BR112020007356A2 - sistema de detecção de solos e implementos para detectar diferentes parâmetros de solo - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a sistemas e implementos para detectar, analisar e exibir diferentes parâmetros de solo. Um sistema de detecção de solo inclui um componente mecânico de um implemento agrícola e pelo menos um sensor disposto no componente mecânico. O sensor gera um campo eletromagnético através de uma região de solo conforme o implemento agrícola atravessa um campo. O sensor compreende pelo menos um transmissor de radar e pelo menos um receptor de radar e o sensor mede diferentes parâmetros de solo incluindo uma constante dielétrica do solo.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA
DE DETECÇÃO DE SOLOS E IMPLEMENTOS PARA DETECTAR DIFERENTES PARÂMETROS DE SOLO". Pedidos Relacionados
[001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório Norte-Americano Nº. 62/573,408, depositado em 17 de outubro de 2017 intitulado: SISTEMA DE DETECÇÃO DE SOLOS E IMPLEMENTOS PARA DETECTAR DIFERENTES PARÂMETROS DE SOLO, todo o conteúdo que está aqui incorporado por referência.
[002] Modalidades da presente invenção referem-se a sistemas e implementos para detectar, analisar e exibir diferentes parâmetros do solo.
[003] É sabido que a profundidade adequada e uniforme das valas de sementes, o posicionamento preciso das sementes dentro da vala (na profundidade e espaçamento adequados), o bom contato entre as sementes e o solo e o resíduo mínimo da colheita dentro da vala são todos fatores críticos em emergência uniforme de sementes e altos rendimentos. Consequentemente, várias melhorias na plantadeira foram propostas para atingir cada um desses fatores. Embora a realização de verificações pontuais da vala de sementes possa ajudar a fornecer algumas garantias de que esses fatores críticos estão sendo alcançados, essas verificações pontuais apenas identificarão as condições no local específico que está sendo verificado. Consequentemente, é necessário um sistema que faça a imagem da vala de sementes para verificar e garantir que esses fatores críticos sejam alcançados durante as operações de plantio e para permitir o ajuste automático ou remoto da plantadeira enquanto estiver em movimento com base nas imagens. Há uma necessidade similar de geração de imagens e controle de superfície do solo para outros tipos de implemento agrícola, incluindo implementos de plantio direto, adubos laterais ou de fertilização no solo e implementos de coleta de dados agrícolas.
[004] A presente invenção é ilustrada em forma de exemplo e não em forma de limitação, nas figuras dos desenhos anexos e em que:
[005] A Figura 1 esquematicamente ilustra uma modalidade de um sensor da camada de trabalho, na vista elevada, disposto em relação a uma vala de sementes.
[006] As Figuras 2A-2C são exemplos representativos de imagem das camadas de trabalho geradas pelo sensor da camada de trabalho da Figura 1.
[007] A Figura 3 esquematicamente ilustra outra modalidade de um sensor da camada de trabalho, em vista plana, disposto em relação a uma vala de sementes.
[008] As Figuras 4A-4B são exemplos representativos de imagem das camadas de trabalho gerada pelo sensor da camada de trabalho da Figura 3.
[009] A Figura 5 esquematicamente ilustra outra modalidade de um sensor da camada de trabalho, na vista elevada, disposto em relação a uma vala de sementes.
[0010] A Figura 6 é um exemplo representativo de uma imagem da camada de trabalho gerada pelo sensor de trabalho da Figura 5.
[0011] A Figura 7 é uma vista de elevação lateral de uma modalidade de uma unidade de fileira de uma plantadeira agrícola incorporando um sensor da camada de trabalho das Figuras 1, 3 ou 5.
[0012] A Figura 8 ilustta uma modalidade de um sistema de feedback do operador, controle e monitoramento do implemento da camada de trabalho.
[0013] A Figura 9 é um gráfico mostrando um processo para feedback do operador, controle e monitoramento do implemento da camada de trabalho.
[0014] A Figura 10 esquematicamente ilustra outra modalidade de um sensor da camada de trabalho, em vista plana, disposto em relação a uma vala de sementes.
[0015] A Figura 11 esquematicamente ilustra outra modalidade de um sensor da camada de trabalho, em vista plana, disposto em relação a uma vala de sementes.
