BR102016015960A2

BR102016015960A2 - kit de automação para um veículo agrícola

Info

Publication number: BR102016015960A2
Application number: BR102016015960A
Authority: BR
Inventors: Todd Turpin Bret; A Foster Christopher; John Morwood Daniel; A Harrys Jeremy; G Hornberger Michael
Original assignee: Autonomous Sollutions Inc; Cnh Ind America Llc
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-04-04
Also published as: US20170010619A1

Abstract

kit de automação para um veículo agrícola. trata-se de um kit de automação para um veículo agrícola que inclui um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização. o kit de automação também inclui uma interface de veículo configurada para acoplar comunicativamente o controlador de kit a um barramento do veículo agrícola, em que o barramento é acoplado comunicativamente a pelo menos um controlador de freio configurado para controlar uma válvula hidráulica de um sistema de frenagem do veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade pelo menos através do envio seletivo de um sinal ao controlador de freio para controlar o sistema de frenagem.

Description

“KIT DE AUTOMAÇÃO PARA UM VEÍCULO AGRÍCOLA” Campo da Invenção [001] O presente pedido refere-se, em geral, a sistemas agrícolas autônomos e, mais especificamente, a um kit de automação para um veículo agrícola.

Antecedentes da Invenção [002] A operação de um veículo agrícola com um operador manual pode levar a custos aumentados, menos produção e eficiência diminuída. Por exemplo, além dos custos de pagar um operador, o operador ou condutor pode seguir uma trajetória que tem mais desvios e/ou menos segmentos retos. Consequentemente, os custos podem aumentar devido ao fato de que pode ser necessário uma quantidade substancial de tempo para o operador cobrir uma área desejada (por exemplo, um campo). Adicionalmente, o veículo agrícola pode consumir mais energia (por exemplo, combustível) ao longo desse tempo, o que aumenta adicionalmente os custos. Em outras palavras, os custos aumentam, e a produção e eficiência diminuem à medida que se leva mais tempo para um operador realizar uma missão com o uso do veículo agrícola.

Descrição da Invenção [003] A presente revelação se refere a um kit de automação para um veículo agrícola que inclui um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização. O kit de automação também inclui uma interface de veículo configurada para acoplar comunicativamente o controlador de kit a um barramento do veículo agrícola, em que o barramento é acoplado comunicativamente a pelo menos um controlador de freio configurado para controlar uma válvula hidráulica de um sistema de frenagem do veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade pelo menos através do envio seletivo de um sinal ao controlador de freio para controlar o sistema de frenagem.

[004] A presente revelação se refere também a um kit de automação para um veículo agrícola que inclui um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização. O kit de automação também inclui uma interface de veículo configurada para acoplar comunicativamente o controlador de kit a um barramento do veículo agrícola, em que o barramento está acoplado comunicativamente a pelo menos um controlador de direcionamento configurado para controlar uma direção do veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade pelo menos através do envio seletivo de um sinal ao controlador de direcionamento.

[005] A presente revelação se refere também a um sistema de automação de veículo para um veículo agrícola que inclui um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização. O controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação, e no sinal de localização, sendo que o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade do veículo agrícola através do envio seletivo de um primeiro sinal a um sistema de controle de frenagem e do envio seletivo de um segundo sinal a um sistema de controle de direcionamento.

Breve Descrição dos Desenhos [006] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos quando as seguintes descrições detalhadas forem lidas com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento agrícola e um veículo de trabalho em conformidade com um aspecto da presente revelação; A Figura 2 é um diagrama de blocos de uma realização de um kit de automação acoplado comunicativamente a um sistema de plataforma do veículo de trabalho da Figura 1 por meio de um barramento de veículo em conformidade com um aspecto da presente revelação; A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma realização do kit de automação da Figura 2 de acordo com uma realização da presente revelação; A Figura 4 é um diagrama de blocos de uma arquitetura do kit de automação da Figura 2 acoplado comunicativamente ao sistema de plataforma da Figura 2 em conformidade com um aspecto da presente revelação; e A Figura 5 é um diagrama de blocos de um sistema de controle de velocidade/trem de potência do kit de automação da Figura 2 em conformidade com um aspecto da presente revelação.

Descrição de Realizações da Invenção [007] Uma ou mais realizações específicas da presente revelação serão descritas abaixo. Em uma tentativa de fornecer uma descrição concisa dessas realizações, todos os recursos de uma implantação real podem não ser descritos no relatório descritivo. Deve-se observar que no desenvolvimento de qualquer tal implantação real, como em qualquer projeto de engenharia ou desenho, inúmeras decisões específicas de implantação devem ser realizadas para alcançar os objetivos específicos dos desenvolvedores, tais como conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas ao negócio, que podem variar de uma implantação para outra. Além disso, deve-se observar que tal tentativa de desenvolvimento pode ser complexa e demorada, contudo, é uma tarefa rotineira de projeto, fabricação e produção para as pessoas de habilidade comum que têm o benefício desta revelação.

[008] Ao introduzir os elementos de várias realizações da presente invenção, os artigos “um”, “uma”, “o”, "a", “dito” e "dita" estão destinados a significar que há um ou mais dos elementos. Os termos “compreender”, “incluir” e “ter” estão destinados a serem inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais, além dos elementos listados. Quaisquer exemplos de parâmetros de operação e/ou condições ambientais não são exclusivos de outros parâmetros/condições das realizações reveladas.

[009] A operação de um veículo agrícola não autônomo (denominado de “veículo de trabalho” no presente documento), tal como tratores, colheitadeiras, pulverizadores e semelhantes, em terrenos (por exemplo, campos) podem levar a custos mais altos, menos produção e eficiência diminuída, em comparação a um veículo autônomo (por exemplo, automatizado). Por exemplo, os veículos autônomos podem incluir funções (por exemplo, software programável) que possibilitem que o veículo agrícola funcione em um terreno especificado (por exemplo, um campo) e siga uma trajetória desejada (por exemplo, trajetória de missão), o que pode levar a um consumo de energia diminuído (por exemplo, consumo de gás) e produtividade e eficiência aumentada. Em outras palavras, os veículos autônomos podem ser programados para operar em um nível que um operador ou condutor físico pode não alcançar. Por exemplo, um operador ou um condutor pode não conhecer uma rota eficaz para cobrir uma área, portanto, o operador ou condutor pode seguir uma trajetória que tenha mais desvios e/ou menos segmentos retos que a rota mais eficaz. Consequentemente, para o operador, pode ser necessário mais tempo e energia (por exemplo, combustível) para cobrir a área desejada do que pode ser necessário para um veículo de trabalho automatizado que segue a rota mais eficaz.

[010] Em geral, os veículos autônomos seguem uma trajetória especificada, que é predeterminada por um sistema automatizado (por exemplo, com entrada de um operador) para conduzir uma função especificada, tal como lavoura, fertilização, plantio, pulverização, colheita, ceifa, enfardamento e/ou operações de plantio. Por exemplo, o operador pode especificar uma missão desejada, e o sistema automatizado pode estabelecer uma trajetória de missão através de um campo agrícola, por exemplo, com o uso de um sistema de satélite de navegação global (GNSS) para guiar o veículo através do campo agrícola. Além disso, o veículo autônomo pode ajustar a trajetória de missão a fim de intensificar a operabilidade e/ou aumentar a produtividade (por exemplo, os ajustes feitos como resultado de uma detecção de saliência, controle de velocidade e/ou otimização de posição). No entanto, em determinados exemplos, um veículo agrícola pode ser comprado sem recursos autônomos. Portanto, pode ser desejável que um proprietário de um veículo agrícola não autônomo compre uma única unidade (por exemplo, um kit de automação) que pode ser instalada por meio de um barramento de veículo do veículo agrícola não autônomo a fim de fornecer a tal veículo capacidades autônomas.

