BR112016026120B1

BR112016026120B1 - método para coletar safras de um campo

Info

Publication number: BR112016026120B1
Application number: BR112016026120-8A
Authority: BR
Inventors: Bart M. Missotten; Christopher A. Foster; Cora Neseth Kong; John H. Posselius; Frederik Tallir; Karl M. C. Viaene
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2020-11-03
Also published as: WO2015173073A1; EP3142473B1; EP3142473A1; US20170055455A1; US10412893B2; BE1022142B1

Abstract

MÉTODO PARA COLETAR SAFRAS DE UM CAMPO. Trata-se de um método para colher safras de um campo e a um método para trabalhar um campo rebocando-se um aparelho tal como um aparelho de cultivo, em que os métodos da invenção empregam veículos pilotados e não pilotados. A operação e o movimento dos veículos não pilotados são controlados pelos condutores dos veículos pilotados que estão continuamente nos arredores dos veículos não pilotados. O método de colheita envolve pelo menos o condutor de um veículo de colheita tal como uma colheitadeira combinada e o condutor de um veículo de coleta de safra tal como um caminhão, em que os condutores controlam a operação de um ou mais carros de safra não pilotados, operados para receber safras colhidas do veículo de colheita durante uma fase de colheita e entregar safra colhida ao veículo de coleta de safra durante uma fase de entrega subsequente. O controle efetuado pelo condutor do veículo de colheita e o condutor do veículo de coleta se dá de modo que cada condutor tenha capacidade de inspecionar visualmente a operação do carro de safra durante a totalidade das fases de colheita e entrega respectivamente. A invenção é igualmente (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se aos métodos de colheita que envolvem veículos de trabalho pilotados tais como colheitadeiras combinadas ou de forragem para reunir e processar material de safra de um campo. A invenção é, em particular, relacionada a métodos em que tais veículos são usados em combinação com veículos de trabalho não pilotados.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Devido ao crescente peso e potência dos veículos de trabalho agrícola, em particular, de colheitadeiras combinadas, projetos atuais desses tipos de veículos se aproximam de um limite do que é um tamanho aceito do veículo. Especialmente, colheitadeiras combinadas equipadas com um tanque de armazenamento se tornaram tão grandes que se tornaram impraticáveis no campo. Tratores também se tornaram mais potentes, incluindo projetos que são equipados com 4 faixas para operações de cultivo em grande escala. Todos esses projetos são complexos e caros, mas a produtividade sempre crescente demanda deixar pouco espaço para soluções alternativas.

[003] O uso de veículos não pilotados na agricultura foi explorado no passado, e vários projetos e ideias nessa área são conhecidos, conforme ilustrado, por exemplo pelos documentos n2 US-A-20060150584, WO-A- 03028433 ou EP-A-2548429. Tais veículos são operáveis como carros de grãos que podem ser direcionados por meio de um enlace sem fio ou físico por um operador. Em termos da organização prática de uma operação de colheita, no entanto, a aplicabilidade desses veículos não foi suficientemente investigada. Por exemplo, quando um carro de grãos não pilotado está cheio, supõe-se que seu movimento em direção a um caminhão ou um carro de grãos maior impulsionado por trator ocorra por direcionamento sem fio a partir de uma distância. No entanto, durante tal operação, nenhum controle visual sobre o veículo pode ser executado pela pessoa que direciona o veículo, ou pelo menos em alguns momentos pode ocorrer a operação em que tal controle visual não seja possível. Essas situações podem causar problemas de segurança, assim como formar uma fonte potencial de questões de responsabilidade quando acidentes ocorrem.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção é relacionada a um método para colher safras de um campo agrícola conforme revelado nas reivindicações anexas. A presente invenção é, desse modo, relacionada a um método para colher safras de um campo e a um método para trabalhar um campo rebocando-se um aparelho, tal como um aparelho de cultivo, em que os métodos da invenção empregam veículos pilotados e não pilotados. A operação e o movimento dos veículos não pilotados são controlados pelos condutores dos veículos pilotados que estão continuamente nos arredores dos veículos não pilotados. O método de colheita envolve pelo menos o condutor de um veículo de colheita, tal como uma colheitadeira combinada e o condutor de um veículo de coleta de safra tal como um caminhão, em que os condutores controlam a operação de um ou mais carros de safra não pilotados, operados para receber safras colhidas do veículo de colheita durante uma fase da colheita e entregar a safra colhida ao veículo de coleta de safra durante uma fase de entrega subsequente. O controle efetuado pelo condutor do veículo de colheita e o condutor do veículo de coleta se dá de modo que cada condutor tenha capacidade de inspecionar visualmente a operação do carro de safra durante a totalidade das fases de colheita e entrega.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] As Figuras 1 a 5 ilustram as etapas de um método de colheita de acordo com uma realização da invenção.