[0016] A Figura 12 esquematicamente ilustra outra modalidade de um sensor da camada de trabalho, na vista lateral, disposto em relação a uma vala de sementes.
[0017] A Figura 13 esquematicamente ilustra, na vista lateral, uma relação espacial entre um transmissor e um receptor.
[0018] A Figura 14 esquematicamente ilustra outra modalidade, na vista lateral, de um sistema a laser.
[0019] A Figura 15 é exemplo representativo da imagem da camada de trabalho gerada por qualquer um dos sensores da camada de trabalho.
[0020] A Figura 16A ilustra dados brutos do solo em diferentes profundidades de acordo com uma modalidade.
[0021] A Figura 16B ilustra dados do solo processados em diferentes profundidades de acordo com uma modalidade.
[0022] A Figura 17 ilustra um monitor exibindo dados da densidade do solo.
[0023] A Figura 18 ilustra um monitor exibindo dados da densidade do solo.
[0024] A Figura 19 ilustra um monitor espacialmente exibindo a profundidade de uma primeira mudança de densidade do solo por um campo.
[0025] A Figura 20 ilustra um monitor exibindo a variabilidade de densidade do solo.
[0026] A Figura 21 ilustra um monitor exibir a rugosidade da superfície do solo.
[0027] A Figura 22 ilustra um monitor exibindo a espessura do tapete de resíduos.
[0028] A Figura 23 ilustra um monitor espacialmente exibindo a espessura do tapete de resíduos.
[0029] A Figura 24 mostra um exemplo de um sistema 1200 que inclui uma máquina 1202 (por exemplo, trator, ceifeira-debulhadora, etc.) e um implemento 1240 (por exemplo, plantadeira agrícola, barra lateral, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implemento de irrigação, etc.) de acordo com uma modalidade.
[0030] A Figura 25 ilustra um método 2500 para medir a espessura do tapete de resíduos de resíduos em um campo.
[0031] A Figura 26 ilustra um método 2600 para gerar dados do solo processados.
[0032] A Figura 27 ilusta um método 2700 para medir características do solo em um campo.
[0033] As modalidades da presente invenção se referem a sistemas e implementos para detectar, analisar, e exibir diferentes parâmetros de solo.
[0034] Todas as referências aqui citadas são incorporadas aqui na sua totalidade. Se houver um conflito entre uma definição aqui e em uma referência incorporada, a definição aqui contida prevalecerá. Pelo menos um de A, B e C refere-se a uma seleção de A sozinho, B sozinho, C sozinho, uma combinação de A e B, uma combinação de A e C, uma combinação de B e C ou uma combinação de Ae Be C.
[0035] Com referência agora aos desenhos, em que números de referência similares designam partes idênticas ou correspondentes ao longo das várias vistas, as Figuras 1, 3 e 5 ilustram esquematicamente modalidades alternativas de um sensor de camada de trabalho 100 para gerar um sinal ou imagem representativa das densidades do solo ou outro solo características em uma região de solo de interesse, a seguir denominada "camada de trabalho" 104. A imagem ou sinal representativo gerado pelo sensor da camada de trabalho 100 é daqui em diante referida como "imagem da camada de trabalho" 110. Em uma aplicação específica discutida posteriormente, os sensores da camada de trabalho 100 podem ser montados em uma unidade de fileira de plantadeira 200 (Figura 7) para gerar uma imagem da camada de trabalho 110 da vala de semente à medida que a plantadeira atravessa o campo. A imagem da camada de trabalho 110 pode ser exibida em um monitor 300 visível para um operador dentro da cabine de um trator e a plantadeira pode ser equipada com vários atuadores para controlar a plantadeira com base nas características da camada de trabalho 104, conforme determinado a partir da camada de trabalho imagem 110.
[0036] O sensor da camada de trabalho 100 para gerar a imagem da camada de trabalho 110 pode compreender um sistema de radar de penetração no solo, um sistema de ultrassom, um sistema de som de alcance audível, um sistema de corrente elétrica ou qualquer outro sistema adequado para gerar um campo eletromagnético 102 através da camada de trabalho 104 para produzir a imagem da camada de trabalho 110. Deve ser entendido que a profundidade e largura da camada de trabalho 104 podem variar dependendo do implemento agrícola e operação sendo executada.
