阅读说明：本技术 作物卸料车辆以及相应用途 (Crop discharge vehicle and corresponding use ) 是由 伯恩哈德·福克斯 迈克尔·加尔迈尔 于 2019-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种作物卸料车辆以及相应用途。用于形成作物堆(30)的该作物卸料车辆(2)包括：用于驱动该车辆的驱动装置(48)；用于盛放待卸作物的作物斗(60)；以及用于将作物从所述作物斗中卸下的卸料装置(62)。该车辆包括控制器(80),该控制器用于控制所述卸料装置,以形成具有预设作物堆参数的作物堆,所述作物堆参数包括预设作物堆位置、预设作物堆宽度以及预设作物堆朝向当中的一者或多者。应用于甜菜类作物收割机械。(The invention relates to a crop unloading vehicle and a corresponding application. The crop discharge vehicle (2) for forming a crop pile (30) comprises: a drive device (48) for driving the vehicle; a crop hopper (60) for containing crops to be discharged; and a discharge device (62) for discharging the crop from the hopper. The vehicle comprises a controller (80) for controlling the discharge apparatus to form a crop pile having preset crop pile parameters including one or more of a preset crop pile position, a preset crop pile width and a preset crop pile orientation. Is applied to the harvesting machinery of the beet crops.)

作物卸料车辆以及相应用途

技术领域

本发明涉及一种将作物，尤其将块根作物卸成作物堆的车辆，该车辆包括：用于驱动该车辆的驱动装置；用于盛放待卸作物的作物斗；以及用于将作物从所述作物斗卸下的卸料装置。

背景技术

在现有技术中，已知存在将作物，尤其块根作物卸成作物堆的车辆。

此类卸料车辆的一例为Holmer Terra Dos T4。

该车辆包括作物斗以及用于将作物从该作物斗卸下的卸料装置。在形成作物堆时，操作员需要手动操纵车辆，并需要手动开启和关闭所述卸料装置。

这一卸料操作例如见以下网址内容：

https://www.youtube.com/watch？v＝dcB9nRZdwT8

https://www.youtube.com/watch？v＝RA6fnMaoPPc

因此，所形成的作物堆至少部分取决于操作员的经验和熟练程度。

发明内容

本发明的目的在于进一步改善作物卸料车辆，以实现更加经济实惠的作物堆形成方式。本发明的其他目的在于，实现以更加有效且更加经济实惠的方式对作物堆内的作物进行处理。

为了实现上述至少一个目的，本发明涉及一种上述车辆，其特征在于，该车辆包括控制器，该控制器用于控制所述卸料装置，以形成具有预设作物堆参数的作物堆，所述预设作物堆参数包括预设作物堆位置、预设作物堆宽度以及预设作物堆朝向当中的一者、多者或全部。

根据

具体实施方式

，本发明车辆可包括以下特征当中的一项或多项，这些特征既可以作为独立特征，也可按照所有技术上可能的方式组合：

所述控制器包括用于检测所述车辆的当前姿态的姿态检测单元以，该当前姿态包括所述车辆相对于环境的当前车辆位置和当前车辆朝向，该控制器用于根据所检测到的当前姿态，尤其根据所述当前车辆位置和/或当前车辆朝向，对所述卸料装置进行控制；

所述控制器用于在作物的卸料期间对所述驱动装置进行控制，以使得所述车辆根据所述预设作物堆宽度和预设作物堆朝向移动；

该车辆用于以蟹式转向方式移动，在该方式中，该车辆的纵向轴线(LA)与该车辆的驱动方向(DD)不对齐，具体而言，所述控制器用于在作物的卸料期间以蟹式转向方式驱动该车辆，从而使得驱动方向与所述预设作物堆朝向平行；

所述驱动装置包括前轮和后轮，所述控制器用于控制该车辆，从而使得在沿前向和后向卸料方向当中的一者或多者卸下作物的过程中，所述前轮比所述后轮更加远离所述预设作物堆位置；

所述控制器包括：

作物堆存储器，用于存储表示所述预设作物堆参数的数据，该预设作物堆参数尤其为所述预设作物堆位置、所述预设作物堆宽度和/或所述预设作物堆朝向；

数据输入装置，允许将表示所述预设作物堆参数的数据输入至所述作物堆存储器内，

其中，该控制器用于根据所述作物堆存储器所存储的数据来控制所述卸料装置，以形成所述作物堆。

所述卸料装置包括具有卸料入口和卸料出口的卸料传送带，所述控制器用于根据所述预设作物堆参数，控制所述卸料出口在卸料期间的卸料高度(DH)。

所述卸料传送带包括卸料段和底盘段，该卸料段和底盘段用于根据不同的倾斜角度相对于彼此倾斜。

所述卸料装置包括用于检测当前作物堆高度(CCH)的作物堆高度传感器，所述控制器用于根据所检测的当前作物堆高度和所述车辆的前进，控制所述卸料高度。

所述控制器包括农田存储器，该农田存储器存储有表示待形成所述作物堆的农田的信息，尤其存有表示田边界的田边界信息，所述控制器包含有装车位置存储器，该装车位置存储器存储有表示装车位置的装车位置信息(126)，其中，所述作物堆内的作物自该作物堆传送至装车位置。

