BR102019010146A2

BR102019010146A2 - Sistema sensor de grão de autoaprendizagem para uma colheitadeira agrícola, e, sistema sensor autossintonizável para uma combinada agrícola

Info

Publication number: BR102019010146A2
Application number: BR102019010146-6A
Authority: BR
Inventors: Nathan R. Vandike; Bradley K. Yanke; Volker Fuchs
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-03-24
Also published as: EP3622801A2; US20200077583A1; EP3622801B1; US10820505B2; EP3622801A3

Abstract

sistema sensor de grão de autoaprendizagem para uma colheitadeira agrícola, e, sistema sensor autossintonizável para uma combinada agrícola um sistema sensor de grão de autoaprendizagem para uma colheitadeira agrícola inclui um primeiro sensor de grão tendo uma primeira superfície sensora responsiva a primeiros impactos de grão sobre a primeira superfície sensora, em que o primeiro sensor de grão gera primeiros pulsos elétricos em resposta aos primeiros impactos; um segundo sensor de grão tendo uma segunda superfície sensora responsiva a segundos impactos de grão sobre a segunda superfície sensora, e em que o segundo sensor de grão gera segundos pulsos elétricos em resposta aos segundos impactos; e um sistema de controle configurado para receber os primeiros pulsos elétricos a partir do primeiro sensor de grão, derivar parâmetros de controle a partir dos primeiros pulsos elétricos, e aplicar esses parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos.

Description

SISTEMA SENSOR DE GRÃO DE AUTOAPRENDIZAGEM PARA UMA COLHEITADEIRA AGRÍCOLA, E, SISTEMA SENSOR AUTOSSINTONIZÁVEL PARA UMA COMBINADA AGRÍCOLA

Campo da Invenção [001] Esta invenção se refere a colheitadeiras agrícolas. Mais particularmente, ele se refere a sistemas sensores de grão para colheitadeiras agrícolas. Ainda mais particularmente, ela se refere a arranjos para treinar sensores de grão.

Fundamentos da Invenção [002] Colheitadeiras agrícolas são projetadas para se deslocar através de campos agrícolas e colher grãos. A fim de monitorar a operação dos vários componentes da colheitadeira agrícola, sensores são montados em locais onde eles podem detectar a passagem de grão para determinar características o grão, tais como quantidade, localização, e características físicas do grão (tamanho, teor de umidade e similares).

[003] Sinais gerados por sensores de grão são processados a fim de (1) distinguir entre grão e material que não grão, (2) determinar características do grão. Este processamento é feito por controladores programáveis que comparam os sinais de sensor de grão com valores de referência específicos para tipos de safra e características de grão particulares.

[004] Infelizmente, características de grão (por exemplo, tamanho, formato, volume, massa, teor de umidade, etc.) variam de safra a safra, campo a campo, e ainda de local a local dentro do campo. Além disso, os núcleos de grão em fluxos de grão mistos são obscurecidos por confusão proveniente de material que não grão.

[005] Quanto mais as características de grão variam e quanto mais os núcleos são misturados com confusão a partir de outro material, a precisão dos sensores de grão cai.

[006] O que é benéfico, portanto, é um sistema para ajustar ou

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 48/71 / 16 “sintonizar” a operação da conjunto de circuitos que processa os sinais de grão para acomodar estas variações. O que é também benéfico é usar sinais provenientes de um primeiro sensor de grão para ajustar a operação de um segundo sensor.

[007] É um objeto desta invenção é fornecer um tal sistema sensor de grão.

Sumário da Invenção [008] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema sensor de grão de autoaprendizagem para um colheitadeira agrícola, a colheitadeira sendo configurada para deslocamento autopropelido através de um campo agrícola para colher grão, o sistema compreendendo um primeiro sensor de grão tendo uma primeira superfície sensora responsiva a primeiros impactos de grão sobre a primeira superfície sensora, em que o primeiro sensor de grão gera primeiros pulsos elétricos em resposta aos primeiros impactos; um segundo sensor de grão tendo uma segunda superfície sensora responsiva a segundos impactos de grão sobre a segunda superfície sensora, e em que o segundo sensor de grão gera segundos pulsos elétricos em resposta aos segundos impactos; e um sistema de controle configurado para receber os primeiros pulsos elétricos a partir do primeiro sensor de grão, derivar parâmetros de controle a partir dos primeiros pulsos elétricos, e aplicar esses parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos.

