BR102021000445A2

BR102021000445A2 - Controle de altura do coletor de colheita

Info

Publication number: BR102021000445A2
Application number: BR102021000445-2A
Authority: BR
Inventors: Neseth Cora Kog; Cory Douglas Hunt
Original assignee: Cnh Industrial America Llc
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-07-27
Also published as: EP3850937A1; US20210212248A1; US11382267B2; AR121007A1

Abstract

controle de altura do coletor de colheita. método e aparelho para controlar a altura de um coletor para uso com uma colheitadeira agrícola. a altura do coletor é controlada por detectar um primeiro valor de altura do coletor com relação ao solo, detectar um segundo valor de altura do coletor com relação ao solo, selecionar um valor de altura representativo (por exemplo, o menor valor de altura) a partir do primeiro e do segundo valores de altura e controlar a posição do coletor com relação à colheitadeira agrícola responsiva ao valor de altura representativo selecionado.

Description

CONTROLE DE ALTURA DO COLETOR DE COLHEITA

Campo da invenção

[001] Os exemplos da presente invenção referem-se em geral a um coletor de uma colheitadeira agrícola (isto é, uma máquina de corte de planta) e mais especificamente, a determinação e controle da altura do coletor acima do nível do solo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma colheitadeira agrícola, como, porém não limitada a, uma colheitadeira ou uma enfardadeira, inclui em geral um coletor operável para cortar e coletar material de planta ou cultura à medida que a colheitadeira é dirigida sobre um campo de cultura. Para minimizar o tempo de colheita, a largura do coletor foi aumentada ao longo dos anos para colher mais cultura durante cada passagem da colheitadeira.

[003] Como as larguras dos coletores aumentaram, coletores articulados (coletores com mais de um segmento) foram desenvolvidos para seguir mais estreitamente os contornos do campo. Adicionalmente, segmentos para fora desses coletores articulados podem ser elevados para evitar áreas inundadas de um campo que poderia atolar o coletor. A altura do coletor (ou porções do mesmo) acima do solo pode ser monitorada usando braços sensores.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Um aparelho de colheita que inclui uma colheitadeira, um coletor acoplado à colheitadeira, um primeiro sensor de altura configurado e posicionado para detectar um primeiro valor representando altura acima do solo em um primeiro local no coletor, um segundo sensor de altura configurado e posicionado para detectar um segundo valor de altura representando altura cima do solo em um segundo local no coletor, maquinaria de posicionamento configurada para seletivamente posicionar pelo menos um aspecto do coletor com relação à colheitadeira e um controlador. O controlador é acoplado ao primeiro sensor de altura, o segundo sensor de altura e a maquinaria de posicionamento e é configurado para receber o primeiro e o segundo valores de altura, selecionar um valor de altura representativo (por exemplo, o menor) a partir do primeiro e do segundo valores de altura, e controlar a maquinaria de posicionamento para posicionar o coletor responsivo ao valor de altura representativo selecionado.

[005] Um método para controlar a altura de um coletor para uso com uma colheitadeira agrícola. A altura do coletor é controlada por detectar um primeiro valor de altura do coletor com relação ao solo, detectar um segundo valor de altura do coletor com relação ao solo, selecionar um valor de altura representativo 9por exemplo, a menor) a partir do primeiro e do segundo valores de altura e controlar a posição do coletor com relação à colheitadeira agrícola responsiva ao valor de altura representativo selecionado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Para fins de ilustração, são mostrados nos desenhos alguns exemplos da invenção. Deve ser entendido, entretanto, que a invenção não é limitada às disposições precisas, dimensões e instrumentos mostrados. Numerais similares indicam elementos similares do início ao fim dos desenhos. Quando mais de um dos elementos iguais ou similares são mostrados um número de referência comum pode ser usado com uma designação de letra correspondendo a elementos respectivos. Quando os elementos são mencionados coletivamente ou um elemento não específico é referenciado, a designação de letra pode ser omitida. Nos desenhos:

[007] A figura 1 é uma vista frontal de uma colheitadeira com coletor de articulação fixado de acordo com exemplos descritos na presente invenção;

[008] As figuras 2A, 2B, 2C e 2D são vistas de quatro estados respectivos de um coletor de articulação de acordo com exemplos descritos na presente invenção;

[009] A figura 3A é uma vista em perspectiva de um coletor ilustrando pares de sensores de altura de acordo com exemplos descritos na presente invenção;

[010] A figura 3B é uma vista inferior de um coletor ilustrando pares de sensores de altura de acordo com exemplos descritos na presente invenção;

[011] A figura 4A é uma ilustração de um sensor de altura para uso na determinação da altura de uma porção de um coletor acima do solo usando um braço sensor de acordo com exemplos descritos na presente invenção.

[012] A figura 4B é uma vista traseira do braço sensor para uso no sensor de altura da figura 4A.

[013] A figura 4C é uma vista lateral do braço sensor para uso no sensor de altura da figura 4A.

[014] A figura 4D é uma ilustração de outro sensor de altura para uso na determinação da altura de uma porção de um coletor acima do solo de acordo com exemplos descritos na presente invenção.

