BR102018010570A2 - sistemas e métodos de veículo aéreo - Google Patents

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Abstract

trata-se de um sistema que inclui um veículo agrícola que tem um primeiro recipiente de armazenamento configurado para armazenar um produto agrícola, um veículo de apoio que tem um segundo recipiente de armazenamento, e um veículo aéreo que tem um ou mais sensores configurados para monitorar um volume do segundo recipiente de armazenamento. o veículo aéreo é configurado para fornecer um primeiro sinal indicativo do volume do segundo recipiente de armazenamento para o veículo agrícola.

Description

“SISTEMAS E MÉTODOS DE VEÍCULO AÉREO”
Campo da Invenção [001] A presente revelação refere-se, geralmente, aos sistemas e métodos de veículo aéreo e, mais particularmente, aos sistemas e métodos que incluem um veículo aéreo configurado para obter e fornecer informações sobre um veículo agrícola e/ou um campo agrícola.
Antecedentes da Invenção [002] Certos veículos agrícolas (por exemplo, colheitadeiras) podem ser operados dentro de um campo agrícola. Por exemplo, uma colheitadeira processa colheitas agrícolas, coleta produtos agrícolas das colheitas, e deposita resíduo das colheitas no campo agrícola conforme a colheitadeira se desloca através do campo agrícola. Um operador da colheitadeira pode controlar a colheitadeira para seguir certas trajetórias e evitar certas funções de terreno. Contudo, o operador pode ter visibilidade limitada da colheitadeira e do campo agrícola, o que pode resultar em rendimentos reduzidos e/ou eficiência operacional reduzida, por exemplo.
Descrição da Invenção [003] Certas realizações em proporção no escopo com a presente revelação são resumidas abaixo. Essas realizações não têm o propósito de limitar o escopo das reivindicações, mas têm o propósito de fornecer somente um breve sumário de possíveis formas do sistema e/ou métodos revelados no presente documento. Certamente, os sistemas e/ou métodos podem abranger uma variedade de formas que podem ser semelhantes ou diferentes das realizações estabelecidas abaixo.
[004] Em uma realização, um sistema inclui um veículo agrícola que tem um primeiro recipiente de armazenamento configurado para armazenar um produto agrícola, um veículo de apoio que tem um segundo recipiente de armazenamento, e um veículo aéreo que tem um ou mais
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2/31 sensores configurados para monitorar um volume do segundo recipiente de armazenamento. O veículo aéreo é configurado para fornecer um primeiro sinal indicativo do volume do segundo recipiente de armazenamento ao veículo agrícola.
[005] Em uma realização, uma mídia não transitória legível por computador inclui instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador receba um primeiro sinal indicativo de uma característica de uma colheita localizada em frente a um veículo agrícola de um veículo aéreo conforme o veículo agrícola se desloca através de um campo agrícola e ajustar uma velocidade do solo do veículo agrícola com base no primeiro sinal recebido do veículo aéreo.
[006] Em uma realização, um método inclui receber, em um processador, um primeiro sinal obtido por um ou mais sensores de um veículo aéreo conforme o veículo aéreo paira sobre um campo agrícola. O método também inclui gerar, com o uso do processador, um mapa de resíduo do campo agrícola com o uso do primeiro sinal. O método inclui adicionalmente instruir, com o uso do processador, um visor para fornecer o mapa de resíduo em uma tela do visor dentro de um veículo agrícola.
Breve Descrição dos Desenhos [007] Essas e outras funções, aspectos e vantagens da presente revelação terão melhor entendimento quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência às Figuras anexas em que os caracteres semelhantes representam partes semelhantes através das Figuras, em que:
A Figura 1 é uma vista lateral de um sistema que tem uma colheitadeira e um veículo aéreo, de acordo com uma realização da presente revelação;
A Figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema de controle configurado para controlar a operação da colheitadeira e/ou do veículo aéreo
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3/31 da Figura 1, de acordo com uma realização da presente revelação;
A Figura 3 é um diagrama esquemático da colheitadeira e o veículo aéreo da Figura 1 dentro de um campo agrícola, de acordo com uma realização da presente revelação;
A Figura 4 é um diagrama esquemático de um visor que pode ser fornecido dentro da colheitadeira da Figura 1, de acordo com uma realização da presente revelação; e
A Figura 5 é um fluxograma de um método de operar o sistema que tem a colheitadeira e o veículo aéreo da Figura 1, de acordo com uma realização da presente revelação.
Descrição de Realizações da Invenção [008] Uma ou mais realizações específicas da presente revelação serão descritas abaixo. A fim de fornecer uma descrição concisa dessas realizações, todas as funções de uma verdadeira implementação não serão descritas no relatório descritivo. Será observado que no desenvolvimento de qualquer tal verdadeira implementação, como em qualquer projeto de desenho industrial ou engenharia, diversas decisões específicas de implementação devem ser feitas para alcançar os objetivos específicos do desenvolvedor, tal como conformidade com limitações relacionadas aos negócios e ao sistema, que podem variar de uma implementação à outra. Além disso, pode ser observado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas seria, no entanto, uma rotina obrigatória de projeto, fabricação, e manufatura para aqueles de habilidade comum na técnica que têm o benefício dessa revelação.
[009] Quando apresentar os elementos de diversas realizações da presente revelação, os artigos “um,” “uma,” “o,” “a,” e “dito” ou “dita” têm o propósito de significar que existe um ou mais dos elementos. Os termos “compreender,” “incluir,” e “ter” têm a intenção de serem inclusivos e significam
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4/31 que podem ter 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.
[010] Os veículos agrícolas (por exemplo, colheitadeiras, tratores, caminhões, etc.), podem se mover e conduzir operações em um campo agrícola. Por exemplo, uma colheitadeira pode processar colheitas agrícolas e depositar resíduos das colheitas agrícolas conforme a colheitadeira se desloca através do campo agrícola. Um operador pode se sentar em uma cabine de operador e controlar o veículo agrícola com base na observação visual do operador de funções de terreno ao redor. Contudo, a visibilidade do veículo agrícola e das funções de terreno ao redor podem ser limitadas. A presente revelação se refere aos sistemas e métodos que utilizam um veículo de monitoramento, tal como um veículo aéreo (por exemplo, drone, veículo aéreo automático, ou veículo aéreo operado remotamente), que é configurado para obter e fornecer informações (por exemplo, imagens de superfície, dados de detector, ou semelhantes) sobre o veículo agrícola e/ou o campo agrícola. Por exemplo, o veículo aéreo pode pairar sobre o veículo agrícola e pode fornecer uma imagem (por exemplo, fotografia ou um vídeo) do veículo agrícola e/ou do campo agrícola, tal como uma porção do campo agrícola em que uma ferramenta (por exemplo, plataforma) do veículo agrícola é usada para cortar ou coletar a colheita. O veículo aéreo pode fornecer substancialmente informações em tempo real, que incluem mapas ou imagens de resolução relativamente alta (por exemplo, comparado às imagens de satélite), conforme o veículo aéreo e/ou o veículo agrícola se deslocam através do campo agrícola, desse modo, melhoram a visibilidade de operador, assim como melhora a eficiência operacional e/ou rendimento de colheita, por exemplo.
[011] Para facilitar a discussão, a presente revelação é descrita primeiramente em relação a uma colheitadeira. Contudo, será observado que
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5/31 as técnicas descritas na presente revelação não são limitadas às colheitadeiras. Na verdade, as técnicas descritas na presente revelação podem ser implementadas em qualquer contexto adequado que envolvam coordenar, monitorar e/ou controlar a operação de um ou mais veículos de trabalho, tal como um contexto agrícola que utiliza um ou mais veículos agrícolas (por exemplo, tratores, empacotadores, etc.) e/ou um contexto de construção que utiliza um ou mais veículos de construção (por exemplo, caminhões escavadoras, carregadores frontais, etc.).
