DE112015002191T5

DE112015002191T5 - Erfassungsanwendung für optischen Datenstrom in landwirtschaftlichen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE112015002191T5
Application number: DE112015002191.4T
Authority: DE
Inventors: Edwin Ernest Wilson; Robert Leonard Jr. Nelson; David Anthony Fowler
Original assignee: Raven Industries Inc
Current assignee: Raven Industries Inc
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-02-09
Also published as: US9675000B2; WO2015171947A1; US20150319911A1

Abstract

Es werden ein System und Verfahren für Erfassungsanwendungen eines optischen Datenstroms in landwirtschaftlichen Fahrzeugen beschrieben. Mehrere digitale Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung können von einem Sensor erhalten werden, der an einem landwirtschaftlichen Gerät befestigt ist. Die mehreren digitalen Bilder können ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten, wobei das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen wurde. Eine Transformation eines Orientierungspunkts zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild kann identifiziert werden. Ein Grad von Bewegung für das landwirtschaftliche Gerät relativ zu einem Umgebungsziel kann berechnet werden auf der Grundlage der Transformation des Orientierungspunkts.

Description

BEANSPRUCHUNG DER PRIORITÄT
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 61/991 334, die am 9. Mai 2014 eingereicht wurde und die hier in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.
HINTERGRUND
Auf Bildern basierende Erleichterungen für landwirtschaftliche Anwendungen, wie das Navigieren landwirtschaftlicher Geräte (AEQ) wie ein landwirtschaftliches Fahrzeug (z.B. Traktor, Lastwagen, usw.) durch ein Feld, nehmen Bilder der landwirtschaftlichen Umgebung auf. Bei derartigen Anwendungen nimmt eine Kamera oder ein anderer Sensor, die/der an dem AEQ befestigt ist, elektronische Darstellungen (z.B. Bilder) der landwirtschaftlichen Umgebung (z.B. Feld, Hain, usw.) die hier als Bilder bezeichnet werden, auf. Diese Bilder werden dann als Eingangssignale in AEQ-Lenkmechanismen verwendet – um Lenkvariable für die Reihen (z.B. Feldfruchtreihen oder Furchen) navigierenden AEQ zu erhalten –, wodurch den AEQ ermöglicht wird, das Feld ohne menschliche Eingabe zu navigieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind, können gleiche Zahlen ähnliche Komponenten in verschiedenen Ansichten beschreiben. Gleiche Zahlen mit verschiedenem Buchstabensuffix können verschiedene Beispiele für ähnliche Komponenten darstellen. Die Zeichnungen illustrieren allgemein als beispielhaft, aber nicht als beschränkend, verschiedene Ausführungsbeispiele, die in dem vorliegenden Dokument diskutiert werden.
1 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Systems, das eine Erfassungsanwendung für einen optischen Datenstrom in landwirtschaftlichen Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel implementiert.
2A und 2B illustrieren eine Umgebung, in der Daten eines optischen Stroms gemäß einem Ausführungsbeispiel gesammelt und verwendet werden können.
3A bis 3C illustrieren eine Anzahl von Bewegungsbestimmungen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel über den beschriebenen Bewegungssensor erfolgen können.
4A und 4B illustrieren ein Beispiel für eine Implementwinkel- oder Biegemomentmessung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein Verfahren, das eine Erfassungsanwendung für einen optischen Datenstrom in landwirtschaftlichen Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel implementiert.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Maschine illustriert, bei der ein oder mehrere Ausführungsbeispiele implementiert werden können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Phasenkorrelationstechniken für optische Datenströme bei der Bildverarbeitung können bei elektronischen Darstellungen von Feldern (ERFs) (z.B. Bildern) verwendet werden, um die Bewegung eines AEQ zu messen, das sich in der landwirtschaftlichen Umgebung (z.B. einem Feld, Obstgarten usw.) in Beziehung zu einem Ziel bewegt. Die Messung der relativen Bewegung kann als ein Universalbewegungssensor verwendet werden, der beispielsweise Bilddaten verwendet, die bereits für andere Zwecke von dem AEQ aufgenommen wurden. Mehrere Beispiele für diesen Bewegungssensor können enthalten: einen Universalbewegungssensor, einen Bewegungssensor zum Erhalten von Koppelnavigationsfähigkeiten für ein automatisiertes Lenksystem, einen Implement(z.B. Kombinierer, Kultivator, Pflanzmaschine, usw.)-Winkelsensor, einen Reihenwendezähler und einen berührungslosen Biegungsmomentsensor in sich drehenden Wellen.
1 ist ein Blockschaltbild für ein Beispiel eines Systems 100, das eine Erfassungsanwendung für optische Datenströme in AEQen implementiert. Das System 100 enthält ein AEQ 120 und einen Sensor 125 (z.B. eine Kamera). Das System 100 kann auch eine Bildaufnahme-Steuervorrichtung 105 (z.B. kommunikativ mit dem Sensor 125 gekoppelt), einen Schaltungssatz 110 für optische Datenströme, und einen physischen Umgebungsbestimmungs-Schaltungssatz 115 enthalten. Die Bildaufnahme-Steuervorrichtung 105 kann den Sensor 125, der an dem AEQ 120 befestigt ist, enthalten. Die Bildaufnahme-Steuervorrichtung 105 kann angeordnet sein, um mehrere digitale Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung von dem Sensor 125 zu erhalten. Diese mehreren digitalen Bilder können ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten, wobei das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen ist.
Der Schaltungssatz 110 für einen optischen Datenstrom kann eine Transformation eines Orientierungspunkts zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild identifizieren, wobei der Orientierungspunkt für das erste Bild und das zweite Bild gemeinsam ist.
Der Schaltungssatz 115 für physische Umgebungsbestimmung kann einen Grad von Bewegung für das AEQ 120 relativ zu einem Ziel in der landwirtschaftlichen Umgebung auf der Grundlage der Transformation des Orientierungspunkts berechnen. Beispielsweise kann der Schaltungssatz 115 für physische Umgebungsbestimmung einen sich ändernden Winkel zwischen dem AEQ 120 und einem Ziel berechnen, um eine Translation des AEQ 120 zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild zu bestimmen, um zu bestimmen, wie weit sich das AEQ 120 bewegt hat. Der Grad der Bewegung kann relativ zu einem festen Ziel oder einem sich bewegenden Ziel sein. Ein festes Ziel ist mit Bezug auf die landwirtschaftliche Umgebung fixiert, wie ein Gebäude, eine Feldfruchtreihe usw. Ein sich bewegendes Ziel bewegt sich innerhalb der landwirtschaftlichen Umgebung, wie ein Fahrzeug, Tier, usw.
Bei einem Beispiel kann die Berechnung des Grads der Bewegung den Schaltungssatz 115 für physische Umgebung enthalten, der angeordnet ist, zumindest eine von Drehbewegung (z.B. Neigen, Gieren, Rollen), Skalierung oder zweidimensionale Translation des AEQ 120 relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung zu bestimmen. Der Grad von Bewegung kann ein Verlauf über dem Erdboden (COG) sein (d.h., eine zweidimensionale Translation des Objekts von einer ersten Position zu einer zweiten Position). COG kann einen Bewegungswinkel (d.h., eine Änderung in der Richtung, in der das Objekt zeigt) oder einen zurückgelegten Abstand enthalten.
