BR112015013383B1

BR112015013383B1 - Máquina de distribuição de semente

Info

Publication number: BR112015013383B1
Application number: BR112015013383-5A
Authority: BR
Inventors: Elijah B. Garner; Charles T. Graham; Donald K. Landphair; Kelby J. Krueger
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2020-09-15
Also published as: EP2931017A4; AR093951A1; US8948980B2; US20140165891A1; BR112015013383A2; EP2931017B1; WO2014093754A1; EP2931017A1

Abstract

máquina de distribuição de semente. é descrita uma máquina de semear, tal como uma plantadeira de lavoura em fileira (20), que é adaptada para mudar entre duas ou mais variedades de semente à medida que a máquina atravessa um campo. o sistema de controle usa uma quantidade programada de semente representando um número de sementes no dosador de semente que precisa ser substancialmente consumida uma vez que o fluxo de uma primeira variedade de semente é interrompido antes da introdução de uma segunda variedade de semente para minimizar a mistura de sementes. a quantidade de semente pode ser determinada por um processo de calibração ou publicado por um fabricante ou terceiras partes. a quantidade de semente pode também ser parte de uma prescrição de semeadura que inclui associação de onde cada variedade de semente deve ser plantada em um campo. a quantidade de semente e a distância percorrida para esvaziar o dosador podem ser usadas para otimizar a operação de plantio incluindo a direção da máquina que pode também ser parte da prescrição.

Description

Campo Da Invenção

[0001] Esta revelação se refere a máquinas de semear tais como plantadeiras de lavoura em fileiras adaptadas para plantar duas ou mais variedades de semente em um campo e, em particular, ao controle de uma máquina como esta.

Breve Descrição Dos Desenhos

[0002] Fig. 1 é uma vista lateral esquemática de uma plantadeira ilustrando uma unidade de fileira e dois tanques de suprimento de semente de um sistema de entrega de semente; Fig. 2 é uma vista seccional de um dosador de semente a vácuo; Fig. 3 é um diagrama esquemático de um controlador; Fig. 4 é uma vista de topo de um mapa de campo; Fig. 5 é uma vista de topo do campo da Fig. 4 ilustrando pixels para uma prescrição de semeadura; Fig. 6 é um fluxograma do processo de controle; Fig. 7 é um gráfico tridimensional ilustrando variação na quantidade programada de semente no dosador de semente com base na atitude da plantadeira; Fig. 8 é uma vista plana de um campo ilustrando otimização da prescrição de variedade; Fig. 9 é uma vista plana de um campo ilustrando uma Área de Variedade Comum da plantadeira; Fig. 10 é uma vista plana como a figura 9 ilustrando uma Área de Variedade Comum alternativa para uma plantadeira; Fig. 11 é uma vista plana de um campo ilustrando uma outra otimização da prescrição de variedade incluindo um plano de caminho para a plantadeira; Fig. 12 é uma vista plana de um campo ilustrando uma outra otimização da prescrição de variedade incluindo um plano de caminho para a plantadeira para minimizar mudança de variedade; e Fig. 13 é uma vista plana de um campo ilustrando áreas de um campo onde variedades de semente são misturadas quando é feita uma mudança na variedade de semente com um único mecanismo de mudança de comporta.

Descrição Da Invenção

[0003] A maioria de produção de lavoura é realizada semeando um campo inteiro com uma variedade de semente. Entretanto, dados agronômicos suficientes são atualmente disponíveis para utilizar 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 um dado local. Uma área de um campo pode ser mais baixa e tipicamente mais molhada do que outras áreas. A maior umidade sozinha pode sugerir uma variedade de semente diferente nesse local. Além do mais, a umidade pode resultar em maior pressão de erva daninha ou peste nesse local, necessitando de outras variedades com resistência a essas pressões. Para plantar o campo mais eficientemente com passes para frente e para trás paralelos, e plantar múltiplas variedades específicas do local, é necessário mudar de variedades inúmeras vezes com base na localização da máquina no campo.

[0004] Com referência à Fig. 1, está mostrada uma máquina de semear, na forma de uma plantadeira de lavoura em fileira 20, que é capaz de mudar entre variedades de semente sem parar a máquina. A plantadeira 20 é equipada com múltiplas unidades de fileira de plantio 22, somente uma das quais está mostrada. A unidade de fileira 22 é somente um exemplo de muitos diferentes tipos de unidades de fileira que podem ser usados para plantar semente. A unidade de fileira 22, como mostrado, inclui um abridor 24 que forma uma vala rasa no solo à medida que a máquina atravessa um campo. Rodas de controle da profundidade do sulco 26 controlam a profundidade da vala. Um dosador de semente 28 dosa semente para entregar sementes individuais sequencialmente em um tubo de semente 30 que direciona a semente para vala por baixo do dosador. Uma roda de fechamento ou outro dispositivo 32 vai atrás e cobre a semente depositada com terra. Cada unidade de fileira 22 é montada na armação da máquina 34. Múltiplas unidades de fileiras 22 são montadas na armação 34 de maneira tal que múltiplas fileiras paralelas são plantadas com cada passe da máquina através de um campo.