[012] Voltando-se às Figuras, a Figura 1 é uma vista lateral de uma realização de um sistema 100 (por exemplo, sistema de monitoramento ou sistema de veículo aéreo) que inclui uma colheitadeira 110 e um veículo aéreo 120. Na realização ilustrada, a colheitadeira 110 inclui uma cabine 111 e um chassi 112. Em certas realizações, o chassi 112 é configurado para alojar um motor (por exemplo, motor a diesel, etc.) e outros componentes (por exemplo, um sistema elétrico, um sistema de resfriamento, etc.) que facilitam a operação da colheitadeira 110. Ademais, o chassi 112 pode ser configurado para sustentar a cabine 111, um reservatório 113 (por exemplo, reservatório de colheita ou recipiente de armazenamento), e rodas 114, que podem ser acionadas para girar pelo motor. Embora a colheitadeira ilustrada 110 inclua rodas 114, pode ser observado que em realizações alternativas, a colheitadeira pode incluir trilhos ou uma combinação de rodas e trilhos.
[013] Em algumas realizações, a cabine 111 pode ser configurada para alojar um operador. Consequentemente, a colheitadeira 110 pode incluir uma interface de operador 115 (por exemplo, que tem um visor, um alto-falante e/ou entradas, tal como botões ou interruptores) posicionada dentro da cabine 111 para fornecer informações ao operador e/ou para facilitar o controle de operador da colheitadeira 110. Em algumas realizações, diversas outras entradas ou controles, tal como um joystick ou volante, podem ser
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6/31 posicionadas dentro da cabine 111 para facilitar o controle de operador da colheitadeira 110. Por exemplo, as entradas podem permitir o operador controlar a velocidade rotacional e/ou orientação das rodas 114, desse modo, facilita o ajuste da velocidade e/ou direção da colheitadeira 110. Ademais, as entradas podem facilitar o controle de operador de diversas ferramentas ou componentes, tal como uma plataforma 116 que é configurado para coletar colheitas do campo agrícola, um espalhador residual 117 que é configurado para descarregar ou espalhar resíduos ao campo agrícola, e/ou um tubo de alimentador 119 (por exemplo, conduto) que é configurado para descarregar o produto agrícola do reservatório 113 a um outro recipiente de armazenamento (por exemplo, um elevador de grãos, um carrinho de grãos, ou caminhão). Por exemplo, em operação, conforme a colheitadeira 110 se desloca através do campo agrícola, a plataforma 116 pode coletar colheitas do campo agrícola e encaminhar as colheitas a uma porção de processamento de colheitas (por exemplo, que tem diversas ferramentas, tal como um mecanismo debulhador, tamis, ventiladores, picadores, etc.) da colheitadeira 110. As colheitas são processadas para separar uma porção que é coletada (por exemplo, produto agrícola) de uma porção que é devolvida ao campo (por exemplo, resíduos). A porção que é coletada é proporcionada ao reservatório 113, e a porção que é devolvida ao campo agrícola é descarregada por meio do espalhador residual 117. Para facilitar a discussão, a colheitadeira 110 pode ser descrita com referência a uma direção para frente de trajetória 118, um eixo geométrico longitudinal ou direção 10, um eixo geométrico vertical ou direção 11, e um eixo geométrico lateral ou direção 12.
[014] Conforme mostrado, o sistema 100 também inclui o veículo aéreo 120. O veículo aéreo 120 pode ser controlado automaticamente (por exemplo, controlado por meio de configurações programadas) e/ou controlado remotamente, tal como por meio da entrada de operador na interface de
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7/31 operador 115 da colheitadeira 110 e/ou por meio da entrada de operador em uma estação base remota, por exemplo. Em algumas realizações, o veículo aéreo 120 pode sustentar um ou mais sensores 121 (por exemplo, câmeras, sensores acústicos, sensores ópticos, sensores de umidade, sensores térmicos, sensores de velocidade do vento, ou semelhantes) que são configurados para monitorar e obter dados (por exemplo, imagens e/ou dados relacionados aos obstáculos, colheitas, resíduos, níveis de volume, colheitadeira, umidade, temperatura, velocidade do vento, ou semelhantes) associados à colheitadeira 110 e/ou à área que circunda a colheitadeira 110.
[015] Conforme discutido em mais detalhes abaixo, o veículo aéreo 120 pode ser configurado para mover cerca do campo agrícola e/ou para pairar sobre a colheitadeira 110 (por exemplo, em uma posição fixa relativa a um ponto de referência da colheitadeira 110) para obter os dados, que podem ser comunicados (por exemplo, sem fio) a uma saída por meio da interface de operador 115, desse modo, aprimora a visibilidade do operador do campo agrícola e/ou conhecimento das operações de coleta. Por exemplo, em algumas realizações, os dados obtidos pelo veículo aéreo 120 podem ser utilizados (por exemplo, por um controlador, que pode estar localizado na colheitadeira 110 ou em uma estação base remota) para monitorar uma característica do resíduo (por exemplo, uma largura, uniformidade, e/ou uma densidade de um tapete residual), para monitorar uma característica (por exemplo, densidade) da colheita em frente à colheitadeira 110, para monitorar um nível de volume (por exemplo, volume atual) do reservatório 113 e/ou outro recipiente de armazenamento localizado no campo agrícola (por exemplo, um reservatório de um carrinho de grãos ou caminhão que recebe o produto agrícola da colheitadeira 110), para monitorar uma posição da plataforma 116 relativo a uma borda da colheita no campo agrícola, e/ou para monitorar e/ou detectar obstáculos no campo agrícola.
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8/31 [016] Em algumas realizações, os dados obtidos pelo veículo aéreo 120 podem ser utilizados para ajustar (por exemplo, ajustar automaticamente) componentes da colheitadeira 110. Por exemplo, os dados podem ser utilizados (por exemplo, pelo controlador e/ou pelo operador) para ajustar funções do espalhador residual 117 para descarregar o resíduo através de uma largura desejada e/ou em uma uniformidade desejada, espessura e/ou densidade, para ajustar uma velocidade do solo da colheitadeira 110 e/ou para ajustar o processamento de colheita componentes da colheitadeira 110 para processar a colheita adequadamente que leva em conta a densidade da colheita em frente à colheitadeira 110, para interromper operações de coleta e/ou para transferir o produto agrícola do reservatório 113 a um outro recipiente de armazenamento para evitar transbordar o reservatório 113, para controlar a distribuição do produto do reservatório 113 a um outro recipiente de armazenamento para encher o outro recipiente de armazenamento a um nível apropriado (por exemplo, 100 por cento cheio), para conduzir a colheitadeira 110 e/ou para ajustar uma posição da plataforma 116 para alinhar a plataforma 116 com a borda de colheita, e/ou para interromper a colheitadeira 110 ou para elevar temporariamente a plataforma 116 para evitar contato com uma pedra ou outro obstáculo detectado no campo agrícola. Em algumas realizações, os dados podem ser utilizados (por exemplo, por um controlador) para gerar e para fornecer (por exemplo, por meio de um visor) instruções a um operador para ajustar a colheitadeira 110 e/ou componentes da colheitadeira 110 da maneira estabelecida acima.
[017] Em algumas realizações, os dados obtidos pelo veículo aéreo 120 podem ser utilizados (por exemplo, pelo controlador) para fornecer alarmes (por exemplo, alarmes sonoros ou visuais), tal como se a colheitadeira 110 se aproximar de um obstáculo identificado com base nos dados obtidos pelo veículo aéreo 120, se a plataforma 116 for maior que uma distância
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9/31 predeterminada da borda de colheita, se uma característica do tapete residual estiver fora de uma faixa predeterminada, se uma densidade da colheita em frente à colheitadeira 110 exceder uma densidade apropriada para a velocidade do solo atual ou outras configurações de processamento de colheita da colheitadeira 110, se os produtos no reservatório 113 ou outro recipiente de armazenamento alcançarem um certo nível (por exemplo, volume ou nível de enchimento), por exemplo.
