BR112015011284B1 - máquina de distribuição de semente, e, método para calibrar o medidor de semente - Google Patents
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Abstract
1 / 1 resumo âmãquina de distribuiãão de semente, e, mãtodo para calibrar o medidor de sementeâ uma mã¡quina de semeaã§ã£o, tal como um semeador em linhas (20), ã© descrita a qual estã¡ adaptada para comutar entre duas ou mais variedades de semente enquanto a mã¡quina cruza um campo. o sistema de controle usa uma quantidade programada de semente representando um nãºmero de sementes no medidor de semente que precisa ser substancialmente consumido uma vez que o fluxo de uma primeira variedade de semente ã© interrompido antes de introduzir uma segunda variedade de semente para minimizar a mistura de semente. a quantidade de semente pode ser determinada por um processo de calibraã§ã£o ou publicada a partir do fabricante ou de terceiros. a quantidade de semente tambã©m pode ser parte de uma prescriã§ã£o de semeaã§ã£o que inclui designar onde cada variedade de semente deve ser plantada em um campo. a quantidade de semente e a distã¢ncia viajada para esvaziar o medidor podem ser usadas para otimizar a operaã§ã£o de plantio incluindo a direã§ã£o da mã¡quina que tambã©m pode ser parte da prescriã§ã£o.
Description
(54) Título: MÁQUINA DE DISTRIBUIÇÃO DE SEMENTE, E, MÉTODO PARA CALIBRAR O MEDIDOR DE SEMENTE (51) Int.CI.: A01C 7/06.
(30) Prioridade Unionista: 14/12/2012 US 13/714,980.
(73) Titular(es): DEERE & COMPANY.
(72) Inventor(es): CHARLES T. GRAHAM.
(86) Pedido PCT: PCT US2013074563 de 12/12/2013 (87) Publicação PCT: WO 2014/093575 de 19/06/2014 (85) Data do Início da Fase Nacional: 15/05/2015 (57) Resumo: 1 / 1 RESUMO âMÃQUINA DE DISTRIBUIÃÃO DE SEMENTE, E, MÃTODO PARA CALIBRAR O MEDIDOR DE SEMENTEâ Uma mÃiquina de semeação, tal como um semeador em linhas (20), é descrita a qual estÃi adaptada para comutar entre duas ou mais variedades de semente enquanto a mÃiquina cruza um campo. O sistema de controle usa uma quantidade programada de semente representando um nðmero de sementes no medidor de semente que precisa ser substancialmente consumido uma vez que o fluxo de uma primeira variedade de semente é interrompido antes de introduzir uma segunda variedade de semente para minimizar a mistura de semente. A quantidade de semente pode ser determinada por um processo de calibração ou publicada a partir do fabricante ou de terceiros. A quantidade de semente também pode ser parte de uma prescrição de semeação que inclui designar onde cada variedade de semente deve ser plantada em um campo. A quantidade de semente e a distÃCncia viajada para esvaziar o medidor podem ser usadas para otimizar a operação de plantio incluindo a direção da mÃiquina que também pode ser parte da prescriç(...).
/ 20 “MÁQUINA DE DISTRIBUIÇÃO DE SEMENTE, E, MÉTODO PARA CALIBRAR O MEDIDOR DE SEMENTE”
Campo [001] Esta divulgação se refere a máquinas de semeação tais como semeadores de linha de cultivo adaptados para plantar duas ou mais variedades de semente em um campo e em particular ao controle de tal máquina.
Breve Descrição dos Desenhos [002] A Fig. 1 é uma vista lateral esquemática de um plantador ilustrando uma unidade de fileira e dois tanques de fornecimento de semente de um sistema de distribuição de semente.
[003] A Fig. 2 é uma vista seccional de um medidor de semente a vácuo.
[004] A Fig. 3 é um diagrama esquemático de um controlador.
[005] A Fig. 4 é uma vista de topo de um mapa de campo.
[006] A Fig. 5 é uma vista de topo do campo da Fig. 4 ilustrando pixels para uma prescrição de semeação.
[007] A Fig. 6 é um fluxograma do processo de controle.
[008] A Fig. 7 é um gráfico tridimensional ilustrando variação na quantidade programada de semente no medidor de semente com base na atitude do plantador.
[009] A Fig. 8 é uma vista plana de um campo ilustrando otimização da prescrição de variedade.
[0010] A Fig. 9 é uma vista plana de um campo ilustrando uma Área de Variedade Comum do plantador.
[0011] A Fig. 10 é uma vista plana como a Figura 9 ilustrando uma Área de Variedade Comum alternativa para um plantador.
[0012] A Fig. 11 é uma vista plana de um campo ilustrando outra otimização da prescrição de variedade incluindo um caminho plano para o / 20 plantador.
[0013] A Fig. 12 é uma vista plana de um campo ilustrando outra otimização da prescrição de variedade incluindo um caminho plano para o plantador para minimizar a comutação da variedade.
[0014] A Fig. 13 é uma vista plana de um campo ilustrando áreas de um campo onde variedades de semente são misturadas quando uma comutação de variedade de semente é feita com um mecanismo de comutação de portal único.
