DE102019203645A1

DE102019203645A1 - Arrangement for the automatic control of the position of a tool

Info

Publication number: DE102019203645A1
Application number: DE102019203645.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Kremmer; Tobias Schäfer
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-24

Abstract

Bei einer Anordnung zur automatischen Kontrolle der Position eines Werkzeugs (88) eines Arbeitsgeräts (14) erfolgt durch das in seitlicher Richtung verstellbare Werkzeug (88) eine Einwirkung auf die Wurzeln von auf dem Feld angebauten Pflanzen (16) oder auf den Boden (100) in der Nähe der Pflanzen (16). Es sind eine Gerätesteuereinheit (54) und ein Aktor (90) zur Verstellung der seitlichen Position des Werkzeugs (88) basierend auf einem Signal hinsichtlich der horizontalen Abmessung des Wurzelballens (98) vorgesehen.In an arrangement for the automatic control of the position of a tool (88) of a working device (14), the tool (88) which can be adjusted in the lateral direction acts on the roots of plants (16) grown in the field or on the soil (100) near the plants (16). A device control unit (54) and an actuator (90) are provided for adjusting the lateral position of the tool (88) based on a signal regarding the horizontal dimension of the root ball (98).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur automatischen Kontrolle der Position eines Werkzeugs eines in einer Vorwärtsrichtung über ein Feld bewegbaren Arbeitsgeräts zur Durchführung eines pflanzenbaulichen Arbeitsvorgangs, bei welchem durch das in seitlicher Richtung verstellbare Werkzeug eine Einwirkung auf die Wurzeln von auf dem Feld angebauten Pflanzen oder auf den Boden in der Nähe der Pflanzen erfolgt, wobei eine Gerätesteuereinheit und ein von der Gerätesteuereinheit kontrollierter Aktor zur Verstellung der seitlichen Position des Werkzeugs vorgesehen sind, sowie ein damit ausgestattetes Arbeitsgerät.The present invention relates to an arrangement for automatically controlling the position of a tool of a working device movable in a forward direction over a field for carrying out a plant cultivation operation, in which an action on the roots of plants cultivated in the field by the tool which is adjustable in the lateral direction or on the ground in the vicinity of the plants, a device control unit and an actuator controlled by the device control unit for adjusting the lateral position of the tool being provided, as well as a working device equipped therewith.

Stand der TechnikState of the art

Beim Anbau von Pflanzen sind nach dem Säen oder Einsetzen von Pflänzlingen in den Boden verschiedene Arbeitsvorgänge durchzuführen, bei denen eine Einwirkung auf die Wurzel der Pflanzen oder auf den Boden in ihrer Nähe erfolgt. Ein Beispiel dafür ist das Hacken zur Entfernung von Unkraut zwischen den Pflanzenreihen, das entlang einer oder (wenn die Pflanzen in einem geeigneten Muster angebaut sind, s. beispielsweise DE 10 2005 010 686 A1 ) zweier Richtungen erfolgen kann. Hier ist es sinnvoll, das im Bodeneingriff befindliche Werkzeug möglichst nahe an den Wurzeln der Pflanzen zu bewegen, die Wurzeln selbst aber nicht zu berühren, um sie nicht zu beschädigen. Analog sind oftmals Dünge- oder Bewässerungsvorgänge durchzuführen, bei denen die ausgebrachte Substanz möglichst nahe an der Wurzel der Pflanze ausgebracht werden soll, damit sie letztlich auch die Pflanze erreicht und nicht im Erdreich neben der Pflanze versickert.When growing plants, after sowing or planting seedlings in the ground, various operations must be carried out, which involve an action on the roots of the plants or on the soil in their vicinity. An example of this is hoeing to remove weeds from between rows of plants along or (if the plants are grown in a suitable pattern, see for example DE 10 2005 010 686 A1 ) can take place in two directions. Here it makes sense to move the tool that is in contact with the ground as close as possible to the roots of the plants, but not to touch the roots themselves in order not to damage them. Similarly, fertilization or irrigation processes are often to be carried out in which the applied substance should be applied as close as possible to the root of the plant so that it ultimately also reaches the plant and does not seep into the soil next to the plant.

Bisher verbleibt die Aufgabe, beim Hacken eine geeignete, manuell oder durch einen fremdkraftbetätigten Aktor bewerkstelligten Einstellung der seitlichen Position der im Bodeneingriff befindlichen Werkzeugs durchzuführen, beim Bediener der Maschine (vgl. EP 0 619 937 A1 , WO 00/74464 A1 ), oder es finden Sensoren zur Erkennung der oberirdischen Teile der Pflanzen bzw. im Boden beim Säen eingebrachter Markierungselemente Verwendung, die Aktoren für die seitliche Position der im Bodeneingriff befindlichen Werkzeuge ansteuern ( DE 38 31 764 A1 , DE 40 04 427 A1 , DE 42 34 432 A1 ), wobei die Werkzeuge in einem nicht näher spezifizierten Abstand von den Pflanzen bzw. an den Markierungselementen entlang geführt werden.So far, the task of performing a suitable setting of the lateral position of the tool that is in contact with the ground, either manually or by an actuator operated by an external force, remains with the operator of the machine (cf. EP 0 619 937 A1 , WO 00/74464 A1 ), or sensors are used to detect the above-ground parts of the plants or marking elements placed in the ground during sowing, which control actuators for the lateral position of the tools in contact with the ground ( DE 38 31 764 A1 , DE 40 04 427 A1 , DE 42 34 432 A1 ), whereby the tools are guided at an unspecified distance from the plants or along the marking elements.

Bei Maschinen zur automatischen Bewässerung oder Düngung von Pflanzen wird die Position der oberirdischen Teile der Pflanzen erfasst und zur Ansteuerung der Position der Ausbringmittel herangezogen, um das Mittel z.B. auf die Wurzelzone der Pflanze auszubringen ( EP 3 366 132 A1 ), wobei aber nicht beschrieben wird, wie die Größe der Wurzelzone ermittelt wird.In machines for automatic watering or fertilization of plants, the position of the above-ground parts of the plants is recorded and used to control the position of the application means in order to apply the means, for example, to the root zone of the plant ( EP 3 366 132 A1 ), but it does not describe how the size of the root zone is determined.

