BE1024834B1

BE1024834B1 - Landbouwsysteem

Info

Publication number: BE1024834B1
Application number: BE2017/5342A
Authority: BE
Inventors: John H. Posselius; Luca Ferrari
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2018-07-13
Also published as: BR112019023550A2; WO2018206664A1; US11885873B2; CN110612459B; US20200196527A1; EP3635434A1; CN110612459A

Abstract

Systeem dat een bundelvormende sensor (210) bevat die geconfigureerd is om sensorgegevens (212) te verwerven die representatief zijn voor zwaden (104) op een akker (102); en een controller (214) die geconfigureerd is om zwadeigenschapsgegevens (216) te bepalen op basis van de sensorgegevens (212).

Description

(73) Houder(s) :

CNH INDUSTRIAL BELGIUM NV

8210, ZEDELGEM

België (72) Uitvinder(s) :

POSSELIUS John H.

17522 EPHRATA Verenigde Staten van Amerika

FERRARI Luca

41043 FORMIGINE Italie (54) LANDBOUWSYSTEEM (57) Systeem dat een bundelvormende sensor (210) bevat die geconfigureerd is om sensorgegevens (212) te verwerven die representatief zijn voor zwaden (104) op een akker (102); en een controller (214) die geconfigureerd is om zwadeigenschapsgegevens (216) te bepalen op basis van de sensorgegevens (212).

Figuur 2


		Controller

BELGISCH UITVINDINGSOCTROOI

FOD Economie, K.M.O., Middenstand & Energie

Publicatienummer: 1024834 Nummer van indiening: BE2017/5342

Dienst voor de Intellectuele Eigendom Internationale classificatie: G01S 13/06 A01D 41/127 G01S 13/88 G01S 13/89 G01S 15/06 G01S 15/88 G01S 15/89 G01S 13/02 Datum van verlening: 13/07/2018

De Minister van Economie,

Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;

Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;

Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 09/05/2017.

Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.

Besluit:

Artikel 1. - Er wordt aan

CNH INDUSTRIAL BELGIUM NV, Leon Claeysstraat 3A, 8210 ZEDELGEM België;

vertegenwoordigd door

BEETZ Joeri, Leon Claeysstraat 3A, 8210, ZEDELGEM;

een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor:

LANDBOUWSYSTEEM.

UITVINDER(S):

POSSELIUS John H„ 360 Rose Hill Road , 17522, EPHRATA;

FERRARI Luca, Via Goldoni 1, 41043, FORMIGINE;

VOORRANG:

AFSPLITSING :

Afgesplitst van basisaanvraag : Indieningsdatum van de basisaanvraag :

Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de Verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).

Brussel, 13/07/2018,

Bij bijzondere machtiging:

BE2017/5342

LANDBOUWSYSTEEM

Achtergrond van de uitvinding

Het bepalen van eigenschappen van een zwad dat moet worden verzameld / opgeraapt door een landbouwvoertuig, zoals een balenpers, een veldhakselaar of een zwadmaaier, kan voordelig zijn voor het verbeteren van de zwadverzamelbewerking.

Samenvatting van de uitvinding

Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt een systeem verschaft bestaande uit:

een bundelvormende sensor die geconfigureerd is om sensorgegevens te verwerven die representatief zijn voor zwad op een akker; en een controller die geconfigureerd is om zwadeigenschapsgegevens te bepalen op basis van de sensorgegevens.

Het gebruik van een bundelvormende sensor kan voordelig heel richtingsgevoelige sensorgegevens verschaffen dankzij de inherente eigenschappen van bundelvorming. Dit kan het mogelijk maken om op specifieke posities het nauwkeurig zwadeigenschappen te bepalen.

De bundelvormende sensor kan een bundelvormende radarsensor bevatten. De bundelvormende sensor kan een fasegestuurde radarsensor bevatten. De bundelvormende sensor kan een bundelvormende ultrasone sensor bevatten.

De zwadeigenschapsgegevens kunnen zwadoppervlaktegegevens bevatten die representatief zijn voor een oppervlak van de dwarsdoorsnede van het zwad.

De controller kan geconfigureerd worden: om de sensorgegevens te verwerken om:

(i) zwadprofielgegevens te bepalen, die representatief zijn voor de positie van het buitenste oppervlak van het zwad; en (ii) grondprofielgegevens te bepalen, die representatief zijn voor de positie van het grondoppervlak; en om de zwadprofielgegevens en de grondprofielgegevens te verwerken om de zwadoppervlaktegegevens te bepalen.

De zwadeigenschapsgegevens kunnen zwadvolumegegevens bevatten die representatief zijn voor een volume van het zwad.

De zwadeigenschapsgegevens kunnen gegevens bevatten m.b.t. de indicatie van vreemde voorwerpen (verder vreemdvoorwerpindicaties genoemd). De controller

BE2017/5342 kan geconfigureerd worden om de vreemdvoorwerpindicaties representatief te maken voor het detecteren van een gedetecteerd vreemd voorwerp als het vermögen van een ontvangen beeldvormingssignaal, zoals voorgesteld door de sensorgegevens, groter is dan een vermogendrempelniveau.

De zwadeigenschapsgegevens kunnen zwadvochtigheidsgegevens en I of zwaddensiteitsgegevens bevatten die representatief zijn voor de vochtigheid en I of de densiteit van het zwad.

De controller kan geconfigureerd zijn om de zwadvochtigheidsgegevens en I of zwaddensiteitsgegevens in te stellen op basis van de fase en I of amplitude van de sensorgegevens.