Descrição [0015] A maioria da produção de colheita é realizada semeando todo um campo com uma variedade de semente. No entanto, dados agrônomos suficientes estão disponíveis na atualidade para usar prescrições de plantio específicas do local que usam duas ou mais variedades de semente em um dado campo para aumentar os rendimentos. Vários fatores são usados para determinar a melhor variedade para uma dada localização. Uma área de um campo pode ser mais baixa e tipicamente mais úmida do que outras áreas. A umidade aumentada em si pode sugerir uma diferente variedade de semente naquela localização. Em adição, a umidade pode resultar em um aumento da pressão de ervas daninhas ou pestes naquela localização necessitando que outras variedades com resistência a estas pressões. Para plantar o campo de maneira mais eficiente com passagens paralelas para trás e para frente, e para plantar com múltiplas variedades específicas do local, é necessário comutar para trás e para frente entre as variedades várias vezes com base na localização da máquina no campo.
[0016] Com referência à Fig. 1, uma máquina de semeação, na forma de um semeador em linhas 20, é mostrada a qual é capaz de comutar entre variedades de semente sem interromper a máquina. O plantador 20 é equipado com múltiplas unidades de plantio em fileira 22, apenas uma das quais é mostrada. A unidade de fileira 22 é apenas um exemplo de muitos tipos / 20 diferentes de unidades de fileira que podem ser usados para plantar semente. A unidade de fileira 22, como mostrada, inclui um abridor 24 que forma uma vala rasa no solo enquanto a máquina atravessa um campo. Rodas reguladoras 26 controlam a profundidade da vala. Um medidor de semente 28 mede a semente para distribuir sementes individuais em sequência para um tubo de semente 30 que direciona a semente para a vala abaixo do medidor. Uma roda de fechamento ou outro dispositivo 32 vem atrás e cobre a semente depositada com terra. Cada unidade de fileira 22 é montada a uma armação de máquina 34. Múltiplas unidades de fileira 22 são montadas à armação 34 tal que múltiplas fileiras paralelas são plantadas com cada passagem da máquina através de um campo.
[0017] Cada medidor de semente está equipado com um pequeno depósito de sementes 40 comumente referido como um minidepósito. Sementes a partir de dois ou mais tanques 42, 44 são distribuídas para o minidepósito de maneira pneumática através dos tubos 46, 48. Alternativamente, o minidepósito pode ser eliminado e os tubos 46, 48 conectados de maneira direta com o alojamento do medidor. Um tubo 46 se estende a partir do tanque 42 para o minidepósito 40 e um tubo 48 se estende a partir do tanque 44 para o minidepósito 40. Cada tanque 42, 44 porta uma diferente variedade de semente tal que cada variedade é distribuída para cada minidepósito. Os tanques e tubos são parte de um sistema de distribuição de semente pneumático 50 tal como aqueles mostrados nas Patentes dos EUA 6.609.468; 6.688.244; e 7.025.010, incorporadas aqui por referência. O sistema de distribuição de semente 50 também inclui um ventilador 52 para prover a corrente de ar para transportar a semente através dos tubos 46, 48. No lugar do sistema de distribuição de semente 50, o plantador pode ser equipado com maiores depósitos em cada unidade de fileira para fornecer a semente para cada medidor.
[0018] O medidor de semente 28 é mostrado em maior detalhe na Fig.
/ 20
2. O medidor 28 é um medidor de semente a vácuo que opera com um diferencial de pressão para selecionar sementes individuais para distribuir para o tubo de semente 30. Enquanto o medidor 28 é um medidor de vácuo, outros diferenciais de pressão de medidor usam uma pressão positiva em vez de vácuo. Enquanto um diferencial de pressão de medidor provê algumas vantagens descritas abaixo, um medidor mecânico, tal como um medidor de coleta de dedo também pode ser usado. O medidor 28 inclui um alojamento 56. Um disco de semente 58 divide o interior do alojamento em duas câmaras, uma câmara de semente 60 e uma câmara de vácuo 62. O disco de semente 58 é montado no alojamento para a rotação em torno de um eixo 64. O medidor é um medidor de semente a vácuo tal como o medidor mostrado na Patente dos EUA 5.170.909 incorporada aqui por referência.
[0019] Os tubos 46, 48 passam através do minidepósito e terminam perto do fundo do depósito, em um mecanismo de comutação 68. O mecanismo de comutação 68 pode ser do tipo mostrado na Patente dos EUA 6.193.175, incorporada aqui por referência. O mecanismo de comutação 68 possui dois portais rotativos 69, 70 cada um tendo uma abertura 71 através do mesmo para a passagem de semente. O portal 69 é girado por um atuador 72 enquanto o portal 70 é girado por um atuador 73. Como mostrado na Fig. 2, as aberturas 71 de ambos os portais estão alinhadas com o tubo 46 permitindo que a variedade de semente A do tubo 46 entre no alojamento do medidor. Os portais podem ser girados para alinhar as aberturas 71 com o tubo 48 permitindo que a variedade de semente B a partir do tubo 48 escoe para o alojamento do medidor. Como cada portal é controlado de maneira separada, um portal pode fechar o tubo 46 enquanto o outro portal fecha o tubo 48 para evitar que ambas as variedades de semente entrem no alojamento do medidor. Isto permite que a variedade de semente no medidor seja esgotada antes de introduzir a outra variedade como descrito abaixo. O mecanismo de comutação ilustrado 68 é apenas um exemplo de um mecanismo de / 20 comutação, outros mecanismos podem ser usados. Quando o mecanismo de comutação 68 abre qualquer um dos tubos 46 ou 48, a semente a partir do respectivo tanque é deixada escoar para a câmara de semente do alojamento do medidor e acumular em um agrupamento de semente 76 no alojamento. [0020] O alojamento do medidor 56 inclui um encaixe de mangueira e abertura 80 para a câmara de vácuo 62 na lateral do disco da semente oposta ao agrupamento de semente 76. O encaixe está conectado com uma mangueira, não mostrado, que é acoplado com o lado de entrada de um ventilador de vácuo para produzir um vácuo na câmara 62. O disco de semente 58 possui um arranjo circular de aberturas 82 se estendendo através do disco próximo da sua periferia. As aberturas 82 se estendem através do disco a partir do lado da semente para o lado do vácuo. Enquanto o disco de semente gira, o vácuo em um lado do disco faz com que as sementes individuais sejam aderidas ao disco no lado da semente, nas aberturas 82 como mostrado pelas sementes 84 no topo do disco na Fig. 2. Após a semente ser girada para a localização de liberação, o vácuo é cortado, permitindo que a semente caia em sequência para o tubo de semente 30 para a vala no solo. Outros tipos de medidor de semente também podem ser usados incluindo, entre outros, medidores de pressão positiva ou medidores mecânicos tais como medidores de coleta de dedo, etc.
