SE1950658A1

SE1950658A1 - Agricultural implements and procedure for determining the operating condition of an agricultural implement

Info

Publication number: SE1950658A1
Application number: SE1950658A
Authority: SE
Inventors: Emil Gustafsson; Fredrik Gustafsson; Jacob Mourad
Original assignee: Vaederstad Holding Ab
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-12-05

Abstract

Föreliggande uppfinning härrör sig till ett förfarande och lantbruksredskap (1) för bestämning av tillstånd hos åtminstone en del (2, 10, 11, 12, 13, 14) av lantbruksredskapet, varvid lantbruksredskapet omfattar åtminstone en rörelsesensor (22, 23), och en styrenhet (17, 21) anordnad att ta emot och bearbeta signaler från rörelsesensorn. Förfarandet omfattar att varje åtminstone en rörelsesensor avger en rörelsedatasignal, och att i styrenheten estimera tillståndet hos nämnda del av lantbruksredskapet genom att filtrera rörelsedatasignalerna från varje åtminstone en rörelsesensor medelst ett Kalmanfilter.The present invention relates to a method and agricultural implement (1) for determining the condition of at least a part (2, 10, 11, 12, 13, 14) of the agricultural implement, the agricultural implement comprising at least one motion sensor (22, 23), and a control unit (17, 21) arranged to receive and process signals from the motion sensor. The method comprises that each at least one motion sensor emits a motion data signal, and in the control unit estimating the state of said part of the agricultural implement by filtering the motion data signals from each at least one motion sensor by means of a Kalman filter.

Description

LANTBRUKSREDSKAP OCH FÖRFARANDE FÖR BESTÄMNING AVRÖRELSETILLSTÅND HOS ETT LANTBRUKSREDSKAP Tekniskt omräde Detta dokument avser ett förfarande för bestämning av ettIantbruksredskaps rörelsetillständ. Med rörelsetillständ avses härrörelsehastighet, rörelseriktning, vinkelhastighet, orientering och/eller positionhos Iantbruksredskapet eller en del därav. AGRICULTURAL EQUIPMENT AND PROCEDURE FOR DETERMINING THE STATE OF MOTION OF AN AGRICULTURAL TOOL Technical area This document concerns a procedure for determining the state of motion of an agricultural implement. Movement state refers to the speed of movement, direction of movement, angular velocity, orientation and/or position of the implement or a part thereof.

Dokumentet avser även ett Iantbruksredskap i vilket förfarandetimplementeras.The document also refers to an Iantbruk tool in which the procedure is implemented.

BakgrundDet finns en mängd situationer där det är önskvärt att känna till ett Iantbruksredskaps rörelsetillständ. Som ett första exempel kan nämnas attnär ett ekipage omfattande en sämaskin svänger, kommer utsädesmängdenper längdenhet att öka vid den del av Iantbruksredskapet som befinner signärmast innerkurva och minska vid den del av Iantbruksredskapet sombefinner sig närmast ytterkurva. Genom att känna till hur mycket ekipagetsvänger, kan ovanstäende effekt pä utsädesmängd per längdenhet korrigerasgenom att en utmatningstakt justeras. Detta kan åstadkommas genom attutmatningstakten gradvis minskas hos de radenheter som ligger mellan encentrumlinje och innerkurvan hos Iantbruksredskapet samt gradvis ökas hosde radenheter som ligger mellan centrumlinjen och ytterkurvan.Background There are a number of situations where it is desirable to know the state of motion of an industrial tool. As a first example, it can be mentioned that when a rig comprising a seeding machine turns, the amount of seed per unit of length will increase at the part of the Iantbruk tool that is closest to the inner curve and decrease at the part of the Iantbruk tool that is closest to the outer curve. By knowing how much the equipment swings, the above effect on seed quantity per unit length can be corrected by adjusting an output rate. This can be achieved by gradually reducing the output rate for the row units that lie between the center line and the inner curve of the Iantbruksredaset and gradually increasing it for the row units that lie between the center line and the outer curve.

I SE536166C2 visas ett förfarande för styrning av Iantbruksredskap,där i sidled ätskilda hastighetssensorer används som grund för att bedömaom, och hur mycket, Iantbruksredskapet svänger.In SE536166C2, a method for controlling Iantbruk gear is shown, where laterally spaced speed sensors are used as a basis for assessing whether, and how much, the Iantbruk gear swings.

En annan situation där det är önskvärt att känna tilllantbruksredskapets rörelseriktning och orientering är närlantbruksredskapets längdriktning avviker frän dragfordonets längdriktning tillföljd av att marken lutar i sidled eller till följd av att lantbruksredskapetskraftpäverkan frän marken är större pä dess ena sida än pä dess andra sida.Another situation where it is desirable to know the direction of movement and orientation of the agricultural implement is when the longitudinal direction of the agricultural implement deviates from the longitudinal direction of the towing vehicle as a result of the ground sloping sideways or as a result of the agricultural implement's force impact from the ground being greater on one side of it than on its other side.

SE541211C2 visar ett förfarande för styrning av lantbruksredskap, däravvikelse mellan längdriktningarna detekteras och kompenseras för.SE541211C2 shows a method for controlling agricultural implements, wherein deviation between longitudinal directions is detected and compensated for.

Ytterligare en situation där det är önskvärt att känna till inbördesorientering hos delar av ett lantbruksredskap är när höjdvariationer hosmarkytan ger upphov till olika normalkrafter på olika delar hoslantbruksredskapet, vilket kan påverka arbetsdjup eller sådjup.Another situation where it is desirable to know the mutual orientation of parts of an agricultural implement is when height variations at the ground surface give rise to different normal forces on different parts of the agricultural implement, which can affect working depth or sowing depth.

SE1550989-6 visar ett förfarande för styrning av lantbruksredskap, dären serie av orienteringsvärden utnyttjas för att beräkna inbördeslägesförhållande mellan relativt varandra rörliga delar av lantbruksredskapet. Ännu en situation där det är önskvärt att känna till inbördes orienteringhos delar av ett lantbruksredskap är när lantbruksredskapet skall fällas mellanexempelvis transportläge och arbetsläge, eller mellan arbetsläge ochvändläge.SE1550989-6 shows a method for controlling agricultural implements, in which the series of orientation values is used to calculate the mutual position relationship between relative to each other movable parts of the agricultural implement. Another situation where it is desirable to know the mutual orientation of parts of an agricultural implement is when the agricultural implement must be folded between, for example, transport position and work position, or between work position and reverse position.

Gemensamt för ovanstående kända lösningar är att de kräverinstallation av särskilda sensorer, vilket ökar kostnaden hoslantbruksredskapet.Common to the above known solutions is that they require the installation of special sensors, which increases the cost of the agricultural implement.

Det vore således önskvärt att åstadkomma ett förfarande förbestämning av ett lantbruksredskaps rörelsetillstånd, vilket kanimplementeras till betydligt lägre kostnad.It would thus be desirable to create a procedure for determining the operating condition of an agricultural implement, which can be implemented at a significantly lower cost.

SammanfattningEtt ändamål med detta dokument är att åstadkomma ett koncept för bestämning av ett lantbruksredskaps rörelsetillstånd, såsom rörelsehastighet,rörelseriktning, orientering och/eller position hos lantbruksredskapet eller endel därav, vilket kan implementeras till lägre kostnad än kända lösningar, menändå ge åtminstone tillräckligt god noggrannhet.SummaryOne purpose of this document is to achieve a concept for determining the movement state of an agricultural implement, such as movement speed, direction of movement, orientation and/or position of the agricultural implement or part thereof, which can be implemented at a lower cost than known solutions, but still provide at least sufficiently good accuracy.

Uppfinningen definieras av bifogade självständiga patentkrav.Utföringsformer framgår av de osjälvständiga patentkraven, av den följandebeskrivningen samt av de bifogade ritningarna.The invention is defined by the attached independent patent claims. Embodiments appear from the independent patent claims, from the following description and from the attached drawings.

Enligt en första aspekt av uppfinning anges ett förfarande förbestämning av tillstånd hos åtminstone en del av ett lantbruksredskap, varvidlantbruksredskapet omfattar åtminstone en rörelsesensor, och en styrenhetanordnad att ta emot och bearbeta signaler från rörelsesensorn. Förfarandet omfattar att varje åtminstone en rörelsesensor avger en rörelsedatasignal,och att i styrenheten estimera tillståndet hos nämnda del avIantbruksredskapet genom att filtrera rörelsedatasignalerna från varjeåtminstone en rörelsesensor medelst ett Kalmanfilter.According to a first aspect of the invention, a method is specified for determining the condition of at least part of an agricultural implement, wherein the agricultural implement comprises at least one motion sensor, and a control unit arranged to receive and process signals from the motion sensor. The method comprises that each at least one motion sensor emits a motion data signal, and to estimate in the control unit the state of said part of the utility tool by filtering the motion data signals from each at least one motion sensor by means of a Kalman filter.

Genom att utnyttja ett förfarande enligt föreliggande uppfinning, där entillståndsestimering av rörelsedatasignalerna från rörelsesensorerna utförsmed ett Kalmanfilter, kan hög noggrannhet i fastställandet av tillståndet hosen del av Iantbruksredskapet åstadkommas utan att det krävs dyraprecisionssensorer för att detektera rörelse hos nämnda del avIantbruksredskapet. Kalmanfiltret gör att en mätning av rörelsesensorn medlåg signalkvalité, hög brusnivå, ändå kan ge ett tillförlitligt och korrekt resultat.Det gör att enklare och billigare sensorer kan användas. Vidare innebärtillståndsestimeringen med ett Kalmanfilter att mätningen av en rörelse intemåste ske exakt vid den punkt på Iantbruksredskapet för vilken man villfastställa ett tillstånd för. Istället kan en estimering av tillståndet för en viss delav Iantbruksredskapet baseras på en eller flera mätningar av rörelsesensorerpå andra delar eller vid andra punkter av Iantbruksredskapet. Det kan göra attinte bara billigare utan även färre antal sensorer kan behövas. Tillståndet hosen del av Iantbruksredskapet kan vara ett rörelsetillstånd, eller en position,hos nämnda del. Det estimerade tillståndet kan vidare vara ett rörelsetillståndeller position i förhållande till en eller flera andra delar av Iantbruksredskapet.Nämnda tillstånd hos en del av Iantbruksredskapet där rörelsesensorn äranordnad kan vara en rörelseriktning, en vinkelhastighet, en vridning, enrelativ orientering, ett relativt rörelseavstånd och/eller en rörelsehastighet hosnämnda del.By using a method according to the present invention, where a state estimation of the motion data signals from the motion sensors is performed with a Kalman filter, high accuracy in determining the state of part of the utility tool can be achieved without requiring expensive precision sensors to detect movement of said part of the utility tool. The Kalman filter means that a measurement of the motion sensor with low signal quality, high noise level, can still give a reliable and correct result. This means that simpler and cheaper sensors can be used. Furthermore, the condition estimation with a Kalman filter means that the measurement of a movement does not have to take place exactly at the point on the Iantbruk gear for which one wants to determine a condition. Instead, an estimation of the condition of a certain part of the Industrial Equipment can be based on one or more measurements of motion sensors on other parts or at other points of the Industrial Equipment. This can make it not only cheaper, but also fewer sensors may be needed. The condition of part of the Iantbruk tool can be a movement condition, or a position, of said part. The estimated state can further be a movement state or position in relation to one or more other parts of the Iantbruk gear. Said state of a part of the Iantbruk tool where the motion sensor is arranged can be a movement direction, an angular velocity, a rotation, a relative orientation, a relative movement distance and/or a speed of movement of said part.

