BR102018001565B1 - Sistema e método para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo - Google Patents
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Abstract
Trata-se de um método para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo, que pode incluir receber dados de rugosidade de superfície de pré-operação associados a uma dada porção do campo e receber dados de rugosidade de superfície de pós- operação associados à dada porção do campo. Além disso, o método pode incluir analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo e ajustar ativamente a operação de pelo menos um dentre um veículo de trabalho associado e/ou implemento quando o diferencial de rugosidade de superfície diferir de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície.
Description
[001] A presente invenção refere-se, de um modo geral, à realização de operações de preparo de solo com o uso de veículos de trabalho e/ou implementos associados e, mais particularmente, a um sistema e um método para monitorar automaticamente a rugosidade da superfície de solo de um campo durante a execução de uma operação de preparo do solo.
[002] A rugosidade de superfície de solo, em geral, se refere à planaridade ou à lisura do solo dentro de um campo e é tipicamente impactada por perfis de solo irregulares, torrões, resíduo de colheita e objetos estranhos dentro do campo (por exemplo, pedras). Por várias razões, a rugosidade de superfície de solo é uma característica de campo importante a se considerar ao realizar uma operação de preparo do solo, tais como uma operação de cultivo, uma operação de plantio, uma operação de fertilização e/ou similares. Por exemplo, a rugosidade de superfície de solo pode impactar a qualidade ambiental o solo, o que inclui resistência à erosão e teor de umidade. Além disso, a rugosidade de superfície de solo pode afetar a qualidade do canteiro. Como tal, a capacidade de monitorar e/ou ajustar a rugosidade de superfície de solo dentro de um campo pode ser muito importante para manter um campo produtivo, saudável, particularmente, quando vem para realizar várias operações de preparo de solo.
[003] Embora vários sistemas e métodos tenham sido desenvolvidos para permitir a rugosidade de superfície de solo dentro de um campo a ser estimado, tais sistemas e métodos têm vários inconvenientes ou desvantagens. Por exemplo, as técnicas de estimação de rugosidade de superfície mais convencionais exigem medições manuais que podem ser muito demoradas e de trabalho intenso. Para direcionar os problemas associados às técnicas manuais, foram feitos esforços para desenvolver sistemas que podem automaticamente medir a rugosidade de superfície de solo. Entretanto, até o momento, tais sistemas falharam no fornecimento de uma configuração de sistema que permita a mudança na rugosidade de superfície de solo que ocorre como um resultado do desempenho de uma operação de preparo do solo para que seja monitorado de maneira confiável e eficiente.
[004] O documento E2936957A1 descreve um sistema de controle para operação de uma ou mais operações agrícolas. O sistema de controle permite a execução de uma primeira operação em um campo com um implemento resultando em resíduos no campo. Uma primeira imagem é capturada com um conjunto de câmera de uma área do campo que está a frente ou atras do implemento. Uma operação subsequente no campo é executada, um ou mais aspectos dos quais são controlados com base no indicador determinado de cobertura de resíduos.
[005] O documento US2015305228A1 descreve um sistema agrícola com um analisador de solo agrícola posicionada a frente da ferramenta de engate de solo. O analisador de solo agrícola é configurado para emitir um primeiro sinal indicativo de um parâmetro do solo a frente do condicionador de solo. O sistema agrícola também inclui um controlador acoplado comunicativamente ao analisador de soo agrícola. O Controlador é configurado para receber o primeiro sinal do analisador de solo agrícola. Além do mais, o controlador é configurado para determinar um parâmetro alvo do sistema agrícola com base no primeiro sinal e ára emitir um segundo sinal indicativo do parâmetro alvo.
[006] O documento EP2668469A1 descreve um implemento agrícola com ao menos uma ferramenta de trabalho em soo e ao menos uma ferramenta com uma função essencialmente de nivelamento, disposta para trabalhar o solo em que o implemento agrícola é movido. O implemento agrícola compreende adicionalmente um sensor de regularidade do solo para medir a regularidade do solo do dito solo trabalhado pela ferramenta de trabalho de solo e nivelado pela ferramenta de nivelamento assim como meios indicativos conectados ao sensor de regularidade do solo e disposto para fornecer uma indicação da dita regularidade do solo.
[007] Consequentemente, um sistema e um método melhorados para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo de um campo, durante o desempenho de uma operação de preparo do solo que supera um ou mais dos problemas na técnica anterior, seriam bem-vindos na tecnologia.
[008] Os aspectos e as desvantagens da invenção serão apresentados, em parte, na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos por meio da prática da invenção.
[009] Em um aspecto, a presente matéria é direcionada a um método para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo, à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo, com uso de um veículo de trabalho que reboca um implemento. O método pode incluir receber, com um ou mais dispositivos de computação, os dados de rugosidade de superfície de pré-operação associados a uma dada porção do campo, em que os dados de rugosidade de superfície de pré-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada antes que a operação de preparo do solo que seja realizada no mesmo. O método também pode incluir receber, com os um ou mais dispositivos de computação, dados de rugosidade de superfície de pós-operação associados à dada porção do campo, em que os dados de rugosidade de superfície de pós-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada depois de a operação de preparo do solo ter sido realizada no mesmo. Adicionalmente, o método pode incluir analisar, com os um ou mais dispositivos de computação, os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo e ajustar ativamente, com os um ou mais dispositivos de computação, a operação de pelo menos um dentre o veículo de trabalho ou o implemento, quando o diferencial de rugosidade de superfície diferir de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície.
[010] Em outro aspecto, a presente matéria é direcionada a um sistema para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo com uso de um veículo de trabalho que reboca um implemento. O sistema pode incluir pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem contato configurado para capturar dados associados a uma rugosidade de solo do campo à medida que a operação de preparo do solo está sendo realizada. O sistema também pode incluir um controlador comutativamente acoplado ao sensor de rugosidade de solo sem contato(s). O controlador pode incluir um processador e uma memória associada. A memória pode armazenar instruções que, quando implantadas pelo processador, configuram o controlador para receber, a partir do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo sem contato, dados de rugosidade de superfície de pré-operação associados a uma dada porção do campo, em que os dados de rugosidade de superfície de pré-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção da captura de campo, antes de a operação de preparo do solo ser realizada no mesmo. O controlador também pode ser configurado para receber, a partir do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo sem contato, dados de rugosidade de superfície de pós- operação associados à dada porção do campo, em que os dados de rugosidade de superfície de pós-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada depois de a operação de preparo do solo ter sido realizada no mesmo. Além disso, o controlador pode ser configurado para analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo e ajustar ativamente a operação de pelo menos um dentre o veículo de trabalho ou o implemento, quando o diferencial de rugosidade de superfície diferir de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície.
[011] Esses e outros recursos, aspectos e desvantagens da presente invenção irão se tornar mais bem compreendidos em referência à seguinte descrição e reivindicações anexas. Os desenhos em anexo, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram as realizações da invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.
[012] Uma descrição completa e capacitante da presente invenção, que inclui o melhor modo da mesma, direcionada a uma pessoa de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras em anexo, nas quais: A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um veículo de trabalho que reboca um implemento de acordo com aspectos da presente invenção, particularmente que ilustra sensores de rugosidade de solo sem contato fornecidos em associação operativa com o veículo de trabalho e o implemento; A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva do implemento de cultivo mostrado na Figura 1; A Figura 3 ilustra uma vista de cima para baixo, esquemática, do veículo de trabalho e o implemento mostrado nas Figuras 1 e 2, particularmente que ilustram vários exemplos de locais alternativos para instalar sensores de rugosidade de solo no veículo de trabalho e/ou no implemento; A Figura 4 ilustra uma vista esquemática de uma realização de um sistema para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo de um campo durante o desempenho de uma operação de preparo do solo, de acordo com aspectos da presente invenção; A Figura 5 ilustra uma realização de um fluxograma que mostra várias etapas de processamento de dados que podem ser realizadas ao analisar os dados de rugosidade de superfície de solo, de acordo com os aspectos da presente invenção; A Figura 6 ilustra uma plotagem de dados exemplificativos de dados de rugosidade de superfície de solo para um campo que tem um perfil de solo relativamente rugoso; A Figura 7 ilustra uma plotagem de dados exemplificativos de dados de rugosidade de superfície de solo para um campo que tem um perfil de solo relativamente liso; e A Figura 8 ilustra um fluxograma de uma realização de um método para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo de um campo durante o desempenho de uma operação de preparo do solo, de acordo com aspectos da presente invenção.
[013] Será feita, agora, em detalhes, referência às realizações da invenção, sendo que um ou mais exemplos da mesma são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, sem limitação da invenção. Na verdade, será evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção, sem que se afaste do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, os aspectos ilustrados ou descritos como parte de uma realização podem ser usados com outra realização para produzir, ainda, uma realização adicional. Desse modo, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações conforme elas são apresentadas no escopo das reivindicações anexas e suas equivalentes.
