BR102016008666B1 - Sistema de controle para uma estação-base, método para controlar um veículo agrícola e sistema agrícola autônomo - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE CONTROLE PARA UMA ESTAÇÃO-BASE, MÉTODO PARA CONTROLAR UM VEÍCULO AGRÍCOLA E SISTEMA AGRÍCOLA AUTÔNOMO. Em uma realização, um sistema de controle para uma estação-base inclui um primeiro transceptor configurado para receber um primeiro sinal e enviar um segundo sinal para um veículo agrícola. O primeiro sinal indica pelo menos uma aceleração do veículo, uma velocidade vetorial atual do veículo e uma localização em relação a um terreno em que o veículo vivenciou a aceleração e o segundo sinal indica uma velocidade vetorial-alvo de veículo. O sistema de controle inclui um controlador configurado para determinar um valor de gravidade de ressalto com base na aceleração e na velocidade vetorial atual do veículo, demarcar uma área indicativa do ressalto em um mapa do terreno quando o valor de gravidade de ressalto excede um limite e gerar automaticamente o segundo sinal quando o veículo entra na área. A velocidade vetorial-alvo é baseada em uma proximidade do veículo ao ressalto, no valor de gravidade de ressalto, ou alguma combinação dos mesmos.
Description
[001] A presente invenção refere-se, de um modo geral, a sistemas agrícolas autônomos, e mais especificamente, a sistemas e métodos para detectar ressaltos e reduzir seus efeitos em veículos agrícolas autônomos.
[002] Alguns terrenos (por exemplo, campos) podem desenvolver sulcos de água de escoamento ao longo do tempo. Em particular, não é incomum que sulcos se formem em campos localizados ao lado de uma montanha devido a drenagem. Adicionalmente, pode haver outros obstáculos (por exemplo, pedras) e/ou condições adversas (por exemplo, solo macio) presente em alguns campos. Esses sulcos, obstáculos e/ou condições adversas podem ser difíceis de se detectar com sensores devido a colheitas que crescem acima e cobrem os sulcos, obstáculos e/ou condições adversas. Sendo assim, estações-base que controlam veículos agrícolas autônomos que trabalham nos campos podem não ter conhecimento da existência dos sulcos, obstáculos e/ou condições adversas e podem instruir o veículo agrícola autônomo a conduzir em velocidades operacionais normais através dos mesmos. Em alguns casos, conduzir o veículo agrícola autônomo através dos sulcos, obstáculos e/ou condições adversas pode levar a condições indesejadas do veículo e/ou uma perda de controle do veículo.
[003] Certas realizações que condizem em escopo com a presente revelação são resumidas abaixo. Essas realizações não se destinam a limitar o escopo da invenção, mas, ao invés disso, essas realizações destinam-se somente a fornecer um breve resumo de formas possíveis da invenção. De fato, a invenção pode abranger uma variedade de formas que podem ser similares ou diferentes das realizações estabelecidas abaixo.
[004] Em uma realização, um sistema de controle para uma estação-base inclui um primeiro transceptor configurado para receber um primeiro sinal de um segundo transceptor de um veículo agrícola e para enviar um segundo sinal para o segundo transceptor. O primeiro sinal é indicativo de pelo menos uma aceleração do veículo agrícola, uma velocidade vetorial atual do veículo agrícola, e um local em relação a um terreno do veículo agrícola em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração, e o segundo sinal é indicativo de pelo menos uma velocidade vetorial-alvo para o veículo agrícola. O sistema de controle também inclui um primeiro controlador comunicativamente acoplado ao primeiro transceptor. O primeiro controlador é configurado para determinar um valor de gravidade de ressalto com base, pelo menos em parte, na aceleração e na velocidade vetorial atual do veículo agrícola, demarcar uma área indicativa do ressalto em um mapa do terreno quando o valor de gravidade de ressalto excede um valor de gravidade de ressalto limiar no local em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração, e gerar automaticamente o segundo sinal quando o veículo agrícola adentra a área no mapa, em que a velocidade vetorial-alvo tem base, pelo menos em parte, em uma proximidade do veículo agrícola para o ressalto, o valor de gravidade de ressalto ou alguma combinação dos mesmos.
[005] Em uma realização, um método para controlar um veículo agrícola inclui acessar, com o uso de um processador, um valor de gravidade de ressalto limiar proporcional a uma velocidade vetorial de um veículo agrícola, receber, no processador, dados indicativos de um ressalto em um terreno de um ou mais sensores acoplados ao veículo agrícola, determinar, com o uso do processador, um valor de gravidade de ressalto com base nos dados, demarcar, com o uso do processador, uma área indicativa do ressalto em um mapa do terreno quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor de gravidade de ressalto limiar, monitorar, com o uso do processador, um local do veículo agrícola relativo ao terreno no mapa com base em dados indicativos do local recebidos dos um ou mais sensores e gerar automaticamente um sinal, com o uso do processador, que instrui o veículo agrícola a modificar a velocidade vetorial do mesmo com base, pelo menos em parte, no local do veículo agrícola relativo à área, ao valor de gravidade de ressalto ou a alguma combinação dos mesmos.
[006] Em uma realização, um sistema agrícola autônomo inclui um veículo agrícola. O veículo agrícola inclui um primeiro transceptor configurado para enviar um primeiro sinal para um segundo transceptor de uma estação-base e para receber um segundo sinal do segundo transceptor da estação-base. O primeiro sinal é indicativo de pelo menos uma aceleração do veículo agrícola, uma velocidade vetorial atual do veículo agrícola, e um local, relativo a um terreno, do veículo agrícola em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração e o segundo sinal é indicativo de pelo menos uma velocidade vetorial-alvo ou uma rota para o veículo agrícola. O veículo agrícola também inclui um primeiro controlador comunicativamente acoplado ao primeiro transceptor. O primeiro controlador é configurado para controlar, automaticamente, o veículo agrícola com base, pelo menos em parte, no segundo sinal através da instrução de um sistema de controle de direção automatizado e um sistema de controle de velocidade escalar automatizado para direcionar o veículo agrícola de acordo com a velocidade vetorial-alvo ou a rota. O veículo agrícola também inclui um sensor comunicativamente acoplado ao primeiro controlador. O sensor é configurado para detectar a aceleração. O veículo agrícola também inclui um dispositivo de localização espacial comunicativamente acoplado ao primeiro controlador. O dispositivo de localização espacial é configurado para obter dados indicativos do local e da velocidade vetorial atual do veículo agrícola. A estação- base inclui o segundo transceptor configurado para receber o primeiro sinal e enviar o segundo sinal e um segundo controlador comunicativamente acoplado ao segundo transceptor. O segundo controlador é configurado para determinar um valor de gravidade de ressalto com base na aceleração e na velocidade vetorial atual do veículo agrícola, e para identificar uma área indicativa do ressalto dentro do terreno quando o valor de gravidade de ressalto excede um limiar de valor de ressalto no local, relativo ao terreno, em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração, e gerar automaticamente o segundo sinal indicativo, pelo menos, da velocidade vetorial-alvo ou da rota quando o veículo agrícola adentra a área. A velocidade vetorial-alvo tem base em uma proximidade do ressalto, uma gravidade do ressalto ou alguma combinação dos mesmos.
[007] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhores compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que: A Figura 1 é uma realização de um mapa bidimensional (2D) de um terreno que inclui uma área demarcada inicial que indica um ou mais ressaltos detectados por um veículo agrícola autônomo; A Figura 2 é uma realização do mapa 2D da Figura 1 que inclui uma área demarcada expandida que indica ressaltos detectados pelo veículo agrícola autônomo conforme o mesmo atravessa o terreno; A Figura 3 é uma realização de um mapa de calor de um terreno que inclui áreas demarcadas que representam um sulco gerado com base em ressaltos detectados pelo veículo agrícola autônomo e codificado por cor com base em gravidade de ressalto. A Figura 4 é uma realização de um modelo tridimensional (3D) de um terreno que inclui um sulco gerado com base em ressaltos detectados pelo veículo agrícola autônomo; A Figura 5 é um diagrama esquemático de uma realização de um sistema autônomo que inclui um veículo agrícola autônomo e uma estação-base; A Figura 6 é um fluxograma de uma realização de um processo adequado para demarcar ressaltos detectados em um mapa e modificar a velocidade vetorial de um veículo agrícola autônomo com base, pelo menos em parte, em proximidade dos ressaltos, velocidade vetorial atual do veículo agrícola autônomo e/ou gravidade dos ressaltos; A Figura 7 é um fluxograma de uma realização de um processo adequado para demarcar os locais de ressaltos em um mapa com base em se um valor de gravidade de ressalto é maior que um valor de gravidade de ressalto limiar; e A Figura 8 é um fluxograma de uma realização de um processo adequado para modificar a velocidade vetorial de um veículo agrícola autônomo com base pelo menos em proximidade do veículo agrícola autônomo para os ressaltos, uma velocidade vetorial atual do veículo agrícola autônomo e/ou a gravidade dos ressaltos.
[008] Uma ou mais realizações específicas da presente invenção serão descritas abaixo. Em um esforço para fornecer uma descrição concisa dessas realizações, todos os recursos de uma implantação real podem não ser descritos na especificação. Deve-se observar que, no desenvolvimento de qualquer tal implantação real, como em qualquer projeto de engenharia ou de design, inúmeras decisões específicas de implantação precisam ser tomadas para alcançar as metas específicas dos desenvolvedores, tais como conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas ao negócio, que podem variar de uma implantação para outra. Além do mais, deve- se observar que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas seria, contudo, uma tarefa rotineira de projeto, fabricação e produção para aqueles de habilidade comum que têm o benefício desta invenção.
[009] Ao introduzir os elementos de várias realizações da presente invenção, os artigos “um”, “uma”, “o”, "a", “dito” e "dita" são destinados a significar que existem um ou mais dos elementos. Os termos “que compreende”, “que inclui” e “que tem” são destinados a serem inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais diferentes dos elementos listados. Conforme pode ser observado, veículo agrícola “autônomo” pode se referir à capacidade do veículo de operar independentemente de entrada humana.
