СПОСОБ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ, ЦИФРОВАЯ ВИДЕОСИСТЕМА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МАШИНА Российский патент 2023 года по МПК A01D13/00 H04N7/18 A01D41/127 

Настоящее изобретение относится к способу для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, к цифровой видеосистеме для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, а также к сельскохозяйственной рабочей машине.

Для отслеживания, или наблюдения, рабочих процессов сельскохозяйственной машины по переработке и/или обработке урожая, в частности рабочих процессов прицепной или самоходной уборочной машины, предпочтительно предназначенной для выкапывания картофеля или свеклы, в течение многих лет служат аналоговые видеосистемы, используемые в качестве систем помощи водителю машины. Особенностью таких видеосистем является то, что на монитор всегда выводится именно то видеоизображение, которое снимается подключенной к этому монитору камерой. В зависимости от расположения камеры в отображаемую картинку также попадают части машины, которые являются нерелевантными для водителя, т.е. не интересуют его. Если пользователь захочет, чтобы определенный фрагмент изображения отображался с увеличением, для этого потребуется перестановка камеры, что сопряжено с дополнительными трудозатратами. Между тем различные производители предлагают видеосистемы, в которых к одному монитору может быть подключено до четырех камер с возможностью одновременного вывода на монитор соответствующего числа изображений. При использовании таких камер необходимость более пристального рассматривания соответствующих областей машины также связана с необходимостью перестановки соответствующей камеры.

Кроме того, из публикации ЕР 3437929 А1 известна система технического зрения для транспортного средства, в которой на монитор оператора выводится картинка примыкающей к трактору области, обусловленная особенностями обстановки, окружающей трактор во время его движения.

С учетом вышеизложенного задача настоящего изобретения заключается в усовершенствовании контроля рабочих процессов уборочной машины.

Эта задача решается изобретением, объекты которого охарактеризованы в пунктах 1, 20 и 23 формулы. Целесообразные варианты осуществления изобретения сформулированы в зависимых пунктах, ссылающихся на эти пункты формулы изобретения, а также рассмотрены в нижеследующем описании.

При осуществлении предлагаемого в изобретении способа отслеживания, т.е. наблюдения, рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, содержащей цифровую видеосистему, включающую в себя цифровые съемочные устройства, по меньшей мере одно индикаторное устройство, а также по меньшей мере один, предпочтительно выполненный в виде коммутатора, сетевой элемент связи, посредством которого съемочные устройства связаны с индикаторным устройством, съемочные устройства записывают графические данные для формирования изображений, в частности видеопотока. По меньшей мере одно из этих изображений, в частности видеопоток, по меньшей мере частично воспроизводят в конфигурируемом сегментируемом окне или в одном из нескольких конфигурируемых сегментируемых окон, содержащем по меньшей мере один воспроизводящий сегмент, на индикаторном устройстве, выполненном, в частности, в виде сенсорного (т.е. чувствительного к прикосновениям) дисплея и принадлежащем устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера. При этом сегментированное окно представляет собой систему из по меньшей мере одного воспроизводящего сегмента на имеющейся в распоряжении поверхности экрана (дисплея) индикаторного устройства. Передача графических данных от соответствующего съемочного устройства в устройство электронной обработки данных осуществляется через коммутатор, в частности Ethernet-коммутатор (коммутатор для сети Ethernet). Соответствующие элементы цифровой видеосистемы соединены, в частности, сетевым кабелем (Ethernet-кабелем). Таким образом, физическое соединение съемочных устройств с по меньшей мере одним индикаторным устройством реализовано опосредованно - через устройство электронной обработки данных, с которым связано индикаторное устройство или которое содержит такое индикаторное устройство. Таким образом, индикаторное устройство содержит по меньшей мере один дисплей и относящуюся к нему электронику.

При этом съемочные устройства ориентированы таким образом, чтобы снимать рабочие процессы машины по переработке и/или обработке урожая, т.е. направлены, в частности, на соответствующие элементы машины, например на перемещающие урожай транспортеры, ступени падения или иные аналогичные элементы. Кроме того, отдельные камеры могут быть направлены, например, на сепарирующие устройства для разделения урожая и примесей, таких как камни или земля, или на ступени падения. Кроме того, цифровые съемочные устройства могут быть направлены, например, на накопители (бункеры) для урожая, на передающие или подбирающие участки. Съемочные устройства представляют собой, в частности, цифровые видеокамеры, выдающие одиночные изображения, например в формате RAW, или же посылающие в систему полный и уже сжатый видеопоток в формате MPEG или ином видеоформате. Предпочтительно речь идет о высокоразрешающих камерах с датчиками изображения, имеющими разрешение, составляющее по меньшей мере 1280×720 точек, предпочтительно - по меньшей мере 1280×800 точек, в частности с по меньшей мере 1,3-мегапиксельными датчиками изображения, имеющими разрешение, составляющее, например, по меньшей мере 1280×1024 точек (пикселей).