[009] O sistema de controle pode ser configurado para receber os primeiros pulsos elétricos, para derivar parâmetros de controle, e para aplicar os parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos enquanto a colheitadeira agrícola está se deslocando através do campo agrícola.

[0010] O primeiro sensor de grão e o segundo sensor de grão podem compreender um elemento sensor piezelétrico.

[0011] Os parâmetros de controle derivados podem variar com uma amplitude de pulso dos primeiros pulsos elétricos.

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 49/71 / 16 [0012] Os parâmetros de controle derivados podem variar com um declive dos primeiros pulsos elétricos.

[0013] Os parâmetros de controle derivados podem indicar mudanças em características físicas de núcleos de grão impactando o primeiro sensor de grão.

[0014] As características físicas podem incluir o volume do núcleo ou a massa do núcleo ou ambos.

[0015] Os parâmetros de controle derivados podem definir um primeiro limiar que indica uma diferença entre um núcleo de grão e material que não grão.

[0016] Os parâmetros de controle derivados podem definir um segundo limiar diferente do primeiro limiar.

[0017] A colheitadeira agrícola pode compreender um reservatório de grão disposto para coletar grão que tenha sido debulhado, separado e limpo pela colheitadeira agrícola, em que o primeiro sensor de grão é disposto em um fluxo de grão em um local depois que o grão tenha sido debulhado, separado e limpo e antes do grão ter sido depositado no reservatório de grão.

[0018] O segundo sensor de grão pode ser disposto em um fluxo de grão em um local antes que o grão tenha sido limpo e depois que o grão tenha sido debulhado.

[0019] O primeiro sensor de grão pode ser disposto em um fluxo de grão limpo, e o segundo sensor de grão pode ser disposto em um fluxo de grão sujo.

[0020] O primeiro sensor de grão pode ser disposto em uma sapata de limpeza da combinada agrícola.

[0021] O primeiro sensor de grão pode ser disposto em um fluxo de grão limpo e o segundo sensor de grão pode ser disposto em um fluxo de grão sujo.

[0022] O primeiro sensor de grão pode ser disposto em um desvio de

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 50/71 / 16 elevador de grão limpo ou na saída de um elevador de grão limpo.

[0023] O segundo sensor de grão pode ser disposto debaixo de um crivo ou uma grade para detectar grão caindo através do crivo ou grade.

[0024] O segundo sensor de grão pode ser disposto na traseira de um crivo ou uma grade para detectar grão caindo para fora da traseira do crivo ou grade.

[0025] O primeiro sensor ou o segundo sensor pode ser um sensor de placa.

[0026] O primeiro sensor ou o segundo sensor pode ser um sensor de haste.

[0027] O sistema de controle pode ser configurado para receber repetidamente os primeiros pulsos elétricos a partir do primeiro sensor de grão, derivar parâmetros de controle a partir dos primeiros pulsos elétricos, e aplicar esses parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos durante uma única sessão de colheita para deste modo sintonizar o segundo sensor de grão múltiplas vezes durante uma única sessão de colheita.

[0028] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um sistema sensor autossintonizável para uma combinada agrícola, compreendendo: um primeiro sensor de grão; um segundo sensor de grão; e um controlador acoplado ao primeiro sensor de grão e ao segundo sensor de grão que é configurado para sintonizar automaticamente o segundo sensor de grão com base em sinais de sensor recebidos a partir do primeiro sensor de grão.

Breve Descrição dos Desenhos [0029] A figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma colheitadeira agrícola de acordo com a presente invenção.

[0030] A figura 2 é uma vista lateral esquemática de um mecanismo de limpeza (mostrado como uma sapata de limpeza) da colheitadeira agrícola da figura 1.

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 51/71 / 16 [0031] A figura 3 é um circuito esquemático de três arranjos de sensor de grão na colheitadeira agrícola das figuras 1 e 2.

[0032] A figura 4 é um gráfico de um sensor típico de sinais de grão fornecidos por núcleos de grão de três tamanhos diferentes. Cada um dos sinais varia em relação aos outros em declive e amplitude de pico.

[0033] A figura 5 é um fluxograma da operação do sistema sensor de grão.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [0034] Uma colheitadeira agrícola 100 compreende um veículo autopropelido 102 e um implemento de colheita 104 montado sobre a dianteira do veículo 102. O implemento 104 é suportado sobre uma câmara de alimentação 106 que se estende para frente a partir da dianteira do veículo 102.

