DE-102025142264-A1 - LANDWIRTSCHAFTLICHES SPRÜHGERÄT MIT STELLENWEISER SPRÜHSTEUERUNG

Abstract

Angegeben ist ein landwirtschaftliches Sprühgerät mit einem Steuersystem für stellenweises Sprühen. Zur Steuerung von Düsen des landwirtschaftlichen Sprühgeräts zur Steuerung des Sprühens einer Flüssigkeit aus den Düsen werden Sprühdaten zusammen mit einem oder mehreren dynamischen Faktoren, die während des Betriebs des landwirtschaftlichen Sprühgeräts auftreten, und/oder einer oder mehreren sprühgerätspezifischen Eigenschaften des landwirtschaftlichen Sprühgeräts in Echtzeit verwendet. Die Düsensteuerung kann Bestimmen eines oder mehrerer von Düsenauswahl, Düsenzustandsänderungszeitpunkten, Düsendurchflussrate und anderen Betriebseigenschaften der Düsen umfassen.

Inventors

• Andrew Muehfeld
• Eric Taipale
• Nicholas Witthoeft

Assignees

• DEERE & COMPANY

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251016

Priority Date

20250903

Claims (15)

1. System, das Folgendes umfasst: ein landwirtschaftliches Sprühgerät, das einen Sprühausleger mit Düsen umfasst, die steuerbar sind, um ein- und ausgeschaltet zu werden; auf dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gespeicherte Sprühdaten; und eine Steuerung im landwirtschaftlichen Sprühgerät, die mit den Düsen verbunden ist und einen Betrieb der Düsen zum Versprühen einer Flüssigkeit basierend auf den Sprühdaten und einem oder mehreren der Folgenden steuert: a) einem oder mehreren dynamischen Faktoren; b) einer oder mehreren sprühgerätspezifischen Eigenschaften des landwirtschaftlichen Sprühgeräts.
2. System nach Anspruch 1 , ferner umfassend einen Sensor zum Aufnehmen von Sprühdaten und zum Bereitstellen der Sprühdaten an das landwirtschaftliche Sprühgerät vor dem Betrieb der Düsen.
3. System nach Anspruch 2 , wobei der Sensor so konfiguriert ist, dass er Düsenverzögerungszeitpunkte durch Erkennen und Vergleichen einer Düseneinschaltzeit und einer Düsenausschaltzeit bestimmt.
4. System nach Anspruch 2 , wobei der Sensor eine Kamera umfasst und mit einem unbemannten Luftfahrzeug gekoppelt ist.
5. System nach Anspruch 1 , wobei der eine oder die mehreren dynamischen Faktoren eines oder mehrere der Folgenden umfassen: einen Puffer, eine Auslegerhöhe, eine Düsengeschwindigkeit und eine Luftgeschwindigkeit.
6. System nach Anspruch 1 , wobei die eine oder mehreren sprühgerätspezifischen Eigenschaften eines oder mehrere der Folgenden umfassen: Düsenhöhe, Düsenverzögerungszeitpunkte, Düsenspezifikationen und Düsenanordnung.
7. System nach Anspruch 5 , ferner umfassend einen mit dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gekoppelten Auslegerhöhensensor, der zum Bestimmen der Auslegerhöhe konfiguriert ist.