[006] A Figura 6 ilustra um método para realizar uma operação de cultivo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[007] Uma realização preferencial do método de colheita da invenção será agora descrita em referência às Figuras 1 a 5. A descrição detalhada não limita o escopo da invenção, a qual é definida apenas pelas reivindicações anexas. A Figura 1 ilustra um campo 1 de safras que precisam ser colhidas por uma colheitadeira combinada 2. O campo 1 é definido como a área coberta por safras. Pelo menos a um lado do campo são áreas periféricas que são acessíveis à colheitadeira combinada. Uma pluralidade de carros de grãos autoimpulsionados não pilotados 3, 4 e 5 está disponível ao condutor da colheitadeira 2. A colheitadeira é equipada com meios de controle que permitem que o condutor da colheitadeira assuma o controle de um carro de grãos não pilotado de modo que a operação e movimentos gerais do carro de grãos possa ser manipulada pelo condutor de colheitadeira. No campo 1, o carro é conduzido lado a lado ou atrás da colheitadeira à medida que a última colhe as safras. O controle sobre os carros de grãos é preferencialmente executado através de comunicação sem fio entre a colheitadeira e o carro de grãos. O transporte de safras da colheitadeira ao carro de grãos ocorre por qualquer meio conhecido, preferencialmente por um bico dosador de grãos 6.

[008] Uma área de coleta de grãos 7 é localizada em grande proximidade ao campo 1, e adjacente a uma estrada ou trajeto 8. Um veículo de coleta de grãos, preferencialmente um caminhão 9 pode ser conduzido indo e voltando na estrada ou trajeto 8 e, desse modo, lado a lado da área de coleta de grãos 7. Nem o próprio campo nem a área periférica entre o campo 1 e a estrada 8 são acessíveis ao caminhão. Os carros de grãos não pilotados vazios 3/4/5 são estacionados em uma área de estacionamento de carro de grãos 10. A Figura 1 mostra a colheitadeira 2 no início da operação de coleta do campo 1 de acordo com o método da invenção. Essa operação é doravante descrita em várias etapas de método.

[009] Na etapa 1 do método, a colheitadeira 2 se aproxima da área de estacionamento de carro de grãos 10 e coleta um carro de grãos vazio 3, isto é, o condutor de colheitadeira assume o controle do carro de grãos e induz o mesmo, preferencialmente por controle remoto, a conduzir adjacentemente ou atrás da colheitadeira. Preferencialmente, um carro de grãos que está no começo ou no final da linha de carros na área 10 é coletado pela colheitadeira. Na realização das Figuras (consultar a Figura 2), o carro 3 que está estacionado mais distante à direita é coletado e controlado para ser conduzido atrás da colheitadeira à medida que a colheitadeira entra no campo 1.

[010] Na etapa 2 do método, a colheitadeira 2 colhe um primeiro lote de safras seguindo-se uma rota de colheita 15 no campo 1. De acordo com uma realização, a rota é predefinida e calculada em relação ao tamanho do campo 1, o tipo de safra e a capacidade da colheitadeira 2 e do carro de grãos 3, de modo que o carro de grãos seja enchido a um grau predefinido (por exemplo, pelo menos 75% cheio) no momento que a colheitadeira alcançar o ponto final 16 da rota 15. Na realização mostrada, o ponto final 16 está situado na borda do campo 1 que está mais próxima à área de coleta de grãos 7, de modo que a distância do ponto final 16 à área de coleta de safra 7 seja a menor possível, e nenhum tempo é perdido pela colheitadeira que tem de cruzar o campo com o carro enchido.