[014] Em geral, a presente matéria é direcionada a um sistema e um método para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo de um campo durante o desempenho de uma operação de preparo do solo. Especificamente, em várias realizações, um ou mais sensores de rugosidade de solo sem contato (por exemplo, um dispositivo de varredura LIDAR, uma câmera estéreo, um dispositivo de ultrassom, um dispositivo de radar e/ou similares) podem ser fornecidos em associação operativa com o veículo de trabalho e/ou o implemento para capturar dados de rugosidade de superfície do campo, à medida que a operação de preparo do solo está sendo realizada. Conforme será descrito abaixo, em uma realização, o sensor (ou os sensores) de rugosidade de solo pode (ou podem) ser utilizado (ou utilizados) para capturar dados de rugosidade de superfície para várias porções do campo, tanto antes quanto depois da operação de preparo do solo ter sido realizada em tais porções do campo. Os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação podem ser, então, automaticamente analisados por meio de um controlador associado para estimar ou calcular a mudança na rugosidade de superfície que ocorre como um resultado da operação de preparo do solo (também denominada, no presente documento, como o diferencial de rugosidade de superfície), que pode fornecer uma indicação da eficácia do implemento na manipulação ou, de outro modo, no ajuste da rugosidade de solo à medida que a operação está sendo realizada. Depois disso, se for determinado que a eficácia do implemento é deficiente (por exemplo, devido ao diferencial de rugosidade de superfície que difere de um dado valor-alvo ou que se encontra dentro de uma dada faixa-alvo), o controlador pode ser configurado para ajustar automaticamente a operação do veículo de trabalho e/ou o implemento de maneira projetada para modificar a eficácia do implemento na diminuição ou no aumento da rugosidade de superfície do solo, conforme desejado. Por exemplo, o controlador pode ser configurado para ajustar automaticamente a velocidade no solo do implemento e/ou ajustar um parâmetro (ou parâmetros) de preparo de solo associado a uma ou mais ferramentas de preparo de solo do implemento (por exemplo, uma profundidade de penetração e/ou uma pressão descendente para uma ou mais das ferramentas de preparo de solo).
[015] Além disso, para o fornecimento de uma indicação da eficácia de operação atual do implemento, o diferencial de rugosidade de superfície, associado à mudança na rugosidade de superfície que ocorre como um resultado da operação de preparo do solo, também pode fornecer uma indicação de um ou mais parâmetros relacionados à rugosidade associada ao campo. Por exemplo, se o diferencial de superfície de solo for menor do que o esperado, com base nas definições de operação atuais para o implemento, o diferencial reduzido pode fornecer uma indicação de que há uma grande concentração de pedras ou outros objetos estranhos dentro do campo. Similarmente, um diferencial de rugosidade de superfície maior ou menor do que o esperado também pode fornecer uma indicação de que a textura do solo está excessivamente dura ou excessivamente macia para as definições de operação atuais do implemento.
[016] Em referência, agora, aos desenhos, as Figuras 1 e 2 ilustram vistas em perspectiva de uma realização de um veículo de trabalho 10 e um implemento associado 12, de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva do veículo de trabalho 10 que reboca o implemento 12 (por exemplo, ao longo de um campo). Adicionalmente, a Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva do implemento 12 mostrado na Figura 1. Conforme mostrado na realização ilustrada, o veículo de trabalho 10 é configurado como um trator agrícola, e o implemento 12 é configurado como um implemento associado de cultivo. Entretanto, em outras realizações, o veículo de trabalho 10 pode ser configurado como qualquer outro veículo agrícola adequado e/ou qualquer outro tipo adequado de veículo de trabalho, tal como um veículo de construção. Similarmente, em outras realizações, o implemento 12 pode ser configurado como qualquer outro implemento agrícola adequado e/ou qualquer outro tipo adequado de implemento configurado para ser rebocado por um veículo de trabalho.
[017] Conforme mostrado particularmente na Figura 1, o veículo de trabalho 10 inclui um par de conjuntos de trilhos frontais 14, um par ou conjuntos de trilhos traseiros 16 e um quadro ou chassi 18 acoplados e sustentados pelos conjuntos de trilhos 14, 16. Uma cabine do operador 20 pode ser sustentada por uma porção do chassi 18 e pode alojar vários dispositivos de entrada para permitir que um operador controle a operação de um ou mais componentes do veículo de trabalho 10 e/ou um ou mais componentes do implemento 12. Adicionalmente, conforme é compreendido em geral, o veículo de trabalho 10 pode incluir um motor 22 (Figura 4) e uma transmissão 24 (Figura 4) montados no chassi 18. A transmissão 24 pode ser acoplada de modo operável ao motor 22 e pode fornecer razões de engrenagem variavelmente ajustáveis para transferir a potência do motor para os conjuntos de trilhos 14, 16 por meio de um conjunto de eixo motor (não mostrado) (ou por meio de eixos, se múltiplos eixos motores forem empregados).
[018] Adicionalmente, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, o implemento 12 pode, em geral, incluir um conjunto de quadros de transporte 30 configurado para ser rebocado pelo veículo de trabalho por meio de um engate de tração ou barra de reboque 32 em uma direção de percurso do veículo (por exemplo, conforme indicado pela seta 34). Conforme é compreendido, em geral, o conjunto de quadros de transporte 30 pode ser configurado para sustentar uma pluralidade de ferramentas de preparo de solo, tal como uma pluralidade de cabos, lâminas de disco, lâminas de nivelamento, conjuntos de cestas, dentes, picos e/ou similares. Em várias realizações, as várias ferramentas de preparo de solo podem ser configuradas para realizar uma operação de cultivo ou qualquer outra operação de preparo do solo adequada através do campo, ao longo do qual o implemento 12 está sendo rebocado. Deve ser observado que, além de ser rebocado pelo veículo de trabalho 10, o implemento 12 também pode ser um implemento semi-montado conectado ao veículo de trabalho 10 por meio de um engate de duas pontas (não mostrado), ou o implemento 12 pode ser um implemento totalmente montado (por exemplo, montado no engate de três pontas do veículo de trabalho 10 (não mostrado)).
[019] Conforme mostrado particularmente na Figura 2, o conjunto de quadros de transporte 30 pode incluir membros de quadro de transporte que se estende para trás 36 acoplado à barra de reboque 32. Além disso, placas de cantoneira de reforço 38 podem ser usadas para reforçar a conexão entre a barra de reboque 32 e os membros de quadro de transportador 36. Em várias realizações, o conjunto de quadros de transporte 30 pode funcionar, em geral, para sustentar um quadro central 40, um quadro dianteiro 42 posicionado adiante do quadro central 40 na direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10, e um quadro traseiro 44 posicionado atrás do quadro central 40 na direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10. Conforme mostrado na Figura 2, em uma realização, o quadro central 40 pode corresponder a um quadro de cabo configurado para sustentar uma pluralidade de cabos de preparo de solo 46. Em tal realização, os cabos 46 podem ser configurados para cultivar ou, de outro modo, engatar-se ao solo à medida que o implemento 12 é rebocado através do campo. Entretanto, em outras realizações, o quadro central 40 pode ser configurado para sustentar quaisquer outras ferramentas de preparo de solo adequadas.
[020] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, em uma realização, o quadro dianteiro 42 pode corresponder a um quadro de disco configurado para sustentar vários grupos ou conjuntos 48 de lâminas de disco 50. Em tal realização, cada lâmina de disco 50 pode, por exemplo, inclui tanto um lado côncavo (não mostrado) e um lado convexo (não mostrado). Além disso, os vários grupos 48 de lâminas de disco 50 podem ser orientados em um ângulo em relação à direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10 para promover cultivo mais eficaz do solo. Entretanto, em outras realizações, o quadro dianteiro 42 pode ser configurado para sustentar quaisquer outras ferramentas de preparo de solo adequadas.
[021] No mais, similar aos quadros central e dianteiro 40, 42, o quadro traseiro 44 também pode ser configurado para sustentar uma pluralidade de ferramentas de preparo de solo. Por exemplo, na realização ilustrada, o quadro traseiro é configurado para sustentar uma pluralidade de lâminas de nivelamento 52 e laminar (ou amassar) conjuntos de cestas 54. Entretanto, em outras realizações, quaisquer outras ferramentas de preparo de solo adequadas podem ser acopladas e sustentadas pelo quadro traseiro 44, tal como uma pluralidade discos de fechamento.