[010] Operar um veículo agrícola autônomo (chamado de “veículo” no presente documento), tal como tratores, semeadores, colheitadeiras, implementos e semelhantes, em terrenos (por exemplo, campos) com sulcos e/ou obstáculos não detectados (por exemplo, pedras, solo macio) pode levar a condições de manutenção indesejadas do veículo e/ou uma perda de controle do veículo. Há uma necessidade de um sistema autônomo que seja configurado para detectar e manter o controle dos sulcos e/ou obstáculos de modo que a operação (por exemplo, velocidade vetorial e/ou direção) do veículo possa ser modificada para reduzir os efeitos dos sulcos e/ou obstáculos.
[011] Consequentemente, a presente invenção se refere a um sistema autônomo que pode ser usado para detectar ressaltos, demarcar os locais dos ressaltos em um mapa e/ou modificar a velocidade vetorial e/ou direção de um veículo com base pelo menos na proximidade do veículo aos ressaltos, na velocidade vetorial atual do veículo e/ou na gravidade dos ressaltos. Para alcançar isso, o veículo pode detectar ressaltos em um terreno conforme o veículo atravessa o terreno e enviar sinais indicativos dos ressaltos para uma estação-base que controla o veículo. A estação-base pode incluir um controlador que mantém (por exemplo, atualiza e/ou armazena) um mapa do terreno que está sendo trabalhado pelo veículo, e o controlador pode demarcar uma área no mapa em que os sinais indicam que ressaltos foram detectados. Em algumas realizações, o veículo autônomo e a estação-base podem ter um relacionamento do tipo entre servidor e cliente, em que o veículo autônomo é o cliente e a estação-base é o servidor. Por exemplo, o controlador cliente do veículo autônomo pode enviar sinais indicativos dos ressaltos para o controlador servidor da estação-base, que gera o mapa. Em algumas realizações, a estação- base pode controlar inúmeros veículos autônomos que trabalham no mesmo campo e pode encaminhar o mapa para todos os veículos ou controlar todos os veículos com o uso do mapa dependendo de onde os veículos estão no campo. Para tal finalidade, a estação-base pode receber dados indicativos de ressaltos de todos os veículos autônomos no campo e atualizar o mapa com base em todos os dados conforme os veículos atravessam o campo.
[012] Em algumas realizações, o mapa pode ser representado por qualquer visualização adequada, tal como um mapa bidimensional (2D), um mapa de calor (por exemplo, topográfico), um modelo tridimensional (3D) e assim por diante. Quando o veículo se aproxima das áreas demarcadas no mapa, a estação-base pode instruir o veículo para reduzir a velocidade vetorial de modo que caso o ressalto (por exemplo, sulco e/ou outro obstáculo) seja acertado novamente, o mesmo ocorre em uma velocidade vetorial bem inferior para inibir condições de manutenção indesejáveis do veículo e/ou perda de controle do veículo. Em certos casos, em que a gravidade do ressalto é particularmente severa, o veículo pode ser conduzido ao redor (por exemplo, para evitar) a área problemática. Caso outro ressalto seja detectado, o local do ressalto pode ser demarcado no mapa pelo controlador. Desse modo, a área indicativa de um sulco e/ou outro obstáculo pode ser continuamente cultivada (por exemplo, atualizada) de modo que o veículo seja consistentemente desacelerado durante a aproximação das seções acidentadas no terreno.
[013] Em algumas realizações, em vez de usar uma estação-base, os veículos autônomos podem usar um mapa que é carregado nos controladores dos mesmos antes da operação no campo. Em alguns casos, os veículos autônomos podem gerar, localmente, os mapas conforme os mesmos atravessam os campos. Isto é, os veículos autônomos podem atualizar os mapas sem comunicar os dados para uma estação-base. Em outros casos, os mapas podem ser atualizados após o serviço ser completado e os veículos autônomos retornarem para uma instalação que inclui um controlador servidor ao qual o veículo autônomo se conecta. O veículo autônomo pode comunicar os dados para o controlador servidor, e o controlador servidor pode atualizar um mapa com base nos dados de ressalto e retornar o mapa para o veículo autônomo. Em algumas realizações, mais de um veículo autônomo pode se comunicar diretamente um com o outro e compartilhar dados relacionados a quaisquer ressaltos que são detectados. Em tal realização, os veículos autônomos podem, cada, ter uma cópia de um mapa armazenada que é atualizada com dados recebidos dos próprios sensores respectivos e, também, de dados recebidos dos outros veículos autônomos sem se comunicar a uma estação-base.
[014] Com o que foi mencionado acima em mente, a Figura 1 é uma realização de um mapa bidimensional (2D) 10 de um terreno 12 que inclui uma área demarcada inicial 14 que indica que um ou mais ressaltos foram detectados por um veículo 16. Conforme ilustrado, o terreno 12 pode incluir uma ou mais fileiras 18 que o veículo 16 atravessa conforme trabalha o terreno 12. Exemplos de tipos de trabalho que o veículo 16 pode realizar no terreno 12 podem incluir entregar um material particulado agrícola para o terreno, arar o terreno, plantar sementes, colher colheitas no terreno e assim por diante. O mapa 10 pode incluir uma representação do veículo 16 de modo que o local do veículo 16 possa ser rastreado, e certas propriedades (por exemplo, velocidade vetorial, direção) do veículo podem ser controladas com base pelo menos no local do mesmo. Também, conforme mencionado acima, o terreno 12 pode incluir um ou mais sulcos 20 que se desenvolvem ao longo do tempo. Embora certas Figuras e exemplos discutidos no presente documento se refiram ao sulco 20, para facilitar a discussão, as técnicas podem ser aplicadas para detectar e/ou demarcar vários obstáculos (por exemplo, pedras, solo macio) e para modificar a operação do veículo nas maneiras reveladas no presente documento.
[015] Os sulcos 20, que podem se referir a uma trilha no solo, podem ser desenvolvidos por água de escoamento, rodas de um veículo e semelhantes, e podem fornecer uma diferença em elevação entre o solo (por exemplo, superfície de campo) e o fundo do sulco 20. Quando o veículo 16 conduz através do sulco 20, o veículo 16 pode vivenciar um abalo ou ressalto devido às mudanças rápidas de elevações das rodas conforme as rodas caem no sulco 20 e então emergem para fora do sulco 20. Igualmente, conduzir sobre um obstáculo, tal como uma rocha, pode causar uma mudança oposta em elevação conforme as rodas do veículo 16 aumentam em elevações quando as mesmas são conduzidas no topo da rocha e então diminuem em elevações conforme as mesmas são conduzidas para fora da rocha de volta ao solo.
[016] Conforme previamente discutido, o sulco 20 e/ou os obstáculos podem ser ocultados por colheitas que crescem no terreno 12. Entretanto, o veículo 16 pode detectar o sulco 20 e/ou obstáculos conforme os mesmos são encontrados com o uso de um ou mais sensores. Por exemplo, quando o veículo 16 conduz através do sulco 20 pela primeira vez no terreno 12, o veículo 16 pode vivenciar um ressalto. Os sensores no veículo podem detectar sinais indicativos da gravidade de ressalto e local no terreno 12. O veículo 16 pode transmitir os sinais para uma estação-base que pode determinar se a gravidade do ressalto é maior que um valor de gravidade de ressalto limiar. Caso o valor de gravidade de ressalto exceda o valor de gravidade de ressalto limiar, a estação-base pode demarcar a área 14 no mapa 10 do terreno 12. O valor de gravidade de ressalto limiar pode variar com a velocidade vetorial do veículo 16. Por exemplo, o valor de gravidade de ressalto limiar que é medido pelos sensores pode diminuir quando o veículo 16 percorre de modo mais lento, e o valor de gravidade de ressalto limiar que é medido pelos sensores pode aumentar quando o veículo 16 percorre de modo mais rápido. Em algumas realizações, a área inicial 14 pode incluir um formato, tal como um círculo, quadrado, retângulo, etc. que se estende ao redor do local específico em que o ressalto foi detectado.
[017] Em passagens subsequentes através do terreno 12, o veículo 16 pode ser automaticamente desacelerado pela estação-base ou um controlador servidor quando o veículo 16 adentra a área demarcada 14. Conforme discutido de forma mais ampla abaixo, a quantidade de redução de velocidade vetorial pode ter base na proximidade do veículo 16 em relação ao local específico do ressalto, à velocidade vetorial atual do veículo 16 e/ou à gravidade do ressalto. Por exemplo, a velocidade vetorial do veículo 16 pode ser ligeiramente reduzida caso se aproxime de um pequeno ressalto ou a velocidade vetorial pode ser significativamente reduzida caso se aproxime de um grande ressalto. A gravidade do ressalto pode se referir ao tamanho e/ou à geometria do ressalto. Caso outros ressaltos sejam detectados durante passagens subsequentes, o mapa 10 pode ser atualizado com uma área demarcada adicional para os novos ressaltos.
[018] Desse modo, a área demarcada 14 pode continuar a crescer (por exemplo, atualizar ou expandir) conforme o veículo 16 atravessa o terreno 12, conforme mostrado no mapa 2D 10 na Figura 2. Conforme retratado, a área demarcada 14 se expandiu para seguir o curso do sulco 20. De fato, o veículo 16 detectou ambos um garfo superior 22 e um garfo inferior 24 do sulco 20 e os formatos que foram demarcados no mapa 10 se sobrepuseram. Como um resultado, o veículo 16 pode adentrar a área demarcada 14 de um lado (por exemplo, o lado sul) e reduzir a velocidade vetorial do mesmo conforme desejado de modo que o mesmo atravesse o garfo inferior 24 na velocidade vetorial reduzida. Então, enquanto o mesmo está na área 14 entre o garfo inferior 24 e o garfo superior 22, o veículo 16 pode manter sua velocidade vetorial reduzida e/ou modificar a velocidade vetorial do mesmo com base na proximidade do garfo superior 22. Sendo assim, quando o veículo 16 atravessa o garfo superior 22, pode fazê-lo na velocidade vetorial reduzida de modo a reduzir os efeitos que o sulco 20 tem no veículo 16. Uma vez que o veículo 16 deixa a área 14 e/ou conforme o veículo 16 ganha distância do sulco 20, a velocidade vetorial do veículo 16 pode ser aumentada de volta para a velocidade vetorial operacional normal.