[0021] Um controlador 86 para controlar a função do plantador 20 é mostrado na Fig. 3.
[0022] O controlador 86 é apenas um exemplo de uma arquitetura de controlador para ilustrar as funções de controle. A arquitetura de hardware pode variar. O controlador 86 inclui uma unidade de processamento central, CPU, 88 e um controlador de taxa/variedade variável, VRVC, 90. O VRVC 90 controla a operação dos atuadores 71, 72 para girar os portais 69, 70 para determinar qual variedade de semente escoa para o alojamento do medidor. VRVC 90 também controla a velocidade de rotação do disco de semente 58 / 20 para determinar e variar a taxa de aplicação de semente, ou seja, o número de sementes por unidade de área, por exemplo, sementes por acre. Tanto a CPU 88 quanto o VRVC 90 recebem a entrada de velocidade do veículo a partir do sensor de velocidade do solo real 92. Entradas adicionais para a CPU incluem entrada de dados de localização da máquina 94 tal como dados de GPS que proveem a localização georeferenciada da máquina. Um cartão de memória 96 com dados de prescrição a partir de um computador de escritório para casa 98 ou outro computador provê dados para a CPU de qual variedade de semente deve ser plantada em cada localização no campo e em qual taxa de aplicação. Um dispositivo de entrada sem fios 100 também pode ser provido para transmitir uma prescrição sem fios para um dispositivo de memória 102. Uma exibição visual 104 é provida para distribuir informação para o operador. A exibição pode ser tela de toque para permitir que entradas de usuário e/ou outros dispositivos de entrada de usuário 106 sejam providos tais como botões, comutadores, teclado, comandos de voz, etc.
[0023] Um mapa de campo é mostrado na Fig. 4 em que localizações em um campo 110 para plantar cada uma de duas variedades de semente A e B são indicadas. A maioria do campo deve ser plantada com a variedade A enquanto as áreas dentro dos polígonos conformados de maneira irregular 112, 114 devem ser plantados com a variedade B. O polígono 112 está contido dentro do campo 110 enquanto o polígono 114 é definido em parte pelos limites do campo 110. O controlador 86 pode controlar a variedade com base em onde o plantador 20 está localizado com relação aos limites dos dois polígonos 112, 114. Se o plantador está fora dos polígonos, planta a variedade A e se o plantador está dentro dos polígonos, planta a variedade B. Alternativamente, com referência à Fig. 5, o campo pode ser dividido em um número de pequenas áreas retangulares pequenas ou pixels. Cada pixel é georeferenciado e possui uma variedade de semente A ou B designada para o mesmo e uma taxa de semeação em uma prescrição de semeação. Quando o / 20 plantador está em um dado pixel, planta a variedade designada para aquele pixel. Com qualquer tipo de designação de campo, o controlador 86 deve ser programado para olhar a frente do caminho atual para antecipar alterações na variedade de semente como descrita abaixo. Enquanto duas variedades de semente são descritas, será aparente que as mais do que duas variedades podem ser plantadas em um dado campo com equipamento assim equipado. [0024] Quando se comuta a partir de uma variedade para outra, é desejável minimizar a mistura das duas variedades de semente de forma que quando se comuta da variedade A para a variedade B existe apenas uma pequena região no campo onde as duas variedades são misturadas antes de plantar somente a variedade B. Para minimizar a mistura das variedades, portais 69 e 70 são girados para as posições fechando ambos os tubos 46 e 48. Isto permite que a semente no agrupamento de semente 76 seja substancialmente esgotada antes de abrir o tubo 48 para permitir que a variedade B escoe para o medidor. Enquanto comutação quebradiça pode se preferida nas variedades, alguma mistura de semente é melhor do que permitir que o medidor corra completamente vazio e deixe uma área no campo sem ser plantada. Quando o trator 116, Fig. 4, se aproxima do limite do polígono 112, o controlador 86 deve parar a variedade A que vai para o medidor uma distância suficiente antes de alcançar o polígono para permitir que a semente A seja esgotada e então introduzir a semente B para o medidor a tempo de começar a plantar a semente B no limite do polígono. Para fazer isto, o controlador precisa conhecer o número de sementes no agrupamento de semente 76 no momento em que interrompe a ida de sementes da variedade A para o medidor. Usando o número de sementes, também referido como o tamanho do agrupamento de semente, junto com a taxa de semeação ou taxas entre a localização atual e o ponto X no limite do polígono onde o plantador precisa começar a plantar a semente B (Fig. 4), o controlador determina um ponto Y em que interrompe o fornecimento de semente A para o medidor.
