BR112019006986B1 - Sistema de controle de derrapagem para um veículo off-road - Google Patents

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John H. Posselius
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Abstract

Trata-se de um sistema de controle de derrapagem para um veículo off-road que inclui um sistema de controle configurado para emitir um sinal indicativo de uma primeira ação se a magnitude de derrapagem do veículo em relação à superfície do solo for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite. Ademais, o sistema de controle está configurado para emitir um sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.

Description

ANTECEDENTES
[001] A invenção, normalmente, refere-se a um sistema de controle de derrapagem para veículo off-road.
[002] Os veículos off-road, tais como tratores agrícolas podem ser operados em um variedade de condições de solo. Por exemplo, um trator pode ser conduzido através de um campo com solo macio (por exemplo, devido a um teor alto de umidade do solo). Em certas condições de solo macio, as rodas e/ou os trilhos do trator podem derrapar em relação à superfície do solo. Ou seja, o solo, que engata à superfície da roda ou do trilho, pode mover-se com uma velocidade maior que a velocidade ao solo do trator. Embora o trator possa atravessar, com sucesso, um campo enquanto experiencia um grau baixo ou médio de derrapagem, um grau alto de derrapagem pode tornar o solo, que está embaixo das rodas ou dos trilhos do trator, compactado e/ou com sulcos. Consequentemente, o rendimento das colheitas localizadas em solo compactado e/ou com sulcos pode ser reduzido. Além disso, um grau alto de derrapagem pode fazer com que o trator fique preso ao solo (por exemplo, conforme as rodas e/ou os trilhos atolam na superfície do solo. Infelizmente, o processo de extração de um trator preso ao solo pode levar muito tempo, reduzindo, assim, a eficiência das operações de campo (por exemplo, operações de cultivo, operações de plantio, operações de colheita etc.).
DESCRIÇÃO RESUMIDA
[003] Em uma realização, um sistema de controle de derrapagem para um veículo off-road inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo, e/ou um segundo sinal indicativo de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, e não se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, em que o segundo valor de limite é maior que o primeiro valor de limite, e o quarto valor de limite é maior que o terceiro valor de limite. Ademais, o sistema de controle está configurado para emitir um quarto sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[004] Em uma outra realização, um sistema de controle de derrapagem para um veículo off-road inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um segundo sinal indicativo da primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite para duração maior que uma primeira duração de limite, em que o segundo valor de limite é maior que o primeiro valor de limite. Além disso, o sistema de controle está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[005] Em uma realização adicional, um sistema de controle de derrapagem para um veículo off-road inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude determinada de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um segundo sinal indicativo de uma primeira ação se a magnitude determinada de derrapagem e/ou uma magnitude esperada de derrapagem do veículo off-road, em relação à superfície do solo, for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, e não se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, em que o segundo valor de limite é maior que o primeiro valor de limite. Além disso, o sistema de controle está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
FIGURAS
[006] Essas e outras funções, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem compreendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida, em referência aos desenhos anexos, em que caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que:
[007] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma realização de um veículo off-road e um implemento agrícola em um campo agrícola;
[008] A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma realização de um sistema de controle de derrapagem que pode ser utilizado para controlar o veículo offroad e o implemento agrícola da Figura 1;
[009] A Figura 3 é um diagrama de bloco de uma realização de um sistema de controle que pode ser utilizado dentro do sistema de controle de derrapagem da Figura 2;
[010] A Figura 4 é um diagrama de fluxo de uma realização de um método para controlar a derrapagem de um veículo off-road;
[011] A Figura 5 é um diagrama de fluxo de outra realização de um método para controlar a derrapagem de um veículo off-road;
[012] A Figura 6 é um diagrama de fluxo de uma realização adicional de um método para controlar a derrapagem de um veículo off-road.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[013] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma realização de um veículo off-road 10 e um implemento agrícola 12 em um campo agrícola 14. O veículo off-road 10 (por exemplo, trator ou outro cavalo mecânico) está configurado para rebocar o implemento agrícola 12 através do campo 14, ao longo de uma direção de percurso 16. Em certas realizações, o veículo off-road 10 é direcionado (por exemplo, através de um operador ou um sistema automatizado) para atravessar o campo, substancialmente, paralelo às fileiras 18. No entanto, deve ser notado que o veículo off-road pode ser direcionado para atravessar o campo ao longo de outras rotas (por exemplo, ao longo de um caminho em espiral etc.) em realizações alternativas. Como será observado, o implemento agrícola 12 pode ser qualquer implemento adequado ao desempenho de operações agrícolas através do campo 14. Por exemplo, em certas realizações, o implemento agrícola 12, pode ser uma ferramenta de cultivo, uma ferramenta de aplicação de fertilizante, uma ferramenta de semeadura ou plantio, ou uma ferramenta de colheita, entre outras. Embora o implemento agrícola 12 seja rebocado pelo veículo off-road 10, na realização ilustrada, deve deve ser notado que em realizações alternativas, o implemento agrícola pode estar integrado dentro do veículo off-road.
[014] Conforme o veículo off-road 10 e o implemento agrícola 12 atravessam o campo, o veículo off-road 10 e o implemento agrícola 12 podem encontrar várias condições de solo. Por exemplo, o veículo off-road 10 e o implemento agrícola 12 podem encontrar regiões 20, em que o veículo off-road (por exemplo, pelo menos uma roda ou um trilho do veículo off-road) experiencie um grau médio de derrapagem (por exemplo, 15 a 30% de derrapagem). Além disso, o veículo off-road 10 e o implemento agrícola 12 podem encontrar regiões 22, em que o veículo off-road (por exemplo, pelo menos uma roda ou um trilho do veículo off-road) experiencie um grau alto de derrapagem (por exemplo, maior que 30% de derrapagem). O grau de derrapagem pode depender do tipo de solo, do teor de umidade do solo, da inclinação/declive do campo 14, do peso do veículo off-road 10, da carga de tração aplicada pelo implemento agrícola 12 ao veículo off-road 10, e do tipo e/ou quantidade de resíduo de colheita na superfície do campo 14, entre outros fatores. Embora o veículo off-road 10 e o implemento 12 possam atravessar, com sucesso, o campo enquanto experienciam um grau baixo de derrapagem (por exemplo, menos de 15% de derrapagem) ou um grau médio de derrapagem, um grau alto de derrapagem pode fazer com que o veículo off-road 10 fique preso ao solo (por exemplo, conforme as rodas e/ou os trilhos do veículo off-road atolam na superfície do solo). Consequentemente, em certas realizações, o veículo off-road 10 inclui um sistema de controle de derrapagem, configurado para reduzir ou eliminar substancialmente a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo. Consequentemente, a eficiência das operações agrícolas (por exemplo, operações de cultivo, operações de plantio, operações de colheita etc.) pode ser substancialmente aumentada.
[015] Em certas realizações, o sistema de controle de derrapagem inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo e/ou um segundo sinal indicativo de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma primeira ação (por exemplo, alertar um operador, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas, engatar um sistema de bloqueio diferencial etc.) se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, e não se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite. Além disso, o sistema de controle está configurado para emitir um quarto sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo, parar o veículo off-road etc.), se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[016] Em realizações adicionais, o sistema de controle de derrapagem inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um segundo sinal indicativo de uma primeira ação (por exemplo, alertar um operador, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas, engatar um sistema de bloqueio diferencial etc.) se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor que um segundo valor de limite para duração maior que uma duração de limite Além disso, o sistema de controle está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo, parar o veículo off-road etc.), se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[017] Ademais, em certas realizações, o sistema de controle de derrapagem inclui um sistema de controle, configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude determinada de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O sistema de controle também está configurado para emitir um segundo sinal indicativo de uma primeira ação se a magnitude determinada de derrapagem e/ou uma magnitude esperada de derrapagem do veículo off-road, em relação à superfície do solo, for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, e não se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Por exemplo, a primeira ação pode incluir alertar um operador de que a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas, engatar um sistema de bloqueio diferencial ou uma combinação dos mesmos. Além disso, o sistema de controle está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo, parar o veículo off-road etc.), se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[018] Conforme discutido acima, em certas condições de solo macio, pelo menos uma roda e/ou um trilho do veículo off-road pode derrapar em relação à superfície do solo. A derrapagem ocorre quando um solo, que engata à superfície da roda ou do trilho, se move em uma velocidade maior que a velocidade ao solo do veículo off-road. Conforme revelado aqui, “magnitude de derrapagem” se refere a uma diferença de porcentagem entre a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho e a velocidade ao solo do veículo off-road. Por exemplo, se a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho é igual à velocidade ao solo do veículo off-road, a magnitude de derrapagem é de 0% (ou seja, não há derrapagem). Por outro lado, se a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho é maior que zero (por exemplo, quilômetros por hora), e a velocidade ao solo do veículo off-road é zero (por exemplo, quilômetros por hora), a magnitude de derrapagem é de 100% (ou seja, derrapagem total) Apenas a título de exemplo, uma magnitude de derrapagem menor que 15% pode representar um grau baixo de derrapagem, uma magnitude de derrapagem entre 15 e 30% pode representar um grau médio de derrapagem e uma magnitude de derrapagem maior que 30% pode representar grau alto de derrapagem. No entanto, deve ser notado que as faixas de derrapagem podem variar com base na condição do solo e/ou nas condições de operação do veículo off-road.
[019] Em certas condições de solo, a magnitude de derrapagem pode ser menor que zero (ou seja, negativa). Ou seja, a velocidade ao solo do veículo off-road pode ser maior que a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho. Embora a magnitude de derrapagem seja negativa, o veículo off-road desliza em relação à superfície do campo, reduzindo, assim, o controle do veículo off-road. Conforme discutido, em detalhes, abaixo, o sistema de controle de derrapagem pode estar configurado para reduzir, substancialmente, a derrapagem, aumentando, assim, o controle do veículo off-road.
