft zu kontrollieren. Denkbar ist, dass bei einer Veränderung einer Windgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine derart angepasst wird, dass die tatsächliche Relativgeschwindigkeit einen Maximalwert nicht überschreitet. Bei dem Zielobjekt der abgegebenen Flüssigkeit kann es sich zum Beispiel um mit der abgegebenen Flüssigkeit zu befeuchtende Pflanze oder eine Bodenfläche handeln. Durch Verringerung oder Vergrößerung des Abstands zwischen dem Düsenelement und dem Zielobjekt der abgegebenen Flüssigkeit kann eine Abdrift reduziert oder die abgegebene Flüssigkeit über einen größeren räumlichen Bereich auf dem Zielobjekt verteilt werden. Durch diese Ausgestaltung kann die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine automatisiert angesteuert werden, um eine definierte Flüssigkeitscharakteristik der abgegebenen Flüssigkeit zuverlässig und weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen wie der Luftgeschwindigkeit zu erzielen.Moreover, it is advantageous if the adjustment of the liquid characteristic of the dispensed liquid by means of specification of at least one element from the list of the following variables: speed of the agricultural machine, distance between the nozzle element and a target object of the liquid dispensed. By increasing or decreasing the speed of the agricultural work machine, the discharged liquid can be distributed to a larger spatial area or a drift or turbulence of the discharged liquid can be reduced. In this case, it is advantageous if, when specifying the speed of the agricultural implement, the wind speed and the wind direction are taken into account in order to control an actual relative speed between the discharged liquid and an ambient air. It is conceivable that when a wind speed changes, a speed of the agricultural machine is adjusted such that the actual relative speed does not exceed a maximum value. The target object of the dispensed liquid may be, for example, a plant to be humidified with the dispensed liquid or a bottom surface. By reducing or increasing the distance between the nozzle member and the target object of the dispensed liquid, a drift can be reduced or the dispensed liquid can be distributed over a larger spatial area on the target object. With this configuration, the agricultural machine can be automatically controlled to achieve a defined liquid characteristic of the liquid dispensed reliably and largely independent of external influences such as the air velocity.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn mittels eines Anzeigeelements eine Information über einen Betriebszustand der Abgabeeinheit und/oder eines Düsenelements und/oder über einen Sollwert der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angezeigt wird. Hierbei kann das Anzeigeelement zum Beispiel an der Abgabeeinheit, an einem Steuergerät an einer Fahrerkabine der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angeordnet sein. Bei dem Anzeigeelement kann es sich beispielsweise um ein Display handeln. Denkbar ist ferner, dass das Anzeigeelement ein Display eines Mobiltelefons ist. Die Information über den Betriebszustand der Abgabeeinheit und/oder des Düsenelements kann eine Information über einen Verschleiß oder ein Verstopfen der Abgabeeinheit und/oder des Düsenelements beinhalten. Denkbar ist auch, dass die Information über den Betriebszustand der Abgabeeinheit und/oder des Düsenelements eine Information über eine Abweichung des Werts der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit von einem vorgebaren Sollwert der Kenngröße der abgegebenen Flüssigkeit angibt. Dadurch kann eine Person, die das Verfahren ausführt beziehungsweise ein Bediener der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine auf die angezeigte Information reagieren und beispielsweise mittels Reinigung oder Reparatur der Abgabeeinheit, Austausch von Düsenelementen oder Anpassen der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine an die Sollgeschwindigkeit das Abgeben der Flüssigkeit besonders effizient ausführen.It is also advantageous if, by means of a display element, information about an operating state of the dispensing unit and / or a nozzle element and / or about a desired value of the speed of the agricultural machine is displayed. In this case, the display element can be arranged, for example, on the dispensing unit, on a control unit on a driver's cab of the agricultural machine. The display element may be, for example, a display. It is also conceivable that the display element is a display of a mobile phone. The information about the operating state of the dispensing unit and / or the nozzle member may include information about wear or clogging of the dispensing unit and / or the nozzle member. It is also conceivable that the information about the operating state of the dispensing unit and / or the nozzle element indicates information about a deviation of the value of the characteristic of the dispensed liquid from a presettable set value of the characteristic of the dispensed liquid. Thereby, a person performing the method or an operator of the agricultural machine can respond to the displayed information and perform the dispensing of the liquid particularly efficiently by, for example, cleaning or repairing the dispensing unit, replacing nozzle elements or adjusting the speed of the agricultural machine to the desired speed.
Dieses Verfahren kann vorzugsweise in einem Computerprogramm implementiert sein, das auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert ist. Dieses Speichermedium kann beispielsweise in einem Steuergerät der Abgabeeinheit oder einem Steuergerät der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine verbaut sein, sodass das Steuergerät das Verfahren ausführen kann.This method may preferably be implemented in a computer program stored on a machine-readable storage medium. This storage medium can be installed, for example, in a control unit of the dispensing unit or a control unit of the agricultural machine, so that the controller can perform the method.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zur Ausführung eines Verfahrens zur Steuerung einer Abgabeeinheit; -
2a )-b) eine schematisch dargestellte Anordnung einer Abgabeeinheit mit einer Erfassungseinheit und ein beispielhaftes Amplitudenspektrum; -
3a )-h) schematische Darstellungen der abgegebenen Flüssigkeit; -
4 eine schematische Darstellung einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit einem Abgabesystem; und -
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Abgabeeinheit.
-
1 a schematic representation of a control device for carrying out a method for controlling a dispensing unit; -
2a ) -b) a schematically illustrated arrangement of a dispensing unit with a detection unit and an exemplary amplitude spectrum; -
3a ) -h) schematic representations of the liquid dispensed; -
4 a schematic representation of an agricultural machine with a dispensing system; and -
5 a flowchart of a method for controlling a dispensing unit.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein is dispensed with a repeated description of the elements.
Die Abgabeeinheit
Das Steuergerät
Das Sensorsignal
Bei der Erfassungseinheit
Das Steuergerät
Das Steuergerät
Ferner weist das Steuergerät
Die Abgabeeinheit
Die Erfassungseinheit
Der Ultraschallsender
Das Reflexionsmaximum
Aus der Länge des Zeitintervalls zwischen dem Senden der Ultraschallwellen mittels des Phased-Array-Ultraschallsensors
Der dem Reflexionsmaximum
Mittels einer Frequenzanalyse, beispielsweise in Form einer Wavelet-Transformation, des Teilbereichs
In
In
In
In
In
In
In
In
Das Abgabesystem weist eine Abgabeeinheit
Die Kameras
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Der Schritt
In Schritt
Stimmt der ermittelte Wert der Kenngröße mit dem vorgegebenen Wert bis auf eine definierte Abweichung überein, endet das Verfahren in Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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