/ 20 [0025] Para determinar a localização Y, o tamanho do agrupamento de semente 76 deve ser conhecido. O controlador está adaptado para usar uma quantidade programada de semente no agrupamento de semente 76 para fazer este cálculo. A quantidade programada de semente está baseada no tamanho da semente e a geometria do alojamento de medidor de semente. Sementes da variedade A podem ser de um tamanho diferente do que as sementes da variedade B. Adicionalmente, devido à geometria física do medidor, por exemplo, as diferentes localizações das extremidades inferiores dos tubos 46 e 48 fornecendo a semente para o medidor, a quantidade programada de semente no agrupamento de semente pode ser diferente para cada variedade de semente. Um modo de conhecer o tamanho do agrupamento de semente é realizar um processo de calibração como parte de uma configuração de plantador. O processo de calibração inclui as etapas de encher o alojamento do medidor com a semente A, operar o medidor de semente pelo menos até que todas as aberturas no disco de semente são cheias com a semente e a semente começa a cair através do tubo de semente como detectado pelo sensor de semente 118 no tubo de semente 30. O mecanismo de comutação 68 então é movido para uma posição fechando ambos os tubos 46 e 48, interrompendo o fornecimento de semente A adicional para o medidor. O medidor continua a operar até o agrupamento de semente no medidor ser esgotado enquanto o sensor de semente 118 conta o número de sementes distribuídas pelo medidor de semente. O número de sementes contado é a Contagem de Semente para Esvaziar para a variedade A.
[0026] Para evitar correr o medidor de semente completamente vazio de semente quando se faz a comutação, algum número mínimo de sementes, por exemplo, vinte sementes, precisa estar presente no medidor em todos os momentos. A Contagem de Semente para Esvaziar, menos o número mínimo de sementes, é a quantidade programada de semente fornecida para o controlador para calcular quando deve interromper o fornecimento de semente / 20
A durante uma comutação. Uma vez que a quantidade programada de semente é determinada para a variedade A, o medidor então é cheio com sementes da variedade B e o processo de calibração repetido. O fornecimento de sementes B para o medidor é interrompido e o medidor é corrido até ficar vazio enquanto conta o número de sementes. A Contagem de Semente para Esvaziar para a variedade B menor o número mínimo de sementes, se torna a quantidade programada de semente para a variedade B.
[0027] Se o medidor de sementes do plantador é acionado pelos motores, tal como motores elétricos ou hidráulicos, o processo de calibração descrito acima pode ser realizado quando o plantador é estático antes de operar em um campo. Alternativamente, e para todos os plantadores tendo medidores acionados por rodas do solo, o plantador pode ser operado no campo para o processo de calibração. Fazendo isto, uma fileira é usada para a calibração onde o fornecimento de semente A é interrompido para permitir que o tamanho do agrupamento de semente seja contado. Como o medidor é corrido vazio durante o processo de calibração, pode haver em um momento, uma lacuna de fileira no plantio de vários pés para cada variedade.
[0028] A quantidade programada de semente também pode ser determinada sem correr o medidor para esvaziar através da detecção de parâmetros operacionais do medidor que indicam que o mesmo está quase vazio. Enquanto o agrupamento de semente está quase vazio, o disco vai viajar através de um número pequeno de sementes. Antes de o medidor esvaziar completamente, a frequência de semente puladas, como detectado pelo sensor de semente 118, vai aumentar. A contagem de sementes até o momento em que a frequência pula aumenta pode ser usada como a quantidade programada de semente para aquela variedade. Da mesma forma, quando o agrupamento de semente se torna menor, mais aberturas no disco de semente vão se abrir entre o ponto de liberação e o agrupamento de semente, devido ao menor tamanho do agrupamento de semente. As aberturas abertas / 20 adicionais vão resultar em uma queda da pressão de vácuo na câmara de vácuo. Quando uma diminuição na pressão de vácuo é detectada pelo sensor de pressão 120, a contagem de semente alcançada até aquele ponto se torna a quantidade programada de semente. A pressão em um medidor de pressão positivo provavelmente também vai diminuir enquanto o tamanho do agrupamento de semente decai para quase vazio. Quando qualquer um destes parâmetros operacionais mostra uma alteração que indica que o agrupamento de semente está quase vazio, a contagem de semente até aquele ponto então pode ser usada como a quantidade programada de semente. É possível que outros parâmetros operacionais possam ser usados para detectar uma condição quase vazia do medidor. O número mínimo mencionado acima de sementes idealmente é o número de sementes necessário no medidor para evitar qualquer parâmetro operacional de indicar um declínio na função do medidor. [0029] A quantidade programada de semente também pode ser dados publicados pelo operador então entrados para o controlador 86 através de um dos dispositivos de entrada 104 ou 106. Os dados podem ser publicados seguindo testes pelo fabricante do plantador, de uma companhia de semente, um serviço de teste terceirizado, etc. A companhia de semente pode testar e publicar, para cada variedade de semente, uma tabela de valores de quantidade programada de semente para modelos de plantador comuns. É esperado que companhias de semente ou agrônomos terceirizados preparem e forneçam para um produto uma prescrição das variedades de semente e das taxas de semeação para um dado campo. A prescrição pode incluir a quantidade programada de semente a ser usada na operação do plantador.