[011] Na etapa 3 (Figura 3), a combinação de colheitadeira/carro de grãos 2+3 é conduzida à área de coleta de grãos 7, preferencialmente por meio de uma rota predefinida 17, em direção a uma localização dentro da área de coleta de grãos 7, denominada como a localização de entrega 18. Preferencialmente, a localização de entrega 18 é predefinida dentro da área de coleta 7. Na estrada 8, lado a lado da área de coleta de grãos 5, o caminhão 9 aguarda. A colheitadeira 2 libera o controle sobre o carro de grãos 3 quando o carro está na localização de entrega 18.

[012] Na etapa 4, o condutor do caminhão assume o controle sobre o carro de grãos 3 (consultar a Figura 4), preferencialmente por controle remoto. Tão logo o(a) condutor(a) do caminhão obtém o controle sobre o carro de grãos, o(a) mesmo(a) esvazia o carro de grãos 3 no caminhão 9, movendo possivelmente o carro para trás e para frente lado a lado do caminhão para obter distribuição adequada das safras na área de carga do caminhão. Para esse propósito, o carro de grãos 3 é preferencialmente equipado com seu próprio bico dosador de grãos 19.

[013] Na etapa 5 (Figura 5), tão logo o carro de grãos 3 está vazio, o condutor do caminhão direciona o carro esvaziado 3 em direção à área de estacionamento 10 em que o carro 3 é estacionado na parte traseira da linha. Nesse ínterim, a colheitadeira 2 se moveu em direção à área de estacionamento 10 e escolheu o segundo carro vazio 4 para sua segunda execução pelo campo, preferencialmente ao longo de uma segunda rota predefinida 20. Alternativamente, a colheitadeira aguarda que o carro seja esvaziado, e então o controle do carro vazio é transferido de volta do condutor do caminhão ao condutor de colheitadeira que direciona o carro de volta à área de estacionamento 10. Depois disso, as etapas de método são repetidas até que todas as safras do campo tenham sido colhidas.

[014] Na realização descrita acima, as etapas 1 a 3 representam a "’fase de colheita” do método da reivindicação 1, enquanto as etapas 4 e 5 representam a “fase de entrega”. O controle sobre o carro 3 executado pelos condutores da colheitadeira 2 e do caminhão 9 é de modo que, durante a totalidade combinada da fase de colheita e da fase de entrega, quem controla o movimento do carro, isto é, seja o condutor de colheitadeira ou o condutor do caminhão, esteja fisicamente presente nos arredores diretamente do carro e, desse modo, seja capaz de inspecionar visualmente e supervisionar o movimento e operações do carro. Exceto quando o carro de grãos se move atrás da colheitadeira combinada, todas as operações do carro, por exemplo, o descarregamento do carro no caminhão, são controladas enquanto o carro está continuamente na linha direta de visão da pessoa que executa esse controle. Quando o carro se move atrás da colheitadeira, um controle visual pela câmera e/ou espelhos é garantida. Desse modo, o método intensifica a segurança da operação de colheita, assim como garante que o operador de um veículo pilotado supervisione o veículo não pilotado a todo o tempo.

[015] Uma colheitadeira usada no método não exige capacidades de armazenamento de grãos e pode, desse modo, ser otimizada em termos de sua capacidade de produção de grãos. Na prática, isso significa que colheitadeiras podem ser usadas com uma disposição maior de debulho e limpeza sem ultrapassar o tamanho praticável ou limitações de peso.

[016] Vários critérios podem ser aplicados para calcular as rotas de colheita 15/20, dependendo de circunstâncias particulares, tais como a presença de mais do que uma estrada ou trajeto (por exemplo um em cada lado do campo). De acordo com outra realização, nenhuma rota de colheita predefinida é determinada de antemão, e o condutor de colheitadeira entrega o carro enchido à área de coleta de grãos 7 independentemente da localização alcançada no campo quando o carro está cheio (ou cheio em um grau predefinido).