[020] Ademais, conforme usado aqui, “velocidade de mudança de derrapagem” se refere à uma mudança na magnitude de derrapagem como uma função do tempo. A título de exemplo, uma velocidade alta de mudança de derrapagem (por exemplo, maior que 5% por minuto) pode ser indicativo de condições de solo, em que é provável que ocorra um grau alto de derrapagem. Consequentemente, conforme discutido em detalhes abaixo, o sistema de controle de derrapagem pode estar configurado para alertar um operador e/ou controlar o veículo off-road e/ou o implemento agrícola se for detectada uma velocidade alta de mudança de derrapagem.
[021] Em certas realizações, o veículo off-road está configurado para operar de modo autônomo (por exemplo, sem um operador presente na cabine do veículo off-road). Consequentemente, um sistema automático pode direcionar o veículo off-road e o implemento agrícola através do campo sem o controle direto de um operador. Em tais realizações, o veículo off-road autônomo está configurado para se comunicar com a estação-base. Conforme discutido em detalhes abaixo, o sistema de controle do sistema de controle de derrapagem pode incluir um controlador de veículo off-road, um controlador da estação-base ou uma combinação dos mesmos. Em realizações adicionais, o veículo off-road pode ser, substancialmente, controlado manualmente . Ou seja, um operador pode estar localizado dentro da cabine do veículo off-road e pode, manualmente, dirigir o veículo off-road através do campo. Em tais realizações, o sistema de controle de derrapagem pode alertar o operador de certas condições de derrapagem e/ou controlar, automaticamente, o veículo off-road e/ou o implemento agrícola para reduzir a derrapagem. Ademais, em certas realizações, o veículo offroad pode estar configurado para operar semiautomaticamente. Por exemplo, um operador dentro da cabine pode direcionar o veículo off-road para um posicionamento inicial dentro ou nas proximidades do campo, e um sistema automatizado pode direcionar o veículo off-road ao longo de uma rota selecionada/planejada através do campo enquanto o operador monitora a operação do veículo off-road e/ou do implemento agrícola. Em tais realizações, o sistema de controle de derrapagem pode alertar o operador de certas condições de derrapagem e/ou controlar, automaticamente, o veículo off-road e/ou o implemento agrícola para reduzir a derrapagem.
[022] A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma realização de um sistema de controle de derrapagem 24 que pode ser utilizado para controlar o veículo off-road 10 e o implemento agrícola da Figura 1. Na realização ilustrada, o sistema de controle de derrapagem 24 inclui um sistema de controle 26 (por exemplo, montado no veículo off-road 10) e o veículo off-road 10 inclui um primeiro transceptor 28, configurado para estabelecer uma ligação de comunicação sem fio com um segundo transceptor 30 da estação-base 32. Como será observado, o primeiro e segundo transceptores podem operar em qualquer faixa de frequência adequada dentro do espectro eletromagnético. Por exemplo, em certas realizações, os transceptores podem transmitir e receber ondas de rádio dentro de uma faixa de frequência em torno de 1 GHz a 10 GHz. Além disso, o primeiro e segundo transceptores podem utilizar qualquer protocolo de comunicação adequado, tal como um protocolo padrão (por exemplo, Wi-Fi, Bluetooth etc.) ou um protocolo de propriedade.
[023] Na realização ilustrada, o veículo off-road 10 inclui um dispositivo de localização espacial 34, que está montado ao veículo off-road 10 e configurado para determinar um posicionamento do veículo off-road 10. Como será observado, o dispositivo de localização espacial pode incluir qualquer sistema adequado, configurado para determinar o posicionamento do veículo off-road 10, tal como um sistema de posicionamento global (GPS), por exemplo. Em certas realizações, o dispositivo de localização espacial 34 pode estar configurado para determinar o posicionamento do veículo off-road em relação a um ponto fixo dentro do campo (por exemplo, através de um transceptor de rádio fixo). Consequentemente, o dispositivo de localização espacial 34 pode estar configurado para determinar o posicionamento do veículo off-road em relação a um sistema de coordenadas global fixo (por exemplo, através do GPS) ou um sistema de coordenadas local fixo. Em certas realizações, um primeiro transceptor 28 está configurado para transmitir um sinal indicativo de posicionamento do veículo off-road 10 para o transceptor 30 da estação-base 32.
[024] Além disso, o veículo off-road 10 inclui um conjunto de sensores 36. Em certas realizações, o conjunto de sensores está configurado para facilitar a determinação de magnitude de derrapagem e/ou a velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road. Por exemplo, o conjunto de sensores 36 pode incluir múltiplos sensores (por exemplo, sensores infravermelhos, sensores ultrassônicos, sensores magnéticos etc.), cada um configurado para monitorar uma faixa de rotação de uma respectiva roda ou um trilho. Conforme discutido em detalhes abaixo, a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho pode ser determinada com base, pelo menos em parte, em determinada faixa de rotação e a magnitude de derrapagem e a velocidade de mudança de derrapagem podem ser determinadas através da comparação entre a velocidade do solo, que engata à superfície da roda ou do trilho e a velocidade ao solo do veículo off-road 10.
[025] Na realização ilustrada, o veículo off-road 10 inclui um sistema de controle de direção 38, configurado para controlar uma direção de movimento do veículo off-road 10 e um sistema de controle de velocidade 40, configurado para controlar uma velocidade do veículo off-road 10. Além disso, o veículo off-road 10 inclui um sistema de controle de tração 42, configurado para controlar a distribuição de potência de um motor do veículo off-road para as rodas ou os trilhos do veículo offroad, e um sistema de controle de implemento 44, configurado para controlar a operação de um implemento (por exemplo, rebocado pelo veículo off-road 10). Ademais, o sistema de controle 26 inclui um controlador 46 acoplado, de forma comunicativa, ao primeiro transceptor 28, ao dispositivo de localização espacial 34, ao conjunto de sensores 36, ao sistema de controle de direção 38, ao sistema de controle de velocidade 40, ao sistema de controle de tração 42 e ao sistema de controle de implemento 44. Em certas realizações, o controlador 46 está configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road 10 em relação à superfície do solo (por exemplo, de um conjunto de sensores 36) e para receber um segundo sinal indicativo de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo (por exemplo, do conjunto de sensores 36). Em tais realizações, o controlador 46 está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma primeira ação (por exemplo, alertar um operador, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou um sistema de bloqueio diferencial através do sistema de controle de tração 42 etc.) se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, e não se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite. O controlador 46 também está configurado para emitir um quarto sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo através do sistema de controle de implemento 44, parar o veículo off-road através do sistema de controle de velocidade 40 etc.), se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[026] Em realizações adicionais, o controlador 46 está configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo (por exemplo, de um conjunto de sensores 36). Em tais realizações, o controlador 46 está configurado para emitir um segundo sinal indicativo de uma primeira ação (por exemplo, alertar um operador, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou um sistema de bloqueio diferencial através de um sistema de controle de tração 42 etc.) se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite para duração maior que uma duração de limite. O controlador 46 também está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo através do sistema de controle de implemento 44, parar o veículo off-road através do sistema de controle de velocidade 40 etc.), se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[027] Ademais, em certas realizações, o controlador 46 está configurado para receber um primeiro sinal indicativo de uma magnitude determinada de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo (por exemplo, através de um conjunto de sensores 36). Em tais realizações, o controlador 46 está configurado para emitir um segundo sinal indicativo de uma primeira ação (por exemplo, alertar um operador, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou um sistema de bloqueio diferencial através de um sistema de controle de tração 42 etc.) se a magnitude determinada de derrapagem e/ou uma magnitude esperada de derrapagem do veículo off road em relação à superfície do solo for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, e não se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. O controlador 46 também está configurado para emitir um terceiro sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo através do sistema de controle de implemento 44, parar o veículo off-road através do sistema de controle de velocidade 40 etc.), se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[028] Em certas realizações, o controlador 46 é um controlador eletrônico que possui um circuito elétrico configurado para processar dados de um transceptor 28, o dispositivo de localização espacial 34, o conjunto de sensores 36 ou uma combinação dos mesmos, entre outros componentes do veículo off-road 10. Na realização ilustrada, o controlador 46 inclui um processador, tal como o microprocessador ilustrado 48 e um dispositivo de memória 50. O controlador 46 também pode incluir um ou mais dispositivos de armazenamento e/ou outros componentes adequados. O processador 48 pode ser usado para executar um software, tal como o software para controlar o veículo off-road 10, e assim por diante. Além disso, o processador 48 pode incluir múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores de “propósito geral”, um ou mais microprocessadores de propósito especial e/ou um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICS) ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, o processador 48 pode incluir um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzido (RISC).
[029] O dispositivo de memória 50 pode incluir uma memória volátil, como memória de acesso aleatório (RAM) e/ou uma memória não volátil, como ROM. O dispositivo de memória 50 pode armazenar uma variedade de informações e pode ser usado para vários propósitos. Por exemplo, o dispositivo de memória 50 pode armazenar instruções executáveis por processador (por exemplo, firmware ou software) para o processador 48 executar, tais como as instruções para controlar o veículo off-road 10. O(s) dispositivo(s) de armazenamento (por exemplo, armazenamento não volátil) pode(m) incluir memória de leitura única (ROM), memória flash, um disco rígido ou qualquer outro meio adequado de armazenamento óptico, magnético ou em estado sólido ou uma combinação dos mesmos. O dispositivo de armazenamento (ou dispositivos de armazenamento) pode armazenar dados (por exemplo, magnitudes esperadas de derrapagem, mapas de solo etc.), instruções (por exemplo, software ou firmware para controlar o veículo off-road etc.) e quaisquer outros dados adequados.