[015] As figuras 5A e 5B são diagramas de circuito de dois seletores de sensor respectivos para uso com um par de sensores de altura de acordo com exemplos descritos na presente invenção;

[016] A figura 6 é um fluxograma para representar um processo de seleção para selecionar informações de altura para determinar altura de coletor a partir de informações de altura fornecidas por um par de sensores de altura de acordo com exemplos descritos na presente invenção; e

[017] A figura 7 é um diagrama de blocos representando componentes para uso em implementação de aparelho e exemplos descritos na presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] Será feita agora referência em detalhe aos vários exemplos da presente revelação ilustrada nos desenhos em anexo. De acordo com exemplos descritos na persente invenção, a altura do coletor acima do solo é detectada em múltiplos locais através da altura do coletor (por exemplo, em cada braço flutuante). Alturas de coletor a partir de locais adjacentes são combinadas, com a altura mais baixa do coletor selecionada como a altura para uso no controle da altura do coletor. Isso protege contra o uso de valores não característicos que podem ser detectados, por exemplo, por um braço sensor que está em um sulco de pneu.

[019] Certa terminologia é usada na seguinte descrição apenas por conveniência e não é limitadora. Termos direcionais como topo, inferior, esquerdo, direito, acima, abaixo e diagonal são usados com relação aos desenhos em anexo. O termo "distal" significará distante do centro de um corpo. O termo "proximal" significará mais próximo em direção ao centro de um corpo e/ou na direção oposta à extremidade "distal". As palavras "no sentido para dentro" e "no sentido para fora" se referem a orientações em direção a e oposta ao, respectivamente, centro geométrico do elemento identificado e partes designadas do mesmo. Tais termos direcionais usados em combinação com a descrição que se segue dos desenhos não devem ser interpretados de modo algum como limitando o escopo do presente pedido não explicitamente exposto. Adicionalmente, o termo "um, uma" como usado no relatório descritivo, significa "pelo menos um/uma". A terminologia inclui as palavras acima especificamente mencionadas, derivados das mesmas e palavras de significado similar.

[020] O termo "material de cultura" é usado do início ao fim do relatório descritivo por conveniência e deve ser entendido que esse termo não pretende ser limitador. O coletor do presente pedido é aplicável a uma variedade de culturas, incluindo porém não limitado a trigo, soja e grãos pequenos.

[021] O termo "acoplado" como usado na presente invenção se refere a qualquer link, conexão lógica, ótica, física ou elétrica ou similar pela qual sinais ou luz produzida ou fornecida por um elemento de sistema são transmitidos para outro elemento acoplado. A menos que descrito de outro modo, elementos ou dispositivos acoplados não são necessariamente ligados diretamente um ao outro e podem ser separados por componentes, elementos ou meios de comunicação intermediários que podem modificar, manipular ou transportar os sinais ou luz.

[022] O termo "cerca de” como usado na presente invenção ao se referir a um valor mensurável como uma quantidade, uma duração temporal e similar, pretende abranger variações de ±20%, ±10%, ±5%, ±1%, ou ±0,1% a partir do valor especificado, como tais variações são apropriadas.

[023] O termo "substancialmente" como usado na presente invenção significará considerável em extensão, amplamente porém não totalmente do que é especificado ou uma variação apropriada a partir do mesmo como aceitável no campo da técnica.

[024] Em todo o presente pedido, vários aspectos do mesmo podem ser apresentados em um formato de faixa. Deve ser entendido que a descrição em formato de faixa é meramente por conveniência e brevidade e não deve ser interpretado como limitação do escopo da presente revelação. Por conseguinte, a descrição de uma faixa deve ser considerada como especificamente revelado todas as subfaixas possíveis bem como valores numéricos individuais compreendidos nessa faixa. Por exemplo, a descrição de uma faixa como de 1 a 6 deve ser considerada como especificamente revelado subfaixas como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6 etc., bem como números individuais compreendidos nessa faixa, por exemplo, 1, 2, 2.7, 3, 4, 5, 5.3 e 6. Isso se aplica independentemente da largura da faixa.

[025] Além disso, os aspectos, vantagens e características descritos dos exemplos da presente revelação podem ser combinados em qualquer modo adequado em uma ou mais modalidades. Um versado na técnica relevante reconhecerá, à luz da descrição da presente invenção, que a presente revelação pode ser posta em prática sem um ou mais dos aspectos ou vantagens específicos de um exemplo particular. Em outras instâncias, aspectos e vantagens adicionais podem ser reconhecidos em certas modalidades que podem não estar presentes em todos os exemplos da presente revelação.

[026] Com referência agora aos desenhos, a figura 1 ilustra uma colheitadeira agrícola 100 para colher material de cultura de acordo com um exemplo da presente revelação. Apenas para fins exemplificadores, a colheitadeira agrícola é ilustrada como uma colheitadeira. A colheitadeira 100 inclui um coletor 102 fixado em uma extremidade dianteira da colheitadeira, que é configurada para cortar culturas, incluindo (sem limitação) grãos pequenos (por exemplo, trigo, soja, grão etc.) e induzir as culturas cortadas para dentro de um alimentador 106 à medida que a colheitadeira se move para frente sobre um campo de cultura.

