用于进行农业收割过程的方法与流程

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于在田地上借助由农业收割机所组成的组合结构进行农业收割过程的方法以及一种按照权利要求14所述的应用于这种方法的收割机。

背景技术：

在大范围要收割的田地中经常采用由农业收割机所组成的组合结构。在此，这种组合结构的每个收割机的优化运行是特别重要的，以便总体上使得收割过程的效率最大化。这特别是涉及到收割机的作业机组，这些作业机组各自用于处理作物。这些作业机组能够借助机器参数进行校调(einstellen)，以便适配于相应的收割条件。机器参数的优化对于所提到的收割过程效率方面特别重要。

本发明所基于的已知方法(ep3400774a1)涉及到在田地上借助于由农业收割机所组成的组合结构进行农业收割过程，这些农业收割机经由无线数据网络相互通信。在此设定，主收割机构型成自优化式(selbstoptimierend)，产生经优化的机器参数，并且将其经由无线数据网络提供给从属收割机。在此未加考虑的是，非自优化式从属收割机承接这些经优化的机器参数。该方法在这些收割机几乎一致地构型的情况下证实为具有高效率。然而，一旦在主收割机与从属收割机之间存在偏差，那么这些偏差就未得到足够考虑，因为这些从属收割机只是简单地按照主收割机的经优化的机器参数进行校调。由此，从属收割机的每个驾驶员还仍对其收割机部分自身优化负有责任，而无需为此手头备有必要的技术辅助器件。

在后公开的德国专利申请de102018113327.8公开一种用于由农业收割机所组成的组合结构的上级的车队控制的方法，在其范畴内也可采用本发明提出的构思。

技术实现要素：

本发明基于如下问题，即：如此设计且改进已知的方法，使得对于由农业收割机所组成的(特别是非同类的)组合结构能够优化农业收割过程。

上述问题在按照权利要求1前序部分所述的方法中通过权利要求1的特征部分所述的特征得以解决。

基本上原则性的认识在于，除了经优化的机器参数，也可由主收割机传输优化数据，这些优化数据包括用户预设(benutzervorgaben)和/或参数校调(parametereinstellungen)。对此重要的是，这些优化数据正是这样的优化数据：基于这些优化数据来产生经优化的机器参数。主收割机的驾驶员通常定期地将这些预设进行适配，同时该驾驶员能够具有其收割机的最好的技术配备。因此对于该驾驶员可能的是，与其驾驶员辅助系统配合地针对整个组合结构做出决定。于是，在从属收割机方面，至少部分可以直接承接这些经优化的机器参数，并且部分(基于已预设的总策略)进行另外的优化。

具体而言，本发明提出，优化数据(包括用户预设和/或参数校调)和基于这些优化数据由优化系统所产生的经优化的机器参数由主收割机通过数据网络提供并且由组合结构的从属收割机接收。

在按照权利要求2的特别优选的设计方案中，至少使得这些经优化的机器参数适配于相应的从属收割机。因为不是所有的从属收割机都与主收割机一致地构型，因而各种各样的对于主收割机而言经优化的机器参数对于这些从属收割机而言可能不太有效或完全没有意义。然而，这些收割机的功能原理通常足够相似，以便适配这些机器参数而无需对其自身优化。

按照权利要求3的同样优选的设计方案涉及到这些优化数据和/或这些经优化的机器参数的可信度检查由此能够确保：可以及时发觉不允许的或矛盾的校调，并且可以解决可能的问题。

按照权利要求4的设计方案涉及到一种组合结构，其中，至少一个从属收割机也构型成自优化式。该从属收割机在此配备有优化系统，该优化系统关于其配备方面相比于主收割机的优化系统而言具有较小的作用价值(wertigkeit)。因此可以设定，例如对于从属收割机，仅仅针对一部分作业机组产生经优化的机器参数。正是如果该组合结构的收割机都构型成联合收割机或田地粉碎机，那么可能的优化的总和具有高程度复杂性。相应地，这些优化系统可以根据按照权利要求5的设计方案以模块方式构成。在该情况下，优选的是，上级的驾驶员辅助系统配备有下级的子模块。驾驶员辅助系统于是能够用于这些子模块的协调。

