CN1802891B

CN1802891B - 品种定位器

Info

Publication number: CN1802891B
Application number: CN200510134620.5A
Authority: CN
Inventors: 大卫·W·赫凯; 迈克尔·巴杰科; 克雷格·艾伦·萨顿
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: CN1802891A; EP1678996A1; US20060162631A1; AU2006200040C1; US7194965B2; EP1678996B1; AU2006200040B2; AU2006200040A1; BRPI0600001A; CA2531952A1; CA2531952C

Abstract

本发明涉及一种在收割一块耕地的庄稼时提供由该耕地收集的输入属性的系统和方法。测量输入属性及测量用于施加物料给该区域的机器占据的地理位置。该输入属性和地理位置传输至中央系统并与包含收集的输入属性的地理位置的地域进行关联。该地域和与其相关联的输入属性一起存储。当收割庄稼时，测量收割机占据的地理位置。将该测量值与所存储的地域比较。如该收割机的位置被确定位于该存储的地域，则与该地域相关联的输入属性提供给该收割机器的操作者。

Description

品种定位器

技术领域

本发明总体上涉及庄稼的种植与收割领域，尤其涉及一种将在庄稼生产周期的种植与生长阶段收集的信息用于在收割过程中隔离该庄稼的品种定位器。

背景技术

通常，希望隔离由耕地收割的庄稼。例如，一块耕地的不同地理区域可以种植不同品种种子。可以选择地，一块耕地的不同地理区域可以种植品种的种子，但是可以施加不同品种的肥料。因此，如果要各部分庄稼要按品种收割与储藏，在收割过程中就必须获得在庄稼生产周期的种植与生长阶段收集的关于该庄稼的信息。然而，当前农业生产中使用的测绘系统不允许生产者在收割过程中拥有该数据的实时参考的地理可见性。通常，在收割庄稼过程中，操作者必须重新输入该庄稼和施用田地的参数。此信息常常已经被遗忘，或者出错。

因此，发明一种可提供在庄稼生产周期的种植与生长阶段收集的数据的实时参考的地理可见性的系统和方法很有必要。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于在收割耕地的庄稼时提供在该耕地收集的输入属性的系统和方法。首先，该输入属性在庄稼收割之前被收集，例如机器操作者输入的庄稼生产周期的种植与生长阶段收集的信息。然后，利用定位系统测量该机器占据的地理位置(例如纬度和经度)，优选在输入属性被收集时测量。所述输入属性和地理位置由该机器传输至诸如个人台式电脑、中央服务器等的中央系统。随后，所述输入属性与包含地理位置的地域发生关联，所述输入属性是在该地理位置收集的。该地域包含其它地理位置，在这些位置，相同或大致相似的输入属性已被收集。因此，该地域代表所述输入属性可应用的地理区域。

其次，该地域和与其关联的输入属性一起被存储在数据库、连接表或其它数据格式中。在一个具体的实施例中，所述地域作为一或多个格子单元存储。在另一具体实施例中，所述地域作为多边形存储。当耕地内所种植的庄稼被收割时，收割机器占据的地理位置被测量。接着，所述机器的测量的位置与所述存储的地域进行比较。如果所述机器的位置被确定落在该存储地域范围内，则与该地域相关联的输入属性被提供给所述收割机器的操作者，例如，如果所述机器的位置落在存储在该地域内的格子单元范围内，与所述格子单元相关联的输入属性被提供给所述操作者。可选择地，如果所述机器的位置落在代表该存储地域的多边形的外边界之内，与所述存储地域相关联的输入属性被提供给所述机器的操作者。

因此，所述输入属性结合所述地域可被利用来隔离收割的庄稼。例如，可以通过以下方法隔离由耕地收割的庄稼：只收割位于第一地域内的一部分庄稼，同时收割具有不同输入属性的另一地域的另一部分庄稼，并保持所述收割的庄稼分开装载。以这种方式，所述收割的庄稼被隔离。应当可以理解的是，为了识别目的，收集的与一地域相关联的输入属性还可进一步与由该地域收割的一部分庄稼相关联。此外，一个定位系统、收集的输入属性及地域可以被用来给机器提供自动引导，以导引所述机器收割位于具有目标输入属性的地域内符合要求部分的庄稼。

可以理解，前面的概述以及随后的详细描述都是示例性和解释性的，并不对本发明的权利要求构成限制。作为说明书一部分的附图举例说明了本发明的实施例，并与前面的概述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

通过参考附图，本发明的诸多优点可以更好地被本领域的技术人员理解，其中：

图1表示本发明一具体实施例所述的用于在收割庄稼时提供由该耕地收集的输入属性的方法的流程图；

图2表示一块耕地的平面示意图，其中所述耕地包括含有多个格子单元的地域；

图3表示图2所示的耕地的平面示意图，其中所述耕地包括含有一多边形的地域；及

图4表示本发明一具体实施例所述的用于在收割庄稼时提供由该耕地收集的输入属性的系统的的系统框图。

具体实施方式

现在详细参考本发明的优选实施例，它们的一些实例在附图中示出。

总体上参考图1到图4，描述了本发明一具体实施例所述的用于在收割耕地200的庄稼时提供由耕地200收集的输入属性的方法100。优选地，所述方法100允许操作者以输入属性，诸如庄稼生产周期的种植和生长阶段过程中收集的识别信息，的形式输入期望的关于耕地200的信息。例如，在步骤102中，所述输入属性在庄稼收割前收集。在一个具体的实施例中，所述输入属性描述了一类种植的种子，而在另一具体实施例中，所述输入属性包括种植的多个品种的种子、施用于所述耕地200的化学处理以及在该块耕地上进行的作业处理等等。本领域普通技术人员应当理解的是，所述输入属性也可包括其它关于该耕地200的描述信息，而不脱离本发明的范围和内容。此外，应当理解的是，单个输入属性可被利用来描述多个识别信息。例如，第一个数字值被用来表示与一种专用肥料结合种植的第一个种子品种，而另一个数字值被用来表示与相同肥料结合种植的第二个种子品种。

在一个具体的实施例中，由机器302的操作者通过系统300收集输入属性。该机器302可以是拖拉机或其它用来施加物料于耕地200的机器。在实施例中，所述输入属性由机器的操作者通过用户界面304收集。例如，该机器302的操作者可以通过用户界面304指定种植的种子品种，诸如通过接触屏、键盘等等输入装置来输入种子品种。可选择地，所述输入属性直接由机器302收集。例如，该机器302可以指定一种施于该耕地200上的化学处理。在此例子中，处理单元306包括与机器302通信联系的数据传输机构308(例如PC卡)，以收集关于在该耕地200上该机器活动的信息。例如，该机器302可以通过通信总线310连接处理单元306和PC卡。可选择地，该机器302可通过无线线路连接至数据传输机构308。本领域的普通技术人员应当理解，使用其它技术连接机器302与数据传输机构308将不脱离本发明的范围和内容。也应当指出的是，所述机器302可被连接至其它机器312，例如由拖拉机牵引的农用器具。在此例子中，所述第二个机器312可以通过通信总线310、无线线路等与机器302通信，以提供输入属性给处理单元306。可选择地，所述第二机器312可通过总线结构，诸如通信总线310，或通过无线线路等直接与数据传输机构308通信。

接着，在步骤104中，测量机器302占据的地理位置202。优选地，在所述输入属性收集时测量该机器的地理位置(例如纬度和经度)。在一个实施例中，在收集输入属性时，一定位系统被用来测量机器302的地理位置202。例如，一定位系统接收机装置接收来自定位系统的定位信号并产生基于定位系统的导航信息，该信息包括位置(例如纬度和经度)、路线或航向、速度、时间等。在具体的实施例中，该定位系统接收机装置接收来自全球定位系统(GPS)的定位信号，所述全球定位系统是由美国空军为美国政府管理的天基无线导航系统。但是可以预想到，全球定位系统接收机装置也选择性地适用于其它基于无线电的导航/全球定位系统，诸如由俄罗斯太空中心(RSA)为俄罗斯联邦管理的GLONASS导航卫星系统。另外，在本发明的具体实施例中，该全球定位系统接收机装置也可以接收和应用由差分GPS系统和广域差分GPS(WADGPS)系统提供的强化的定位信息，比如由约翰-迪尔(John Deere)、莫林(Moline)公司和伊利诺伊(Illinois)公司开发的STARFIRE^TM广域差分GPS系统和由美国政府联邦航空管理局提供的广域增强系统(WAAS)等。在这些实施例中，全球定位系统接收机装置可以包括或连接一个用来接收差分误差修正信息的无线电接收机。

优选地，所述输入属性和地理位置202由机器302(例如由车辆系统314)传输至诸如个人台式电脑、中央服务器等的中央系统316。在实施例中，通过数据传输机构308与数据传输机构318之间的无线连接、通信总线、互联网连接、局域网连接以及诸如以太网连接等，所述输入属性和地理位置202由车辆系统314的处理单元306传输至中央系统316。在一实施例中，所述输入属性与地理位置202在耕地200的一部分被机器302穿越之后被传输至中央系统，而在另一实施例中，每一个输入属性和地理位置202在其收集时被传输至中央系统316。例如，在一个具体实施例中，操作者穿越耕地200的一部分，然后将他的车辆系统314与中央系统316通过数据传输机构308与数据传输机构318之间的以太网连接，以将输入属性和地理位置202由处理单元306传输至中央系统316。在另一个实施例中，每一个输入属性和地理位置202通过数据传输机构308与数据传输机构318之间的无线连接传输。

在步骤106，所述输入属性与包含地理位置202的地域204发生关联，所述输入属性是在穿越该耕地200时于该地理位置收集。在实施例中，该地域204包含位于该耕地200内的多个地理位置。优选地，所述包含在地域204内的多个地理位置包括收集的相同或大致相似的输入属性的地理位置。例如，地域204内的每个地理位置种植相同品种的种子。应当指出的是，地域204内具有大致相似的输入属性的地理位置可以利用地域204被分组在一起，例如，在地域204内的每个地理位置种植相同庄稼的不同品种种子。可选择地，在多个输入属性已被收集的地方，优选地，所述多个输入属性中的至少一个被应用在整个分组输入属性的地域。例如，所述地域204内的每个地理位置种植相同品种种子，但是可以施加不同品种肥料。因此，在典型实施例中，该地域204代表与所述地域204相关联的输入属性应用的地理区域。

在步骤108中，地域204和与其关联的输入属性一起存储。在一个实施例中，所述地域204及输入属性存储在中央系统316的存储器中。在另一个实施例中，所述地域204及输入属性存储在车辆系统314的存储器中。应当理解的是，所述地域204与输入属性可以存储在数据库、连接表或本领域普通技术人员可以想到的其它数据格式中。例如，在一个典型实施例中，该地域204作为一个或多个格子单元存储，在此情形下，所述输入属性与一个格子单元或多个格子单元相关联。在另一个典型实施例中，该地域204被作为一多边形存储，所述输入属性与该多边形相关联。例如，该多边形可描述为由一个外边界与零或多个内边界限制的平坦表面，每一个内边界描述所述地域不包含在所述多边形内的部分。本领域的普通技术人员应当理解的是，所述地域204可以各种方式存储而不脱离本发明的范围和内容。

在步骤110中，收割耕地200内所种植的庄稼时，测量机器302占据的地理位置(例如纬度和经度)。本领域的普通技术人员应当理解；也可以使用另外一个机器收割庄稼，取代机器302，所述另一机器的位置将被测量。在实施例中，一定位系统接收机装置接收来自定位系统的定位信号并产生基于定位系统的导航信息给收割设备，该信息包括位置(例如纬度和经度)、路线或航向、速度、时间等等。例如，在一个实施例中，该定位系统被用来测量机器302的地理位置，而在另一实施例中，定位系统被用来测量另一用来收割耕地200内种植的庄稼的机器的地理位置。

在步骤112中，将步骤110测量的机器位置与步骤108存储的地域204进行比较。在实施例中，利用处理单元306(或另外的处理单元)将步骤110测量的机器位置与地域204进行比较。如果所述机器位置被确定位于地域204范围内，则在步骤114中，与该地域204相关联的输入属性通过用户界面304提供给机器的操作者。例如，如果所述机器的位置落在存储在地域204内的格子单元范围内，则与所述格子单元相关联的输入属性通过用户界面304被提供给操作者。可选择地，如果在步骤110测量的机器位置落在代表该存储地域204的多边形的外边界之内(但是不位于内边界之内)，则与所述地域204相关联的输入属性通过用户界面304提供给操作者。更具体而言，当一台收割机器位于位置202时，由机器302在位置202收集的输入属性被提供给该收割机器的操作者。此外，当收割机器位于与位置202上收集的输入属性相关联的地域204时，所述输入属性被提供给该收割机的操作者。

本领域的普通技术人员应当理解，输入属性结合地域可被利用来隔离收割的庄稼。例如，可以通过以下方法来隔离由耕地200收割的庄稼：只收割位于地域204内的一部分庄稼，同时收割具有不同输入属性的另一地域的另一部分庄稼，并使所收割的庄稼分开装载。以这种方式，所收割的庄稼被隔离。使不同类型的庄稼，例如施用不同肥料的庄稼等，隔离是符合期望的。也应当想到，例如为了识别目的，收集的与一地域相关联的输入属性还可与由该地域收割的一部分庄稼相关联。例如，在地域204收割的庄稼与在地理位置202收集的输入属性相关联。还应当想到，一个定位系统、收集的输入属性及地域可以被用来给收割机提供自动引导，而不脱离本发明的范围。例如，操作者可以设定耕地200内期望收割的庄稼部分，例如，一部分位于地域204内的庄稼。然后，收割机可利用自动导引功能，结合定位系统以导引所述机器收割位于地域204内的那部分庄稼。应当想到，使用其它导引技术来利用输入属性和地域204隔离收割的庄稼将不脱离本发明的范围和精神。

在该发明的具体实施例中，所描述的这些方法可以由一些指令或由能由装置可读的软件来完成。而且可以理解的是，所公开方法中的特定顺序和分级步骤都是示意性的实例。基于优选设计，可以理解，上述方法中的特定顺序和分级步骤在本发明的范围之内还可以进行重新排列。随后的方法权利要求仅仅是以示例顺序表示了不同步骤，并不限定于所示的特定顺序和分级步骤。

可以相信，通过前面的描述，本发明以及其诸多优点将被理解，并且显然，在不脱离本发明的范围和精神或不牺牲本发明的实质优点的情形下，其部件的形成、构造和排列可作各种改变。上文描述只是其解释性实施例，权利要求书概括和包含了此类改变。

Claims

1.一种提供在具有庄稼的耕地收集的输入属性的方法，其特征在于：其包括：

在庄稼收割之前和种植过程中，收集种植种子的类型的输入属性，该输入属性由一台用于施用物料给耕地的机器通过该机器的用户界面或接触屏在该耕地收集；

在收集所述输入属性时测量该施用物料给耕地的机器的第一地理位置；

将所述输入属性与包含第一地理位置和具有与所述输入属性相同的输入属性的其它地理位置的地域进行关联，该地域位于该耕地内以使该地域内的每一个地理位置中的每一个种植相同类型的种子；

存储所述地域及关联的输入属性于所述机器的车辆系统的存储器中；

通过所述机器与一中央系统之间无线通信，传送所述输入属性至包含有计算机的所述中央系统，以存储在所述中央系统中；

在收割所述耕地的庄稼时测量一收获机的第二地理位置；

比较该第二地理位置与所述地域；及

在收割庄稼过程中，当第二地理位置位于所述地域时，为了所述类型的种植种子的识别目的，通过所述收获机的用户界面提供所存储的输入属性给一操作员，以引导所述收获机收割所述地域内的庄稼或所述地域内的部分庄稼。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集输入属性的步骤进一步包括收集以下至少其中之一：种植种子的品种、施用于该耕地的化学处理以及在该耕地上的作业处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入属性用于隔离所收割的庄稼。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量第一地理位置的步骤与测量第二地理位置的步骤至少其中之一包括利用全球定位系统测量第一和第二地理位置至少其中之一。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集输入属性的步骤包括收集来自拖拉机的输入属性。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将输入属性与地域进行关联的步骤囊括将输入属性与格子单元进行关联。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将输入属性与地域进行关联的步骤包括将该输入属性与多边形进行关联。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该多边形描述为由一个外边界与零个或多个内边界限制的平坦表面，每一个内边界描述不包含在多边形内的地域部分。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入属性与所述地域内收割的部分庄稼相关联。

10.一种提供在具有庄稼的耕地收集的输入属性的系统，其特征在于：其包括：

一数据传输机构，用于在种植过程中和庄稼收割之前收集种植种子的类型的输入属性，该输入属性由一台用于施用物料给耕地的机器通过该机器的用户界面或接触屏来收集；

一定位系统，用于收集输入属性时测量该施用物料给耕地的机器的第一地理位置，及收割该耕地的庄稼时测量一收获机的第二地理位置；

一存储器，用于存储输入属性及相关联的包含第一地理位置和具有与所述输入属性相同的输入属性的其它地理位置的地域，该存储器与所述机器的车辆系统或中央系统相关联，该地域位于该耕地内以使该地域内的每一个地理位置中的每一个种植相同类型的种子；

一数据传输机构，用于通过所述机器与一中央系统之间无线通信传送所述输入属性至包含有计算机的所述中央系统，以存储在所述中央系统中；

一处理单元，用于比较第二地理位置与所述地域；及

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述收集输入属性的步骤进一步包括收集以下至少其中之一：种植种子的品种、施用于该耕地的化学处理及在该耕地上的作业处理。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述输入属性用于隔离所收割的庄稼。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述定位系统包括全球定位系统。

14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述输入属性与所述地域内收割的部分庄稼相关联。