谷物質(zhì)量流量估測(cè)的制作方法
【專利說(shuō)明】谷物質(zhì)量流量估測(cè)
【背景技術(shù)】
[0001] 質(zhì)量流量測(cè)量裝置被用在諸如聯(lián)合收割機(jī)等的收割機(jī)中從而測(cè)量流入到谷物箱 中的谷物的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量傳感器可以被定位成在谷物流入到谷物箱時(shí)感測(cè)該谷物。 質(zhì)量流量可從質(zhì)量流量傳感器中的信號(hào)中獲得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種在收割谷物期間校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的方法，該方法包括 利用第一傳感器感測(cè)谷物箱中谷物的第一部分的蓄積質(zhì)量。至少部分地基于第一傳感器的 數(shù)據(jù)校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器。
[0003] 在另一實(shí)施例中，一種用于在將谷物收割到谷物箱中時(shí)校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的方 法，所述方法包括利用第一傳感器感測(cè)谷物箱中的谷物的至少第一部分的體積；并且在谷 物正在被堆積到谷物箱內(nèi)的同時(shí)，至少部分地基于谷物箱內(nèi)的谷物的所述體積校準(zhǔn)所述質(zhì) 量流量傳感器。
[0004] 在另一實(shí)施例中，一種用于在收割谷物的同時(shí)校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的設(shè)備，所述 設(shè)備包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，所述介質(zhì)包含計(jì)算機(jī)可讀的代碼，所述代碼用于指 導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)處理單元在一段時(shí)間內(nèi)至少部分地基于來(lái)自第一傳感器的信號(hào)和來(lái)自第二 傳感器的信號(hào)計(jì)算谷物箱中的谷物的質(zhì)量改變，并且所述代碼用于在一段時(shí)間內(nèi)至少部分 地基于所述質(zhì)量改變對(duì)質(zhì)量流量傳感器的流量信號(hào)進(jìn)行再校準(zhǔn)。
[0005] 在又一實(shí)施例中，設(shè)備包括：谷物箱；第一傳感器，其基于流入到谷物箱中的感測(cè) 到的谷物流量輸出第一信號(hào)；第二傳感器，其基于谷物箱中的谷物的感測(cè)到的蓄積質(zhì)量輸 出第二信號(hào)；以及至少一個(gè)處理器，其根據(jù)第二信號(hào)調(diào)整根據(jù)第一信號(hào)確定的估測(cè)的谷物 流量。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是示例性谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
[0007] 圖1A是包括圖1的谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)的示例性收割機(jī)的立體圖。
[0008] 圖2是示例性谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)的示意圖，其中谷物箱具有第一數(shù)量谷物。
[0009] 圖3是圖2的示例性谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)的示意圖，其中谷物箱具有第二數(shù)量 谷物。
[0010] 圖4是校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的示例性方法的流程圖。
[0011] 圖5是圖4的校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的示例性方法的流程圖，包括感測(cè)谷物的第二 部分的蓄積量。
[0012] 圖6是校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0013] 圖7是校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0014] 圖8是用于校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0015] 圖9是用于校準(zhǔn)質(zhì)量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0016] 圖10是示出測(cè)壓元件信號(hào)和箱中的谷物的重量之間的關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了示例性的谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)10。從在后文將描述的那樣，系統(tǒng)10 動(dòng)態(tài)地調(diào)整或校準(zhǔn)針對(duì)進(jìn)入諸如谷物箱等的谷物容器中的谷物流量的測(cè)量。結(jié)果，系統(tǒng)10 有助于獲得更加精確的谷物流量測(cè)量以有助于獲取更加精確的谷物收獲數(shù)據(jù)。