[027] O coletor 102 é um coletor de articulação incluindo um segmento central 150A, um segmento de asa da direita 150B adjacente a um lado direito do segmento central 150A e um segmento de asa da esquerda 150C adjacente a um lado esquerdo do segmento central. O segmento central 150A é posicionado na frente do alimentador 106 e pode ser elevado/abaixado com relação à colheitadeira 100. O segmento de asa da direita 150B e o segmento da asa da esquerda 150C podem ser elevados/abaixados para se conformarem à superfície do campo de cultura. Durante operação normal, todos os três segmentos 150A/150B/150C são envolvidos na colheita do material de cultura a partir do campo de cultura (mencionado aqui como o "estado operacional”). Em certas situações, como em uma parte lamacenta/ incomumente molhada do campo de cultura, os segmentos de asa da direita e/ou da esquerda 150B são elevados de modo que não mais capturem eficazmente a cultura (mencionado aqui como um "estado elevado") para evitar que o coletor 102 se torne atolado no campo de cultura.

[028] O coletor 102 inclui uma armação 103 tendo um piso 104 que é sustentado em proximidade desejada com a superfície de um campo de cultura. Os segmentos central, da direita e da esquerda 150A, 150B e 150C se estendem transver- salmente ao longo de uma borda dianteira do piso 104, isto é, em uma direção no sentido da largura da colheitadeira. Os segmentos central, da direita e da esquerda 150A, 150B e 150C são configurados para cortar as culturas na preparação para indução para dentro do alimentador 106. O coletor 102 pode incluir uma ou mais correias transportadoras de lona emborrachada para transportar culturas cortadas para o alimentador 106, que é configurado para transportar as culturas cortadas para dentro da colheitadeira para debulha e limpeza à medida que a colheitadeira 100 se move para frente sobre um campo de cultura. O coletor 102 pode incluir uma bobina giratória, alongada 116 que se estende acima e em proximidade estreita com os segmentos 150A, 150B e 150C. A bobina giratória 116 é configurada para cooperar com um ou mais transportadores de lona emborrachada no transporte de culturas cortadas para o alimentador 106 para debulha e limpeza. De acordo com um exemplo como mostrado na figura 1, uma barra cortadora 110 é posicionada na frente dos segmentos 150A, 150B e 150C.

[029] As figuras 2A, 2B, 2C e 2D mostram o coletor 102 com os segmentos 150 em vários estados de operação. A figura 2A mostra o coletor 102 com o segmento central 150A e o segmento da esquerda 150C em um estado operacional, e o segmento da direita 150B em um estado não operacional. A figura 2B mostra o coletor 102 com todos os segmentos 150 no estado operacional. A figura 2C mostra o coletor 102 com o segmento central 150A e o segmento da direita 150B em um estado operacional e o segmento da esquerda 150C em um estado não operacional. A figura 2D mostra o coletor 102 com o segmento central 150A em um estado operacional, e o segmento da esquerda 150C e o segmento da direita 150B nos estados não operacionais.

[030] Em um exemplo, maquinaria de posicionamento incluindo um aparelho de controle hidráulico 200 e cilindros hidráulicos 202. O aparelho de controle hidráulico 200 (por exemplo, sob controle de um microprocessador da colheitadeira 100 ou localizado no coletor 102) controla um primeiro cilindro hidráulico 202A posicionado entre o segmento central 150A e o segmento da direita 150B e um segundo cilindro hidráulico 202A posicionado entre o segmento central 150A e o segmento da esquerda 150C. O controlador 200 controla o fluxo de fluido hidráulico através das respectivas primeira e segunda linhas de fluido 206A e 206B para os primeiro e segundo cilindros hidráulicos 202A e 202B.

[031] O aumento da pressão na primeira linha de fluido 206A faz com que o cilindro hidráulico 202A se estenda, o que resulta no segmento de asa da direita 150B se elevando com relação ao segmento central 150A (e em um estado não operacional) quando gira em torno de um ponto pivô 204A entre os mesmos. A diminuição da pressão na primeira linha de fluido 206A faz com que o cilindro hidráulico 202A retraia, o que resulta no segmento de asa da direita 150B abaixando com relação ao segmento central 150A (e para um estado operacional). O aumento da pressão na segunda linha de fluido 206B faz com que o cilindro hidráulico 202B se estenda, o que resulta no segmento de asa da esquerda 150C se elevando com relação ao segmento central 150A (e em um estado não operacional) quando gira em torno de um ponto pivô 204B entre os mesmos. A diminuição da pressão na segunda linha de fluido 206A faz com que o cilindro hidráulico 202B retraia, o que resulta no segmento de asa da esquerda 150C abaixando com relação ao segmento central 150A (e para um estado operacional).

[032] A figura 3A mostra um coletor de dois segmentos 102 com detectores de altura se estendendo a partir de uma porção inferior do coletor. Na modalidade ilustrada, os detectores de altura incluem braços sensores 300 (braços sensores 300a-h). Como descrito em detalhe adicional abaixo, os braços sensores 300 são agrupados em grupos de braços sensores 302 (grupos de braços sensores 302a-d) com cada grupo de braços sensores 302 incluindo um par de braços sensores. Embora cada grupo 302 seja ilustrado e descrito como incluindo um par de braços sen- sores 300, um grupo 302 pode incluir mais de dois braços sensores 300.

