DE102018214027A1

DE102018214027A1 - Produktdosiersystem für ein Arbeitsfahrzeug und Kalibrierverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE102018214027A1
Application number: DE102018214027.8A
Authority: DE
Inventors: Elijah B. Garner; Jonathan T. Miller; Stanley R. Borkgren
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2019-03-21
Also published as: US10609858B2; US10945364B2; US20190082583A1; US20200275602A1; BR102018017120B1; CA3014695A1; AU2018208630A1; BR102018017120A2

Abstract

Ein Verfahren beinhaltet das Durchführen mehrerer Kalibrierroutinen, bei denen ein Dosierelement mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeitet. Das Verfahren beinhaltet auch das Empfangen einer entsprechenden Anzahl von Dosierungen von Produktmengen, die während der Kalibrierroutinen dosiert werden. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erzeugen eines Kalibrierfaktors für das Bedienen des Dosierelements anhand der aus den Dosierungen der Kalibrierroutinen erzeugten Daten. Das Verfahren beinhaltet auch das Erzeugen eines Steuerbefehls für das Dosierelement gemäß dem Kalibrierfaktor. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Bedienen des Dosierelements durch das Steuersystem gemäß dem Steuerbefehl.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Nicht zutreffend.
ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Nicht zutreffend.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf Arbeitsfahrzeuge und Arbeitsgeräte, insbesondere auf ein Produktdosiersystem für ein Arbeitsfahrzeug und ein Kalibrierverfahren für dasselbe.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Arbeitsfahrzeuge, wie etwa pneumatische Drillmaschinen und andere Sämaschinen, sind zum Aufbringen von Saatgut, Dünger und/oder anderen partikulären Produkten auf ein Feld konfiguriert. Das Arbeitsfahrzeug kann auch eine Bodenbearbeitungsvorrichtung zum Einbringen des Produktes unter die Erdoberfläche beinhalten.
Arbeitsfahrzeuge beinhalten in der Regel einen oder mehrere Behälter und ein Dosiersystem, das eine vorbestimmte Menge des Produktes aus dem Behälter dosiert, während sich das Arbeitsfahrzeug über das Feld bewegt. Die dosierten Partikel können in einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom gelangen, der von einem Luftstromsystem des Fahrzeugs erzeugt wird. Sobald sie sich im Luftstrom befinden, werden die Partikel dem Boden zugeführt. Alternativ können die dosierten Partikel durch die Schwerkraft in den Boden abgegeben werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung sieht ein verbessertes Dosiersystem und -verfahren zur Kalibrierung des Dosiersystems vor.
In einem Aspekt sieht die Offenbarung ein Verfahren zum Kalibrieren eines Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug vor. Das Verfahren beinhaltet das Ausführen einer ersten Kalibrierroutine, bei der ein Dosierelement mit einer ersten Geschwindigkeit arbeitet, einer zweiten Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer zweiten Geschwindigkeit arbeitet, und einer dritten Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer dritten Geschwindigkeit arbeitet, durch ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor. Das Verfahren beinhaltet auch das Empfangen einer ersten Messung durch ein Steuersystem, die sich auf eine erste Menge eines vom Dosierelement während der ersten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht, einer zweiten Messung, die sich auf eine zweite Menge des vom Dosierelement während der zweiten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht, und einer dritten Messung, die sich auf eine dritte Menge des vom Dosierelement während der dritten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht. Ferner beinhaltet das Verfahren das Erzeugen erster Daten durch das Steuersystem, die die erste Messung mit der ersten Geschwindigkeit korrelieren, zweiter Daten, die die zweite Messung mit der zweiten Geschwindigkeit korrelieren, und dritter Daten, die die dritte Messung mit der dritten Geschwindigkeit korrelieren. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren das Bestimmen eines Kalibrierfaktors für den Betrieb des Dosierelementes durch das Steuersystem anhand der ersten Daten, der zweiten Daten und der dritten Daten. Das Verfahren beinhaltet auch das Erzeugen eines Steuerbefehls für das Dosierelement gemäß dem Kalibrierfaktor durch das Steuersystem. Das Verfahren beinhaltet auch das Betreiben des Dosierelements durch das Steuersystem gemäß dem Steuerbefehl.
In einem weiteren Aspekt wird ein Arbeitsfahrzeug offenbart, das ein Dosiersystem beinhaltet, das ein Dosierelement beinhaltet, das konfiguriert ist, ein Produkt über das Dosiersystem zu dosieren. Das Arbeitsfahrzeug beinhaltet auch ein Sensorsystem und ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor. Das Steuersystem ist konfiguriert, eine erste Kalibrierroutine durchzuführen, bei der ein Dosierelement mit einer ersten Geschwindigkeit arbeitet, eine zweite Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer zweiten Geschwindigkeit arbeitet, und eine dritte Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer dritten Geschwindigkeit arbeitet, durch ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor. Das Steuersystem ist auch konfiguriert, eine erste Messung, eine zweite Messung und eine dritte Messung vom Sensorsystem zu empfangen. Die erste Messung bezieht sich auf eine erste Menge eines vom Dosierelement während der ersten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts, die zweite Messung bezieht sich auf sich auf eine zweite Menge des vom Dosierelement während der zweiten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts, und die dritte Messung bezieht sich auf sich auf eine dritte Menge des vom Dosierelement während der dritten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts. Das Steuersystem ist ferner konfiguriert, erste Daten durch das Steuersystem zu erzeugen, die die erste Messung mit der ersten Geschwindigkeit korrelieren, zweite Daten, die die zweite Messung mit der zweiten Geschwindigkeit korrelieren, und dritte Daten, die die dritte Messung mit der dritten Geschwindigkeit korrelieren. Ferner ist das Steuersystem auch konfiguriert, einen Kalibrierfaktor für den Betrieb des Dosierelementes durch das Steuersystem anhand der ersten Daten, der zweiten Daten und der dritten Daten zu bestimmen. Das Steuersystem ist auch konfiguriert, einen Steuerbefehl für das Dosierelement gemäß dem Kalibrierfaktor durch das Steuersystem zu erzeugen. Außerdem ist das Steuersystem konfiguriert, das Dosierelement gemäß dem Steuerbefehl zu betreiben.
In einem zusätzlichen Aspekt sieht die Offenbarung ein Verfahren zum Kalibrieren eines Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug vor. Das Dosiersystem beinhaltet einen Elektromotor und eine Dosierwalze. Das Verfahren beinhaltet das Durchführen einer ersten Kalibrierroutine, bei der die Dosierwalze mit einer ersten Winkelgeschwindigkeit dreht, einer zweiten Kalibrierroutine, bei der die Dosierwalze mit einer zweiten Winkelgeschwindigkeit dreht, und einer dritten Kalibrierroutine, bei der die Dosierwalze mit einer dritten Winkelgeschwindigkeit dreht, durch ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor. Das Verfahren beinhaltet auch das Empfangen eines ersten Gewichts einer ersten Menge eines Produkts, das von der Dosierwalze während der ersten Kalibrierroutine dosiert wird, eines zweiten Gewichts einer zweiten Menge des Produkts, das von dem Dosierelement während der zweiten Kalibrierroutine dosiert wird, und eines dritten Gewichts einer dritten Menge des Produkts, das von dem Dosierelement während der dritten Kalibrierroutine dosiert wird, durch das Steuersystem von einer Waage des Arbeitsfahrzeugs. Zusätzlich beinhaltet das Verfahren das Erzeugen erster Daten durch das Steuersystem, die das erste Gewicht mit der ersten Winkelgeschwindigkeit korrelieren, zweiter Daten, die das zweite Gewicht mit der zweiten Winkelgeschwindigkeit korrelieren, und dritter Daten, die das dritte Gewicht mit der dritten Winkelgeschwindigkeit korrelieren. Außerdem beinhaltet das Verfahren das Bestimmen eines Kalibrierfaktors für den Betrieb des Elektromotors und der Dosierwalze durch das Steuersystem anhand der ersten Daten, der zweiten Daten und der dritten Daten. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Speichern des Kalibrierfaktors in einem Speicherelement. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Erzeugen eines Steuerbefehls für den Elektromotor durch das Steuersystem gemäß dem gespeicherten Kalibrierfaktor und das Drehen der Dosierwalze gemäß dem Steuerbefehl.
Die Einzelheiten von einer oder mehreren Ausführungsformen werden in den beigefügten Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Rückansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Schnittansicht eines Dosiersystems und eines Luftstromsystems des Arbeitsfahrzeugs von 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht des Dosiersystems des Arbeitsfahrzeugs von 1 mit einem Behälter, der gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung angebracht ist;
4 ist eine perspektivische Ansicht des Dosiersystems mit einem Behälter gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 ist ein schematisches Diagramm eines Steuersystems des Arbeitsfahrzeugs von 1 gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
6 ist ein Schaubild, das einen ersten Kalibrierfaktor für das Dosiersystem des Arbeitsfahrzeugs von 1 zeigt;
7 ist ein Schaubild, das einen zweiten Kalibrierfaktor für das Dosiersystem des Arbeitsfahrzeugs von 1 zeigt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren des Dosiersystems des Arbeitsfahrzeugs von 1 darstellt; und
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Bedienen des Dosiersystems des Arbeitsfahrzeugs von 1 darstellt.

Gleiche Bezugszeichen in den unterschiedlichen Zeichnungen zeigen gleiche Elemente an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen eines Produktdosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug (z. B. pneumatische Drillmaschinen, Produktwagen usw.), dessen Steuersystem(e) und Verfahren zum Bedienen desselben beschrieben, wie es in den beigefügten Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen gezeigt ist. Verschiedene Abwandlungen der beispielhaften Ausführungsformen können von Fachleuten in Betracht gezogen werden.
