CN117898129A - 圆捆的预完成产量的计算 - Google Patents

Abstract

圆捆打捆机包括：捆尺寸传感器，其能够操作以检测在捆的形成期间所述捆的径向尺寸；捆重量传感器，其能够操作以检测完成的捆的重量；位置传感器，其能够操作以确定所述捆的多个径向层中的每一个相应的径向层的所收集的农作物材料的相应的田地源位置。控制器利用来自所述捆重量传感器和所述捆尺寸传感器的数据来计算完成的捆的密度。所述控制器利用来自所述捆尺寸传感器的数据，在所述完成的捆之后的当前捆的形成期间确定所述径向层中的相应的一个径向层的体积。然后，所述控制器可以基于所述径向层中的所述相应的一个径向层的体积和先前完成的捆的密度，估计所述径向层中的所述相应的一个径向层的密度。

Description

圆捆的预完成产量的计算

技术领域

本公开总体上涉及圆捆打捆机系统以及使用该圆捆打捆机系统来生成形成圆捆的农作物材料的产量图的方法。

背景技术

农业打捆机从田地收集农作物材料，并且将农作物材料压缩成捆。圆捆打捆机的机具将农作物材料成形为圆柱形形状，通常被称为圆捆。圆捆打捆机的机具将连续供应的农作物材料进给到打捆室中以形成圆捆。因此，形成圆捆所需数量或体积的农作物材料可以从贯穿整个田地的大面积收集。

各种不同的农作物和收获管理操作可以受益于示出整个田地的农作物产量的准确的产量图。产量可以被认为是田地的每单位面积的农作物材料的质量，即所收获的农作物材料的密度。可以通过将已知或确定的体积乘以已知或确定的重量来计算农作物材料的密度。对于圆捆，农作物材料的密度通常通过感测完成的圆捆的尺寸和重量来确定。然后将这些值相乘以计算完成的圆捆的密度。如此，产量图仅限于完成的圆捆作为整体的密度，散布在田地的从其中为具体的圆捆收集农作物材料的整个区域上。

因此，基于以上描述的该平均捆密度的产量图是广义的，并且缺乏所期望水平的细节或特异性。此外，以上描述的产量图是隐藏式的，因为它们需要完成具体的捆以从该具体的捆计算产量。如此，产量图的生成是对完成的圆捆的后处理，这可能会降低产量图对于某些收获操作的价值。

发明内容

提供一种圆捆打捆机系统。所述圆捆打捆机系统包括拾取器，所述拾取器能够操作以在穿过田地时收集和移动农作物材料。打捆机系统具有打捆室，所述打捆室被配置为从所述拾取器接收农作物材料的流，并且将进入的农作物材料的流以螺旋方式卷绕成具有圆柱形形状的捆。所述捆包括多个径向层。捆尺寸传感器能够操作以检测在所述捆的形成期间与所述捆的径向尺寸相关的数据。捆重量传感器能够操作以检测与完成的捆的重量相关的数据。位置传感器能够操作以确定所述捆的所述多个径向层中的每一个相应的径向层的由所述拾取器所收集的农作物材料的相应的田地源位置。控制器被设置成与所述捆尺寸传感器、所述捆重量传感器和所述位置传感器通信。所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器具有存储在该存储器上的产量映射算法。所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以利用从所述捆重量传感器和所述捆尺寸传感器接收的数据来计算完成的捆的密度。所述控制器能够操作以利用从所述捆尺寸传感器接收的数据，在所述完成的捆之后的当前捆的形成期间确定所述多个径向层中的相应的一个径向层的体积。然后，所述控制器可以在所述当前捆的形成期间基于所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的体积和所述完成的捆的密度估计所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的密度。

在本公开的一个方面中，所述打捆机系统还可以包括湿度传感器，所述湿度传感器能够操作以检测与所述多个径向层中的每一个相应的径向层的农作物材料的含湿量相关的数据。所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以利用从所述湿度传感器接收的数据，在所述当前捆的形成期间确定所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的农作物材料的含湿量；以及在所述当前捆的形成期间，基于所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的体积、所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的含湿量以及所述完成的捆的密度估计所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的密度。

在本公开的一个方面中，所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以在所述当前捆的形成期间，基于至少两个先前完成的捆的密度估计所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的密度。例如，处理器可以在当前捆的形成期间使用先前2个、3个、……n个完全完成的捆的运行平均或加权平均估计该当前捆的径向层的密度。

在本公开的一个方面中，所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以在所述当前捆的形成期间估计所述当前捆的所述多个径向层中的每一个径向层的密度。因此，控制器可以基于相应的层的含湿量、相应的层的体积以及一个或更多个先前完成的捆的密度，估计每一个相应的径向层的产量。通过这样做，产量数据的细节和粒度大大增加。

