用于农具的基于压力的控制系统的制作方法
【专利摘要】公开了一种用于农具的控制系统。所述农具包括地面接合工具和调整装置。该调整装置耦接至该地面接合工具。该控制系统包括位置确定接收器。该位置确定接收器配置用于接收定位信号。校正接收器与该位置确定接收器通信并配置用于接收校正信号和确定该地面接合工具的经校正的地理位置。数据存储装置配置用于存储与该地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据。电子数据处理器与该校正接收器和该数据存储装置通信并配置用于接收该经校正的地理位置、使该经校正的地理位置与该操作压力数据相关和控制该调整装置以将操作压力提供给该地面接合工具。
【专利说明】用于农具的基于压力的控制系统
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及农具，尤其涉及一种用于农具的基于压力的控制系统。
【背景技术】
[0002]为了提供用于农具的控制，通常使用基于位置或高度的电动液压控制系统。例如，John Deere' s AccuD印th?通过感测相对高度和角度的组合提供了跨越该农具宽度的深度控制。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，公开了一种用于农具的控制系统。所述农具包括地面接合工具和调整装置。该调整装置耦接至该地面接合工具。该控制系统包括位置确定接收器，该位置确定接收器被配置为用于接收定位信号。校正接收器与该位置确定接收器通信并被配置为用于接收校正信号和确定该地面接合工具的经校正的地理位置。数据存储装置被配置为用于存储与该地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据。电子数据处理器与该校正接收器和该数据存储装置通信并被配置为用于接收该经校正的地理位置、使该经校正的地理位置与该操作压力数据相关和控制该调整装置以向该地面接合工具提供操作压力。
[0004]在另一实施例中，公开了一种农具。该农具适于被车辆沿向前行进的方向移动。该农具包括地面接合工具。调整装置耦接至该地面接合工具。该农具包括控制系统。该控制系统包括位置确定接收器。该位置确定接收器被配置为用于接收定位信号。校正接收器与该位置确定接收器通信并被配置为用于接收校正信号和确定该地面接合工具的经校正的地理位置。数据存储装置被配置为用于存储与该地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据。电子数据处理器与该校正接收器和该数据存储装置通信并被配置为用于接收该经校正的地理位置、使该经校正的地理位置与该操作压力数据相关和控制该调整装置以向地面接合工具提供操作压力。
[0005]在另一实施例中，公开了一种用于控制农具的方法。该农具包括地面接合工具和调整装置。该方法包括:接收定位信号。该方法包括接收校正信号。该方法包括确定该地面接合工具的经校正的地理位置。该方法包括存储与该地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据。该方法包括侍该经校正的地理位置与该操作压力数据相关。该方法包括控制该调整装置以向该地面接合工具提供操作压力。
[0006]借助【具体实施方式】和附图，本发明的其它特征和方面将显现。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是根据一个实施例的农具的断续的侧视图。
[0008]图2是图1所示的农具的示意图。
[0009]图3是表现图1的农具的数据存储装置的数据的表。
[0010]图4是表现图1的农具的数据存储装置的数据的地图。[0011]在对任何实施例进行详细解释之前，应当理解的是，本申请公开的内容在其应用中不限于在以下描述中列出的或在附图中示出的部件的布置和构造的细节。本申请公开的内容也能够包括其它实施例且能够以各种方式实施或执行。本发明的另外的实施例可以包括来自一个或更多个从属权利要求的特征的任意组合，这种特征可以被共同地或独自地合并到任何独立权利要求中。
【具体实施方式】
[0012]图1示出根据一个实施例的农具10。所示出的农具10包括用于耦接至车辆20的耦接机构15。
[0013]框架25耦接至耦接机构15。框架25从该耦接机构15沿与行进方向30相反的方向向后延伸。地面接合工具35耦接至框架25。附加的地面接合工具35可以耦接至框架25。所示出的地面接合工具35是松土机40。其它的地面接合工具35 (例如盘、开沟器)根据本公开内容也是可以预期的。多个轮组件(未示出)耦接至框架25以将框架25支撑于地面上方。
[0014]调整装置50耦接至地面接合工具35。所示出的调整撞车50是可延伸的且可回缩的液压缸55。替代地，调整装置50可以是电动致动器、气缸或其它类似的装置。附加的调整装置50可以耦接至附加的地面接合工具以对其进行独立的控制。
