DE102019214486A1

DE102019214486A1 - Monitoring of the harvesting header based on deviations in the harvesting quantity

Info

Publication number: DE102019214486A1
Application number: DE102019214486.1A
Authority: DE
Inventors: Noel W Anderson; Cristian S Dima; Dohn W Pfeiffer
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: DE102019214486B4

Abstract

Ein System zum Bewerten der Leistung eines Erntevorsatzes zum Ernten von Erntegut von einem Feld beinhaltet einen ersten Sensor zum Erfassen einer erwarteten Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes, eine zweite Erfassungsanordnung zum Erfassen einer Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes und eine elektronische Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit vergleicht die erwartete Erntegutmenge mit der erfassten Erntegutmenge und stellt ein Ausgangssignal bereit, das eine Fehlfunktion des Erntevorsatzes anzeigt, falls die erwartete Erntegutmenge von der erfassten Erntegutmenge abweicht.A system for evaluating the performance of a header for harvesting crop from a field includes a first sensor for detecting an expected crop quantity within the header, a second detection arrangement for detecting a crop quantity within the header and an electronic control unit. The electronic control unit compares the expected crop quantity with the detected crop quantity and provides an output signal which indicates a malfunction of the header if the expected crop quantity deviates from the recorded crop quantity.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bewerten der Leistung eines Erntevorsatzes zum Ernten von Erntegut von einem Feld.The present invention relates to a system and method for evaluating the performance of a header for harvesting crop from a field.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Erntevorsätze werden in der Landwirtschaft zum Ernten von Erntegut verwendet. Das Erntegut wird gesammelt und gegebenenfalls der Erntemaschine zur Weiterverarbeitung zugeführt. Je nach Erntegutart können unterschiedliche Erntevorsätze verwendet werden. Für die Getreideernte werden Erntevorsätze verwendet, die einen Mähbalken zum Schneiden des Ernteguts und einen Querförderer wie eine Querschnecke oder ein Förderband zum Zuführen des Ernteguts zur Mitte des Erntevorsatzes aufweisen, von wo es in einen Schrägförderer eines Mähdreschers zugeführt wird. Solche Erntevorsätze können auch zum Schneiden und Schwaden von Getreide oder anderem Erntegut wie Gras für eine spätere Aufnahme verwendet werden. Schwadgut wird mit einer Aufnahme gesammelt und Maiskolben werden von einem Maisvorsatz mit Pflückwalzen oder einem Ganzpflanzenmäher geerntet. Dies sind nur einige Beispiele für Erntevorsätze, die in der Landwirtschaft verwendet werden.Headers are used in agriculture to harvest crops. The crop is collected and, if necessary, fed to the harvester for further processing. Different headers can be used depending on the type of crop. For the grain harvest, headers are used which have a cutter bar for cutting the crop and a cross conveyor such as a cross auger or a conveyor belt for feeding the crop to the center of the header, from where it is fed into a feeder of a combine harvester. Such headers can also be used for cutting and swathing grain or other crops such as grass for later pick-up. Swaths are collected with a pick-up and corn cobs are harvested from a corn header with stalk rollers or a whole plant mower. These are just a few examples of headers used in agriculture.

Während die Automatisierung von Erntemaschinen, insbesondere bei Mähdreschern, relativ ausgereift ist, bleibt der Betrieb des Erntevorsatzes derzeit dem Bediener der Erntemaschine überlassen. Der Bediener muss ständig beobachten, ob das Erntegut richtig aufgenommen oder geschnitten wird und ob die Querförderung auch wie gewünscht erfolgt. Störungen bei der Erntegutaufnahme und Förderung können aus zahlreichen Gründen auftreten, beispielsweise durch Überschreiten einer nutzbaren Vorwärtsgeschwindigkeit und damit Überlastung des Querförderers durch Erntegutansammlung, durch Unkrautumschlingung von Erntevorsatzteilen oder dadurch, dass der Mähbalken zu hoch über dem Boden ist oder in das Erdreich eindringt. Die Aufgabe, den Erntegutfluss in den und innerhalb des Erntevorsatzes zu beobachten, ist für den Bediener ziemlich aufwendig.While the automation of harvesting machines, particularly in the case of combine harvesters, is relatively mature, the operation of the header is currently left to the operator of the harvesting machine. The operator must constantly monitor whether the crop is picked up or cut correctly and whether the cross-conveying is carried out as desired. Faults in harvesting and conveying crops can occur for a number of reasons, for example by exceeding a usable forward speed and thus overloading the cross conveyor due to crop accumulation, by weeding the harvesting attachments or by the cutter bar being too high above the ground or penetrating into the soil. The task of observing the crop flow into and within the header is quite complex for the operator.

Im Stand der Technik sind einige Vorschläge für eine elektronische Wahrnehmung von Problemen bei der Erntegutzufuhr in einem Erntevorsatz gemacht worden, in der Regel unter Verwendung einer Kamera und eines Bildverarbeitungssystems zur Erfassung von Störungen in einem Erntegutaufnahmesystem und Überwachung des Erntegutflusses in einer Erntegutaufnahmevorrichtung ( DE 102016202627 A1 , US 9928606 B2 , US 2018/084719 A1 ). Die optische Überwachung des Erntegutflusses in einem Erntevorsatz kann eine Herausforderung darstellen, da die Kamera vor dem Erntevorsatz angebracht werden müsste, was eine Drohne oder ein Stabsystem zum Halten der Kamera erfordern würde, um brauchbare Bilder zu erhalten. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, dieses und andere Probleme zu überwinden.In the prior art, some suggestions have been made for electronic perception of crop supply problems in a header, typically using a camera and image processing system to detect malfunctions in a crop pickup system and monitor crop flow in a crop pickup device ( DE 102016202627 A1 , US 9928606 B2 , US 2018/084719 A1 ). Visually monitoring crop flow in a header can be challenging because the camera would have to be placed in front of the header, which would require a drone or rod system to hold the camera in order to obtain usable images. The present invention intends to overcome these and other problems.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein System zum Bewerten der Leistung eines Erntevorsatzes zum Ernten von Erntegut von einem Feld eine erste Erfassungsanordnung, die konfiguriert ist, um einen Wert zu erfassen, der eine erwartete Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes darstellt, eine zweite Erfassungsanordnung, die konfiguriert ist, um einen Wert zu erfassen, der eine Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes darstellt, und eine elektronische Steuereinheit, die mit der ersten Erfassungsanordnung und der zweiten Erfassungsanordnung verbunden und konfiguriert ist, um einen Wert bezüglich einer erwarteten Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes, wobei die erwartete Menge auf Grundlage des Signals von der ersten Erfassungsanordnung berechnet wird, mit einer erfassten Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes, wobei die erfasste Menge auf Grundlage des Signals von der zweiten Erfassungsanordnung berechnet wird, zu vergleichen, und um ein Ausgangssignal bereitzustellen, das eine Fehlfunktion des Erntevorsatzes angibt, falls die erwartete Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes von der erfassten Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes um mehr als einen Schwellenwert abweicht.According to one aspect of the invention, a system for evaluating the performance of a header for harvesting crop from a field includes a first sensing arrangement configured to sense a value representing an expected amount of crop within the header, a second sensing arrangement configured is to detect a value representing a crop quantity within the header, and an electronic control unit connected to the first detection arrangement and the second detection arrangement and configured to a value with respect to an expected crop quantity within the header, the expected quantity is calculated based on the signal from the first detection arrangement, with a detected amount of crop within the header, the detected quantity is calculated based on the signal from the second detection arrangement, and to provide an output signal, i he indicates a malfunction of the header if the expected amount of crop within the header differs from the detected amount of crop within the header by more than a threshold.

