BR102021003756A2 - Método e sistema para estimar a rugosidade de superfície de um solo - Google Patents

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Christopher D. Birkland
Tyler D. Schleicher
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Deere & Company
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Abstract

Um método e sistema para estimar a rugosidade de superfície de um solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção de um veículo, um implemento ou ambos, que compreende a detecção de dados de movimento de um veículo para todo terreno que cruza um campo ou local de trabalho durante um intervalo de amostragem. Um primeiro sensor é adaptado para detectar dados de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de passo. Um segundo sensor é adaptado para detectar dados de rolamento do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de rolamento. Um processador de dados eletrônico ou módulo de índice de rugosidade de superfície determina ou estima um índice de rugosidade de superfície com base nos dados de movimento, dados de passo e dados de rolamento detectados para o intervalo de amostragem. O índice de rugosidade de superfície pode ser exibido na exibição gráfica para um usuário ou operador do veículo.

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA ESTIMAR A RUGOSIDADE DE SUPERFÍCIE DE UM SOLO CAMPO
[001] Esta descrição refere-se a um método e sistema para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção.
FUNDAMENTOS
[002] Um veículo para todo terreno pode ser operado em campos ou locais de trabalho em que irregularidades naturais ou artificiais na superfície do solo podem afetar o desempenho do veículo para todo terreno ou de seu implemento. Por exemplo, se um campo tiver sido submetido a operações de movimentação de terra ou cultivo profundo, irregularidades na superfície, como trilhas, podem fazer com que os pneus ou esteiras do veículo se desviem do plano de caminho alvo. Além disso, as irregularidades podem contribuir para a fadiga ou incômodo do operador devido ao aumento das vibrações na cabine do veículo. Em alguns casos, os resíduos da safra, o solo da superfície, a vegetação ou a visibilidade insatisfatória (por exemplo, neblina) podem ocultar irregularidades da superfície para o operador ou sensores ópticos do veículo.
[003] Em alguma técnica anterior, um sistema de orientação automático pode ser usado para orientar um veículo ou seu implemento para rastrear um plano de caminho. No entanto, determinadas condições de chão ou solo podem levar à variação do veículo para todo terreno, ou de seu implemento, de rastrear o plano de caminho alvo, independentemente de se o sistema de orientação automático está totalmente operacional. Por exemplo, em resposta às irregularidades de superfície de solo, o veículo e o implemento podem experimentar desvios indesejados na direção ou guinada que tendem a aumentar a aplicação necessária de entradas de insumos de safra, como sementes, fertilizantes, nutrientes, fungicidas, pesticidas, herbicidas ou outros tratamentos para cobrir totalmente uma área preenchida ou de trabalho. A aplicação de insumos da safra pode variar das configurações alvo, especificações ou tolerâncias alvo. Assim, existe a necessidade de um método e sistema para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno controlar a direção do veículo.
SUMÁRIO
[004] De acordo com uma modalidade, um método e sistema são configurados para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção. Os dados de movimento são detectados para um veículo para todo terreno que cruza um campo ou local de trabalho durante um intervalo de amostragem. Os dados de movimento podem compreender a velocidade terrestre (por exemplo, celeridade terrestre) do veículo para todo terreno. Um receptor determinador de localização fornece uma respectiva posição do veículo, ou seu implemento, para o intervalo de amostragem. Um primeiro sensor é adaptado para detectar dados de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem (por exemplo, para obter aceleração de passo). Um segundo sensor é adaptado para detectar dados de rolamento do veículo para todo terreno para o mesmo intervalo de amostragem (por exemplo, para obter aceleração de rolamento). Um processador de dados eletrônico ou módulo de estimador de índice de rugosidade de superfície determina ou estima um índice de rugosidade de superfície para uma célula ou zona do campo ou área de trabalho com base nos dados de movimento, dados de passo e dados de rolamento detectados para o intervalo de amostragem. O índice de rugosidade de superfície pode ser exibido pela respectiva posição (por exemplo, duas ou três coordenadas dimensionais) na exibição gráfica para um usuário ou operador do veículo, ou armazenado, regularmente, em um dispositivo de armazenamento de dados para criar um mapa de dados da índice de rugosidade de superfície versus respectivas posições (por exemplo, percorrida pelo veículo) no campo ou local de trabalho.
[005] De acordo com outro aspecto da descrição, o processador de dados eletrônicos ou módulo de estimador de índice de rugosidade de superfície é configurado para estimar zonas (por exemplo, células) com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes dentro de um campo ou local de trabalho com base no índice de rugosidade de superfície determinado à medida que um veículo cruza ou cruzou o campo ou local de trabalho em vários intervalos de amostragem. Além disso, o processador de dados eletrônicos ou módulo de estimador de índice de rugosidade de superfície pode gerar uma exibição gráfica que ilustra as zonas estimadas das faixas de índice ou rugosidade de superfície correspondentes dentro do campo ou local de trabalho.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[006] A Figura 1A é um diagrama de blocos de uma modalidade de um sistema para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[007] A Figura 1B é um diagrama de blocos de outra modalidade de um sistema para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[008] A Figura 2A é um fluxograma de uma primeira modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[009] A Figura 2B é um fluxograma de uma segunda modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[0010] A Figura 2C é um fluxograma de uma terceira modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[0011] A Figura 2D é um fluxograma de uma quarta modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[0012] A Figura 2E é um fluxograma de uma quinta modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[0013] A Figura 3A é uma vista plana de um primeiro mapa ilustrativo de zonas de rugosidade de superfície dentro de um campo hipotético.
[0014] A Figura 3B é uma vista plana de um segundo mapa ilustrativo de zonas de rugosidade de superfície dentro de um campo hipotético.
[0015] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um veículo para todo terreno que está rebocando um implemento de plantio de várias unidades de fileira com uma configuração de ganho de direção do veículo que é ajustável de acordo com um mapa de zonas de rugosidade de superfície.
[0016] A Figura 5 é uma vista traseira de um implemento aspersor rebocável com rodas direcionáveis, em que o implemento pode ser rebocado por um veículo para todo terreno por meio de um engate.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0017] A Figura 1A é uma modalidade de um diagrama de blocos de um sistema 11 para estimar a rugosidade de superfície do solo (por exemplo, uma ou mais zonas ou células do solo) para um veículo para todo terreno (por exemplo, 82 na Figura 4) para controlar a direção de: (a) o veículo para todo terreno, ou (b) qualquer implemento direcionável acoplado ao veículo para todo terreno, ou (c) tanto o veículo para todo terreno quanto o implemento dirigível acoplado ao veículo para todo terreno. Na Figura 1A, o sistema 11 tem capacidade para detectar dados de movimento e dados de atitude por um ou mais sensores, como um ou mais receptores determinadores de localização (10, 110), um módulo de sensor inercial 56, um ou mais acelerômetros, 54, um giroscópio 55, ou uma unidade de medição interna (IMU) (53, 153) que usa acelerômetros ou giroscópios. Em um exemplo, o sistema 11 pode enviar um indicador de rugosidade de superfície (por exemplo, valor de índice de rugosidade de superfície) ou mensagem de dados para um operador ou usuário final do sistema de detecção 11 por meio de uma interface de usuário 22 que é incorporada a um veículo, como um visor 25. Em uma modalidade alternativa, a interface de usuário 22 e o visor 25 podem estar localizados remotamente do veículo por meio de um enlace sem fio para suportar controle remoto ou teleoperação do veículo pelo operador.
[0018] Em uma modalidade, o sistema 11 compreende um sistema de processamento eletrônico de dados 14 que é acoplado a um receptor determinador de localização 10 diretamente ou através de um barramento de dados de veículo 12. A conexão opcional através do barramento de dados do veículo 12 é mostrada em linhas tracejadas porque é opcional e a conexão entre o sistema de processamento eletrônico de dados 14 e o receptor determinador de localização 10 pode ser direta, conforme indicado pela linha de transmissão 13, que pode ser usada separada ou cumulativamente com a interconexão através do barramento de dados do veículo 12. O receptor determinador de localização 10 pode ter uma antena 81 montada no veículo, no implemento ou em ambos.
[0019] Em uma modalidade alternativa, um primeiro receptor determinador de localização 10 e sua antena 81 estão sobre ou no veículo (por exemplo, 82 na Figura 4); um segundo receptor determinador de localização 110 (na Figura 1B) e sua antena estão sobre ou no implemento (por exemplo, 83 na Figura 4), em que tanto o primeiro receptor determinador de localização 10 quanto o segundo receptor determinador de localização 110 podem compreender receptores de navegação por satélite (com ou sem dados de correção diferencial) ou outros receptores determinadores de localização.
[0020] Em uma modalidade, o sistema de processamento eletrônico de dados 14 compreende um processador de dados eletrônico 18, uma ou mais portas de dados 16, uma interface de usuário 22 e um dispositivo de armazenamento de dados 24 acoplado a um barramento de dados 20. O processador de dados eletrônicos 18 pode compreender um processador, um microcontrolador, um processador de sinal digital, um circuito integrado específico para aplicativo (ASIC), uma matriz lógica programável, um dispositivo lógico programável, um circuito lógico, uma unidade lógica aritmética, um dispositivo lógico booleano ou outro dispositivo de processamento de dados. O dispositivo de armazenamento de dados 24 pode compreender um ou mais dos seguintes: memória eletrônica, memória eletrônica não volátil, um dispositivo de armazenamento de dados óptico, um dispositivo de armazenamento de dados magnético ou outro dispositivo para armazenar dados digitais ou analógicos.
[0021] Em uma modalidade, o dispositivo de armazenamento de dados 24 pode armazenar, recuperar, ler e gravar um ou mais dos seguintes itens: um módulo de orientação 26, um estimador de rugosidade de superfície 57, um estimador de deslizamento de roda 58, um módulo de ganho de direção 59 (por exemplo, estimador de ganho de direção), um módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 e um estimador de índice de rugosidade de superfície 62. Um módulo significa software, eletrônicos ou ambos, em que o software pode incluir instruções de software, arquivos executáveis, estruturas de dados e bibliotecas, entre outras coisas.
[0022] Conforme usado no presente documento, configurado, adaptado e disposto podem se referir a qualquer um dos seguintes itens: (1) software ou instruções de programa que são armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados 24 ou outro armazenamento de dados e executáveis pelo processador de dados 18 para realizar certas funções, software, (2) software ou firmware incorporado que são armazenados no receptor determinador de localização (10, 110) ou sua memória ou armazenamento de dados para realizar certas funções, ou (3) circuitos eletrônicos, elétricos ou módulos que podem realizar funções substancialmente equivalentes ao software, firmware incorporado ou instruções de programa.
[0023] Qualquer porta de dados 16 pode compreender um transceptor de dados, armazenamento temporário de memória ou ambos. A interface de usuário 22 pode compreender um ou mais dos seguintes: um visor 25 (por exemplo, visor), um visor sensível ao toque, um teclado numérico, um teclado, um painel de controle, um dispositivo apontador (por exemplo, mouse eletrônico) ou outro dispositivo para inserção ou saída de dados a partir do sistema de processamento de dados 14.
