Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Erntemaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer landwirtschaftlichen Erntemaschine gemäß Anspruch 13.The invention relates to an agricultural harvesting machine according to the preamble of claim 1 and a method for operating an agricultural harvesting machine according to claim 13.
Landwirtschaftliche Erntemaschinen, zu denen etwa Mähdrescher und Feldhäcksler zählen, ernten einen Feldbestand von einem Feld ab und verarbeiten das so gewonnene Erntegut mittels einer Reihe von Arbeitsaggregaten. Grundsätzlich kann bereits der Feldbestand unterschiedliche Qualitäten aufweisen. Teilweise ist die Qualität des Ernteguts jedoch auch beim Erntevorgang noch beeinflussbar. Insbesondere der Separierung von Kornbestandteilen und Nicht-Kornbestandteilen kommt hohe Bedeutung zu. Es ist also einerseits für die direkte Korrektur des Erntevorgangs und andererseits als Information und zur Dokumentation wichtig, die Qualität oder ganz allgemein Erntegutparameter des Ernteguts zu ermitteln.Agricultural harvesting machines, which include combine harvesters and forage harvesters, harvest crops from a field and process the harvested crop using a number of working units. Basically, the field stock can already have different qualities. In some cases, however, the quality of the crop can still be influenced during the harvesting process. In particular, the separation of grain components and non-grain components is of great importance. It is therefore important, on the one hand, for the direct correction of the harvesting process and, on the other hand, as information and for documentation, to determine the quality or, more generally, the crop parameters of the crop.
Die bekannte landwirtschaftliche Erntemaschine ( EP 2 826 356 A1 ), von der die Erfindung ausgeht, transportiert das Erntegut in einem Erntegutstrom im Betrieb der Erntemaschine entlang eines Ernteguttransportweges durch die Erntemaschine. Sie weist eine Kontrollanordnung auf, die ein an dem Ernteguttransportweg angeordnetes optisches Messsystem zur Analyse der Zusammensetzung und/oder von Inhaltsstoffen des Ernteguts aufweist. Das optische Messsystem weist einen optischen Sensor zur ortsaufgelösten Aufnahme von sichtbarem Licht aus einem sichtbaren Wellenlängenbereich in einem Sichtfeld auf. In einer Messroutine nimmt das optische Messsystem ortsaufgelöste Bilddaten des optischen Sensors in dem sichtbaren Wellenlängenbereich auf, die Erntegut in einem Ausschnitt des Erntegutstroms abbilden. Bei der bekannten landwirtschaftlichen Erntemaschine ist der optische Sensor eine handelsübliche Kamera. Weiterhin weist die Erntemaschine eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines Erntegutparameters anhand von Bilddaten des optischen Sensors auf.The well-known agricultural harvester ( EP 2 826 356 A1 ), from which the invention is based, transports the crop in a crop flow during operation of the harvesting machine along a crop transport path through the harvesting machine. It has a control arrangement which has an optical measuring system arranged on the crop transport path for analyzing the composition and / or ingredients of the crop. The optical measuring system has an optical sensor for the spatially resolved recording of visible light from a visible wavelength range in a field of view. In a measurement routine, the optical measurement system records spatially resolved image data from the optical sensor in the visible wavelength range, which image the crop in a section of the crop flow. In the known agricultural harvesting machine, the optical sensor is a commercially available camera. Furthermore, the harvesting machine has an evaluation device for determining a crop parameter based on image data from the optical sensor.
Es ist grundsätzlich auch bekannt, optische Sensoren oder andere Sensoren einzusetzen, um insbesondere Erntegutparameter zu ermitteln, die im sichtbaren Bereich nicht optisch ermittelt werden können.In principle, it is also known to use optical sensors or other sensors, in particular to determine crop parameters that cannot be determined optically in the visible range.
Es ist jedoch so, dass das Erntegut weder örtlich noch zeitlich homogen ist. Es besteht daher ein Bedarf, die bekannten Systeme hinsichtlich ihrer Ortsauflösung und/oder ihrer Zeitauflösung zu optimieren.It is the case, however, that the crop is neither spatially nor temporally homogeneous. There is therefore a need to optimize the known systems with regard to their spatial resolution and / or their time resolution.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte landwirtschaftliche Erntemaschine derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ganz allgemein die Präzision der Ermittlung der Erntegutparameter optimiert wird.The invention is based on the problem of designing and developing the known agricultural harvesting machine in such a way that, in general, the precision of the determination of the crop parameters is optimized.
Das obige Problem wird bei einer landwirtschaftlichen Erntemaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in an agricultural harvesting machine according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, eine Messung im sichtbaren Wellenlängenbereich örtlich mit einer weiteren optischen Messung zu kombinieren. Diese weitere optische Messung findet dabei im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich statt. Indem zumindest teilweise ein übereinstimmender Überlappungsausschnitt des Ernteguts analysiert wird, können die Daten der beiden optischen Sensoren nicht mehr nur zur Ermittlung getrennter Erntegutparameter verwendet werden, sondern zur gemeinsamen Ermittlung eines Erntegutparameters. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn auch die weitere Messung ortsaufgelöst stattfindet, sodass der Erntegutparameter ebenfalls ortsaufgelöst ermittelt werden kann.The fundamental consideration is to combine a measurement in the visible wavelength range locally with a further optical measurement. This further optical measurement takes place in the non-visible wavelength range. By at least partially analyzing a matching overlap section of the crop, the data from the two optical sensors can no longer only be used to determine separate crop parameters, but rather to jointly determine a crop parameter. It is particularly preferred if the further measurement also takes place in a spatially resolved manner, so that the crop parameter can also be determined in a spatially resolved manner.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass das optische Messsystem einen zweiten optischen Sensor zur, insbesondere ortsaufgelösten, Aufnahme von nicht-sichtbarem Licht aus einem nicht-sichtbaren Wellenlängenbereichs in einem zweiten Sichtfeld aufweist, dass das optische Messsystem in der Messroutine Bilddaten des zweiten optischen Sensors in dem nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich aufnimmt, die Erntegut in einen zweiten Ausschnitt des Erntegutstroms abbilden, dass der erste und der zweite Ausschnitt zumindest teilweise in einem Überlappungsausschnitt überlappen und dass die Auswerteeinrichtung in einer Analyseroutine die Bilddaten des ersten optischen Sensors zu dem Überlappungsausschnitt und des zweiten optischen Sensors zu dem Überlappungsausschnitt miteinander korreliert und so den Erntegutparameter, insbesondere ortsabhängig, ermittelt.In detail, it is proposed that the optical measuring system has a second optical sensor for, in particular spatially resolved, recording of invisible light from a non-visible wavelength range in a second field of view, that the optical measuring system in the measuring routine has image data of the second optical sensor in the picks up non-visible wavelength range, the crop in a second section of the crop flow, that the first and the second section at least partially overlap in an overlap section and that the evaluation device in an analysis routine, the image data of the first optical sensor on the overlap section and the second optical sensor correlated with one another to the overlap section and thus the crop parameter, in particular as a function of location, determined.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 sind der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor auf einem gemeinsamen Sensorchip angeordnet. Insbesondere können der erste und der zweite optische Sensor durch einen gemeinsamen Fotosensor gebildet werden, dem vorzugsweise eine Bayer-Matrix-ähnliche Filter-Matrix optisch vorgeschaltet ist. So wird es ermöglicht, diverse interessierende Wellenlängenbereiche ortsaufgelöst und einander zugeordnet abzubilden. Diese kostengünstige, kompakte und robuste Ausgestaltung ist technisch einfach umsetzbar. Insbesondere wenn insgesamt nur wenige Wellenlängenbereiche benötigt werden, kann so eine hohe Ortsauflösung mit wenig Aufwand erzielt werden.In the particularly preferred embodiment according to claim 2, the first optical sensor and the second optical sensor are arranged on a common sensor chip. In particular, the first and the second optical sensor can be formed by a common photosensor, which is preferably optically preceded by a Bayer matrix-like filter matrix. This enables various wavelength ranges of interest to be mapped spatially resolved and assigned to one another. This inexpensive, compact and robust design is technically easy to implement. In particular, if only a few wavelength ranges are required, a high spatial resolution can be achieved with little effort.