[0005] Cada dosador de semente é equipado com uma pequena tremonha de semente 40 normalmente referida como uma minitremonha. Semente de dois ou mais tanques 42, 44 é entregue na minitremonha pneumaticamente através dos tubos 46, 48. Altemativamente, a minitremonha poderia ser eliminada e os tubos 46, 48 conectados diretamente no alojamento do dosador. Um tubo 46 estende-se do tanque 42 até a minitremonha 40 e um tubo 48 estende-se do tanque 44 até a minitremonha 40. Cada tanque 42, 44 leva uma diferente variedade de semente de maneira tal que cada variedade é entregue em cada minitremonha. Os tanques e os tubos são parte de um sistema de entrega de semente pneumático 50 tais como aqueles mostrados nas patentes US 6.609.468, 6.688.244 e 7.025.010, incorporadas aqui pela referência. O sistema de entrega de semente 50 também inclui um ventilador 52 para fornecer a corrente de ar para transferir a semente através dos tubos 46, 48. No lugar do sistema de entrega de semente 50, a plantadeira poderia ser equipada com tremonhas maiores em cada unidade de fileira para suprir a semente a cada dosador.

[0006] O dosador de semente 28 está mostrado com mais detalhes na Fig. 2. O dosador 28 é um dosador de semente a vácuo que opera com um diferencial de pressão para selecionar sementes individuais para entrega no tubo de semente 30. Embora o dosador 28 seja um dosador a vácuo, outros dosadores de diferencial de pressão usam uma pressão positiva em vez de vácuo. Enquanto um dosador de diferencial de pressão proporciona algumas vantagens descritas a seguir, um dosador mecânico, tal como um dosador de coleta tipo dedo, pode ser igualmente usado. O dosador 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 rotação em tomo de um eixo 64. O dosador é um dosador de semente a vácuo, tal como o dosador mostrado na patente US 5.170.909 incorporado aqui pela referência.

[0007] Os tubos 46, 48 passam através da minitremonha e terminam perto da base da tremonha, em um mecanismo de mudança 68. O mecanismo de mudança 68 pode ser do tipo mostrado na patente US. 6.193.175, incorporada aqui pela referência. O mecanismo de mudança 68 tem duas comportas rotativas 69, 70, cada qual com uma abertura 71 nela para passagem de semente. A comporta 69 é rotacionada por um atuador 72, enquanto a comporta 70 é rotacionada por um atuador 73. Como mostrado na Fig. 2, as aberturas 71 de ambas as comportas são alinhadas com o tubo 46, permitindo que uma variedade de semente A do tubo 46 entre no alojamento do dosador. As comportas podem ambas ser rotacionadas para alinhar as aberturas 71 com o tubo 48, permitindo que uma variedade de semente B do tubo 48 escoe para dentro do alojamento do dosador. Uma vez que cada comporta é separadamente controlada, uma comporta pode fechar o tubo 46 enquanto a outra comporta fecha o tubo 48 para impedir que ambas as variedades de semente entrem no alojamento do dosador. Isto permite que a variedade de semente no dosador seja esgotada antes da introdução da outra variedade da maneira descrita a seguir. O mecanismo de mudança ilustrado 68 é somente um exemplo de um mecanismo de mudança, e outros mecanismos podem ser usados. Quando o mecanismo de mudança 68 abre tanto o tubo 46 quanto 48, semente do respectivo tanque pode escoar para dentro da câmara de semente do alojamento do dosador e acumular em uma piscina de semente 76 mo alojamento.

[0008] O alojamento do dosador 56 inclui um adaptador de mangueira e abertura 80 para a câmara de vácuo 62 no lado do disco de semente oposto à piscina de semente 76. O adaptador é conectado em uma mangueira, não mostrada, que é acoplada no lado de entrada de um ventilador a vácuo para produzir um vácuo na câmara 62. O disco de semente 58 tem um arranjo circular de fendas 82 estendendo-se através do disco perto de sua periferia. As fendas 82 estendem-se através do disco do lado de semente até o lado de vácuo. À medida que o disco de semente gira, o vácuo em um lado do disco faz com que sementes individuais sejam aderidas no disco no lado de semente, nas fendas 82, como mostrado pelas sementes 84 no topo do disco na Fig. 2. Depois que a semente é rotacionada para o local de liberação, o vácuo é cortado, permitindo que a semente caia sequencialmente no tubo de semente 30 e na vala no solo. Outros tipos de dosador de semente podem também ser usados, incluindo, mas sem limitações, dosadores de pressão positiva ou dosadores mecânicos, tal como um dosador de coleta tipo dedo, etc.

[0009] Um controlador 86 para controlar a função da plantadeira 20 é mostrado na Fig. 3. O controlador 86 é somente 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 uma controlador de variedade/taxa variável, VRVC, 90. O VRVC 90 controla a operação dos atuadores 71, 72 para girar as comportas 69, 70 para determinar qual variedade de semente escoa para o alojamento do dosador. O VRVC 90 também controla a velocidade rotational do disco de semente 58 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 entrada de velocidade do veículo do sensor de velocidade do terreno real 92. Entradas adicionais na CPU incluem entrada de dados da localização da máquina 94 tais como dados de GPS, fornecendo a localização geo-referenciada da máquina. Um cartão de memória 96 com dados de prescrição de um computador de um escritório doméstico 98 ou outro computador fornece dados à CPU de qual variedade de semente deve ser plantada em cada local no campo e a que taxa de aplicação. Um dispositivo de entrada sem fio 100 pode também ser provido para transmitir uma prescrição sem fio para um dispositivo de memória 102. Um monitor visual 104 é provido para entregar informação ao operador. O monitor pode ser tela sensível ao toque para permitir entrada do usuário e/ou outro dispositivo de entrada do usuário 106 pode ser provido, tais como botões, chaves, teclado, comandos de voz, etc.