Данные для изображений видеопотока также могут представлять собой лишь отличия от ранее переданного изображения. Как описано выше, эти данные направляются, в частности по проводной линии, в сетевой элемент связи, предпочтительно выполненный в виде Ethernet-коммутатора, который передает данные от съемочных устройств через один или несколько сетевых элементов связи в осуществляющее обработку этих данных устройство электронной обработки данных, предпочтительно панельный персональный компьютер. Там эти данные выводятся в индикаторное устройство согласно определенной конфигурации, которая может предварительно настраиваться оператором или же может быть заранее настроена стандартизованным образом программой. Графические данные для изображений видеопотока подвергаются обработке в устройстве электронной обработки данных таким образом, чтобы они могли воспроизводиться на индикаторном устройстве, выполненном, в частности, в виде сенсорного дисплея, принадлежащем устройству электронной обработки данных, выполненному, в частности, в виде панельного персонального компьютера, а именно в соответствующем воспроизводящем сегменте заданного сегментируемого окна. Как указано выше, сегментированным окном называется система из одного или нескольких воспроизводящих сегментов на имеющейся в распоряжении поверхности экрана индикаторного устройства.

Соединительными кабелями являются, в частности, Ethernet-линии (линии для сети Ethernet), например линии, соответствующие стандартам 100 BASE-TX или 1000 BASE-TX и обеспечивающие передачу достаточных объемов данных. Отдельные компоненты видеосистемы, в частности Ethernet-коммутатор и устройство электронной обработки данных, предпочтительно снабжены интерфейсом Gigabit Ethernet, обеспечивающим максимально эффективную передачу объема обрабатываемых данных.

Воспроизводящие сегменты сегментируемого окна могут конфигурироваться (настраиваться) так, чтобы они воспроизводили идентичные изображения, т.е. один и тот же видеопоток. В одном сегментируемом окне предпочтительно может отображаться в общей сложности до восьми воспроизводящих сегментов, т.е. одновременно можно воспроизводить до восьми видеопотоков. Для этого устройство электронной обработки данных оснащено, в частности, графическими процессорами и/или микропроцессорами соответствующей производительности. Кроме того, устройство электронной обработки данных содержит обычные средства для хранения и обработки данных, в частности оперативную память и запоминающие устройства для хранения данных, контроллеры, сетевые интерфейсы, а при необходимости и коммуникационные интерфейсы. Другие возможные подробности выполнения устройства электронной обработки данных также описываются ниже при рассмотрении соответствующих вариантов осуществления изобретения.

Конфигурация сегментируемых окон и воспроизводящих сегментов является сохраняемой в памяти устройства электронной обработки данных и соответственно вызываемой из памяти, что предоставляет водителю машины, сервисному инженеру или другому обслуживающему персоналу возможность персонального конфигурирования большой видимой области индикаторного устройства, диагональ которой предпочтительно составляет по меньшей мере 12 дюймов.

В частном варианте осуществления изобретения через интерфейс сопряжения с системой управления машиной, который также может быть соединен с коммутатором, а также с устройством электронной обработки данных, может передаваться информация о типе машины. В этом случае обеспечивается возможность предварительного выбора или предоставления соответствующих сегментируемых окон, которые могут храниться заранее сконфигурированными. Точно так же для неизвестных типов машин, не сохраненных в устройстве электронной обработки данных, может предоставляться стандартизованное сегментируемое окно. Также посредством имеющегося в устройстве электронной обработки данных интерфейса, а также переносного носителя данных можно считывать и экспортировать на этот носитель данных отдельные конфигурации сегментируемых окон.

Их множества возможных компоновок оконных сегментов, в частности отображаемых на индикаторном устройстве или его дисплее в книжной или альбомной ориентации, в соответствии с изобретением обслуживающий персонал получает возможность вывода видеоизображений для просмотра именно в таком виде, как это требуется. Так, при отслеживании рабочих процессов водитель машины может уделять особое внимание различным аспектам, в частности при различных состояниях почвы. Например, при работе в условиях тяжелой и влажной почвы можно целенаправленно следить за участками уборочной машины, подверженными возникновению заторов, тогда как в условиях более тонкой, сухой и легкой почвы, можно, например, усилить внимание к разделению урожая на размеры различных партий.

Благодаря такой возможности расстановки приоритетов обслуживающий персонал может быстрее распознавать критические состояния машины и затем устранять их посредством системы управления машиной, в частности не связанной с цифровой видеосистемой. Это упрощает дооснащение существующих машин предлагаемой в изобретении видеосистемой.

Отслеживаемые цифровой видеосистемой процессы являются, в частности, процессами, происходящими "внутри" машины, так что речь идет не о съемочных устройствах, направленных лишь на внешнее окружение машины, а о съемочных устройствах, направленных на элементы машины, обрабатывающие и перерабатывающие урожай. Под обработкой урожая также понимается его засыпка в бункер машины.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения изображения от одного из съемочных устройств одновременно воспроизводят, в каждом случае по меньшей мере частично, в нескольких воспроизводящих сегментах сегментируемого окна, причем можно предварительно задавать различные интересующие области, снимаемые съемочным устройством, и каждую интересующую область можно воспроизводить в собственном воспроизводящем сегменте. До сих пор один видеопоток всегда можно было воспроизводить только в одном воспроизводящем сегменте дисплея. Благодаря одновременной посылке пакетов данных нескольким абонентам (метод "мультикаст" - мультивещание) в устройстве электронной обработки данных эти данные теперь выводят по меньшей мере в два воспроизводящих сегмента. При этом такие видеопотоки могут подвергаться дальнейшей обработке в другом производительном устройстве обработки изображений.

Определение воспроизводящих видеопоток сегментов может осуществляться в соответствии с изобретением посредством сенсорного дисплея во время работы системы или по конфигурационной маске при помощи неподвижного изображения (стоп-кадра). При этом, например, выполняемыми одним или двумя пальцами жестами - аналогично приемам, известным пользователям мобильных телефонов - можно выбирать в качестве интересующих областей (Region of Interest) области изображения, которые тогда будут соответственно отображаться, в частности, в собственном воспроизводящем сегменте.