[018] Em algumas realizações, os dados obtidos pelo veículo aéreo 120 podem ser utilizados para gerar e/ou atualizar um mapa do campo agrícola. Por exemplo, os dados podem ser utilizados para gerar um mapa de resíduo que proporciona uma indicação de cobertura residual, tal como uma localização de resíduo, uma porcentagem de uma superfície do campo agrícola coberta por resíduo, uma uniformidade e/ou espessura e/ou densidade de resíduo dentro do campo agrícola, ou semelhantes. Em algumas realizações, o mapa de resíduo pode ser combinado com outras informações (por exemplo, informações obtidas anteriormente, informações armazenadas, informações de entrada de operador), tal como obstáculos, topografia, limites, mapas de rendimento de colheita agrícola, ou semelhantes, em um único mapa (por exemplo, pelo controlador), desse modo, forma um mapa de resíduo modificado (por exemplo, um mapa combinado ou um mapa de taxa de prescrição de precisão). O mapa de resíduo (ou mapa de resíduo modificado) pode ser utilizado para controlar cultivo subsequente e/ou operações de semeadura/plantio. Por exemplo, o mapa de resíduo pode ser utilizado durante operações de semeadura/plantio para controlar taxa de aplicação e/ou espaçamento de sementes, e/ou o mapa de resíduo pode ser utilizado durante operações de cultivo para controlar a profundidade de penetração de ferramentas de aragem. Ademais, o mapa de resíduo pode ser utilizado para determinar um grau desejado de aragem para cada seção do campo agrícola.
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Adicionalmente, o mapa de resíduo pode ser utilizado para determinar a distribuição de fertilizante para cada seção do campo agrícola, conforme menos fertilizante será necessário em regiões do campo agrícola que têm mais resíduo presente.
[019] Embora uma colheitadeira 110 e um veículo aéreo 120 sejam mostrados na Figura 1 para facilitar a discussão, deve ser entendido que qualquer número adequado de colheitadeiras 110 (por exemplo, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais) e qualquer número adequado de veículos aéreos 120 (por exemplo, 1,2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ou mais) pode ser proporcionado dentro do sistema 100. Por exemplo, em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir uma colheitadeira 110 e pelo menos dois veículos aéreos 120. Em alguns dos tais casos, um ou mais veículos aéreos 120 pode ser mover com (por exemplo, mover automaticamente ou ser preso sem fio) a colheitadeira 110 para monitorar e/ou fornecer uma vista da plataforma 116, o espalhador residual 117, o reservatório 113, e/ou a área que circunda a colheitadeira 110, enquanto outro veículo aéreo 120 pode se mover separadamente da colheitadeira 110 ou manter uma posição fixa relativa ao campo agrícola para monitorar e/ou fornecer uma vista diferente, tal como uma vista relativamente mais ampla do campo agrícola. Em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir múltiplas colheitadeiras 110 e/ou outros veículos (por exemplo, veículo de apoios, tal como caminhões ou carrinhos de grãos), em que cada um tem um ou mais veículos aéreos designados 120 que se move com o veículo respectivo para monitorar e/ou fornecer uma vista da área que circunda o veículo respectivo, por exemplo. Em alguns dos tais casos, um ou mais veículos aéreos adicionais 120 pode ser proporcionado para monitorar e/ou fornecer uma vista diferente, tal como uma vista relativamente mais ampla do campo agrícola. Em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir múltiplas colheitadeiras 110 e um veículo aéreo 120 pode monitorar e/ou fornecer uma vista ampla das múltiplas
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11/31 colheitadeiras 110 dentro do campo agrícola e/ou pode se mover entre as diversas colheitadeiras 110.
[020] Embora certas realizações no presente documento estejam descritas com referência ao veículo aéreo 120 para facilitar a discussão, deve ser entendido que em algumas realizações, o sistema 100 pode incluir adicionalmente ou alternativamente qualquer um dentre uma variedade de veículos de monitoramento, que incluem um ou mais veículos de superfície, tal como rovers autônomos, rovers controlados por controle remoto, ou rovers tripulados, por exemplo. Em alguns dos tais casos, os veículos de superfície podem incluir o um ou mais sensores 121, que pode obter dados conforme os veículos de monitoramento se deslocam através do campo. Os dados podem então ser proporcionados ao controlador e/ou usados (por exemplo, sozinhos ou em combinação com dados proporcionados do um ou mais sensores 121 do um ou mais veículos aéreos 120) em qualquer uma das diversas técnicas de mapeamento e monitoramento reveladas no presente documento. Por exemplo, dados do um ou mais sensores 121 fixo ao um ou mais veículos de superfície e dados do um ou mais sensores 121 do um ou mais veículos aéreos 120 podem ser utilizados para gerar o mapa de resíduo. Deve ser entendido que a colheitadeira 110 pode incluir o um ou mais sensores 121 que é configurado para obter dados que também podem ser utilizados em qualquer uma das técnicas de mapeamento e monitoramento reveladas no presente documento.
[021] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema de controle 200 configurado para controlar a operação da colheitadeira 110 e o veículo aéreo 120 da Figura 1, de acordo com uma realização da presente revelação. Diversos componentes do sistema de controle 200 podem ser incluídos ou proporcionados dentro (por exemplo, montado) da colheitadeira 110 e do veículo aéreo 120. Na realização ilustrada, a colheitadeira 110 inclui a
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12/31 interface de operador 115, que inclui diversos dispositivos de saída e dispositivos de entrada, tal como um visor 201 (por exemplo, um visor sensível ao toque), um alto-falante 202, e uma entrada 203 (por exemplo, botão ou interruptor), configurados para fornecer informações e/ou receber entradas de um operador da colheitadeira 110. Por exemplo, a interface de operador 115 pode ser configurada para apresentar dados obtidos pelo um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 a um operador (por exemplo, uma imagem obtida pelo um ou mais sensores 121) e/ou um mapa (por exemplo, mapa de resíduo) gerado com base nos dados por meio do visor 201.
[022] A interface de operador 115 também pode ser configurada para permitir um operador fornecer entradas (por exemplo, por meio da entrada 203 ou entrada virtual no visor 201) para controlar certos componentes e/ou funções da colheitadeira 110 (por exemplo, iniciar e interromper a colheitadeira 110, etc.), a plataforma 116 fixo à colheitadeira 110 (por exemplo, elevar e abaixar a plataforma 116, etc.), o espalhador residual 117 fixo à colheitadeira 110 (por exemplo, ajustar uma largura de descarga residual), o tubo de alimentador 119 fixo à colheitadeira 110 (por exemplo, para remover produtos do reservatório 113), e/ou diversas ferramentas de processamento de colheita 209 (por exemplo, ferramentas ou componentes que processam colheitas, tal como um mecanismo debulhador, tamis, ventiladores, picador, ou semelhantes). A interface de operador 115 também pode ser configurada para permitir um operador fornecer entradas para controlar certas funções do veículo aéreo 120 (por exemplo, mover uma posição do veículo aéreo 120, ajustar um nível de zoom e/ou um campo de vista proporcionado pelo veículo aéreo 120, operar o um ou mais sensores 121, etc.). Ademais, a interface de operador 115 (por exemplo, por meio do visor 201 ou do alto-falante 202) pode ser configurada para fornecer um alarme (por exemplo, alarme sonoro ou visual, tal como uma mensagem de texto, luz, bipe ou outro som, ou
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13/31 semelhantes), tal como se a colheitadeira 110 se aproximar de um obstáculo detectado pelo veículo aéreo 120 ou outros alarmes revelados no presente documento, por exemplo.
