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

【發(fā)明內容】

[0002] 在一個實施例中，一種在收割谷物期間校準質量流量傳感器的方法，該方法包括 利用第一傳感器感測谷物箱中谷物的第一部分的蓄積質量。至少部分地基于第一傳感器的 數(shù)據(jù)校準質量流量傳感器。
[0003] 在另一實施例中，一種用于在將谷物收割到谷物箱中時校準質量流量傳感器的方 法，所述方法包括利用第一傳感器感測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的同時，至少部分地基于谷物箱內的谷物的所述體積校準所述質 量流量傳感器。
[0004] 在另一實施例中，一種用于在收割谷物的同時校準質量流量傳感器的設備，所述 設備包括非暫時性計算機可讀的介質，所述介質包含計算機可讀的代碼，所述代碼用于指 導一個或多個處理單元在一段時間內至少部分地基于來自第一傳感器的信號和來自第二 傳感器的信號計算谷物箱中的谷物的質量改變，并且所述代碼用于在一段時間內至少部分 地基于所述質量改變對質量流量傳感器的流量信號進行再校準。
[0005] 在又一實施例中，設備包括：谷物箱；第一傳感器，其基于流入到谷物箱中的感測 到的谷物流量輸出第一信號；第二傳感器，其基于谷物箱中的谷物的感測到的蓄積質量輸 出第二信號；以及至少一個處理器，其根據(jù)第二信號調整根據(jù)第一信號確定的估測的谷物 流量。
【附圖說明】
[0006] 圖1是示例性谷物質量流量估測系統(tǒng)的示意圖。
[0007] 圖1A是包括圖1的谷物質量流量估測系統(tǒng)的示例性收割機的立體圖。
[0008] 圖2是示例性谷物質量流量估測系統(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的示例性谷物質量流量估測系統(tǒng)的示意圖，其中谷物箱具有第二數(shù)量 谷物。
[0010] 圖4是校準質量流量傳感器的示例性方法的流程圖。
[0011] 圖5是圖4的校準質量流量傳感器的示例性方法的流程圖，包括感測谷物的第二 部分的蓄積量。
[0012] 圖6是校準質量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0013] 圖7是校準質量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0014] 圖8是用于校準質量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0015] 圖9是用于校準質量流量傳感器的另一示例性方法的流程圖。
[0016] 圖10是示出測壓元件信號和箱中的谷物的重量之間的關系的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了示例性的谷物質量流量估測系統(tǒng)10。從在后文將描述的那樣，系統(tǒng)10 動態(tài)地調整或校準針對進入諸如谷物箱等的谷物容器中的谷物流量的測量。結果，系統(tǒng)10 有助于獲得更加精確的谷物流量測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，谷物質量流量估測（estimation)系統(tǒng)10包括谷物箱11、谷物質 量流量傳感器12 (其有時也被稱為產量監(jiān)測器）、谷物蓄積量傳感器13、流量估測器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。在一個實施例中，谷物 箱11包括在谷物被收割的同時接收谷物的谷物接收器。在一個實施例中，谷物箱11被合 并為用于收割谷物的機器或收割機（諸如聯(lián)合收割機等）的一部分。在又一實施例中，谷 物箱11在收割機旁被運輸，其中，隨著收割機在田間行走，谷物被從收割機輸送或轉移到 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、形狀和構造中的任一種。
[0019]谷物質量流量傳感器12包括基于進入谷物箱11中的實際谷物流量而輸出信號的 一個或多個傳感器。在一個實施例中，谷物質量流量傳感器12包括一個或多個沖擊傳感器 (impactsensor)，這種傳感器器在谷物流入谷物箱11的同時被谷物沖擊。在其他實施例 中，谷物質量流量傳感器12可以包括其他類型的流量感測裝置，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裝置，在輻射或光電感測裝 置中，在谷物從收割機12沉降到谷物箱11中的同時，光源或輻射源被設置為和定向為穿透 谷物流。接收器檢測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 量流量。
[0020] 谷物蓄積量傳感器13包括一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器基于感測到 的谷物箱11中的谷物蓄積量而輸出信號。在一個實施例中，由傳感器13輸出的信號基于 谷物箱11中蓄積的谷物堆的形狀、尺寸或構造。在一個實施例中，由傳感器13輸出的信號 可替換地或者額外地基于正被蓄積于谷物箱11中的谷物的被探測到的重量。在一個實施 例中，谷物蓄積量傳感器13包括一個或多個感測元件，該一個或多個感測元件感測谷物箱 11中的谷物堆或谷物垛的不同部分。在一個實施例中，傳感器13在谷物正被蓄積在谷物箱 11中的過程中連續(xù)地或周期性地輸出信號。