[0024] Em uma modalidade, um sensor de ângulo de roda 51, um ou mais acelerômetros 54, um módulo de sensor inercial 56, um sensor de velocidade de rotação 52, uma IMU opcional (53, 153) e um barramento de dados 20 são acoplados às portas de dados 16. O sistema de processamento eletrônico de dados 14 se comunica com as portas de dados 16 diretamente ou indiretamente por meio do barramento de dados 20. Além disso, as portas de dados 16 suportam a comunicação de mensagens de dados para, a partir de ou entre, ou dentre qualquer um dos seguintes: o processador de dados eletrônico 18, o dispositivo de armazenamento de dados 24, quaisquer módulos, dados, arquivos, bibliotecas ou software dentro do dispositivo de armazenamento de dados 24, o receptor determinador de localização (10, 110), o sensor de ângulo da roda 51, o módulo de sensor inercial 56, um ou mais acelerômetros 54, um sensor de velocidade de rotação 52, uma IMU opcional e um barramento de dados 20.
[0025] Em uma modalidade, a IMU 53 opcional é um dispositivo separado, ao passo que em outras modalidades, a IMU 153 é parte integrante do receptor determinador de localização 10. A IMU opcional separada 53 compreende um ou mais acelerômetros 54 e um giroscópio 55, em que os acelerômetros 54 podem ser dispostos em eixos geométricos ortogonais em relação uns aos outros para facilitar a detecção da atitude do veículo, como ângulo de rolamento, ângulo de passo e ângulo de guinada de um veículo.
[0026] Na Figura 1A, o controlador de direção 40, o controlador de propulsão 44 e o controlador de frenagem 48 são acoplados ao barramento de dados do veículo 12. Por exemplo, o sistema de processamento de dados 14 pode se comunicar com o controlador de direção 40, o controlador de propulsão 44 e o controlador de frenagem 48 e vice-versa. Em uma modalidade, o controlador de direção 40 é acoplado ao sistema de direção do veículo 42, tal como um atuador, uma máquina motriz elétrica ou dispositivo eletro-hidráulico que é mecanicamente acoplado a um mecanismo de direção (por exemplo, pinhão e cremalheira ou sistema de direção Ackerman) para controlar a orientação angular de uma ou mais rodas em torno de um eixo geométrico geralmente vertical. O controlador de direção 40 pode operar com um ganho de direção ou ganho 41 que controla a sensibilidade ou agressividade dos comandos de direção, tais como comandos de direção que podem ser expressos ou representados como qualquer um dos seguintes: (a) deslocamento angular máximo por unidade de tempo, (b) uma velocidade angular de guinada máxima, (c) faixa alvo para velocidade angular de guinada, (d) uma aceleração angular de guinada máxima e faixa alvo para aceleração angular de guinada.
[0027] Em uma modalidade, o controlador de propulsão 44 pode compreender um controlador de motor eletrônico para controlar um acelerador ou sistema de medição de combustível de um sistema de propulsão 46, tal como motor de combustão interna. Em outra modalidade, um controlador de propulsão 44 pode compreender um inversor ou controlador de máquina motriz para controlar um sistema de propulsão 46, tal como uma máquina motriz de acionamento de um veículo híbrido ou elétrico. Em uma modalidade, o controlador de freio 48 faz interface com um sistema de freio 50, tal como sistema de freio hidráulico, um sistema de freio eletro-hidráulico, um sistema de freio de cabo ou um sistema de freio eletromecânico para parar ou desacelerar o veículo.
[0028] Na Figura 1A e na Figura 1B, um controlador de orientação de implemento opcional 510 é acoplado à porta de dados 16 ou ao sistema de processamento de dados 14. Por sua vez, o controlador de direção de implemento opcional 510 é eletricamente acoplado ao atuador de direção de implemento opcional 509. O controlador de direção de implemento opcional 510 e o atuador de direção de implemento opcional 509 são indicados em linhas tracejadas porque são opcionais.
[0029] Em uma modalidade, o controlador de direção de implemento opcional 510 é acoplado ao atuador de direção de implemento 509. O atuador de direção de implemento 509 pode compreender um atuador, uma máquina motriz elétrica ou dispositivo eletro-hidráulico que é mecanicamente acoplado a um mecanismo de direção (por exemplo, pinhão e cremalheira ou sistema de direção Ackerman) para controlar a orientação angular de uma ou mais rodas do implemento em torno de um eixo geométrico geralmente vertical. O controlador de direção de implemento opcional 510 pode operar com um ganho de direção ou ganho 41 que controla uma sensibilidade ou agressividade dos comandos de direção de implemento, como comandos de direção do implemento que podem ser expressos ou representados como qualquer um dos seguintes: (a) deslocamento angular máximo por unidade de tempo, (b) uma velocidade angular de guinada máxima, (c) faixa alvo para velocidade angular de guinada, (d) uma aceleração angular de guinada máxima e faixa alvo para aceleração angular de guinada.
[0030] Além disso, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 podem determinar, gerar e enviar dados de ganho de direção para o controlador de direção do veículo 40, para o controlador de direção do implemento 510 ou para ambos controlar um ou mais atuadores, como os atuadores de direção do veículo (por exemplo, 42), atuadores de direção do implemento (por exemplo, 509) ou ambos simultaneamente. Por conseguinte, os dados de ganho de direção para o controlador de direção do veículo 40 ou o sistema de direção do veículo 42 podem ser referidos como configuração de ganho de direção, um ganho de direção de destino ou, mais especificamente, uma configuração de ganho de direção de veículo ou um ganho de direção alvo de veículo. Da mesma forma, os dados de ganho de direção para o controlador de direção do implemento 510 ou o atuador de direção de implemento 509 podem ser referidos como configuração de ganho de direção, um ganho de direção do alvo ou mais especificamente uma configuração de ganho de direção do implemento ou um ganho de direção do alvo do implemento.
[0031] Em uma configuração, o módulo de orientação 26 controla o veículo para rastrear ou seguir um plano de caminho, consistente com o ganho 41 (por exemplo, ganho de direção comandado ou ganho de direção alvo) fornecido pelo módulo de ganho de direção 59. Além disso, um plano de caminho pode compreender um plano de caminho geralmente linear, um plano de caminho curvo, um plano de caminho de contorno, um plano de caminho em espiral, um plano de caminho de área de cobertura ou outro plano de caminho, tal como qualquer um dos planos de caminho ilustrados na Figura 3A ou da Figura 3B. Por exemplo, um plano de caminho pode compreender qualquer um dos seguintes: um ou mais segmentos ou fileiras de caminho linear 302, segmentos ou curvas de caminho curvado 303, como uma curva final, uma curva final em buraco de fechadura, uma curva final em laço, uma curva final com salto de fileira. No modo de orientação automatizada, em certas configurações do veículo, o módulo de orientação 26 pode controlar a direção, propulsão e frenagem do veículo. Por exemplo, no modo de orientação automatizado, o módulo de orientação 26 pode se comunicar com um ou mais dos seguintes controladores para dirigir e orientar o veículo: controlador de direção 40, controlador de propulsão 44 e controlador de frenagem 48.
[0032] Na Figura 1A, de acordo com uma modalidade, o sistema 11 compreende um ou mais receptores determinadores de localização 10 para estimar uma posição, movimento e dados de atitude do veículo (82 na Figura 4), ou seu implemento (por exemplo, 83 na Figura 4), ou ambos. Conforme usado na descrição, atitude refere-se ao ângulo de rotação, ângulo de passo e ângulo de guinada ou dados de movimento associados ao ângulo de rotação, ângulo de passo e ângulo de guinada. Conforme usado na descrição, os dados de movimento compreendem dados de velocidade (por exemplo, dados de velocidade), dados de aceleração ou ambos. Os dados de velocidade e dados de aceleração podem ser expressos como vetores. Conforme usado na descrição, um ângulo de guinada ou direção pode se referir a: (1) uma direção angular de deslocamento do veículo com referência ao Norte devido ou Norte magnético, ou (2) uma guinada ou ângulo de guinada do veículo com referência ao sistema de coordenadas, tal como um sistema de coordenadas cartesiano.
[0033] Em uma modalidade alternativa, um primeiro receptor determinador de localização 10 ou sua antena 81 é montado no veículo para estimar uma posição, movimento e/ou dados de atitude do veículo (82 na Figura 4) e um segundo receptor determinador de localização 110 é montado no implemento (por exemplo, 83 na Figura 4) para estimar os dados de posição, movimento e/ou atitude do implemento acoplado ao veículo; dados de posição, movimento e atitude estão disponíveis para o veículo, seu implemento ou ambos para processamento pelo processador de dados eletrônicos 18 para executar as instruções de software associadas a módulos, estimadores ou outros componentes dentro do dispositivo de armazenamento de dados 24.
[0034] Em uma modalidade, o receptor determinador de localização (10, 110) (por exemplo, receptor de navegação por satélite), sozinho ou junto com um dispositivo de comunicação sem fio, tem um par de antenas 81 que são espaçadas com uma orientação conhecida. Além disso, o receptor determinador de localização (10, 110) ou o processador de dados eletrônicos 18 pode acoplar (por exemplo, seletivamente ou alternadamente em rápida sucessão durante a mesma época) qualquer antena 81 do par de antenas 81 para apoiar a estimativa da atitude de o par de antenas 81 quando o veículo ou implemento está em uma posição fixa ou substancialmente na mesma posição. Por exemplo, o par de antenas 81 são espaçados por uma distância conhecida em um eixo geométrico com uma orientação conhecida ou fixa (por exemplo, deslocamento angular composto em uma ou mais dimensões) em relação ao eixo geométrico longitudinal (na direção de deslocamento do veículo) e ao eixo geométrico vertical do veículo. O receptor determinador de localização (10, 110) pode estimar uma primeira posição (por exemplo, em três dimensões) da primeira antena 81 e uma segunda posição (por exemplo, em três dimensões) da segunda antena 81. Por conseguinte, o processador de dados ou o receptor determinador de localização (10, 110) pode estimar a atitude precisa (por exemplo, dados de guinada, dados de rolamento ou ambos) do veículo, ou seu implemento, com base na primeira posição e na segunda posição para a mesma época ou período de medição, com ou sem aumento pelos dados de correção.
[0035] Em uma modalidade, conforme ilustrado na Figura 1B, um dispositivo de comunicação sem fio (47, 147) é acoplado a uma porta de dados de um receptor determinador de localização (10, 110) ou um barramento de dados do veículo 12 para aumentar os sinais de satélite recebidos e medições de fase de portadora associadas dos sinais de satélite recebidos (por exemplo, de pelo menos quatro satélites) no receptor determinador de localização (10, 110). Por exemplo, o dispositivo de comunicação sem fio (47, 147) pode compreender um receptor ou transceptor separado (por exemplo, satélite, celular ou dispositivo sem fio) pode receber os dados de correção ou dados de correção diferencial por meio de um sinal sem fio transmitido de um satélite ou terrestre estação base (por exemplo, estação base cinemática em tempo real (RTK)). O dispositivo de comunicação sem fio (47, 147) pode receber dados de correção de uma ou mais das seguintes fontes de dados de correção: (a) dados de correção diferencial de estações base locais ou receptores de referência locais operando em um modo cinemático em tempo real (RTK), (b) dados de correção associados a um sistema de navegação por satélite de posição de ponto preciso (PPP) com correção orbital precisa dados para satélites e relógios de satélite em um modo PPP, (c) dados de correção aplicáveis a um sistema de navegação por satélite e dados de correção (por exemplo, deslocamento de fase da portadora ou deslocamento de vetor de posição) fornecidos a partir de um hub ou centro de processamento central na comunicação de uma rede de receptores de navegação por satélite de referência e (d) outros dados de correção estão comercialmente disponíveis em serviços de correção local, de área ampla, regional ou global ou de aumento de dados de satélite.