De bundelvormende sensor kan verbonden zijn met een landbouwvoertuig en kan geconfigureerd worden om sensorgegevens te verwerven die representatief zijn voor zwad op de akker in de buurt van het landbouwvoertuig.

De controller kan geconfigureerd worden om voertuigbedieningsinstructies voor het landbouwvoertuig te genereren op basis van de zwadeigenschapsgegevens. De voertuigbedieningsinstructies kunnen voertuigbesturingsinstructies bevatten voor het automatisch regelen van de rijrichting van het landbouwvoertuig; en I of voertuigsnelheidsinstructies voor het automatisch regelen van de snelheid van het landbouwvoertuig.

Het systeem kan verder een landbouwvoertuig bevatten dat geconfigureerd is om bediend te worden in overeenstemming met de voertuigbedieningsinstructies.

De voertuigbedieningsinstructies kunnen geconfigureerd zijn om een uitvoervoorziening instructies te laten sturen naar een operator van het landbouwvoertuig om een rijsnelheid en I of rijrichting van het landbouwvoertuig in te stellen.

Er kan een computerprogramma verschaft worden dat ervoor zorgt dat, wanneer het op een computer draait, de computer elk toestel configureert, met inbegrip van een controller, processor, machine, voertuig of toestel die/dat hier onthuld wordt, of een hierin onthulde werkwijze uitvoert. Het computerprogramma kan een softwaretoepassing zijn en de computer kan beschouwd worden als zijnde eender welke geschikte hardware die een digitale signaalverwerkingseenheid, een microcontroller en een toepassing met een uitleesgeheugen (ROM), een wisbaar en programmeerbaar uitleesgeheugen (EPROM) of een elektronisch wisbaar en programmeerbaar uitleesgeheugen (EEPROM) bevat, als niet-beperkende voorbeelden.

Het computerprogramma kan zieh op een door een computer leesbare drager bevinden, die ook een door een computer leesbare fysieke gegevensdrager kan zijn, zoals een schijf of een geheugenmedium, of de vorm kan hebben van een

BE2017/5342 overgangssignaal. Zulk overgangssignaal kan gedownload zijn/worden van een netwerk, ook van het internet.

Korte beschrijving van de tekeninqen

Uitvoeringsvormen van deze uitvinding zullen nu bij wijze van voorbeeld en met verwijzing naar de bijbehorende tekeningen beschreven worden, waarin:

Figuur 1a een voorbeeld toont van een akker;

Figuur 1b schematisch een dwarsdoorsnede toont van een zwad;

Figuur 2 schematisch een systeem toont dat betrekking heeft op het bepalen van zwadeigenschapsgegevens;

Figuren 3a en 3b voorbeelden tonen van posities waar een bundelvormende sensor gepositioneerd kan worden op een landbouwvoertuig;

Figuur 4 een voorbeeld toont van hoe een bundelvormende radarsensor een zwad kan afbeelden ;

Figuur 5 een ander voorbeeld toont van hoe een bundelvormende radarsensor een zwad kan afbeelden;

Figuur 6 schematisch een systeem toont dat voertuigbedieningsinstructies kan bepalen voor een landbouwvoertuig op basis van zwadeigenschapsgegevens; en

Figuur 7 een ander voorbeeld toont van hoe een fasegestuurde radarsensor een zwad kan afbeelden.

GedetaiHeerde beschriivinq van de tekeninqen

Figuur 1 toont schematisch een voorbeeld van een akker 102 (akker of veld worden verder door elkaar gebruikt). Het veld 102 bevat rijen oogstmateriaal, dat hooi, stro of dergelijke producten kan zijn die op het veld 102 in de vorm van zwaden 104 werden achtergelaten. De zwaden 104 zijn langwerpige rijen van de producten in kwestie die opgehoopt worden met het hoogste punt in het midden en die de neiging vertonen om naar de respectieve transversale randen af te platten. Gewoonlijk bevat een akker 102 waarop geoogst werd vele, in wezen onderling evenwijdige zwaden 104, zoals getoond in Figuur 1a. De zwaden zijn uit elkaar geplaatst met in ruime mate consistente ruimten ertussen. Het oogstmateriaal in de zwaden 104 kan door de landbouwmachine, zoals een balenpers, een veldhakselaar of een zwadmaaier, als nietbeperkende voorbeelden, opgeraapt worden.

Figuur 1b toont schematisch een dwarsdoorsnede van een zwadrij 104, op de grond 106.

BE2017/5342

Figuur 2 toont schematisch een systeem voor het bepalen van zwadeigenschapsgegevens 216 die representatief zijn voor één of meer eigenschappen van zwaden op een akker. Het systeem bevat een bundelvormende sensor 210 die sensorgegevens 212 kan verwerven die representatief zijn voor het zwad op de akker.

Zoals hieronder meer in detail besproken zal worden, kan de bundelvormende sensor 210 aangebracht worden op een landbouwmachine (niet weergegeven) en kan operationeel zijn terwijl de landbouwmachine het zwad van de akker opraapt. M.a.w. kan de bundelvormende sensor 210 een gezichtsveld hebben dat gedeelten van het zwad omvat die opgeraapt moeten worden.

De bundelvormende sensor 210 kan uitgezonden beeldvormingssignalen zenden en ontvangen beeldvormingssignalen ontvangen die weerkaatst worden door een voorwerp zoals het zwad of de grond. Een van beide of beide uitgezonden beeldvormingssignalen en ontvangen beeldvormingssignalen kunnen richtingsgevoelige bundelvormende Signalen zijn. In sommige voorbeelden kan het verschaffen van een bundelvormende sensor 210 die geconfigureerd is voor het ontvangen van ontvangen bundelvormende beeldvormingssignalen bijzonder voordelig zijn.