所述农田存储器存储有表示收割设备在收割作物时的至少一条参考线的收割路线信息，所述作物堆存储器包括偏离量存储器，该偏离量存储器用于存储所述作物堆相对于所述至少一条参考线的偏离量信息，所述参考线和偏离量信息定义了所述作物堆朝向(DHO)和作物堆位置(DHL)；

所述控制器包括实际作物堆存储器，该实际作物堆存储器用于存储与实际作物堆相关且表示以下当中的至少一者、多者或全部的实际作物堆信息：

实际作物堆位置，优选包括实际作物堆宽度和实际作物堆朝向；

实际作物堆长度；

实际作物堆高度，

其中，具体而言，所述控制器包括用于将所述实际作物堆信息从所述实际作物堆存储器传输至另一控制器的实际作物堆信息接口；

该车辆为具有用于收割作物的收割设备的作物收割机，该收割设备用于在收割作物的过程中生成所述收割路线信息；

该车辆为无用于收割作物的收割设备的装车传料机，所述控制器用于接收表示作物的收割操作中所生成的收割路线信息的信息；

本发明还涉及上述车辆的使用，包括如下步骤：

以收割后的作物填充所述作物斗；

由所述卸料装置将所述作物从所述作物斗中卸下；以及

由所述控制器控制所述卸料装置，以形成具有预设作物堆参数的作物堆。

以上各段落、权利要求书以及/或者下文描述及附图中阐述的各种特征旨在既可分别作为独立特征，也可进行任何组合。举例而言，结合某一实施方式公开的特征适用于所有实施方式，除非各特征在技术上不相容。

此外，虽然说明书中包含的陈述语句涉及具体实施方式，但其不应视为对本发明范围构成限制，而且除非相关词语或短语有明确定义，否则也不应视为对权利要求书中用语的定义构成限制。对于本领域技术人员而言，各种其他实施方式以及所公开实施方式的各种变更方式和修饰方式是容易理解的。所有这些其他实施方式、变更方式及修饰方式旨在落入下附权利要求的范围内。

当在本说明书和权利要求中与一种或多种组成部件或其他条目的列举清单结合使用时，“例如”，“举例而言”，“如”，“等”以及“包括”、“具有”、“包含”这三个动词及其其他动词形式均应解释为表示该列单不视为排除其他额外组成部件或条目的开放式词语。对于其他用语，除非上下文要求做出不同理解，否则应以其最为广泛的合理含义进行解释。

此外，以“适用于”或“用于”等表述公开的所有功能性特征应理解为同时公开了相应装置在使用过程中的相应方法步骤。

附图说明

根据以下具体描述，可以更好地理解本发明，该描述参考如下附图：

图1为开始卸料操作且开始形成作物堆时的环境和本发明作物卸料车辆的俯视图；

图2为开始形成作物堆时的图1作物卸料车辆和作物堆的前视图；

图3为图1和图2的车辆及作物堆的后视图；

图4为图1至图3的作物卸料车辆和作物堆的侧面立体图；

图5与图1类似，其中，与图1至图4相比，图5中的作物堆处于作物堆形成过程中更晚的阶段，而且已经具有所需的作物堆宽度和预设作物堆朝向；

图6与图2相对应，其中的作物堆为图5作物堆；

图7和图8与图3和图4相对应，但是其中的作物堆为图5和图6的作物堆，即处于作物堆形成过程中更晚阶段的作物堆；

图9为图1至图8所示的本发明车辆的控制器以及连接至该控制器的若干元件的示意图；

图10为本发明车辆的另一实施方式的俯视图。

具体实施方式

图1所示为根据本发明的作物卸料车辆，以附图标记2表示。作物卸料车辆2在环境4中作业。环境4包括田头6和主田8，两者共同形成农田10。收割前，作物生长于农田10中，并处于土壤中。作物可由收割设备收割。该作物可尤其为甜菜等的块根作物，也可以为待暂时成堆存放于田边的其他作物，如切碎的玉米秸秆。在块根作物的情况下，收割时，将块根从土壤中拔出后去叶。