[0018]在示出的示例中，谷物質(zhì)量流量估測(cè)（estimation)系統(tǒng)10包括谷物箱11、谷物質(zhì) 量流量傳感器12 (其有時(shí)也被稱為產(chǎn)量監(jiān)測(cè)器）、谷物蓄積量傳感器13、流量估測(cè)器14和 輸出裝置15。谷物箱11包括用于接收谷物的谷物接收器或料斗。在一個(gè)實(shí)施例中，谷物 箱11包括在谷物被收割的同時(shí)接收谷物的谷物接收器。在一個(gè)實(shí)施例中，谷物箱11被合 并為用于收割谷物的機(jī)器或收割機(jī)（諸如聯(lián)合收割機(jī)等）的一部分。在又一實(shí)施例中，谷 物箱11在收割機(jī)旁被運(yùn)輸，其中，隨著收割機(jī)在田間行走，谷物被從收割機(jī)輸送或轉(zhuǎn)移到 谷物箱。雖然谷物箱11示出為具有矩形的截面，但是谷物箱11也可以具有各種不同的尺 寸、形狀和構(gòu)造中的任一種。
[0019]谷物質(zhì)量流量傳感器12包括基于進(jìn)入谷物箱11中的實(shí)際谷物流量而輸出信號(hào)的 一個(gè)或多個(gè)傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，谷物質(zhì)量流量傳感器12包括一個(gè)或多個(gè)沖擊傳感器 (impactsensor)，這種傳感器器在谷物流入谷物箱11的同時(shí)被谷物沖擊。在其他實(shí)施例 中，谷物質(zhì)量流量傳感器12可以包括其他類型的流量感測(cè)裝置，包括但不限于，非接觸式 傳感器。非接觸式傳感器的示例包括但不限于輻射或光電感測(cè)裝置，在輻射或光電感測(cè)裝 置中，在谷物從收割機(jī)12沉降到谷物箱11中的同時(shí)，光源或輻射源被設(shè)置為和定向?yàn)榇┩?谷物流。接收器檢測(cè)穿透谷物流后被接收的光量或輻射量，該光量或輻射量提供谷物的質(zhì) 量流量。
[0020] 谷物蓄積量傳感器13包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，該一個(gè)或多個(gè)傳感器基于感測(cè)到 的谷物箱11中的谷物蓄積量而輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，由傳感器13輸出的信號(hào)基于 谷物箱11中蓄積的谷物堆的形狀、尺寸或構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，由傳感器13輸出的信號(hào) 可替換地或者額外地基于正被蓄積于谷物箱11中的谷物的被探測(cè)到的重量。在一個(gè)實(shí)施 例中，谷物蓄積量傳感器13包括一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件，該一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件感測(cè)谷物箱 11中的谷物堆或谷物垛的不同部分。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器13在谷物正被蓄積在谷物箱 11中的過(guò)程中連續(xù)地或周期性地輸出信號(hào)。
[0021]流量估測(cè)器14包括電子部件，該電子部件至少部分地基于來(lái)自于谷物質(zhì)量流量 傳感器12的信號(hào)估測(cè)流入到谷物箱11中的谷物流量或谷物流率。流量估測(cè)器14包括處 理器16和存儲(chǔ)器18。處理器16包括一個(gè)或多個(gè)處理單元，所述一個(gè)或多個(gè)處理單元至少 部分地基于來(lái)自于谷物質(zhì)量流量傳感器12的信號(hào)并且根據(jù)來(lái)自于存儲(chǔ)器18的指令來(lái)計(jì)算 或估測(cè)谷物流量。存儲(chǔ)器18包括非易失計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或被編程的邏輯算法，該介質(zhì)或邏 輯算法在谷物流量的確定或估測(cè)過(guò)程中以及在由傳感器12輸出的感測(cè)流量的校準(zhǔn)或調(diào)整 的過(guò)程中對(duì)處理器16進(jìn)行指示。
[0022] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，術(shù)語(yǔ)"處理單元"指的是能夠執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器（諸如存儲(chǔ)器18 等）中的指令序列的當(dāng)期已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的或者未來(lái)可能開(kāi)發(fā)出來(lái)的處理單元。
[0023] 指令序列的執(zhí)行使處理單元執(zhí)行諸如生成控制信號(hào)之類的步驟?？梢詫⒅噶顝闹?讀存儲(chǔ)器（ROM)、大容量存儲(chǔ)裝置或一些其他永久性存儲(chǔ)器加載到隨機(jī)存取存貯器（RAM) 中，以便被處理單元執(zhí)行。在其他實(shí)施例中，硬接線電路可用于替代軟件指令或者與軟件指 令組合，以執(zhí)行所描述的功能。例如，流量估測(cè)器14可以具體化為一個(gè)或多個(gè)專用集成電 路（ASIC)的一部分。除非另有具體說(shuō)明，否則控制器不限于硬件電路和軟件的任何特定的 組合，也不限于用于由處理單元執(zhí)行的指令的任何特定的源。