Der Fotosensor kann gemäß Anspruch 3 als Zeilenkamera oder als Flächenkamera ausgestattet sein. Dafür weist der Fotosensor Sensorelemente auf. Dem Fotosensor kann eine Filtermatrix zugeordnet sein, die jeweils einem Sensorelement zugeordnete Filterelemente aufweisen kann. Diese Filterelemente können auf den ersten und den zweiten optischen Sensor aufgeteilt sein.According to claim 3, the photo sensor can be equipped as a line camera or as an area camera. The photosensor has sensor elements for this purpose. A filter matrix, which can each have filter elements assigned to a sensor element, can be assigned to the photosensor. These filter elements can be divided between the first and the second optical sensor.
Gemäß Anspruch 4 können die Filterelemente als Matrix aus sich wiederholenden Elementarzellen aufgebaut sein. Dabei kann gemäß Anspruch 5 eine Elementarzelle jeweils mindestens ein Filterelement aufweisen, das für sichtbares Licht durchlässig ist und ein Filterelement, das für nicht-sichtbares Licht durchlässig ist. Gemäß Anspruch 6 kann jede Elementarzelle mehrere derartige Filterelemente pro Sensor aufweisen. So kann eine Elementarzelle also jeweils beiden optischen Sensoren zugeordnet sein. Gemäß Anspruch 7 können die Elementarzellen jeweils für blaues und/oder rotes und/oder grünes Licht durchlässige Filterelemente aufweisen.According to claim 4, the filter elements can be constructed as a matrix of repeating unit cells. According to claim 5, a unit cell can each have at least one filter element that is transparent to visible light and one filter element that is transparent to invisible light. According to claim 6, each unit cell can have several such filter elements per sensor. Thus, a unit cell can be assigned to both optical sensors. According to claim 7, the unit cells can each have filter elements permeable to blue and / or red and / or green light.
Anspruch 8 gibt bevorzugt von dem optischen Messsystem aufnehmbare Wellenlängenbereiche an.Claim 8 preferably specifies wavelength ranges that can be recorded by the optical measuring system.
Gemäß Anspruch 9 sind die dem ersten optischen Sensor und dem zweiten optischen Sensor zugeordneten Filterelemente vorzugsweise flächig gleich groß ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ können die Sensorelemente des ersten optischen Sensors und des zweiten optischen Sensors gleich große Sichtfelder aufweisen. Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass sich der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor nur durch ihre Wellenlängenbereiche unterscheiden. Somit wird eine einfache und kompakte konstruktive Ausgestaltung des optischen Messsystems angegeben.According to claim 9, the filter elements assigned to the first optical sensor and the second optical sensor are preferably designed to be of the same size over an area. Additionally or alternatively, the sensor elements of the first optical sensor and of the second optical sensor can have fields of view of the same size. In particular, it can thus be provided that the first optical sensor and the second optical sensor differ only in terms of their wavelength ranges. A simple and compact structural design of the optical measuring system is thus specified.
Die besonders bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 betrifft die ortsabhängige Korrelation der Bilddaten des ersten optischen Sensors und des zweiten optischen Sensors insbesondere zur ortsabhängigen Ermittlung des Erntegutparameters.The particularly preferred embodiment according to claim 10 relates to the location-dependent correlation of the image data of the first optical sensor and the second optical sensor, in particular for the location-dependent determination of the crop parameter.
Bevorzugt ermittelbare Erntegutparameter werden in Anspruch 11 angegeben.Crop parameters that can preferably be determined are specified in claim 11.
Anspruch 12 betrifft bevorzugte Platzierungen der unterschiedlichen Bauteile des optischen Messsystems bezüglich der landwirtschaftlichen Erntemaschine im Übrigen.Claim 12 also relates to preferred positions of the different components of the optical measuring system with respect to the agricultural harvesting machine.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Betrieb einer vorschlagsgemäßen landwirtschaftlichen Erntemaschine beansprucht. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen landwirtschaftlichen Erntemaschine darf verwiesen werden.According to a further teaching according to claim 13, which is of independent significance, a method for operating a proposed agricultural harvesting machine is claimed. Reference may be made to all statements relating to the proposed agricultural harvesting machine.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Mähdreschers als vorschlagsgemäße landwirtschaftliche Erntemaschine,
- 2 eine schematische Seitenansicht eines Kornelevators des Mähdreschers der 1 mit einem vorschlagsgemäßen optischen Messsystem und
- 3 ausschnittsweise einen Sensorchip des optischen Messsystems mit einer Filtermatrix.
The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing that shows only one exemplary embodiment. In the drawing shows - 1 a schematic side view of a combine harvester as a proposed agricultural harvesting machine,
- 2 a schematic side view of a grain elevator of the combine harvester of FIG 1 with a proposed optical measuring system and
- 3 Part of a sensor chip of the optical measuring system with a filter matrix.
Die in 1 dargestellte landwirtschaftliche Erntemaschine, bei der es sich hier vorzugsweise um einen Mähdrescher 1 handelt, weist mindestens ein Arbeitsaggregat 2 zum Abernten eines Feldbestandes 3 und zum Verarbeiten von Erntegut 4 des Feldbestandes 3 auf. Eine weitere bevorzugte Erntemaschine ist ein Feldhäcksler. Im Betrieb der Erntemaschine wird das Erntegut 4 in einem Erntegutstrom entlang eines Ernteguttransportweges 5 durch die Erntemaschine transportiert.In the 1 illustrated agricultural harvesting machine, which here is preferably a combine harvester 1 acts, has at least one working unit 2 for harvesting a field 3 and for processing crops 4th of the field population 3 on. Another preferred harvesting machine is a forage harvester. When the harvesting machine is in operation, the crop is harvested 4th in a crop stream along a crop transport route 5 transported by the harvester.