环境4还包括处于田边界12附近的装车位置14，供轻重型卡车停放后将作物装车。装车位置14例如由道路16形成。所述轻重型卡车可一般为用于运载作物的装取设备18。

在作物收割过程中，还划出代表收割设备在作物收割过程中的作业路径的参考线20。各参考线20一般相互平行并且为与田边界12平行的平行线，而且还可与道路16平行。

为了使装车位置14或装取设备18能够实现作物的正确且经济实惠的装车方式，有必要形成作物堆30。所形成的作物堆30需要具有预设作物堆参数，包括预设作物堆位置DHL(如预设的作物堆的端头位置)，预设作物堆宽度DHW以及预设作物堆朝向DHO(见图5)。该预设作物堆的朝向DHO例如平行于田边界12，或者平行于道路16，以使得装取设备18能够以连续的常规方式装入作物堆30中的作物。预设作物堆宽度DHW例如由用于拾取作物堆30中的作物并将其传送至装取设备18的装车传料机(未图示)的标称工作宽度限定。

上述作物堆基础参数还衍生出其他的作物堆参数，如：作物堆的最大高度MHH(见图6)。该参数由预设作物堆宽度DHW和作物添加至作物堆30时的自然休止角度限定；作物堆总长度OHL，该参数由所述农田的作物收割量、预设作物堆宽度DHW以及作物堆最大高度MHH限定。

其中，作物堆30还具有沿预设作物堆朝向DHO延伸的作物堆中心线HCL，该线由田边界12与装车位置14的相对距离以及所述传料机(未图示)的标称工作距离限定。

从图1中可以看出，作物卸料车辆2包括底盘40。在本实施例中中，该底盘为包括前段42和后段44的两段式底盘。前段42和后段44由竖直连接件46相互连接。作物卸料车辆2包括驱动装置48(见图3)，该驱动装置例如含有电机50，前轮52，后轮54以及转向装置56。

在图示实施方式中，作物卸料车辆2的前轮52和后轮54沿与该车辆宽度相应的车轴方向相互分隔一定距离。根据未图示的另一实施方式，作物卸料车辆2的前轮或后轮当中的至少一者采用在垂直于驱动方向或车轴方向的方向上设于车辆正中的单个双轮的形式。在该情况下，作物卸料车辆2总体呈三轮车结构。

转向装置56使得前轮52和后轮54能够相互独立转向，并尤其使得每一个轮52，54能够各自相对于底盘40或相应的底盘段42，44分别转向。电机50用于同时驱动所有或部分前轮52和后轮54。

作物卸料车辆2具有纵向轴线LA。该纵向轴线可以为底盘40的纵向轴线，而且在本实施方式中为底盘后段44的纵向轴线。由于前轮52和后轮54能够相对于底盘40各自分别独立转向，因此作物卸料车辆2用于以俗称的“蟹式转向”方式移动。在该方式中，车辆2的纵向轴线LA并不与该车辆的驱动方向DD对齐。在本实施方式中，图1的驱动方向DD平行于相应的参考线20。底盘前段42的纵向轴线与参考线20对齐或平行，而底盘后段44的纵向轴线LA的延伸方向不与参考线20平行(从上往下看)。

作物卸料车辆2还包括用于盛放待卸作物或实际上盛放有待卸作物的作物斗60。作物卸料车辆2包括用于将作物从作物斗60中卸下并形成作物堆30的卸料装置62。在本实施方式中，卸料装置62包括卸料传送带64。该卸料传送带具有卸料入口66，卸料出口68以及传送带电机等的传送带驱动装置70(见图3)。该卸料装置还包括卸料控制装置，在本实施方式中，该卸料控制装置包括用于调整卸料出口68相对于地面高度的主液压缸72和弯曲液压缸73。相应地，卸料传送带64相对于底盘40铰接。其中，通过主液压缸72的伸缩，控制卸料传送带64绕其与所述底盘的铰接接头相对于该底盘的倾斜度。

卸料传送带64包括形成卸料出口68的卸料段75以及形成卸料入口66的底盘段77。卸料段75和底盘段77彼此铰接，并在本实施方式中构造为在弯曲液压缸73的作用下彼此倾斜，以实现不同的相对倾斜角度。主液压缸72和弯曲液压缸73的当前长度所决定的卸料段75相对于底面的总倾斜度决定了作物在卸料出口68处离开卸料传送带64的卸料角度和卸料速度。卸料传送带64通常为由至少两段组成的分段式传送带。在另一实施方式中，卸料传送带64可在卸料段75和底盘段77之外包括其他段，例如设于卸料段75和底盘段77之间的中间段。

