BE1023152B1

BE1023152B1 - Oogstmachine met feedbackregeling van hakselparameters

Info

Publication number: BE1023152B1
Application number: BE2015/5548A
Authority: BE
Inventors: Thomas Mahieu; Bart M.A MISSOTTEN; Bart Lenaerts; Frederik Tallir; Overschelde Pieter Van; Tom N. N. Somers
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2016-12-02
Also published as: BR102016019388A2; EP3138383A1; US10130039B2; US20170055445A1; BR102016019388B1; EP3138383B1

Abstract

Er wordt een oogstmachine beschreven voor het oogsten van een gewas op een veld. De oogstmachine bevat een hakselgeheel dat geconfigureerd is om oogstrestanten van het geoogste gewas fijn te hakken. Het hakselgeheel bevat een inlaat voor het ontvangen van de oogstrestanten, een rotor die uitgerust is met één of meer snijgereedschappen en geconfigureerd is om de gewasrestanten fijn te hakken, een aandrijfgeheel dat geconfigureerd is om de rotor aan te drijven, en een uitgang om de fijngehakte oogstrestanten te lossen. De oogstmachine bevat verder een beeldsensor die geconfigureerd is om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren en daarbij een signaal te genereren en een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om het signaal van de beeldsensor te ontvangen, het ontvangen signaal te verwerken om een geometrische parameter af te leiden die een indicatie geeft van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten en om een regelsignaal voor het aandrijfgeheel te bepalen, op basis van de geometrische parameter.

Description

Oogstmachine met feedbackregeling van hakselparameters

TOEPASSINGSGEBIED VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op het gebied van oogstmachines voor gebruik in de landbouw (verder kortweg oogstmachines genoemd) zoals maaidorsers die een hakselaar bevatten, bv. voor het hakselen van niet-graan zoals stro, en meer bepaald om een geometrische parameter van het fijngehakte stro te beoordelen en een aanpassing van een bedrijfsparameter van de oogstmachine op basis van deze beoordeling.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Een oogstmachine of maaidorser (of pikdorser, "combine" in het Engels) voor een oogstmachine aangezien deze machine meerdere oogstfuncties in een enkele oogsteenheid combineert, bevat gewoonlijk een maaier voor het verwijderen van een gewas van een veld en een zogenaamd dorsgereedschap om de dorsbewerking uit te voeren op het gewas om het graan van het niet-graan zoals stro te scheiden. Het niet-graan kan nadien getransporteerd worden van het dorsgereedschap naar een restantenverwerkend gereedschap zoals een hakselaar, bv. een strohakselaar. Zo'n restantenverwerkend gereedschap vermindert gewoonlijk de grootte van het niet-graan en richt het naar buiten vanaf de achterkant van de maaidorser. Dit fijngehakte niet-graan of de fijngehakte oogstrestanten blijven gewoonlijk op het veld en dienen om het veld te bemesten. Om dit te doen, is het belangrijk dat de fijngehakte deeltjes oogstrestanten als ze gelost worden op het veld voldoende klein zijn. Momenteel wordt de kwaliteit van de fijngehakte oogstrestanten, meer bepaald de grootte of lengte van de fijngehakte oogstrestanten, gewoonlijk manueel gecontroleerd door de operator van de oogstmachine, waarna, indien vereist, bedrijfsparameters van het restantenverwerkende gereedschap kunnen worden aangepast. Dit wordt gewoonlijk een keer per dag gedaan of zelfs minder. Doordat gewastoestanden sterk kunnen variëren in de loop van de tijd of afhankelijk kunnen zijn van de plaats, kan de kwaliteit van de fijngehakte oogstrestanten ook sterk veranderen. Zodoende zou de operator om een goede kwaliteit van de fijngehakte oogstrestanten te behouden, bij voorkeur de kwaliteit van de fijngehakte oogstrestanten frequenter moeten controleren, met een tijdrovender oogstproces tot gevolg.

Er is dus een behoefte aan een alternatieve, minder tijdrovende manier om de kwaliteit te beoordelen van de fijngehakte oogstrestanten.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het zou wenselijk zijn om een oogstmachine te verschaffen die op een efficiëntere manier een beoordeling mogelijk maakt van de kwaliteit van de fijngehakte oogstrestanten. d.w.z. een manier die minder tijdrovend is. Het zou ook wenselijk zijn om zo'n kwaliteitsbeoordeling te verschaffen met een voldoende hoge frequentie om te anticiperen op veranderende gewasparameters of gewas toestanden, en dus in staat te zijn een gewenste kwaliteit van fijngehakte oogstrestanten in stand te houden.

Om één of meer van deze bekommernissen beter aan te kunnen pakken, wordt in een eerste aspect van de uitvinding een oogstmachine verschaft voor het oogsten van een gewas op een veld, waarbij de oogstmachine het volgende bevat: een hakselgeheel dat geconfigureerd is om oogstrestanten van het geoogste gewas fijn te hakken, waarbij het hakselgeheel bestaat uit: een inlaat voor het ontvangen van de oogstrestanten; een rotor die uitgerust is met één of meer snij gereedschappen en geconfigureerd is om de gewasrestanten fijn te hakken; een aandrijfgeheel dat geconfigureerd is om de rotor aan te drijven; een uitlaat om de fijngehakte oogstrestanten op het veld te lossen; een beeldsensor die geconfigureerd is om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren en daarbij een signaal op te wekken dat representatief is voor een geometrische parameter van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten; een verwerkingseenheid die geconfigureerd is om: het signaal van de beeldsensor te ontvangen en het signaal te verwerken om de geometrische parameter eruit af te leiden; en een regelsignaal te bepalen voor het aandrijfgeheel, op basis van de geometrische parameter.