Если соответствующий фрагмент должен отображаться в том же воспроизводящем сегменте, система технически выполнена с возможностью отображения выбранного фрагмента изображения (интересующей области) в увеличенном масштабе. Таким образом, изображения от съемочного устройства (т.е. их визуальное представление) можно масштабировать (т.е. увеличивать/приближать или уменьшать/отдалять) в пределах соответствующего воспроизводящего сегмента сегментируемого окна. Тогда выбор интересующей области осуществляется приближением соответствующих фрагментов изображений, в частности путем управления изображением двумя пальцами. Таким образом, различные видеопотоки можно целенаправленно, и при необходимости на отдельных участках, отображать в увеличенном масштабе, что позволяет еще лучше рассматривать критические рабочие участки машины. Так, например, в случае съемки изображения, в которое попадает вся ступень разделения (сепарации), можно целенаправленно приближать входную область и выходную область этой ступени, отображая соответствующие увеличенные фрагменты в том же сегментируемом окне, и тогда вывод изображений будет осуществляться в общей сложности в трех воспроизводящих сегментах (общий вид, входная область, выходная область).

Изображения или фрагменты изображений, выбранные в пределах соответствующего воспроизводящего сегмента, предпочтительно сохраняют в запоминающем устройстве. Такое запоминающее устройство может быть предусмотрено локально в устройстве электронной обработки данных, например в виде энергозависимого постоянного запоминающего устройства, но также может представлять собой переносной носитель данных, подключаемый посредством соответствующего интерфейса устройства электронной обработки данных.

Кроме того, система предпочтительно сконфигурирована таким образом, что при воздействии на сенсорный дисплей в месте соответствующего воспроизводящего сегмента отображать меню выбора, посредством которого можно инициировать сохранение отображаемого в данный момент видеопотока (в том числе, в частности, масштабированного, а значит отображаемого частично видеопотока). В качестве альтернативы или дополнения, этот процесс также может инициироваться посредством общего меню настройки с возможными подменю.

Далее, система предпочтительно сконфигурирована таким образом, чтобы одновременно сохранять, в частности в переносном носителе данных, два или более воспроизводящих сегмента, в частности все воспроизводящие сегменты, и отображаемые в них видеопотоки, предпочтительно - также в видимом на дисплее порядке, чтобы впоследствии можно было - также одновременно - просматривать рабочие процессы, происходящие в различных местах машины, без необходимости запуска с этой целью одновременного проигрывания отдельных видеопотоков рядом друг с другом. Таким образом, устройство электронной обработки данных предлагает удобное формирование общего видеопотока из компонентов содержимого, отображаемого на индикаторном устройстве. Под "переносными носителями данных" понимаются носители данных, временно присоединяемые к устройству электронной обработки данных посредством аппаратного интерфейса, который не является необходимым для работы устройства электронной обработки данных, а используется, в частности, только для переноса данных. Например, такими переносными носителями данных могут быть флэш-накопители USB. Вместе с тем, для сохранения видеопотоков также может использоваться облачная среда, доступ к которой предпочтительно предоставляется производителем машины и которая доступна посредством интерфейсов машины и/или трактора.

Отслеживание рабочих процессов и их контроль улучшаются, в частности, в том случае, если по меньшей мере в одном воспроизводящем сегменте замедленно воспроизводить буферизуемые в буферной памяти, предпочтительно в энергозависимой или полупостоянной памяти, изображения видеопотока от съемочного устройства, причем, в частности, тот же самый видеопоток воспроизводится в полном размере или с приближением в еще одном воспроизводящем сегменте того же сегментируемого окна без замедления или с другим замедлением. При этом поступающий видеопоток замедляется, в частности, до скорости, составляющей до 25% реального времени, причем по прошествии некоторого времени, в частности задаваемого времени, например четырех секунд, воспроизведение перескакивает на текущее в данный момент изображение, а затем последующий видеопоток соответственно опять воспроизводят замедленно. Это обеспечивает возможность очень качественного контроля частей машины, в частности быстродвижущихся, прежде всего - быстровращающихся, частей машины.

Система выполнена, в частности, таким образом, чтобы по меньшей мере в двух воспроизводящих сегментах сегментируемого окна воспроизводились замедленные видеопотоки.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения изображения с одного или нескольких воспроизводящих сегментов и/или съемочных устройств, в частности образующие видеопоток изображения, передают по беспроводной связи в удаленный, в частности мобильный или пользовательский, терминал посредством коммуникационного блока, в частности присоединенного посредством дополнительного коммутатора, например Ethernet-коммутатора. Таким образом, помимо передачи изображения на монитор, т.е. индикаторное устройство, находящийся(-ееся) в кабине трактора или самоходной машины, видеоизображение можно передавать в мобильный терминал. Для этого пользователь терминала предпочтительно подключает свой мобильный терминал к беспроводной локальной сети (WLAN), обеспечиваемой посредством коммуникационного блока машины. После этого пользователь терминала может вывести в запускаемой на мобильном терминале программе отображение отдельных адаптированных к терминалу сегментируемых окон с по меньшей мере одним видеопотоком от одного из нескольких съемочных устройств. В качестве альтернативы, пользователь может обращаться к веб-сайту цифровой видеосистемы, предпочтительно размещенному на устройстве электронной обработки данных и предоставляющему для удаленного терминала, в частности мобильного пользовательского терминала, сегментируемое окно, в частности конфигурируемое сегментируемое окно, причем воспроизводящие сегменты предпочтительно также заранее определены на сервере и/или являются конфигурируемыми.