Ett Kalmanfilter är en algoritm som ger en optimal estimering baseratpå en rörelsemodell för att dödräkna systemets dynamik, och ensensormodell för att relatera inkommande signaler från sensor till systemet.På så sätt kan man använda modellerna för att åstadkomma en estimering avtillstånd i systemet som inte går att mäta, eller av annan anledning inte kanmätas, direkt. I en utföringsform kan ett så kallat utökad Kalmanfilter(Extended Kalman filter) användas.A Kalman filter is an algorithm that provides an optimal estimation based on a movement model to calculate the dynamics of the system, and a sensor model to relate incoming signals from the sensor to the system. In this way, the models can be used to achieve an estimation of the state of the system that cannot be measure, or for other reasons cannot be measured, directly. In one embodiment, a so-called extended Kalman filter can be used.

Rörelsemodellen kan beskriva dynamiken hos filtrets tillstånd. Iföreliggande uppfinning kan exempelvis en rörelsemodell som beskrivs i[Guan Zhai, Huadong Meng, Xiqin Wang; "A constant speed changing rateand contant turn rate model for maneuvering target tracking"; Sensors(Basel), 2014] användas. I nämnda rörelsemodell kan även rörelsehastighetoch vinkelhastighet läggas till. Rörelsemodellen kan modellera rörelser hoslantbruksredskapet, såsom rörelse med konstant hastighet, acceleration ochsvängar.The motion model can describe the dynamics of the filter's state. In the present invention, for example, a motion model described in [Guan Zhai, Huadong Meng, Xiqin Wang; "A constant speed changing rate and constant turn rate model for maneuvering target tracking"; Sensors(Basel), 2014] be used. In the mentioned movement model, movement velocity and angular velocity can also be added. The movement model can model movements of the agricultural implement, such as movement at a constant speed, acceleration and turns.

I en utföringsform kan rörelsesensorn vara integrerad medstyrenheten. Exempelvis kan rörelsesensorn vara anordnad i samma höljesom styrenheten. Alternativt kan rörelsesensorn vara anordnad på sammakretskort som styrenheten, eller integrerad i samma chip som styrenheten. Ien utföringsform där lantbruksredskapet omfattar ett flertal rörelsesensorerkan vardera rörelsesensor vara integrerad med en respektive styrenhet.In one embodiment, the motion sensor can be integrated with the control unit. For example, the motion sensor can be arranged in the same housing as the control unit. Alternatively, the motion sensor can be arranged on the same circuit board as the control unit, or integrated into the same chip as the control unit. In one embodiment where the agricultural tool comprises a number of motion sensors, each motion sensor can be integrated with a respective control unit.

I en utföringsform kan styrenheten vara en central styrenhet, ochförfarandet kan omfatta att i den centrala styrenheten mottarörelsedatasignaler för varje åtminstone en rörelsesensor och i den centralastyrenheten estimera tillståndet hos en del av lantbruksredskapet genom attfiltrera rörelsedatasignalerna medelst ett Kalmanfilter.In one embodiment, the control unit can be a central control unit, and the method can include receiving in the central control unit movement data signals for each at least one movement sensor and in the central control unit estimating the condition of a part of the agricultural implement by filtering the movement data signals by means of a Kalman filter.

Den centrala styrenheten kan vara anpassad att vara kommunikativtansluten till var och en av rörelsesensorerna, och därigenom mottarörelsedatasignaler. Tillståndsestimeringen av rörelsedatasignalerna avstyrenheten kan användas av styrenheten för att dels bestämma tillståndethos en del av lantbruksredskapet där en eller flera av rörelsesensorerna somstyrenheten mottagit rörelsedatasignaler ifrån kan vara anordnade, och delsför att jämföra olika delars tillstånd i förhållande till varandra. Estimeringen avtillståndet hos en eller flera delar av lantbruksredskapet kan göras för en ellerflera delar på vilka rörelsesensorer är anordnade. Alternativt görsestimeringen på en annan del av lantbruksredskapet, baserat pårörelsedatasignaler från en eller flera rörelsesensorer. Rörelsesensorn kanvara anordnad, i åtminstone någon riktning, fixerad relativt delen avlantbruksredskapet för vilken ett tillstånd estimeras. Exempelvis kanrörelsesensorn, om den inte är anordnad direkt på delen av lantbruksredskapet för vilken tillståndsestimering utförs, vara anordnad rörligrelativt nämnda del längs eller runt x-axeln och y-axeln, men fixerad relativtnämnda del längs eller runt z-axeln.The central control unit can be adapted to be communicatively connected to each of the motion sensors, thereby receiving motion data signals. The state estimation of the movement data signals from the control unit can be used by the control unit to partly determine the state ethos of a part of the agricultural implement where one or more of the movement sensors from which the control unit has received movement data signals can be arranged, and partly to compare the state of different parts in relation to each other. The estimation of the condition of one or more parts of the agricultural implement can be made for one or more parts on which motion sensors are arranged. Alternatively, the estimation is done on another part of the agricultural implement, based on movement data signals from one or more movement sensors. The movement sensor can be arranged, in at least some direction, fixed relative to the part of the agricultural implement for which a condition is estimated. For example, the motion sensor, if it is not arranged directly on the part of the agricultural implement for which condition estimation is performed, can be arranged movable relative to said part along or around the x-axis and y-axis, but fixed relative to said part along or around the z-axis.

I en utföringsform kan styrenheten vara en lokal styrenhet anordnad påen del av lantbruksredskapet, och förfarandet kan omfatta att i den lokalastyrenheten estimera tillståndet hos nämnda del av lantbruksredskapetgenom att filtrera rörelsedatasignalerna medelst ett Kalmanfilter.In one embodiment, the control unit can be a local control unit arranged on a part of the agricultural implement, and the method can include estimating in the local control unit the state of said part of the agricultural implement by filtering the movement data signals by means of a Kalman filter.

Genom att i den lokala styrenheten utföra tillståndsestimeringen kandelens tillstånd där den lokala styrenheten är anordnad estimeras lokalt direktpå den aktuella delen. Om lantbruksredskapet omfattar ett flertal lokalastyrenheter anordnade på olika delar av lantbruksredskapet kan vardera lokalstyrenhet omfatta att i förfarandet utföra en estimering av tillståndet hosrespektive del av lantbruksredskapet baserat på rörelsedatasignaler från denlokala styrenhetens rörelsesensor. Om lantbruksredskapet är en såmaskinkan den lokala styrenheten vara anordnad pä en radenhet och direkt i denlokala styrenheten både estimera radenhetens tillstånd samt baserat därpåstyra en såanordning i radenheten.By performing the state estimation in the local control unit, the state of the candle where the local control unit is arranged is estimated locally directly on the part in question. If the agricultural implement comprises a number of local control units arranged on different parts of the agricultural implement, each local control unit can include in the procedure performing an estimation of the state of the respective part of the agricultural implement based on motion data signals from the local control unit's motion sensor. If the agricultural implement is a sowing machine, the local control unit can be arranged on a row unit and directly in the local control unit both estimate the state of the row unit and based on that control a sowing device in the row unit.

I en utföringsform kan lantbruksredskapet vidare omfatta en centralrörelsesensor och förfarandet kan omfatta att nämnda centrala rörelsesensoravger en central rörelsedatasignal, och förfarandet kan vidare omfatta stegetattjämföra det estimerade tillståndet hos nämnda åtminstone en del avlantbruksredskapet med den centrala rörelsesignalen.In one embodiment, the agricultural implement may further comprise a central motion sensor and the method may comprise that said central motion sensor emits a central motion data signal, and the method may further comprise the step of comparing the estimated state of said at least part of the agricultural implement with the central motion signal.

Den centrala rörelsesensorn kan vara en rörelsesensor anordnad attrepresentera en central rörelse hos lantbruksredskapet. Den centralarörelsesensorn kan vara anordnad centralt placerad på lantbruksredskapet föratt mäta hastigheten på en central position av lantbruksredskapet, exempelvispå en dragstång på lantbruksredskapet. Den centrala rörelsesensorn kanvara en radarsensor, en GPS-mottagare eller liknande. Genom att tillgå encentral rörelsedatasignal kan det estimerade tillståndet hos nämnda del avlantbruksredskapet jämföras mot den centrala rörelsedatasignalen för att påså sätt bestämma delens tillstånd. Tillståndet hos nämnda del avlantbruksredskapet kan därmed bestämmas i styrenheten utan att denbehöver information om tillståndsestimering rörande någon annan del av Iantbruksredskapet. I en utföringsform kan styrenheten vara en lokalstyrenhet och däri utföra estimeringen av tillståndet hos delen, samt attjämföra det estimerade tillståndet med den centrala rörelsedatasignalen.The central movement sensor can be a movement sensor arranged to represent a central movement of the agricultural implement. The central movement sensor can be arranged centrally located on the agricultural implement in order to measure the speed of a central position of the agricultural implement, for example on a drawbar on the agricultural implement. The central motion sensor can be a radar sensor, a GPS receiver or the like. By having access to a central motion data signal, the estimated state of said part of the agricultural implement can be compared against the central motion data signal to thus determine the state of the part. The state of said part of the agricultural implement can thus be determined in the control unit without it needing information about state estimation concerning any other part of the Agricultural implement. In one embodiment, the control unit can be a local control unit and therein carry out the estimation of the state of the part, as well as comparing the estimated state with the central movement data signal.