In overeenstemming met deze uitvinding wordt een oogstmachine verschaft. De oogstmachine kan bv. geconfigureerd zijn om graan te oogsten als gewas, waarbij het stro als oogstrestant kan worden beschouwd, hoewel andere gewassen ook als dusdanig beschouwd kunnen worden. In de oogstmachine volgens deze uitvinding worden de oogstrestanten verwerkt door een hakselgeheel en nadien op het veld gelost. Het is wenselijk dat de restanten die verwerkt werden door het hakselgeheel (d.w.z. de fijngehakte oogstrestanten) aan bepaalde kwaliteitsnormen voldoen. Meer bepaald kan het doel van de geloste fijngehakte oogstrestanten zijn te dienen als meststof voor de bodem en de fijngehakte oogstrestanten zouden dus voldoende klein moeten zijn. Om de grootte van de oogstrestanten te verminderen, bevat het hakselgeheel een rotor die uitgerust is met één of meer snij gereedschappen zoals bladen of messen. De rotor van het hakselgeheel zoals die toegepast wordt in de oogstmachine volgens deze uitvinding wordt aangedreven door een aandrijfgeheel, bv. een aandrijving met regelbare snelheid (VSD), bv. een variator of een CVT (continu regelbare transmissie).

Afhankelijk van de hakselkracht die uitgeoefend wordt, kan het vermogen dat opgenomen wordt door het hakselgeheel, meer bepaald door het aandrijfgeheel dat de rotor aandrijft, relatief hoog zijn, vooral wanneer de oogstrestanten in relatief kleine segmenten worden fijngehakt. Zodoende kan het voordelig zijn om ervoor te zorgen dat de fijngehakte oogstrestanten voldoende klein zijn maar toch niet te klein. Om dit te verwezenlijken wordt in deze uitvinding voorgesteld om constant een geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten te controleren door middel van een beeldsensor en, wanneer nodig, een bedrijfsparameter van het hakselgeheel aan te passen, meer bepaald een bedrijfsparameter van de rotor of stator van het hakselgeheel. Zodoende bevat het hakselgeheel van deze uitvinding een beeldsensor om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren en een signaal op te wekken, dat bv. een eendimensionaal of tweedimensionaal beeld van de fijngehakte oogstrestanten bevat en dat het signaal toevoert aan een verwerkingseenheid om het verder te verwerken. Zo'n verwerkingseenheid kan bv. een microcontroller, een computer of iets dergelijks bevatten om het beeld verder te verwerken en een regelsignaal voor het aandrijfgeheel te genereren.

Gewoonlijk kan de verwerkingseenheid een ingang bevatten om het signaal te ontvangen en een uitgang om het regelsignaal uit te voeren. In overeenstemming met deze uitvinding is de verwerkingseenheid geconfigureerd om het ontvangen signaal te verwerken om een geometrische parameter af te leiden die een indicatie geeft van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten. Zulke geometrische parameter zou de lengte kunnen zijn van de deeltjes van de restanten of de indicatie/meting van hoeveel (bv. een percentage) stengels in de lengte gesplitst werden of niet. Zulke verwerking kan bv. het gebruik omvatten van één of meerdere patroonherkennings- of vormmeetalgoritmes. Andere afgeleide parameters, zoals de textuur zouden ook gebruikt kunnen worden. Op basis van de aldus afgeleide geometrische parameter kan de verwerkingseenheid het regelsignaal uitvoeren om het hakselgeheel dienovereenkomstig te regelen om de deeltjesgrootte en het opgenomen vermogen te optimaliseren.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen gemakkelijker gewaardeerd worden als de uitvinding beter begrepen wordt door te verwijzen naar de volgende gedetailleerde beschrijving en als ze beschouwd wordt samen met de bijbehorende tekeningen waarin soortgelijke referentiesymbolen soortgelijke onderdelen aanduiden.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 stelt een dwarsdoorsnede voor van een oogstmachine volgens deze uitvinding.

Figuur 2 stelt een dwarsdoorsnede voor van een hakselmechanisme zoals dit toegepast kan worden in een oogstmachine volgens deze uitvinding.

Figuur 3 stelt twee uitvoeringsvormen voor van beeldsensors en een verwerkingseenheid zoals deze toegepast kunnen worden in een maaidorser volgens deze uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN

Figuur 1 stelt een dwarsdoorsnede voor van een oogstmachine 1 volgens deze uitvinding.