[0036] Em uma modalidade, o receptor determinador de localização (10, 110) fornece um ou mais dos seguintes tipos de dados para um veículo e/ou seu implemento: dados de guinada (por exemplo, dados de rumo), dados de rolamento, dados de passo, posição dados, dados de velocidade e dados de aceleração (por exemplo, como vetores ou em coordenadas bidimensionais ou tridimensionais). O receptor determinador de localização (10, 110) pode compreender um receptor de navegação por satélite, um receptor de Sistema de Navegação Global por Satélite (GNSS), um receptor de Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou outro receptor para determinar dados de posição, dados de movimento ou dados de atitude. Em uma modalidade, um receptor determinador de localização (10, 110) fornece dados de localização, dados de rumo do caminho, dados de rumo do veículo, dados de velocidade e dados de aceleração ao longo do caminho de destino ou plano de caminho para o sistema de processamento de dados 14 ou módulo de orientação 26.
[0037] Em uma modalidade, uma unidade de medição inercial separada opcional 53 (IMU) pode ser separada do receptor determinador de localização 10 ou uma IMU integral opcional 153 pode ser integrada com o receptor determinador de localização 10. A natureza opcional da IMU 53 separada e da IMU 153 integral é indicada por linhas tracejadas na Figura 1A. A IMU 53 separada ou a IMU 153 integral pode estimar a atitude, ângulo de guinada, taxa de guinada, rotação, taxa de rotação, ângulo de passo, taxa de inclinação para o veículo ou seu implemento, por exemplo. A taxa de guinada pode se referir à velocidade angular de guinada, aceleração angular de guinada ou ambas; a taxa de rotação pode referir-se à velocidade angular de passo, aceleração angular de passo ou ambas; a taxa de passo pode referir-se à velocidade angular de passo, aceleração angular de passo ou ambos.
[0038] Em uma configuração, o sistema de processamento de dados 14 compreende um módulo de sensor inercial 41, que pode compreender ainda um sensor de rolo 156, um sensor de passo 256 e um sensor de guinada opcional 356. O sensor de rotação 156, o sensor de passo 256 e o sensor de guinada opcional 356 são mostrados em linhas tracejadas para indicar que os sensores são opcionais. O módulo de sensor inercial 41 pode compreender qualquer um dos seguintes: um sensor de rotação, sensor de passo, sensor de guinada, um ou mais acelerômetros, um acelerômetro de três eixos geométricos, um giroscópio, um IMU ou outro sensor. Em geral, cada sensor, como o sensor de rotação 156, que é baseado em medições acelerométricas, giroscópicas ou inerciais, está sujeito a viés em suas medições que podem surgir ao longo do tempo, a menos que o sensor seja calibrado ou recalibrado (por exemplo, pela fase da portadora medições do receptor determinador de localização (10, 110).)
[0039] Em uma modalidade, o sensor de rotação 156 compreende um primeiro acelerômetro que está configurado para medir o ângulo de rotação, velocidade angular de passo e/ou aceleração angular de passo do veículo. Da mesma forma, o sensor de passo 256 compreende um segundo acelerômetro que está configurado para medir o ângulo de passo, velocidade angular de passo e/ou aceleração angular de passo do veículo. Em uma configuração, o sensor de rolo 156 e o sensor de passo 256 podem fornecer dados de atitude e dados de movimento, como dados de rolamento e dados de passo, que o processador de dados eletrônico 18 pode usar para determinar uma estimativa de rugosidade de superfície.
[0040] Em outra modalidade, o módulo de sensor inercial 56, os acelerômetros 54, giroscópios 55 ou IMU (53, 153) do sistema de processamento de dados 14 detectam ou medem um ou mais dos seguintes: ângulo de passo, dados de movimento de inclinação, ângulo de rotação e rotação dados de movimento para apoiar a estimativa de um índice de rugosidade de superfície para uma célula ou zona do campo ou área de trabalho com base nos dados de movimento, dados de passo e dados de rolamento detectados para o intervalo de amostragem. Para determinar uma estimativa confiável ou precisa do índice de rugosidade de superfície, o processador de dados eletrônicos 18 pode estimar a polarização do sensor para realizar a calibração dos dados do sensor de rolo, dados do sensor de passo ou ambos.
[0041] Em uma modalidade, um sensor de movimento é configurado para detectar dados de movimento de um veículo para todo terreno que cruza um campo ou local de trabalho durante um intervalo de amostragem. Os dados de movimento compreendem a velocidade do solo ou velocidade do veículo para todo terreno ou seu implemento. Um sensor de rotação 156 (por exemplo, acelerômetro, sensor inercial ou IMU (53, 153)) é configurado para: (a) detectar dados de passo do veículo para todo terreno, ou seu implemento, para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de passo, ou (b) detectar dados de aceleração angular de inclinação para o intervalo de amostragem. Um sensor de passo 256 (por exemplo, acelerômetro, sensor inercial ou IMU (53, 153)) é configurado para: (a) detectar dados de rolamento do veículo para todo terreno, ou seu implemento, para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de rolamento, ou (b) detectar dados de aceleração angular de passo do veículo para todo terreno, ou seu implemento, para a amostragem intervalo. Se o primeiro sensor detectar apenas o ângulo de passo em relação ao tempo, o processador de dados eletrônico 18 é configurado para derivar a aceleração do ângulo de passo a partir de um derivado do ângulo de passo detectado em relação ao tempo. Da mesma forma, se o segundo sensor detectar apenas o ângulo de rotação em relação ao tempo, um processador de dados eletrônicos 18 é configurado para derivar a aceleração do ângulo de rotação a partir de um derivado do ângulo de rotação detectado em relação ao tempo.
[0042] Em uma modalidade alternativa, o estimador de rugosidade de superfície 57 pode operar de acordo com várias técnicas que podem ser aplicadas alternadamente ou cumulativamente. Sob uma primeira técnica, o estimador de rugosidade de superfície 57 determina o índice de rugosidade de superfície estimado com base em uma medida da variabilidade da taxa de ângulo de rolamento. Sob uma segunda técnica, o estimador de rugosidade de superfície 57 determina o valor estimado de rugosidade de superfície ou índice de rugosidade de superfície com base em um desvio padrão da taxa de mudança do ângulo de rolamento em relação ao tempo.
[0043] Em uma modalidade, um sensor de velocidade de rotação 52 é configurado para medir uma velocidade de roda derivada do trem de transmissão. Um estimador de deslizamento da roda 58 estima o indicador de deslizamento da roda com base na velocidade da roda derivada do trem de transmissão e a velocidade estimada, que é fornecida pelo receptor determinador de localização 10. Um estimador de deslizamento da roda 58 estima o indicador de deslizamento da roda com base no numerador da velocidade da roda derivada do trem de transmissão (por exemplo, velocidade da roda do sensor) menos a velocidade estimada, cujo numerador é dividido coletivamente pela velocidade da roda derivada do trem de transmissão.
[0044] Na Figura 1A, um estimador de rugosidade de superfície 57 é configurado para estimar zonas com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes dentro de um campo ou local de trabalho com base no índice de rugosidade de superfície determinado como um veículo (por exemplo, 82 na Figura 4) cruza ou cruzou o campo ou local de trabalho em vários intervalos de amostragem. Um processador de dados eletrônicos 18 é configurado para gerar uma exibição gráfica 25 que ilustra as zonas estimadas de faixas de índice ou rugosidade de superfície correspondentes dentro do campo ou local de trabalho. Além disso, uma interface de usuário final 22 é adaptada para exibir 25 a exibição gráfica 25 para um usuário ou operador do veículo. Em algumas configurações, a exibição gráfica que ilustra zonas de estimativas de faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes pode ser semelhante à Figura 3A ou da Figura 3B, embora as representações gráficas estejam abrangidas no escopo da descrição e reivindicações anexas.
[0045] Um receptor determinador de localização (10, 110) pode determinar uma posição de um veículo (82), ou seu implemento (83, 500), no campo ou no local de trabalho em relação às zonas estimadas de diferentes faixas de índices de rugosidade de superfície correspondentes.
[0046] Em uma modalidade, o módulo de ganho de direção 59 pode ser operado de acordo com várias técnicas, que podem ser aplicadas separada ou cumulativamente. Em uma primeira técnica, um módulo de ganho de direção 59 é configurado para estimar uma configuração de ganho de direção (por exemplo, configuração de ganho de direção alvo) para o veículo consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada (por exemplo, em coordenadas bidimensionais ou tridimensionais) do veículo e das zonas estimadas. Em uma segunda técnica, um módulo de ganho de direção 59 é configurado para estimar as configurações de ganho de direção (por exemplo, configurações de ganho de direção alvo) associadas ao implemento correspondente consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do implemento e as zonas estimadas.
[0047] Conforme ilustrado na Figura 1A em conjunto com a Figura 3A ou Figura 3B, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 podem ser operados de acordo com vários procedimentos que podem ser aplicados separada ou cumulativamente. De acordo com um primeiro procedimento, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 são configurados para controlar um atuador de um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através de um controlador de direção 40) para ajustar a configuração de ganho de direção estimado para zonas correspondentes com um índice de rugosidade de superfície varia para transições ou mudanças entre diferentes limites de zona ou limiares de zona.
[0048] Em um segundo procedimento, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 são configurados para controlar um atuador de um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através de um controlador de direção 40) para aumentar ou incrementar o presente ajuste de ganho de direção para uma zona primária correspondente (presente zona) com uma respectiva presente faixa de índice de rugosidade de superfície; em que o aumento ou incremento é em relação a um ganho de direção anterior para uma zona anterior correspondente com uma respectiva faixa de índice de rugosidade de superfície maior do que a faixa de índice de superfície primária; e em que uma rugosidade superficial maior significa que um limite superior da presente zona é menor ou igual a um limite inferior da zona anterior.
[0049] Em um terceiro procedimento, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 são configurados para controlar um atuador de um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através de um controlador de direção 40) para diminuir ou decrementar o presente ajuste de ganho de direção para uma zona secundária correspondente (presente zona) com uma respectiva presente faixa de índice de rugosidade de superfície; em que a diminuição ou decremento é em relação a um ganho de direção anterior para uma zona anterior correspondente com uma respectiva faixa de índice de rugosidade de superfície menor do que a faixa de índice de superfície secundária; e em que menor rugosidade superficial significa que um limite inferior da zona secundária (presente zona) é maior ou igual a um limite superior da zona anterior.
[0050] O sistema 111 da Figura 1B é semelhante ao sistema da Figura 1A, exceto que o sistema 111 compreende adicionalmente um sistema de imageamento 61, um estimador de índice de rugosidade de superfície visual 32, um segundo receptor determinador de localização 110 e um dispositivo de comunicação sem fio 147. Conforme ilustrado, o sistema de imageamento 61 é acoplado a uma ou mais portas de dados 16 do sistema de processamento de dados 14; o estimador de índice de rugosidade de superfície visual 32 compreende um módulo ou instruções de software que são armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados 24 para execução pelo processador de dados eletrônico 18. Referências numéricas similares na Figura 1A e na Figura 1B indicam particularidades ou elementos similares.
[0051] Em uma modalidade, o sistema de imageamento 61 é configurado para coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo em uma ou mais bandas de frequência eletromagnética ou comprimentos de onda, tais como luz humanamente visível, radiação infravermelha, radiação ultravioleta ou semelhante. Por exemplo, o sistema de imageamento 61 pode compreender um sistema de imageamento estéreo ou câmera estéreo para coletar imagens estereoscópicas ou nuvens de imagens tridimensionais ou constelações de imagens tridimensionais de regiões do solo dentro do campo de visão (por exemplo, região voltada para frente ou zona na frente do veículo 82). Em algumas configurações, o sistema de imageamento 61 ou processador de dados eletrônico 18 pode alinhar (por exemplo, ou costurar) imagens locais sucessivas para montar uma visão agregada de todo um campo ou área de trabalho que é percorrida ou pesquisada pelo veículo para todo terreno equipado com o sistema de imageamento 61. Por exemplo, o sistema de imageamento 61 ou processador de dados eletrônicos 18 pode atribuir ou identificar dois ou três pontos de referência dimensionais em imagens locais sucessivas para alinhar espacialmente imagens sucessivas para montar uma vista agregada de todo um campo ou área de trabalho.