卸料装置62还包括作物堆高度传感器74。该传感器用于检测卸料装置62当前卸料位置处的当前作物堆高度CCH。作物堆高度传感器74例如为超声波传感器、激光传感器、摄像头或雷达。

作物卸料车辆2还包括控制器80。该控制器用于控制卸料装置62，以所使得其形成具有预设作物堆参数的作物堆。如上所述，所述预设作物堆参数包括预设作物堆位置DHL，预设作物堆宽度DHW以及预设作物堆朝向DHO当中的一者或多者。

控制器80用于在作物卸料时，即卸料装置62作业过程中，对驱动装置48进行控制，以使得车辆2按照预设作物堆宽度DHW和预设作物堆朝向DHO移动。相应地，控制器80通过转向线路82与转向模块56连接，并且/或者通过驱动线路84与电机50连接。控制器80用于驱动车辆2，以使其在作物卸料期间蟹式转向，从而使得驱动方向平行于预设堆尖走向。

更具体而言，控制器80用于在作物斗60的作物卸料期间，对车辆2进行控制，尤其对转向模块56和电机50进行控制。

控制器80用于根据全自动模式控制上述卸料操作。在该模式中，操作员输入二进制卸料信号后，所述控制器根据该信号可使得作物卸料车辆2移动以形成上述作物堆，而无需操作员同时生成任何其他输入信号。

作为替代或补充方案，控制器80用于根据半自动模式控制上述卸料操作。在该半自动模式中，操作员输入二进制卸料信号后，控制器80根据该信号以及操作员在卸料过程中生成的补充信号，实现卸料操作，并使得作物卸料车辆2移动以形成上述作物堆。该补充信号例如为速度信号，尤其是源自油门踏板等的速度信号生成元件的速度信号。基于该补充信号，所述控制器对卸料传送带64的卸料速度以及作物卸料车辆2的运动速度进行控制。

作为替代或补充方案，控制器80用于根据高度控制模式控制上述卸料操作。在该高度控制模式中，控制器80使得卸料传送带64在作物卸料车辆2当前位置的作物堆最大高度MHH处卸下作物，完成卸料操作后等待操作员的输入，例如用于使作物卸料车辆2移动至下一作物卸料位置的输入。

上述卸料操作即可以为在当前驱动方向上前段42位于后段44前方的前向卸料，也可以为在当前驱动方向上后段44位于前段42前方的后向卸料。

在前向卸料过程中，后轮54通常比前轮52更加远离作物堆中心线HCL(见图5)。更具体而言，在前向卸料过程中，离作物堆中心线HCL最近的后轮54比离作物堆中心线HCL最近的前轮52更加远离作物堆中心线HCL。在后向卸料过程中，为了防止前轮与作物堆发生接触，前轮52通常比后轮54更加远离作物堆中心线HCL。更具体而言，在后向卸料过程中，离作物堆中心线HCL最近的前轮52比离作物堆中心线HCL最近的后轮54更加远离作物堆中心线HCL。

控制器80还包括用于检测作物卸料车辆2当前姿态的姿态检测单元88。该车辆的姿态包括车辆2相对于环境4的当前车辆位置和当前车辆朝向。所述姿态还包括车辆可移动部件的相对结构，尤其前段42和后段44的相对结构，或卸料装置62相对于底盘的位置。一般情况下，所述姿态包括可相对于底盘40移动的车辆部件的当前位置。

控制器80还用于根据姿态检测单元88所检测的当前姿态，尤其根据当前车辆位置和/或当前车辆朝向，对卸料装置62进行控制。相应地，姿态检测单元88包括当前车辆位置检测器90，该检测器例如为用于从GPS卫星92接收位置信息的GPS接收器。姿态检测单元88包括当前车辆朝向检测器94，该检测器例如为用于根据GPS数据生成朝向信号的罗盘或GPS信号解析器。姿态检测单元88还包括姿态传感器96，该传感器设于车辆2上，并用于生成车辆当前结构信息，该信息例如为车轮52/54相对于底盘40的倾斜度，或者底盘前段42相对于底盘后段44的倾斜角度。这些传感器和检测器90，94，96通过通信线路98与控制器80的中央处理单元(CPU)100相连接。

所述控制器还包括作物堆存储器102。该存储器用于存储表示预设作物堆参数，尤其预设作物堆位置、预设作物堆宽度和/或预设作物堆朝向的数据。

控制器80包括允许将表示预设作物堆参数的数据输入至作物堆存储器102的数据输入装置104。数据输入装置104例如为允许连接键盘106、触摸板或数据存储设备108的接口。该数据存储设备存有预设作物堆位置数据或生成预设作物堆位置数据。