Het systeem bevat ook een controller 214 die de zwadeigenschapsgegevens 216 kan bepalen op basis van de sensorgegevens 212. Het is gemakkelijk in te zien dat de controller 214 op de landbouwmachine geplaatst kan worden, of op een afstand van de landbouwmachine. De functie van de controller 214 kan bijvoorbeeld uitgevoerd worden op een server op afstand, zoals een server “in the cloud”.

Het is voordelig als de bundelvormende sensor 210 heel richtingsgevoelige sensorgegevens 212 kan verschaffen dankzij de inherente eigenschappen van bundelvorming, zoals hieronder beschreven zal worden. Dit kan het mogelijk maken om op specifieke posities nauwkeurig zwadeigenschappen te bepalen. De aanwezigheid of afwezigheid van een zwad en dus de positiegegevens van de uiteinden van het zwad kunnen bijvoorbeeld nauwkeurig bepaald worden. In sommige voorbeelden kan dit gebruikt worden om een landbouwvoertuig beter te regelen, zoals hieronder beschreven zal worden,

In sommige voorbeelden kan de bundelvormende sensor 210 de vorm hebben van een bundelvormende radarsensor of een bundelvormende ultrasone sensor. Op die manier kan de bundelvormende sensor 210 elektromagnetische of ultrasone Signalen genereren die in staat zijn om door verduisterende elementen heen te dringen, zoals stof en mist, die in landbouwomgevingen aanwezig kunnen zijn. Zodoende kan het gebruik van een bundelvormende radarsensor of een bundelvormende ultrasone sensor günstig beschouwd worden in vergelijking met optische sensorsystemen. Voor een bundelvormende radarsensor kan dit toe te schrijven zijn aan het feit dat de

BE2017/5342 bundelvormende radarsensor 210 elektromagnetische golven met een voldoende lange golflengte kan gebruiken (bijvoorbeeld radiogolven of microgolven), zodat er minder verstrooiing is door de verduisterende elementen. Zo ook kan een bundelvormende ultrasone sensor ultrasone golven gebruiken die niet wezenlijk verstrooid worden door de verduisterende elementen. Op die manier zijn de bundelvormende radarsensor en de bundelvormende ultrasone sensor in staat sensorgegevens 212 te genereren die beter representatief zijn voor de voorwerpen die hier van belang zijn (met inbegrip van het zwad en / of de grond, zoals hieronder meer in detail besproken zal worden) dan mogelijk is met optische sensors. Daardoor kan een verbeterde betrouwbaarheid verwezenlijkt worden in uitdagende omgevingsvoorwaarden.

Ook voordelig is dat de bundelvormende sensor 210 's nachts en in de mist gebruikt kan worden, wat met optische Systemen niet mogelijk of niet gemakkelijk kan zijn.

De sensorgegevens 212 kunnen representatief zijn voor: (i) een afstand tot een gedetecteerd voorwerp; en (ii ) een richting tot het gedetecteerde voorwerp t.o.v. de bundelvormende sensor 210. De sensorgegevens 212 kunnen verschaft worden als een reeks coördinaten die representatief zijn voor de posities van waaruit ontvangen beeldvormingssignalen ontvangen werden, en in dit voorbeeld hebben ze de vorm van poolcoördinaten.

Optioneel kunnen de sensorgegevens 212 ook (iii) een vermögen / amplitude van een ontvangen beeldvormingssignaal bevatten; en / of (iv) een faseverschil tussen een uitgezonden beeldvormingssignaal en een overeenkomstig ontvangen beeldvormingssignaal. Eender welke van de hierin beschreven bundelvormende sensors kan een tweedimensionale of een driedimensionale bundelvormende sensor zijn.

Een bundelvormende sensor kan toegepast worden als een MIMO-sensor (Multiple In, Multiple Out) zoals een MIMO-radarsensor, of een fasegestuurde sensor.

De fasegestuurde sensor kan een fasegestuurde radarsensor of een ultrasone fasegestuurde sensor zijn Een fasegestuurde radarsensor kan toegepast worden voor bundelvormende Signalen uitgezonden door radarzendantennes; en / of voor bundelvormende Signalen ontvangen van radarontvangstantennes. (Zoals welbekend is volgens de stand van de techniek kunnen radarzendantennes dezelfde fysieke antennes zijn als de radarontvangstantennes).

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwadoppervlaktegegevens bevatten die representatief zijn voor een oppervlak van de dwarsdoorsnede van het zwad. De dwarsdoorsnede kan gemaakt worden in een richting dwars op de overlangse richting van een langwerpige zwadrij, die ook dwars kan lopen op een bewegingsrichting van het

BE2017/5342 landbouwvoertuig dat het zwad zal oprapen. Zulke dwarsdoorsnede is weergegeven in Figuur 1b.

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwadbreedtegegevens bevatten die representatief zijn voor de zijdelingse breedte van het zwad.

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwadhoogtegegevens bevatten die representatief zijn voor de hoogte van het zwad.

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwadmiddengegevens bevatten die representatief zijn voor het midden van het zwad. De zwadmiddengegevens kunnen eendimensionaal zijn, d.w.z. dat ze representatief kunnen zijn voor een zijdelings midden van het zwad (van zijde tot zijde in de zwadweergave van Figuur 1 b) of een hoogtemidden van het zwad (vanaf de bovenkant tot de onderkant volgens de zwadweergave van Figuur 1b), of de zwadmiddengegevens kunnen tweedimensionaal zijn, d.w.z. dat ze representatief kunnen zijn voor zowel een zijdelings midden van het zwad als voor een hoogtemidden van het zwad.