[019] Em algumas realizações, a área 14 pode seguir mais precisamente o sulco 20 e/ou outros obstáculos com o uso dos dados obtidos através dos sensores no veículo 16. Por exemplo, o rolamento, passo, e esterçamento do veículo 16 pode ser detectado através dos sensores, que podem incluir um acelerômetro (por exemplo, acelerômetro multiaxial que mede múltiplos valores de aceleração), um giroscópio, um sistema de posicionamento global (GPS), um sistema via satélite de navegação global (GNSS), um sensor óptico, um sensor de frequência de rádio (RF) e semelhantes. Com o uso de sinais de dados obtidos pelos sensores, o controlador da estação-base pode determinar a direção de aceleração do veículo 16 quando o mesmo encontra o sulco 20 e/ou obstáculos, a gravidade (por exemplo, geometria que inclui profundidade, largura, etc.) do sulco 20 e assim por diante.
[020] O controlador pode usar uma ou mais técnicas, tais como ajustamento de linha para mapear, de forma precisa, a área 14 para seguir o sulco 20. Em algumas realizações, técnicas de ajustamento por mínimos quadrados podem ser usadas para encontrar a curva de melhor ajuste para um dado conjunto de pontos (por exemplo, locais de ressalto) por minimizar a soma dos quadrados dos deslocamentos dos pontos da curva.
[021] Outras técnicas adequadas podem ser usadas para demarcar a área 14 de modo que siga o sulco 20 mais aproximadamente. Por exemplo, as técnicas de detecção de mancha podem ser usadas para preencher áreas do mapa 12 que são acidentadas ou rochosas. A detecção de mancha pode incluir métodos usados para detectar regiões em uma imagem que difere em propriedades, tal como ressaltos detectados, comparadas a áreas que circundam aquelas regiões. Isto é, as manchas podem ser identificadas pelas propriedades variáveis (por exemplo, valores de ressalto) nas diferentes áreas do mapa e a área 14 pode ser demarcada de acordo.
[022] Uma visualização do terreno 12 que inclui uma área que mais precisamente segue e descreve o sulco 20 é retratada por um mapa de calor 30 ilustrado na Figura 3. Conforme retratado, o mapa de calor 30 inclui uma área demarcada 14 que representa o sulco 20 gerado com base em ressaltos detectados pelo veículo 16. Em algumas realizações, a área 14 pode ser codificada por cor com base em gravidade de ressalto (por exemplo, tamanho, geometria). Por exemplo, ressaltos que são mais intensos podem ser coloridos de uma certa cor, tal como vermelho, laranja, ou semelhantes, que fornece uma indicação de sua gravidade. Os ressaltos que são menos intensos podem ser coloridos de uma certa cor diferente, tal como verde, azul, amarelo, que fornece uma indicação de sua gravidade.
[023] Conforme retratado na realização ilustrada, o mapa de calor 30 pode fornecer uma vista de sobreposição geoespacial de uma densidade de ressaltos por gravidade. Conforme mostrado, os ressaltos com um desfoque mais escuro (por exemplo, vermelho) representam ressaltos com alta gravidade, e os ressaltos com um desfoque mais claro (por exemplo, verde, azul, etc.) representam ressaltos com baixa gravidade.
[024] Deve-se compreender que a codificação de cor pode ser configurável por um usuário, tal como através da interação com a visualização na estação-base ou em um controlador servidor. A codificação de cor da área 14 com base em gravidade de ressalto pode adicionalmente habilitar o mapa de calor 30 para exibir densidades de ressaltos intensos. A título de ilustração, o mapa de calor 30 exibe uma alta densidade de ressaltos coloridos de vermelho na área 14 (representados por trechos escuros 32), que podem indicar que existem inúmeros ressaltos grandes com alta gravidade em proximidade imediata (por exemplo, uma ravina). Em tal cenário, pode ser desejável parar o veículo 16 e/ou navegar o veículo 16 para evitar os trechos 32. Em contrapartida, caso haja poucas áreas 14 que são de alta gravidade de ressalto, mas espalhadas sobre uma área geográfica maior, então pode ser desejável reduzir substancialmente a velocidade vetorial do veículo 16 (por exemplo, para uma primeira velocidade vetorial) sem parar ou navegar o veículo 16 ao redor das áreas com ressaltos isoladas 14.
[025] Adicionalmente, uma porção da área 14 que inclui uma pequena densidade de alguns ressaltos menores pode ser representada por uma cor adequada (por exemplo, verde) e uma linha desbastada 34. Em tais casos, o veículo 16 pode ser somente ligeiramente desacelerado (por exemplo, para uma segunda velocidade vetorial maior que a primeira) enquanto atravessa tal porção do sulco 20.
[026] Em algumas realizações, o mapa de calor 30 pode ser gerado pelo controlador da estação-base com base nos dados de ressalto agregados (por exemplo, local, gravidade, aceleração, direção, etc.) enviados do veículo 16. O mapa de calor 30 pode ser gerado através da associação de cada pixel com um ponto específico na paisagem geográfica do mapa de calor 30. Então, com o uso dos dados de local dos ressaltos, os ressaltos podem ser alocados nos pixels apropriados com base nos próprios respectivos locais geográficos. Os ressaltos podem ser separados de forma mais apropriada em relação um ao outro com base em informações espaciais incluídas ou derivadas dos dados de local. Adicionalmente, com base, pelo menos em parte, na gravidade de dados de ressalto, uma cor pode ser aplicada aos pixels dos ressaltos para representar a gravidade dos ressaltos. O controlador pode aplicar um algoritmo de espalhamento ou desfoque, tal como um desfoque gaussiano para misturar os pixels para derivar o mapa de calor 30.
[027] Outro exemplo da área 14 que segue mais precisamente o sulco 20 é ilustrado em um modelo tridimensional (3D) 40 na Figura 4. A área 14 pode incluir um perímetro posicionado em qualquer quantidade configurável de espaço (por exemplo, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 metros) longe das bordas do sulco 20. A área 14 pode ser usada pela estação-base para desacelerar automaticamente o veículo 16 para uma velocidade vetorial desejada quando o veículo 16 adentra na área 14 antes de atravessar o sulco 20.
[028] O sulco 20 pode ser gerado no mapa com base em dados detectados através dos um ou mais sensores no veículo 16. Conforme previamente discutido, os dados podem indicar o local de ressaltos e/ou a gravidade dos ressaltos. Por exemplo, dados de ressalto enviados para a estação-base podem indicar o local de um ressalto de entrada quando uma ou mais rodas do veículo 16 adentram o sulco 20. Os dados de ressalto também podem indicar a gravidade do ressalto, que pode ser usado para determinar uma profundidade do sulco 20 (por exemplo, com base na gravidade do ressalto medido). Também, os dados de ressalto podem indicar o local de um ressalto de saída em que uma ou mais das rodas do veículo 16 deixam o sulco 20. A diferença de tempo entre o ressalto de entrada e o ressalto de saída, usados em conjunto com uma velocidade vetorial conhecida do veículo 16, pode habilitar a determinação da largura do sulco 20. Como um resultado, o controlador da estação-base pode usar o local do ressalto de entrada e do ressalto de saída, a profundidade do sulco 20 e/ou a largura do sulco 20 para modelar o sulco 20 tridimensionalmente, conforme mostrado.
[029] Em algumas realizações, o modelo 3D pode desenvolver (por exemplo, gerar) o sulco 20 com base em dados obtidos através de um dispositivo de localização espacial, conforme descrito em maiores detalhes abaixo. Por exemplo, um dispositivo de localização espacial pode ser montado em um teto do veículo 16, e mudanças no terreno 12 podem levar a um movimento grande e rápido do dispositivo de localização espacial. O controlador pode detectar mudanças rápidas da velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial que não são proporcionais a mudanças na velocidade vetorial média do veículo 16. Quando aquelas mudanças ocorrem, o terreno 16 pode ser modelado de acordo para refletir quaisquer ressaltos encontrados e a gravidade dos ressaltos.
[030] Conforme retratado, o modelo 3D 40 exibe um sulco plenamente renderizado 20, mas, em algumas realizações, o modelo 3D 40 pode ser construído a partir de um conjunto de dados parcial e incluir somente uma porção do sulco 20. Por exemplo, quando um ressalto é inicialmente detectado no terreno 12 sem outros ressaltos serem detectados, somente o ressalto inicial pode ser exibido no modelo 3D 40. Entretanto, conforme previamente discutido, ressaltos subsequentemente detectados podem ser usados para construir continuamente o sulco plenamente renderizado 20.
[031] Em algumas realizações, os dados relacionados aos ressaltos e ao sulco 20 e/ou outros obstáculos podem ser retidos (por exemplo, armazenados) e usados para serviços subsequentes realizados pelo veículo 16 e/ou outros veículos no terreno 12. Conforme os veículos 16 continuam a usar o terreno 12, sulcos 20 adicionais podem ser detectados e os mapas (10, 30) e/ou modelos 40 podem ser atualizados com base em quaisquer novos dados detectados. Pelo menos um benefício das técnicas reveladas pode incluir permitir que um proprietário do terreno 12 se torne ciente de sulcos 20 e/ou obstáculos, o que pode permitir que o proprietário preencha os sulcos 20 e/ou remova os obstáculos. Caso os sulcos 20 e/ou obstáculos sejam removidos, as visualizações podem ser atualizadas dinamicamente com base em dados de sensor recebidos dos veículos 16 que indicam que os ressaltos foram removidos (por exemplo, os ressaltos detectados não mais excedem o limiar).