[0037] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de um sensor da camada de trabalho 100-1 disposto em relação a uma vala de sementes 10 formada no solo 11 por uma plantadeira agrícola,
em que a vala de sementes 10 compreende a região de interesse do solo ou camada de trabalho 104. Nesta modalidade, o sensor da camada de trabalho 100-1 compreende um transmissor (T1) disposto em um lado da vala de sementes 10 e um receptor (R1) disposto no outro lado da vala de sementes 10 para produzir o campo eletromagnético 102 através da vala de sementes para gerar a imagem da camada de trabalho 110.
[0038] Em algumas modalidades, o sensor da camada de trabalho 100 pode compreender um sistema de inspeção de subsolo de radar de penetração no solo, como qualquer um dos seguintes sistemas disponíveis comercialmente:
[0039] (1) o StructureScan'y Mini HR disponível na GSSI| em Nashua, New Hampshire; (2) o 3d- Radar GeoScope'“" Mk IV acoplado a uma antena multicanal 3d-Radar VX-Series e/ou DX-Series, todos disponíveis no 3d-Radar AS em Trondheim, Noruega; ou (3) o MALA Imaging Radar Array System disponível na MALA Geoscience em Mala, Suécia. Em tais modalidades, o sistema disponível comercialmente pode ser montado na plantadeira ou outro implemento, ou pode ser montado em um carrinho que se move com o implemento; em ambos OS Casos, o sistema é preferencialmente disposto para capturar uma imagem de uma camada de trabalho na área de interesse (por exemplo, a vala de sementes). Em algumas modalidades, a imagem da camada de trabalho 110 pode ser gerada a partir das saídas de sinal do sensor da camada de trabalho 100 usando software comercialmente disponível, como GPR-SLICE (por exemplo, versão 7.0) disponível na GeoHiRes International Ltd. localizada em Borken, Alemanha.
[0040] As Figuras 2A-2C são destinadas a ser exemplos representativos de imagens da camada de trabalho 110 gerada pelo sensor da camada de trabalho 100-1 da Figura 1 mostrando as várias características da vala de sementes 10, incluindo, por exemplo, a
7I41 profundidade da vala, a forma da vala, a profundidade da semente 12, a profundidade da semente em relação à profundidade da vala, o resíduo de colheita 14 na vala e os espaços vazios 16 dentro da vala. Como descrito em mais detalhes posteriormente, as imagens da camada de trabalho 110 podem ser usadas para determinar outras características da camada de trabalho 104, incluindo, por exemplo, o contato semente-solo, porcentagem de vala fechada, porcentagem da metade superior da vala fechada, porcentagem da metade inferior da vala fechada, umidade do solo etc.
[0041] A Figura 3 esquematicamente ilustra, em vista plana, outra modalidade de um sensor da camada de trabalho 100-2 disposto com relação a uma vala de sementes 10. Nesta modalidade, um transmissor (T1) é disposto em um lado da vala de sementes 10, um primeiro receptor (R1) está disposto no outro lado da vala de sementes 10, e um segundo receptor (R2) está disposto adjacente e para trás do transmissor (T1). A Figura 4A é uma ilustração representativa da imagem da camada de trabalho 110 gerada através da vala entre o transmissor (T1) e o primeiro receptor (R1)) e a Figura 4B é uma ilustração representativa da imagem da camada de trabalho 110 gerada entre o transmissor (T1) e o segundo receptor (R2) fornecendo uma imagem do solo imperturbável adjacente à vala de sementes.
[0042] A Figura 5 é uma vista de elevação esquematicamente ilustrando outra modalidade do sensor da camada de trabalho 100-3 disposto com relação a uma vala de sementes 10. Nesta modalidade, o sensor da camada de trabalho 100-3 compreende uma pluralidade de pares de transmissor e receptor dispostos acima e transversal à vala de sementes 10.
[0043] A Figura 6 é uma ilustração representativa da imagem da camada de trabalho 110 gerada pelo sensor da camada de trabalho 100-3 da Figura 5 que fornece uma vista não apenas da vala de sementes, mas ainda uma porção do solo adjacente a cada lado da vala de sementes.