[022] Além disso, o implemento 12 também pode incluir qualquer quantidade de atuadores adequados (por exemplo, cilindros hidráulicos) para ajustar o posicionamento relativo, a profundidade de penetração e/ou a força descendente associada às várias ferramentas de preparo de solo 46, 50, 52, 54. Por exemplo, o implemento 12 pode incluir um ou mais primeiros atuadores 56 acoplados ao quadro central 40 para levantar ou abaixar o quadro central 40 em relação ao solo, permitindo, desse modo, que a profundidade de penetração e/ou a pressão descendente dos cabos 46 seja ajustada. Similarmente, o implemento 12 pode incluir um ou mais segundos atuadores 58 acoplados ao quadro dianteiro 42 para ajustar a profundidade de penetração e/ou a pressão descendente das lâminas de disco 50. No mais, o implemento 12 pode incluir um ou mais terceiros atuadores 60 acoplados ao quadro traseiro 44 para permitir que o quadro traseiro 44 seja movido em relação ao quadro central 40, permitindo, desse modo, que os parâmetros de operação relevantes das ferramentas de preparo de solo 52, 54 sustentadas pelo quadro traseiro 44 (por exemplo, a pressão descendente e/ou a profundidade de penetração) sejam ajustados.
[023] Deve ser verificado que a configuração do veículo de trabalho 10 descrita acima e mostrada na Figura 1 é fornecida apenas para colocar a presente invenção em um campo exemplificativo de uso. Desse modo, deve ser verificado que a presente invenção pode ser prontamente adaptável a qualquer modo de configuração de veículo de trabalho. Por exemplo, em uma realização alternativa, uma estrutura ou um chassi separado pode ser fornecido ao qual o motor, a transmissão e o conjunto de eixos motores são acoplados, sendo uma configuração comum em pequenos tratores. Ainda, outras configurações podem usar um chassi articulado para dirigir o veículo de trabalho 10, ou contar com pneus/ rodas no lugar dos conjuntos de trilhos 14, 16.
[024] Também deve ser verificado que a configuração do implemento 12 descrita acima e mostrada nas Figuras 1 e 2 é fornecida apenas com propósitos exemplificativos. Desse modo, deve ser verificado que a presente invenção pode ser prontamente adaptável a qualquer modo de configuração de implemento. Por exemplo, conforme indicado acima, cada seção de quadro do implemento 12 pode ser configurada para sustentar qualquer tipo adequado de ferramentas de preparo de solo, tal como se instalando qualquer combinação de cabos, lâminas de disco, lâminas de nivelamento, conjuntos de cestas, dentes, picos e/ou similares em uma ou mais seções do conjunto de quadros 30. Alternativamente, em oposição ao implemento de cultivo ilustrado, o implemento 12 pode ser configurado como um implemento de plantio, um implemento de fertilização e/ou qualquer outro tipo adequado de implemento agrícola.
[025] Adicionalmente, de acordo com aspectos da presente invenção, o veículo de trabalho 10 e/ou o implemento 12 pode incluir um ou mais sensores de rugosidade de solo sem contato 104 acoplados ao mesmo e/ou sustentado no mesmo para monitorar a rugosidade de superfície do campo como uma operação de preparo do solo (por exemplo, uma operação de cultivo, uma operação de plantio, uma operação de fertilização e/ou similares) que está sendo realizada no mesmo por meio do implemento 12. Especificamente, em várias realizações, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) ser fornecido (ou fornecidos) em associação operativa com o veículo de trabalho 10 e/ou o implemento 12, de modo que o sensor (ou os sensores) 104 tenha (ou tenham) uma faixa de campo de visão ou de detecção de sensor direcionada em direção a uma porção (ou porções) do campo adjacente ao veículo de trabalho 10 e/ou ao implemento 12. Como tal, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode ser usado para detectar a rugosidade de superfície das porções adjacentes do campo à medida que o trator 10 e/ou implemento 12 passa por tais porções do campo durante o desempenho da operação de preparo do solo.
[026] Em geral, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo sem contato 104 pode corresponder a qualquer dispositivo (ou dispositivos) de detecção adequado (ou adequados) configurado (ou configurados) para detectar ou capturar dados associados à rugosidade de superfície do solo. Por exemplo, em várias realizações, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a um dispositivo (ou dispositivos) de Detecção e Medição de distância de Luz (“LIDAR”), tal como um dispositivo de varredura (ou dispositivos de varredura) de LIDAR. Em tais realizações, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) ser configurado (ou configurados) para emitir pulsos de luz a partir de uma fonte de luz (por exemplo, um laser que emite um feixe de luz pulsado) e detectar a reflexão de cada pulso da superfície do solo. Com base no tempo de voo dos pulsos de luz, a localização específica (por exemplo, coordenadas em 3D) da superfície do solo, em relação ao sensor (ou sensores) 104 pode ser calculada. Varrendo-se a luz pulsada através de uma dada largura de faixa de aplicação, a rugosidade de superfície do solo pode ser detectada através de uma dada seção do campo. Desse modo, varrendo-se continuamente a luz pulsada ao longo da superfície do solo à medida que o veículo de trabalho 10 e o implemento 12 são movidos através do campo, uma nuvem de pontos pode ser gerada, o que inclui dados de rugosidade de superfície para todo o campo ou para uma porção do mesmo.
[027] Em outra realização, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a uma câmera adequada (ou câmeras adequadas) configurada (ou configuradas) para capturar imagens tridimensionais da superfície do solo, permitindo, desse modo, que a rugosidade de superfície de solo seja calculada ou estimada analisando-se o conteúdo de cada imagem. Por exemplo, em uma realização particular, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a uma câmera estereográfica (ou estereográficas) que tem (ou que têm) duas ou mais lentes com um sensor de imagem separado para cada lente para permitir que a câmera (ou câmeras) capture (ou capturem) imagens estereográficas ou tridimensionais. Em uma realização adicional, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a qualquer outro dispositivo adequado (ou dispositivos adequados) configurado (ou configurados) para detectar ou capturar dados de rugosidade de superfície com uso de uma metodologia de detecção sem contato, tal como um sensor acústico ou um sensor eletromagnético. Por exemplo, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a um dispositivo de ultrassom configurado para emitir ondas de ultrassom e detectar a reflexão de tais ondas da superfície do solo, a fim de permitir que a rugosidade de superfície seja estimada. Alternativamente, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) corresponder a um dispositivo de radar configurado para emitir ondas de radar e detectar a reflexão de tais ondas da superfície do solo, a fim de permitir que a rugosidade de superfície seja estimada.
[028] Em várias realizações, dois ou mais sensores de rugosidade de solo 104 podem ser fornecidos em associação operativa com o veículo de trabalho 10 e/ou o implemento 12. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, em uma realização, um primeiro sensor de rugosidade de solo 104A pode ser fornecido em uma extremidade traseira 70 (Figura 3) do veículo de trabalho 10 para permitir que o sensor 104A capture dados associados à rugosidade de solo de uma primeira seção adjacente 106 do campo disposta em frente ao veículo de trabalho 10. Por exemplo, para cada evento de detecção, o primeiro sensor de rugosidade de solo 104A pode ser configurado para capturar dados de rugosidade de solo ao longo de uma linha plana ou de referência que se estende, em geral, perpendicularmente à direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10 diretamente em frente ao veículo 10. Similarmente, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, um segundo sensor de rugosidade de solo 104B pode ser fornecido na extremidade traseira 76 ou adjacentemente à mesma (Figura 3) do implemento 12, a fim de permitir que o sensor 104B capture dados associados à rugosidade de solo de uma segunda seção adjacente 108 do campo disposta atrás do implemento 12. Por exemplo, para cada evento de detecção, o segundo sensor de rugosidade de solo 104B pode ser configurado para capturar dados de rugosidade de solo ao longo de uma linha plana ou de referência que se estende, em geral, perpendicularmente à direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10 em um local diretamente atrás do implemento 12.
[029] Capturando-se dados de rugosidade de superfície de solo em um local à frente das ferramentas de preparo de solo 46, 50, 52, 54 do implemento 12 (por exemplo, no local detectado pelo primeiro sensor de rugosidade de solo 104A) e em um local depois das ferramentas de preparo de solo 46, 50, 52, 54 (por exemplo, no local detectado pelo segundo sensor de rugosidade de solo 104B), à medida que o veículo de trabalho 10 reboca o implemento 12 para permitir que uma operação de preparo do solo seja realizada ao longo de uma dada seção do campo, os sensores 104A, 104B podem ser usados para coletar dados tanto antes quanto depois do desempenho da operação de preparo do solo. Conforme será descrito abaixo, analisando-se os dados de rugosidade de pré-operação e pós-operação capturados pelos sensores de rugosidade de solo 104A, 104B, um controlador associado 102 (Figura 4) pode, então, ser configurado para calcular ou estimar um diferencial de rugosidade de superfície para o campo que fornece uma indicação da eficácia atual do implemento 12 no ajuste da rugosidade de superfície do solo. Conforme indicado acima, o diferencial de rugosidade de superfície também pode fornecer uma indicação de um ou mais parâmetros relacionados à rugosidade o solo, tal como a concentração de pedras ou objetos estranhos dentro do solo e/ou na textura do solo. Com base no diferencial de rugosidade de superfície estimado, o controlador 102 pode, por exemplo, controlar/ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12, conforme necessário, a fim de garantir que o diferencial de rugosidade de superfície seja mantido em um dado valor-alvo e/ou dentro de uma dada faixa-alvo (por exemplo, uma faixa de operação definida em torno de um diferencial-alvo de rugosidade desejado para a operação de preparo do solo específica que é realizada dentro do campo).