在本公开的一个方面中，所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以在所述当前捆的形成期间确定所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的田地源位置。所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以在所述当前捆的形成期间基于所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的所估计的密度和所述田地源位置生成所述田地的产量图。如此，产量图是基于捆的每个单独的径向层的产量和田地的从其中为该具体的径向层收集农作物材料的相关联部分生成的。通过这样做，依据基于整个完成的捆的平均产量的先前的产量图数据大大增加产量图的细节。

在本公开的一个方面中，所述处理器能够操作以执行所述产量映射算法，以基于所述田地的所述产量图控制所述打捆机系统的功能。因为产量图在捆的形成期间而不是捆处理之后，提供高度详细的数据，因此该产量图可以被用于在打捆机系统之前预测收获，并由此实时地控制打捆机系统的操作。例如，打捆机系统的功能可以包括：用于打捆操作的路径规划；打捆机系统的编织控制以在打捆室的宽度上均匀地分配农作物材料；穿过田地的移动速度；二次农作物处理功能；成型带张紧；捆下落位置；等等。

在本公开的一个方面中，提供了一种生成被形成为圆捆的农作物材料的产量图的方法。所述方法包括在打捆机系统的打捆室中完全形成第一捆。在完全形成所述第一捆之后，然后可以计算所述第一捆的密度。然后，可以在所述打捆机系统的所述打捆室中形成第二捆。所述第二捆通过径向地一个叠置在另一个之上的多个径向层形成。然后，利用从捆尺寸传感器接收的数据，在所完成的第一捆之后并且在所述第二捆的形成期间，可以确定所述第二捆的所述多个径向层中的相应的一个径向层的体积。利用从湿度传感器接收的数据，在所述第二捆的形成期间可以确定所述第二捆的所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的农作物材料的含湿量。然后，在所述第二捆的形成期间可以基于所述第二捆的所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的所述体积和所述含湿量以及所完成的第一捆的密度，估计所述第二捆的所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的密度。在所述第二捆的形成期间确定所述第二捆的所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的田地源位置。然后，基于在所述第二捆的形成期间所述第二捆的所述多个径向层中的所述相应的一个径向层的所估计的密度和所述田地源位置，可以生成所述田地的所述产量图。

在控制器的一个方面中，本文所描述的方法还可以包括基于所述田地的所述产量图控制所述打捆机系统的功能。因为产量图在捆的形成期间而不是捆处理之后，提供高度详细的数据，因此该产量图可以被用于在打捆机系统之前预测收获，并由此实时地控制打捆机系统的操作。例如，打捆机系统的功能可以包括：用于打捆操作的路径规划；打捆机系统的编织控制以在打捆室的宽度上均匀地分配农作物材料；穿过田地的移动速度；二次农作物处理功能；成型带张紧；捆下落位置；等等。

上述特征和优点以及本教导的其他特征和优点当结合附图从对用于实施教导的最佳模式的以下详细描述中显而易见。

附图说明

图1是圆捆打捆机系统的示意性侧视图。

图2是圆捆的示意性透视图

图3是圆捆的示意性端视图。

图4是表示田地的产量图的示意性平面图。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语被描述地用于附图，并且不代表对所附权利要求所限定的本公开的范围的限制。此外，本文可以在功能和/或逻辑块部件和/或各种不同的处理步骤的方面来描述本教导。应当认识到，这样的块部件可以包括被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。

普通技术人员理解，诸如“大致”、“基本上”或“近似”之类的程度术语是指给定值或取向之外的合理范围，例如，与所描述的实施例的制造、组装和使用相关联的通用公差或位置关系。

如本文所使用的，“例如”用于非穷举地列出示例，并且承载与诸如“包括”、“包括但不限于”和“非限制性地包括”之类的可替代性的说明性短语相同的含义。如本文所使用的，除非另有限制或修改，否则具有由连词(例如，“和”)分隔开且前面还带有短语“中的一个或更多个”、“中的至少一个”、“至少”或类似短语的元件的列表，指示潜在地包括列表的各个元件或其任何组合的配置或布置。例如，“A、B和C中的至少一个”和“A、B和C中的一个或更多个”各自均指示仅A；仅B；仅C；或A、B和C中的两个或更多个的任意组合(A和B；A和C；B和C；或A、B和C)的可能性。如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一种”和“所述”、“该”也旨在包括复数形式。此外，“包括”、“包含”等短语旨在指定存在所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