Это обеспечивает, например, для водителей вывозных транспортных средств простоту вывода для себя в сегментируемом окне фрагмента воспроизводимого изображения, в котором воспроизводится видеопоток процесса заполнения бункера. Кроме того, в случае картофелеуборочных машин таким образом можно обеспечить повышение безопасности и удобства работы переборщиков, работающих во время уборки урожая на переборочном столе, благодаря тому, что переборщикам на уборочной машине выводится видеоизображение сепарирующих устройств, которые с переборочного стола увидеть невозможно. В этом случае возможно необходимые настройки могут выполняться занятым в переборке персоналом непосредственно с управляющего терминала переборочного стола, а результат такой настройки или регулировки можно непосредственно проверить на мобильном пользовательском терминале. Тем самым водитель разгружается от решения задач по контролю, а также регулированию рабочих процессов и благодаря этому может сосредоточиться на управлении движением уборочной машины. Кроме того, руководители сельскохозяйственных предприятий могут, например во время уборки урожая, проверять функционирование машины, не поднимаясь на нее. Воспроизведение изображений на удаленном, в частности мобильном пользовательском, терминале осуществляется, в частности, без создания помех для их воспроизведения на индикаторном устройстве в кабине водителя.

Изображения с одного или нескольких воспроизводящих сегментов, в частности со всех воспроизводящих сегментов, сегментируемого окна целесообразно сохранять в памяти с получением, или записью, следующих друг за другом клипов (видеороликов), предпочтительно клипов настраиваемой длительности. Благодаря сопутствующему ограничению размера получаемых клипов, которые предпочтительно в автоматизированном режиме снабжаются временными метками в названии, упрощается последующая обработка и просмотр отдельных клипов, появившихся в определенные, например критические, моменты времени.

Разумеется, что описанные выше и рассматриваемые ниже шаги способа могут быть реализованы посредством компьютерной программы, выполняемой в оперативной памяти устройства электронной обработки данных. Речь также может идти о нескольких взаимодействующих программах, работающих в одном и том же устройстве электронной обработки данных либо в одном и том запоминающем устройстве, или в различных запоминающих устройствах устройства электронной обработки данных, например центрального процессора и графического процессора.

На этапе конфигурирования для воспроизводящего сегмента предпочтительно выбирают одно из до по меньшей мере двадцати четырех съемочных устройств, в частности цифровых камер, предпочтительно до максимум сорока восьми съемочных устройств, соединенных друг с другом посредством нескольких последовательно включенных коммутаторов. Такое каскадирование коммутаторов позволяет расширять систему, в частности обеспечивает также простоту ее последующего расширения, если в соответствующих коммутаторах оставлять свободными соответствующие порты для по меньшей мере одного дополнительного коммутатора. Во избежание возникновения узких мест в передаче данных по передающей линии предпочтительно уменьшают необходимую в сети цифровой видеосистемы пропускную способность, для чего передают видеопотоки только от камер, отображаемых в активном в данный момент сегментируемом окне.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в зависимости от распознаваемого системой управления машиной отклонения от нормальной работы, активирования функций машины и/или при изменениях настроек машины, выполняемых посредством управляющего терминала, в воспроизводящем сегменте отображают соответствующий экранный сигнал, наложенный поверх прежних (т.е. отображавшихся до этого) воспроизводящих сегментов, и/или по меньшей мере один соответствующий элемент машины. Для этого может осуществляться автоматизированная смена сегментируемого окна. Для выполнения этого приема опять же требуется интерфейс сопряжения с системой управления машиной, который также реализуется Ethernet-коммутатором, дополнительным Ethernet-коммутатором или же прямым соединением с устройством электронной обработки данных. Соответствующий экранный сигнал может воспроизводиться, в частности, в сегментируемом окне, сконфигурированном (настроенном) только для этого. Управляющий терминал обычно находится в водительской кабине, а также, например, на переборочном столе картофелеуборочной машины.

Таким образом, при отклонении от нормальной работы, активировании функций машины и/или при изменениях настроек машины предпочтительно происходит автоматизированный перевод одного или нескольких видеопотоков на сконфигурированное для этого сегментируемое окно. Тогда в этом окне будет отображаться один или несколько фрагментов изображений, предпочтительно в виде интересующих областей одного или нескольких видеопотоков, что позволяет целенаправленно информировать обслуживающий персонал о возможной критической ситуации и исходя из этого принимать ответные меры или проводить проверки. Одновременно предпочтительно использовать выделение цветом, в частности при отклонении от нормальной работы или в критических рабочих режимах, например при слишком высокой загруженности отдельных участков машины. В частности, в случае быстродвижущихся или быстровращающихся частей машины в таком сегментируемом окне также может осуществляться замедленное воспроизведение соответствующего видеопотока. Также при осуществлении изобретения целесообразно, чтобы такое наложение или отображение сегментируемого окна можно было снова скрывать воздействием на экран, в частности путем проведения пальцем по экрану ("движение смахивания"), тем самым возвращаясь к прежнему виду или к прежнему сегментируемому окну.