Problemproblem

Im oben beschriebenen Stand der Technik werden beim Hacken die Bodenbearbeitungswerkzeuge demnach in einem manuell einstellbaren oder fest vorgegebenen Abstand entlang der Pflanzen geführt. Beide Vorgehensweisen haben den Nachteil, dass Fehler möglich sind, denn wenn das Bodenbearbeitungswerkzeug zu dicht am Wurzelballen geführt wird, beschädigt es die Wurzeln und die Pflanze kann nicht optimal wachsen, und wenn es in zu großem Abstand vom Wurzelballen geführt wird, kann Unkraut stehenbleiben, was der Pflanze Nährstoffe entzieht und somit ebenfalls zu einem nicht optimalen Wachstum der Pflanze führt. Um eine optimale Einstellung der Position des Bodenbearbeitungswerkzeugs durchzuführen, müsste der Bediener bei jedem Arbeitsvorgang zunächst eine Pflanze ausgraben, um den Durchmesser des Wurzelballens zu messen und die seitliche Position des Bodenbearbeitungswerkzeugs darauf basierend einstellen zu können. Das könnte man möglicherweise einmal zu Beginn der Bearbeitung eines Feldes durchführen, führt aber zumindest dann nicht zu einem optimale Ergebnis, wenn sich das Wachstumsstadium und somit der Durchmesser des Wurzelballens der Pflanzen auf einem größeren bzw. inhomogene Wachstumsbedingungen bietenden Feld unterscheiden würde.In the prior art described above, when hoeing, the soil cultivation tools are accordingly guided along the plants at a manually adjustable or fixed distance. Both approaches have the disadvantage that mistakes are possible, because if the tillage tool is brought too close to the root ball, it damages the roots and the plant cannot grow optimally, and if it is guided too far from the root ball, weeds can remain, which removes nutrients from the plant and thus also leads to non-optimal growth of the plant. In order to carry out an optimal setting of the position of the soil cultivation tool, the operator would first have to dig up a plant for each work process in order to be able to measure the diameter of the root ball and to be able to adjust the lateral position of the soil cultivation tool based on this. This could possibly be done once at the beginning of the cultivation of a field, but at least it does not lead to an optimal result if the growth stage and thus the diameter of the root ball of the plants were different on a larger or inhomogeneous field providing growth conditions.

Dieses Problem bei der Positionskontrolle liegt auch bei den Maschinen zur automatischen Bewässerung oder Düngung von Pflanzen vor, denn beim im Stand der Technik vorgesehenen Ausbringen der Mittel auf die Wurzelzone basierend auf einer Erfassung der Position der oberirdischen Teile der Pflanze kann der tatsächliche Durchmesser des Wurzelballens nicht berücksichtigt werden, was ebenfalls zu Fehlern führt.This problem with the position control is also present with the machines for the automatic watering or fertilization of plants, because in the application of the means provided in the prior art to the root zone based on a detection of the position of the above-ground parts of the plant, the actual diameter of the root ball cannot must be taken into account, which also leads to errors.

Lösungsolution

Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden in den Ansprüchen dargelegt.Various aspects of the present disclosure are set out in the claims.

Eine Anordnung dient zur automatischen Kontrolle der Position eines Werkzeugs eines in einer Vorwärtsrichtung über ein Feld bewegbaren Arbeitsgeräts zur Durchführung eines pflanzenbaulichen Arbeitsvorgangs, bei welchem durch das in seitlicher Richtung verstellbare Werkzeug eine Einwirkung auf die Wurzeln von auf dem Feld angebauten Pflanzen oder auf den Boden in der Nähe der Pflanzen erfolgt, wobei eine Gerätesteuereinheit und ein von der Gerätesteuereinheit kontrollierter Aktor zur Verstellung der seitlichen Position des Werkzeugs vorgesehen sind und die Gerätesteuereinheit mit einem Signal hinsichtlich der horizontalen Abmessung des Wurzelballens beaufschlagbar und betreibbar ist, den Aktor basierend auf dem Signal anzusteuern.An arrangement is used for the automatic control of the position of a tool of an implement that can be moved in a forward direction over a field for carrying out a plant cultivation process, in which an action on the roots of plants cultivated in the field or on the soil in takes place near the plants, with a device control unit and an actuator controlled by the device control unit for adjusting the lateral position of the tool and the device control unit with a signal can be acted upon and operated with regard to the horizontal dimension of the root ball to control the actuator based on the signal.

Mit anderen Worten wird die Gerätesteuereinheit mit einem im Folgenden näher beschriebenen Signal beaufschlagt, das eine direkte oder indirekte Information über die horizontale Abmessung des Wurzelballens der Pflanzen enthält und die seitliche Position des Werkzeugs, das z.B. düngend oder bewässernd auf die Wurzeln von auf dem Feld angebauten Pflanzen oder z.B. zur Unkrautbekämpfung hackend auf den Boden in der Nähe der Pflanzen einwirkt, wird basierend auf dem Signal selbsttätig durch die Gerätesteuereinheit und den von ihr angesteuerten Aktor kontrolliert. Auf diese Weise werden die oben beschriebenen Probleme zumindest teilweise vermieden. Als horizontale Abmessung des Wurzelballes ist vorliegend eine Größe zu verstehen, die angibt, wie weit sich der Wurzelballen horizontal ausdehnt. Da der Wurzelballen nicht unbedingt kugelförmig sen muss, sondern in seiner Form davon abweichen kann, ist hiermit insbesondere die Ausdehnung des Wurzelballens quer zur Arbeitsrichtung des Werkzeugs zu verstehen. In guter Näherung kann der Wurzelballen insbesondere bei Wachstumsmodellen aber als kugelförmig oder zumindest symmetrisch um die Hochachse angesehen werden.In other words, a signal, described in more detail below, is applied to the device control unit which contains direct or indirect information about the horizontal dimensions of the root ball of the plants and the lateral position of the tool, e.g. fertilizing or watering on the roots of plants grown in the field or e.g. has a chopping effect on the ground near the plants to control weeds, is controlled automatically based on the signal by the device control unit and the actuator it controls. In this way, the problems described above are at least partially avoided. The horizontal dimension of the root ball is to be understood in the present case as a size that indicates how far the root ball extends horizontally. Since the root ball does not necessarily have to be spherical, but can differ from it in its shape, this means in particular the extent of the root ball transverse to the working direction of the tool. To a good approximation, the root ball can be viewed as spherical or at least symmetrical about the vertical axis, especially in growth models.

Die Gerätesteuereinheit kann betreibbar sein, den Aktor kontinuierlich anzusteuern, um die Position des Werkzeugs pflanzenweise an die horizontale Abmessung des Wurzelballens anzupassen. Bei einer anderen Ausführungsform wäre ein pauschalere Kontrolle des Aktors möglich, die ihn beispielsweise basierend auf der horizontalen Abmessung des Wurzelballens aller Pflanzen eines Felds oder einer größeren Anzahl (mehr als eine) von Pflanzen ansteuert. Hierbei kann der Durchschnitt der horizontalen Abmessungen des Wurzelballens oder die größte Wurzelabmessung als Grundlage für die Einstellung des Aktors dienen.The device control unit can be operated to continuously control the actuator in order to adapt the position of the tool to the horizontal dimensions of the root ball plant by plant. In another embodiment, a more general control of the actuator would be possible, which controls it, for example, based on the horizontal dimension of the root ball of all plants in a field or a larger number (more than one) of plants. The average of the horizontal dimensions of the root ball or the largest root dimension can serve as the basis for setting the actuator.