[023] Conforme mostrado, a colheitadeira 110 inclui um sistema de controle de direção 204, um sistema de controle de velocidade 205, um sistema de localização espacial 207, um transceptor 208, um sistema de controle de plataforma 213, um sistema de controle de espalhador residual 214, um sistema de controle de ferramentas de processamento de colheita 215, e um sistema de controle de tubo de alimentador 216. A colheitadeira 110 inclui um controlador 210 (por exemplo, controlador eletrônico ou controlador de veículo) que tem um processador 211 e um dispositivo de memória 212, e o controlador 210 é acoplado de maneira comunicativa ao sistema de controle de direção 204, o sistema de controle de velocidade 205, o sistema de localização espacial 207, o transceptor 208, e diversos outros componentes e sistemas da colheitadeira 110 (por exemplo, sistemas 213 a 216). O sistema de controle de direção 204 pode ser configurado para controlar uma direção de movimento da colheitadeira 110, o sistema de controle de velocidade 205 pode ser configurado para controlar uma velocidade (por exemplo, velocidade do solo) da colheitadeira 110, e o sistema de localização espacial 207 pode ser configurado para determinar uma posição da colheitadeira 110. Conforme será observado, o sistema de localização espacial 207 pode incluir qualquer sistema adequado configurado para determinar a posição da colheitadeira 110, tal como um sistema de posicionamento global (GPS) ou sistema de satélite de navegação global (GNSS), por exemplo. Em certas realizações, o sistema de localização espacial 207 pode ser configurado para determinar a posição da colheitadeira 110 relativa a um ponto fixo dentro do campo (por exemplo, pode meio de um transceptor de rádio fixo). Consequentemente, o sistema de localização espacial 207 pode ser configurado para determinar a posição da
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14/31 colheitadeira 110 relativa a um sistema de coordenada global fixo (por exemplo, por meio do GPS ou GNSS) ou um sistema de coordenada local fixo.
[024] O sistema de controle de plataforma 213 pode ser configurado para controlar uma posição (por exemplo, vertical position) e/ou movimento (por exemplo, movimento de rotação ou reciprocidade) de um dispositivo de corte (por exemplo, faca, dentes, barra de corte, ou semelhantes) ou outros componentes (por exemplo, bobina, broca, transportador ou semelhantes) que facilitam a coleta de colheita. O sistema de controle de espalhador residual 214 pode ser configurado para controlar uma largura ou outra dimensão de uma saída do espalhador residual 117, uma orientação da saída, ou outros componentes (por exemplo, picador que corta o resíduo) que facilitam a descarga do resíduo da colheitadeira 110. O sistema de controle de ferramentas de processamento de colheita 215 pode ser configurado para controlar as ferramentas de processamento de colheita 208 (por exemplo, rotação de um tambor debulhador, uma velocidade de ventilador, uma orientação de tamis, etc.). O sistema de controle de tubo de alimentador 216 pode ser configurado para controlar o movimento do tubo de alimentador 119 relativo à colheitadeira 110, assim como para controlar diversos outros componentes (por exemplo, broca, correia transportadora ou semelhantes) para facilitar a transferência do produto do reservatório 113 da colheitadeira 110 a um outro veículo (por exemplo, veículo de apoio, tal como um caminhão ou carrinho de grãos) ou a um elevador de grãos, por exemplo.
[025] Na realização ilustrada, o veículo aéreo 120 inclui o um ou mais sensores 121 e um controlador 220 (por exemplo, controlador eletrônico ou controlador de veículo aéreo) que tem um processador 221 e um dispositivo de memória 222. Conforme mostrado, o controlador 220 é acoplado de maneira comunicativa a um sistema de localização espacial 223, um transceptor 224, e um sistema de acionamento 225 do veículo aéreo 120. O sistema de
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15/31 localização espacial 223 pode ser configurado para determinar uma posição do veículo aéreo 120, e o sistema de localização espacial 223 pode incluir qualquer sistema adequado configurado para determinar a posição do veículo aéreo 120, que inclui qualquer um daqueles discutidos acima em relação ao sistema de localização espacial 207 da colheitadeira 110. Os sistemas de localização espacial 207, 223 podem permitir determinação (por exemplo, por um controlador, tal como o controlador 210) ou fornecer confirmação que a colheitadeira 110 e/ou o veículo aéreo 120 estão na posição desejada uma em relação à outra e/ou ao campo agrícola, por exemplo. O sistema de acionamento 225 (por exemplo, sistema de propulsão) pode incluir um motor, um propulsor, ou semelhantes que permitem o veículo aéreo 120 elevar do chão, voar, pairar, e/ou mudar direções para mover cerca do local de trabalho.
[026] Conforme indicado acima, o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 pode incluir um sistema de imagem, tal como uma câmera configurada para obter imagens estacionárias e/ou móveis (por exemplo, vídeos). Em algumas realizações, o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 pode incluir um detector acústico configurado para emitir e para detectar ondas acústicas (por exemplo, ondas de ultrassom) para facilitar a detecção de objetos no campo agrícola, que inclui objetos subterrâneos (por exemplo, pedras). Em algumas realizações, o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 pode incluir um detector óptico (por exemplo, detector infravermelho) configurado para emitir e para detectar luz (por exemplo, luz infravermelha) para facilitar a detecção de objetos no campo agrícola, que inclui objetos subterrâneos (por exemplo, pedras), por exemplo. Em algumas realizações, o um ou mais sensores 121 pode incluir um detector de umidade configurado para monitorar um nível de umidade, um detector de temperatura configurado para monitorar uma temperatura do ar, e/ou um detector de velocidade do vento configurado para monitorar uma velocidade do vento sobre o veículo
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16/31 aéreo 120. Os sensores 121 descritos no presente documento são somente proporcionados como exemplos para facilitar a discussão e não têm o propósito de limitação. Deve ser entendido que o um ou mais sensores 121 pode incluir qualquer um de uma variedade de sensores (por exemplo, sensores de capacidade, sensores de radar, detecção de luz e sensores de variação [LiDAR], sensores de terahertz, sensores térmicos, sensores eletromagnéticos, etc.) configurados para monitorar e gerar sinais indicativos de diversas características do campo agrícola, o ar acerca do campo agrícola, a colheitadeira 110, e/ou o veículo aéreo 120, por exemplo.
[027] Na realização ilustrada, o sistema de controle 200 inclui uma estação base 230 (por exemplo, estação base remota que pode estar fisicamente separada da colheitadeira 110 e o veículo aéreo 120). Em algumas realizações, a estação base remota 230 pode ser um dispositivo de computação pessoal e/ou móvel, tal como um telefone móvel, tablet ou semelhantes. Conforme mostrado, a estação base 230 inclui uma interface de operador 231 que tem diversos dispositivos de entrada e saída, tal como um visor 232, um alto-falante 233, e uma entrada 234 (por exemplo, botão ou interruptor). Na realização ilustrada, a estação base 230 inclui um transceptor 235 e um controlador 240 (por exemplo, controlador eletrônico ou controlador de estação base) que tem um processador 241 e um dispositivo de memória 242.
[028] O transceptor 208 na colheitadeira 110, o transceptor 224 no veículo aéreo 120, e/ou o transceptor 235 na estação base 230 podem ser configurados para estabelecer uma ligação de comunicação sem fio um com o outro. Conforme será observado, os transceptores 208, 224, 235 podem operar em qualquer faixa de frequência adequada dentro do espectro eletromagnético. Por exemplo, em certas realizações, os transceptores 208, 224, 235 podem emitir e receber ondas de rádio dentro de uma faixa de frequência de cerca de
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GHz a cerca de 10 GHz. Ademais, os transceptores 208, 224, 235 podem utilizar qualquer protocolo de comunicação adequado, tal como um protocolo padrão (por exemplo, Wi-Fi, Bluetooth, redes mesh, etc.) ou um protocolo proprietário. Portanto, os transceptores 208, 224, 235 podem permitir a transmissão de dados (por exemplo, os dados obtidos pelo um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120) e sinais de controle (por exemplo, entrada por meio das entradas 203, 234) entre a colheitadeira 110, o veículo aéreo 120, e/ou a estação base 230.