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwaduiteindegegevens bevatten die representatief zijn voor de positie van het uiteinde van het zwad. De zwaduiteindegegevens kunnen eendimensionaal, zijn, d.w.z. dat ze representatief kunnen zijn voor zijdelingse uiteinden van het zwad of voor hoogte-uiteinden van het zwad. Ook kunnen de zwaduiteindegegevens tweedimensionaal zijn, d.w.z. dat ze representatief kunnen zijn voor zowel de zijdelingse uiteinden als voor de hoogteuiteinden van het zwad. De zwadeigenschapsgegevens kunnen ook zwadprofielgegevens bevatten, die representatief zijn voor de omtrek van het zwad.

De zwadeigenschapsgegevens 216 kunnen zwadvolumegegevens bevatten die representatief zijn voor een volume van het zwad. Verdere details van één voorbeeld van hoe de controller 214 zwadoppervlaktegegevens en zwadvolumegegevens kan bepalen, zullen hieronder meer in detail besproken worden met verwijzing naar Figuur 4.

In sommige voorbeelden bevatten de zwadeigenschapsgegevens 216 vreemdvoorwerpindicaties, die representatief zijn voor het feit of er al dan niet een vreemd voorwerp gedetecteerd werd. Op voordelige wijze kunnen de sensorgegevens 212 representatief zijn voor voorwerpen in het zwad door geschikte selectie van de bundelvormende sensor (zoals een bundelvormende radarsensor die radargolven zendt met een frequentie die door het zwad kan doordringen). Dat wil zeggen dat voorwerpen aanwezig in het zwad extra reflecties kunnen opwekken die voorgesteld worden door de sensorgegevens 212. Dus kan het mogelijk zijn om vooraf de aanwezigheid van vreemde voorwerpen binnen het zwad te identificeren en kunnen geschikte acties ondernomen worden voor het landbouwvoertuig alvorens dit het zwad opraapt dat het vreemde voorwerp bevat.

BE2017/5342

De Controller 214 kan de vreemdvoorwerpindicaties representatief maken voor de aanwezigheid van een vreemd voorwerp als het vermögen / de amplitude van een ontvangen radarbeeldvormingssignaal groter is dan een vermogendrempelwaarde. Dit kan bijzonder nuttig zijn voor het detecteren van vreemde metalen voorwerpen aangezien bekend is dat metalen voorwerpen radarsignalen met een hoog vermögen weerkaatsen.

Het is voordelig als de controller 214 de sensorgegevens 212 kan verwerken om de aanwezigheid te detecteren van niet-ferromagnetische vreemde voorwerpen.

Zodoende kan de bundelvormende sensor 210 gebruikt worden om voorwerpen te detecteren die niet detecteerbaar zijn door een metaaldetector, zoals roestvaststalen en aluminium voorwerpen. Zoals gemakkelijk in te zien is, kan het oprapen van zulke vreemde voorwerpen erg schadelijk zijn voor de landbouwmachine die het zwad opraapt en / of een machine of persoon die nadien het verwerkte zwad behandelt, bijvoorbeeld in de vorm van een baal.

Ook kan de controller 214 de vreemdvoorwerpindicaties representatief maken voor een vreemd voorwerp op basis van een afstand tot het gedetecteerde voorwerp.

Meer bepaald op basis van een verschil tussen het gedetecteerde voorwerp en de afstand tot de grond en / of het zwad, zoals hieronder meer in detail besproken zal worden met verwijzing naar Figuur 5.

In sommige voorbeelden kunnen de zwadeigenschapsgegevens 216 zwadvochtigheidsgegevens bevatten die representatief zijn voor de vochtigheid van het zwad. De controller 214 kan de zwadvochtigheidsgegevens instellen op basis van de fase en / of amplitude van de sensorgegevens 212. Bijvoorbeeld kunnen één of meer kalibratiebewerkingen uitgevoerd worden om te bepalen hoe de vochtigheid van het zwad de fase / amplitude van de ontvangen beeldvormingssignalen beïnvloedt, zodat parameterwaarden van het algoritme in een geheugen kunnen worden opgeslagen of uit een database met passende referentiewaarden gehaald. Daarna kan de controller 214 tijdens het gebruik een geschikt algoritme (met de ingestelde parameterwaarden) toepassen of in de database opgeslagen gegevens gebruiken, om de zwadvochtigheidsgegevens te bepalen op basis van de ontvangen sensorgegevens 212.

In sommige voorbeelden kunnen de zwadeigenschapsgegevens 216 zwaddensiteitsgegevens bevatten die representatief zijn voor de vochtigheid van het zwad. De controller 214 kan de zwaddensiteitsgegevens instellen op basis van de fase en / of amplitude van de sensorgegevens 212, op dezelfde wijze als voor de zwadvochtigheidsgegevens zoals hierboven besproken.

BE2017/5342

Figuren 3a en 3b geven voorbeelden weer van posities waar een bundelvormende sensor 310a, 310b op het landbouwvoertuig gepositioneerd kan worden. In dit voorbeeld is het landbouwvoertuig een tractor die een balenpers sleept. In andere voorbeelden kan het landbouwvoertuig een balenpers zijn, een veldhakselaar, een tractor of een zwadmaaier. Eender welk van deze voertuigen kan al dan niet zelfrijdend zijn.