Mit anderen Worten erfasst das System einerseits mit einer ersten Erfassungsanordnung prädiktiv die Menge, insbesondere zumindest eines Volumens oder Gewichts, das zu einem bestimmten Zeitpunkt (der zum Zeitpunkt der Gewinnung und Speicherung des Signals von der ersten Erfassungsanordnung in der Zukunft liegt) innerhalb des Erntevorsatzes erwartet wird. Sobald dieser bestimmte Zeitpunkt erreicht ist, wird die (erfasste) Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes mit einer zweiten Erfassungsanordnung erfasst und von einer elektronischen Steuereinheit mit der erwarteten Erntegutmenge verglichen. Falls diese beiden Werte zumindest annähernd oder innerhalb eines vorgegebenen Schwellenbereiches gleich sind, kann davon ausgegangen werden, dass der Erntevorsatz ordnungsgemäß arbeitet. Unterscheiden sich die beiden Werte hingegen mehr als der vorgegebene Schwellenbereich, kann von einer Fehlfunktion des Vorsatzes ausgegangen werden. Dies kann beispielsweise im Falle, dass die erwartete Menge größer als die erfasste Menge ist, auf einen Schneidanordnungsfehler des Erntevorsatzes (Schnitthöhe zu groß oder Mähbalken mit Erntegut blockiert oder überhaupt nicht in Bewegung) zurückzuführen sein und im Falle, dass die erwartete Menge geringer als die erfasste Menge ist, auf einen Zuführungsfehler innerhalb des Erntevorsatzes (Erntegutansammlung in einem Förderer) zurückzuführen sein. In beiden Fällen wird von der elektronischen Steuereinheit ein Ausgangssignal ausgegeben, das eine Fehlfunktion des Erntevorsatzes anzeigt. Dieses Ausgangssignal kann einfach über eine Benutzerschnittstelle an einen Bediener gegeben werden, damit dieser das Problem auf seiner Seite beheben kann, oder es kann zur automatischen Behebung des Problems verwendet werden, indem ein Arbeitsparameter der Erntemaschine automatisch geändert wird, wie beispielsweise eine Änderung der Schnitthöhe oder eine Verringerung der Vorwärtsgeschwindigkeit.In other words, on the one hand, the system uses a first detection arrangement to predictively detect the quantity, in particular at least one volume or weight, that is expected within the header at a certain point in time (which is in the future at the time the signal from the first detection arrangement is obtained and stored) becomes. As soon as this specific point in time has been reached, the (recorded) crop quantity within the header is recorded with a second recording arrangement and compared with the expected crop quantity by an electronic control unit. If these two values are at least approximately the same or within a predetermined threshold range, it can be assumed that the header works properly. If, on the other hand, the two values differ more than the specified threshold range, the malfunction of the intent can be assumed. For example, in the event that the expected quantity is greater than the detected quantity, this can be due to a cutting arrangement error in the header (cutting height too large or Cutter bar blocked with crop or not moving at all) and if the expected quantity is less than the recorded quantity, can be attributed to a feed error within the header (crop accumulation in a conveyor). In both cases, the electronic control unit outputs an output signal that indicates a malfunction of the header. This output signal can simply be given to an operator via a user interface so that the operator can correct the problem on his side, or it can be used to automatically correct the problem by automatically changing a working parameter of the harvesting machine, such as changing the cutting height or a decrease in forward speed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Erfassungsanordnung konfiguriert, um Erntegutmengen zu erfassen, die verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes zugeordnet sind, und die zweite Erfassungsanordnung ist konfiguriert, um Erntegutmengen zu erfassen, die verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes zugeordnet sind, und die elektronische Steuereinheit ist konfiguriert, um erwartete Erntegutmengen innerhalb des Erntevorsatzes für die verschiedenen Zonen zu berechnen und die erwarteten Mengen mit den erfassten Mengen für die jeweiligen unterschiedlichen Zonen zu vergleichen und ein Ausgangssignal bereitzustellen, das eine Fehlfunktion des Erntevorsatzes anzeigt, falls die erwartete Erntegutmenge innerhalb mindestens einer Zone entlang des Erntevorsatzes mehr als einen Schwellenwert von der erfassten Erntegutmenge innerhalb mindestens einer Zone des Erntevorsatzes abweicht. Somit wird die erwartete und erfasste Erntegutmenge durch die erste und die zweite Erfassungsanordnung in getrennter Weise für mehrere Zonen über die Breite des Erntevorsatzes bereitgestellt. Dies verbessert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Systems.In a preferred embodiment, the first sensing arrangement is configured to sense quantities of crop associated with different zones across the width of the header, and the second sensing arrangement is configured to sense quantities of crop associated with different zones across the width of the header, and the electronic control unit is configured to calculate expected crop quantities within the header for the different zones and to compare the expected quantities with the detected quantities for the respective different zones and to provide an output signal which indicates a malfunction of the header if the expected crop quantity is within at least one zone along the header differs more than a threshold value from the detected crop quantity within at least one zone of the header. Thus, the expected and detected amount of crop is provided by the first and the second detection arrangement in a separate manner for several zones across the width of the header. This improves the accuracy and reliability of the system.

Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um ein Bodengeschwindigkeitssignal bezüglich der Bodengeschwindigkeit des Erntevorsatzes in einer Vorwärtsrichtung und ein Zuführgeschwindigkeitssignal bezüglich der Geschwindigkeit, mit der Erntegut durch den und/oder aus dem Erntevorsatz zugeführt wird, zu empfangen und den Wert bezüglich der erwarteten Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes basierend auf dem ersten Sensorwert, dem Bodengeschwindigkeitssignal und dem Zuführgeschwindigkeitssignal zu berechnen.The electronic control unit may be configured to receive a ground speed signal regarding the ground speed of the header in a forward direction and a feed speed signal regarding the speed at which crop is fed through and / or from the header and the value regarding the expected quantity of crop within Calculate header based on the first sensor value, the ground speed signal and the feed speed signal.

Die erste Erfassungsanordnung kann mindestens eine Kamera und/oder ein Bildverarbeitungssystem und/oder ein Lidarsystem umfassen.The first detection arrangement can comprise at least one camera and / or an image processing system and / or a lidar system.

Die zweite Erfassungsanordnung kann einen Sensor zum Erfassen des Gewichts und/oder Volumens des Ernteguts innerhalb des Erntevorsatzes umfassen. Die erste Erfassungsanordnung kann auch das Gewicht oder das Volumen des zu erntenden Ernteguts erfassen.The second detection arrangement can comprise a sensor for detecting the weight and / or volume of the crop within the header. The first detection arrangement can also detect the weight or the volume of the crop to be harvested.

Die elektronische Verarbeitungseinheit kann konfiguriert sein, um das Gewicht des Ernteguts oder das Volumen des Ernteguts in Abhängigkeit von einem von der zweiten Erfassungsanordnung erfassten Wert des Ernteguts und in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter zu berechnen, wobei der mindestens eine Parameter in einem Speicher gespeichert oder von einem Sensor erfasst wird. Wenn die erste Erfassungsanordnung das Gewicht oder das Volumen des zu erntenden Ernteguts erfasst, kann die elektronische Verarbeitungseinheit in analoger Weise ausgebildet sein, eines von dem Volumen des Ernteguts und dem Gewicht des Ernteguts auf der Grundlage eines von der ersten Erfassungsanordnung erfassten Werts des Ernteguts und auf der Grundlage eines Parameters zu berechnen, wobei der mindestens eine Parameter in einem Speicher gespeichert oder von einem Sensor erfasst wird.The electronic processing unit can be configured to calculate the weight of the crop or the volume of the crop depending on a value of the crop detected by the second detection arrangement and depending on at least one parameter, the at least one parameter being stored in a memory or by a sensor is detected. If the first detection arrangement detects the weight or the volume of the crop to be harvested, the electronic processing unit can be configured in an analogous manner, one of the volume of the harvested crop and the weight of the harvested crop based on a value of the harvested crop and detected by the first detection arrangement to calculate the basis of a parameter, the at least one parameter being stored in a memory or being detected by a sensor.

Die zweite Erfassungsanordnung kann einen Sensor zum Erfassen eines Gewichts von Erntegut auf einem Förderer und einen Sensor zum Erfassen eines Drehmoments zum Antreiben eines Förderers, der Erntegut in dem Erntevorsatz fördert, umfassen.The second detection arrangement may include a sensor for detecting a weight of crop on a conveyor and a sensor for detecting a torque for driving a conveyor that conveys crop in the header.

Die zweite Erfassungsanordnung kann konfiguriert sein, um Erntegutmengen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes aufgenommen werden (von dem Feld aufgenommen), und/oder Erntegutmengen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes enthalten sind (von dem Feld aufgenommenes plus von der Seite aufgenommenes Erntegut), zu erfassen.The second sensing arrangement may be configured to measure crop quantities that are picked up in the different zones across the width of the header (picked up by the field) and / or crop quantities that are contained in the different zones across the width of the header (from the field) harvested plus crop picked up from the side).

Die elektronische Steuereinheit kann konfiguriert sein, um die Erntegutmengen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes erwartet werden und die von der ersten Erfassungsanordnung erfasst werden, mit den Erntegutmengen zu vergleichen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes aufgenommen werden und die von der zweiten Erfassungsanordnung erfasst werden. Beide Erfassungsanordnungen erfassen somit das in den verschiedenen Zonen ankommende Erntegut und ihre Signale werden direkt verglichen.The electronic control unit can be configured to compare the crop quantities that are expected in the different zones across the width of the header and that are detected by the first detection arrangement with the crop quantities that are picked up in the different zones across the width of the header and which are detected by the second detection arrangement. Both detection arrangements thus detect the crop arriving in the different zones and their signals are compared directly.

Die elektronische Steuereinheit kann in einer anderen Ausführungsform konfiguriert sein, um die erwarteten Erntegutmengen in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes, die von der ersten Erfassungsanordnung über die Breite des Erntevorsatzes erfasst werden, zu integrieren und die integrierten Erntegutmengen mit den Erntegutmengen zu vergleichen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes enthalten sind und die von der zweiten Erfassungsvorrichtung erfasst werden. In dieser Ausführungsform wird berechnet, wie viel Erntegut in jeder Zone enthalten sein soll, basierend auf den Signalen der ersten Erfassungsvorrichtung, indem die eingehenden Erntegutmengen über die Breite des Erntevorsatzes integriert werden und die jeweilige Vorwärtsgeschwindigkeit des Erntevorsatzes und Querfördergeschwindigkeiten und Ausgabegeschwindigkeiten des Erntevorsatzes berücksichtigt werden, wie oben beschrieben. Diese Mengen werden mit den von der zweiten Erfassungsanordnung signalisierten Mengen verglichen, die vergleichbare Werte darstellen.In another embodiment, the electronic control unit can be configured to integrate the expected crop quantities in the various zones across the width of the header, which are detected by the first detection arrangement across the width of the header and to compare the integrated crop quantities with the crop quantities which are contained in the different zones over the width of the header and which are detected by the second detection device. In this embodiment, the amount of crop to be contained in each zone is calculated based on the signals of the first detection device, by integrating the incoming amounts of crop over the width of the header and taking into account the respective forward speed of the header and transverse conveying speeds and output speeds of the header, as described above. These quantities are compared with the quantities signaled by the second detection arrangement, which represent comparable values.

In einer weiteren Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit konfiguriert, um die Erntegutmengen, die voraussichtlich in verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes aufgenommen werden und die von der ersten Erfassungsanordnung erfasst werden, mit jeweiligen Teilen der Erntegutmengen zu vergleichen, die in den verschiedenen Zonen über die Breite des Erntevorsatzes enthalten sind und die von der zweiten Erfassungsanordnung erfasst werden, die den jeweiligen Zonen zugeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird basierend auf den Signalen der ersten Erfassungsanordnung erfasst, wie viel Erntegut in jeder Zone aufgenommen wird. Die Signale der zweiten Erfassungsanordnung, die integrierte Werte für die Breite des Erntevorsatzes darstellen, werden differenziert, um die aufgenommenen Mengen zu berechnen, und dieser Wert wird mit den von der ersten Erfassungsanordnung signalisierten Mengen verglichen, die vergleichbare Werte darstellen.In a further embodiment, the electronic control unit is configured to compare the crop quantities that are likely to be picked up in different zones across the width of the header and that are captured by the first detection arrangement with respective parts of the crop quantities that are collected in the different zones via the Width of the header are included and are detected by the second detection arrangement, which is assigned to the respective zones. In this exemplary embodiment, based on the signals of the first detection arrangement, how much harvested crop is picked up in each zone. The signals of the second detection arrangement, which represent integrated values for the width of the header, are differentiated in order to calculate the quantities taken up, and this value is compared with the quantities signaled by the first detection arrangement, which represent comparable values.

In einer möglichen Ausführungsform teilen sich die erste Erfassungsanordnung und die zweite Erfassungsanordnung mindestens einen Sensor. Dabei kann es sich insbesondere um eine oder mehrere Kameras mit einem Bildverarbeitungssystem handeln, die auf das Feld vor dem Erntevorsatz gerichtet sind, um die erwartete aufzunehmende Erntegutmenge zu ermitteln, und auch in den Erntevorsatz gerichtet sind, um die darin vorhandene Erntegutmenge zu ermitteln. In einer weiteren Ausführungsform werden von der ersten und zweiten Erfassungsanordnung unterschiedliche Sensoren verwendet.In one possible embodiment, the first detection arrangement and the second detection arrangement share at least one sensor. In particular, this can be one or more cameras with an image processing system, which are aimed at the field in front of the header in order to determine the expected amount of crop to be picked up, and are also directed into the header to determine the amount of crop present therein. In a further embodiment, different sensors are used by the first and second detection arrangement.

FigurenlisteFigure list

1 Figure 12 is a top view of a combine and header with a system for assessing header performance.
2nd is a top view of the combine and header, with the endless conveyor belts of the left and right sides of the header removed.
3rd Fig. 3 is a schematic illustration of the header performance rating system in combination with a fragmentary front view of the endless belt conveyors, rollers and front roller holders of the header in section line 3-3 in 2nd .
4th is a schematic top view of the header and the feeder.
5 Figure 11 is a flowchart according to which the system's electronic control unit operates during harvest.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Unter Bezugnahme auf 1 trägt eine landwirtschaftliche Erntemaschine 100 (hier als Mähdrescher gezeigt) einen reihenunabhängigen Erntevorsatz 102 (hier als Förderbandplattform gezeigt) an einem Schrägförderer 104, wobei der Schrägförderer 104 an einem vorderen Ende der landwirtschaftlichen Erntemaschine 100 befestigt ist und sich davon nach vorne erstreckt. Der Erntevorsatz 102 umfasst einen Rahmen 106, der sich seitlich und senkrecht zur Fahrtrichtung „V“ der landwirtschaftlichen Erntemaschine 100 erstreckt, wenn sie durch das Feld fährt und Erntegut erntet. Der Rahmen 106 umfasst ein hinteres Querrahmenelement 108 und ein vorderes Querrahmenelement 110. Jedes dieser Rahmenelemente erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Erntevorsatzes 102. Der Erntevorsatz 102 umfasst ferner ein sich hin- und herbewegendes Messer 112, das sich seitlich und senkrecht zur Fahrtrichtung „V“ erstreckt und an einer vorderen Kante des Rahmens 106, insbesondere an einem vorderen Querträger 110, befestigt ist. Das sich hin- und herbewegende Messer 112 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Erntevorsatzes 102.With reference to 1 carries an agricultural harvester 100 (shown here as a combine harvester) a row-independent header 102 (shown here as a conveyor belt platform) on an inclined conveyor 104 , with the feeder 104 at a front end of the agricultural harvester 100 attached and extending forward. The header 102 includes a frame 106 , which is laterally and perpendicular to the direction of travel "V" of the agricultural harvester 100 stretches as it drives through the field and harvests crop. The frame 106 includes a rear cross frame element 108 and a front cross frame member 110 . Each of these frame elements extends essentially over the entire width of the header 102 . The header 102 further includes a reciprocating knife 112 , which extends laterally and perpendicular to the direction of travel "V" and on a front edge of the frame 106 , especially on a front cross member 110 , is attached. The floating knife 112 extends essentially over the entire width of the header 102 .

Der Erntevorsatz 102 umfasst ferner drei Endlosbandförderer, einen linksseitigen Endlosbandförderer 114, einen rechtsseitigen Endlosbandförderer 116 und einen mittleren Endlosbandförderer 118. Der linksseitige Endlosbandförderer 114 besteht aus einem Endlosband 120 und fünf Rollen 122, um die das Endlosband 120 umläuft. Wenigstens eine dieser Rollen 122 wird von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben, um zu bewirken, dass sich die Oberseite des Endlosbandes 120 nach innen zu einem zentralen Bereich des Erntevorsatzes 102 bewegt. Dies ist in 1 durch den der Oberfläche des Endlosbandes 120 überlagerten Pfeil angedeutet. Der rechtsseitige Endlosbandförderer 116 besteht aus einem Endlosband 124 und fünf Rollen 126, um die das Endlosband 124 umläuft. Wenigstens eine der Rollen 126 wird von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben, um zu bewirken, dass sich die Oberseite des Endlosbandes 124 nach innen zu einem zentralen Bereich des Erntevorsatzes 102 bewegt. Dies ist in 1 durch die auf der Oberfläche des Endlosbandes 124 überlagerten Pfeile angedeutet. Der mittlere Endlosbandförderer 118 umfasst ein Endlosband 128, das auf Rollen (nicht gezeigt) für eine Umlaufbewegung in einer Rückwärtsrichtung, d. h. in einer Richtung entgegen der Bewegungsrichtung „V“, und wie durch den auf dem Endlosband 128 in 1 angeordneten Pfeil angegeben, gelagert ist.The header 102 also includes three endless belt conveyors, a left-sided endless belt conveyor 114 , a right-sided endless belt conveyor 116 and a middle endless belt conveyor 118 . The left-hand endless belt conveyor 114 consists of an endless belt 120 and five roles 122 around which the endless belt 120 circulates. At least one of these roles 122 is driven by a motor (not shown) to cause the top of the endless belt 120 inwards to a central area of the header 102 emotional. This is in 1 through the surface of the endless belt 120 overlaid arrow indicated. The right-hand endless belt conveyor 116 consists of an endless belt 124 and five roles 126 around which the endless belt 124 circulates. At least one of the roles 126 is driven by a motor (not shown) to cause the top of the endless belt 124 inwards to a central area of the header 102 emotional. This is in 1 by that on the surface of the endless belt 124 superimposed arrows indicated. The middle endless belt conveyor 118 includes an endless belt 128 , that on rollers (not shown) for an orbital movement in a backward direction, ie in a direction opposite to the direction of movement “V”, and as by that on the endless belt 128 in 1 Arranged arrow indicated, is stored.

In 2 sind die Endlosbänder 120, 124 zur Verdeutlichung entfernt. Jede der Rollen 122 und 126 ist an ihren vorderen Enden an einer entsprechenden vorderen Rollenhalterung 200 gelagert. Jede der Rollen 122, 126 ist an ihren hinteren Enden an einer entsprechenden hinteren Rollenhalterung 202 gelagert. Die vorderen Rollenhalterungen 200 sind an dem vorderen Querrahmenelement 110 befestigt. Die hinteren Rollenhalterungen 202 sind an dem hinteren Querrahmenelement 108 befestigt. Sowohl die vorderen Rollenhalterungen 200 als auch die hinteren Rollenhalterungen 202 tragen die Rollen 122, 126, an die sie gekoppelt sind, und ermöglichen es den Rollen 122, 126, sich in Bezug auf die Rollenhalterungen 200, 202 zu drehen. Ferner umfasst jede der zehn vorderen Rollenhalterungen 200 einen eingebauten Lastsensor (3), der ein Signal erzeugt, das eine vertikale Last anzeigt, die auf jede der jeweiligen Rollen 122, 126 aufgebracht wird. Durch diese Anordnung kann das Erntegutgewicht auf jeder der Rollen gemessen werden.In 2nd are the endless belts 120 , 124 removed for clarity. Each of the roles 122 and 126 is at its front ends on a corresponding front roller holder 200 stored. Each of the roles 122 , 126 is at its rear ends on a corresponding rear roller holder 202 stored. The front roller mounts 200 are on the front cross frame element 110 attached. The rear roller brackets 202 are on the rear cross frame element 108 attached. Both the front roller mounts 200 as well as the rear roller mounts 202 carry the roles 122 , 126 to which they are linked and enable the roles 122 , 126 , regarding the roll holders 200 , 202 to turn. Each of the ten front roller mounts also includes 200 a built-in load sensor ( 3rd ), which generates a signal indicating a vertical load applied to each of the respective roles 122 , 126 is applied. With this arrangement, the crop weight can be measured on each of the rollers.

In 3 ist das vordere Ende des linksseitigen Endlosbandförderers 114 und des rechtsseitigen Endlosbandförderers 116 gezeigt, wobei die zehn vorderen Rollenhalterungen 200 an dem vorderen Querrahmenelement 110 montiert sind. Die fünf Rollen 122 tragen das Endlosband 120 für eine Umlaufbewegung um die Rollen 122. Die fünf Rollen 126 tragen das Endlosband 124 für eine Umlaufbewegung um die Rollen 126. Die Lastsensoren 300 (einzeln als Lastsensoren 300a-300j gezeigt), die in die vorderen Rollenhalterungen 200 integriert sind, sind an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 204 gekoppelt, die konfiguriert ist, um Signale von den Lastsensoren zu empfangen und zu verarbeiten. Die ECU umfasst einen digitalen Mikroprozessor und eine Speicherschaltung. Die Speicherschaltung enthält digitale Befehle. Die digitalen Befehle werden von dem digitalen Mikroprozessor ausgeführt. Die digitalen Befehle konfigurieren den digitalen Mikroprozessor, um alle hier beschriebenen Vorgänge durchzuführen.In 3rd is the front end of the left-hand endless belt conveyor 114 and the right-hand endless belt conveyor 116 shown with the ten front roller mounts 200 on the front cross frame element 110 are mounted. The five roles 122 wear the endless belt 120 for a circular movement around the rollers 122 . The five roles 126 wear the endless belt 124 for a circular movement around the rollers 126 . The load sensors 300 (individually as load sensors 300a-300j shown) in the front roller mounts 200 are integrated into an electronic control unit (ECU) 204 coupled, which is configured to receive and process signals from the load sensors. The ECU includes a digital microprocessor and a memory circuit. The memory circuit contains digital commands. The digital commands are executed by the digital microprocessor. The digital commands configure the digital microprocessor to perform all of the operations described here.

Die ECU 204 ist konfiguriert, um die Erntegutmenge in jeder von acht Zonen (in 3 als Zonen Z01 bis Z08 identifiziert) im Wesentlichen über die gesamte Breite des Erntevorsatzes 102 zu bestimmen. Die ECU 204 erledigt dies durch Bestimmen des Gewichts des geschnittenen Ernteguts, das auf dem Endlosband 120 und dem Endlosband 124 in jeder der acht Zonen abgelegt wird.The ECU 204 is configured to measure the amount of crop in each of eight zones (in 3rd as zones Z01 to Z08 identified) essentially across the entire width of the header 102 to determine. The ECU 204 does this by determining the weight of the cut crop on the endless belt 120 and the endless belt 124 is placed in each of the eight zones.

Jeder der zehn Lastsensoren 300 ist zur Erläuterung mit individuellen Bezeichnungen versehen. Der Lastsensor 300 an der äußersten rechten vorderen Rollenhalterung 200 wird als Lastsensor 300a identifiziert. Der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300b. Der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300c, der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300d und der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300e. Der Lastsensor 300 an der äußersten linken vorderen Rollenhalterung 200 ist der Lastsensor 300f. Der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300g. Der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300h. Der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300i, und der nächstinnerste Lastsensor 300 ist der Lastsensor 300j.Each of the ten load sensors 300 is provided with individual designations for explanation. The load sensor 300 on the rightmost front roll holder 200 is used as a load sensor 300a identified. The next innermost load sensor 300 is the load sensor 300b . The next innermost load sensor 300 is the load sensor 300c , the next innermost load sensor 300 is the load sensor 300d and the next innermost load sensor 300 is the load sensor 300e . The load sensor 300 on the far left front roll holder 200 is the load sensor 300f . The next innermost load sensor 300 is the load sensor 300g . The next innermost load sensor 300 is the load sensor 300h . The next innermost load sensor 300 is the load sensor 300i , and the next innermost load sensor 300 is the load sensor 300j .