[0030] O plantador é operado usando a quantidade programada de semente para determinar quando interromper o fornecimento de uma variedade de semente para o plantador antes de introduzir a próxima variedade de semente para o medidor quando faz a comutação entre as variedades. O controlador usa a quantidade programada de semente e a taxa / 20 de aplicação para determinar a Distância para Esvaziar. O controlador também está olhando para frente ao longo de um caminho atual e determina uma Distância para Comutar representando a distância do plantador do ponto X na fronteira do polígono 112, Fig. 4. Desde que a distância para comutar seja maior do que a Distância para esvaziar, mais semente do que a quantidade programada de semente no medidor é necessária para plantar até o ponto de comutação. Quando a distância para comutar iguala a Distância para Esvaziar, o plantador está no ponto Y. O fornecimento da variedade de semente A para o medidor é interrompido e a quantidade programada de semente no medidor é a quantidade de semente necessária para plantar do ponto Y até o ponto X onde a comutação precisa ocorrer. Quando o plantador alcança o ponto X, o número de sementes no medidor deve ser igual ao número mínimo de sementes. Neste ponto, semente da variedade B é fornecida para o medidor.
[0031] Para garantir a mistura mínima das variedades e para garantir a operação apropriada do medidor de semente, é recomendado monitorar o desempenho do plantador durante as operações de comutação e fazer ajustes à quantidade programada de semente como for necessário. Isto é feito contando as sementes distribuídas pelo medidor uma vez que o fornecimento de semente para o medidor é interrompido para verificar que a quantidade programada de semente é precisa. Se não, a quantidade programada de semente é ajustada para um novo valor. Por exemplo, se durante a operação, existe uma diminuição no desempenho do plantador como detectado pelos parâmetros operacionais mencionados acima antes de a quantidade programada de semente ser distribuída pelo medidor, isto indica que a quantidade programada de semente é maior do que a quantidade real de semente no medidor. Quando o controlador detecta uma diminuição no desempenho do plantador, a contagem de sementes no momento da alteração no parâmetro operacional se torna a nova quantidade programada de semente.
/ 20
No entanto, se não existe alteração nos parâmetros operacionais no momento em que o medidor está quase vazio, pode indicar que a quantidade programada de semente é menor do que o número real de sementes no medidor. Isto pode resultar em mais mistura de semente então desejada na comutação. Se isto ocorre, o controlador pode aumentar a quantidade programada de semente levemente antes da próxima comutação para chegar em um número mais preciso das sementes atuais no medidor. Por exemplo, a quantidade programada de semente pode ser aumentada em um porcento para a próxima comutação e então os parâmetros operacionais monitorados para determinar se a nova quantidade programada de semente está correta. Desta maneira, o controlador alcança gradualmente uma quantidade programada de semente mais precisa.
[0032] O processo para determinar quando deve operar o mecanismo de comutação é mostrado na Fig. 6. Começando com a caixa 200 o controlador calcula a distância para esvaziar com base na quantidade programada de semente e a taxa de aplicação ou taxas entre a localização atual e o ponto de comutação X. Na caixa 202 o controlador calcula a Distância para Comutar, que é a distância entre a localização atual e a fronteira de um dos polígonos 112 ou 114 ao longo do caminho atual. No diamante 204 o controlador determina se a distância para esvaziar é menor do que a Distância para Comutar. Se não for, a quantidade atual de semente no medidor não é suficiente para alcançar o ponto de comutação, mais semente é necessária. A operação do plantador continua e o controlador retorna para a caixa 200 e repete o processo. Se sim, a quantidade de semente no medidor é suficiente para alcançar o ponto de comutação sem qualquer semente adicional. O controlador se move para a caixa 206 e atua o mecanismo de comutação 68 para fechar ambos os tubos e parar o fluxo de semente para o medidor. O medidor então começa a esvaziar e as sementes dispensadas são contadas, caixa 208.
/ 20 [0033] O controlador então determina se a contagem de semente atual é menor do que a quantidade programada de semente no diamante 210. Se sim, ainda deve ter semente no medidor. No entanto, é possível que a quantidade programada de semente seja muito alta. Para verificar isto, o controlador, na caixa 212 verifica para ver se qualquer parâmetro operacional do medidor indica que está quase vazio. Se não, o controlador retorna para o diamante 210. Se sim, isto indica que a quantidade programada de semente foi maior do que o número real de sementes no medidor e o medidor está quase vazio mesmo que a contagem de semente seja menor do que a quantidade programada de semente. Se isto ocorre, o controlador se move para a caixa 214. Nesta, o mecanismo de comutação 68 é atuado para abrir a outra variedade para o medidor e a quantidade programada de semente para a variedade anterior é alterada para a contagem de semente atual. O controlador então retorna para o início na caixa 200.
[0034] Se no diamante 210 a contagem de semente não é menor do que a quantidade programada de semente, do que o plantador usou toda a quantidade programada de semente e o plantador deve estar no ponto de comutação X. O controlador se move para o diamante 216 para determinar se os parâmetros operacionais estão indicando que o medidor está quase vazio. Se sim, isto confirma que a quantidade programada de semente é um número preciso. O controlador se move para a caixa 218 e atua o mecanismo de comutação 68 para abrir o fornecimento da próxima variedade de semente para o medidor. O controlador então retorna para a caixa 200 para olhar para a próxima comutação. Se não existe diminuição em qualquer parâmetro operacional na caixa 216, o controlador se move para a caixa 220. Nesta o controlador também atua o mecanismo de comutação 68 para abrir o fornecimento da próxima variedade de semente para o medidor, mas como os parâmetros operacionais não indicam que o medidor está quase vazio, o controlador aumenta levemente a quantidade programada de semente para a / 20 próxima comutação, por exemplo, aumenta a quantidade programada de semente em 1 %. O controlador então retorna para a caixa 200 para a próxima comutação. O controlador assim ajusta finamente a quantidade programada de semente para alcançar um número preciso das sementes no medidor para cada variedade.