[032] Adicionalmente, deve-se observar que podem haver inúmeros veículos 16 (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 etc.) que trabalham o terreno 12 e todos os veículos 16 no terreno 12 podem se beneficiar das técnicas reveladas por serem controlados por uma estação-base com o uso dos mapas (10, 30) e/ou modelo 3D 40 quando operados próximos ao sulco 20 identificado e/ou obstáculo para reduzir os efeitos do sulco 20. Em outras palavras, a estação-base pode controlar todos os veículos 16 que trabalham o terreno 12 com o uso dos mapas (10, 30) e/ou modelo 3D 40 para modificar a velocidade vetorial e/ou direções dos veículos com base pelo menos na proximidade dos veículos 16 ao sulco 20, na velocidade vetorial atual dos veículos 16 e/ou na gravidade dos ressaltos.
[033] Além disso, em realizações em que uma estação-base não é usada, os inúmeros veículos 16 podem comunicar dados diretamente um ao outro e gerar um mapa local (10, 30) e/ou modelo 3D 40 para operar próximo ao sulco 20 e/ou obstáculo identificado para reduzir os efeitos do sulco 20. Os mapas podem ser atualizados por cada respectivo veículo conforme o mesmo acumula mais dados durante a travessia do terreno 12 e de dados recebidos de outros veículos 16 que estão trabalhando o terreno 12.
[034] A Figura 5 é um diagrama esquemático de uma realização de um sistema agrícola autônomo 50 que inclui o veículo 16 e uma estação-base 52. Na realização ilustrada, o veículo 16 inclui um sistema de controle 54 que tem um controlador 55 acoplado a um primeiro transceptor 56. O primeiro transceptor 56 é configurado para enviar sinais e receber sinais de um segundo transceptor 58 da estação-base 52. O segundo transceptor 58 é comunicativamente acoplado a um controlador 59 da estação-base 52. Conforme discutido em maiores detalhes abaixo, os sinais enviados do primeiro transceptor 56 para o segundo transceptor 58 podem indicar gravidade de ressalto, local de ressalto, aceleração, direção de ressalto, tempo de ressalto, velocidade vetorial atual, local do veículo 16 e assim por diante. Também, os sinais recebidos pelo primeiro transceptor 56 do segundo transceptor 58 podem indicar uma velocidade vetorial-alvo do veículo 16, rota, ângulo de rodas, operação (por exemplo, iniciar semeadura, interromper semeadura, iniciar aragem, interromper aragem) e semelhantes.
[035] Conforme será notado, o primeiro e o segundo transceptor (56, 58) podem operar em qualquer faixa de frequência adequada dentro do espectro eletromagnético. Por exemplo, em certas realizações, os transceptores podem difundir e receber ondas de rádio dentro de um faixa de frequência de cerca de 1 GHz a cerca de 10 GHz. Além disso, o primeiro e o segundo transceptor podem utilizar qualquer protocolo de comunicação adequado, tal como um protocolo padrão (por exemplo, Wi-Fi, Bluetooth, etc.) ou um protocolo de proprietário.
[036] Conforme usado no presente documento, “velocidade vetorial” (por exemplo, velocidade vetorial determinada, velocidade vetorial-alvo etc.) se refere a um vetor de velocidade, tal como um vetor de velocidade vetorial uni-, bi- ou tridimensional. Por exemplo, um vetor de velocidade vetorial unidimensional pode incluir velocidade escalar (por exemplo, velocidade escalar em solo), um vetor de velocidade bidimensional pode incluir velocidade escalar (por exemplo, velocidade escalar em solo) e orientação dentro de um plano (por exemplo, ao longo de um plano de solo) e um vetor de velocidade tridimensional pode incluir velocidade escalar e orientação dentro de um espaço tridimensional. O vetor de velocidade vetorial pode ser representado em um sistema de coordenadas retangular, polar, cilíndrico ou esférico, dentre outros sistemas de coordenadas adequados. Em certas realizações, a velocidade vetorial pode ser representada como um vetor de unidade/normalizado, isto é, um vetor que tem uma magnitude de unidade. Em tais realizações, a magnitude (por exemplo, velocidade escalar) não está incluída no vetor de velocidade vetorial. Por exemplo, um vetor de unidade de velocidade vetorial bidimensional pode ser representativo de orientação dentro de um plano (por exemplo, ao longo de um plano de solo) e um vetor de unidade de velocidade vetorial tridimensional pode ser representativo de orientação dentro de um espaço tridimensional.
[037] O sistema de controle de veículo 54 também inclui um dispositivo de localização espacial 60, que é montado no veículo 16 e configurado para determinar uma posição do veículo 16, um local do veículo 16, uma velocidade vetorial do veículo 16 e uma posição do dispositivo de localização espacial. O dispositivo de localização espacial 60 também é comunicativamente acoplado ao controlador 55. Conforme será notado, o dispositivo de localização espacial 60 pode incluir qualquer sistema adequado configurado para medir a posição e/ou a velocidade vetorial do veículo 16, tal como um sistema de posicionamento global (GPS), um sistema via satélite de navegação global (GNSS) e semelhantes. Em certas realizações, o dispositivo de localização espacial 60 pode ser configurado para medir a posição e a velocidade vetorial do veículo 16 em relação a um ponto fixo dentro de um terreno (por exemplo, através de um transceptor a rádio fixo). Consequentemente, o dispositivo de localização espacial 60 pode ser configurado para medir a posição e/ou velocidade vetorial do veículo 16 em relação a um sistema de coordenadas global fixo (por exemplo, através do GPS) ou um sistema de coordenadas local fixo. Adicionalmente, o dispositivo de localização espacial 60 pode obter dados relacionados à posição do mesmo conforme o veículo 16 atravessa o terreno 12, e o controlador 59 pode usar esses dados para determinar mudanças na velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial 60. Uma vez que as mudanças de velocidade vetorial são determinadas, o controlador 59 pode comparar as mudanças à velocidade vetorial média do veículo 16. Quando existem discrepâncias desproporcionais entre mudanças na velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial 60 e na velocidade vetorial média do veículo 16, o controlador 59 pode plotar a paisagem com ressaltos do terreno 12 em um mapa (por exemplo, modelo 3D 40).
[038] O primeiro transceptor 56 difunde a posição determinada do veículo 16, o local do veículo 16, a velocidade vetorial do veículo 16 e/ou a posição do dispositivo de localização espacial 60 para o segundo transceptor 58. Em algumas realizações, o segundo transceptor 58 pode enviar as posições, o local e a velocidade vetorial determinados para o controlador 59, que pode usar o determinado local e posição do veículo 16 para determinar qual direção deve direcionar o veículo 16 quando o veículo está próximo do sulco 20 conforme indicado pelos mapas 10, 30 e/ou o modelo 40. Adicionalmente, o controlador 59 pode usar a velocidade vetorial determinada do veículo 16 para determinar a quantidade que deve aumentar ou diminuir a velocidade vetorial do veículo quando o veículo 16 está próximo do sulco 20 e/ou outros obstáculos de acordo com a velocidade vetorial determinada, a proximidade do sulco 20 e/ou obstáculos e/ou gravidade de ressaltos que se aproximam.
[039] Além disso, o sistema de controle de veículo 54 inclui um ou mais sensores 62. Os sensores 62 podem incluir um ou mais dentre um acelerômetro, sensor óptico, sensor por frequência de rádio (RF) e assim por diante. Em realizações em que o sensor 62 é um acelerômetro, o acelerômetro pode medir a aceleração (por exemplo, aceleração tridimensional) do veículo 16 e a direção de aceleração com base em vibrações detectadas. Isto é, o acelerômetro pode medir a taxa de rolamento, a taxa de esterçamento e a taxa de passo durante o funcionamento do veículo 16, e transmitir continuamente ou periodicamente os dados obtidos para o segundo transceptor 58. O controlador 59 pode usar os dados do acelerômetro recebido pelo segundo transceptor 58 para calcular um valor de gravidade de ressalto e determinar se o valor excede um valor de gravidade de ressalto limiar (por exemplo, um limiar predeterminado). Em algumas realizações, caso o valor de gravidade de ressalto exceda o limiar, então o local do ressalto e a gravidade do ressalto (por exemplo, com base na geometria do sulco 20 determinado através da análise dos dados do acelerômetro) podem ser demarcados no mapa (10, 30) e/ou no modelo 3D 40.
[040] Deve-se observar que qualquer quantidade adequada de sensores 62 (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10) pode ser incluída no veículo 16, conforme desejado. Por exemplo, múltiplos sensores 62 podem ser incluídos no veículo 16 (por exemplo, um em cada roda e/ou eixo) para fornecer informações na direção de aceleração gerada por um ressalto e/ou locais dos ressaltos, que podem ser usadas para plotar os ressaltos no mapa do terreno 12 representado pelas uma ou mais visualizações. Entretanto, em algumas realizações, somente um único sensor 62 pode ser usado (por exemplo, no eixo) para detectar a direção de aceleração gerada por contatar o sulco 20 e/ou outro obstáculo.
[041] Adicionalmente, o local dos sensores 62 pode ser configurado conforme desejado. Em algumas realizações, o local dos sensores 62 pode variar com base no veículo 16 usado. Por exemplo, para uma semeadeira com inúmeras seções de quadro, um sensor 62 pode ser localizado em cada uma das seções para permitir a coleta de dados em uma área mais ampla do terreno 12, que pode adicionalmente permitir fornecer informações sobre o formato do sulco 20 e/ou outros obstáculos encontrados. O local dos sensores 62 pode ter base no número de sensores 62 usados. Por exemplo, caso somente um sensor 62 seja usado, então o sensor 62 pode ser localizado em uma posição no veículo 16 mais propensa a vivenciar vibrações de um número de diferentes áreas do veículo 16, tal como no eixo.