[033] A figura 3B mostra um coletor de três segmentos 102 com detectores de altura 310 (detectores de altura 310a-l) se estendendo a partir de uma porção inferior do coletor. Na modalidade ilustrada, os detectores de altura 310 podem ser braços sensores 300 como descrito acima com relação à figura 3A ou podem ser outro tipo de sensor de altura como sensor de distância a laser. Alguns dos detectores de altura 310 (por exemplo, detectores de altura 310a-l) são agrupados em grupos de detectores de altura 312 (grupos de detectores de altura 312a-f), com cada grupo de detectores de altura 312 incluindo um par de detectores de altura 310 e outros detectores de altura (por exemplo, detectores de altura 314 e 316) podem estar sozinhos. Embora cada grupo 312 seja ilustrado e descrito como incluindo um par de detectores de altura 310, um grupo 312 pode incluir mais de dois detectores de altura 310.

[034] Os detectores de altura 310 são espaçados através da largura do coletor 102. Na modalidade ilustrada, cada detector de altura 310 é posicionado adjacente a um braço flutuante respectivo (vide o braço flutuante 400; figura 4) do coletor. A combinação de alturas detectadas a partir de posições de braço flutuante adjacente e seleção de um valor de altura representativo (por exemplo, o menor) para controlar o coletor evita alterações indesejáveis na altura do coletor devido a anormalidades na superfície do solo (por exemplo, abaixamento do coletor 102 quando um sensor de altura está em um sulco de pneu). Adicionalmente, granularidade mais fina de medição de altura através do coletor 102 pode ser obtida e processada sem aumentar o número de entradas em um processador.

[035] A figura 4A mostra um braço flutuante 400 com um detector de altura incorporada como um braço sensor 410 para corte "acima do solo”. O braço flutuante 400 é acoplado a uma estrutura de suporte 402 do coletor 102. O braço flutuante 400 gira em torno de um ponto pivô 404 na estrutura de suporte 402 para permitir que a frente do coletor 102 "flutue" sobre o campo de cultura. Um cilindro hidráulico 406 é acoplado ao braço flutuante 400 em um lado do ponto pivô 404 e uma barra cortadora 408 é acoplada ao braço flutuante 400 no outro lado do ponto pivô 404. A pressão para o cilindro hidráulico 406 é controlada para elevar/abaixar o braço flutuante 400 (e, por sua vez, a barra cortadora 408), por exemplo, para manter a barra cortadora 408 em uma altura definida acima do solo do campo de cultura.

[036] A figura 4B mostra o braço sensor 410 a partir de um ponto de vista posterior. O braço sensor 410 pode ser formado usando um polímero flexível. Isso permite que o braço sensor 410 flexione, o que absorve choque quando o braço sensor 410 é arrastado sobre o solo (desse modo prolongando sua vida útil). Um acoplador 412 acopla o braço sensor 410 a uma bucha em um ponto pivô 414 no braço flutuante 400, por exemplo, perto da barra cortadora 408. O acoplador 412 permite que o braço sensor 410 gire em torno de um eixo geométrico pivô 420 se estendendo através do ponto pivô 414. Uma mola de pressão para baixo 416 induz o braço sensor 410 no sentido do solo e um trajeto de mola inversa 418 permite que o braço sensor 410 vire para frente no caso de a colheitadeira ser movida para trás.

[037] A figura 4C ilustra o braço sensor 410 a partir de uma vista lateral. Um sensor de rotação 422 (por exemplo, um sensor de proximidade como um sensor de efeito Hall) é posicionado adjacente ao ponto pivô 414 para sentir a rotação do braço sensor 410 em torno do eixo geométrico pivô 420. Onde o sensor de rotação 422 é um sensor de efeito Hall, um campo magnético é usado para sentir ângulos rotacionais (que correspondem a distância da porção do coletor ao qual o braço sensor é fixado está acima do solo) sem a necessidade de partes móveis adicionais. Uma borda dianteira 424 do braço sensor 410 é curva, que move o ponto sensor do braço sensor 410 para frente quando o braço sensor se aproxima do solo.

[038] A figura 4D mostra um braço flutuante 400 com um detector de altura incorporado como um sensor rotacional (não mostrado) adjacente ao ponto pivô 404 do braço flutuante 400 para corte "no solo”. O braço flutuante 400 é acoplado a uma estrutura de suporte 402 do coletor 102. O braço flutuante 400 gira em torno de um ponto pivô 404 na estrutura de suporte 402 e inclui uma placa deslizante 450 para permitir que a frente do coletor 102 se mova ao longo da superfície do campo de cultura no nivel do solo. Um cilindro hidráulico 406 é acoplado ao braço flutuante 400 em um lado do ponto pivô 404 e uma barra cortadora 408 é acoplada ao braço flutuante 400 no outro lado do ponto pivô 404. A pressão para o cilindro hidráulico 406 é controlada para elevar/abaixar o braço flutuante 400 (e, por sua vez, a barra cortadora 408), por exemplo, para manter a barra cortadora 408 no nível de solo do campo de cultura.