[00010] Um mapa de campo está mostrado na Fig. 4, em que as localizações em um campo 110 para plantio de cada de duas variedades de semente A e B são indicadas. A maioria do campo deve ser plantada com a variedade A, enquanto as áreas nos polígonos de forma irregular 112, 114 devem ser plantados com a variedade B. O polígono 112 é contido no 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 a plantadeira 20 está localizada com relação aos limites dos dois polígonos 112, 114. Se a plantadeira estiver fora dos polígonos, plantar a variedade A, e, se a plantadeira estiver fora dos polígonos, plantar a variedade B. Alternativamente, com referência à Fig. 5, o campo pode ser dividido em inúmeras pequenas áreas retangulares ou pixels. Cada pixel é geo- referenciado e tem uma variedade de semente A ou B atribuído a ela e um taxa de semeadura em uma prescrição de semeadura. Quando a plantadeira está em um dado pixel, ela planta a variedade associada com esse pixel. Com qualquer tipo de designação de campo, o controlador 86 tem que ser programado para olhar à frente no caminho atual para prever mudanças na variedade de semente da maneira descrita a seguir. Embora duas variedades de semente estejam descrita, ficará aparente que mais de duas variedades podem ser plantadas em um dado campo com equipamento assim equipado.

[00011] Quando se muda de uma variedade para uma outra, é desejável minimizar a mistura das duas variedades de semente de forma que, quando muda da variedade A para a variedade B, existe somente uma pequena região no campo onde as duas variedades são misturadas antes do plantio apenas da variedade B. Para minimizar a mistura de variedades, as comportas 69 e 70 são rotacionadas para posições fechando ambos os tubos 46 e 48. Isto permite que a semente na piscina de semente 76 seja substancialmente exaurida antes da abertura do tubo 48 para permitir que variedade B escoe para o dosador. Embora mudança nítida nas variedades possa ser preferida, é melhor uma certa mistura de semente do que deixar que o dosador funcione completamente vazio e deixe uma área no campo não plantada. Quando o trator 116, Fig. 4, aproxima-se do limite do polígono 112, o controlador 86 tem que impedir que a variedade A escoe para o dosador uma distância suficiente antes de atingir o polígono para deixar que a semente A seja esgotada e então introduz a semente B no dosador justo no momento de começar o plantio da semente B no limite do polígono. Para assim proceder, o controlador precisa saber o número de sementes na piscina de semente 76 no momento em que interrompe o escoamento das sementes da variedade A para o dosador. Usando o número de sementes, também referido como o tamanho da piscina de semente, junto com a taxa de semeadura ou taxas entre o local atual e o ponto X no limite do polígono onde a plantadeira precisa começar o plantio da semente B (Fig. 4), o controlador determina um ponto Y no qual deve parar o suprimento da semente A no dosador.

[00012] Para determinar a localização Y, o tamanho de piscina de semente 76 tem que ser conhecido. O controlador é adaptado para utilizar uma quantidade programada de semente na piscina de semente 76 para fazer este cálculo. A quantidade programada de semente é baseada no tamanho de semente e na geometria do alojamento do dosador de semente. Sementes da variedade A pode ser de um tamanho diferente das sementes da variedade B. Além disso, por causa da geometria física do dosador, por exemplo, os diferentes locais das extremidades inferiores dos tubos 46 e 48 que suprem a semente no dosador, a quantidade programada de semente na piscina de semente pode ser diferente para cada variedade de semente. Uma maneira de saber o tamanho da piscina de semente é realizar um processo de calibração como parte de uma configuração da plantadeira. O processo de calibração inclui as etapas de encher o alojamento do dosador com semente A, operar o dosador de semente pelo menos até que todas as fendas no disco de semente estejam cheias com semente e a semente começa a cair através do tubo de semente, detectado pelo sensor de semente 118 no tubo de semente 30. O mecanismo de mudança 68 é então movimentado para uma posição que fecha ambos os tubos 46 e 48, interrompendo o suprimento de semente A adicional no dosador. O dosador continua a operar até que a piscina de semente no dosador seja esgotada, enquanto o sensor de semente 118 conta o número de sementes entregues no dosador de semente. O número de sementes contado é a "Contagem de Sementes Restantes" para a variedade A.