In Figuur 3a is de bundelvormende sensor 310a op een onderste gedeelte van het landbouwvoertuig geplaatst zodat hij een laag gezichtsveld 318a heeft. In Figuur 3b is de bundelvormende sensor 310b op een bovenste gedeelte van het landbouwvoertuig geplaatst zodat hij een hoog gezichtsveld 318b heeft. Een voordeel dat gepaard gaat met het plaatsen van de radar in een bovenste positie is dat het gezichtsveld vergroot kan worden. Dit kan echter als consequentie hebben dat de resolutie in het dwarsbereik - dit is een capaciteit om voorwerpen in een vlak loodrecht op de golf te detecteren afneemt. De resolutie in het dwarsbereik kan afhangen van de hoekresolutie en de afstand.

De bundelvormende sensor kan op eender welke wijze verbonden zijn met een landbouwvoertuig zodat hij sensorgegevens verwerft die representatief zijn voor de zwaden op de akker in de buurt van het landbouwvoertuig. Zoals getoond in Figuren 3a en 3b heeft de bundelvormende sensor een gezichtsveld 318a, 318b dat voor de landbouwmachine ligt (in een richting waarin het voertuig beweegt wanneer dit het zwad opraapt), zodat de sensorgegevens representatief zijn voor het zwad voor het landbouwvoertuig. In andere voorbeelden kan de bundelvormende sensor een gezichtsveld hebben dat naast de landbouwmachine ligt (in een richting die dwars Staat op de richting waarin het voertuig beweegt wanneer dit het zwad opraapt), zodat de sensorgegevens representatief zijn voor zwaden aan de zijkant van het landbouwvoertuig. Zo'n voorbeeld kan gebruikt worden om een evenwijdige zwadrij te scannen, die later door het landbouwvoertuig opgeraapt zal worden. Dat wil zeggen dat zwadeigenschapsgegevens verworven kunnen worden voor een zwadrij die verschilt van de zwadrij die op dat moment door het landbouwvoertuig opgeraapt wordt. Dit kan het plannen en op voorhand bepalen van de toekomstige bewerkingen van de landbouwmachine voor het oprapen van de evenwijdige zwadrij mogelijk maken.

In sommige voorbeelden kan de bundelvormende sensor aangebracht zijn op een ander (niet-weergegeven) voertuig, dat verschilt van de landbouwmachine die het zwad op zal rapen, maar kan nog altijd beschouwd worden als bij de landbouwmachine behorend. Bijvoorbeeld doordat het andere voertuig zo bediend kan worden dat het een route neemt die betrekking heeft op de landbouwmachine of op een andere wijze gepositioneerd is ten opzichte van het landbouwvoertuig. Het andere voertuig kan

BE2017/5342 bemand of onbemand zijn en kan een landvoertuig of luchtvoertuig zijn (een onbemand luchtvoertuig kan drone genoemd worden). Gebruik van een luchtvoertuig kan de mogelijkheid bieden om de sensorgegevens verworven door een bundelvormende sensor vanop een relatief grote hoogte te verwerven om een overzicht van het veld 302 te verkrijgen, waarbij dus een groot gezichtsveld verkregen wordt. Nadien of als alternatief kan het luchtvoertuig op een lagere hoogte bij het landbouwvoertuig blijven. Bijvoorbeeld door boven of voor het landbouwvoertuig te vliegen. De verzamelde sensorgegevens kunnen naar de controller en / of “cloud” gestuurd (gestreamd) worden.

Figuur 4 toont een voorbeeld van een bundelvormende radarsensor 410 voor het verwerven van radargegevens die representatief zijn voor een zwad op de grond, De sensorgegevens vertonen twee afzonderlijke profielen: (i) een zwadprofiel 404 (zoals voorgesteld door gedeelten van de sensorgegevens die beschouwd kunnen worden als zwadprofielgegevens), dat representatief is voor de positie van buitenoppervlak van het zwad; en (ii) een grondprofiel 406 (zoals voorgesteld door gedeelten van de sensorgegevens die beschouwd kunnen worden als grondprofielgegevens), dat representatief is voor de positie van het grond/bodemoppervlak. Door de passende selectie van de werkfrequenties van de radarsignalen 422, 424 kunnen de uitgezonden beeldvormingssignalen het zwad binnendringen. Op die manier kunnen ontvangen beeldvormingssignalen 423, 425 zowel d.m.v. het zwadprofiel als door de grond gedetecteerd worden.

Dus kan de controller de zwadprofielgegevens en de grondprofielgegevens verwerken om zwadoppervlaktegegevens te bepalen, die representatief zijn voor een oppervlak van de dwarsdoorsnede van het zwad. Ook kunnen de zwadprofielgegevens en de grondprofielgegevens, in voorbeelden waarbij een driedimensionale bundelvormende radarsensor wordt gebruikt, representatief zijn voor driedimensionale profielen, en kan de controller de zwadprofielgegevens en de grondprofielgegevens verwerken om zwadvolumegegevens te bepalen, die representatief zijn voor een volume van het zwad.

Figuur 5 toont een voorbeeld van een bundelvormende radarsensor 510 voor het verwerven van radargegevens die representatief zijn voor een zwad op de grond, waarbij zieh een vreemd voorwerp in het zwad bevindt. Op dezelfde wijze als Figuur 4 stellen de sensorgegevens een zwadprofiel 504 en een grondprofiel 506 voor. In dit voorbeeld bevatten de sensorgegevens ook gegevens over vreemde voorwerpen (vreemdvoorwerpgegevens), zoals ze voorgesteld worden door ontvangen beeldvormingssignalen 527 die weerkaatst worden naar de bundelvormende radarsensor 510 door een vreemd voorwerp 526 in het zwad. Zoals hierboven

BE2017/5342 besproken kan de controller gedeelten van de sensorgegevens bepalen als vreemdvoorwerpgegevens (afkomstig van vreemde voorwerpen en zodoende dienovereenkomstig vreemdvoorwerpindicaties instellen) als het vermögen I de amplitude van een ontvangen beeldvormingssignaal 527 groter is dan een vermogendrempelwaarde.