[042] Na realização ilustrada, o sistema de controle 54 inclui um sistema de controle de direção automatizado 64 configurado para controlar uma direção de movimento do veículo 16 e um sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66 configurado para controlar uma velocidade escalar do veículo 16. Além disso, o sistema de controle 54 inclui o controlador 55 acoplado comunicativamente ao primeiro transceptor 56, ao dispositivo de localização espacial 60, ao sistema de controle de direção automatizado 64 e ao sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66. O controlador 55 é configurado para controlar automaticamente o veículo 16 enquanto o veículo 16 está dentro e ao redor de áreas que incluem ressaltos conforme indicado através das visualizações (mapas 10, 30 e/ou modelo em 3D 40) com base em sinais recebidos a partir da estação-base 52.
[043] Em determinadas realizações, o controlador 55 é um controlador eletrônico que tem conjuntos de circuitos elétricos configurados para processar dados a partir do transceptor 56, o dispositivo de localização espacial 60, e/ou outros componentes do sistema de controle 54. Na realização ilustrada, o controlador 55 inclui um processador, tal como o microprocessador ilustrado 68 e um dispositivo de memória 70. O controlador 55 também pode incluir um ou mais dispositivos de armazenamento e/ou outros componentes adequados. O processador 68 pode ser usado para executar um software, tal como um software para controlar o veículo 16 e assim por diante. Ademais, o processador 68 pode incluir múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores de “uso geral”, um ou mais microprocessadores de uso específico e/ou um ou mais microprocessadores de uso específico quanto à aplicação (ASICS) ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, o processador 68 pode incluir um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzidas (RISC).
[044] O dispositivo de memória 70 pode incluir uma memória volátil, tal como memória de acesso aleatório (RAM) e/ou uma memória não volátil, tal como ROM. O dispositivo de memória 70 pode armazenar uma variedade de informações e pode ser usado para vários propósitos. Por exemplo, o dispositivo de memória 70 pode armazenar instruções executáveis por processador (por exemplo, firmware ou software) para que o processador 68 execute, tais como instruções para controlar o veículo 16. O(s) dispositivo(s) de armazenamento (por exemplo, armazenamento não volátil) pode incluir memória apenas de leitura (ROM), memória flash, um disco rígido ou qualquer outro meio de armazenamento adequado óptico, magnético ou de estado sólido ou uma combinação dos mesmos. O(s) dispositivo(s) de armazenamento pode(m) armazenar dados (por exemplo, dados de posição, dados de sensor etc.), instruções (por exemplo, software ou firmware para controlar o veículo etc.) e quaisquer outros dados adequados.
[045] Na realização ilustrada, o sistema de controle de direção automatizado 64 inclui um sistema de controle de ângulo de roda 72, um sistema de frenagem diferencial 74 e um sistema de vetorização de torque 76. O sistema de controle de ângulo de roda 72 pode girar automaticamente uma ou mais rodas do veículo 16 (por exemplo, por meio de atuadores hidráulicos) para direcionar o veículo 16 ao longo de uma rota desejada. A título de exemplo, o sistema de controle de ângulo de roda 72 pode girar rodas dianteiras, rodas traseiras e/ou rodas intermediárias do veículo, tanto individualmente quanto em grupos. O sistema de frenagem diferencial 74 pode variar independentemente a força de frenagem em cada lado do veículo para direcionar o veículo 16 ao longo da rota desejada. De modo similar, o sistema de vetorização de torque 76 pode aplicar torque diferencialmente a partir de um motor para as rodas e/ou trilhos em cada lado do veículo, direcionando, assim, o veículo 16 ao longo de uma rota desejada. Embora o sistema de controle de direção 64 ilustrado inclua o sistema de controle de ângulo de roda 72, o sistema de frenagem diferencial 74 e o sistema de vetorização de torque 76, deve ser observado que realizações alternativas podem incluir um ou dois de tais sistemas em qualquer combinação adequada. Realizações adicionais podem incluir um sistema de controle de direção automatizado 64 que tem outros sistemas e/ou sistemas adicionais para facilitar o direcionamento do veículo 16 ao longo da rota desejada.
[046] Na realização ilustrada, o sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66 inclui um sistema de controle de saída de motor 78, um sistema de controle de transmissão 80 e um sistema de controle de frenagem 82. O sistema de controle de saída de motor 78 está configurado para variar a saída do motor para controlar a velocidade escalar do veículo 16. Por exemplo, o sistema de controle de saída de motor 78 pode variar uma configuração de aceleração do motor, uma mistura de combustível/ar do motor, uma temporização do motor e/ou outros parâmetros de motor adequados para controlar a saída de motor. Além disso, o sistema de controle de transmissão 80 pode ajustar uma seleção de engrenagem dentro de uma transmissão para controlar a velocidade escalar do veículo 16. Adicionalmente, o sistema de controle de frenagem 82 pode ajustar uma força de frenagem, controlando, assim, a velocidade escalar do veículo 16. Embora o sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66 ilustrado inclua o sistema de controle de saída de motor 78, o sistema de controle de transmissão 80 e o sistema de controle de frenagem 82, deve ser observado que realizações alternativas podem incluir um ou dois de tais sistemas em qualquer combinação adequada. As realizações adicionais podem incluir um sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66 que tem outros sistemas e/ou sistemas adicionais para facilitar o ajuste da velocidade escalar do veículo 16.
[047] Na realização ilustrada, o sistema de controle de veículo 54 inclui uma interface de usuário 84 acoplada de maneira comunicativa ao controlador 55. A interface de usuário 84 está configurada para instruir de modo seletivo o controlador 55 para controlar automaticamente o veículo 16 com base na entrada do operador. Em certas realizações, a interface de usuário 84 inclui um visor 86 configurado para apresentar informações ao operador, tal como uma ou mais visualizações (por exemplo, os mapas 10, 30 e o modelo em 3D 40), que podem indicar se o veículo 16 está dentro de uma área que inclui terreno acidentado (por exemplo, ressaltos) e/ou outros obstáculos, se o veículo 16 se aproxima da área acidentada, e/ou se o veículo 16 está fora da área acidentada.
[048] Conforme ilustrado, o veículo 16 inclui controles manuais 88 configurados para permitir que um operador controle o veículo 16 enquanto o sistema de controle automático é desengatado. Os controles manuais 88 podem incluir controle de condução manual, controle de transmissão manual e/ou controle de frenagem manual, entre outros controles. Na realização ilustrada, os controles manuais 88 estão acoplados de maneira comunicativa ao controlador 55. Em algumas realizações, o controlador 55 é configurado para desengatar o controle automático do veículo 16 ao receber um sinal indicativo de controle manual do veículo 16. Consequentemente, se um operador controla o veículo 16 manualmente, o processo de redução/acentuação de velocidade vetorial automática pode terminar, restaurando, assim, o controle do veículo 16 para o operador. Em algumas realizações, o operador pode dirigir o veículo 16 manualmente e os recursos de velocidade vetorial automática podem permanecer intactos (por exemplo, a velocidade vetorial do veículo 16 pode ser ajustada automaticamente conforme definido adiante no presente documento).
[049] Na realização ilustrada, a estação-base 52 inclui um sistema de controle 90 que inclui o controlador 59. Similar ao controlador do veículo 55, o controlador de estação-base 59 inclui um processador, tal como o microprocessador ilustrado 92 e um dispositivo de memória 94. O dispositivo de memória 94 pode armazenar dados referentes ao mapa do terreno 12, tais como visualizações do mapa (mapas 10, 30 e/ou o modelo em 3D 40), a paisagem do terreno 12, a localização de ressaltos, e/ou gravidades relativas de ressaltos. Também, o dispositivo de memória 94 pode armazenar dados referentes ao veículo 16, tais como localização do veículo 16 no terreno 12, tipo de veículo 16, tipos de sensores 62 no veículo 16, velocidade vetorial do veículo 16, posição do veículo 16 e similares.
[050] Em uma realização, o controlador 59 da estação-base 52 determina a quantidade de redução de velocidade escalar e direção de condução do veículo autônomo 16 enquanto opera o terreno 12. Entretanto, em algumas realizações, o controlador 55 do veículo 16 pode gerar um mapa localmente e determinar uma velocidade vetorial e direção-alvo para percorrer com base pelo menos na proximidade do veículo a uma área nas visualizações que inclui um ou mais ressaltos, a gravidade dos ressaltos, e/ou a velocidade vetorial atual do veículo 16.
[051] O controlador 59 é acoplado comunicativamente ao segundo transceptor 58 e configurado para transmitir informações de posição e velocidade vetorial para o transceptor 56. Por exemplo, o controlador 59 pode determinar a velocidade vetorial-alvo que o veículo 16 deve conduzir com base pelo menos em parte em sinais recebidos pelo segundo transceptor 58 a partir do primeiro transceptor 56 que indicam a proximidade do veículo a uma área nas visualizações que inclui um ou mais ressaltos, a gravidade dos ressaltos, e/ou a velocidade vetorial atual do veículo 16.
[052] Na realização ilustrada, o sistema de controle da estação- base 90 inclui uma interface de usuário 96 configurada para receber entrada proveniente de um operador. Conforme discutido em detalhes abaixo, a interface de usuário 96 inclui um visor 98 configurado para apresentar informações ao operador e/ou para receber entrada proveniente do operador. O visor 98 pode exibir a uma ou mais visualizações do mapa no terreno 12. Conforme ilustrado, a interface de usuário 96 está acoplada de maneira comunicativa ao controlador 59.
[053] Em certas realizações, o controlador 59 é configurado para determinar uma rota e/ou uma velocidade vetorial-alvo do veículo com base pelo menos em parte na proximidade determinada aos ressaltos e/ou outros obstáculos nas visualizações, a velocidade vetorial atual determinada do veículo 16, e/ou a gravidade dos ressaltos que se aproximam na área. O controlador 59 também é configurado para determinar instruções de direção com base pelo menos em parte na rota e na velocidade vetorial-alvo determinada do veículo. Uma vez que a rota é determinada, o controlador 59 é configurado para enviar sinais para o segundo transceptor 58 para comunicar a rota determinada, instruções de direção, e/ou velocidade vetorial-alvo para o primeiro transceptor 56 do veículo 16. O transceptor 56 pode receber os sinais e enviar os sinais para o controlador 55, que pode instruir o sistema de controle de direção automatizado 64 64 e/ou o sistema de controle de velocidade escalar automatizado 66 para direcionar o veículo 16 ao longo da rota com o uso das instruções de direção e/ou a velocidade vetorial-alvo.