De oogstmachine 1 kan bv. geconfigureerd zijn om graan te oogsten als gewas, waarbij het stro als oogstrestanten kan worden beschouwd. In de oogstmachine volgens deze uitvinding worden deze oogstrestanten verwerkt door een hakselgeheel en nadien op het veld gelost. Het is wenselijk dat de oogstrestanten die verwerkt worden door het hakselgeheel (d.w.z. de fijngehakte oogstrestanten) aan bepaalde kwaliteitsnormen voldoen. Meer bepaald kan het doel van de geloste fijngehakte oogstrestanten zijn te dienen als meststof voor de boden en zodoende zouden de fijngehakte oogstrestanten voldoende klein moeten zijn. Terzelfder tijd zou men zich moeten realiseren dat het door het hakselgeheel opgenomen vermogen afhangt van de uitgeoefende hakselkracht. Zodoende kan het door het hakselgeheel opgenomen vermogen, wanneer de oogstrestanten in relatief kleine segmenten wordt fijngehakt, relatief hoog zijn. Zodoende kan het voordelig zijn om ervoor te zorgen dat de fijngehakte oogstrestanten voldoende klein zijn, maar ook niet te klein. Om dit te verwezenlijken, wordt in deze uitvinding voorgesteld om een geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren en, wanneer nodig, een bedrijfsparameter van het hakselgeheel te wijzigen, meer bepaald een bedrijfsparameter van de rotor van het hakselgeheel.

De oogstmachine 1, zoals schematisch weergegeven in Figuur 1, bevat een maaier 3 of een oogstmechanisme om een gewas van een veld af te snijden. Het afgesneden gewas wordt nadien getransporteerd, door middel van één of meer vijzels of één of meer transporteurs naar een dorsmechanisme of dorssysteem 2 dat geconfigureerd is om het afgesneden gewas te scheiden in een eerste stroom, die in wezen bestaan uit graan en kaf en een tweede stroom, oogstrestanten genoemd, die in hoofdzaak uit stro bestaat. De eerste stroom kan bv. via een graanschaal naar een reinigingsmechanisme 4 getransporteerd worden, dat bv. één of meer zeven 5, 6 bevat, die aangedreven worden door een aandrijfgeheel 8. Het fijne materiaal bv. graankorrels, dat onder de zeven verzameld wordt, . wordt bv. door middel van een vijzel 7 naar een elevator getransporteerd. De tweede stroom wordt getransporteerd naar een inlaat van een hakselgeheel 200 om fijngehakt te worden. Het hakselgeheel 200, dat verder meer in detail wordt uitgelegd, bevat een rotor of trommel 130 die uitgerust is met één of meer snij gereedschappen zoals messen of bladen. Tijdens de werking draait de rotor of trommel 130 en snijdt de oogstrestanten. De afgesneden oogstrestanten worden nadien, via een uitgang van het hakselgeheel 200, op het veld gelost. In een uitvoeringsvorm kan de uitgang bv. opgebouwd zijn uit een strooibord om een in wezen gelijkmatige verdeling van de afgesneden oogstrestanten op het veld te everschaffen.

In overeenstemming met deze uitvinding bevat het hakselgeheel verder een aandrijfgeheel dat geconfigureerd is om de rotor of trommel aan te drijven. In een uitvoeringsvorm kan het aandrijfgeheel een riemaandrijving bevatten. In een uitvoeringsvorm kan de riemaandrijving een riemaandrijving zijn met regelbare snelheid bv. een variator of een CVT (continu regelbare transmissie).

De oogstmachine volgens deze uitvinding bevat verder een beeldsensor 160 die geconfigureerd is om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren. In een uitvoeringsvorm kan de beeldsensor 160 bv. een CCD-camera of een camera van het CMOS-type omvatten.

In een uitvoeringsvorm bevat de beeldsensor een lineaire camera van het CCD- of CMOS-type, waarbij de lineaire camera een aanzienlijk deel van de breedte van de uitgang van het hakselgeheel bestrijkt. In een uitvoeringsvorm kan een CCD- of CMOS-(lijnscan)-camera zowel aan de ingang als aan de uitgang van het hakselgeheel aangebracht zijn. Door de restanten aan de ingang van de hakselaar te vergelijken met de restanten aan de uitgang van de hakselaar of het hakselgeheel, kan het gunstiger zijn om de noodzakelijke acties voor het hakselgeheel te identificeren om in een gewenste richting van de hakselkwaliteit en het opgenomen vermogen te bewegen.

In overeenstemming met deze uitvinding is de beeldsensor geconfigureerd om een signaal uit te voeren (bv. een een- of tweedimensionaal beeld) en het signaal toe te voeren aan een verwerkingseenheid van de oogstmachine, waarbij het signaal representatief is voor een geometrische parameter van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten. Zo'n verwerkingseenheid kan bv. een verwerkingseenheid of microprocessor bevatten om het signaal te verwerken. De verwerkingseenheid kan verder opgebouwd zijn uit een ingang voor het ontvangen van het signaal.

Merk op dat het signaal van de beeldsensor, hier ook beeldsensorsignaal genoemd, op verschillende manieren naar de verwerkingseenheid kan worden gestuurd, zowel via draad als via draadloze communicatie. In overeenstemming met deze uitvinding is de verwerkingseenheid geconfigureerd om het beeldsensorsignaal te ontvangen en te verwerken om een geometrische parameter af te leiden die een indicatie geeft van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten. Als voorbeeld van zulke geometrische parameter, kan de lengte van de fijngehakte oogstrestanten vermeld worden. Zodoende kan in een uitvoeringsvorm de verwerkingseenheid geconfigureerd zijn om het signaal van de beeldsensor te verwerken om te komen tot een waarde voor de lengte van de fijngehakte oogstrestanten, waarbij die waarde bv. het gemiddelde is of een andere metrieke waarde van de geometrische parameterverdeling van de fijngehakte oogstrestanten. Als alternatief of daarnaast, kan de verwerkingseenheid geconfigureerd zijn om een lengteverdeling te bepalen waarbij het mogelijk is te bepalen of een voldoend percentage van de fijngehakte oogstrestanten een lengte heeft die binnen een gewenst bereik valt.