参考图1，打捆机系统总体上以20示出。打捆机系统20在本文中可以替代性地被称为圆捆打捆机20。圆捆打捆机20包括框架22。一个或更多个地面接合元件24(例如但不限于一个或更多个车轮和/或履带)附接到框架22并且以能够旋转的方式由该框架22支撑。舌状件26可以在框架22的前端部处连接到该框架22。挂接装置28可以被包括在舌状件26内。挂接装置28可以被用于将圆捆打捆机20附接到牵引单元30(例如但不限于农业拖拉机)。在其他实施例中，圆捆打捆机20可以是自推进的，在这种情况下，牵引单元30和圆捆打捆机20被配置为单个自推进式车辆。

圆捆打捆机20包括形成打捆室34的壳体32。壳体32附接到框架22并且由该框架22支撑。壳体32可以包括至少部分地封围和/或限定打捆室34的一个或更多个壁或面板。圆捆打捆机20还包括闸门36。闸门36附接到壳体32并且以能够旋转的方式由该壳体32支撑。闸门36定位在框架22的后端部附近，并且围绕闸门轴线38以能够枢转的方式移动。闸门轴线38是大致水平的且垂直于框架22的中心纵向轴线40。闸门36能够在用于在打捆室34内形成捆100的闭合位置和用于从打捆室34排出捆100的打开位置之间移动。

圆捆打捆机20包括定位在框架22的前端部附近的拾取器42。当圆捆打捆机20穿过田地46时，拾取器从田地46的地表面44收集农作物材料。拾取器将所收集的农作物材料朝向打捆室34的入口52引导并且引导到该入口52中。拾取器可以包括但不限于用于收集和移动农作物材料的耙齿、叉、螺旋输送器、输送机、挡板等。圆捆打捆机20可以配备有预切割器，该预切割器设置在拾取器和打捆室34的入口52之间。如此，预切割器相对于农作物材料的行进方向设置在拾取器的下游和入口52的上游。预切割器将农作物材料切割或切碎成小块。

圆捆打捆机20可以被配置为可变室式打捆机或固定室式打捆机。图1所示且本文所描述的圆捆打捆机20被描绘和描述为可变室式打捆机。如本领域技术人员所理解的，可变室式打捆机包括由多个辊50支撑的多个纵向延伸的并排的成型带48。由成型带48和壳体32的一个或更多个侧壁形成捆100。

农作物材料被引导通过入口52并进入打捆室34中，由此成型带48将农作物材料以螺旋方式卷绕成具有圆柱形形状的捆100。随着农作物材料被形成为捆100，带向该农作物材料施加恒定压力。随着捆100的直径58增大，带张紧器54使成型带48相对于圆柱形捆100的中心连续地向外径向地移动。带张紧器54在带中保持适当的张紧，以获得所期望密度的农作物材料。

参考图2和图3，所形成的捆100的圆柱形形状包括该捆100的中心轴线56。捆100的圆形端面102沿着中心轴线56定位在捆100的轴向端部处。捆100的圆形端面102包括和/或限定该捆100的直径58。捆100包括在该捆100的圆形端面之间延伸长度60的外周向表面104。捆100的长度60是大致固定的和/或由打捆室34的宽度限定。然而，捆100的直径58可以由打捆机系统20控制。

捆100可以被分割和/或划分成多个径向层62。每个径向层62包括横向于捆100的中心轴线56延伸的径向厚度64，并且每个径向层62在捆100的圆形端面102之间延伸该捆100的长度60。如此，第一径向层62可以通过实心圆柱形形状被限定在捆100的中心处，而每个相继的外径向层从第一径向层62径向向外定位，并且通过空心圆柱形形状限定。例如，在62B处示出第二径向层62，在62C处示出第三径向层62，在62D处示出第四径向层62，等等。捆100可以被划分成任意数量的径向层62。更多数量的径向层62通常对应于下文更详细描述的产量图98的更高水平的分辨率和增加的精度。每个相应的径向层62的径向厚度64可以被限定为恒定的，或者可以是可变的以使得相应的径向层62中的每一个具有不同的径向厚度64。在其它实施方式中，径向层62可以被分组成集合，其中给定集合的层内的每个相应的径向层62具有相似的径向厚度64，并且不同集合的径向层62具有基本上不同的径向厚度64。在一个示例性实施方式中，捆100可以被划分成介于十个和二十个径向层62之间。

在另一实施方式中，可以基于捆100的形成来将该捆100划分成多个径向层62。如以上所描述的，通过在打捆室34内使捆100旋转以螺旋方式形成捆100。如此，可以基于在打捆室34内的捆100的单次旋转来限定每个相应的径向层62。换句话说，在打捆室34中的捆100的每次旋转形成该捆100的相继的径向层62。以这种方式限定的径向层62的径向厚度64基于被用于形成该相应的径向层62所使用的农作物材料的量和该相应的径向层62中的农作物材料的密度可以是可变的。