[00013] Para evitar funcionar o dosador de semente completamente vazio de semente durante mudança, um certo número mínimo de sementes, por exemplo, vinte sementes, precisa estar presente no dosador a todo momento. A Contagem de Sementes Restantes, menos o mínimo número de sementes, é a quantidade programada de semente suprida ao controlador para calcular quando se deve interromper o suprimento de semente A durante uma mudança. Uma vez que a quantidade programada de semente é determinada para a variedade A, o dosador é então cheio com sementes da variedade B e o processo de calibração repetido. O suprimento de sementes B no dosador é interrompido e o dosador funciona até estar vazio, contando ainda o número de sementes. A "Contagem de Sementes Restantes" para a variedade B menos o mínimo número de sementes toma-se a quantidade programada de semente para a variedade B.

[00014] Se os dosadores de semente da plantadeira forem acionados por motores, tais como motores elétricos ou hidráulicos, o processo de calibração supradescrito pode ser realizado quando a plantadeira está estática antes da operação em um campo. Altemativamente, e para todas as plantadeiras com dosadores acionados por rodas de terreno, a plantadeira pode ser operada no campo para o processo de calibração. Assim procedendo, uma fileira é usada para a calibração, onde o suprimento de semente A é interrompido para permitir que o tamanho da piscina de semente seja contado. Uma vez que o dosador está funcionando vazio durante o processo de calibração, poderia haver em um momento uma folga de fileira no plantio de diversos pés para cada variedade.

[00015] A quantidade programada de semente pode também ser determinada sem funcionar o dosador até ficar vazio, detectando parâmetros operacionais do dosador que indicam que está próximo de vazio. À medida que a piscina de semente fica quase vazia, o disco desloca através de um menor número de sementes. Antes que o dosador esvazie completamente, a frequência de saltos de semente, detectada pelo sensor de semente 118, aumenta. A contagem de sementes até o momento quando a frequência de salto aumenta pode ser usada como a quantidade programada de semente para essa variedade. Similarmente, à medida que a piscina de semente fica menor, mais fendas no disco de semente serão abertas entre o ponto de liberação e a piscina de semente, por causa do menor tamanho da piscina de semente. As fendas abertas adicionais resultarão 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 atingida nesse ponto toma-se a quantidade programada de semente. A pressão em um dosador de pressão positiva também similarmente diminuirá à medida que o tamanho da piscina de semente diminui para perto de vazia. Quando qualquer um desses parâmetros operacionais apresenta uma mudança que indica que a piscina de semente está próxima de vazia, a contagem de semente até esse ponto no tempo pode então ser usada como a quantidade programada de semente. É possível que outros parâmetros operacionais possam ser usados para detectar uma condição quase vazia do dosador. O mínimo número de sementes supramencionado idealmente é o número de sementes necessárias no dosador para evitar que qualquer parâmetro operacional indique um declínio na função do dosador.

[00016] A quantidade programada de semente pode também ser dados publicados que o operador então alimenta no controlador 86 através de um dos dispositivos de entrada 104 ou 106. Os dados podem ser publicados seguindo teste do fabricante da plantadeira, a empresa de semente, um serviço de teste terceirizado, etc. A empresa de semente poderia testar e publicar, para cada variedade de semente, uma tabela de quantidade programada de valores de semente para modelos de plantadeira comuns. Espera-se que empresas de semente ou agrônomos terceirizados preparem e supram a um produtor uma prescrição das variedades de semente e taxas de semeadura para um dado campo. A prescrição pode incluir a quantidade programada de semente a ser usada na operação da plantadeira.

[00017] A plantadeira é operada usando a quantidade programada de semente para determinar quando para o suprimento de uma variedade de semente na plantadeira antes da introdução da variedade de semente seguinte no dosador quando se faz uma mudança entre variedades. O controlador usa a quantidade programada de semente e a taxa de aplicação para determinar uma "Distância para Esvaziar". O controlador está também olhando para a frente de um caminho atual e determina uma "Distância para Mudar" representando a distância da plantadeira do ponto X na borda do polígono 112, Fig. 4. Desde que a Distância para Mudar seja maior que Distância para esvaziar, mais semente do que a quantidade programada de semente no dosador que precisa ser plantada até o ponto de mudança. Quando a Distância para Mudar é igual à Distância para Esvaziar, a plantadeira está no ponto Y. O suprimento da variedade de semente A no dosador é interrompido e a quantidade programada de semente no dosador é a quantidade de semente que precisa ser plantada do ponto Y até o ponto X, onde precisa ocorrer a mudança. Quando a plantadeira chega no ponto X, o número de sementes no dosador deve ser igual ao número mínimo de sementes. Neste ponto, semente da variedade B é suprida no dosador.