Bei einer möglichen Ausführungsform wird das Signal von einer Sensoreinrichtung bereitgestellt. Die Sensoranordnung kann mit dem unterirdischen Teil der Pflanzen zusammenwirken, um direkt die horizontale Abmessung des Wurzelballens der Pflanzen zu sensieren, was beispielsweise mittels eines in den Boden eindringenden Radars erfolgen kann. Es wäre auch möglich, dass die Sensoranordnung mit dem überirdischen Teil der Pflanzen zusammenwirkt und die Gerätesteuereinheit anhand der Signale der Sensoranordnung und einer Datenbank die horizontale Abmessung des Wurzelballens bestimmt. In dieser Datenbank kann eine Relation zwischen dem Signal der Sensoranordnung, das z.B. die Höhe und/oder den Durchmesser des Blätterdachs der Pflanze und/oder den Durchmesser eines Stammes der Pflanze betreffen kann, und der zu erwartenden horizontalen Abmessung des Wurzelballens eingetragen sein. Die in der Datenbank eingetragenen Daten können empirisch gesammelt werden oder auf beliebigen Modellen basieren.In one possible embodiment, the signal is provided by a sensor device. The sensor arrangement can interact with the subterranean part of the plants in order to directly sense the horizontal dimensions of the root ball of the plants, which can be done for example by means of a radar penetrating the ground. It would also be possible for the sensor arrangement to interact with the above-ground part of the plants and for the device control unit to determine the horizontal dimensions of the root ball on the basis of the signals from the sensor arrangement and a database. In this database a relation between the signal of the sensor arrangement, e.g. the height and / or the diameter of the canopy of the plant and / or the diameter of a stem of the plant can relate to, and the expected horizontal dimension of the root ball can be entered. The data entered in the database can be collected empirically or based on any model.

Alternativ kann das Signal von einer Datenbank bereitgestellt werden, welche anhand während des Pflanzenwachstums erfasster Daten hinsichtlich der Pflanzen und eines Wachstumsmodells erstellt wird. Die Daten können in der Datenbank ortsspezifisch eingetragen und durch die Gerätesteuereinheit abrufbar sein, oder sie werden pauschal für das gesamte Feld anhand einer beispielhaften Pflanze bereitgestellt. Es ist auch eine Kombination möglich, bei der die besagte Datenbank die Daten bereitstellt, die mit dem Signal des Sensors, der im vorhergehenden Absatz beschrieben wurde, kombiniert (verschmolzen) werden, was eine größere Genauigkeit und bessere Fehlersicherheit ermöglicht. Es wäre denkbar, jeweils die größeren Abmessung zur Einstellung des Aktors zu verwenden, der sich aus der Datenbank und dem Signal des Sensors ergibt, um eine Beschädigung des Wurzelballens zu vermeiden, oder den Daten der Datenbank und dem Signal des Sensors jeweils einen im vorab festgelegten oder anhand der Daten bzw. Signale abgeleiteten Genauigkeitswert zuzuordnen, der als Wert für die Wichtung der Daten und Signale beim Verschmelzen genutzt wird.Alternatively, the signal can be provided by a database, which is created on the basis of data recorded during plant growth with regard to the plants and a growth model. The data can be entered in the database in a location-specific manner and can be called up by the device control unit, or they can be provided as a lump sum for the entire field using an exemplary plant. A combination is also possible in which the said database provides the data which are combined (merged) with the signal from the sensor described in the previous paragraph, which enables greater accuracy and better safety against errors. It would be conceivable to use the larger dimension for setting the actuator, which results from the database and the signal from the sensor, in order to avoid damage to the root ball, or the data from the database and the signal from the sensor each have a predetermined one or to assign an accuracy value derived from the data or signals, which is used as a value for weighting the data and signals when merging.

Das Werkzeug kann an einem Querträger des Arbeitsgeräts befestigt sein, welches an einem Fahrzeug angebracht ist und das Arbeitsgerät und/oder das Fahrzeug selbsttätig entlang von Pflanzenreihen über das Feld bewegbar ist. Hierbei ist anzumerken, dass vorzugsweise mehrere Werkzeuge am Querträger angebracht sein können, die jeweils mit einem eigenen Aktor versehen sind, der durch die Gerätesteuereinheit anhand eines für das betreffende Werkzeug bereitgestelltes Signal ansteuerbar ist. Es wäre aber auch denkbar, zwei oder mehrere Werkzeuge des Arbeitsgeräts durch einen einzigen oder mehrere Aktoren zu verstehen, basierend auf einem einzigen Signal, das pauschal für die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts oder sogar das gesamte Feld bereitgestellt wird.The tool can be attached to a cross member of the implement, which is attached to a vehicle and the implement and / or the vehicle can be moved automatically along rows of plants across the field. It should be noted here that a plurality of tools can preferably be attached to the cross member, each of which is provided with its own actuator, which can be controlled by the device control unit using a signal provided for the tool in question. However, it would also be conceivable to understand two or more tools of the implement by a single or multiple actuators, based on a single signal that is provided across the board for the working width of the implement or even the entire field.

Vorzugsweise ist am Arbeitsgerät auf beiden Seiten einer Reihe von Pflanzen jeweils ein Werkzeug angebracht, das durch einen zugehörigen Aktor seitlich verstellbar ist.A tool, which can be laterally adjusted by an associated actuator, is preferably attached to the implement on both sides of a row of plants.

FigurenlisteFigure list

Die erwähnten und andere Merkmale werden durch die folgende Beschreibung und beigefügten Zeichnungen erkennbar, in denen:

1 eine schematische Draufsicht auf ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit einem Arbeitsgerät mit Werkzeugen und einem System zur Steuerung der seitlichen Position der Werkzeuge während eines Bearbeitungsvorgangs auf einem Feld;
2 eine Draufsicht auf eine Reiheneinheit des Arbeitsgeräts;
3 ein Schema der Gerätesteuereinheit und ihrer Verschaltung, und
4 eine seitliche Ansicht einer Reiheneinheit zeigt.

The mentioned and other features will become apparent from the following description and accompanying drawings, in which:

1 a schematic plan view of an agricultural vehicle with an implement with tools and a system for controlling the lateral position of the Tools during a machining operation in a field;
2 a plan view of a row unit of the implement;
3 a diagram of the device control unit and its interconnection, and
4th Figure 10 shows a side view of an in-line unit.

Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um in den Figuren durchgängig gleiche Elemente zu kennzeichnen. Wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung ist anhand der 1 bis 4 verständlich.The same reference numbers are used to identify the same elements throughout the figures. At least one exemplary embodiment of the subject matter of the present disclosure is based on FIG 1 to 4th understandable.