[030] Na realização ilustrada, o sistema de controle de direção 38 inclui um sistema de controle de ângulo de roda 52, um sistema de frenagem diferencial 54 e um sistema de vetorização de torque 56. O sistema de controle de ângulo de roda 52 pode girar, automaticamente, uma ou mais rodas ou trilhos do veículo off-road (por exemplo, através de atuadores hidráulicos) para dirigir o veículo off-road ao longo do de um caminho através do campo (por exemplo, ao redor de uma região que tenha um alto índice de magnitude esperada de derrapagem). A título de exemplo, o sistema de controle de ângulo de roda 52 pode girar as rodas/ trilhos dianteiros, as rodas/trilhos traseiros e/ou as rodas/trilhos intermediários do veículo off-road, individualmente ou em grupos. O sistema de frenagem diferencial 54 pode variar, independentemente, a força de frenagem em cada lado lateral do veículo off-road para direcioná-lo ao longo do caminho através do campo. De modo similar, o sistema de vetorização de torque 56 pode aplicar, diferencialmente, o torque de um motor para as rodas e/ou trilhos em cada lado lateral do veículo off-road, direcionando, dessa forma, o veículo off-road ao longo do caminho através do campo. Embora o sistema de controle de condução 38 ilustrado inclua o sistema de controle do ângulo da roda 52, o sistema de frenagem diferencial 54 e o sistema de vetorização de torque 56, deve ser notado que realizações alternativas podem incluir um ou dois desses sistemas, de qualquer combinação adequada. Realizações adicionais podem incluir um sistema de controle de direção 38, que tenha outros e/ou sistemas adicionais para facilitar o direcionamento do veículo off-road ao longo do caminho através do campo (por exemplo, um sistema de direção articulado etc.).
[031] Na realização ilustrada, o sistema de controle de velocidade 40 inclui um sistema de controle de emissão de motor 58, um sistema de controle de transmissão 60 e um sistema de controle de frenagem 62 O sistema de controle de emissão de motor 58 está configurado para variar a emissão do motor para controlar a velocidade do veículo off-road. Por exemplo, o sistema de controle de emissão de motor 58 pode variar uma definição de regulagem do motor, uma mistura de combustível/ar do motor, uma temporização do motor e/ou outros parâmetros de motor adequados para controlar a emissão do motor. Além disso, o sistema de controle de transmissão 60 pode ajustar a seleção de engrenagem dentro de uma transmissão para controlar a velocidade do veículo off-road. Ademais, o sistema de controle de frenagem 62 pode ajustar a força de frenagem, controlando, assim, a velocidade do veículo off-road 10. Embora o sistema de controle de velocidade 40 ilustrado inclua o sistema de controle de emissão de motor 58, o sistema de controle de transmissão 60 e o sistema de controle de frenagem 62, deve ser notado que realizações alternativas podem incluir um ou dois desses sistemas, de qualquer combinação adequada. Realizações adicionais podem incluir um sistema de controle de velocidade 40 que tenha outros e/ou sistemas adicionais para facilitar o ajuste da velocidade do veículo off-road.
[032] Na realização ilustrada, o sistema de controle de tração 42 inclui um sistema de controle de acionamento de quatro rodas 64 e um sistema de controle de bloqueio diferencial 66. O sistema de controle de acionamento de quatro rodas 64 está configurado para engatar e desengatar, seletivamente, um sistema de acionamento de quatro rodas do veículo off-road. Por exemplo, em certas realizações, o veículo off-road pode incluir um sistema de acionamento de quatro rodas configurado para direcionar a emissão do motor para as rodas/trilhos traseiros quando estiverem desengatados e para direcionar a emissão do motor para as rodas/trilhos dianteiros e as rodas/trilhos traseiros quando estiverem engatados. Em tais realizações, o sistema de controle de acionamento de quatro rodas 64 pode instruir, seletivamente, o sistema de acionamento de quatro rodas a engatar ou desengatar para controlar a tração do veículo off-road. Em certas realizações, o veículo off-road pode incluir rodas/trilhos intermediários posicionados entre as rodas/trilhos dianteiros e as rodas/trilhos traseiros. Em tais realizações, o sistema de controle de acionamento de quatro rodas também pode controlar a transferência de potência do motor para as rodas intermediárias.
[033] Além disso, o sistema de controle de bloqueio diferencial 66 está configurado para engatar, seletivamente, um sistema de bloqueio diferencial de, pelo menos, um diferencial de bloqueio entre um par respectivo de rodas/trilhos. Por exemplo, em certas realizações, um diferencial de bloqueio está posicionado entre as rodas/trilhos traseiros e configurado para transferir a potência do motor para as rodas/trilhos traseiros. Enquanto o sistema de bloqueio diferencial está desengatado, o diferencial é desbloqueado. Consequentemente, a velocidade rotacional de uma roda/trilho traseiro pode variar em relação à velocidade rotacional da outra roda/trilho traseiro. No entanto, quando o sistema de bloqueio diferencial está engatado, o diferencial está bloqueado. Consequentemente, as velocidades rotacionais das rodas/trilhos traseiros podem ser, substancialmente, iguais entre si. Em certas realizações, um diferencial de bloqueio pode estar posicionado entre as rodas/trilhos dianteiros e/ou entre as rodas/trilhos intermediários. Em certas realizações, o sistema de controle de bloqueio diferencial 66 está configurado para engatar e desengatar, independentemente, o sistema de bloqueio diferencial de cada diferencial de bloqueio. Embora o sistema de controle de tração 42 ilustrado inclua o sistema de controle de acionamento de quatro rodas 64 e o sistema de controle diferencial 66, deve ser notado que as realizações alternativas podem incluir apenas um desses sistemas. Realizações adicionais podem incluir um sistema de controle de tração 42 que tenha outros e/ou sistemas adicionais para facilitar o controle da tração do veículo off-road 10.
[034] O sistema de controle de implemento 44 está configurado para controlar vários parâmetros do implemento agrícola rebocado pelo veículo off-road. Por exemplo, em certas realizações, o sistema de controle de implemento 44 pode estar configurado para instruir um controlador de implemento (por exemplo, através de uma ligação de comunicação, tal como um barramento CAN ou ISOBUS) a ajustar uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola. A título de exemplo, o sistema de controle de implemento 44 pode instruir o controlador de implemento a reduzir a profundidade de penetração de cada ponto de cultivo em um implemento de cultivo ou o sistema de controle de implemento 44 pode instruir o controlador de implemento a desengatar cada disco/lâmina de abertura de um implemento de semeadura/plantio do solo. A redução da profundidade de penetração de pelo menos uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola pode reduzir a carga de tração no veículo off-road. Ademais, o sistema de controle de implemento 44 pode instruir o controlador de implemento a alterar o implemento agrícola entre um posicionamento de trabalho e uma porção de transporte, a ajustar uma vazão de produto do implemento agrícola ou a ajustar um posicionamento de uma plataforma de implemento agrícola (por exemplo, uma colheitadeira etc.), entre outras operações.
[035] Em certas realizações, o controlador de veículo off-road 46 pode controlar, diretamente, a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola. Por exemplo, o controlador de veículo off road 46 pode instruir um engate de três pontos (por exemplo, através de um controlador de engate de três pontos) a elevar e abaixar o implemento agrícola ou uma porção do implemento agrícola em relação à superfície do solo, ajustando, assim, a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola. Além disso, o controlador de veículo off-road 46 pode instruir um sistema de controle hidráulico a ajustar a pressão do fluido hidráulico de um ou mais atuadores no implemento agrícola, controlando, assim, a profundidade de penetração da respectiva ferramenta de engate ao solo (ou das respectivas ferramentas de engate ao solo).
[036] Conforme discutido anteriormente, o veículo off-road 10 está configurado para se comunicar com a estação-base 32 através dos transceptores 28 e 30. Na realização ilustrada, a estação-base inclui um controlador 68 acoplado, de forma comunicativa, ao transceptor 30 da estação-base. O controlador 68 está configurado para emitir comandos e/ou dados ao veículo off-road 10. Por exemplo, conforme discutido em detalhes abaixo, o controlador 68 pode estar configurado para emitir um mapa de derrapagem (por exemplo, que inclui dados climáticos, dados de unidade do solo, dados topográficos etc.) ao controlador de veículo off-road, permitindo, assim, que o controlador de veículo off-road determine uma derrapagem esperada do veículo off-road. Além disso, o controlador 68 pode emitir comandos de partida e parada ao controlador de veículo off-road e/ou o controlador 68 pode instruir o veículo off-road a seguir um caminho selecionado/planejado através do campo.
[037] Em certas realizações, o controlador 68 é um controlador eletrônico que possui um circuito elétrico configurado para processar dados de certos componentes da estação-base 32 (por exemplo, o transceptor 30). Na realização ilustrada, o controlador 68 inclui um processador, tal como o microprocessador ilustrado 70 e um dispositivo de memória 72. O processador 68 pode ser usado para executar um software, tal como um software para fornecer comandos e/ou dados ao controlador de veículo off-road 46, e assim por diante. Além disso, o processador 48 pode incluir múltiplos microprocessadores, um ou mais microprocessadores de “propósito geral”, um ou mais microprocessadores de propósito especial e/ou um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICS) ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, o processador 70 pode incluir um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzido (RISC). O dispositivo de memória 72 pode incluir uma memória volátil, como memória de acesso aleatório (RAM) e/ou uma memória não volátil, como ROM. O dispositivo de memória 72 pode armazenar uma variedade de informações e pode ser usado para vários propósitos. Por exemplo, o dispositivo de memória 72 pode armazenar instruções executáveis por processador (por exemplo, firmware ou software) para o processador 70 executar, tais como as instruções para fornecer comandos e/ou dados ao controlador de veículo off-road 46.