[0052] Com base nas nuvens de imagens tridimensionais ou constelações de imagens tridimensionais coletadas, um estimador de índice de rugosidade de superfície visual 32 configurado para estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer uma transição entre diferentes ganhos de direção estimados definição de zonas. Por exemplo, o estimador de rugosidade de superfície visual 32 pode estimar ou modelar a inclinação tridimensional ou inclinações compostas de zonas ou células dentro do campo da área de trabalho, como média, média, modo ou ângulo de passo celular mediano, ângulo de rotação celular e ângulo de guinada celular para cada célula dentro de uma área de trabalho ou campo. Em uma configuração, o índice de rugosidade de superfície visual pode ser baseado em uma estimativa visual do índice de rugosidade de superfície (ρ), determinado de acordo com a Equação 1.
[0053] Em conjunto com o índice de rugosidade de superfície visual ou regiões de transição 311 (na Figura 3B) derivado do índice de rugosidade de superfície visual, o módulo de ganho de direção 59 pode ser operado de acordo com vários exemplos, que podem ser aplicados separada ou cumulativamente. De acordo com um primeiro exemplo, antes de atingir uma próxima região de transição 311, um módulo de ganho de direção 59 é configurado para estimar uma próxima configuração de ganho de direção para o veículo (e/ou seu implemento) consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada, as zonas estimadas e a região de transição estabelecida. De acordo com um segundo exemplo, no ponto de entrada ou início da próxima região de transição 311, controlar um atuador do sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através do controlador de direção 40) para aumentar ou incrementar a configuração de ganho para um ou mais zonas primárias correspondentes com uma faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor que (ou igual a) um limite (por exemplo, limite inferior anterior de rugosidade de superfície ρ) de um limite de zona anterior de que o veículo, ou seu implemento, está saindo. Em um terceiro exemplo, no ponto de entrada ou início da próxima região de transição 311, controlar um atuador do sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através do controlador de direção) para diminuir ou decrementar a configuração de ganho de direção para um ou mais zonas secundárias correspondentes com uma faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior que (ou igual a) um limite (por exemplo, limite superior anterior) do limite da zona anterior para a transição entre as diferentes configurações de ganho de direção que o veículo ou seu implemento está saindo.
[0054] O segundo receptor determinador de localização 110 é o mesmo ou semelhante ao receptor determinador de localização 10, que pode ser referido como o primeiro receptor determinador de localização. No entanto, o primeiro receptor determinador de localização pode ser montado no ou dentro do veículo 82, ou seu implemento (83, 500). Se um primeiro receptor determinador de localização 10 e o segundo receptor determinador de localização 110 estiverem presentes, o segundo receptor determinador de localização é tipicamente montado no ou no implemento (83, 500) e o primeiro receptor determinador de localização é montado em ou em o veículo 82. O dispositivo de comunicação sem fio 147 é o mesmo ou semelhante ao dispositivo de comunicação sem fio 47. Por exemplo, o dispositivo de comunicação sem fio 147 é acoplado ao segundo receptor determinador de localização 110 para fornecer dados de correção a ele.
[0055] A Figura 2A é um fluxograma de uma primeira modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo, seu implemento ou ambos. O método da Figura 2 começa na etapa S200.
[0056] Na etapa S200, um sensor de movimento, como um receptor determinador de localização 10, detecta dados de movimento de um veículo para todo terreno (por exemplo, 82 na Figura 4) atravessar um campo ou local de trabalho (por exemplo, conforme ilustrado na Figura 3A ou da Figura 3B, ou de outra forma) durante um intervalo de amostragem ou múltiplos intervalos de amostragem. Por exemplo, os dados de movimento compreendem pelo menos a velocidade de avanço do veículo para todo terreno.
[0057] Em uma modalidade alternativa, os dados de movimento podem compreender qualquer um dos seguintes medidos ou observados no veículo, o implemento ou ambos: velocidade terrestre, velocidade, dados de aceleração para um ou mais intervalos de amostragem
[0058] Em uma modalidade, o sensor de movimento pode compreender um hodômetro, um velocímetro, um sensor de cálculo morto, um acelerômetro 54, um módulo de sensor inercial 56, um conjunto de acelerômetro de três eixos geométricos, um giroscópio 55, uma unidade de medição inercial (IMU) (53, 153), um sistema de radar, um sistema LIDAR (por exemplo, detecção e alcance de luz/laser), um receptor de navegação por satélite, um receptor determinador de localização (10, 110), um receptor de navegação por satélite com um dispositivo sem fio para receber correção dados (por exemplo, dados de correção diferencial). Um sistema de radar pode compreender um transmissor que transmite um sinal codificado (por exemplo, pulso, código de ruído pseudoaleatório ou forma de onda contínua) em direção a um objeto e um receptor (por exemplo, receptor doppler) que recebe uma reflexão do sinal codificado do objeto para determinar um alcance, direção e/ou velocidade de um objeto. Um receptor determinador de localização (10, 110) se refere a um receptor de navegação por satélite com ou sem correção diferencial, juntamente com um dispositivo de comunicação sem fio (47, 147) que pode fornecer dados de posição, localização, movimento ou atitude de um ou mais transmissores terrestres faróis em terra ou transmissores de satélite em órbita ao redor da Terra.
[0059] Na etapa S201, um receptor determinador de localização (10, 110) (por exemplo, receptor de navegação por satélite) estima ou fornece uma respectiva posição do veículo (por exemplo, 82), seu implemento (por exemplo, 83), para o intervalo de amostragem.
[0060] Na etapa S202, um sensor de passo 256 ou módulo de sensor inercial 56 detecta dados de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de passo. O sensor de passo 256 pode compreender um acelerômetro ou IMU (53, 153) que está configurado para medir o ângulo de passo ou atitude do veículo, seu implemento. O sensor de passo 256 pode ser montado no veículo para medir o ângulo de passo ou atitude do veículo, enquanto o sensor de passo 256 pode ser montado no implemento ou em cada unidade de linha 66 para medir o ângulo de passo ou atitude do implemento ou unidade de linha 66 do implemento.
[0061] Além disso, o sensor de passo 256 ou módulo de sensor inercial 56 pode ser acoplado a um conversor analógico para digital (A/D) que converte o ângulo de passo analógico em sinal digital. Depois que o conversor analógico para digital digitaliza o sinal, o sistema de processamento de dados 14 pode aplicar o processador de dados eletrônico 18 (e relógio) para determinar ou derivar a velocidade do ângulo de passo ou aceleração do ângulo de passo digital. Por exemplo, o processador de dados eletrônicos 18 pode tomar a segunda derivada do ângulo de passo em relação ao tempo para determinar a aceleração do ângulo de passo estimado para um ou mais intervalos de amostragem.
[0062] Na etapa S204, um sensor de rotação 156 ou módulo de sensor inercial 56 detecta dados de rolamento do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem para obter uma aceleração de rolamento. O sensor de rotação 156 pode compreender um acelerômetro ou IMU (53, 153)) que está configurado para medir o ângulo de rotação ou atitude do veículo (por exemplo, 82), seu implemento (por exemplo, 83, ou uma ou mais unidades de linha 66). O sensor de rotação (por exemplo, 156) pode ser montado no veículo, para medir o ângulo de rotação ou atitude do veículo, enquanto o sensor de rotação (por exemplo, 156) pode ser montado no implemento ou em cada unidade de linha 66 para medir a rotação ângulo ou atitude do implemento ou unidade de linha 66 do implemento.
[0063] Além disso, o sensor de rotação 156 ou módulo de sensor inercial 56 pode ser acoplado a um conversor analógico para digital (A/D) que converte o ângulo de rotação analógico em sinal digital. Após o conversor analógico para digital digitalizar o sinal, o sistema de processamento de dados 14 pode aplicar o processador de dados eletrônico 18 (e relógio) para determinar a velocidade do ângulo de rotação ou aceleração do ângulo de rotação a partir do ângulo de rotação digital. Por exemplo, o processador de dados eletrônicos 18 pode tomar a segunda derivada do ângulo de rotação em relação ao tempo para determinar a aceleração do ângulo de rotação estimada para um ou mais intervalos de amostragem.
[0064] Na etapa S206, um processador de dados eletrônicos 18, o estimador de rugosidade de superfície 57 ou o módulo de estimador de índice de rugosidade de superfície 62 determina ou estima um índice de rugosidade de superfície para uma célula ou zona do campo ou área de trabalho com base nos dados de movimento, dados de passo e dados de rolamento detectados para o intervalo de amostragem.
[0065] O índice de rugosidade de superfície (p) para um ponto correspondente, segmento de caminho (por exemplo, segmento de caminho linear), zona, célula, região, esfera, porção ou área do campo ou local de trabalho pode ser determinado de acordo com a seguinte equação (“Equação 1”):
[0066]
Figure img0001
, quando rms(apasso) for igual à raiz quadrada média, a aceleração de passo angular em metros por segundo ao quadrado (m/s2); RMS(ARolamento) é igual à raiz quadrada média, aceleração de rolamento angular em metros por segundo ao quadrado (m/s2), e S se refere à velocidade em metros por segundo (m/s) do veículo ou do implemento em conjunto com um ponto correspondente, segmento de caminho (por exemplo, segmento de caminho linear), zona, célula, região, esfera, porção ou área do campo ou local de trabalho em que as amostras (por exemplo, medições de passo ou rolamento) ou observações foram feitas.
[0067] RMS(APasso) pode ser determinado em primeiro lugar ao elevar ao quadrado cada aceleração de passo angular observada em um conjunto de amostras (brutas) (por exemplo, coletadas durante um intervalo de amostragem, como para N amostras brutas: Apasso12 + A Passo 2 +.. A Passo N2), ao determinar, em segundo lugar, uma média do conjunto de amostras quadradas (por exemplo, dividido pelo número total N de amostras), e em terceiro lugar obtendo uma raiz quadrada da média determinada de acordo com a seguinte equação (“Equação 2 “):
[0068]
Figure img0002
em que A Passo1 é o quadrado da primeira amostra de aceleração de passo angular observada (em metros por segundo ao quadrado); A2Passo2 é o quadrado da segunda amostra de aceleração de passo angular observada (em metros por segundo ao quadrado); e A2PassoN é o quadrado da N-ésima amostra ou última amostra entre o total de N amostras.
[0069] RMS(ARolamento) pode ser determinado em primeiro lugar ao elevar ao quadrado cada aceleração angular observada em um conjunto de amostras (brutas) (por exemplo, coletadas durante um intervalo de amostragem, como para N amostras brutas: ARolamentoi2 + A Rolamento 22 +.. A Rolamento N2), ao determinar, em segundo lugar, uma média do conjunto de amostras quadradas (por exemplo, dividido pelo número total N de amostras), e em terceiro lugar obtendo uma raiz quadrada da média determinada de acordo com a seguinte equação (“Equação 3 “):
Figure img0003
em que A2Rolamentol é o quadrado da primeira amostra de aceleração angular observada (em metros por segundo ao quadrado); A2Rolamento2 é o quadrado da segunda amostra (em metros por segundo ao quadrado), e A2rolamentoN é a N-ésima amostra ou última amostra dentre o total de N amostras.