In sommige voorbeelden kan de controller gedeelten van de sensorgegevens bepalen als zijnde vreemdvoorwerpgegevens (en zodoende dienovereenkomstig vreemdvoorwerpindicaties instellen) op basis van een afstand tot het gedetecteerde voorwerp 526. De controller kan bijvoorbeeld een afstand bepalen tot de grond 506 en I of het buitenste oppervlak van het zwad 504 voor een bepaalde richting. De controller kan de ontvangen beeldvormingssignalen verbinden met ofwel de grond ofwel met het zwad op basis van de correlatie ervan (bijvoorbeeld in termen van één of meer van de elementen afstand / vermögen / fase) met ontvangen beeldvormingssignalen die in andere richtingen werden ontvangen. Daarna, als de sensorgegevens ook een weerkaatst ontvangen beeldvormingssignaal 527 bevatten dat onvoldoende correlatie vertoont met de zwadprofielgegevens of de grondprofielgegevens, kan de controller bepalen dat het ontvangen beeldvormingssignaal 527 betrekking heeft op een vreemd voorwerp. In één voorbeeld kan het ontvangen beeldvormingssignaal 527 beschouwd worden onvoldoende correlatie te vertonen met de zwadprofielgegevens of de grondprofielgegevens als het een weerkaatsing voorstelt van een voorwerp dat op meer dan een drempelafstand verwijderd is van het zwadprofiel 504 en I of het grondprofiel 506.

In sommige voorbeelden kan de controller verschillende vermogendrempelwaarden toepassen om te bepalen of het gedetecteerde voorwerp al dan niet als vreemd voorwerp gedassificeerd kan worden. Bijvoorbeeld, als het ontvangen beeldvormingssignaal 527 representatief is voor een weerkaatsing door een voorwerp dat:

• minder dan een drempelafstand verwijderd is van het zwadprofiel 504 of van het grondprofiel 506, dan kan de controller het vermögen van het ontvangen beeldvormingssignaal 527 vergelijken met een eerste vermogendrempel; en • meer dan een drempelafstand verwijderd is van het zwadprofiel 504 en I of de grondprofiel 506, dan kan de controller het vermögen van het ontvangen beeldvormingssignaal 527 vergelijken met een tweede vermogendrempel.

De tweede vermogendrempel (toegepast wanneer het mogelijke vreemde voorwerp zieh niet in de buurt van de buitenkant van het zwad bevindt) kan lager zijn dan de eerste vermogendrempel, op basis van de vaststelling dat het minder

BE2017/5342 waarschijnlijk is dat het ontvangen beeldvormingssignaal 527 afkomstig is van een discontinuïteit in het oppervlak van het zwad of de grond.

Figuur 6 toont schematisch een systeem dat voertuigbedieningsinstructies 628 kan bepalen voor een landbouwvoertuig 630 op basis van zwadeigenschapsgegevens 616.

Het systeem bevat één bundelvormende sensor 610, die eender welke hierin beschreven bundelvormende sensor kan zijn. De bundelvormende sensor 610 verschaft sensorgegevens 612 aan een controller 614. De controller 614 verwerkt de sensorgegevens 612 en bepaalt zwadeigenschapsgegevens 616, die eender welk type zwadeigenschapsgegevens 616 kunnen zijn die hierin beschreven worden. De controller 614 verwerkt ook de zwadeigenschapsgegevens 616 om voertuigbedieningsinstructies 628 te bepalen voor de landbouwmachine 630. Zoals hierboven besproken kan de landbouwmachine een balenpers zijn, een veldhakselaar, een tractor of een zwadmaaier, en kan al dan niet zelfrijdend zijn, als niet-beperkende voorbeelden, opgeraapt worden.

De voertuigbedieningsinstructies 628 kunnen voertuigbesturingsinstructies bevatten voor het automatisch regelen van de rijrichting van de landbouwmachine 630.

Op die manier, als de controller 614 besluit dat de landbouwmachine 630 niet gecentreerd is ten opzichte van het zwad (bijvoorbeeld door het identificeren van een verschuiving tussen (i) het zijdelingse midden van het zwad zoals bijvoorbeeld gedefinieerd door zwadmiddengegevens, en (ii) het zijdelingse midden van een opraper I maaibord van de landbouwmachine 630), kan de controller 614 op die manier voertuigbedieningsinstructies 628 verschaffen die ervoor zorgen dat de stuurinrichting van de landbouwmachine 630 bediend wordt om het landbouwvoertuig 630 ten opzichte van het zwad te centreren (bijvoorbeeld om de verschuiving te verminderen). In sommige voorbeelden kan de controller 614 het midden van een opraper / maaibord van de landbouwmachine 630 en / of de verschuiving bepalen door een bekende betrekking te gebruiken tussen het gezichtsveld van de bundelvormende sensor 610 en het midden van een opraper / maaibord van de landbouwmachine 630. Het zijdelingse midden van het gezichtsveld van de bundelvormende sensor 610 kan bijvoorbeeld overeenkomen met het zijdelingse midden van de opraper / het maaibord van de landbouwmachine 630.