权利要求6给出了参数校调和用户预设的优选实施形式。

在按照权利要求7和8的设计方案中，这些优化数据此外还包括传感器数据和/或现状条件(bestandsbedingungen)。因此，这些数据仅仅必须由主收割机求取或接收，并且即便如此仍能够纳入到整个组合结构的优化中。

在按照权利要求9的设计方案中，只要至少一个从属收割机构型成自优化式收割机，那么该从属收割机优选地优化其作业机组自身的第一部分，并且对于其作业机组的第二部分则利用由主收割机所产生且传输的经优化的机器参数。在从属收割机具有子模块的相应设计中，因此在最好情况下每个从属收割机可以正好优化其作业机组的一部分，对于该部分作业机组，主收割机的优化不足或效率不足。

按照权利要求10的优选设计方案涉及到标准化规则(normierungsvorschriften)。优选地，不必给每个组合结构和每个新的从属收割机和/或主收割机重新产生这些标准化规则，而是能够存储和加载这些标准化规则。

按照权利要求11，标准化例程(normierungsroutine)可由主收割机或相应的从属收割机执行。

权利要求12和13的设计方案涉及到优选可操纵的用户预设和参数校调。

根据按照权利要求14的具有独立重要性的另一构思，本发明要求保护一种用于所提出的方法的收割机。在此可参阅所有适合描述收割机自身或其应用的实施方案。

附图说明

在下文中根据示出仅一个实施例的附图进一步阐释本发明。附图中：

图1：示出由农业收割机所组成的组合结构，这些农业收割机在田地上根据本发明提出的方法进行农业收割过程。

具体实施方式

本发明提出的方法是针对在田地1上借助于由农业收割机3-7所组成的组合结构2进行农业收割过程，其中，组合结构2的农业收割机3-7各自具有处理作物的作业机组，这些作业机组为了适配于相应的收割条件而能够借助机器参数进行校调。术语“组合结构(verbund)”在此涉及到多个农业收割机3-7，这些农业收割机为了实现收割过程而在最广泛的意义上协作。

组合结构2的这些收割机3-7经由无线数据网络8相互通信。在此并且优选地，数据网络8由基于无线电的点对点连接结构(punkt-zu-punkt-verbindungen)组合而成。但也可以考虑的是，数据网络8至少部分通过移动无线电网(mobilfunknetz)实现。

在图1中示出的优选的组合结构2中可清楚看到的是，正好一个收割机(即主收割机3)占据突出的位置。这原因在于，组合结构2的主收割机3构型成自优化式收割机，该自优化式收割机具有包括驾驶员辅助系统的优化系统9，用于自动化产生关于作物处理方面经优化的机器参数。

优化系统9优选具有运算设备，在该运算设备上运行有用于自动化产生经优化的机器参数的软件。

在此重要的是，优化数据(包括用户校调和/或参数校调)和基于这些优化数据由优化系统所产生的经优化的机器参数由主收割机3通过数据网络8提供并且由组合结构2的从属收割机4-7接收。

因此，对于从属收割机4-7存在如下可能性：即，不仅采用主收割机3的用户预设和参数校调，而且采用主收割机3的经优化的机器参数。优选地，所有从属收割机4-7为了其作业机组的校调也至少采用主收割机3的经优化的机器参数。更优选地，这些从属收割机4-7中的至少一些从属收割机针对其作业机组将优化数据用于创建经优化的机器参数。

在下文中更详细地阐明这些优化数据及其应用在不仅主收割机3中而且从属收割机4-7中的细节。在此已得知的是，主收割机3的经优化的机器参数不是总能够对于所有从属收割机4-7直接承接。由此优选的是，在标准化例程中，基于标准化规则，至少使得这些经优化的机器参数适配于相应的从属收割机4-7。

在此可指明的是，组合结构2按照本发明具有正好一个主收割机3。这然而并不排除例如多个组合结构2位于田地1上。这些多个组合结构2在此不必须相互隔离。按照本发明提出的方法对此也可以在多个组合结构2协作的情况下针对相应的组合结构2进行应用。

哪些优化数据和哪些经优化的机器参数正好由主收割机3提供，这优选可以针对每个从属收割机4-7单独地由用户进行选择。这种选择例如可以根据相应的从属收割机4-7的配备以及根据农业收割过程的总策略。用户可以完全一般性地是这些收割机3-7之一的驾驶员f，但例如也可以是组合结构管理员。