[029] Em certas realizações, os controladores 210, 220, 240 revelados no presente documento são controladores eletrônicos que têm circuitos elétricos configurados para processar sinais, tal como sinais gerados pelo um ou mais sensores 121 do veículo aéreo e/ou sinais de controle proporcionado por meio das entradas, tal como as entradas 203, 234, por exemplo. Na realização ilustrada, os controladores 210, 220, 240 incluem processadores respectivos 211, 221, 241 e dispositivos de memória 212, 222, 242. Os controladores 210, 220, 240 também podem incluir um ou mais dispositivos de armazenamento e/ou outros componentes adequados. Os processadores 211, 221, 241 podem ser usados para executar software. Por exemplo, o processador 211 do controlador 210 da colheitadeira 110 pode ser configurado para receber sinais do um ou mais sensores 121 e para executar software para gerar um mapa (por exemplo, mapa de resíduo) com base nos sinais e/ou para conduzir qualquer uma de uma variedade de processos de acordo com a presente revelação. Além disso, os processadores 211,221,241 podem incluir múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores de “uso geral”, um ou mais microprocessadores de propósito especial, e/ou um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICS), ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, os processadores 211, 221, 241 podem incluir um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzidas
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18/31 (RISC). Pode ser observado que embora certos exemplos proporcionados no presente documento descrevam o controlador 210 da colheitadeira 110 para facilitar a discussão, diversas etapas de controle e processamento podem ser conduzidas pelo controlador 220, 240.
[030] Os dispositivos de memória 212, 222, 242 podem incluir uma memória volátil, tal como memória de acesso aleatório (RAM), e/ou uma memória não volátil, tal como ROM. Os dispositivos de memória 212, 222, 242 podem armazenar uma variedade de informações e podem ser usados para diversos propósitos. Por exemplo, os dispositivos de memória 212, 222, 242 podem armazenar instruções executáveis por processador (por exemplo, firmware ou software) para os processadores 211, 221, 241 executarem, tal como instruções para processar sinais gerados pelo um ou mais sensores 121 para gerar o mapa de resíduo, controlar o veículo aéreo 120, controlar a colheitadeira 110, controlar componentes da colheitadeira 110, e/ou gerar alarmes. O dispositivo(s) de armazenamento (por exemplo, armazenamento não volátil) pode incluir memória somente para leitura (ROM), memória flash, um disco rígido, ou qualquer mídia de armazenamento óptico, magnético ou de estado sólido, ou uma combinação dos mesmos. O dispositivo(s) de armazenamento pode armazenar dados (por exemplo, mapas residuais, mapas de rendimento, limites de campo, características da colheitadeira 110, limites ou faixas existentes ou gerados previamente, etc.), instruções (por exemplo, software ou firmware para gerar o mapa de resíduo do campo agrícola, controlar o veículo aéreo 120 e seus componentes, controlar a colheitadeira 110 e seus componentes, etc.), e quaisquer outros dados adequados.
[031] Em operação, em algumas realizações, a colheitadeira 110 pode ser guiada acerca do campo agrícola e a plataforma 116 pode ser posicionado para coletar colheitas, que são processadas pelas ferramentas de processamento de colheita 209, de modo que o produto agrícola seja
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19/31 depositado no reservatório 113 e o resíduo seja descarregado por meio do espalhador residual 117. Em certas realizações, o veículo aéreo 120 pode ser ligado (por exemplo, preso sem fio) à colheitadeira 110 e, portanto, pode se mover automaticamente com a colheitadeira 110. Por exemplo, o veículo aéreo 120 pode ser programado para manter ou pairar a uma posição fixa relativa a um ponto de referência fixo da colheitadeira 110 (por exemplo, um ponto central designado ou eixo geométrico de coordenadas da colheitadeira 110), tal como uma posição fixa próxima à plataforma 116 que permite o veículo aéreo 120 monitorar e/ou fornecer imagens da plataforma 116 e/ou a borda de colheita próxima à plataforma 116, uma posição fixa em frente à colheitadeira 110 que permite o veículo aéreo 120 monitorar e/ou fornecer dados relacionados a uma densidade de colheitas em frente à colheitadeira 110, uma posição fixa atrás da colheitadeira 110 que permite o veículo aéreo 120 monitorar e/ou fornecer dados relacionados ao resíduo descarregado do espalhador residual 117, e/ou uma posição fixa acima verticalmente da colheitadeira 110 ou outro veículo que permite o veículo aéreo 120 monitorar e/ou fornecer dados indicativo de um volume do reservatório 113 e/ou recipiente de armazenamento do outro veículo. Em algumas realizações, o veículo aéreo 120 pode ser programado para manter ou pairar a uma posição fixa relativa a um ponto de referência fixo do campo agrícola (por exemplo, o sistema de coordenada global fixo ou o sistema de coordenada local fixo). Em algumas realizações, a posição fixa pode ser pré-programada e/ou selecionada de diversas posições fixas pré-programadas (por exemplo, na fabricação e/ou pelo operador antes de conduzir uma operação de coleta).
[032] Adicionalmente ou alternativamente, em algumas realizações, o veículo aéreo 120 (por exemplo, o um ou mais sensores 121, o sistema de acionamento 235, etc.) pode ser controlado remotamente, tal como por meio das entradas de operação na interface de operador 115 dentro da
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20/31 colheitadeira 110 e/ou por meio das entradas de operação na interface de operador 231 na estação base 230. Por exemplo, o operador pode fornecer entradas que são comunicadas ao sistema de acionamento 225 para ajustar a posição do veículo aéreo 120. Em alguns dos tais casos, o operador pode controlar remotamente o veículo aéreo 120 para mover para diversas localizações desejadas acerca da colheitadeira 110 e/ou acerca do campo agrícola (por exemplo, conforme a colheitadeira 110 se desloca através do campo agrícola). Em algumas realizações, o operador pode controlar o veículo aéreo 120 a uma posição desejada relativa à colheitadeira 110 e/ou relativa ao campo agrícola (por exemplo, o sistema de coordenada global fixo ou o sistema de coordenada local) e então instruir o veículo aéreo 120 para manter a posição desejada relativa à colheitadeira 110 e/ou relativa ao campo agrícola.
[033] Conforme discutido acima, o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 pode ser configurado para obter diversos dados, e os dados podem ser proporcionados à colheitadeira 110 e/ou à estação base 230 (por exemplo, por meio dos transceptores 208, 224, 235) para processamento (por exemplo, pelos controladores 210, 240) e/ou saída (por exemplo, por meio da interface de operador 115, 231). Em algumas realizações, o controlador 210 da colheitadeira 110 e/ou o controlador 240 da estação base 230 pode receber e processar os dados do um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120. Por exemplo, o controlador 210 e/ou o controlador 240 pode ser configurado para gerar um mapa (por exemplo, mapa de resíduo ou mapa de resíduo modificado) do campo agrícola com base nos dados recebidos do um ou mais sensores 121. Em algumas realizações, o mapa de resíduo pode representar uma imagem de resíduo obtida pelo um ou mais sensores 121 ou um diagrama esquemático indicativo de características (por exemplo, cobertura, localização, espessura, densidade) do tapete residual dentro do campo agrícola. O mapa de resíduo pode ser combinado ou sobreposto por outros dados, tal como
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21/31 objetos (por exemplo, pedras) detectados por meio do um ou mais sensores 121, e/ou entrada de informações pelo operador e/ou acessos de um dispositivo de memória (por exemplo, o dispositivo de memória 212), tal como topografia, limites, mapas de rendimento de colheita, ou semelhantes.