1 zeigt eine Draufsicht auf ein Feld 10, auf dem in landwirtschaftliches Fahrzeug 12, das ein selbstfahrendes Fahrzeug und ein damit verbundenes Arbeitsgerät 14 umfasst, einen Arbeitsvorgang durchführt. Auf dem Feld 10 wurden während eines vorhergehenden Arbeitsschrittes Pflanzen 16 gesät oder gepflanzt. Die Pflanzen 16 sind in einem rechteckigen Muster, wie gezeigt, angebaut, oder in einem beliebigen anderen Muster, z.B. in einem hexagonalen oder Diamant-Muster, oder bedecken das Feld ohne regelmäßiges Muster, wie wenn sie mit einer Drillmaschine gesät worden sind. Die Pflanzen können auf jegliche sinnvolle Weise gesät oder gepflanzt worden sein, wie basierend auf einem Empfänger für ein Positionierungssystem (GNSS, z.B. GPS) oder unter Verwendung lokaler Sensoren auf dem Sä- oder Pflanzfahrzeug. 1 shows a top view of a field 10 on which in agricultural vehicle 12th , that is a self-driving vehicle and a work device connected to it 14th includes, performs an operation. On the field 10 were plants during a previous work step 16 sown or planted. The plants 16 are grown in a rectangular pattern as shown, or in any other pattern such as a hexagonal or diamond pattern, or cover the field without a regular pattern, such as when sown with a seed drill. The plants may have been sown or planted in any meaningful way, such as based on a receiver for a positioning system (GNSS, eg GPS) or using local sensors on the sowing or planting vehicle.

Das Fahrzeug 12 ist ein Traktor 18 mit einem Fahrgestell 20 oder Rahmen, das oder der auf im Bodeneingriff befindlichen Mitteln in der Form lenkbarer Vorderräder 26 und angetriebener Hinterräder 28 auf dem Erdboden abgestützt ist. Das Fahrzeug 12 umfasst zudem eine Bedienerkabine 24 und einen Motor 61 zum Antreiben der Hinterräder 28 und optional der Vorderräder 26 und einer Zapfwelle (nicht gezeigt).The vehicle 12th is a tractor 18th with a chassis 20th or frame, on ground engaging means in the form of steerable front wheels 26th and driven rear wheels 28 is supported on the ground. The vehicle 12th also includes an operator's cabin 24 and an engine 61 to drive the rear wheels 28 and optionally the front wheels 26th and a PTO shaft (not shown).

Das Arbeitsgerät 14 umfasst einen Querträger 36, welcher eine Anzahl an Reiheneinheiten 22 abstützt, die seitlich nebeneinander über die Länge des Querträgers 36 verteilt sind. Die Reiheneinheiten 22 umfassen Werkzeuge 88 (z.B. Hacken oder Gänsefußschare zum Entfernen von Unkraut vom Boden des Feldes zwischen den Reihen der Pflanzen 16 oder beliebige andere Werkzeuge zur Durchführung eines pflanzenbaulichen Arbeitsvorgangs, wie Düngen oder Bewässern etc.), die auf die Wurzeln der Pflanzen 16 oder den ihnen benachbarten Boden des Felds 10 einwirken.The working device 14th includes a cross member 36 which is a number of row units 22nd supported side by side over the length of the cross member 36 are distributed. The row units 22nd include tools 88 (e.g. hoes or goosefoot shares to remove weeds from the soil of the field between the rows of plants 16 or any other tools for carrying out a plant cultivation process, such as fertilizing or watering etc.) that are applied to the roots of the plants 16 or the adjacent floor of the field 10 act.

An der Rückseite des Fahrgestells 20 ist eine Dreipunktkupplung 46 mit Unterlenkern 32 und einem Oberlenker 30 befestigt. Die Lenker 30, 32 sind mit ihren rückwärtigen Enden an einem quer verlaufenden Trägerbalken 35 befestigt, der seinerseits durch sich längs erstreckende Träger 34 am Querträger 36 des Arbeitsgeräts 14 angebracht ist. Die Lenker 30 und 32 sind jeweils um vertikale Achsen schwenkbar am Fahrgestell 20 und am Trägerbalken 35 angebracht. Ein Aktor 38 in der Form eines hydraulischen Zylinders ist mit seinem ersten Ende am Fahrgestell 20 und mit seinem zweiten Ende an einem der Unterlenker 32 angelenkt und kann somit den Trägerbalken 35 und somit das gesamte Arbeitsgerät 14 parallelogrammartig in seitlicher Richtung, d.h. horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung V, bewegen. Der Aktor 38 wird durch einen Ventilblock 50 kontrolliert, der mit einer elektronischen Fahrzeugsteuereinheit 52 verbunden ist. Die elektronische Fahrzeugsteuereinheit 52 ist eingerichtet, über ein Bussystem 56 (das vorzugweise nach der Norm ISO 11783 arbeitet) Kontrollsignale zu erhalten, welches Kontrollanweisungen von einer elektronischen Gerätesteuereinheit 54 an die Fahrzeugsteuereinheit 52 übersendet. Die Gerätesteuereinheit 54 kann somit die seitliche Position des Arbeitsgeräts 14 kontrollieren, wie im Detail in der DE 10 2016 212 201 A1 beschrieben wird, deren Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird, wie auch mit Bezug auf die 2 näher erläutert wird. Ein Sensor 86 erfasst den Winkel eines der Unterlenker 32 gegenüber dem Fahrgestell 20 um die vertikale Achse und stellt somit ein Signal hinsichtlich der seitlichen Position des Arbeitsgeräts 14 gegenüber dem Fahrgestell 20 bereit. Es sei angemerkt, dass der Sensor 86 in das Gehäuse des Aktors 38 integriert werden könnte (s. EP 1 210 854 A1 ). Bei einer anderen Ausführungsform könnten Aktoren 38 zwischen dem Fahrgestell 20 und jedem Unterlenker 32 verwendet werden, mit integrierten oder getrennten Sensoren 86, wobei die Aktoren 38 einfach oder doppelt wirkend sind.At the rear of the chassis 20th is a three-point hitch 46 with lower links 32 and a top link 30th attached. The handlebars 30th , 32 are with their rear ends on a transverse support beam 35 attached, in turn by longitudinally extending beams 34 on the cross member 36 of the implement 14th is appropriate. The handlebars 30th and 32 can be swiveled around vertical axes on the chassis 20th and on the support beam 35 appropriate. One actuator 38 in the form of a hydraulic cylinder is with its first end on the chassis 20th and with its second end on one of the lower links 32 hinged and can thus the support beam 35 and thus the entire work device 14th Move parallelogram-like in the lateral direction, ie horizontally and transversely to the forward direction V. The actuator 38 is through a valve block 50 controlled by an electronic vehicle control unit 52 connected is. The electronic vehicle control unit 52 is set up via a bus system 56 (which preferably works according to the ISO 11783 standard) to receive control signals, which control instructions from an electronic device control unit 54 to the vehicle control unit 52 sent. The device control unit 54 can thus change the lateral position of the implement 14th control as detailed in the DE 10 2016 212 201 A1 the content of which is incorporated by reference into this document, as well as with reference to the 2 is explained in more detail. One sensor 86 detects the angle of one of the lower links 32 opposite the chassis 20th around the vertical axis and thus provides a signal regarding the lateral position of the implement 14th opposite the chassis 20th ready. It should be noted that the sensor 86 in the housing of the actuator 38 could be integrated (s. EP 1 210 854 A1 ). In another embodiment, actuators 38 between the chassis 20th and every lower link 32 can be used with integrated or separate sensors 86 , the actuators 38 are single or double acting.

