BR102014006336B1

BR102014006336B1 - Método e sistema para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira, e, colheitadeira

Info

Publication number: BR102014006336B1
Application number: BR102014006336-6A
Authority: BR
Inventors: Sebastian Blank; Cameron R. Mott
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2020-02-18
Also published as: AU2014201449B2; US20140277960A1; RU2649016C2; EP2781975A1; AU2014201449A1; RU2014110490A; BR102014006336A2; EP2781975B1

Abstract

método e sistema para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira, e, colheitadeira. um método, um sistema e uma colheitadeira (100) são arranjados para detectar um estado de operação estacionário da colheitadeira (100). um sensor de colheita (178b, 178c, 178e, 178f, 178g) sensoreia um parâmetro de colheita. um sensor de resultado de processamento (172a, 172b, 174, 178a, 178d) sensoreia pelo menos um parâmetro de resultado de processamento. o parâmetro de colheita, o parâmetro de resultado de processamento e as derivadas de tempo do parâmetro de colheita e do parâmetro de resultado de processamento são submetidos como sinais de entrada a um circuito de lógica vaga (222). o circuito de lógica vaga (222) é configurado para gerar um valor de sinal de estado estacionário binário indicando um estado estacionário do processamento de colheita na máquina de colheita com base nos sinais de entrada

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA DETECTAR UM ESTADO DE OPERAÇÃO ESTACIONÁRIO DE UMA COLHEITADEIRA, E, COLHEITADEIRA Campo da Invenção [0001] A presente invenção se refere geralmente a implementos agrícolas, tais como combinadas e, mais especificamente, ao controle de ajustes em tais implementos.

Fundamentos da Invenção [0002] Uma colheitadeira agrícola moderna, tal como uma combinada, é essencialmente uma fábrica que opera no campo, com muitos ajustes interativos e complexos para acomodar continuamente as condições cambiantes de colheita, campo de máquina durante a colheita. Essas colheitadeiras normamente compreendem um número de atuadores para controlar os parâmetros de processo para ser ajustados para as posições ou parâmetros de operação apropriados. Geralmente, as colheitadeiras têm controladores para o controle automático dos atuadores, usando valores de sensor de colheita para condições de colheita, como umidade e produção, valores de sensor de resultado de processamento para os resultados do processamento de colheita, como perdas e material indesejado no elevador de grãos limpos, e provisão de valores de ajuste automático para os atuadores que influenciam os elementos de processamento de colheita da colheitadeira com base nos valores de sensor de colheita e valores de sensor de resultado de processamento. Os últimos podem ser substituídos ou aumentados por alimentações do operador, depois de o operador ter verificado visualmente ou manualmente os resultados do processo.

[0003] Os atuadores são assim ajustados com base nos valores de sensor. Uma vez que o processamento de colheita em uma máquina de colheita é demorado, leva algum tempo até o processo ter chegado a um estado estacionário depois de uma condição de colheita, como produção ou umidade, ou um ajuste de atuador, ter sido alterado. Adicionalmente, resíduos

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 4/28 / 18 que contêm espigas não debulhadas são alimentados da extremidade traseira de um sistema de limpeza para uma debulhadora que, em sua extremidade, alimenta os mesmos de volta para o sistema de limpeza, tal que partículas de colheita podem circular por um número de vezes entre o sistema de limpeza e a (re) debulhadora até eles abandonarem o processo. Assim, leva certa quantia de tempo até o processo de debulha e limpeza chegar a um estado estacionário depois de um parâmetro de processo mudar. Somente depois de este estado estacionário ter sido atingido, faz sentido coletar os valores de sensor de resultado de processamento e usá-los para finalidades de realimentação do controlador. Se os valores de sensor forem tomados demasiadamente cedo, eles podem ser enganosos e resultam em inapropriados ajustes de atuador.

[0004] Na técnica anterior, os sistemas prévios aguardam por um tempo predeterminado que é selecionado suficientemente longo, tal que é assumido que o estado estacionário deve ter sido atingido, ou eles aguardam até o operador ter manualmente indicado para o sistema que o estado estacionário foi atingido (ver, por exemplo, a US 6.726.559 B2).

[0005] Outros sistemas prévios verificam os valores de sensor de resultado de processamento depois da espera de tempo predeterminado e de os valores de sensor de resultado de processamento terem caído dentro de uma certa faixa de tolerância antes de determinar que o sistema atingiu o estado estacionário. Nesses arranjos, o operador pode alterar a faixa de tolerância e o intervalo de tempo (ver, por exemplo, a US 6.863.604 B2).

[0006] Na técnica anterior, o tempo predeterminado (o tempo de espera) deve ser suficientemente grande para obter que o estado estacionário foi atingido, sob todas as condições de operação. Todavia, o tempo até o estado estacionário ser atingido depende de um número de fatores. Por exemplo, o estado estacionário será atingido mais cedo em menores produções do que em grandes produções. Na maioria dos casos, este retardo de tempo predeterminado será assim desnecessariamente longo, de forma que o

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 5/28 / 18 processo de controle é relativamente lento.