I en utföringsform kan styrenheten vara en lokal styrenhet anordnad påen del av lantbruksredskapet och förfarandet kan omfatta att i nämnda lokalastyrenhet motta den centrala rörelsedatasignalen från den centralarörelsesensorn, och att i nämnda lokala styrenhet jämföra det estimeradetillståndet hos nämnda åtminstone en del av lantbruksredskapet med denmottagna centrala rörelsedatasignalen.In one embodiment, the control unit can be a local control unit arranged on a part of the agricultural implement and the method can include receiving in said local control unit the central motion data signal from the central motion sensor, and comparing in said local control unit the estimated state of said at least part of the agricultural implement with the received central motion data signal .

Genom att styrenheten är en lokal styrenhet, och däri utgöratillståndsestimeringen samt jämförelse med den centrala rörelsedatasignalenkan delens tillstånd där den lokala styrenheten är anordnad estimeras utan attdet krävs tillståndsestimering av någon annan del av Iantbruksredskapet. Omlantbruksredskapet omfattar ett flertal lokala styrenheter anordnade på olikadelar av lantbruksredskapet kan vardera lokal styrenhet omfatta utföra enestimering av tillståndet hos respektive del av lantbruksredskapet baserat pårörelsedatasignaler från den lokala styrenhetens rörelsesensor.Because the control unit is a local control unit, and therein constitutes the state estimation and comparison with the central motion data signal, the state of the part where the local control unit is arranged can be estimated without requiring state estimation of any other part of the Iantbruk tool. The agricultural implement comprises a number of local control units arranged on different parts of the agricultural implement, each local control unit can include performing an estimation of the state of the respective part of the agricultural implement based on motion data signals from the local control unit's motion sensor.

I en utföringsform kan lantbruksredskapet omfatta ett flertalrörelsesensorer vilka är anordnade på avstånd från varandra.In one embodiment, the agricultural implement can include a plurality of motion sensors which are arranged at a distance from each other.

Genom att lantbruksredskapet omfattar ett flertal rörelsesensorer kantillstånden hos flera delar av lantbruksredskapet bestämmas. Därigenom kanfunktioner hos eller för flera delar av lantbruksredskapet styras baserat påtillståndsestimeringar från rörelsedatasignaler hos nämnda flertaletrörelsesensorer. I en utföringsform där lantbruksredskapet är en såmaskininnefattande ett flertal radenheter kan varje eller åtminstone ett flertalradenheter vardera innefatta en rörelsesensor. Estimeringen av en radenhetstillstånd från rörelsedatasignalerna för respektive rörelsesensor kan dåanvändas för att exempelvis styra såtäthet i varje radenhet. Då ekipaget somdrar såmaskinen svänger kan rörelsesensorerna vid varje radenhet uppmätarörelser som efter tillståndsestimering kan noteras skilja sig så att såtäthetenvid de olika radenheterna kan styras till att ändras som följd av den uppmättarörelsen. I en utföringsform där styrenheten är en lokal styrenhet kan lantbruksredskapet omfatta ett flertal lokala styrenheter anordnade integreratmed respektive rörelsesensor.Because the agricultural implement includes a number of motion sensors, the states of several parts of the agricultural implement can be determined. Thereby, functions of or for several parts of the agricultural implement can be controlled based on state estimations from motion data signals of said plurality of motion sensors. In an embodiment where the agricultural implement is a sowing machine comprising a plurality of row units, each or at least a plurality of row units can each include a motion sensor. The estimation of a row unit state from the motion data signals for the respective motion sensor can then be used to, for example, control seeding density in each row unit. When the team pulls and the sowing machine turns, the motion sensors at each row unit can measure movements which, after state estimation, can be noted to differ so that the seeding density at the various row units can be controlled to change as a result of the measured movement. In an embodiment where the control unit is a local control unit, the agricultural implement can include a number of local control units arranged integrated with the respective motion sensor.

I en utföringsform kan rörelsesensorerna vara åtskilda i sidled.In one embodiment, the motion sensors can be spaced laterally.

Lantbruksredskapet kan omfatta ett flertal rörelsesensorer som äranordnade åtskilda i sidled iförhållande till lantbruksredskapets normalarörelseriktning. Rörelsesensorerna kan exempelvis vara anordnade vid olikaradenheter på en såmaskin, eller vid olika delar av ett lantbruksredskap somär rörliga relativt varandra, såsom en del som är uppfällbar i förhållande till enannan del av lantbruksredskapet.The agricultural implement can include a number of motion sensors arranged laterally apart in relation to the normal direction of movement of the agricultural implement. The motion sensors can, for example, be arranged at different row units on a sowing machine, or at different parts of an agricultural implement which are movable relative to each other, such as a part which can be folded up in relation to another part of the agricultural implement.

I en utföringsform kan rörelsesensorerna vara åtskilda i längsled.In one embodiment, the motion sensors can be spaced longitudinally.

Lantbruksredskapet kan omfatta ett flertal rörelsesensorer som äranordnade åtskilda i längsled, längs med lantbruksredskapets normalarörelseriktning. Rörelsesensorerna kan exempelvis vara anordnade på olikadelar av lantbruksredskapet som är rörliga relativt varandra, såsom en delsom är uppfällbar i förhållande till en annan del av lantbruksredskapet.The agricultural implement can include a number of movement sensors arranged longitudinally apart, along the normal direction of movement of the agricultural implement. The motion sensors can, for example, be arranged on different parts of the agricultural implement that are movable relative to each other, such as a part that can be folded up in relation to another part of the agricultural implement.

I en utföringsform kan lantbruksredskapet omfatta ett flertal radenheter,och en rörelsesensor kan vara integrerad i åtminstone en radenhet.Radenheterna kan vara delar av en såmaskin. I en utföringsform kan enestimering av en eller flera radenhets tillstånd utföras, och förfarandet kanomfatta att styra en takt för utmatning av granulärt material från nämnda eneller flera radenheter baserat på nämnda estimerade tillstånd av respektiveradenhet. Det estimerade tillståndet kan vara en rörelseriktning, en vridning,en vinkelhastighet och/eller en rörelsehastighet hos en radenhet.In one embodiment, the agricultural implement may comprise several row units, and a movement sensor may be integrated in at least one row unit. The row units may be parts of a sowing machine. In one embodiment, an estimation of the state of one or more row units can be performed, and the method can include controlling a rate of output of granular material from said one or more row units based on said estimated state of the respective row unit. The estimated state can be a movement direction, a rotation, an angular velocity and/or a movement velocity of a row unit.

I en utföringsform kan en estimering av respektive radenhets tillståndutföras, och förfarandet kan omfatta att ett avstånd mellan radenheternaestimeras baserat på nämnda estimerade tillstånd för respektive radenhet.Genom att estimera tillståndet hos respektive radenhet kan således avståndetmellan flera radenheter estimeras, eller verifieras, exempelvis efter attradenheterna har flyttats för att ställa in ett önskat radavstånd. På så sätt kansystemet kalibreras genom att lantbruksredskapet körs och tillståndet förradenheterna estimeras. Genom att estimera tillståndet hos några avradenheterna kan avståndet mellan alla radenheter estimeras baserat på information om antal radenheter. Således behöver inte tillståndsestimeringutföras för alla radenheter.In one embodiment, an estimation of the state of each row unit can be performed, and the method can include that a distance between row units is estimated based on said estimated state for each row unit. By estimating the state of each row unit, the distance between several row units can thus be estimated, or verified, for example after the row units have moved to set a desired line spacing. In this way, the system can be calibrated by driving the agricultural implement and estimating the condition of the storage units. By estimating the state of some row units, the distance between all row units can be estimated based on information about the number of row units. Thus, state estimation does not need to be performed for all row units.

I en utföringsform, där lantbruksredskapet omfattar ett flertalradenheter och där en rörelsesensor är integrerad i åtminstone en delmängdav nämnda flertalet radenheter, kan respektive radenhets tillstånd estimerasoch radenheternas inbördes placering kan estimeras baserat pä nämndaestimerade tillstånd. Genom att genomföra en tillståndsestimering för allaeller några av radenheterna kan system kalibreras i hur radenheterna ärplacerade relativt varandra baserat på tillståndsestimeringen. Exempelvis kanlantbruksredskapet köras i en kurva samtidigt som rörelsehastighet förradenheterna estimeras. Baserat på respektive radenhets rörelsehastighetkan deras inbördes placering estimeras.In one embodiment, where the agricultural implement comprises a plurality of row units and where a motion sensor is integrated in at least a subset of said plurality of row units, the state of each row unit can be estimated and the relative position of the row units can be estimated based on said estimated state. By carrying out a condition estimation for all or some of the row units, systems can be calibrated in how the row units are positioned relative to each other based on the condition estimation. For example, the agricultural implement can be driven in a curve at the same time as the movement speed of the storage units is estimated. Based on the movement speed of each row unit, their relative position can be estimated.

I en utföringsform kan nämnda åtminstone en rörelsesensor omfatta entröghetssensor, såsom en accelerometer och/eller gyro. I en alternativutföringsform kan rörelsesensorn omfatta en mikromekanisk sensor.In one embodiment, said at least one movement sensor can comprise an inertial sensor, such as an accelerometer and/or gyro. In an alternative embodiment, the motion sensor may comprise a micromechanical sensor.

I en utföringsform kan lantbruksredskapet omfatta åtminstone tvåramsektioner rörliga relativt varandra, varvid vardera ramsektion kan omfattaåtminstone en rörelsesensor. Genom att anordna rörelsesensorer på olikadelar av lantbruksredskapet som är rörliga relativt varandra, kan en delstillstånd i form av rörelse, position och/eller orientering relativt en annan delbestämmas. Ett sådant lantbruksredskap kan exempelvis vara en kultivator.In one embodiment, the agricultural implement can comprise at least two frame sections movable relative to each other, whereby each frame section can comprise at least one movement sensor. By arranging movement sensors on different parts of the agricultural implement that are movable relative to each other, a partial state in the form of movement, position and/or orientation relative to another partial state can be determined. Such an agricultural tool can be, for example, a cultivator.