[038] Na realização ilustrada, a estação-base 32 inclui uma interface de usuário 74, acoplada, de forma comunicativa, ao controlador 68. A interface de usuário 74 está configurada para apresentar dados do veículo off-road e/ou do implemento agrícola a um operador (por exemplo, dados associados a uma operação do veículo off-road, dados associados a uma operação do implemento agrícola etc.) A interface de usuário 74 também está configurada para permitir que o operador controle certas funções do veículo off-road (por exemplo, ligar e parar o veículo off-road, instruir o veículo off-road a seguir uma rota selecionada/planejada através do campo etc.). Na realização ilustrada, a interface de usuário inclui um visor 76, configurada para apresentar informações ao operador, tais como o posicionamento do veículo off-road 10 no campo, a velocidade do veículo off-road e o caminho do veículo off-road, entre outros dados. Além disso, a interface de usuário 74 (por exemplo, através do visor 76, através de um sistema de áudio etc.) está configurada para alertar um operador em caso de derrapagem detectada e/ou esperada. Por exemplo, em certas realizações, a interface de usuário 74 pode alertar o operador se o veículo off-road estiver experienciando um grau médio de derrapagem (por exemplo, se a magnitude de derrapagem está dentro da faixa de limite).
[039] Na realização ilustrada, a estação-base 32 inclui um dispositivo de armazenamento 78 acoplado, de forma comunicativa, ao controlador 68. O dispositivo de armazenamento 78 (por exemplo, armazenamento não volátil) pode incluir memória de leitura única (ROM), memória flash, um disco rígido ou qualquer outro meio adequado de armazenamento óptico, magnético ou em estado sólido ou uma combinação dos mesmos. O dispositivo de armazenamento (ou dispositivos de armazenamento) pode armazenar dados (por exemplo, magnitudes esperadas de derrapagem, mapas de solo etc.), instruções (por exemplo, software ou firmware para comandar o veículo off-road etc.) e quaisquer outros dados adequados.
[040] Embora o sistema de controle 26 do sistema de controle de derrapagem 24 inclua o controlador de veículo off-road 46 na realização ilustrada, deve ser notado que, em realizações alternativas, o sistema de controle 26 pode incluir um controlador da estação-base 68. Por exemplo, em certas realizações, as funções de controle do sistema de controle 26 podem estar distribuídas entre o controlador de veículo offroad e o controlador da estação-base 68. Em realizações adicionais, o controlador da estação-base 68 pode desempenhar uma porção substancial das funções de controle do sistema de controle 26. Por exemplo, em certas realizações, o transceptor 28 pode emitir sinais indicativos da magnitude de derrapagem e/ou da velocidade de mudança de derrapagem ao transceptor 30. Em tais realizações, o transceptor 30 pode emitir sinais correspondentes ao controlador da estação-base 68 e o controlador da estação- base 68 pode determinar a ação apropriada com base na magnitude de derrapagem e/ou na velocidade de mudança de derrapagem e emitir um sinal indicativo de ação apropriada. Por exemplo, o controlador 68 pode emitir um sinal à interface de usuário, instruindo a interface de usuário a alertar o operador da derrapagem (por exemplo, se for detectado um grau médio ou alto de derrapagem). Além disso, o controlador 68 pode emitir instruções ao controlador de veículo off-road 46 (por exemplo, através dos transceptores 28 e 30), instruindo o veículo off-road e/ou o implemento agrícola a desempenhar certas operações (por exemplo, instruções para reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola, instruções para parar o veículo off-road etc.).
[041] A Figura 3 é um diagrama de bloco de uma realização de um sistema de controle 26 que pode ser utilizado dentro do sistema de controle de derrapagem da Figura 2. Na realização ilustrada, o sistema de controle 26 inclui um controlador de veículo off-road 46. No entanto, conforme discutido anteriormente, o sistema de controle pode incluir um controlador da estação-base (por exemplo, independente ou em combinação com o controlador de veículo off-road). Conforme ilustrado, o controlador 46 recebe um sinal 80 indicativo da magnitude de derrapagem. Em certas realizações, o sinal 80 é recebido do conjunto de sensores, que está configurado para determinar a faixa de rotação de cada roda/trilho do veículo off-road. Em tais realizações, o controlador 46 determina a velocidade do solo, que engata à superfície de cada roda ou trilho com base na faixa de rotação respectiva e um diâmetro do pneu respectivo ou um comprimento do trilho respectivo, por exemplo. O controlador 46, então, determina a magnitude de derrapagem de cada roda ou trilho através da determinação da diferença da porcentagem entre a velocidade do respectivo solo, que engata à superfície e a velocidade ao solo 82 do veículo off-road (por exemplo, fornecido pelo dispositivo de localização espacial, por um sensor de velocidade de radar etc.) Em certas realizações, o controlador 46, pode definir a magnitude de derrapagem do veículo off-road para a magnitude máxima de derrapagem das rodas e/ou dos trilhos.
[042] Na realização ilustrada, o controlador 46 também recebe um sinal 84 indicativo da velocidade de mudança de derrapagem. Em certas realizações, o sinal 84 é recebido do conjunto de sensores, que está configurado para determinar a faixa de rotação de cada roda/trilho do veículo off-road. Em tais realizações, o controlador 46 determina a magnitude de derrapagem do veículo off-road (por exemplo, conforme descrito acima). O controlador 46, então, determina a velocidade de mudança de derrapagem através da determinação da mudança na magnitude de derrapagem como uma função do tempo (por exemplo, em termos de porcentagem de derrapagem por minuto).
[043] Na realização ilustrada, o controlador 46 recebe um sinal 86 indicativo de um ou mais valores de limite de derrapagem. Por exemplo, o controlador 46 pode receber o sinal 86 indicativo de um ou mais valores de limite de derrapagem de uma interface de usuário, tal como a interface de usuário da estação-base. A título de exemplo, o um ou mais valores de limite de derrapagem podem ser inseridos, manualmente, na interface de usuário da estação-base e, então, transmitidos ao controlador de veículo off-road 46 através dos transceptores. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode determinar certos valores de limite de derrapagem com base em certos parâmetros de operação (por exemplo, além de receber certos valores de limite de derrapagem da interface de usuário ou como uma alternativa para receber os valores de limite de derrapagem da interface de usuário). Em tais realizações, o controlador 46 recebe um sinal 88 indicativo do tipo de solo (por exemplo, composição do solo, densidade do solo etc.), um sinal 90 indicativo do teor de umidade do solo, um sinal 92 indicativo da inclinação do solo, um sinal 94 indicativo do peso atual do veículo off-road, um sinal 96 indicativo da carga de tração no veículo off-road, um sinal 98 indicativo de uma quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, um sinal 100 indicativo de um tipo de resíduo de colheita na superfície do solo, ou uma combinação dos mesmos.
[044] Os sinais relacionados a certos parâmetros de operação podem ser recebidos de um controlador da estação-base (por exemplo, através de um transceptor da estação-base e um transceptor de um veículo off-road). Por exemplo, o dispositivo de armazenamento da estação-base pode conter dados relacionados ao tipo de solo, teor de umidade do solo, inclinação do solo, quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo e tipo de resíduo de colheita na superfície do solo (por exemplo, no formato de um ou mais mapas). O controlador da estação-base pode instruir o transceptor da estação-base a emitir os dados de resíduos e solos ao controlador de veículo off-road 46 através do transceptor de veículo off-road. Consequentemente, o controlador de veículo off-road 46 pode receber o sinal 88 indicativo do tipo solo, o sinal 90 indicativo do teor de umidade do solo, o sinal 92 indicativo da inclinação do solo, o sinal 98 indicativo da quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, o sinal 100 indicativo do tipo de resíduo de colheita na superfície do solo, ou uma combinação dos mesmos, do controlador da estação-base.
[045] Em certas realizações, o veículo off-road inclui sensores (por exemplo, células de carga, medidores de tensão etc.) configurados para emitir o sinal 94 indicativo do peso atual do veículo off-road. Por exemplo, um sensor pode estar localizado em cada roda ou trilho e configurado para emitir um sinal indicativo da carga aplicada pelo veículo off-road à respectiva roda ou trilho. O controlador 46 pode adicionar as cargas individuais, umas às outras, para determinar o peso atual do veículo off-road. Ademais, o veículo off-road pode incluir um sensor (por exemplo, célula de carga, medidor de tensão etc.) acoplado ao conjunto de engates do veículo off-road e configurado para emitir o sinal 96 indicativo de carga de tração no veículo off-road. Assim que os sinais forem recebidos, o controlador de veículo off-road 46 pode, então, determinar um ou mais valores de limite, com base, pelo menos em parte, no tipo de solo, no teor de umidade do solo, na inclinação do solo, no peso atual do veículo off-road, na carga de tração no veículo off-road, na quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, no tipo de resíduo de colheita na superfície do solo ou na combinação dos mesmos.
