CN112514644A - 用于地理空间农作物产量映射的延迟管理 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于通过管理和建模农作物位置和农作物感测之间的基于系统的延迟来进行地理空间产量绘图的系统和方法。该系统将指示由传感器检测到的农作物产量的多个产率值和多个地理空间位置值存储为时间序列数据集。然后，该系统通过确定指示从农作物被从田地切割的时间到农作物被产量传感器检测到的时间的总延迟时间的偏移量，来将产率值映射到地理空间位置值。在一些实施方式中，延迟值被确定为限定的采样频率的整数倍，并且被确定为多个延迟分量值的总和，且每个延迟分量值指示总延迟时间中的与农作物收割机的多个部件系统中的不同的一个部件系统相关联的一部分。

Description

用于地理空间农作物产量映射的延迟管理
技术领域
本发明涉及用于在收割时跟踪农作物产量的系统和方法。更具体地，本文描述的系统和方法中的至少一些涉及用于通过地理空间位置跟踪农作物产量的系统。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种校正农作物收割机的地理空间位置与确定的产率值之间的相关性的方法。确定延迟值序列(例如，通过电子处理器)。延迟值序列中的每一个延迟值都指示从收割机移动经过田地时农作物从所述田地被切割的时间到所述农作物到达产量监测传感器的视场的时间的总时间延迟。所述延迟值序列中的每一个延迟值通过以下方式确定：确定一个或多个静态延迟分量、确定一个或多个动态延迟分量、以及至少部分地基于静态延迟分量和动态延迟分量来确定总延迟时间(例如，通过将单独的延迟分量加和)。静态延迟分量指示总时间延迟中的恒定的或能够基于一个或多个传感器的瞬时测量输出(例如，收割机的当前操作状态)确定的部分。动态延迟分量指示总时间延迟中的取决于所述收割机的一个或多个部件的历史操作状态的部分。基于所确定的延迟值序列中的所确定的延迟值，将确定的农作物产量值与确定的地理空间位置相关联。农作物产量值选自指示多个确定的农作物产量值(每一个都在不同的时间)的第一存储数据集，而地理空间位置选自指示多个确定的地理空间位置(每一个都在不同的时间)的第二存储数据集。
在另一个实施例中，本发明提供了一种用于甘蔗收割机的地理空间产量映射系统。甘蔗收割机包括：切段器，所述切段器定位在所述甘蔗收割机的前端处；集料筐，所述集料筐被配置成从所述切段器接收切段后的甘蔗农作物；和升运器，所述升运器被配置成将切段后的所述甘蔗农作物从所述集料筐输送到收集容器。映射系统包括定位系统、产量监测传感器和电子控制器。产量监测传感器被定位成具有包括升运器的至少一部分的视场，并且被配置成生成指示在所述升运器上输送的切段后的所述甘蔗农作物的量的输出。电子控制器被配置成基于定位系统的输出以第一采样频率周期性地确定甘蔗收割机的地理空间位置，并且被配置成将包括在第一采样频率的每一个采样周期时的多个确定的地理空间位置的第一顺序数据集存储到存储器中。控制器还被配置为基于产量监测传感器的输出以第二采样频率周期性地确定甘蔗输出值，并且被配置为将包括在第二采样频率的每一个采样周期时的多个确定的甘蔗输出值的第二顺序数据集存储到存储器中。所述控制器还被配置为确定延迟值序列，每一个延迟值都指示从所述甘蔗农作物被从田地切割的时间到所述甘蔗农作物到达所述产量监测传感器的视场的时间的总时间延迟。所述系统被配置为基于所确定的延迟值序列，将多个确定的甘蔗输出值中的一个或多个确定的甘蔗输出值中的每一个都与多个确定的地理空间位置中的不同的一个地理空间位置相关联。
在一些实施例中，总延迟时间至少部分地基于一个或多个确定的静态延迟分量和一个或多个确定的动态延迟分量来确定。静态延迟分量指示总时间中的恒定的、或可以基于一个或多个传感器的瞬时测量输出确定的部分。动态延迟分量指示总时间延迟中的取决于甘蔗收割机的一个或多个部件的历史操作状态的部分。例如，一个静态延迟分量包括切段器延迟，所述切段器延迟指示从甘蔗农作物被切割的时间到甘蔗农作物到达集料筐的时间的时间延迟。动态延迟分量的示例包括集料筐延迟，所述集料筐延迟指示从甘蔗农作物到达集料筐的时间到甘蔗农作物通过升运器被从集料筐中移出的时间的时间延迟。控制器被配置为至少部分地基于升运器的当前操作状态和升运器的前一个操作状态来确定集料筐延迟。
在又一个实施例中，本发明提供了一种校正农作物收割机的地理空间位置与所确定的产率值之间的相关性的方法。延迟值被确定(例如，通过电子处理器)，所述延迟值指示从第一时间到第二时间的总延迟时间，所述第一时间是当所述农作物收割机沿着田地的地面移动时农作物被所述农作物收割机从所述田地切割时的时间，并且所述第二时间是当切割后的农作物到达产量监测传感器时的时间。延迟值被确定为整数倍，并且被确定为多个延迟分量值的总和，且每个延迟分量值指示总延迟时间中的与农作物收割机的多个部件系统中的不同的一个部件系统相关联的一部分。基于感测到的所述农作物收割机的操作条件来计算所述多个延迟分量值中的至少一个延迟分量值。然后至少部分地基于所确定的作为整数偏移量的延迟值，将第一产率值与田地上的地理空间位置相关联。从产率值的顺序数据集中选择与地理空间位置相关联的第一产率值，每个产率值都根据限定的采样频率在多个采样间隔时间的每个采样间隔时间处基于来自产量监测传感器的输出而周期性地被确定。
在一些这样的实施例中，该方法还包括由电子处理器至少部分地基于农作物收割机的、根据限定的采样率在每个采样间隔时间处被感测到的一个或多个操作条件来确定在限定的采样率下的多个延迟值，并且其中将第一产率值与地理空间位置相关联包括：识别多个采样间隔时间中对应于第一产率值的采样间隔时间；从第二顺序数据集识别对应于第一采样间隔时间的第一地理空间位置，其中第二顺序数据集包括根据限定的采样频率在每个采样间隔时间处确定的农作物收割机的多个地理空间位置；从第二顺序数据集中识别第二地理空间位置，该第二地理空间位置从第二顺序数据集中的第一地理空间位置偏移由第一采样间隔时间的延迟值限定的整数偏移量；以及更新将第一产率值识别为第二地理空间位置的产率值的存储的产量地图。