参考图1，圆捆打捆机20包括包裹系统66。包裹系统66能够操作以在打捆室34内部用包裹材料68包裹捆100。一旦捆100被形成为所期望的尺寸，则包裹系统66将包裹材料68进给到打捆室34中以包裹捆100，并由此将农作物材料固定在紧密的包装中并且保持该捆100的所期望的形状。包裹材料68可以包括但不限于捆绳、网或实心的塑料包裹物。将闸门36移动到打开位置同时将带从所形成的捆100移开，并且允许被形成和包裹的捆100通过打捆室34的后部被排出。

打捆机系统20包括捆尺寸传感器70，该捆尺寸传感器70能够操作以在捆100的形成期间检测与该捆100的径向尺寸相关的数据。在一个实施方式中，捆尺寸传感器70能够操作以在捆100的形成期间检测该捆100的每个径向层62的径向尺寸。例如，如果径向层62被限定为包括捆100在打捆室34中的单次旋转期间所形成的层的厚度，则捆尺寸传感器70可以在捆100在打捆室34中的每次旋转的开始和结束时检测与捆100的径向尺寸相关的数据。在另一实施方式中，捆尺寸传感器70可以包括与捆100在形成期间的径向尺寸相关的位置和时间数据，以使得捆100的每个相应的径向层62的位置和时间可以由下文更详细地描述的控制器90确定。打捆机尺寸传感器可以包括能够检测或感测与捆100的径向尺寸相关的数据的设备。例如，捆尺寸传感器70可以包括但不限于：光学传感器，该光学传感器被定位成捕获捆100的图像，从该捆100的图像可以确定捆100的径向尺寸；或者位置传感器，例如电位计，该位置传感器被定位和布置成检测打捆机系统20的部件(例如但不限于，打捆机系统20的带张紧臂)的与捆100的径向尺寸相关的位置。应了解，捆尺寸传感器70可以包括感测本文中未描述的可以被用于确定捆100的径向尺寸的一些其他类型数据的一些其他设备。

打捆机系统20还包括捆重量传感器72。捆重量传感器72能够操作以检测与捆100的重量相关的数据。在一个实施方式中，捆重量传感器72可以检测至少已完成的捆100的重量。然而，在其他实施方式中，打捆机重量传感器可以检测捆100从开始到完成的重量，即检测捆100在形成期间和完成时的变化的重量。捆重量传感器72可以包括能够检测与捆100的重量相关的数据的设备。例如，捆重量传感器72可以包括力传感器，该力传感器被定位和布置成检测在打捆室34中的捆的重量，例如检测轴或其部件上的力和/或应变。在其他实施方式中，捆重量传感器72可以包括能够操作以检测被用于保持或提升捆100的部件的力和/或应变的力传感器。例如，捆重量传感器72可以包括被定位并能够操作以检测与提升闸门36相关联的液压缸所施加的力的力传感器，该闸门36被用于在完成之后将所完成的捆100提升出打捆室34。应当理解，捆重量传感器72可以包括感测本文中未描述的可以被用于确定捆100的重量的一些其他类型数据的一些其他设备。

打捆机系统20还可以包括湿度传感器74，该湿度传感器74能够操作以检测与所述多个径向层62中的每一个相应的径向层的农作物材料的含湿量相关的数据。湿度传感器74可以包括但不限于例如能够以NIR光谱检测图像的近红外光谱光学传感器(Near Infra-Red light spectrum optical sensor)，该近红外光谱光学传感器可以被用于确定农作物材料的含湿量。湿度传感器74可以被定位成检测进入打捆室34的农作物材料的流中的(例如，靠近打捆室34的入口52)打捆室34中的农作物材料的水分水平或打捆室34外部的农作物材料的水分水平。来自湿度传感器74的数据可以与被用于形成捆100的相应径向层62的具体的农作物材料相关联。例如，随着捆100在打捆室34内的每次旋转的开始，湿度传感器74的数据可以与正在形成的捆100的相应径向层62相关联。在捆100的相应径向层62完成时，来自湿度传感器74的数据可以与捆100的下一径向层62相关联。