Bei einem Beispiel kann der Sensor 125 an dem AEQ 120 mit einem statischen (z.B. nicht veränderbaren, festen, usw.) Abstand oder einem statischen Winkel relativ zu dem AEQ 120 befestigt sein. Das heißt, der Abstand und der Winkel sind unveränderlich zwischen dem Sensor 125 und dem AEQ 120, wenn sich das AEQ 120 bewegt (z.B. neigt, rollt, usw.). In einem Beispiel kann das System 100 einen Lenkeingabe-Schaltungssatz enthalten, der angeordnet ist, einen Spurwinkelfehler (TKE) oder einen Spurquerabstand (XTK) für eine AEQ-Lenklösung zu erhalten. In diesem Beispiel kann die landwirtschaftliche Umgebung eine Feldfruchtreihe enthalten, die das Ziel der Lenklösung ist (beispielsweise soll das AEQ 120 die Reihe entlang fahren). Der Lenkeingabe-Schaltungssatz kann angeordnet sein, aktualisierte TKE- oder XTK-Werte durch jeweiliges Modifizieren des vorhergehenden TKE- oder XTK-Abstands unter Verwendung von COG und des zurückgelegten Abstands zu erhalten. Bei einem Beispiel können, um Verarbeitungsressourcen effizienter zu nutzen, der TKE oder der XTK anhand der mehreren Bilder berechnet werden. Das heißt, dieselben Bilder können sowohl für die Lenklösung als auch das System 100 verwendet werden.
Der hier beschriebene Bewegungssensor kann für eine Anzahl von Anwendungen verwendet werden. Eine beispielhafte Anwendung ist das Einsetzen für einen primären Lenkmechanismus – wie den in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0254861 beschriebenen –, der für kurze Zeit nicht verfügbar ist. In einem Beispiel können der letzte TKE oder XTK als ein Wegpunkt verwendet werden. Der Sensor für relative Bewegung kann die Bewegung des Objekts mit Bezug auf den Erdboden messen, um beispielsweise die relative Bewegung des Objekts zu bestimmen. Diese relative Bewegung kann verwendet werden, um zusätzliche TKE- oder XTK-Werte zu liefern, wenn beispielsweise der primäre Lenkmechanismus aufgehört hat, diese Werte rechtzeitig zu liefern. In einem Beispiel bedeutet rechtzeitig zumindest jede Zehntelsekunde. In einem Beispiel können die ergänzenden TKE- oder XTK-Werte bestimmt werden durch Aufzeichnen einer Linie zwischen dem COG-Objektzentrum, Wiederberechnen des Winkels zwischen der Feldfruchtreihenmitte und der Linie, oder einfach Subtrahieren der Bewegungskomponente zu der gewünschten Reihe hin von dem letzten XTK. In einem Beispiel werden dieselben mehreren Bilder durch sowohl den primären Lenkmechanismus und diesen Bewegungssensor verwendet. Somit können zusätzliche Ressourceneffizienzen erhalten werden.
In einem Beispiel kann der Sensor 125 an der Längsachse des AEQ 120 befestigt und zu einer Oberfläche hin abgewinkelt sein, auf der sich der AEQ 120 bewegt, wie einem Feld. In diesem Beispiel ist der von dem Schaltungssatz 115 für physische Umgebung berechnete Grad der Bewegung die Neigung des AEQ 120. 3C illustriert ein derartiges Beispiel.
In einem Beispiel kann der Sensor 125 unter einem Winkel senkrecht zu der Längsachse des AEQ 120 befestigt sein. In diesem Beispiel ist der durch den Schaltungssatz 115 für physische Umgebung berechnete Grad der Bewegung das Rollen des AEQ 120. 3B illustriert ein derartiges Beispiel.
In einem Beispiel kann der Sensor 125 zwischen Fixierung oder Winkelpunkten variieren, um verschiedene Bewegungen des AEQ 120 zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen. Die 3A, 3B und 3C illustrieren jeweils AEQ-Bewegungen des Gierens, Rollens und Neigens.
In einem Beispiel kann die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthalten. In diesem Beispiel kann der von dem Schaltungssatz 115 für physische Umgebung berechnete Grad der AEQ-Bewegung einen Grad von Bewegung zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt enthalten. In einem Beispiel ist das Objekt ein Implement (z.B. Pflanzvorrichtung, Düngevorrichtung, Kombinierer, usw.). In diesem Beispiel kann das Implement an einem Befestigungspunkt an dem AEQ 120 befestigt sein. Auch kann in diesem Beispiel der von dem Schaltungssatz 115 für physische Umgebung berechnete Grad der Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ 120 und dem Implement an dem Fixierungspunkt sein. Ein derartiges Beispiel ist in 4A illustriert. In einem Beispiel ist der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung auch angeordnet zum Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ 120 befestigt. In diesem Beispiel wird die Verformung zwischen messbaren Änderungen in der Welle zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemessen. In einem Beispiel kann der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung zum Umwandeln der gemessenen Verformung in eine Biegungsmomentmessung angeordnet sein.
Bei einer beispielhaften Anwendung kann die Bewegung zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt eingeschränkt sein, so wie wenn das Objekt an dem AEQ 120 mit einem beschränkten Bereich von relativer Bewegung angebunden ist. Ein Traktor und ein Implement sind jeweilige Beispiele für das AEQ 120 und das Objekt, wo dies realisiert werden kann. Bei dieser Anwendung kann eine relative Bewegung zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt nützliche Informationen für beide Lenkanwendungen liefern, sowie hinsichtlich der Sicherheit oder des Besitzschutzes. Beispielsweise kann ein Winkel zwischen einer Mittellinie des Fixierungspunkts (z.B. Linie 420 in 4) und der Welle des Implements zu dem Fixierungspunkt (z.B. Linie 425) verwendet werden, um zu bestimmen, wie das Implement dem AEQ 120 nachfolgt. Diese Informationen können z.B. verwendet werden, um die Lenkberechnungen zu erweitern, um einen gewünschten Implementnachfolgewinkel für verschiedene Zwecke zu erhalten. Weiterhin kann der Winkel einer gemessenen Verformung in der Welle selbst Informationen liefern, um das Biegungsmoment der Welle zu bestimmen. Dies kann verwendet werden, um Menschen und Güter zu schützen, indem beispielsweise Wellenbrüche vermieden werden oder einfach eine genauere Benutzungsmessung für Wartungszwecke erhalten wird.
In einem Beispiel kann der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet sein, um einen Füllstand eines Behälters in der landwirtschaftlichen Umgebung zu messend. In dem Beispiel ist der obere Teil des Materials, das in dem Behälter abgelagert oder aus diesem entfernt wurde, das Objekt. Demgemäß ist in diesem Beispiel der von dem Schaltungssatz 115 für physische Umgebung berechnete Grad der Bewegung relativ zu dem Objekt (z.B. der obere Teil des Materials). Diese Bewegung ist relativ zu der Perspektive des an dem AEQ 120 befestigten Sensors 125, anstatt relativ zu der Bewegung des AEQ selbst in der Umgebung zu sein. In einem Beispiel enthält die Berechnung des Grads der Bewegung die Bestimmung eines Maßstabs des Objekts. Dieser Maßstab kann dann verwendet werden, um den Füllstand zu messen. Beispielsweise kann eine fixierte Perspektive des Sensors 125 die Szene bis zu einem Fluchtpunkt hin schrägstellen. Somit erscheint, je weiter die obere Seite des Materials entfernt ist, diese dem Sensor 125 umso kleiner. Der erfasste Bereich eines Bilds entsprechend der Oberseite des Materials kann skaliert werden, um einer Bezugsform angepasst zu sein (z.B. Umfang eines zylindrischen Behälters). Die Größe und das mögliche Vorzeichen dieser Skalierung kann mit der Vorkenntnis der Erfassungscharakteristiken des Sensors 125 anzeigen, wie voll der Behälter ist.
In einem Beispiel kann der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet sein, um den Grad der Bewegung zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt als Eingabe in eine Lenklösung zu verwenden, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt aufrecht zu erhalten. Beispielsweise kann das AEQ 120 in einem konstanten Abstand von einem anderen AEQ, das eine parallele Reihe navigiert, gehalten werden. In einem Beispiel ist der Grad der Bewegung zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt ein Winkel. Wenn beispielsweise der Winkel zwischen dem AEQ 120 und dem Objekt, einem anderen AEQ sich ändert und eine gerade Reihe navigiert wird, können die Größe und die Richtung der Änderung eine erforderliche Kurskorrektur für die Lenklösung liefern.