I en utföringsform kan minst en av nämnda ramsektioners tillståndestimeras och förfarandet kan omfatta att styra en relativ rörelse mellan minsttvå av nämnda ramsektioner baserat på nämnda estimerade tillstånd. På såsätt kan ramsektioner på lantbruksredskapet positioneras i önskvärt lägebaserat på estimeringen av en ramsektions tillstånd. Det estimeradetillståndet kan vara en rörelseriktning, en vridning, en vinkelhastighet eller enrörelsehastighet i förhållande till en annan ramsektion.In one embodiment, the state of at least one of said frame sections can be estimated and the method can include controlling a relative movement between at least two of said frame sections based on said estimated state. In this way, frame sections of the agricultural implement can be positioned in a desired position based on the estimation of a frame section's condition. The estimated state can be a direction of motion, a twist, an angular velocity, or a velocity of motion relative to another frame section.

I en utföringsform kan steget att estimera ett tillstånd hos en del avlantbruksredskapet omfatta att estimera en rörelseriktning och orientering avnämnda del, och om en avvikelse mellan den estimerade rörelseriktningenoch orienteringen överskrider ett förutbestämt tröskelvärde, kan en aktuatorverksamgöras för att justera orienteringen hos nämnda del i förhållande till rörelseriktningen. Förfarandet kan således användas för att vid s k"sneddragning" justera Iantbruksredskapets orientering. Som icke-begränsande exempel kan detta åstadkommas genom att ett arbetsdjup hosmarkingripande verktyg justeras på åtminstone en sida hosIantbruksredskapet. Som ytterligare ett alternativ, kan en dragriktning mellanlantbruksredskapet och ett dragfordon justeras. Ännu ett alternativ är attjustera rullningsriktning hos ett stödhjul eller en vält.In one embodiment, the step of estimating a state of a part of the agricultural implement may comprise estimating a direction of movement and orientation of said part, and if a deviation between the estimated direction of movement and the orientation exceeds a predetermined threshold value, an actuator may be arranged to adjust the orientation of said part relative to the direction of movement. The procedure can thus be used to adjust the orientation of the implement in case of so-called "slanting". As a non-limiting example, this can be achieved by adjusting a working depth ground engaging tool on at least one side of the implement. As a further option, a pulling direction between the agricultural implement and a towing vehicle can be adjusted. Another option is to adjust the rolling direction of a support wheel or roller.

I en utföringsform kan Kalmanfiltret vara baserat på en rörelsemodellav lantbruksredskapet och en sensormodell av nämnda åtminstone enrörelsesensor. Rörelsemodellen kan beskriva möjliga ändringar i tillstånd hosnämnda del av Iantbruksredskapet. Rörelsemodellen kan modellera möjligamanövrar hos nämnda del av Iantbruksredskapet. Sensormodellen kaninkludera förhållandet mellan rörelsesensorerna och tillstånd för nämnda delav Iantbruksredskapet. Tillstånd hos nämnda del av lantbruksredskapet,såsom rörelsehastighet, rörelseriktning, relativ orientering, vinkelhastighet,position och relativt rörelseavstånd, kan därmed bestämmas.In one embodiment, the Kalman filter can be based on a motion model of the agricultural implement and a sensor model of said at least one motion sensor. The movement model can describe possible changes in the state of the aforementioned part of the Industrial Equipment. The movement model can model possible maneuvers of the said part of the Iantbruksgesetsset. The sensor model can include the relationship between the motion sensors and the state of said part of the Application Tool. Conditions of said part of the agricultural implement, such as speed of movement, direction of movement, relative orientation, angular velocity, position and relative distance of movement, can thus be determined.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen anges ett lantbruksredskapvilket omfattar åtminstone en rörelsesensor anordnad att avge enrörelsedatasignal, och en styrenhet, vilken är anordnad att utföra enestimering av tillståndet hos nämnda del av lantbruksredskapet genom attfiltrera rörelsedatasignalerna från nämnda rörelsesensor medelst ettKalmanfilter.According to a second aspect of the invention, an agricultural tool is specified which comprises at least one motion sensor arranged to emit a motion data signal, and a control unit, which is arranged to perform an estimation of the condition of said part of the agricultural implement by filtering the motion data signals from said motion sensor by means of a Kalman filter.

I en utföringsform kan lantbruksredskapet vara en såmaskin ochnämnda rörelsesensor kan vara anordnad på en radenhet på såmaskinen. Ien utföringsform kan styrenheten vara en lokal styrenhet anordnad iradenheten integrerat med rörelsesensorn.In one embodiment, the agricultural tool can be a sowing machine and said movement sensor can be arranged on a row unit on the sowing machine. In one embodiment, the control unit can be a local control unit arranged in the row unit integrated with the motion sensor.

Kort beskrivninq av ritninqarna Fig 1a visar en perspektivvy av ett lantbruksredskap i form av enprecisionssåmaskin.Brief description of the drawings Fig 1a shows a perspective view of an agricultural tool in the form of a precision sowing machine.

Fig 1b visar ett blockschema av en anordning enligt en utföringsformav uppfinningen.Fig. 1b shows a block diagram of a device according to an embodiment of the invention.

Fig 2 visar en toppvy av ett Iantbruksredskap i form av enprecisionssåmaskin Fig 3 visar en perspektivvy av ett Iantbruksredskap i form av entallrikskultivator.Fig 2 shows a top view of an Iantbruk implement in the form of a precision seeding machine Fig 3 shows a perspective view of an Iantbruk implement in the form of a single disc cultivator.

Fig 4 visar en schematisk toppvy av ett Iantbruksredskap.Fig. 4 shows a schematic top view of an industrial tool.

Detalierad beskrivningFig 1a visar en perspektivvy av ett Iantbruksredskap 1 i form av en precisionssåmaskin. Fig 1b visar en schematisk toppvy av Iantbruksredskapet1.Detailed description Fig 1a shows a perspective view of an industrial tool 1 in the form of a precision seeding machine. Fig 1b shows a schematic top view of the Iantbruksredskaset1.

Lantbruksredskapet 1 omfattar ett antal, i detta exempel sex,utmatningsenheter 2a-2f, även benämnda "radenheter", vilka är anordnadesida vid sida och kopplade till en tvärgäende balk 11, som utgör del av enram, vilken stöds av två hjul 181, 182. Lantbruksredskapet 1 är, medelst ettvid en fri ände av en längsgäende dragstäng 13 anordnat fästorgan 5,anordnat att kopplas till ett dragfordon, säsom en traktor och avsett attframföras i en framkörningsriktning som indikeras med pilen F.The agricultural implement 1 comprises a number, in this example six, output units 2a-2f, also called "row units", which are arranged side by side and connected to a transverse beam 11, which forms part of a single frame, which is supported by two wheels 181, 182. The agricultural implement 1 is, by means of a fastening device 5 arranged at a free end of a longitudinal drawbar 13, arranged to be connected to a towing vehicle, such as a tractor and intended to be moved forward in a driving direction indicated by the arrow F.

Var och en av utmatningsenheterna 2a-2f har en säanordning 20, somär anordnad att vid lantbruksredskapets 1 rörelse, över den jord som ska säs,bilda en säfära i lantbruksredskapets 1 körriktning, mata ut material, i dettafallet utsäde, och eventuellt även gödning och/eller bekämpningsmedel, tillsäfäran, varefter denna försluts. I det visade exemplet har varjeutmatningsenhet 2a-2f en egen drivanordning (ej visad), vilken kan omfattaen elmotor samt en lokal styrenhet 21, vilken reglerar drivanordningen ochfungerar som gränssnitt mot en central styrenhet 17.Each of the output units 2a-2f has a seeding device 20, which is arranged to, upon movement of the agricultural implement 1, over the soil to be sown, form a seed sphere in the direction of travel of the agricultural implement 1, output material, in this case seed, and possibly also fertilizer and/ or pesticides, provided, after which it is closed. In the example shown, each output unit 2a-2f has its own drive device (not shown), which may include an electric motor and a local control unit 21, which regulates the drive device and functions as an interface to a central control unit 17.

Utmatningsenheterna 2a-2f kan vara rörligt infästa vidlantbruksredskapets ram 10, 11. Exempelvis kan utmatningsenheterna 2a-2fvara infästa via ett parallellänkage, som kan vara fjäderbelastat och/ellerinställbart med hjälp av en aktuator, säsom en hydraulaktuatur.The output units 2a-2f can be movably attached to the agricultural implement's frame 10, 11. For example, the output units 2a-2f can be attached via a parallel linkage, which can be spring-loaded and/or adjustable using an actuator, such as a hydraulic actuator.

I det visade exemplet är sämaskinen alltsä en s k precisionssåmaskin,dvs en sämaskin som singulerar de granuler, säsom frön, som skall fördelas,samt placerar dem ett och ett med bestämt avständ i framkörningsriktningen. 11 Det inses, att uppfinningen även kan tillämpas på andra typer avsåmaskiner, såsom såmaskiner med volumetrisk matning, och särskilt påsådana såmaskiner där radenheterna kan styras individuellt eller gruppvismed avseende på utmatad mängd material per längdenhet.In the example shown, the seeder is therefore a so-called precision seeder, i.e. a seeder that singles out the granules, such as seeds, which are to be distributed, and places them one by one at a certain distance in the direction of travel. 11 It is understood that the invention can also be applied to other types of seed drills, such as seed drills with volumetric feeding, and especially seed drills where the row units can be controlled individually or in groups with respect to the output amount of material per unit length.

Därtill kan uppfinningen tillämpas på maskiner för fördelning avbekämpningsmedel och/eller gödning, i fast eller flytande form, även då underförutsättning att utmatningsmunstycken är individuellt eller gruppvis styrbara.In addition, the invention can be applied to machines for distributing pesticide and/or fertiliser, in solid or liquid form, also under the condition that the output nozzles are individually or group controllable.

En central styrenhet 17 är kommunikativt förbunden med varjeutmatningsenhets 2a-2f lokala styrenhet 21. Det kan vara en trådbundenförbindelse eller en trådlös förbindelse.A central control unit 17 is communicatively connected to the local control unit 21 of each output unit 2a-2f. It can be a wired connection or a wireless connection.

Den centrala styrenheten 17 kan åstadkomma styrsignaler somindikerar önskad start, stopp och matningstakt för utmatningsenheten.The central control unit 17 can provide control signals that indicate the desired start, stop and feed rate for the output unit.

Vidare kan den centrala styrenheten motta sensorsignaler från lokalastyrenheter, exempelvis avseende fel som detekterats, eller verkligmatningstakt, som kan uppmätts exempelvis via en fröräknare.Furthermore, the central control unit can receive sensor signals from local control units, for example regarding errors that have been detected, or actual feeding rate, which can be measured for example via a seed counter.