[0044] A Figura 10 esquematicamente ilustra, em vista plana, outra modalidade de um sensor da camada de trabalho 100-4 disposto com relação a uma vala de sementes 10. Nesta modalidade, um transmissor (T1) é disposto sobre a vala de sementes 10. Disposto para trás ao transmissor (T1) em uma direção de percurso são três receptores (R1), (R2), e (R3). Os receptores (R1) e (R3) são dispostos sobre cada lado da vala de sementes 10, respectivamente. O receptor (R2) é disposto sobre a vala de sementes 10. A imagem das camadas de trabalho similar às mostradas nas Figuras 2A a 2C pode ser gerada pelo sensor da camada de trabalho 100-4.
[0045] A Figura 11 esquematicamente ilustra, em vista plana, outra modalidade de um sensor da camada de trabalho 100-5 disposto com relação a uma vala de sementes 10. Nesta modalidade, o transmissor (T2) está disposto sobre a vala de sementes 10, e transmissores (T1) e (T3) são dispostos sobre cada lado da vala de sementes 10, respectivamente. Disposto para trás dos transmissores (T1), (T2), e (T3) em uma direção de percurso são três receptores (R1), (R2), e (R3). Os receptores (R1) e (R3) são dispostos sobre cada lado da vala de sementes 10, respectivamente. O receptor (R2) é disposto sobre a vala de sementes 10. As imagens da camada de trabalho similares às mostradas nas Figuras 2A a 2C podem ser geradas pelo sensor da camada de trabalho 100-5.
[0046] A Figura 12 esquematicamente ilustra, na vista lateral, outra modalidade de um sensor da camada de trabalho 100-6 disposto com relação à vala de sementes 10. Nesta modalidade, o transmissor (T1) está disposto sobre a vala de sementes 10 e tem um ângulo de transmissão que abrange ambos os lados da vala de sementes 10. O receptor (R1) pode ser disposto adjacente a ou para trás do transmissor
(T1). Por ter um ângulo de transmissão que atinge os dois lados da vala de sementes 10, o sinal refletido recebido pelo receptor (R1) é então uma média de ambos os lados da vala de sementes 10. Isso fornece uma única medida que é uma média da distância do transmissor (T1) para a vala de sementes 10.
[0047] Qualquer uma das modalidades 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6 do sensor da camada de trabalho também pode produzir uma imagem da camada de trabalho, conforme ilustrado na Figura 15. A Figura 15 é um perfil de um abrir a vala de sementes 10, mostrada com uma semente opcional.
[0048] Para cada uma das modalidades de sensor da camada de trabalho 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, a frequência de operação dos sensores da camada de trabalho 100 e a posição vertical dos transmissores (T) e receptores (R) acima do solo e o espaçamento entre os transmissores (T) e os receptores (R) são selecionados para minimizar a relação sinal/ruído e também capturar a profundidade e largura desejadas da região de interesse do solo (a camada de trabalho 104) para a qual a imagem da camada de trabalho 110 é gerada. Em uma modalidade ilustrada na Figura 13, a altura do receptor (R) acima do solo pode ser menor que a altura do transmissor (T) acima do solo. Um ângulo formado entre o transmissor (T) e o receptor (R) pode ser de O a 80º.
[0049] Em uma modalidade ilustrada na Figura 14, um laser (L1) é posicionado acima de uma vala de sementes 10 e projeta um laser na vala de sementes 10. Um receptor (R1), como uma câmera, é posicionado para receber o sinal de laser refletido. O receptor (R1) está a uma altura acima do solo que é menor que a altura do laser (L1) acima do solo. Um ângulo b formado entre o laser (L1) e o receptor (R) pode ser maior que O até 80º. O mesmo sistema de controle pode ser usado, com o laser (L1) substituindo um transmissor (T).