[0035] O veículo 102 compreende um mecanismo de debulhamento 108, um mecanismo de separação 110, um mecanismo de limpeza 112 e um tanque de armazenamento 114 para armazenar grão limpo.

[0036] Os componentes do veículo 102 são suportados sobre um chassi 116, que, por sua vez, é suportado sobre hastes ou esteiras 118 que carregam o veículo 102 para deslocamento através do campo para colheita de safras.

[0037] Safras cultivadas no campo agrícola sendo colhidas pela colheitadeira agrícola 100 são seccionadas a partir do solo por uma faca com movimento alternativo que se estende através da dianteira do implemento colheita 104. O material da safra corado cai para trás sobre um transportador lateral que transporta as safras para dentro até uma região central do implemento de colheita 104. O material de safra cortado é então carregado para trás através de uma abertura na armação do implemento de colheita 104, e para dentro da câmara de alimentação 106 que tem um transportador interno. O material de safra cortado deixa a câmara de alimentação 106 e é

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 52/71 / 16 transportado para a entrada do mecanismo de debulhamento 108, onde o material de safra cortado é debulhado, deste modo quebrando grão para ficar solto do restante da planta de safra. O material de safra cortado passa através do mecanismo de debulhamento 108 e o grão debulhado é então transportado para o mecanismo de separação 110, que separa o grão então solto a partir do restante da planta de safra. O grão solto agora separado cai para abaixo para dentro do mecanismo de limpeza 112. Uma vez que o mecanismo de limpeza 112 tenha limpado o grão solto, o grão limpo cai no fundo do mecanismo de limpeza e é carregado para cima até o tanque de grão 114 por um elevador de grão limpo 120. O grão limpo deixa a extremidade superior do elevador de grão limpo 120 e é transportado para trado de fonte 122. O trado de fonte libera o grão para dentro do tanque de grão 114.

[0038] Sensores de grão estão localizados em vários lugares sobre a colheitadeira agrícola 100. Um sensor de grão 124 é fixado no piso do mecanismo de limpeza 112 para detectar o grão passando através do mecanismo de limpeza 112. Um outro sensor de grão 126 é fixado a um circuito de desvio de grão 128. O circuito de desvio de grão 128 é acoplado ao elevador de grão limpo 120 e dirige uma porção do grão limpo no elevador de grão limpo 120 a ser detectada pelo sensor de grão 126. Um terceiro sensor de grão 130 é montado na saída do trado de fonte 122.

[0039] A figura 2 ilustra um arranjo do mecanismo de limpeza 112, que é comumente chamado de uma “sapata de limpeza”. Neste arranjo, um ventilador de limpeza 200 disposto em um alojamento 201 gera um fluxo de ar que passa para cima através de um ou mais crivos ou grades 202, 204. Neste arranjo, grão sujo 203 cai a partir do mecanismo de debulhamento 108 e/ou do mecanismo de separação 110 para trás sobre os crivos e/ou grades. Fluxo de ar gerado pelo ventilador de limpeza passa para trás, para cima, e através dos crivos e/ou das grades. O fluxo de fluxo levanta porções leves do resíduo da safra e as carrega para trás até uma saída de resíduos. Grão limpo,

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 53/71 / 16 porém, passa para trás através de furos nos crivos e/ou grades e cai sobre o piso 208 do mecanismo de limpeza 112.

[0040] Diversos sensores de grãos 210-232 são montados no mecanismo de limpeza 112 para detectar a passagem de grão e/ou grão misturado com resíduo através do mecanismo de limpeza 112. Estes sensores são preferivelmente sensores acústicos (por exemplo, sonoros, de vibração ou de impacto). Eles detectam a presença de grão gerando sinais causados pelo contato de grão e/ou grão misturado com resíduo sobre os elementos sensores. Quando grão e/ou grão misturado com resíduo impactam os sensores, eles geram pulsos elétricos que indicam estes impactos. Um conjunto de circuitos de processamento de sinal conectados aos elementos sensores recebem sinais a partir destes elementos e determina características do material, tais como quando e onde um núcleo de grão impactava o elemento sensor, qual a massa do núcleo de grão é, quantos impactos do núcleo de grão ocorreram, qual a vazão em massa de grão é e semelhantes.