Während des Transports durch die Erntemaschine bildet das Erntegut 4 einen Erntegutstrom. Unter dem Begriff „Erntegutstrom“ ist vorliegend der Strom der zu verarbeitenden Pflanzenteile des Feldbestandes 3 auf dem Ernteguttransportweg 5 zu verstehen. Dieser Ernteguttransportweg 5 beginnt hier und vorzugsweise, speziell bei einem Mähdrescher 1, bei einem Schneidwerk 6 und geht jedenfalls bis zum Korntank 7. Der Erntegutstrom kann sich in einen Haupterntegutstrom und kleinere Teil-Erntegutströme unterteilen. Der Begriff „Haupterntegutstrom“ bezeichnet dann denjenigen Teil des Erntegutstroms, der den überwiegenden Teil des Ernteguts 4, bezogen auf den gesamten Ernteguttransportweg 5, beinhaltet. Insbesondere zu Analysezwecken abzweigende Teil-Erntegutströme in kleinerem Umfang sind nicht umfasst.The crop forms during transport through the harvesting machine 4th a crop stream. In the present case, the term “crop flow” refers to the flow of the plant parts to be processed in the field 3 on the crop transport route 5 to understand. This crop transport route 5 starts here and preferably, especially with a combine harvester 1 , at a cutting unit 6th and in any case goes to the grain tank 7th . The crop flow can be divided into a main crop flow and smaller partial crop flows. The term “main crop flow” then denotes that part of the crop flow that makes up the predominant part of the crop 4th , based on the entire crop transport route 5 , contains. In particular, partial crop flows branching off for analysis purposes on a smaller scale are not included.
Die landwirtschaftliche Erntemaschine weist eine Kontrollanordnung 8 auf, die ein an dem Ernteguttransportweg 5 angeordnetes optisches Messsystem 9 zur Analyse des Ernteguts 4 aufweist. Die Analyse des Ernteguts umfasst eine Analyse der Zusammensetzung (Anteil an unbeschädigtem Korn, Anteil an Bruchkorn, Anteil an Nicht-Korn etc.) des Ernteguts im Erntegutstrom und/oder eine Analyse der Inhaltsstoffe (Feuchtigkeitsgehalt, Eiweißgehalt, Stärkegehalt, Zuckergehalt, Fettgehalt etc.) bestimmter Pflanzenbestandteile im Erntegutstrom, insbesondere des Korns.The agricultural harvesting machine has a control arrangement 8th on the one on the crop transport route 5 arranged optical measuring system 9 to analyze the crop 4th having. The analysis of the harvest includes an analysis of the composition (proportion of undamaged grain, proportion of broken grain, proportion of non-grain, etc.) of the harvested material in the crop flow and / or an analysis of the ingredients (moisture content, protein content, starch content, sugar content, fat content, etc.) ) certain plant components in the crop flow, especially the grain.
Das optische Messsystem 9 weist einen ersten optischen Sensor 10 zur ortsaufgelösten Aufnahme von sichtbarem Licht aus einem sichtbaren Wellenlängenbereich in einem ersten Sichtfeld 11 auf. Aufgrund der zum Teil leicht voneinander abweichenden Definitionen des sichtbaren Wellenlängenbereichs wird hier unter sichtbarem Licht der Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 780 nm verstanden.The optical measuring system 9 has a first optical sensor 10 for spatially resolved recording of visible light from a visible wavelength range in a first field of view 11th on. Due to the partly slightly different definitions of the visible wavelength range, the wavelength range between 380 nm and 780 nm is understood here by visible light.
Der Begriff „Sichtfeld“ betrifft jenen dreidimensionalen Raum, aus dem Licht über die entsprechende Optik auf den jeweiligen optischen Sensor treffen kann. Das Sichtfeld wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch häufig mit dem englischen Begriff „Field of View“ bezeichnet. Der Begriff „ortsaufgelöst“ bedeutet vorliegend, dass das Sichtfeld des jeweiligen optischen Sensors in mehrere Teil-Sichtfelder unterteilt ist, die messtechnisch voneinander unterscheidbar sind. Der jeweilige optische Sensor weist also mindestens zwei Bildpunkte auf, die wenigstens teilweise ein unterschiedliches Teil-Sichtfeld aufweisen. Ein Bildpunkt ist dabei eine zweidimensionale Abbildung eines Teil-Sichtfelds. Bildpunkte werden im allgemeinen Sprachgebrauch häufig auch mit dem englischen Begriff „Pixel“ bezeichnet. Wie ersichtlich ist, wird vorliegend eine weite Definition von Optik verwendet, die nicht nur den sichtbaren Wellenlängenbereich betrifft.The term “field of view” relates to the three-dimensional space from which light can hit the respective optical sensor via the corresponding optics. The field of view is often referred to in common parlance with the English term "Field of View". The term “spatially resolved” means in the present case that the field of view of the respective optical sensor is divided into several partial fields of view, which can be distinguished from one another by measurement. The respective optical sensor thus has at least two image points which at least partially have a different partial field of view. An image point is a two-dimensional image of a partial field of view. In common parlance, image points are often referred to using the English term “pixel”. As can be seen, a broad definition of optics is used here, which does not only concern the visible wavelength range.
Das optische Messsystem 9 nimmt in einer Messroutine ortsaufgelöste Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 in dem sichtbaren Wellenlängenbereich auf, die Erntegut 4 in einem ersten Ausschnitt A1 des Erntegutstroms abbilden. Der Begriff „Bilddaten“ ist hierbei weit zu verstehen und betrifft ganz allgemein Sensordaten eines optischen Sensors. Der Ausschnitt des Ernteguts 4 ist der vom optischen Sensor zum Zeitpunkt der Aufnahme aus sichtbare Teil des Ernteguts 4. Er betrifft also den im Sichtfeld befindlichen, nicht verdeckten Teil des Ernteguts 4.The optical measuring system 9 takes spatially resolved image data from the first optical sensor in a measurement routine 10 in the visible wavelength range, the crop 4th in a first excerpt A 1 map the crop flow. The term “image data” is to be understood broadly and relates generally to sensor data of an optical sensor. The clipping of the crop 4th is the part of the crop that is visible from the optical sensor at the time of recording 4th . It therefore affects that part of the crop that is not covered up in the field of vision 4th .
Die Erntemaschine weist weiterhin eine Auswerteeinrichtung 12 zur Ermittlung eines, insbesondere die Zusammensetzung und/oder Inhaltsstoffe des Ernteguts 4 betreffenden, Erntegutparameters auf.The harvesting machine also has an evaluation device 12th to determine one, in particular the composition and / or ingredients of the harvested crop 4th relevant crop parameters.
Wesentlich ist nun, dass das optische Messsystem 9 einen zweiten optischen Sensor 13 zur Aufnahme von nicht-sichtbarem Licht aus einem nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich in einem zweiten Sichtfeld 14 aufweist. Der jeweilige optische Sensor 10, 13 muss dabei nicht ausnahmslos sichtbares bzw. nicht-sichtbares Licht aufnehmen. Gewisse Überlappungen sind möglich. Es müssen jedoch mehr als 50% des aufgenommenen Lichts der aufzunehmenden Wellenlängenbereiche des jeweiligen optischen Sensors 10, 13 aus dem sichtbaren bzw. nicht-sichtbaren Bereich stammen. Vorzugsweise müssen sogar mindestens 90%, weiter vorzugsweise mindestens 99%, aus dem jeweiligen Wellenlängenbereich stammen.It is now essential that the optical measuring system 9 a second optical sensor 13th for recording invisible light from a non-visible wavelength range in a second field of view 14th having. The respective optical sensor 10 , 13th does not have to absorb visible or invisible light without exception. Certain overlaps are possible. However, more than 50% of the light recorded must be in the wavelength ranges to be recorded by the respective optical sensor 10 , 13th come from the visible or non-visible area. Preferably at least 90%, more preferably at least 99%, must come from the respective wavelength range.