[0050] Numa modalidade, a frequência do transmissor selecionada pode ser aquela que pode penetrar na vegetação e ver o solo abaixo. Ao não ver a vegetação, é obtida uma medida mais precisa da profundidade da vala de sementes 10. Foi determinado que quanto maior a frequência, mais o sinal do radar é refletido pela vegetação. Em uma modalidade, a frequência é de 24 GHz. Em outra modalidade, a frequência selecionada pode ser aquela que pode penetrar na poeira. A poeira pode ser gerada quando um veículo agrícola atravessa um campo. Frequências na faixa de 1 a 100 GHz podem penetrar na poeira. Em qualquer uma das modalidades de sensor de camada de trabalho 100-1, 100-2, 100-3, 100- 4, 100-5, 100-6, qualquer um dos transmissores (T) ou receptores (R) pode ter uma frequência que penetra vegetação e poeira. Em outra modalidade, qualquer uma das modalidades de sensor da camada de trabalho 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5 qualquer um dos transmissores (T) ou receptores (R) pode ser substituído por vários transmissores (T) ou receptores (R) nos locais ilustrados com cada transmissor (T) ou receptor (R) com uma frequência diferente, como uma que penetrará na vegetação e outra que penetrará na poeira. Um composto das duas camadas de trabalho pode ser usado para gerar o perfil da vala de semente 10.
[0051] Numa modalidade, o radar é um radar Doppler. O radar Doppler pode fornecer a velocidade de uma unidade de fileira 200, que pode ser usada em um sistema de controle para alterar a taxa de aplicação de uma entrada agrícola para obter uma aplicação selecionada por distância ou área linear. Os insumos agrícolas incluem, entre outros, sementes, fertilizantes, inseticidas, herbicidas e fungicidas. O radar Doppler pode ser pulsado coerente, Doppler de pulso, onda contínua ou modulação de frequência. O radar Doppler pode ser usado com qualquer uma das modalidades de sensor de camada de trabalho 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6.
[0052] Em uma modalidade, o radar é um radar de matriz em fases. Com um radar de matriz em fases, os sinais gerados pela matriz em fases podem ser movidos de um lado para o outro na vala de sementes para fornecer um perfil mais detalhado da vala de sementes 10. O radar da matriz em fases pode ser usado com qualquer uma das modalidades de sensor de camada de trabalho 100 -1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6.
[0053] Aplicações da plantadeira: A Figura 7 ilustra um exemplo de uma aplicação específica dos sensores da camada de trabalho 100 dispostos em uma unidade de fileira 200 de uma plantadeira agrícola. A unidade de fileira 200 inclui um sensor de camada de trabalho 100A disposto em uma extremidade dianteira da unidade de fileira 200 e um sensor de camada de trabalho 100B disposto na extremidade traseira da unidade de fileira 200. Os sensores de camada de trabalho frontal e traseira 100A, 100B podem compreender qualquer uma das modalidades dos sensores da camada de trabalho 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6 descritos precedentemente.
[0054] O sensor de camada de trabalho para frente 100A é disposto para gerar uma imagem de camada de trabalho de referência (daqui em diante uma "imagem de camada de referência") 110A do solo antes do solo ser perturbado pela plantadeira, enquanto o sensor de camada de trabalho para trás 100B gera a imagem da camada de trabalho 110B, que neste exemplo, é a imagem da vala fechada de sementes 10 na qual a semente foi depositada e coberta com o solo. Pelas razões explicadas mais adiante, é desejável obter uma imagem de referência 110A e a imagem da camada de trabalho 110B para análise das características do solo através da camada de trabalho 104.
[0055] Deve ser observado que os sensores de camada de trabalho para frente e para trás 100A, 100B mencionados na Figura 7 podem usar qualquer uma das modalidades 100-1, 100-2 ou 100-3. 100-4, 100-
5, 100-6 precedentemente descrito. No entanto, deve ser apreciado que, se as modalidades 100-2, 100-3, 100-4 ou 100-5 forem usadas, o sensor de camada de trabalho para frente 100A pode ser eliminado porque as modalidades 100-2, 100-3, 100-4 e 100-5 são configuradas para gerar as imagens da camada de trabalho 110 de solo não perturbado adjacente à vala de sementes 10 que poderia servir como a imagem da camada de referência 110A.
[0056] No que diz respeito à Figura 7, a unidade de fileira 200 é composta por uma estrutura 204 conectada articuladamente à barra de ferramentas 202 por uma ligação paralela 206, permitindo que cada unidade de fileira 200 se mova verticalmente independentemente da barra de ferramentas 202. A estrutura 204 suporta operativamente um ou mais tremonhas 208, um medidor de sementes 210, um mecanismo de entrega de sementes 212, um sistema de controle de força descendente 214, um conjunto de abertura de vala de semente 220, um conjunto de fechamento de vala 250, um conjunto de roda de empacotador 260 e um conjunto de limpador de fileira 270. Deve ser entendido que a unidade de fileira 200 mostrada na Figura 7 pode ser para uma plantadeira convencional ou a unidade de fileira 200 pode ser uma plantadeira de enchimento central, caso em que as tremonhas 208 podem ser substituídas por uma ou mais mini tremonhas e a estrutura 204 modificada de acordo como seria ser reconhecido por aqueles versados na técnica.