In overeenstemming met deze uitvinding wordt de geometrische parameter daarna gebruikt door de verwerkingseenheid om een regelsignaal voor het aandrijfgeheel te bepalen.

Als voorbeeld, wanneer een gemiddelde lengte van de fijngehakte oogstrestanten bepaald wordt, kan de verwerkingseenheid geconfigureerd zijn om de gemiddelde waarde te vergelijken met een gewenste of minimumwaarde en om, op basis van de vergelijking, een regelsignaal voor het aandrijfgeheel te bepalen.

De uitvinders hebben gevonden dat het toerental van de rotor of de trommel van het hakselgeheel een aanzienlijke weerslag heeft op de lengte van de fijngehakte oogstrestanten. Ingeval de bepaalde geometrische parameter, bv. de gemiddelde lengte van de fijngehakte oogstrestanten, geringer is dan gewenst, kan de verwerkingseenheid, bv. via een uitgang van de verwerkingseenheid, zodoende een regelsignaal sturen naar het aandrijfgeheel, om de snelheid van de rotor te verhogen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding is de verwerkingseenheid geconfigureerd om de geometrische parameter die afgeleid werd uit het beeldsensorsignaal te vergelijken met een gewenste waarde van de geometrische parameter. De gewenste waarde van de geometrische parameter kan bv. één of meerdere van de volgende waarden zijn: een minimaal benodigde lengte van de fijngehakte oogstrestanten; een maximumlengte van de fijngehakte oogstrestanten; een gewenst bereik voor de lengte van de fijngehakte oogstrestanten.

Zoals hierboven al is opgegeven, kan het wenselijk zijn om het toerental van de rotor aan te passen, i.e. te verminderen wanneer de lengte van de fijngehakte oogstrestanten te klein is, d.w.z. relatief sterk onder de maximumlengte ligt. Daardoor kan het vermogen dat opgenomen wordt door het hakselgeheel, meer bepaald het vermogen dat opgenomen wordt door het aandrijfgeheel van de rotor, geoptimaliseerd worden.

Figuur 2 toont schematisch een aanzicht in dwarsdoorsnede van een hakselgeheel 200 dat toegepast kan worden in een maaidorser volgens deze uitvinding.

Het hakselgeheel 200 bevat, zoals schematisch weergegeven, een inlaat 210 die geconfigureerd is om een stroom oogstrestanten te ontvangen, bv. stro, en een uitgang 220 waardoor de fijngehakte oogstrestanten op het veld gelost worden. In de weergegeven uitvoeringsvorm volgt de stroom oogstrestanten een traject 230 waarlangs de oogstrestanten verwerkt worden. In de weergegeven uitvoeringsvorm kan de verwerking van de oogstrestanten uitgevoerd worden door de samenwerking van verschillende onderdelen van het hakselgeheel 200. Meer bepaald bevat het hakselgeheel 200 een rotor 240 die uitgerust is met een reeks snij gereedschappen 250 die langs de omtrek van de rotor zijn aangebracht. Deze snijgereedschappen 250 kunnen bv. opgebouwd zijn uit messen of bladen. De snij gereedschappen kunnen ofwel vast op de rotor 240 aangebracht zijn of, zoals getoond in Figuur 2, kunnen ze vrij ronddraaien rond een as 255 in die in wezen evenwijdig is met de rotoras. In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt de rotor 240 aangedreven door een aandrijfgeheel 270 dat bestaat uit een riemschijf 270.1 en een riem 270.2 die aangebracht is tussen de riemschijf 270.1 en een roterende as 280 van een centrale aandrijfeenheid van de oogstmachine waarop het hakselgeheel 200 is aangebracht. In overeenstemming met deze uitvinding kan het aandrijfgeheel 270 geregeld worden en zodoende een omwentelingssnelheid van de rotor regelen. Door het toerental van de rotor te regelen, kan een geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten, meer bepaald de lengte van de fijngehakte oogstrestanten, geregeld worden. In een uitvoeringsvorm kan het aandrijfgeheel 270 een aandrijving zijn met regelbare snelheid (VSD), die bv. een variator bevat, of een CVT (continu regelbare transmissie). Zo'n aandrijving kan bv. een riemschijf met regelbare diameter bevatten om het toerental van de rotor 240 te veranderen en ondertussen het toerental van de as 280 van de centrale aandrijfeenheid in wezen constant te houden.

In de weergegeven uitvoeringsvorm worden andere maatregelen schematisch weergegeven die ook kunnen bijdragen tot de regeling van de geometrische parameters van de fijngehakte oogstrestanten.