可以设定的是，这些优化数据和/或这些经优化的机器参数通过相应的从属收割机4-6的优化系统9和/或通过主收割机3的优化系统9基于相应的从属收割机4-7的另外的优化数据(特别是基于针对相应的从属收割机4-7的运行条件的边界值)进行可信度检验。可能发生的是，经优化的机器参数或者完全一般性地在主收割机3中促成有效运行的优化数据，在从属收割机4-7中会导致有问题的或甚至有害的运行状态。为了避免这一点，收割机完全一般性地通常配备有针对其运行条件的边界值。

如果在可信度的检查中证实不允许进行确定的校调，那么该问题通常只能由驾驶员f消除。因此，相应优选的是，在缺乏可信度的情况下，给相应的从属收割机4-7的驾驶员f和/或主收割机3的驾驶员f显示缺乏可信度。在优选的实施形式中，驾驶员可以基于不可信的经优化的机器参数来确认或拒绝相应的作业机组的校调。

本发明提出的方法的特别优选的设计方案设定的是，组合结构2的至少一个从属收割机4-6构型成具有优化系统9的自优化式从属收割机4-6。基于不是所有的经优化的机器参数都可由所有从属收割机4-7简单地承接这样的认识，因而认为有利的是，这些从属收割机能够自身优化其作业机组的至少部分。然而按照本发明提出恰恰并非是使组合结构2的所有从属收割机4-6均配备有与主收割机3对等的优化系统。取而代之地，使得至少组合结构2的自优化式收割机3-6中的两个收割机的优化系统9关于其配备方面具有不同的作用价值。那么，由此使得主收割机3的优化系统9具有最高作用价值。因此，此外这样的收割机也控制组合结构：该收割机为此在客观上具有最佳的配备。

为了将所传输的优化数据(特别是用户预设)分别转换成经优化的机器参数，优选地甚至所有从属收割机3-7均具有优化系统9。在此优选的是，使得配有优化系统9的至少一个从属收割机4-6的优化系统9(优选是配有优化系统9的所有从属收割机4-6的各优化系统9)均不具有驾驶员辅助系统。在下文中，基于组合结构2的收割机3-7作为联合收割机的优选实施形式应阐明：驾驶员辅助系统在优选的实施形式中对于这些从属收割机4-7在多大程度上不是必要的。完全一般的情况是这样的系统的驾驶员辅助系统：该系统(特别是与驾驶员f交互地)优化收割机的总功能。

组合结构2的收割机3-7(优选构型成联合收割机)在此具有如下作业机组：切割机构10、斜式输送器11、脱粒机构12、分离设备13、清洁设备14和分布设备15。

原则上，在此也可以采用所有其他类型的收割机。特别是，这些收割机也可以是田地粉碎机构型成联合收割机的收割机的所有实施方案相应地适用于所有其他类型的收割机。

收割机3-7在其前侧区域中接收有切割机构10，该切割机构10以自身已知的方式与斜式输送器11连接。经过斜式输送器11的作物流供给至脱粒机构12，并且紧接着转送至分离设备13，用于分离出在作物流中包含的可自由运动的谷粒。分离设备13后置有清洁设备14，该清洁设备14配备有未示出的上筛和下筛。所产生的秸草份额最后通过分布设备15分布在田地1上。

关于优化系统9方面优选的是，主收割机3或自优化式从属收割机4-6的相应的优化系统9以模块方式构建。为此，这些自优化式收割机3-7的优化系统9可以具有驾驶员辅助系统，作为上级模块和下级的子模块。如上所述，然而优选的是，仅仅主收割机3具有驾驶员辅助系统。如上所述，是这样的系统的驾驶员辅助系统：该系统优化收割机的总功能。为此驾驶员辅助系统优选对下级的子模块进行控制并且协调这些下级的子模块的行动。这些下级的子模块于是又优化这些收割机的子系统。由此，例如可以设定的是，一个子模块负责对相应的收割机的行驶运动进行控制及优化，而另一个子模块则优化作物处理过程。于是例如可以设定，一些或者所有从属收割机4-6具有用于行驶控制的子模块，然而在较狭窄的意义上的作物处理则集中地由主收割机3优化。