[0024] 流量估測(cè)器14動(dòng)態(tài)地調(diào)整或校準(zhǔn)流入到谷物箱11中的谷物流量的測(cè)量值。如在 后文將描述的那樣，在一個(gè)實(shí)施例中，流量估測(cè)器14使用來(lái)自傳感器13的信號(hào)以確定校準(zhǔn) 流量，即流入到谷物箱11中的谷物流量的第一估測(cè)值。流量估測(cè)器14使用來(lái)自傳感器12 的信號(hào)以估測(cè)感測(cè)流量，即谷物流入到谷物箱11中的第二流量。流量估測(cè)器14將感測(cè)流 量與校準(zhǔn)流量進(jìn)行比較并且基于該比較對(duì)谷物流量的測(cè)量值進(jìn)行校準(zhǔn)。結(jié)果，流量估測(cè)器 14有助于獲得更加精確的谷物流量測(cè)量值，以有助于獲得更加精確的谷物收獲數(shù)據(jù)。在一 個(gè)實(shí)施例中，流量估測(cè)器14的處理器16基于來(lái)自于谷物質(zhì)量流量傳感器12的信號(hào)確定流 入到谷物箱11中的谷物流量初始估測(cè)值。然后，處理器16根據(jù)包含在存儲(chǔ)器18中的指令 至少部分地基于從谷物蓄積量傳感器13接收的信號(hào)調(diào)整或校準(zhǔn)流入到谷物箱11中的谷物 流量的初始估測(cè)值。
[0025] 在其他實(shí)施例中，流量估測(cè)器14基于接收自谷物蓄積量傳感器13的信號(hào)而校準(zhǔn) 谷物質(zhì)量流量傳感器12的實(shí)際操作。例如，處理器16可以輸出控制信號(hào)，該控制信號(hào)導(dǎo)致 傳感器12的靈敏度、換算比例或其他參數(shù)被調(diào)整或被校準(zhǔn)，從而傳感器12輸出經(jīng)調(diào)整的信 號(hào)。處理器16基于從傳感器12輸出的經(jīng)調(diào)整的信號(hào)估測(cè)谷物流量。
[0026] 輸出裝置15包括可使用或呈現(xiàn)估測(cè)的谷物流量的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，輸出裝 置15包括顯示器或監(jiān)視器，估測(cè)的谷物流量通過(guò)顯示器或監(jiān)視器呈現(xiàn)以被收割機(jī)的操作 人員、場(chǎng)外管理人員或其他人員觀察到。在一個(gè)實(shí)施例中，輸出裝置15包括存儲(chǔ)器（例如 存儲(chǔ)器18和/或其他存儲(chǔ)器等），該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)估測(cè)的谷物流量以用于后續(xù)的使用或分析。 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，輸出裝置15存儲(chǔ)與不同的時(shí)間或正被收割的場(chǎng)地或其他區(qū)域中的 不同的地理參考位置相對(duì)應(yīng)的估測(cè)的谷物流量值。在一個(gè)實(shí)施例中，輸出裝置15儲(chǔ)存于用 于收割機(jī)的不同的工作設(shè)定相對(duì)應(yīng)的估測(cè)的谷物流量值。在一個(gè)實(shí)施例中，估測(cè)的谷物流 量值被傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)場(chǎng)外位置以用于顯示和/或分析。
[0027] 圖1A示出了設(shè)置為收割機(jī)20 (示出為聯(lián)合收割機(jī)）的一部分的谷物質(zhì)量流量估 測(cè)系統(tǒng)10。如圖1A所示，谷物箱11作為收割機(jī)20的一部分而被運(yùn)送。當(dāng)收割機(jī)20在包 含正被收獲的谷物21的田間行走時(shí)，收獲的谷物流入到谷物箱11中。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng) 收割機(jī)20在田間行走時(shí)，谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)10基于來(lái)自于谷物蓄積量傳感器13的信 號(hào)連續(xù)地或周期性地調(diào)整或校準(zhǔn)流入到谷物箱11中的谷物流量測(cè)量值。測(cè)得的流入到谷 物箱11中的谷物流量被輸出到輸出裝置15。
[0028] 如上所述，在其他實(shí)施例中，當(dāng)收割機(jī)20在田間行走并且當(dāng)谷物通過(guò)斜槽22而被 沉積到谷物箱11中，谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)10可選擇地與在收割機(jī)20旁被運(yùn)輸?shù)墓任锵?11相關(guān)聯(lián)。例如，谷物箱11可以是在收割機(jī)20附近行走的單獨(dú)的車輛或者拖車。雖然所 不出的流量估測(cè)器14和輸出裝置15被被合并為收割機(jī)20的一部分，但是在其他實(shí)施例 中，流量估測(cè)器14和/或輸出裝置15可選擇地相對(duì)于收割機(jī)20被遠(yuǎn)程地定位，其中來(lái)自 傳感器12和13的信號(hào)被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程定位的流量估測(cè)器14。
[0029] 圖2示出了谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)110,谷物質(zhì)量流量估測(cè)系統(tǒng)10的一個(gè)示例性 實(shí)施例。除了系統(tǒng)110被特別地描繪成包括分別用于替代谷物質(zhì)量流量傳感器12和谷物 蓄積量傳感器13的谷物質(zhì)量流量傳感器112和谷物蓄積量傳感器113之