Var och en av utmatningsenheterna 2a-2f kan vara försedda med eneller flera rörelsesensorer 22.Each of the output units 2a-2f can be provided with one or more motion sensors 22.

Enligt en utföringsform kan den centrala styrenheten 17 vara anordnadpå själva lantbruksredskapet 1. Alternativt kan styrenheten vara anordnad idragfordonet för att kommunicera med lantbruksredskapets olika delar vialedningar, databuss eller trådlöst. Eventuellt kan en generell styrenhetåstadkommas i dragfordonet, i vilken särskild mjukvara installeras för styrningav lantbruksredskapet.According to one embodiment, the central control unit 17 can be arranged on the agricultural implement 1 itself. Alternatively, the control unit can be arranged on the towing vehicle to communicate with the various parts of the agricultural implement via wires, data bus or wirelessly. Possibly, a general control unit can be provided in the towing vehicle, in which special software is installed for controlling the agricultural implement.

Användargränssnitt till styrenheten kan vara integrerat med styr-enheten. Alternativt kan ett i dragfordonet befintligt användargränssnittutnyttjas för att kommunicera (inmatning/utmatning) med styrenheten, oavsettom denna befinner sig i dragfordonet eller på lantbruksredskapet.User interface to the control unit can be integrated with the control unit. Alternatively, a user interface existing in the towing vehicle can be used to communicate (input/output) with the control unit, regardless of whether it is in the towing vehicle or on the agricultural implement.

I det visade utförandet har samtliga utmatningsenheter 2a-2frörelsesensorer 22. Enligt det häri visade konceptet räcker det om tvåutmatningsenheter har rörelsesensorer 22, men är föredraget om så mångautmatningsenheter som möjligt har rörelsesensorer. Som andra alternativ kanen delmängd av utmatningsenheterna ha en rörelsesensor. 12 Rörelsesensorerna 22 kan ha formen av accelerometrar, som kan vara1-, 2-, eller 3-ax|iga. Alternativt eller som komplement kan rörelsesensorernaomfatta gyro, som kan vara 1-, 2-, eller 3-ax|iga.In the illustrated embodiment, all output units 2a-2f have motion sensors 22. According to the concept shown here, it is sufficient if two output units have motion sensors 22, but it is preferred if as many output units as possible have motion sensors. Alternatively, a subset of the output units may have a motion sensor. 12 The motion sensors 22 can be in the form of accelerometers, which can be 1-, 2-, or 3-axis. Alternatively or as a complement, the motion sensors may include gyros, which may be 1-, 2-, or 3-axis.

Rörelsesensorerna kan vara anordnade på respektive utmatningsenhet2a-2f. Exempelvis kan rörelsesensorerna vara integrerade med respektivelokal styrenhet 21. Rörelsesensorerna kan vara integrerade i samma höljesom de lokala styrenheterna 21. Alternativt kan rörelsesensorerna varaintegrerade på samma kretskort som de lokala styrenheterna 21, eller påsamma chip som de lokala styrenheterna 21.The motion sensors can be arranged on the respective output units 2a-2f. For example, the motion sensors can be integrated with the respective local control unit 21. The motion sensors can be integrated in the same housing as the local control units 21. Alternatively, the motion sensors can be integrated on the same circuit board as the local control units 21, or on the same chip as the local control units 21.

Den lokala styrenheten 21 i respektive utmatningsenhet 2a-f kan ävenbearbeta rörelsedatasignaler från rörelsesensorn 22. Förutom attkommunicera rörelsedatasignaler till den centrala styrenheten 17, kan denlokala styrenheten 21 i en utföringsform vara konfigurerad att estimera etttillstånd för rörelsesensorn 22 baserat på rörelsedatasignaler frånrörelsesensorn 22 med hjälp av ett Kalmanfilter. På så sätt kan tillförlitligrörelsedata åstadkommas även i det fall rörelsesensorn 22 utgörs av enförhållandevis billig sensor med hög brusnivå. Det estimerade tillståndet iform av rörelsedata om den radenhet 2a-f av såmaskinen 1 där den lokalastyrenheten 21 är anordnad kan då användas för att styra utmatningen frånsåanordningen 20. Det estimerade tillståndet kan vara en rörelseriktning, envridning, en rörelsehastighet, en vinkelhastighet eller en relativ orientering avdelen av lantbruksredskapet 1 där rörelsesensorn är anordnad.The local control unit 21 in the respective output unit 2a-f can also process motion data signals from the motion sensor 22. In addition to communicating motion data signals to the central control unit 17, the local control unit 21 can in one embodiment be configured to estimate a state of the motion sensor 22 based on motion data signals from the motion sensor 22 using a Kalman filter. In this way, reliable movement data can be achieved even in the case that the movement sensor 22 is a relatively cheap sensor with a high noise level. The estimated state in the form of movement data about the row unit 2a-f of the seeding machine 1 where the local control unit 21 is arranged can then be used to control the output from the seeding device 20. The estimated state can be a movement direction, rotation, a movement speed, an angular speed or a relative orientation the part of the agricultural implement 1 where the movement sensor is arranged.

I en utföringsform kan den centrala styrenheten 17 omfatta en centralrörelsesensor vilken kan avge rörelsedatasignaler för den centrala delen avlantbruksredskapet 1 där den centrala styrenheten 17 är anordnad.Rörelsedatasignalerna kan kommuniceras till de lokala styrenheterna 21. Detestimerade tillståndet, dvs. de filtrerade rörelsedatasignalerna frånrörelsesensorn 22, kan då jämföras med den centrala rörelsedatasignalenmottagen från den centrala styrenheten 17. Utmatningsenhetens 2a-ftillstånd, exempelvis rörelsehastighet eller orientering, i förhållande till encentral del av lantbruksredskapet 1 kan då bestämmas.In one embodiment, the central control unit 17 can comprise a central motion sensor which can emit motion data signals for the central part of the agricultural implement 1 where the central control unit 17 is arranged. The motion data signals can be communicated to the local control units 21. The estimated condition, ie. the filtered movement data signals from the movement sensor 22 can then be compared with the central movement data signal received from the central control unit 17. The output unit's 2a-f state, for example movement speed or orientation, in relation to a central part of the agricultural implement 1 can then be determined.

I en utföringsform kan den centrala styrenheten 17 vara anordnad attmedelst ett Kalmanfilter estimera tillståndet hos en eller flera 13 utmatningsenheter 2a-f. Rörelsedatasignaler från rörelsesensorn 22 iåtminstone en utmatningsenhet 2a-f mottas av den centrala styrenheten 17,eventuellt via en lokal styrenhet 21. Det estimerade tillståndet för enutmatningsenhet 2a-f baserat på de filtrerade rörelsedatasignalerna frånnämnda utmatningsenhet 2a-f kan då av den centrala styrenheten 17jämföras mot ett estimerat tillstånd hos en annan utmatningsenhet 2a-f, ellermot en central rörelsedatasignal från en central rörelsesensor, vilken kan varaanordnad i eller kommunikativt ansluten till den centrala styrenheten 17.In one embodiment, the central control unit 17 can be arranged to estimate the state of one or more 13 output units 2a-f by means of a Kalman filter. Motion data signals from the motion sensor 22 at least one output unit 2a-f are received by the central control unit 17, possibly via a local control unit 21. The estimated state of an output unit 2a-f based on the filtered motion data signals from said output unit 2a-f can then be compared by the central control unit 17 against an estimated state of another output unit 2a-f, or against a central motion data signal from a central motion sensor, which may be arranged in or communicatively connected to the central control unit 17.

Fig 2 visar en planvy av lantbruksredskapet 1 under en färdriktnings-förändring. Under svängen kommer mängden utmatat material perlängdenhet från utmatningsenheten 2a-2f att variera över den arbetsbreddsom ska sås. De inbördes olika fröavstånden a, n, motsvarande utmatatmaterial per längdenhet över arbetsbredden, kommer att bero av hur kraftigsvängen är samt var respektive utmatningsenhet 2 är anordnad.Fig. 2 shows a plan view of the agricultural implement 1 during a change in direction of travel. During the turn, the amount of material discharged per unit of length from the discharge unit 2a-2f will vary over the working width to be sown. The mutually different seed distances a, n, corresponding to output material per length unit over the working width, will depend on how strong the swing is and where the respective output unit 2 is arranged.

I detta exempel, vilket utgår från ett nominellt fröavstånd L på 200 mm,ger avvikelsen för den utmatningsenhet 2f, vilken är längst in i innerkurvan, ca130 mm (65 %) kortare fröavstånd n. Motsvarande avvikelse för denutmatningsenhet 2a som är belägen längst ut i ytterkurvan är ca 130 mm (65%) längre fröavstånd a.In this example, which is based on a nominal seed distance L of 200 mm, the deviation for the output unit 2f, which is the furthest inside the inner curve, gives approx. 130 mm (65%) shorter seed distance n. Corresponding deviation for the output unit 2a, which is located furthest in the outer curve is approx. 130 mm (65%) longer seed distance a.