[054] Por exemplo, a rota pode incluir a rota planejada originalmente para o veículo 16 e apenas a velocidade vetorial-alvo pode ser reduzida devido ao fato de que os ressaltos na área acidentada não são graves. Em tal caso, o veículo 16 pode proceder ao longo de sua rota original e desacelerar e/ou elevar o instrumento enquanto é conduzido através da área para reduzir quaisquer efeitos que os ressaltos podem ter sobre o veículo 16. Uma vez através da área, o veículo 16 pode aumentar sua velocidade vetorial de volta para a velocidade vetorial de operação normal e/ou abaixar o instrumento com base em sinais da estação-base 52. Por outro lado, quando a área inclui ressaltos graves (por exemplo, uma ravina grande), a rota pode direcionar o veículo 16 ao redor da área totalmente de modo a evitar quaisquer efeitos que a área possa causar e/ou inibir o veículo 16 de ficar preso na ravina. Ainda em outros casos, as instruções da estação-base 90 podem fazer o veículo 16 parar completamente. Por exemplo, se uma rota viável não pode ser apurada dentro de um período de tempo ou antes de alcançar os ressaltos, o veículo 16 pode ser parado até que uma rota seja determinada ou um operador forneça a rota.
[055] Em certas realizações, o controlador 59 é configurado para ajustar (por exemplo, ao longo de direções laterais e/ou longitudinais) a rota em uma visualização com base em entrada da interface de usuário 96. Por exemplo, um operador na estação-base pode ajustar periodicamente a rota para o veículo 16 enquanto é operado de modo que o veículo 16 evite uma área particularmente acidentada no terreno 12. Mediante o ajuste da rota, a rota atualizada é transmitida para o sistema de controle de veículo 54 (por exemplo, por meio de transceptores 58, 56). Mediante o recebimento da rota atualizada, o sistema de controle de veículo 54 ajusta a posição alvo de tal modo que o veículo seja dirigido ao longo da rota. Em certas realizações, o operador do veículo 16 pode também ajustar a rota por meio da interface de usuário 84 e/ou controles manuais 88.
[056] A Figura 6 é um fluxograma de uma realização de um processo 110 adequado para demarcar ressaltos detectadas em um mapa do terreno 12 e modificar a velocidade escalar de um veículo 16 com base pelo menos em parte na proximidade do veículo aos ressaltos, na velocidade escalar atual do veículo 16, e/ou na gravidade dos ressaltos. O processo 110 pode ser implantado como instruções de computador armazenadas em um ou mais meios legíveis por computador não transitórios tangíveis (por exemplo, dispositivos de memória 94, 70) e executáveis por um ou mais processadores 92, 68. O processo 110 inclui detectar e demarcar ressaltos em um mapa (bloco de processo 112), monitorar o mapa pelos ressaltos (bloco de processo 114) e modificar a velocidade vetorial do veículo 16 com base pelo menos na proximidade do veículo aos ressaltos (bloco de processo 114), na velocidade vetorial atual do veículo 16, e/ou nas gravidades dos ressaltos (bloco de processo 116).
[057] A Figura 7 é um fluxograma mais detalhado de uma realização de um processo 120 que pode ser usado no bloco de processo 112 do processo 110 da Figura 6 quando ressaltos são detectadas e marcadas no mapa. O processo 120 demarca as localizações de ressaltos no mapa com base em se um valor de gravidade de ressalto é maior do que um valor-limite de gravidade de ressalto. Por exemplo, o processo 120 inclui determinar um valor- limite de gravidade de ressalto (bloco de processo 122). O valor-limite de gravidade de ressalto pode ser ajustado proporcionalmente à velocidade vetorial do veículo 16 devido ao fato de que o efeito dos ressaltos no veículo 16 pode variar em relação à velocidade escalar do veículo 16. Por exemplo, os ressaltos podem ser vivenciados mais gravemente em velocidades escalares mais elevadas e menos gravemente em velocidades escalares mais baixas. Desse modo, o valor-limite de gravidade de ressalto pode ser medido com a velocidade vetorial para considerar essas diferenças.
[058] Em algumas realizações, uma tabela de pesquisa pode ser usada para determinar o valor-limite de gravidade de ressalto com base na velocidade vetorial do veículo 16. Por exemplo, a tabela de pesquisa pode incluir um conjunto de valores-limite de gravidade de ressalto associados com uma respectiva velocidade vetorial. Os valores-limite de gravidade de ressalto podem ser proporcionais a cada velocidade escalar, de tal modo que os valores-limite de gravidade de ressalto aumentem à medida que a velocidade vetorial aumenta e os valores-limite de gravidade de ressalto diminuam à medida que a velocidade vetorial diminui. Adicionalmente ou alternativamente, o valor-limite de gravidade de ressalto pode ser baseado em outros fatores, tal como o tamanho dos pneus no veículo 16. Por exemplo, a sensação de pneus menores pode amplificar o ressalto conforme detectada pelos sensores 56, por exemplo, em comparação a pneus maiores. Desse modo, o valor-limite de gravidade de ressalto para pneus menores pode ser determinado em conformidade. Uma vez que os valores-limite de gravidade de ressalto são determinados e definidos para velocidades vetoriais e/ou pneus particulares, por exemplo, os valores-limite de gravidade de ressalto podem ser armazenados na memória (por exemplo, dispositivos 94, 70) para referência e comparação à medida que o veículo 16 vivencia ressaltos no terreno 12.
[059] No bloco de processo 124, o veículo 16 detecta ressaltos por meio de um ou mais sensores 62. Conforme anteriormente descrito, em algumas realizações, os sensores 62 podem incluir um acelerômetro que mede a frequência de vibração e/ou aceleração (por exemplo, taxa de rolamento, taxa de esterçamento e taxa de passo) e/ou direção de aceleração do veículo 16. Os dados obtidos por meio de sensores 62 podem ser enviados para o controlador da estação-base 59 por meio dos transceptores 56 e 58. O controlador 59 pode calcular o valor da gravidade de ressalto com base pelo menos na taxa de rolamento, na taxa de esterçamento, e/ou na taxa de passo, e/ou na velocidade vetorial do veículo 16 (bloco de processo 126). Em algumas realizações, uma equação para determinar o valor de gravidade de ressalto pode ser expressada da seguinte forma: VALOR DE GRAVIDADE DE RESSALTO = sqrt( ROLL_RATE2 + YAW_RATE2 + PITCH_RATE2) / VELOCIDADE VETORIAL
[060] O controlador 59 pode acessar o valor-limite de gravidade de ressalto apropriado (por exemplo, a partir da tabela de pesquisa) e compara o valor de gravidade de ressalto determinado com o valor-limite de gravidade de ressalto para a velocidade vetorial associada. O controlador 59 então determina se o valor de gravidade de ressalto é maior do que o valor-limite de gravidade de ressalto (bloco de decisão 128). Se o valor de gravidade de ressalto é maior do que valor-limite de gravidade de ressalto, então o controlador 59 demarca a localização do ressalto no mapa (bloco de processo 130). A marcação da localização do ressalto no mapa pode também incluir a indicação da gravidade relativa do ressalto. Conforme anteriormente descrito, se a visualização que é usada for o mapa de calor 30 e o valor de gravidade de ressalto exceder o valor- limite de gravidade de ressalto por uma certa quantidade ou porcentagem, então o ressalto pode ser representado com uma cor (por exemplo, vermelha) indicativa da gravidade do ressalto. Se o valor de gravidade de ressalto for menor do que o valor-limite de gravidade de ressalto, então o processo 120 retorna para a etapa de detectar ressaltos (bloco de processo 124).
[061] Em algumas realizações, os valores de gravidade de ressalto que excedem o valor-limite de gravidade de ressalto podem ser filtrados durante certos eventos ou casos. Por exemplo, em alguns casos, o ressalto pode ser causado por um fator diferente do terreno em que o veículo 16 é conduzido. Esses impactos indesejados podem ser causados por eventos que incluem a troca de marchas do veículo 16, a mudança rápida em velocidade escalar/aceleração de motor do veículo, um instrumento fixado ao veículo bater em um ressalto e assim por diante. Desse modo, o controlador 59 pode filtrar um valor de gravidade de ressalto que excede o valor-limite de gravidade de ressalto quando um dos eventos de ressalto indesejável ocorreu. Isto é, o controlador 59 pode receber uma entrada (por exemplo, de um sensor ou usuário) e/ou produzir uma determinação referente a quando a troca de marcha do veículo irá ocorrer, quando a velocidade escalar de motor muda rapidamente e/ou quando o instrumento irá bater em um ressalto conhecida devido à geometria do veículo e pode filtrar os impactos detectados durante esses eventos e/ou causadas por esses eventos. Dessa forma, as técnicas podem permitir a marcação de ressaltos no mapa que são causadas pelo terreno 12 em que o veículo 16 é conduzido e bloquear ou inibir a marcação de ressaltos causadas por outros eventos, tais como os observados acima.