[011] As realizações descritas no presente documento se referem a um kit de automação que pode ser integrado a um veículo agrícola não autônomo a fim de possibilitar que o veículo agrícola opere sem que um operador controle manualmente as operações do veículo. Por exemplo, o kit de automação pode ser configurado para direcionar o veículo ao longo de um trajeto definido (por exemplo, trajetória de missão) para concluir uma missão (por exemplo, colheita, ceifa ou pulverização) em um campo agrícola. Ademais, o kit de automação pode ser configurado para ajustar automaticamente uma velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) e/ou uma trajetória de missão do veículo com base em fatores ambientais, tais como saliência e/ou outros obstáculos no campo. Por exemplo, o kit de automação pode receber retroalimentação a partir de um ou mais sensores que monitoram condições (por exemplo, saliência, furos, humanos, animais) no campo agrícola, de modo que a trajetória de missão e/ou a velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo possam ser ajustadas em conformidade (por exemplo, o veículo pode parar ou diminuir a velocidade caso um animal ou um humano esteja posicionado ao longo do trajeto). Adicionalmente, o kit de automação pode determinar a trajetória de missão de modo que o veículo cubra toda uma área do campo ao longo de uma rota eficiente (por exemplo, uma rota que tenha uma distância reduzida e/ou menos desvios). O kit de automação pode ser integrado diretamente a um veículo agrícola não autônomo para converter tal veículo em um veículo completamente automatizado ou semiautomatizado. Consequentemente, um operador pode não estar fisicamente presente no veículo, porém, pode monitorar a operação do veículo a partir de uma localização remota.

[012] Agora, em referência aos desenhos, a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma realização de um implemento agrícola 10 e um veículo de trabalho 12 (por exemplo, veículo ou trator agrícola). Em determinadas realizações, o veículo de trabalho 12 recebe instruções de operação a partir de um controlador de um kit automatizado. O veículo de trabalho ilustrado 12 tem um corpo 14 que aloja um mecanismo motor, uma transmissão (por exemplo, caixa de engrenagens), um sistema de frenagem, sistema de direcionamento, um sistema de tração nas quatro rodas (4WD)/ bloqueio do diferencial, trem de potência ou uma combinação dos mesmos. O veículo de trabalho 12 tem uma cabine 16 em que um operador pode sentar ou ficar de pé para operar manualmente o veículo 12 quando o kit automatizado estiver desabilitado. O veículo de trabalho 12 tem duas rodas frontais 18 e duas rodas traseiras 20 que giram para mover o veículo de trabalho 12 ao longo do chão 21 (por exemplo, um campo) em uma rapidez no chão (por exemplo, velocidade). Em algumas realizações, o veículo de trabalho 12 pode ter esteiras em vez de um ou ambos os conjuntos de rodas 18, 20.

[013] Conforme mostrado na realização ilustrada da Figura 1, o veículo de trabalho 12 inclui sensores 22 que podem ser utilizados para monitorar condições do chão 21 (por exemplo, um campo). Por exemplo, os sensores 22 são montados em um teto 23 do veículo de trabalho 12, de modo que os sensores 22 possam estar livres de obstrução causada por outros componentes do veículo de trabalho 12 (por exemplo, uma armação da cabine 16 ou janelas do veículo de trabalho). No entanto, os sensores 22 podem ser posicionados em qualquer localização adequada no veículo de trabalho 12, de modo que os sensores 22 possam monitorar precisamente e fornecer retroalimentação em relação ao ambiente circundante do veículo de trabalho 12. Em determinadas realizações, os sensores 22 podem incluir sensores de detecção e medição de distância por luz (LIDAR), sensores de detecção e medição de distância por rádio (RADAR), sensores de visão estéreo, câmeras (por exemplo, câmeras de vídeo), sensores de tempo de voo tridimensionais, sensores de para-choque, câmeras infravermelhas (por exemplo, câmeras infravermelhas de vídeo), ou combinação dos mesmos. Em outras realizações, os sensores 22 podem incluir qualquer tipo de sensor configurado para monitorar condições do ambiente ao redor do veículo de trabalho 12 e fornecer retroalimentação ao kit de automação.

[014] Os sensores 22 são configurados para enviar retroalimentação a um controlador do kit de automação que pode, então, realizar operações com base em tal retroalimentação. Por exemplo, o controlador pode incluir um subsistema que pode realizar localização e mapeamento simultâneos (SLAM), detecção de obstáculo, reconhecimento de objeto, raciocínio contextual e/ou outra forma de tomada de decisão. Como um exemplo não limitativo, um sensor de LIDAR pode detectar um objeto ao longo do chão 21 e enviar retroalimentação ao controlador em relação a quão distante o objeto está do veículo de trabalho 12. Consequentemente, outro subsistema do controlador pode ajustar uma trajetória de missão e/ou uma velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12 para evitar uma colisão ou outro contexto indesejável com o objeto.

[015] Além de automatizar o veículo de trabalho 12, o kit de automação pode também automatizar o implemento agrícola 10 instruindo-se o implemento agrícola 10 a ativar e/ou desativar determinados pontos ao longo da trajetória de missão, por exemplo. O implemento agrícola 10 é rebocado através do veículo de trabalho 12 através do chão 21, conforme mostrado na Figura 1. No entanto, em determinadas realizações, o implemento agrícola 10 pode ser uma máquina autocontida, autopropulsionada (por exemplo, um pulverizador autocontido, uma colheitadeira combinada, uma colheitadeira de forragem, etc.). Em tais realizações em que o implemento agrícola 10 é uma máquina autocontida autopropulsionada, o kit de automação pode se acoplar comunicativamente ao implemento agrícola 10 diretamente. Embora a realização ilustrada inclua um plantador, deve-se observar que o implemento agrícola 10 pode ser um cultivador de campo, pulverizador ou qualquer outro tipo de implemento agrícola rebocado atrás do veículo de trabalho 12. O veículo de trabalho 12 supre um fluido de trabalho (por exemplo, fluido hidráulico) ao implemento agrícola 10 por meio de uma ou mais linhas de fluido 24. Um ou mais atuadores (por exemplo, motores hidráulicos, cilindros hidráulicos, etc.) recebem o fluido de trabalho do veículo de trabalho 12 e acionam os sistemas do implemento agrícola 10. Por exemplo, um ou mais motores hidráulicos podem acionar um ventilador e/ou semeador para direcionar material agrícola (por exemplo, sementes, fertilizante, etc.) ao longo de linhas de suprimento 26 a partir de tanques 28 até múltiplas unidades em fileira 30 distribuídas ao longo de um conjunto de armação 32. Cada unidade de fileira 30 pode ser configurada para depositar sementes em uma profundidade desejada abaixo da superfície de solo estabelecendo, desse modo, fileiras de sementes plantadas.