[030] Deve ser verificado que, em realizações alternativas, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104A, 104B pode (ou podem) ser instalado (ou instalados) em qualquer outro local (ou quaisquer outros locais) adequado (ou adequados) que permita (ou permitam) que o sensor (ou sensores) 104A, 104B capture (ou capturem) dados de rugosidade de superfície antes e depois do desempenho da operação de preparo do solo associada. Por exemplo, a Figura 3 ilustra uma vista de cima para baixo, esquemática, do veículo de trabalho 10 e do implemento 12 mostrado nas Figuras 1 e 2, que ilustram, particularmente, locais alternativos de sensor para o primeiro e segundo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104A, 104B. Conforme mostrado, como alternativa ao posicionamento do primeiro sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104A na extremidade traseira 70 do veículo de trabalho 10, o primeiro sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104A pode (ou podem) ser posicionado (ou posicionados) em qualquer outro local adequado (ou quaisquer outros locais adequados) à frente de uma ou mais das ferramentas de preparo de solo 46, 50 52, 54 do implemento 10 na direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10, tal como na extremidade traseira 72, ou adjacentemente à mesma, do veículo de trabalho 10, na extremidade traseira 74, ou adjacentemente à mesma, do implemento 12, em um dos lados, ou adjacentemente a um deles, do veículo de trabalho 10 e/ou em um dos lados, ou adjacentemente a um deles, do implemento 12. Similarmente, como uma alternativa ao posicionamento do segundo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104B na extremidade traseira 76 do implemento 12, o segundo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104B pode (ou podem) ser posicionado (ou posicionados) em qualquer outro local adequado depois de uma ou mais das ferramentas de preparo de solo 45, 50, 52, 54 do implemento 12, na direção de percurso 34 do veículo de trabalho 10. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 3, o segundo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104B pode (ou podem) ser posicionado (ou posicionados) em um local imediatamente atrás de uma dada ferramenta de preparo de solo 46, 50, 52, 54 do implemento 12. Em tal realização, um primeiro sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104A pode (ou podem), por exemplo, ser similarmente posicionado (ou posicionados) em um local imediatamente em frente à ferramenta de preparo de solo 46, 50, 52, 54 para permitir que os dados associados à rugosidade de superfície do solo seja capturada imediatamente à frente e atrás da ferramenta de preparo de solo 46, 50, 52, 54, fornecendo, desse modo, um meio para avaliar ou analisar o desempenho ou a eficácia individual da ferramenta.
[031] Também deve ser verificado que, em oposição à inclusão de um primeiro sensor de rugosidade de solo simples 104A e um segundo sensor de rugosidade de solo simples 104B, uma matriz do primeiro e do segundo sensores de rugosidade de solo 104A, 104B pode ser fornecida no veículo de trabalho 10 e/ou no implemento 12. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 3, uma matriz dos primeiros sensores de rugosidade de solo 104A pode ser fornecida na extremidade traseira 74, ou adjacentemente à mesma, do implemento 12 para permitir que os dados de rugosidade de superfície sejam capturados para as porções 106 do campo que passam entre o veículo de trabalho 10 e o implemento 12 em vários locais diferentes, ao longo da largura do implemento 12. De maneira similar, conforme foi mostrado na Figura 3, uma matriz de segundos sensores de rugosidade de solo 104B pode ser fornecida na extremidade traseira 76, ou adjacentemente à mesma, do implemento 12 para permitir que os dados de rugosidade de superfície sejam capturados para as porções 108 do campo que passam atrás do implemento 12 em vários locais diferentes, ao longo da largura do implemento 12.
[032] Adicionalmente, deve ser verificado que, embora as realizações mostradas nas Figuras 1 a 3 ilustrem dois ou mais sensores de rugosidade de solo 104A, 104B instalados no veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12, um sensor de rugosidade simples pode ser instalado, em relação ao veículo de trabalho 10 e/ou ao implemento 12, para permitir que os dados de rugosidade de superfície para o campo sejam capturados. Por exemplo, em uma realização, pode ser desejável apenas ter um sensor de rugosidade de solo simples que capture dados de rugosidade de superfície antes ou depois que a operação de preparo do solo é realizada. Alternativamente, um sensor de rugosidade simples pode ser usado para capturar dados de rugosidade de solo tanto antes quanto depois que a operação de preparo do solo é realizada. Por exemplo, fazendo-se um segundo passo através da mesma porção do campo ou montando-se o sensor de rugosidade de superfície ao longo do lado do veículo de trabalho 10 ou do implemento 12, os dados de rugosidade de superfície anteriores e posteriores, para a mesma seção do campo, podem ser capturados com uso de um sensor de rugosidade de superfície simples.
[033] Em referência, agora, à Figura 4, uma vista esquemática de uma realização de um sistema 100 para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo, à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo, é ilustrada de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o sistema 100 será descrito no presente documento em referência ao veículo de trabalho 10 e ao implemento 12 descritos acima, em referência às Figuras 1 a 3. Entretanto, deve ser verificado que o sistema revelado 100 pode, em geral, ser utilizado com veículos de trabalho que tenham qualquer configuração e/ou implementos de veículo adequados que tenham qualquer configuração de implemento adequada.
[034] Em várias realizações, o sistema 100 pode incluir um controlador 102 e vários outros componentes configurados para que sejam comunicativamente acoplados e/ou controlados pelo controlador 102, tais como um ou mais sensores de rugosidade de solo 104 e/ou vários componentes do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12. Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, o controlador 102 pode ser configurado para receber dados oriundos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 que estejam associados à rugosidade de superfície do solo dentro de seções do campo que passam pelo veículo de trabalho 10 e pelo implemento 12, à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada. Com base em uma análise dos dados recebidos a partir do sensor (ou sensores) 104, o controlador 102 pode ser configurado para estimar a rugosidade de superfície do solo através das várias seções do campo para as quais os dados de rugosidade de superfície foram capturados. Conforme indicado acima, em uma realização, os dados de rugosidade de superfície podem ser capturados pelo sensor (ou pelos sensores) 104 para a mesma seção do campo, tanto antes quanto depois que a operação de preparo do solo foi realizada. Em tal realização, o controlador 102 pode ser configurado para analisar os dados de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície para a seção analisada do campo. No mais, com base na análise dos dados de rugosidade de superfície, o controlador 102 também pode ser configurado para ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12, conforme necessário, para garantir que a rugosidade de superfície de solo, em geral, e/ou o diferencial de rugosidade de superfície seja mantido em um dado valor-alvo e/ou dentro de uma dada faixa- alvo.
[035] Em geral, o controlador 102 pode corresponder qualquer dispositivo baseado em processador adequado (ou quaisquer dispositivos baseados em processador adequados), tal como um dispositivo de computação ou qualquer combinação de dispositivos de computação. Dessa forma, conforme mostrado na Figura 4, o controlador 102 pode, em geral, incluir um ou mais processador (ou processadores) 110 e dispositivos de memória associada 112 configurados para realizar uma variedade de funções implantadas por computador (por exemplo, realizar os métodos, as etapas, os algoritmos, os cálculos e similares revelados no presente documento). Conforme usado no presente documento, o termo “processador” se refere, não apenas a circuitos integrados denominados, na técnica como estando incluídos em um computador, mas também se refere a um controlador, um microcontrolador, um microcomputador, um controlador de lógica programável (PLC), um circuito integrado de aplicação específica e outros circuitos programáveis. Adicionalmente, a memória 112 pode, em geral, compreender elemento (ou elementos) de memória que inclui (ou incluem), mas sem limitação, meio legível por computador (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM)), meio não volátil legível por computador (por exemplo, uma memória rápida), um disquete, uma memória apenas de leitura de disco compacto (CD-ROM), um disco óptico- magnético (MOD), um disco versátil digital (DVD) e/ou outros elementos de memória adequados. Tal memória 112 pode, em geral, ser configurada para armazenar informações acessíveis ao processador (ou processadores) 110, que incluem dados 114 que podem ser recuperados, manipulados, criados e/ou armazenados pelo processador (ou pelos processadores) 110 e instruções 116 que podem ser executadas pelo processador (ou pelos processadores) 110.
[036] Em várias realizações, os dados 114 podem ser armazenados em um ou mais bancos de dados. Por exemplo, a memória 112 pode incluir um banco de dados de rugosidade 118 para armazenar dados de rugosidade de superfície recebidos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104. Por exemplo, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 pode (ou podem) ser configurado (ou configurados) para capturar contínua ou periodicamente dados de rugosidade de superfície de porção adjacente (ou porções adjacentes) do campo, à medida que a operação de preparo do solo está sendo realizada por meio do implemento 12. Em tal realização, os dados de rugosidade de superfície transmitidos ao controlador 102, a partir do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104, podem ser armazenados dentro do banco de dados de rugosidade 118 para subsequente processamento e/ou análise.