[039] A figura 5A mostra uma visão geral do circuito seletor para receber múltiplos valores de entrada e selecionar/passar um valor de altura representativo (por exemplo, o menor) a partir dos valores de altura recebidos. O circuito seletor ilustrado inclui um comparador 500 e um seletor 502. O seletor 502 inclui uma bobina indutora 504 e um comutador 505. Na figura 5A, o comutador 406 do seletor é posicionado para passar o valor de tensão V2 (por exemplo, a tensão a partir de um segundo sensor de altura). Se um valor de tensão V1 (por exemplo, tensão a partir de um primeiro sensor de altura adjacente ao segundo sensor de altura) for menor que V2, a saída do comparador 500 é igual à terra (GND). Nessa configuração, a bobina indutora 504 não é energizada e o comutador permanece posicionado para passar o valor de tensão V2. Por outro lado, se o valor de tensão V1 for maior que V2, a saída do comparador 500 é igual a cinco volts (5v). Nessa configuração, a bobina indutora 504 é energizada e o comutador é movido para passar o valor de tensão V1.

[040] A figura 5B mostra um circuito seletor implementado usando conjunto de circuitos integrado para receber múltiplos valores de entrada e selecionar/passar um valor de altura representativo (por exemplo, o menor) a partir dos valores de altura recebidos. O circuito seletor ilustrado inclui um comparador de circuito integrado 550 (como um TL712CP C DIFF COMPARATOR 8-DIP disponível junto à Texas Instruments de Dallas, TX, EUA) e um comutador de circuito integrado (como um Comutador analógico MAX325 disponível junto à Maxim Integrated de San Jose, CA, EUA).

[041] O comparador 550 inclui um pino de entrada positivo (PIN 3) acoplado a V1 e pino de entrada de inversão (PIN 2) acoplado a V2. O comparador 550 inclui adicionalmente um pino de energia (PIN 4) acoplado a uma fonte de energia (PWR), um pino terra (PIN 5) acoplado à terra (GND), e um pino de saída (PIN 6) responsivo aos valores V1 e V2. O comutador 552 inclui um pino normalmente aberto (PIN 1) ligado a V1 e um pino normalmente fechado (PIN 5) ligado a V2. O comutador 552 inclui adicionalmente um pino de tensão positiva (PIN 8) acoplado a uma fonte de energia (PWR), um pino de tensão negativo (PIN 4) acoplado à terra (GND), um primeiro pino de saída (PIN 2) e um segundo pino de saída (PIN 6). O primeiro e o segundo pinos de saída do comutador 552 são ligados juntos para prover uma tensão de saída (V) para uso como um valor representativo para determinar altura do coletor adjacente aos sensores que produzem V1 e V2. Um primeiro pino de entrada (PIN 7) do comutador 552 aciona um comutador normalmente aberto no comutador 552 (acoplamento/desacoplamento V1 à saída V) e um segundo pino de entrada (PIN 3) do comutador 552 aciona um comutador normalmente fechado no comutador 552 (desacoplamento/acoplamento V2 à saída V).

[042] Se V2 for menor que V1, o comparador 550 produz um valor baixo no pino de saída do comparador, que é apresentado ao primeiro e ao segundo pinos de entrada do comutador 552 (deixando o comutador normalmente aberto, aberto e o comutador normalmente fechado, fechado). Essa configuração resulta em V2 sendo apresentado como a tensão de saída V. Se V1 for menor que V2, o comparador 550 produz um valor alto no pino de saída do comparador, que é apresentado ao primeiro e segundo pinos de entrada do comutador 552 (fechando o comutador normal- mente aberto e abrindo o comutador normalmente fechado). Essa configuração resulta em V1 sendo apresentado como a tensão de saída V.

[043] A figura 6 mostra um fluxograma 600 de etapas de exemplo para selecionar informações de altura a partir de um par de sensores de altura para uso na determinação da altura de uma porção de um coletor acima do solo. As etapas podem ser executadas por um processador (por exemplo, microprocessador 754 e/ou 782; figura 7) executando instrução armazenada em uma memória (por exemplo, memória 756 e/ou 784), sensores, e/ou circuito descrito na persente invenção. As etapas são descritas com referência a hardware descrito na presente invenção, porém não devem ser limitadas a tais implementações. Embora mostrado como ocorrendo em série, os blocos da figura 6 podem ser reordenados ou paralelizados dependendo da implementação. Adicionalmente, embora dois sensores sejam descritos, será evidente que grupos adicionais de dois ou mais sensores podem ser processadores para se obter informações suficientes através da largura inteira do coletor para manter precisamente a altura do coletor. Adicionalmente, uma pessoa versada na técnica entenderá a partir da descrição da presente invenção que uma ou mais etapas/blocos podem ser omitidas e uma ou mais etapas adicio-nais/alternativas podem ser incorporadas.

[044] No bloco 602, um primeiro sensor de altura detecta um primeiro valor de altura (H1) em um primeiro local em um coletor e, no bloco 604,um segundo sensor de altura detecta um segundo valor de altura (H1) em um segundo local no coletor. O primeiro e o segundo sensores de altura podem ser posicionados adjacentes a respectivos braços flutuantes 400. o primeiro e o segundo sensores de altura podem ser, cada, um sensor de altura de braço sensor como mostrado nas figuras 4B e 4C. O sensor de altura pode ser posicionado em um braço flutuante como braço flutuante 400 (figura 4A) ou em uma interface entre o braço flutuante 400 e uma estrutura de suporte 402 para o braço flutuante (figura 4D).