Op die manier kan de landbouwmachine 630 autonoom geregeld worden zodat ze het zwad op een verbeterde wijze opraapt, bijvoorbeeld op een manier die als resultaat heeft dat minder zwad gemist wordt / verloren gaat. Dit betekent dus dat zwadgeleiding verschaft kan worden, bijvoorbeeld door het zwadprofiel te identificeren.

BE2017/5342

De voertuigbedieningsinstructies 628 kunnen ook of als alternatief voertuigsnelheidsinstructies bevatten voor het automatisch regelen van de snelheid van de landbouwmachine 630. Bijvoorbeeld kan de controller 614 zwadoppervlaktegegevens of gewasvolumegegevens bepalen (als de zwadeigenschapsgegevens 616) en voertuigsnelheidsinstructies verschaffen op basis van de zwadoppervlaktegegevens of gewasvolumegegevens. In één voorbeeld kan de controller 614 voertuigsnelheidsinstructies verschaffen voor het automatisch verhogen van de snelheid van de landbouwmachine 630 wanneer de sensorgegevens 612 representatief zijn voor een afnemende waarde van de zwadoppervlaktegegevens of gewasvolumegegevens en vice versa. In sommige voorbeelden kan de controller 614 een algoritme toepassen op de zwadoppervlaktegegevens of op de gewasvolumegegevens om de voertuigsnelheidsinstructies te bepalen. In andere voorbeelden kan de controller 614 een database of opzoektabel gebruiken om de voertuigsnelheidsinstructies te bepalen op basis van de zwadoppervlaktegegevens of gewasvolumegegevens.

Op die manier, kan een feed-forward (anticiperende) regeling van de snelheid van het landbouwvoertuig 630 (dat een tractor kan zijn die een balenpers sleept) uitgevoerd worden, bijvoorbeeld op basis van het volume of het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het zwad.

In sommige voorbeelden kan de controller 614 voertuigbedieningsinstructies 628 bepalen op basis van vreemdvoorwerpindicaties (die een voorbeeld zijn van zwadeigenschapsgegevens 616). Bijvoorbeeld kan de controller 614 voertuigsnelheidsinstructies bepalen om het landbouwvoertuig 630 automatisch véér het gedetecteerde vreemde voorwerp te stoppen. In sommige voorbeelden kan de controller 614 ook een uitvoervoorziening (zoals een display of een audiotoestel) er toe brengen informatie te verschaffen aan een operator van het landbouwvoertuig 630 die representatief is voor het gedetecteerde vreemde voorwerp. Bijvoorbeeld de positie ervan in het zwad of de grootte ervan, of eender welke andere informatie die de operator zal helpen bij het verwijderen van het vreemde voorwerp.

In sommige voorbeelden kan de controller 614 voertuigbesturingsinstructies bepalen om het landbouwvoertuig 630 automatisch te sturen rond het gedetecteerde vreemde voorwerp. Ook kan de controller 614 in sommige voorbeelden voertuigopraapinstructies bepalen om een opraper/ maaibord van de landbouwmachine 630 automatisch te regelen zodat deze het zwad in de buurt van het vreemde voorwerp niet opraapt. Bijvoorbeeld kunnen de voertuigopraapinstructies automatisch een opraper / maaibord bedienen zodat deze/dit opgetild wordt (of anders het landbouwvoertuig 630 in een niet-opraapmodus zetten) véér het gedetecteerde vreemde voorwerp; en

BE2017/5342 vervolgens weer neergelaten wordt (of anders het landbouwvoertuig 630 weer in een opraapmodus zetten) na het gedetecteerde vreemde voorwerp.

In sommige voorbeelden kunnen de voertuigbedieningsinstructies 628 een uitvoervoorziening (zoals een display of een audiotoestel in de cabine van het landbouwvoertuig 630) instructies laten sturen naar een operator van het landbouwvoertuig 630 om een rijsnelheid en / of rijrichting van het landbouwvoertuig 630 in te stellen.

Op die manier kan de detectie van vreemde voorwerpen (zoals stenen of metallische voorwerpen) uitgevoerd worden vooraleer het vreemde voorwerp te oogsten. Dit kan bijzonder nuttig zijn voor zelfrijdende veldhakselaars, waarbij roestvaststalen of aluminium voorwerpen niet gedetecteerd worden door metaaldetectiesystemen. Het kan bijzonder voordelig zijn om zulke vreemde voorwerpen te detecteren voordat ze geoogst worden omdat het veel sneller en gemakkelijker kan zijn voor een operator van de landbouwmachine om het vreemde voorwerp uit het zwad te verwijderen, dan vanaf de binnenkant van de landbouwmachine. Daarom kan dit ertoe leiden dat de gewasoogstbewerking veel efficiënter is dan ingeval het vreemde voorwerp in de landbouwmachine 630 zou binnenkomen.

Figuur 7 toont een ander voorbeeld van hoe een fasegestuurde radarsensor 710 een zwad 704 kan afbeelden.

De fasegestuurde radarsensor 710 is verbonden met een landbouwvoertuig dat in dit voorbeeld een tractor 730 is. De fasegestuurde radarsensor 710 bevat een reeks antennes, die (i) Signalen zenden met verschoven fase ten opzichte van elkaar alvorens ze naar de zendantennes te sturen, zodat ze globaal gezien constructief in een bepaalde richting met elkaar combineren; en / of (ii) zijn ontvangen Signalen in fase verschoven ten opzichte van elkaar, zodat ze globaal gezien constructief in een bepaalde richting met elkaar combineren. De faseverschuiving van de gezonden en / of ontvangen Signalen worden geregeld door een controller 714 zodat een bepaalde richting van Θ wordt verwezenlijkt. De controller 714 kan dezelfde zijn als, of verschwend van, de controller die de zwadeigenschapsgegevens bepaalt (niet weergegeven in Figuur 7).