In der Messroutine nimmt das optische Messsystem 9 Bilddaten des zweiten optischen Sensors 13 in dem nicht-sichtbaren Bereich auf, die Erntegut 4 in einem zweiten Ausschnitt A2 des Erntegutstroms abbilden.The optical measuring system takes over in the measuring routine 9 Image data from the second optical sensor 13th in the non-visible area, the crop 4th in a second section A 2 map the crop flow.
Wesentlich ist weiterhin, dass der erste und der zweite Ausschnitt A1, A2 zumindest teilweise in einem Überlappungsausschnitt U überlappen und dass die Auswerteeinrichtung 12 in einer Analyseroutine die Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 zu dem Überlappungsausschnitt U und des zweiten optischen Sensors 13 zu dem Überlappungsausschnitt U miteinander korreliert und so den Erntegutparameter ermittelt. Die Ermittlung des Erntegutparameters kann dabei insbesondere ortsabhängig erfolgen, sodass mindestens zwei Werte zu unterschiedlichen Teilen des Überlappungsausschnitts U ermittelt werden.It is also essential that the first and the second section A 1, A 2 at least partially in an overlap cutout U overlap and that the evaluation device 12th the image data of the first optical sensor in an analysis routine 10 to the overlap cutout U and the second optical sensor 13th to the overlap cutout U correlated with each other and thus determined the crop parameters. The determination of the crop parameter can in particular take place as a function of location, so that at least two values for different parts of the overlap section U be determined.
Der Überlappungsausschnitt U kann zeitlich und/oder örtlich gebildet werden. Beispielsweise können der erste optische Sensor 10 und der zweite optische Sensor 13 örtlich versetzt zueinander angeordnet sein. Da hier und vorzugsweise der Auswerteeinrichtung 12 eine Geschwindigkeit des Erntegutstroms bekannt ist, kann so durch zeitlichen Versatz der Aufnahme der Überlappungsausschnitt U rechnerisch gebildet werden. Hier und vorzugsweise wird der Überlappungsausschnitt U örtlich gebildet, also durch ein Überlappen des ersten und zweiten Sichtfeldes 11, 14.The overlap cutout U can be formed in terms of time and / or location. For example, the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th be arranged locally offset from one another. Because here and preferably the evaluation device 12th a speed of the crop flow is known, the overlap section can be recorded by a time offset U be formed arithmetically. Here, and preferably, the overlap cutout U locally formed, that is, by overlapping the first and second fields of view 11th , 14th .
Es ergibt sich von selbst, dass der Ernteguttransportweg 5 jedenfalls teilweise durch das erste und durch das zweite Sichtfeld 11, 14, verläuft. Hier und vorzugsweise betrifft der Überlappungsausschnitt U den Erntegutstrom und insbesondere den Haupterntegutstrom. Eine statische Messung ist jedoch ebenso vorteilhaft denkbar.It goes without saying that the crop transport route 5 at least partially through the first and through the second field of view 11th , 14th , runs. Here and preferably relates to the overlap cutout U the crop flow and in particular the main crop flow. However, a static measurement is also advantageously conceivable.
Der Begriff „korrelieren“ ist hier weit zu verstehen. Ganz grundsätzlich werden die Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 und des zweiten optischen Sensors 13 zusammen zur Ermittlung des Erntegutparameters herangezogen und dabei gemeinsam zur Ermittlung des Erntegutparameters verarbeitet. Hierfür können beispielsweise experimentell Abhängigkeiten zwischen den Bilddaten bestimmt werden.The term “correlate” is to be understood broadly here. The image data from the first optical sensor are very fundamental 10 and the second optical sensor 13th used together to determine the crop parameter and processed together to determine the crop parameter. For this purpose, for example, dependencies between the image data can be determined experimentally.
Wie aus 3 ersichtlich, sind hier und vorzugsweise der erste optische Sensor 10 und der zweite optische Sensor 13 auf einem gemeinsamen Sensorchip 15 angeordnet. Insbesondere können der erste optische Sensor 10 und der zweite optische Sensor 13 durch einen gemeinsamen Fotosensor 16 gebildet werden. Dieser Fotosensor 16 kann von einer Filtermatrix 17 überdeckt sein, die vorzugsweise eine Bayermatrixähnliche Filtermatrix 17 ist. Eine Bayer-Matrix ist auf dem Gebiet der Kameras eine übliche Filtermatrix für RGB-Kameras. Vorliegend kann dieses System derart erweitert werden, dass weitere Wellenlängenbereiche durch die Filtermatrix durchgelassen werden. Dafür kann bei Bedarf auch die Anzahl der Wellenlängenbereiche von den bei einer Bayer-Matrix üblichen vier prinzipiell beliebig erhöht werden.How out 3 can be seen here and preferably the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th on a common sensor chip 15th arranged. In particular, the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th through a common photo sensor 16 are formed. This photo sensor 16 can from a filter matrix 17th be covered, which is preferably a Bayer matrix-like filter matrix 17th is. A Bayer matrix is a common filter matrix for RGB cameras in the camera field. In the present case, this system can be expanded in such a way that further wavelength ranges are allowed to pass through the filter matrix. For this, the number of wavelength ranges can in principle be increased as required from the four usual in a Bayer matrix.
Der Fotosensor 16 kann als Zeilenkamera mit zeilenartig angeordneten Sensorelementen 18 oder als Flächenkamera mit flächig angeordneten Sensorelementen 18, wie in 3 gezeigt, ausgestaltet sein.The photo sensor 16 can be used as a line camera with sensor elements arranged in lines 18th or as an area camera with sensor elements arranged over a large area 18th , as in 3 shown, designed.
Die Sensorelemente 18 können nach bekannten Techniken beispielsweise als CCD-Sensorelemente oder CMOS-Sensorelemente oder InGaAs-Sensorelemente ausgestaltet sein. Sie können also, je nach zählweise einzeln oder in, insbesondere Vierer-, Gruppen, das bilden, was üblicherweise ebenfalls mit dem englischen Begriff „Pixel“ bezeichnet wird.The sensor elements 18th can be designed according to known techniques, for example, as CCD sensor elements or CMOS sensor elements or InGaAs sensor elements. So, depending on how they are counted, individually or in groups, especially groups of four, they can form what is usually also referred to by the English term “pixel”.
Hier und vorzugsweise weist die Filtermatrix 17 mehrere, insbesondere jeweils einem Sensorelement 18 zugeordnete, Filterelemente 19 auf. So wird auf übliche Art und Weise erreicht, dass das entsprechende Sensorelement 18 nur Licht aus einem Wellenlängenbereich aufnimmt, der von dem jeweiligen Filterelement 19 durchgelassen wird. Mindestens ein Filterelement 19 ist dem ersten optischen Sensor 10 zugeordnet und mindestens ein Filterelement 19 ist dem zweiten optischen Sensor 13 zugeordnet.Here and preferably the filter matrix 17th several, in particular one sensor element each 18th associated, filter elements 19th on. It is achieved in the usual way that the corresponding sensor element 18th only absorbs light from a wavelength range that is determined by the respective filter element 19th is let through. At least one filter element 19th is the first optical sensor 10 assigned and at least one filter element 19th is the second optical sensor 13th assigned.