In einem Beispiel kann der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet sein, um eine Zielreihe zu erhalten. In diesem Beispiel enthält die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen zusammen mit der Zielreihe. Auch in diesem Beispiel ist die Bewegung des AEQ 120 relativ zu Reihen in den mehreren Reihen (z.B. bewegt sich das AEQ 120 parallel zu den Reihen). Schließlich ist in diesem Beispiel die Zielreihe verschieden von der Reihe, entlang der sich das AEQ gegenwärtig bewegt. Der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung kann angeordnet sein, um einen Anfang einer Wende zu der Zielreihe hin zu identifizieren. Der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung kann angeordnet sein, durch die Wende zu der Zielreihe hin zu navigieren, indem der berechnete Grad der Bewegung für das AEQ 120 relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung verwendet wird. Beispielsweise kann das Ziel die gewünschte Feldfruchtreihe nach einer Wende an dem Ende des Felds sein. So arbeiten Lenkanwendungen wie die in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0254861 beschriebene, innerhalb Reihen, aber können nicht außerhalb einer Reihe arbeiten. Einige Lenkanwendungen können einfach aufgrund von externer Störung versagen, wie Navigationslösungen auf der Grundlage von Satelliten oder Sendemasten. In diesen Beispielen kann der Bewegungssensor verwendet werden zum Erleichtern von Koppelnavigation durch Liefern von Informationen über relative Bewegung für das AEQ 120 ohne Eingabe von anderen Sensoren. Die Koppelnavigation kann verwendet werden, um zu der Zielreihe zu lenken, wenn das AEQ 120 das Ende des Felds erreicht hat. In einem Beispiel kann die Zielreihe automatisch bestimmt werden auf der Grundlage von Objektparametern wie dem Wenderadius des AEQ 120.
In einem Beispiel kann, um die Zielreihe zu erhalten, der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet sein, eine Breite eines Implementwendedurchmessers durch eine Reihenbreite zu teilen, um eine Reihenzahl zu bestimmen. In diesem Beispiel ist das Implement das AEQ 120 oder ist an dem AEQ 120 angebunden. Der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung kann angeordnet sein, eine Reihe auszuwählen, deren Reihenabstand äquivalent der Reihenzahl von der gegenwärtigen Reihe des AEQ 120 aus ist. In einem Beispiel ist der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet, eine Anzeige von einer Verwendung zu empfangen, dass eine Wende begonnen hat (z.B., um die Zielreihe festzustellen und das Lenkmanöver zu beginnen). In einem Beispiel ist der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet, zu bestimmen, dass die Wende begonnen hat, durch Empfangen einer Anzeige, dass das automatische Lenken außer Eingriff gebracht wurde. In diesem Beispiel kann das automatische Lenken unter der Steuerung eines anderen Systems sein, wie einer Satellitennavigation anstelle des Systems 100. In einem Beispiel ist der Schaltungssatz 115 für physische Umgebung angeordnet, eine letzte gute automatische Lenklösung an dem Anfang der Wende zu empfangen. Das heißt, das System 100 kann über Koppelnavigation zu der Zielreihe navigieren mit dem Vertrauen, dass das AEQ 120 an dem physischen Ort ist, von dem aus die Zielreihe ausgewählt wurde.
Die 2A und 2B illustrieren eine Umgebung 200, in der ein optischer Datenstrom gesammelt und verwendet werden kann. 2A ist eine Draufsicht und 2B ist eine Seitenansicht der Umgebung 200, enthaltend das AEQ 205 und den Sensor 215. Eine Feldfruchtreihe 220 ist eine gegenwärtige Feldfruchtreihe. Die Feldfruchtreihe 210 ist eine Zielfeldfruchtreihe für die vorbeschriebenen Wendetechniken.
Die 3A–3C illustrieren ein Beispiel 300 für eine Anzahl von Bewegungsbestimmungen, die über dem beschriebenen Bewegungssensor erfolgen können. 3A illustriert die Gierbewegung, 3B illustriert die Rollbewegung und 3C illustriert die Neigung des Objekts 305 und des befestigten Sensors 310. Jede von diesen sind berechenbare Grade der Bewegung von dem System 100 zu einem Ziel 315 in der Umgebung auf der Grundlage von beispielsweise dem sich verändernden Winkel zwischen dem Sensor 310, der an dem AEQ 305 befestigt ist, und dem Ziel 315.
Die 4A und 4B illustrieren ein Beispiel 400 für die Implementwinkel- oder Biegungsmomentmessung. 4A ist eine Draufsicht und 4B ist eine Seitenansicht des Beispiels 400. Das AEQ 405 ist an dem Implement 415 befestigt. Der Sensor 410 ist so positioniert, dass er die Erfassung 430 des Implements 415 mit der Linie 425 der Welle und einer Linie 420, die sich von dem Fixierungspunkt rückwärts erstrecken, erfasst. In einem Beispiel ist die Linie 425 in dem Sensor 410 markiert, um die Prüfung der Abweichung 430 zu erleichtern.
5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für ein Verfahren, das eine Erfassungsanwendung für einen optischen Datenstrom in AEQen implementiert. Die Operationen des Verfahrens 500 werden mit Berechnungshardware durchgeführt, wie denjenigen Komponenten, die vorstehend mit Bezug auf 1 oder nachfolgend mit Bezug auf 6 beschrieben sind.
Bei der Operation 505 können mehrere digitale Bilder einer Umgebung eines Objekts (z.B. eines AEQ) von einem an dem Objekt befestigten Sensor erhalten werden. Die mehreren digitalen Bilder enthalten ein erstes Bild und ein zweites Bild, wobei das zweite Bild nach dem ersten Bild aufgenommen wird.
Bei der Operation 510 kann eine Translation von Orientierungspunkten, die dem ersten und dem zweiten Bild gemeinsam sind, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild identifiziert werden. Die Identifizierung von Orientierungspunkten kann verschiedene Formen annehmen, einschließlich Bildregistrierungstechniken, Farbe, Helligkeit oder andere Typen von Bilderkennungstechniken.
Bei der Operation 515 kann ein Grad von Bewegung für das Objekt relativ zu einem Ziel in der Umgebung auf der Grundlage der Translation der Orientierungspunkte berechnet werden.
In einem Beispiel kann die Berechnung des Grads der Bewegung das Berechnen von zumindest einer von einer Drehung, einer Skalierung oder einer zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu dem Ziel enthalten. In einem Beispiel ist der Sensor mit einem statischen Abstand und einem statischen Winkel relativ zu dem Objekt befestigt. In diesem Beispiel sind der statische Abstand und Winkel mit Bezug auf das Objekt nicht veränderlich, wenn sich das Objekt bewegt. In diesem Beispiel ist der Grad der Bewegung ein Verlauf über dem Erdboden (COG) und der auf eine ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das Objekt bewegt, angewendete Abstand, wobei die COG und der Abstand anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu dem Ziel bestimmt werden.
In einem Beispiel ist der Sensor an der Längsachse des Objekts befestigt und zu einer Oberfläche, auf der sich das Objekt bewegt, hin abgewinkelt. In diesem Beispiel ist der Grad der Bewegung die Objektneigung relativ zu der Oberfläche. In einem Beispiel ist der Sensor mit einem Winkel senkrecht zu der Längsachse des Objekts befestigt. In diesem Beispiel ist der Grad der Bewegung eine Rollbewegung des Objekts relativ zu einer Oberfläche, auf der sich das Objekt bewegt.
In einem Beispiel ist das Ziel ein zweites Objekt, das an dem ersten Objekt an einem Befestigungspunkt befestigt ist. In diesem Beispiel ist der Grad der Bewegung ein Winkel zwischen dem Objekt und dem zweiten Objekt. In einem Beispiel ist das zweite Objekt ein Implement wie ein Kultivator, eine Pflanzmaschine, ein Düngersteuer usw.