如图1所示，打捆机系统20还包括位置传感器76。参考图4，位置传感器76能够操作以确定所述多个径向层62中的每一个相应的径向层的、由拾取器42所收集的农作物材料的相应的田地源位置78。每个径向层62的农作物材料的田地源位置78可以包括田地46的从其中收集被用于形成捆100的相应径向层62的农作物材料的区域的坐标或其他位置标识。田地源位置78可以包括但不限于：概括田地46的从其中收集捆100的相应径向层62的农作物材料的场地(area)的区域的边界80；表示概括田地46的从其中收集捆100的相应径向层62的农作物材料的场地(area)的区域的标准尺寸的区域的质心位置82；或具有限定的宽度的履带88的、概括或表示田地46的从其中收集捆100的相应径向层62的农作物材料的场地(area)的开始位置84和结束位置86。位置传感器76可以包括但不限于能够感测可以被用于确定田地46内的地理位置的数据的设备。例如，位置传感器76可以包括但不限于全球定位系统传感器，如本领域所理解的，该全球定位系统传感器能够操作以接收卫星信号并从该卫星信号来三角化定位位置。

如上所述，打捆机系统20包括控制器90。控制器90被设置成与捆尺寸传感器70、捆重量传感器72、湿度传感器74和位置传感器76通信。虽然控制器90在本文中通常被描述为单个设备，但是应了解，控制器90可以包括被链接在一起以在它们之间共享和/或通信信息的多个设备。此外，应了解，控制器90可以位于圆捆打捆机20的机具上，或者远程地位于远离圆捆打捆机20的机具的位置，例如位于相关联的牵引单元30(例如，拖拉机)上。

控制器90可以替代性地被称为计算设备、计算机、控制单元、控制模块、模块等。控制器90包括处理器92、存储器94、以及用于管理和控制打捆机系统20的操作所需的所有软件、硬件、算法、连接、传感器等。如此，方法可以被具体化为能够在控制器90上操作的程序或算法。应了解，控制器90可以包括能够分析来自各种不同的传感器的数据、比较数据、作出决定和执行所需任务的任何设备。

如本文所使用的，“控制器90”旨在与该术语如何被本领域技术人员所使用的一致地使用，并且指代具有处理、存储和通信能力的计算部件，其被用于执行指令(即，存储在存储器上或通过通信能力被接收的指令)，以控制一个或更多个其他部件或与一个或更多个其他部件通信。在某些实施例中，控制器90可以被配置为接收各种不同格式的输入信号(例如，液压信号、电压信号、电流信号、CAN消息、光学信号、无线电信号)，并且输出各种不同格式的命令或通信信号(例如，液压信号、电压信号、电流信号、CAN消息、光学信号、无线电信号)。

控制器90可以与打捆机系统20上的其他部件通信，例如液压部件、电气部件和相关联的工作车辆的操作员站内的操作员输入器。控制器90可以通过配线线束电连接到这些其他部件，以使得消息、命令和电力可以在控制器90和其他部件之间传输。尽管控制器90以单数形式引用，但是在替代性实施方式中，本文所描述的配置和功能可以使用本领域普通技术人员已知的技术被多个设备划分。

控制器90可以被具体化为一个或更多个数字计算机或主机，每个数字计算机或主机具有一个或更多个处理器92、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、光驱动器、磁驱动器等、高速时钟、模数(A/D)电路、数模(D/A)电路、以及任何所需的输入/输出(I/O)电路、I/O设备和通信接口，以及信号调节和缓冲电子器件。

计算机可读存储器94可以包括参与提供数据或计算机可读指令的任何非暂时性/有形介质。存储器94可以是非易失性的或易失性的。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久存储器。示例性的易失性介质可以包括动态随机存取存储器(DRAM)，其可以构成主存储器。存储器94的实施例的其他示例包括软磁盘、软盘或硬盘、磁带或其他磁介质、CD-ROM、DVD和/或任何其他光学介质以及其他可能的存储器设备，诸如闪存存储器。

控制器90包括有形的非暂时性存储器94，在其上记录有计算机可执行指令，包括产量映射算法96。控制器90的处理器92被配置为执行产量映射算法96。产量映射算法96实施生成产量图98和控制打捆机系统20的方法，在下文所详细描述的。

参考图4，该过程开始于在打捆机系统20的打捆室34中完全形成第一捆106。然后，控制器90可以利用从捆重量传感器72和捆尺寸传感器70接收的数据来计算所完成的第一捆106的密度。捆尺寸传感器70可以将包括与第一捆106的尺寸相关的信息的数据信号传送给控制器90。在一个实施方式中，可以基于打捆室34的宽度来推定第一捆106的长度60。来自捆尺寸传感器70的数据可以例如与第一捆106的直径58相关。然后，控制器90可以依据与第一捆106的直径58和第一捆106的已知长度60相关的数据来计算第一捆106的总体积。捆重量传感器72可以将包括与第一捆106的重量相关的信息的数据信号传送给控制器90。然后，控制器90可以计算所完成的第一捆106的重量。在已经确定第一捆106的体积和重量之后，然后控制器90可以计算所完成的第一捆106的密度，例如通过将重量除以体积来计算所完成的第一捆106的密度。