Bei einer anderen möglichen Ausführungsform kann das Arbeitsgerät 14 durch einen so genannten Seitenverschieberahmen mit dem Fahrzeug 12 verbunden sein, der einen Aktor zur seitlichen Positionskontrolle des Arbeitsgeräts 14 verwendet, wie z.B. in EP 2 283 719 A2 und US 2013/0110358 A1 beschrieben, deren Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Es wäre auch möglich, das Arbeitsgerät 14 auf Rädern abzustützen und es durch eine Deichsel mit einer Kupplung des Fahrzeugs 12 zu verbinden und durch einen Aktor 38 aktiv den Winkel der Deichsel und/oder den Lenkwinkel der Räder des Arbeitsgeräts 14 zu kontrollieren (s. US 2013/0186657 A1 , durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen.In another possible embodiment, the implement 14th by means of a so-called side shift frame with the vehicle 12th be connected to an actuator for lateral position control of the implement 14th used, e.g. in EP 2 283 719 A2 and US 2013/0110358 A1 the content of which is included in the present documents by reference. It would also be possible to use the implement 14th on wheels and support it through a drawbar with a coupling of the vehicle 12th to connect and through an actuator 38 active the angle of the drawbar and / or the steering angle of the wheels of the implement 14th to control (s. US 2013/0186657 A1 , incorporated by reference into the present documents.

Somit wird die seitliche Position des Arbeitsgeräts 14 durch die Gerätesteuereinheit 54 kontrolliert, unter Verwendung des Aktors 38. Da das Arbeitsgerät 14 immer in einer seitlichen Position über das Feld 10 bewegt werden sollte, an der die Reiheneinheiten 22 mit den im Bodeneingriff befindlichen Werkzeugen 88 an ihren geeigneten Positionen zwischen den Reihen der Pflanzen 16 angeordnet sind, um den gewünschten landwirtschaftlichen Arbeitsvorgang durchzuführen und Schäden an den Pflanzen zu vermeiden (oder in einer beliebigen, sinnvollen gewünschten Position zur Durchführung eines landwirtschaftlichen Arbeitsvorgangs, wie Bewässern oder Düngen der Pflanzen 16), wird das Arbeitsgerät 14 durch die Gerätesteuereinheit 54 selbsttätig entlang der Reihen der Pflanzen 16 geführt, basierend auf Signalen einer ersten Kamera 60 mit einem Bildverarbeitungssystem 62, einer optionalen zweiten Kamera 60' mit einem Bildverarbeitungssystem 62' und einem optionalen Empfänger 58 zum Empfang eines Satelliten-basierten Positionsbestimmungssystems, wie GPS, Glonass, oder Galileo. Der Empfänger 58 ist am Querträger 36 des Arbeitsgeräts 12 oder an einer anderen, geeigneten Stelle dort befestigt. Die Bildverarbeitungssysteme 62, 62' könnten auch in die Gerätesteuereinheit 54 integriert werden. Bei einer anderen Ausführungsform könnte die Gerätesteuereinheit 54 auch in die Fahrzeugsteuereinheit 52 integriert werden, oder sie kann den Aktor 38 direkt (nicht über die Fahrzeugsteuereinheit 52) ansteuern.Thus, the lateral position of the implement 14th through the device control unit 54 controlled, using the actuator 38 . Because the implement 14th always in a sideways position across the field 10 should be moved at which the Row units 22nd with the tools in contact with the ground 88 in their appropriate positions between the rows of plants 16 are arranged to carry out the desired agricultural operation and avoid damage to the plants (or in any meaningful desired position for carrying out an agricultural operation such as watering or fertilizing the plants 16 ), becomes the implement 14th through the device control unit 54 automatically along the rows of plants 16 based on signals from a first camera 60 with an image processing system 62 , an optional second camera 60 ' with an image processing system 62 ' and an optional receiver 58 for receiving a satellite-based positioning system such as GPS, Glonass, or Galileo. The recipient 58 is on the cross member 36 of the implement 12th or attached to another suitable place there. The image processing systems 62 , 62 ' could also be in the device control unit 54 to get integrated. In another embodiment, the device control unit could 54 also in the vehicle control unit 52 be integrated, or it can be the actuator 38 directly (not via the vehicle control unit 52 ).

Die Kameras 60, 60' sind am Querträger 36 des Arbeitsgeräts 14 befestigt und blicken auf das Feld 10 vor dem Arbeitsgerät 14. Die Bildverarbeitungssysteme 62, 62' extrahieren aus den Bildern die relative Position der Reihen der Pflanzen 16 gegenüber der Kamera 60, 60' und vergleichen diese Position mit einer im Vorab abgespeicherten oder programmierten, gewünschten Sollposition der Pflanzen 16 gegenüber der Kamera 60, 60' oder umgekehrt. Somit wird der Gerätesteuereinheit 54 ein erstes Signal bereitgestellt, das eine mögliche Abweichung zwischen der aktuellen seitlichen Position und der gewünschten seitlichen Position des Arbeitsgeräts 14 anzeigt. Die Signale der Bildverarbeitungssysteme 62, 62' können durch Signale des Empfängers 58 verbessert oder (insbesondere, wenn die Reiheneinheiten 22 Säeinheiten mit Furchenöffnern mit im Bodeneingriff befindlichen Werkzeugen 88 sind) ersetzt werden, unter Verwendung einer im Vorab abgespeicherten Karte mit der aktuellen oder gewünschten Position der Pflanzen 16 (oder von deren Reihen) als Referenz. Das Fusionieren der Signale der Bildverarbeitungssysteme 62, 62' und des Empfängers 58 kann auf der relativen Qualität der Signale basieren.The cameras 60 , 60 ' are on the cross member 36 of the implement 14th attached and overlook the field 10 in front of the implement 14th . The image processing systems 62 , 62 ' extract the relative position of the rows of plants from the images 16 opposite the camera 60 , 60 ' and compare this position with a previously stored or programmed, desired target position of the plants 16 opposite the camera 60 , 60 ' or the other way around. Thus becomes the device control unit 54 a first signal is provided which indicates a possible discrepancy between the current lateral position and the desired lateral position of the implement 14th indicates. The signals from the image processing systems 62 , 62 ' can by signals from the receiver 58 improved or (especially if the row units 22nd Seeding units with furrow openers with tools in contact with the ground 88 are) replaced using a pre-stored map with the current or desired position of the plants 16 (or from their ranks) for reference. The merging of the signals from the image processing systems 62 , 62 ' and the recipient 58 can be based on the relative quality of the signals.