In einem Beispiel kann eine Verformung einer Welle zwischen dem Objekt und dem zweiten Objekt gemessen werden. Die Verformung kann in eine Biegungsmomentmessung umgewandelt werden. Beispielsweise kann bei gegebenen physischen Eigenschaften der Welle, enthaltend Punkte des angebrachten Implements, bestimmt werden, welche Kraft die beobachtete Verformung erzeugt.
In einem Beispiel kann das Ziel die Oberfläche eines Materials sein, das in einem Behälter aufgenommen ist. In diesem Beispiel ist der Grad der Bewegung relativ zu der Oberfläche. Somit kann unter Verwendung des Maßstabs beispielsweise eine Füllrate oder eine Gesamtfüllmenge bestimmt werden.
In einem Beispiel kann sich das Ziel innerhalb der Umgebung bewegen, und der Grad der Bewegung ist ein Differenzial, das als Eingabe in eine Lenklösung verwendet wird, um einen konstanten Abstand zwischen dem Objekt und dem Ziel aufrechtzuerhalten.
Bei der zusätzlichen Operation 520 können ein Spurwinkelfehler und XTK für eine Erntefahrzeug-Lenklösung erhalten werden. Das Objekt ist das Erntefahrzeug und das Ziel ist eine Feldfruchtreihe, die das Objekt der Lenklösung ist. In einem Beispiel werden der Spurwinkelfehler und der XTK anhand von aus den mehreren Bildern genommenen Bildern berechnet.
Bei der zusätzlichen Operation 525 können aktualisierte Spurwinkelfehler- und XTK-Werte erhalten werden durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des XTK unter Verwendung der COG und des Abstands von Operation 515.
Bei der zusätzlichen Operation 530 kann das Ziel eine Zielreihe sein. In einem Beispiel kann die Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthalten. In einem Beispiel ist die Objektbewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen und die Zielreihe ist verschieden von der gegenwärtigen Reihe. In diesem Beispiel kann der Beginn einer Wende identifiziert werden. In diesem Beispiel kann zu der Zielreihe navigiert werden durch das Objekt mittels der Wende über den Grad der Bewegung. Dies kann als eine Koppelnavigation operieren als Alternative zu Lenklösungen, die beispielsweise nicht außerhalb der Reihen operieren. In diesem Beispiel kann ein Modell der Umgebung aufrechterhalten werden. Die Position des Objekts in dem Modell kann durch die Parameter des Grads der Bewegungen aktualisiert werden.
In einem Beispiel kann das Erhalten der Zielreihe das Teilen einer Breite eines Implements durch eine Reihenbreite, um eine Reihenzahl zu bestimmen, enthalten. In diesem Beispiel ist das Implement das Objekt oder an dem Objekt befestigt. Dann kann eine Reihe, die ein Reihenabstand äquivalent der Reihenzahl von der gegenwärtigen Reihe des Objekts ist, als die Zielreihe ausgewählt werden. Auf diese Weise wird ein automatischer Reihenzähler implementiert. Dies kann verwendet werden, um das Ziel für die vorstehend beschriebene Wende am Ende der Reihe zu bestimmen. In einem Beispiel kann das Erhalten der Zielreihe das Empfangen einer Identifizierung der Zielreihe von einem Benutzer über eine Benutzerschnittstelle enthalten. In einem Beispiel enthält das Identifizieren des Beginnens der Wende das Empfangen einer Anzeige von einem Benutzer, dass eine Wende begonnen hat. In einem Beispiel enthält das Identifizieren des Beginns der Wende das Empfangen einer Anzeige, dass das automatische Lenken außer Eingriff ist. Bei einem Beispiel enthält das Identifizieren des Beginns der Wende das Empfangen einer letzten guten automatischen Lenklösung.
6 illustriert ein Blockschaltbild einer beispielhaften Maschine 600, bei der irgendeine oder mehrere der hier diskutierten Techniken (z.B. Verfahrensweisen) durchgeführt werden können. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann die Maschine 600 als eine alleinstehende Vorrichtung operieren oder kann mit anderen Maschinen verbunden (z.B. vernetzt) sein. In einer vernetzten Anordnung kann die Maschine 600 in der Kapazität einer Servermaschine, einer Kundenmaschine oder in einem Server-Kunden-Netzumfeld operieren. In einem Beispiel kann die Maschine 600 als eine gleichwertige Maschine in einem Peer-to-Peer(P2P)-Netzumfeld (oder anders verteilt) wirken. Die Maschine 600 kann ein Personal Computer (PC), ein Tablet-PC, eine Set-Top-Box (STB), ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Mobiltelefon, eine Netzanwendung, ein Netzrouter, Schalter oder Brücke oder irgendeine Maschine sein, die in der Lage ist, Befehle auszuführen (aufeinanderfolgend oder in anderer Weise), die von dieser Maschine durchzuführende Aktionen spezifizieren. Weiterhin soll, während nur eine einzelne Maschine illustriert ist, der Begriff "Maschine" jede Sammlung von Maschinen enthalten, die individuell oder gemeinsam einen Satz (oder mehrere Sätze) von Befehlen ausführen, um eines oder mehrere der hier diskutierten Verfahren durchzuführen, wie Cloudcomputing, Software als ein Service (SaaS) oder Computerclusterkonfigurationen.
Hier beschriebene Beispiele können enthalten oder operieren durch Logik oder eine Anzahl von Komponenten oder Mechanismen. Schaltungssätze sind eine Sammlung von Schaltungen, die in greifbaren Dingen implementiert sind, die Hardware enthalten (z.B. einfache Schaltungen, Tore, Logik, usw.). Schaltungssatzmitgliedschaft kann zeitlich flexibel sein und einer Hardwarevariabilität unterliegen. Schaltungssätze enthalten Mitglieder, die, allein oder kombiniert, spezifische Operationen durchführen können, wenn sie in Betrieb sind. In einem Beispiel kann die Hardware des Schaltungssatzes unveränderlich gestaltet sein, um eine spezifische Operation durchzuführen (z.B. fest verdrahtet). In einem Beispiel kann die Hardware des Schaltungssatzes variabel verbundene physische Komponenten enthalten (z.B. Ausführungseinheiten, Transistoren, einfache Schaltungen, usw.), enthaltend ein computerlesbares Medium, das physisch modifiziert ist (z.B. magnetisch, elektrisch, bewegbare Anordnung von unveränderlichen Masseteilchen usw.), um Befehle der spezifischen Operation zu codieren. Durch Verbinden der physischen Komponenten werden die zugrunde liegenden elektrischen Eigenschaften einer Hardwarekomponente geändert, beispielsweise aus einem Isolator in einen Leiter oder umgekehrt. Die Befehle ermöglichen eingebetteter Hardware (z.B. den Ausführungseinheiten oder einem Lademechanismus), Teile der als Hardware ausgebildeten Schaltung über die variablen Verbindungen zu schaffen, um Teile der spezifischen Operation durchzuführen, wenn sie in Betrieb ist. Demgemäß ist das computerlesbare Medium kommunikativ mit anderen Komponenten des Schaltungssatzteils gekoppelt, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist. In einem Beispiel kann jedes der physischen Komponenten in mehr als einem Teil von mehr als einem Schaltungssatz verwendet werden. Beispielsweise können Ausführungseinheiten im Betrieb in einer ersten Schaltung eines ersten Schaltungssatzes zu einem Zeitpunkt verwendet werden und durch eine zweite Schaltung in dem ersten Schaltungssatz wiederverwendet werden, oder durch eine dritte Schaltung in einem zweiten Schaltungssatz zu einer verschiedenen Zeit.