Видеопотоки должны выводиться на дисплей с как можно меньшим латентным временем (временем задержки), обусловленным прохождением сигналов от объектива камеры до индикаторного устройства. Целевые времена задержки составляют менее 100 мс. Для этого предпочтительно присваивать отдельным изображениям соответствующее время. С этой целью в одном компоненте по меньшей мере некоторые из изображений снабжают временной меткой, а в другом компоненте системы (цифровой видеосистемы) соответствующее время считывают и/или при поступлении распознаваемого изображения в различные компоненты системы в них записывают соответствующее время, чтобы слишком большом запаздывании, т.е. при запаздывании, превышающем заданное значение, помечать соответствующий воспроизводящий сегмент, например зачернять его и/или снабжать его красным восклицательным знаком.

На индикаторном устройстве, которое также одновременно представляет собой пульт управления, предпочтительно отображается анимированная графика (например, вращающаяся шестеренка), показывающая, что система работает надлежащим образом и не находится состоянии простоя (не поставлена на паузу).

Кроме того, для конфигурирования одного из воспроизводящих сегментов сначала целесообразно открывать всплывающее диалоговое окно, представляющее активный воспроизводящий сегмент в уменьшенной форме, что предпочтительно происходит до внесения изменений в настройки. Это предусмотрено для подстраховки и перепроверки желаемых и предпринимаемых изменений, чтобы случайно не сконфигурировать другой воспроизводящий сегмент. Таким образом можно исключить или сократить нежелательные воздействия на выполненное в виде сенсорного дисплея индикаторное устройство, обусловленные тряской или вибрациями, которыми часто сопровождаются полевые работы.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения сегментируемые окна содержат по меньшей мере один воспроизводящий сегмент, предпочтительно - до восьми воспроизводящих сегментов, в частности сегментов прямоугольной формы, причем расположение воспроизводящих сегментов предпочтительно предлагается посредством алгоритма, имеющегося на устройстве электронной обработки данных, в зависимости от размера и формы выбранных интересующих областей и/или положения съемочных устройств в потоке продукции. При этом речь идет о простой задаче оптимизации для оптимального использования и организации имеющейся в распоряжении поверхности экрана, если обслуживающий персонал желает передать эту функцию системе.

При использовании нескольких сегментируемых окон может быть выгоден еще один пример осуществления изобретения, в котором сегментируемые окна автоматически переключают через временные промежутки, в частности предварительно задаваемые временные промежутки, что позволяет последовательно обозревать различные участки машины.

Кроме того, заданные сегментируемые окна используют в зависимости от сигналов, передаваемых системой управления машиной для рабочих режимов движения по дороге, полевых работ и движения задним ходом. Так, например, при движении по дороге отображается сегментируемое окно, показывающее вид убираемых внутрь или поднимаемых частей машины, тогда как для полевых работ соответственно обеспечивается отслеживание требуемых рабочих процессов, изменяющих поток продукции. Аналогично выбираются виды, выводимые в сегментируемом окне при движении задним ходом.

Изображения по меньшей мере от одного съемочного устройства целесообразно также отображать в виде сетевого видеопотока посредством удаленного соединения, в частности адаптируя разрешение вида в сегментируемом окне или частоту повторения к пропускной способности такого соединения, сообщаемой, например, с мобильного терминала. Такая система может быть реализована в устройстве электронной обработки данных также полностью независимо от индикации на индикаторном устройстве, чтобы избежать отвлечения обслуживающего персонала.

В частности, система выполнена не для управления машиной, т.е. она не вмешивается в управление машиной, а служит лишь для контроля процессов.

Поставленная в начале описания задача также решается в цифровой видеосистеме для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, включающей в себя цифровые съемочные устройства, по меньшей мере одно индикаторное устройство, выполненное в виде сенсорного дисплея и принадлежащее устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера, а также сетевой элемент связи, который предпочтительно выполнен в виде коммутатора, в частности Ethernet-коммутатора, и посредством которого съемочные устройства связаны с индикаторным устройством. При этом система выполнена для осуществления описанного выше способа посредством одной или нескольких компьютерных программ.

Для обеспечения масштабируемости системы она предпочтительно снабжена несколькими сетевыми элементами связи, выполненными в виде коммутаторов (Ethernet-коммутаторов), причем по меньшей мере одно съемочное устройство связано с устройством электронной обработки данных через последовательно включенные коммутаторы.

В случае замены камеры новая камера, в частности если речь идет о замене на оригинальную запчасть, автоматически обнаруживается системой, конфигурируется и включается в работу.

Для усовершенствования передачи желаемых сигналов от системы управления машиной предусмотрено, в частности, что коммутатор, непосредственно соединенный с устройством электронной обработки данных, соединен с интерфейсом для шины CAN и/или с коммуникационным блоком машины. В качестве альтернативы, шина CAN или коммуникационный блок также может быть непосредственно подключен(-а) к устройству электронной обработки данных, если последнее снабжено соответствующими интерфейсами.

Задача, поставленная в начале описания, также решена в сельскохозяйственной рабочей машине, в частности уборочной машине, содержащей видеосистему, описанную выше или рассматриваемую ниже.

Другие преимущества и подробности изобретения раскрываются в приведенных ниже примерах его осуществления, схематически поясняемых чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - объект изобретения в виде прицепной уборочной машины,

на фиг. 2 - компоненты машины, показанной на фиг. 1,

на фиг. 3 - еще один вариант осуществления изобретения,

на фиг. 4 - девять вариантов организации сегментируемого окна,

на фиг. 5 - программные уровни компьютерной программы, обеспечивающей осуществление предлагаемого в изобретении способа,

на фиг. 6 - еще одно сегментируемое окно,

на фиг. 7 - вид экрана конфигурирования для сегментируемого окна, показанного на фиг. 6.