一旦第一捆106完全形成，该第一捆106可以从打捆室34排出，之后可以在打捆机系统20的打捆室34中形成第二捆100。如以上所描述的，第二捆100可以被划分成所述多个径向层62。在一个实施方式中，可以基于预设的径向厚度64来限定径向层62中的每一个径向层。在另一实施方式中，径向层62中的每一个径向层可以基于捆100在打捆室34中的设定旋转次数(例如，单次旋转、两次旋转等)来限定，在这种情况下，每一层的径向厚度64将变化，并且取决于在形成特定径向层62时供应给打捆室34的农作物材料的量或体积。

在形成室中形成第二捆100期间，可以对所述多个径向层62中的每一个径向层连续使用以下描述的过程。下面的描述描述了用于所述多个径向层62中的单个径向层的过程。然而，应了解，对于第二捆100的所述多个径向层62中的每一个径向层重复该过程。

在当前捆100(例如，在完成的第一捆106随后形成的第二捆100)的形成期间，连续形成所述多个径向层62中的每一个径向层。在第二捆100的径向层62中的相应的一个径向层完成时，控制器90利用从捆尺寸传感器70接收的数据来确定径向层62中的该相应的一个径向层62的体积。从捆尺寸传感器70接收的数据可以包括但不限于：与在相应的径向层62的开始时的第二捆100的径向尺寸或直径尺寸相关的数据、以及在相应的径向层62的结束或完成时的第二捆100的径向尺寸或直径尺寸相关的数据。知道在相应的径向层62的开始和结束时的第二捆100的直径58，并且知道捆100的长度60(其通常是基于打捆室34的宽度的标准大小)，控制器90可以计算相应的径向层62的体积。应了解，来自捆尺寸传感器70的数据可以不同于本文所描述的示例性实施方式，并且基于来自捆尺寸传感器70的数据的类型，控制器90计算或确定相应的径向层62的体积的过程可以不同于本文所描述的示例性实施方式。

控制器90还可以确定当前捆(例如，第二捆100)的形成期间径向层62中的相应的一个径向层的农作物材料的含湿量。控制器90可以依据从湿度传感器74接收的数据来确定含湿量。例如，控制器90可以连续地感测进入打捆室34的农作物材料的含湿量。基于形成相应的径向层62的被限定的开始时间和结束时间，控制器90可以将在这些时间段期间所测量的农作物材料的含湿量与相应的径向层62相关联，并且依据与相应的径向层相关联的测量值来计算平均含湿量。应了解，来自湿度传感器74的数据可以不同于本文所描述的示例性实施方式，并且基于来自湿度传感器74的数据的类型，控制器90计算或确定相应的径向层62的含湿量的过程可以不同于本文所描述的示例性实施方式。

使用所确定的相应的径向层62的体积和形成相应的径向层62的农作物材料的含湿量，结合所完成的第一捆106的密度，然后控制器90可以在第二捆100的形成期间估计相应的径向层62的密度。控制器90可以使用本领域技术人员已知的机器学习技术来估计相应的径向层62的密度。第一捆106的密度与相应的径向层62的含湿量相结合和/或由该相应的径向层62的含湿量修改，可以在第二捆100的形成期间被用于提供对相应的径向层62的密度的准确估计。如此，可以在第二捆100的形成期间计算该第二捆100的相应的径向层62的密度的估计，而不必等待第二捆100被完成。

在本公开的一个实施方式中，控制器90可以使用多于一个先前完成的捆(例如，第一捆106)的密度来估计第二捆100的相应的径向层62的密度。例如，控制器90可以使用两个或多于两个先前完成的捆的密度来估计第二捆100的相应的径向层62的密度。在一个示例中，控制器90可以使用先前完成的捆的运行平均来估计第二捆100的相应径向层62的密度。在另一示例中，控制器90可以使用先前完成的捆的加权平均，其中最近完成的捆的加权高于更早完成的捆。