Die Maschine (z.B. ein Computersystem) 600 kann einen Hardwareprozessor 602 (z.B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen Hardwareprozessorkern oder irgendeine Kombination hiervon), einen Hauptspeicher 604 und einen statischen Speicher 606 enthalten, von denen einige oder alle über eine Zwischenverbindung (z.B. Bus) 608 miteinander kommunizieren können. Die Maschine 600 kann weiterhin eine Anzeigeeinheit 610, eine alphanumerische Eingabevorrichtung 612 (z.B. eine Tastatur) und eine Benutzerschnittstellen(UI)-Navigationsvorrichtung 614 (z.B. eine Maus) enthalten. In einem Beispiel können die Anzeigeeinheit 610, die Eingabevorrichtung 612 und die UI-Navigationsvorrichtung 614 eine Touchscreenanzeige sein. Die Maschine 600 kann zusätzlich eine Speichervorrichtung (z.B. Laufwerkeinheit) 616, eine Signalerzeugungsvorrichtung 618 (z.B. einen Lautsprecher), eine Netzschnittstellenvorrichtung 620 und einen oder mehrere Sensoren 621 wie einen Sensor eines globalen Positionierungssystems (GPS), Kompass, Beschleunigungsmesser oder anderen Sensor enthalten. Die Maschine 600 kann eine Ausgabe-Steuervorrichtung 628 enthalten, wie eine serielle (z.B. serieller Universalbus (USB)), parallele oder in anderer Weise verdrahtete oder drahtlose (z.B. Infrarot (IR), Nahfeldkommunikation (NFC) usw.) Verbindung zum Kommunizieren mit oder Steuern von einer oder mehreren peripheren Vorrichtungen (z.B. Drucker, Kartenleser, usw.).
Die Speichervorrichtung 616 kann ein maschinenlesbares Medium 622 enthalten, in welchem einer oder mehrere Sätze von Datenstrukturen oder Befehlen 624 (z.B. Software), die von irgendeiner oder mehreren der hier beschriebenen Techniken oder Funktionen verwendet werden, gespeichert sind. Die Befehle 624 können sich auch vollständig oder zumindest teilweise innerhalb des Hauptspeichers 604, innerhalb des statischen Speichers 606 oder innerhalb des Hardwareprozessors 602 während ihrer Ausführung durch die Maschine 600 befinden. In einem Beispiel kann einer oder jede Kombination von dem Hardwareprozessor 602, dem Hauptspeicher 604, dem statischen Speicher 606 oder der Speichervorrichtung 616 maschinenlesbare Medien bilden.
Während das maschinenlesbare Medium 622 als ein einzelnes Medium illustriert ist, kann der Begriff "maschinenlesbares Medium" ein einzelnes Medium oder mehrere Medien (z.B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder assoziierte Cachespeicher und Server) enthalten, die konfiguriert sind zum Speichern des einen oder der mehreren Befehle 624.
Der Begriff "maschinenlesbares Medium" kann jedes Medium enthalten, das in der Lage ist, Befehle für die Ausführung durch die Maschine 600 zu speichern, zu codieren oder zu tragen, und das bewirkt, dass die Maschine 600 irgendeine oder mehrere der Techniken der vorliegenden Offenbarung durchführt, oder das in der Lage ist, Datenstrukturen, die durch derartige Befehle verwendet werden oder mit diesen assoziiert sind, zu speichern, zu codieren oder zu tragen. Nicht beschränkende Beispiele für maschinenlesbare Medien können Festkörperspeicher sowie optische und magnetische Medien enthalten. In einem Beispiel weist ein maschinenlesbares Medium eine Vielzahl von Teilchen mit unveränderlicher (z.B. Rest-)Masse auf. Demgemäß sind maschinenlesbare Massemedien nicht sich fortpflanzende vorübergehende Signale. Spezifische Beispiele für maschinenlesbare Massemedien können enthalten: nichtflüchtige Speicher wie Halbleiter-Speichervorrichtungen (z.B. elektrisch programmierbare Festwertspeicher (EPROM), elektrisch löschbare programmierbare Festwertspeicher (EEPROM)) und Flashspeichervorrichtungen; magnetische Scheiben wie interne Hartplatten und entfernbare Scheiben, magnetooptische Scheiben; und CD-ROM- und DVD-ROM-Scheiben.
Die Befehle 624 können weiterhin über ein Kommunikationsnetz 626 übertragen oder empfangen werden, wobei ein Übertragungsmedium über die Netzschnittstellenvorrichtung 620 unter Verwendung von irgendeinem von einer Anzahl von Übertragungsprotokollen (z.B. Rahmenweiterleitung, Internetprotokoll (IP), Übertragungssteuerprotokoll (TCP), Benutzerdatagrammprotokoll (UDP), Hypertext-Übertragungsprotokoll (HTTP), usw.) benutzt wird. Beispielhafte Kommunikationsnetze können ein lokales Netz (LAN), ein weiträumiges Netz (WAN), ein Paketdaten-Netz (z.B. das Internet), ein Mobiltelefonnetz (z.B. Mobiltelefonnetze), konventionelle Fernsprechnetze (POTS) und Funkdatennetze (z.B. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11, Familie von Standards, die als Wi-Fi^® bekannt sind, IEEE 802.16, Familie von Standards, die als WiMax^® bekannt sind), IEEE 802.15.4, Familie von Standards, Peer-to-Peer(P2P)-Netze, unter anderen enthalten. In einem Beispiel kann die Netzschnittstellenvorrichtung 620 eine oder mehrere physische Buchsen (z.B. Ethernet-, Koaxial- oder Telefonbuchsen) oder eine oder mehrere Antennen zum Verbinden mit dem Kommunikationsnetz 626 enthalten. In einem Beispiel kann die Netzschnittstellenvorrichtung 620 mehrere Antennen zur Funkkommunikation unter Verwendung von Techniken mit zumindest einer mit einem einzelnen Eingang und mehreren Ausgängen (SIMO), mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) oder mehreren Eingängen und einem Ausgang (MISO) enthalten. Der Begriff "Übertragungsmedium" soll jedes immaterielle Medium enthalten, das in der Lage ist, Befehle für die Ausführung durch die Maschine 600 zu speichern, zu codieren oder zu tragen, und enthält digitale oder analoge Kommunikationssignale oder ein anderes immaterielles Medium zum Erleichtern der Kommunikation derartiger Software.
Zusätzliche Bemerkungen und Beispiele
Beispiel 1 enthält einen Gegenstand (wie eine Vorrichtung, einen Apparat oder eine Maschine), welcher aufweist: eine Bilderfassungssteuerung zum Erhalten mehrerer digitaler Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung von einem Sensor, der an einem landwirtschaftlichen Gerät (AEQ) befestigt ist, wobei die mehreren digitalen Bilder ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten und das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen wird; einen Schaltungssatz für einen optischen Datenstrom zum Identifizieren einer Transformation von Orientierungspunkten zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild, wobei die Orientierungspunkte dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemeinsam sind; und einen Schaltungssatz für physische Umgebung zum Berechnen eines Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu einem Umgebungsziel auf der Grundlage der Transformation der Orientierungspunkte.
Im Beispiel 2 kann der Gegenstand des Beispiels 1 enthalten, dass die Berechnung des Grads der Bewegung den Schaltungssatz für physische Umgebung zum Bestimmen von zumindest einer von der Drehung, der Skalierung oder der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der Umgebung enthält.
Im den Beispiel 3 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 2 enthalten, dass der Sensor mit einem statischen Abstand und statischen Winkel relativ zu dem AEQ befestigt ist, wobei der statische Abstand und statische Winkel unveränderlich mit Bezug auf das AEQ ist, wenn sich das AEQ bewegt, und dass der Grad der Bewegung ein Verlauf über dem Erdboden (COG) ist und der auf die ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, angewendet wird, die COG und der Abstand anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu dem Ausführungsbeispiel bestimmt werden.