Отдельные технические признаки описываемых ниже примеров осуществления изобретения могут характеризовать, также в сочетании с признаками описанных выше примеров, а также признаками независимых пунктов и возможных других пунктов формулы, варианты осуществления настоящего изобретения. Функционально аналогичные элементы обозначены, насколько это целесообразно, одинаковыми ссылочными номерами.

Предлагаемое в изобретении устройство выполнено, как показано на фиг. 1, в виде уборочной машины 2, прицепляемой к трактору 1 и представляющей собой картофелеуборочную машину. В водительской кабине трактора 1 расположено устройство электронной обработки данных, относящееся к предлагаемой в изобретении уборочной машине 2 и снабженное индикаторным устройством 3, выполненным в виде сенсорного дисплея. Устройство электронной обработки данных соединено не показанным на чертеже Ethernet-кабелем с коммутатором, расположенным на уборочной машине. На индикаторном устройстве 3 воспроизводятся графические данные, записываемые цифровыми съемочными устройствами 4, которые в рассматриваемом примере установлены с возможностью съемки отдельных этапов обработки урожая.

Съемочные устройства 4 представляют собой цифровые камеры, которые в общем случае предлагаемых в изобретении систем передают данные по Ethernet-кабелям 6 в коммутатор 7, выполненный в виде Ethernet-коммутатора. Затем оттуда данные передаются, предпочтительно опять же по Ethernet-кабелям 6, в устройство электронной обработки данных, выполненное в виде панельного персонального компьютера 8. В качестве опции может быть подключен дополнительный панельный персональный компьютер 8, на индикаторном устройстве которого также может отображаться ряд конфигурируемых сегментируемых окон. Тогда в соответствующей конфигурационной программе главного панельного персонального компьютера (ведущее устройство) можно выбрать, с каких камер изображения должны выводиться на этот главный панельный персональный компьютер, а с каких камер - на опциональный подчиненный панельный персональный компьютер (ведомое устройство, подключенное по линии передачи данных, выполненной в виде Ethernet-кабеля 6, обозначенного прерывистой линией).

Также предусмотрен интерфейс сопряжения с системой управления машиной, выполненный в виде шлюза 9 CAN-Ethernet. Этот интерфейс обеспечивает возможность доступа в беспроводную локальную сеть, а также к блоку 12 управления машиной, подключенному по линии 11 шины CAN. Параллельно может быть организован, например, по линии 13 ISOBUS (обозначена прерывистой линией) доступ к соответствующей шинной системе. В этом случае шлюз 9 дополнительно содержит соответствующий интерфейс ISOBUS.

Если в показанном на фиг. 2 примере осуществления изобретения цифровые съемочные устройства 4 присоединены только к одному Ethernet-коммутатору 7, который предпочтительно расположен на прицепной уборочной машине 2, то в показанном на фиг. 3 варианте имеется в общей сложности четыре коммутатора 7, из которых показанный на чертеже вверху коммутатор относится к трактору 1, а коммутаторы 7, непосредственно соединенные с цифровыми съемочными устройствами 4, расположены на уборочной машине 2. Прерывистой линией 14 обозначена граница раздела между трактором 1 и уборочной машиной 2, которые на чертеже условно показаны в виде блоков.

Таким образом, оптические съемочные устройства 4, подключенные к расположенному на уборочной машине коммутатору 7, показанному на фиг. 3 справа, связаны посредством в общей сложности четырех коммутаторов 7 с главным (ведущим) панельным персональным компьютером 8, показанным на чертеже слева, а также с дополнительным (ведомым) панельным персональным компьютером 8, показанным на чертеже рядом и справа. Дополнительно в этом примере осуществления изобретения имеется интерфейс 15 ISOBUS. Через этот интерфейс принимаются сигналы машины или управляющие сигналы, которые в зависимости от вида сигнала приводят к автоматизированному вызову привлекающего внимание водителя машины сегментируемого окна, посредством которого на индикаторном устройстве отображается видеопоток от соотнесенного с управляющими сигналами оптического съемочного устройства 4. То же самое касается шлюза 10 CAN-Ethernet. Это заложено в настройках программы, выполняемой в устройстве электронной обработки данных.

Присоединяемый через шлюз 10 маршрутизатор создает по беспроводной локальной сети соединение 16 с удаленным мобильным пользовательским терминалом 17, на котором также можно конфигурировать сегментируемые окна или вызывать их посредством веб-сервера, работающего на главном панельном персональном компьютере. Кроме того, к расположенному на тракторе Ethernet-коммутатору 7 может быть подключен диагностический интерфейс 18, а также одно или несколько других устройств 20, передающих управляющие сигналы.

В конфигурационном сегменте программы, т.е. в настройках программы, выполняемой в главном панельном персональном компьютере 8, можно настроить, например, девять показанных на фиг. 4 сегментируемых окон. Так видеопотоки от оптических устройств 4 обработки изображений можно выводить на от одного до восьми воспроизводящих сегментов 19.