[046] Em certas realizações, o controlador 46 emite um sinal indicativo de uma primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, em que o segundo valor de limite seja maior que o primeiro valor de limite. Em certas realizações, o primeiro e segundo valor de limite estabelecem uma faixa de derrapagem que corresponde a um grau médio de derrapagem. Adicionalmente ou alternativamente, o controlador 46 emite um sinal indicativo da primeira ação se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, em que o quarto valor de limite é maior que o terceiro valor de limite. No entanto, em realizações em que a magnitude de derrapagem e a velocidade de mudança de derrapagem são comparadas aos respectivos valores de limite, o controlador 46 não emite sinal indicativo da primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[047] Em certas realizações, a primeira ação inclui alertar um operador de que a magnitude de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite e/ou de que a velocidade de mudança de derrapagem é maior que o terceiro valor de limite. Em tais realizações, o controlador 46 emite um sinal 102 (por exemplo, à interface de usuário da estação-base) indicativo de instruções para alertar o operador. Adicionalmente ou alternativamente, a primeira ação inclui engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou engatar um sistema de bloqueio diferencial. Consequentemente, o controlador 46 emite um sinal 104 (por exemplo, ao sistema de controle de acionamento de quatro rodas e/ou ao sistema de controle de bloqueio diferencial) indicativo de instruções para engatar o sistema de acionamento de quatro rodas e/ou o sistema de bloqueio diferencial. Conforme discutido anteriormente, engatar o sistema de acionamento de quatro rodas e/ou o sistema de bloqueio diferencial pode aumentar a tração do veículo off-road, reduzindo, assim, a derrapagem e/ou a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo.
[048] Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da primeira ação se a magnitude de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do primeiro valor de limite ou aumentar acima do segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do terceiro valor de limite ou aumentar acima do quarto valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode emitir o sinal indicativo de interrupção da primeira ação se a magnitude de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do primeiro valor de limite para uma duração de limite e a velocidade de mudança de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do terceiro valor de limite para uma duração de limite. Por exemplo, o controlador 46 pode emitir um sinal (por exemplo, à interface de usuário da estação- base) indicativo de instruções para cancelar o alerta ao operador e/ou instruções para fornecer uma indicação de que a magnitude de derrapagem e/ou a velocidade de mudança de derrapagem estão acima dos respectivos valores de limite (por exemplo, de que o grau de derrapagem é baixo). Além disso, o controlador pode emitir um sinal (por exemplo, ao sistema de controle de acionamento de quatro rodas e/ou ao sistema de controle de bloqueio diferencial) indicativo de instruções para desengatar o sistema de acionamento de quatro rodas e/ou o sistema de bloqueio diferencial. Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a primeira ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o terceiro valor de limite e menor ou igual ao quarto valor de limite e, em realizações em que a magnitude de derrapagem e a velocidade de mudança de derrapagem são comparadas aos valores de limite, a magnitude de derrapagem não é maior que o segundo valor de limite e a velocidade de mudança de derrapagem não é maior que o quarto valor de limite.
[049] Ademais, o controlador 46 emite um sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, o controlador 46 emite o sinal indicativo da segunda ação se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite. Em certas realizações, a segunda ação inclui reduzir uma profundidade de penetração de pelo menos uma ferramenta de engate ao solo. Em tais realizações, o controlador 46 emite um sinal 106 (por exemplo, ao sistema de controle de implemento) indicativo de instruções para reduzir a profundidade de penetração de uma ou mais ferramentas de engate ao solo de um implemento agrícola. A título de exemplo, o sinal 106 pode incluir instruções para reduzir a profundidade de penetração de cada ponto de cultivo em um implemento de cultivo ou para desengatar cada disco/lâmina de abertura de um implemento de semeadura/plantio do solo. Reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola pode reduzir a carga de tração no veículo off-road, reduzindo, assim, a derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo.
[050] Em certas realizações, a profundidade de penetração da ferramenta de engate ao solo (ou ferramentas de engate ao solo) pode ser, particularmente, ajustada para estabelecer uma magnitude desejada de derrapagem. Por exemplo, o controlador 46 pode emitir um sinal (por exemplo, o sinal 106) indicativo de instruções para ajustar a profundidade de penetração da ferramenta de engate ao solo (ou ferramentas de engate ao solo) para estabelecer uma magnitude de deslizamento que esteja dentro da faixa desejada. Se a magnitude de derrapagem aumentar acima da faixa desejada, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de instruções para reduzir a profundidade de penetração da ferramenta de engate ao solo (ou ferramentas de engate ao solo) e se a magnitude de derrapagem diminuir abaixo da faixa desejada, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de instruções para aumentar a profundidade de penetração da ferramenta de engate ao solo (ou ferramentas de engate ao solo) Dessa maneira, a magnitude desejada de derrapagem pode ser, substancialmente, mantida.
[051] Em certas realizações, a segunda ação inclui parar o veículo off-road. Em tais realizações, o controlador 46 emite um sinal 108 (por exemplo, ao sistema de controle de velocidade) indicativo de instruções para parar o veículo off-road. Parar o veículo off-road enquanto o veículo off-road está experienciando um grau alto de derrapagem (por exemplo, uma magnitude de derrapagem maior que o segundo valor de limite) pode reduzir, substancialmente, a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo.
[052] Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da segunda ação se a magnitude de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do quarto valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode emitir o sinal indicativo de interrupção da segunda ação se a magnitude de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do segundo valor de limite para uma duração de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem diminuir ou estiver abaixo do quarto valor de limite para uma duração de limite. Por exemplo, o controlador 46 pode emitir um sinal (por exemplo, ao sistema de controle de implemento) indicativo de instruções para aumentar a profundidade de penetração de uma ou mais ferramentas de engate ao solo do implemento (por exemplo, para uma profundidade de penetração de pré-derrapagem). Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a segunda ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[053] Em certas realizações, o controlador 46 recebe um sinal 110 indicativo de uma ou mais durações de limite de derrapagem. Por exemplo, o controlador 46 pode receber o sinal 110 indicativo de uma ou mais durações de limite de derrapagem de uma interface de usuário, tal como a interface de usuário da estação-base. A título de exemplo, a uma ou mais durações de limite de derrapagem podem ser inseridas, manualmente, na interface de usuário da estação-base e, então, transmitidas ao controlador de veículo off-road 46 através dos transceptores. Em certas realizações, o controlador 46 recebe o sinal 80 indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. O controlador 46 também pode receber o sinal 86 indicativo de um ou mais valores de limite de derrapagem e/ou determinar certos valores de limite, com base, pelo menos em parte, no tipo de solo, no teor de umidade do solo, na inclinação do solo, no peso atual do veículo off-road, na carga de tração no veículo off-road, na quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, no tipo de resíduo de colheita na superfície do solo ou uma combinação dos mesmos.
[054] Se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite para duração maior que uma primeira duração de limite, o controlador 46 emite um sinal indicativo da primeira ação. Conforme discutido anteriormente, a primeira ação pode incluir alertar um operador sobre a derrapagem através do sinal 102 e/ou engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou um sistema de bloqueio diferencial através do sina 104. Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da primeira ação (por exemplo, cancelar o alerta, desengatar o sistema de acionamento de quatro rodas e/ou o sistema de bloqueio diferencial etc.) se a magnitude de derrapagem aumentar acima do primeiro valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode emitir o sinal indicativo de interrupção da primeira ação se a magnitude de derrapagem diminuir abaixo do primeiro valor de limite para uma duração de limite. Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a primeira ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite para duração maior que a primeira duração de limite.
[055] Ademais, o controlador 46 emite um sinal indicativo da segunda ação se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Conforme discutido anteriormente, a segunda ação pode incluir reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo através do sinal 106 e/ou parar o veículo off-road através do sinal 108. Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da segunda ação (por exemplo, aumentar a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo etc.) se a magnitude de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite ou se a magnitude de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite para uma duração de limite, Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a segunda ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[056] Em certas realizações, o controlador 46 está configurado para receber o sinal 84 indicativo da velocidade de mudança de derrapagem. Em tais realizações, o controlador 46 emite um sinal indicativo da primeira ação se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, e não se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, o controlador 46 emite o sinal indicativo da segunda ação se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite. Ademais, o controlador 46 não emite o sinal indicativo da primeira ação se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 está configurado para emitir o sinal indicativo da segunda ação e não emitir o sinal indicativo da primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que um quinto valor de limite para duração maior que uma segunda duração de limite, em que o quinto valor de limite é maior ou igual ao primeiro valor de limite e menor que o segundo valor de limite.
[057] Em certas realizações, o controlador 46 recebe um sinal 112 indicativo de uma magnitude esperada de derrapagem. Por exemplo, a magnitude esperada de derrapagem para cada posição no campo pode ser armazenada em um dispositivo de armazenamento da estação-base. O controlador da estação base, que é acoplado, de forma comunicativa, ao dispositivo de armazenamento, pode emitir a magnitude esperada ao controlador de veículo off-road 46 (por exemplo, através dos transceptores). A título de exemplo, o controlador de veículo off-road 46 pode receber um sinal 114 indicativo do posicionamento do veículo off-road no campo (por exemplo, do dispositivo de localização espacial). O controlador de veículo off-road 46 pode, então, emitir o posicionamento do veículo off-road ao controlador da estação-base através dos transceptores. O controlador da estação-base pode determinar a magnitude esperada de derrapagem no posicionamento do veículo off-road (por exemplo, usar dados armazenados no dispositivo de armazenamento) O controlador da estação-base pode, então emitir a magnitude esperada de derrapagem ao controlador de veículo off-road 46 através de transceptores.