考虑到当前捆100的密度可能会随着捆100的径向尺寸和/或直径尺寸58在形成期间的增加而变化。例如，捆100的密度可以随着捆100的径向尺寸和/或直径尺寸58的增加而增加。如此，所述多个径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F中的每一个相应的径向层的密度可以随着捆100的径向尺寸和/或直径尺寸58在形成期间的增加而改变。考虑到这一点，控制器90可以基于当前捆100的径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F中的每一个径向层的相应的直径尺寸58估计在当前捆100的形成期间该当前捆100的径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F中的每一个径向层的密度。例如，控制器可以通过将所述多个径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F中的每一个相应的径向层的所估计的密度乘以密度因子来估计在当前捆100的形成期间该当前捆100的所述多个径向层62A、62B、62C、62C、62D、62E、62F中的每一个径向层的密度。密度因子可以基于相应的径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F的径向尺寸和/或直径尺寸58。密度因子可以包括等于或小于1的数值。例如，位于第一或中心径向层62A附近的相应的径向层62B可以具有比位于当前捆100的外周向表面104附近的相应的径向层62F更小的密度。如此，位于中心径向层62A附近的相应的径向层62B可以与一密度因子(例如，0.75的密度因子)相关联，并且将该相应的径向层62B的所估计的密度乘以该密度因子(例如，0.75的密度因子)以减小该相应的径向层62B的估计密度，然而，位于当前捆100的外周向表面104附近的相应的径向层62F可以与一密度因子(例如，1.00的密度因子)相关联，并且将该相应的径向层62F的所估计的密度乘以该密度因子(例如，0.75的密度因子)以不降低该相应的径向层62F的估计密度。当前捆100的每个相应的径向层62A、62B、62C、62D、62E、62F的估计密度的调整值(即，估计密度乘以相应的密度因子)然后可以被用于限定产量图98。

控制器90还利用来自位置传感器76的数据来确定在第二捆100的形成期间相应的径向层62的田地源位置78。如以上所描述的，每个径向层62的农作物材料的田地源位置78可以包括田地46的从其中收集被用于形成捆100的相应的径向层62的农作物材料的区域的坐标或其他位置标识。田地源位置78可以包括但不限于：概括田地46的从其中收集捆100的相应的径向层62的农作物材料的场地(area)的区域的边界80；表示概括田地46的从其中收集第二捆100的相应的径向层62的农作物材料的场地(area)的区域的标准尺寸的区域的质心位置82；或具有限定的宽度的履带88的、概括或表示田地46的从其中收集第二捆100的相应的径向层62的农作物材料的场地(area)的开始位置84和结束位置86。控制器90可以使用来自位置传感器76的数据来确定第二捆100的相应的径向层62的由拾取器42所收集的农作物材料的田地源位置78。

参考图4，控制器90然后可以在第二捆100的形成期间，基于相应的径向层62的估计密度和田地源位置78生成田地46的产量图98。因此，可以在第二捆100的形成期间实时地更新产量图98，从而反映在第二捆100完全完成之前来自第二捆100的产量数据。产量图98可以通过依据每个相应的径向层62的密度计算每个相应的径向层62中的农作物的数量，并且将该农作物的数量与田地46的从其中收集农作物以形成该相应的径向层62的区域相关联，来识别从田地46的各个不同区域所收获的农作物的数量。如图4所示，总体示出了所述多个径向层62中的每一个径向层的相应的边界80。产量图98可以包括每个相应的边界80的标记108，该标记108指示从田地46的该区段所收集的该相应的径向层62的农作物材料的重量。如上所述，可以针对第二捆100的所述多个径向层62中的每一个径向层执行本文所描述的过程。由于产量数据是基于第二捆100的每个单独的径向层62的密度的，因此当与仅从完全完成的捆100生成的产量图98相比时，该产量图98的粒度和细节增加。

此外，由于产量图98可以被实时更新，因此控制器90可以被配置为基于田地46的产量图98来控制打捆机系统20的功能。由于产量图98在捆100的形成期间而不是在捆100的后处理时，提供高度详细的数据，因此产量图98可以被用于在打捆机系统20之前预测收获，并由此实时地控制打捆机系统20的操作。例如，打捆机系统20的功能可以包括但不限于：用于打捆操作的路径规划；打捆机系统20的编织控制以在打捆室34的宽度上均匀地分配农作物材料；穿过田地46的移动速度；二次农作物处理功能；成型带张紧；捆下落位置；等等。为了控制以上描述的功能中的一种，控制器90可以连接到并且被配置为控制相关联的工作车辆的转向系统、打捆机系统20的拖曳位置、预切割器设定、相关联的工作车辆的速度、所期望的捆密度、与打捆机系统20相关联的捆蓄积器等。

详细描述和附图或图是对本公开的支持和描述，但是本公开的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于实施所要求保护的教导的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的公开内容的各种不同的备选设计和实施例。

Claims (14)