[0041] Os sensores de grão 210, 212 são montados adjacentes ao piso do mecanismo de limpeza e detectam a presença de grão e outra matéria caindo sobre o piso e geram um sinal indicativo deste material.

[0042] Os sensores de grão 214, 216 são montados adjacentes à saída dos crivos e grades 202, 204 e detectam a presença de grão e outra matéria deixando os crivos e as grades e geram um sinal indicativo deste material.

[0043] Os sensores de grão 218, 220, 222, 224 são montados debaixo de um primeiro elemento dentre o crivo e a grade 210 em uma relação espaçada na direção de fluxo de maneira tal que eles são impactados por grão caindo através do primeiro elemento. Este arranjo ao longo do comprimento do primeiro elemento permite que o sistema determine onde ao longo do comprimento do primeiro elemento através de que esse grão está caindo e para ajustar responsivamente as gradações angulares das ripas do primeiro elemento e a velocidade do ventilador 200 para impedir que grão seja soprado

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 54/71 / 16 para a extremidade direita e para fora da combinada.

[0044] Os sensores de grão 226, 228, 230, 232 são montados debaixo de um segundo elemento dentre o crivo e a grade 210 em uma relação espaçada na direção de fluxo de maneira tal que eles são impactados por grão caindo através do segundo elemento. Este arranjo ao longo do comprimento do segundo elemento permite que o sistema determine onde ao longo do comprimento do segundo elemento através de que esse grão está caindo para ajustar responsivamente as gradações angulares das ripas do segundo elemento e a velocidade do ventilador 200 para impedir que grão seja soprado para a extremidade direita e para fora da combinada.

[0045] Para determinar se um núcleo de grão impactou os elementos sensores, uma ECU acoplada ao elemento sensor deve analisar o sinal bruto recebido a partir do elemento sensor. Isto pode ser feito em uma variedade de meios. Por exemplo, o sinal bruto pode ser filtrado de maneira tal que qualquer flutuação (isto é, pulso de núcleo de grão) com uma amplitude abaixo de um nível predeterminado é rejeitado. Isto pode ser feito usando conjunto de circuitos analógica. Alternativamente, o sinal bruto pode ser fornecido diretamente a um conversor analógico para digital e este processamento/filtração pode ser feito por software sobre o sinal digitalizado.

[0046] A magnitude de pulso e a largura de pulso geradas pelo elemento sensor são função da energia cinética de cada núcleo de grão, que por sua vez é função da massa do núcleo de grão. Assim, quanto maior o pulso gerado pelo elemento sensor, maior a massa do núcleo de grão.

[0047] Núcleos de grão, porém, podem variar drasticamente (por exemplo, em massa, peso, volume, densidade, teor de umidade) e assim sinais gerados pelos sensores de grão em resposta aos impactos de núcleo de grão podem também variar drasticamente. Núcleos de milho têm uma massa muito maior do que núcleos de canola. Além do mais, diferentes variedades de plantas também variam em volume e massa. Assim, um núcleo proveniente de

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 55/71 / 16 uma variedade de milho (por exemplo, milho do campo) pode ter características diferentes do núcleo de uma outra variedade de milho (por exemplo, milho de pipoca). Além disso, o teor de umidade de núcleos de grão individuais (inclusive da mesma variedade) pode variar. Assim, um núcleo de grão úmido pode ter uma massa maior do que um núcleo de grão seco da mesma variedade. Ainda mais, núcleos de grão da mesma variedade podem variar (por exemplo, em massa, peso, volume, densidade, teor de umidade) dependendo do local onde eles são colhidos em um campo.

[0048] Por causa desta variação nos próprios em núcleos de grão, é difícil configurar sensores de grão para detectar e indicar precisamente os núcleos de grão incidindo na superfície do sensor de grão. A amplitude e a duração de pulsos de núcleo de grão individuais gerados por sensores de grão variam de planta para planta, de variedade para variedade, e de local para local no campo.

[0049] O problema de detectar devido a características de grão variáveis é agravado pela qualidade da matéria prima caindo sobre os sensores de grão. Por exemplo, sensores de grão podem ser dispostos em um fluxo de material que inclui não apenas grão, mas algum resíduo da mesma forma. Este resíduo tem características físicas (por exemplo, duro ou mole, grande ou pequeno, alta densidade ou baixa densidade) diferentes do grão com que ele é arrastado [0050] Para melhorar o desempenho de sensores de grão, o sistema atual mede sinais gerados por grão sendo colhidos com um primeiro sensor, determina variações nestes sinais medidos indicando variações nas características de grão do grão que está sendo colhido, e então ajusta parâmetros de filtro de um segundo sensor de grão com base nas variações nas características de grão fornecidas pelo primeiro sensor. Desta maneira, o sistema pode sintonizar automaticamente e dinamicamente a resposta do segundo sensor.

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 56/71 / 16 [0051] Na figura 3, é ilustrado um sistema sensor de grão 300 incluindo três sensores de grão exemplificativos 301, 302, 304. Os sensores de grão são conectados a circuitos de condicionamento de sinal 306, circuitos de conversão analógico a digital 308, e ECUs 310. Os sensores de grão são acoplados a uma rede 312, que pode incluir adicionalmente outros ECUs e sensores de grão.

[0052] O sensor 301 é um sensor acústico tendo elementos alongados 314 (mostrados aqui como hastes) conectados a um elemento sensor 316. Os sensores podem ser dispostos como sensores 218, 220, 222, 224, 226, 228, 230, e 232 para detectar os impactos de grão contra a haste 314 entre e debaixo dos crivos e grades 202, 204. O grão impacta as hastes e o elemento sensor 316 gera pulsos correspondentes que são fornecidos ao circuito de condicionamento de sinal 306.

[0053] O sensor 302 é um sensor acústico tendo uma placa de placa geralmente plana 318 com uma superfície exposta 320 contra a qual o grão impacta e um elemento sensor 322 (tipicamente um elemento piezelétrico) fixado ao dorso da placa de impacto 318. À medida que grão impacta a superfície exposta 320, a placa 318 flexiona e comunica esta flexão ao elemento 322 que é ligado à mesma. Cada flexão do elemento 322 deste modo gera um pulso correspondente a partir do elemento 322 que é fornecido ao circuito de condicionamento de sinal 306.

[0054] O sensor 304 é um sensor acústico tendo uma camada condutiva externa geralmente plana 324, uma camada sensora compressível 326, e uma camada condutiva de base 328 ensanduichando a camada sensora 326. Grão que impacta a camada condutiva externa 324 causa compressão local da camada sensora 326. As características elétricas da camada sensora 326 variam em resposta a esta compressão, e pulsos elétricos provenientes de impactos de grão são comunicados ao circuito de condicionamento de sinal 306 através de conexões elétricas com a camada condutiva externa 324 e a

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 57/71 / 16 camada condutiva de base 328.

[0055] Qualquer um dos sensores de grão 301, 302, 304 pode ser usado em qualquer lugar na colheitadeira agrícola 100 para detectar impactos de grão. No arranjo ilustrado na figura 2, o sensor de grão 301 é preferivelmente empregado como os sensores de grão 218, 220, 222, 224, 226, 228, 230, e 232 acima dos, abaixo dos e/ou entre os crivos e grades.

[0056] No arranjo ilustrado na figura 2, sensores de grão 302, 304 são preferivelmente empregados como os sensores de grão 124, 210, 212, 214, e 216 no fundi do mecanismo de limpeza 112 e adjacentes à traseira dos crivos e grades.

[0057] Os circuitos de condicionamento de sinal 306 podem incluir filtros de passa alto, de passa baixo ou de passagem de faixa para reduzir ruído nos sinais a eles fornecidos pelos sensores de grão. Os parâmetros de filtro podem ser fixos, ou (mais preferivelmente) eles podem ser dinamicamente ajustáveis sob controle de programa por seu conjunto de circuitos interno ou pelas ECUs 310 a que eles são conectados.

[0058] Os circuitos de conversão analógico para digital 308 recebem os sinais condicionados a partir do circuito de condicionamento de sinal 306 e os convertem na forma digital. Os circuitos de conversão analógico para digital 308 fornecem os sinais às ECUs 310 para processamento adicional, tal como contagem do número de pulsos, determinação de se os pulsos correspondem a um impacto de grão ou não, cálculos da vazões médias de grão ou características de grão (por exemplo, tamanho, massa do grão, ou outras características determináveis por análise dos pulsos), geração de gráficos de barra e valores numéricos indicando características de grão, vazões de grão, as proporções de grão versus resíduo, etc. que são subsequentemente apresentados em mostradores visuais eletrônicos 330 acoplados à rede 312.

[0059] Os circuitos de condicionamento de sinal 306 e os circuitos de

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 58/71 / 16 conversão analógico para digital 308 podem ser formados solidários entre si ou com as ECUs 310. Eles podem ser programáveis digitalmente para permitir ajuste de parâmetros de condicionamento de sinal e conversões analógico para digital.

[0060] A figura 4 ilustra uma variedade de pulsos típicos que são produzidos por qualquer um dos sensores de grão aqui quando um núcleo de grão impacta o sensor de grão. Os pulsos diferem um do outro com base em diferentes características físicas de cada núcleo. Os núcleos com maior massa geram pulsos com amplitude mais alta.

[0061] O pulso 400 é gerado por um núcleo de grão tendo grandes volume e área de seção transversal e alta massa. O pulso 400 tem alto pico de pulso, um ângulo íngreme de ascensão (declive) e uma maior área sob o pulso.

[0062] O pulso 402 é gerado por um núcleo de grão em um local diferente no campo, colhido um momento posterior durante o processo de colheita contínuo e tendo menor volume, menor área de seção transversal e uma menor massa do que o núcleo 400. O pulso 402 tem pico de pulso médio, um ângulo de ascensão mais raso e uma menor área sob o pulso.

[0063] O pulso 404 é gerado por um núcleo de grão em um local diferente no campo, colhido um momento posterior durante o processo de colheita contínuo e tendo um menor volume, menor área de seção transversal, e uma menor massa do que o núcleo 402. O pulso 404 tem um pequeno pico de pulso, um ângulo de ascensão ainda mais raso e uma área ainda menor sob o pulso.

[0064] Isto ilustra que características físicas de núcleos de grão são correlacionadas com sinais de sensor de grão, e tanto as características de núcleo quanto os correspondentes sinais provenientes dos sensores de grão variam à medida que veículo de colheita se desloca através de um campo colhendo grãos.

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 59/71 / 16 [0065] A figura 5 ilustra a operação programada do sistema sensor de grão 300. O sistema sensor de grão 300 500 inclui os sensores de grão, circuitos de condicionamento de sinal, circuitos de conversão analógico para digital e as ECUs discutidos aqui. Os sensores de grão, circuitos de condicionamento de sinal, circuitos de conversão analógico para digital e as ECUs podem ser dispositivos digitais ou analógicos e podem ser individualmente ou coletivamente programáveis para produzir as funções aqui descritas.

[0066] Na etapa 500 o processo começa. Tipicamente a colheitadeira agrícola está se deslocando através do campo agrícola colhendo safras neste momento.

[0067] Na etapa 502, o sistema lê o sinal proveniente de um primeiro sensor. O primeiro sensor é preferivelmente exposto a um fluxo de grão relativamente limpo que tem acabou de ser colhido pela colheitadeira agrícola. isto é, um fluxo de grão a partir do qual material que não grão (MOG) já foi substancialmente removido.

[0068] Na etapa 504, o sistema deriva valores a partir do sinal os quais indicam características de um núcleo (ou núcleos) de grão que geraram o sinal. Em um arranjo, os valores podem representar o formato de um pulso (ou parte do pulso, ou de diversos pulsos), tal como o pico de pulso, o declive do pulso, a área sob a curva do pulso, a média de múltiplos pulsos, a variação estatística do formato de diversos pulsos, etc.

[0069] Na etapa 506, o sistema deriva parâmetros de controle a partir dos valores. Estes parâmetros são usados em um algoritmo de processamento de sinal que processa sinais provenientes de um outro sensor de grão a fim de caracterizar um pulso proveniente do outro sensor de grão como um impacto de grão ou um impacto a partir de algum outro tipo de material (por exemplo, seixos, varas, cascas, colmo, etc.).

[0070] Como um exemplo, à medida que a combinada se desloca

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 60/71 / 16 através do campo colhendo a safra e as características do grão variam, a amplitude de pico, ou o declive, ou a área sob a curva de pulso variam (ver Fig. 4 e discussão). Os parâmetros de controle da etapa 506 podem ser por exemplo, valores limiares tais como uma amplitude máxima de pulso, uma amplitude mínima de pulso ou uma fixa de amplitudes de pulso, um declive máximo, um declive mínimo, ou uma faixa de declives ou áreas sob a curva de pulso. Eles podem ser parâmetros de filtro tais como frequências de passa alto, passa baixo ou passagem de faixa para filtrar um sinal de sensor de grão. Eles podem ser coeficientes para uma transformada matemática do sinal de sensor.