[0057] O sistema de controle de força descendente 214 é disposto para aplicar elevação e/ou força descendente na unidade de fileira 200, tal como descrito na publicação US Nº. 2014/0090585.
[0058] O conjunto de abertura da vala de semente 220 inclui um par de discos de abertura 222 rotativamente apoiados por um membro de haste que se estende para baixo 205 da estrutura 204. Os discos de abertura 222 estão dispostos para divergir para fora e para trás de modo a abrir uma vala em forma de V 10 no solo 11 enquanto o plantador atravessa o campo. O mecanismo de entrega de sementes 212, como um tubo de sementes ou transportador de sementes, é posicionado entre os discos de abertura 222 para entregar sementes do medidor de sementes 210 e depositá-las na vala aberta 10. A profundidade da vala aberta 10 é controlada por um par de rodas de calibre 224 posicionadas adjacentes aos discos de abertura 222. As rodas de calibre 224 são rotativamente suportadas pelos braços de roda de calibre 226 que são fixados de maneira articulada em uma extremidade da armação 204 em torno do pino de articulação 228. Um braço oscilante 230 é apoiado de maneira articulada na estrutura 204 por um pino de articulação 232. Deve ser apreciado que a rotação do braço oscilante 230 em torno do pino de articulação 232 ajusta a profundidade da vala 10 limitando o deslocamento para cima dos braços da roda de medição 226 (e, portanto, as rodas de bitola) em relação aos discos de abertura 222. O braço oscilante 230 pode ser posicionado de forma ajustável através de um atuador linear 234 montado na estrutura da unidade de fileira 204 e acoplado de forma articulada a uma extremidade superior do braço oscilante 230. O atuador 234 pode ser controlado remotamente ou automaticamente, conforme descrito, por exemplo, na Publicação Internacional Nº. WO2014/186810.
[0059] Um sensor de força descendente 238 é configurado para gerar um sinal relacionado à quantidade de força imposta pelas rodas de medição 224 no solo. Em algumas modalidades, o pino de articulação 232 para o braço oscilante 230 pode compreender o sensor de força descendente 238, como os pinos instrumentados descritos na Patente US Nº. 8561472. O medidor de sementes 210 pode ser qualquer medidor de sementes disponível no mercado, como o medidor de tipo digital ou medidor de semente a vácuo, como o medidor vSetº, disponível na Precision Planting LLC, 23207 Townline Rd, Tremont, IL 61568.
[0060] O conjunto de fechamento de vala 250 inclui um braço de roda de fechamento 252 que se prende articuladamente à estrutura da unidade de fileira 204. Um par de rodas de fechamento deslocadas 254 é fixado rotativamente ao braço de roda de fechamento 252 e disposto angularmente para direcionar o solo de volta para a vala aberta de sementes, de modo que como "fechar" a vala do solo. Um atuador 256 pode ser fixamente articulado em uma extremidade do braço da roda de fechamento 252 e na sua outra extremidade na estrutura da unidade de fileira 204 para variar a pressão descendente exercida pelas rodas de fechamento 254, dependendo das condições do solo. O conjunto de roda de fechamento 250 pode ser do tipo descrito na Publicação Internacional Nº. WO2014/066650.
[0061] O conjunto de roda de empacotamento 260 compreende um braço 262 fixado articuladamente à fama da unidade de fileira 204 e se estende para trás do conjunto de roda de fechamento 250 e em enfileiramento com o mesmo.
[0062] O braço 262 suporta rotativamente uma roda de empacotamento 264. Um atuador 266 é fixo de forma articulada em uma extremidade do braço e na sua outra extremidade na estrutura da unidade de fileira 204 para variar a quantidade de força descendente exercida pela roda de empacotamento 264 para empacotar o solo sobre a vala de sementes 10.