В показанном на фиг. 5 варианте для рассматриваемого примера осуществления изобретения показаны уровни соответствующей компьютерной программы. Слева вверху находится рабочий вид 21 для соответствующих сегментируемых окон, из которого можно редактировать отдельные воспроизводящие сегменты 19 (блок 22). Кроме того, с рабочим видом 21 связана возможность ввода на сенсорном дисплее, посредством которой обслуживающий персонал попадает на настроечный уровень 23, из которого можно попасть в блок 24 управления сегментируемым окном, блок 25 управления камерой, блок 26 управления последовательностями, а также блок 27 управления веб-сервером и пользовательские настройки 28.

В блоке 24 управления сегментируемым окном конфигурируются сегментируемые окна. В блоке 25 управления камерой можно выполнять настройки съемочных устройств 4, например цветность, сжатие или разрешение изображения. Блок 26 управления последовательностями позволяет сохранять в памяти отдельные фрагменты 19 воспроизводимых изображений или управлять отдельными видеопотоками. В блоке 27 управления веб-сервером соответственно конфигурируется отображение веб-сайта для отдельных сегментируемых окон, в частности посредством этого конфигурируется управление доступом, в рамках которого третьи лица могут регистрироваться на веб-сервере устройства электронной обработки данных только с парольной защитой с предпочтительно мобильного, но в любом случае удаленного от уборочной машины, пользовательского терминала. В заключение, в блоке 28 управления пользовательскими настройками можно сохранять и вызывать пользовательский профиль. Кроме того, систему можно настроить таким образом, чтобы она всегда запускалась с последним использовавшимся пользовательским профилем или в стандартной конфигурации.

В примере осуществления изобретения, показанном на фиг. 6, сегментируемое окно выполнено для воспроизведения пяти видеопотоков в пяти воспроизводящих сегментах 19. При воздействии на соответственно назначенную иконку 29 можно непосредственно вызвать интерфейс конфигурирования сегментируемого окна. При этом согласно фиг. 7 сначала опять же формируются отдельные воспроизводящие сегменты 19, которые хотя и уменьшены в размере, но в остальном соответствуют воспроизводящим сегментам, показанным на фиг. 6. Например, крайний сверху воспроизводящий сегмент 19 показывает в уменьшенном виде видеопоток верхнего левого на фиг. 6 воспроизводящего сегмента, воспроизводящий сегмент 19, расположенный на фиг. 7 во второй строке под вышеупомянутым воспроизводящим сегментом, показывает второй слева видеопоток в верхнем ряду на фиг. 6 и т.д. Соотнесение воспроизводящих сегментов 19 с располагаемыми оптическими съемочными устройствами 4 выполняют посредством поля 31, управляемого прикосновением пальца. Прикосновение к этому полю или к другим полям 31 вызывает раскрытие ниспадающего списка, при помощи которого можно выбирать известные в системе камеры. Областями сенсорного дисплея, находящимися на фиг. 7 слева внизу, являются клавиша возврата к предыдущему диалогу (клавиша 32), клавиша 33 помощи, а также клавиша 34 информации.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, в частности к способу отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, цифровой видеосистеме для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, и сельскохозяйственной рабочей машине, в частности уборочной машине, содержащей такую цифровую видеосистему. Способ отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, содержащей цифровую видеосистему, включающую в себя цифровые съемочные устройства, по меньшей мере одно индикаторное устройство, а также по меньшей мере один, предпочтительно выполненный в виде коммутатора, сетевой элемент связи, посредством которого съемочные устройства связаны с индикаторным устройством. Посредством съемочных устройств записывают графические данные для формирования изображений, в частности видеопотока, и по меньшей мере одно из этих изображений, в частности видеопоток, по меньшей мере частично воспроизводят в конфигурируемом сегментируемом окне или в одном из нескольких конфигурируемых сегментируемых окон, содержащем по меньшей мере один воспроизводящий сегмент, индикаторного устройства, выполненного, в частности, в виде сенсорного дисплея и принадлежащего устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера. Сегментированное окно представляет собой систему из по меньшей мере одного воспроизводящего сегмента на имеющейся в распоряжении поверхности экрана индикаторного устройства. Цифровая видеосистема для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины, по переработке и/или обработке урожая, включающая в себя цифровые съемочные устройства, по меньшей мере одно индикаторное устройство, выполненное, в частности, в виде сенсорного дисплея и принадлежащее устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера, а также сетевой элемент связи, который предпочтительно выполнен в виде коммутатора и посредством которого съемочные устройства связаны с индикаторным устройством. Обеспечивается усовершенствование контроля рабочих процессов уборочной машины. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины (2), по переработке и/или обработке урожая, содержащей цифровую видеосистему, включающую в себя цифровые съемочные устройства (4), по меньшей мере одно индикаторное устройство (3), а также по меньшей мере один, предпочтительно выполненный в виде коммутатора (7), сетевой элемент связи, посредством которого съемочные устройства (4) связаны с индикаторным устройством (3), причем посредством съемочных устройств (4) записывают графические данные для формирования изображений, в частности видеопотока, и по меньшей мере одно из этих изображений, в частности видеопоток, по меньшей мере частично воспроизводят в конфигурируемом сегментируемом окне или в одном из нескольких конфигурируемых сегментируемых окон, содержащем по меньшей мере один воспроизводящий сегмент (19), индикаторного устройства (3), выполненного, в частности, в виде сенсорного дисплея и принадлежащего устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера (8), причем сегментированное окно представляет собой систему из по меньшей мере одного воспроизводящего сегмента на имеющейся в распоряжении поверхности экрана индикаторного устройства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изображения от одного из съемочных устройств (4) одновременно воспроизводят, в каждом случае по меньшей мере частично, в воспроизводящих сегментах (19) сегментируемого окна, причем, в частности, предварительно задают различные интересующие области, снимаемые съемочным устройством (4), и каждую интересующую область воспроизводят в собственном воспроизводящем сегменте (19).