[058] Em realizações adicionais, o controlador 46 determina a magnitude esperada de derrapagem com base, pelo menos em parte, no mapa de derrapagem. Em tais realizações, o controlador 46 recebe um sinal 116 indicativo do mapa de derrapagem (por exemplo, do controlador da estação-base através dos transceptores) e/ou acessa um mapa de derrapagem armazenado na memória do controlador de veículo off-road. O mapa de derrapagem pode incluir dados climáticos (por exemplo, dados pluviométricos, dados de temperatura do ar, dados de umidade do ar, dados de velocidade do vento, dados de intensidade solar etc.), dados de umidade do solo, dados topográficos ou uma combinação dos mesmos, entre outros dados relacionados à derrapagem. Além disso, o mapa de derrapagem pode incluir dados de derrapagem de um ou mais percursos anteriores através do campo e/ou ao longo de uma ou mais fileiras atravessadas anteriormente. O mapa de derrapagem inclui dados que possuem valores que variam de acordo com o posicionamento no campo. Consequentemente, conforme o veículo off-road se move ao longo da rota selecionada/planejada, o controlador 46 acessa dados associados ao posicionamento atual (por exemplo, com base no sinal 114 indicativo do posicionamento do veículo off-road no campo). O controlador, então, determina a magnitude esperada de derrapagem no posicionamento atual e/ou na próxima região (por exemplo, uma região na rota selecionada/planejada do veículo off-road).
[059] Em certas realizações, o controlador 46 recebe o sinal 80 indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo (por exemplo, uma magnitude determinada de derrapagem). O controlador 46 também pode receber o sinal 86 indicativo de um ou mais valores de limite de derrapagem e/ou determinar certos valores de limite, com base, pelo menos em parte, no tipo de solo, no teor de umidade do solo, na inclinação do solo, no peso atual do veículo off-road, na carga de tração no veículo off-road, na quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, no tipo de resíduo de colheita na superfície do solo ou uma combinação dos mesmos. Se a determinada magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, o controlador 46 emite um sinal indicativo da primeira ação. Adicionalmente ou alternativamente, se a magnitude esperada de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, o controlador 46 emite um sinal indicativo da primeira ação. No entanto, em realizações em que a magnitude determinada de derrapagem e a magnitude esperada de derrapagem são comparadas aos valores de limite, o controlador 46 não emite sinal indicativo da primeira ação se a magnitude determinada de derrapagem ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Conforme discutido anteriormente, a primeira ação pode incluir alertar um operador sobre a derrapagem através do sinal 102 e/ou engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou um sistema de bloqueio diferencial através do sina 104.
[060] Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da primeira ação (por exemplo, cancelar um alerta, desengatar o sistema de acionamento de quatro rodas e/ou o sistema de bloqueio diferencial etc.) se a magnitude determinada de derrapagem diminuir abaixo do primeiro valor de limite ou aumentar acima do segundo valor de limite e/ou a magnitude esperada de derrapagem diminuir abaixo do primeiro valor de limite ou aumentar acima do segundo valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da primeira ação se a magnitude determinada de derrapagem diminuir abaixo do primeiro valor de limite para uma duração de limite e/ou a magnitude esperada de derrapagem diminuir abaixo do primeiro valor de limite para uma duração de limite. Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a primeira ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude determinada de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite e, em realizações em que a magnitude determinada de derrapagem e a magnitude esperada de derrapagem são comparadas aos valores de limite, a magnitude determinada de derrapagem e a magnitude esperada de derrapagem não são maiores que o segundo valor de limite.
[061] Ademais, o controlador 46 emite um sinal indicativo da segunda ação se a magnitude determinada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, o controlador 46 emite um sinal indicativo da segunda ação se a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite. Conforme discutido anteriormente, a segunda ação pode incluir reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo através do sinal 106 e/ou parar o veículo off-road através do sinal 108. Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de interrupção da segunda ação (por exemplo, aumentar a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo etc.) se a magnitude determinada de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite e/ou se a magnitude esperada de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite. Em realizações adicionais, o controlador 46 pode emitir o sinal indicativo de interrupção da segunda ação se a magnitude determinada de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite para uma duração de limite e/ou a magnitude esperada de derrapagem diminuir abaixo do segundo valor de limite para uma duração de limite. Consequentemente, em certas realizações, o controlador pode instruir a segunda ação enquanto (por exemplo, somente enquanto, substancialmente, somente enquanto etc.) a magnitude determinada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite.
[062] Em certas realizações, o controlador 46 atualiza o mapa de derrapagem (por exemplo, através da emissão de um sinal 118 indicativo de atualização e/ou através da atualização do mapa de derrapagem dentro da memória do controlador de veículo off-road) com base, pelo menos em parte, na magnitude determinada de derrapagem (por exemplo, a magnitude de derrapagem determinada pelo controlador 46, com base na entrada do conjunto de sensores). A título de exemplo, cada ponto do mapa de derrapagem (por exemplo, que corresponde ao posicionamento no campo) pode ser atualizado se a diferença entre a derrapagem determinada e a derrapagem esperada naquele ponto for maior que um valor de limite. Consequentemente, a precisão do mapa de derrapagem pode ser melhorada, aumentando, assim, a eficiência das operações agrícolas seguintes. Em certas realizações, o controlador 46 emite um sinal 120 indicativo de instruções para dirigir ao redor da próxima região (por exemplo, uma região na rota selecionada/planejada do veículo off-road) se a magnitude esperada de derrapagem na próxima região for maior que o segundo valor de limite. Dirigir ao redor de uma região em que o veículo possa experienciar um grau alto de derrapagem pode reduzir, substancialmente a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo, aumentando, assim, a eficiência das operações agrícolas.
[063] Em certas realizações, o controlador 46 pode emitir um sinal indicativo de instruções para retornar à região desviada (por exemplo, a região que tem um grau alto de derrapagem esperada) depois que o restante da rota selecionada/planejada tenha sido concluída. Assim que o veículo off-road alcançar a região desviada, o controlador 46 pode enviar um sinal indicativo de instruções para alertar um operador (por exemplo, através da interface de usuário da estação-base) de que um grau alto de derrapagem é esperado. Enquanto o veículo off-road está atravessando a região, a operação do veículo off-road pode ser monitorada e/ou controlada pelo operador (por exemplo, além do sistema de controle) para reduzir a possibilidade do veículo offroad ficar preso ao solo. Ao desempenhar operações agrícolas (por exemplo, cultivo, plantio, colheita etc.) na região com alto índice de derrapagem, a produtividade total do campo pode ser aumentada.
[064] A Figura 4 é um diagrama de fluxo de uma realização de um método 122 para controlar a derrapagem de um veículo off-road. Primeiramente, conforme representado pelo bloco 124, um sinal indicativo de um primeiro valor de limite, um segundo valor de limite, um terceiro valor de limite, um quarto valor de limite ou uma combinação dos mesmos, é recebido de uma interface de usuário (por exemplo, a interface de usuário da estação-base). Adicionalmente ou alternativamente, um sinal indicativo de parâmetro de operação (ou parâmetros de operação) é recebido, conforme representado pelo bloco 126. Conforme discutido anteriormente, os parâmetros de operação podem incluir um tipo de solo, um teor de umidade do solo, uma inclinação do solo, um peso atual do veículo off-road, uma carga de tração no veículo off-road, uma quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo e um tipo de resíduo de colheita na superfície do solo, entre outros parâmetros. O primeiro valor de limite, o segundo valor de limite, o terceiro valor de limite, o quarto valor de limite ou uma combinação dos mesmos, é, então, determinado com base no parâmetro de operação (ou parâmetros de operação), conforme representado pelo bloco 128.
[065] Em seguida, conforme representado pelo bloco 130, um sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido (por exemplo, do conjunto de sensores.). Adicionalmente ou alternativamente, um sinal indicativo de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido (por exemplo, do conjunto de sensores), conforme representado pelo bloco 132. Conforme representado pelo bloco 133, se a magnitude da derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, o método 122 prossegue para o bloco 144. Caso contrário, o método 122 prossegue para o bloco 134. Se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 134, um sinal indicativo da primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 136. Além disso, se velocidade de mudança de derrapagem for maior que o terceiro valor de limite e menor ou igual ao quarto valor de limite, conforme representado pelo bloco 138, o sinal indicativo da primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 136. Conforme discutido anteriormente, a primeira ação pode incluir alertar um operador de que a magnitude de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite e/ou de que a velocidade de mudança de derrapagem é maior que o terceiro valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, a primeira ação pode incluir engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou engatar um sistema de bloqueio diferencial.
[066] Ademais, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 140, um sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, é emitido, conforme representado pelo bloco 142. Além disso, se velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, conforme representado pelo bloco 144, o sinal indicativo da segunda ação é emitido, conforme representado pelo bloco 142. Conforme discutido anteriormente, a segunda ação pode incluir reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo (por exemplo, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola,). Adicionalmente ou alternativamente, a segunda ação pode incluir parar o veículo off-road (por exemplo, através de um sistema de controle de velocidade).
[067] Se a magnitude de derrapagem for menor que zero (por exemplo, a magnitude de derrapagem é negativa), conforme representado pelo bloco 145, um sinal indicativo de uma terceira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 146. Conforme discutido anteriormente, uma magnitude negativa de derrapagem pode ser indicativo de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo. Em certas realizações, a terceira ação pode incluir aumentar a velocidade rotacional de uma ou mais rodas e/ou trilhos (por exemplo, através do sistema de controle de emissão de motor e/ou do sistema de controle de transmissão.) para retirar solo das reentrâncias entre as bandas de rodagem, ajustar (por exemplo, aumentar ou diminuir) a força de frenagem aplicada a uma ou mais rodas e/ou trilhos (por exemplo, através do sistema de controle de frenagem), desengatar a transmissão (por exemplo, através do sistema de controle de transmissão) ou uma combinação dos mesmos. Em realizações adicionais, se o veículo off-road estiver em uma inclinação, a terceira ação pode incluir desviar o veículo off-road para uma direção descendente (por exemplo, de tal forma que as rodas e/ou trilhos estejam alinhados com a inclinação). Em certas realizações, um sinal indicativo de interrupção da primeira ação e/ou da ação de seção também pode ser emitido se a magnitude de derrapagem for menor que zero. Em realizações adicionais, um sinal indicativo de interrupção da terceira ação pode ser enviado se a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite.