[0070] Ao longo desta descrição, uma zona para um índice de rugosidade de superfície correspondente (faixa) pode ser definida por vários atributos ou características conforme estabelecido nos exemplos a seguir, que podem ser aplicados separada ou cumulativamente. Em um primeiro exemplo, cada zona (de índice de rugosidade de superfície correspondente) pode compreender uma célula de tamanho uniforme ou dimensões uniformes através do campo ou local de trabalho, como uma zona ou região com um limite poligonal (por exemplo, triangular, retangular, hexagonal ou pentagonal), ou uma região com outra forma geométrica. Em um segundo exemplo, cada zona (de índice de rugosidade de superfície correspondente) compreende uma tira substancialmente retangular associada com a largura ou faixa do veículo, ou a largura ou faixa do implemento, tal como uma dimensão lateral física do implemento, o veículo ou sua distância entre eixos. No terceiro exemplo, cada zona uma zona compreende uma região com um contorno curvo ou qualquer outra forma, em que a rugosidade da área de superfície para uma zona correspondente está associada a: (a) uma média de índice de rugosidade de superfície uniforme, média, moda ou mediana, ou (b) uma faixa definida de índice de rugosidade de superfície, em que cada faixa tem um limite inferior e um limite superior.
[0071] Na etapa S208, o visor 25 ou interface de usuário 22 exibe ou fornece uma representação do índice de rugosidade de superfície pela respectiva posição (por exemplo, duas ou três coordenadas dimensionais) para um usuário ou operador do veículo. Além disso, o processador de dados eletrônicos 18 pode coletar e armazenar regularmente o índice de rugosidade de superfície pela respectiva posição em um dispositivo de armazenamento de dados 24 para criar um mapa de dados 301 (por exemplo, na Figura 3A e a Figura 3B) do índice de rugosidade de superfície em relação às respectivas posições. Para veículos tripulados, o visor gráfico 25 pode ser apresentado em um visor 25 dentro do veículo ou, para veículos não tripulados, remotamente do veículo por meio de um enlace sem fio.
[0072] Em uma configuração, a interface de usuário 22 ou visor 25 pode exibir uma indicação numérica, classificação ou outro indicador visual de uma ou mais faixas de índice de rugosidade de superfície que é determinada ou fornecida pelo processador de dados 18, o estimador de rugosidade de superfície 57 ou o estimador de índice de rugosidade de superfície 62. Por exemplo, de acordo com a equação acima, o índice de rugosidade de superfície pode ser escalado ou normalizado para ter um valor de índice de rugosidade de superfície: (a) entre 0 a 10, em que 10 indica um índice máximo de rugosidade superficial e 0 indica o índice mínimo de rugosidade superficial; ou (b) entre 0 a 10, em que 10 indica um índice máximo de rugosidade superficial e 0 indica o índice mínimo de rugosidade superficial.
[0073] O índice de rugosidade de superfície pode ser organizado ou classificado de acordo com vários exemplos, que podem ser aplicados separada ou cumulativamente. Em um primeiro exemplo, a Equação 1 acima pode fornecer um índice de rugosidade superficial (ρ) que pode ser dividido em duas faixas, como uma primeira faixa e uma segunda faixa. Em um segundo exemplo, a Equação 1 acima pode fornecer um índice de rugosidade superficial (ρ) que pode ser dividido nas seguintes duas faixas: (1) normal e elevado; (2) liso e áspero; (3) aceitável e inaceitável. Em um terceiro exemplo, a faixa típica do índice de rugosidade de superfície (ρ) pode variar entre duas faixas que são determinadas pelo modo ou valor mediano da rugosidade de superfície estimada de acordo com a Equação 1 acima. Em um quarto exemplo, a faixa típica do índice de rugosidade de superfície (ρ) pode variar entre duas faixas que são determinadas da seguinte forma: (a) lisa, condicionada para o plantio, que é definida como índice de rugosidade superficial de aproximadamente 1 a 15; (b) cultivo primário áspero (solo rasgado), que é definido como um índice de rugosidade de superfície (ρ) de aproximadamente 16-35, em que aproximadamente significa uma tolerância de mais ou menos dez por cento.
[0074] A Figura 2B é um fluxograma de uma segunda modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície do solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo, seu implemento ou ambos. Referências numéricas similares na Figura 2A e na Figura 2B indicam etapas, ou procedimentos similares.
[0075] Na etapa S207, o processador de dados eletrônico 18, o estimador de rugosidade de superfície 57 ou estimador de índice de rugosidade de superfície 62 são configurados para estimar zonas (por exemplo, células) com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes dentro de um campo ou local de trabalho com base na rugosidade de superfície determinada índice versus posições (por exemplo, coordenadas bidimensionais ou tridimensionais) à medida que um veículo (por exemplo, 82) cruza ou percorre o campo ou local de trabalho em vários intervalos de amostragem. Por exemplo, o processador de dados eletrônicos 18, o estimador de rugosidade de superfície 57 ou estimador de índice de rugosidade de superfície 62 coleta uma série de posições em relação ao índice de rugosidade de superfície determinado e classifica, classifica, agrupa, grupos ou processos como índice de rugosidade de superfície dentro de conjuntos correspondentes de não - intervalos de sobreposição para criar zonas respectivas (por exemplo, para formar um mapa de dados 301 na Figura 3A e a Figura 3B). Em uma configuração, conforme ilustrado no exemplo hipotético da Figura 3A, as faixas de não sobreposição podem compreender um ou mais dos seguintes: uma primeira zona 308 associada a uma primeira faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um primeiro limite inferior e um primeiro limite superior de índice de rugosidade de superfície; uma segunda zona 309 associada a uma segunda faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um segundo limite inferior e um segundo limite superior de índice de rugosidade de superfície e uma terceira zona 310 associada a uma terceira faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um terceiro limite inferior limite e um terceiro limite superior do índice de rugosidade de superfície.
[0076] O método da Figura 2B pode ser implantado iterativamente como levantamento de um campo ou local de trabalho correspondente a cada ano ou estação de cultivo, ou tão frequentemente quanto necessário para atualizar as informações do índice de rugosidade de superfície, conforme recomendado por consultores de engenharia civil, agrônomos, especialistas em solo ou outros. A Figura 3A fornece um exemplo ilustrativo de mapas de dados 301 de zonas dos valores de índice de superfície correspondentes que podem ser armazenados e recuperados em um campo ou local de trabalho para a estação de crescimento ou da última estação de cultivo para aplicação em uma próxima estação de cultivo.
[0077] Os mapas de dados 301 ou dados subjacentes para valores de índice de superfície versus zonas podem ser armazenados em um dispositivo de armazenamento de dados 24 do sistema de processamento de dados 14 ou carregados para um servidor central ou um serviço de computação em nuvem para recuperação por um sistema de processamento de dados diferente 14 em outro veículo subsequente ou implemento subsequente para realizar uma tarefa agronômica subsequente em uma estação de cultivo.
[0078] Na etapa S209, o processador de dados eletrônicos 18, estimador de índice de rugosidade de superfície 62 ou estimador de rugosidade de superfície 57 pode gerar uma exibição gráfica 25 que ilustra as zonas estimadas de faixas de índice ou rugosidade de superfície correspondentes dentro do campo ou local de trabalho.
[0079] A Figura 2C é um fluxograma de uma terceira modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície de um solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção do veículo para todo terreno, seu implemento ou ambos.
[0080] Na etapa S217, o processador de dados eletrônicos 18 recupera ou obtém zonas com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes com um campo ou local de trabalho. Por exemplo, o processador de dados eletrônicos 18 recupera ou obtém zonas armazenadas (por exemplo, em um dispositivo de armazenamento de dados 24) com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes com um campo ou local de trabalho. Além disso, as zonas armazenadas com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes podem surgir da etapa anterior S207 da Figura 2B, com base no índice de rugosidade de superfície determinado para um veículo que atravessou o campo ou local de trabalho.
[0081] No método da Figura 2A ou à Figura 2B na preparação para a etapa S217 da Figura 2C, os mapas de dados 301 ou dados subjacentes para valores de índice de superfície versus zonas podem ser armazenados em um dispositivo de armazenamento de dados 24 do sistema de processamento de dados 14 ou carregados para um servidor central ou um serviço de computação em nuvem (por exemplo, com dispositivos de armazenamento de dados) para recuperação por um sistema de processamento de dados diferente 14 em outro veículo subsequente ou implemento subsequente para realizar uma tarefa agronômica subsequente em uma estação de cultivo. Por exemplo, um veículo anterior (por exemplo, veículo de pesquisa ou veículo de reconhecimento, como o veículo 82 sem implemento 83) pode fornecer um serviço de pesquisa para coletar mapas de dados 301 de zonas de índice de rugosidade de superfície (por exemplo, incidental ao método da Figura 2B), enquanto um veículo e/ou implemento subsequente (por exemplo, uma combinação do veículo 82 com o implemento 83) pode realizar uma operação de cultivo ou plantio (por exemplo, na Figura 2C), ou operação de pulverização (por exemplo, implemento do pulverizador ou barra com bicos necessários); em que a eletrônica do veículo anterior e a eletrônica do veículo subsequente (por exemplo, sistemas 11, 111 ou sistemas de processamento de dados (por exemplo, 14)) podem trocar ou compartilhar dados (por exemplo, estimados na etapa S207 da Figura 2B para recuperação na etapa S217 da Figura 2C) através do dispositivo de armazenamento de dados 24, o serviço central ou nuvem, com o consentimento adequado para o processamento, troca ou compartilhamento dos dados.
[0082] Em uma modalidade alternativa, a etapa S217 da Figura 2C pode ser substituído pela etapa S207 da Figura 2B.
[0083] Na etapa S210, o receptor determinador de localização (10, 110) determina ou estima uma posição (por exemplo, em coordenadas bidimensionais ou tridimensionais) do veículo, ou seu implemento no local de trabalho ou campo em relação às zonas estimadas (por exemplo, 308, 309, 310 na Figura 3A) de diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes.
[0084] Na etapa S212, um processador de dados eletrônico 18, um módulo de ganho de direção 59 (por exemplo, estimativas de módulo de configuração) ou um módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 estima ou gera e/ou envia uma configuração de ganho 41 para o veículo e/ou sua direção implemento, consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do implemento e as zonas estimadas (por exemplo, 308, 309, 310 na Figura 3A). Por exemplo, na etapa S212, um processador de dados eletrônico 18, um módulo de ganho de direção 59 (por exemplo, estimativas de módulo de configuração) ou um módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 estima ou gera e/ou envia uma configuração de ganho 41 para o controlador de direção 40 ( por exemplo, através do barramento de dados do veículo 12), consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do implemento e as zonas estimadas (por exemplo, 308, 309, 310 na Figura 3A.
[0085] Em uma modalidade, o processador de dados eletrônicos 18, um módulo de ganho de direção 59 (por exemplo, estimativas de módulo de configuração) ou um módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 pode estimar uma configuração de ganho de direção (e ajustar dinamicamente em tempo real) para o veículo, e/ou seu implemento direcionável 500 (por exemplo, todo o implemento com rodas direcionáveis controladas por atuador, trilhos direcionáveis ou membros de engate no solo direcionáveis) consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do implemento 500 e as zonas estimadas.