In de weergegeven uitvoeringsvorm bevat het hakselgeheel 200 verder een snijbalk 275 die uitgerust is met een reeks zogenaamde tegenmessen 280. In een uitvoeringsvorm kan een positie van de snijbalk en de tegenmessen verstelbaar gemaakt worden, ofwel door een manuele handeling, of door middel van een actuator. Meer bepaald kunnen de snijbalk 275 en de tegenmessen 280 verplaatst worden ten opzichte van de rotor 240, bv. langs een richting aangegeven door de pijl 285. Daardoor kan een lengte van de fijngehakte oogstrestanten die gelost worden via de uitgang 220 beïnvloed worden. Door de afstand tussen de snijbalk 275 en de rotor 240 aan te passen, wordt de samenwerking tussen de snijgereedschappen 250 en de tegenmessen gewijzigd, en dit resulteert in een gewijzigde lengte van de fijngehakte oogstrestanten. Meer bepaald ingeval de tegenmessen dichter bij de rotor 240 bewogen worden, maken ze over een groter bereik contact met de snij gereedschappen 250, met als gevolg een toegenomen interactie met de oogstrestanten, wat dus leidt tot een vermindering van de lengte van de fijngehakte oogstrestanten. Om de snijbalk en de tegenmessen te verplaatsen, kan een actuator zoals een hydraulische, pneumatische of elektromagnetische actuator aangebracht worden.

In de weergegeven uitvoeringsvorm bevat het hakselgeheel 200 verder een leiplaat die of een oppervlak 300 dat geconfigureerd is om de stroom oogstrestanten langs het traject 230 te leiden. In de weergegeven uitvoeringsvorm bevat de leiplaat 300 een reeks segmenten 300.1, 300.2 en 300.3. Zoals schematisch weergegeven, is het tweede segment 300.2 geconfigureerd om verplaatsbaar te zijn (aangegeven door de pijl 310) ten opzichte van de rotor 240. Dit kan bv. gerealiseerd worden door een manuele handeling of kan geautomatiseerd worden, bv. door middel van een actuator. Door de positie van het segment 300.2, die bv. gerealiseerd kan worden als een holronde plaat aan te passen, wordt de afstand tussen de leiplaat 300 en de snij gereedschappen 250 versteld, waardoor de lengte van de fijngehakte oogstrestanten wordt aangepast.

De uitvoeringsvorm van Figuur 2 toont een verdere maatregel die de lengte van de fijngehakte oogstrestanten kan beïnvloeden. Figuur 2 toont schematisch een staaf 320 die uit het geleidende oppervlak 300 steekt en die kan werken als een hindernis voor de oogstrestantenstroom. In de opstelling zoals getoond, is de staaf, die ook versnipperstaaf genoemd kan worden, aangebracht tussen het tweede segment 300.2 en het derde segment 300.3 van de leiplaat 300. Door de positie van de versnipperstaaf 320 ten opzichte van de rotor 240 verstelbaar te maken, d.w.z. een verplaatsing van de versnipperstaaf mogelijk te maken in de richting die aangegeven is door de pijl 325, wordt een andere maatregel verschaft die het mogelijk maakt om de geometrie te wijzigen, meer bepaald de lengte van de fijngehakte oogstrestanten. Het instellen van de positie van de versnipperstaaf kan ofwel manueel gebeuren of door middel van een actuator.

Samengevat, in de weergegeven uitvoeringsvorm zijn vier maatregelen schematisch voorgesteld die gebruikt kunnen worden om de lengte van de fijngehakte oogstrestanten te wijzigen, meer bepaald de lengte van de fijngehakte oogstrestanten: een regelbaar toerental van de met de snij gereedschappen uitgeruste rotor; een positie-instelling van de snijbalk met tegenmessen; een positie-instelling van een segment van een leiplaat die de oogstrestantenstroom geleidt; en een positie-instelling van een versnipperstaaf die aangebracht is langs het traject van de oogstrestantenstroom.

In overeenstemming met deze uitvinding is de oogstmachine waarop het hakselgeheel is aangebracht, verder uitgerust met een beeldsensor 350. In overeenstemming met deze uitvinding is de beeldsensor geconfigureerd om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren. Zodoende kan de beeldsensor bv. aangebracht worden op of in de buurt van de uitgang van het hakselgeheel, bv. zoals weergegeven in Figuur 2. Als alternatief kan de sensor bv. aangebracht worden op een helling die verbonden is met de uitgang van het hakselgeheel. Meer details over de beeldsensor worden hieronder gegeven. In een uitvoeringsvorm is de beeldsensor 350 geconfigureerd om een signaal te genereren (bv. dat een eendimensionaal of tweedimensionaal beeld van de fijngehakte oogstrestanten bevat) terwijl de fijngehakte oogstrestanten constant gecontroleerd worden en om het signaal naar een verwerkingseenheid 360 te sturen.

In een uitvoeringsvorm kan een aanvullende beeldsensor aangebracht worden op de inlaat van het hakselgeheel, om een signaal te verschaffen dat representatief is voor een geometrische parameter van een geometrie van de oogstrestanten vóór de hakbewerking.

In zo'n uitvoeringsvorm kunnen zowel het signaal van de beeldsensor die geconfigureerd is om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren als het signaal van de aanvullende beeldsensor aan de verwerkingseenheid toegevoerd worden en toegepast worden door de verwerkingseenheid om een regelsignaal voor het aandrijfgeheel te bepalen.