8. System nach Anspruch 5 , ferner umfassend mindestens zwei Navigationssensoren, die mit dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gekoppelt und so konfiguriert sind, dass sie einen Düsenstandort durch Interpolation zwischen den Standorten zweier Navigationssensoren bestimmen.
9. System nach Anspruch 5 , ferner umfassend einen Luftgeschwindigkeitssensor, der mit dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gekoppelt und zur Bestimmung der Luftgeschwindigkeit konfiguriert ist.
10. System, das Folgendes umfasst: ein landwirtschaftliches Sprühgerät, das einen Sprühausleger mit Düsen umfasst, die steuerbar sind, um ein- und ausgeschaltet zu werden; auf dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gespeicherte Sprühdaten; und eine Steuerung im landwirtschaftlichen Sprühgerät, die mit den Düsen verbunden ist und einen Betrieb der Düsen zum Versprühen einer Flüssigkeit basierend auf den Sprühdaten, den Düsenspezifikationen und der Auslegerhöhe steuert.
11. System nach Anspruch 10 , ferner umfassend einen Sensor zum Aufnehmen von Sprühdaten und zum Bereitstellen der Sprühdaten an das landwirtschaftliche Sprühgerät vor dem Betrieb der Düsen.
12. System nach Anspruch 11 , wobei der Sensor eine Kamera umfasst.
13. System nach Anspruch 11 , wobei der Sensor mit einem unbemannten Luftfahrzeug gekoppelt ist.
14. System nach Anspruch 10 , ferner umfassend einen mit dem landwirtschaftlichen Sprühgerät gekoppelten Auslegerhöhensensor, der zum Bestimmen der Auslegerhöhe konfiguriert ist.
15. Landwirtschaftliches Sprühgerät, umfassend: einen Sprühausleger; eine oder mehrere Düsen, die mit dem Sprühausleger gekoppelt sind; mindestens einen Tank zum Speichern einer Flüssigkeit; eine Pumpe zum Bereitstellen der Flüssigkeit aus dem Tank an die Düsen; und ein Steuersystem für stellenweises Sprühen, umfassend: einen Navigationssensor, der mit dem Sprühausleger gekoppelt und zum Bestimmen einer Position konfiguriert ist; einen Auslegerhöhensensor, der mit dem Sprühausleger gekoppelt und zum Bestimmen einer Auslegerhöhe konfiguriert ist; und eine Steuerung, die mit dem Navigationssensor zum Empfangen der Position und dem Auslegerhöhensensor zum Empfangen der Auslegerhöhe in Verbindung steht, wobei die Steuerung zum Empfangen von Sprühdaten, einer Düsenspezifikation und einer Düsenanordnung konfiguriert ist, um auf Grundlage der Position, der Auslegerhöhe, der Sprühdaten, der Düsenspezifikation und der Düsenanordnung modifizierte Sprühdaten zu bestimmen und die Düsen gemäß den modifizierten Sprühdaten zu steuern.