[034] Em algumas realizações, o controlador 210 e/ou o controlador 240 pode ser configurado para processar os dados do um ou mais sensores 121 para gerar imagens de alta resolução e/ou substancialmente em tempo real ou imagens móveis, tal como vídeos. Por exemplo, uma imagem que representa a distância (por exemplo, distância lateral) entre a borda de colheita e a plataforma 116 pode permitir o operador da colheitadeira 110 trabalhar próximo à borda de colheita, desse modo, melhora a eficiência e/ou rendimento de colheita. Em algumas realizações, uma imagem que representa um volume do reservatório 113 ou outro recipiente de armazenamento pode ser usado pelo operador para controlar a operação do tubo de alimentador 119 para evitar transbordar e/ou para monitorar visualmente a operação do tubo de alimentador 119 e componentes relacionados durante a descarga dos produtos do reservatório 113. Em algumas realizações, o controlador 210 e/ou o controlador 240 pode ser configurado para analisar a imagem (por exemplo, para identificar obstáculos, posição de plataforma 116, densidade de colheita, características de tapete residual, volume do reservatório 113 ou recipiente de armazenamento, posição do tubo de alimentador 119, ou semelhantes) por meio de qualquer técnica de visão de máquina adequada, técnica de processamento de imagem, e/ou técnica de detecção de objeto, tal como cor e/ou reconhecimento de gradiente, reconhecimento de padrões, modelo compatível, extração de função, busca de banco de dados e compatibilidade, classificação de objeto, registro de imagem, filtragem, detecção de borda, ou semelhantes, e então fornecer uma saída com base na análise (por exemplo, uma saída, tal como uma saída visualizada, saída sonora, mensagem de texto,
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22/31 alarme, ou semelhantes, que indica a localização de obstáculos, posição da plataforma 116, densidade de colheita, características de tapete residual, volume do reservatório 113 ou recipiente de armazenamento, posição do tubo de alimentador 119, ou semelhantes).
[035] Em algumas realizações, o controlador 210 pode ser configurado para gerar um alarme (por exemplo, um alarme sonoro ou visual proporcionado por meio das interfaces de operação 115, 231) com base nos dados recebidos do um ou mais sensores 121. Por exemplo, o controlador 210 pode gerar um alarme se os dados recebidos do um ou mais sensores 121 indicarem obstáculos (por exemplo, novos obstáculos) que eram desconhecidos previamente (por exemplo, não armazenados no dispositivo de memória ou identificados em mapas existentes) e/ou se a colheitadeira 110 se aproximar de um obstáculo detectado pelo veículo aéreo 120 ou se outras condições de alarme reveladas no presente documento forem cumpridas. Ademais, a interface de operador 115 (por exemplo, por meio do visor 201 ou do alto-falante 202) pode ser configurada para fornecer um alarme (por exemplo, alarme sonoro ou visual, tal como uma mensagem de texto, luz, bipe ou outro som, ou semelhantes).
[036] Em algumas realizações, o controlador 210 pode ser configurado para gerar sinais de controle para controlar (por exemplo, controlar automaticamente sem entrada de operador) a colheitadeira 110, componentes da colheitadeira 110, e/ou o veículo aéreo 120 (por exemplo, para controlar a velocidade do solo e/ou condução da colheitadeira 110, para bloquear movimento da plataforma 116 da colheitadeira 110, para mover o veículo aéreo 120, para operar o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120, etc.) com base nos dados obtidos pelo um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120. Por exemplo, em resposta à detecção de um obstáculo, o controlador 210 pode ser configurado para fornecer sinais de controle ao sistema de controle de
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23/31 velocidade 205 para ajustar a velocidade do solo, ao sistema de controle de direção 204 para ajustar o ângulo de condução da colheitadeira 110, e/ou para o sistema de controle de plataforma 213 elevar a plataforma 116 em relação ao solo e/ou para bloquear a operação da plataforma 116 da colheitadeira 110, se tal operação interferisse com os obstáculos identificados, ou semelhantes. Por exemplo, em resposta à detecção ou determinação que uma distância entre a plataforma 116 e a borda de colheita excede uma distância predeterminada, o controlador 210 pode fornecer um sinal de controle ao sistema de controle de direção 204 para conduzir a colheitadeira 110 até a distância dentro da distância predeterminada. Por exemplo, em resposta à detecção ou determinação que uma característica do resíduo é inaceitável, o controlador 210 pode fornecer um sinal de controle ao sistema de espalhador residual 214 para ajustar componentes do espalhador residual 117 (por exemplo, tamanho da saída ou orientação) para descarregar o resíduo através de uma largura desejada, uniformidade, densidade e localização. Por exemplo, em resposta à detecção ou determinação de uma densidade da colheita em frente à colheitadeira 110, o controlador 210 pode fornecer um sinal de controle ao sistema de controle de velocidade 205 para ajustar uma velocidade do solo da colheitadeira 110 e/ou para o sistema de ferramenta de processamento de colheita 215 ajustar ferramentas de processamento de colheita 209 (por exemplo, aumentar velocidade de ventilador, aumentar espaço ou orientação de tamis, ou semelhantes) para processar de maneira eficaz as colheitas (por exemplo, separar o produto do resíduo). Por exemplo, em resposta à detecção ou determinação que o produto agrícola no reservatório 113 excede um certo nível, o controlador 210 pode fornecer um sinal de controle ao sistema de controle de tubo de alimentador 216 para mover o tubo de alimentador 119 relativo à colheitadeira 110 e/ou para iniciar a transferência do produto agrícola a um outro recipiente de armazenamento (por exemplo, de um veículo de
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24/31 apoio, tal como um caminhão ou um carrinho de grãos, ou a um elevador de grãos). Em algumas realizações, em resposta à detecção ou determinação de um nível do produto agrícola em um recipiente de armazenamento de outro veículo (por exemplo, veículo de apoio, tal como um caminhão ou um carrinho de grãos), o controlador 210 pode fornecer um sinal de controle para ajustar o tubo de alimentador 119 e diversos componentes relacionados (por exemplo, brocas, correias transportadoras, ventiladores, etc.), tal como para mover o tubo de alimentador 119 relativo à colheitadeira 110, para iniciar ou interromper a transferência do produto do reservatório 113 por meio do tubo de alimentador 119, para ajustar uma taxa de transferência do produto ao recipiente de armazenamento, ou semelhantes.
[037] Deve ser entendido que o controlador 240 da estação base 230 pode ser configurado para processar os dados do um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 e para fornecer saídas (por exemplo, mapas, imagens, alarmes, sinais de controle, relatórios de progressos) em uma maneira semelhante. Além disso, em algumas realizações, o controlador 240 da estação base 230 é configurado para processar os dados do um ou mais sensores 121 e para transmitir os dados, os mapas, imagens, os alarmes, e/ou os sinais de controle ao controlador 210 da colheitadeira 110, que pode então utilizar os sinais de controle para controlar a colheitadeira 110 e/ou fornecer tais informações ao operador da colheitadeira 110 por meio da interface de operador 115. Deve ser entendido que o sistema 100 pode incluir qualquer número adequado de colheitadeiras 110, veículos aéreos 120, e/ou estações base 230. Por exemplo, um ou mais estações base 230 pode ser configurada para se comunicar com (por exemplo, para fornecer dados e/ou sinais de controle e/ou para receber dados) múltiplas colheitadeiras 110 e/ou múltiplos veículos aéreos 120.
[038] Com a anterior em mente, a Figura 3 é um diagrama
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25/31 esquemático da colheitadeira 110 e do veículo aéreo 120 da Figura 1 dentro de um campo agrícola 300, de acordo com uma realização da presente revelação. Conforme mostrado, o campo agrícola 300 pode incluir diversos obstáculos e funções, tais obstáculos 301 (por exemplo, pedras), limites ou cercas 302, outras colheitadeiras 110’, outros veículos aéreos 120’, 120”, outros veículos 303 (por exemplo, veículo de apoios, tal como reservatórios de grãos ou caminhões). O veículo aéreo 120 pode ser configurado para obter dados indicativos dos diversos obstáculos e funções do campo agrícola 300 e para fornecer os dados à colheitadeira 110 e/ou à estação base 230, na maneira discutida acima em relação às Figuras 1 e 2. Deve ser entendido que o outro veículo aéreo 120’ pode, de modo semelhante, obter dados indicativos dos diversos obstáculos e funções do campo agrícola 300 e fornecer os dados ao outro veículo de trabalho 110’ e/ou à estação base 230. Além disso, em algumas realizações, um ou mais veículos aéreos adicionais 120” pode ser proporcionado para monitorar os diversos obstáculos e funções do campo agrícola 300 e pode fornecer dados às colheitadeiras 100, 110’ e/ou à estação base 230. Em alguns dos tais casos, o veículo aéreo 120 pode ser configurado para mover com a colheitadeira 110 (por exemplo, posição fixa relativo à colheitadeira 110 e/ou ser controlado pelo operador da colheitadeira 110), o outro veículo aéreo 120’ pode ser configurado para mover com a outra colheitadeira 110’ (por exemplo, posição fixa relativa à outra colheitadeira 110’ e/ou controlado pelo operador da outra colheitadeira 110’), e o veículo aéreo adicional 120” pode estar em uma posição fixa relativa ao campo agrícola (por exemplo, com base no sistema de coordenada global fixo ou um sistema de coordenada local fixo) e/ou controlado por um operador, tal como um operador na estação base 230 e/ou um operador em uma colheitadeira, tal como uma ou ambas as colheitadeiras 110, 110’.