Figuur 3 stelt twee mogelijke uitvoeringsvormen schematisch voor van een beeldsensor zoals die toegepast kunnen worden in deze uitvinding. Binnen de betekenis van deze uitvinding dient opgemerkt te worden dat een beeldsensor niet beperkt moet blijven tot een sensor om een afbeelding in het zichtbare lichtspectrum te maken. Liever kunnen ook beeldsensors op UV- of IR-basis in deze uitvinding beschouwd worden.

In de eerste uitvoeringsvorm bevat de beeldsensor een lineaire CCD-matrix 350.1 die geconfigureerd is om een beeld op te nemen van op zijn minst een deel van de fijngehakte oogstrestanten die verwerkt wordt door het hakselgeheel.

Zo'n lineaire CCD-matrix kan geconfigureerd worden om een aanzienlijk deel van de breedte van de uitgang van het hakselgeheel te bestrijken. In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt het opgenomen beeld (bv. een eendimensionaal beeld) aan een verwerkingseenheid 360 toegevoerd. Dit kan gerealiseerd worden door een beeldsignaal dat het opgenomen beeld voorstelt vanaf een uitgang 380.1 van de beeldsensor 350.1 toe te voeren aan een ingang 390 van de verwerkingseenheid 360. De verbinding 370 geeft schematisch het communicatiekanaal tussen de beeldsensor 350 en de verwerkingseenheid 360 aan. Om het beeldsignaal aan de verwerkingseenheid toe te voeren, kunnen verschillende communicatiewijzen geschikt zijn, zowel communicatiewijzen via draad als draadloos. Ingeval een lineaire CCD-matrix wordt gebruikt, kan de verwerkingseenheid geconfigureerd worden om een sequentie van zulke eendimensionale beelden te ontvangen en samen te voegen tot een tweedimensionaal beeld.

In een tweede uitvoeringsvorm kan de beeldsensor 350.2 geconfigureerd zijn om een tweedimensionaal beeld van de fijngehakte oogstrestanten te genereren en dit aan de verwerkingseenheid toe te voeren, via een uitgang 380.2 van de sensor. In dit opzicht kan opgemerkt worden dat zo'n tweedimensionaal beeld gegeneerd kan worden in een enkelvoudige opname (zoals dit gewoonlijk het geval is bij CCD-camera’s, door gebruik te maken van een globale sluiter), of door middel van een zogenaamde rollende sluiter waarbij een tweedimensionaal beeld niet wordt opgenomen door op een enkel moment in de tijd een beeld te maken van het volledige object waarvoor men belangstelling heeft, maar veeleer door het voorwerp in kwestie snel af te tasten. Deze laatste aanpak wordt dikwijls toegepast in camera’s met CMOS-technologie. Om een scherp beeld te genereren van een gewasstroom met een snelheid tot 50 m/s zonder dure hogesnelheidscamera's te gebruiken, is een intelligente verlichtingsstrategie vereist: door de verlichting (leds) heel kort impulsgewijs in te schakelen binnen de integratietijd van de sensor, kan een scherp beeld verkregen worden en kan de stroom door werking van de leds veilig opgedreven worden tot vele keren de nominale waarde.

Eens de verwerkingseenheid 360 een tweedimensionaal beeid van de fijngehakte oogstrestanten heeft ontvangen of samengesteld, kan hij een patroon- of kenmerkenherkenningsalgoritme toepassen om een geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten af te leiden. Zulk algoritme kan gepaard gaan met de detectie van randen van structuren die gevonden werden in het beeld. Om de detectie van randen van de verschillende structuren te vergemakkelijken, kan een contrastverhogend algoritme toegepast worden. Als alternatief of daarnaast kan de beeldsensor uitgerust worden met automatisch werkende scherpsteloptiek met een relatief kleine brandpuntsafstand om scherp te stellen op een bepaalde laag van de fijngehakte oogstrestanten. Het kan verder voordelig zijn om de beeldsensor uit te rusten met een verstelbare lichtbron om het object waarvoor men belangstelling heeft te verlichten. Zo'n lichtbron kan bv. geconfigureerd worden om licht uit te stralen met verschillende bandbreedtes en/of helderheden,

In een uitvoeringsvorm kan het voordelig zijn om een tweerichtingscommunicatie te verschaffen tussen de verwerkingseenheid en de beeldsensor. Daardoor kan de verwerkingseenheid geconfigureerd worden om één of meer operationele parameters van de beeldsensor te regelen, om het afleiden van de geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten op basis van het opgenomen beeld / de opgenomen beelden te vergemakkelijken. Voorbeelden van zulke bedrijfsparameters kunnen bv. wanneer beschikbaar, instellingen zijn van de lichtbron van de beeldsensor, sluitersnelheid, instellingen van de scherpsteloptiek enz.