[016] O implemento agrícola 10 pode ter uma variedade de sistemas acionados pelo fluido de trabalho (por exemplo, fluido hidráulico) suprido pelo veículo de trabalho 12. Por exemplo, os motores do implemento agrícola 10 podem ser acionados pelo fluido de trabalho para facilitar a entrega do produto agrícola e/ou podem estabelecer uma pressão de vácuo dentro dos tanques 28 ou das linhas de suprimento. Em algumas realizações, o conjunto de armação 32 do implemento agrícola 10 pode ser ajustável para dobrar em uma configuração de transporte (por exemplo, por meio da rotação das aletas em torno das juntas 34), conforme mostrado pelas setas 36, a fim de alinhar o conjunto de armação 32 a uma direção de percurso 38. Consequentemente, o kit de automação pode ajustar o conjunto de armação 32 controlando-se uma válvula no veículo de trabalho 12 que é acoplada de maneira fluida às linhas 24. Nas realizações em que o kit de automação está acoplado comunicativamente ao implemento agrícola 10 diretamente, o kit de automação pode ajustar o conjunto de armação 32 enviando-se sinais a um controlador por meio de um barramento no implemento agrícola 10.

[017] Em algumas realizações, o veículo de trabalho 12 inclui um barramento de veículo. O barramento de veículo pode ser uma rede de comunicações (por exemplo, sem fio ou cabeada) que possibilita que os componentes do veículo de trabalho 12 se comuniquem e/ou, de outro modo, interajam entre si. Por exemplo, o barramento de veículo do veículo de trabalho 12 pode incluir um barramento de rede de área de controlador (CAN). O barramento de CAN pode possibilitar que sistemas de controle individuais (por exemplo, o sistema de controle de mecanismo motor, o sistema de controle de transmissão, o sistema de controle de frenagem, o sistema de controle de direcionamento/guiamento e/ou o sistema de controle de 4WD/bloqueio do diferencial) do veículo de trabalho 12 se comuniquem entre si e com um controlador de kit. Em determinadas realizações, o controlador de kit pode incluir um ou mais processadores e um ou mais componentes de memória. Mais especificamente, os um ou mais processadores podem incluir um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), uma ou mais matrizes de porta programáveis em campo (FPGAs), um ou mais processadores de propósito geral, ou uma combinação dos mesmos. Adicionalmente, os um ou mais componentes de memória podem incluir memória volátil, tal como memória de acesso aleatório (RAM) e/ou memória não volátil, tal como memória de apenas leitura (ROM), unidades ópticas, unidades de disco rígido ou unidades em estado sólido.

[018] Em determinadas realizações, o kit de automação pode ser acoplado comunicativamente a um sistema de plataforma do veículo de trabalho 12 por meio do barramento de veículo (por exemplo, barramento de CAN). Por exemplo, a Figura 2 é um diagrama de blocos de uma realização de um kit de automação 50 acoplado comunicativamente a um sistema de plataforma 52 do veículo de trabalho 12 por meio do barramento de veículo 54 (por exemplo, barramento de CAN). Em determinadas realizações, o kit de automação 50 pode incluir um ou mais controladores e uma interface de modo que possa ser conectado ao sistema de plataforma 52 por meio do barramento de CAN 54. Adicionalmente, os um ou mais controlares do kit de automação 50 podem incluir processadores (por exemplo, ASICs, FPGAs, processadores de propósito geral ou uma combinação dos mesmos) e componentes de memória (por exemplo, RAM, ROM, unidades ópticas, unidades de disco rígido, unidades em estado sólido), de modo que o kit de automação 50 possa realizar várias funções e controlar (por exemplo, automatizar) as operações do veículo de trabalho 12.

[019] Conforme mostrado na realização ilustrada da Figura 2, o kit de automação 50 pode receber entradas a partir de vários componentes do veículo de trabalho 12 e/ou outros dispositivos externos separados do veículo de trabalho 12. Conforme discutido acima, o veículo de trabalho 12 pode incluir um ou mais sensores 22 que podem monitorar um ambiente circundante do veículo de trabalho 12 e fornecer retroalimentação em relação a obstáculos e/ou outras condições que pertencem ao ambiente ao redor do veículo de trabalho 12. Consequentemente, os sensores 22 podem enviar retroalimentação (por exemplo, sinais) ao kit de automação 50, que pode, em seguida, utilizar tal retroalimentação para ajustar uma trajetória de missão e/ou velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12. Os ajustes feitos pelo kit de automação 50 em reação à retroalimentação a partir dos sensores 22 podem direcionar o veículo de trabalho 12 ao redor de obstáculos e/ou otimizar o desempenho do veículo de trabalho 12.

[020] Adicionalmente, o kit de automação 50 pode receber retroalimentação (por exemplo, sinais) a partir de um enlace de comunicações 56 que, por sua vez, pode receber dados de entrada a partir de uma interface de usuário 58. Por exemplo, um operador pode inserir uma missão desejada (por exemplo, ceifa ou colheita em um campo específico) para o veículo de trabalho 12 realizar por meio de um teclado e/ou uma tela sensível ao toque da interface de usuário 58. A interface de usuário 58 pode retransmitir uma trajetória de missão desejada ao enlace de comunicações 56 que pode, em seguida, enviar um sinal que contém a trajetória de missão (por exemplo, por meio de uma conexão sem fio ou cabeada) ao kit de automação 50. Em determinadas realizações, o kit de automação 50 pode incluir uma antena ou outra forma de receptor configurado para receber o sinal a partir do enlace de comunicações 56. Adicionalmente, o enlace de comunicações 56 pode receber retroalimentação de vídeo em tempo real a partir de uma câmera ou de outro dispositivo audiovisual montado no veículo de trabalho 12. Consequentemente, um operador pode monitorar e/ou fazer ajustes à trajetória de missão do veículo de trabalho 12 com base na retroalimentação visual da câmera. Em outras realizações, a trajetória de missão pode ser recebida pelo kit de automação 50 a partir qualquer outra fonte adequada.

[021] Além disso, na realização ilustrada da Figura 2, o kit de automação 50 recebe retroalimentação de um dispositivo de localização (por exemplo, um sistema de satélite de navegação global 60 (GNSS)). O GNSS 60 (por exemplo, um sistema de posicionamento global (GPS)) pode ser montado no veículo de trabalho 12 e configurado para enviar dados em tempo real ao kit de automação 50 em relação a uma localização (por exemplo, coordenadas geográficas) do veículo de trabalho 12. Portanto, o kit de automação 50 pode utilizar tais dados de localização para controlar a velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12 de modo que o veículo de trabalho siga a trajetória de missão e/ou faça ajustes à trajetória de missão do veículo de trabalho 12.