[0063] O conjunto de limpador de fileira 270 pode ser o sistema CleanSweepº disponível na Precision Planting LLC, 23207 Townline Rd, Tremont, IL 61568. O conjunto de limpador de fileira 270 inclui um braço 272 articulado de forma articulada na extremidade dianteira da estrutura da unidade de fileira 204 e enfileirado com o conjunto de abertura de vala 220. Um par de rodas de limpeza de fileira 274 é fixado de forma rotativa na extremidade dianteira do braço 272. Um atuador 276 é fixado de forma articulada em uma extremidade do braço 272 e na sua outra extremidade na estrutura da unidade de fileira 204 para ajuste a força descendente no braço para variar a agressividade da ação das rodas de limpeza de fileiras 274, dependendo da quantidade de resíduos da colheita e das condições do solo.
[0064] Deve ser observado que, em vez de posicionar os sensores da camada de trabalho 100, como mostrado na Figura 7, os sensores da camada de trabalho podem ser posicionados após o conjunto de limpeza de fileira 270 e antes do conjunto de abertura de vala 220 ou em um ou mais outros locais entre a abertura de vala discos 222 e as rodas de fechamento 254 ou a roda de gaxeta 264, dependendo da região do solo ou das características de interesse.
[0065] Controle da plantadeira e feedback do operador: a Figura 8 é uma ilustração esquemática de um sistema 500 que usa sensores da camada de trabalho 100 para fornecer feedback do operador e controlar a unidade de fileira da plantadeira 200. Os sensores da camada de trabalho 100A, 100B são dispostos para gerar uma imagem de camada de referência 110A de solo não perturbado e uma imagem de camada de trabalho 110B da vala fechada de sementes (isto é, depois que a semente é depositada, coberta com solo pelo conjunto de roda de fechamento 250 e o solo embalado com o conjunto de roda de embalagem 260). Como descrito precedentemente, os sensores da camada de trabalho 100A, 100B podem ser sensores separados da camada de trabalho dispostos para frente e para trás da unidade de fileira 200, como ilustrado na Figura 7, ou os sensores da camada de trabalho 100A, 100B podem compreender um único sensor da camada de trabalho com transmissores (T) e receptores (R) dispostos para gerar uma imagem de camada de referência 110A e uma imagem de camada de trabalho 110B.
[0066] A imagem da camada de trabalho 110B pode ser comunicada e exibida ao operador em um monitor 300 compreendendo uma tela, um controlador e uma interface de usuário, como uma interface gráfica de usuário (GUI), dentro da cabine do trator.
[0067] O monitor 300 pode estar em comunicação de sinal com uma unidade GPS 310, o atuador de limpeza de fileira 276, o sistema de controle de força descendente 214, o atuador de ajuste de profundidade 234, o atuador de montagem de fechamento de vala 256 e o atuador de conjunto de roda de empacotamento 266 para permitir o controle operacional de a plantadeira com base nas características da imagem da camada de trabalho 110B. Por exemplo, se a imagem da camada de trabalho 110B indicar que o resíduo na vala de semente 10 está acima de um limite predeterminado (como explicado abaixo), um sinal é gerado pelo monitor 300 para acionar o atuador do limpador de fileira 276 para aumentar a força descendente do limpador de fileira. Como outro exemplo, se a profundidade da semente for menor que um limite predeterminado (como explicado abaixo), um monitor é gerado pelo monitor 300 para acionar o sistema de controle de força descendente 214 para aumentar a força descendente e/ou para acionar o atuador 234 de ajuste de profundidade para ajuste as rodas limitadoras 234 em relação aos discos de abertura 232 para aumentar a profundidade da vala. Da mesma forma, se a profundidade da semente for maior que um limite predeterminado, um sinal é gerado pelo monitor 300 para acionar o sistema de controle de força descendente 214 para diminuir a força descendente e/ou para acionar o atuador de ajuste de profundidade 234 para diminuir a profundidade da vala. Como outro exemplo, se a porção superior da vala tiver mais do que um nível limite de espaço vazio (como explicado abaixo), um sinal é gerado pelo monitor 300 para acionar o atuador de conjunto de roda de fechamento de vala 256 para aumentar a força descendente no fechamento rodas 254. Como outro exemplo, se a porção inferior da vala tiver mais do que um nível limite de espaço vazio (como explicado abaixo), um monitor é gerado pelo monitor 300 para acionar o atuador 266 do conjunto da roda de empacotamento para aumentar a força descendente em a roda do embalador 264.