[037] No mais, além dos dados brutos ou iniciais de sensor recebidos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104, os dados de rugosidade de pós-processamento ou de processamento final (bem como quaisquer dados de rugosidade intermediários criados durante o processamento de dados) também podem ser armazenados dentro do banco de dados de rugosidade 118. Por exemplo, conforme será descrito abaixo, o controlador 102 pode ser configurado para analisar os dados recebidos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 com uso de uma ou mais técnicas de processamento de dados, ou algoritmos, para determinar os valores de rugosidade de superfície para as porções analisadas do campo. Em tal realização, os dados de rugosidade processados e/ou os dados relacionados à rugosidade gerados durante a implantação das técnicas de processamento de dados ou algoritmos podem ser armazenados dentro do banco de dados 118.
[038] Adicionalmente, em várias realizações, a memória 12 também pode incluir um banco de dados de localização 120 que armazena informações de localização sobre o veículo de trabalho 10 e/ou o implemento 12. Especificamente, conforme mostrado na Figura 4, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a um dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 instalado (ou instalados) no veículo de trabalho 10, ou dentro do mesmo, e/ou no do implemento 12, ou dentro do mesmo. Por exemplo, em uma realização, o dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 pode (ou podem) ser configurado (ou configurados) para determinar a localização exata do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12 com uso de um sistema de posicionamento de navegação por satélite (por exemplo, um sistema de GPS, um sistema de posicionamento Global Galileo, o Sistema de Satélite de Navegação Global (GLONASS), o Sistema de Navegação e Posicionamento por Satélite BeiDou e/ou similares). Em tal realização, a localização determinada pelo dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 pode ser transmitida ao controlador 102 (por exemplo, nas coordenadas de localização de forma) e subsequentemente armazenada dentro do banco de dados de localização 120 para subsequente processamento e/ou análise. Deve ser verificado que, em uma realização, um primeiro dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 pode (ou podem) ser fornecido (ou fornecidos) no veículo de trabalho 10 e/ou dentro do mesmo, enquanto um segundo dispositivo separado (ou dispositivos separados) de posicionamento 124 pode (ou podem) ser fornecido (ou fornecidos) no implemento 12 e/ou dentro do mesmo.
[039] Em várias realizações, os dados de localização armazenados dentro do banco de dados de localização 120 também podem ser correlacionados aos dados de rugosidade de superfície armazenados dentro do banco de dados de rugosidade 118. Por exemplo, em uma realização, as coordenadas de localização derivadas do dispositivo (ou dos dispositivos) de posicionamento 124 e os dados de rugosidade de superfície capturados pelo sensor (ou sensores) 104 podem, ambos, ter timbre de data e hora. Em tal realização, os dados com timbre de data e hora podem permitir que cada conjunto individual de dados de rugosidade capturados pelo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 sejam compatíveis com um conjunto correspondente de coordenadas de localização recebidas do dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124, ou correlacionadas ao mesmo, permitindo, desse modo, que a localização precisa da porção do campo associada a um dado conjunto de dados de rugosidade de superfície seja conhecida (ou pelo menos tenha capacidade de cálculo) pelo controlador 102.
[040] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 4, a memória 12 pode incluir um banco de dados de campo 122 para armazenar informações relacionadas ao campo, tal como dados de mapa de campo. Em tal realização, compatibilizando-se cada conjunto de dados de rugosidade de superfície capturados pelo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 com um conjunto correspondente de coordenadas de localização, o controlador 102 pode ser configurado para gerar ou atualizar um mapa de campo correspondente associado ao campo, que pode, então, ser armazenado dentro do banco de dados de campo 122 para subsequente processamento e/ou análise. Por exemplo, em situações em que o controlador 102 já inclui um mapa de campo armazenado dentro do banco de dados de campo 122 que inclui coordenadas de localização associadas a vários pontos através do campo, os dados de rugosidade de superfície capturados pelo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 (por exemplo, a nuvem de pontos) podem ser mapeados ou, de outro modo, correlacionados às localizações correspondentes dentro do mapa de campo. Alternativamente, com base nos dados de localização e nos dados de sensor associados, o controlador 102 pode ser configurado para gerar um mapa de campo que inclui os dados de rugosidade de superfície geolocalizados associados ao mesmo.
[041] Ainda, em referência à Figura 4, em várias realizações, as instruções 116 armazenadas dentro da memória 112 do controlador 102 podem ser executadas pelo processador (ou pelos processadores) 110 para implantar um módulo de análise de dados 126. Em geral, o módulo de análise de dados 126 pode ser configurado para analisar os dados brutos ou iniciais de sensor capturados pelo sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 para permitir que o controlador 102 estime a rugosidade de superfície de uma ou mais seções do campo. Por exemplo, o módulo de análise de dados 126 pode ser configurado para executar uma ou mais técnicas de processamento de dados adequadas ou algoritmos que permitem que o controlador 102 analise precisa e eficientemente os dados de sensor, tal como se aplicando correções ou ajustes aos dados com base no tipo de sensor, na resolução de sensor e/ou em outros parâmetros associados ao sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104, filtrando-se os dados para remover valores discrepantes, implementando-se sub-rotinas ou cálculos intermediários exigidos para estimar a rugosidade de superfície do solo e/ou realizando-se quaisquer outras técnicas ou algoritmos relacionados ao processamento de dados desejados.
[042] Por exemplo, a Figura 5 ilustra um fluxograma simplificado que mostra várias etapas ou elementos de processamento de dados que podem ser implantados pelo controlador 102 por meio do módulo de análise de dados 126 ao analisar os dados brutos ou iniciais de rugosidade de superfície recebidos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104. Deve ser verificado que, embora a Figura 5 mostre várias etapas exemplificativas de processamento de dados que podem ser usadas para processar os dados iniciais de rugosidade de superfície recebidos a partir do sensor (ou sensores) 104 (por exemplo, na caixa 200) e subsequentemente emitir valores finais ou processados de rugosidade de superfície (por exemplo, na caixa 212), o módulo de análise de dados 126 não precisa ser configurado para realizar todas as etapas ilustradas de processamento de dados. Por exemplo, em uma realização, o módulo de análise de dados 126 pode apenas realizar uma das etapas de processamento de dados ou apenas um subconjunto das etapas de processamento de dados. Adicionalmente, embora a Figura 5 represente etapas de processamento de dados realizadas em uma ordem particular com propósitos de ilustração e discussão, o fluxo de dados descrito no presente documento não se limita a nenhuma ordem ou disposição particular. Uma pessoa versada na técnica, com uso da revelação fornecida no presente documento, irá verificar que várias etapas de processamento de dados reveladas no presente documento podem ser omitidas, rearranjadas, combinadas e/ou adaptadas de vários modos, sem se desviar do escopo da presente invenção.
[043] Conforme mostrado na Figura 5, mediante a recepção dos dados iniciais de rugosidade de superfície a partir do sensor (ou sensores) 104, o módulo de análise de dados 126 pode, por exemplo, ser configurado para aplicar uma calibração de sensor aos dados (por exemplo, na caixa 202) para ajustar ou corrigir os dados com base em um ou mais parâmetros associados ao sensor (ou aos sensores) de rugosidade de solo 104. Em geral, a calibração de sensor específica aplicada aos dados pode variar, dependendo de numerosos fatores, que incluem, mas sem limitação, o tipo de sensor (sensores) 104 que é usado, o local e/ou a orientação do sensor (ou sensores) 104, em relação à superfície do solo, e/ou quaisquer outras variáveis relacionadas ao sensor adequadas. Por exemplo, quando o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 corresponde (ou correspondem) a um dispositivo (ou dispositivos) de varredura LIDAR, uma calibração de sensor pode ser necessária para levar em conta a faixa específica e/ou a intensidade associada ao dispositivo (ou dispositivos) de varredura LIDAR. Similarmente, quando o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 corresponde (ou correspondem) a uma câmera estereográfica, uma calibração de sensor pode ser necessária para levar em conta distorções dentro das imagens.