[062] Em algumas realizações, detectar o ressalto por meio de um ou mais sensores 62 (bloco de processo 124) pode incluir o uso de dados do dispositivo de localização espacial 60 do veículo (por exemplo, GNSS, GPS) para criar um modelo em 2D 40 do terreno 12 à medida que o veículo 16 é conduzido através do terreno 12, conforme anteriormente discutido. Para alcançar isso, o controlador 59 pode determinar a velocidade vetorial média (por exemplo, magnitude e direção) do veículo 16. O controlador 59 pode receber sinais indicativos da posição do dispositivo de localização espacial obtido pelo dispositivo de localização espacial 60 (por meio dos transceptores 56, 58). Com o uso das posições do dispositivo de localização espacial o controlador pode detectar mudanças rápidas da velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial 60 que não são proporcionais com mudanças na velocidade escalar média do veículo 16. Consequentemente, o dispositivo de localização espacial 60 pode ser configurado para determinar sua posição e enviar essa posição a uma taxa suficiente para detectar mudanças rápidas em velocidade vetorial, que podem indicar ressaltos no terreno 12. Por exemplo, a taxa de amostragem de posição do dispositivo de localização espacial pode ser 5 Hz, 10 Hz, 15 Hz, 20 Hz, ou similares. Uma equação para determinar um valor indicativo do ressalto com o uso da posição do dispositivo de localização espacial 60 pode ser expressado da seguinte forma: SPATIAL_LOCATING_DEVICE_BUMP = sqrt((LAT_VEL - AVG_LAT_VEL)2 + (LON_VEL - AVG_LON_VEL)2)
[063] “LAT_VEL” e “LON_VEL” podem representar valores de velocidade vetorial instantânea ou valores de velocidade vetorial com a média calculada ao longo de um período bastante curto de tempo. “AVG_LAT_VEL” e “AVG_LON_VEL” podem representar as velocidades vetoriais com a média calculada ao longo de um período de tempo mais longo. Os valores médios podem ser obtidos a partir do dispositivo de localização espacial, uma ou mais outras fontes (por exemplo, sensores de velocidade escalar de roda, sensores de velocidade escalar em solo de radar), ou alguma combinação dos mesmos. Quando a velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial muda desproporcionalmente para a velocidade vetorial média do veículo 16 (por exemplo, a velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial excede a velocidade vetorial média) (bloco de decisão 128), então a localização e gravidade dos ressaltos pode ser marcada no mapa (bloco de processo 130). Em algumas realizações, a velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial pode ser usada (por exemplo, pelo controlador 59) para determinar uma gravidade dos ressaltos, que podem ser indicados no mapa.
[064] Deve-se compreender que, em algumas realizações, uma combinação de dados obtidos por meio dos sensores 62 e/ou do dispositivo de localização espacial pode ser usada para determinar a localização dos ressaltos, a gravidade dos ressaltos e para gerar as visualizações dos mapas. Por exemplo, o cálculo do dispositivo de localização espacial de ressalto pode ser usado em conjunto com o cálculo do valor de gravidade de ressalto para determinar se é necessário demarcar os ressaltos e desenvolver o terreno 12 na uma ou mais visualizações.
[065] A Figura 8 é um fluxograma de uma realização de um processo 140 adequado para modificar a velocidade vetorial do veículo 16 com base pelo menos na proximidade do veículo 16 aos ressaltos, uma velocidade vetorial atual do veículo 16, e/ou a gravidade dos ressaltos. O processo 140 pode ser implantado como instruções de computador armazenadas em um ou mais meios legíveis por máquina não transitórios tangíveis (por exemplo, memórias 94, 70) e executáveis por um ou mais processadores 92, 68. Deve-se compreender que quaisquer modificações à velocidade vetorial e direções podem ser comunicadas por meio do controlador 59 para o segundo transceptor 58. O segundo transceptor 58 pode enviar as instruções para o primeiro transceptor 56, que comunica as instruções para o controlador 55 do veículo. Se as instruções incluírem um aumento ou decréscimo em velocidade vetorial, o controlador 55 instrui o sistema de controle de velocidade escalar 66 de acordo. Se as instruções incluírem uma nova rota ou direção, o controlador 55 instrui o sistema de controle de direção 64 de acordo.
[066] O processo 140 inclui determinar se o veículo 16 se aproxima do ressalto no mapa (bloco de decisão 142). O controlador 59 pode produzir essa determinação monitorando-se a localização do veículo 16 em relação a ressaltos graves identificados anteriormente (por exemplo, com base na visualização). Em alguns casos, essa determinação é feita quando o veículo 16 entra na área demarcada na visualização que circunda o ressalto real (por exemplo, o perímetro).
[067] Se o veículo 16 se aproximar de um ressalto identificado no mapa, então o controlador 59 é configurado para reduzir a velocidade vetorial do veículo com base na proximidade ao ressalto, na velocidade vetorial atual do veículo 16, e/ou na gravidade do ressalto (bloco de processo 144). Por exemplo, quanto mais próximo o veículo 16 fica do ressalto no mapa, mais lenta a velocidade vetorial do veículo pode ser definida. Isto é, a velocidade vetorial do veículo pode ser reduzida (por exemplo, para uma primeira velocidade vetorial- alvo) quando o veículo inicialmente entra na área que circunda o ressalto real e então reduzida adicionalmente para uma velocidade vetorial mínima definida (por exemplo, uma segunda velocidade vetorial-alvo mais lenta) à medida que o veículo se aproxima do ressalto. Também, a velocidade vetorial atual do veículo 16 pode influenciar a quantidade de redução de velocidade vetorial. Isto é, se a velocidade vetorial atual é aproximadamente igual à velocidade vetorial mínima definida ou alguma porcentagem aceitável ou quantidade maior do que a velocidade vetorial mínima definida, então uma velocidade vetorial mínima ou nenhuma redução de velocidade vetorial é aplicada. Por outro lado, se a velocidade vetorial atual for maior do que a velocidade vetorial mínima definida ou não estiver dentro de alguma porcentagem aceitável da velocidade vetorial mínima definida, então a velocidade vetorial pode ser reduzida (por exemplo, para a velocidade vetorial mínima definida). Além disso, a gravidade do ressalto pode influenciar a velocidade vetorial mínima definida à qual o veículo 16 é ajustado e, desse modo, a quantidade de redução de velocidade vetorial aplicada ao veículo 16. Por exemplo, se um ressalto menor estiver presente na visualização, então a velocidade vetorial do veículo é diminuída levemente (por exemplo, para uma velocidade vetorial mínima definida mais alta), de modo que se um ressalto maior se aproxima, então a velocidade vetorial do veículo é diminuída mais pesadamente (por exemplo, para uma velocidade vetorial mínima definida mais baixa) ou o veículo pode ser parado ou redirecionado totalmente ao redor do ressalto.
[068] Se o veículo 16 não se aproxima ou não está próximo de um ressalto identificado no mapa, ou a velocidade vetorial do veículo 16 foi reduzida devido ao fato de que o veículo 16 se aproxima de um ressalto identificado no mapa, então o controlador 59 determina se o veículo parte do ressalto no mapa (bloco de decisão 146). O controlador pode produzir essa determinação monitorando-se a localização do veículo 16 em relação a ressaltos identificados anteriormente (por exemplo, com base nas visualizações). Se o veículo 16 partir do ressalto no mapa, então o controlador 59 envia sinais para o sistema de controle de veículo 54 para aumentar a velocidade vetorial do veículo com base na proximidade ao ressalto, na velocidade vetorial atual do veículo 16, e/ou na gravidade dos ressaltos (bloco de processo 148).
[069] Por exemplo, a velocidade vetorial do veículo 16 pode ser aumentada gradualmente à medida que o veículo 16 é conduzido para ainda mais longe dos ressaltos. Também, a quantidade de aumento de velocidade vetorial pode ser baseada na velocidade vetorial atual do veículo 16. Isto é, se o veículo 16 já está em condução em uma velocidade vetorial próxima a sua velocidade vetorial de operação normal (por exemplo, a velocidade vetorial antes de se aproximar do ressalto) então o aumento de velocidade vetorial pode ser menor. Entretanto, quando o veículo 16 é conduzido substancialmente mais lento do que sua velocidade vetorial de operação normal enquanto está próximo a ressaltos graves, então a quantidade de aumento de velocidade vetorial pode ser maior. Além disso, a quantidade em que a velocidade vetorial é aumentada pode ser baseada na gravidade dos ressaltos. Quando os ressaltos são menos graves, o aumento em velocidade vetorial pode ser menor e quando os ressaltos são mais severos, o aumento em velocidade vetorial pode ser maior para retornar o veículo 16 para sua velocidade vetorial de operação normal. Dessa forma, a velocidade vetorial atual do veículo 16 e a gravidade dos ressaltos podem similarmente afetar a quantidade de aumento na velocidade vetorial à medida que o veículo 16 parte do ressalto. Após a velocidade vetorial do veículo 16 ser aumentada, o processo 140 retorna para determinar se o veículo se aproxima de outro ressalto no mapa (bloco de processo 142). Deve-se observar que o instrumento pode ser contabilizado quando os ressaltos são gerenciados. Por exemplo, em algumas realizações, a velocidade escalar do veículo 16 pode não ser aumentada até que o instrumento tenha percorrido a localização no mapa indicativa do ressalto.
[070] Se o veículo não parte do ressalto no mapa, então o controlador 59 determina se o veículo está dentro de uma área no mapa indicativa do ressalto (bloco de decisão 150). Se o veículo 16 estiver dentro de uma área no mapa indicativa do ressalto, então o controlador 59 instrui o sistema de controle 54 do veículo a manter a velocidade vetorial reduzida (por exemplo, a primeira velocidade escalar e/ou a velocidade escalar mínima definida) enquanto estiver dentro da área (bloco de processo 152). Então, o controlador 59 continua a determinar se o veículo 16 se aproxima do ressalto no mapa (bloco de processo 142). Se o veículo 16 não estiver dentro de uma área indicativa do ressalto no mapa, então o controlador 59 instrui o veículo a manter uma velocidade vetorial normal à medida que percorre o terreno 12 (bloco de processo 154). Então, o controlador 59 continua a determinar se o veículo 16 se aproxima do ressalto no mapa (bloco de processo 142). Dessa forma, a velocidade vetorial do veículo 16 pode ser modificada à medida que percorre o terreno 12 com base pelo menos na proximidade do veículo 16 aos ressaltos, na velocidade vetorial atual do veículo 16, e/ou na gravidade dos ressaltos para inibir os efeitos que os ressaltos podem ter no veículo 16.
[071] Embora apenas certos recursos da matéria tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão aos técnicos no assunto. Portanto, deve ser entendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e mudanças que estejam dentro do espírito verdadeiro da presente revelação.