1.一种圆捆打捆机系统(20)，包括：

拾取器(42)，所述拾取器能够操作以在穿过田地时收集和移动农作物材料；

打捆室(34)，所述打捆室被配置为从所述拾取器(42)接收材料的流，并且将进入的农作物材料的流以螺旋方式卷绕成具有圆柱形形状的捆(100)，其中，所述捆(100)包括多个径向层(62)；

捆尺寸传感器(70)，所述捆尺寸传感器能够操作以在所述捆的形成期间检测与所述捆(100)的径向尺寸相关的数据；

捆重量传感器(72)，所述捆重量传感器能够操作以检测与完成的捆(106)的重量相关的数据；

位置传感器(76)，所述位置传感器能够操作以确定所述多个径向层(62)中的每一个相应的径向层的由所述拾取器(42)收集的所述农作物材料的相应的田地源位置(78)；

控制器(90)，所述控制器包括处理器(92)和存储器(94)，所述存储器具有存储在该存储器上的产量映射算法(96)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)以：

利用从所述捆重量传感器(72)和所述捆尺寸传感器(70)接收的数据计算完成的捆(106)的密度；

利用从所述捆尺寸传感器(70)接收的数据，在所述完成的捆(106)之后的当前捆(100)的形成期间确定所述多个径向层(62)中的相应的一个径向层的体积；以及

基于所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的体积和所述完成的捆(106)的所述密度，在所述当前捆(100)的形成期间估计所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的密度。

2.根据权利要求1所述的圆捆打捆机系统(20)，还包括湿度传感器(74)，所述湿度传感器能够操作以检测与所述多个径向层(62)中的每一个相应的径向层的所述农作物材料的含湿量相关的数据。

3.根据权利要求2所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以利用从所述湿度传感器(74)接收的数据，在所述当前捆(100)的形成期间确定所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的农作物材料的含湿量。

4.根据权利要求3所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间，基于所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的所述含湿量估计所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的密度。

5.根据权利要求1所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间确定所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的田地源位置(78)。

6.根据权利要求5所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间，基于所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的所估计的密度和所述田地源位置(78)生成所述田地的产量图(98)。

7.根据权利要求6所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以基于所述田地的所述产量图(98)控制所述打捆机系统的功能。

8.根据权利要求1所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间基于至少两个先前完成的捆(106)的密度估计所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的密度。

9.根据权利要求1所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间，基于所述当前捆(100)的所述多个径向层(62)中的每一个径向层的相应的体积和所述完成的捆(106)的密度估计所述当前捆(100)的所述多个径向层(62)中的每一个径向层的密度。

10.根据权利要求9所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间，基于所述当前捆(100)的所述多个径向层(62)中的每一个径向层的相应的直径尺寸(58)估计所述当前捆(100)的所述多个径向层(62)中的每一个径向层的密度。

11.根据权利要求10所述的圆捆打捆机系统(20)，其中，所述处理器(92)能够操作以执行所述产量映射算法(96)，以在所述当前捆(100)的形成期间，通过将所述多个径向层(62)中的每一个相应的径向层的所估计的密度乘以基于该相应的径向层的所述直径尺寸(58)的密度因子来估计所述当前捆(100)的所述多个径向层(62)中的每一个径向层的密度，其中，所述密度因子包括等于或小于1的数值。

12.一种生成被形成为圆捆的农作物材料的产量图(98)的方法，所述方法包括：

在打捆机系统的打捆室(34)中完全形成第一捆(106)；

计算所述第一捆(106)的密度；

在所述打捆机系统的所述打捆室(34)中形成第二捆，其中所述第二捆包括多个径向层(62)；

利用从捆尺寸传感器(70)接收的数据，在所完成的第一捆(106)之后的所述第二捆的形成期间确定所述第二捆的所述多个径向层(62)中的相应的一个径向层的体积；

利用从湿度传感器(74)接收的数据，在所述第二捆的形成期间确定所述第二捆的所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的农作物材料的含湿量；

在所述第二捆的形成期间，基于所述第二捆的所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的所述体积和所述含湿量以及所完成的第一捆(106)的密度，估计所述第二捆的所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的密度；

在所述第二捆的形成期间，确定所述第二捆的所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的田地源位置(78)；以及

在所述第二捆的形成期间，基于所述第二捆的所述多个径向层(62)中的所述相应的一个径向层的所估计的密度和所述田地源位置(78)生成田地的所述产量图(98)。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于所述田地的所述产量图(98)控制所述打捆机系统的功能。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述多个径向层(62)中的每一个相应的径向层的所估计的密度乘以基于该相应的径向层的直径尺寸(58)的密度因子，其中，所述密度因子包括等于或小于1的数值。