Från fig 2 framgår alltså den problematik som nämnts inledningsvis,och där data från rörelsesensorerna 22a-22f kan utnyttjas för att styrautmatningstakten när lantbruksredskapet svänger. Genom att estimeratillståndet hos en utmatningsenhet, exempelvis utmatningsenhet 2f, ochjämföra det med rörelsedatasignal från en central rörelsesensor placerad ieller vid den centrala styrenheten 17, eller med ett estimerat tillstånd för enannan utmatningsenhet, exempelvis utmatningsenhet 2a, kanutmatningsenhetens 2f tillstånd i form av rörelse bestämmas så attutmatningen från såanordningen 20 kan styras till att åstadkomma en önskadutmatningstakt som undviker det beskrivna problemet. Vid en sväng såsomillustrerat kan alltså utmatningstakten i utmatningsenhet 2f minskas så attresultatet blir ett fröavstånd L hela vägen. På samma sätt kanutmatningstakten i utmatningsenhet 2a styras baserat på samma estimeringså att utmatningstakten vid sväng blir högre för att även där bibehålla ett 14 fröavstånd L genom svängen. I en utföringsform såsom illustrerat i fig 2 kandet estimerade tillståndet typiskt sätt vara en rörelsehastighet, envinkelhastighet, en rörelseriktning eller en vridning. Även för utmatningsenheter 2b-e kan utmatningstakten styras till attbibehålla önskat fröavstånd genom en sväng. Om avståndet mellanutmatningsenheterna 2a-f är känt är det dock inte nödvändigt att tillståndetestimeras för vardera utmatningsenhet 2a-f. Det kan räcka med att estimeratillståndet hos en utmatningsenhet, exempelvis utmatningsenhet 2a eller 2f,och baserat på den estimeringen och jämförelse mot en centralrörelsedatasignal kan tillståndet för övriga utmatningsenheter beräknas.Alternativt kan tillståndet hos två utmatningsenheter, exempelvisutmatningsenheter 2a och 2f, eller 2e och 2f, estimeras och jämföras medvarandra och/eller en central rörelsedatasignal, och baserat på denestimeringen kan tillståndet hos övriga utmatningsenheter beräknas.Fig. 2 thus shows the problem mentioned at the beginning, and where the data from the movement sensors 22a-22f can be used to control the output rate when the agricultural tool is turning. By estimating the state of an output unit, for example output unit 2f, and comparing it with a motion data signal from a central motion sensor located ior at the central control unit 17, or with an estimated state of another output unit, for example output unit 2a, the state of the can output unit 2f in the form of movement is determined so that the output from the seeding device 20 can be controlled to provide a desired output rate which avoids the described problem. Thus, at a turn as illustrated, the output rate in output unit 2f can be reduced so that the result is a seed distance L all the way. In the same way, the cane delivery rate in delivery unit 2a is controlled based on the same estimation so that the delivery rate at the turn becomes higher in order to maintain a 14 seed distance L throughout the turn. In one embodiment as illustrated in Fig. 2, the state estimated can typically be a speed of movement, an angular speed, a direction of movement, or a rotation. Also for output units 2b-e, the output rate can be controlled to maintain the desired seed distance through a turn. If the distance between output units 2a-f is known, however, it is not necessary to state test for each output unit 2a-f. It may be sufficient to estimate the state of one output unit, for example output unit 2a or 2f, and based on that estimation and comparison against a central motion data signal, the state of other output units can be calculated. Alternatively, the state of two output units, for example output units 2a and 2f, or 2e and 2f, are estimated and compared with each other and/or a central motion data signal, and based on the de-estimation, the state of the other output units can be calculated.

I fig 3 visas en tallrikskultivator 1, som är ett andra exempel på ettlantbruksredskap i vilket föreliggande uppfinning kan tillämpas. Ytterligareexempel utgörs av andra typer av kultivatorer, harvar och plogar.Fig. 3 shows a plate cultivator 1, which is a second example of an agricultural tool in which the present invention can be applied. Further examples are other types of cultivators, harrows and ploughs.

En tallrikskultivator1 omfattar en ram 10, 11, 12, 13, 14, vilken kanomfatta ett flertal partier som är rörliga relativt varandra, exempelvis kringleder. Rörligheten kan styras av en eller flera aktuatorer, som normalt utgörsav hydraulaktuatorer 171, 172, 173, 174.A disc cultivator 1 comprises a frame 10, 11, 12, 13, 14, which may comprise a number of parts which are movable relative to each other, for example ring joints. The mobility can be controlled by one or more actuators, which normally consist of hydraulic actuators 171, 172, 173, 174.

Hydraulaktuatorer samt deras styrning är kända och kommer inte attbeskrivas närmare.Hydraulic actuators and their control are known and will not be described in more detail.

Ramen 10, 11, 12, 13, 14 kan exempelvis omfatta en huvudram 12 ochen draganordning 10 för koppling till ett dragfordon 2, såsom en traktor, samteventuellt en eller flera sidosektioner 14, en eller flera framsektioner 11och/eller en eller flera baksektioner 13. Huvudramen 12 och draganordningen10 kan vara styrbart rörliga relativt varandra, liksom huvudramen 12 och eneller flera av sidosektioner 14, framsektioner 11 och/eller baksektioner 13.The frame 10, 11, 12, 13, 14 may for example comprise a main frame 12 and a towing device 10 for connection to a towing vehicle 2, such as a tractor, as well as possibly one or more side sections 14, one or more front sections 11 and/or one or more rear sections 13. The main frame 12 and the traction device 10 can be controllably movable relative to each other, as well as the main frame 12 and one or more of the side sections 14, front sections 11 and/or rear sections 13.

På huvudram, sidosektioner, framsektioner eller baksektioner kan eneller flera markingripande delar 181, 182, 183, 184, 185 vara anordnade.Sådana markingripande delar kan omfatta jordbearbetande verktyg, såsomharvpinnar, kultivatorpinnar, utjämningsredskap 181, tallriksredskap 182, 183, plogskär, packarhjul, vältringar 184, såbillar, gödningsbillar eller radenheter2a-2f för sådd eller utmatning av annat material till jorden. Markingripandedelar kan även omfatta stödhjul 185 för transport och/eller djupinställning.On the main frame, side sections, front sections or rear sections, one or more ground-engaging parts 181, 182, 183, 184, 185 can be arranged. Such ground-engaging parts can include tillage tools, such as harrow tines, cultivator tines, leveling implements 181, plate implements 182, 183, ploughshares, packer wheels, rolling rings 184, sowing coulters, fertilizing coulters or row units 2a-2f for sowing or outputting other material to the soil. Ground engaging parts may also include support wheels 185 for transport and/or depth adjustment.

En eller flera rörelsesensorer 23a-23f kan vara anordnade på ett ellerflera av rampartierna 10, 11, 12, 13, 14.One or more motion sensors 23a-23f can be arranged on one or more of the frame parts 10, 11, 12, 13, 14.

En sådan rörelsesensor 23a-23f kan vara anordnad att känna avrampartiets rörelser i en eller flera riktningar. Signalen kan behandlas så attden istället återger redskapets vinkelläge relativt ett horisontalplan, som ju ärvinkelrätt mot gravitationsriktningen.Such a movement sensor 23a-23f can be arranged to sense the movements of the frame part in one or more directions. The signal can be processed so that it instead reproduces the tool's angular position relative to a horizontal plane, which is, after all, perpendicular to the direction of gravity.

En eller flera rörelsesensorer 23a-23f kan vara anordnade pårespektive ramsektion 10,11, 12, 13, 14 så att flera mätvärden kanåstadkommas för samma ramsektion.One or more motion sensors 23a-23f can be arranged on the respective frame section 10, 11, 12, 13, 14 so that several measurement values can be obtained for the same frame section.

På samma sätt som ovan beskrivet för en såmaskin kanrörelsesensorerna 23a-f i den illustrerade tallrikskultivatorn 1 avgerörelsedatasignaler för den ramsektion där rörelsesensorn 23a-f är anordnad,vilka rörelsedatasignaler kan användas för att estimera ett tillstånd hosnämnda ramsektion 10, 11, 12, 13, 14. På samma ramsektion 10, 11, 12, 13,14 där rörelsesensorerna 23a-f är anordnade kan en lokal styrenhet 21a-fvara anordnad. I den illustrerade utföringsformen i fig 3 är vardera lokalstyrenhet 21a-f och rörelsesensor 23a-f integrerat anordnade på respektiveramsektion 10, 11, 12, 13, 14. Vardera rörelsesensor 23a-f är kommunikativtansluten till den centrala styrenheten 17. I en lokal styrenhet 21a-f, eller i dencentrala styrenheten 17, kan ett Kalmanfilter användas för att estimeratillståndet hos en ramsektion 10, 11, 12, 13, 14 baserat pårörelsedatasignaler från en rörelsesensor 23a-f. Det estimerade tillståndet fören ramsektion 10, 11, 12, 13, 14 kan jämföras mot ett estimerat tillstånd fören annan ramsektion 10, 11, 12, 13, 14 eller mot en central rörelsedatasignalfrån en central rörelsesensor anordnad i eller i anslutning till den centralastyrenheten 17. Därigenom kan en ramsektions 10, 11, 12, 13, 14 rörelseeller orientering iförhållande till en annan ramsektion 10, 11, 12, 13, 14bestämmas. Ett system för tillförlitlig styrning och övervakning avlantbruksredskapet 1 kan då åstadkommas med enkla medel. Det estimerade 16 tillståndet kan vara en rörelseriktning, rörelsehastighet, vinkelhastighet,vridning och/eller relativ orientering.In the same way as described above for a sowing machine, the movement sensors 23a-f in the illustrated disc cultivator 1 can emit movement data signals for the frame section where the movement sensor 23a-f is arranged, which movement data signals can be used to estimate a state of said frame section 10, 11, 12, 13, 14. On the same frame section 10, 11, 12, 13, 14 where the motion sensors 23a-f are arranged, a local control unit 21a-f can be arranged. In the illustrated embodiment in Fig. 3, each local control unit 21a-f and motion sensor 23a-f are integrally arranged on the respective frame section 10, 11, 12, 13, 14. Each motion sensor 23a-f is communicatively connected to the central control unit 17. In a local control unit 21a -f, or in the central control unit 17, a Kalman filter can be used to estimate the state of a frame section 10, 11, 12, 13, 14 based on motion data signals from a motion sensor 23a-f. The estimated state of one frame section 10, 11, 12, 13, 14 can be compared against an estimated state of another frame section 10, 11, 12, 13, 14 or against a central movement data signal from a central movement sensor arranged in or in connection with the central control unit 17. Thereby, the movement or orientation of a frame section 10, 11, 12, 13, 14 in relation to another frame section 10, 11, 12, 13, 14 can be determined. A system for reliable control and monitoring of the agricultural implement 1 can then be achieved with simple means. The estimated 16 state can be a direction of motion, velocity of motion, angular velocity, rotation, and/or relative orientation.

Det inses att lantbruksredskapet kan vara uppbyggt enligt en mängdolika konfigurationer, vanligtvis såsom en huvudram med en eller tvåsidosektioner på varje sida, eller en vid lantbruksredskapets längsgåendemittlinje delad ram, som alltså består av två sidosektioner.It is understood that the agricultural implement can be constructed according to a variety of configurations, usually as a main frame with one or two side sections on each side, or a frame split at the longitudinal centerline of the agricultural implement, which thus consists of two side sections.