控制器80用于在形成作物堆30时或在形成作物堆30的过程中，根据作物堆存储器102内所含的数据控制卸料装置62。相应地，作物堆存储器102通过通信线路110连接至CPU100。

控制器80还用于根据所检测的当前作物堆高度和/或车辆2在卸料过程中的前进或该车辆的当前位置，对卸料高度DH进行控制。相应地，控制器80，即CPU 100通过高度传感器线路112与作物堆高度传感器74连接。此外，控制器80还用于根据预设作物堆参数，对卸料期间卸料出口68的卸料高度DH进行控制。相应地，控制器80通过卸料高度线路114与卸料控制装置72相连接。控制器80还通过线路116与传送带驱动装置70相连接，以对装置70进行驱动或止动。

控制器80还包括农田存储器120，其中存有表示待形成作物堆30的农田10的信息。具体而言，农田存储器120存有表示田边界12的田边界信息122。控制器80还包括装车位置存储器124，其中存有表示作为作物堆30内的作物的传送目的地的装车位置14的装车位置信息126。

相应地，控制器80包括允许输入田边界信息122和/或装车位置信息126的农田数据接口130。

农田存储器120还可存有表示作物收割过程中收割设备的至少一条参考线20的收割路线信息132。

作物堆存储器102包括偏离量存储器134，该存储器存有作物堆30相对于所述至少一条参考线20当中的一条参考线的偏离量的信息。其中，所述至少一条参考线20当中的上述一条参考线与所述偏离量信息限定出作物堆朝向和作物堆位置。

控制器80还包括实际作物堆存储器136，该存储器用于存储或已存有通过卸下作物而形成的实际作物堆30的实际作物堆信息。该实际作物堆信息表示以下当中的至少一者、数者或全部：实际作物堆位置，优选包括实际作物堆宽度和实际作物堆朝向；实际作物堆长度；以及实际作物堆高度。当通过卸下作物而形成的实际作物堆与预设作物堆相对应时，所述实际作物堆位置与预设作物堆位置DHL相同，所述实际作物堆宽度与预设作物堆宽度DHW相同以及所述实际作物堆朝向与预设作物堆朝向DHO相同。在该情形中，类似地，所述实际作物堆长度与作物堆总长度OHL相同，所述实际作物堆高度与作物堆最大高度MHH相同。

控制器80还包括实际作物堆信息接口138，该接口用于将实际作物堆信息从实际作物堆存储器136传输至另一控制器。通过这种方式，可使得所述实际作物堆信息在后续阶段得到再次使用，例如在该作物堆的作物装车时使用。

如图4所示，在本实施方式中，车辆2为作物收割机，该作物收割机具有用于收割所述作物的收割设备140，尤其用于拔起甜菜等的甜菜类作物的拔起装置。收割设备140还用于生成收割路线信息132，并相应地通过收割路线生成线路142与控制器80连接。

或者，如图10所示，作物卸料车辆2也可以为不具有用于收割作物的收割设备的装车传料机200。在该情形下，控制器80用于例如通过农田数据接口130接收作物收割操作过程中所生成的收割路线信息132。

本发明的车辆2的操作方式可如下文所述。

卸料传送带64具有图2至图4所示的下方位置和图6至图8所示的上方位置。

首先，将待形成作物堆30的作物填入作物斗60。在从所述农田收割作物，尤其在拔起块根作物时，车辆2生成并保存表示田边界12的信息，并且生成参考线20以及田头6和主田8的信息。

根据上述信息，进行基本参考线20的选择，该基本参考线用作形成作物堆30时的基线20。随后，选择预设作物堆宽度DHW，并选择预设作物堆位置DHL。根据预设作物堆宽度DHW和预设作物堆位置DHL，进行偏离量的计算，该偏离量表示作物堆中心线HCL及其距基本参考线20(AB线)的距离。

在此之后，驾驶员启动自动卸料操作。控制器80随即自动将车辆2驱动至与作物卸料起始位置相对应的起始点，并在考虑作物堆高度传感器信息74的情况下，控制器使卸料装置62自动移至所需的高度。

在卸料操作结束时，控制器80使卸料传送带64自动移至其最终位置。

总体而言，车辆2的使用方式为：以收割的作物填充作物斗60；由上述卸料装置将该作物从作物斗60中卸下；由控制器80对该卸料装置进行控制，以形成具有预设作物堆参数的作物堆30。

本发明车辆可在较少的操作人员控制下，将作物卸成具有预定参数的作物堆。所形成的作物堆可以以经济实惠的方式拾取并传输至运输车辆内。