[045] No bloco 606, um controlador recebe o primeiro valor de altura e no bloco 608, o controlador recebe o segundo valor de altura. O controlador inclui um processador (por exemplo, microprocessador 754 e/ou 782; figura 7) e um seletor (por exemplo, comparador 500/550 e comutador 502/552). O seletor pode ser localizado no coletor 102 e o processador pode ser localizado na colheitadeira 100 e/ou em um local remoto.

[046] No bloco 610, o seletor compara o primeiro e o segundo valores de altura e seleciona um valor de altura representativo (por exemplo, um valor de altura representando a altura mais próxima acima do solo). No fluxograma ilustrado, se o primeiro valor de altura (H1) corresponder a um valor de altura menor do que o segundo valor de altura (H2), o processamento prossegue no bloco 612 com o primeiro valor de altura (H1) sendo usado nos cálculos para determinar a altura do coletor. Se o segundo valor de altura (H2) corresponder a um valor de altura menor do que o primeiro valor de altura (H1), o processamento prossegue no bloco 614 com o segundo valor de altura (H1) sendo usado nos cálculos para determinar a altura do coletor. Se os sensores de altura incluírem sensores de proximidade de efeito Hall que geram uma tensão, os valores de altura H1 e H2 correspondem aos valores de tensão V1 e V2 (FIGs. 5A e 5B), respectivamente. Deve ser entendido que o sistema seletor pode ser projetado de modo que valores maiores correspondem a distâncias maiores ou de modo que valores menores correspondam a distâncias maiores. Variações adequadas no design serão entendidos por uma pessoa versada na técnica a partir da descrição da presente invenção.

[047] Nos blocos 612 e 614, o processador determina altura do coletor nas proximidades do coletor onde os sensores são localizados usando H1 onde H1 é menor que H2 e usando H2 onde H2 é menor que H1. O processador pode determinar a altura efetiva ou um equivalente para fins de ajuste com base, por exemplo, em uma tabela de consulta armazenada na memória. Alternativamente, o processa- dor pode calcular altura efetiva ou um equivalente para fins de ajuste usando um algoritmo recuperado a partir da memória.

[048] No bloco 616, o processador ajusta o coletor para manter o coletor em uma altura definida responsiva aos valores de altura. O processador pode ele-var/abaixar o coletor inteiro, uma ou ambas as asas de um coletor de três partes, ou um ou mais braços flutuantes responsivos aos valores de altura a partir dos sensores de altura no coletor.

[049] A figura 7 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um sistema de controle 700 que pode ser utilizado para controlar a colheitadeira 100, controlar o coletor 102 (incluindo a altura da bobina) e/ou detectar parâmetros de campo de cultura (por exemplo, altura para o coletor acima do solo por implementar algoritmos como o algoritmo mostrado e descrito com referência à figura 6). No exemplo ilustrado, o sistema de controle 700 inclui um sistema de controle de veículo 740 (por exemplo, montado na colheitadeira 100). Na modalidade ilustrada, a colheitadeira 100 inclui um dispositivo de localização espacial 742, que é montado na colheitadeira 100 e é configurado para determinar uma posição da colheitadeira 100. O dispositivo de localização espacial 742 pode ser configurado também para determinar uma direção e/ou uma velocidade da colheitadeira 100, por exemplo. Como será reconhecido, o dispositivo de localização espacial 742 pode incluir qualquer sistema adequado configurado para determinar a posição e/ou outras características da colheitadeira 100, como um sistema de posicionamento global (GPS) ou sistema de satélite de navegação global (GNSS), por exemplo.

[050] No exemplo ilustrado, a colheitadeira 100 inclui um sistema de controle de direção 744 configurado para controlar uma direção de movimento da colheitadeira 100 e um sistema de controle de velocidade 746 configurado para controlar uma velocidade da colheitadeira 100. O sistema de controle de direção ilustrado inclui um sistema de controle de ângulo de roda 760, um sistema de frenagem diferencial 762, e um sistema de vetorização de torque 764 que pode ser usado para dirigir (por exemplo, ajustar o ângulo de direção da) colheitadeira 100. O sistema de controle de velocidade ilustrado 746 inclui um sistema de controle de saída de motor 766, um sistema de controle de transmissão 768 e um sistema de controle de frenagem 770. Além disso, a colheitadeira 100 inclui um sistema de controle de implemento 748 configurado para controlar a operação de um implemento (por exemplo, altura do coletor 102 e estados operacionais dos segmentos de coletor 150) e determinar parâmetros de campo de cultura (como altura do coletor acima do solo) a partir, por exemplo, de sensores de altura acoplados ao coletor 102. Adicionalmente, o sistema de controle 740 inclui um controlador 750 comunicativamente acoplado ao dispositivo de localização espacial 742, ao sistema de controle de direção 744, ao sistema de controle de velocidade 746 e ao sistema de controle de implemento 748.

[051] Em alguns exemplos, o controlador 750 é um controlador eletrônico tendo conjunto de circuitos elétricos configurado para processar dados a partir do dispositivo de localização espacial 742, entre outros componentes da colheitadeira 100. No exemplo ilustrado, o controlador 750 inclui um processador, como o microprocessador ilustrado 754 e um dispositivo de memória 756. O controlador 750 também pode incluir um ou mais dispositivos de armazenagem e/ou outros componentes adequados. O processador 754 pode ser usado para executar software, como software para calcular uma posição alvo, iterativamente calcular percursos virtuais, controlar a colheitadeira 100 e etc. Além disso, o processador 754 pode incluir múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores de "propósito 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, o processador 754 pode incluir um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzidos (RISC).