[00018] Para assegurar mínima mistura das variedades e assegurar operação adequada do dosador de semente, é recomendável monitorar o desempenho da plantadeira durante operações de mudança e fazer ajustes na quantidade programada de semente de acordo com a necessidade. Isto é feito contando as sementes entregues pelo dosador uma vez que o suprimento de semente no dosador tenha parado para verificar que a quantidade programada de semente é precisa. Se não, a quantidade programada de semente é ajustada em um novo valor. Por exemplo, se, durante operação, existir uma diminuição no desempenho da plantadeira, detectada pelos parâmetros operacionais supramencionados antes que a quantidade programada de semente tenha sido distribuída pelo dosador, isto indica que a quantidade programada de semente é maior que a quantidade real de semente no dosador. Quando o controlador detecta uma diminuição no desempenho da plantadeira, a contagem de sementes no momento da mudança no parâmetro operacional toma-se a nova quantidade programada de semente. Entretanto, se não existir mudança nos parâmetros operacionais no momento quando o dosador está quase vazio, isto pode iniciar que a quantidade programada de semente é menos que o número real de sementes no dosador. Isto resultaria em mais mistura de semente do que o desejado na mudança. Se isto ocorrer, o controlador pode aumentar a quantidade programada de semente ligeiramente antes da mudança seguinte para chegar a um número mais preciso das sementes reais no dosador. Por exemplo, a quantidade programada de semente pode ser aumentada um porcento para a mudança seguinte e então os parâmetros operacionais monitorados para determinar se a nova quantidade programada de semente está correta. Desta maneira, o controlador gradualmente atinge uma quantidade programada de semente mais precisa.

[00019] O processo para determinar quando operar o mecanismo de mudança está mostrado na Fig. 6, Começando com a caixa 200, o controlador calcula a Distância para Esvaziar com base na quantidade programada de semente e na taxa de aplicação ou taxas entre o local atual e o ponto de mudança X. Na caixa 202, o controlador calcula a Distância para Mudar, ou seja, a distância entre o local atual e a borda de um dos polígonos 112 ou 114 ao longo do caminho atual. Na caixa de decisões 204, o controlador determina se a Distância para Esvaziar é menos que a Distância para Mudar. Se não, a quantidade de semente atual no dosador não é bastante para atingir o ponto de mudança, mais semente é necessária. A operação da plantadeira continua e o controlador retoma para a caixa 200 e repete o processo. Se sim, a quantidade de semente no dosador é suficiente para atingir o ponto de mudança sem nenhuma semente adicional. O controlador vai para a caixa 206 e atua o mecanismo de mudança 68 para fechar ambos os tubos e interrompe o fluxo de semente para o dosador. O dosador então começa a esvaziar e as sementes dispensadas são contadas, caixa 208.

[00020] O controlador então determina se a contagem de semente atual é menor que a quantidade programada de semente na caixa de decisões 210. Se sim, deve haver ainda semente no dosador. Entretanto, é possível que a quantidade programada de semente tenha sido muito alta. Para verificar isto, o controlador, na caixa 212, verifica se qualquer parâmetro operacional do dosador indica que está prestes a esvaziar. Se não, o controlador retoma para a caixa de decisões 210. Se sim, isto indica que a quantidade programada de semente foi maior que o número de sementes real no dosador e o dosador está praticamente vazio, mesmo que a contagem de semente seja menos que a quantidade programada de semente. Se isto ocorrer, o controlador vai para a caixa 214. Aí, o mecanismo de mudança 68 é atuado para abrir a outra variedade para o dosador e a quantidade programada de semente para a variedade anterior é mudada para a contagem de semente atual. O controlador então retoma para o início na caixa 200.

[00021] Se na caixa de decisões 210 a contagem de semente não for menos que a quantidade programada de semente, então a plantadeira usou toda a quantidade programada de semente e a plantadeira deve estar no ponto de mudança X. O controlador vai para a caixa de decisões 216 para determinar se os parâmetros operacionais estão indicando que o dosador está prestes a esvaziar. Se sim, isto confirma que a quantidade programada de semente é um número preciso. O controlador vai para a caixa 218 e atua o mecanismo de mudança 68 para abrir o suprimento da variedade de semente seguinte para o dosador. O controlador então retoma para a caixa 200 para procurar a mudança seguinte. Se não existir diminuição em nenhum parâmetro operacional na caixa 216, o controlador vai para a caixa 220. Aí o controlador também atua o mecanismo de mudança 68 para abrir o suprimento da variedade de semente seguinte para o dosador mas, uma vez que os parâmetros operacionais não indicam que o dosador está prestes a esvaziar, o controlador aumenta ligeiramente a quantidade programada de semente para a mudança seguinte, por exemplo, aumenta a quantidade programada de semente em 1 %. O controlador então retoma para a caixa 200 para a mudança seguinte. O controlador assim realiza o ajuste fino da quantidade programada de semente para atingir um número preciso das sementes no dosador para cada variedade.

[00022] O tamanho da piscina de semente pode também mudar com base na atitude da plantadeira. Usando os dados de atitude da máquina de um acelerômetro 122 montado na plantadeira 20, a quantidade programada de semente pode ser ajustada. O ajuste pode ser feito com base em dados de teste conhecidos que mostram uma porcentagem de aumento ou diminuição no tamanho da piscina de semente com base no ângulo de inclinação da plantadeira tanto no rolamento para a esquerda ou direita e inclinação à frente ou atrás. Um exemplo de variações na quantidade programada de semente por causa da atitude da máquina está mostrado na Fig. 7. Na ausência de dados de teste para ajustar a quantidade programada de semente, os parâmetros operacionais supramencionados podem ser usados para detectar variações no número de sementes no dosador de semente para variações na atitude da máquina e fazer ajustes na quantidade programada de semente com base na atitude da máquina. A medida que a atitude da máquina muda, o controlador determina uma nova Distância para Esvaziar com base na quantidade programada de semente variável.