Sumário da Invenção [0007] Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é o de prover um sistema de controle aperfeiçoado para uma colheitadeira agrícola. É um outro objetivo o de prover um tal sistema, o qual supera a maioria, senão todos, dos problemas acima mencionados.

[0008] Um método, um sistema e uma máquina de colheita são arranjados para detectar um estado de operação estacionário da máquina de colheita. Um sensor de parâmetro de colheita sensoreia pelo menos um parâmetro de colheita de colheita que é pelo menos um de processado e a ser processado na máquina de colheita. Um sensor de resultado de processamento sensoreia pelo menos um parâmetro de resultado de processamento de um resultado de processamento de colheita na máquina de colheita. O parâmetro de colheita sensoreado, o parâmetro de resultado de processamento e as derivadas de tempo do parâmetro de colheita sensoreado e do parâmetro de resultado de processamento são submetidos como sinais de entrada para um circuito de lógica vaga. O circuito de lógica vaga deriva um valor de sinal de estado estacionário que é binário e é baseado nos sinais de entrada, em que o valor de sinal de estado estacionário indica um estado estacionário do processamento de colheita na máquina de colheita.

[0009] O circuito de lógica vaga compreende um circuito classificador de faixa de parâmetro para cada sinal de entrada, o circuito classificador de faixa de parâmetro provendo uma respectiva saída contínua indicando a probabilidade que o estado estacionário do processamento de colheita na máquina de colheita foi atingido. O circuito de lógica vaga compreende um circuito de avaliação de resultado que recebe a multiplicidade das saídas de circuito de classificador de faixa de parâmetro e provê o valor de sinal de estado estacionário com base em uma avaliação global das saídas de circuito classificador de faixa de parâmetro.

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 6/28 / 18 [00010] O circuito de lógica vaga preferivelmente adicionalmente provê uma saída de sinal de probabilidade indicando uma precisão do sinal de estado estacionário e/ou um sinal de tempo que indica o intervalo de tempo para atingir o estado estacionário depois de um parâmetro de processamento de colheita na máquina de colheita ter sido alterado.

[00011] O circuito de lógica vaga pode ter uma entrada de função de disparador para especificar o nível requerido de probabilidade para o sinal de estado estacionário para indicar um estado estacionário.

[00012] Adicionalmente, o circuito de lógica vaga pode ter uma entrada de função de disparador para priorizar saídas de classificador no processo de avaliação, tal que medições, por exemplo, a partir de sensores de baixa precisão ou sinais que lembram uma indicação de estado menos significantemente estacionário podem ser ultrapassadas em peso.

[00013] O valor de sinal de estado estacionário binário é preferivelmente submetido a um controlador para um do controle automático de pelo menos um atuador para ajustar um parâmetro de processamento de colheita da máquina de colheita e do controle de uma interface de operador para indicar pelo menos um valor de ajuste para pelo menos um atuador para um operador de máquina. O controlador recebe o sinal indicando o parâmetro de colheita sensoreado e o sinal indicando o parâmetro de resultado de processamento e avalia o valor de atuador com base nos sinais recebidos somente uma vez quando o valor de sinal de estado estacionário indicar que um estado de processamento estacionário da máquina de colheita é atingido.

[00014] Esses e outros objetivos, características e vantagens da invenção se tornarão aparentes para uma pessoa especializada na técnica na leitura da seguinte descrição em vista dos desenhos.

Breve Descrição dos Desenhos [00015] A figura 1 é uma vista lateral de uma colheitadeira que utiliza o sistema de controle da presente invenção.

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 7/28 / 18 [00016] A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de controle da colheitadeira mostrada na figura 1.

Descrição da Modalidade Preferida [00017] Com referência agora à figura 1, uma colheitadeira agrícola 100 na forma de uma combinada é mostrada, a colheitadeira 100 compreendendo um chassi principal 112 tendo estruturas de roda 113, as estruturas de roda 113 compreendendo rodas dianteiras 114 e rodas traseiras 115 suportando o chassi principal 112 para o movimento à frente sobre um campo de colheita a ser colhido. As rodas dianteiras 114 são acionadas por uma transmissão hidrostática, eletronicamente controlada, e as rodas traseiras 115 são dirigíveis.

[00018] Um coletor 116 é verticalmente ajustável e é mostrada aqui como uma plataforma de colheita que é usada para colheita de uma colheita e para dirigir a mesma para um alimentador 118. O alimentador 118 é pivotadamente conectado ao chassi principal 112 e inclui um transportador para transportar a colheita colhida para um batedor 120. O batedor 120 orienta a colheita para cima através de uma seção de transição de entrada 112 para um conjunto de debulhamento e separação rotativo 124. Outras orientações e tipos de estruturas de debulhamento e outros tipos de coletores116, tais como coletores que compreende uma armação geralmente transversal, a armação ainda suportando unidades de fileira individuais espaçadas através da largura da armação, poderiam também ser usados. Como outra alternativa, uma plataforma de roçadura poderia ser usada, na qual uma armação transversal suporta transportadores de correia sem fim a partir dos lados do coletor para uma região central, e um transportador na região central transporta a colheita para trás através de uma abertura central.