[0015]控制器60与调整装置50通信。所示出的控制器60是与该调整装置50流体连通的电动液压阀65。该电动液压阀65配置成接收加压液压流体源。可替代地，可以使用电子控制器或其它类似的装置。
[0016]压力感测装置70被设置，以测量地面接合工具35的实际操作压力75(图2)的指示。所示出的压力感测装置70是压力换能器80，该压力换能器80与调整装置50流体连通。可替代地，可以使用测压元件(load cell)或其它的压力传感器。
[0017]控制系统85经由控制器60与调整装置50通信。控制系统85经由逻辑数据通路、物理数据通路、数据总线或其它通信途径与控制器60通信。
[0018]参照图2，控制系统85包括位置确定接收器90。该位置确定接收器90被配置为用于接收定位信号95。如在共同受让的第7479922号美国专利中所述(该文献被合并于此作为参考)，该位置确定接收器90可以是全球定位系统(GPS)接收器、射频测距系统、微波测距系统、本地定位系统、激光指向系统或光学定位系统。该激光指向系统和光学定位系统可以在可见光光谱、红外光谱、近红外光谱和紫外光谱中的至少一种光谱中操作，如第7479922号美国专利所述。
[0019]校正接收器100与该位置确定接收器90通信。该校正接收器100被配置为用于接收校正信号105和确定地面接合工具35的经校正的地理位置110。
[0020]控制系统85包括数据存储装置115，所述数据存储装置被配置为用于存储与地面接合工具35的地理位置数据125相关的操作压力数据120。数据存储装置115可以是远程数据存储装置130或基于云的数据存储装置135。数据存储装置115可以将操作压力数据120和地理位置数据125存储为查找表140 (图3)、指示地图145 (图4)或其它数据格式。该操作压力数据120可以包括多个地面接合工具35的操作压力。参照图3，地理位置数据125可以包括纬度150、经度155、海拔160和其它数据。[0021]参照图2，速度感测装置165可以被定位成测量农具10和车辆20中的至少一个的速度的指示。该速度感测装置165可以是车辆20上已有的速度感测装置(例如雷达装置、速度传感器)。
[0022]电子数据处理器170与校正接收器100、数据存储装置115和控制器60有线或无线通信。电子数据处理器170可以与速度感测装置165通信以确定所行进的距离。电子数据处理器170被配置成接收电力源。电子数据处理器170可以提供对地面接合工具35的开环控制。可替代地，电子数据处理器170可以使用来自压力感测装置70的反馈来提供地面接合工具35的闭环控制。电子数据处理器170可以利用比例积分微分(PID)控制回路逻辑。
[0023]显示器175可以与数据存储装置115和电子数据处理器170中的至少一个有线或无线通信。显示器175可以用于以可视方式示出查找表140 (图3)或指示地图(图4)。显示器175也可以实时地以可视方式示出数据，例如操作压力数据120、地理位置数据125、所行进的速度或距离。
[0024]手动输入装置180(例如键盘、触摸屏、声音识别、切换器、图形用户界面)可以与电子数据处理器170有线或无线通信。手动输入装置180可以用于改变操作压力数据120或用于手动地创建查找表140 (图3)或指示地图145 (图4)。
[0025]在操作中，农具10适于被车辆20拉动。当农具10在地面45上移动时，位置确定接收器90接收定位信号95。校正接收器100与该位置确定接收器90通信并接收校正信号105。校正接收器100使用逻辑根据定位信号95和校正信号105来确定地面接合工具35的经校正的地理位置。
[0026]电子数据处理器170接收经校正的地理位置110，在数据存储装置115的查找表140中查找经校正的地理位置110，读取相应的操作压力数据120，并将操作压力数据120作为压力设定值传送给的电动液压阀65。电动液压阀65设定通向地面接合工具35的液压流体流量以实现该压力设定值。压力换能器80将实际操作压力75传送给电子数据处理器170。电子数据处理器170可以使用开环控制来控制电动液压阀65。可替代地，电子数据处理器170可以使用闭环控制来控制电动液压阀65，其中，所述闭环控制是通过使用来自压力换能器80和PID控制回路逻辑的实际操作压力75反馈实现的。
[0027]各种特征在所附权利要求中列出。
【权利要求】
1.一种用于农具的控制系统，所述农具包括地面接合工具和耦接至所述地面接合工具的调整装置，所述控制系统包括: 位置确定接收器，其被配置为用于接收定位信号； 校正接收器，其与所述位置确定接收器通信并被配置为用于接收校正信号并确定所述地面接合工具的经校正的地理位置； 数据存储装置，其被配置为用于存储与所述地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据；和 电子数据处理器，其与校正接收器和数据存储装置通信并被配置为用于接收所述经校正的地理位置、使经校正的地理位置与操作压力数据相关联、以及控制所述调整装置以向所述地面接合工具提供操作压力。