[00023] Para plantadeiras com um dosador de semente comum usado para todas as variedades de semente e onde a mudança entre variedades é realizada mudando a variedade de sementes que é suprida no dosador, a quantidade programada de semente é um parâmetro necessário para desenvolver uma prescrição de variedade de semente. A quantidade programada de semente determina uma mínima distância que tem que ser coberta com uma dada variedade de semente antes de mudar para uma outra variedade. Por exemplo, uma vez que tenha sido feita uma mudança da variedade A para a variedade B e o dosador de semente esteja cheio com semente B, a plantadeira terá que deslocar uma Distância para Esvaziar para consumir semente B no dosador antes que possa haver uma mudança de volta para a variedade de semente A. A prescrição deve considerar a quantidade programada de semente e a Distância para Esvaziar calculada a partir desta na determinação da prescrição. O efeito da Distância para Esvaziar pode ser usado de uma das duas maneiras. Se a Distância a ser coberta com a segunda variedade de semente for menor que a Distância para Esvaziar, a prescrição poderia simplesmente não fazer a mudança para a segunda variedade de semente. Ou a segunda variedade de semente poderia ser usada em uma maior área do que a desejada para a prescrição, sobrepondo uma porção da segunda variedade em uma área onde a primeira variedade seria desejada. Preferivelmente, a prescrição centraria a segunda variedade na área desejada de forma que os pontos de mudança seriam uniformes em ambos os lados de uma área para a variedade B. Vide Fig. 8. Existe aí um campo 130 basicamente plantado com uma variedade A. O campo tem uma faixa estreita 132 a ser plantada na variedade B. A largura da faixa 132 é menor que a mínima distância de mudança da plantadeira mostrada pelos blocos retangulares 134. Se cada mudança for realizada à medida que a plantadeira atinge a faixa 132, os blocos plantados com a variedade B seriam desencontrados, como mostrado no topo da Fig. 8, onde as setas mostram a direção de deslocamento da plantadeira. Entretanto, se a prescrição levar em consideração o tamanho da mínima distância de mudança, os blocos 134 podem ser centralizados na faixa 132, como mostrado pelos três blocos próximos da base da Fig. 8.

[00024] A Distância para Esvaziar, que é medida na distância de deslocamento da plantadeira, é provavelmente um número diferente da largura da máquina que tem capacidade de controle separado. Assim, para qualquer dado local da plantadeira 20 e trator 116 em um campo, existe uma área do campo, à frente da plantadeira, conhecida como uma Área de Variedade Comum 150, que tem que ser plantada com a variedade de semente atual no dosador. O comprimento da Área de Variedade Comum é a Distância para Esvaziar e a largura é a menor área da plantadeira com capacidade de controle separado. No exemplo da Fig. 9, a largura da Área de Variedade Comum é a largura da plantadeira. Se seções da plantadeira menores puderem ser controladas separadamente, por exemplo, três seções, haverá três Áreas de Variedade Comum, 150A, 150B e 150C estendendo-se para a frente da plantadeira, como mostrado na Fig. 9. Se cada unidade de fileira for controlada separadamente para a variedade de semente, então haveria uma Área de Variedade Comum separada para cada unidade de fileira. A Área de Variedade Comum move para a frente com a plantadeira à medida que a plantadeira move no campo.

[00025] 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 mostrado na Fig. 8 centralizando a Área de Variedade Comum, mostrado pelos blocos 134 na faixa 132. Além disso, uma prescrição otimizada pode incluir um plano de caminho para a plantadeira levando a Área de Variedade Comum em consideração. Por exemplo, com referência à Fig. 10, o campo 160 tem uma garganta 162 que passa pelo campo que é no geral mais úmida e poderia se beneficiar de uma variedade diferente do resto do campo. Mas a largura 164 da área da garganta é menor que o comprimento da Área de Variedade Comum 150 da plantadeira na direção usual de deslocamento para plantio, lado a lado, vista na Fig. 11. A prescrição pode ser otimizada, entretanto, plantando de cima para baixo de forma que o comprimento da Área de Variedade Comum 150' possa ser mais bem alinhado com a área da garganta 162. A eficiência da máquina de colheita também deve ser considerada no planejamento do caminho da plantadeira. Mudança na direção de plantio pode ser mais prática quando a lavoura deve ser colhida com uma máquina colheitadeira insensível a fileira.

[00026] Otimização da prescrição ocorre quando a área do campo que não está plantada com a variedade ideal é minimizada. Uma vez que a Área de Variedade Comum nem sempre tem a mesma dimensão em ambas as direções, uma prescrição otimizada precisa incluir um plano de caminho da plantadeira. O plano de caminho pode ser executado automaticamente se o trator for equipado para automatizar a direção do trator, ou o plano de caminho pode ser mostrado ao operador para condução manual do trator. Para controle automatizado, a CPU 88 pode ser adaptada para comunicar com um controlador de direção do trator 128 adaptado para receber instruções detalhadas de plano de caminho para guia automática do trator 116. O plano de caminho pode ser tão simples quanto que direção se deve plantar o campo mostrado na Fig. 11. Neste caso, o controlador exibe no monitor 104 a direção desejada para plantio do campo.