[00019] O conjunto de debulhamento e separação rotativo 124 debulha e separa o material de colheita colhido. Grão e palha caem através de uma concavidade 125 e de grades de separação 123 no fundo do conjunto de

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 8/28 / 18 separação 124 para um sistema de limpeza 126, e são limpados por um crivo superior 127 e uma peneira 128 e ventilador de ar 129. O sistema de limpeza 126 remove a palha e direciona o grão limpo para um tanque de grãos limpos por um parafuso sem-fim de grãos 133. O grão limpo no tanque pode ser descarregado em um carrinho de grão ou caminhão de grão por parafuso semfim de descarregamento 130. Espigas mal debulhadas caem no parafuso semfim de retorno 131 e são transportados para o conjunto de debulhamento e separação rotativo 124 (ou para um re-debulhador separado, não mostrado), onde eles são debulhados por uma segunda vez.

[00020] Palha debulhada e separada é descarregada a partir do conjunto de debulhamento e separação rotativo 124 através de uma saída 132 para um batedor de descarga 134. O batedor de descarga 134, por sua vez, propele a palha para fora da ptécnica traseira da colheitadeira 100. Deve ser notado que o batedor de descarga 134 poderia também descarregar a palha diretamente para um picador de palha. A operação da colheitadeira 100 é controlada a partir da cabina do operador 135.

[00021] O conjunto de debulhamento e separação rotativo 124 compreende um alojamento 136 para um rotor cilíndrico e um rotor 137 posicionado dentro do alojamento 136. A ptécnica dianteira do rotor e o alojamento de rotor definem a seção de alimentação 138. A jusante da seção de alimentação 138 estão uma seção de debulhamento 139, uma seção de separação 140 e uma seção de descarga 141. O rotor 137 na seção de alimentação 138 é provida com um tambor de rotor cônico que tem elementos de alimentação helicoidais para engatar material de colheita colhido, recebido a partir do batedor 120 e da seção de transição de entrada. Imediatamente a jusante da seção de alimentação 138 está a seção de debulhamento 139.

[00022] Na seção de debulhamento 139, o rotor 137 compreende um tambor de rotor cilíndrico que tem um número de elementos de debulhamento para debulhar o material de colheita colhido recebido a partir da seção de

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 9/28 / 18 alimentação. A jusante da seção de debulhamento 139 está a seção de separação 140, em que o grão aprisionado no material de colheita debulhado é liberado e cai no sistema de limpeza 126. A seção de separação 140 se funde em uma seção de descarga 141, onde material de colheita diferente de grão é expelido a partir do conjunto de debulhamento e separação rotativo 124.

[00023] Um console do operador 150, posicionado na cabina do operador 135, inclui controles de operador convencionais que incluem uma hidro alavanca de deslocamento 152 para controlar manualmente a faixa de velocidade e velocidade de saída da transmissão hidrodinâmica para acionar as rodas dianteiras 114. Um dispositivo de interface de operador 154 na cabina do operador 135 permite a entrada de informação em um arranjo de controle 155 compreendendo um sistema de processador a bordo, o qual provê o controle de velocidade automático e inúmeras outras funções de controle descritas abaixo para a colheitadeira 100. O operador pode alimentar vários tipos de informação ao dispositivo de interface de operador 154, incluindo tipo, local, produção e similares da colheita.

[00024] Sinais provenientes dos sensores incluem informação sobre variáveis ambientais, tais como umidade de ar relativa, e informação sobre variáveis controladas pelo sistema de controle a bordo. Os sinais incluem sinais de velocidade do veículo a partir de um sensor de radar ou trocador de calor sensor de velocidade de solo convencional 160, sinais de velocidade de rotor provenientes de um sensor de velocidade de rotor 162, um sinal de velocidade de ventilador proveniente do sensor de velocidade de ventilador 164, um sinal de folga côncava a partir de um sensor de folga côncava 166, um sinal de abertura de crivo superior a partir de um sensor de abertura de crivo superior 168 e sinal de abertura de peneira a partir de um sensor de abertura de peneira 170, respectivamente. Sinais adicionais se originam a partir de um sensor de perda de grão 172a na saída do conjunto de debulhamento e separação rotativo 124, sensores de perda de grão 172b em

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 10/28 / 18 qualquer lado da saída do sistema de limpeza 126, um sensor de dano de grão 174 e vários outros dispositivos de sensor na colheitadeira. Sinais a partir de um sensor de limpeza de tanque 178a, um sensor de fluxo em massa 178b, um sensor de umidade de grão 178c, um sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d, um sensor de umidade relativa 178e, um sensor de temperatura 178f e um sensor de umidade de material 178g são também providos.

[00025] O sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f e o sensor de umidade de material 178g indicam condições do material de colheita cortado antes de ele ser processado (isto é, debulhado, limpo, ou separado) na colheitadeira 100.