[0071] Na etapa 508, o sistema aplica os parâmetros de controle derivados a sinais recebidos a partir de um segundo sensor de grão. Para aplicar os parâmetros de controle derivados em um arranjo, os sinais de pulso recebidos a partir do segundo sensor são avaliados de acordo com os parâmetros de controle derivados e com base nesta avaliação, o sistema caracteriza o pulso como indicando um núcleo de grão, ou como indicando alguma outra coisa (por exemplo, MOG).

[0072] Um meio pelo qual o sinal de pulso pode ser avaliado pelos parâmetros de controle derivados é por uma simples comparação, por exemplo, a amplitude de pico de um sinal de pulso proveniente do segundo sensor pode ser comparada com a amplitude de pico derivada na etapa 506 a partir do primeiro sensor de sinal de grão. Se elas são as mesmas, então o sinal de pulso proveniente do segundo sensor é avaliado como um núcleo de grão caindo sobre o segundo sensor de grão, caso contrário ele é avaliado como MOG.

[0073] Alternativamente, o sinal de pulso pode ser avaliado por comparação do declive do sinal de pulso do segundo sensor com declive do sinal derivado na etapa 506. Se eles são os mesmos, então o sinal de pulso proveniente do segundo sensor é avaliado como um núcleo de grão caindo

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 61/71 / 16 sobre o segundo sensor de grão, caso contrário ele é avaliado como MOG. [0074] Alternativamente, o sinal de pulso pode ser avaliado por comparação da área sob o sinal de pulso do segundo sensor pulso com a área sob o sinal de pulso do primeiro sensor derivado na etapa 506.

[0075] Alternativamente, o sinal do segundo sensor pode ser avaliado por comparação dele com qualquer parâmetro de controle ou combinação de parâmetros de controle derivados na etapa 506 a partir do sinal do primeiro sensor de grão.

[0076] Na etapa 510 a operação programada para.

[0077] O processo mostrado na figura 5 pode ser realizado uma vez para derivar parâmetros de controle a partir do sinal do primeiro sensor de grão os quais são posteriormente aplicados ao sinal do segundo de sensor de grão. Alternativamente, as etapas 500-510 podem ser programaticamente repetidas periodicamente durante uma única sessão de colheita para compensar (por exemplo) parâmetros físicos de grão que variam em um campo durante essa sessão de colheita (por exemplo, variações de tamanho, massa, tipo de grão, variedade de grão e/ou peso).

[0078] O sistema descrito e ilustrado aqui é um sistema sensor de grão de autoaprendizagem.

[0079] O sistema detecta características de grão com um primeiro sensor de grão, deriva valores a partir de sinais gerados pelo primeiro sensor de grão, deriva parâmetros de controle a partir desses valores, e aplica esses parâmetros a sinais provenientes de um segundo sensor de grão.

[0080] O sistema é deste modo treinado para fornecer determinações mais precisas das características de grão, por aprendizagem a partir resposta de um primeiro sensor de grão a impactos de grão e treinar um segundo sensor de grão para deste modo melhorar sua capacidade de distinguir entre impactos de grão apropriados e impactos por material que não grão (MOG). O sistema pode proporcionar este treinamento em tempo real (isto é, enquanto a

Petição 870190046568, de 17/05/2019, pág. 62/71 / 16 colheitadeira agrícola está se deslocando através de um campo colhendo uma safra. Ele pode fazer ajustes em tempo real em um algoritmo sensor de grão pois as propriedades do grão variam durante a colheita e quando estas variações são detectadas em um sensor de grão (o primeiro sensor de grão, discutido acima), pode aplicá-las a um, ou mais, ou todos, os outros sensores de grão sobre a combinada agrícola.

[0081] Nos exemplos aqui ilustrados, cada sensor de grão é dotado de sua própria ECU. Em um outro arranjo, múltiplos sensores podem ser acoplados a uma única ECU que é programada para proporcionar as mesmas capacidades.