I det visade exemplet förekommer exempelvis sidosektioner 14 som ärvridbara kring längsgående horisontalaxlar relativt huvudramen 12 och somkan ställas in individuellt med hjälp av en hydraulaktuator 171, en framsektion11 kan ställas in individuellt relativt huvudramen 12 med hjälp av enhydraulaktuator 172, en dragstång 10, som kan ställas in relativt huvudramen12 med hjälp av en hydraulaktuator 173 och en baksektion 13 som kan ställasin relativt huvudramen 12 med hjälp av en hydraulaktuator 174.In the example shown, for example, there are side sections 14 which are rotatable about longitudinal horizontal axes relative to the main frame 12 and which can be set individually with the help of a hydraulic actuator 171, a front section 11 can be set individually relative to the main frame 12 with the help of a hydraulic actuator 172, a drawbar 10, which can be set in relative to the main frame 12 by means of a hydraulic actuator 173 and a rear section 13 which can be set relative to the main frame 12 by means of a hydraulic actuator 174.

Genom verksamgöring av hydraulaktuatorn 173 kan dragstångens 10vinkel relativt huvudramen 12 ställas in, vilket gör att helalantbruksredskapets vinkelläge sett i ett längsgående vertikalplan kan ställasin.By activating the hydraulic actuator 173, the angle of the tie rod 10 relative to the main frame 12 can be set, which means that the angular position of the whole agricultural implement seen in a longitudinal vertical plane can be set.

Det inses att främre och/eller bakre ramsektioner kan vara anslutna tillrespektive sidosektioner, dvs. en främre eller ramsektion kan vara vridbartförbunden med en sidosektion och alltså styrbart rörlig relativt sidosektionen.It is understood that front and/or rear frame sections may be connected to respective side sections, ie. a front or frame section may be rotatably connected to a side section and thus controllably movable relative to the side section.

Fig 3 visar alltså ett lantbruksredskap där data från rörelsesensorerna23a-23f kan användas för att styra och följa upp inställning av inbördes lägenmellan ramsektioner, exempelvis under pågående jordbearbetning eller vidin/utfällning av lantbruksredskapet mellan transport och arbetsläge.Fig. 3 thus shows an agricultural implement where data from the motion sensors 23a-23f can be used to control and follow up the setting of mutual positions between frame sections, for example during ongoing tillage or spreading/unfolding of the agricultural implement between transport and working position.

I det följande kommer ett exempel av en implementering av ettKalmanfilter beskrivas, kopplat till en utföringsform av en såmaskin 1omfattande ett flertal radenheter 2, med koppling till fig 4. Ett Kalmanfilter ären algoritm som ger en optimal estimering baserat på en rörelsemodell för attdödräkna systemets dynamik, och en sensormodell för att relaterainkommande signaler från sensorer till systemet. På så sätt kan man användamodellerna för att åstadkomma en estimering av tillstånd i systemet som inte 17 går att mäta, eller av annan anledning inte mäts, direkt. I en utföringsform kanett så kallat utökat Kalmanfilter (Extended Kalman filter) användas.Rörelsemodellen kan beskriva dynamiken hos filtrets tillstånd.In the following, an example of an implementation of a Kalman filter will be described, connected to an embodiment of a seeding machine 1 comprising several row units 2, with connection to fig 4. A Kalman filter is an algorithm that provides an optimal estimation based on a movement model to calculate the dynamics of the system, and a sensor model to relate incoming signals from sensors to the system. In this way, the models can be used to achieve an estimation of conditions in the system that cannot be measured, or for some other reason are not measured, directly. In one embodiment, a so-called extended Kalman filter (Extended Kalman filter) can be used. The motion model can describe the dynamics of the filter's state.

Rörelsemodellen som används för Kalmanfiltret modellerar alla manövrer avintresse för lantbruksredskapet, såsom konstant hastighet och accelerationsamt konstant svänghastighet. De inkluderade tillstånden är orientering cp(kursvinkel), hastighet s, vinkelhastighet u), relativt rörelseavstånd d ochposition, (X, y). Modellen kan uttryckas som: qjiflïﬁi) I: ÉfjjPL-(ÅT «~<ïj:;1p(^l¿¿« llﬂïïïirjíßp-'jfåïfl I (jiïïgífﬂï ~ fi) ållf-"íl.sgﬂzj z Ésfifåff ~ i) « :šplišc « 'tj (låtit z .sílfjšzf ~ 1} ífšjft-.iflíštj :: Étitßgliff « ij~ .ftiijjtjšc « 'íj (läíïjf1.»¿_,(kj;i z (r.-..~,_.{.«'< N i; m; I Ézïïjïtifaï ~ Éï) « cïﬁjjtàfït' « fx-ÉÃÉHtfxjjffcïl z cffíí: « ill gllïfijj _ _ jsíznijmgljﬂcfi -- isittfji). (fr).filt-i = .fit « t; i--.f,.l;§<; _, j .f :aan' " ' ' cjiiflflçj - tjapzfšc 3 x i j i _, jctss q.:r.i'f\f} ~ clos ijajﬁfttj 2 mk - in ~ k: * ^ :A22 iffii « ttfiﬂpißfi ílšfï' där k betecknar den aktuella mätningen, subindex c och p är aktuelloch tidigare respektive tillståndsestimering, cp är kursvinkeln, s är hastigheten,w är vinkelhastigheten och d är avståndet mellan två mätningar. X- och y-koordinaten för lantbruksredskapet representeras av tillstånden x och y.Vinkeln mäts positivt moturs från x-axeln i det fasta koordinatsystemet till x-axeln för det lokala koordinatsystemet pä lantbruksredskapet. Det fastakoordinatsystemet bestäms utifrån lantbruksredskapets startposition och detfixa systemet är placerat på lantbruksredskapet på ett sådant sätt att x-axelnligger i linje med färdriktningen, z-axeln väljs uppåt och y-axeln väljs så attxyz-systemet bildar ett ON-system. Eftersom radenheternas hastighet är av 18 betydelse finns det en estimering för varje enhet, betecknad med en exponenti.I filtret ges rörelsemodellen av : ; där vk är ett Gaussianprocessbrus. Tillständsvektorn består följaktligen GVv* f: qißí, fjiip, (tiil, mp, tic, trip, :x-ï, »Jçj Ii fallet med ett centralt Kalmanfilter, där T är ett transponat. I utföringsformen med ett distribuerat Kalmanfilter i respektive lokala styrenhetfinns ett filter som körs i varje radenhet, och det finns ingen kommunikationmellan enheterna. Detta innebär att en uppsättning accelerometer ochgyroskop endast används för att uppskatta den specifika enhetshastigheten.Tillständsvektorn i detta tillvägagångssätt bestär säledes av (Eyšfaïij f- . 'I »X ï 'ïkiï-'prï f lf? j) .r f; j: .s til-års (139 _» .fit 53 i; .s .i å: }1 ' J ' I " dvs samma rörelsemodell, men utan "korsestimeringar".The motion model used for the Kalman filter models all maneuvers of interest to the agricultural implement, such as constant speed and constant acceleration and turning rate. The states included are orientation cp(course angle), velocity s, angular velocity u), relative movement distance d and position, (X, y). The model can be expressed as: qjiflïﬁi) I: ÉfjjPL-(ÅT «~<ïj:;1p(^l¿¿« llﬂïïïirjíßp-'jfåïfl I (jiïïgífﬂï ~ fi) ållf-"íl.sgﬂzj z Ésfifåff ~ i) « :šplišc « 'tj (let z .sílfjšzf ~ 1} ífšjft-.iflíštj :: Étitßgliff « ij~ .ftiijjtjšc « 'íj (läíïjf1.»¿_,(kj;i z (r.-..~,_.{.« '< N i; m; I Ézïïjïtifaï ~ Éï) « cïﬁjjtàfït' « fx-ÉÃÉHtfxjjffcïl z cffíí: « ill gllïfijj _ _ jsíznijmgljﬂcfi -- isittfji). (fr).filt-i = .fit « t; i--. f,.l;§<; _, j .f :aan' " ' ' cjiiflflçj - tjapzfšc 3 x i j i _, jctss q.:r.i'f\f} ~ clos ijajﬁfttj 2 mk - in ~ k: * ^ :A22 iffii « ttfiﬂpißfi ílšfï' where k denotes the current measurement, subindex c and p are current and previous state estimation respectively, cp is the course angle, s is the speed, w is the angular speed and d is the distance between two measurements. The X and y coordinate of the agricultural implement is represented by the states x and y. The angle is measured positive counterclockwise from the x-axis in the fixed coordinate system to the x-axis of the local coordinate system on the agricultural implement. The fixed coordinate system is determined based on the starting position of the agricultural implement and the fixed system is placed on the agricultural implement in such a way that the x-axis is in line with the direction of travel, the z-axis is selected upwards and the y-axis is selected so that the xyz system forms an ON system. Since the speed of the line units is of importance, there is an estimation for each unit, denoted by an exponent. In the filter, the movement model is given by : ; where vk is a Gaussian process noise. The state vector therefore consists GVv* f: qißí, fjiip, (tiil, mp, tic, trip, :x-ï, »Jçj In the case of a central Kalman filter, where T is a transpose. In the embodiment with a distributed Kalman filter in each local control unit a filter running in each row unit, and there is no communication between the units. This means that a set of accelerometers and gyroscopes are only used to estimate the specific unit speed. The state vector in this approach thus consists of (Eyšfaïij f- . 'I »X ï 'ïkiï -'prï f lf? j) .r f; j: .s til-års (139 _» .fit 53 i; .s .i å: }1 ' J ' I " i.e. the same movement model, but without "cross estimations".