[00026] Um circuito de comunicação direciona sinais a partir dos mencionados sensores, e um monitor de velocidade de máquina, um monitor de fluxo em massa, e outros microcontroladores na colheitadeira para o arranjo de controle 155. Sinais a partir do dispositivo de interface de operador 154 são também direcionados para o arranjo de controle 155. O arranjo de controle 155 é conectado aos atuadores 202, 204, 206, 208, 210, 212 para controlar elementos ajustáveis na colheitadeira 100.

[00027] Os atuadores controlados pelo arranjo de controle 155 compreendem um atuador de velocidade de controle 202, configurado para controlar a velocidade de rotação do rotor 137, um atuador de folga côncava 204, configurado para controlar a folga do côncavo 125, um atuador de abertura de crivo superior 206, configurado para controlar a largura de abertura do crivo superior 127, um atuador de abertura de peneira 208 configurado para controlar a abertura da peneira 128, um atuador de velocidade de ventilador 210 configurado para controlar a velocidade do ventilador de ar 129, e um atuador de velocidade de solo 212 configurado para controlar a velocidade de saída da transmissão hidrostática 114t e, assim, a velocidade de solo da colheitadeira 100. Esses atuadores são conhecidos na

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 11/28 / 18 técnica e assim são esquematicamente mostrados na figura 1.

[00028] Referência é agora feita à figura 2. O arranjo de controle 155 compreende um circuito de controlador 220 que recebe sinais a partir do sensor de velocidade de solo 160, do sensor de velocidade de rotor 162, do sensor de velocidade de ventilador 164, do sensor de folga côncava 166, do sensor de abertura de crivo superior 168, e do sensor de abertura de peneira 170 (que representa parâmetros internos da máquina de colheita), sensores de colheita (que incluem o sensor de fluxo em massa 178, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, o sensor de umidade de material 178g e os sensores de resultado de processamento de colheita (que incluem sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, sensor de dano de grão 174, sensor de limpeza de tanque 178a, e sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d).

[00029] O circuito de controlador 220 compreende uma ou mais unidades de controle eletrônico (ECUs), cada uma das quais compreende ainda um microprocessador digital acoplado a um circuito de memória digital. O circuito de memória digital contém instruções que configuram a ECU para realizar as funções descritas aqui.

[00030] Pode estar presente uma única ECU que provê todas as funções do circuito de controlador 220 descrito aqui. Alternativamente, podem estar presentes duas ou mais ECU's conectadas entre si usando um ou mais circuitos de comunicação. Cada um desses circuitos de comunicação pode compreender um ou mais de uma barra coletora de dado, barra coletora CAN, arranjo de comunicações LAN, WAN ou outros.

[00031] Em um arranjo de duas ou mais ECUs, cada uma das funções descritas aqui pode ser alocada a uma ECU individual do arranjo. Essas ECUs individuais são configuradas para comunicar os resultados de suas funções alocadas às ECUs do arranjo.

[00032] A colheitadeira 100 compreende ainda um circuito de

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 12/28 / 18 diferenciação 225 que é acoplado a cada um dos sensores 160, 162, 164, 166, 168, 170, 178b, 178c, 178e, 178f, 178g, 172a, 172b, 174, 178a, 178d, para receber um correspondente sinal a partir dos mesmos. O circuito de diferenciação 225 é configurado para calcular uma taxa de tempo de alteração para cada um dos sinais que ele recebe a partir dos sensores 160, 162, 164, 166, 168, 170, 178b, 178c, 178e, 178f, 178g, 172a, 172b, 174, 178a, 178d. O circuito de diferenciação 225 é ainda configurado para transmitir um sinal correspondente contínuo para cada um dos sensores, indicando a taxa de tempo de troca para esse sensor 160, 162, 164, 166, 168, 170, 178b, 178c, 178e, 178f, 178g, 172a, 172b, 174, 178a, 178d. O circuito de diferenciação 225 é acoplado ao segundo circuito de classificador de faixa de parâmetro 226 para prover a taxa de tempo contínua de troca de sinais para o segundo circuito de classificador de faixa de parâmetro 226.

[00033] A colheitadeira 100 compreende ainda um sistema para detectar um estado de operação estacionário da colheitadeira 100. Este sistema compreende um circuito de lógica vaga 222, o qual compreende um primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224, um segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 e um circuito de avaliação de resultado 228.

[00034] O circuito de lógica vaga 222 compreende uma ou mais unidades de controle eletrônico (ECUs), cada uma das quais compreende ainda um microprocessador digital acoplado a um circuito de memória digital. O circuito de memória digital contém instruções que configuram a ECU para realizar as funções descritas aqui.

[00035] Pode estar presente uma única ECU que provê todas as funções do circuito de lógica vaga circuito de lógica vaga 222, descritas aqui. Alternativamente, podem estar presentes duas ou mais ECU's conectadas entre si usando um ou mais circuitos de comunicação. Cada um desses circuitos de comunicação pode compreender um ou mais de uma barra

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 13/28 / 18 coletora de data, barra coletora CAN, arranjo de comunicações LAN, WAN ou outros.