[0086] Na etapa S214, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 controlam o sistema de direção 42, o atuador de direção 509 ou ambos, como um ou mais atuadores dentro do sistema de direção de veículo 42 ou o sistema de direção do implemento (por exemplo, 542 na Figura 5) ou ambos, para ajustar (por exemplo, aumentar ou diminuir) a configuração de ganho de direção para uma zona correspondente (por exemplo, presente zona) com uma respectiva faixa de índice de rugosidade de superfície para suportar uma transição de zona ou mudanças em faixas de índice de rugosidade de superfície entre espacialmente adjacentes diferentes zonas estimadas, como uma transição entre uma zona anterior e a presente zona (das respectivas faixas de índice de rugosidade de superfície diferentes) que compartilham um limite comum. Cada zona tem limites correspondentes (por exemplo, um limite inferior e um limite superior que definem coletivamente a zona) ou limites de zona para sua respectiva faixa de índice de rugosidade de superfície. Em outras palavras, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 controlam o sistema de direção 42 ou o sistema de direção do implemento 542, como um ou mais atuadores dentro do sistema de direção 42, o sistema de direção do implemento (542 em FIG. 5), ou ambos para ajustar (por exemplo, aumentar ou diminuir) a configuração de ganho de direção para uma zona correspondente com uma respectiva faixa de índice de rugosidade de superfície para suportar uma transição ou mudanças nas faixas de índice de rugosidade de superfície entre diferentes limites espacialmente adjacentes ou diferentes limiares de zona.
[0087] A Etapa S214 pode ser executada de acordo com diversas técnicas, que podem ser aplicadas separada ou cumulativamente. Sob uma primeira técnica, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 envia mensagens de controle ou dados de controle (por exemplo, configurações de ganho) para controlar um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, do veículo e/ou seu implemento) para ajustar (por exemplo, aumentar, aumentar, diminuir ou decrementar) a configuração de ganho atual (por exemplo, configuração de ganho do veículo, configuração de ganho do implemento ou ambos) para as zonas atualmente aplicáveis correspondentes (por exemplo, uma ou mais zonas próximas) com as respectivas faixas de índice de rugosidade de superfície que: (a) estão fora dos limites (das faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes) para as zonas atualmente aplicáveis consistentes com a posição atual determinada do veículo e as zonas estimadas, e/ou (b) são diferentes dos limites (do índice de rugosidade de superfície correspondente intervalos) de zonas previamente aplicáveis consistentes com a posição previamente determinada do veículo e as zonas estimadas. As configurações de ganho presentes ou ganhos de direção são aplicáveis às respectivas zonas presentes ou zonas atualmente aplicáveis (de faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes), em que as zonas atualmente aplicáveis podem compreender uma ou mais zonas que estão atualmente ocupadas pelo veículo e/ou seu implemento, e/ou próximas zonas. Configurações de ganho anteriores ou ganhos de direção anteriores são aplicáveis às respectivas zonas anteriores ou zonas previamente aplicáveis (de faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes), em que as zonas aplicáveis anteriormente podem compreender uma ou mais zonas que foram ocupadas anteriormente pelo veículo e/ou seu implemento, tais como zonas previamente aplicáveis que interceptam um plano de caminho do veículo e/ou seu implemento imediatamente antes de atingir a presente zona.
[0088] Sob uma segunda técnica, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 envia mensagens de controle ou dados de controle (por exemplo, configurações de ganho, configurações de ganho do veículo ou configurações de ganho do implemento) para controlar uma direção sistema (42, 542) (por exemplo, do veículo e/ou seu implemento) para aumentar ou incrementar a configuração de ganho presente para uma transição de zona correspondente (por exemplo, da posição do veículo e/ou posição do implemento) de uma zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, zona anterior com uma média maior ou ρ médio) para uma zona de rugosidade de área de superfície menor (por exemplo, zona atual com uma média inferior ou ρ médio), em que a zona de área de superfície menor (por exemplo, presente zona) tem uma superfície menor faixa de índice de rugosidade de área (por exemplo, média inferior ou ρ médio) do que uma faixa de índice de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, média mais alta ou ρ médio) da zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, zona anterior). A zona anterior e a zona atual podem compartilhar uma fronteira espacial comum; o veículo ou seu implemento pode seguir ou traçar um plano de caminho que em primeiro lugar intercepta ou cai dentro da zona anterior e, em segundo lugar, intercepta ou cai dentro da presente zona.
[0089] Sob uma terceira técnica, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 envia mensagens de controle ou dados de controle (por exemplo, configurações de ganho, configurações de ganho do veículo ou configurações de ganho do implemento) para controlar uma direção sistema (42, 542) (por exemplo, do veículo e/ou seu implemento) para diminuir ou decrementar a configuração de ganho presente para uma transição de zona correspondente (por exemplo, da posição do veículo e/ou posição do implemento) de uma zona de rugosidade da área de superfície menor (por exemplo, zona anterior com uma média inferior ou ρ médio) para uma zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, presente zona com uma média ou ρ média mais alta), em que a zona de área de superfície menor (por exemplo, zona anterior) tem uma superfície menor faixa de índice de rugosidade de área (por exemplo, média inferior ou ρ médio) do que uma faixa de índice de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, média mais alta ou ρ médio) da zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, presente zona). A zona anterior e a zona atual podem compartilhar uma fronteira espacial comum; o veículo ou seu implemento pode seguir ou traçar um plano de caminho que em primeiro lugar intercepta ou cai dentro da zona anterior e, em segundo lugar, intercepta ou cai dentro da presente zona.
[0090] Sob uma quarta técnica, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 envia mensagens de controle ou dados de controle (por exemplo, configurações de ganho) para controlar um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, do veículo e/ou seu implemento) para aumentar ou incrementar a configuração de ganho para a próxima zona correspondente (por exemplo, zonas próximas) com as respectivas faixas de índice de rugosidade de superfície que: (a) estão fora dos limites (de uma respectiva faixa de rugosidade de superfície presente) de uma presente zona consistente com a posição atual determinada do veículo e os limites estimados das zonas presente e seguinte, e (b) representam uma transição de zona (por exemplo, da posição do veículo e/ou posição do implemento) de uma rugosidade de superfície maior em uma respectiva presente zona para uma rugosidade de superfície inferior em uma zona próxima respectiva, em que a zona de área de superfície menor (por exemplo, próxima zona) tem uma faixa de índice de rugosidade de área de superfície menor (por exemplo, média inferior ou ρ médio) do que uma faixa de índice de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, média ou ρ médio mais alto) da zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, zona atual).
[0091] Sob uma quinta técnica, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 envia mensagens de controle ou dados de controle (por exemplo, configurações de ganho) para controlar um sistema de direção (42, 542) (por exemplo, do veículo e/ou seu implemento) para diminuir ou decrementar a configuração de ganho para a próxima zona correspondente (por exemplo, zonas próximas) com as respectivas faixas de índice de rugosidade de superfície que: (a) estão fora dos limites (de uma respectiva faixa de rugosidade de superfície presente) de uma presente zona consistente com a posição atual determinada do veículo e os limites estimados das zonas presente e seguinte, e (b) representam uma transição de zona (por exemplo, da posição do veículo e/ou posição do implemento) de uma menor rugosidade de superfície em uma respectiva presente zona para uma maior rugosidade de superfície em uma respectiva zona seguinte, em que a zona de menor área de superfície (por exemplo, presente zona) tem uma menor faixa de índice de rugosidade de área de superfície (por exemplo, média inferior ou ρ médio) do que uma faixa de índice de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, média superior ou ρ médio) da zona de rugosidade de área de superfície maior (por exemplo, próxima zona).
[0092] A Figura 2D é um fluxograma de uma quarta modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície de um terreno para um veículo para todo terreno, a fim de controlar um implemento, seu implemento ou ambos. Referências numéricas similares na Figura 2C e a Figura 2D indicam etapas, ou procedimentos similares.
[0093] Na etapa S215, um processador de dados eletrônico 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 gera e envia uma mensagem de controle ou dados de controle (por exemplo, configuração de ganho) para controlar o sistema de direção (42, 542) (por exemplo, um ou mais atuadores do sistema de direção 42 através do controlador de direção 40): (a) para diminuir ou decrementar a presente configuração de ganho de direção para uma presente zona com uma presente faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior do que uma zona anterior ou zona de saída com faixa de índice de rugosidade de superfície anterior, em que o veículo e/seu implemento se moveu, fez a transição ou saiu da zona anterior para a zona atual; em que a presente zona pode ser referida a uma zona primária associada a um limite inferior primário e limite superior primário; em que a zona anterior pode ser associada a um limite inferior anterior e limite superior anterior; e em que o limite inferior primário é igual ou maior que o limite superior anterior; e (b) para aumentar ou incrementar a presente configuração de ganho de direção para uma presente zona com uma presente faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor do que uma zona anterior ou zona de saída com faixa de índice de rugosidade de superfície anterior, em que o veículo e/seu implemento se moveu, fez a transição ou saiu da zona anterior para a zona atual; em que a presente zona pode ser referida a uma zona secundária associada a um limite inferior secundário e limite superior secundário; em que a zona anterior pode ser associada a um limite inferior anterior e limite superior anterior; e em que o limite superior secundário é igual ou inferior ao limite inferior anterior.
[0094] O processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 determinam se deve diminuir ou aumentar a configuração de ganho de direção com base na posição presente do veículo em relação à zona; isto é, se a presente zona é ocupada pelo veículo e/ou seu implemento, ou se uma próxima zona deve ser ocupada pelo veículo e/ou seu implemento. Conforme o veículo e/ou seu implemento se aproxima, alcança, intercepta ou passa um limite entre diferentes zonas com diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 determina se deve diminuir ou aumentar a configuração de ganho de direção em uma região de transição que pode se sobrepor ao limite, a presente zona (zona de saída) e a próxima zona (zona de entrada).
[0095] A etapa S215 pode compreender ainda um ou mais dos seguintes aspectos relacionados aos limites entre zonas adjacentes:
[0096] Em um primeiro aspecto da etapa S215, se o processador de dados eletrônico 18, o módulo de orientação 26 e/ou o receptor determinador de localização (10, 110) determinam que uma posição do veículo e/ou seu implemento (por exemplo, plano de caminho observado) coincide com, cruza ou atinge um limite entre uma presente zona e uma zona seguinte (por exemplo, zona próxima) de uma presente zona, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 é configurado (por exemplo, acionado) para diminuir ou decrementar a configuração de ganho de direção (por exemplo, no controlador de direção 40) para a próxima zona correspondente com uma próxima faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior do que uma faixa de índice de superfície presente de uma presente zona. Por outro lado, sob um segundo aspecto da etapa S215, se o processador de dados eletrônico 18, o módulo de orientação 26 e/ou o receptor determinador de localização (10, 110) determinam que uma posição do veículo e/ou seu implemento (por exemplo, observado plano de caminho) coincide com, cruza ou atinge um limite entre uma presente zona e uma zona seguinte (por exemplo, zona próxima) de uma presente zona, o processador de dados eletrônicos 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 é configurado (por exemplo, acionado) para aumentar ou incrementar a configuração de ganho de direção (por exemplo, no controlador de direção 40) para a próxima zona correspondente com uma próxima faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor do que uma faixa de índice de superfície presente de uma presente zona.
[0097] Em uma modalidade alternativa, a etapa S217 da Figura 2D pode ser substituído pela etapa S207 da Figura 2B.
[0098] A Figura 2E é um fluxograma de uma quinta modalidade de um método para estimar a rugosidade de superfície de um solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção de um veículo, seu implemento ou ambos. Referências numéricas similares na Figura 2C e a Figura 2D indicam etapas, ou procedimentos similares. O método da Figura 2E é semelhante ao método da Figura 2C, exceto que o método da Figura 2E compreende adicionalmente o aprimoramento de dados de imagem de estimativas de rugosidade do campo de superfície. Referências numéricas similares na Figura 2A a Figura 2E, inclusive, indica etapas, procedimentos ou recursos similares.