[044] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 5, o módulo de análise de dados 126 também pode ser configurado para filtrar ou remover valores discrepantes dos dados (por exemplo, na caixa 204). Os valores discrepantes de dados podem, por exemplo, corresponder aos pontos não relacionados ao solo capturados pelo sensor (ou pelos sensores) 104, tais como poeira, restos de cultura indesejados e/ou similares. Em uma realização, o módulo de análise de dados 126 pode ser configurado para implantar um algoritmo de classificação de aprendizado de máquina para remover quaisquer valores discrepantes dos dados, tal como se implantando árvores de decisão, máquinas de vetor de sustentação, agrupamento e/ou similares. Com relação a isso, a geometria real dos dados de rugosidade de superfície, por si, pode produzir recursos que podem ser identificados como valores discrepantes com uso de qualquer técnica de processamento de dados adequada. Deve ser verificado que, similar à calibração de sensor, o algoritmo específico ou a técnica usada para remover os valores discrepantes dos dados pode ser dependente do tipo de sensor (ou sensores) 104 que é usado. Por exemplo, um dispositivo de varredura LIDAR pode produzir medições de intensidade ou refletividade em conexão com a nuvem de pontos que pode precisar ser removida como valores discrepantes.
[045] Além disso, conforme mostrado na Figura 5, o módulo de análise de dados 126 também pode ser configurado para estimar uma superfície terrestre de linha de referência com base nos dados de rugosidade de superfície (por exemplo, na caixa 206). A superfície terrestre de linha de referência pode, em geral, ser configurada para servir como o ponto de referência para calcular ou determinar as medições ou valores de rugosidade de superfície para uma dada seção do campo. Em uma realização, a superfície terrestre de linha de referência pode corresponder a uma linha de melhor correlação definida para os dados de rugosidade de superfície coletados pelo sensor (ou pelos sensores) de rugosidade de solo 104. Por exemplo, um conjunto de dados de rugosidade de superfície para uma dada seção do campo pode ser analisado para calcular uma linha de melhor correlação, em relação aos dados (por exemplo, com uso do método de quadrados mínimos). A linha de melhor correlação calculada pode, então, ser estabelecida como a superfície terrestre de linha de referência para o conjunto de dados de rugosidade de superfície que é analisado.
[046] Deve ser verificado que, em uma realização, a superfície terrestre de linha de referência pode ser determinada com base apenas nos dados de sensor calibrados (valores menos discrepantes). Isso pode ser verdade, por exemplo, quando os dados do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 contém pouco ou nenhum ruído de sensor. Entretanto, se existir ruído de sensor significativo, pode ser desejável processar adicionalmente os dados para levar em conta quaisquer variações, devido ao ruído de sensor, antes da estimação da superfície terrestre de linha de referência. Por exemplo, uma análise de componente principal (por exemplo, para remover tendências lineares nos dados), uma análise de regressão de processo gaussiano (por exemplo, para auxiliar na interpolação de pontos), e/ou qualquer outro algoritmo adequado, pode ser usada para processar dados de sensor que contêm uma quantidade significativa de ruído de sensor.
[047] Ainda, em referência à Figura 5, o módulo de análise de dados 126 também pode ser configurado para estimar ou calcular um valor de rugosidade de superfície (ou superfícies) para o campo com base nos dados de rugosidade de superfície (por exemplo, na caixa 208). Especificamente, em várias realizações, o valor de rugosidade de superfície (ou superfícies) para um dado conjunto de dados de rugosidade de superfície pode ser calculado como uma função da superfície terrestre de linha de referência estimada para tais dados. Por exemplo, em uma realização, o valor de rugosidade de superfície (ou superfícies) para um dado conjunto de dados de rugosidade pode corresponder ao desvio-padrão das distâncias verticais definidas entre os pontos de dados associados e a linha de melhor correlação que define a superfície terrestre de linha de referência. Em tal realização, um desvio-padrão baixo, em relação à superfície terrestre de linha de referência (por exemplo, os pontos de dados tendem a estar mais perto da linha de melhor correlação) pode indicar que o solo tem uma rugosidade de superfície baixa (isto é, é mais plana ou lisa). Similarmente, um desvio-padrão alto, em relação à superfície terrestre de linha de referência (por exemplo, os pontos de dados tendem a ser mais espalhados, em relação à linha de melhor correlação) pode indicar que o solo tem uma rugosidade de superfície alta (isto é, é menos plana ou lisa).
[048] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 5, o módulo de análise de dados 126 também pode ser configurado para filtrar os valores de rugosidade de superfície calculados (por exemplo, na caixa 210). Especificamente, em várias realizações, os valores de rugosidade de superfície podem ser filtrados na sequência temporal com uso de um filtro passa-baixa para produzir valores ou medições de rugosidade estáveis que sejam robustos para valores discrepantes ocasionais. Por exemplo, em uma realização, um modelo autorregressivo de médias móveis (ARMA) pode ser usado para filtrar os valores de rugosidade calculados.
[049] Novamente, em referência à Figura 4, processando-se os dados brutos de sensor recebidos do sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 (por exemplo, por meio das etapas de processamento de dados descritas acima, em referência à Figura 5), o módulo de análise de dados 126 pode ser configurado para determinar valores de rugosidade de superfície para cada seção do campo para a qual os dados foram capturados. Em uma realização, tais valores de rugosidade podem então, ser usados pelo controlador 102 como uma entrada para realizar uma ou mais ações de controle, tal como se controlando automaticamente a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12 (por exemplo, conforme será descrito abaixo), transmitindo-se automaticamente uma notificação ao operador, em relação à rugosidade de superfície do solo que é processada, e/ou com uso dos valores de rugosidade de superfície para gerar automaticamente ou atualizar um mapa de campo.
[050] Além disso, conforme indicado acima, os valores de rugosidade de superfície também podem ser usados para calcular um diferencial de rugosidade de superfície que fornece uma indicação da eficácia atual do implemento 12 no ajuste da rugosidade do solo. Por exemplo, quando dados de rugosidade de superfície são capturados para a mesma seção do campo, tanto antes quanto depois que a operação de preparo do solo foi realizada, o módulo de análise de dados 126 pode ser configurado para analisar os dados da pré- operação e da pós-operação para determinar tanto um valor de rugosidade de superfície de pré-operação quanto um valor de rugosidade de superfície de pós- operação para o campo. Os valores de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação podem, então, ser comparados para calcular o diferencial de rugosidade de superfície que segue o desempenho da operação de preparo do solo. Em uma realização, o diferencial de rugosidade de superfície pode ser calculado ou expresso como uma porcentagem de diferencial, tal como com uso da seguinte equação (Equação 1):
em que, SRV0 corresponde ao valor (ou valores) de rugosidade de superfície de pré-operação ou antes da operação e SRV1 corresponde ao valor (ou valores) de rugosidade de superfície de pós-operação ou depois da operação.
[051] Conforme mostrado na Figura 4, as instruções 116 armazenadas dentro da memória 112 do controlador 102 também podem ser executadas pelo processador (ou processadores) 110 para implantar um módulo de controle ativo 128. Em geral, o módulo de controle ativo 128 pode ser configurado para ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12 controlando-se um ou mais componentes do veículo 10 e/ou do implemento 12. Especificamente, em uma realização, quando o valor de rugosidade de superfície estimado para uma dada seção do campo difere de um valor-alvo faixa-alvo de rugosidade definida para o campo, o módulo de controle ativo 128 pode ser configurado para ajustar finamente a operação do veículo de trabalho 10 e/ou implemento 12 de maneira projetada para ajustar a rugosidade de superfície resultante. Similarmente, em uma realização, quando o diferencial de rugosidade de superfície estimado para uma dada seção do campo difere de um valor-alvo ou faixa-alvo de diferencial definido para o campo, o módulo de controle ativo 128 pode ser configurado para ajustar finamente a operação do veículo de trabalho 10 e/ou implemento de cultivo 12 de maneira projetada para ajustar o diferencial de rugosidade de superfície resultante. Por exemplo, quando é desejado ter um diferencial de rugosidade de superfície que corresponde a pelo menos a 25% de redução na rugosidade de superfície do solo depois do desempenho da operação de preparo do solo, o módulo de controle ativo 128 pode ser configurado para ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12 de modo que aumente o diferencial (isto é, um ação de controle configurada para aumentar a eficácia do implemento 12 na redução da rugosidade de superfície do campo) quando o diferencial de rugosidade de superfície estimado for determinado para que seja menos do que a porcentagem- alvo.
[052] Deve ser verificado que o controlador 102 pode ser configurado para implantar várias ações diferentes de controle para ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12, de modo que aumente ou diminua a rugosidade de superfície do campo depois do desempenho da operação de preparo do solo. Em uma realização, o controlador 102 pode ser configurado para aumentar ou diminuir a velocidade no solo ou operacional do implemento 12 para afetar um aumento ou diminuição na rugosidade de superfície do solo resultante. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 4, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado tanto ao motor 22 quanto à transmissão 24 do veículo de trabalho 10. Em tal realização, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar a operação do motor 22 e/ou a transmissão 24, de modo que aumente ou diminua a velocidade no solo do veículo de trabalho 10 e, desse modo, a velocidade no solo do implemento 12, tal como se transmitindo sinais de controle adequados para controlar um motor ou governador de velocidade (não mostrado) associado ao motor 22 e/ou transmitindo-se sinais de controle adequados para controlar o engate/ desengate de um ou mais grupos (não mostrados) fornecidos em associação operativa com a transmissão 24.