Als gevolg van de verwerking van het beeld of de beelden, kan een geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten verkregen worden. Meer bepaald kan een lengte, een gemiddelde lengte of een lengteverdeling van de fijngehakte oogstrestanten bepaald of geschat worden. Door vergelijking van de bepaalde geometrische parameter met een gewenste waarde of bereik, wordt de verwerkingseenheid van de maaidorser volgens deze uitvinding geconfigureerd om een regelsignaal te bepalen voor het aandrijfgeheel dat de rotor met de snij gereedschappen aandrijft. Meer bepaald kan het regelsignaal een snelheidsregelsignaal omvatten voor het regelen van een toerental van de rotor van het aandrijfgeheel. Men heeft gevonden dat het toerental van de rotor van het hakselgeheel een belangrijke weerslag heeft op de grootte van de fijngehakte oogstrestanten. Zodoende kan de grootte van de fijngehakte oogstrestanten geregeld worden door het toerental van de rotor van het hakselgeheel te regelen.

Met verwijzing naar Figuur 2 kan opgemerkt worden dat een positie van ofwel de tegenmessen, de versnipperstaaf of de leiplaat (of een deel ervan) ook de grootte (bv. de gemiddelde lengte) van de fijngehakte oogstrestanten kunnen kan beïnvloeden. In een voorkeursuitvoeringsvorm van deze uitvinding kunnen één of meer van deze onderdelen positioneerbaar of verplaatsbaar zijn door middel van één of meer actuators, waarbij deze één of meer actuators geregeld worden door middel van één of meerdere andere regelsignalen die opgewekt worden door de verwerkingseenheid, op basis van de geometrische parameter van de fijngehakte oogstrestanten die bepaald werd uit het signaal dat van de beeldsensor ontvangen werd.

Als eerste voorbeeld kan het hakselgeheel een actuator bevatten voor de versnipperstaaf om de versnipperstaaf te verplaatsen, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om een regelsignaal te bepalen om een positie van de actuator van de versnipperstaaf te regelen op basis van de geometrische parameter.

Als tweede voorbeeld kan het hakselgeheel een actuator van het geleidende element bevatten om een deel van de leiplaat te verplaatsen, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om een regelsignaal te bepalen om de actuator van het lei-element te regelen op basis van de geometrische parameter.

Zoals vereist worden gedetailleerde uitvoeringsvormen van deze uitvinding hierin onthuld; het is echter wel te verstaan dat de onthulde uitvoeringsvormen louter bij wijze van voorbeeld van de uitvinding gegeven zijn, die in verschillende vormen kan worden uitgevoerd. Zodoende mogen de specifieke structurele en functionele details die hierin onthuld werden, niet geïnterpreteerd worden als beperkend, maar louter als basis voor de conclusies en als representatieve basis voor het aantonen aan iemand die op de hoogte is van de techniek hoe deze uitvinding verschillend kan worden gebruikt in praktisch elke passende gedetailleerde structuur. Verder zijn de termen en zinnen die hier gebruikt worden niet als beperkend bedoeld, maar veeleer om een begrijpelijke beschrijving van de uitvinding te verschaffen.

De term "een", zoals hierin gebruikt, is gedefinieerd als één of meer dan één. De term "reeks", zoals hierin gebruikt, is gedefinieerd als twee of meer dan twee. De term "(een) ander(e)", zoals hierin gebruikt, is gedefinieerd als ten minste een tweede of meer. De termen "met inbegrip van" en/of "met" en/of "bevat(ten)" en/of "bestaan uit" en/of "bestaat uit", zoals hierin gebruikt, zijn gedefinieerd als bevattende (d.w.z., open taal, waarbij andere elementen of stappen niet uitgesloten zijn). Geen enkel verwijzingsteken in de conclusies mag geïnterpreteerd worden als zijnde beperkend voor de reikwijdte van de conclusies.

Het loutere feit dat bepaalde maatregelen aangehaald worden in onderling verschillende vervolgconclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maatregelen niet voordelig kan worden gebruikt.

De term gekoppeld, als hij hierin gebruikt zou worden, is gedefinieerd als verbonden, hoewel niet noodzakelijk rechtstreeks, en niet noodzakelijk mechanisch.

Een enkelvoudige processor of andere besturingseenheid kan de functies vervullen van verscheidene elementen die vermeld worden in de conclusies.

De termen programma, softwaretoepassing en dergelijke zoals ze hierin gebruikt zijn, zijn gedefinieerd als een sequentie van instructies die bedoeld zijn om uitgevoerd te worden op een computersysteem. Een programma, computerprogramma of softwaretoepassing kan een subroutine bevatten, een functie, een procedure, een objectwerkwijze, een objecttoepassing, een uitvoerbare toepassing, een applet, een servlet, een broncode, een objectcode [werkcode], een gedeelde bibliotheek/dynamisch geladen bibliotheek en/of andere instructiesequentie bevatten die ontworpen zijn om uitgevoerd te worden op een computersysteem.

Een computerprogramma kan opgeslagen en/of verdeeld worden op een geschikt medium, zoals een optisch opslagmedium of een halfgeleidermedium dat meegeleverd wordt met of een onderdeel is van andere hardware, maar ook verspreid in andere vormen, zoals via internet of andere telecommunicatiesystemen al dan niet draadloos.