[0082] As reivindicações abaixo definem a invenção. A descrição e as figuras acima são fornecidas para possibilitar que um especialista na técnica confeccione e use a invenção. Outros meios de confeccionar e usar a invenção vão ficar evidentes àqueles especialistas na técnica.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem para uma colheitadeira agrícola, a colheitadeira sendo configurada para deslocamento autopropelido através de um campo agrícola para colher grão, o sistema caracterizado pelo fato que compreende:

um primeiro sensor de grão tendo uma primeira superfície sensora responsiva a primeiros impactos de grão sobre a primeira superfície sensora, em que o primeiro sensor de grão gera primeiros pulsos elétricos em resposta aos primeiros impactos;

um segundo sensor de grão tendo uma segunda superfície sensora responsiva a segundos impactos de grão sobre a segunda superfície sensora, e em que o segundo sensor de grão gera segundos pulsos elétricos em resposta aos segundos impactos; e um sistema de controle configurado para receber os primeiros pulsos elétricos a partir do primeiro sensor de grão, derivar parâmetros de controle a partir dos primeiros pulsos elétricos, e aplicar esses parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos.
2. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o sistema de controle é configurado para receber os primeiros pulsos elétricos, para derivar parâmetros de controle, e para aplicar os parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos enquanto a colheitadeira agrícola está se deslocando através do campo agrícola.
3. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor de grão e o segundo sensor de grão compreendem um elemento sensor piezelétrico.
4. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os parâmetros de controle derivados variam com uma amplitude de pulso dos primeiros pulsos elétricos.

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5. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os parâmetros de controle derivados variam com um declive dos primeiros pulsos elétricos.
6. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os parâmetros de controle derivados indicam mudanças nas características físicas de núcleos de grão impactando o primeiro sensor de grão.
7. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que as características físicas incluem o volume do núcleo ou a massa do núcleo ou ambos.
8. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os parâmetros de controle derivados definem um primeiro limiar que indica uma diferença entre um núcleo de grão e material que não grão.
9. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato que os parâmetros de controle derivados definem um segundo limiar diferente do primeiro limiar.
10. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a colheitadeira agrícola compreende um reservatório de grão disposto para coletar grão que tenha sido debulhado, separado e limpo pela colheitadeira agrícola, em que o primeiro sensor de grão é disposto em um fluxo de grão em um local depois do grão ter sido debulhado, separado e limpo e antes do grão ter sido depositado no reservatório de grão.
11. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o segundo sensor de grão é disposto em um fluxo de grão em um local antes do grão ter sido limpo e depois do grão ter sido debulhado.
12. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo

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3 / 4 com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor de grão é disposto em um fluxo de grão limpo, e em que o segundo sensor de grão é disposto em um fluxo de grão sujo.
13. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor de grão é disposto em uma sapata de limpeza da combinada agrícola.
14. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor de grão é disposto em um fluxo de grão limpo e o segundo sensor de grão é disposto em um fluxo de grão sujo.
15. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor de grão é disposto em um desvio do elevador de grão limpo ou na saída de um elevador de grão limpo.
16. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o segundo sensor de grão é disposto debaixo de um crivo ou uma grade para detectar grão caindo através do crivo ou da grade.
17. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o segundo sensor de grão sistema é disposto na traseira de um crivo ou uma grade para detectar grão caindo fora da traseira do crivo ou da grade.
18. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor ou o segundo sensor é um sensor de placa.
19. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que o primeiro sensor ou o segundo sensor é um sensor de haste.
20. Sistema sensor de grão de autoaprendizagem de acordo

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4 / 4 com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o sistema de controle é configurado para receber repetidamente os primeiros pulsos elétricos a partir do primeiro sensor de grão, derivar parâmetros de controle a partir dos primeiros pulsos elétricos, e aplicar esses parâmetros de controle aos segundos pulsos elétricos durante uma única sessão de colheita para deste modo sintonizar o segundo sensor de grão múltiplas vezes durante uma única sessão de colheita.
21. Sistema sensor autossintonizável para uma combinada agrícola, caracterizado pelo fato que compreende:

um primeiro sensor de grão;

um segundo sensor de grão; e um controlador acoplado ao primeiro sensor de grão e ao segundo sensor de grão que é configurado para sintonizar automaticamente o segundo sensor de grão com base nos sinais de sensor recebidos do primeiro sensor de grão.