Die ECU 204 ist konfiguriert, um periodisch die Signale von allen zehn Lastsensoren 300 zu lesen und die Signalpegel von jedem der zehn Lastsensoren in seinem Direktzugriffsspeicher (RAM) 206 zu speichern. Diese Probenahme wird während der Ernte in regelmäßigen Abständen in der Größenordnung von jeweils 100 ms wiederholt.The ECU 204 is configured to periodically receive the signals from all ten load sensors 300 to read and the signal levels of each of the ten load sensors in its random access memory (RAM) 206 save. This sampling is repeated at regular intervals of the order of 100 ms during the harvest.

Die Lastsignale von den zehn Lastsensoren zeigen vertikale Lasten an, die gleich dem Gewicht des Förderbandes (das konstant ist) plus dem Gewicht des geschnittenen Ernteguts sind, das auf den Endlosbändern 120, 124 aufliegt (und von diesen getragen wird). Das Erntegut wird auf den Endlosbändern 120, 124 im Wesentlichen über deren gesamte Breite abgelegt, da sich das sich hin- und herbewegende Messer im Wesentlichen über die gesamte Breite des Erntevorsatzes 102 erstreckt.The load signals from the ten load sensors indicate vertical loads that are equal to the weight of the conveyor belt (which is constant) plus the weight of the crop being cut on the endless belts 120 , 124 rests (and is carried by them). The crop is on the endless belts 120 , 124 stored essentially over their entire width, since the reciprocating knife extends essentially over the entire width of the header 102 extends.

Schließlich ist es offensichtlich, dass die ECU 204 mit einer Anzahl von Lastsensoren 300 verbunden ist, die es ermöglichen, die Menge (d. h. das Gewicht) des Ernteguts auf den Förderbändern 120, 124 in den acht Zonen Z01-Z08 zu bestimmen. Die Lastsensoren 300 bilden somit eine Erfassungsanordnung, die konfiguriert ist, um einen Wert zu erfassen, der eine Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes 102 darstellt.Finally, it is obvious that the ECU 204 with a number of load sensors 300 connected, which allow the amount (ie the weight) of the crop on the conveyor belts 120 , 124 in the eight zones Z01-Z08 to determine. The load sensors 300 thus form a sensing arrangement configured to sense a value representing a crop quantity within the header 102 represents.

Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Zonen von der Anzahl der in den 1 bis 3 gezeigten acht Zonen abweichen kann. Beispielsweise könnten zusätzliche Lastsensoren an den Rollen vorgesehen sein, die das Endlosband 128 des mittleren Förderers 118 tragen, um ein Erntegutmengensignal zu erhalten, das auch die zusätzliche Erntegutmenge berücksichtigt oder erfasst, die vor dem mittleren Förderer 118 eintritt. Außerdem könnte die Anzahl der Rollen 122 und Sensoren 300 erhöht oder verringert werden.It should be noted that the number of zones differs from the number in the 1 to 3rd shown eight zones may differ. For example, additional load sensors could be provided on the rollers that run the endless belt 128 of the middle sponsor 118 wear to obtain a crop quantity signal that also takes into account or detects the additional crop quantity in front of the middle conveyor 118 entry. It could also increase the number of roles 122 and sensors 300 be increased or decreased.

Für andere Arten von Erntevorsätzen 102 können verschiedene Erfassungsanordnungen verwendet werden, die konfiguriert sind, um den Wert zu erfassen, der die Erntegutmenge innerhalb des Ernteborsatzes 102 darstellt. Beispielsweise könnte bei einem Maisvorsatz mit Pflückwalzen das Antriebsmoment von Förderketten, die die Maiskolben einem Querförderer zuführen, zu diesem Zweck erfasst werden, oder jede andere Eigenschaft, die den Durchsatz der jeweiligen Reiheneinheit angibt (vgl. US 2016/0084813 A1 , US 2016/0084987 A1 und US 201/0164471 A1 ). Bei Maisvorsätzen zum Schneiden ganzer Pflanzen könnte das Antriebsmoment der jeweiligen Mäh- und Fördertrommeln sowie der Querfördertrommeln und der das Erntegut in den Einzugskanal eines Feldhäckslers fördernden Trommeln erfasst werden, und bei einem Erntevorsatz mit einer Querschnecke könnte die Schnecke unter Zwischenschaltung von Drehmomentsensoren in separate Abschnitte aufgeteilt werden. Die Erntegutmenge innerhalb des Erntevorsatzes 102 könnte auch von einem Kamerasystem erfasst werden, das in den Erntevorsatz schaut, wie die Kameras 130 mit dem Bildverarbeitungssystem 132, das unten beschrieben wird. Das Bildverarbeitungssystem 132 könnte somit der ECU 204 ein Signal über die Menge (das Volumen) an geerntetem Erntegut innerhalb des Erntevorsatzes 102 über dessen Breite bereitstellen.For other types of headers 102 can have different detection arrangements can be used that are configured to capture the value representing the amount of crop within the crop header 102 represents. For example, in the case of a corn header with picking rollers, the drive torque of conveyor chains that feed the corn cobs to a cross conveyor could be recorded for this purpose, or any other property that indicates the throughput of the respective row unit (cf. US 2016/0084813 A1 , US 2016/0084987 A1 and US 201/0164471 A1 ). In the case of maize headers for cutting whole plants, the drive torque of the respective mowing and conveying drums as well as the cross-conveying drums and the drums conveying the crop into the feed channel of a forage harvester could be recorded, and in the case of a harvesting head with a transverse auger, the auger could be divided into separate sections with the interposition of torque sensors will. The amount of crop within the header 102 could also be captured by a camera system that looks into the header like the cameras 130 with the image processing system 132 which is described below. The image processing system 132 the ECU 204 a signal about the amount (volume) of harvested crop within the header 102 provide across its width.

Ferner ist die ECU 204 mit einer (ersten) Erfassungsanordnung verbunden, die konfiguriert ist, um einen Wert, der eine erwartete Menge an Erntegut innerhalb des Erntevorsatzes 102 darstellt, auf vorhersagende Weise zu erfassen. Diese Erfassungsanordnung umfasst zwei Kameras 130, die mit einem Bildverarbeitungssystem 132 verbunden sind, das an seinem Ende mit der ECU 204 verbunden ist. Die Kameras 130 sind auf dem Dach der Kabine der Erntemaschine 100 montiert und blicken nach vorne. Basierend auf dem Bild der Kameras 130 leitet das Bildverarbeitungssystem 132 ein Signal bezüglich der Menge an Erntegut ab, die vor dem Erntevorsatz 102 auf dem Feld steht oder liegt. Die Signale des Bildverarbeitungssystems können durch einen Lidarsensor ergänzt oder ersetzt werden, wie dies in der DE 10 2008 043 716 A1 und der US 9 301 446 B2 beschrieben ist, deren Inhalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird. Die Erfassung muss nicht notwendigerweise an der Vorderseite des Erntevorsatzes 102 erfolgen, sondern könnte an der Seite der Erntemaschine erfolgen (vgl. US 2015/0305238 A1 ).Furthermore, the ECU 204 connected to a (first) sensing arrangement configured to a value representing an expected amount of crop within the header 102 represents to predict in a predictive way. This detection arrangement comprises two cameras 130 using an image processing system 132 connected to the ECU at its end 204 connected is. The cameras 130 are on the roof of the harvester cabin 100 mounted and looking ahead. Based on the image from the cameras 130 manages the image processing system 132 a signal regarding the amount of crop coming off the header 102 stands or lies on the field. The signals of the image processing system can be supplemented or replaced by a lidar sensor, as in the DE 10 2008 043 716 A1 and the US 9 301 446 B2 is described, the content of which is incorporated herein by reference. Registration does not necessarily have to be on the front of the header 102 but could be done on the side of the harvester (cf. US 2015/0305238 A1 ).

Somit hat die ECU 204 einerseits Informationen über die erwartete Menge an Erntegut von der (ersten) Erfassungsanordnung und andererseits Informationen über die erfasste, tatsächliche Menge an Erntegut innerhalb des Erntevorsatzes 102 von der (zweiten) Erfassungsanordnung, die konfiguriert ist, um einen Wert zu erfassen, der eine Menge an Erntegut innerhalb des Erntevorsatzes 102 darstellt. In einer einfachen Ausführungsform kann die ECU 204 die integrierten jeweiligen Erntegutmengen für die gesamte Breite des Erntevorsatzes 102 vergleichen (eine solche Ausführungsform würde nicht erfordern, dass die zweite Erfassungsanordnung in der Lage ist, separate Werte für die Messbereiche Z01-Z08 zu messen, sondern würde auch mit einem einzigen Sensor für den gesamten Durchsatz des Erntevorsatzes 102 arbeiten, wobei ein solcher Sensor beispielsweise das Antriebsmoment eines Querförderers erfassen könnte). Wenn diese Werte übereinstimmen, kann davon ausgegangen werden, dass der Erntevorsatz 102 wie gewünscht arbeitet, und im anderen Fall gibt die ECU 204 eine Fehlermeldung aus, die auf einer Benutzerschnittstelle 134 angezeigt wird. In einer weiter unten beschriebenen, anspruchsvolleren Ausführungsform wird dieser Vergleich für die Zonen Z01-Z08 separat durchgeführt.So the ECU 204 on the one hand information about the expected amount of crop from the (first) detection arrangement and on the other hand information about the detected, actual amount of crop within the header 102 from the (second) sensing arrangement configured to sense a value representing an amount of crop within the header 102 represents. In a simple embodiment, the ECU 204 the integrated respective crop quantities for the entire width of the header 102 compare (such an embodiment would not require the second detection arrangement to be able to provide separate values for the measurement ranges Z01-Z08 to measure, but would also use a single sensor for the total throughput of the header 102 work, such a sensor could detect the drive torque of a cross conveyor, for example). If these values match, it can be assumed that the header 102 works as desired, and otherwise the ECU gives 204 get an error message on a user interface 134 is shown. In a more sophisticated embodiment described below, this comparison is for the zones Z01-Z08 performed separately.

4 ist eine schematische Draufsicht des Erntevorsatzes 202 der 1 bis 3, wobei die Vorwärtsrichtung nach oben und der Erntevorsatz 102 durch die dritte kastenförmige Reihe dargestellt ist, während Erntegut vor dem Erntevorsatz 102 in Fahrtrichtung durch die erste und zweite kastenförmige Reihe dargestellt ist. Aus den Messzonen Z04 und Z05 tritt Erntegut aus dem Erntevorsatz 102 in den Schrägförderer 104 (vierte Kastenreihe) aus. Zwei Förderer 114, 116 bewegen Erntegut mit einer Zielgeschwindigkeit zum Schrägförderer 104: $Z 01 - > Z 02 - > Z 03 - > Z 04 und Z 08 - > Z 07 - > Z 06 - > Z 05.$

4th is a schematic top view of the header 202 of the 1 to 3rd , with the forward direction up and the header 102 is represented by the third box-shaped row while crop is in front of the header 102 is shown in the direction of travel by the first and second box-shaped rows. From the measuring zones Z04 and Z05 crop comes out of the header 102 in the feeder 104 (fourth row of boxes). Two

sponsors

114 , 116 move crops to the feeder at a target speed 104 :

Z. 01 - > Z. 02 - > Z. 03 - > Z. 04 and Z 08 - > Z. 07 - > Z. 06 - > Z. 05.

Im Laufe der Zeit weist bei normalem Betrieb jede der Messzonen Z01-Z08 im Verhältnis zur Erhaltung von Biomasse (Volumen oder wie in diesem Beispiel Masse) keine dauerhaften großen oder kleinen Mengen an Erntegut auf. Das heißt, die Menge an Erntegut (V0n) in einer Messzone (Z0n) sollte in der nächsten Messperiode t+1 gleich der Menge an Erntegut (V0adj) sein, die durch den Förderer 114 oder 116 in die Messzone gebracht wird, plus Erntegut (V1n), das durch Ernten der jeweiligen Messzone gebracht wird, abzüglich Erntegut (V0nout), das durch den Förderer 114, 116 gefördert wird. Das bedeutet: $V 0 n (t + 1) = V 0 n (t) + (V 0 adj (t) + V 1 n (t)) - V 0 nout (t)$

Over time, during normal operation, each of the measurement zones shows Z01-Z08 in relation to the conservation of biomass (volume or, as in this example, mass), no permanent large or small amounts of crop. This means that the amount of crop (V0n) in a measuring zone (Z0n) should be equal to the amount of crop (V0adj) by the conveyor in the next measuring period t + 1 114 or 116 is brought into the measuring zone, plus crop (V1n), which is brought in by harvesting the respective measuring zone, minus crop (V0nout), which is brought in by the

conveyor

114 , 116 is promoted. That means:

V 0 n (t + 1) = V 0 n (t) + (V 0 adj (t) + V 1 n (t)) - V 0 no (t)

Durch die Definition von Messzonen und Messperioden, so dass demgemäß V0n(t) = V0nout(t) ist, sollte das gesamte aktuelle Material die Messzone in der jeweiligen Messperiode verlassen. Die prädiktive Gleichung wird zu: $V 0 n (t + 1) = V 0 adj (t) + V 1 n (t)$

By defining measuring zones and measuring periods, so that V0n (t) = V0nout (t), the entire current material should leave the measuring zone in the respective measuring period. The predictive equation becomes:

V 0 n (t + 1) = V 0 adj (t) + V 1 n (t)

Hier ein spezielles Beispiel für Z02: V02(t+1) = V01(t) + V12(t). Wenn die Annahme V0n(t) = V0nout(t) nicht gehalten wird, wird V0n(t+1) erheblich von dem abweichen, was erwartet wird. Eine Differenzabweichung oder ein Verhältnis von gemessenen zu vorhergesagten Werten kann verwendet werden, um eine Materialanhäufung oder einen Materialverlust zu signalisieren, der möglicherweise gemindert werden muss. Maßnahmen können auf Grundlage eines einzelnen Schwellenwerts oder Werts oder eines Musters ergriffen werden.Here is a special example for Z02: V02 (t + 1) = V01 (t) + V12 (t). If the assumption V0n (t) = V0nout (t) is not kept, V0n (t + 1) deviate significantly from what is expected. A difference in difference or a ratio of measured to predicted values can be used to signal a build-up or loss of material that may need to be mitigated. Actions can be taken based on a single threshold or value or pattern.

Es sollte erwähnt werden, dass die zuvor beschriebene Vorgehensweise in einer anderen Ausführungsform lediglich die Erntegutmenge in jeder der Messzonen basierend auf den Signalen der ersten Erfassungseinrichtung unter Berücksichtigung der Vorwärtsgeschwindigkeit des Erntevorsatzes 102 (wobei die Vorwärtsgeschwindigkeit mit einem beliebigen geeigneten Sensor erfasst werden kann, beispielsweise einem Sensor, der die Drehzahl der Erntemaschine 100 erfasst, oder einem Radarsensor, der mit dem Boden interagiert, oder wobei die Vorwärtsgeschwindigkeit des Erntevorsatzes 102 aus Antriebssignalen abgeleitet wird, die die Geschwindigkeit der Vorderräder der Erntemaschine 100 steuern) und der Querfördergeschwindigkeit der Förderer 114, 116 (wobei die Querfördergeschwindigkeit mit einem beliebigen geeigneten Sensor erfasst werden kann, beispielsweise einem Encoder Hallsensor, der die Drehzahl der Rollen 126 erfasst, oder einem Radarsensor, der mit der Oberfläche der Förderer 114, 166 interagiert, oder wobei die Querfördergeschwindigkeit aus Antriebssignalen abgeleitet wird, die die Geschwindigkeit der rollen 126 steuern) und gegebenenfalls der Rückwärtsfördergeschwindigkeit des Förderers 118 und des Schrägförderers 104 (die in einer der Querfördergeschwindigkeit entsprechenden Weise bestimmt werden kann), berechnen kann. Somit werden die erwarteten Erntegutmengen für die Messzonen Z01-Z08 berechnet und mit den entsprechenden Werten der zweiten Erfassungsanordnung verglichen. Die ECU 204 könnte auch die eingehende Erntegutmenge in jeder der Messzonen Z01 bis Z08 ableiten (wie in US 9 668 406 B2 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird) und sie mit den erwarteten Erntegutmengen vergleichen, die von den ersten Erfassungsanordnungen für jede Messzone Z01-Z08 erfasst werden.It should be mentioned that the procedure described above in another embodiment only the amount of crop in each of the measuring zones based on the signals of the first detection device taking into account the forward speed of the header 102 (where the forward speed can be detected by any suitable sensor, for example a sensor that measures the speed of the harvester 100 detected, or a radar sensor that interacts with the ground, or being the forward speed of the header 102 is derived from drive signals representing the speed of the front wheels of the harvester 100 control) and the cross conveyor speed of the conveyor 114 , 116 (The transverse conveying speed can be detected with any suitable sensor, for example an encoder Hall sensor, which measures the speed of the rollers 126 detected, or a radar sensor that matches the surface of the conveyor 114 , 166 interacts, or wherein the cross conveyor speed is derived from drive signals that roll the speed of the 126 control) and, if applicable, the conveyor's backward conveying speed 118 and the feeder 104 (which can be determined in a manner corresponding to the cross conveyor speed). Thus the expected crop quantities for the measuring zones Z01-Z08 calculated and compared with the corresponding values of the second detection arrangement. The ECU 204 could also be the incoming crop quantity in each of the measuring zones Z01 to Z08 derive (as in US 9 668 406 B2 described, the contents of which are hereby incorporated by reference) and compare them with the expected crop quantities, which are obtained from the first detection arrangements for each measuring zone Z01-Z08 be recorded.

5 ist ein Flussdiagramm für eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens, nach dem die ECU 204 arbeiten kann. Nach dem Start in Schritt 500 wird in Schritt 505 das in jeder Messzone vorhandene aktuelle Material durch die zweite Erfassungsanordnung zu einem Zeitpunkt t erfasst. Im nächsten Schritt 510 wird zur gleichen Zeit t die Menge an stehendem (oder im Falle von gelagertem Getreide, liegendem) Erntegut in einem Bereich vor dem Erntevorsatz 102 erfasst. Im nächsten Schritt 515 wird eine geschätzte zukünftige Erntegutmenge für jede Messzone auf Grundlage des Ergebnisses der Schritte 505 und 510 berechnet. Im folgenden Schritt 520 wird das in jeder Messzone vorhandene aktuelle Material durch die zweite Erfassungsanordnung zu einem Zeitpunkt t+1 erfasst. Im folgenden Schritt 525 wird eine Verteilungsmetrik auf Grundlage der Ergebnisse der Schritte 515 und 520 berechnet. Somit stellt diese Verteilungsmetrik mögliche Abweichungen zwischen erwarteten Erntegutmengen und erfassten Erntegutmengen über die Breite des Erntevorsatzes 102 dar. Beispiele für Verteilungsmetriken sind ohne Einschränkung ein Verhältnis wie erwartet/gemessen, differenziell erwartet - gemessen oder eine Klassifizierung mit Schwellenwerten wie hoch, ok, niedrig. Die Verteilungsmetrik wird beispielsweise im Schritt 530 analysiert, ob sie ein bestimmtes Fehlfunktionsmuster des Erntevorsatzes zu einem aktuellen Zeitpunkt oder über einen längeren Zeitraum darstellt, und im Schritt 535 wird überprüft, ob sie einem vorgegebenen Muster entspricht (das den normalerweise erwarteten Erntegutfluss im Erntevorsatz 102 einschließlich einer vorgegebenen Hysterese darstellt). Wenn dies zutrifft, wird Schritt 505 erneut ausgeführt und andernfalls Schritt 540, in dem der Bediener über die Benutzerschnittstelle 134 alarmiert wird und/oder ein entsprechendes Signal durch einen drahtlosen Kommunikationskanal an einen Maschinenführer gesendet wird und/oder eine georeferenzierte Protokollierung der Verteilungsmetriken stattfindet, die ein oder mehrere Bilder beinhalten kann. 5 10 is a flowchart for an exemplary embodiment of a method according to which the ECU 204 can work. After starting in step 500 will in step 505 the current material present in each measuring zone is detected by the second detection arrangement at a time t. In the next step 510 at the same time t the amount of standing (or in the case of stored grain, lying) crop in an area in front of the header 102 detected. In the next step 515 becomes an estimated future crop quantity for each measurement zone based on the result of the steps 505 and 510 calculated. In the next step 520 the current material present in each measuring zone is detected by the second detection arrangement at a time t + 1. In the next step 525 becomes a distribution metric based on the results of the steps 515 and 520 calculated. This distribution metric thus represents possible deviations between expected crop quantities and recorded crop quantities across the width of the header 102 Examples of distribution metrics are, without limitation, a ratio as expected / measured, differentially expected - measured or a classification with threshold values such as high, ok, low. The distribution metric is, for example, in the step 530 analyzes whether it represents a specific malfunction pattern of the header at a current point in time or over a longer period of time, and in step 535 a check is carried out to determine whether it corresponds to a predefined pattern (which corresponds to the normally expected crop flow in the header 102 including a predetermined hysteresis). If so, step will 505 executed again and otherwise step 540 where the operator through the user interface 134 is alerted and / or a corresponding signal is sent to a machine operator via a wireless communication channel and / or geo-referenced logging of the distribution metrics takes place, which may include one or more images.

Die Größen und Positionen der Messzonen Z01-Z08 können statisch in Anzahl und Größe oder dynamisch sein, insbesondere wenn die zweite Erfassungsbaugruppe eine Variation der Größe der Messzonen ermöglicht, was der Fall ist, wenn die zweite Erfassungsbaugruppe einen berührungslosen Sensor für das Erntegutvolumen im Erntevorsatz 102 beinhaltet, wie die Kameras 130 mit dem Bildverarbeitungssystem 132. Die Anzahl und Größe können aus verschiedenen Gründen variieren, die nicht auf die Art des Ernteguts, den Zustand des Erntegutstands (z. B. liegend oder nicht), das Vorhandensein von Erntegut über den gesamten Erntevorsatz oder die geschätzte Biomasse oder den geschätzten Ertrag des Ernteguts beschränkt sind.The sizes and positions of the measurement zones Z01-Z08 can be static in number and size or dynamic, especially if the second detection module allows a variation in the size of the measuring zones, which is the case if the second detection module is a contactless sensor for the crop volume in the header 102 involves how the cameras 130 with the image processing system 132 . The number and size can vary for various reasons, not depending on the type of crop, the condition of the crop (e.g. lying or not), the presence of crop over the entire header or the estimated biomass or the estimated yield of the crop are limited.

Das Intervall zwischen den Zeitpunkten t und t+1 kann fest sein oder variieren, basierend auf Bedingungen, die nicht auf die Erntegutart, den Zustand des Ernteguts (z. B. liegend oder nicht), die Vorwärtsgeschwindigkeit der Erntemaschine, das Erntegutvolumen oder die Massendurchsatz beschränkt sind.The interval between times t and t + 1 can be fixed or vary based on conditions that are not related to the crop type, the condition of the crop (e.g. lying or not), the forward speed of the harvester, the crop volume or the mass throughput are limited.

Die einfachste Abschätzung der Erntegutmenge in der jeweiligen Messzone ist die Summe von Erntegut aus der benachbarten Erntevorsatzmesszone und einer Erntegutzone vor der jeweiligen Messzone, was der Fall ist, wenn die Vorwärtslänge der Erntegutzone gleich der Breite der Messzone (die gleich der Breite der Erntegutzone ist) multipliziert mit der Vorwärtsgeschwindigkeit und dividiert durch die Fördergeschwindigkeit ist.The simplest estimate of the amount of crop in the respective measuring zone is the sum of the crop from the neighboring header measuring zone and a crop zone in front of the respective measuring zone, which is the case if the forward length of the crop zone is equal to the width of the measuring zone (the is equal to the width of the crop zone) multiplied by the forward speed and divided by the conveying speed.

In der Praxis kann Erntegut beim Ernten oder Fördern verdichtet werden. Somit können ein oder mehrere Koeffizienten, die die Kompressibilität des Ernteguts (wie Feuchtigkeit) darstellen, verwendet werden, um zu kompensieren, wenn das Materialvolumen in den Schritten 505 und 510 gemessen wird. Dieser eine oder diese mehreren Koeffizienten können durch einen geeigneten Sensor erfasst werden, wie etwa einen Feuchtigkeitssensor für das Erntegut im Schrägförderer 104, oder in dem RAM 206 in einer positionsbezogenen Weise gespeichert werden (gesammelt während einer vorherigen Ernte) und auf Grundlage der tatsächlichen Position der Erntemaschine 100 auf dem Feld abgerufen werden.In practice, crops can be compacted when harvesting or conveying. Thus, one or more coefficients that represent the compressibility of the crop (such as moisture) can be used to compensate for the volume of material in the steps 505 and 510 is measured. This one or more coefficients can be detected by a suitable sensor, such as a moisture sensor for the crop in the feeder 104 , or in RAM 206 stored in a positional manner (collected during a previous harvest) and based on the actual position of the harvester 100 be retrieved in the field.

In Schritt 540 kann die ECU 204 zusätzlich oder alternativ zu einer Warnung an den Bediener oder eine Aufsichtsperson konfiguriert sein, um automatisch Maßnahmen zu ergreifen, um das erkannte Problem zu beheben, indem ein Arbeitsparameter von mindestens einer von der Erntemaschine 100 und dem Erntevorsatz 102 geändert wird, einschließlich durch Ändern der Vorwärtsgeschwindigkeit der Erntemaschine, durch Ändern der Quergeschwindigkeit (Schnecke oder Förderband) des Erntevorsatzes, durch Ändern der Position der Haspel und durch Ändern des Haspelzinkeneingriffs des Erntevorsatzes im Falle eines erkannten Staus. Wenn sich beispielsweise Erntegut an der Vorderseite des Messers 112 ansammelt und nach unten fällt, wird die Haspel möglicherweise nicht in einer ausreichenden Höhe eingestellt, um Erntegut an den Querförderer abzugeben, und die Haspel sollte abgesenkt werden, oder das Messer 112 muss (im Falle eines ausfahrbaren Messers 112) ausgefahren werden, oder der Erntevorsatz 102 kann abgesenkt werden. In einigen Ausführungsbeispielen werden andere Sensoreingaben verwendet, um Ursachen und Lösungen zu vereindeutigen. In der Praxis kann das Erfassen und Reagieren als ein regelbasiertes System, Formeln, neuronales Netzwerk oder eine beliebige andere geeignete Art und Weise zum Analysieren von Sensordaten und zum Erzeugen eines oder mehrerer Signale, die ein oder mehrere Stellglieder steuern, implementiert sein. In diesem Zusammenhang wird auf die Offenbarungen der DE 10 2018 206 507 A1 und der indischen Patentanmeldung 201821013464 verwiesen, die beide hiermit durch Bezugnahme einbezogen werden.In step 540 can the ECU 204 In addition or as an alternative to a warning to the operator or a supervisor, it can be configured to automatically take measures to correct the detected problem by a working parameter of at least one of the harvester 100 and the header 102 is changed, including changing the forward speed of the harvester, changing the cross speed (auger or conveyor) of the header, changing the position of the reel, and changing the reel tine engagement of the header if a jam is detected. For example, if there is crop on the front of the knife 112 accumulates and falls down, the reel may not be set to a sufficient height to deliver crop to the cross conveyor, and the reel should be lowered, or the knife 112 must (in the case of an extendable knife 112 ) are extended, or the header 102 can be lowered. In some embodiments, other sensor inputs are used to clarify causes and solutions. In practice, the acquisition and response can be implemented as a rule-based system, formulas, neural network, or any other suitable way to analyze sensor data and generate one or more signals that control one or more actuators. In this connection, the revelations of the DE 10 2018 206 507 A1 and the Indian patent application 201821013464 referenced, both of which are hereby incorporated by reference.

Im hier verwendeten Sinne bedeutet „mindestens eines von A, B und C“ „A, B, C oder eine beliebige Kombination von A, B und C“.As used here, "at least one of A, B and C" means "A, B, C or any combination of A, B and C".

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016202627 A1 [0004]
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DE 102018206507 A1 [0041]
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Claims

Header monitoring system for assessing the performance of a header for harvesting crop from a field, the system comprising: A first sensing arrangement configured to sense a value representing an expected amount of crop within the header; A second sensing arrangement configured to sense a value that represents a crop quantity within the header; and An electronic control unit connected to the first detection arrangement and to the second detection arrangement, the electronic control unit being configured to: Calculate an expected amount of crop within the header based on a signal received by the first sensing arrangement; Calculate a sensed amount of crop within the header based on a signal received by the second sensing arrangement; Compare the calculated expected amount of crop within the header with the calculated amount of harvested crop within the header; and To provide an output signal indicating a malfunction of the header if the expected amount of crop within the header deviates from the detected amount of crop within the header by more than a threshold.

Header monitoring system according to Claim 1 wherein: the first sensing arrangement is further configured to sense values representing expected crop quantities within different zones across the width of the header; The second sensing arrangement is further configured to sense values representing crop quantities within different zones across the width of the header; and the electronic control unit is further configured to: calculate an expected amount of crop within a zone for a plurality of different zones of the header based on signals received from the first sensing arrangement; Calculate a sensed amount of crop within a zone for a plurality of different zones of the header based on signals received from the second sensing arrangement; Compare the calculated expected quantity with the calculated recorded quantity for the respective different zones; and provide an output signal indicating a malfunction of the header if the calculated expected amount of crop within at least one zone along the header deviates more than a threshold from the calculated detected amount of crop within that zone.

Header monitoring system according to Claim 1 wherein the electronic control unit is further configured to receive a ground speed signal regarding the ground speed of the header in a forward direction and a feed speed signal regarding the speed at which crop is fed through and / or from the header and the expected amount to calculate crop within the header based on the signal received by the first sensing arrangement, the ground speed signal and the feed speed signal.

Header monitoring system according to Claim 1 , wherein the first detection arrangement comprises at least one camera with an image processing system and / or a lidar system.

Header monitoring system according to Claim 1 , wherein the second detection arrangement comprises a sensor for detecting the weight and / or volume of the crop within the header.

Header monitoring system according to Claim 5 , wherein the electronic control unit is configured to calculate the weight of the crop or the volume of the crop based on a value of the crop detected by the second detection arrangement and based on at least one parameter, the at least one parameter in a memory saved or detected by a sensor.

Header monitoring system according to Claim 5 , wherein the electronic control unit is configured to calculate the weight of the crop or the volume of the crop based on a value of the crop that is detected by the first detection arrangement and based on at least one parameter, the at least one parameter in a memory saved or detected by a sensor.

Header monitoring after Claim 5 , wherein the second detection arrangement comprises a sensor for detecting at least one weight of crop on a conveyor and / or a sensor for detecting a torque for driving a conveyor that conveys crop in the header.

Header monitoring system according to Claim 2 , wherein the second detection arrangement is configured to detect crop quantities that are picked up in the different zones over the width of the header and / or crop quantities that are contained in the different zones over the width of the harvesting head.

Header monitoring system according to Claim 9 , wherein the electronic control unit is configured to compare the crop quantities that are expected in the different zones across the width of the header and that are detected by the first detection arrangement with the crop quantities that are picked up in the different zones across the width of the header and which are detected by the second detection arrangement.

Header monitoring system according to Claim 9 , wherein the electronic control unit is configured to integrate the expected crop quantities in the various zones across the width of the header, which are detected by the first detection arrangement across the width of the header, and to compare the integrated crop quantities with the crop quantities stored in the different zones are included across the width of the header and which are detected by the second detection device.

Header monitoring system according to Claim 9 , wherein the electronic control unit is configured to compare the crop quantities which are likely to be picked up in different zones over the width of the header and which are detected by the first detection arrangement, with respective parts of the crop material quantities which are in the different zones over the width of the Harvesting attachment are included and which are detected by the second detection arrangement which is assigned to the respective zones.

Header monitoring system according to Claim 1 , wherein the first detection arrangement and the second detection arrangement share at least one sensor.

Header monitoring system according to Claim 1 , wherein the electronic control unit is connected to a user interface and / or an actuator for setting a working parameter of the header and / or a harvesting machine that carries the header.

Header monitoring system according to Claim 1 , the system being included in a harvester.