2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括压力感测装置，所述压力感测装置被配置为用于测量实际操作压力的指示和将实际操作压力传送至电子数据处理器，所述电子数据处理器被配置为基于实际操作压力和所述操作压力数据中的至少一者来控制所述调整装置。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中电子数据处理器使用PID控制回路。
4.根据权利要求2所述的控制系统 ，其中压力感测装置是压力换能器和测压元件中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中数据存储装置是远程数据存储装置和基于云的数据存储装置中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中位置确定接收器是GPS接收器、射频测距系统、微波测距系统和本地定位系统中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中位置确定接收器是激光指向系统和光学定位系统中的至少一个，所述光学定位系统在可见光光谱、红外光谱、近红外光谱和紫外光谱中的至少一种光谱中操作。
8.根据权利要求1所述的控制系统，还包括显示器，所述显示器被配置为用于以可视方式示出操作压力数据和地理位置数据中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其中地理位置数据包括纬度和经度。
10.一种适于被车辆沿着向前行进的方向移动的农具，所述农具包括: 地面接合工具； 耦接至所述地面接合工具的调整装置；和 控制系统，所述控制系统包括: 位置确定接收器，其被配置为用于接收定位信号， 校正接收器，其与所述位置确定接收器通信并被配置为用于接收校正信号和确定所述地面接合工具的经校正的地理位置， 数据存储装置，其被配置为用于存储与地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据，和 电子数据处理器，其与校正接收器和数据存储装置通信并被配置为用于接收经校正的地理位置、使经校正的地理位置与操作压力数据相关联、以及控制所述调整装置以向地面接合工具提供操作压力。
11.根据权利要求10所述的农具，还包括压力感测装置，所述压力感测装置被配置为用于测量实际操作压力的指示和将实际操作压力传送至电子数据处理器，所述电子数据处理器被配置为用于基于实际的操作压力和所述操作压力数据中的至少一者来控制所述调整装置。
12.根据权利要求11所述的农具，其中电子数据处理器使用PID控制回路。
13.根据权利要求11所述的农具，其中压力感测装置是压力换能器和测压元件中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的农具，其中数据存储装置是远程数据存储装置和基于云的数据存储装置中的至少一个。
15.根据权利要求10所述的农具，其中位置确定接收器是GPS接收器、射频测距系统、微波测距系统和本地定位系统中的至少一个。
16.根据权利要求10所述的农具，其中位置确定接收器是激光指向系统和光学定位系统中的至少一个，所述光学定位系统在可见光光谱、红外光谱、近红外光谱和紫外光谱中的至少一种光谱中操作。
17.根据权利要求10所述的农具，还包括显示器，所述显示器被配置为用于以可视方式示出操作压力数据和地理位置数据中的至少一个。
18.根据权利要 求10所述的农具，其中地理位置数据包括纬度和经度。
19.一种用于控制农具的方法，所述农具包括地面接合工具和耦接至所述地面接合工具的调整装置，所述方法包括: 接收定位信号； 接收校正信号； 确定地面接合工具的经校正的地理位置； 存储与地面接合工具的地理位置数据相关的操作压力数据； 使经校正的地理位置与操作压力数据相关联；和 控制调整装置以向地面接合工具提供操作压力。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括:测量实际操作压力的指示、将实际操作压力传送至电子数据处理器、以及基于实际操作压力和所述操作压力数据中的至少一者来控制调整装置。
【文档编号】G05B19/04GK103676706SQ201310381591
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】罗伯特·T·卡斯帕, 约翰·M·施维茨, 里基·B·泰伦 申请人:迪尔公司