Demnach kontrolliert die Gerätesteuereinheit 54 den Aktor 38, um das Arbeitsgerät 14 mit seinen Reiheneinheiten 22 basierend auf dem ersten Signal entlang eines gewünschten Wegs zu führen. Bei der gezeigten Ausführungsform wird dieser gewünschte Weg durch die Position der Pflanzen 16 auf dem Feld vorgegeben und der Aktor 38 wird durch die Gerätesteuereinheit 54 (unter Verwendung geeigneter Software) basierend auf den Signalen der Kamera 60 und optional 60' derart gelenkt, dass die Reiheneinheiten 22 sich zwischen den Pflanzen 16 (entsprechend der von den Kameras 60, 60' detektierten Position der Pflanzen 16) bewegen. Der gewünschte Weg kann alternativ oder zusätzlich in einem Speicher der Gerätesteuereinheit 54 im Vorab abgespeichert sein und der Aktor 38 basierend auf dem gewünschten Weg kontrolliert werden. Beide Optionen und ihre Kombination sind im Wesentlichen in der US 2002/0193928 A1 beschrieben, deren Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird. Eine Ausführungsform einer seitlichen Führung des Arbeitsgeräts 14 basierend auf Kameras 60, 60' und einem Empfänger 58 wird zudem detaillierter in EP 2 910 098 A1 beschrieben, deren Inhalt durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.The device control unit controls accordingly 54 the actuator 38 to the implement 14th with its row units 22nd based on the first signal along a desired path. In the embodiment shown, this desired path is determined by the position of the plants 16 specified on the field and the actuator 38 is controlled by the device control unit 54 (using suitable software) based on the signals from the camera 60 and optionally 60 'steered such that the row units 22nd between the plants 16 (according to that of the cameras 60 , 60 ' detected position of the plants 16 ) move. The desired route can alternatively or additionally be stored in a memory of the device control unit 54 be saved in advance and the actuator 38 controlled based on the desired route. Both options and their combination are essentially in the US 2002/0193928 A1 the content of which is included in the present documents by reference. One embodiment of a lateral guide of the implement 14th based on cameras 60 , 60 ' and a recipient 58 is also detailed in EP 2 910 098 A1 the content of which is included in the present documents by reference.

Die Vorderräder 26 des Fahrzeugs 12 werden durch einen in der Kabine 18 sitzenden Bediener oder in der Weise selbsttätig gelenkt, dass die Fahrzeugsteuereinheit 52 einen Lenkaktor 64 kontrolliert, der den Lenkwinkel der Vorderräder 26 basierend auf Signalen eines Positionsbestimmungssystems mit einem Empfänger 48 zum Empfang von Signalen eines Satelliten-basierten Positionsbestimmungssystems, wie GPS, Glonass, oder Galileo, unter Verwendung einer im Vorab abgespeicherten Karte, die Daten hinsichtlich der Orte der Pflanzen 16 oder eines Wegs (Fahrgasse) zur Überfahrung des Felds als Referenz verwendet, wobei ein Lenkwinkelsensor 94 Rückkopplungswerte bereitstellen kann. Der Empfänger 48, der optional ein Trägheitsnavigationssystem, wie in EP 1 475 609 A2 beschrieben, umfassen kann, ist auf dem Dach der Kabine 24 befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug 12 basierend auf einer Kamera (nicht gezeigt) gelenkt werden, die am Fahrzeug 12 befestigt und mit einem Bildverarbeitungssystem verbunden ist, das die Reihen der Pflanzen 16 vor dem Fahrzeug 12 erfasst. Es sei auch angemerkt, dass im Falle eines auf Raupenlaufwerken basierenden Fahrzeugs 12 dessen Lenkwinkel durch Geschwindigkeitsdifferenzen der Raupenlaufwerke auf beiden Seiten des Fahrzeugs 12 beeinflusst werden könnte, und dass im Falle einer Knicklenkung ein Aktor den Lenkwinkel des Fahrzeugs 12 durch ein Drehen des vorderen und rückwärtigen Teils des Fahrzeugs 12 um eine vertikale Verbindungsachse kontrollieren würde.The front wheels 26th of the vehicle 12th be by one in the cabin 18th seated operator or automatically steered in such a way that the vehicle control unit 52 a steering actuator 64 controls the steering angle of the front wheels 26th based on signals from a positioning system with a receiver 48 for receiving signals from a satellite-based positioning system, such as GPS, Glonass, or Galileo, using a map stored in advance, the data relating to the locations of the plants 16 or a path (tramline) for driving over the field is used as a reference, with a steering angle sensor 94 Can provide feedback values. The recipient 48 , which optionally includes an inertial navigation system, as in EP 1 475 609 A2 described, may include, is on the roof of the cabin 24 attached. Alternatively or additionally, the vehicle 12th based on a camera (not shown) on the vehicle 12th attached and connected to an image processing system that controls the rows of plants 16 in front of the vehicle 12th detected. It should also be noted that in the case of a crawler-based vehicle 12th its steering angle due to the speed differences between the crawler tracks on both sides of the vehicle 12th could be influenced, and that in the case of articulated steering, an actuator controls the steering angle of the vehicle 12th by rotating the front and rear of the vehicle 12th around a vertical connecting axis.

Die Werkzeuge 88 dienen im Ausführungsbeispiel der 1 dazu, eventuell zwischen den Reihen der Pflanzen 16 wachsendes Unkraut zu entfernen. Hierbei ist es wünschenswert, die Werkzeuge 88 möglichst nahe an den Wurzelballen der Pflanzen 16 entlang zu führen, ohne jedoch die Wurzelballen der Pflanzen 16 zu beschädigen. Aus diesen Beweggründen sind die Werkzeuge 88 durch Aktoren 90 seitenverstellbar, wie in der 2 dargestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf beiden Seiten jeder Pflanzenreihe jeweils ein Werkzeug 88 vorhanden, das durch einen ihm zugeordneten Aktor 90 seitlich verstellbar ist. Es wäre auch denkbar, nur auf einer Seite der Pflanzenreihen ein Werkzeug 88 anzubringen und die andere Seite bei einer zweiten, entgegen gerichteten Überfahrt zu bearbeiten. Mögliche Ausführungsformen durch Aktoren 90 seitlich verstellbarer Werkzeuge 88 werden im Stand der Technik nach EP 0 619 937 A1 , WO 00/74464 A1 , DE 38 31 764 A1 , DE 40 04 427 A1 und DE 42 34 432 A1 beschrieben, der durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.The tools 88 serve in the embodiment of 1 in addition, possibly between the rows of plants 16 remove growing weeds. Here it is desirable to use the tools 88 as close as possible to the root ball of the plants 16 along without, however, the root ball of the plants 16 to damage. For these motivations are the tools 88 through actuators 90 laterally adjustable, as in the 2 shown. In the embodiment shown, there is a tool on both sides of each row of plants 88 available by an actuator assigned to it 90 is laterally adjustable. It would also be conceivable to only have a tool on one side of the rows of plants 88 to be attached and the other side to be processed in a second, opposing passage. Possible embodiments through actuators 90 laterally adjustable tools 88 are in the prior art according to EP 0 619 937 A1 , WO 00/74464 A1 , DE 38 31 764 A1 , DE 40 04 427 A1 and DE 42 34 432 A1 which is included in this document by reference.