Hier und vorzugsweise ist die Filtermatrix 17 als Matrix aus sich wiederholenden, insbesondere identischen, Elementarzellen 20 aufgebaut. In 3 umfasst eine Elementarzelle 20 beispielhaft neun Filterelemente 19. Die Elementarzellen 20 sind in 3 durch dickere Linien markiert.Here and preferably is the filter matrix 17th as a matrix of repeating, especially identical, unit cells 20th built up. In 3 includes a unit cell 20th for example nine filter elements 19th . The unit cells 20th are in 3 marked by thick lines.
Eine Elementarzelle 20 kann aus mehreren Filterelementen 19 bestehen, die jeweils für einen bestimmten, insbesondere jeweils für unterschiedliche, Wellenlängenbereiche des Lichts durchlässig sind. Hier und vorzugsweise sind die Elementarzellen 20 rechteckig oder quadratisch. Dies bezieht sich nicht auf die Bauform bzw. die Abmessungen der Elementarzellen 20, sondern auf die Anzahl von Filterelementen 17 pro Elementarzelle 20. Die Elementarzellen 20 in 3 sind also quadratisch.A unit cell 20th can consist of several filter elements 19th exist, each of which is permeable to a specific, in particular to different, wavelength ranges of light. Here and preferably are the unit cells 20th rectangular or square. This does not refer to the design or the dimensions of the unit cells 20th , but rather on the number of filter elements 17th per unit cell 20th . The unit cells 20th in 3 are therefore square.
Hier und vorzugsweise weisen die Elementarzellen 20 jeweils, insbesondere alle, mindestens ein Filterelement 17 auf, das für sichtbares Licht durchlässig ist und ein Filterelement 17, das für nicht-sichtbares Licht durchlässig ist. Entsprechend kann also mindestens eine, vorzugsweise jede, Elementarzelle 20 dem ersten optischen Sensor 10 und dem zweiten optischen Sensor 13 zugeordnet sein.Here and preferably have the unit cells 20th in each case, in particular all, at least one filter element 17th that is permeable to visible light and a filter element 17th that is transparent to invisible light. Accordingly, at least one, preferably each, unit cell can 20th the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th be assigned.
Die Elementarzellen 20 können jeweils, insbesondere alle, mindestens zwei, weiter vorzugsweise mindestens drei, weiter vorzugsweise mindestens oder genau vier, Filterelemente 17 aufweisen, die für sichtbares Licht durchlässig sind. Zusätzlich oder alternativ können die Elementarzellen 20 jeweils, insbesondere alle, mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, weiter vorzugsweise mindestens oder genau fünf, Filterelemente 17 aufweisen, die für nicht-sichtbares Licht durchlässig sind. Wie in 3 gezeigt, ist eine quadratische Anordnung von neun Filterelementen 17 pro Elementarzelle 20 bevorzugt.The unit cells 20th can each, in particular all, at least two, more preferably at least three, more preferably at least or exactly four, filter elements 17th that are transparent to visible light. Additionally or alternatively, the unit cells 20th in each case, in particular all, at least two, preferably at least three, more preferably at least or exactly five, filter elements 17th that are transparent to invisible light. As in 3 shown is a square arrangement of nine filter elements 17th per unit cell 20th preferred.
Hier und vorzugsweise weisen die Elementarzellen 20 jeweils, insbesondere alle, Filterelemente 17 auf, die, im Wesentlichen nur, für den blauen und/oder roten und/oder grünen Wellenlängenbereich durchlässig sind. Es kann also vorgesehen sein, dass eine Untermenge der Filterelemente 17 pro Elementarzelle 20 eine RGB-Kamera bildet. Vorzugsweise ist dabei, analog zum Bayer-Pattern, ein grünes Filterelement 17 doppelt vorhanden.Here and preferably have the unit cells 20th each, in particular all, filter elements 17th that are, essentially only, transparent to the blue and / or red and / or green wavelength range. It can therefore be provided that a subset of the filter elements 17th per unit cell 20th forms an RGB camera. A green filter element is preferably used, analogous to the Bayer pattern 17th duplicated.
Hier und vorzugsweise weist das optische Messsystem 9 ein Gehäuse 21 auf. Hier und vorzugsweise sind der erste optische Sensor 10 und der zweite optische Sensor 13 in dem Gehäuse 21 angeordnet. Dies betrifft hier und vorzugsweise jeweils den gesamten Sensor 10, 13. Alternativ kann auch nur ein Teil des jeweiligen optischen Sensors 10, 13 in dem Gehäuse 21 angeordnet sein, insbesondere können alle lichtaufnehmenden Sensorelemente 18 des jeweiligen optischen Sensors 10, 13 in dem Gehäuse 21 angeordnet sein.Here and preferably the optical measuring system 9 a housing 21 on. Here and preferably are the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th in the case 21 arranged. This applies here and preferably in each case to the entire sensor 10 , 13th . Alternatively, only part of the respective optical sensor can also be used 10 , 13th in the case 21 be arranged, in particular all light-receiving sensor elements 18th of the respective optical sensor 10 , 13th in the case 21 be arranged.
Das optische Messsystem 9 kann ein lichtdurchlässiges Fenster 22 aufweisen. Hier und vorzugsweise verläuft dann das von dem Erntegut 4, also von dem jeweiligen Ausschnitt A1, A2 des Ernteguts 4, ausgehende von dem ersten und zweiten optischen Sensor 10, 13 aufgenommene Licht durch das lichtdurchlässige Fenster 22 und vorzugsweise von dem lichtdurchlässigen Fenster 22 bis zu dem ersten und zweiten optischen Sensor 10, 13 vollständig innerhalb des Gehäuses 21. Dies ist in 2 dargestellt. Es ist entsprechend bevorzugt, dass das lichtdurchlässige Fenster 22 Teil des Gehäuses 21 ist. Das lichtdurchlässige Fenster 16 kann in Kontakt mit dem Erntegut 4 kommen.The optical measuring system 9 can be a translucent window 22nd exhibit. Here and preferably that then runs from the crop 4th , i.e. from the respective section A 1, A 2 of the crop 4th emanating from the first and second optical sensors 10 , 13th light received through the translucent window 22nd and preferably from the translucent window 22nd up to the first and second optical sensors 10 , 13th completely inside the case 21 . This is in 2 shown. It is accordingly preferred that the transparent window 22nd Part of the housing 21 is. The translucent window 16 can be in contact with the crop 4th come.
Die Ermittlung des Erntegutparameters kann derart ablaufen, dass die Auswerteeinrichtung 12 aus den Bilddaten des zweiten optischen Sensors 13 einen den Überlappungsausschnitt U betreffenden Erntegutparameter ermittelt, dass die Auswerteeinrichtung 12 aus den Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 einen Korrekturwert, insbesondere Korrekturfaktor, ermittelt und den Erntegutparameter mittels des Korrekturfaktors korrigiert. Der Erntegutparameter wird hier also speziell zu dem Überlappungsausschnitt U ermittelt. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn der Erntegutparameter über den Erntegutstrom nicht homogen ist.The determination of the crop parameter can take place in such a way that the Evaluation device 12th from the image data of the second optical sensor 13th one the overlap cutout U relevant crop parameters determined that the evaluation device 12th from the image data of the first optical sensor 10 a correction value, in particular a correction factor, is determined and the crop parameter is corrected by means of the correction factor. The crop parameter thus becomes specifically the overlap section here U determined. This is particularly relevant when the crop parameter is not homogeneous across the crop flow.