[0035] O tamanho do agrupamento de semente também pode mudar com base na atitude do plantador. Usando dados de atitude de máquina de um acelerômetro 122 montado ao plantador 20, a quantidade programada de semente pode ser ajustada. O ajuste pode ser feito com base nos dados de teste conhecidos que mostram um aumento ou diminuição percentual no tamanho do agrupamento de semente com base no ângulo de inclinação do plantador tanto no rolo da esquerda quanto no rolo da direita e passo para frente ou para trás. Um exemplo de variações na quantidade programada de semente devido à atitude da máquina é mostrado na Fig. 7. Na ausência de dados de teste para ajustar a quantidade programada de semente, os parâmetros operacionais como mencionados acima podem ser usados para detectar variações no número de semente no medidor de semente para variações na atitude da máquina e fazer ajustes à quantidade programada de semente com base na atitude da máquina. Enquanto a atitude da máquina muda, o controlador determina uma nova Distância para esvaziar com base na alteração da quantidade programada de semente.
[0036] Para plantadores tendo um medidor de semente comum usado para todas as variedades de semente e onde a comutação entre as variedades é alcançada a variedade de semente que é fornecida para o medidor, a quantidade programada de semente é um parâmetro necessário para desenvolver uma prescrição de variedade de semente. A quantidade programada de semente determina uma distância mínima que deve ser coberta com uma dada variedade de semente antes de comutar para outra variedade. Por exemplo, uma vez que uma comutação foi feita da variedade A para a / 20 variedade B e o medidor de semente é cheio com a semente B, o plantador vai precisar viajar uma Distância para Esvaziar para consumir a semente B no medidor antes que possa existir uma comutação de volta para a variedade de semente A. A prescrição deve considerar a quantidade programada de semente e a distância para esvaziar calculada da mesma na determinação da prescrição. O efeito da distância para esvaziar pode ser usado de um de dois modos. Se a distância a ser coberta com a segunda variedade de semente é menor do que a Distância para Esvaziar, a prescrição simplesmente pode não fazer a comutação para a segunda variedade de semente. Ou, a segunda variedade de semente pode ser usada por uma grande área então desejada para a prescrição sobrepondo uma porção da segunda variedade em uma área onde a primeira variedade pode ser desejada. Preferivelmente, a prescrição pode centralizar a segunda variedade sobre a área desejada de forma que pontos de comutação podem ser iguais em ambos os lados da área para a variedade B. Ver a Fig. 8. Nesta, um campo 130 plantado em sua maioria com uma variedade A. O campo possui uma banda estreita 132 a ser plantada na variedade B. A largura da banda 132 é mais estreita do que a distância de comutação mínima do plantador mostrados pelos blocos retangulares 134. Se cada comutação é alcançada quando o plantador alcança a banda 132, os blocos plantados com a variedade B podem ser escalonados como mostrado no topo da Fig. 8 onde as setas mostram a direção de viagem do plantador. No entanto, se a prescrição leva em consideração o tamanho da distância de comutação mínima, os blocos 134 podem ser centrados na banda 132 como mostrada pelos três blocos próximos do fundo da Fig. 8.
[0037] A Distância para Esvaziar, que é medida na distância de viagem do plantador, é provavelmente um número diferente do que a largura da máquina que é capaz de controle separado. Assim, para qualquer dada localização do plantador 20 e trator 116 em um campo, existe uma área de campo, na frente do plantador conhecida como uma Área de Variedade / 20
Comum 150, que deve ser plantada com a variedade de semente atual no medidor. O comprimento da Área de Variedade Comum é a distância para esvaziar e a largura é a área mais estreita do plantador capaz de separar o controle. No exemplo da Fig. 9, a largura da Área de Variedade Comum é a largura do plantador. Se menores seções do plantador podem ser separadas de maneira controlada, por exemplo, três seções, existem três Áreas de Variedade Comum, 150A, 150B e 150C se estendendo para frente do plantador como mostrada na Fig. 9. Se cada unidade de fileira é controlada de maneira separada para a variedade de semente, então pode existir uma Área de Variedade Comum separada para cada unidade de fileira. A Área de Variedade Comum se move para frente com o plantador enquanto o plantador se move pelo campo.
[0038] Para otimizar uma prescrição de variedade para um dado campo, a prescrição deve considerar o tamanho da Área de Variedade Comum. Isto foi feito como mostrada na Fig. 8 centralizando a Área de Variedade Comum, mostrada pelos blocos 134 sobre a banda 132. Adicionalmente, uma prescrição otimizada pode incluir um caminho plano para o plantador tomando a Área de Variedade Comum em consideração. Por exemplo, com referência à Fig. 10, o campo 160 possui um vale 162 correndo no campo que em geral é mais úmida e pode se beneficiar de uma diferente variedade do resto do campo. Mas a largura 164 da área do vale é menor do que o comprimento da Área de Variedade Comum 150 do plantador na direção usual de viagem para o plantio, lado a lado como observado na Fig. 11. A prescrição pode ser otimizada, no entanto, através do plantio do topo para o fundo de forma que o comprimento da Área de Variedade Comum 150' pode ser mais bem alinhado com a área do vale 162. A eficiência da máquina de coleta também pode ser considerada no planejamento do caminho do plantador. A alteração da direção de plantio pode ser mais prática quando a colheita deve ser coletada com uma máquina de colheita insensível à fileira.