[0021]流量估測器14包括電子部件，該電子部件至少部分地基于來自于谷物質量流量 傳感器12的信號估測流入到谷物箱11中的谷物流量或谷物流率。流量估測器14包括處 理器16和存儲器18。處理器16包括一個或多個處理單元，所述一個或多個處理單元至少 部分地基于來自于谷物質量流量傳感器12的信號并且根據(jù)來自于存儲器18的指令來計算 或估測谷物流量。存儲器18包括非易失計算機可讀介質或被編程的邏輯算法，該介質或邏 輯算法在谷物流量的確定或估測過程中以及在由傳感器12輸出的感測流量的校準或調整 的過程中對處理器16進行指示。
[0022] 根據(jù)一個實施例，術語"處理單元"指的是能夠執(zhí)行包含在存儲器（諸如存儲器18 等）中的指令序列的當期已經開發(fā)出來的或者未來可能開發(fā)出來的處理單元。
[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之類的步驟?？梢詫⒅噶顝闹?讀存儲器（ROM)、大容量存儲裝置或一些其他永久性存儲器加載到隨機存取存貯器（RAM) 中，以便被處理單元執(zhí)行。在其他實施例中，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，流量估測器14可以具體化為一個或多個專用集成電 路（ASIC)的一部分。除非另有具體說明，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] 流量估測器14動態(tài)地調整或校準流入到谷物箱11中的谷物流量的測量值。如在 后文將描述的那樣，在一個實施例中，流量估測器14使用來自傳感器13的信號以確定校準 流量，即流入到谷物箱11中的谷物流量的第一估測值。流量估測器14使用來自傳感器12 的信號以估測感測流量，即谷物流入到谷物箱11中的第二流量。流量估測器14將感測流 量與校準流量進行比較并且基于該比較對谷物流量的測量值進行校準。結果，流量估測器 14有助于獲得更加精確的谷物流量測量值，以有助于獲得更加精確的谷物收獲數(shù)據(jù)。在一 個實施例中，流量估測器14的處理器16基于來自于谷物質量流量傳感器12的信號確定流 入到谷物箱11中的谷物流量初始估測值。然后，處理器16根據(jù)包含在存儲器18中的指令 至少部分地基于從谷物蓄積量傳感器13接收的信號調整或校準流入到谷物箱11中的谷物 流量的初始估測值。
[0025] 在其他實施例中，流量估測器14基于接收自谷物蓄積量傳感器13的信號而校準 谷物質量流量傳感器12的實際操作。例如，處理器16可以輸出控制信號，該控制信號導致 傳感器12的靈敏度、換算比例或其他參數(shù)被調整或被校準，從而傳感器12輸出經調整的信 號。處理器16基于從傳感器12輸出的經調整的信號估測谷物流量。
[0026] 輸出裝置15包括可使用或呈現(xiàn)估測的谷物流量的裝置。在一個實施例中，輸出裝 置15包括顯示器或監(jiān)視器，估測的谷物流量通過顯示器或監(jiān)視器呈現(xiàn)以被收割機的操作 人員、場外管理人員或其他人員觀察到。在一個實施例中，輸出裝置15包括存儲器（例如 存儲器18和/或其他存儲器等），該存儲器存儲估測的谷物流量以用于后續(xù)的使用或分析。 例如，在一個實施例中，輸出裝置15存儲與不同的時間或正被收割的場地或其他區(qū)域中的 不同的地理參考位置相對應的估測的谷物流量值。在一個實施例中，輸出裝置15儲存于用 于收割機的不同的工作設定相對應的估測的谷物流量值。在一個實施例中，估測的谷物流 量值被傳輸?shù)揭粋€或多個場外位置以用于顯示和/或分析。
[0027] 圖1A示出了設置為收割機20 (示出為聯(lián)合收割機）的一部分的谷物質量流量估 測系統(tǒng)10。如圖1A所示，谷物箱11作為收割機20的一部分而被運送。當收割機20在包 含正被收獲的谷物21的田間行走時，收獲的谷物流入到谷物箱11中。在一個實施例中，當 收割機20在田間行走時，谷物質量流量估測系統(tǒng)10基于來自于谷物蓄積量傳感器13的信 號連續(xù)地或周期性地調整或校準流入到谷物箱11中的谷物流量測量值。測得的流入到谷 物箱11中的谷物流量被輸出到輸出裝置15。
[0028] 如上所述，在其他實施例中，當收割機20在田間行走并且當谷物通過斜槽22而被 沉積到谷物箱11中，谷物質量流量估測系統(tǒng)10可選擇地與在收割機20旁被運輸?shù)墓任锵?11相關聯(lián)。例如，谷物箱11可以是在收割機20附近行走的單獨的車輛或者拖車。雖然所 不出的流量估測器14和輸出裝置15被被合并為收割機20的一部分，但是在其他實施例 中，流量估測器14和/或輸出裝置15可選擇地相對于收割機20被遠程地定位，其中來自 傳感器12和13的信號被傳輸?shù)竭h程定位的流量估測器14。
[0029] 圖2示出了谷物質量流量估測系統(tǒng)110,谷物質量流量估測系統(tǒng)10的一個示例性 實施例。除了系統(tǒng)110被特別地描繪成包括分別用于替代谷物質量流量傳感器12和谷物 蓄積量傳感器13的谷物質量流量傳感器112和谷物蓄積量傳感器113之