Beispielsweise ist denkbar, dass mittels des zweiten optischen Sensors 13 ein Erntegutparameter gut ermittelbar ist, jedoch hinsichtlich eines Störfaktors, beispielsweise eines Nicht-Kornanteils, anfällig ist, der wiederum mittels des ersten optischen Sensors 10 gut ermittelbar ist. Wenn dann näherungsweise der Einfluss des Nicht-Kornanteils auf das Gesamtmessergebnis des zweiten Sensors 13 bekannt ist, kann dessen Messwert entsprechend korrigiert werden.For example, it is conceivable that by means of the second optical sensor 13th a crop parameter can be easily determined, but is susceptible to an interference factor, for example a non-grain fraction, which in turn is by means of the first optical sensor 10 is easy to determine. If so, then approximately the influence of the non-grain fraction on the overall measurement result of the second sensor 13th is known, its measured value can be corrected accordingly.
Eine andere Möglichkeit ist, dass mittels der beiden optischen Sensoren 10, 13 diverse Erntegutparameter und Störfaktoren bei verschiedenen Wellenlängenbereichen unterschiedlich genau und sich gegenseitig störend ermittelt werden, wodurch ein Gleichungssystem gebildet wird, in dem die unterschiedlichen Faktoren jeweils zusammen das Messergebnis des jeweiligen Wellenlängenbereichs bilden. Bei ausreichender Bestimmtheit kann dieses Gleichungssystem dann gelöst werden. Interessant ist dabei auch, dass unterschiedliche Wellenlängen eine unterschiedliche Eindringtiefe in das Erntegut 4 aufweisen können, wodurch entsprechend unterschiedliche Erntegutparameter gemessen werden können.Another possibility is that by means of the two optical sensors 10 , 13th Various crop parameters and disruptive factors are determined with different accuracy and mutually interfering with different wavelength ranges, whereby a system of equations is formed in which the different factors together form the measurement result of the respective wavelength range. If it is sufficiently precise, this system of equations can then be solved. It is also interesting that different wavelengths have different depths of penetration into the crop 4th can have, whereby different crop parameters can be measured accordingly.
Der zweite optische Sensor 13 ist vorzugsweise zur Aufnahme von nicht-sichtbarem Licht aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, weiter vorzugsweise mindestens vier, und/oder höchstens 50, vorzugsweise höchstens 20, weiter vorzugsweise höchstens 10, unterscheidbaren Wellenlängenbereichen eingerichtet.The second optical sensor 13th is preferably set up to receive invisible light from at least two, preferably at least three, more preferably at least four, and / or at most 50, preferably at most 20, more preferably at most 10, distinguishable wavelength ranges.
Hier und vorzugsweise ist mindestens ein Sensorelement 18 des zweiten optischen Sensors 13 zur Aufnahme von und/oder mindestens ein dem zweiten optischen Sensor 13 zugeordnetes Filterelement 19 zum Durchlassen von nicht-sichtbarem Licht aus mindestens einem Wellenlängenbereich umfassend 1000 nm und/oder 1200 nm bis 1800 nm und/oder 2000 nm und/oder umfassend 2100 nm und/oder 2200 nm und/oder 2300 nm und/oder 2400 nm und/oder 2500 nm und/oder umfassend 2200 bis 2400 nm und/oder umfassend 2100 bis 2500 nm und/oder umfassend einen Teil des nah-infraroten Spektrums und/oder umfassend einen Teil des nah-ultravioletten Spektrums ausgebildet.Here and preferably there is at least one sensor element 18th of the second optical sensor 13th for receiving and / or at least one of the second optical sensor 13th assigned filter element 19th for transmitting invisible light from at least one wavelength range comprising 1000 nm and / or 1200 nm to 1800 nm and / or 2000 nm and / or comprising 2100 nm and / or 2200 nm and / or 2300 nm and / or 2400 nm and / or 2500 nm and / or comprising 2200 to 2400 nm and / or comprising 2100 to 2500 nm and / or comprising part of the near-infrared spectrum and / or comprising part of the near-ultraviolet spectrum.
Der nah-infrarote Wellenlängenbereich wird hier als von 780 nm bis 3000 nm verlaufend definiert. Der nah-ultraviolette Wellenlängenbereich wird hier als von 315 nm bis 380 nm verlaufend definiert.The near-infrared wavelength range is defined here as running from 780 nm to 3000 nm. The near-ultraviolet wavelength range is defined here as running from 315 nm to 380 nm.
Weiterhin kann mindestens ein Sensorelement 18 des zweiten optischen Sensors 13 zur Aufnahme von und/oder ein dem zweiten optischen Sensor 13 zugeordnetes Filterelement 19 zum Durchlassen von nicht-sichtbarem Licht aus mindestens einem Wellenlängenbereich umfassend 300 nm und/oder 330 nm und/oder 350 nm und/oder 380 nm, ausgebildet sein.Furthermore, at least one sensor element 18th of the second optical sensor 13th for receiving and / or a second optical sensor 13th assigned filter element 19th for the transmission of invisible light from at least one wavelength range comprising 300 nm and / or 330 nm and / or 350 nm and / or 380 nm.
Ein weiterer im landwirtschaftlichen Bereich interessanter Wellenlängenbereich liegt um 405 nm. Bei dieser Wellenlänge ist insbesondere die Erkennung des Bruchkornanteils besonders einfach möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass der erste optische Sensor 13 zur Aufnahme von und/oder ein dem ersten optischen Sensor zugeordnetes Filterelement 19 zum Durchlassen von Licht aus einem Wellenlängenbereich umfassend 405 nm ausgebildet ist.Another wavelength range of interest in the agricultural sector is around 405 nm. At this wavelength, in particular, it is particularly easy to identify the fraction of broken grains. It can also be provided that the first optical sensor 13th for receiving and / or a filter element assigned to the first optical sensor 19th is designed to transmit light from a wavelength range comprising 405 nm.
Die unterscheidbaren Wellenlängenbereiche des ersten und/oder zweiten optische Sensors 11, 13 sind hier und vorzugsweise breiter als 0,1 nm, vorzugsweise breiter als 1 nm, weiter vorzugsweise breiter als 4 nm und/oder weniger breit als 100 nm, vorzugsweise weniger breit als 50 nm, weiter vorzugsweise weniger breit als 10 nm, noch weiter vorzugsweise weniger breit als 5 nm.The distinguishable wavelength ranges of the first and / or second optical sensor 11th , 13th are here and preferably wider than 0.1 nm, preferably wider than 1 nm, more preferably wider than 4 nm and / or less wide than 100 nm, preferably less than 50 nm, more preferably less than 10 nm, even more preferably less than 5 nm wide.
Hier und vorzugsweise deckt der erste Ausschnitt A1 mindestens 50%, weiter vorzugsweise mindestens 90%, noch weiter vorzugsweise mindestens 95%, noch weiter vorzugsweise mindestens 99% und noch weiter vorzugsweise 100% des zweiten Ausschnitts A2 ab. Das Abdecken ist dabei zeitlich und/oder örtlich gemeint.Here and preferably the first section covers A 1 at least 50%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95%, even more preferably at least 99% and even more preferably 100% of the second section A 2 away. The covering is meant here in terms of time and / or location.