/ 20 [0039] A otimização da prescrição ocorre quando a área do campo que não está plantada com a variedade ótima é minimizada. Já que Área de Variedade Comum nem sempre está na mesma dimensão em ambas as direções, uma prescrição otimizada precisa incluir um plano de caminho de plantador. O plano de caminho pode ser executado de maneira automática se o trator está equipado para automatizar a direção do trator ou o plano de caminho pode ser mostrado para o operador para a direção manual do trator. Para o controle automatizado, a CPU 88 pode ser adaptada para se comunicar com o controlador de guia de trator 128 adaptado para receber instruções detalhadas de plano de caminho para guiar de maneira automatizada o trator 116. O plano de caminho pode ser tão simples como qual direção plantar o campo como mostrado na Fig. 11. Neste caso, o controlador exibe no exibidor 104 a direção desejada para plantar o campo.
[0040] Uma prescrição otimizada com um caminho plano pode ser alcançada plantando toda ou substancialmente toda a área que necessita de uma variedade antes de comutar para a outra variedade e plantando o restante do campo. Esta prescrição pode ser otimizada para minimizar o número de comutadores. Por exemplo, com referência à Fig. 12 um campo 170 é mostrado, a maioria do qual é plantado com a variedade A. uma área de canto 172 é plantada com a variedade B. A área 172 é plantada primeira ao longo do caminho mostrado pelas setas 174 com o plantador virando na cabeceira 176 no fim do campo e virando na outra extremidade fora da área 172. A cabeceira 176 pode ser plantada antes ou após as passagens para trás e para frente na área 172. Após a área 172 ser plantada, uma comutação de variedade é feita e o restante do campo é plantado com a variedade A. isto pode ser alcançado com uma área de cabeceira interna 178 cercando a área 172. Nesta área de cabeceira, o plantador é virado quando faz as passagens para trás e para frente como mostrado pelas setas 180. Com tal padrão de plantio, a cabeceira 178 pode precisar ser colhida primeiro antes da colheita para trás e / 20 para frente do restante do campo.
[0041] A quantidade programada de semente foi descrita como a semente no medidor de uma primeira variedade que precisa ser consumida antes da introdução de uma segunda variedade de semente quando faz a comutação em variedades de semente para minimizar a mistura de variedades de semente. O uso de dois portais 69, 70 no mecanismo de comutação 68 permite que ambas as variedades de semente sejam interrompidas permitindo que a quantidade programada de semente no medidor seja consumida. Se o mecanismo de comutação apenas tem um portal que possui duas posições, uma primeira posição que permite que a primeira variedade de semente escoe para o medidor e bloqueia o fluxo se a segunda variedade de semente e uma segunda posição que permite o fluxo da segunda variedade enquanto bloqueia o fluxo da primeira variedade pode não existir oportunidade para bloquear o fluxo de ambas as variedades por um tempo para esvaziar substancialmente o medidor. A quantidade programada de semente, no entanto, ainda pode ser usada com tal mecanismo de comutação para controlar pelo menos onde no campo a semente misturada deve ser plantada. Com um mecanismo de comutação de portal único, quando o portal comuta da variedade A para a variedade B, haverá uma quantidade programada de semente da variedade A no medidor. Na comutação, A é interrompida e B é introduzida para o medidor junto com a semente A. as sementes vão se misturar e existirá uma região no campo plantada com a mistura de semente.
[0042] Eventualmente, a semente A no medidor será completamente consumida e o plantador estará plantando apenas a semente B. A área de semente misturada é mostrada como a área hachurada 240 na Fig. 12 onde o plantador, quando se aproxima do ponto de comutação X comuta o portal a frente do ponto X tal que quando o ponto X é alcançado, o plantador está plantando a semente B em um nível de pureza especificado, por exemplo, pelo menos 95% de sementes plantadas são de semente B. Usando a / 20 quantidade programada de semente e com testes de conhecimento a partir do medidor de semente, o comprimento da área de semente misturada 240 pode ser determinado. A área de semente misturada 240 na Fig. 12 está localizada na área de semente A tal que a área no polígono 112 será plantada com a pureza desejada de semente B. Alternativamente, a área de semente misturada 240' pode estar localizada dentro do polígono 112 se for desejado. Em mais outra alternativa, a área de semente misturada 240 pode escarranchar a fronteira do polígono 112. Em algumas prescrições, pode não importar onde a área de semente misturada está plantada. Mas em alguma prescrição, pode ser importante que dentro do polígono 112, a semente deve ser a semente B. em tal caso, a prescrição pode incluir a localização da área de semente misturada e o controlador é operado de acordo para fazer a comutação tal que a área de semente misturada está no lado apropriado do polígono 112.
[0043] O controle da comutação de variedades de semente foi descrito no contexto da quantidade programada de semente que é a quantidade de mantida em uma poça de semente ou a semente em uma poça de semente menos uma quantidade mínima de semente que deve estar no medidor para o funcionamento apropriado. A quantidade programada de semente pode ser usada para derivar um tempo ou distância viajada desde quando a primeira variedade de semente é desligada até a próxima variedade ser fornecida para o medidor. O tempo e a distância podem ser determinados a partir da quantidade programada de semente e a taxa de semeação e a velocidade de viagem da máquina.
[0044] Enquanto o plantador foi descrito no contexto de aplicar a semente, os aspectos acima também podem se aplicar à aplicação de produtos químicos tais como fertilizantes, pesticidas, herbicidas, etc. Diferentes produtos químicos podem ser aplicados em diferentes localizações no campo e em diferentes taxas. As palavras semente e variedade de semente devem ser interpretadas de maneira aberta nas reivindicações que seguem para incluir / 20 não apenas sementes, mas diferentes tipos de fertilizante e outros tipos de produto químico aplicados a um campo.