Claims

CONCLUSIES

1. Oogstmachine voor het oogsten een gewas op een veld, waarbij de oogstmachine het volgende bevat: een hakselgeheel (200) dat geconfigureerd is om oogstrestanten van het geoogste gewas fijn te hakken, waarbij het hakselgeheel (200) bestaat uit: een inlaat (210) voor het ontvangen van de oogstrestanten; een rotor (130, 240) die uitgerust is met één of meer snijgereedschappen (250) en geconfigureerd is om de gewasrestanten fijn te hakken; een aandrijfgeheel dat (270 )geconfigureerd is om de rotor (130, 240) aan te drijven; een uitlaat om de fijngehakte oogstrestanten op het veld te lossen; een beeldsensor (350) die geconfigureerd is om de fijngehakte oogstrestanten constant te controleren en daarbij een signaal (370) op te wekken dat representatief is voor een geometrische parameter van een geometrie van de fijngehakte oogstrestanten; een verwerkingseenheid (360) die geconfigureerd is om: het signaal (370) van de beeldsensor (350) te ontvangen en het signaal (370) te verwerken om de geometrische parameter eruit af te leiden; en een regelsignaal te bepalen voor het aandrijfgeheel (270), op basis van de geometrische parameter.
2. Oogstmachine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de beeldsensor (350) een CCD- of CMOS-camera is.
3. Oogstmachine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de beeldsensor (350) een lineaire CCD- of COMS-camera is die aan de uitgang is aangebracht.
4. Oogstmachine volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat de lineaire CCD- of CMOS-camera zich over een breedte van de uitgang uitstrekt.
5. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, die verder een CCD- of CMOS-camera bevat die aangebracht is op de inlaat (210) van het hakselgeheel (200), waarbij de verdere CCD-of CMOS-camera geconfigureerd is om een verder signaal te verschaffen dat representatief is voor een verdere geometrische parameter van een geometrie van de oogstrestanten aan de inlaat (210).
6. Oogstmachine volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat de verwerkingseenheid (360) verder geconfigureerd is om: het signaal van de beeldsensor te ontvangen en het verdere signaal te verwerken om de geometrische parameter (210) eruit af te leiden; en het regelsignaal van het aandrijfgeheel (270) te bepalen, op basis van de geometrische parameter en de verdere geometrische parameter
7. Oogstmachine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de verwerkingseenheid (360) geconfigureerd is om een patroonherkenningsalgoritme op het signaal (370) toe te passen om de geometrische parameter af te leiden.
8. Oogstmachine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de verwerkingseenheid (360) geconfigureerd is om een vormherkenningsalgoritme toe te passen op het signaal (370) om de geometrische parameter af te leiden.
9. Oogstmachine volgens een of meerdere van de conclusies 1 tot 8, gekenmerkt doordat de geometrische parameter een lengte is of een lengteverdeling van de fijngehakte oogstrestanten.
10. Oogstmachine volgens een of meerdere van de conclusies 1 tot 8, gekenmerkt doordat de geometrische parameter een percentage is van gesplitste stengels van de fijngehakte restanten.
11. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, gekenmerkt doordat het regelsignaal een snelheidsregelcommando bevat voor het aandrijfgeheel om een toerental van de rotor (130, 240) van het hakselgeheel (200) te regelen.
12. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, gekenmerkt doordat het hakselgeheel verder een leiplaat (300) bevat die geconfigureerd is om de stroom oogstrestanten tijdens het hakselen door de rotor (130, 240) te geleiden.
13. Oogstmachine volgens conclusie 12, gekenmerkt doordat het geleidende oppervlak (300) een geleidend element bevat dat ten minste gedeeltelijk verplaatsbaar is ten opzichte van een draaiende as van de rotor (130,240).
14. Oogstmachine volgens conclusie 13, gekenmerkt doordat het geleidende element een holronde plaat bevat.
15. Oogstmachine volgens conclusie 13 of 14, gekenmerkt doordat het hakselgeheel verder een actuator van het geleidende element bevat om een deel van het geleidende element te verplaatsen, en doordat de verwerkingseenheid (360) verder geconfigureerd is om een tweede regelsignaal te bepalen om de actuator van het lei-element te regelen op basis van de geometrische parameter.
16. De oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, gekenmerkt doordat het hakselgeheel verder een versnipperstaaf (320) bevat, die zich in wezen langs een breedte van het hakselgeheel uitstrekt, waarbij de versnipperstaaf verplaatsbaar is ten opzichte van de rotor (130, 240).
17. Oogstmachine volgens conclusie 16, gekenmerkt doordat het hakselgeheel verder een actuator voor de versnipperstaaf bevat om de versnipperstaaf te verplaatsen, en doordat de verwerkingseenheid (360) verder geconfigureerd is om een derde regelsignaal te bepalen voor de actuator van de versnipperstaaf, op basis van de geometrische parameter.
18. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, die verder een tweerichtingscommunicatieverbinding bevat tussen de beeldsensor en de verwerkingseenheid, waarbij de verwerkingseenheid geconfigureerd is om een sensorregelsignaal verschaffen aan de beeldsensor om een bedrijfsparameter van de beeldsensor te regelen.
19. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, die verder een vermogensensor bevat om een door het aandrijfgeheel opgenomen vermogen te meten, waarbij de vermogensensor geconfigureerd is om een vermogensignaal naar de verwerkingseenheid te sturen.
20. Oogstmachine volgens een of meerdere van de vorige conclusies, gekenmerkt doordat de verwerkingseenheid geconfigureerd is om het regelsignaal te bepalen op basis van het vermogensignaal.