Die den Sensorelementen 18 des ersten optischen Sensors 10 und des zweiten optischen Sensors 13 zugeordneten Filterelemente 19 können flächig gleichgroß ausgestaltet sein. Insbesondere können sie, abgesehen von ihren optischen Eigenschaften, im Wesentlichen identisch ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ können die Sensorelemente 18 des ersten optischen Sensors 10 und des zweiten optischen Sensors 13 gleichgroße Sichtfelder aufweisen.The sensor elements 18th of the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th assigned filter elements 19th can be designed to be of the same size over an area. In particular, apart from their optical properties, they can be designed essentially identically. Additionally or alternatively, the sensor elements 18th of the first optical sensor 10 and the second optical sensor 13th have fields of view of the same size.
Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 12 in der Analyseroutine die Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 und des zweiten optischen Sensors 13 ortsabhängig miteinander korreliert und insbesondere den Erntegutparameter ortsabhängig ermittelt. Vorzugsweise ordnet die Auswerteeinrichtung 12 die Bilddaten des ersten optischen Sensors 10 und des zweiten optischen Sensors 13 auf Basis der Elementarzellen 20 einander örtlich zu. Es kann also vorgesehen sein, dass der Erntegutparameter für jede Elementarzelle 20 ermittelt wird. Er kann jedoch genauso gut auch für Gruppen von Elementarzellen 20 ermittelt werden. So oder so kann die Auswerteeinrichtung 12 die tatsächliche hardwaretechnische örtliche Zuordnung der jeweiligen Sensorelemente 18 vorzugsweise bei der Ermittlung des Erntegutparameters berücksichtigen. Eine örtliche Zuordnung der Bilddaten des ersten und des zweiten optischen Sensors 10, 13 auf Basis der Anordnung der Sensorelemente 18 des ersten und des zweiten optischen Sensors 10, 13 kann in einem Speicher der Auswerteeinrichtung 12 hinterlegt sein.It can be provided that the evaluation device 12th the image data of the first optical sensor in the analysis routine 10 and the second optical sensor 13th correlated with one another as a function of location and in particular determined the crop parameters as a function of location. The evaluation device preferably arranges 12th the image data of the first optical sensor 10 and the second optical Sensors 13th based on the unit cells 20th to each other locally. It can therefore be provided that the crop parameter for each unit cell 20th is determined. However, it can just as well be used for groups of unit cells 20th be determined. Either way, the evaluation device 12th the actual hardware-related local assignment of the respective sensor elements 18th preferably take into account when determining the crop parameter. A spatial assignment of the image data from the first and the second optical sensor 10 , 13th based on the arrangement of the sensor elements 18th the first and second optical sensors 10 , 13th can in a memory of the evaluation device 12th be deposited.
Der Erntegutparameter betrifft hier und vorzugsweise einen Kornanteil und/oder einen Bruchkornanteil und/oder einen Nicht-Kornanteil, insbesondere einen Anteil an Ährenspitzen und/oder unausgedroschenen Bestandteilen und/oder Stroh und/oder Stängelstücken und/oder Lieschblättern, und/oder eine Kornfeuchtigkeit und/oder einen Inhaltsstoff des Ernteguts 4, insbesondere einen Proteingehalt und/oder Stärkegehalt.The crop parameter here and preferably relates to a grain fraction and / or a broken grain fraction and / or a non-grain fraction, in particular a proportion of ear tips and / or unthrown components and / or straw and / or stalk pieces and / or hibiscus and / or grain moisture and / or an ingredient of the crop 4th , in particular a protein content and / or starch content.
Bei dem hier dargestellten Mähdrescher 1 zählt zu den Arbeitsaggregaten 2 neben dem bereits erwähnten Schneidwerk 6 ein mit diesem verbundene Schrägförderer 23, von dem aus der Erntegutstrom an von einem Dreschkorb 24 ummantelte Dreschorgane 25 übergeben wird. Über eine Umlenktrommel 26 gelangt der Erntegutstrom in eine hier als Trennrotor ausgebildete Trenneinrichtung 27, in welcher freibewegliche Körner des Erntegutstroms in einem unteren Bereich abgeschieden werden. Von hier aus gelangt der Erntegutstrom über einen Rücklaufboden 28 zu einer Reinigungsvorrichtung 29, die wie hier dargestellt aus mehreren Siebebenen 30 und einem Gebläse 31 besteht. Von hier aus führt der Kornelevator 32 den Erntegutstrom schließlich zum Korntank 7. All diese Arbeitsaggregate 2 tragen dabei zur Verarbeitung des Ernteguts 4 bei.In the combine harvester shown here 1 is one of the working units 2 next to the already mentioned cutting unit 6th an inclined conveyor connected to this 23 , from which the crop flow from a concave 24 covered threshing organs 25th is passed. Via a tail pulley 26th the crop flow arrives in a separating device which is designed here as a separating rotor 27 , in which freely moving grains of the crop flow are deposited in a lower area. From here, the crop flow passes over a return floor 28 to a cleaning device 29 which, as shown here, consist of several sieve levels 30th and a fan 31 consists. The grain elevator runs from here 32 the crop flow finally to the grain tank 7th . All of these working aggregates 2 contribute to the processing of the crop 4th at.
Das optische Messsystem 9 ist hier und vorzugsweise an dem Kornelevator 32 angeordnet. Ganz allgemein kann das lichtdurchlässige Fenster 22 an den Ernteguttransportweg 5 angrenzen und/oder diesen begrenzen. Das lichtdurchlässige Fenster 22 kann für alle von dem optischen Messsystem 9 aufgenommenen Wellenlängenbereiche durchlässig sein. Das erste und das zweite Sichtfeld 11, 14 können vollständig durch das lichtdurchlässige Fenster 22 verlaufen.The optical measuring system 9 is here and preferably at the grain elevator 32 arranged. In general, the translucent window 22nd to the crop transport route 5 adjoin and / or limit this. The translucent window 22nd can for all of the optical measuring system 9 recorded wavelength ranges be transparent. The first and second fields of view 11th , 14th can completely through the translucent window 22nd get lost.
Es kann vorgesehen sein, dass das optische Messsystem 9 eine Lichtquelle 33 aufweist. Die Lichtquelle 33 ist vorzugsweise eingerichtet, Licht einiger oder aller von dem optischen Messsystem 9 aufgenommene Wellenlängenbereiche gleichzeitig abzustrahlen. Zusätzlich oder alternativ kann die Lichtquelle 33 eingerichtet sein, sequentiell Licht einiger oder aller von dem optischen Messsystem 9 aufgenommene Wellenlängenbereiche abzustrahlen.It can be provided that the optical measuring system 9 a light source 33 having. The light source 33 is preferably arranged to light some or all of the optical measurement system 9 to emit recorded wavelength ranges at the same time. Additionally or alternatively, the light source can 33 be arranged to sequentially light some or all of the optical measurement system 9 to emit recorded wavelength ranges.