主收割机3在此限定为这样的主收割机3：该主收割机3的优化系统9具有最高的作用价值。各优化系统9的作用价值优选地基于各优化系统9的模块的数量来确定。附加或备选地，具有驾驶员辅助系统的优化系统9相比于不具有驾驶员辅助系统的优化系统9而言具有更高的作用价值。

在下文中应进一步阐明参数校调和用户预设对组合结构的影响。参数校调优选包括：边界值校调和/或针对物料流监控和/或针对行驶速度调整和/或针对粉碎及分布系统和/或针对轨迹引导系统的校调。附加或备选地，用户预设优选包括驾驶员辅助系统的校调。

在一个特别优选的实施形式中，用户预设也包括所推导出的用户校调，这种用户校调由驾驶员辅助系统从用户预设求得。这些推导出的用户校调于是能够涉及到子模块。

优选地，主收割机3的驾驶员辅助系统基于(尤其相对抽象的)用户预设来求取所推导出的用户校调，这些子模块于是借助这些所推导出的用户校调来求取经优化的机器参数。这些用户预设例如可以是“谷粒的高品质”或“收割过程快速进行”。这可以完全由主收割机3的优化系统9执行。优选地，所推导出的用户校调也可以至少部分传输给从属收割机4-6，这些从属收割机4-6的优化系统9于是产生其自身的经优化的机器参数。由此，整个组合结构2可以通过最简单的方法方式实现主收割机3的共同策略。因此，可考虑如下情况，即：对收割机的各个作业机组或子系统进行单独优化，这实现了与整体优化不同的结果。

通过优化系统9(特别是主收割机3的优化系统9)产生经优化的机器参数，这优选基于传感器数据进行。为此，给相应的自优化式收割机的优化系统9配置至少一个用于监测作物处理的传感器16、17和/或至少一个用于前区监测的传感器18、19，其中，优化系统9基于这些传感器测量值来求取经优化的机器参数。用于监测作物处理的传感器16、17在联合收割机的示例中优选涉及到用于求取碎粒份额的碎粒传感器，或者涉及到用于求取在田地1上掉落的谷粒份额的谷粒损失传感器17。用于前区监测的传感器18、19优选涉及到物料湿度传感器18，或者涉及到物料现状密度传感器19。其他传感器在原则上也能够用于产生经优化的机器参数。

具体而言，这些经优化的机器参数优选地涉及到切割机构10。这些机器参数在此优选地表征了切割高度和/或绞盘转速。备选或附加地设定，这些经优化的机器参数涉及到脱粒机构12且表征了滚筒转速和/或脱粒篮阔度。此外备选或附加地可以设定，这些经优化的机器参数涉及到分离设备13且表征了分离设备参数(特别是分离设备13的筛阔度)。此外备选或附加地优选地设定，这些经优化的机器参数涉及到清洁设备14且表征了上筛和/或下筛的筛阔度和/或风机功率。最后，备选或附加地优选地设定，这些经优化的机器参数涉及到分布设备15且表征了分布设备参数(特别是针对秸草份额的抛出方向和抛出阔度)。原则上也可考虑到其他机器参数用于本发明提出的优化。

上文提到的边界值校调的实例可以是例如最大行驶速度、最大马达负荷程度、或者最大层高度。

为了不必使得组合结构2的每个收割机3-7都配备全部传感器16-19，优选的是，由主收割机3提供的优化数据还包括主收割机3的传感器数据。上文已经言及这些传感器数据的实例，这些传感器数据优选附加地或备选地包括：传感器校准数据和/或传感器灵敏度和/或传感器边界值数据和/或完全一般性的传感器测量值。在此尤其重要的事实在于，主收割机3由于其自身具有更好的配备而大多数情况下能够更好地校准传感器数据、识别出传感器的故障、或者辨别出传感器测量值的偏差。因此，主收割机3优选地传输传感器校准数据，以便提高从属收割机4-7的相应的测量精度。

备选或附加地，能够替换从属收割机4-7缺乏的传感器16-19，其方式优选是，使得主收割机3的总值(pauschalwerte)或使得传感器校正因子是这些优化数据的一部分。这例如可以涉及到：在谷粒清洁时的损失、在谷粒分离时的损失、用于谷粒破裂的信号、用于谷粒清洁性的信号、用于退料体积的边界值和/或湿度测量。