Description

Die vorliegend beschriebene Technologie betrifft Präzisionslandwirtschaft. Hintergrund In der Landwirtschaft ist der Einsatz von Sprühgeräten zum Ausbringen von Flüssigkeiten auf Kulturfeldern bekannt. Zu Beispielen für Flüssigkeiten zählen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, Pestizide und Düngemittel. Pestizide umfassen Herbizide, Fungizide, Insektizide und dergleichen. Im Beispielfall eines auf ein Unkraut auszubringenden Herbizids ist es wünschenswert, nur das Unkraut zu besprühen, um den Herbizidverbrauch zu minimieren, was Geld spart, negative Umwelt- und gesundheitliche Auswirkungen von Herbizid verringert und die Schädigung des Ernteguts verringert, die Ertrag und Gewinn mindern kann. Ein Ansatz zur Reduzierung des Herbizidverbrauchs wird als bordeigene oder proximale Erfassung bezeichnet. Diese proximalen Systeme erkennen Unkräuter mit Kameras, die am Ausleger eines Sprühgeräts angebracht sind, und betätigen dann Düsen, um die erkannten Unkräuter in Echtzeit zu besprühen. Unkrauterkennung und Sprühen des Herbizids erfolgen auf demselben Fahrzeug in Abständen von Sekunden. Ein anderer Ansatz, der eine Steuerung der Herbizidverwendung beinhaltet, besteht darin, Bilder eines Feldes unter Verwendung eines unbemannten Luftfahrzeugs (unmanned aerial vehicle, UAV) oder einer Drohne zu erfassen, die Bilder zu verarbeiten, um Unkräuter im Feld zu erkennen, und dann eine Unkrautvorschriftsdatei zu erzeugen, die dann in ein Sprühgerät importiert wird. Das Sprühgerät verwendet die Unkrautvorschriftsdatei, um die von der Unkrautvorschriftsdatei vorgeschriebenen Bereiche zu besprühen. Um verschiedene Fehlerquellen zu berücksichtigen, die zum Zeitpunkt der Erzeugung der Unkrautvorschriftsdatei nicht bekannt sind, umfasst die erzeugte Unkrautvorschriftsdatei Puffer, die auf die Unkrautdaten angewendet werden, so dass die Düse des Sprühgeräts eine größere Fläche besprüht, um sicherzustellen, dass das Unkraut Herbizid erhält. Beispielsweise kann der Puffer für ein bestimmtes Unkraut eine Länge von 2 oder 3 Metern vor und nach dem Unkraut in Fahrtrichtung des Sprühgeräts betragen, um sicherzustellen, dass tatsächlich Herbizid auf das Unkraut ausgebracht wird. Ein weiteres Beispiel ist das Einschalten zusätzlicher Düsen, um als Breitenpuffer zu wirken, um sicherzustellen, dass tatsächlich Herbizid auf das Unkraut ausgebracht wird. Das Anwenden des oder der Puffer zum Besprühen einer größeren Fläche erhöht jedoch die Menge an verwendetem Herbizid und reduziert Einsparungen. Kurzdarstellung Es wird ein landwirtschaftliches Sprühgerät mit Echtzeitsteuerung für stellenweises Sprühen beschrieben. Zur Steuerung von Düsen des landwirtschaftlichen Sprühgeräts zur Steuerung des Sprühens einer Flüssigkeit aus den Düsen werden Sprühstandortdaten zusammen mit einem oder mehreren dynamischen Faktoren, die während des Betriebs des landwirtschaftlichen Sprühgeräts auftreten, und/oder einer oder mehreren sprühgerätspezifischen Eigenschaften des landwirtschaftlichen Sprühgeräts in Echtzeit verwendet. Die Düsensteuerung kann, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, eines oder mehrere von Düsenauswahl, Düsendurchflussrate und Düsenzustandsänderungszeitpunkte umfassen. Bei der von dem landwirtschaftlichen Sprühgerät versprühten Flüssigkeit kann es sich um jede Flüssigkeit handeln, die von einem landwirtschaftlichen Sprühgerät auf ein landwirtschaftliches Feld ausgebracht wird. Zu Beispielen für Flüssigkeiten zählen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, Pestizide und Düngemittel (diese Flüssigkeiten können allgemein als landwirtschaftliche Feldflüssigkeiten bezeichnet werden). Zu Beispielen für Pestizide zählen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, Herbizide, Fungizide und Insektizide. Zu weiteren Beispielen für Pestizide, die verwendet werden können, zählen solche, die bei www.epa.gov/safepestcontrol/why-we-use-pesticides definiert sind. Zu Beispielen für dynamische Faktoren, die bei der vorliegend beschriebenen Steuerung für stellenweises Sprühen verwendet werden können, zählen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, eines oder mehrere von Auslegerhöhe, Düsengeschwindigkeit und Luftgeschwindigkeit. Zu Beispielen für sprühgerätspezifische Eigenschaften, die bei der vorliegend beschriebenen Steuerung für stellenweises Sprühen verwendet werden können, zählen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, eines oder mehrere von Düsenspezifikationen, Düsenverzögerungszeitpunkten und Düsenanordnung. Die Sprühstandortdaten liefern Standortdaten, wie etwa Koordinatenpositionen auf der Erde oder Standorte, die relativ zu einer oder mehreren Kameras oder anderen Objekten am landwirtschaftlichen Sprühgerät bestimmt werden und an denen das Sprühen erfolgen soll. In einer Ausführungsform können die Sprühstandortdaten entfernt vom landwirtschaftlichen Sprühgerät erzeugt werden, zum Beispiel basierend auf einer Analyse von Bildern, die durch ein UAV aufgenommen werden, und dann im landwirtschaftlichen Sprühgerät gespeichert werd