Op die manier kan een bundelvormende techniek gebruikt worden om een oppervlak te scannen en zodoende zwadprofielgegevens en grondprofielgegevens te verwerven (als voorbeelden van oppervlakteprofielgegevens), zoals hierboven besproken. Een bundelvormingstechniek kan beschouwd worden als een mogelijkheid om elke antenne/microfoon van een antenne/microfoonmatrix met een verschillende signaalfase aan te sturen. Op die manier is het mogelijk om een microgolf/ultrasone

BE2017/5342 bundel te hebben met een hoge richtingsgevoeligheid, aangezien het mogelijk is om de interferentie te veränderen tussen de verschillende Signalen die opgewekt worden door elke antenne/microfoon. Door een bundelvormingstechniek te gebruiken kan het mogelijk zijn om de bundel te concentreren (zowel voor het zenden als het ontvangen, of beide) op een reeks punten, eventueel elk specifiek punt, in een gezichtsveld van de bundelvormende sensor 710 zodat de controller de weerkaatsing van elk punt kan evalueren en de positie van het zwad identificeren.

Het is gemakkelijk in te zien uit de bovenstaande beschrijving dat, door goede naverwerking van de sensorgegevens, het ook mogelijk kan zijn de afstand met betrekking tot elke weerkaatsing en aankomsthoeken te interpreteren. Bovendien kan een controller door de vorm van een ontvangen beeldvormingssignaal te verwerken, zoals een golfvorm van het radarsignaal (bv. amplitude, fase), fysische en / of chemische informatie van het zwad bepalen (bv. densiteit, vochtigheid).

Het is gemakkelijk in te zien dat eender welke van de hierin beschreven bewerkingen, zoals het instellen van de rijsnelheid of de rijrichting van de balenpers of van een bijbehorende tractor, uitgevoerd kan worden door gegevens met één of meer drempelwaarden te vergelijken, door een algoritme toe te passen op gegevens, of een opzoektabel / database te gebruiken om een regelwaarde te bepalen op basis van ontvangen / bepaalde gegevens.

BE2017/5342

Claims

CONCLUSIES

1. Systeem bestaande uit:

een bundelvormende sensor die geconfigureerd is om sensorgegevens te verwerven die representatief zijn voor zwad op een akker; en een controller die geconfigureerd is om zwadeigenschapsgegevens te bepalen op basis van de sensorgegevens.
2. Systeem volgens conclusie 1, waarin de bundelvormende sensor een bundelvormende radarsensor bevat.
3. Systeem volgens conclusie 2, waarbij de bundelvormende sensor een fasegestuurde radarsensor bevat.
4. Systeem volgens conclusie 1, waarin de bundelvormende sensor een bundelvormende ultrasone sensor bevat.
5. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de zwadeigenschapsgegevens zwadoppervlaktegegevens bevatten die representatief zijn voor een oppervlak van de dwarsdoorsnede van het zwad.
6. Systeem volgens conclusie 5, waarbij de controller geconfigureerd is: om de sensorgegevens te verwerken om:

(i) zwadprofielgegevens te bepalen, die representatief zijn voor de positie van het buitenste oppervlak van het zwad; en (ii) grondprofielgegevens te bepalen, die representatief zijn voor de positie van het grondoppervlak; en om de zwadprofielgegevens en de grondprofielgegevens te verwerken om de zwadoppervlaktegegevens te bepalen.
7. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de zwadeigenschapsgegevens zwadvolumegegevens bevatten die representatief zijn voor een volume van het zwad.
8. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de zwadeigenschapsgegevens vreemdvoorwerpindicaties bevatten.

BE2017/5342
9. Systeem volgens conclusie 8, waarbij de controller geconfigureerd is om de vreemdvoorwerpindicaties representatief te maken voor een gedetecteerd vreemd voorwerp als het vermögen van een ontvangen beeldvormingssignaal, zoals voorgesteld door de sensorgegevens, groter is dan een vermogendrempelniveau.
10. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de zwadeigenschapsgegevens zwadvochtigheidsgegevens en / of zwaddensiteitsgegevens bevatten die representatief zijn voor de vochtigheid en / of densiteit van het zwad.
11. Systeem volgens conclusie 10, waarbij de controller geconfigureerd is om de zwadvochtigheidsgegevens en / of zwaddensiteitsgegevens in te stellen op basis van de fase en / of amplitude van de sensorgegevens.
12. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de bundelvormende sensor verbonden is met een landbouwvoertuig en geconfigureerd is om radargegevens te verwerven die representatief zijn voor het zwad op de akker in de buurt van het landbouwvoertuig.
13. Systeem volgens conclusie 12, waarbij de controller geconfigureerd is om voertuigbedieningsinstructies voor het landbouwvoertuig te bepalen op basis van de zwadeigenschapsgegevens.
14. Systeem volgens conclusie 13, waarbij de voertuigbedieningsinstructies bestaan uit:

voertuigbesturingsinstructies voor het automatisch regelen van de rijrichting van het landbouwvoertuig; en / of voertuigsnelheidsinstructies voor het automatisch regelen van de snelheid van het landbouwvoertuig.
15. Systeem volgens conclusie 13, waarbij het systeem verder een landbouwvoertuig bevat dat geconfigureerd is om bediend te worden in overeenstemming met de voertuigbedieningsinstructies.

BE2017/5342