[0045] Tendo descrito a modalidade preferida, será aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção como definida nas reivindicações anexas.
/ 5
Claims (4)
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1. Máquina de distribuição de semente (20), compreendendo: um medidor de semente (28) tendo um alojamento (56) configurado para reter um agrupamento de semente (76) a ser singulado e distribuído em sequência;
um sensor de semente (118) configurado para gerar um sinal para cada semente distribuída pelo medidor de semente (28) e passando o sensor de semente (118);
um sistema de distribuição de semente (50) para prover pelo menos duas variedades diferentes de semente para o medidor de semente (28), o sistema de distribuição de semente (50) tendo um mecanismo de comutação (68) para alterar de uma primeira variedade de semente para uma segunda variedade de semente sendo distribuída para o alojamento (56) do medidor de semente (28); e, um controlador (86) configurado para operar o mecanismo de comutação (68) para controlar qual variedade de semente da primeira e da segunda variedades de semente é distribuída para o medidor de semente (28) com base na localização da máquina de distribuição de semente (20) em um campo (110), caracterizada pelo fato de que:
o controlador (86) está configurado para interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28) antes de fornecer a segunda variedade para permitir o consumo substancial da primeira variedade de semente no agrupamento de semente (76) antes de fornecer a segunda variedade de semente para o medidor de semente (28), a localização da máquina de distribuição de semente (20) no campo (110) onde o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28) é interrompido está baseada em uma quantidade programada de semente e a taxa de semeação; e
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2. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o processo de calibração de medidor inclui as etapas de encher o alojamento (56) do medidor de semente (28) com a primeira variedade de semente, operar o medidor de semente (28), interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28), continuar a operar o medidor de semente (28) até o agrupamento de semente (76) no medidor de semente (28) ter passado por exaustão enquanto conta um número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após o fornecimento de semente para o medidor de semente (28) ter sido interrompido, em que o número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28) é a quantidade programada de semente.
2 / 5 o controlador (86) está configurado para determinar a quantidade programada de semente no agrupamento de semente (76) para cada variedade de semente durante um processo de calibração de medidor.
3/8
3 / 5 reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o processo de calibração de medidor inclui as etapas de:
encher o alojamento (56) do medidor de semente (28) com a primeira variedade de semente;
operar o medidor de semente (28);
interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28);
continuar a operar o medidor de semente (28) até um parâmetro operacional de medidor de semente indicar que o desempenho do medidor de semente (28) piorou indicando que o agrupamento de semente (76) foi esgotado enquanto conta o número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após interromper o fornecimento de semente para o medidor de semente (28);
em que o número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) entre a interrupção do fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28) até o desempenho do medidor de semente (28) ser degradado é usado como a quantidade programada de semente para a primeira variedade de semente.
7. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o parâmetro operacional de medidor de semente é um aumento em um número de sementes passadas pelo medidor de semente (28) como detectado pelo sensor de semente (118).
8. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o medidor de semente (28) é um diferencial de pressão de medidor e o parâmetro operacional de medidor de semente é uma alteração em um diferencial de pressão do medidor de semente (28).
9. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o medidor de semente (28) é
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4 / 5 um medidor de semente a vácuo e o parâmetro operacional de medidor de semente é uma diminuição em um nível de vácuo do medidor de semente (28).
10. Método para calibrar o medidor de semente (28) para determinar um número de sementes no agrupamento de semente (76) realizado em um medidor de semente (28) tendo um alojamento (56) configurado para reter uma quantidade de semente em um agrupamento de semente (76), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
fornecer o alojamento (56) do medidor de semente (28) com uma primeira variedade de semente para formar o agrupamento de semente (76);
operar o medidor de semente (28) para distribuir sementes;
interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28); e, continuar a operar o medidor de semente (28) até o agrupamento de semente (76) no medidor de semente (28) ser esgotado enquanto conta um número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após interromper o fornecimento de semente para o medidor de semente (28) em que o número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28) é a quantidade programada de semente.
11. Método para calibrar o medidor de semente (28) para determinar um número de sementes no agrupamento de semente (76) realizado em um medidor de semente (28) tendo um alojamento (56) configurado para reter uma quantidade de semente em um agrupamento de semente (76), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
fornecer o alojamento (56) do medidor de semente (28) com uma primeira variedade de semente para formar o agrupamento de semente (76);
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5 / 5 operar o medidor de semente (28);
interromper o fornecimento da primeira variedade de semente para o medidor de semente (28);
continuar a operar o medidor de semente (28) até um parâmetro operacional de medidor de semente (28) indica que o desempenho do medidor de semente (28) piorou indicando que o agrupamento de semente (76) foi esgotado enquanto conta um número de sementes distribuídas pelo medidor de semente (28) após interromper o fornecimento de semente para o medidor de semente (28).
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o parâmetro operacional de medidor de semente é um número de sementes passadas do medidor de semente (28) como detectado por um sensor de semente (118).
13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o parâmetro operacional de medidor de semente é uma alteração em um diferencial de pressão no medidor de semente (28).
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3. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o processo de calibração de medidor é realizado enquanto a máquina de distribuição de semente (20) é estacionária.
4. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que, durante o processo de calibração de medidor, semente a partir do medidor de semente (28) é coletada para o reuso.
5. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o processo de calibração de medidor é realizado enquanto a máquina de distribuição de semente (20) está operando na semente de plantio no campo (110).
6. Máquina de distribuição de semente (20) de acordo com a
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