Die 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform zur Ansteuerung der Aktoren 90, die mittels der Gerätesteuereinheit 54 und einer Ventileinheit 92 sowie ggf. Rückkopplungssensoren (nicht gezeigt) zur Erfassung der Position der Aktoren 90 erfolgt. Die Gerätesteuereinheit 54 ist mit einer Sensoreinrichtung 96 verbunden, die in der 4 gezeigt ist. Die Sensoreinrichtung 96 ist an der Vorderseite des Querträgers 36 angebracht und blickt schräg nach vorn und unten. Jeder Reiheneinheit 22 ist ein derartige Sensoreinrichtung 96 vorgelagert (in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt). Die Sensoreinrichtung 96 kann als abtastendes Radar (oder beliebiger, anderer berührungsloser Sensor, der den Wurzelballen 98 online vermisst, z.B. mit Röntgenstrahlung, Ultraschall oder Radioaktivität) ausgeführt sein, dessen Strahlen in den Boden 100 eindringen und in der Lage sind, das Wurzelwerk 98 der Pflanzen 16 vom Boden 100 zu unterscheiden. Die Sensoreinrichtung 96 stellt der Gerätesteuereinheit 54 somit ein Signal bereit, das eine Information hinsichtlich der jeweils größten Abmessung des Wurzelballens 98 der Pflanzen 16 (in horizontaler Richtung, quer zur Vorwärtsrichtung V gemessen) enthält. Auf diesem Signal basierend kontrolliert die Gerätesteuereinheit 54 im Betrieb die Aktoren 88 fortlaufend derart, dass die Werkzeuge 88 (Pflanze 16 für Pflanze 16) in einem hinreichend geringen Abstand (der in der Größenordnung einiger cm liegen kann) an dem Wurzelballen 98 vorbeigeführt werden, um alles Unkraut zwischen den Reihen der Pflanzen 16 zu entfernen, der Wurzelballen 98 aber nicht beschädigt wird.The 3 shows a possible embodiment for controlling the actuators 90 , which by means of the device control unit 54 and a valve unit 92 and, if necessary, feedback sensors (not shown) for detecting the position of the actuators 90 he follows. The device control unit 54 is with a sensor device 96 connected that in the 4th is shown. The sensor device 96 is at the front of the cross member 36 attached and looks obliquely forward and down. Each row unit 22nd is such a sensor device 96 upstream (in 1 not shown for reasons of clarity). The sensor device 96 can be used as a scanning radar (or any other non-contact sensor that detects the root ball 98 Measured online, e.g. with X-rays, ultrasound or radioactivity), its rays penetrate the ground 100 penetrate and are able to penetrate the root system 98 of the plants 16 from the ground 100 to distinguish. The sensor device 96 represents the device control unit 54 thus a signal is ready that provides information regarding the largest dimension of the root ball 98 of the plants 16 (measured in the horizontal direction, transverse to the forward direction V). The device control unit controls based on this signal 54 the actuators during operation 88 continuously so that the tools 88 (Plant 16 for plant 16 ) at a sufficiently small distance (which can be of the order of a few cm) to the root ball 98 be passed to any weeds between rows of plants 16 to remove the root ball 98 but is not damaged.

Bei einer anderen Ausführungsform werden die Kameras 60, 60' mit den Bildverarbeitungssystemen 62, 62' als Sensoreinrichtung 96 verwendet, wozu anders als in 1 gezeigt, jeder Reiheneinheit 22 eine Kamera 60, 60' zugeordnet werden kann oder die Kameras 60, 60' jeweils mehrere Reihen der Pflanzen 16 visuell erfassen. Anhand der Art der Pflanzen 16 (die anhand der Signale der Kamera 60, 60' durch die Bildverarbeitungssystem 62, 62' selbsttätig erkannt oder durch den Bediener eingegeben oder in Auftragsdaten für einen Arbeitsauftrag der Kombination aus Fahrzeug 12 und Arbeitsgerät 14 enthalten sein kann) und der Ermittlung des sichtbaren Bewuchses über der Erde anhand der Bildsignale der Kameras 60, 60' und einer Datenbank 94 (s. 3), in der Zusammenhänge zwischen Pflanzengröße (Höhe und/oder Breite und/oder Stammdurchmesser) und zugehöriger horizontaler Abmessung des Wurzelballens 98 abgespeichert sind, kann die Größe und Ausdehnung des Wurzelballens 98 abgeschätzt und daraus der Aktor 90 zur Herstellung des Sicherheitsabstands zum Werkzeug 88 automatisch eingestellt werden. Hierbei kann auch eine Berücksichtigung von sensorisch erfassten oder aus einer im Voraus erstellten Karte entnommenen Werten hinsichtlich von Eigenschaften des Bodens 100 (z.B. Bodenart und/oder Bodenzustand und/oder Bodenfeuchte) erfolgen. Die Kameras 60, 60' könnten ggf. durch Ultraschallsensoren zur Erfassung der Abmessungen der oberirdischen Teile der Pflanzen 16 ersetzt oder ergänzt werden.In another embodiment, the cameras 60 , 60 ' with the image processing systems 62 , 62 ' as a sensor device 96 used for what other than in 1 shown each row unit 22nd a camera 60 , 60 ' can be assigned or the cameras 60 , 60 ' several rows of plants each 16 capture visually. Based on the type of plants 16 (based on the signals from the camera 60 , 60 ' through the image processing system 62 , 62 ' recognized automatically or entered by the operator or in order data for a work order of the combination of vehicle 12th and tool 14th can be included) and the determination of the visible vegetation above the earth using the image signals from the cameras 60 , 60 ' and a database 94 (see 3 ), in the relationships between plant size (height and / or width and / or trunk diameter) and the associated horizontal dimension of the root ball 98 are saved, the size and extent of the root ball 98 estimated and from this the actor 90 for establishing the safety distance to the tool 88 set automatically. It is also possible here to take into account values recorded by sensors or taken from a map created in advance with regard to properties of the soil 100 (e.g. soil type and / or soil condition and / or soil moisture). The cameras 60 , 60 ' could possibly use ultrasonic sensors to record the dimensions of the above-ground parts of the plants 16 replaced or supplemented.