[0099] Na etapa S211, um dispositivo de imagem (por exemplo, câmera estéreo) coleta dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo. O campo de visão de avanço pode incluir uma ou mais células, zonas ou regiões do campo ou local de trabalho, juntamente com um ou mais pontos de referência (por exemplo, marcadores de referência bidimensionais ou tridimensionais temporários que podem ser removidos ou não exibidos para um usuário final) que pode aumentar ou complementar os dados de imagem coletados para facilitar o alinhamento de imagens sucessivas para criar (por exemplo, costurar) uma imagem agregada.
[00100] Na etapa S213, um processador de dados 18, estimador de rugosidade de superfície 57 ou estimador de índice de rugosidade de superfície visual 32 estima um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer uma transição entre diferentes zonas de ganho de direção estimadas. Por exemplo, um processador de dados 18, estimador de rugosidade de superfície 57 ou estimador de índice de rugosidade de superfície visual 32 estima um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro de uma ou mais regiões, zonas ou células dentro de um campo de visão para estabelecer uma transição ( por exemplo, regiões de transição 311) entre diferentes zonas de ganho de direção estimadas (por exemplo, zonas 308, 309, 310).
[00101] Na etapa S216, antes de alcançar uma próxima região de transição 311, o processador de dados 18, um módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 estima uma próxima configuração de ganho de direção para o veículo e/ou implemento consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada, as zonas estimadas (por exemplo, 308, 309, 310) e a(s) região(ões) de transição estabelecida(s) 311. Por exemplo, antes de atingir uma próxima região de transição 311 durante um período de preparação antecipada, o processador de dados 18, um módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 estima uma configuração de ganho de direção para o veículo e/ou implemento consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada, as zonas estimadas (por exemplo, 308, 309, 310) e a(s) região(ões) de transição estabelecida(s) 311.
[00102] Na etapa S218, no ponto de entrada ou início da próxima região de transição, um processador de dados 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 controla, direta ou indiretamente, um atuador do sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através do controlador de direção 40) para aumentar ou incrementar a próxima configuração de ganho de direção para uma ou mais (presentes) zonas primárias correspondentes (por exemplo, 308, 309, 310) com uma faixa de índice de rugosidade de superfície ou faixas que são menores do que um limite (por exemplo, um limite inferior) de um limiar de zona anterior (por exemplo, limiar de zona secundária) de que o veículo ou seu implemento está saindo. Alternativamente, ou em qualquer período de amostragem posterior, na etapa S218 no ponto de entrada ou início da próxima região de transição, o processador de dados 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou o módulo de gerenciamento de rugosidade de superfície 60 controla, direta ou indiretamente, um atuador do sistema de direção (42, 542) (por exemplo, através do controlador de direção 40) para diminuir ou decrementar a próxima configuração de ganho de direção para uma ou mais zonas secundárias correspondentes (por exemplo, 308, 309, 310) com uma faixa de índice de rugosidade de superfície ou intervalos que são maiores do que um limite (por exemplo, um limite superior) do limiar de zona anterior (por exemplo, limiar da zona primária) para a transição entre as diferentes configurações de ganho de direção que o veículo, ou seu implemento, está saindo.
[00103] A Figura 3A é uma vista plana de um primeiro mapa de dados ilustrativo 301 de zonas de rugosidade de superfície dentro de um campo hipotético. A Figura 3A mostra um plano de caminho ilustrativo de um campo no qual o veículo (por exemplo, 82) ou o veículo e seu implemento (por exemplo, 83) percorre um caminho tortuoso em linhas geralmente paralelas 302 (por exemplo, segmentos substancialmente lineares) de modo que, no agregado depois de completar muitas linhas, colunas ou passagens, a faixa ou largura do implemento cobre substancialmente uma área inteira dentro de um campo ou local de trabalho. O campo tem limites, como bordas laterais 306 e limites finais 307. Conforme ilustrado, no final de cada limite final 307, o veículo faz uma curva final 303 de aproximadamente cento e oitenta graus para retornar para a próxima linha adjacente. Pode não haver sobreposição da faixa do veículo ou implemento entre as filas adjacentes 302, ou pode haver uma ligeira sobreposição entre as filas adjacentes 302 que garantem que não há nenhuma ou mínima lacuna na cobertura em que o implemento é um pulverizador, uma plantadeira ou outro dispositivo.
[00104] No lado direito do campo, há uma área de exclusão 305 (por exemplo, perigo), como um curso d'água, várzea, pântano ou área de drenagem ou canal que não pode ser atravessado pelo veículo ou implemento. Por conseguinte, o plano de caminho e seus segmentos de caminho 304 são direcionados em torno da área de impedimento 305.
[00105] Em uma configuração, as faixas de não sobreposição podem compreender um ou mais dos seguintes: uma primeira zona 308 associada a uma primeira faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um primeiro limite inferior e um primeiro limite superior de índice de rugosidade de superfície; uma segunda zona 309 associada a uma segunda faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um segundo limite inferior e um segundo limite superior de índice de rugosidade de superfície e uma terceira zona 310 associada a uma terceira faixa de valores de índice de rugosidade de superfície delimitada por um terceiro limite inferior limite e um terceiro limite superior do índice de rugosidade de superfície. Na prática, entende-se que as faixas ou zonas não sobrepostas (308, 309, 310) não são limitadas a qualquer forma geométrica particular; Em algumas configurações, a resolução das regiões ou zonas não sobrepostas pode compreender tiras (por exemplo, de comprimentos definidos no transporte direto do veículo ou implemento) que estão associadas a uma ou mais unidades de linha 66. O mapa de dados 301 da Figura 3A pode ser armazenado na memória do dispositivo de armazenamento de dados 24 do sistema de processamento de dados 14 ou recuperado ou acessado a partir de um dispositivo de armazenamento de dados associado a um servidor central ou a nuvem através de um link de comunicação sem fio ou rede de comunicação sem fio.
[00106] Em uma modalidade, o processador de dados 18 ou o módulo de ganho de direção 59 pode estimar uma configuração de ganho de direção correspondente para cada zona (308, 309, 310); e ajustar o ganho de direção (por exemplo, ganho de direção alvo) para coincidir com a zona em que o veículo ou seu implemento está que cruza atualmente, de modo que a orientação e o rastreamento do caminho do veículo observado estejam substancialmente alinhados com o caminho do veículo alvo (por exemplo, plano de caminho) com erro de rastreamento lateral mínimo e desvio reduzido. Por exemplo, se o caminho do veículo alvo compreende um segmento de caminho linear ou uma série de segmentos de caminho linear paralelo que estão alinhados em linhas adjacentes, o rastreamento com erro de rastreamento lateral mínimo tende a reduzir o consumo de combustível do veículo e a aplicação excessiva de insumos de colheita, tais como fertilizantes, nutrientes, nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, minerais, pesticidas, herbicidas, fungicidas, sementes e/ou porta-enxertos.
[00107] Conforme ilustrado na Figura 3A e a Figura 3B, a primeira zona 308 é ilustrada por regiões hachuradas ou primeiras tiras ao longo do plano do caminho (por exemplo, para as filas 302 e curvas finais 303) do veículo e sua trilha de implemento; a segunda zona 309 é ilustrada por regiões ou segundas tiras sem qualquer padrão de preenchimento hachurado; e a terceira zona 310 é ilustrada por regiões hachuradas ou terceiras faixas ao longo do plano de percurso do veículo. Para maior clareza, as regiões hachuradas da primeira zona 308 são orientadas em uma direção diferente das regiões hachuradas da terceira zona 310.
[00108] A Figura 3B é uma vista plana de um segundo mapa de dados ilustrativo 321 de zonas de rugosidade superficial (308, 309, 310); dentro de um campo hipotético. Referências numéricas similares na Figura 3A e a Figura 3B indicam particularidades ou elementos similares. O mapa de dados 321 da Figura 3B é semelhante ao mapa de dados 301 da Figura 3A, exceto o mapa de dados 321 da Figura 3B tem regiões de transição 311 entre diferentes zonas das respectivas faixas de índice de rugosidade de superfície.
[00109] Dentro de cada região de transição 311, o processador de dados 18, o módulo de ganho de direção 59 e/ou estimador de índice de rugosidade de superfície 60 está ajustando ou alterando a configuração de ganho dos requisitos de configuração de ganho alvo da zona anterior que acabou de sair para o alvo de configuração de ganho requisitos da próxima zona que está para ser acessada. A dimensão longitudinal (por exemplo, paralela ou coincidente com os segmentos lineares das filas 302) da região de transição 311 tende a variar com a velocidade do veículo, ou seu implemento, na direção de deslocamento. Quanto maior a velocidade de deslocamento do veículo, menor será a dimensão longitudinal da região de transição e vice-versa.
[00110] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um veículo para todo terreno 82 que está rebocando um implemento de plantio 83 de várias unidades de linha 66, em que o veículo e/ou seu implemento suportam uma configuração de ganho de direção ajustável de acordo com um mapa de dados (301, 321) de zonas de rugosidade de superfície. As unidades de linha 66 estão associadas ao implemento 83 que está acoplado ao veículo para todo terreno 82.
[00111] A Figura 5 é uma vista traseira de um implemento pulverizador rebocável 500 com rodas direcionáveis 520, em que o implemento 500 pode ser rebocado por um veículo para todo terreno por meio de um engate. O veículo para todo terreno (por exemplo, 82 na Figura 4) pode ser acoplado à estrutura 506 ou outro membro estrutural do implemento pulverizador por meio de um engate, como um passo de três pontos. O engate pode ser associado a um chicote de fiação e conector elétrico entre o controlador de direcionamento do implemento 510 e a porta de dados 16 ou o sistema de processamento de dados 14. O controlador de direção do implemento 510 é eletricamente acoplado ao atuador de direção de implemento 509. O atuador de direção de implemento 509 pode compreender um cilindro eletro-hidráulico, um pistão duplo ou cilindro eletro-hidráulico de câmara dupla, uma máquina motriz linear, motores lineares duplos, uma máquina motriz elétrica com uma engrenagem de parafuso, motores elétricos duplos com uma engrenagem de parafuso ou semelhantes. Em uma modalidade, o atuador de orientação do implemento 509 é fixado à estrutura 506 por um ou mais suportes estruturais 519. O controlador de direção do implemento 510 é configurado para gerar, fornecer e comunicar comandos de direção ou mensagens de dados de direção para o atuador de direção de implemento 509.
[00112] Em uma modalidade, o atuador de direção de implemento 509 está operacionalmente acoplado aos suportes de roda 514 para cada roda giratória 520. Embora os suportes de roda 514 sejam ilustrados como um cubo conectado a ou integral com um membro vertical, outras configurações e variações dos suportes de roda 514 estão dentro do escopo de um implemento direcionável. Em ou próximo a uma extremidade inferior do suporte de roda 514, um fuso ou eixo 512 suporta rotativamente uma roda 520 e está associado a um ou mais rolamentos radiais. Em ou próximo a uma extremidade superior dos suportes de roda 514, o suporte de roda 514 é rotativamente acoplado a um braço 516 para rotação 515 em relação ao braço 516 em torno de um eixo geométrico substancialmente vertical. Em uma configuração, o braço 516 e o suporte da roda 514 têm um ou mais rolamentos (por exemplo, rolamentos axiais e rolamentos radiais). Por conseguinte, o atuador de direção de implemento 509 pode transmitir um movimento geralmente linear 518 em torno de um eixo geométrico substancialmente transversal por meio de hastes e/ou uma ligação mecânica, o que facilita a rotação ou rotação 515 do suporte de roda 514 e, portanto, a roda em torno do eixo geométrico substancialmente vertical.