[068] Em certas realizações, se a magnitude de derrapagem for maior que um sexto do valor de limite, conforme representado pelo bloco 147, um sinal indicativo de parada do veículo off-road é enviado, conforme representado pelo bloco 148. A título de exemplo, o sexto valor de limite pode ser de cerca de 90% de derrapagem (por exemplo, indicativo de um grau muito alto de derrapagem). Parar o veículo off-road enquanto o veículo off-road está experienciando um grau muito alto de derrapagem pode reduzir ou eliminar, substancialmente, a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo. Em certas realizações, um sinal indicativo de interrupção da primeira ação e/ou da ação de seção também também pode ser emitido se a magnitude de derrapagem for maior que o sexto valor de limite.
[069] A Figura 5 é um diagrama de fluxo de outra realização de um método 150 para controlar a derrapagem de um veículo off-road. Primeiramente, conforme representado pelo bloco 152, um sinal indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido (por exemplo, do conjunto de sensores.). Adicionalmente ou alternativamente, um sinal indicativo de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido, conforme representado pelo bloco 154. Conforme representado pelo bloco 155, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, o método prossegue para o bloco 162. Caso contrário, o método 150 prossegue para o bloco 156. Se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite para duração maior que uma primeira duração de limite, conforme representado pelo bloco 156, um sinal indicativo de uma primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 158. Além disso, se velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, conforme representado pelo bloco 160, o sinal indicativo da primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 158. Conforme discutido anteriormente, a primeira ação pode incluir alertar um operador de que a magnitude de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite e/ou de que a velocidade de mudança de derrapagem é maior que o terceiro valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, a primeira ação pode incluir engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou engatar um sistema de bloqueio diferencial.
[070] Adicionalmente, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 162, um sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, é emitido, conforme representado pelo bloco 164. Além disso, se velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, conforme representado pelo bloco 166, o sinal indicativo da segunda ação é emitido, conforme representado pelo bloco 164. Conforme discutido anteriormente, a segunda ação pode incluir reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo (por exemplo, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola,). Adicionalmente ou alternativamente, a segunda ação pode incluir parar o veículo off-road (por exemplo, através de um sistema de controle de velocidade).
[071] Ademais, se a magnitude de derrapagem for maior que um quinto valor de limite para duração maior que uma segunda duração de limite, conforme representado pelo bloco 168, o sinal indicativo da segunda ação é emitido, conforme representado pelo bloco 164. Além disso, se a magnitude de derrapagem for maior que o quinto valor de limite para duração maior que a segunda duração de limite, o sinal indicativo da primeira não é emitido e/ou o sinal indicativo de interrupção da primeira ação é emitido. Em certas realizações, o quinto valor de limite é maior ou igual ao primeiro valor de limite e menor que o segundo valor de limite.
[072] A Figura 6 é um diagrama de fluxo de uma realização adicional de um método 170 para controlar a derrapagem de um veículo off-road. Primeiramente, conforme representado pelo bloco 172, um sinal indicativo de uma magnitude esperada de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido Adicionalmente ou alternativamente, a magnitude esperada de derrapagem é determinada com base, pelo menos em parte, no mapa de derrapagem, conforme representado pelo bloco 174. Conforme discutido anteriormente, o mapa de derrapagem pode incluir dados climáticos (por exemplo, dados pluviométricos, dados de temperatura do ar, dados de umidade do ar, dados de velocidade do vento, dados de intensidade solar etc.), dados de umidade do solo, dados topográficos ou uma combinação dos mesmos. Além disso, o mapa de derrapagem pode incluir dados de derrapagem de um ou mais percursos anteriores através do campo e/ou de uma ou mais fileiras atravessadas anteriormente. Em seguida, conforme representado pelo bloco 176, um sinal indicativo de uma magnitude determinada de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo é recebido (por exemplo, do conjunto de sensores.).
[073] Conforme representado pelo bloco 177, se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem não for maior que um segundo valor de limite, o método 170 prossegue para o bloco 178. Se a magnitude determinada de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 178, um sinal indicativo de uma primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 180. Adicionalmente ou alternativamente, se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 182, o sinal indicativo da primeira ação é emitido, conforme representado pelo bloco 180. Conforme discutido anteriormente, a primeira ação pode incluir alertar um operador de que a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite. Adicionalmente ou alternativamente, a primeira ação pode incluir engatar um sistema de acionamento de quatro rodas e/ou engatar um sistema de bloqueio diferencial.
[074] Ademais, se a magnitude determinada de derrapagem e/ou a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, o método 170 prossegue para o bloco 184. Se a magnitude determinada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 184, um sinal indicativo de uma segunda ação, diferente da primeira ação, é emitido, conforme representado pelo bloco 186. Adicionalmente ou alternativamente, se a magnitude esperada de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 188, o sinal indicativo da segunda ação é emitido, conforme representado pelo bloco 186. Conforme discutido anteriormente, a segunda ação pode incluir reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo (por exemplo, uma ferramenta de engate ao solo do implemento agrícola,). Adicionalmente ou alternativamente, a segunda ação pode incluir parar o veículo off-road (por exemplo, através de um sistema de controle de velocidade).
[075] Se a magnitude esperada de derrapagem em uma próxima região for maior que o segundo valor de limite, conforme representado pelo bloco 190, um sinal indicativo de instruções para dirigir ao redor da próxima região é emitido (por exemplo, ao sistema de controle de direção), conforme representado pelo bloco 192. Conforme discutido anteriormente, dirigir ao redor de uma região em que o veículo off-road possa experienciar um grau alto de derrapagem pode reduzir, substancialmente a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo, aumentando, assim, a eficiência das operações agrícolas. Ademais, conforme representado pelo bloco 194, o mapa de derrapagem é atualizado (por exemplo, após a etapa associada ao bloco 180 ou após a etapa associada ao bloco 186) com base, pelo menos em parte, na magnitude determinada de derrapagem (por exemplo, a magnitude de derrapagem determinada pelo controlador de veículo off-road com base na entrada do conjunto de sensores). A título de exemplo, cada ponto do mapa de derrapagem (por exemplo, que corresponde ao posicionamento no campo) pode ser atualizado se a diferença entre a derrapagem determinada e a derrapagem esperada naquele ponto for maior que um valor de limite. Consequentemente, a precisão do mapa de derrapagem pode ser melhorada, aumentando, assim, a eficiência das operações agrícolas seguintes.
[076] Em certas realizações, as etapas de um método podem ser integradas a outro método (por exemplo, de qualquer maneira adequada). Por exemplo, no método 122 descrito acima em referência à Figura 4, um sinal indicativo de valores de limite é recebido e/ou os valores de limite são determinados, conforme representados pelos blocos 124, 126, e 128. Deve ser notado que uma ou mais das etapas associadas aos blocos 124, 126 e 128 podem ser integradas ao método 150 descrito acima em referência à Figura 5 e/ou ao método 170 descrito acima em referência à Figura 6. Ademais, no método 170 descrito acima em referência à Figura 6, a magnitude esperada é comparada ao primeiro e segundo valores de limite para determinar se a primeira ação e/ou a segunda ação deve ser desempenhada, conforme representado pelos blocos 182 e 188. Deve ser notado que uma ou mais das etapas associadas aos blocos 182 e 188 podem ser integradas ao método 122 descrito acima em referência à Figura 4 e/ou ao método 150 descrito acima em referência à Figura 5.
[077] Ademais, embora cada método descrito acima em referência às Figuras 4 a 6 inclua etapas para emitir um sinal indicativo de uma primeira ação e emitir um sinal indicativo de uma segunda ação, deve ser notado que, em certas realizações, um ou mais métodos podem omitir uma das etapas para emitir um sinal indicativo de uma ação. Por exemplo, em certas realizações, o método 122 descrito acima em referência à Figura 4 pode omitir as etapas 134, 136, e 138 para emitir um sinal indicativo da primeira ação, ou o método 122 pode omitir as etapas 140, 142 e 144 para emitir um sinal indicativo da segunda ação. Em realizações adicionais, o método 150 descrito acima em referência à Figura 5 pode omitir as etapas 156, 158, e 160 para emitir um sinal indicativo da primeira ação, ou o método 150 pode omitir as etapas 162, 164, 166 e 168 para emitir um sinal indicativo da segunda ação. Ademais, em certas realizações, o método 170 descrito acima em referência à Figura 6 pode omitir as etapas 178, 180, e 182 para emitir um sinal indicativo da primeira ação, ou o método 170 pode omitir as etapas 184, 186 e 188 para emitir um sinal indicativo da segunda ação.