[022] Adicionalmente, o kit de automação 50 pode enviar e receber sinais (por exemplo, retroalimentação) de um sistema de segurança 62. O sistema de segurança pode incluir tais recursos como um sistema adiante/em ponto morto/marcha à ré/de estacionamento (FNRP), um interruptor de ignição de mecanismo motor, um freio de emergência, um interruptor automático/manual (por exemplo, um interruptor que desabilita completamente o kit de automação 50 e que habilita a operação manual do veiculo de trabalho 12), faróis, uma buzina e qualquer combinação dos mesmos. Portanto, o kit de automação 50 pode ser configurado para receber sinais do sistema de segurança 62 quando tais recursos são ativados, desengatados e/ou inoperáveis. Por exemplo, quando o freio de emergência é ativado, o sistema de segurança 62 pode alertar o kit de automação 50 de modo que o kit de automação 50 não instrua o veículo de trabalho 12 a se mover ao longo da trajetória de missão ao mesmo tempo em que o freio de emergência é engatado. Adicionalmente, o kit de automação 50 pode receber um sinal a partir do interruptor automático/manual que ativa e/ou desativa o kit de automação 50. Por exemplo, o kit de automação 50 pode ser desativado completa ou parcialmente quando o interruptor automático/manual é comutado para uma posição manual. Em contrapartida, o kit de automação 50 pode ser ativado completamente quando o interruptor automático/manual é comutado para uma posição automática.

[023] O kit de automação 50 pode enviar também sinais ao sistema de segurança 62 a fim de empregar e/ou desempregar os recursos de segurança. Por exemplo, quando o kit de automação 50 determina que o veículo de trabalho 12 deve se mover ao longo da trajetória de missão, o kit de automação 50 pode enviar um sinal ao sistema de segurança 62 para instruir o sistema de segurança 62 a desengatar o freio de emergência, de modo que o veículo de trabalho 12 possa se mover sem incorrer resistência do freio de emergência.

[024] Adicionalmente, o kit de automação 50 é configurado para enviar e/ou receber sinais do sistema de plataforma 52 do veículo de trabalho 12. Em determinadas realizações, o sistema de plataforma 52 pode incluir um sistema de controle de mecanismo motor, um sistema de controle de transmissão, um sistema de controle de frenagem, um sistema de controle de direcionamento/guiamento, um sistema de controle de 4WD/bloqueio do diferencial, um sistema de controle auxiliar ou uma combinação dos mesmos. Tais sistemas do sistema de plataforma 52 podem ser interconectados por meio do barramento de veículo 54. Portanto, quando o kit de automação 50 é conectado ao barramento de veículo 54, o kit de automação 50 pode se comunicar com o sistema de plataforma 52, desse modo, possibilitando que o kit de automação 50 se comunique com os sistemas do veículo de trabalho 12 e controle os mesmos. Por exemplo, o kit de automação 50 pode enviar sinais aos controladores do sistema de controle de mecanismo motor e/ou ao sistema de controle de transmissão que instrui o veículo de trabalho 12 a se mover em uma velocidade especificada pela trajetória de missão. Adicionalmente, o kit de automação 50 pode enviar sinais que comandam os controladores do sistema de controle de frenagem de modo a diminuir uma velocidade do veículo de trabalho 12 em resposta à retroalimentação recebida dos sensores 22, por exemplo.

[025] Semelhantemente, o sistema de plataforma 52 pode enviar retroalimentação ao kit de automação 50, que pode conter dados em relação a uma operação do veículo de trabalho 12. Por exemplo, o sistema de plataforma 52 pode enviar um sinal ao kit de automação 50 que contém dados em relação a uma velocidade atual (por exemplo, em tempo real ou em tempo quase real) do veículo de trabalho 12. Em determinadas realizações, o kit de automação 50 pode responder à velocidade atual do veículo de trabalho 12 enviando-se um segundo sinal ao sistema de controle de mecanismo motor do sistema de plataforma 52 que comanda um primeiro atuador a ajustar uma válvula de borboleta (por exemplo, abrir ou fechar a válvula de borboleta a fim de aumentar ou diminuir a velocidade do veículo de trabalho 12). Adicionalmente, o segundo sinal a partir do kit de automação 50 pode comandar um segundo atuador a ajustar uma válvula hidráulica que controla um sistema de frenagem do veículo de trabalho 12 (por exemplo, a fim de diminuir a velocidade do veículo de trabalho por meio dos freios). Em todo caso, o kit de automação 50 possibilita que o veículo de trabalho 12 opere sem que um operador esteja fisicamente presente no veículo de trabalho 12.

[026] Por exemplo, a Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma realização do kit de automação 50. Conforme mostrado na realização ilustrada da Figura 3, o kit de automação 50 inclui uma interface de barramento de CAN 70 que possibilita que o kit de automação 50 faça interface com o sistema de plataforma 52. Por exemplo, o kit de automação 50 pode ser acoplado diretamente ao barramento de CAN 54 por meio de uma conexão D-subminiatura 72 (por exemplo, o kit de automação 50 inclui um conector D-subminiatura fêmea). Em outras realizações, qualquer conexão adequada pode ser utilizada para estabelecer comunicação entre o barramento de CAN 54 e o kit de automação 50.

[027] Adicionalmente, o kit de automação 50 inclui uma interface de sensor 74, que possibilita que o kit de automação 50 receba retroalimentação a partir dos sensores 22. Por exemplo, um ou mais dentre os sensores 22 podem ser conectados a portas 76 na interface de sensor 74, desse modo, possibilitando que os sensores 22 se comuniquem eletronicamente com o kit de automação 50. Consequentemente, o kit de automação 50 pode ajustar a trajetória de missão e/ou a velocidade (por exemplo, a rapidez e/ou a direção) do veículo de trabalho 12 com base em na retroalimentação a partir dos sensores 22. Em determinadas realizações, os sensores 22 podem ser acoplados ao kit de automação 50 por meio de um conector M12 (por exemplo, o kit de automação 50 pode incluir um ou mais conexões M12 fêmeas). Em outras realizações, qualquer conexão adequada pode ser utilizada para estabelecer a comunicação entre os sensores 22 e o kit de automação 50.

[028] O kit de automação 50 inclui também uma interface de sistema de segurança 78 que acopla comunicativamente o kit de automação 50 aos componentes do sistema de segurança 62. Conforme discutido acima, o sistema de segurança 62 pode incluir um sistema FNRP, um controle de ignição, o freio de emergência, o interruptor automático/manual, faróis, uma buzina ou qualquer combinação dos mesmos. Cada componente do sistema de segurança 62 pode ser acoplado ao kit de automação 50 por meio de portas 80 localizadas na interface de sistema de segurança 78. Consequentemente, uma comunicação bidirecional entre o kit de automação 50 e o sistema de segurança 62 pode ser estabelecida de modo que o kit de automação 50 possa enviar sinais ao sistema de segurança 62 e vice-versa. Em determinadas realizações, o kit de automação 50 pode responder quando um recurso de segurança do veículo de trabalho 12 é habilitado e/ou desabilitado (por exemplo, quando o freio de emergência é engatado). Por exemplo, o sistema de segurança 62 pode transmitir um sinal ao kit de automação 50 para interromper a trajetória de missão quando o freio de emergência do veículo de trabalho 12 for engatado. Semelhantemente, o sistema de segurança 62 pode transmitir um segundo sinal ao kit de automação 50 para iniciar/continuar a trajetória de missão quando o freio de emergência do veículo de trabalho 12 for desengatado.