Bei einer weiteren Ausführungsform könnte alternativ oder zusätzlich (indem die jeweils bestimmten Werte für die Abmessung des Wurzelballens verschmolzen werden) ein ortsspezifisches oder für das ganze Feld 10 verwendetes Pflanzenwachstumsmodell oder Wurzelwachstumsmodell eingesetzt werden, welches anhand von verschiedenen Parametern die Größe und Ausdehnung des Wurzelballens 98 errechnet und darauf basierend zur Ansteuerung der Aktoren 90 dient. Dieses Wachstumsmodell würde z.B. berücksichtigen: Pflanzzeitpunkt, Klima, Niederschlag, Düngung, etc. Geeignete Wachstumsmodelle sind beispielsweise in WO 2017/060168 A1 , WO 2017/211948 A1 , S. Shibusawa, Modelling the Branching Growth Fractal Pattern of the Maize Root System, Plant and Soil, Vol. 165, No. 2 (1994) Seiten 339-347, D.I. Kalogiros, Analysis of root growth from a phenotyping data set using a density-based model, Journal of Experimental Botany, Volume 67, Issue 4, 1 February 2016, Seiten 1045-1058 , und dem darin zitierten Stand der Technik beschrieben. Die aus dem Wachstumsmodell abgeleiteten, auf einem beliebigen Rechner berechneten Daten hinsichtlich der ortsspezifisch errechneten horizontalen Wurzelballenabmessungen werden auf die Datenbank 94 übertragen und durch die Gerätesteuereinheit 54 positionsspezifisch (anhand der Signale des Empfängers 48 und/oder 58) abgerufen, wobei es möglich wäre, sie mit realen Bildern der Kameras 60, 60' oder den Signalen der Sensoreinrichtung 96 abzugleichen oder zu korrelieren.In a further embodiment, alternatively or additionally (by merging the values determined in each case for the dimensions of the root ball), a location-specific or for the entire field could 10 used plant growth model or root growth model can be used, which based on various parameters the size and expansion of the root ball 98 calculated and based on this for controlling the actuators 90 serves. This growth model would take into account, for example: planting time, climate, precipitation, fertilization, etc. Suitable growth models are for example in WO 2017/060168 A1 , WO 2017/211948 A1 , S. Shibusawa, Modeling the Branching Growth Fractal Pattern of the Maize Root System, Plant and Soil, Vol. 165, No. 2 (1994) pages 339-347, DI Kalogiros, Analysis of root growth from a phenotyping data set using a density-based model, Journal of Experimental Botany, Volume 67, Issue 4, February 1, 2016, pages 1045-1058 , and the prior art cited therein. The data derived from the growth model and calculated on any computer with regard to the site-specific calculated horizontal root ball dimensions are transferred to the database 94 transmitted and through the device control unit 54 position-specific (based on the signals from the receiver 48 and or 58 ), whereby it would be possible to use real images from the cameras 60 , 60 ' or the signals from the sensor device 96 match or correlate.

Bei den obigen Ausführungen wird davon ausgegangen, dass die Verstellung der Werkzeuge 88 für jede Pflanze 16 einzeln erfolgt. Es wäre aber auch denkbar, einen durchschnittlichen oder maximalen Wert für die horizontale Abmessung des Wurzelballens 98 für die Pflanzen 16 eines Teils des Feldes 10 oder das gesamte Feld 10 zu berechnen und zur Anstellung der Aktoren 90 zu verwenden.In the above, it is assumed that the adjustment of the tools 88 for each plant 16 done individually. But it would also be conceivable to use an average or maximum value for the horizontal dimension of the root ball 98 for the plants 16 part of the field 10 or the entire field 10 to calculate and to adjust the actuators 90 to use.

Die in den Figuren dargestellten Werkzeuge 88 dienen zur Bodenbearbeitung (Hacken von Unkraut). Sie könnten durch (nicht gezeigte) Werkzeuge zur Bewässerung oder Düngung der Pflanzen 16 ersetzt oder ergänzt werden, wie sie in der EP 3 366 132 A1 gezeigt und beschrieben werden. Basierend auf dem in der oben beschriebenen Weise festgestellten horizontalen Abmessung des Wurzelballens 98 wird das Werkzeug 88 in seiner Position und/oder Abgaberichtung des zur Bewässerung oder Düngung dienenden Mittels derart ausgerichtet, dass es den Wurzelballen 98 sicher erreicht und nicht nutzlos im daneben liegenden Boden 100 versickert.The tools shown in the figures 88 are used for cultivating the soil (hoeing weeds). You could use tools (not shown) to water or fertilize the plants 16 replaced or supplemented as described in the EP 3 366 132 A1 shown and described. Based on the horizontal dimension of the root ball determined in the manner described above 98 becomes the tool 88 in its position and / or direction of delivery of the agent used for irrigation or fertilization so that it touches the root ball 98 safely reached and not useless in the adjacent ground 100 seeps away.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102005010686 A1 [0002]
EP 0619937 A1 [0003, 0026]
WO 0074464 A1 [0003, 0026]
DE 3831764 A1 [0003, 0026]
DE 4004427 A1 [0003, 0026]
DE 4234432 A1 [0003, 0026]
EP 3366132 A1 [0004, 0031]
DE 102016212201 A1 [0020]
EP 1210854 A1 [0020]
EP 2283719 A2 [0021]
US 2013/0110358 A1 [0021]
US 2013/0186657 A1 [0021]
US 2002/0193928 A1 [0024]
EP 2910098 A1 [0024]
EP 1475609 A2 [0025]
WO 2017/060168 A1 [0029]
WO 2017/211948 A1 [0029]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

S. Shibusawa, Modeling the Branching Growth Fractal Pattern of the Maize Root System, Plant and Soil, Vol. 165, No. 2 (1994) pp. 339-347, D.I. Kalogiros, Analysis of root growth from a phenotyping data set using a density-based model, Journal of Experimental Botany, Volume 67, Issue 4, 1 February 2016, pages 1045-1058 [0029]

Claims

Arrangement for the automatic control of the position of a tool (88) of a working device (14) which can be moved in a forward direction (V) over a field (10) for carrying out a plant cultivation process in which the tool (88) which is adjustable in the lateral direction has an effect the roots of plants (16) grown in the field or on the ground (100) in the vicinity of the plants (16) takes place, with a device control unit (54) and an actuator (90) controlled by the device control unit (54) for adjusting the lateral position of the tool (88) are provided, characterized in that the device control unit (54) can be acted upon with a signal regarding the horizontal dimension of the root ball (98) and can be operated to control the actuator (90) based on the signal.

Arrangement according to Claim 1 , the device control unit (54) being operable to continuously control the actuator (90) in order to adapt the position of the tool (88) plant by plant to the horizontal dimensions of the root ball (98).

Arrangement according to Claim 1 or 2 , wherein the signal is provided by a sensor device (96, 60, 60 ').

Arrangement according to Claim 3 wherein the sensor arrangement (96) cooperates with the subterranean part of the plants (16).

Arrangement according to Claim 3 , wherein the sensor arrangement (96, 60, 60 ')) interacts with the above-ground part of the plants (16) and the device control unit (54) can be operated on the basis of the signals from the sensor arrangement (96, 60, 60') and a database (94 ) determine the horizontal dimension of the root ball (98).

Arrangement according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the signal is provided by a database (94) which is created on the basis of data recorded during plant growth with regard to the plants and a growth model.

Arrangement according to Claim 6 , the data being entered in the database (94) in a location-specific manner and being retrievable by the device control unit (54).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the tool (88) is attached to a cross member (36) of the implement (14), which is attached to a vehicle (12) and the implement (14) and / or the vehicle (12) is automatically movable along rows of plants over the field (10).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein a tool (88) is attached to the working device (14) on both sides of a row of plants (16) and is laterally adjustable by an associated actuator (90).

Tool (14) for watering or fertilizing plants (16) or for chopping between rows of plants, with an arrangement according to one of the preceding claims.