[053] Além disso, para o ajuste da velocidade no solo do implemento 12 (ou como uma alternativa ao mesmo), o controlador 102 também pode ser configurado para ajustar um parâmetro de preparo de solo associado às ferramentas de preparo de solo do implemento 12. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 4, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a uma ou mais válvulas 130 configuradas para regular o fornecimento de fluido (por exemplo, ar ou fluido hidráulico) para um ou mais atuadores correspondentes 56, 58, 60 do implemento 12. Em tal realização, regulando-se o fornecimento de fluido para o atuador (ou atuadores) 56, 58, 60, o controlador 104 pode automaticamente ajustar a profundidade de penetração, a força descendente e/ou qualquer outro parâmetro (ou parâmetros) de preparo de solo adequado (ou adequados) associado (ou associados) às ferramentas de preparo de solo do implemento 12.
[054] Ainda, em referência à Figura 4, o controlador 102 também pode incluir uma interface de comunicações 132 para fornecer um meio para que o controlador 102 se comunique com qualquer um dos vários outros componentes de sistema descritos no presente documento. Por exemplo, um ou mais enlaces, ou interfaces, comunicativos 134 (por exemplo, um ou mais barramentos de dados ou barramentos de CAN, que incluem conexões ISOBUS) podem ser fornecidos entre a interface de comunicações 132 e o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo104 para permitir que os dados de rugosidade de superfície transmitidos a partir do sensor (ou sensores) 104 sejam recebidos pelo controlador 102. Similarmente, um ou mais enlaces, ou interfaces, comunicativos 136 (por exemplo, um ou mais barramentos de dados ou barramentos de CAN, que incluem conexões ISOBUS) podem ser fornecidos entre a interface de comunicações 132 e o dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 para permitir que as informações de localização geradas pelo dispositivo (ou dispositivos) de posicionamento 124 sejam recebidas pelo controlador 102. Além disso, conforme mostrado na Figura 4, um ou mais enlaces, ou interfaces, comunicativos 138 (por exemplo, um ou mais barramentos de dados ou barramentos de CAN, que incluem conexões ISOBUS) podem ser fornecidos entre a interface de comunicações 132 e o motor 22, a transmissão 24, as válvulas de controle 130 e/ou similares para permitir que o controlador 102 controle a operação de tais componentes de sistema.
[055] Em referência, agora, às Figuras 6 e 7, as plotagens de dados exemplificativas de dados de rugosidade de superfície para uma dada seção de um campo são mostradas, as quais ilustram dados indicativos tanto de solo relativamente rugoso (Figura 6) quanto solo relativamente liso (Figura 7). Nas Figuras 6 e 7, o eixo geométrico x, em geral, representa uma direção horizontal através do campo (por exemplo, uma direção ao longo de um plano que se estende paralelamente à superfície do solo, presumindo uma superfície perfeitamente lisa) e o eixo geométrico y, em geral, representa uma direção vertical que se estende perpendicularmente à direção horizontal.
[056] Em cada plotagem de dados mostrada nas Figuras 6 e 7, os dados de rugosidade de superfície foram pré-processados (por exemplo, aplicando-se uma calibração adequada de sensor e removendo-se valores discrepantes) e subsequentemente plotados para uma seção ou faixa do campo representado, em geral, por um plano 2D. Conforme mostrado particularmente na Figura 6, um primeiro conjunto de dados de rugosidade foi plotado, o qual fornece uma primeira superfície do solo estimada para o campo (por exemplo, conforme indicado pela linha sólida 300). Além disso, uma linha de melhor correlação foi correlacionada aos dados para estabelecer uma superfície terrestre de linha de referência para os dados (por exemplo, conforme indicado pela linha tracejada 302). Similarmente, conforme particularmente mostrado na Figura 7, um segundo conjunto de dados de rugosidade foi plotado, o qual fornece uma segunda linha de superfície do solo estimada (por exemplo, conforme indicado pela linha sólida 304), com uma linha de melhor correlação que foi correlacionada aos dados para estabelecer uma superfície terrestre de linha de referência para os dados (por exemplo, conforme indicado pela linha tracejada 306). Com base na superfície terrestre de linha de referência 302, 306 determinada para cada conjunto de dados, um valor de rugosidade de superfície (ou superfícies) para o campo pode ser estimado calculando-se o desvio-padrão das alturas ou das distâncias verticais 308, 310 definidas entre cada ponto de dados ao longo de cada linha de superfície do solo 300, 304 e a superfície terrestre de linha de referência correspondente 302, 306. Conforme mostrado na Figura 6, dada a variância grande nos dados plotados em relação à superfície terrestre de linha de referência 302, pode ser determinado que a seção do campo associado ao primeiro conjunto de dados estava relativamente rugosa, quando os dados foram capturados. De maneira similar, conforme foi mostrado na Figura 7, dada a variância significativamente menor nos dados plotados, em relação à superfície terrestre de linha de referência 306, pode ser determinado que a seção do campo associada ao segundo conjunto de dados estava relativamente lisa, quando os dados foram capturados.
[057] Deve ser verificado que, quando o primeiro e o segundo conjuntos de dados correspondem aos dados de pré-operação e pós-operação, respectivamente, para a mesma seção do campo (por exemplo, conforme determinado pelos dados de localização associados aos dados de rugosidade), o valor (ou valores) de rugosidade calculado (ou calculados) para cada conjunto de dados pode (ou podem) ser comparado (ou comparados) para determinar o diferencial de rugosidade de superfície que resulta do desempenho da operação de preparo do solo associada. Especificamente, comparando-se os valores de pré-operação e pós-operação de rugosidade, pode ser determinado que o implemento 12 reduziu a rugosidade de solo dentro do campo por uma dada porcentagem, fornecendo, desse modo, uma indicação da eficácia do implemento 12 e/ou uma indicação de um parâmetro relacionado à rugosidade do solo (por exemplo, teor de pedra e/ou a textura do solo). Dependendo da porcentagem-alvo (ou porcentagens-alvo) de diferencial definida (ou definidas) para o campo, o controlador 102 pode, então, ajustar a agressividade das definições de operação atuais para o implemento 12, conforme necessário, para garantir que o alvo seja mantido ou alcançado. Por exemplo, se o diferencial de rugosidade de superfície for excessivamente baixo, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar a agressividade das definições de operação atuais do implemento 12, de maneira projetada para aumentar o diferencial de rugosidade de superfície (por exemplo, ajustando-se a profundidade de penetração e/ou a força descendente para as ferramentas de preparo de solo do implemento 12). Similarmente, se o diferencial de rugosidade de superfície for excessivamente alto, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar a agressividade das definições de operação atuais do implemento 12, de maneira projetada para reduzir o diferencial de rugosidade de superfície.
[058] Em referência, agora, à Figura 8, um fluxograma de uma realização de um método 400 para monitorar automaticamente a rugosidade de superfície de solo, à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo, é ilustrado de acordo com aspectos da presente invenção. Em geral, o método 400 será descrito no presente documento em referência ao veículo de trabalho 10 e ao implemento 12 mostrado nas Figuras 1 a 3, bem como aos vários componentes de sistema mostrados na Figura 4. Entretanto, deve ser verificado que o método revelado 400 pode ser implantado com veículos de trabalho e/ou implementos que tenham quaisquer outras configurações adequadas e/ou dentro de sistemas que tenham qualquer outra configuração adequada de sistema. Além disso, embora a Figura 8 descreva etapas realizadas em uma ordem particular com propósitos de ilustração e discussão, os métodos discutidos no presente documento não são limitados a nenhuma ordem ou disposição em particular. Uma pessoa versada na técnica, com uso das revelações fornecidas no presente documento, irá observar que várias etapas dos métodos revelados no presente documento podem ser omitidas, rearranjadas, combinadas e/ou adaptadas de vários modos, sem que se desvie do escopo da presente invenção.
[059] Conforme mostrado na Figura 8, em (402), o método 400 pode incluir receber dados de rugosidade de superfície de pré-operação associados a uma dada porção do campo. Por exemplo, conforme indicado acima, o controlador 102 pode ser acoplado a um ou mais sensor de rugosidade de solo sem contato 104 configurado para capturar dados de rugosidade de superfície de várias porções do campo antes da operação de preparo do solo que é realizada em tais porções do campo.
[060] Adicionalmente, em (404), o método 400 pode incluir receber dados de rugosidade de superfície de pós-operação associados à dada porção do campo. Especificamente, além de capturar dados de rugosidade de superfície de pré-operação de uma dada porção do campo, o sensor (ou sensores) de rugosidade de solo 104 também pode (ou podem) ser utilizado (ou utilizados) para capturar dados de rugosidade de superfície para a mesma porção do campo, depois que a operação de preparo do solo foi sido realizada no mesmo. Conforme indicado acima, os dados de rugosidade de superfície de pré- operação e pós-operação podem ser compatíveis ou correlacionados uns aos outros, por exemplo, com uso dos dados de localização fornecidos pelo dispositivo (ou pelos dispositivos) de posicionamento 124.