[039] Na realização ilustrada, o veículo aéreo 120 está
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26/31 posicionado atrás da colheitadeira 110 relativa à direção de trajetória 118 da colheitadeira 110. Nessa posição, o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 pode monitorar o resíduo 304 conforme é descarregado do espalhador residual 117. Em algumas realizações, o um ou mais sensores 121 pode monitorar diversas características do resíduo 304 conforme se desloca de uma saída do espalhador residual 117 ao solo e/ou diversas características do tapete residual no solo. Por exemplo, o um ou mais sensores 121 pode ser configurado para detectar a velocidade do resíduo 304 conforme o mesmo sai da saída do espalhador residual 117 e/ou deriva do resíduo 304 devido ao vento ou outros fatores. Em algumas realizações, o um ou mais sensores 121 pode obter imagens do tapete residual no solo, que podem então serem processadas (por exemplo, pelo controlador 210) para determinar cobertura residual (por exemplo, detectando-se a diferença de cor entre o resíduo e o solo). Dessa determinação, o controlador 210 pode determinar diversas propriedades do resíduo, que inclui qual porcentagem da superfície do campo agrícola está coberta por resíduo, o tamanho em média do resíduo, a largura (por exemplo, lateral) e/ou a espessura (por exemplo, vertical) e/ou densidade do tapete residual, a uniformidade do resíduo espalhado (ou seja, o quão uniformemente o resíduo está distribuído), ou semelhantes. Conforme discutido acima, o operador ou o controlador 210 pode então controlar o espalhador residual 117 ou outros componentes relacionados para ajustar uma orientação, uma direção, uma velocidade e/ou uma largura de descarga do resíduo (por exemplo, para descarregar o resíduo em uma localização desejada e/ou com uma densidade desejada). O controlador 210 pode gerar um mapa de resíduo ou outro mapa que proporciona uma indicação do resíduo dentro do campo agrícola. Pode ser observado que o veículo aéreo 120 pode ser movido acerca da colheitadeira 110 e/ou outros veículos aéreos 120 podem ser proporcionados para monitorar uma proximidade da plataforma 116 a uma
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27/31 borda de colheita 305, para monitorar uma densidade de uma região de colheitas 306 em frente à colheitadeira 110, para monitorar um volume do reservatório 113 ou um recipiente de armazenamento 307 do outro veículo 303, e/ou para detectar obstáculos 301 no campo agrícola 300, por exemplo.
[040] A Figura 4 é um diagrama esquemático de uma tela 400 que pode ser mostrada em um visor, tal como o visor 201 dentro da colheitadeira 100 e/ou o visor 232 na estação base 230 (Figura 2), por exemplo. Conforme mostrado, a tela 400 pode incluir um mapa 401 (por exemplo, mapa de resíduo) indicativo de cobertura residual do campo agrícola. Por exemplo, uma primeira porção 402 do mapa 401 pode indicar uma primeira densidade residual e uma segunda porção 403 do mapa 401 pode indicar uma segunda densidade residual. Em algumas realizações, o mapa 401 pode ser um mapa de resíduo modificado que tem informações relacionadas aos resíduos sobrepostos ou combinados com outras informações. A tela 400 também inclui uma imagem 404 da colheitadeira 110 que atravessa o campo agrícola, que pode ser obtida por um ou mais veículos aéreos 120. Na realização ilustrada, a imagem 404 pode incluir uma imagem de vista ampla do campo agrícola obtida pelo veículo aéreo adicional 120” (Figura 3).
[041] Conforme mostrado, a imagem 404 pode incluir (por exemplo, sobreposta) diversas outras funções, tal como obstáculos (por exemplo, pedras), as cercas ou limites 302, e/ou uma localização de outros veículos aéreos 120’, por exemplo. O mapa 401 e/ou imagem 404 pode ser gerado, atualizado, e proporcionado ao operador na tela 400 conforme a colheitadeira 110 atravessa o campo agrícola. Pode ser observado que a imagem 404 pode ser um vídeo que atualiza substancialmente em tempo real conforme a colheitadeira 110 se desloca através do campo agrícola. Deve ser entendido que o mapa 401 e a imagem 404 são meramente exemplificativos e que informações e dados revelados no presente documento podem ser
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28/31 montados, combinados, e exibidos em qualquer maneira adequada.
[042] Na realização ilustrada, a tela 400 também inclui uma imagem 405 obtida pelo veículo aéreo 120 próximo a um recipiente de armazenamento do outro veículo (por exemplo, veículo 303 na Figura 3). Como tal, a imagem 405 inclui uma vista em primeiro plano do recipiente de armazenamento. Tal uma imagem pode facilitar a transferência do produto pelo operador ou permitir o operador visualizar e confirmar que a transferência automática do produto está a proceder. Na realização ilustrada, a tela 400 também inclui uma porção 406 que proporciona diversas informações, tal como alarmes (por exemplo, mensagens de texto) se a colheitadeira 110 se aproximar de um obstáculo ou qualquer um dos alarmes revelados no presente documento, por exemplo. Conforme mostrado, a tela 400 pode fornecer outras informações com base em determinações e/ou saídas do controlador 210, 240, tal como uma indicação que a operação da plataforma 116 é elevada verticalmente em relação ao solo para evitar um obstáculo ou função do campo agrícola, características do tapete residual, volume do reservatório 113 ou recipiente de armazenamento (por exemplo, um por cento cheio), densidade de colheita em frente à colheitadeira 110, distância entre a borda de colheita e a plataforma 116, ou semelhantes. Deve ser entendido que o operador pode ter capacidade para ajustar a configuração da tela 400 para mostrar imagens obtidas por um veículo aéreo diferente 120, imagens obtidas em tempos diferentes, e/ou imagens de diferentes porções da colheitadeira 110, para sobrepor informações diferentes (por exemplo, topografia ou limites), ou semelhantes.
[043] A Figura 5 é um fluxograma de uma realização de um método 500 de operar o sistema 100 que tem a colheitadeira 110 e o veículo aéreo 120 da Figura 1. O método 500 inclui diversas etapas representadas por blocos. Deve ser notado que o método 500 pode ser realizado como um
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29/31 procedimento automático por um sistema, tal como o sistema de controle 200. Embora o fluxograma ilustre as etapas em uma certa sequência, deve ser entendido que as etapas podem ser realizadas em qualquer ordem adequada, certas etapas podem ser omitidas, e certas etapas podem ser conduzidas simultaneamente, conforme apropriado. Adicionalmente, certas etapas ou porções do método 500 podem ser realizadas por dispositivos separados. Por exemplo, uma primeira porção do método pode ser realizada pelo controlador 210, enquanto uma segunda porção do método pode ser realizada pelo controlador 240. Deve ser entendido que as diversas funções reveladas acima em relação às Figuras 1 a 4 podem ser incorporadas e/ou utilizadas com as etapas do método 500. Embora o método 500 seja descrito com referência ao veículo aéreo 120 para facilitar a discussão, deve ser entendido que as etapas do método 500 podem ser aplicadas aos diversos tipos de veículos de monitoramento, tal como veículos de superfície.