In dem Beispiel 4 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 3 einen Lenkeingabe-Schaltungssatz enthalten zum Erhalten eines Spurwinkelfehlers und eines Spurquerabstands für eine AEQ-Lösung, wobei die landwirtschaftliche Umgebung eine Feldfruchtreihe enthält, die ein Ziel der Lenklösung ist; und aktualisierte Spurwinkelfehler- und Spurquerabstandswerte erhalten durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des Spurquerabstands unter Verwendung der COG und des Abstands.
Im Beispiel 5 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 4 enthalten, dass der Spurwinkelfehler und der Querspurenabstand anhand von Bildern, die aus den mehreren Bildern genommen wurden, berechnet werden.
In dem Beispiel 6 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 5 enthalten, dass der Sensor an der Längsachse des AEQ befestigt ist und zu einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, hin abgewinkelt ist, und dass der Grad der Bewegung die AEQ-Neigung relativ zu der Oberfläche ist.
In dem Beispiel 7 kann der Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6 enthalten, dass der Sensor mit einem Winkel senkrecht zu der Längsachse des AEQ befestigt ist, wobei der Grad der Bewegung eine AEQ-Rollbewegung relativ zu einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, ist.
In dem Beispiel 8 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 7 enthalten, dass die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthält und dass das Berechnen des Grads der Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung das Bestimmen eines Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt enthält.
Im Beispiel 9 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 8 enthalten, dass das Objekt ein Implement ist, dass das Implement an dem AEQ an einem Befestigungspunkt befestigt ist, und dass der Grad der Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ und dem Implement an dem Befestigungspunkt ist.
In dem Beispiel 10 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 9 enthalten, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ befestigt, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild; und zum Umwandeln der Verformung in eine Biegungsmomentmessung.
In dem Beispiel 11 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 10 enthalten, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Messen eines Füllstands eines Behälters in der Umgebung, wobei die obere Oberfläche des den Behälter füllenden Materials das Objekt ist, und wobei der Grad der Bewegung relativ zu dem Objekt ist.
In dem Beispiel 12 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 11 enthalten, dass die Berechnung des Grads der Bewegung den Schaltungssatz für physische Umgebung zum Bestimmen eines Maßstabs des Objekts enthält, und dass das Messen des Füllstands des Behälters in der Umgebung die Verwendung des Maßstabs enthält.
In dem Beispiel 13 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 12 enthalten, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zur Verwendung des Grads der Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt als Eingabe in eine Lenklösung, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ und dem Objekt aufrechtzuerhalten.
In dem Beispiel 14 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 13 enthalten, dass der Grad der Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt ein Winkel ist.
In dem Beispiel 15 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 14 enthalten, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum: Erhalten einer Zielreihe, wobei die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthält, wobei die AEQ-Bewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen ist, und wobei die Zielreihe verschieden von einer Reihe in den mehreren Lücken ist, entlang der sich das AEQ gegenwärtig bewegt; Identifizieren eines Beginns einer Wende zu der Zielreihe hin; und Navigieren zu der Zielreihe durch die Wende über den berechneten Grad von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.
In dem Beispiel 16 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 15 enthalten, dass das Erhalten der Zielreihe enthält, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Teilen einer Breite eines Implements durch eine Reihenbreite, um eine Reihenzahl zu bestimmen, wobei das Implement das AEQ ist oder an dem AEQ befestigt ist; und Auswählen einer Reihe, deren Reihenabstand von einer gegenwärtigen Reihe des AEQ gleich der Reihenzahl ist.
In dem Beispiel 17 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 16 enthalten, dass das Erhalten der Zielreihe enthalten kann, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Empfangen einer Identifizierung der Zielreihe von einem Benutzer über eine Benutzerschnittstelle.
In dem Beispiel 18 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 17 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende enthält, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Empfangen einer Anzeige von einem Benutzer, dass eine Wende begonnen hat.
In dem Beispiel 19 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 18 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende enthält, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Empfangen einer Anzeige, dass das automatische Lenken außer Eingriff ist.
In dem Beispiel 20 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 19 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende enthält, dass der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen zum Empfangen einer letzten guten automatischen Lenklösung.
Das Beispiel 21 enthält oder kann wahlweise mit dem Gegenstand nach einem der Beispiele 1 bis 20 kombiniert werden, um einen Gegenstand (wie ein Verfahren, Mittel zum Durchführen von Maßnahmen, maschinenlesbares Medium enthaltend Befehle, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, bewirken, dass die Maschine Maßnahmen durchführt, oder eine Vorrichtung zum Durchführen) zu enthalten, aufweisend: Erhalten mehrerer digitaler Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung von einem Sensor, der an einem landwirtschaftlichen Gerät (AEQ) befestigt ist, wobei die mehreren digitalen Bilder ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten und das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen wurde; Identifizieren einer Transformation von Orientierungspunkten zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild, wobei die Orientierungspunkte dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemeinsam sind; und Berechnen eines Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu einem Umgebungsziel auf der Grundlage der Transformation der Orientierungspunkte.
In dem Beispiel 22 kann der Gegenstand des Beispiels 21 enthalten, dass das Berechnen des Grads der Bewegung das Bestimmen von zumindest einer von einer Drehung, einer Skalierung oder einer zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der Umgebung enthält.
In dem Beispiel 23 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 oder 22 enthalten, dass der Sensor mit einem statischen Abstand und einem statischen Winkel relativ zu dem AEQ befestigt ist, wobei der statische Abstand und der statische Winkel mit Bezug zu dem AEQ unveränderlich sind, wenn sich das AEQ bewegt, und dass der Grad der Bewegung ein Verlauf über dem Erdboden (COG) und der Abstand, der auf eine ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, angewendet sind, wobei die COG und der Abstand bestimmt sind anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der Umgebung.
In dem Beispiel 24 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 23 enthalten, dass ein Spurwinkelfehler und ein Spurquerabstand für eine AEQ-Lösung erhalten werden, wobei die landwirtschaftliche Umgebung eine Feldfruchtreihe enthält, die ein Ziel der Lenklösung ist; und das Vorsehen aktualisierter Spurwinkelfehler- und Spurquerabstandswerte durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des Querspurenabstands unter Verwendung der COG und des Abstands.
In dem Beispiel 25 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 24 enthalten, dass der Spurwinkelfehler und der Spurquerabstand anhand von Bildern, die aus den mehreren Bildern genommen wurden, berechnet wird.
In dem Beispiel 26 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 25 enthalten, dass der Sensor an der Längsachse des AEQ befestigt und zu einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, hin abgewinkelt ist, und dass der Grad der Bewegung die AEQ-Neigung relativ zu der Oberfläche ist.
In dem Beispiel 27 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 26 enthalten, dass der Sensor mit einem Winkel senkrecht zu der Längsachse des AEQ befestigt ist, und dass der Grad der Bewegung die AEQ-Rollbewegung relativ zu einer Oberfläche ist, auf der sich das AEQ bewegt.
In dem Beispiel 28 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 27 enthalten, dass die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthält, und dass das Berechnen des Grads der Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung das Bestimmen eines Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt enthält.
In dem Beispiel 29 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 28 enthalten, dass das Objekt ein Implement ist, wobei das Implement an einem Befestigungspunkt an dem AEQ befestigt ist, und dass der Grad der Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ und dem Implement an dem Befestigungspunkt ist.
In dem Beispiel 30 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 29 das Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ befestigt, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild und das Umwandeln der Verformung in eine Biegungsmomentmessung enthalten.
In dem Beispiel 31 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 30 das Messen eines Füllstands in der Umgebung enthalten, wobei die obere Oberfläche des den Behälter füllenden Materials das Objekt ist und der Grad der Bewegung relativ zu dem Objekt ist.