[052] O dispositivo de memória 756 pode incluir uma memória volátil, como memória de acesso aleatório (RAM) e/ou uma memória não volátil, como ROM. O dispositivo de memória 756 pode armazenar uma variedade de informações e pode ser usado para várias finalidades. Por exemplo, o dispositivo de memória 56 pode armazenar instruções executáveis por processador (por exemplo, firmware ou software) para o processador 754 para executar, como instruções para controlar a colheitadeira 100 (por exemplo, altura de colheitadeira e estado de segmento). O(s) dispositivo(s) de armazenagem (por exemplo, uma mídia de armazenagem não volá-til/não transitória) pode(m) incluir memória somente de leitura (ROM), memória flash, uma unidade rígida ou qualquer outra mídia de armazenagem ótica, magnética, ou de estado sólido, adequada ou uma combinação dos mesmos. O(s) dispositivo(s) de armazenagem pode(m) armazenar dados (por exemplo, mapas de campo, mapas de percursos desejados, características de veículo etc.), instruções (por exemplo, software ou firmware para calcular parâmetros de campo de cultura como altura de coletor acima do solo e quaisquer outros dados adequados.

[053] O sistema de controle de implemento 748 é configurado para controlar vários parâmetros do implemento agrícola rebocado por ou integrado na colheitadeira 100. Por exemplo, em certos exemplos, o sistema de controle de implemento 748 pode ser configurado para instruir um controlador de implemento (por exemplo, através de um link de comunicação, como um barramento CAN ou ISOBUS) para ajustar uma profundidade de penetração de pelo menos uma ferramenta de engate com o solo do implemento agrícola, que pode reduzir a carga de tração na colheitadeira 100. Além disso, o sistema de controle de implemento 48 pode instruir o controlador de implemento para ajustar altura de coletor, para fazer transição do implemento agrícola entre uma posição de trabalho e uma porção de transporte, ajustar uma taxa de fluxo de produto a partir do implemento agrícola, ajustar uma posição de um coletor do implemento agrícola (por exemplo, uma colheitadeira etc.) ou ajustar quais segmentos de um coletor articulado são operacionais/não operacionais, entre outras operações.

[054] No exemplo ilustrado, a interface de operador 752 pode ser comunicativamente acoplada ao controlador 750. A interface de operador 752 é configurada para apresentar dados a partir da colheitadeira 100 e/ou implemento agrícola para um operador (por exemplo, dados associados à operação da colheitadeira 100, dados associados à operação do implemento agrícola, uma posição da colheitadeira 100, uma velocidade da colheitadeira 100, o percurso desejado, os percursos virtuais, a posição alvo, a posição atual etc.) através de um display 772. A interface do operador 752 pode ser também configurada para permitir que um operador controle certas funções da colheitadeira 100 (por exemplo, iniciar e parar a colheitadeira 100, entrar o percurso desejado, elevar/abaixar o coletor, elevar/abaixar a bobina 116 etc.)

[055] Deve ser reconhecido que em certas modalidades, o sistema de controle 40 pode incluir uma estação base 774 tendo um controlador de estação base 776 localizado remotamente a partir da colheitadeira 100. Por exemplo, em certas modalidades, as funções de controle do sistema de controle podem ser distribuídas entre o controlador 750 da colheitadeira 100 e o controlador de estação base 776. Em algumas modalidades, o controlador de estação base 776 pode executar uma porção substancial das funções de controle do sistema de controle. Por exemplo, em alguns exemplos, um primeiro transceptor 778 posicionado na colheitadeira 100 pode transmitir sinais indicativos de características de veículo (por exemplo, a velocidade, taxa máxima de curva, raio mínimo de curva, ângulo de direção, rotação, inclinação, taxas rotacionais, aceleração, altura de bobina ou qualquer combinação dos mesmos), a posição e/ou direção da colheitadeira 100 para um segundo transceptor 780 na estação base 774. O controle de estação base 776 pode ter um processador 782 e dispositivo de memória 784 tendo todos ou alguns dos aspectos e/ou capacidades do processador 754 e dispositivo de memória 756 discutido acima. Em alguns exemplos, a estação base 774 pode incluir uma interface de operador 786 tendo um display 788, que pode ter todos ou alguns dos aspectos e/ou capacidades da interface de operador 752 e display 772 discutido acima.

[056] Essas e outras vantagens da presente invenção serão evidentes para aqueles versados na técnica a partir do relatório descritivo acima. Por conseguinte, deve ser reconhecido por aqueles versados na técnica que alterações ou modificações podem ser feitas nas modalidades descritas acima sem se afastar dos conceitos inventivos amplos da invenção. Deve ser entendido que essa invenção não é limitada às modalidades específicas descritas na presente invenção, porém pretende incluir todas as alterações e modificações que estão compreendidas no escopo e espírito da invenção.