[00027] Uma prescrição otimizada com um plano de caminho pode ser realizada plantando toda ou substancialmente toda a área que exige uma variedade antes de mudar para a outra variedade e plantio do restante do campo. Esta prescrição pode ser otimizada para minimizar o número de mudanças. Por exemplo, com referência à Fig. 12, está mostrado um campo 170, grande parte do qual está plantada com a variedade A. Uma área de canto 172 é plantada com a variedade B. A área 172 é plantada primeiro ao longo do caminho mostrado pelas setas 174, com a plantadeira virando no promontório 176 na extremidade do campo e virando na outra extremidade fora da área 172. O promontório 176 pode ser plantado antes ou depois dos passes para frente e para trás na área 172. Depois que a área 172 é plantada, é feita uma mudança de variedade e o restante do campo é plantado com a variedade A. Isto pode ser feito com uma área do promontório interna 178 envolvendo a área 172. Nesta área do promontório, a plantadeira é virada quando faz os passes para frente e para trás, como mostrado pelas setas 180. Com um padrão de plantio como este, o promontório 178 precisaria ser colhido primeiro antes da colheita para frente e para trás do restante do campo.

[00028] A quantidade programada de semente foi descrita como a semente no dosador de uma primeira variedade que precisa ser consumida antes da introdução de uma segunda variedade de semente quando faz uma mudança nas variedades de semente para minimizar a mistura das variedades de semente. O uso de duas comportas 69, 70 no mecanismo de mudança 68 permite a interrupção de ambas as variedades de semente, permitindo que a quantidade programada de semente no dosador seja consumida. Se o mecanismo de mudança tiver somente uma comporta que tem duas posições, uma primeira posição que permite que a primeira variedade de semente escoe para o dosador e o bloqueie o fluxo da segunda variedade de semente e uma segunda posição que permite o fluxo da segunda variedade, ainda bloqueando o fluxo da primeira variedade, não existiria chance de bloquear o fluxo de ambas as variedades em um momento para esvaziar substancialmente o dosador. A quantidade programada de semente, entretanto, pode ainda ser usada com um mecanismo de mudança como este para controlar pelo menos onde no campo a semente misturada está plantada. Com um único mecanismo de mudança de comporta, quando a comporta muda da variedade A para a variedade B, haverá uma quantidade programada de semente da variedade A no dosador. Na mudança, A é interrompida e B é introduzida no dosador junto com a semente A. As sementes misturarão e haverá uma região no campo plantado com a mistura de semente. Eventualmente, a semente A no dosador será completamente consumida e a plantadeira estará plantando somente a semente B. A área de semente misturada está mostrada como a área hachurada 240 na Fig. 12 onde a plantadeira, quando se aproxima do ponto de mudança X, muda a comporta à frente do ponto X de maneira tal que, quando o ponto X é atingido, a plantadeira está plantando semente B em um nível de pureza especificado, por exemplo, pelo menos 95% de sementes plantadas são sementes B. Usando a quantidade programada de semente e com o conhecimento de teste do dosador de semente, o comprimento da área de semente misturada 240 pode ser determinado. A área de semente misturada 240 na Fig. 12 é localizada na área de semente A de maneira tal que a área no polígono 112 será plantada com a pureza desejada de semente B. Alternativamente, a área de semente misturada 240' poderia estar localizada dentro do polígono 112, se desejado. Em também uma outra alternativa, a área de semente misturada 240" pode acavalar com a borda do polígono 112. Em algumas prescrições, pode não ter importância onde a área de semente misturada está plantada. Mas, em algumas prescrições, pode ser importante que dentro do polígono 112 a semente deva ser a semente B. Em um caso desses, a prescrição pode incluir o local da área de semente misturada e o controlador é operado de acordo para fazer a mudança de maneira tal que a área de semente misturada fique no lado adequado do polígono 112.

[00029] O controle da mudança das variedades de semente tendo sido descrito no contexto da quantidade programada de semente que é a quantidade mantida na poça de semente ou a semente na poça de semente menos uma quantidade mínima de semente que tem que ficar no dosador para o funcionamento adequado. A quantidade programada de semente poderia ser usada para derivar um tempo ou distância percorrida de quando a primeira variedade de semente é interrompida até a variedade seguinte ser suprida no dosador. Tempo e distância podem ser determinados a partir da quantidade programada de semente e da taxa de semeadura e velocidade de deslocamento da máquina.

[00030] Embora a plantadeira tenha sido descrita no contexto de aplicação de semente, os aspectos apresentados podem também ser usados para aplicação de produtos químicos tais como fertilizantes, pesticidas, herbicidas, etc. Diferentes produtos químicos podem ser aplicados em diferentes locais no campo e em diferentes taxas. As expressões "semente" e "variedade de semente" devem ser interpretadas no sentido amplo nas reivindicações seguintes de forma a incluir não somente sementes, mas diferentes tipos de fertilizantes e outros tipos de produtos químicos aplicados em um campo.