优选地，由主收割机3提供的优化数据此外还包括：田地现状的现状条件。这些现状条件优选由用户(特别是驾驶员f)输入主收割机3和/或由主收割机3从外部数据源接收。如果这些田地条件由主收割机3提供给组合结构2，那么就不需要重复输入和/或从外部源的重复接收。现状条件例如可以包括卫星数据、地图数据和/或天气数据。备选或附加地，现状条件可以由主收割机3通过传感技术求取。

由主收割机3所提供的优化数据也可以包括用于停止机组的数据，也即用于如下机组：该机组的校调不可由收割机的驾驶舱改变，而是必须在停机情况下进行适配。在主收割机3的停止机组与至少一个从属收割机4-7的状态之间存在偏差的情况下，优选警告用户(特别是驾驶员f之一)。

完全一般地，如上所述，这些经优化的机器参数优选地适配于相应的从属收割机4-7。可以将经适配的经优化的机器参数的至少一部分直接用于相应的从属收割机4-7的校调。附加或备选地，至少一部分自优化式从属收割机4-6借助于其优化系统9基于优化数据来求取经优化的机器参数，并且将其作业机组的第一部分按照所求取到的经优化的机器参数进行校调。

同样有利地可以设定，至少一部分自优化式从属收割机4-6将其作业机组的第二部分按照由主收割机所接收的经优化的机器参数进行校调，其中，优选地，第一部分和第二部分涉及到不同的作业机组。

在此并且优选的是，借助于标准化规则将主收割机3的经优化的机器参数转换成相应的从属收割机4-7的对应的经优化的机器参数。因为标准化规则有部分必须耗费地计算得出，因而优选是在一收割机进入到组合结构2中时加载或产生这些标准化规则，然而特别是不必在收割过程的进行期间定期地重新计算这些标准化规则。在同类的(特别是相同的)收割机逐渐进入到组合结构中时，优选地至少部分又采用这些标准化规则。在此也可以涉及到在后续时刻相同组合结构的重建。优选地，这些标准化规则因此存储在相应的收割机和/或服务器上。

优选地，标准化例程由主收割机3(特别是主收割机3的优化系统9)或者由相应的从属收割机4-7(特别是相应的从属收割机4-6的优化系统9)执行。

在最简单的情况下，标准化规则仅仅是给主收割机3的值添加偏移量。备选地，可以将主收割机3的值例如也以百分比值换算并且适配于相应的从属收割机4-7的另一比例尺度。

用户预设优选地包括一种或多种目标预设(zielvorgaben)。这些目标预设涉及到来自如下组的一个或多个品质参数，该组包括：碎粒份额、脱粒量、粉碎品质、秸草品质、燃料消耗、行驶速度、谷粒品质、谷粒清洁度、行驶策略、果实类型、清空策略、层高度和/或切割高度。

参数校调优选涉及到一种或多种校调，包括对如下参量/构件的校调，即：斜式输送器转速、脱粒滚筒转速、脱粒篮间隔(dreschkorbabstand)、脱粒滚筒减速器(dreschtrommelreduziergetriebe)、可摆动的脱粒部段、去皮(entgrannerklappen)、风机转速、上筛阔度、下筛阔度、筛类型、转子转速、转子导板调整(rotorleitblechverstellung)、转子翻转(rotorklappen)、对应刀粉碎器摩擦条粉碎器秸草分布器的分布宽度、粉碎器转速。

根据具有独立重要性的另一构思，本发明要求保护一种收割机，该收割机优选配备有优化系统9(特别是驾驶员辅助系统)，该收割机构型成用于本发明提出的方法。该收割机优选用作主收割机3和/或自优化式收割机和/或从属收割机4-7。在此可参考本发明所有提出的适合描述收割机的方法的实施方案。

附图标记列表：

1田地

2组合结构

3主收割机

4-6具有优化系统的从属收割机

7不具有优化系统的从属收割机

8数据网络

9驾驶员辅助系统

10切割机构

11斜式输送器

12脱粒机构

13分离设备

14清洁设备

15分布设备

16碎粒传感器

17谷粒损失传感器

18物料湿度传感器

19物料现状密度传感器

f驾驶员