Hier und vorzugsweise bestrahlt die Lichtquelle 33 den Überlappungsausschnitt U und/oder den ersten Ausschnitt A1 und/oder den zweiten Ausschnitt A2 . Vorzugsweise bestrahlt die Lichtquelle 33 den jeweiligen Ausschnitt A1, A2 aus Richtung des ersten und/oder zweiten optischen Sensors 10, 13. Es ist also bevorzugt, dass der jeweilige Sensor 10, 13 reflektiertes Licht anstelle von transmittiertem Licht aufnimmt. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Lichtquelle 33 außerhalb des ersten und/oder zweiten Sichtfelds 11, 14 angeordnet ist.Here, and preferably, the light source irradiates 33 the overlap cutout U and / or the first section A 1 and / or the second section A 2 . The light source preferably irradiates 33 the respective section A 1, A 2 from the direction of the first and / or second optical sensor 10 , 13th . It is therefore preferred that the respective sensor 10 , 13th absorbs reflected light instead of transmitted light. In particular, it can also be provided that the light source 33 outside of the first and / or second field of view 11th , 14th is arranged.
Wie bereits erwähnt, weist die landwirtschaftliche Erntemaschine einen Kornelevator 32 auf. Hier und vorzugsweise ist der erste optische Sensor 10 und/oder der zweite optische Sensor 13 und/oder das lichtdurchlässige Fenster 22 und/oder die Lichtquelle 33 und/oder das Gehäuse 21 an, insbesondere unter oder über, dem Kornelevator 32 angeordnet. Alternativ kann der erste optische Sensor 10 und/oder der zweite optische Sensor 13 und/oder das lichtdurchlässige Fenster 22 und/oder die Lichtquelle 33 und/oder das Gehäuse 21 hinter dem Kornelevator 32, insbesondere im Bereich einer Korntankbefüllung, angeordnet sein. Weitere mögliche Anordnungen, insbesondere bei einem Feldhäcksler im Bereich eines Auswurfs, sind ebenso bevorzugt. Auch eine Anordnung vor dem Kornelevator 32 ist möglich. In dem letztgenannten Fall ist das oder sind die jeweiligen Elemente vorzugsweise hinter dem letzten dreschenden oder dem letzten abscheidenden Arbeitsaggregat 2 angeordnet.As already mentioned, the agricultural harvester has a grain elevator 32 on. Here and preferably is the first optical sensor 10 and / or the second optical sensor 13th and / or the translucent window 22nd and / or the light source 33 and / or the housing 21 on, especially below or above, the grain elevator 32 arranged. Alternatively, the first optical sensor 10 and / or the second optical sensor 13th and / or the translucent window 22nd and / or the light source 33 and / or the housing 21 behind the grain elevator 32 , in particular in the area of a grain tank filling. Further possible arrangements, in particular in the case of a forage harvester in the area of an ejection, are also preferred. Also an arrangement in front of the grain elevator 32 is possible. In the latter case, that or the respective elements are preferably behind the last threshing or the last separating working unit 2 arranged.
Es kann entsprechend vorgesehen sein, dass der Überlappungsausschnitt U Teil einer Unterseite oder einer Oberseite des Erntegutstroms, insbesondere des Haupterntegutstroms, entlang des Ernteguttransportweges 5 ist.It can accordingly be provided that the overlap cutout U Part of an underside or an upper side of the crop flow, in particular the main crop flow, along the crop transport path 5 is.
Gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Betrieb einer vorschlagsgemäßen landwirtschaftlichen Erntemaschine vorgeschlagen, bei dem mittels der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine ein Feldbestand 3 abgeerntet und Erntegut 4 verarbeitet wird, wobei mittels des optischen Messsystems 9 die Messroutine durchgeführt wird und wobei mittels der Auswerteinrichtung 12 die Analyseroutine durchgeführt wird. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen landwirtschaftlichen Erntemaschine darf verwiesen werden.According to a further teaching, which is of independent importance, a method for operating a proposed agricultural harvesting machine is proposed, in which a field crop by means of the agricultural work machine 3 harvested and crop 4th is processed, using the optical measuring system 9 the measurement routine is carried out and wherein by means of the evaluation device 12th the analysis routine is carried out. Reference may be made to all statements relating to the proposed agricultural harvesting machine.
Bevorzugt bei dem Verfahren ist, dass die Messroutine und die Analyseroutine mehrfach, insbesondere fortlaufend, durchgeführt werden. Vorzugsweise wird der Erntegutparameter in Echtzeit ermittelt. Der Begriff „Echtzeit“ bedeutet hier, dass zwischen Aufnahme der jeweiligen Bilddaten und Ermittlung des Erntegutparameters nur eine vordefinierte Zeitspanne liegt, die hier und vorzugsweise kleiner als eine Minute, vorzugsweise kleiner als 30 Sekunden, weiter vorzugsweise kleiner als fünf Sekunden ist. Der Erntegutparameter kann einem Benutzer angezeigt werden.It is preferred in the method that the measurement routine and the analysis routine are carried out several times, in particular continuously. The crop parameter is preferably set in real time determined. The term “real time” here means that there is only a predefined time span between the recording of the respective image data and the determination of the crop parameter, which is here and preferably less than one minute, preferably less than 30 seconds, more preferably less than five seconds. The crop parameter can be displayed to a user.
Insbesondere im Rahmen des vorschlagsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Kontrollanordnung 8 zyklisch Bildserien aufnimmt. Vorzugsweise wird dann innerhalb einer vorbestimmten Verarbeitungszeit nach der Aufnahme einer Bildserie ein auf der Bildserie basierender Erntegutparameter ermittelt und angezeigt.In particular in the context of the proposed method it can be provided that the control arrangement 8th cyclically records series of images. A crop parameter based on the image series is then preferably determined and displayed within a predetermined processing time after an image series has been recorded.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
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11
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MähdrescherHarvester
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22
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ArbeitsaggregatWorking unit
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33
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FeldbestandField stock
-
44th
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ErntegutCrop
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55
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ErnteguttransportwegCrop transport route
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66th
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SchneidwerkCutting unit
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77th
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KorntankGrain tank
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88th
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KontrollanordnungControl order
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99
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optisches Messsystemoptical measuring system
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1010
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erster optischer Sensorfirst optical sensor
-
1111th
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erstes Sichtfeldfirst field of view
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1212th
-
AuswerteeinrichtungEvaluation device
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1313th
-
zweiter optischer Sensorsecond optical sensor
-
1414th
-
zweites Sichtfeldsecond field of view
-
1515th
-
SensorchipSensor chip
-
1616
-
FotosensorPhoto sensor
-
1717th
-
FiltermatrixFilter matrix
-
1818th
-
SensorelementSensor element
-
1919th
-
FilterelementeFilter elements
-
2020th
-
ElementarzelleUnit cell
-
2121
-
Gehäusecasing
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2222nd
-
lichtdurchlässiges Fenstertranslucent window
-
2323
-
SchrägfördererInclined conveyor
-
2424
-
DreschkorbConcave
-
2525th
-
DreschorganeThreshing organs
-
2626th
-
UmlenktrommelTail pulley
-
2727
-
TrenneinrichtungSeparator
-
2828
-
RücklaufbodenReturn bottom
-
2929
-
ReinigungsvorrichtungCleaning device
-
3030th
-
SiebebenenSieve levels
-
3131
-
Gebläsefan
-
3232
-
KornelevatorGrain elevator
-
3333
-
LichtquelleLight source
-
A1A1
-
erster Ausschnittfirst section
-
A2A2
-
zweiter Ausschnittsecond section
-
UU
-
ÜberlappungsausschnittOverlap cutout
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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EP 2826356 A1 [0003]EP 2826356 A1 [0003]