[00113] O braço 516 está ligado à estrutura 506 por meio de suportes 507 (por exemplo, ligação) e pontos de articulação 508. Uma extremidade superior do braço 516 é acoplada a um conjunto de suspensão 517. Conforme ilustrado, o conjunto de suspensão 517 compreende uma mola helicoidal e um amortecedor que são alinhados coaxialmente, embora outras configurações sejam possíveis e caiam dentro do escopo do conjunto de suspensão 517. Por exemplo, a mola helicoidal pode ser substituída por uma estrutura de barra de torção ou uma folha de mola O conjunto de suspensão 517 amortece o movimento vertical e permite que o braço 516 se mova para cima ou para baixo em relação ao membro de estrutura 506. Embora o sistema de direção do implemento acima 542 seja ilustrado no contexto de um implemento 500, o veículo para todo terreno pode incorporar um sistema de direção semelhante, em que o controlador de direção do implemento 510 e o atuador de direção de implemento 509 são substituídos pelo controlador de direção 40 e sistema de direção 42, por exemplo. Além disso, o sistema de direção do implemento acima 542 do implemento 500 pode ser usado para um implemento com duas rodas direcionáveis, ou um implemento com quatro rodas direcionáveis, em que as quatro rodas direcionáveis essencialmente duplica os componentes do sistema de direção do implemento 542 e suspensão de roda associada. O sistema de direção do implemento 542 pode se referir coletivamente aos componentes abaixo da estrutura 506 do implemento 500, por exemplo.
[00114] Em uma modalidade, a porção pulverizadora do implemento 500 compreende os componentes acima da estrutura 506. Conforme ilustrado na Figura 5, a porção do pulverizador compreende um recipiente 502 acoplado à bomba 503 através de uma linha de fluido 504. A bomba 503 é acoplada por meio de linhas de fluido 504 a um ou mais bocais 505 que estão espaçados ao longo do comprimento transversal de uma lança 501. O recipiente 502 armazena uma solução aquosa, mistura ou líquido, tal como fertilizante, nutrientes, pesticida, fungicida, herbicida ou outros insumos de colheita para dispersar ou dispensar através da bomba 503 para os bocais 505 através das linhas de fluido 504. Na prática, um controlador de pulverizador pode ser eletricamente acoplado a válvulas eletro-hidráulicas em cada bocal 505 para controlar a taxa de fluxo, pressão, padrão, estado de ativação ou estado de desativação (por exemplo, ativação de modulação de largura de pulso) de cada bocal ou conjunto de bicos 505, em que o controlador de pulverizador é acoplado às portas de dados 16 ou sistema de processamento de dados 14 no veículo para todo terreno. A lança 501 é suportada a partir da estrutura 506 por um ou mais membros estruturais. A lança 501 pode compreender uma estrutura de membros para reduzir seu peso e aumentar sua resistência estrutural, tal como resistência à torção e resistência à tração. Embora o implemento 500 seja ilustrado como um pulverizador rebocado, o implemento pode ser configurado como uma plantadeira com rodas direcionáveis ou um carrinho (por exemplo, carrinho de grãos) ou qualquer outro implemento rebocável com pelo menos duas rodas direcionáveis.
[00115] Em uma modalidade alternativa da Figura 5, um receptor determinador de localização 110 e um dispositivo de comunicação sem fio 147 são montados no ou no implemento 500 para fornecer dados de posição ou movimento (por exemplo, velocidade e aceleração do implemento) na posição do implemento em relação a uma ou mais zonas associadas com faixas de rugosidade de superfície correspondentes.
[00116] O método e o sistema da descrição são bem adequados para estimativa precisa e aplicação de configuração de ganho de direção alvo para um veículo e/ou seu implemento para facilitar a direção adequada, precisa e exata do veículo e/ou seu implemento para rastrear um plano de caminho alvo. Por exemplo, como a irregularidade ou irregularidade do solo varia em certas zonas ou células de um campo ou local de trabalho, o método e o sistema suportam o ajuste automático e dinâmico do ganho de direção do veículo e/ou seus, em vez de depender do operador para ajuste manualmente o ganho de direção ou comandos de direção em resposta a mudanças ou condições variáveis no campo ou local de trabalho.
[00117] Este documento descreve várias modalidades ilustrativas que podem ser variadas de muitas maneiras. Essas variações não devem ser consideradas como um afastamento do espírito e do escopo das modalidades ilustrativas e todas essas modificações, como seria óbvio para um indivíduo versado na técnica, são destinadas a estarem incluídas no escopo das reivindicações anexas.

Claims (15)

  1. Método e sistema para estimar a rugosidade de superfície de um solo para um veículo para todo terreno, a fim de controlar a direção, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende:
    detectar dados de movimento de um veículo para todo terreno que cruza um campo ou local de trabalho durante um intervalo de amostragem, em que os dados de movimento compreendem a velocidade terrestre do veículo para todo terreno;
    detectar dados de aceleração de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem;
    detectar dados de aceleração de rolamento do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem; e
    determinar um índice de rugosidade de superfície com base nos dados de movimento, dados de aceleração de passo e dados de aceleração de rolamento detectados para o intervalo de amostragem.
    estimar zonas com faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes dentro de um campo ou local de trabalho com base no índice de rugosidade de superfície determinado à medida que um veículo cruza ou cruzou o campo ou local de trabalho ao longo de múltiplos intervalos de amostragem.
    gerar uma exibição gráfica que ilustra as zonas estimadas de faixas de índice ou rugosidade de superfície correspondentes dentro do campo ou local de trabalho; e
    exibir a exibição gráfica para um usuário ou operador do veículo.
  2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    determinar uma posição de um veículo, ou seu implemento, no campo ou no local de trabalho em relação às zonas estimadas de diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes; e
    estimar uma configuração de ganho de direção para o veículo, seu implemento, ou ambos, consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do veículo, seu implemento, ou ambos, e as zonas estimadas.
  3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    controlar um atuador para ajustar a configuração de ganho de direção estimado para zonas correspondentes com uma faixa de índice de rugosidade de superfície para transições ou mudanças entre diferentes limites de zona ou limiares de zona.
  4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    determinar uma posição de um veículo, ou seu implemento, no campo ou no local de trabalho em relação às zonas estimadas de diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes; e
    controlar um atuador para diminuir ou decrementar uma presente configuração de ganho de direção para uma presente zona com uma presente faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior do que uma faixa anterior de uma zona anterior.
  5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    determinar uma posição de um veículo, ou seu implemento, no campo ou no local de trabalho em relação às zonas estimadas de diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes; e
    controlar um atuador para aumentar ou incrementar a presente configuração de ganho de direção para uma presente zona com uma presente faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor do que uma faixa anterior de uma zona anterior.
  6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo;
    estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer região de transição entre diferentes zonas de configuração de ganho de direção estimadas; e
    antes de alcançar uma próxima região de transição, estimar uma próxima configuração de ganho de direção para o implemento consistente ao alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada, as zonas estimadas e a região de transição estabelecida.
  7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo;
    estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer região de transição entre diferentes zonas de configuração de ganho de direção estimadas; e
    no ponto de entrada ou início da próxima região de transição, controlar um atuador para aumentar ou incrementar a próxima configuração de ganho de direção para uma ou mais zonas primárias correspondentes com uma faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior do que um limite de um limiar de zona anterior da qual o veículo, ou seu implemento, está saindo.
  8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo;
    estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer região de transição entre diferentes zonas de configuração de ganho de direção estimadas; e
    no ponto de entrada ou início da próxima região de transição, controlar um atuador para diminuir ou decrementar a configuração de ganho de direção para uma ou mais zonas secundárias correspondentes a uma faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor do que um limite do limiar de zona anterior para a transição entre as diferentes configurações de ganho de direção das quais o veículo, ou seu implemento, está saindo.
  9. Sistema para estimar a rugosidade de superfície de um solo para um veículo para todo terreno controlar a direção, em que o sistema é caracterizado pelo fato de que compreende:
    um sensor de movimento configurado para detectar dados de movimento de um veículo para todo terreno que cruza um campo ou local de trabalho durante um intervalo de amostragem, em que os dados de movimento compreendem a velocidade terrestre do veículo para todo terreno;
    um sensor de passo configurado para detectar dados de aceleração angular de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem;
    um segundo sensor configurado para detectar dados de aceleração angular de passo do veículo para todo terreno para o intervalo de amostragem;
    um estimador de índice de rugosidade de superfície para determinar um índice de rugosidade de superfície com base nos dados de movimento, dados de aceleração angular de passo e dados de aceleração angular de rolamento detectados para o intervalo de amostragem; e
    uma interface de usuário configurada para exibir o índice de rugosidade de superfície para um usuário ou operador do veículo.
  10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um receptor determinador de localização para determinar uma posição de um veículo, ou seu implemento, no campo ou no local de trabalho em relação às zonas estimadas de diferentes faixas de índice de rugosidade de superfície correspondentes; e
    um processador de dados eletrônico ou módulo de ganho de direção configurado para estimar uma configuração de ganho de direção para o veículo, o implemento ou ambos consistentes com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada do veículo, do implemento ou ambos e das zonas estimadas.
  11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um controlador de direção de implemento configurado para controlar um atuador de direção para ajustar a configuração de ganho de direção de implemento estimada para zonas correspondentes com uma faixa de índice de rugosidade de superfície para transições ou mudanças entre diferentes limites de zona ou limiares de zona.
  12. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um processador de dados eletrônico ou módulo de ganho de direção configurado para controlar um atuador para diminuir ou decrementar uma próxima configuração de ganho de direção para uma zona correspondente com faixa de índice de rugosidade de superfície que é maior do que um limite de um limiar de zona anterior.
  13. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um processador de dados eletrônico ou módulo de ganho de direção configurado para controlar um atuador para aumentar ou incrementar uma próxima configuração de ganho de direção para uma zona correspondente com faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor que um limite de um limiar de zona anterior.
  14. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um sistema de imageamento para coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo;
    um estimador de rugosidade de superfície visual configurado para estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer uma transição entre diferentes zonas de configuração de ganho de direção estimado; e
    antes de atingir uma próxima região de transição, um processador de dados eletrônicos ou módulo de ganho de direção configurado para estimar uma próxima configuração de ganho de direção para o implemento consistente com o alinhamento e/ou sobreposição da posição determinada, as zonas estimadas e a região de transição estabelecida.
  15. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    um sistema de imageamento para coletar dados de imagem do campo ou local de trabalho em um campo de visão de avanço do veículo;
    um estimador de rugosidade de superfície visual configurado para estimar um índice de rugosidade de superfície visual para os dados de imagem coletados dentro do campo de visão para estabelecer uma transição entre diferentes zonas de configuração de ganho de direção estimado; e
    no ponto de entrada ou início da próxima região de transição, controlar um atuador para aumentar ou incrementar a próxima configuração de ganho de direção para uma zona primárias correspondente com uma faixa de índice de rugosidade de superfície que é menor do que um limite de um limiar de zona anterior da qual o veículo, ou seu implemento, está saindo.
BR102021003756-3A 2020-03-12 2021-02-26 Método e sistema para estimar a rugosidade de superfície de um solo BR102021003756A2 (pt)

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