[00036] Em um arranjo de duas ou mais ECUs, cada uma das funções descritas aqui pode ser alocada a uma ECU individual do arranjo. Essas ECUs individuais são configuradas para comunicar os resultados de suas funções alocadas às ECUs do arranjo.

[00037] Um primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 recebe sinais a partir do sensor de velocidade de solo 160, do sensor de velocidade de rotor 162, do sensor de velocidade de ventilador 164, do sensor de folga côncava 166, do sensor de abertura de crivo superior 168, e do sensor de abertura de peneira 170 para os parâmetros internos, a partir dos sensores de colheita (que incluem o sensor de fluxo em massa 178b, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, o sensor de umidade de material 178g) e a partir dos sensores de resultado de processamento de colheita (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d).

[00038] Um segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 recebe a taxa de tempo de sinais de alteração para cada sensor 160, 162, 164, 166, 168, 170, 178b, 178c, 178e, 178f, 178g, 172a, 172b, 174, 178a, 178d a partir do circuito de diferenciação 225, que, por sua vez, sinais recebidos a partir do sensor de velocidade de solo 160, do sensor de velocidade de rotor 162, do sensor de velocidade de ventilador 164, do sensor de folga côncava 166, do sensor de operação de crivo superior 168, e do sensor de abertura de peneira 170 para parâmetros internos, a partir de sensores de colheita (incluindo o sensor de fluxo em massa 178b, sensor de umidade 178c, sensor de umidade relativa 178e, sensor de temperatura 178f, sensor de umidade de material 178g) e a partir dos sensores de resultado de processamento de

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 14/28 / 18 colheita (incluindo sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, sensor de limpeza de tanque 178a, e sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d).

[00039] Cada um do primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 e do segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 compreende vários circuitos classificadores de lógica vaga 230.

[00040] Cada um dos sensores 160, 162, 164, 166, 168, 170, 172a, 172b, 174, 178a, 178b, 178c, 178e, 178f e 178g é acoplado a um correspondente circuito classificador difuso 230 do primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 para transmitir seu sinal de sensor para o mesmo.

[00041] Cada um dos sensores 160, 162, 164, 166, 168, 170, 172a, 172b, 174, 178a, 178d, 178b, 178c, 178e, 178f e 178g é acoplado a um correspondente circuito classificador difuso 230 do segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 (via o circuito de diferenciação 225) para transmitir uma derivada de tempo de seu sinal de sensor para o mesmo.

[00042] Cada um dos circuitos classificadores difusos 230 é configurado para classificar o sinal de sensor que ele recebe em um número de classes. Cada um dos circuitos classificadores difusos 230 no primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 avalia a faixa (classe vaga) de seu correspondente sinal de sensor. Cada um dos circuitos classificadores difusos 230 no segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 avalia a taxa de troca de seu correspondente sinal de sensor.

[00043] Todos dos circuitos classificadores difusos 230 realizam suas classificações de acordo com uma especificação predeterminada que é gerada antecipadamente com base em conhecimento especializado ou outro sistema apropriado. Os particulares parâmetros e coeficientes empregados por cada circuito classificador difuso 230 irá depender do tipo de sensor ao qual o circuito classificador difuso 230 é acoplado. Eles irão também depender da construção física da colheitadeira, que determina quão rápido os vários subsistemas atingem

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 15/28 / 18 um estado de operação estacionário. Eles também irão depender do tipo de atuadores usados e quão rápido eles respondem a alterações comanadas pelo circuito de controlador 220.

[00044] Alterações na especificação durante o tempo de execução são possíveis, se necessário. Os circuitos classificadores difusos 230 provêm, cada, uma saída contínua que indica a probabilidade de que um estado estacionário do processamento de colheita na colheitadeira 100 tenha sido atingido. Essas saídas, o número das quais corresponde ao número dos sinais de entrada, são transmitidas para o circuito de avaliação de resultado 228.

[00045] O circuito de avaliação de resultado 228 provê um valor de sinal de estado estacionário 232 para o circuito de controlador 220. O valor de sinal de estado estacionário 232 é baseado em uma avaliação global das saídas do primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 e do segundo circuito de classificador de faixa de parâmetro. O valor de sinal de estado estacionário é binário (0 ou 1). Ele representa se o estado estacionário foi atingido, isto é, se pode ser assumido que a operação de processamento de colheita (processo de colheita) na colheitadeira 100 é contínua novamente depois de um parâmetro (como um ajuste de atuador ou uma propriedade de colheita) ter sido alterado. Se o valor de sinal de estado estacionário 232 é 1, o estado é considerado como estacionário e, se o valor de sinal de estado estacionário 232 é 0, o estado ainda não é estacionário.

[00046] Os circuitos de classificador difuso 230 realizam a “difusificação” de seus sinais de sensor respectivos para prover correspondentes sinais difusificados. O circuito de avaliação de resultado 228 é acoplado ao primeiro circuito classificador de faixa de parâmetro 224 e ao segundo circuito classificador de faixa de parâmetro 226 para receber e combinar esses sinais “difusificados” usando um motor de interferência que aplica uma base de regra, seguido por uma “difusificação”. Um circuito de lógica vaga apropriado 222 é descrito, por exemplo, na US 6.315.658 B1, que

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 16/28 / 18 é incorporada aqui para referência, para tudo que ela ensina.