Wie hierin verwendet, bezeichnen Listen mit Elementen, die durch konjunktive Ausdrücke (z. B. „und“) getrennt sind und denen auch der Ausdruck „eines oder mehrere von“ oder „mindestens eines von“ vorangestellt ist, Konfigurationen oder Anordnungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine Kombination davon beinhalten. Zum Beispiel zeigt „mindestens eines von A, B und C“ oder „eines oder mehrere von A, B und C“ die Möglichkeiten von nur A, nur B, nur C oder einer beliebigen Kombination von zwei oder mehr von A, B und C (z. B. A und B; B und C; A und C; oder A, B, und C) an.
Außerdem können in der Detaillierung der Offenbarung Richtungsbegriffe, wie etwa „vorwärts“, „hinten“, „vorne“, „hinten“, „seitlich“, „horizontal“ und „vertikal“, verwendet werden. Derartige Begriffe werden mindestens teilweise in Bezug auf die Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeugs oder Arbeitsgeräts definiert. Der Begriff „vorwärts“ und der abgekürzte Begriff „vorne“ (und alle Ableitungen und Variationen) beziehen sich auf eine Richtung, die der Fahrtrichtung des Arbeitsfahrzeugs entspricht, während der Begriff „rückwärts“ (und Ableitungen und Variationen) sich auf eine entgegengesetzte Richtung bezieht. Der Begriff „Vorderachse“ kann sich auch auf eine Achse beziehen, die sich nach vorne und hinten erstreckt. Im Vergleich dazu kann sich der Begriff „Querachse“ auf eine Achse beziehen, die senkrecht zur Vorderachse steht und sich auf einer horizontalen Ebene erstreckt, d. h. einer Ebene, die sowohl die Vorder- als auch die Querachse enthält. Der Begriff „vertikal“ bezieht sich auf eine Achse oder eine Richtung orthogonal zur horizontalen Ebene, die die Vorder- und Querachsen enthält.
Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, welche die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von Systemen eingesetzt werden können und dass das hierin beschriebene Arbeitsfahrzeug lediglich ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme), können hierin ggf. der Kürze halber nicht im Detail beschrieben werden. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Wie für Fachleute ersichtlich, können bestimmte Aspekte des offenbarten Gegenstandes als ein Verfahren, ein System oder ein Computerprogrammprodukt verkörpert sein. Dementsprechend können bestimmte Ausführungsformen vollständig als Hardware, vollständig als Software (einschließlich Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder als eine Kombination von Software- und Hardwarekomponenten (und anderen) implementiert werden. Weiterhin können bestimmte Ausführungsformen die Form eines Computerprogrammprodukts auf einem computerverwendbaren Speichermedium annehmen, das computerverwendbaren Programmcode aufweist, der in dem Medium verkörpert ist.
Es kann ein beliebiges geeignetes computerverwendbares oder computerlesbares Medium verwendet werden. Das computerverwendbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Ein computerverwendbares oder computerlesbares Speichermedium (einschließlich einer Speichervorrichtung, die einer Computervorrichtung oder einem elektronischen Client-Gerät zugeordnet ist) kann beispielsweise eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische, Infrarot-, oder ein Halbleitersystem, eine Vorrichtung oder ein Gerät oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorstehenden sein. Speziellere Beispiele (eine unvollständige Liste) des computerlesbaren Mediums würden Folgendes beinhalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Festspeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Festspeicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine Glasfaser, einen tragbaren CD-ROM-Speicher (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung. Im Kontext dieses Dokuments kann ein computerverwendbares oder computerlesbares Speichermedium ein beliebiges greifbares Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem Befehlsausführungssystem, der Vorrichtung oder dem Gerät enthalten oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein verbreitetes Datensignal mit darin enthaltenem computerlesbarem Programmcode enthalten, beispielsweise im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Ein derartiges sich ausbreitendes Signal kann eine beliebige Anzahl von Formen annehmen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf elektromagnetische, optische oder eine beliebige geeignete Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann nicht-flüchtig und ein beliebiges computerlesbares Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Befehlsausführungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann.
Aspekte der hierin beschriebenen bestimmten Ausführungsformen können hier mit Bezug auf Ablaufdiagramm-Darstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Geräten (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. Es versteht sich, dass jeder Block von solchen Ablaufdiagramm-Darstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in solchen Ablaufdiagramm-Darstellungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammbefehle implementiert werden kann. Diese Computerprogrammbefehle können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung einer Maschine zur Verfügung gestellt werden, sodass die Befehle, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der in dem Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder der in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen erzeugen.
Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, das einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Art und Weise zu funktionieren, sodass die in dem computerlesbaren Speicher gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel erzeugen, einschließlich Befehlen, die die Funktion/Vorgang, der in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder Blöcken angegeben ist, implementieren.
Die Computerprogrammbefehle können zudem auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung durchgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, sodass die Befehle, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, die im Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen zum Implementieren bereitstellen.
Jedes Ablaufdiagramm und Blockdiagramme in den Figuren, oder ähnliche Erörterungen wie oben, können die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes darstellen, der zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) einen oder mehrere ausführbare Befehle umfasst. Zudem ist anzumerken, dass in einigen alternativen Implementierungen die in dem Block (oder anderweitig hierin beschriebenen) erwähnten Funktionen möglicherweise nicht in der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten. Beispielsweise können zwei nacheinander dargestellte Blöcke (oder zwei nacheinander beschriebene Operationen) tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, bzw. können die Blöcke (oder Operationen) je nach der jeweiligen Funktionalität zum Teil in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block in einem der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in einem der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen durch Spezialzweck-Hardwarebasierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Vorgänge durchführen, oder Kombinationen von Spezialzweck-Hardware und Computeranweisungen implementiert werden können.
Das Folgende beschreibt eine oder mehrere beispielhafte Implementierungen des offenbarten Arbeitsfahrzeugs zum Dosieren und Zuführen eines Produktes an den Boden, wie sie in den beigefügten Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen gezeigt sind. Das Arbeitsfahrzeug kann ein Dosiersystem mit mindestens einem Dosierelement beinhalten. Das Dosierelement kann in einigen Ausführungsformen eine Dosierwalze beinhalten. Eine oder mehrere Komponenten des Dosierelements können mit einer variablen Abtriebsdrehzahl arbeiten (z. B. drehen). Das Arbeitsfahrzeug kann auch ein Steuersystem beinhalten, das konfiguriert ist, das Dosierelement durch Variation seiner Abtriebsdrehzahl zu steuern.
In einigen Fällen kann das Dosiersystem kalibriert werden, um sicherzustellen, dass das Dosierelement während des Betriebs die beabsichtigte Menge an Produkt dosiert. Um das System zu kalibrieren, kann das Dosierelement in einigen Ausführungsformen unter vorbestimmten Bedingungen betrieben werden (z. B. mit einer bekannten Geschwindigkeit, einer bekannten Anzahl von Umdrehungen, für eine bekannte Zeitdauer usw.). Dann kann die Menge des unter diesen Bedingungen dosierten Produkts gemessen (z. B. gewogen) werden. Diese Informationen ermöglichen es dem Bediener, die Leistung des jeweiligen Dosiersystems zu quantifizieren. Daten aus diesem Kalibrierverfahren können gesammelt und gespeichert werden. Das Kalibrierverfahren kann wiederholt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Dosierelement unter verschiedenen vorbestimmten Bedingungen (z. B. mit unterschiedlicher Geschwindigkeit) betrieben werden. Die dosierte Menge kann gemessen und die Messdaten können gesammelt und gespeichert werden. Aus den Daten dieser Verfahren kann ein Kalibrierfaktor für das Dosierelement erzeugt werden. Nach dem Kalibrieren des Dosierelements kann sich das Steuersystem dann zumindest teilweise auf den Kalibrierfaktor für den Betrieb des Dosierelements verlassen.
Das Dosiersystem der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise seiner Verwendung kann die Genauigkeit der Kalibrierung erheblich verbessern. Wie bereits erwähnt, kann der Kalibriervorgang eine beträchtliche Datenmenge erzeugen, die den Betrieb des Dosierelements bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten charakterisiert und quantifiziert. Dementsprechend können die Vorgänge des Dosierelements mit hoher Genauigkeit quantifiziert werden.
Weiterhin werden im Folgenden eine oder mehrere Funktionen beschrieben, die die Kalibrierung des Dosiersystems erleichtern. Beispielsweise kann eine Waage, eine Wägezelle oder eine andere Messvorrichtung beinhaltet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Waage an das Arbeitsfahrzeug montiert sein und von diesem getragen werden. Ein Behälter, wie etwa ein Beutel, kann auf der Waage getragen werden. Dann kann eine Benutzerschnittstelle verwendet werden, um ein Kalibrierprogramm auszuführen. Während des Programms kann das Steuersystem das Dosierelement automatisch durch den Kalibriervorgang führen. Insbesondere kann das Steuersystem das Dosierelement mit den unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreiben und die daraus resultierenden Dosiermengen des Produkts automatisch wiegen. Weiterhin können Daten automatisch erfasst und aufgezeichnet werden. Die Waage kann den Behälter auch automatisch tarieren. So kann das Kalibrieren des Dosiersystems schnell und bequem durchgeführt werden.