[00031] Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Máquina de distribuição de semente (20), compreendendo: um dosador de semente (28) com um alojamento (56) configurado para conter uma piscina de semente (76) a ser individualizada e entregue sequencialmente; um sistema de entrega de semente (50) para prover pelo menos duas diferentes variedades de semente no dosador de sementes (28), o sistema de entrega de semente (50) tendo um mecanismo de mudança (68) para mudar de uma primeira variedade de semente para uma segunda variedade de semente que está sendo entregue no alojamento (56) do dosador de semente (28); e um controlador (86) configurado para operar o mecanismo de mudança (68) para controlar qual variedade de semente da primeira e segunda variedades de semente é entregue no dosador de semente (28) com base na localização da máquina de distribuição de semente (20) em um campo, o controlador (86) sendo programado para operar o mecanismo de mudança (68) com base em um valor da quantidade programada de semente representando semente no alojamento (56) do dosador de semente (28); e caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é ainda configurado para ser programado com uma prescrição de onde cada variedade de semente deve ser plantada em uma dada área de terra e em que a prescrição inclui a quantidade programada de semente para cada variedade de semente.

2. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ser programado com a quantidade programada de semente para cada variedade de semente antes da operação da máquina de distribuição de semente (20) em um campo.

3. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ajustar a quantidade programada de semente para cada variedade de semente durante operação da máquina de distribuição de semente (20).

4. Máquina de distribuição de semente (20), compreendendo: um dosador de semente (28) com um alojamento (56) configurado para conter uma piscina de sementes (76) a ser individualizadas e entregues sequencialmente; um sistema de entrega de semente (50) para prever pelo menos duas diferentes variedades de semente no dosador de sementes (28), o sistema de entrega de semente (50) tendo um mecanismo de mudança (68) para mudar de uma primeira variedade de semente para uma segunda variedade de semente que está sendo entregue no alojamento (56) do dosador de semente (28); e um controlador (86) configurado para operar o mecanismo de mudança (68) para controlar qual variedade de semente da primeira e segunda variedades de semente é entregue no dosador de semente (28) com base na localização da máquina de distribuição de semente (20) em um campo, a operação do controlador (86) do mecanismo de mudança (68) baseada em uma quantidade programada de semente, em que o controlador (86) é configurado para interromper o suprimento de uma primeira variedade de semente no dosador de semente (28) antes do suprimento de uma segunda variedade para permitir consumo substancial da primeira variedade de semente na piscina de semente (76) antes do suprimento da segunda variedade de semente no dosador de semente (28), em que a localização da máquina de distribuição de semente (20) no campo onde o suprimento da primeira variedade de semente no dosador de semente (28) é interrompido é baseado na quantidade programada de semente na piscina de semente (76) e na taxa de semeadura, e caracterizada pelo fato de que o controlador é ainda configurado para ser programado com uma prescrição de onde cada variedade de semente deve ser plantada em uma dada área de terra e em que a prescrição inclui a quantidade programada de semente para cada variedade de semente.

5. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ser programado com a quantidade programada de semente para cada variedade antes da operação da máquina de distribuição de semente (20) em um campo.

6. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ajustar a quantidade programada de semente durante operação da máquina de distribuição de semente (20) com base em parâmetros operacionais detectados do dosador de semente (28).

7. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor de semente configurado para contar sementes entregues no dosador de semente (28); em que o dosador de semente (28) é um dosador de diferencial de pressão utilizando um diferencial de pressão para dosar semente; e em que o controlador (86) é configurado para diminuir a quantidade programada de semente na piscina de semente (76) no caso de um diferencial de pressão medido mudar depois da interrupção da entrega da primeira variedade de semente no alojamento (56) do dosador de semente (28) antes de uma quantidade de semente esperada ter sido entregue pela piscina de semente (76).

8. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor de semente configurado para detectar sementes entregues pelo dosador de semente (28) para contar sementes entregues e determinar quando o dosador de semente (28) saltou uma semente; em que o controlador (86) é configurado para diminuir a quantidade programada de semente no caso de a frequência em saltos detectados aumentar depois da interrupção da entrega da primeira variedade de semente no dosador de semente (28) antes de uma quantidade de semente esperada ter sido entregue pela piscina de semente (76).

9. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor de semente configurado para detectar sementes entregues pelo dosador de semente (28) para contar sementes entregues e determinar quando o dosador de semente (28) saltou uma semente; em que o controlador (86) é configurado para aumentar a quantidade programada de semente no caso em que a frequência medida de saltos não aumenta e o diferencial de pressão não muda depois da interrupção da entrega da primeira variedade de semente no dosador de semente (28) e a quantidade programada de semente tiver sido entregue pela piscina de semente (76).

10. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é adaptado para diminuir a quantidade programada de semente no caso em que o dosador de semente (28) fica completamente esvaziado da primeira variedade de semente depois da interrupção da entrega da primeira variedade de semente no dosador de semente (28) antes de a quantidade de semente esperada ter sido entregue com base na quantidade programada de semente.

11. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ser programado com quantidade programada diferente de semente, e em que a quantidade de semente programada utilizada pelo controlador em um dado momento é com base na atitude da máquina de distribuição de semente (20).

12. Máquina de distribuição de semente (20), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o controlador (86) é configurado para ser programado com quantidade programada diferente de semente, e em que a quantidade de semente programada utilizada pelo controlador em um dado momento é com base na atitude da máquina de distribuição de semente (20).