Claims

Aparelho de colheita, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:
Uma colheitadeira;
Um coletor acoplado à colheitadeira;
Um primeiro sensor de altura configurado e posicionado para detectar um primeiro valor de altura representando altura acima do solo em um primeiro local no coletor;
Um segundo sensor de altura configurado e posicionado para detectar um segundo valor de altura representando altura acima do solo em um segundo local no coletor;
Maquinaria de posicionamento configurada para seletivamente posicionar pelo menos um aspecto do coletor com relação à colheitadeira;
Um controlador acoplado ao primeiro sensor de altura, segundo sensor de altura e maquinaria de posicionamento, o controlador configurado para:
Receber o primeiro e segundo valores de altura;
Selecionar um valor de altura representativo a partir do primeiro e do segundo valores de altura; e
Controlar a maquinaria de posicionamento para posicionar o coletor responsivo ao valor de altura representativo selecionado.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador compreende:
um processador configurado para controlar a maquinaria de posicionamento; e
Um seletor posicionado entre o processador e um primeiro e segundo sensores de altura, o seletor configurado para selecionar o valor de altura representativo a partir do primeiro e segundo valores de altura.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o seletor compreende:
Um comutador acoplado ao primeiro sensor de altura, o segundo sensor de altura e o processador, o comutador configurado para passar o primeiro valor de altura ou o segundo valor de altura responsivo a uma entrada de seleção; e
Um comparador acoplado ao primeiro sensor de altura, segundo sensor de altura e comutador, o comparador configurado para gerar a entrada de seleção responsiva a uma diferença entre o primeiro valor de altura e o segundo valor de altura.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o seletor compreende um circuito integrado incluindo pelo menos um entre o comutador ou o comparador.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o comparador é um comparador analógico.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o coletor inclui uma pluralidade de braços flutuantes, o primeiro sensor é acoplado a um primeiro da pluralidade de braços flutuantes, e o segundo sensor é acoplado a um segundo da pluralidade de braços flutuantes.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro braço flutuante está adjacente ao segundo braço flutuante.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que cada do primeiro e segundo sensores de altura compreende:
Um braço sensor acoplado de modo articulado a um braço respectivo entre o primeiro e o segundo braços flutuantes em um ponto pivô; e
Um sensor de proximidade posicionado para sentir rotação em torno do ponto pivô.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que para selecionar o valor de altura representativa o controlador é configurado para:
Comparar o primeiro e segundo valores de altura; e
Identificar um do primeiro ou segundo valores de altura representando a altura mais próxima acima do solo como o valor de altura representativo.
Coletor para uso com uma colheitadeira, o coletor CARACTERIZADO pelo fato de compreender:
Um primerio sensor de altura configurado e posicionado para detectar um primeiro valor de altura representando altura acima do solo em um primeiro local no coletor;
Um segundo sensor de altura configurado e posicionado para detectar um segundo valor de altura representando altura acima do solo em um segundo local no coletor;
Um seletor acoplado ao primeiro sensor de altura e o segundo sensor de altura, o seletor configurado para:
Receber o primeiro e segundo valores de altura;
Selecionar um valor de altura representativo a partir do primeiro e do segundo valores de altura; e
Enviar um sinal para o coletor responsivo ao valor de altura representativo selecionado.
Coletor, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o seletor compreende:
Um comutador acoplado ao primeiro sensor de altura e segundo sensor de altura, o comutador configurado para passar o primeiro valor de altura ou segundo valor de altura como o valor de altura representativo selecionado responsivo a uma entrada de seleção; e
Um comparador acoplado ao primeiro sensor de altura, segundo sensor de altura e comutador, o comparador configurado para gerar a entrada de seleção responsiva a uma diferença entre o primeiro valor de altura e o segundo valor de altura.
Coletor, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o seletor compreende um circuito integrado incluindo pelo menos um entre o comutador ou o comparador.
Coletor, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o comparador é um comparador analógico.
Coletor, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o coletor inclui uma pluralidade de braços flutuantes, o primeiro sensor é acoplado a um primeiro da pluralidade de braços flutuantes, e o segundo sensor é acoplado a um segundo da pluralidade de braços flutuantes.
Coletor, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro braço flutuante está adjacente ao segundo braço flutuante.
Coletor, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que cada do primeiro e segundo braços flutuantes inclui um ponto pivô e em que cada do primeiro e segundo sensores de altura compreende:
Um sensor de proximidade posicionado para sentir rotação em torno do ponto pivô.
Coletor, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que cada do primeiro e segundo sensores compreende:
Um braço sensor acoplado de modo articulado a um braço respectivo entre o primeiro e o segundo braços flutuantes em um ponto pivô; e
Um sensor de proximidade posicionado para sentir rotação em torno do ponto pivô.
Método para controlar um coletor de uma colheitadeira agrícola, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender:
Detectar, em uma primeira posição no coletor, um primeiro valor de altura do coletor com relação ao solo;
Detectar, em uma segunda posição no coletor, um segundo valor de altura do coletor com relação ao solo;
Selecionar um valor de altura representativo a partir do primeiro e do segundo valores de altura; e
controlar a posição do coletor com relação à colheitadeira agrícola responsiva ao valor de altura representativo selecionado.
Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o coletor inclui uma pluralidade de braços flutuantes, um primeiro sensor é acoplado a um primeiro da pluralidade de braços flutuantes para detectar o primeiro valor de altura e um segundo sensor é acoplado a um segundo da pluralidade de braços flutuantes para detectar o segundo valor de altura.
Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro braço flutuante está adjacente ao segundo braço flutuante.