In dem Beispiel 32 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 31 enthalten, dass das Berechnen des Grads der Bewegung das Bestimmen eines Maßstabs des Objekts enthält, und dass das Messen des Füllstands des Behälters in der Umgebung die Verwendung des Maßstabs enthält.
In dem Beispiel 33 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 32 die Verwendung des Grads der Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt als Eingabe in die Lenklösung enthalten, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ und dem Objekt aufrechtzuerhalten.
In dem Beispiel 34 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 33 enthalten, dass der Grad der Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt ein Winkel ist.
In dem Beispiel 35 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 34 das Erhalten einer Zielreihe enthalten, wobei die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthält, wobei die AEQ-Bewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen ist, und wobei die Zielreihe eine andere als eine Reihe in den mehreren Reihen ist, entlang der sich das AEQ gegenwärtig bewegt; das Identifizieren eines Beginns einer Wende zu der Zielreihe hin; und das Navigieren zu der Zielreihe durch die Wende über den berechneten Grad der Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.
In dem Beispiel 36 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 35 enthalten, dass das Erhalten der Zielreihe enthält: Teilen einer Breite eines Implements durch eine Reihenbreite zum Bestimmen einer Reihenzahl, wobei das Implement das AEQ ist oder an dem AEQ befestigt ist; und Auswählen einer Reihe, die einen Reihenabstand von einer gegenwärtigen Reihe des AEQ äquivalent der Reihenzahl hat.
In dem Beispiel 37 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 36 enthalten, dass das Erhalten der Zielreihe das Empfangen einer Identifizierung der Zielreihe von einem Benutzer über eine Benutzerschnittstelle enthält.
In dem Beispiel 38 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 37 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende das Empfangen einer Anzeige von einem Benutzer, dass eine Wende begonnen hat, enthalten.
In dem Beispiel 39 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 38 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende das Empfangen einer Anzeige, dass das automatische Lenken außer Eingriff gebracht wurde, enthält.
In dem Beispiel 40 kann der Gegenstand nach einem der Beispiele 21 bis 39 enthalten, dass das Identifizieren des Beginns der Wende das Empfangen einer letzten guten automatischen Lenklösung enthält.
Die vorstehende detaillierte Beschreibung enthält Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen im Wege der Illustration spezifische Ausführungsbeispiele, die praktiziert werden können. Diese Ausführungsbeispiele werden hier auch als "Beispiele" bezeichnet. Derartige Beispiele können Elemente zusätzlich zu denjenigen, die gezeigt oder beschrieben sind, enthalten. Jedoch berücksichtigen die vorliegenden Erfinder auch Beispiele, in denen nur derartige Elemente, die gezeigt oder beschrieben sind, vorgesehen sind. Darüber hinaus berücksichtigen die vorliegenden Erfinder auch Beispiele, die jegliche Kombination oder Permutation von solchen Elementen verwenden, die gezeigt oder beschrieben sind (oder einen oder mehrere Aspekte hiervon), entweder mit Bezug auf ein bestimmtes Beispiel (oder einen oder mehrere Aspekte hiervon), oder mit Bezug auf andere Beispiele (oder einen oder mehrere Aspekte hiervon), die hier gezeigt oder beschrieben sind.
Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentdokumente, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, werden hier in ihrer Gesamtheit so einbezogen, als ob sie individuell einbezogen wären. In dem Fall von widersprüchlichen Verwendungen zwischen diesem Dokument und solchen Dokumenten, die derart einbezogen sind, ist die Verwendung in dem einbezogenen Dokument als ergänzend zu der dieses Dokuments zu betrachten; für nicht vereinbare Widersprüche ist die Verwendung in diesem Dokument bestimmend.
In diesem Dokument wird der Begriff "ein" so verwendet, wie es in Patentdokumenten üblich ist, um eins oder mehrere als eins einzuschließen, unabhängig von jeglichen anderen Fällen oder Verwendungen von "zumindest eins" oder "eins oder mehrere". In diesem Dokument wird der Begriff "oder" verwendet, um sich auf ein nichtausschließliches Oder zu beziehen, derart, dass "A oder B" enthält: "A, aber nicht B", "B, aber nicht A" und "A und B", sofern nichts anderes angezeigt wird. In den angefügten Ansprüchen werden die Begriffe "enthaltend" und "in denen" verwendet als die englischen Äquivalente der jeweiligen Begriffe "aufweisend" und "worin". Auch sind in den folgenden Ansprüchen die Begriffe "enthaltend" und "aufweisend" nicht abschließend, d.h., ein System, eine Vorrichtung, ein Gegenstand oder ein Prozess, die Elemente zusätzlich zu den nach einem derartigen Begriff in einem Anspruch aufgeführten Elementen enthalten, werden noch als in den Bereich dieses Anspruchs fallend angesehen. Darüber hinaus werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe "erste", "zweite" und "dritte" usw. lediglich als Kennzeichen verwendet und es ist nicht beabsichtigt, ihren Objekten numerische Anforderungen aufzuerlegen.
Die vorstehende Beschreibung soll veranschaulichend und nicht beschränkend sein. Beispielsweise können die vorbeschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte hiervon) miteinander kombiniert verwendet werden. Andere Ausführungsbeispiele können von einem Fachmann verwendet werden nach der Betrachtung der vorstehenden Beschreibung. Die Zusammenfassung dient dazu, dem Leser zu ermöglichen, schnell die Natur der technischen Offenbarung festzustellen und sie ist mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht zum Auslegen oder Beschränken des Bereichs oder der Bedeutung der Ansprüche zu verwenden ist. Auch können in der vorstehenden detaillierten Beschreibung verschiedene Merkmale miteinander gruppiert werden, um die Offenbarung zusammenzufassen. Dies sollte nicht dahin ausgelegt werden, dass beabsichtigt ist, dass ein nicht beanspruchtes offenbartes Merkmal wesentlich für irgendeinen Anspruch ist. Stattdessen kann der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen eines bestimmten offenbarten Ausführungsbeispiels liegen. Somit sind die folgenden Anspruche hierdurch in die detaillierte Beschreibung einbezogen, wobei jeder Anspruch als ein getrenntes Ausführungsbeispiel für sich selbst steht. Der Bereich der Ausführungsbeispiele sollte mit Bezug auf die angefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollständigen Bereich von Äquivalenten, zu denen derartige Ansprüche berechtigt sind.

Claims

System zur Anwendung der Erfassung eines optischen Datenstroms für landwirtschaftliche Fahrzeuge, welches System aufweist: eine Bildaufnahme-Steuervorrichtung zum Erhalten mehrerer digitaler Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung von einem Sensor, der an einem landwirtschaftlichen Gerät (AEQ) befestigt ist, wobei die mehreren digitalen Bilder ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten und das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen wurde; einen Schaltungssatz für den optischen Datenstrom zum Identifizieren einer Transformation eines Orientierungspunkts zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild, wobei der Orientierungspunkt dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemeinsam ist; und einen Schaltungssatz für physische Umgebung, um einen Grad von Bewegung für das AEQ relativ zu einem Umgebungsziel auf der Grundlage der Transformation des Orientierungspunkts zu berechnen.
System nach Anspruch 1, bei dem das Berechnen des Grads von Bewegung den Schaltungssatz für physische Umgebung zum Bestimmen von zumindest einer von einer Drehung, einer Skalierung oder einer zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung enthält.
System nach Anspruch 2, bei dem der Sensor mit einem statischen Abstand und einem statischen Winkel relativ zu dem AEQ befestigt ist, wobei der statische Abstand und Winkel unveränderlich mit Bezug auf das AEQ sind, wenn sich das AEQ bewegt, und bei dem der Grad von Bewegung einen Verlauf über dem Erdboden (COG) und ein Abstand, der auf eine ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, angewendet wird, sind, wobei die COG und der Abstand bestimmt sind anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.