[017] De acordo com uma realização, uma fase de transporte é realizada entre a fase de colheita e a fase de entrega. Nesse caso, em vez de fazer com que o condutor da colheitadeira 2 traga o carro enchido 3 à área de coleta de grãos 7 depois de concluir a rota de colheita 15, um trator ou qualquer outro veículo pilotado com capacidade de ser conduzido na estrada (jipe, quadriciclo, etc.), conduzido por um terceiro condutor e com capacidade de assumir o controle sobre o carro de grãos coleta o carro enchido na localização no campo em que a colheitadeira liberou o mesmo e subsequentemente direciona o mesmo em direção à área de coleta de grãos 7. Isso pode ser feito sistematicamente ou somente em casos excepcionais quando o carro de grãos estiver cheio antes de o ponto final 16 da rota 15 ter sido alcançado. A inclusão da fase de transporte é particularmente útil quando nenhuma rota de colheita predefinida é aplicada, de modo que a localização na qual o carro de grãos está cheio possa ser removida da área de coleta de grãos 7. Nesse caso, a fase de transporte torna desnecessário que o condutor de colheitadeira cruze a longa distância da dita localização à área de coleta de grãos. Quando o carro está cheio, o terceiro condutor conduz o trator ou outro veículo até a colheitadeira combinada, assume o controle sobre o carro de grãos cheio depois que o condutor de colheitadeira liberou o último (ou por meio de um protocolo de transferência declarado anteriormente) e, subsequentemente, transporta o carro em direção ao caminhão 9 em que o controle sobre o carro é transferido ao condutor do caminhão da mesma maneira conforme descrito acima para a transferência da colheitadeira para o caminhão. Da mesma maneira conforme descrito para a fase de colheita e para a fase de entrega, o terceiro condutor tem capacidade de inspecionar visualmente o carro durante a totalidade da fase de transporte. De acordo com uma realização preferencial, o terceiro condutor dirige até à colheitadeira enquanto direciona um carro vazio junto com o mesmo de modo que a colheitadeira possa assumir o controle desse carro e não precise retornar à área de estacionamento 10 antes de continuar na próxima rota de colheita.

[018] A transferência de controle sobre o carro 3 pode ocorrer conforme descrito acima, isto é, com um período durante o qual o carro 3 permanece na localização de entregai 8 (ou uma localização no campo) depois de ser entregue por um primeiro condutor (o condutor de colheitadeira ou o condutor do trator) até que o mesmo seja coletado por um segundo condutor (o condutor do trator ou o condutor do caminhão) ou a transferência possa ocorrer instantaneamente tão logo o primeiro condutor libere o carro. Um protocolo de transferência adequado pode ser elaborado de acordo com o qual o primeiro condutor libera o carro somente depois de adquirir confirmação do segundo condutor de que o último está pronto para aceitar o controle sobre o carro. A transferência do carro pode ocorrer sem interromper o movimento do carro.

[019] Aspectos particulares da realização mostrada nos desenhos têm determinadas vantagens. A transferência do carro de grãos da colheitadeira 2 (ou do trator ou de outro veículo off-road) ao caminhão 9 em uma área de coleta de grãos 7 dedicada próxima a uma estrada ou trajeto 8 permite o uso de veículos de coleta de grãos que não têm capacidade de serem conduzidos no campo, tais como o caminhão 9, de modo que nenhum limite seja estabelecido na capacidade do veículo de coleta de grãos (veículos de coleta muito grande não têm capacidade de serem conduzidos off-road). O uso de uma área de estacionamento 10 dedicada para carros de grãos vazios permite estabelecer um sistema de rotação dos carros de grãos não pilotados conforme descrito acima, em que carros de grãos vazios são escolhidos em uma extremidade de uma linha de carros e retomam à linha depois de serem usados no campo e esvaziados no caminhão, na extremidade oposta da linha. Essas medidas intensificam a eficiência e velocidade da operação de colheita. A área de estacionamento 10 e/ou a área de coleta de grãos 7 podem ter uma localização fixada em relação ao campo 1, ou as mesmas podem ser ajustáveis “em movimento”, por exemplo, sendo deslocadas progressivamente à medida que a colheita continua, ou na dependência da disponibilidade de áreas adequadas para descarregamento e estacionamento dos carros de grãos.

[020] De acordo com uma realização, múltiplos carros de grãos são usados simultaneamente nos métodos descritos acima. Por exemplo um par de carros pode ser conduzido lado a lado da colheitadeira combinada, um carro em cada lado da colheitadeira, enquanto a colheita ocorre, enchendo primeiro um carro e então o outro. Se uma fase de transporte for aplicada, o par de carros enchidos é então direcionado pelo operador do trator ou outro veículo off-road em direção à área de coleta de grãos 7. O descarregamento dos carros no caminhão durante a fase de entrega ocorre preferencialmente descarregando- se os mesmos um por um. De acordo com uma realização, múltiplos carros se movem junto com a colheitadeira combinada, mas tão logo um carro está cheio, a colheitadeira o abandona e continua a colher enquanto um segundo carro recebe safras. O carro enchido é então coletado por um trator ou outro veículo off-road conforme descrito acima (em uma fase de transporte), ou o mesmo pode ser coletado pela própria colheitadeira combinada depois que a última tiver enchido os outros carros. A colheitadeira pode então trazer todos os carros enchidos à área de coleta de grãos.