[078] Embora as operações associadas à segunda ação descritas acimas incluam reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo e parar o veículo off-road, deve ser notado que, em certas realizações, o sistema de controle pode estar configurado para emitir instruções indicativas de outras operações. Por exemplo, o sistema de controle pode emitir um sinal (por exemplo, à interface de usuário da estação-base) indicativo de instruções para alertar o operador de que a magnitude de derrapagem é maior que o segundo valor de limite, a velocidade ou a derrapagem é maior que o quarto valor de limite, a magnitude esperada de derrapagem é maior que o segundo valor de limite ou uma combinação dos mesmos. Além disso, o veículo off-road pode entrar em uma região em que um grau médio de derrapagem é esperado No entanto, a magnitude determinada de derrapagem pode ser significativamente maior que a magnitude esperada de derrapagem. Se um grau alto de derrapagem for detectado próximo à entrada da região, o sistema de controle pode instruir o sistema de controle de direção a direcionar o veículo off-road em direção ao limite mais próximo da região ou ao longo de um caminho com índice mais baixo de derrapagem em direção ao limite da região (por exemplo, um caminho através de uma porção de região que tenha um índice mais baixo esperado de derrapagem que a derrapagem esperada ao longo da rota selecionada/planejada através da região). Consequentemente, a segunda ação pode incluir sair da região. No entanto, se um grau alto de derrapagem for detectado próximo à saída da região (por exemplo, o limite da região ao longo da da rota selecionada/planejada), o sistema de controle pode instruir o veículo off-road a continuar a sair sem executar nenhuma ação. Por exemplo, durante as operações de colheita, qualquer compactação ou sulcos de roda causados pela continuação até a saída, sem executar nenhuma ação, podem ser atenuados durante as operações de cultivo seguintes. No entanto, durante as operações de semeadura e/ou se as operações de “não cultivo” forem desejadas, o sistema de controle pode emitir instruções indicativas de outras operações (por exemplo, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo, parar o veículo off-road etc.) para reduzir a possibilidade de compactação ou afundamento.
[079] Em certas realizações, a operação (ou operações) associada à primeira ação e/ou a operação (ou operações) associada à segunda ação pode ser selecionada com base na entrada do usuário. Por exemplo, antes que o veículo off-road inicie a rota através do campo, um operador pode associar uma ou mais operações à primeira ação (por exemplo, de uma lista de operações incluindo alertar o operador da derrapagem, engatar um sistema de acionamento de quatro rodas, engatar um sistema de bloqueio diferencial etc.). Quando o veículo off-road experiencia condições adequadas para iniciar a primeira ação (por exemplo, a magnitude de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite etc.), o controlador de veículo off-road emite um sinal indicativo da primeira ação, iniciando, assim o desempenho da operação selecionada (ou operações selecionadas). Além disso, antes que o veículo off-road inicie a rota através do campo, o operador pode associar uma ou mais operações à segunda ação (por exemplo, de uma lista de operações incluindo alertar o operador da derrapagem, reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo, parar o veículo off-road etc.). Quando o veículo off-road experiencia condições adequadas para iniciar a segunda ação (por exemplo, a magnitude de derrapagem é maior que o segundo valor de limite etc.), o controlador de veículo off-road emite um sinal indicativo da segunda ação, iniciando, assim o desempenho da operação selecionada (ou operações selecionadas).
[080] Ademais, se múltiplas ações são associadas à primeira ação e/ou à segunda ação, o operador pode selecionar se as operações serão desempenhadas sequencialmente (por exemplo, separadas por uma defasagem de tempo) ou ao mesmo tempo. Por exemplo, a primeira ação pode incluir, ao mesmo tempo, alertar o operador da derrapagem e engatar o sistema de acionamento de quatro rodas. Além disso, a primeira ação pode incluir engatar o sistema de acionamento de quatro rodas e, em seguida, alertar o operador da derrapagem após uma duração de limite. A título de exemplo, se a magnitude de derrapagem for maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite, o sistema de acionamento de quatro rodas pode ser engatado. No entanto, se a magnitude de derrapagem permanecer maior que o primeiro valor de limite e menor ou igual ao segundo valor de limite para duração maior que uma duração de limite após o sistema de acionamento de quatro rodas ser engatado, o operador pode ser alertado, informando, assim, ao operador de que o engate do sistema de acionamento de quatro rodas não reduziu a magnitude de derrapagem abaixo do valor de limite.
[081] Ademais, a segunda ação pode incluir, ao mesmo tempo, alertar o operador de derrapagem e reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo. Além disso, a segunda ação pode incluir reduzir a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo e, em seguida, alertar o operador de derrapagem após uma duração de limite. A título de exemplo, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo pode ser reduzida. No entanto, se a magnitude de derrapagem permanecer maior que o segundo valor de limite para duração maior que uma duração de limite após a profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo ser reduzida, o operador pode ser alertado, informando, assim, ao operador de que a redução da profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo não reduziu a magnitude de derrapagem abaixo do segundo valor de limite.
[082] Em certas realizações, o sistema de controle pode ser configurado para ajustar o caminho selecionado/planejado do veículo off-road com base no mapa de solo. Por exemplo, durante as operações de aplicação e/ou semeadura, o sistema de controle pode estabelecer uma rota que aplique o produto (por exemplo, sementes, fertilizantes etc.) em regiões com alto índice esperado de derrapagem enquanto o nível do produto dentro do implemento agrícola está baixo (por exemplo, após a aplicação do produto em regiões com médio e/ou baixo índice esperado de derrapagem). Consequentemente, o peso do implemento é reduzido enquanto o veículo off-road está em regiões com alto índice esperado de derrapagem, reduzindo, assim, a pressão exercida no solo pelo implemento e/ou veículo off-road (por exemplo, reduzindo a pressão do peso real aplicado pelo implemento agrícola ao veículo offroad.). Consequentemente, a magnitude de derrapagem em regiões com alto índice esperado de derrapagem pode ser reduzida. Além disso, conforme o veículo off-road entra em uma região com alto índice esperado de derrapagem, o sistema de controle pode enviar um sinal indicativo de instruções para alertar um operador (por exemplo, através da interface de usuário da estação-base) de que um grau alto de derrapagem é esperado. Enquanto o veículo off-road está atravessando a região, a operação do veículo off-road pode ser monitorada e/ou controlada pelo operador (por exemplo, além do sistema de controle de derrapagem) para reduzir a possibilidade do veículo off-road ficar preso ao solo.
[083] Em realizações adicionais, o mapa de derrapagem pode ser usado em operações de cultivos seguintes. Por exemplo, o solo, que está embaixo das rodas e/ou dos trilhos do veículo off-road, pode ficar compactado e/ou com sulcos conforme o veículo off-road atravessa regiões com alto índice de derrapagem (por exemplo, regiões com solo macio). Como o sistema de controle pode atualizar o mapa de solo com base, pelo menos em parte, em magnitude determinada de derrapagem, as regiões com alto índice de derrapagem podem ser identificadas no mapa de solo. Consequentemente, um operador ou um sistema automatizado pode direcionar uma ferramenta de cultivo para regiões com alto índice de derrapagem para reduzir a compactação e/ou a afundamento do solo nas regiões. Cultivar apenas em regiões com alto índice de derrapagem, em comparação com o campo inteiro, pode reduzir, substancialmente, a duração e o custo associados às operações de cultivo.
[084] Embora apenas certas funções da invenção tenham sido ilustradas e descritas no presente documento, muitas modificações e mudanças irão ocorrer às pessoas versadas na técnica. Por esse motivo, deve ser entendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e mudanças que estejam dentro do espírito verdadeiro da invenção.

Claims (8)

1. Sistema de controle de derrapagem (24) para um veículo off-road (10) compreendendo: um sistema de controle (26) configurado para receber um primeiro sinal (80) indicativo de uma magnitude de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo, e/ou um segundo sinal indicativo (84) de uma velocidade de mudança de derrapagem do veículo off-road em relação à superfície do solo, em que o sistema de controle (26) está configurado para emitir um terceiro sinal (102, 104) indicativo de uma primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior que um primeiro valor de limite e menor ou igual a um segundo valor de limite, e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que um terceiro valor de limite e menor ou igual a um quarto valor de limite, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle (26) é configurado para não emitir um terceiro sinal (102, 104) indicativo de uma primeira ação se a magnitude de derrapagem for maior do que o segundo valor de limite, e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite, e o sistema de controle (26) está configurado para emitir um quarto sinal (106, 108) indicativo de um segunda ação, diferente da primeira ação, se a magnitude de derrapagem for maior que o segundo valor de limite, e/ou a velocidade de mudança de derrapagem for maior que o quarto valor de limite; em que o segundo valor de limite é maior que o primeiro valor de limite e o quarto valor de limite é maior que o terceiro valor de limite.
2. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira ação compreende alertar um operador de que a magnitude de derrapagem é maior que o primeiro valor de limite, e/ou a velocidade de mudança de derrapagem é maior que o terceiro valor de limite.
3. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira ação compreende engatar um sistema de acionamento de quatro rodas, e/ou engatar um sistema de bloqueio diferencial.
4. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda ação compreende reduzir uma profundidade de penetração de, pelo menos, uma ferramenta de engate ao solo.
5. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda ação compreende parar o veículo offroad (10).
6. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle (26) está configurado para receber um quinto sinal (86) de uma interface de usuário indicativo do primeiro valor de limite, e/ou do segundo valor de limite, e/ou do terceiro valor de limite, e/ou do quarto valor de limite.
7. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle (26) está configurado para receber um sexto sinal (88, 90, 92, 94, 96, 98, 100) indicativo do tipo de solo, e/ou do teor de umidade do solo, e/ou da inclinação do solo, e/ou do peso atual do veículo offroad, e/ou da carga de tração no veículo off-road, e/ou de uma quantidade de resíduo de colheita na superfície do solo, e/ou de um tipo de resíduo de colheita na superfície do solo, e o sistema de controle está configurado para determinar o primeiro valor de limite, e/ou o segundo valor de limite, e/ou o terceiro valor de limite, e/ou o quarto valor de limite, com base, pelo menos em parte, no sexto sinal.
8. Sistema de controle de derrapagem (24), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle (26) está configurado para emitir um sétimo sinal indicativo de uma terceira ação se a magnitude de derrapagem for menor que zero.
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