Claims (20)
1. SISTEMA DE CONTROLE PARA UMA ESTAÇÃO-BASE, que compreende: um primeiro transceptor (56) configurado para receber um primeiro sinal de um segundo transceptor (58) de um veículo agrícola (16) e enviar um segundo sinal para o segundo transceptor (58), em que o primeiro sinal é indicativo de pelo menos uma aceleração do veículo agrícola (16), uma velocidade vetorial atual do veículo agrícola (16) e uma localização em relação a um terreno do veículo agrícola (16) em que o veículo agrícola (16) vivenciou a aceleração e o segundo sinal é indicativo de pelo menos uma velocidade vetorial- alvo para o veículo agrícola (16); e um primeiro controlador (55) acoplado comunicativamente ao primeiro transceptor (56), caracterizado pelo fato de que o primeiro controlador é configurado para: determinar um valor de gravidade de ressalto com base pelo menos em parte na aceleração e na velocidade vetorial atual do veículo agrícola (16); demarcar uma área indicativa do ressalto em um mapa do terreno quando o valor de gravidade de ressalto excede um valor-limite de gravidade de ressalto na localização em que o veículo agrícola (16) vivenciou a aceleração; e gerar automaticamente o segundo sinal quando o veículo agrícola (16) entrar na área no mapa, em que a velocidade vetorial-alvo é baseada, pelo menos em parte, em uma proximidade do veículo agrícola (16) a um ressalto identificado, no valor de gravidade de ressalto ou alguma combinação dos mesmos.
2. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mapa do terreno (12) é exibido por meio de uma visualização em um visor, sendo que a visualização compreende um mapa bidimensional (2D) que mostra a área indicativa do ressalto ou um mapa de calor com a área indicativa do ressalto codificada por cores com base no valor de gravidade de ressalto.
3. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mapa do terreno (12) é exibido por meio de uma visualização em um visor, sendo que a visualização compreende um modelo tridimensional (3D) que mostra a área indicativa do ressalto detectada com base em mudanças de velocidade vetorial de um dispositivo de localização espacial (60) fixado ao veículo agrícola (16) que não são proporcionais às mudanças em uma velocidade vetorial média do veículo agrícola e a velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial são incluídas no primeiro sinal.
4. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro sinal é gerado por meio de um segundo controlador (55) do veículo agrícola (16) com base em dados obtidos por meio de um ou mais sensores acoplados ao veículo agrícola, sendo que os um ou mais sensores compreendem um acelerômetro, um sistema de posicionamento global, um sistema de satélite de navegação global, um sensor óptico, um sensor de frequência de rádio ou alguma combinação dos mesmos.
5. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro controlador (55) é configurado para filtrar valores de gravidade de ressalto que excedem valores-limite de gravidade de ressalto durante um evento de troca de marcha, durante uma mudança rápida em velocidade vetorial do veículo agrícola (16), à medida que um instrumento fixado ao veículo agrícola passa através da área indicativa do ressalto, ou alguma combinação dos mesmos.
6. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a velocidade vetorial-alvo é definida mais baixa quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto por uma primeira quantidade do que quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto por uma segunda quantidade que é menor do que a primeira quantidade, e a velocidade vetorial- alvo é definida mais baixa quando o veículo agrícola (160 está mais próximo da localização em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração na área do que quando o veículo agrícola está mais longe da localização em que o veículo agrícola vivenciou a aceleração na área.
7. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro controlador (55) é configurado para expandir a área no mapa do terreno (12) quando os primeiros sinais subsequentes são recebidos pelo primeiro transceptor (56) e os valores de gravidade de ressalto determinados excedem os valores-limite de gravidade de ressalto.
8. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aceleração compreende uma taxa de esterçamento, uma taxa de passo e uma taxa de rolamento.
9. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor-limite de gravidade de ressalto é baseado na velocidade vetorial atual.
10. SISTEMA DE CONTROLE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo sinal compreende uma rota alternativa ao redor da localização em que o veículo agrícola (16) vivenciou a aceleração ou a velocidade vetorial-alvo é definida como zero quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto por uma quantidade predeterminada.
11. MÉTODO PARA CONTROLAR UM VEÍCULO AGRÍCOLA (16), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: acessar, com o uso de um processador (68, 92), um valor-limite de gravidade de ressalto proporcional a uma velocidade vetorial de um veículo agrícola (16); receber, no processador (68, 92), dados indicativos do ressalto em um terreno (12) a partir de um ou mais sensores (62) acoplados ao veículo agrícola (16); determinar, com o uso do processador (68, 92), um valor de gravidade de ressalto com base nos dados; marcar, com o uso do processador (68, 92), uma área (14) indicativa do ressalto em um mapa (10, 30) do terreno (12) quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto; monitorar, com o uso do processador (68, 92), uma localização do veículo agrícola (16) em relação ao terreno (12) no mapa (10, 30) com base em dados indicativos da localização recebidos dos um ou mais sensores (62); e gerar automaticamente um sinal, com o uso do processador (68, 92), que instrui o veículo agrícola (16) a modificar sua velocidade vetorial com base, pelo menos em parte, na localização do veículo agrícola (16) em relação à área (14), o valor de gravidade de ressalto, ou alguma combinação dos mesmos.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal instrui o veículo agrícola (16) a reduzir sua velocidade vetorial quando entra na área (14) e a aumentar sua velocidade vetorial quando deixa a área (14).
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal instrui o veículo agrícola (16) a reduzir sua velocidade vetorial para uma primeira velocidade vetorial-alvo quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto por uma primeira quantidade e a reduzir sua velocidade vetorial para uma segunda velocidade vetorial-alvo, maior do que a primeira velocidade vetorial-alvo, quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de gravidade de ressalto por uma segunda quantidade, menor do que a primeira quantidade.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os um ou mais sensores (62) compreendem: um acelerômetro configurado para fornecer dados indicativos de uma aceleração do veículo agrícola (16) quando o veículo agrícola (16) faz contato com o ressalto; e um dispositivo de localização espacial configurado para fornecer dados indicativos da localização do veículo agrícola (16) em relação ao terreno (12).
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende um modelo tridimensional (3D) que representa o mapa (10, 30) do terreno (12) que mostra a área (14) indicativa do ressalto com base em mudanças de velocidade vetorial de um dispositivo de localização espacial fixado ao veículo agrícola (16) que não são proporcionais a mudanças em uma velocidade vetorial média do veículo agrícola (16).
16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que filtrar o valor de gravidade de ressalto que excede o valor-limite de gravidade de ressalto durante um evento de troca de marcha, durante uma mudança rápida em velocidade vetorial do veículo agrícola (16), à medida que um instrumento fixado ao veículo agrícola (16) passa através da área (14), ou alguma combinação dos mesmos.
17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sinal instrui um sistema de controle de velocidade escalar automatizado do veículo agrícola (16) para reduzir a velocidade vetorial do veículo agrícola (16) com base, pelo menos em parte, na proximidade ao ressalto, no valor de gravidade de ressalto, ou alguma combinação dos mesmos.
18. SISTEMA AGRÍCOLA AUTÔNOMO, que compreende: um veículo agrícola (16), que compreende: um primeiro transceptor (56) configurado para enviar um primeiro sinal para um segundo transceptor (58) de uma estação-base (52) e receber um segundo sinal do segundo transceptor (58) da estação-base (52), em que o primeiro sinal é indicativo de pelo menos uma aceleração do veículo agrícola (16), uma velocidade vetorial atual do veículo agrícola (16) e uma localização em relação a um terreno (12) do veículo agrícola (16) em que o veículo agrícola (16) vivenciou a aceleração, e o segundo sinal é indicativo de pelo menos uma velocidade vetorial-alvo ou uma rota para o veículo agrícola (16); um primeiro controlador (55) acoplado comunicativamente ao primeiro transceptor (56), em que o primeiro controlador (55) é configurado para controlar automaticamente o veículo agrícola (16) com base, pelo menos em parte, no segundo sinal instruindo-se um sistema de controle de direção automatizado (64) e um sistema de controle de velocidade escalar automatizado (66) a direcionar o veículo agrícola (16) de acordo com a velocidade vetorial-alvo ou a rota; um sensor (62) acoplado comunicativamente ao primeiro controlador (55), em que o sensor (62) é configurado para detectar a aceleração; um dispositivo de localização espacial (60) acoplado comunicativamente ao primeiro controlador (55), em que o dispositivo de localização espacial (60) é configurado para obter dados indicativos da localização da velocidade vetorial atual do veículo agrícola (16); e a estação-base (52), que compreende: o segundo transceptor (58) configurado para receber o primeiro sinal e enviar o segundo sinal; um segundo controlador (59) acoplado comunicativamente ao segundo transceptor (58), caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (59) é configurado para: determinar um valor de gravidade de ressalto com base na aceleração e na velocidade vetorial atual do veículo agrícola (16) e identificar uma área (14) indicativa do ressalto dentro do terreno (12) quando o valor de gravidade de ressalto excede o valor-limite de ressalto na localização, em relação ao terreno (12), em que o veículo agrícola (16) vivenciou a aceleração; e gerar automaticamente o segundo sinal indicativo de pelo menos a velocidade vetorial-alvo ou a rota quando o veículo agrícola (16) entrar na área (14), em que a velocidade vetorial-alvo é baseada em uma proximidade ao ressalto, na gravidade do ressalto, ou alguma combinação dos mesmos.
19. SISTEMA AGRÍCOLA AUTÔNOMO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (59) é configurado para: gerar uma ou mais visualizações que representam um mapa do terreno (12) para exibir em um visor, em que as visualizações compreendem um mapa (10, 30) bidimensional ou um mapa de calor e o segundo controlador (59) usa o ajustamento por linha, detecção de mancha, ou alguma combinação dos mesmos para expandir a área (14) demarcada no mapa (10, 30).
20. SISTEMA AGRÍCOLA AUTÔNOMO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador (59) é configurado para gerar um modelo tridimensional (3D) que representa o mapa do terreno (12) que mostra a área indicativa do ressalto com base em mudanças de velocidade vetorial do dispositivo de localização espacial que não são proporcionais a mudanças em uma velocidade vetorial média do veículo agrícola (16).
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