[021] O método é aplicável não somente às colheitadeiras combinadas, mas a outros tipos de veículos de colheita de safra, tais como colheitadeira de forragem. Qualquer veículo não pilotado autoimpulsionado conhecido na técnica que tem capacidade de ser controlado por controle remoto ou outros meios é aplicável no método da invenção.

Claims

1. MÉTODO PARA COLETAR SAFRAS DE UM CAMPO (1), colhendo-se safras com um veículo de colheita de safra pilotado (2) operado por um primeiro operador e que coleta as ditas safras em um veículo de coleta de safra pilotado (9) operado por um segundo operador, em que pelo menos um carro de safra auto-impulsionado não pilotado (3, 4, 5) é usado, sendo que o método compreende: - uma fase de colheita, em que o carro não pilotado (3) é usado para receber safras colhidas do veículo de colheita (2) enquanto o veículo de colheita está no processo de colheita, - uma fase de entrega, em que o carro não pilotado (3) é usado para entregar safras colhidas recebidas durante a fase de colheita, ao veículo de coleta de safra (9), caracterizado pelo fato de que o carro não pilotado é controlado pelo primeiro operador durante a fase de colheita e pelo segundo operador durante a fase de entrega, de tal modo que o primeiro e o segundo operadores tenham capacidade de inspecionar visualmente a operação do carro de safra durante a totalidade das fases de colheita e entrega respectivamente.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma fase de transporte entre as fases de colheita e de entrega, durante as quais a fase de transporte do carro não pilotado (3, 4, 5) é controlada por um terceiro operador, que é o operador de um veículo de transporte em campo pilotado, tal como um trator, e em que o terceiro operador tem capacidade de inspecionar visualmente a operação do carro de safra durante a totalidade da fase de transporte.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: - uma área de estacionamento de carro de safra (10) é definida nos arredores do campo (1), sendo que uma pluralidade de carros de safra vazios (3, 4, 5) está estacionada na área de estacionamento (10), - um carro vazio (3) é coletado da área de estacionamento pelo primeiro operador no início da fase de colheita e - carros vazios são retornados pelo primeiro ou pelo segundo operador à área de estacionamento (10) ao fim da fase de entrega.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de carros vazios (3, 4, 5) na área de estacionamento (10) é estacionada em uma fileira, e em que um carro vazio é coletado pelo primeiro operador na frente da fileira, e um carro esvaziado é retornado pelo primeiro ou pelo segundo operador na parte traseira da fileira.

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que - uma área de coleta de safra (7) é definida nos arredores do campo (1), - um carro de safra enchido (3) é depositado na dita área de coleta de safra (7) pelo primeiro operador ao fim da fase de colheita ou pelo terceiro operador ao fim da fase de transporte, - o segundo operador coleta o carro enchido na localização em que o mesmo é depositado e esvazia o carro no veículo de coleta de safra (9).

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o carro enchido é depositado em uma área de entrega (18) que é predefinida dentro da área de coleta de safra (7).

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a área de coleta de safra (7) é localizada adjacente a uma estrada ou trajeto (8), e em que o veículo de coleta de safra é um caminhão (9) que está estacionado na dita estrada ou trajeto enquanto o carro (3) é esvaziado no caminhão.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o veículo de colheita (2) colhe safras do campo seguindo-se uma rota de colheita predefinida (15, 20), enquanto o veículo não pilotado (3) recebe safras colhidas, e em que a rota de colheita é calculada de modo que o ponto final (16) da rota de colheita seja localizado em uma borda do campo que é o mais próximo possível da área de coleta de safra (7).

9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 8, caracterizado pelo fato de que a área de estacionamento (10) e/ou a área de coleta de safra (7) são ajustadas em movimento à medida que uma sequência de colheita, (se for aplicável) transporte, e fases de entrega é executada.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o carro ou carros não pilotados (3, 4, 5) são controlados por controle remoto sem fio.