在一些这样的实施例中，农作物收割机包括升运器，该升运器被配置成将农作物输送到收集容器，产量监测传感器被配置成检测并测量经过升运器上的位置的农作物的量，并且多个延迟分量值包括升运器延迟分量，该升运器延迟分量指示在农作物被产量监测传感器感测到之前农作物在升运器上移动的时间量。然后至少部分地基于升运器的当前速度来确定升运器延迟分量。
在一些这样的实施例中，农作物收割机包括被配置成接纳由农作物收割机收集的物料的集料筐和构造成将农作物从集料筐输送到收集容器的升运器。多个延迟分量值包括集料筐延迟分量，所述集料筐延迟分量指示农作物在被升运器从集料筐移除之前被保持在集料筐中的时间量，并且至少部分地基于升运器的当前操作状态和升运器的先前操作状态来确定集料筐延迟分量。在一些实施例中，还至少部分地基于升运器的当前速度和/或估计的质量流量来确定集料筐延迟分量。估计的质量流量指示物料进入集料筐的速率，并且至少部分地基于感测到的农作物收割机的地面速度来确定。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于农作物收割机的地理空间产量映射系统。该系统通过根据限定的采样频率在多个采样间隔时间中的每个采样间隔时间处周期性地确定产率值，将多个产率值存储为顺序数据集。该系统包括电子处理器，该电子处理器被配置成在每个采样间隔时间处基于产量监测传感器的输出来确定产率。该系统还被配置成确定指示从第一时间(当农作物由农作物收割机被从田地切割时)到第二时间(当同一农作物移动通过农作物收割机的机构并且到达产量监测传感器时)的总延迟时间的延迟值。延迟值被确定为所限定的采样频率的整数倍，并且被确定为多个延迟分量值的总和，每个延迟分量值指示总延迟时间中的与农作物收割机的多个部件系统中的不同的一个部件系统相关联的一部分。基于感测到的所述农作物收割机的操作条件来计算所述多个延迟分量值中的至少一个延迟分量值。然后，该系统至少部分地基于所确定的作为整数偏移量的延迟值，将来自产率值的顺序数据集的第一产率值与田地上的地理空间位置相关联。
在一些这样的实施例中，电子控制器还被配置为：至少部分地基于农作物收割机的、根据限定的采样率在每个采样间隔时间处被感测到的一个或多个操作状况来确定在限定的采样率下的多个延迟值；以及通过根据所限定的采样频率在每个采样间隔时间处周期性地确定所述农作物收割机的地理空间位置来将多个地理空间位置存储为第二顺序数据集。电子控制器还被配置为通过识别多个采样间隔时间中与第一产率值相对应的采样间隔时间、从第二顺序数据集识别与第一采样间隔时间相对应的第一地理空间位置、从第二顺序数据集识别从第二顺序数据集中的第一地理空间位置偏移了由第一采样间隔时间的延迟值所限定的整数偏移量的第二地理空间位置、以及存储将第一产率值识别为第二地理空间位置的产率值的产量地图，来将第一产率值与地理空间位置相关联。
在一些这样的实施例中，农作物收割机包括升运器，该升运器被配置成将农作物输送到收集容器，并且产量监测传感器被配置成测量经过升运器上的位置的农作物的量。多个延迟分量值包括升运器延迟分量，其指示农作物在由产量监测传感器感测到之前在升运器上移动的时间量。电子控制器还被配置成至少部分地基于升运器的当前速度来确定升运器延迟分量。
在一些这样的实施例中，农作物收割机包括被配置成接纳由农作物收割机收集的物料的集料筐和构造成将农作物从集料筐输送到收集容器的升运器。多个延迟分量值包括集料筐延迟分量，其指示农作物在由升运器从集料筐移除之前被保持在集料筐中的时间量。电子控制器还被配置成至少部分地基于升运器的当前操作状态和升运器的先前操作状态来确定集料筐延迟分量。在一些实施例中，电子控制器被配置成至少部分地基于升运器的当前速度和/或估计的质量流量来确定集料筐延迟分量。估计的质量流量是进入集料筐的材料的估计量，并且在一些实施例中，估计的质量流量由电子控制器至少部分地基于感测到的农作物收割机的地面速度来确定。在一些这样的实施例中，电子控制器还被配置成，通过根据限定的采样频率在多个采样间隔时间中的每个采样间隔时间处周期性地确定进入集料筐的物料的估计的质量流量，将多个估计的质量流量存储为顺序数据集。电子控制器被配置成基于在每个采样间隔时间处感测到的农作物收割机的地面速度确定在该采样间隔时间的估计的质量流量，并且被配置成至少部分地基于来自顺序数据集的多个估计的质量流量确定集料筐延迟分量。
在一些这样的实施例中，农作物收割机包括定位在农作物收割机的前端处的切段器，该切段器被配置成当农作物收割机沿着田地的地面移动时从田地切割农作物并且将所切割的农作物切段，并且多个延迟分量值包括指示从农作物被从田地切割时到农作物离开切段器时的时间量的切段器延迟分量。在一些实施例中，电子控制器还被配置为至少部分地基于感测到的农作物收割机的地面速度来计算切段器延迟分量。在一些实施例中，电子控制器还被配置为确定离开切段器的物料的估计的质量流量；以及至少部分地基于所估计的质量流量来计算切段器延迟分量。在一些实施例中，电子控制器被配置为至少部分地基于农作物收割机的地面速度和感测到的切段器压力来确定估计的质量流量，所述感测到的切段器压力指示从由在从田地切割农作物时切段器的压阻和在将被切割的农作物切段时切段器的压阻组成的组中选择的至少一个。
在一些这样的实施例中，所述多个延迟分量值包括至少一个静态延迟分量和至少一个动态延迟分量，其中所述电子控制器还被配置成至少部分地基于所述农作物收割机的感测到的操作条件的当前值和所述感测到的操作条件的至少一个先前值来计算所述至少一个动态延迟分量。在一些实施例中，至少一个静态延迟分量是恒定的。在一些实施例中，电子控制器还被配置为基于感测到的农作物收割机的操作条件的当前值而不是基于任何感测到的操作条件的历史值来计算至少一个静态延迟分量。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一个实施例的甘蔗移动通过甘蔗收割机的示意图；