System nach Anspruch 3, aufweisend einen Schaltungssatz für Lenkeingabe zum: Erhalten eines Spurwinkelfehlers und eines Spurquerabstands für eine AEQ-Lenklösung, wobei die landwirtschaftliche Umgebung eine Feldfruchtreihe enthält, die ein Ziel der Lenklösung ist; und Erhalten aktualisierter Spurwinkelfehler- und Spurquerabstandswerte durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des Spurquerabstands unter Verwendung der COG und des Abstands.
System nach Anspruch 1, bei dem die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthält, und bei dem das Berechnen des Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung das Bestimmen eines Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt enthält.
System nach Anspruch 5, bei dem das Objekt ein Implement ist, wobei das Implement an einem Befestigungspunkt an dem AEQ befestigt ist, und bei dem der Grad von Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ und dem Implement an dem Befestigungspunkt ist, wobei der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum: Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ befestigt, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild für den Grad von Bewegung; und Umwandeln der Verformung in eine Biegungsmomentmessung.
System nach Anspruch 5, bei dem der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum Verwenden des Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt als Eingabe in eine Lenklösung, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ und dem Objekt aufrechtzuerhalten.
System nach Anspruch 1, bei dem der Schaltungssatz für physische Umgebung vorgesehen ist zum: Erhalten einer Zielreihe, wobei die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthält, wobei die AEQ-Bewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen ist, und wobei die Zielreihe eine andere als eine Reihe in den mehreren Reihen ist, entlang derer sich das AEQ gegenwärtig bewegt; Identifizieren eines Beginns einer Wende zu der Zielreihe hin; und Navigieren zu der Zielreihe durch die Wende über den berechneten Grad von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.
Durch eine Hardwareschaltung implementiertes Verfahren, welches aufweist: Erhalten mehrerer digitaler Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung anhand eines Sensors, der an einem landwirtschaftlichen Gerät (AEQ) befestigt ist, wobei die mehreren digitalen Bilder ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten, und das zweite Bild nachfolgend dem ersten Bild aufgenommen wurde; Identifizieren einer Transformation eines Orientierungspunkts zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild, wobei der Orientierungspunkt dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemeinsam ist; und Berechnen eines Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu einem Umgebungsziel auf der Grundlage der Transformation des Orientierungspunkts.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Berechnen des Grads von Bewegung das Bestimmen von zumindest einer von einer Drehung, einer Skalierung oder einer zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung enthält.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Sensor mit einem statischen Abstand und einem statischen Winkel relativ zu dem AEQ befestigt ist, der statische Abstand und Winkel unveränderlich mit Bezug auf das AEQ sind, wenn sich das AEQ bewegt, und bei dem der Grad von Bewegung ein Verlauf über dem Erdboden (COG) und der auf eine ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt angeordnet ist, sind, wobei der COG und der Abstand anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung bestimmt sind.
Verfahren nach Anspruch 11, welches aufweist: Erhalten eines Spurwinkelfehlers und eines Spurquerabstands für eine AEQ-Lenklösung, wobei die landwirtschaftliche Umgebung eine Erntereihe enthält, die ein Ziel der Lenklösung ist; und Erhalten aktualisierter Spurwinkelfehler- und Spurquerabstandswerte durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des Spurquerabstands unter Verwendung des COG und des Abstands.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthält, und bei dem das Berechnung des Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung das Bestimmen eines Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Objekt ein Implement ist, wobei das Implement an einem Befestigungspunkt an dem AEQ befestigt ist, und wobei der Grad von Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ und dem Implement an dem Befestigungspunkt ist, welches Verfahren weiterhin aufweist: Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ befestigt, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild anhand des Grads von Bewegung; und Umwandeln der Verformung in eine Biegungsmomentmessung.
Verfahren nach Anspruch 13, aufweisend die Verwendung des Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt als Eingabe in eine Lenklösung, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ und dem Objekt aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 9, welches aufweist: Erhalten einer Zielreihe, wobei die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthält, wobei die AEQ-Bewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen ist, und wobei die Zielreihe eine andere als eine Reihe in den mehreren Reihen, entlang der sich das AEQ gegenwärtig bewegt, ist; Identifizieren eines Beginns einer Wende zu der Zielreihe hin; und Navigieren zu der Zielreihe hin durch die Wende über den berechneten Grad von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.
Satz von nichtvorübergehenden maschinenlesbaren Medien enthaltend Befehle, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, bewirken, dass die Maschine eine Operation durchführt, aufweisend: Erhalten mehrerer digitaler Bilder einer landwirtschaftlichen Umgebung von einem Sensor, der an einem landwirtschaftlichen Gerät (AEQ) befestigt ist, wobei die mehreren digitalen Bilder ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten, und das zweite Bild dem ersten Bild nachfolgend aufgenommen wurde; Identifizieren einer Transformation eines Orientierungspunkts zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild, wobei der Orientierungspunkt dem ersten Bild und dem zweiten Bild gemeinsam ist; und Berechnen eines Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu einem Umgebungsziel auf der Grundlage der Transformation des Orientierungspunkts.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 17, bei dem das Berechnen des Grads von Bewegung das Bestimmen von zumindest einer von einer Drehung, einer Skalierung oder einer zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung enthält.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 18, bei dem der Sensor mit einem statischen Abstand und einem statischen Winkel relativ zu dem AEQ befestigt ist, wobei der statische Abstand und Winkel unveränderlich mit Bezug auf das AEQ sind, wenn sich das AEQ bewegt, und wobei der Grad von Bewegung ein Verlauf über dem Erdboden (COG) und ein Abstand, der auf eine ebene Darstellung einer Oberfläche, auf der sich das AEQ bewegt, angewendet wird, sind, wobei der COG und der Abstand anhand der Drehung, des Maßstabs und der zweidimensionalen Translation des Objekts relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung bestimmt sind.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 19, bei dem die Operationen weiterhin aufweisen: Erhalten eines Spurwinkelfehlers und eines Spurquerabstands für eine AEQ-Lenklösung, wobei die landwirtschaftliche Umgebung eine Feldfruchtreihe enthält, die ein Ziel der Lenklösung ist; und Erhalten aktualisierter Spurwinkelfehler- und Spurquerabstandswerte durch Modifizieren des Spurwinkelfehlers und des Spurquerabstands unter Verwendung des COG und des Abstands.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 17, bei dem die landwirtschaftliche Umgebung ein Objekt enthält, und bei dem das Berechnen des Grads von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung das Bestimmen des Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt enthält.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 21, bei dem das Objekt ein Implement ist, wobei das Implement an einem Befestigungspunkt an dem AEQ befestigt ist, und wobei der Grad von Bewegung ein Winkel zwischen dem AEQ und dem Implement an dem Befestigungspunkt ist, welche Operationen weiterhin aufweisen: Messen einer Verformung einer Welle, die das Implement an dem AEQ befestigt, zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild anhand des Grads von Bewegung; und Umwandeln der Verformung in eine Biegungsmomentmessung.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 21, bei dem die Operationen weiterhin das Verwenden des Grads von Bewegung zwischen dem AEQ und dem Objekt als Eingabe in eine Lenklösung, um einen konstanten Abstand zwischen dem AEQ und dem Objekt aufrechtzuerhalten, aufweisen.
Satz von maschinenlesbaren Medien nach Anspruch 17, bei dem die Operationen weiterhin aufweisen: Erhalten einer Zielreihe, wobei die landwirtschaftliche Umgebung mehrere Reihen enthaltend die Zielreihe enthält, wobei die AEQ-Bewegung relativ zu Reihen in den mehreren Reihen ist und wobei die Zielreihe eine andere als eine Reihe in den mehreren Reihen, entlang der sich das AEQ gegenwärtig bewegt, ist; Identifizieren eines Beginns einer Wende zu der Zielreihe hin; und Navigieren zu der Zielreihe durch die Wende über den berechneten Grad von Bewegung für das AEQ relativ zu der landwirtschaftlichen Umgebung.