[029] Conforme mostrado na realização ilustrada da Figura 3, o kit de automação 50 inclui também uma antena 82 e um receptor de GNSS 84. Em determinadas realizações, a antena 82 pode ser configurada para receber dados (por exemplo, sinais) a partir do enlace de comunicações 56 em relação à trajetória de missão para o veículo de trabalho 12. Por exemplo, um operador pode inserir uma operação desejada para o veículo de trabalho 12 realizar (por exemplo, ceifar um campo, colher em um campo ou pulverizar um campo com um material especificado), assim como uma localização para a operação desejada a ser realizada (por exemplo, um campo específico, área ou coordenadas) na interface de usuário 58. A entrada do operador pode ser transferida ao enlace de comunicações 56, que pode ser configurado para transmitir um sinal sem fio ao kit de automação 50. O kit de automação 50 pode, em seguida, receber o sinal por meio da antena 82. Além disso, a antena 82 pode transmitir os dados recebidos a um processador ou outro sistema de controle do kit de automação 50 de modo que o kit de automação 50 possa responder em conformidade. Em determinadas realizações, a antena 82 pode transmitir vídeo a partir de um sistema de retroalimentação em vídeo a um operador de modo que o operador possa monitorar a operação do veículo de trabalho 12.

[030] O receptor de GNSS 84 pode ser configurado para receber um sinal transmitido pelo GNSS 60. Em determinadas realizações, o sinal a partir do GNSS 60 pode conter dados em relação a uma posição real (por exemplo, em tempo real ou em tempo quase real) do veículo de trabalho 12. Tais dados podem ser transmitidos a um processador ou a um sistema de controle do kit de automação 50 para comparação à localização e/ou área especificadas pela trajetória de missão. Por exemplo, o GNSS 60 pode enviar coordenadas geográficas ao kit de automação 50 de modo que o kit de automação 50 possa comparar tais coordenadas às coordenadas e/ou a uma localização especificada pela trajetória de missão. Adicionalmente, o sinal do GNSS pode corresponder a uma velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12 que o kit de automação 50 pode comparar a uma velocidade especificada pela trajetória de missão. Consequentemente, o kit de automação 50 pode controlar a velocidade (por exemplo, a rapidez e/ou a direção) do veículo de trabalho 12 de modo que o veículo de trabalho 12 se mova ao longo da trajetória de missão. Em outras realizações, o kit de automação 50 pode não incluir o receptor 84. Por exemplo, uma antena 82 pode ser configurada para receber sinais tanto a partir do enlace de comunicações 56 quanto do GNSS 60.

[031] Conforme discutido acima, o kit de automação 50 pode converter um veículo agrícola não autônomo em um veículo agrícola autônomo e/ou automatizado que pode funcionar sem que um operador esteja fisicamente presente. A fim de converter o veículo agrícola não autônomo em um veículo agrícola automatizado, o kit de automação 50 pode incluir uma arquitetura que possibilite que o kit de automação 50 interaja e se comunique com os sistemas de controle do veículo de trabalho 12.

[032] Por exemplo, a Figura 4 é um diagrama de blocos de uma arquitetura do kit de automação 50 acoplada comunicativamente ao sistema de plataforma 52 do veículo de trabalho 12 por meio do barramento 54. Em determinadas realizações, o kit de automação 50 inclui um controlador 90 que inclui subsistemas de controle que realizam funções específicas. Por exemplo, o controlador 90 pode incluir um sistema de controle de trajetória 92, um sistema de controle de velocidade/trem de potência 94, um sistema de controle auxiliar 96, um sistema de captação e percepção 98, um sistema de controle de detecção de obstáculo 100 ou qualquer combinação dos mesmos.

[033] O sistema de controle de trajetória 92 pode determinar um trajeto (por exemplo, a trajetória de missão) que o veículo de trabalho 12 pode seguir para realizar a missão desejada especificada pelo operador. Por exemplo, a trajetória de missão do veículo de trabalho 12 pode depender de que missão (por exemplo, função) o veículo de trabalho 12 pode realizar (por exemplo, um trajeto para ceifar um campo pode ser diferente de um trajeto para colher em um campo). Consequentemente, o sistema de controle de trajetória 92 pode receber um sinal 102 a partir do enlace de comunicações 56 (por exemplo, por meio da antena 82) que inclui dados em relação a uma trajetória de missão correspondente à missão especificada pelo operador na interface de usuário 58. Na realização exemplificativa da Figura 4, um sistema de retroalimentação de vídeo 103 é acoplado comunicativamente ao enlace de comunicações 56, e possibilita que o operador monitore as operações do veículo de trabalho 12 de localização remota.

[034] Em determinadas realizações, a trajetória de missão pode ser aprimorada pelo kit de automação 50 de modo que o veículo de trabalho 12 possa realizar a missão de maneira eficiente. Por exemplo, os sensores 22 podem transmitir retroalimentação ao sistema de captação e percepção 98 em relação às condições da localização (por exemplo, campo) na qual a missão do veículo de trabalho 12 é conduzida. O sistema de captação e percepção 98 pode realizar localização e mapeamento simultâneos (SLAM) para criar um mapa em tempo real do chão 21 e/ou ambiente próximo ao veículo de trabalho 12. O mapa gerado pode ser transmitido ao sistema de controle de trajetória 92 para possibilitar que o sistema de controle de trajetória 92 revise e/ou aprimore a trajetória de missão (por exemplo, recebida pela interface de usuário 58) com base nos recursos detectados e que aparecem no mapa. Adicionalmente, o mapa gerado pode ser armazenado na memória do controlador 90 de modo que o kit de automação 50 possa armazenar detalhes ambientais de um dado campo e, então, utilize a trajetória de missão revisada e/ou aprimorada para esse campo durante operações subsequentes. Por exemplo, a próxima vez em que o veículo de trabalho 12 realizar uma missão para esse campo especificado, o kit de automação 50 pode utilizar a trajetória de missão armazenada.

[035] O sistema de captação e percepção 98 também pode realizar uma tomada decisão, raciocínio contextual, detecção de obstáculo, reconhecimento de objeto ou qualquer combinação dos mesmos Tais funções do sistema de captação e percepção 98 podem possibilitar que o kit de automação 50 armazene adicionalmente detalhes de uma dada localização (por exemplo, um campo) e aprimore uma trajetória de missão para essa localização.

[036] O sistema de controle de detecção de obstáculo 100 pode utilizar também retroalimentação a partir dos sensores 22 para ajustar a trajetória de missão recebida pelo sistema de controle de trajetória 92 a partir do enlace de comunicações 56. Por exemplo, os sensores 22 podem detectar um obstáculo ao longo da trajetória de missão do veículo de trabalho 12, tal como uma saliência, uma rocha grande, um humano, um animal ou outro obstáculo. Os sensores 22 podem transmitir retroalimentação ao sistema de controle de detecção de obstáculo 100, que pode ser configurado para determinar a possibilidade de um obstáculo ter sido detectado e/ou a possibilidade de a trajetória de missão poder ter sido alterada. Quando o sistema de controle de detecção de obstáculo 100 determina que a trajetória de missão deve ser alterada, o sistema de controle de detecção de obstáculo 100 pode enviar um sinal 104 ao sistema de controle de trajetória 92, o que instrui o sistema de controle de trajetória 92 a ajustar a trajetória de missão a fim de evitar o obstáculo detectado.

[037] Em determinados casos, pode não haver tempo o suficiente para o sistema de controle de trajetória 92 ajustar a trajetória de missão mediante o recebimento do sinal 104 enviado a partir do sistema de controle de detecção de obstáculo 100. Consequentemente, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal subsequente ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 correspondente a uma velocidade desejada do veículo de trabalho 12. Portanto, quando há tempo suficiente para ajustar a trajetória de missão e evitar o obstáculo, o sistema de controle de trajetória 92 pode instruir o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 a diminuir uma velocidade do veículo de trabalho 12 e/ou a parar completamente o veículo de trabalho 12 a fim de evitar contato com o obstáculo. Adicionalmente, em alguns casos, o sistema de detecção de obstáculo 100 pode enviar uma instrução de sinal ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 para ajustar a velocidade do veículo de trabalho 12 a fim de evitar um obstáculo (por exemplo, diminuir a velocidade temporariamente ou se mover em uma determinada direção). Consequentemente, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 que instrui o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 a ajustar uma velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12 para atingir uma velocidade especificada pela trajetória de missão uma vez que o obstáculo tenha passado (por exemplo, tenha sido evitado).

[038] O sistema de controle de trajetória 92 pode também enviar um sinal ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 quando um aumento na velocidade do veículo de trabalho 12 é desejado. Por exemplo, durante a realização da missão desejada, o veículo de trabalho 12 pode passar por uma série de desvios e segmentos retos. Pode ser desejável que o veículo de trabalho 12 tenha uma velocidade mais lenta durante a realização de um desvio e uma velocidade mais rápida durante a passagem por um segmento reto. Portanto, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar o sinal ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 para ajustar a velocidade do veículo de trabalho 12 à medida que o veículo de trabalho 12 se move ao longo da trajetória de missão (ou a trajetória de missão ajustada).

[039] Em determinadas realizações, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 ajusta a velocidade do veículo de trabalho 12 transmitindo-se sinais a um sistema de controle de mecanismo motor 108 e/ou a um sistema de controle de transmissão 110 do sistema de plataforma 52. Por exemplo, a velocidade do veículo de trabalho 12 pode ser aumentada enviando-se um sinal ao sistema de controle de mecanismo motor 108 do sistema de plataforma 52 a fim de aumentar uma velocidade do mecanismo motor (por exemplo, medida por revoluções por minuto (RPM)). A velocidade do veículo de trabalho 12 pode ser aumentada também enviando-se um sinal ao sistema de controle de transmissão 110 do sistema de plataforma 52, instruindo-se o sistema de controle de transmissão 110 a alterar para uma marcha mais alta (por exemplo, o veículo de trabalho 12 percorre mais rápido durante a operação em uma marcha mais alta). Em determinadas realizações, o veículo de trabalho 12 pode ser parado completamente (por exemplo, uma velocidade igual a zero) aplicando-se o freio de emergência uma vez que o sistema de controle de transmissão 110 tenha alterado para a primeira marcha, por exemplo. Em outras realizações, a velocidade do veículo de trabalho 12 pode ser aumentada ou diminuída instruindo-se o sistema de controle de transmissão 110 a mudar entre uma configuração do sistema FNRP (por exemplo, adiante, em ponto morto, marcha à ré e/ou estacionamento). A mudança entre as configurações do sistema FNRP pode também possibilitar que o veículo de trabalho 12 mude as direções (por exemplo, durante a comutação de adiante para marcha à ré ou vice-versa).

[040] Em outras realizações, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 pode ajustar a velocidade do veículo de trabalho 12 transmitindo-se sinais a um sistema de controle de frenagem 114 e/ou ao sistema de controle de mecanismo motor 108. Em alguns casos, o sistema de controle de frenagem 114 pode incluir um controlador acoplado a uma válvula hidráulica que é configurada para aplicar os freios do veículo de trabalho 12. Consequentemente, em vez de um transmitir um sinal ao sistema de controle de transmissão 110 a fim de diminuir a velocidade do veículo de trabalho 12, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 pode enviar um sinal ao sistema de controle de frenagem 114 para aplicar os freios desacelerar o veículo de trabalho 12. Ainda em realizações adicionais, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 pode ser configurado para transmitir os sinais ao sistema de controle de mecanismo motor 108, ao sistema de controle de transmissão 110, ao sistema de controle de frenagem 114 e/ou qualquer combinação dos mesmos. O sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 será descrito mais detalhadamente no presente documento com referência à Figura 5.

[041] Além de enviar os sinais ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94, o sistema de controle de trajetória 92 pode também enviar um sinal 116 correspondente a um comando de curvatura díretamente ao sistema de plataforma 52. Por exemplo, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar o sinal de comando de curvatura 116 a um sistema de controle de direcionamento/guiamento 118 do sistema de plataforma 52. Os sistema de controle de trajetória 92 pode utilizar a trajetória de missão, os sinais recebidos do sistema de captação e percepção 98 e os sinais recebidos do sistema de controle de detecção de obstáculo 100 para determinar o sinal de comando de curvatura 116. Em determinadas realizações, o sinal de comando de curvatura 116 instrui o sistema de controle de direcionamento/guiamento 118 a controlar uma direção (por exemplo, uma velocidade) do veículo de trabalho 12 de modo que siga a trajetória de missão. Portanto, o sistema de controle de trajetória 92 pode gerar o sinal de comando de curvatura 116 com base na posição do veículo de trabalho 12, na velocidade do veículo de trabalho 12 e na trajetória de missão. Por exemplo, a trajetória de missão pode incluir desvios e curvas, de modo que as rodas 18, 20 do veículo de trabalho 12 sejam ajustadas para mudar a direção do veículo de trabalho 12. Consequentemente, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar o sinal de comando de curvatura 116 ao sistema de controle de direcionamento/guiamento 118 do sistema de plataforma 52 para ajustar uma posição das rodas 18, 20 do veículo de trabalho 12 à medida que o veículo de trabalho 12 se move ao longo da trajetória de missão.

[042] Em determinadas realizações, o veículo de trabalho 12 pode incluir um sistema de frenagem de diferencial. Em tais realizações, o sistema de controle de trajetória 92 pode ser configurado para mudar a direção (por exemplo, velocidade) do veículo de trabalho 12 enviando-se um sinal ao sistema de controle de frenagem 114 para controlar um ou mais freios do sistema de frenagem de diferencial. Consequentemente, a direção (por exemplo, velocidade) do veículo de trabalho 12 pode ser ajustada de modo que o veículo de trabalho 12 se mova ao longo da trajetória de missão.

[043] Em determinadas realizações, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal a um sistema de controle de 4WD/bloqueio do diferencial 120. Por exemplo, quando o sistema de controle de detecção de obstáculo 100 determina que um obstáculo (por exemplo, solo fraco) está posicionado ao longo da trajetória de missão, e o veículo de trabalho 12 não pode evitar tal obstáculo, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal para ativar o sistema de controle de 4WD/bloqueio do diferencial 120. Consequentemente, pode-se possibilitar que o veículo de trabalho 12 atravesse o obstáculo (por exemplo, solo fraco) devido ao fato de que todas as quatro rodas 18, 20 podem ser usadas para conduzir o veículo de trabalho 12. Em outras realizações, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal que atua o sistema de controle de 4WD/bloqueio do diferencial 120 quando os sensores 22 e/ou um mapa gerado pela função de localização e mapeamento simultâneos do sistema de captação e percepção 98 detectam/detecta uma inclinação íngreme no ambiente ao redor do veículo de trabalho 12.

[044] Adicionalmente, o sistema de controle de trajetória 92 pode enviar um sinal 120 ao sistema de controle auxiliar 96. A trajetória de missão pode incluir vários pontos ou trechos onde pode ser desejável controlar determinadas funções do implemento agrícola 10. Consequentemente, o sistema de controle de trajetória 92 pode instruir o sistema de controle auxiliar 96 a controlar várias funções do implemento agrícola 10 ao longo da trajetória de missão. O sistema de controle auxiliar 96 pode ser configurado para enviar um sinal a uma variedade de controladores incluídos no sistema de plataforma 52 do veículo de trabalho 12 (ou em um sistema de plataforma separado do próprio implemento agrícola 10) para controlar (por exemplo, ativar e/ou desativar) uma variedade de funções do implemento agrícola 10. Como um exemplo não limitativo, quando o veículo de trabalho 12 é um trator, o sistema de controle auxiliar 96 pode ser configurado para controlar um interruptor remoto eletro-hidráulico (por exemplo, montagem traseira e/ou intermediária), um interruptor de tomada de força (por exemplo, traseiro e/ou frontal) ou uma combinação dos mesmos. Em determinadas realizações, o sistema de controle auxiliar 96 pode controlar uma posição do implemento agrícola 10 por meio de um engate de 3 pontos. Adicionalmente, os dispositivos que o sistema de controle auxiliar 96 pode controlar podem ser diferentes quando o veículo de trabalho 12 for uma colheitadeira.

[045] O sistema de plataforma 52 pode incluir uma variedade de sistemas de controle auxiliar 122 que pode atuar válvulas, motores ou outros dispositivos configurados para operar uma função do implemento agrícola 10. Por exemplo, quando o veículo de trabalho 12 é um trator, os sistemas de controle auxiliar 122 podem incluir um controlador remoto eletrônico hidráulico (EHR), um controlador de tomada de força ou qualquer combinação dos mesmos. Em contrapartida, quando o veículo de trabalho é uma colheitadeira, os sistemas de controle auxiliar 122 podem incluir um controlador de debulhador/limpeza, um controlador de plataforma/alimentador, um controlador de altura de plataforma, um controlador de velocidade de rotor, um controlador de abertura côncava, um controlador de velocidade de espalhador, um controlador de velocidade de ventilador, um controlador de abertura de peneira, um controlador de oscilação de tubo de descarga, um controlador de tubo de descarga ou qualquer combinação dos mesmos.

[046] Em determinadas realizações, as comunicações entre o kit de automação 50 e o sistema de plataforma 52 (por exemplo, por meio do barramento 54) podem ser monitoradas por um sinal de pulsação de indexação. Por exemplo, o sistema de plataforma 52 pode incluir um controlador de interface de automação 124. O controlador de interface de automação 124 pode receber comunicações a partir do kit de automação 50 antes de transmitir tais sinais a outros sistemas de controle do sistema de plataforma 52. Em determinadas realizações, o controlador de interface de automação 124 pode enviar um sinal de pulsação em intervalos regulares a partir do sistema de plataforma 52 para o kit de automação 50 para determinar uma confiabilidade e uma resistibilidade da conexão entre o kit de automação 50 e o sistema de plataforma 52. Quando o sinal de pulsação não é recebido e/ou atrasado, o kit de automação 50 pode instruir o sistema de plataforma 52 a trazer o veículo de trabalho 12 a um estado seguro (por exemplo, desligar o veículo de trabalho 12). Em outras realizações, o controlador de interface de automação 124 do sistema de plataforma 52 pode ser configurado para induzir o veículo de trabalho 12 a atingir o estado seguro mediante a interrupção do sinal de pulsação. Consequentemente, quando a conexão entre o kit de automação 50 e o sistema de plataforma 52 é desconectada completamente, o veículo de trabalho 12 pode atingir ainda o estado seguro sem receber instrução do kit de automação 50.

[047] Adicionalmente, o kit de automação 50 pode enviar pontos de definição aos vários sistemas de controle do sistema de plataforma 52 com base na trajetória de missão, no sinal do GNSS 60, nos sinais do sistema de segurança 62, na retroalimentação dos sensores 22, ou uma combinação dos mesmos. Em determinadas realizações, o controlador de interface de automação 124 pode ser configurado para verificar uma validade dos pontos de definição para garantir que os pontos de definição estejam sendo enviados a partir de uma fonte esperada e/ou verificada (por exemplo, o kit de automação 50) e/ou que os pontos de definição estejam dentro de uma faixa esperada. Consequentemente, o controlador de interface de automação 124 pode impedir que os sistemas de controle do sistema de plataforma 52 tentem atingir um ponto de definição incorreto quando tal ponto de definição não é verificado.

[048] Além disso, o controlador de interface de automação 124 do sistema de plataforma 52 pode ser configurado para monitorar controles localizados na cabine 16 do veículo de trabalho 12, os quais possibilitam a operação manual do veículo de trabalho 12. Por exemplo, o controlador de interface de automação 124 pode ser configurado para realizar uma função de neutralização manual que desabilita o kit de automação 50 quando um operador engata fisicamente um ou mais controles no veículo de trabalho 12. Em determinadas realizações, a função de neutralização manual pode desabilitar totalmente o kit de automação 50 até que o kit de automação 50 seja reativado pelo operador. Em outras realizações, a função de neutralização manual pode desabilitar parcialmente o kit de automação 50 (por exemplo, os sistemas de controle que o operador assumiu fisicamente engatando-se os controles no veículo de trabalho 12).

[049] Adicionalmente, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 pode atuar como um mecanismo para controlar a velocidade do veículo de trabalho 12. Por exemplo, a Figura 5 é um diagrama de blocos das entradas e saídas que podem ser utilizadas para controlar uma velocidade (por exemplo, rapidez e/ou direção) do veículo de trabalho 12. Conforme mostrado na realização ilustrada da Figura 5, o sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 recebe um sinal de velocidade atual 140, um sinal de velocidade desejada 142 e um sinal de modo de RPM 144. Em determinadas realizações, o sinal de velocidade atual 140 pode ser transmitido ao sistema de controle de velocidade/trem de potência 94 pelo sistema de plataforma 52. Por exemplo, o sistema de plataforma 52 pode incluir um velocímetro ou outro sensor configurado para detectar velocidade em tempo real do veículo de trabalho 12. Em outras realizações, o sinal de velocidade atual 140 pode ser transmitido pelos sensores 22 ou pelo receptor de GNSS 84.

[050] O sinal de velocidade desejada 142 pode ser transmitido pelo sistema de controle de trajetória 92. Por exemplo, o sistema de controle de trajetória 92 pode determinar uma velocidade desejada com base em uma posição do veículo de trabalho 12 ao longo da trajetória de missão. Consequentemente, quando o veículo de trabalho 12 está realizando uma curva acentuada, a velocidade desejada do veículo de trabalho 12 pode ser menor que a velocidade desejada quando o veículo de trabalho 12 está se movendo em uma linha reta (por exemplo, as rodas 18, 20 são alinhadas a um corpo do veículo de trabalho 12).

[051] Adicionalmente, o sinal de modo de RPM 144 pode ser transmitido pelo sistema de controle de mecanismo motor 110 do sistema de plataforma 52. O sinal de modo de RPM 144 pode incluir informações em relação a uma velocidade de um mecanismo motor do veículo de trabalho 12. Portanto, o sinal de modo de RPM 144 pode indicar a possibilidade de um câmbio de marcha poder ser realizado. O controlador de velocidade/trem de potência 94 pode também transmitir um sinal 148 a uma válvula de borboleta do sistema de controle de mecanismo motor 110 e/ou um sinal 150 a uma válvula hidráulica do sistema de controle de frenagem 114 em resposta aos sinais recebidos 140, 142 e 144. Por exemplo, quando o sinal de velocidade atual 140 está abaixo do sinal de velocidade desejada 142, o controlador de velocidade/trem de potência 94 pode enviar o sinal 148 para abrir a válvula de borboleta, desse modo, aumentando a velocidade do veículo de trabalho 12. Semelhantemente, quando o sinal de velocidade atual 140 está acima do sinal de velocidade desejada 142, o controlador de velocidade/trem de potência 94 pode enviar o sinal 150 a um controlador do sistema de controle de frenagem 114. O controlador pode atuar a válvula hidráulica, desse modo, diminuindo a velocidade do veículo de trabalho 12. Adicionalmente, um controlador de velocidade/trem de potência 94 pode também enviar o sinal 148 para fechar a válvula de borboleta a fim de diminuir uma velocidade do veículo de trabalho 12. Ainda adicionalmente, o controlador de velocidade/trem de potência 94 pode enviar o sinal 146 ao sistema de controle de transmissão a fim de tanto aumentar e/como diminuir a velocidade atual do veículo de trabalho 12. Em todo caso, os sinais 146, 148 e 150 podem possibilitar que o controlador de velocidade/trem de potência 94 ajuste a velocidade do veículo de trabalho 12 de modo que um valor do sinal de velocidade atual 140 seja substancialmente igual a um valor do sinal de velocidade desejada 142.

[052] Embora apenas determinados recursos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações e mudanças ocorrerão aos elementos versados na técnica. Portanto, deve ser entendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e mudanças que estiverem dentro do espírito verdadeiro da invenção.

Reivindicações

Claims

1. KIT DE AUTOMAÇÃO PARA UM VEÍCULO AGRÍCOLA caracterizado pelo fato de que compreende um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização; e uma interface de veículo configurada para acoplar comunicativamente o controlador de kit a um barramento do veículo agrícola, em que o barramento é acoplado comunicativamente a pelo menos um controlador de freio configurado para controlar uma válvula hidráulica de um sistema de frenagem do veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade pelo menos através do envio seletivo de um sinal ao controlador de freio para controlar o sistema de frenagem.

2. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sensor compreende um sensor de detecção e medição de distância por luz (LIDAR), um sensor de detecção e medição de distância por rádio (RADAR), um sensor de visão estéreo, uma câmera, um sensor de tempo de voo tridimensional, um sensor de para-choque ou qualquer combinação dos mesmos.

3. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de controle de detecção de obstáculo, configurado para detectar um obstáculo ao longo da trajetória de missão do veículo agrícola, e um sistema de controle de trajetória configurado, para ajustar a velocidade mediante a detecção do obstáculo.

4. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de controle de velocidade/trem de potência configurado para receber um sinal de velocidade medida a partir de pelo menos um sensor ou a partir do dispositivo de localização, e um sinal de velocidade desejada a partir de um sistema de controle de trajetória, e o sistema de controle de velocidade/trem de potência é configurado para ajustar a velocidade do veículo agrícola com base no sinal de velocidade medida e no sinal de velocidade desejada.

5. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de captação e percepção que tem um dispositivo de localização e de mapeamento simultâneos configurado para gerar um mapa de uma área próxima ao veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para ajustar a trajetória de missão, a velocidade ou uma combinação das mesmas com base no mapa.

6. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit é configurado para receber sinais a partir de um sistema de segurança e para desabilitar o controle da velocidade com base nos sinais.

7. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trajetória de missão é enviada através de um enlace de comunicações, sendo que o enlace de comunicações é configurado para transmitir de maneira sem fio uma trajetória de missão, e o controlador de kit é configurado para receber a trajetória de missão por meio do enlace de comunicações.

8. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de controle auxiliar configurado para emitir sinais de controle a um ou mais recursos de um implemento agrícola rebocado pelo veículo agrícola.

9. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o veículo agrícola é um trator.

10. KIT DE AUTOMAÇÃO PARA UM VEÍCULO AGRÍCOLA caracterizado pelo fato de que compreende um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização; e uma interface de veículo configurada para acoplar comunicativamente o controlador de kit a um barramento do veículo agrícola, em que o barramento é acoplado comunicativamente a pelo menos um controlador de direcionamento configurado para controlar uma direção do veículo agrícola, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade pelo menos através do envio seletivo de um sinal ao controlador de direcionamento.

11. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de controle de detecção de obstáculo configurado para detectar um obstáculo ao longo da trajetória de missão do veículo agrícola e um sistema de controle de trajetória configurado para ajustar a velocidade mediante a detecção do obstáculo.

12. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle de trajetória é configurado para enviar um sinal de comando de curvatura ao controlador de direcionamento para controlar a velocidade do veículo agrícola.

13. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende uma interface de usuário remota ao controlador de kit.

14. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit compreende um sistema de controle auxiliar configurado para emitir sinais de controle a um ou mais recursos de um implemento agrícola rebocado pelo veículo agrícola.

15. KIT DE AUTOMAÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador de direcionamento ajusta uma posição de uma ou mais rodas do veículo agrícola para controlar a direção do veículo agrícola.

16. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO DE VEÍCULO PARA UM VEÍCULO AGRÍCOLA caracterizado pelo fato de que compreende: um controlador de kit configurado para receber retroalimentação a partir de pelo menos um sensor, para receber uma trajetória de missão e para receber um sinal de localização a partir de um dispositivo de localização, em que o controlador de kit é configurado para controlar uma velocidade do veículo agrícola com base pelo menos na trajetória de missão, na retroalimentação e no sinal de localização, e o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade do veículo agrícola através pelo menos do envio seletivo de um primeiro sinal a um sistema de controle de frenagem e através do envio seletivo de um segundo sinal a um sistema de controle de direcionamento.

17. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO DE VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade do veículo agrícola através do envio seletivo de um terceiro sinal a um sistema de controle de transmissão, e o terceiro sinal instrui o sistema de controle de transmissão a mudar as engrenagens de uma transmissão do veículo agrícola.

18. AUTOMAÇÃO DE VEÍCULO, conforme definido na reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o controlador de kit é configurado para controlar a velocidade do veículo agrícola através do envio seletivo de um quarto sinal a um sistema de controle de mecanismo motor, em que o quarto sinal instrui o sistema de controle de mecanismo motor a ajustar uma velocidade de um mecanismo motor do veículo agrícola.

19. AUTOMAÇÃO DE VEÍCULO, conforme definido na reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o controlador de kit é configurado para enviar um terceiro sinal a um controlar o auxiliar do veículo agrícola a fim de controlar um ou mais recursos de um implemento agrícola rebocado pelo veículo agrícola.

20. AUTOMAÇÃO DE VEÍCULO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o implemento agrícola é uma colheitadeira.