[044] Na etapa 501, um controlador (por exemplo, o controlador 210, 220, 230) pode controlar o veículo aéreo 120 a uma posição desejada. Por exemplo, em algumas realizações, o veículo aéreo 120 pode ser controlado com base em uma entrada de operador proporcionada na entrada 203 da colheitadeira 110, com base em uma entrada de operador proporcionada na entrada 234 da estação base 230, e/ou com base automaticamente em instruções pré-programadas armazenadas no veículo aéreo 120. Na etapa 502, um controlador pode operar o um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120 para obter dados indicativos de diversas funções da colheitadeira 110, outro veículo 303, e/ou um campo agrícola. Na etapa 503, um controlador pode receber e processar os dados do um ou mais sensores 121 do veículo aéreo 120. Por exemplo, o controlador pode processar os dados para gerar imagens (por exemplo, imagens 404, 405) e/ou um mapa (por exemplo, um mapa de resíduo, tal como o mapa 401). Conforme discutido acima, em algumas
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30/31 realizações, o controlador pode gerar um mapa de resíduo modificado combinando-se dados relacionados ao resíduo com diversas outras funções e/ou informações (por exemplo, topografia, limites, pedras, mapas de rendimento, ou semelhantes). Na etapa 504, o controlador pode controlar a colheitadeira 110 e/ou diversos componentes da colheitadeira 110 (por exemplo, plataforma 116, espalhador residual 117, tubo de alimentador 119, ferramentas de processamento de colheita 209, e sistemas relacionados 213 a 216, etc.) com base nos dados obtidos pelo um ou mais sensores 121. Por exemplo, o controlador pode elevar automaticamente a plataforma 116 para longe do solo verticalmente se a colheitadeira 110 se aproximar a um obstáculo. Na etapa 505, o controlador pode fornecer uma saída, tal como a imagem ou mapa gerado na etapa 503, um alarme, um sinal de controle, e/ou outra indicação, conforme discutido acima.
[045] Embora a colheitadeira 110 e o veículo aéreo 120 sejam mostrados de modo que operem em conjunção, em algumas realizações, o veículo aéreo 120 pode ser usado por si só, por exemplo, para fornecer ou atualizar uma imagem do campo agrícola. Embora o veículo aéreo 120 seja mostrado como um veículo autopropulsado que está separado fisicamente da colheitadeira 110, deve ser entendido que o veículo aéreo 120 pode ser fisicamente fixo à colheitadeira 110 (por exemplo, montado em uma haste verticalmente acima do veículo de trabalho 110). Embora a colheitadeira ilustrada 110 seja controlada localmente por um operador sustentado dentro da colheitadeira 110, deve ser entendido que a colheitadeira 110 pode ser controlada remotamente (por exemplo, por um operador localizado na estação base 230) e/ou controlada automaticamente (por exemplo, com base em instruções pré-programadas).
[046] Embora somente certas funções da revelação tenham sido ilustradas e descritas no presente documento, muitas modificações e
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31/31 mudanças ocorrerão àqueles versados na técnica. Portanto, deve ser entendido que as reivindicações anexas têm o propósito de cobrir todas as tais modificações e mudanças abrangidas pelo verdadeiro espírito da revelação.

Claims (15)

  1. Reivindicações
    1. SISTEMA (100) caracterizado pelo fato de que:
    um veículo agrícola (110) compreende um primeiro recipiente de armazenamento (113) configurado para armazenar um produto agrícola;
    um veículo de apoio (303) compreende um segundo recipiente de armazenamento (307); e um veículo aéreo (120) compreende um ou mais sensores (121) configurados para monitorar um volume do segundo recipiente de armazenamento (307), em que o veículo aéreo (120) é configurado para fornecer um primeiro sinal indicativo do volume do segundo recipiente de armazenamento (307) ao veículo agrícola (110).
  2. 2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o veículo aéreo (120) compreende um primeiro dispositivo de comunicação (224) que é configurado para transmitir sem fio o primeiro sinal a um segundo dispositivo de comunicação (208) do veículo agrícola (110).
  3. 3. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que o veículo agrícola (110) compreende um processador (211) que é configurado para processar o primeiro sinal para gerar uma imagem do segundo recipiente de armazenamento (30&) e que é configurado para instruir um visor (201) dentro do veículo agrícola (110) para fornecer a imagem.
  4. 4. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o veículo agrícola (110) compreende um processador (211) que é configurado para processar o primeiro sinal e para fornecer um alarme quando o primeiro sinal indica que o volume do segundo recipiente de armazenamento (307) alcançou um limite predeterminado.
  5. 5. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 4,
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    2/4 caracterizado pelo fato de que o um ou mais sensores (121) são configurados para monitorar uma característica de resíduo descarregado pelo veículo agrícola (110), e o veículo aéreo (120) é configurado para transmitir um segundo sinal indicativo da característica de resíduo a um processador (211, 221, 241), e o processador (211, 221, 241) é configurado para processar o segundo sinal para gerar um mapa de resíduo para um campo agrícola (300).
  6. 6. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o veículo aéreo é configurado para monitorar o volume do segundo recipiente de armazenamento (307) conforme o veículo agrícola (110) e o veículo de apoio (303) se deslocam através de um campo agrícola (300).
  7. 7. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais sensores (121) são configurados para monitorar uma densidade de colheitas em frente ao veículo agrícola (110) em relação a uma direção de percurso (118) do veículo agrícola (110).
  8. 8. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o um ou mais sensores (121) são configurados para monitorar uma distância entre uma plataforma (116) do veículo agrícola (110) e uma borda de colheita (305).
  9. 9. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o veículo aéreo (120) é configurado para ser controlado remotamente para mudar posições por meio de uma entrada de operador em uma interface de operador (116) do veículo agrícola (110).
  10. 10. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o veículo aéreo (120) é configurado para se mover automaticamente com o veículo agrícola (110).
  11. 11. SISTEMA, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o veículo agrícola (110) compreende um
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    3/4 processador (211) que é configurado para processar o primeiro sinal e para instruir um sistema de controle de tubo de alimentador (216) para ajustar uma posição de um tubo de alimentador (119) do veículo agrícola (110) com base no primeiro sinal para facilitar a distribuição do produto agrícola do primeiro recipiente de armazenamento (113) para o segundo recipiente de armazenamento.
  12. 12. MÉTODO caracterizado pelo fato de que compreende:
    receber, em um processador (211 ou 241), um primeiro sinal obtido por um ou mais sensores (121) de um veículo aéreo (120) conforme o veículo aéreo (120) paira sobre um campo agrícola (300);
    gerar, com o uso do processador (211 ou 241), um mapa de resíduo do campo agrícola (300) com o uso do primeiro sinal; e instruir, com o uso do processador (211 ou 241), um visor (201) para fornecer o mapa de resíduo em uma tela (400) do visor (201) dentro de um veículo agrícola (110).
  13. 13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende acessar informações indicativas de obstáculos, rendimento de colheita, limites do campo agrícola, ou qualquer combinação dos mesmos de um dispositivo de memória (212 ou 242), combinar as informações com o mapa de resíduo para gerar um mapa de resíduo modificado, e instruir o visor (201) para fornecer o mapa de resíduo modificado na tela (400) com o uso do processador (211 ou 241).
  14. 14. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 12 e 13, caracterizado pelo fato de que compreende receber um segundo sinal indicativo de um volume de um recipiente de armazenamento (307) de um veículo de apoio (303) do veículo aéreo (120), processar o segundo sinal para gerar uma imagem do recipiente de armazenamento (307), e instruir o visor (201) para fornecer a imagem na tela (400) com o uso do processador (211 ou
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    4/4
    241).
  15. 15. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende receber um terceiro sinal indicativo de uma característica de uma colheita localizada em frente ao veículo agrícola (110) do veículo aéreo (120) conforme o veículo agrícola (100) se desloca através do campo agrícola (300) e instruir um sistema de controle de velocidade (205) do veículo agrícola (110) para ajustar uma velocidade do solo do veículo agrícola (110) com base no terceiro sinal com o uso do processador (211 ou 241).
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