[061] No mais, em (406), o método 400 pode incluir analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo. Por exemplo, conforme indicado acima, o controlador 102 pode ser configurado para analisar os dados de rugosidade de superfície para permitir que os valores de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação sejam calculados. Depois disso, os valores de rugosidade de superfície calculados podem ser usados para determinar o diferencial de rugosidade de superfície que resulta do desempenho da operação de preparo do solo.
[062] Adicionalmente, em (408), o método 400 pode incluir ativamente ajustar a operação de pelo menos um dentre o veículo de trabalho ou o implemento, quando o diferencial de rugosidade de superfície difere de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície. Especificamente, conforme indicado acima, quando o diferencial de rugosidade de superfície difere de um valor-alvo definido para tal parâmetro (ou se encontra fora de uma faixa- alvo definida para tal parâmetro), o controlador 102 pode ser configurado para ativamente ajustar a operação do veículo de trabalho 10 e/ou do implemento 12, de modo que aumente ou diminua o diferencial de rugosidade de superfície que resulta da operação de preparo do solo. Por exemplo, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar a velocidade no solo na qual o implemento 12 está sendo rebocado e/ou ajustar um ou mais parâmetros de preparo de solo associados ao implemento 12.
[063] Essa descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, o que inclui o melhor modo, e também para possibilitar que a pessoa versada na técnica pratique a invenção, o que inclui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrerem àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos se destinam a ser abrangidos pelo escopo das reivindicações, se os mesmos incluírem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literais das reivindicações.
Claims (11)
1. MÉTODO (400) PARA MONITORAR AUTOMATICAMENTE A RUGOSIDADE DE SUPERFÍCIE DE SOLO à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo com o uso de um veículo de trabalho (10) que reboca um implemento (12), sendo que o método (400) compreende: receber, com um ou mais dispositivos de computação (102), dados de rugosidade de superfície de pré-operação associado a uma dada porção do campo, sendo que os dados de rugosidade de superfície de pré-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada antes da operação de preparo do solo que é realizada no mesmo; receber, com os um ou mais dispositivos de computação (102), dados de rugosidade de superfície de pós-operação associados à dada porção do campo, sendo que os dados de rugosidade de superfície de pós-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada depois da operação de preparo do solo ter sido realizada no mesmo; analisar, com os um ou mais dispositivos de computação (102), os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo; e ajustar ativamente, com os um ou mais dispositivos de computação (102), a operação de pelo menos um dentre o veículo de trabalho (10) ou o implemento (12) quando o diferencial de rugosidade de superfície diferir de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície em que analisar os dados de rugosidade de superfície de pré- operação e pós-operação compreende: analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação para determinar um valor de rugosidade de superfície de pré-operação para a dada porção do campo; e analisar os dados de rugosidade de superfície de pós-operação para determinar um valor de rugosidade de superfície de pós-operação para a dada porção do campo; em que o diferencial de rugosidade de superfície é calculado com base nos valores de rugosidade de superfície da pré-operação e da pós- operação caracterizado pelo fato que o método compreende adicionalmente: estimar uma superfície terrestre de linha de referência (302) como uma função de pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré- operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação; e determinar pelo menos um dentre o valor de rugosidade de superfície de pré-operação ou o valor de rugosidade de superfície de pós- operação como uma função da superfície terrestre da linha de referência (302).
2. MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados de rugosidade de superfície de pré- operação e os dados de rugosidade de superfície de pós-operação são recebidos pelos um ou mais dispositivos de computação (102) a partir do pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem-contato (104).
3. MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que receber os dados de rugosidade de superfície de pré-operação compreende receber os dados de rugosidade de superfície de pré- operação de um primeiro sensor de rugosidade de solo sem-contato (104A) fornecido em associação operativa com um dentre o veículo de trabalho (10) ou o implemento (12), e em que receber os dados de rugosidade de superfície de pós-operação compreende receber os dados de rugosidade de superfície de pós-operação de um segundo sensor de rugosidade de solo sem-contato (104B) fornecido em associação operativa com o veículo de trabalho (10) ou o implemento (12).
4. MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente:receber dados de localização associados a pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação; e correlacionar os dados de localização a pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação para gerar ou atualizar um mapa de campo associado ao campo.
5. MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar o pelo menos um dentre o valor de rugosidade de superfície de pré-operação ou o valor de rugosidade de superfície de pós-operação como uma função da superfície terrestre de linha de referência (302) compreende calcular o pelo menos um dentre o valor de rugosidade de superfície de pré-operação ou o valor de rugosidade de superfície de pós- operação como uma função de um desvio-padrão de distâncias verticais (308) definidas entre a superfície terrestre de linha de referência (302) e os pontos de dados (300) associados ao pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós- operação.
6. MÉTODO (400), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a superfície terrestre de linha de referência (302) corresponde a uma linha de melhor correlação que é correlacionada ao pelo menos um dentre os dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação.
7. MÉTODO (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente analisar pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação para aplicar uma calibração de sensor ou para remover valores de dados discrepantes.
8. SISTEMA (100) PARA MONITORAR AUTOMATICAMENTE A RUGOSIDADE DE SUPERFÍCIE DE SOLO à medida que uma operação de preparo do solo está sendo realizada dentro de um campo com o uso de um veículo de trabalho (10) que reboca um implemento (12), sendo que o sistema (100) compreende pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem-contato (104) configurado para capturar dados associados a uma rugosidade de solo do campo à medida que a operação de preparo do solo está sendo realizada, sendo que o sistema (100) também compreende um controlador (102) comutativamente acoplado ao pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem-contato (104), sendo que o controlador (102) inclui um processador (110) e uma memória associada (112), em que a memória (112) armazena instruções que, quando implantadas pelo processador (110), configuram o controlador (102) para receber, do pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem-contato (104), dados de rugosidade de superfície de pré-operação associados a uma dada porção do campo, sendo que os dados de rugosidade de superfície de pré- operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção da captura de campo antes da operação de preparo do solo ser realizada no mesmo, sendo que o controlador (102) é adicionalmente configurado para receber, do pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem-contato (104), dados de rugosidade de superfície de pós-operação associados à dada porção do campo, em que os dados de rugosidade de superfície de pós-operação correspondem aos dados de rugosidade de superfície para a dada porção do campo capturada depois da operação de preparo do solo ter sido realizada no mesmo, sendo que: o controlador (102) é configurado para: analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e pós-operação para determinar um diferencial de rugosidade de superfície associado ao desempenho da operação de preparo do solo; e ajustar ativamente a operação de pelo menos um dentre o veículo de trabalho (10) ou o implemento (12) quando o diferencial de rugosidade de superfície difere de uma definição-alvo para o diferencial de rugosidade de superfície, sendo o sistema caracterizado pelo fato de que: o dito controlador (102) é configurado para analisar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação para determinar um valor de rugosidade de superfície de pré-operação para a dada porção do campo e analisar os dados de rugosidade de superfície de pós-operação para determinar um valor de rugosidade de superfície de pós-operação para a dada porção do campo, sendo que o diferencial de rugosidade de superfície é calculado com base nos valores de rugosidade de superfície da pré-operação e da pós- operação; e em que o dito controlador (102) é adicionalmente configurado para estimar uma superfície terrestre de linha de referência (302) como uma função de pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação e determinar pelo menos um dentre o valor de rugosidade de superfície de pré-operação ou o valor de rugosidade de superfície de pós-operação, com base na superfície terrestre de linha de referência (302).
9. SISTEMA (100), de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sensor de rugosidade de solo sem contato (104) compreende um primeiro sensor de rugosidade de solo sem- contato (104A) configurado para capturar os dados de rugosidade de superfície de pré-operação e um segundo sensor de rugosidade de solo sem-contato (104B) configurado para capturar os dados de rugosidade de superfície de pós- operação.
10. SISTEMA (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de posicionamento (124) comunicativamente acoplado ao controlador (102), sendo que o controlador (124) é configurado para receber dados de localização do dispositivo de posicionamento (102) associado a pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação e correlacionar os dados de localização ao pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré- operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação para gerar ou atualizar um mapa de campo associado ao campo.
11. SISTEMA (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) é configurado para calcular o pelo menos um dentre o valor de rugosidade de superfície de pré-operação ou o valor de rugosidade de superfície de pós-operação como uma função de um desvio-padrão de distâncias verticais (308) definido entre a superfície terrestre de linha de referência (302) e os pontos de dados (300) associados ao pelo menos um dos dados de rugosidade de superfície de pré-operação ou dos dados de rugosidade de superfície de pós-operação.
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 25/01/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |