[發明專利]綜合考慮傳感器值可靠性的、用于作業機械的操作狀態檢測系統

有效

• 申請號: 201410273091.6
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104221587B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 塞巴斯蒂安·布蘭科;卡梅倫·R·莫特
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: A01D41/127
• 分類號: A01D41/127;A01D69/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 汪洋

相關申請

本申請是2013年3月18日提交美國專利申請序列號13/845,712的部分延續(并且要求該專利申請的優先權)。

技術領域

本發明一般地涉及作業機械，像農業和建筑機械，并且更特別地涉及基于傳感器輸入用于自動地檢測機械的操作狀態的系統。

背景技術

在許多應用中，知道作業機械的操作狀態是重要的。操作狀態可以用于自動地控制作業機械的構件。例如，在建筑機械或農業收獲機械中，當操作狀態被檢測為“不工作”持續一段預定時間時，發動機轉速可以被自動地設置成空轉(美國8,230,667 B2)。另一個例子是具有自動控制器的聯合收割機，所述控制器需要知道在聯合收割機的操作參數已經被改變后作物流是否已經變得穩定，或者具有多個振動傳感器的聯合收割機，所述傳感器需要知道聯合收割機是否處在適于記錄用于隨后的操作部件的錯誤檢測的振動信號的操作狀態(美國2006/0276949 A1)。檢測到的狀態還可以被記錄用于存檔文件和/或計算的目的。

根據前面提到的現有技術文獻融合來自多個傳感器的值，以確定可能隨時間變化的機械的操作狀態。然而，由于多種原因，來自一個這種傳感器的信號可能比來自另一傳感器的那些信號的可靠性低，這可能與傳感器的類型或與操作狀態有關。例如，谷粒損失傳感器在吞吐量條件下或在潮濕谷粒的情況下比在低吞吐量條件下或干燥谷粒的情況下的可靠性更低。由于這現有技術的操作狀態檢測系統中未考慮這一問題，因此所述系統的輸出通常不是可靠的。

發明內容

因此本發明的一個目的是提供一種用于作業機械的改進的操作狀態檢測系統。另一個目的是提供這樣一種能夠克服之前提到的大部分或全部技術問題的系統。

一種用于檢測作業機械的操作狀態的系統包括：至少兩個傳感器，用于感測影響該工作機械的操作狀態的參數；操作狀態評估電路，其具有用于操作狀態信號值的輸出，所述操作狀態信號值指示作業機械的操作狀態。操作狀態評估電路基于來自所述傳感器的融合的信號確定操作狀態信號值。權重函數評估器接收來自所述傳感器的信號并得出指示至少一個 (或多個)傳感器的信號的可靠性的可靠性信號。在評估機械的操作狀態時，操作狀態評估電路接收來自權重函數評估器的可靠性信號并基于來自權重函數評估器的它們各自的可靠性信號考慮來自傳感器的信號。所述可靠性信號可以是二進制的或可從大于2的任意數值中選出，即，準模擬信號。

換句話說，各個傳感器信號的可靠性或準確性在所述信號的融合 (fusion)期間被考慮。這產生更可靠的操作狀態信號。

操作狀態評估電路可以基于來自特定傳感器的信號和/或通過來自所述特定傳感器的信號與來自至少一個不同的傳感器的信號之間的比較計算傳感器信號的可靠性。這意味著傳感器的信號的可靠性是基于傳感器信號進行評估的，從而能夠排除不大可能準確的傳感器值。可替換地或額外地，第一傳感器可以評估第二傳感器的操作條件，所述操作條件影響第二傳感器的可靠性。例如，聯合收割機中的谷粒生產量和/或濕度可以由第一傳感器檢測。第一傳感器的輸出指示第二傳感器的信號的可靠性，所述第二傳感器可以是具有沖擊板(impact plate)的損失傳感器。特別地，操作狀態評估電路可以基于來自傳感器的信號的范圍、變化率、噪聲水平以及傳感器的環境條件中的至少一種計算來自傳感器的信號的可靠性，其中所述環境條件諸如田地布局、作物類型、作物密度和作物水分等。

操作狀態信號值可以特別地指示機械是否處于穩定的操作狀態。在另一個實施例中，操作狀態信號值可以指示機械是否空閑，執行的工作的具體類型或是否處于公路輸運模式。

操作狀態評估電路可以額外地提供指示操作狀態信號值的估算的精確度的可信度信號輸出和/或指示在作業機械中的作物處理參數被改變之后達到所述操作狀態所需的時間間隔的時間信號。

操作狀態評估電路優選地進一步響應觸發器函數輸入，該觸發器函數輸入指示在操作狀態評估電路將要命令操作狀態信號值去指示已經達到所述操作狀態之前操作狀態評估電路必須確定的可信度的最低水平。

所描述的操作狀態檢測系統可優選地用于收割機械。