Sensormodellen innefattarförhällandet mellan sensorerna ochtillständen, dvs den dynamiska rörelsemodellen uppdateras med aktuellamätningar. De tillgängliga sensorerna är mätposition (GPS), hastighet (radar,AccoSat och GPS), acceleration och vinkelhastighet. Alla behöver dock inteanvändas, vilket framgär av beskrivningen av utföringsformer ovan. Päsamma sätt som rörelsemodellen skiljer sig sensormodellen nägot i de olikautföringsformerna. Sensormodellen har delats upp i flera uppdateringar pägrund av att varje sensor har olika samplingsfrekvens. För den centralafiltreringsmetoden uppdateras kursvinkeln, alla hastighetstillständ, avständoch vinkelhastighet. Kursvinkeln uppdateras med ,- :fm ~ tï>__.« _ .att: 2 i; " å" j, {'.«.É...-..; 19 dvs en form av diskret derivata och där w* är z-komponenten iutgången från gyroskopet i och T är tiden mellan två sampelpunkter.Hastighetstillståndet uppdateras av accelerometern med ~ si? -1 ___,At . . u 2 i* «- iitßwiv.*~~ fgs' T och av gyroskopet ijzaspi meda; ﬂïtfi! "f-f *ML w " f az' F .šf j nuh.) dvs hastighetsuppdateringarna beror både på accelerometern ochgyroskopet. Accelerometerns uppdatering av hastighetstillståndj kanhärledas genom att använda :: ~ Gyroskopets uppdatering av hastighetsskillnaden mellan hastighetstillståndjoch k kan härledas med(A21 0A) i.3 v = t* - rrßifšï ¿Avståndet uppdateras med k; iii m då? f; 1: där är x-komponenten av avståndet mellan accelerometer i och origo i fi*l' ~..J»-ist-Jï* »v4- ' det fasta koordinatsystemet, och T är tiden mellan två sampelpunkter.Vinkelhastigheten uppdateras med den uppmätta vinkelhastigheten, :Ü _ m fitißåft lf wu:'nn-á _ '. 'Äw. va.) _: .a Hastighetssensorerna uppdaterar alla hastighetstillstånd ochavståndet. Hastighetstillståndet uppdateras med .Ä i 3 ~ i' ~' ""' "PH r Jå»l* J där simeas är den uppmätta hastigheten från sensor i. Här ansesvinkelhastigheten vara en mätning eftersom hastighetssensorerna inte skauppdatera det tillståndet. Avståndet uppdateras med fr* GPSen mäter såväl position som hastighet och uppdaterar därför de ff :v\ «--- 'v rn,å* fn: artis f" ' i; här tillstånden. Hastigheten uppdateras enligt ekvation (2.38), avståndetenligt (2.33) och position enligt at' __ f*-lšt "" §«:::1>5,ti m" i; "UFått "" 2 ïæšïli För utföringsformen med tillståndsestimering i lokala styrenheter10 uppdateras kursvinkeln enligt (2.27) och vinkelhastigheten enligt (2.31), menhastighets- och avståndstillstånd uppdateras med accelerometern enligt åg i" Älg _ w ___:iii I ššﬁíïæ iiš' ï - .L-.QBii ZHastighetssensorer uppdaterar hastighetstillståndet enligt 2 15 där rYi är y-komponenten i avståndet till hastighetssensorn i. Avståndetuppdateras med, . :ïšlﬂ '- .uä- t s qß-.šsx ___ L p f* '_ ' "_Ië.§;_,h,_?.¿lï "t" ÉÄTÃÉ --- . The sensor model includes the relationship between the sensors and the states, i.e. the dynamic movement model is updated with current measurements. The available sensors are measuring position (GPS), speed (radar, AccoSat and GPS), acceleration and angular velocity. However, not all of them need to be used, as is clear from the description of embodiments above. In the same way as the movement model, the sensor model differs somewhat in the various embodiments. The sensor model has been split into several updates due to the fact that each sensor has a different sampling frequency. For the central filtering method, the heading angle, all speed states, distance and angular velocity are updated. The heading angle is updated with ,- :fm ~ tï>__.« _ .att: 2 i; " å" j, {'.«.É...-..; 19 ie a form of discrete derivative and where w* is the z-component of the output from the gyroscope i and T is the time between two sample points. The velocity state is updated by the accelerometer with ~ si? -1 ___,At . . u 2 i* «- iitßwiv.*~~ fgs' T and of the gyroscope ijzaspi meda; fly! "f-f *ML w " f az' F .šf j nuh.) ie the speed updates depend on both the accelerometer and the gyroscope. The accelerometer's update of velocity statej can be derived by using :: ~ The gyroscope's update of the velocity difference between velocity statesj and k can be derived with(A21 0A) i.3 v = t* - rrßifšï ¿The distance is updated with k; iii m then? f; 1: where the x-component of the distance between accelerometer i and origin i fi*l' ~..J»-ist-Jï* »v4- ' is the fixed coordinate system, and T is the time between two sample points. The angular velocity is updated with the measured the angular velocity, :Ü _ m fitißåft lf wu:'nn-á _ '. 'Ew. va.) _: .a The speed sensors update all speed conditions and the distance. The speed state is updated with .Ä i 3 ~ i' ~' ""' "PH r Jå»l* J where simeas is the measured speed from sensor i. Here the angular speed is considered a measurement because the speed sensors should not update that state. The distance is updated with fr* The GPS measures both position and speed and therefore updates the ff :v\ «--- 'v rn,å* fn: artis f" ' i; here the conditions. The velocity is updated according to equation (2.38), distance-dependent (2.33) and position according to at' __ f*-lšt "" §«:::1>5,ti m" i; "UFatt "" 2 ïæšïli For the embodiment with state estimation in local controllers10 the heading angle is updated according to (2.27) and the angular velocity according to (2.31), but the speed and distance state is updated with the accelerometer according to åg i" Älg _ w ___:iii I ššﬁíïæ iiš' ï - .L-.QBii ZSpeed sensors update the speed state according to 2 15 where rYi is the y component of the distance to the speed sensor i. The distance is updated with, . :ïšlﬂ '- .uä- t s qß-.šsx ___ L p f* '_ ' "_Ië.§;_,h,_?.¿lï "t" ÉÄTÉ --- .

GPS-positionsmätningarna uppdaterar positionstillstånden beroendepå 21 Jag? "i ïilíjpgg '" I då där reps är avståndet till GPS.I filtret ges sensormodellen av :š,:~¿¿¿¿ z: få iïïgí, LÉAÉÉ.5 där yk är mätningarna och ek är ett Gaussianprocessbrus.Baserat pä det ovanstående kan tillståndet för en del avlantbruksredskapet 1, i detta fall positionstillständet hos en radenhet 2 hos ensämaskin, estimeras baserat pä rörelsedatasignalen frän rörelsesensorn 22 iradenheten 2 samt rörelsedatasignalen frän den centrala rörelsesensorn.The GPS position measurements update the position states depending on 21 Me? "i ïilíjpgg '" I then where reps is the distance to GPS. In the filter the sensor model is given by :š,:~¿¿¿¿ z: get iïïgí, LÉAÉÉ.5 where yk are the measurements and ek is a Gaussian process noise. Based on the above the state of part of the agricultural implement 1, in this case the positional state of a row unit 2 of a single machine, can be estimated based on the movement data signal from the movement sensor 22 in the row unit 2 and the movement data signal from the central movement sensor.

Claims

1. Method for determining the state of at least one part (2, 10, 11, 12, 13, 14) of an industrial tool (1), wherein the industrial tool comprises: at least one motion sensor (22, 23), and at least one control unit (17, 21) arranged to receive and process signals from the motion sensor, whereby the method comprises: that each at least one motion sensor emits a motion data signal, to estimate in the control unit the state of said part of the utility tool by filtering the motion data signals from each at least one motion sensor by means of a Kalman filter.

2. Method according to claim 1, wherein the motion sensor (22, 23) is integrated with the control unit (17, 21).

3. Method according to claim 1 or 2, wherein the control unit is a central control unit (17) for the Iantbruk tool (1), and wherein the method comprises that the central control unit receives motion data signals for each at least one motion sensor (22, 23) and in the central control unit estimates the state of said part of the Iantbruk tool by filtering the motion data signals using a Kalman filter.

4. Method according to claim 1 or 2, wherein the control unit is a local control unit (21) arranged on a part of the Iantbruk gear (1), and wherein the method comprises estimating in the local control unit the state of said part of the Iantbruk gear by filtering the movement data signals by means of a Kalman filter.

5. Method according to one of the preceding claims, wherein the agricultural implement (1) further comprises a central motion sensor and wherein the method comprises that said central motion sensor emits a central 23 motion data signal, and wherein the method comprises the step of comparing the de-estimated state of said at least part of the agricultural implement with the central motion signal .

6. Method according to claim 5, wherein the control unit is a local control unit (21) arranged on part of the agricultural implement and wherein the method comprises receiving in said local control unit the central motion data signal from the central motion sensor, and comparing in said local control unit the estimated state of said at least part of the agricultural implement with the received central motion data signal.

7. Method according to one of the preceding claims, wherein the agricultural implement (1) comprises a plurality of motion sensors (22, 23) which are arranged at a distance from each other.

8. Method according to one of the preceding claims, wherein the motion sensors (22, 23) are spaced laterally.

9. Method according to one of the preceding claims, wherein the motion sensors (22, 23) are spaced longitudinally.

10. Method according to one of the preceding claims, wherein the agricultural implement (1) comprises a plurality of row units (2), and wherein a motion sensor (22) is integrated in at least one row unit.

11. Method according to claim 10, wherein an estimation of the state of the respective row unit is performed, and wherein the method comprises controlling a rate of pre-feeding of granular material from the respective row unit (2) based on said estimated state of the respective row unit.

12. Method according to claim 10 or 11, wherein an estimation of the respective row unit's state is performed, and wherein the method comprises that a distance between the row units (2) is estimated based on said estimated state of the respective row unit.

13. Method according to one of claims 10-12, wherein the respective row unit state is estimated, and wherein the relative position of the row units (2) is estimated based on said estimated state.

14. Method according to one of the preceding claims, wherein said at least one motion sensor (22, 23) comprises an inertial sensor, such as an accelerometer and/or gyro.

15. Method according to one of the preceding claims, wherein the movement sensor (22, 23) comprises a micromechanical sensor.

16. Method according to one of the preceding claims, wherein the agricultural implement (1) comprises at least two frame sections (10, 11, 12, 13, 14) movable relative to each other, wherein each frame section comprises at least one motion sensor (23).

17. Method according to claim 16, wherein the state of at least one of said frame sections is estimated and wherein the method comprises controlling a relative movement between at least two of said frame sections (10, 11, 12, 13, 14) based on said estimated state.

18. Method according to one of the preceding claims, wherein the step of attesting a condition of a part of the agricultural implement (1) comprises attesting a direction of movement and orientation of said part, and wherein if a deviation between the estimated direction of movement and the orientation exceeds a predetermined threshold value, an actuator is activated for adjusting the orientation of said part in relation to the direction of movement.

19. The method according to one of the preceding claims, wherein the Kalman filter is based on a movement model of the Iantbruksredasset (1) and a sensor model of said at least one movement sensor (22, 23).

20. Agricultural implement (1) which comprises at least one movement sensor (22, 23) arranged to emit a movement data signal, and a control unit (17, 21), which is arranged to perform an estimation of the state of said part of the agricultural implement by filtering the movement data signals from said movement sensor by a Kalman filter.

21. Agricultural implement according to claim 20, wherein the agricultural implement is a single seeding machine and said control unit (21) is arranged on a row unit (2) of the bag seeding machine.