图2是用于由图1的甘蔗收割机收集的甘蔗农作物的地理空间产量映射的控制系统的框图；
图3是使用图2的控制系统将甘蔗产量映射到地理空间位置的方法的流程图；
图4是使用指针管理将甘蔗产量值与地理空间位置相关联的机制的示意性流程图；
图5是用于确定总延迟值的方法的流程图，以在图3的方法中将甘蔗产量映射到地理空间位置。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下具体实施方式中阐述的或在以下附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够有其它实施例，并且能够以各种方式被实践或实施。
诸如联合收割机的机器设备用于收集在田地中生长的农作物，并且在一些情况下，用于在收集的农作物经过机器的各种部件系统时对收集的农作物执行一些初始处理。图1示出了甘蔗收割机101的各种部件系统的示例，当从田地收集甘蔗农作物时，甘蔗农作物穿过该甘蔗收割机101。甘蔗收割机101作为沿着甘蔗农作物103生长的田地的地面移动的车辆操作。甘蔗收割机101的第一部件系统是定位在甘蔗收割机101的前端处的基部切割机和切段器(在图1中共同由附图标记(1)表示)。基部切割机和切段器(1)一起切割甘蔗收割机101前面的农作物，将切割后的农作物拉入机器中，并且将切割后的农作物切成大约相等长度的段。在经过切段器(1)之后，甘蔗段、叶碎片、土壤颗粒、根团和其它成分的所得混合物进入中间保持容器，所述中间保持容器在本文中被称为“集料筐”(2)。升运器105从集料筐(2)抽吸物料并将所述物料输送到升运器105的顶部，在所述升运器的顶部处，所述物料被沉积到收集容器(例如，与甘蔗收割机101并排行进的拖拉机和货车)中。
在图1的示例中，升运器105可以独立于甘蔗收割机101的其它收割功能而被致动。在一些情况下，升运器105可以暂时被减速或停止，直到集料筐(2)被完全填充满(例如，长达30秒)。在一些实施方式中，升运器105的速度不一定与甘蔗收割机101的地面速度同步。在一些实施方式中，升运器105的速度和升运器的操作状态(即，升运器当前是打开还是关闭)由甘蔗收割机101的操作者手动控制。
在图1的示例中，定位在升运器105的顶部附近的是被配置为作为产量监测传感器(3)操作的立体相机系统。尽管在图1的示例中的产量监测传感器(3)被描述为相机系统，但是在其他实施方式中，除了基于相机的产量监测传感器之外，或者代替基于相机的产量监测传感器，可以使用其他类型的产量监测传感器。例如，在一些实施方式中，产量监测传感器(3)可以被配置成使用应变仪来测量升运器皮带的偏转或张力。可选地，产量监测传感器(3)可以被配置成测量驱动升运器皮带的马达的马达转矩或电流来作为质量相对于重力矢量的代表。在其它实施方式中，产量监测传感器(3)可以适于依赖于机器前部的元件，包括例如进给辊位移或前视相机，其被定位和配置成监测位于机器前部的农作物并且基于农作物在被切割和切段之前的图像估计产量。
现在回到图1的示例，产量监测传感器(3)的立体相机被定位在升运器105上方，从而面向下，且具有包括升运器输送装置的表面的至少一部分的视场。产量监测传感器(3)还可以包括人工光源(例如，用于夜间操作)。产量监测传感器(3)捕获图像数据，该图像数据被处理以提供在升运器上经过的农作物的量的体积估计以及图像分类数据以估计另外的度量，例如，叶子废料含量、小块含量和其它成分(例如，根团(root ball)等)。产量监测传感器(3)的输出可以用于确定在一段时间内沿升运器105经过的农作物的绝对数量，和/或在一些实施方式中，用于估计与特定时间段相对应的农作物产率。
因为在田地中生长的农作物不总是均匀的，所以由产量监测传感器(3)检测到的农作物产率可能会随着甘蔗被收割而变化。为了能够使用数据以用于文件记载、农业经营和其它目的，产量监测系统可以被配置成准确地跟踪被收割的农作物起源的真实位置。换句话说，系统可以被配置为基于产量监测传感器(3)的输出将农作物产量(或农作物产量的速率)的相对数量或绝对数量映射到同一田地内不同的地理空间位置。适当的地理空间产量绘制使得农民能够根据环境和土壤性质调整实践，并最终通过采用有效的特定于位置的Ag管理实践来使得操作更加有益。
然而，尽管产量监测传感器(3)能够使用所捕获的图像数据来相对准确地确定农作物产量，但是产量监测传感器(3)不能在农作物从田地中被切割时立即测量农作物产量。如图1所示，在农作物从田地中被切割之后且在农作物到达产量监测传感器(3)的视场之前，农作物必须经过甘蔗收割机的各种不同的部件系统，其中在所述产量监测传感器(3)的视场中，农作物可以以图像数据的方式被检测。例如，在甘蔗农作物被从田地中切割之后，在该甘蔗农作物到达集料筐(2)之前，该甘蔗农作物通过切段器(1)被处理(在图1中被显示为“处理延迟”DP)。然后，农作物将在集料筐(2)中保留一段时间，直到该农作物被升运器105从集料筐(2)中抽吸(在图1中示为“缓冲器延迟”dB)。一旦被从集料筐(2)中移除，农作物在到达产量监测传感器(3)的视场之前必须沿着升运器105的输送装置行进一段距离(在图1中被显示为“升运器延迟”dE)。这些阶段中的每一个都引入了延迟分量，该延迟分量贡献了农作物被从田地切割的时间与农作物被产量监测传感器(3)检测到的时间之间的总延迟。
因为农作物被收集和处理时甘蔗收割机101继续沿着田地的地面行进(如图1所示)，因此在由产量监测传感器(3)测量农作物时甘蔗收割机101的地理空间位置不是所测量的农作物所源自的地理空间位置。产量监测器测量结果的适当地理空间属性需要延迟机制以用于将农作物产量的测量结果与地理空间位置的测量结果相关联。延迟机制的一个选项是假定以时间离散方式(即，采样向量相对于彼此的移位)调整的总静态延迟。然而，静态延迟模型不能考虑包括例如缓冲效应和升运器速度与地面速度之间的相对速度差的变量。
另一个选项是应用后处理技术以在甘蔗收割机以各种不同的切割模式/技术(包括例如跑道模式或正面切割(cutting-from-face)(即，平行路径))中的任一种移动穿过田地时，在甘蔗收割机沿着田地地面的相邻“通过”之间匹配地理空间数据中的模式。相对于静态延迟方法，尽管这可以提供精度上的一些改进，但是这种定性方法不能解决特定的系统特性，这是因为所述系统仍然固有地假设静态延迟模型并且试图最小化相邻通过之间的平均误差。因此，尽管最终的产量分布图可能看起来更均匀(这是因为所述分布图过滤掉了输出偏差和人眼可能更容易识别的伪像)，但是所得到的产量分布图不一定比上述开环静态延迟模型更准确。
又一个选项是对整个系统行为进行建模，并且基于甘蔗收割机101的实际当前操作状态以及在一些情况下的历史操作状态来明确地说明甘蔗收割机101的不同部件系统如何对总延迟有贡献。该方法能够通过明确地跟踪输入、输出和操作状态来“解码”信号的时间卷积并且考虑“记忆效应”(例如，由于物料在集料筐(2)中的积聚)。
以下描述的示例通过实施鲁棒延迟模型来提供产量监测测量的地理空间属性，其中所述鲁棒延迟模型将总延迟分解成其恒定分量和可变分量，这些分量可以利用机载测量值和由系统的详细工程知识确定的先验假设的混合被参数化。该数学模型彼映射到可以在车辆上实施的系统设计中(即，使用嵌入式处理在源处提供“实时校正”)或在远程服务器中实施的系统设计中(即，基于提交的数据流提供“后校正”(例如，在云环境中))。在一些实施方式中，“实时校正”产量映射数据被甘蔗收割机101用于甘蔗收割机101的自动或半自动操作特征。在一些实施方式中，校正的产量映射数据(无论是实时校正的还是后校正的)可以用于农作物产量的文档记载。
图2示出了用于图1的甘蔗收割机101的控制系统的示例。控制器201包括电子处理器203和计算机可读非暂时性存储器205。存储器205被配置为存储数据(例如，从传感器接收到的数据、生成的产量地图等)和计算机可执行指令。电子处理器203以通信的方式连接到存储器205，并且被配置为读取数据并将数据存储到存储器205。电子处理器203还被配置成防问和执行存储在存储器205上的计算机指令，以提供控制器201的功能(包括本文描述的功能)。控制器201可以物理地安装到甘蔗收割机101，或者在一些实施方式中，被提供为远程定位的计算机系统或服务器，所述计算机系统或服务器被配置成与甘蔗收割机101的本地控制器和/或甘蔗收割机101的其它单独的部件进行无线通信。在一些实施方式中，如本文所述的控制器201的功能可以分布在多个不同的控制器之间，包括例如彼此无线通信的本地控制器和远程计算机系统(例如，远程服务器计算机)。
如图2所示，控制器201以通信的方式联接到多个不同的传感器，所述传感器包括例如地面速度传感器207(所述地面速度传感器被配置成测量甘蔗收割机101的地面速度)、切段器压力传感器209(所述切段器压力传感器被配置成测量由切段器施加在切割农作物上的压力)、基部切割机压力传感器211(所述基部切割机压力传感器被配置成测量在从田地切割农作物时由甘蔗收割机101的基部切割机施加的压力)、位置传感器219(例如，GPS系统)(所述位置传感器被配置成确定甘蔗收割机101的地理空间位置)、升运器状态传感器213(所述升运器状态传感器被配置成感测或以其它方式指示升运器105是处于开启状态还是关闭状态)、升运器速度传感器215(所述升运器速度传感器被配置成测量升运器105的当前操作速度)、和产量监测传感器217(例如，以上参照图1讨论的立体相机系统(3))。控制器201被配置为通过一个或多个有线或无线接口从这些传感器中的每一个接收输出信号。在一些实施方式中，控制器201被配置为直接从一个或多个传感器接收输出信号，并且在一些实施方式中，控制器201经由控制器局域网(CAN)总线联接到一个或多个传感器，并且被配置为经由CAN总线从一个或多个传感器接收输出信号。
在图2的示例中，控制器201还以通信的方式联接到位于甘蔗收割机101的驾驶室中或远程定位的显示屏221(例如，液晶显示器(LCD))。控制器201被配置为使显示屏221输出文本和/或图形格式的数据。例如，控制器201可以被配置为使显示屏221向用户显示当前产率、当前地理空间位置、当前地面速度和/或当前升运器速度的数值指示。在一些实施方式中，控制器201可以被配置为使显示屏221以图形格式近实时地显示田地的产量地图。在一些实施方式中，控制器201可被配置成使显示屏221显示“机器模式”，所述机器模式包括例如相对于收割机前端的GPS接收器安装偏移量和其它信息，如用户限定的延迟调整量(静态和/或固定的)。
在图2的示例中，控制器201还以通信的方式联接到一个或多个系统致动器223。在一些实施方式中，控制器201被配置成从一个或多个系统致动器223接收指示当前致动器状态的输出信号，所述当前致动器状态包括例如当前发动机速度、升运器的当前操作设置和切割机/切段器的当前操作设置。在一些实施方式中，控制器201还被配置为将控制信号传输到一个或多个致动器223以改变或控制系统致动器223的操作。例如，在一些实施方式中，控制器201可以被配置成基于从传感器接收到的输出信号和/或基于针对田地确定的产量地图自动地调整甘蔗收割机101的升运器、切段器/切割机或动力传动系的操作。
最后，图2的示例中的控制器201以通信的方式联接到无线收发器225以用于与包括例如远程服务器计算机的一个或多个其他基于计算机的系统进行无线通信。
图3示出了一种方法，该方法用于使用图2的控制系统通过同时且周期性地监测农作物产量、确定甘蔗收割机101的地理空间位置以及确定总延迟分量来生成田地的产量地图。然后，总延迟分量用于将确定的农作物产量值与确定的地理空间位置相关联。
如上所述，控制器201从产量监测传感器217接收图像数据，该图像数据指示农作物经过升运器105上的产量监测传感器217(步骤301)。基于所捕获的图像数据，控制器201确定当前“产量”(步骤303)。在一些实施方式中，控制器201被配置为基于在单个时刻捕获的一个或多个相机图像来周期性地确定当前产量。在其他实施方式中，控制器201被配置为通过分析由产量监测传感器217在限定的时间段内捕获的图像序列来确定限定的时间段内的产量的数量。一旦控制器201确定了新的“当前”产量，就将该产量值与系统时间戳一起存储到存储器205中(步骤305)，如下面进一步详细讨论的。
控制器201还被配置成基于来自GPS的输出周期性地确定甘蔗收割机101的地理空间位置(步骤307)。所确定的地理空间位置也与系统时间戳一起被存储到存储器205(步骤309)。
控制器201还被配置为周期性地确定总延迟。控制器201从一个或多个传感器接收传感器数据(步骤311)并且计算多个不同机器区段(或子系统)中的每一个的“延迟分量”(步骤313)，包括例如切段器延迟分量、集料筐延迟分量和升运器延迟分量。由控制器201将总延迟计算为不同延迟分量的总和(步骤315)。在计算总延迟之后，控制器201使用总延迟来将“产量”值与地理空间位置相关联(步骤317)，并且基于该关联更新输出产量地图。
重复图3的方法以生成包括针对多个不同地理空间位置中的每一个确定的产量值的产量地图。在一些实施方式中，产量地图被生成为“电子表格”类型的格式，其包括地理空间位置的列表和每个地理空间位置的对应产量值。然后可以以文本方式(作为每个地理空间位置的产量值的列表)或以图形方式(例如，使用颜色编码来指示在田地地面的二维或三维表示上的每个不同的地理空间位置的不同的产量值)显示产量地图(例如，在显示器221上)。
在一些实施方式中，控制器201被配置为存储整个田地地面的所有确定的产量值、地理空间位置和总延迟值。在其它实施方式中(如下面进一步详细讨论的)，控制器201被配置为利用一组循环阵列，每个循环阵列被配置为存储被限定数量的确定值，使得当新值被确定并存储到循环阵列时，阵列中最旧的确定值被新确定的值覆盖。在其他实施方式中，控制器201可以被配置为不存储/跟踪针对产量值、地理空间值和总延迟值中的所有三个所确定的值。例如，控制器201可被配置为临时存储多个确定的地理空间位置值，并且每次确定新的产量值和总延迟值时，将新的产量值与先前存储的地理空间位置值中的一个匹配。当地理空间位置值与产量值匹配并被添加到产量地图时，从临时存储的一组地理空间位置值中移除该地理空间位置值和任何先前确定的地理空间位置值(使得临时存储的地理空间位置值仅包括可能仍然与产量值匹配的地理空间位置值)。
在一些实施方式中，基于相同采样频率在相同采样时间计算所述产量值、所述地理空间位置及所述总延迟。在其它实施方式中，可以以不同的采样频率确定产量值、地理空间位置和/或总延迟。在一些这样的实施方式中，这些不同的采样频率可以被静态地限定，而在其他这样的实施方式中，采样频率可以被动态地调整以确保针对每个确定的地理空间位置确定产量值(或反之亦然)。例如，如果确定的延迟时间开始减小，则控制器201可以被配置为增加产量监测器的采样频率，以确保随着这两个确定值之间的延迟/偏移减小，产量值可用于每个确定的地理空间位置。
在一些实施方式中，控制器201被配置为通过以一对一的方式将多个地理空间位置各自仅与单个产量值进行匹配来生成产量地图。在其它实施方式中，控制器201被配置为基于多个确定的产量值来确定每个单独的地理空间位置的产量值，和/或仅基于单个确定的产量值来确定多个不同的地理空间位置的产量值。例如，如果确定的延迟值增加，则多个不同的确定的产量值可以与相同的地理空间位置相关联。因此，控制器201可以被配置为基于与该相同地理空间位置相关联的所有不同产量值的总和和/或平均值来确定产量地图中的地理空间位置的实际产量值。类似地，随着延迟值减小，可能存在一个或多个确定的地理空间位置不具有相关产量值的情况。因此，控制器201可以被配置为基于已与相邻地理空间位置相关联的一个或多个确定的产量值来确定产量地图中的地理空间位置的产量值。
在一些实施方式中，总延迟被计算为十进制值，该十进制值指示从甘蔗收割机101位于特定地理空间位置的时间到在该特定地理空间位置从田地切割的农作物在产量监测器217的视场内的时间的实际时间延迟。在一些这样的实施方式中，控制器201然后被配置为通过识别地理空间位置值和具有在偏移了所确定的时间延迟时最接近匹配的时间戳的产量值，来将地理空间位置值与产量值相关联。然而，在其它实施方式中，总延迟时间(和每个延迟分量)被确定为基于采样频率的整数偏移量。
图4示出了使用图3的方法产生产量地图的具体示例。在该示例中，控制器201执行数据采样(步骤401)以根据单个采样频率周期性地确定产量值、地理空间位置和总延迟，使得在每个采样间隔时间确定所有三个值。在每个采样间隔，控制器201读取当前系统时间(步骤403)以将时间戳映射到每个确定的值(步骤405)。该时间戳映射405的输出是一组循环缓冲器407、409、411。每个循环缓冲器被提供为具有限定长度的阵列。循环缓冲器407是被配置为存储n个确定值和用于每个确定值的时间戳的2×n阵列，循环缓冲器409是被配置为存储m个确定值和用于每个确定值的时间戳的2×m阵列，并且循环缓冲器411是被配置为存储z个确定值和用于每个确定值的时间戳的2×z阵列。每当(基于适用的采样频率)确定新值时，将新值作为时间序列存储到相对应的循环缓冲器407、409、411，所述时间序列覆盖当前存储在该循环缓冲器中的最旧的确定值。
尽管图4的示例示出了三个不同的循环缓冲器，但是其他实施方式可以包括更多或更少的循环缓冲器。此外，在一些实施方式中，所述循环缓冲器中的两个或更多个的阵列长度可以相同。例如，循环缓冲器407的阵列长度n可以与循环缓冲器409的阵列长度m相同。在一些实施方式中，所有所述循环缓冲器可以具有相同阵列长度。此外，尽管图4的循环缓冲器407、409、411被描述为具有限定的长度，但是在一些实施方式中，循环缓冲器407、409、411可以被大到足以存储整个田地的所有确定值的阵列所替换，或者在其他实施方式中，可以包括长度不定的阵列，使得随着在每个后续采样间隔处添加每个新确定值，阵列的尺寸增加。此外，尽管图4的示例将每个循环缓冲器示出为包括仅针对单个数据值的顺序数据集，但是在一些实施方式中，系统被配置为将各个“缓冲器”视为“延迟组”，所述延迟组将多个感测值/测量值存储为顺序数据集中的每个时间步长，其中单个“延迟组”中的所有值将需要相同的延迟调整。因此，如下所述，整个“延迟组”的延迟偏移量可以通过计算单个延迟值而不是分别计算每个单独的感测值/测量值的延迟值来确定。
为了生成/更新产量地图，例如基于所确定的延迟值以及在一些实施方式中基于在一个或多个配置文件415中存储到存储器205的系统配置数据通过将数据偏移量应用到每个循环缓冲器，来从每个循环缓冲器读取数据(步骤413)。
在特定的示例中，控制器201可以被配置为将确定的“产量值”的时间序列存储在第一循环缓冲器407中，并且将确定的地理空间位置值的时间序列存储在第二循环缓冲器409中。控制器201还被配置为将各种不同的传感器输出的时间序列存储到其他另外的循环缓冲器。控制器201然后被配置为通过确定指示总延迟时间的指针偏移量来识别彼此相关联的一对值(即，一个产量值和一个地理空间位置值)。在该示例中，控制器201可以被配置为基于特定时间戳通过设置指向第一循环缓冲器407中的位置的指针(即，指针“n”)来识别第一循环缓冲器407中的“产量值”。控制器201然后基于存储到额外的循环缓冲器的其它传感器输出值和存储在系统配置文件415中的数据来确定指示总延迟时间的偏移量。例如，在图4中，由控制器201确定的指示指针“n”的位置中的产量值的总延迟时间的整数偏移量是二(“2”)(即，由采样频率限定的2x采样间隔)。因此，在阵列中，指针“m”的位置从指针“n”的位置偏移两个位置。
如上所述以及如下面进一步详细描述的，总延迟值中的一些延迟分量基于一个或多个传感器输出的单个值，而一些其它延迟分量基于另外的历史传感器输出数据来确定。因此，在一些实施方式中，控制器201进一步被配置为确定到其它循环缓冲器的适当指针位置以识别存储在这些另外的循环缓冲器中的将用于确定“总延迟”值(即，指针“n”与指针“m”之间的偏移量)的数据。
此外，在一些实施方式中，控制器201可以进一步被配置为确定除了“产量值”之外的其他输出值。在一些这样的实施方式中，控制器201可以被配置为将这些额外的确定值作为时间序列数据集存储在一个或多个额外的循环缓冲器中。然后，基于传感器数据，通过确定适用的偏移量，可以将这些额外的确定的值与地理空间位置值相关联。在一些实施方式中，额外确定值的偏移量可以与“产量值”的偏移量相同。然而，在其它实施方式中，甘蔗收割机101位于地理空间位置的时间与感测到的额外值的时间之间的总延迟时间可以不同于产量监测传感器的总延迟时间。因此，在一些实施方式中，控制器201可以被配置为针对确定值的这些不同时间序列中的每一个计算不同的延迟值。
在以上参考图4描述的示例中，控制器201被配置为将传感器值和系统操作状态值存储到循环缓冲器，并且基于“数据读取”步骤413期间的存储数据来计算指示总延迟时间的偏移量。然而，在一些实施方式中，控制器201可以被配置为计算指示与所确定的地理空间位置和所确定的产量数量相同的采样频率下的总延迟的偏移量，并因此可以被配置成将所确定的延迟值作为时间序列数据集存储在循环缓冲器中的一个中，并然后在使产量值与地理空间位置值相关联时从循环缓冲器访问所存储的延迟值。
因此，通过将地理空间位置值、产量值、指示甘蔗收割机101的感测操作条件的其它值和/或确定的总延迟值存储为多个不同的时间序列数据集，将产量值与地理空间位置值相关联的任务经由由控制器201执行的指针管理来完成，并且可以在农作物正被收割时实时地执行或者通过后处理(例如，在整个田地已经被收割之后)来执行。
如上所述，控制器201被配置成将每个采样间隔的总延迟时间确定为不同延迟分量的总合，且每个延迟分量对应于农作物在被呈现给产量监测传感器217之前经过的甘蔗收割机101的不同物理部件或子系统。对于每个区段，导出近似物理过程的行为模型，以便基于当前测量值、历史测量值和/或系统配置信息来计算延迟分量。因此，每个不同的延迟分量通常属于三个类别之一：(1)恒定延迟(其中，延迟分量在所有情况下都是恒定的，并且不基于收割机101的操作而改变)，(2)可变延迟(其中，延迟分量由于收割机101上能够测量的参数而改变)，以及(3)基于存储器的动态延迟(其中，延迟分量取决于收割机101的一系列历史状态和操作条件)。
恒定延迟的一个示例是传感器处理延迟，所述传感器处理延迟指示在所感测的状况实际影响相应传感器之后控制器201接收或确定该状况的值(例如，产量值)所需的时间量。在一些实施方式中，农作物处理延迟分量(即，从当从田地切割农作物时到当切割后的农作物到达集料筐时的时间量)也是基于系统配置的恒定延迟；然而，在其他实施方式中，农作物处理延迟分量可能受甘蔗收割机101的地面速度影响。因为恒定延迟分量和可变延迟分量两者都可以基于系统配置文件和/或一个或多个感测的操作条件的当前值来确定)，所以这两种类型的延迟分量在此都被称为“静态延迟分量”。
相反，“动态”延迟分量基于收割机101的一系列历史状态和操作条件(例如，在图4的示例中存储在另外的循环缓冲器中的一个中的历史数据)而被确定。动态延迟分量的示例包括集料筐延迟和升运器延迟，所述集料筐延迟指示在农作物被升运器从集料筐抽吸之前农作物保持在集料筐中的时间量，所述升运器延迟指示农作物在其到达产量监测传感器的视场之前保持在升运器上的时间量。
图5示出了用于确定包括静态延迟分量和动态延迟分量的总延迟量的方法的示例(例如，对应于图3的方法中的步骤311、313和315)。首先，控制器201基于例如系统配置文件503来确定静态延迟调整量(步骤501)。控制器201然后基于确定的缓冲器延迟分量值(“缓冲器延迟[i]”)和确定的升运器延迟分量值(“升运器延迟[j]”)确定动态延迟调整量(步骤505)。在该示例中，缓冲器延迟分量值(“缓冲器延迟[i]”)是从缓冲器延迟分量的时间序列数据集中选择的(在指针“i”处的)值，而升运器延迟分量值(“升运器延迟[j]”)类似地是从升运器延迟分量的时间序列数据集中选择的(在指针“j”处的)值。
控制器201至少部分地基于一系列感测到的升运器速度值和一系列升运器状态值来计算升运器延迟分量值的时间序列数据集中的多个值。例如，在农作物处于产量监测传感器217的视场内之前，农作物必须在升运器上从集料筐行进限定的距离。因此，每个升运器延迟分量值不仅受到产量监测传感器217测量农作物时的升运器速度的影响，而且还受到农作物在升运器上行进时的较早时间的升运器速度(以及升运器速度的变化)的影响。例如，如果升运器被配置成以恒定速度操作，但是可以被打开和关闭以便调节农作物从集料筐被抽吸到收集容器的速率，则每个升运器延迟时间可以由以下等式计算：
Figure BDA0002669137550000171
其中s是在所述升运器上在所述集料筐与所述产量监测传感器217的位置之间的距离，vE是所述升运器的恒定速度，并且Δ是所述升运器处于“关闭”状态时，当前在视场中的农作物即将到达所述升运器上的时间量。
然而，缓冲器延迟分量受到物料进入集料筐的速率的历史变化和由升运器从集料筐拉出物料的速率的历史变化两者的影响。因此，控制器201首先基于来自系统配置文件503、指示收割状态的一系列值(即，甘蔗收割机101是否在多个采样间隔时间中的每一个时间操作(“收割状态[0-1]”))和估计的质量流量(“质量流量(Rel.)”)的数据计算指示进入集料筐的物料的估计的缓冲器变化(步骤507)。在一些实施方式中，估计的质量流量指示物料进入集料筐的速率，并且至少部分地基于甘蔗收割机101的感测到的地面速度、感测到的切段器压力和感测到的基部切割机压力来确定。用于估计的质量流量的这种方法的一个示例在2019年9月4日提交的、题目为“INFORMATION INFERENCE FOR AGRONOMIC DATAGENERATION IN SUGARCANE APPLICATIONS”的美国专利申请No.16/560,465中被描述，其中所述专利申请的整个内容通过引用在此并入供参考。控制器201然后应用缓冲器延迟逻辑(步骤509)，以基于缓冲器变化估计器的输出和其他状态历史信息511(包括升运器操作的状态历史)在多个不同时间的每一个时间处确定缓冲器延迟分量。
再次，升运器延迟分量影响集料筐延迟分量。因此，通过对当前升运器延迟分量值和当前集料筐延迟分量求和来确定动态延迟调整量可能是不够的。相反，为了更准确地对总延迟时间建模，控制器201被配置成通过基于当前升运器延迟分量值从集料筐延迟分量值的时间序列数据集中识别先前的集料筐延迟分量值(即，“缓冲器延迟[i]”)(即，基于当前升运器延迟分量值偏移“缓冲器延迟”的指针)，然后将当前升运器延迟分量值(即，“升运器延迟[j]”)与偏移集料筐延迟分量值(即，“缓冲器延迟[i]”)相加，来确定动态延迟调整量。
然后通过将总动态延迟调整量和总静态延迟调整量相加来确定和输出总延迟时间(步骤515)。在一些实施方式中，动态延迟调整量(步骤505)和最终数据读取偏移量(步骤413，图4)两者均作为整个“指针管理”例程的一部分而被执行。例如，控制器201可以被配置成存储用于集料筐延迟分量值和用于升运器延迟分量值的时间序列数据集，以作为图4的示例中的额外的循环缓冲器，并且基于当前升运器延迟分量值来确定用于集料筐延迟分量值的适当偏移量，以作为用于确定产量值的指针(指针“n”)与用于地理空间位置值的指针(指针“m”)之间的偏移量的过程的一部分。
尽管上述示例特别地参考甘蔗收割机101，但是用于管理和跟踪在生成产量地图中使用的延迟分量的方法和系统可以扩展到其它类型的农作物收割机。此外，尽管这些具体示例主要讨论将农作物产量值(如在升运器上检测到的)映射到地理空间位置，但是本文描述的方法和系统也可以应用于和/或扩展到用于跟踪收割机上的其他位置处的其他变量的方法(例如，至少部分地基于风扇速度的变化来跟踪农作物“损失”)。

Claims (11)

1.一种校正农作物收割机的地理空间位置与所确定的产率值之间的相关性的方法，所述方法包括：
由电子处理器确定延迟值序列，其中所述延迟值序列中的每一个延迟值都指示从收割机移动经过田地时农作物被从所述田地切割的时间到所述农作物到达产量监测传感器的视场的时间的总时间延迟，其中确定所述延迟值序列中的每一个延迟值包括：
确定一个或多个静态延迟分量，所述一个或多个静态延迟分量指示所述总时间延迟中的恒定的或能够基于一个或多个传感器的瞬时测量输出确定的部分；
确定一个或多个动态延迟分量，所述一个或多个动态延迟分量指示所述总时间延迟中的取决于所述收割机的一个或多个部件的历史操作状态的部分；以及
至少部分地基于所确定的一个或多个静态延迟分量和所确定的一个或多个动态延迟分量来确定所述总延迟时间；和
基于所确定的延迟值序列中的确定的延迟值，将来自指示所确定的多个农作物产量值的第一存储数据集的确定的农作物产量值与来自指示所确定的多个地理空间位置的第二存储数据集的确定的地理空间位置相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述农作物收割机包括：
切段器，所述切段器定位在甘蔗收割机的前端处，所述切段器被配置成在所述甘蔗收割机移动经过田地时切割甘蔗农作物并被配置成将所切割的甘蔗农作物切段；
集料筐，所述集料筐被配置成从所述切段器接收切段后的甘蔗农作物；和
升运器，所述升运器被配置成将所述切段后的甘蔗农作物从所述集料筐输送到收集容器，其中所述产量监测传感器被配置成生成指示在所述升运器上输送的切段后的农作物的量的输出，
其中确定所述一个或多个静态延迟分量包括确定切段器延迟，所述切段器延迟指示从所述农作物被切割的时间到所述农作物到达所述集料筐的时间的时间延迟，
其中确定所述一个或多个动态延迟分量包括确定集料筐延迟，所述集料筐延迟指示从所述农作物到达所述集料筐的时间到所述农作物被所述升运器从所述集料筐移出的时间的时间延迟，并且
其中确定所述集料筐延迟包括至少部分地基于所述升运器的当前操作状态和所述升运器的前一个操作状态来确定所述集料筐延迟。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述切段器延迟包括：
至少部分地基于所述收割机的被感测到的地面速度来确定所述切段器延迟。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括：
至少部分地基于所述收割机的被感测到的地面速度、感测到的切段器压力、和感测到的基部切割机压力来确定估计的农作物质量流量，其中所述感测到的基部切割机压力指示在田地中切割农作物时切段器的压阻，其中所述感测到的切段器压力指示在将所切割的农作物切段时所述切段器的压阻，以及
其中确定所述集料筐延迟包括至少部分地基于所估计的质量流量、所述升运器的当前操作状态、和所述升运器的前一个操作状态来确定所述集料筐延迟。
5.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述一个或多个动态延迟分量还包括：确定升运器延迟，所述升运器延迟指示从所述农作物被所述升运器从所述集料筐移出的时间到所述农作物到达所述产量监测传感器的视场的时间的时间延迟，并且
其中确定所述升运器延迟包括至少部分地基于所述升运器的当前操作速度和所述升运器的前一个操作状态来确定所述升运器延迟。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述总延迟时间包括将所述总延迟时间确定为采样频率的整数倍，并且其中将所确定的农作物产量值与所确定的地理空间位置相关联包括：
使用基于第一系统时间限定的第一指针偏移量从所述第一数据集选择第一地理空间位置，其中所述第一数据集包括每一个都以所述采样频率被确定的地理空间位置的顺序数据集，以及
使用基于所述第一系统时间和所述总延迟时间的整数倍限定的第二指针偏移量，从所述第二数据集选择第一农作物产量值以与所述第一地理空间位置相关联，其中所述第二数据集包括每一个都以所述采样频率被确定的农作物产量值的顺序数据集。
7.一种用于甘蔗收割机的地理空间产量映射系统，所述甘蔗收割机包括：
切段器，所述切段器定位在所述甘蔗收割机的前端处，所述切段器被配置成在所述甘蔗收割机移动经过田地时切割甘蔗农作物并被配置成将所切割的甘蔗农作物切段；
集料筐，所述集料筐被配置成从所述切段器接收切段后的甘蔗农作物；和
升运器，所述升运器被配置成将所述切段后的甘蔗农作物从所述集料筐输送到收集容器；
所述地理空间产量映射系统包括：
定位系统，所述定位系统被配置成确定所述甘蔗收割机的地理空间位置；
产量监测传感器，所述产量监测传感器被配置成生成指示在所述升运器上输送的切段后的甘蔗农作物的量的输出；和
电子控制器，所述电子控制器被配置成：
确定所述甘蔗收割机的地理空间位置，并将限定多个确定的地理空间位置的第一数据集存储到存储器；
基于所述产量监测传感器的输出确定甘蔗输出值，并将限定多个确定的甘蔗输出值的第二数据集存储到存储器；
确定延迟值序列，其中所述延迟值序列中的每一个延迟值都指示从所述甘蔗农作物被切割的时间到所述甘蔗农作物到达所述产量监测传感器的视场的时间的总时间延迟，其中所述电子控制器被配置成通过以下方式确定所述延迟值序列中的每一个延迟值：
确定一个或多个静态延迟分量，所述一个或多个静态延迟分量指示总时间延迟中的恒定的或能够基于一个或多个传感器的瞬时测量输出确定的部分，
其中所述一个或多个静态延迟分量包括切段器延迟，所述切段器延迟指示从所述甘蔗农作物被切割的时间到所述甘蔗农作物到达所述集料筐的时间的时间延迟，
确定一个或多个动态延迟分量，所述一个或多个动态延迟分量指示所述总时间延迟中的取决于所述甘蔗收割机的一个或多个部件的历史操作状态的部分，
其中所述一个或多个动态延迟分量包括集料筐延迟，所述集料筐延迟指示从所述甘蔗农作物到达所述集料筐的时间到所述甘蔗农作物被所述升运器从所述集料筐移出的时间的时间延迟，其中所述集料筐延迟至少部分地基于所述升运器的当前操作状态和所述升运器的前一个操作状态被确定，以及
至少部分地基于所确定的一个或多个静态延迟分量和所确定的一个或多个动态延迟分量来确定总延迟时间；以及
基于所确定的延迟值将确定的甘蔗输出值与确定的地理空间位置相关联。
8.根据权利要求7所述的地理空间产量映射系统，其中，所述电子控制器被配置成至少部分地基于所述甘蔗收割机的被感测到的地面速度来确定所述切段器延迟。
9.根据权利要求7所述的地理空间产量映射系统，其中，所述电子控制器还被配置成至少部分地基于所述甘蔗收割机的被感测到的地面速度、感测到的切段器压力、和感测到的基部切割机压力来确定所述甘蔗农作物的估计的质量流量，其中所述感测到的基部切割机压力指示在田地中切割所述甘蔗农作物时所述切段器的压阻，其中所述感测到的切段器压力指示在将所切割的甘蔗农作物切段时所述切段器的压阻，并且
其中所述电子控制器被配置成至少部分地基于所述估计的质量流量、所述升运器的当前操作状态、和所述升运器的前一个操作状态来确定所述集料筐延迟。
10.根据权利要求7所述的地理空间产量映射系统，其中，所述一个或多个动态延迟分量还包括升运器延迟，所述升运器延迟指示从所述甘蔗农作物被所述升运器从所述集料筐移出的时间到所述甘蔗农作物到达所述产量监测传感器的视场的时间的时间延迟，其中所述升运器延迟至少部分地基于所述升运器的当前操作速度和所述升运器的前一个操作状态来确定。
11.根据权利要求7所述的地理空间产量映射系统，其中，所述电子控制器被配置成将所述总延迟时间确定为第二采样频率的整数倍，并且
其中所述电子控制器被配置成通过以下方式将一个或多个确定的甘蔗输出值中的每一个都与多个确定的地理空间位置中的不同的一个地理空间位置相关联：
使用基于第一系统时间限定的第一指针偏移量从所述第一顺序数据集选择第一地理空间位置；和
使用基于所述第一系统时间和所述总延迟时间的整数倍限定的第二指针偏移量，从第二顺序数据集选择第一甘蔗输出值以与所述第一地理空间位置相关联。
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