1 zeigt ein Arbeitsfahrzeug 100 gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann von einem anderen Fahrzeug, wie etwa einem Traktor, gezogen werden. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann also ein gezogenes Arbeitsfahrzeug sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 der vorliegenden Offenbarung ein selbstfahrendes Fahrzeug sein. In einigen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 eine pneumatische Drillmaschine oder ein Pressluftbohrer sein. Es versteht sich, dass das gezeigte Arbeitsfahrzeug 100 eine beispielhafte Ausführungsform ist. Ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung können auf einem anderen Arbeitsfahrzeug, wie etwa einer Pflanzmaschine, einem Produktwagen oder einem anderen Arbeitsfahrzeug, beinhaltet sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Das Arbeitsfahrzeug 100 beinhaltet ein vorderes Ende 114 und ein hinteres Ende 116. Das Arbeitsfahrzeug 100 beinhaltet auch eine erste Seite 120 und eine zweite Seite 122. Im Allgemeinen kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein Fahrgestell 110 und mehrere Räder 112 beinhalten. Das Fahrgestell 110 kann ein starrer Rahmen sein, der die nachfolgend detailliert beschriebenen Komponenten trägt. Die Räder 112 können das Fahrgestell 110 im Gelände tragen und die Bewegung des Fahrzeugs 100 über das Gelände ermöglichen.
Eine Fahrtrichtung 118 ist in 1 zu Bezugszwecken angegeben. Es versteht sich, dass eine Vorderachse des Arbeitsfahrzeugs 100 (die sich zwischen dem vorderen Ende 114 und dem hinteren Ende 116 erstreckt) parallel zur Fahrtrichtung 118 verläuft. Eine Querrichtung 124 ist ebenfalls in 1 angegeben, und es versteht sich, dass eine Querachse des Arbeitsfahrzeugs 100 (die sich zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 erstreckt) parallel zur Querrichtung 124 verläuft. Weiterhin ist in 1 eine Vertikalrichtung 126 zu Bezugszwecken angegeben.
Wie in 1 und 2 dargestellt, kann das Arbeitsfahrzeug 100 einen oder mehrere Produktbehälter 128 beinhalten. Der Behälter 128 kann auf dem Fahrgestell 110 getragen und in der Nähe des hinteren Endes 116 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann der Behälter 128 auch mittig zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 angeordnet sein. Der Produktbehälter 128 kann Saatgut, Dünger und/oder ein anderes teilchenförmiges oder körniges Produkt enthalten.
Zusätzlich kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein Dosiersystem 130 beinhalten. Das Dosiersystem 130 kann ein volumetrisches Dosiersystem sein. Das Dosiersystem 130 kann in einigen Ausführungsformen im Allgemeinen unter dem Produktbehälter 128 angeordnet sein. So können Partikel des Produktes im Behälter 128 durch die Schwerkraft zum Dosiersystem 130 abgegeben werden. Das Dosiersystem 130 kann das Produkt aus dem Behälter 128 mit einer kontrollierten Geschwindigkeit dosieren, wenn sich das Fahrzeug 100 über das Feld bewegt.
Das Arbeitsfahrzeug 100 kann auch ein Luftstromsystem 132 beinhalten. Das Luftstromsystem 132 kann einen Lüfter 134 beinhalten, der einen Luftstrom erzeugt. Das Luftstromsystem 132 kann auch mehrere Luftstromstrukturen (z. B. Verteilerkanäle, Rohre, Leitungen usw.) beinhalten, die die vom Ventilator geblasene Luft aufnehmen. Partikel des Produkts (vom Dosiersystem 130 dosiert) können in den Luftstrom abgegeben werden und zu einem Verteilersystem 136 fließen. Wie in 1 gezeigt kann das Verteilersystem 136 mehrere Schläuche, Führungen oder anderen Leitungen beinhalten, die sich in verschiedenen Bereichen des Fahrzeugs 100 entlang der Querrichtung 124 erstrecken. Die Partikel des Produkts können durch den Luftstrom durch das Verteilersystem 136 in Richtung Boden bewegt werden. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann auch ein Bodensystem 138 mit Öffnern, Ackerfräsen oder anderen ähnlichen Geräten beinhalten, die den Boden für die Ausgabe von Saatgut, Dünger oder anderen Produkten vorbereiten, die vom Verteilersystem 136 geliefert werden.
Ferner kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein Steuersystem 140 beinhalten. Das Steuersystem 140 kann mit dem Dosiersystem 130, dem Luftstromsystem 132 und/oder anderen Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 kommunizieren und konfiguriert werden, um diese zu steuern. Das Steuersystem 140 kann vollständig von dem Arbeitsfahrzeug 100 getragen werden oder das Steuersystem 140 kann Komponenten beinhalten, die sich entfernt vom Fahrzeug 100 befinden. Das Steuersystem 140 kann elektronisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder auf andere Weise mit dem Dosiersystem 130, dem Luftstromsystem 132 usw. kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 140 auch mit Stellgliedern, Sensoren und/oder anderen Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 kommunizieren.
Während des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs 100 (z. B. wenn es von einem Traktor oder einem anderen Zugfahrzeug über ein Feld gezogen wird) kann das Produkt vom Behälter 128 in Richtung Dosiersystem 130 abgegeben werden. Das Steuersystem 140 kann das Dosiersystem 130 steuern (z. B. durch gesteuerte Betätigung eines Motors oder eines anderen Stellglieds), wodurch eine kontrollierte Menge von Partikeln mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in das Luftstromsystem 132 gelangen kann. Das Steuersystem 140 kann auch den Lüfter 134 steuern, um einen kontinuierlichen Luftstrom zu erzeugen, der durch das Luftstromsystem 132 bläst, die vom Dosiersystem 130 dosierten Partikel aufnimmt und durch das Verteilersystem 136 über das Arbeitsfahrzeug 100 zum Boden strömt.
In einigen Ausführungsformen können das Dosiersystem 130, das Luftstromsystem 132, das Steuersystem 140 und/oder andere Teile des Arbeitsfahrzeugs 100 Merkmale beinhalten, die in der U.S.-Patentanmeldung Nr. 15/670,834 vom 7. August 2017 mit dem Titel „ARBEITSFAHRZEUG MIT EINEM PRODUKTDOSIERSYSTEM UND EINEM LUFTSTROMSYSTEM“ offenbart sind, deren gesamte Offenbarung durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Unter Bezugnahme auf 2 werden nun das Dosiersystem 130, das Luftstromsystem 132 und das Steuersystem 140 gemäß den beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert. Eine zentrale Anordnung 148 des Arbeitsfahrzeugs 100 wird gezeigt und andere Teile des Arbeitsfahrzeugs 100 werden zur besseren Übersichtlichkeit verdeckt. Die zentrale Anordnung 148 kann auf dem Fahrgestell 110, in der Nähe des hinteren Endes 116 des Fahrzeugs 100, getragen werden. In einigen Ausführungsformen kann die zentrale Anordnung 148 auch Abschnitte des Produktbehälters 128, des Dosiersystems 130 und/oder des Luftstromsystems 132 definieren. Wie in 1 gezeigt, kann das Arbeitsfahrzeug 100 mehrere zentrale Anordnungen 148 beinhalten. So können beispielsweise vier zentrale Anordnungen 148 quer über das Arbeitsfahrzeug 100 angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Dosiersystem 130 ein volumetrisches Dosiersystem sein. Das Dosiersystem 130 kann jedoch eine weitere Konfiguration aufweisen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wie gezeigt kann das Dosiersystem 130 ein Dosierelement 150 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das Dosierelement 150 ein drehbares Dosierelement 150 (z. B. einer Dosierwalze) umfassen, das eine volumetrische Dosierung beim Drehen vorsieht. Das Dosierelement 150 kann als Walze oder Walzenpatrone bezeichnet werden. In einigen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein drehbares Dosierelement 150 für jede der zentralen Anordnungen 148 beinhalten. So können in der in 1 gezeigten Ausführungsform vier drehbare Dosierelemente 150 seitlich durchgehend über das Arbeitsfahrzeug 100 angeordnet sein.
Wie in 2 gezeigt, kann das drehbare Dosierelement 150 eine Welle 152 beinalten. Die Welle 152 kann eine relativ gerade Achse aufweisen, die sich seitlich erstreckt. Das Dosierelement 150 kann auch mehrere Räder 154 beinhalten, die auf der Welle 152 getragen werden. Die Räder 154 können seitlich entlang der Welle 152 beabstandet sein. Die Räder 154 können mehrere Vorsprünge 156 beinhalten, die radial vom Rad 154 vorstehen. Obwohl das Dosierelement 150 in 2 als Riffelwalze gezeigt ist, kann das Dosierelement 150 auch als Bohrer oder in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anders konfiguriert werden.
Weiterhin kann das Dosiersystem 130 auch mehrere Produktrohre 158 beinhalten. Die Produktrohre 158 können als Produktbecher bezeichnet werden. Als Beispiel kann das Produktrohr 158 mehrere Seitenwände 159 beinhalten, die einen Durchlass 160 definieren. Der Durchlass 160 kann ein offenes erstes Ende 162 und ein offenes zweites Ende 164 aufweisen. Das erste Ende 162 des Produktrohres 158 kann in der Nähe des Dosierelements 150 zur Aufnahme des Produkts angeordnet sein. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann mehrere Produktrohre 158 beinhalten, die entlang der Querrichtung 124 über das Arbeitsfahrzeug 100 und entlang der Achse des drehbaren Dosierelements 150 angeordnet sind.
So kann sich das Dosierelement 150 während des Betriebs des Dosiersystems 130 um die Achse der Welle 152 drehen. Produkt aus dem Behälter 128 kann auf die Räder 154 des Dosierelements 150 abgegeben werden. Wenn sich das Dosierelement 150 dreht, kann das Produkt von den Rädern 154 in die Durchlässe 160 der Produktrohre 158 abgegeben werden. Das Produkt kann durch den Durchlass 160 abgegeben werden und durch das zweite Ende 164 aus der Produktröhre 158 austreten.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 wird das Luftstromsystem 132 näher beschrieben. Wie oben erwähnt, kann das Luftstromsystem 132 einen Lüfter 134 beinhalten, der den Luftstrom erzeugt. Das Luftstromsystem 132 kann auch mindestens eine vorgeschaltete Kanalkonstruktion 170 beinhalten, die fluidisch mit dem Lüfter 134 verbunden ist, um von diesem einen Luftstrom zu empfangen.
Das Luftstromsystem 132 kann ferner mindestens eine Plenumanordnung 172 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 für jede zentrale Anordnung eine Plenumanordnung 172 beinhalten. So kann es in der Ausführungsform von 1 und 2 vier Plenumanordnungen 172 geben.
Die Plenumanordnung 172 kann ein Plenum 173 beinhalten, das mit der vorgeschalteten Kanalkonstruktion 170 fluidisch verbunden ist, um den Luftstrom von dort aufzunehmen. Das Plenum 173 kann einen gekrümmten Durchlass definieren, der die Luft vom Lüfter 134, der nach hinten bläst, leitet und die Luft nach vorne dreht.
Die Plenumanordnung 172 kann ferner mehrere Venturikonstruktionen 174 beinhalten, von denen eine in 2 dargestellt ist. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann mehrere Venturikonstruktionen 174 beinhalten, die entlang der Querrichtung 124 über das Arbeitsfahrzeug 100 und entlang der Achse des drehbaren Dosierelements 150 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen kann es für jedes Produktrohr 158 eine Venturikonstruktion 174 geben.
Die Venturikonstruktion 174 kann beispielsweise einen Trichterabschnitt 175 beinhalten, der in der Nähe des zweiten Endes 164 des jeweiligen Produktrohres 158 angeordnet ist. Die Venturikonstruktion 174 kann auch mindestens ein Venturirohr 176 beinhalten. Das Venturirohr 176 kann fluidisch mit dem Trichterabschnitt 175 verbunden sein. Ferner kann ein vorgeschaltetes Ende des Venturirohres 176 mit dem Plenum 173 fluidisch verbunden sein. Ein nachgeschaltetes Ende des Venturirohres 176 kann mit einem Rohr 178 des Verteilersystems 136 fluidisch verbunden sein.
Dementsprechend können Partikel des Produkts, die durch das Dosiersystem 130 dosiert wurden, in den Trichterabschnitt 175 und in das Venturirohr 176 der Venturikonstruktion 174 abgegeben werden. Das Produkt kann in den vom Lüfter 134 erzeugten und vom Plenum 173 nach vorne gerichteten Luftstrom gelangen. Das Produkt kann durch die Röhre 178 des Verteilersystems 136 beschleunigt und schließlich dem Boden zugeführt werden.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 wird das Steuersystem 140 des Arbeitsfahrzeugs beschrieben. Das Steuersystem 140 kann Komponenten einer computergesteuerten Vorrichtung beinhalten und/oder mit diesen kommunizieren, wie etwa einen Prozessor 200, eine Datenspeichervorrichtung, eine Benutzerschnittstelle mit einer Anzeige und einer Tastatur oder andere ähnliche Vorrichtungen usw.
Das Steuersystem 140 kann mit mindestens einem Stellglied 180 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann das Stellglied 180 mit dem Dosiersystem 130 zum Antreiben (z. B. Drehen) des Dosierelements 150 verbunden sein. Das Stellglied 180 kann von jedem geeigneten Typ sein, wie etwa ein Elektromotor 181 in einigen Ausführungsformen. Es versteht sich jedoch, dass das Stellglied 180 ein hydraulisches Stellglied oder ein anderer Typ sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Ferner kann das Arbeitsfahrzeug 100 in einigen Ausführungsformen ein einzelnes Stellglied 180 zum Betätigen jedes der Dosierelemente 150 beinhalten. In weiteren Ausführungsformen kann jedes Dosierelement 150 ein entsprechendes Stellglied 180 aufweisen.
Während des Betriebs kann das Arbeitsfahrzeug 100 mit einer bestimmten Geschwindigkeit (d. h. einer Fahrgeschwindigkeit) über ein Feld gezogen werden. Das Steuersystem 140 kann Steuersignale für den Betrieb des Elektromotors 181 des Dosierelements 150 mit kontrollierter Geschwindigkeit erzeugen. Die Drehzahl des Motors 181 kann zumindest teilweise anhand der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gesteuert werden. Ferner kann die Drehzahl des Motors 181 abhängig von der Art des verwendeten Produkts (z. B. der Saatgutart) und/oder von anderen Faktoren gesteuert werden. So kann das Dosierelement 150 eine vorgegebene Menge des Produkts aus dem Produktbehälter 128 dosieren.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 140 auch mit dem Lüfter 134 zum Steuern des Luftstromsystems 132 kommunizieren. In weiteren Ausführungsformen kann das Steuersystem 140 mit einem Antriebsstrang, Getriebe oder einem ähnlichen System zur Bewegung des Arbeitsfahrzeugs 100 über das Gelände kommunizieren. Ist beispielsweise das Arbeitsfahrzeug 100 selbstfahrend, kann das Steuersystem 140 mit einem Motorsystem, einem Getriebe usw. kommunizieren. Andernfalls kann das Steuersystem 140 mit einem Traktor oder einem anderen Fahrzeug kommunizieren, die das Arbeitsfahrzeug 100 aus 1 ziehen. Es versteht sich, dass das Steuersystem 140 mit anderen Systemen kommunizieren und diese auch steuern kann.
Das Steuersystem 140 kann mit einem oder mehreren Sensoren eines Sensorsystems 182 kommunizieren. Das Sensorsystem 182 kann konfiguriert sein, eine oder mehrere Bedingungen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Arbeitsfahrzeugs 100 und/oder des Dosiersystems 130 zu erfassen. Das Sensorsystem 182 kann auch Signale an den Prozessor 200 das Steuersystem 140 bereitstellen, die der erfassten Bedingung entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann das Sensorsystem 182 an den Prozessor 200 angeschlossen sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Sensorsystem 182 eine oder mehrere Komponenten beinhalten, die drahtlos mit dem Prozessor 200 verbunden sind.
In einigen Ausführungsformen kann das Sensorsystem 182 einen Stellgliedsensor 184 beinhalten, der konfiguriert ist, die Geschwindigkeit (z. B. eine Winkelgeschwindigkeit) des Stellglieds 180 und/oder des Dosierelements 150 zu erfassen. Der Stellgliedsensor 184 kann einen elektrischen Sensor, einen optischen Sensor oder einen anderen Typ umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend kann das Steuersystem 140 in einigen Ausführungsformen den Motor 181 steuern und vom Sensor 184 eine entsprechende Rückmeldung zur Regelung des Dosierelements 150 empfangen.
In weiteren Ausführungsformen kann das Sensorsystem 182 einen oder mehrere Sensoren beinhalten, die konfiguriert sind, eine vom Dosiersystem 130 abgemessene Menge an Produkt zu erfassen, beispielsweise während eines im Folgenden näher zu beschreibenden Kalibrierverfahrens. Das Sensorsystem 182 kann beispielsweise ein Waagensystem 183 umfassen. Das Waagensystem 183 kann verschiedene Konfigurationen aufweisen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. In einigen Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 elektronisch sein und das mit dem Dosiersystem 130 dosierte Produkt wiegen. Außerdem kann das Waagensystem 183 ein elektrisches Signal entsprechend dem ermittelten Gewicht an den Prozessor 200 des Steuersystems 140 ausgeben. Das Waagensystem 183 kann eine oder mehrere Wägezellen oder andere Elemente zum Dosieren des Produktgewichts beinhalten. Diese Möglichkeit kann beispielsweise bei dem Kalibrieren des Dosiersystems 130 genutzt werden, wie im Folgenden erörtert.
Das Sensorsystem 182 kann zusätzlich mindestens einen Fahrgeschwindigkeitssensor 185 beinhalten. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 185 kann die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 100 erfassen. So kann der Fahrgeschwindigkeitssensor 185 in einigen Ausführungsformen einen Tachometer umfassen. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 185 kann mit dem Motorsteuersystem eines Fahrzeugs (z. B. eines Traktors) kommunizieren, das das Arbeitsfahrzeug 100 zieht, um die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 100 zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Fahrgeschwindigkeitssensor 185 auch funktional an eine Radachse, ein mechanisches Getriebe oder eine andere Komponente zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 100 verbunden sein.
Das Arbeitsfahrzeug 100 kann auch einen Behälter 250 beinhalten, wie in 3 gezeigt. Der Behälter 250 kann verwendet werden, um Produkt aus dem Dosiersystem 130 während eines im Folgenden detailliert beschriebenen Kalibrierverfahrens aufzunehmen.
Der Behälter 250 kann einen flexiblen Beutel 252 und eine Befestigungskonstruktion 254 beinhalten. Der Beutel 250 kann aus einem porösen oder atmungsaktiven Material bestehen und ein offenes Ende 257 beinhalten. Die Befestigungskonstruktion 254 kann den Beutel 252 lösbar und temporär am Arbeitsfahrzeug 100 befestigen. In einigen Ausführungsformen kann die Befestigungskonstruktion 254 ein starres Felgenband 256 beinhalten, das in der Nähe des offenen Endes 257 des Beutels 252 befestigt wird. Das Band 256 kann ein im Wesentlichen starrer Stab, Draht, Steg oder eine andere Konstruktion sein, die sich kontinuierlich und ringförmig um das offene Ende 257 des Beutels 252 erstreckt. Die Befestigungskonstruktion 254 kann auch eine oder mehrere Halterungen 258 beinhalten, die an dem Band 256 befestigt sind. In einigen Ausführungsformen kann es mindestens zwei hakenartige Halterungen 258 geben. Wie gezeigt, können die Halterungen 258 am Arbeitsfahrzeug 100 eingehängt werden. Insbesondere können sich die Halterungen 258 in einigen Ausführungsformen über eine Befestigungskonstruktion 262 einer Abdeckplatte 260 des Dosiersystems 130 erstrecken und einhängen. (Die Befestigungskonstruktion 262 kann an dem Fahrgestell 110 des Arbeitsfahrzeugs 100 befestigt sein und kann die Abdeckplatte 260 zur Bewegung relativ zu dem Dosierelement 150, den Produktrohren 158 usw. tragen.). Wenn die Halterungen 258 des Behälters 250 an der Befestigungskonstruktion 262 befestigt sind, kann der Behälter 250 durch das Fahrgestell 110 des Arbeitsfahrzeugs 100 getragen sein.
Bevor der Behälter 250 an dem Arbeitsfahrzeug 100 befestigt wird, müssen möglicherweise eine oder mehrere Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 bewegt werden. Die Plenumanordnung 172 kann beispielsweise beweglich unter dem Dosiersystem 130 montiert werden, um sich von einer ersten Position (2) in eine zweite Position (3) zu bewegen. In der zweiten Position kann die Plenumanordnung 172 von den Produktrohren 158 beabstandet sein, wobei das zweite Ende 164 der Produktrohre 158 freigelegt bleibt.
Nach dem Verschieben der Plenumanordnung 172 in die zweite Position (3) können die Halterungen 258 den Behälter 250 an der Befestigungskonstruktion 262 der Abdeckplatte 260 einhängen. So kann der Beutel 252 an der Befestigungskonstruktion 262 hängen. In dieser Position kann das offene Ende 257 des Behälters 250 offen sein, um Produkt aus den Produktrohren 158 des Dosiersystems 130 aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann der Behälter 250 unter jedem der Produktrohre 158 der zentralen Anordnung 148 angeordnet werden.
Ferner kann der Behälter 250 an das Waagensystem 183 funktionsfähig befestigt werden. Dementsprechend kann das Waagensystem 183 konfiguriert werden, den Behälter 250 und das darin gesammelte Produkt schnell und bequem wiegen zu können. In einigen Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 eine oder mehrere Komponenten beinhalten, die auf der Befestigungskonstruktion 262 getragen werden. So kann das Waagensystem 183 (über die Befestigungskonstruktion 262) vom Fahrgestell 110 des Arbeitsfahrzeugs 100 getragen werden. Das Waagensystem 183 kann eine Wägezelle beinhalten, die von der Befestigungskonstruktion 262 der Abdeckplatte 260 getragen wird. In weiteren Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 eine oder mehrere Wägezellen beinhalten, die in den Behälter 250 eingebaut sind. In weiteren Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 vom Dosiersystem 130 des Arbeitsfahrzeugs 100 und/oder dem Behälter 250 entfernt sein.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Behälters 250'. Der Behälter 250' kann der Ausführungsform von 3 im Wesentlichen ähnlich sein, außer dass der Behälter 250' ein flexibles Aufhängeband 264' beinhalten kann. Das Aufhängeband 264' kann sich biegen, um den Beutel 252' zu öffnen und diesen an dem Arbeitsfahrzeug 100 zu befestigen. Das Aufhängeband 264' kann auch zum Verschließen des Beutels 252' ,zusammengezogen werden. Die Halterungen 258' können auch von den in 3 gezeigten abweichen. Wie in 4 gezeigt können die Halterungen 258 an der Innenseite der Befestigungskonstruktion 262 der Abdeckplatte 260 eingehängt werden, im Gegensatz zu den Halterungen 258 von 3, die über der Außenseite der Befestigungskonstruktion 262 einhängen.
Es versteht sich, dass der Behälter 250, 250' sich von den abgebildeten Ausführungsformen unterscheiden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Außerdem können einige Merkmale von 3 mit Merkmalen von 4 kombiniert werden. In einigen Ausführungsformen kann der Behälter beispielsweise die Halterungen 258 von 3 und der Behälter das flexible Aufhängeband 264' von 4 beinhalten.
Das Steuersystem 140 ist in 5 gemäß den beispielhaften Ausführungsformen ausführlicher dargestellt. Es versteht sich, dass 5 eine vereinfachte Darstellung des Steuersystems 140 zum Zwecke der Erläuterung und einfachen Beschreibung ist und 5 in keiner Weise die Anwendung oder den Umfang des Themas einschränken soll. Praktische Ausführungsformen des Steuersystems 140 können sich von der dargestellten Ausführungsform unterscheiden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus kann das Steuersystem 140 zahlreiche weitere Vorrichtungen und Komponenten beinhalten, die zusätzliche Funktionen und Merkmale vorsehen, wie es in dem Fachgebiet bekannt ist.
Das Steuersystem 140 kann einen Prozessor 200 beinhalten. Der Prozessor 200 kann Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten umfassen, die für die Kommunikation und/oder Interaktion zwischen dem Sensorsystem 204, dem Motor 181, dem Speicherelement 206 und einer Benutzerschnittstelle (U/l) 212 konfiguriert sind. Der Prozessor 200 kann auch zusätzliche Aufgaben und/oder Funktionen ausführen, die im Folgenden näher beschrieben werden. Abhängig von der Ausführungsform kann der Prozessor 200 mit einem Universalprozessor, einem inhaltsadressierbaren Speicher, einem digitalen Signalprozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, einem feldprogrammierbaren Gate-Array, jeder geeigneten programmierbaren Logikvorrichtung, diskreter Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder jeglicher Kombination davon, die entwickelt wurde, um die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen, angewendet sein oder durchgeführt werden. Der Prozessor 200 kann auch als Kombination aus Computergeräten, z. B. als Kombination aus einem digitalen Signalprozessor und einem Mikroprozessor, einer Vielzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehreren Mikroprozessoren in Verbindung mit einem digitalen Signalprozessorkern oder einer beliebigen anderen derartigen Konfiguration, implementiert sein. In der Praxis beinhaltet der Prozessor 200 eine Verarbeitungslogik, die konfiguriert werden kann, um die Funktionen, Techniken und Verarbeitungsaufgaben auszuführen, die dem Bedienen des Steuersystems 140 zugeordnet sind. Außerdem können die Schritte eines in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschriebenen Verfahrens oder Algorithmus direkt in Hardware, Firmware, einem vom Prozessor 200 ausgeführten Softwaremodul oder in einer beliebigen praktischen Kombination davon ausgeführt werden.
Der Prozessor 200 kann ein Dosiermodul 202 aufweisen. Das Dosiermodul 202 kann zum Kalibrieren des Dosiersystems 130 konfiguriert sein. Das Dosiermodul 202 kann auch zum Bestimmen der Betriebsbedingungen des Dosiersystems 130 konfiguriert sein. Wie gezeigt, kann das Dosiermodul 202 mit dem Sensorsystem 204, der U/I 212 und dem Speicherelement 206 kommunizieren.
Die U/I 212 kann von jedem geeigneten Typ sein. In einigen Ausführungsformen kann die U/I 212 eine oder mehrere Eingabevorrichtungen beinhalten, mit denen der Benutzer Benutzerbefehle oder andere Eingaben eingeben kann. Die U/I 212 kann in einigen Ausführungsformen beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, eine berührungsempfindliche Oberfläche, einen Stylus und/oder eine andere Eingabevorrichtung beinhalten. Die U/I 212 kann auch eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen zur Ausgabe an den Benutzer beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die U/I 212 eine Anzeige, einen Drucker, einen Lautsprecher, eine taktile Rückmeldungsvorrichtung oder dergleichen beinhalten. Dementsprechend kann der Benutzer über die U/I 212 die gewünschte Ausbringrate (z. B. gemessen in Pfund des Produkts pro Hektar), die Produktart (z. B. die Art des Saatguts), die im Produktbehälter 128 geladen ist, das Datum, die Uhrzeit, die Wetterbedingungen, die Bodenbeschaffenheit oder andere Informationen eingeben. Die U/I 212 kann auch eine Benachrichtigung, Warnung oder andere Informationen über den Betrieb des Dosiersystems 130 an den Benutzer ausgeben.
Das Speicherelement 206 kann als RAM-Speicher, Flash-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Register, eine Festplatte, ein Wechseldatenträger, CD-ROM oder jede andere Form von Speichermedium ausgeführt sein. In diesem Zusammenhang kann das Speicherelement 206 an den Prozessor 200 gekoppelt werden, sodass der Prozessor 200 Informationen aus dem Speicher lesen und in das Speicherelement 206 schreiben kann. Als Alternative kann das Speicherelement 206 in einem Prozessor 200 eingebaut sein. Als Beispiel können sich der Prozessor 200 und das Speicherelement 206 in einem ASIC befinden.
In einigen Ausführungsformen kann das Speicherelement 206 mehrere darauf gespeicherte Datensätze beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die mehreren Datensätze 208 einen ersten Datensatz 209, einen zweiten Datensatz 210 und einen dritten Datensatz 211 beinhalten. Es versteht sich jedoch, dass auf dem Speicherelement 206 beliebig viele Datensätze 208 gespeichert sein können. Die Datensätze 208 können mehrere korrelierte Variablen beinhalten. Es kann für verschiedene Betriebszustände des Arbeitsfahrzeugs 100 in einigen Ausführungsformen unterschiedliche Datensätze 208 geben. In einigen Ausführungsformen können die Datensätze 208 gespeicherte mathematische Funktionen, Kalibrierkurven, Nachschlagetabellen, mathematische Modelle oder andere Tools beinhalten. Die Datensätze 208 können aus Testdaten, aus der Anwenderprogrammierung des Steuersystems 140 oder anderen erstellt, und gespeichert, generiert, kompiliert usw. werden. Wie im Folgenden beschrieben, kann sich das Dosiermodul 202 des Prozessors 200 auf mindestens einen der Datensätze 208 verlassen, um letztendlich zu bestimmen, wie schnell das Dosierelement 150 während des Pflanzens, der Aussaat oder ähnlicher Vorgänge gedreht wird. Insbesondere kann das Dosiermodul 202 die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 bestimmen auf Basis von: (a) der gewünschten Ausbringrate für das Produkt; (b) der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100; und/oder (c) einer Kalibrierbeziehung.
Wie gezeigt, kann der erste Datensatz 209 eine Winkelgeschwindigkeit, S1, des Dosierelements 150 in Abhängigkeit von der gewünschten Produktausbringmenge, der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und einem Kalibrierfaktor (gekennzeichnet als „Kalibrierung A“) ausdrücken. Der zweite Datensatz 210 kann gleichermaßen eine Winkelgeschwindigkeit, S2, des Dosierelements 150 in Abhängigkeit von der gewünschten Ausbringmenge, der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und einem weiteren Kalibrierfaktor (gekennzeichnet als „Kalibrierung B“) ausdrücken. Der dritte Datensatz 211 kann gleichermaßen eine Winkelgeschwindigkeit, S3, des Dosierelements 150 in Abhängigkeit von der gewünschten Ausbringmenge, der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und einem weiteren Kalibrierfaktor (gekennzeichnet als „Kalibrierung C“) ausdrücken. Der erste Datensatz 209 kann auch einer „BEDINGUNG X“ zugeordnet werden. Der zweite und dritte Datensatz 210, 211 kann einer „BEDINGUNG Y“ bzw. „BEDINGUNG Z“ zugeordnet werden. Die Bedingungen (X, Y und Z) können unterschiedliche Betriebsbedingungen des Arbeitsfahrzeugs 100 darstellen, wie etwa unterschiedliche Produkttypen innerhalb des Behälters 128, unterschiedliche Wetterbedingungen oder andere.
Es versteht sich, dass die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 die Geschwindigkeit beeinflusst, mit der sich das Produkt aus dem Behälter 128 und durch das Dosiersystem 130 bewegt. In einigen Ausführungsformen kann es zu einer im Wesentlichen linearen Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Dosierelements 150 und der Dosiermenge kommen. In vielen Fällen besteht jedoch eine nichtlineare Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Dosierelements 150 und der Dosiergeschwindigkeit. Die Kalibrierfaktoren innerhalb der Datensätze 209, 210, 211 können diese nichtlineare Beziehung berücksichtigen. Das Steuersystem 140 kann diese Kalibrierbeziehungen auch für das jeweilige Dosierelement 150 des Arbeitsfahrzeugs 100 erzeugen. So kann das Steuersystem 140 und/oder andere Merkmale des Arbeitsfahrzeugs 100 das Dosierelement 150 mit hoher Genauigkeit kalibrieren.
Die Kalibrierfaktoren können jeweils ein mathematischer Ausdruck, Modell, Funktion, Grafik, Nachschlagetabelle, Funktion usw. sein, die ausdrücken, wie sich die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 auf die Produktausgabe des Dosiersystems 130 auswirkt. In einigen Ausführungsformen wird durch die Kalibrierbeziehung eine ungefähre Masse des Produkts ermittelt, die pro Umdrehung des Dosierelements 150 abgegeben wird. Der Kalibrierfaktor für den ersten Datensatz 209 wird als Liniendiagramm in der beispielhaften Ausführungsform von 6 gezeigt. Wie gezeigt, wird die Beziehung aus mehreren Datenpunkten 280, 282, 284, 286, 288 erzeugt, die zusammen eine nichtlineare Beziehung zwischen der Menge des vom Dosiersystem 130 für eine gegebene Geschwindigkeit des Dosierelements 150 dosierten Produkts definieren. 7 zeigt ein Beispiel für den Kalibrierfaktor des zweiten Datensatzes 210. Die Beziehung wird durch die Datenpunkte 290, 292, 294, 296, 298 definiert. Obwohl nicht abgebildet, kann der Kalibrierfaktor des dritten Datensatzes 211 von den in 6 und 7 dargestellten abweichen. Es versteht sich, dass diese Kalibrierbeziehungen nur Beispiele sind und dass sich das Steuersystem 140 auf andere Kalibrierbeziehungen stützen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Der Prozessor 200 des Steuersystems 140 kann diese Kalibrierfaktoren während eines Kalibrierverfahrens, wie etwa dem in 8 dargestellten Verfahren 300, erzeugen. Das Kalibrierverfahren 300 kann schnell und bequem durchgeführt werden und ermöglicht ein genaues Kalibrieren des Dosiersystems 130.
Vor Beginn des Verfahrens 300 kann der Benutzer die Plenumanordnung 172 nach unten und weg vom Dosiersystem 130 bewegen. Dann kann der Behälter 250 beispielsweise am Arbeitsfahrzeug 100 aufgehängt werden, wie in 3 und 4 gezeigt. Anschließend kann der Benutzer das Kalibrierverfahren 300 einleiten.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 bei 302 beginnen. Insbesondere kann der Benutzer die U/I 212 verwenden und einen Benutzerbefehl eingeben, um den Kalibriervorgang einzuleiten. Der Benutzer kann auch die Art des Produkts (z. B. Saatgutart usw.) eingeben, die während des Kalibrierverfahrens 300 über das Dosiersystem 130 dosiert wird. Außerdem kann der Benutzer Datum, Uhrzeit, Wetterbedingungen oder andere Informationen eingeben.
Dann kann der Prozessor 200 bei 304 das Waagensystem 183 so tarieren, dass das Gewicht des Behälters 250 beim Wiegen des Produkts unberücksichtigt bleiben kann. Das Waagensystem 183 kann insbesondere den leeren Behälter 250 wiegen, um das Behältergewicht zu erhalten. In einigen Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 bei noch befestigtem Behälter 250 so eingestellt werden, dass das Behältergewicht bei zukünftigen Gewichtsmessungen nicht mehr berücksichtigt wird. In weiteren Ausführungsformen von 304 kann das bei 304 erhaltene Gewicht des Behälters 250 im Speicherelement 206 gespeichert werden, so dass der Prozessor das erfasste Behältergewicht von zukünftigen Gewichtsmessungen subtrahieren kann.
Anschließend kann der Prozessor 200 bei 306 eine erste Kalibrierroutine (gekennzeichnet als X) durchführen, wobei sich das Dosierelement 150 mit einer ersten vorbestimmten Geschwindigkeit (gekennzeichnet als Z) dreht. Insbesondere kann der Prozessor 200 den Motor 181 veranlassen, das Dosierelement 150 mit der ersten vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer, für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen usw. zu drehen. Infolgedessen kann das Dosiersystem 130 eine erste Menge des Produkts in den Behälter 250 dosieren.
Anschließend kann der Prozessor 200 bei 308 das Waagensystem 183 veranlassen, während dieser ersten Kalibrierroutine (X) das Gewicht des in den Behälter 250 dosierten Produkts zu erfassen. In einigen Ausführungsformen wurde das Waagensystem 183 so tariert (bei 304), dass das Gewicht des Behälters 250 bei 308 nicht berücksichtigt wird. Das Waagensystem 183 kann ein entsprechendes Signal an den Prozessor 200 senden und diese erste Gewichtsmessung im Speicherelement 206 speichern. In weiteren Ausführungsformen kann das Waagensystem 183 das Gesamtgewicht des Produkts und das Gewicht des Behälters 250 bei 308 erfassen und ein entsprechendes Signal an den Prozessor 200 senden. Der Prozessor 200 kann dann das Gewicht des Behälters (erhalten bei 304) subtrahieren und die Differenz (d. h. die erste Dosierung) im Speicherelement 206 speichern.
Bei 309 kann das Dosiermodul 202 einen ersten Datenpunkt (d. h. erste Daten) erzeugen, der das Gewicht des Produkts (erhalten bei 308) mit der Geschwindigkeit (Z) des Dosierelements 150 während dieser ersten Kalibrierroutine korreliert.
Anschließend kann der Prozessor 200 bei 310 bestimmen, ob genügend Kalibrierroutinen durchgeführt wurden und ob genügend Daten vorhanden sind, um den Kalibrierfaktor zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 mindestens drei Kalibrierroutinen beinhalten (z. B. X≥3). Im vorliegenden Beispiel gab es nur eine Routine (X=1); daher führt der Prozessor 200 eine negative Bestimmung bei 310 durch, und das Verfahren 300 fährt mit 312 fort. Bei 312 erhöht der Prozessor 200 die Routinennummer um eins (X=2). Danach ändert der Prozessor 200 bei 314 die Geschwindigkeitseinstellung (Z) für das Dosierelement 150 (Z=2). Das Verfahren 300 kehrt dann zu Schritt 306 zurück.
Während dieser Wiederholung von 306 kann eine zweite Kalibrierroutine durchgeführt werden, bei der sich das Dosierelement 150 mit der zweiten vorbestimmten Geschwindigkeit (Z=2) für eine vorbestimmte Zeitdauer, für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen usw. dreht. Der Prozessor 200 kann dann bei 308 das Waagensystem 183 auffordern, während der zweiten Kalibrierroutine das Gewicht des in den Behälter 250 dosierten Produkts zu erfassen. Der Prozessor 200 kann die Gewichtsdifferenz von der vorherigen Kalibrierroutine berechnen, indem er beispielsweise die erste Gewichtsmessung (erhalten beim ersten Auftreten von 308) subtrahiert und die Differenz (d. h. die zweite Messung) im Speicherelement 206 speichert.
Bei 309 kann das Dosiermodul 202 erneut einen zweiten Datenpunkt (d. h. zweite Daten) erzeugen, der das Gewicht des Produkts (erhalten beim zweiten Auftreten von 308) mit der Geschwindigkeit (Z=2) des Dosierelements 150 während dieser zweiten Kalibrierroutine korreliert.
Das Verfahren 300 kann bei 310 fortfahren. Hier gab es nur zwei Kalibrierroutinen (X=2). Daher kann der Prozessor 200 die Routinennummer um eins (X=3) bei 312 erhöhen und die Geschwindigkeitseinstellung für das Dosierelement (Z=3) bei 314 ändern.
Wenn das Verfahren 300 zu 306 zurückkehrt, kann die dritte Kalibrierroutine durchgeführt werden, indem das Dosierelement 150 mit der dritten vorbestimmten Geschwindigkeit (Z=3) für eine vorbestimmte Zeitdauer, für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen usw. dreht. Das Waagensystem 183 kann dann bei 308 das Waagensystem 183 veranlassen, während der dritten Kalibrierroutine die Menge des in den Behälter 250 dosierten Produkts zu wiegen. In einigen Ausführungsformen kann der Prozessor 200 die zweite Gewichtsmessung (erhalten beim zweiten Auftreten von 308) subtrahieren und die Differenz (d. h. die dritte Messung) im Speicherelement 206 speichern.
Bei 309 kann das Dosiermodul 202 als nächstes einen dritten Datenpunkt (d. h. dritte Daten) erzeugen, der das Gewicht des Produkts (erhalten beim dritten Auftreten von 308) mit der Geschwindigkeit (Z=3) des Dosierelements 150 während dieser dritten Kalibrierroutine korreliert.
Das Verfahren 300 kann bei 310 fortfahren. In diesem Beispiel wurden drei Kalibrierroutinen durchgeführt (X=3). Daher kann das Verfahren 300 in einigen Ausführungsformen bis zu 316 fortfahren, anstatt zu 306 zurückzukehren, um eine weitere Kalibrierroutine durchzuführen. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren 300 eine beliebige Anzahl von Durchführungen von Kalibrierroutinen beinhalten kann. Dieser Grenzwert kann im Dosiermodul 202 des Prozessors 200 voreingestellt werden.
Bei 316 kann der Prozessor 200 den Kalibrierfaktor erzeugen (z. B. wie die in 6 und 7 dargestellten Kalibrierfaktoren). Im vorliegenden Beispiel wurden beispielsweise drei Datenpunkte erzeugt (während der drei Vorkommen von 309). Die drei Datenpunkte können beispielsweise als Liniendiagramm (z. B. 6 und 7) oder als anderes Modell, Beziehung usw. gesammelt und zusammengestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Kalibrierfaktor einer oder mehreren Eingaben (z. B. Produktart, Wetterbedingungen usw.) zugeordnet sein, die der Benutzer bei 302 eingegeben hat. Dann kann das Verfahren 300 den Kalibrierfaktor bei 318 im Speicherelement 206 speichern und das Kalibrierverfahren 300 kann beendet werden.
An dieser Stelle kann der Benutzer den Behälter 250 vom Arbeitsfahrzeug 100 lösen und das gesammelte Produkt wieder in den Produktbehälter 128 entleeren. Außerdem kann der Benutzer die Plenumanordnung 172 wieder in ihre ursprüngliche Position in der Nähe des Dosiersystems 130 zurücksetzen, so dass die normale Aussaat, Pflanzung usw. wieder aufgenommen werden kann.
Das Kalibrierverfahren 300 von 8 kann für verschiedene Betriebsbedingungen (z. B. für verschiedene Produktarten, unter verschiedenen Witterungsbedingungen usw.) mehrmals wiederholt werden. Dementsprechend können Kalibrierfaktoren für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Arbeitsfahrzeugs 100 erfasst werden. Außerdem kann das Kalibrierverfahren 300 jedes Mal wiederholt werden, wenn der Produktbehälter 128 gefüllt wird, da die Produktdichte bei jeder Ladung variieren kann.
Es versteht sich, dass das Kalibrierverfahren 300 für den Benutzer einen erheblichen Komfort und eine Zeitersparnis bietet. Dementsprechend kann das Dosiersystem 130 beispielsweise kalibriert werden, wenn der Behälter 128 zum ersten Mal mit einer frischen Produktcharge befüllt wird. Dann kann das Arbeitsfahrzeug 100 zur Aussaat, Düngung usw. eingesetzt werden, wobei das Dosiersystem 130 gemäß dem neu erzeugten Kalibrierfaktor für die jeweilige Produktcharge arbeitet. Dementsprechend kann das Dosiersystem 130 die gewünschte Ausbringmenge für das jeweilige Produkt exakt bereitstellen. Wenn neues Produkt in den Behälter 128 geladen wird, kann das Dosiersystem 130 unter Verwendung des Verfahrens 300 erneut kalibriert werden, so dass das Dosiersystem 130 gemäß einem neuen Kalibrierfaktor arbeiten kann.
In weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren 300 verwendet werden, um Kalibrierfaktoren für eine bestimmte Produktart (z. B. eine bestimmte Saatgutart, eine bestimmte Partikelgröße des Produkts usw.) zu erzeugen. Der Kalibrierfaktor kann der jeweiligen Produktart zugeordnet und im Speicherelement 206 gespeichert werden. Wenn dann das Arbeitsfahrzeug 100 für die zukünftige Verteilung dieser Produktart verwendet wird, kann der gespeicherte Kalibrierfaktor verwendet werden. Die Kalibrierfaktoren können erzeugt und mit anderen im Speicherelement 206 gespeicherten Betriebsbedingungen verknüpft werden, und der gespeicherte Kalibrierfaktor kann in Zukunft verwendet werden, wenn ähnliche Betriebsbedingungen vorliegen.
Es versteht sich, dass das Kalibrierverfahren 300 auf verschiedene Weise eingesetzt werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Das Dosierelement 150 kann beispielsweise bei 306 aktiv sein und bei 308 stoppen, während das Waagensystem 138 das dosierte Produkt wiegt. Dann kann das Dosierelement 150 wieder mit einer anderen Geschwindigkeit drehen, da das Verfahren 300 zu 306 zurückkehrt, usw. In einer weiteren Ausführungsform kann das Steuersystem 140 das Dosierelement 150 kontinuierlich drehen lassen, da das Verfahren 300 zwischen 306 und 310 wechselt. In diesem Fall kann das Dosierelement 150 während dieses ständigen Laufens beschleunigen, das Waagensystem 138 kann das Produkt im Behälter 250 bei Beschleunigung des Dosierelements 150 mehrmals sofort wiegen und die unterschiedlichen Gewichte können der ungefähren Momentangeschwindigkeit des Dosierelements 150 bei der Messung des Gewichts zugeordnet werden.
Ist die Kalibrierbeziehung hergestellt, kann das Steuersystem 140 das Dosiersystem 130 entsprechend betreiben. Beispielsweise kann das Steuersystem 140 das in 9 gezeigte Verfahren 400 zum Bedienen des Dosiersystems 130 verwenden.
Das Verfahren 400 kann bei 404 beginnen, wo der Benutzer die gewünschte Ausbringmenge für das Produkt eingeben kann. Der Benutzer kann die Zielausbringmenge in Abhängigkeit von der Produktart, den Bodenverhältnissen und anderen Faktoren festlegen. Die U/I 212 kann verwendet werden, um Eingabe bei 404 des Verfahrens 400 vorzusehen. Zu diesem Zeitpunkt kann das Arbeitsfahrzeug 100 bereit sein, mit dem Aussaat- oder Pflanzvorgang zu beginnen.
Als nächstes kann der Prozessor 200 bei 406 eine Zielgeschwindigkeit des Dosierelements 150 bestimmen. Insbesondere kann das Dosiermodul 202 ein Signal empfangen, das der bei 404 eingegebenen Zielausbringmenge entspricht. Das Dosiermodul 202 kann auch ein Signal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 185 empfangen, das den aktuellen Fahrgeschwindigkeitszustand des Fahrzeugs 100 anzeigt. (Die Fahrgeschwindigkeit kann eine eingestellte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 oder eine variable Fahrgeschwindigkeit sein.) Ferner kann das Dosiermodul 202 auf das Speicherelement 260 zugreifen, um den entsprechenden Kalibrierfaktor zu erhalten, der unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens 300 erzeugt wurde. Aus diesen Eingaben kann das Dosiermodul 202 die Zielgeschwindigkeit des Dosierelements 150 bestimmen.
Sobald die Solldosiergeschwindigkeit festgelegt ist, kann das Verfahren 400 bei 408 fortgesetzt werden, wobei das Dosiermodul 202 einen Steuerbefehl für den Motor 181 des Dosierelements 150 erzeugen kann. Als nächstes kann der Prozessor 200 bei 412 bestimmen, ob die aktuelle Geschwindigkeit des Dosierelements 150 etwa gleich der bei 406 bestimmten Zielgeschwindigkeit ist. Der Prozessor 200 kann diese Bestimmung gemäß der Ausgabe des Stellgliedsensors 184 vornehmen. Wenn dies nicht zutrifft, kann das Verfahren 400 auf 408 zurückkehren und Dosiersteuerbefehle zum Ändern der Drehzahl des Motors 181 erzeugen. Dementsprechend kann der Motor 181 die Drehung des Dosierelements 150 beschleunigen oder verlangsamen.
Wenn der Prozessor 200 bei 412 bestimmt, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Dosierelements 150 etwa gleich der bei 406 bestimmten Geschwindigkeit ist, kann das Verfahren 400 bei 416 fortgesetzt werden. Bei 416 kann das Steuersystem 140 bestimmen, ob der Saat-/Pflanzvorgang abgeschlossen ist. In vielen Fällen kann der Betrieb für eine längere Zeit fortgesetzt werden, und die Geschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 100 kann während des Vorgangs variieren. In diesem Fall kann das Verfahren 400 zu 406 zurückkehren und das Dosiermodul 202 kann eine neue Zieldosiergeschwindigkeit für das Dosierelement 150 bestimmen. Das Dosiermodul 202 kann auf den gleichen zuvor verwendeten Kalibrierfaktor zurückgreifen; aber unter der Annahme, dass sich die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 geändert hat, kann sich die Zieldosiergeschwindigkeit des Dosierelements 150 ändern. Das Verfahren 400 kann wie oben beschrieben fortgesetzt werden, bis der Dosiervorgang abgeschlossen ist (d. h. 416 positiv geantwortet hat). Danach kann das Verfahren 400 enden.
Dementsprechend können das Dosiersystem 130, das Kalibrierverfahren 300 und das Betriebsverfahren 400 es dem Arbeitsfahrzeug 100 ermöglichen, eine im Wesentlichen konstante und genaue Ausbringmenge für das Produkt vorzusehen. Auch das System 130 und die Verfahren 300, 400 können weitgehend automatisiert werden, um dem Benutzer Komfort zu bieten.
Die hierin verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll in keiner Weise einschränkend sein. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei einer Verwendung in dieser Patentschrift das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt, soll aber nicht erschöpfend oder auf die Offenbarung in der angegebenen Form beschränkt zu sein. Viele Modifikationen und Variationen sind für Fachleute offensichtlich, ohne vom Umfang und Geist der Offenbarung abzuweichen. Die hierin explizit referenzierten Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und ihre praktische Anwendung bestmöglich zu erklären und andere Fachleute zu befähigen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Abwandlungen und Variationen des beschriebenen Beispiels (der beschriebenen Beispiele) zu erkennen. Dementsprechend liegen verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen als die explizit beschriebenen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 15670834 [0037]

Claims

Verfahren zum Kalibrieren eines Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug, das Verfahren umfassend: das Durchführen einer ersten Kalibrierroutine, in der ein Dosierelement mit einer ersten Geschwindigkeit arbeitet, einer zweiten Kalibrierroutine, in der das Dosierelement mit einer zweiten Geschwindigkeit arbeitet, und einer dritten Kalibrierroutine, in der das Dosierelement mit einer dritten Geschwindigkeit arbeitet, durch ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor; das Empfangen einer ersten Messung durch ein Steuersystem, die sich auf eine erste Menge eines vom Dosierelement während der ersten Kalibrierroutine dosierten Produkts bezieht, einer zweiten Messung, die sich auf eine zweite Menge des vom Dosierelement während der zweiten Kalibrierroutine dosierten Produkts bezieht, und einer dritten Messung, die sich auf eine dritte Menge des vom Dosierelement während der dritten Kalibrierroutine dosierten Produkts bezieht; das Erzeugen erster Daten durch das Steuersystem, die die erste Messung mit der ersten Geschwindigkeit korrelieren, zweiter Daten, die die zweite Messung mit der zweiten Geschwindigkeit korrelieren, und dritter Daten, die die dritte Messung mit der dritten Geschwindigkeit korrelieren; das Bestimmen eines Kalibrierfaktors für den Betrieb des Dosierelementes durch das Steuersystem anhand der ersten Daten, der zweiten Daten und der dritten Daten; das Erzeugen eines Steuerbefehls für das Dosierelement durch das Steuersystem gemäß dem Kalibrierfaktor; und das Betreiben des Dosierelements durch das Steuersystem entsprechend dem Steuerbefehl.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen einer Zielausbringmenge für das Arbeitsfahrzeug durch das Steuersystem; und wobei das Erzeugen des Steuerbefehls das Erzeugen des Steuerbefehls gemäß dem Kalibrierfaktor und der Zielausbringmenge beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Betreiben des Dosierelements das Variieren einer Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements gemäß dem Steuerbefehl beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend das Empfangen eines Fahrgeschwindigkeitssignals durch das Steuersystem, das sich auf einen Fahrgeschwindigkeitszustand des Arbeitsfahrzeugs bezieht; und wobei das Erzeugen des Steuerbefehls das Erzeugen des Steuerbefehls gemäß dem Kalibrierfaktor, der Zielausbringmenge und des Fahrgeschwindigkeitssignals beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei das Durchführen der ersten Kalibrierroutine das Bedienen des Dosierelements zum Abgeben der ersten Menge in einen Behälter beinhaltet; wobei das Durchführen der zweiten Kalibrierroutine das Bedienen des Dosierelements beinhaltet, um die zweite Menge mit der ersten Menge in den Behälter zu dosieren, so dass der Behälter eine kombinierte Menge enthält; ferner umfassend das Bedienen einer Waage zum Wiegen der ersten Menge durch das Steuersystem, um ein erstes Gewicht zu erhalten; ferner umfassend das Bedienen der Waage zum Wiegen der kombinierten Menge durch das Steuersystem, um ein kombiniertes Gewicht zu erhalten; ferner umfassend das Subtrahieren des ersten Gewichts von dem kombinierten Gewicht durch den mindestens einen Prozessor, um ein zweites Gewicht zu identifizieren; und wobei die erste Messung dem ersten Gewicht und die zweite Messung dem zweiten Gewicht entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: das Empfangen einer Produktarteingabe durch das Steuersystem, die Art des in der ersten, zweiten und dritten Kalibrierroutine gemessenen Produkts angebend; und das Verbinden des Kalibrierfaktors mit der Art des Produkts durch das Steuersystem, die in der Produktarteingabe angegeben ist.
Arbeitsfahrzeug, umfassend: ein Dosiersystem, das ein Dosierelement beinhaltet, das konfiguriert ist, ein Produkt über das Dosiersystem zu dosieren; ein Sensorsystem; und ein Steuersystem mit mindestens einem Prozessor, wobei das Steuersystem konfiguriert ist für: das Durchführen einer ersten Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer ersten Geschwindigkeit arbeitet, einer zweiten Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer zweiten Geschwindigkeit arbeitet, und einer dritten Kalibrierroutine, bei der das Dosierelement mit einer dritten Geschwindigkeit arbeitet; das Empfangen einer ersten Messung, einer zweiten Messung und einer dritten Messung durch ein Sensorsystem, wobei sich die erste Messung auf eine erste Menge eines vom Dosierelement während der ersten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht, die zweite Messung sich auf eine zweite Menge des vom Dosierelement während der zweiten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht, und die dritte Messung sich auf eine dritte Menge des vom Dosierelement während der dritten Kalibrierroutine abgemessenen Produkts bezieht; das Erzeugen erster Daten, die die erste Messung mit der ersten Geschwindigkeit korrelieren, zweiter Daten, die die zweite Messung mit der zweiten Geschwindigkeit korrelieren, und dritter Daten, die die dritte Messung mit der dritten Geschwindigkeit korrelieren; das Bestimmen eines Kalibrierfaktors für den Betrieb des Dosierelementes anhand der ersten Daten, der zweiten Daten und der dritten Daten; das Erzeugen eines Steuerbefehls für das Dosierelement gemäß dem Kalibrierfaktor; und das Bedienen des Dosierelements gemäß dem Steuerbefehl.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Benutzerschnittstelle; ferner umfassend ein Stellglied, das das Dosierelement betätigt; wobei das Steuersystem konfiguriert ist, über die Benutzerschnittstelle eine Zielausbringmenge für das Arbeitsfahrzeug zu empfangen; wobei das Steuersystem konfiguriert ist, den Steuerbefehl für das Stellglied gemäß dem Kalibrierfaktor und der Zielausbringmenge zu erzeugen; und wobei das Steuersystem konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit des Stellglieds gemäß dem Steuerbefehl zu variieren.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 8, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, ein Fahrgeschwindigkeitssignal zu empfangen, das sich auf einen aktuellen Fahrgeschwindigkeitszustand des Arbeitsfahrzeugs bezieht; und wobei das Steuersystem konfiguriert ist, den Steuerbefehl gemäß dem Kalibrierfaktor, der Zielausbringmenge und des Fahrgeschwindigkeitssignals zu erzeugen.
Arbeitsfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, wobei das Sensorsystem eine Waage beinhaltet, die das Arbeitsfahrzeug trägt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Behälter, der konfiguriert ist, lösbar an der Waage befestigt zu sein und die erste Menge, die zweite Menge und die dritte Menge des Produkts aufzunehmen.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Behälter ein starres Felgenband und einen Beutel beinhaltet, der von dem starren Felgenband getragen wird, wobei das starre Felgenband konfiguriert ist, an der Waage zu hängen.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Behälter ein Aufhängeband und einen Beutel beinhaltet, der von dem Aufhängeband getragen wird, wobei das Aufhängeband konfiguriert ist, an der Waage zu hängen.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 11, wobei das Steuersystem konfiguriert ist für: das Bedienen des Dosierelements, um die erste Menge während der ersten Kalibrierroutine in den Behälter zu geben, und das Bedienen des Dosierelements, um die zweite Menge während der zweiten Kalibrierroutine mit der ersten Menge in den Behälter zu geben, so dass der Behälter eine kombinierte Menge enthält; das Bedienen der Waage, um die erste Menge zu wiegen, um ein erstes Gewicht zu erhalten; das Bedienen der Waage, um die kombinierte Menge zu wiegen, um ein kombiniertes Gewicht zu erhalten; das Subtrahieren des ersten Gewichts vom kombinierten Gewicht, um ein zweites Gewicht zu identifizieren; und wobei die erste Messung dem ersten Gewicht und wobei die zweite Messung dem zweiten Gewicht entspricht.
Arbeitsfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 14, ferner umfassend eine Benutzerschnittstelle: wobei das Steuersystem konfiguriert ist, eine Produktarteingabe über die Benutzerschnittstelle zu empfangen, die Art des in der ersten, zweiten und dritten Kalibrierroutine gemessenen Produkts angebend; und wobei das Steuersystem konfiguriert ist, den Kalibrierfaktor mit der Art des Produkts zu verbinden, die in der Produktarteingabe angegeben ist.