[00047] O circuito de avaliação de resultado 228 gera e fornece uma saída de sinal de probabilidade 234 indicando a precisão do valor de sinal de estado estacionário 232 para o circuito de controlador 220. A magnitude da magnitude de sinal de probabilidade234 indica a probabilidade que o valor de sinal de estado estacionário 232 esteja correto (por exemplo, exato).

[00048] Adicionalmente, o circuito de avaliação de resultado 228 provê um sinal de tempo 236 que indica o intervalo de tempo para atingir o estado estacionário depois de o parâmetro de processamento de colheita na colheitadeira 100 ter sido alterado para o circuito de controlador 220.

[00049] O circuito de avaliação de resultado 228 tem uma entrada de função de disparador 238 para especificar o nível requerido de probabilidade para o sinal de estado estacionário para indicar um estado estacionário. O operador provê a entrada de função de disparador 238 por manipulação do dispositivo de interface de operador 154. A entrada de função de disparador 238 permite que o operador alimente via o dispositivo de interface de operador 154 se, de acordo com sua opinião, uma alta probabilidade no estado estacionário é necessária (como poderia ser o caso em difíceis condições de corpo como grão úmido) ou não. No último caso, o processo de ajuste pode ser acelerado.

[00050] O circuito de avaliação de resultado 228 tem uma entrada de função de ponderação 240 para priorizar saídas de circuitos de classificador difuso 230 em um processo de avaliação realizado pelo circuito de avaliação de resultado 228, de forma que medições a partir dos sensores de baixa precisão podem ter mais importância. O operador pode assim indicar via o dispositivo de interface de operador 154 que um sensor particular, como o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b (que requerem calibração regular) é considerado como menos exato e, assim, sua relevância no processo de avaliação no circuito de avaliação de resultado 228 resultante

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 17/28 / 18 é reduzida.

[00051] O circuito de controlador 220 recebe assim os sinais a partir do sensor de velocidade de solo 160, do sensor de velocidade de rotor 162, do sensor de velocidade de ventilador 164, do sensor de folga côncava 166, do sensor de abertura de crivo superior 168, e do sensor de abertura de peneira 170, sensores de colheita (que incluem o sensor de fluxo em massa 178b, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, e o sensor de umidade de material 178g) e sensores de resultado de processamento de colheita (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d), como mencionado acima. O circuito de controlador 220 usa esses sinais para gerar sinais de controle para os atuadores 202, 204, 206, 208, 210, 212, a fim de obter um resultado ótimo de processamento de colheita. Para detalhes da operação do circuito de controlador 220, referência é feita à técnica anterior descrita na US 6.726.559 B2 e US 6.863.604 B2, as quais são incorporadas aqui para referência para tudo que elas ensinam. Em outra modalidade possível, o circuito de controlador 220 pode fornecer propostas para valores de ajuste de atuador para o operador através do dispositivo de interface de operador 154, de forma que o operador pode ajustar manualmente os atuadores.

[00052] Os sinais provenientes dos sensores de resultado de processamento (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d) são importantes para obter sinais de realimentação para o circuito de controlador 220, de forma que o último pode prover sinais ótimos de ajuste de atuador para os atuadores 202, 204, 206, 208, 210, 212. Uma vez quando o parâmetro de colheita se alterou, por exemplo, quando propriedades de solo sobre um

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 18/28 / 18 campo se alteram, ou a colheitadeira 100 retornou no local de cabeceira de um campo, ou um ou mais dos atuadores 202, 204, 206, 208, 210, 212 foram ajustados pelo circuito de controlador 220, leva algum tempo até a operação de processamento de colheita na colheitadeira 100 ter ido para um estado estacionário. Somente depois de o estado estacionário ter sido atingido, faz sentido olhar para os sinais a partir dos sensores de resultado de processamento (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d), uma vez que eles não são representativos para a operação de processamento de colheita antes deste tempo de ponto de tempo.

[00053] O sistema para detectar um estado de operação estacionário da colheitadeira 100 compreendendo o circuito de lógica vaga 222 serve para detectar o estado estacionário. Ele deriva esta informação a partir dos sinais do sensor de velocidade de solo 160, do sensor de velocidade de rotor 162, do sensor de velocidade de ventilador 164, do sensor de folga côncava 166, do sensor de abertura de crivo superior 168, e do sensor de abertura de peneira 170, dos sensores de colheita (que incluem sensor de fluxo em massa 178b, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, o sensor de umidade de material 178g) e dos sensores de resultado de processamento de colheita (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, sensor de dano de grão 174, sensor de limpeza de tanque 178a, e sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d) e submete o sensor de sinal de estado estacionário 232 para o circuito de controlador 220. O último somente usa sinais provenientes dos sensores de resultado de processamento (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, oi sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d) quando o valor de sinal de estado estacionário 232 indica um estado