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изображения от съемочного устройства (4) являются масштабируемыми в пределах соответствующего воспроизводящего сегмента (19) сегментируемого окна, в частности путем управления изображением двумя пальцами.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изображения или фрагменты изображений, выбранные в пределах соответствующего воспроизводящего сегмента (19), сохраняют в запоминающем устройстве.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере в одном воспроизводящем сегменте (19) замедленно воспроизводят буферизуемые в буферной памяти, предпочтительно в энергозависимой или полупостоянной памяти, изображения видеопотока от съемочного устройства, причем, в частности, тот же самый видеопоток воспроизводят без замедления или с другим замедлением в еще одном воспроизводящем сегменте (19) того же сегментируемого окна.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что по меньшей мере в двух воспроизводящих сегментах (19) воспроизводят замедленные видеопотоки.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изображения с по меньшей мере одного воспроизводящего сегмента (19) и/или съемочного устройства (4), в частности образующие видеопоток изображения, передают по беспроводной связи в мобильный терминал (17) посредством коммуникационного блока, в частности присоединенного посредством дополнительного коммутатора (7).

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изображения с по меньшей мере одного воспроизводящего сегмента (19), в частности со всех воспроизводящих сегментов (19), сегментируемого окна сохраняют в запоминающей среде, в частности в переносном носителе данных, соединенном с системой посредством аппаратного интерфейса, с получением следующих друг за другом клипов, предпочтительно клипов настраиваемой длительности.

9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе конфигурирования для воспроизводящего сегмента (19) выбирают одно из до по меньшей мере двадцати четырех съемочных устройств (4), соединенных друг с другом посредством последовательно включенных коммутаторов (7).

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в зависимости от распознаваемого системой управления машиной отклонения от нормальной работы, активирования функций машины и/или при изменениях настроек машины, выполняемых посредством управляющего терминала, в воспроизводящем сегменте (19) отображают соответствующий экранный сигнал поверх прежних воспроизводящих сегментов и/или по меньшей мере один соответствующий элемент машины.

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при отклонении от нормальной работы, активировании функций машины и/или при изменениях настроек машины происходит автоматизированный перевод по меньшей мере одного видеопотока на сконфигурированное для этого сегментируемое окно.

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере часть изображений снабжают временной меткой, или при поступлении соответствующего изображения в различные компоненты системы регистрируют время, чтобы при запаздывании, превышающем заданное значение, помечать соответствующий воспроизводящий сегмент (19).

13. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что для конфигурирования одного из воспроизводящих сегментов (19) сначала открывается всплывающее диалоговое окно, представляющее активный воспроизводящий сегмент (19) в уменьшенной форме.

14. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сегментируемые окна содержат по меньшей мере один воспроизводящий сегмент, предпочтительно - до восьми воспроизводящих сегментов (19), в частности прямоугольной формы, причем расположение воспроизводящих сегментов предпочтительно предлагается посредством алгоритма, имеющегося на устройстве электронной обработки данных, в зависимости от выбранных интересующих областей и/или положения съемочных устройств (4) в потоке продукции.

15. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используют несколько сегментируемых окон, причем сегментируемые окна автоматически переключают через временные промежутки, в частности предварительно задаваемые временные промежутки.

16. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что заданные сегментируемые окна используют в зависимости от сигналов, передаваемых системой управления машиной для рабочих режимов движения по дороге, полевых работ и движения задним ходом.

17. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что посредством веб-сайта цифровой видеосистемы, предпочтительно размещенного на устройстве электронной обработки данных, удаленному пользовательскому терминалу (17) предоставляют сегментируемое окно, в частности конфигурируемое, причем воспроизводящие сегменты (19) предпочтительно являются конфигурируемыми.

18. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изображения по меньшей мере от одного съемочного устройства (4) отображают в виде сетевого видеопотока посредством удаленного соединения.

19. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что система выполнена без возможности управления машиной.

20. Цифровая видеосистема для отслеживания рабочих процессов сельскохозяйственной машины, в частности уборочной машины (2), по переработке и/или обработке урожая, включающая в себя цифровые съемочные устройства (4), по меньшей мере одно индикаторное устройство (3), выполненное, в частности, в виде сенсорного дисплея и принадлежащее устройству электронной обработки данных, предпочтительно выполненному в виде панельного персонального компьютера (8), а также сетевой элемент связи, который предпочтительно выполнен в виде коммутатора (7) и посредством которого съемочные устройства (4) связаны с индикаторным устройством (3), причем система выполнена для осуществления способа по одному из предыдущих пунктов.

21. Цифровая видеосистема по п. 20, отличающаяся тем, что она содержит несколько коммутаторов (7), причем по меньшей мере одно съемочное устройство (4) связано с устройством электронной обработки данных через последовательно включенные коммутаторы (7).

22. Цифровая видеосистема по п. 20 или 21, отличающаяся тем, что коммутатор (7), непосредственно соединенный с устройством электронной обработки данных, соединен с интерфейсом для шины CAN и/или с коммуникационным блоком.

23. Сельскохозяйственная рабочая машина, в частности уборочная машина (2), отличающаяся тем, что она содержит цифровую видеосистему по одному из пп. 20-22.