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 19/28 / 18 estacionário. A saída de sinal de probabilidade 234 pode ser considerada pelo circuito de controlador 220 para ponderar a relevância dos sensores de resultado de processamento (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d), em comparação com outras entradas como aquelas a partir dos sensores de colheita (que incluem o sensor de fluxo de massa 178 b, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, o sensor de umidade de material 178g. adicionalmente, o sinal de tempo 236 pode ser usado pelo circuito de controlador 220 para derivar propriedades de colheita (como produção) que são usadas para avaliar os sinais de atuador. [00054] Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção como definido nas reivindicações anexas. Por exemplo, a entrada de função de disparador 238 para especificar o nível requerido de probabilidade para o sinal de estado estacionário para indicar um estado estacionário pode indicar um estado estacionário pode ser provido pelo circuito de controlador 220 com base nas condições de colheita atuais. Da mesma maneira, a entrada de função de ponderação 240 para priorização de saídas de circuitos classificadores difusos 230 no processo de avaliação do circuito de avaliação de resultado 228 pode ser provida pelo circuito de controlador 220, com base nos sinais provenientes dos respectivos sensores, em particular os sensores de resultado de processamento (que incluem o sensor de perda de grão 172a, o sensor de perda de grão 172b, o sensor de dano de grão 174, o sensor de limpeza de tanque 178a, e o sensor de volume de espigas mal debulhadas 178d) e/ou os sensores de colheita (que incluem o sensor de fluxo em massa 178b, o sensor de umidade 178c, o sensor de umidade relativa 178e, o sensor de temperatura 178f, e o sensor de umidade de material 178g). A relevância de sensores com baixa precisão ou confiabilidade pode assim ser automaticamente reduzida

Petição 870190084525, de 29/08/2019, pág. 20/28 / 18 com base no sinal de sensor e preferivelmente uma comparação com sinais provenientes de outros sensores. Embora a colheitadeira 100 seja mostrada como uma combinada, o sistema descrito acima é também apropriado para uso com outras colheitadeiras bem como outros implementos que têm interação e complexos ajustes para acomodar vários tipos de condições de operação que se alteram continuamente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

sensorear eletronicamente um parâmetro de colheita (178b, 178c, 178e, 178f, 178g) na colheitadeira (100);

sensorear eletronicamente um parâmetro de resultado de processamento (172a, 172b, 174, 178a, 178d) de um resultado de processamento de colheita na colheitadeira (100);

transmitir eletronicamente o parâmetro de colheita, o parâmetro de resultado de processamento, uma derivada de tempo do parâmetro de colheita e uma derivada de tempo do parâmetro de resultado de processamento como sinais de entrada para um circuito de lógica vaga (222);

gerar eletronicamente, pelo circuito de lógica vaga (222), um valor de sinal de estado estacionário (232) que é binário e é baseado nos sinais de entrada, em que o valor de sinal de estado estacionário (232) indica um estado estacionário do processamento de colheita na colheitadeira (100).
2. Método para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) compreende um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) para cada sinal de entrada, o circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) provendo uma respectiva saída contínua indicando uma probabilidade que a colheitadeira (100) atingiu um estado estacionário do processamento de colheita, e em que o circuito de lógica vaga (222) compreende um circuito de avaliação de resultado (228) configurado para receber as saídas de circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) e para gerar o valor de sinal de estado estacionário (232) com base nas saídas de circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226).

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3. Método para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê uma saída de sinal de probabilidade (234) indicando uma precisão do valor de sinal de estado estacionário (232).
4. Método para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê um sinal de tempo (236) indicando um intervalo de tempo para atingir o estado estacionário depois de um parâmetro de processamento de colheita na colheitadeira (100) ser alterado.
5. Método para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de disparador (238), e adicionalmente de que a entrada de função de disparador (238) indica um nível mínimo de probabilidade que o circuito de lógica vaga (222) deve determinar antes de o circuito de lógica vaga (222) comandar o valor de sinal de estado estacionário (232) para indicar que o estado estacionário foi atingido.
6. Método para detectar um estado de operação estacionário de um colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de ponderação (240), e ainda de que o circuito de lógica vaga (222) é configurado para priorizar saídas de classificador em um processo de avaliação de forma que medições a partir de sensores de baixa precisão podem ser ultrapassadas em peso.
7. Sistema para detectar um estado de operação estacionário de uma colheitadeira (100), em uma colheitadeira (100), caracterizado pelo fato de que compreende:

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3 / 6 um sensor de colheita (178b, 178c, 178e, 178f, 178g) para sensorear um parâmetro de colheita;

um sensor de resultado de processamento (172a, 172b, 174, 178a, 178d) para sensorear um parâmetro de resultado de processamento de um processamento de colheita na colheitadeira (100);

circuito de lógica vaga (222) configurado para receber um sinal indicando o parâmetro de colheita, um sinal indicando o parâmetro de resultado de processamento e sinais indicando derivadas de tempo do parâmetro de colheita e do parâmetro de resultado de processamento como sinais de entrada;

o circuito de lógica vaga (222) é configurado para gerar um valor de sinal de estado estacionário (232) que é binário e é baseado nos sinais de entrada, em que o valor de sinal de estado estacionário (232) indica um estado estacionário do processamento de colheita na colheitadeira (100).
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) compreende um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) para cada sinal de entrada, o circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) provendo uma respectiva saída contínua indicando uma probabilidade que a colheitadeira (100) atingiu um estado estacionário do processamento de colheita, e em que o circuito de lógica vaga (222) compreende um circuito de avaliação de resultado (228) configurado para receber as saídas de circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) e para gerar o valor de sinal de estado estacionário (232) com base nas saídas de circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226).
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê adicionalmente uma saída de sinal de probabilidade (234) indiclando uma precisão do valor de sinal de estado estacionário (232).

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10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê adicionalmente um sinal de tempo (236) indicando um intervalo de tempo para atingir o estado estacionário depois de um parâmetro de processamento de colheita na colheitadeira (100) ter sido alterado.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de disparador (238), e adicionalmente de que a entrada de função de disparador (238) indica um nível mínimo de probabilidade que o circuito de lógica vaga (222) deve determinar antes de o circuito de lógica vaga (222) comandar o valor de sinal de estado estacionário (232) para indicar que o estado estacionário foi atingido.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de ponderação (240), e ainda de que o circuito de lógica vaga (222) é configurado para priorizar saídas de classificador em um processo de avaliação de forma que medições a partir de sensores de baixa precisão possam ser ultrapassadas em peso.
13. Colheitadeira (100), caracterizada pelo fato de compreender um sistema para detectar um estado de operação estacionário da colheitadeira (100), o sistema compreendendo adicionalmente:

pelo menos um sensor de colheita (178b, 178c, 178e, 178f, 178g) para sensorear um parâmetro de colheita;

pelo menos um sensor de resultado de processamento (172a, 172b, 174, 178a, 178d) para sensorear um parâmetro de resultado de processamento de um resultado do processamento de colheita na colheitadeira (100);

um circuito de lógica vaga (222) é configurado para receber um sinal indicando o parâmetro de colheita, um sinal indicando o parâmetro

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5 / 6 de resultado de processamento e sinais indicando derivadas de tempo do parâmetro de colheita e do parâmetro de resultado de processamento como sinais de entrada;

o circuito de lógica vaga (222) é configurado para gerar um valor de sinal de estado estacionário (232) que é binário e é baseado nos sinais de entrada, em que o valor de sinal de estado estacionário (232) indica um estado estacionário do processamento de colheita na colheitadeira (100) baseado nos sinais de entrada.
14. Colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um circuito de controlador (220), em que o valor de sinal de estado estacionário (232) é configurado para ser comunicado ao circuito de controlador (220) para um de controle automático de um atuador (202, 204, 206, 208, 210, 212) para ajustar um parâmetro de processamento de colheita da colheitadeira (100) e controle de um dispositivo de interface de operador (154) para indicar um valor de ajuste para o atuador para um operador de máquina, em que o circuito de controlador (220) é configurado para (a) receber o sinal indicando o parâmetro de colheita, (b) receber o sinal indicando o parâmetro de resultado de processamento, e (c) avaliar o valor de ajuste com base no sinal indicando o parâmetro de colheita e o sinal indicando o parâmetro de resultado de processamento depois de o valor de sinal de estado estacionário (232) indicar que a colheitadeira (100) atingiu um estado estacionário do processamento de colheita.
15. Colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) compreende pelo menos um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) para cada sinal de entrada, em que o dito pelo menos um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) é configurado para prover uma respectiva saída contínua indicando uma probabilidade que um estado estacionário do

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6 / 6 processamento de colheita na colheitadeira (100) foi atingido, e adicionalmente de que o circuito de lógica vaga (222) compreende um circuito de avaliação de resultado (228) que é configurado para receber saídas a partir de pelo menos um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226) e é configurado para prover o valor de sinal de estado estacionário (232) com base nas saídas de pelo menos um circuito classificador de faixa de parâmetro (224, 226).
16. Colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê adicionalmente uma saída de sinal de probabilidade (234) indicando uma precisão do valor de sinal de estado estacionário (232).
17. Colheitadeira (100), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) provê adicionalmente um sinal de tempo (236) indicando um intervalo de tempo para atingir o estado estacionário depois de um parâmetro de processamento de colheita na colheitadeira (100) ter sido alterado.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de disparador (238), e adicionalmente de que a entrada de função de disparador (238) indica um nível mínimo de probabilidade que o circuito de lógica vaga (222) deve determinar antes de o circuito de lógica vaga (222) comandar o valor de sinal de estado estacionário (232) para indicar que o estado estacionário foi atingido.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o circuito de lógica vaga (222) é responsivo a uma entrada de função de ponderação (240), e adicionalmente de que o circuito de lógica vaga (222) é configurado para priorizar saídas de classificador em um processo de avaliação de forma que medições a partir de sensores de baixa precisão possam ser ultrapassadas em peso.