[0068] Em ainda outros exemplos, a imagem da camada de trabalho 110B pode identificar e/ou analisar (por exemplo, determinar profundidade, área, volume, densidade ou outras qualidades ou quantidades de) características subterrâneas de interesse, como fileiras de ladrilhos, pedras grandes ou camadas de compactação resultantes de lavoura e outro tráfego de campo. Tais recursos subterrâneos podem ser exibidos ao usuário no monitor 300 e/ou identificados pelo monitor 300 usando uma correlação empírica entre propriedades da imagem e um conjunto de recursos subterrâneos que se espera encontrar no campo. Em um exemplo, a área atravessada pelas rodas de bitola (ou outras rodas) da plantadeira (ou trator ou outro implemento ou veículo) pode ser analisada para determinar a profundidade e/ou a densidade do solo de uma camada de compactação sob as rodas. Em alguns desses exemplos, a área da imagem da camada de trabalho pode ser dividida em sub-regiões para análise com base em características subterrâneas previstas nessas sub-regiões (por exemplo, a área atravessada pelas rodas de medição pode ser analisada para compactação).
[0069] Em outros exemplos, o monitor 300 pode estimar uma propriedade do solo (por exemplo, umidade do solo, matéria orgânica ou condutividade elétrica, nível do lençol freático) com base nas propriedades da imagem da imagem da camada de trabalho 110B e exibir a propriedade do solo para o usuário como numérico (por exemplo, média ou atual) ou um mapa espacial da propriedade do solo em locais georreferenciados no campo associado a cada medição da propriedade do solo (por exemplo, correlacionando medições com locais georreferenciados simultâneos relatados na unidade GPS 310).
[0070] Alternativa ou adicionalmente, o monitor 300 pode ser programado para exibir recomendações operacionais com base nas características da imagem da camada de trabalho 110B. Por exemplo, se a imagem da camada de trabalho 110B identificar que a semente 12 está espaçada irregularmente na vala 10 ou se a semente 12 não está sendo uniformemente depositada na base da vala, ou se o espaçamento da semente 12 na vala não coincidir com o espaçamento antecipado da semente com base nos sinais gerados pelo sensor de semente ou na velocidade do medidor de semente, esse espaçamento irregular, posicionamento não uniforme ou outras inconsistências com o espaçamento antecipado podem ser devidos ao excesso de velocidade, causando o deslocamento da semente dentro da vala ou excesso aceleração vertical da unidade de fileira. Como tal, o monitor 300 pode ser programado para recomendar a diminuição da velocidade de plantio ou sugerir aumento da força descendente (se não for controlado automaticamente como descrito precedentemente) para reduzir a aceleração vertical das unidades de fileira da plantadeira. Da mesma forma, na medida em que os outros atuadores 276, 214, 234, 256, 266 não estão integrados ao controlador do monitor, o monitor pode ser programado para exibir recomendações ao operador para fazer ajustes manuais ou remotos, como descrito precedentemente com base nas características da imagem da camada de trabalho 110B.
[0071] A Figura 9 ilustra as etapas do processo para controlar a plantadeira e fornecer feedback do operador. Nas etapas 510 e 512, a imagem de referência 110A e a imagem da camada de trabalho 110B são geradas pelo(s) sensor(es) da imagem de trabalho 100. Na etapa 514, a imagem da camada de trabalho 110B pode ser exibida ao operador no monitor 300 na cabine do o trator. Na etapa 516, a imagem da camada de referência 110A é comparada com a imagem da camada de trabalho 110B para caracterizar a imagem da camada de trabalho. Na etapa 518, a imagem de camada de trabalho caracterizada 110B é comparada com limiares predeterminados. Na etapa 520, as decisões de controle são tomadas com base na comparação da imagem da camada de trabalho caracterizada 110B com os limiares predeterminados. Na etapa 522, os componentes da plantadeira podem ser controlados pelo monitor 300 gerando sinais para acionar um ou mais dos atuadores correspondentes 276, 214, 234, 256, 266 e/ou na etapa 524, O recomendações correspondentes podem ser exibidas ao operador no monitor.
[0072] Para caracterizar a imagem da camada de trabalho 110B na etapa 516, o monitor 300 compara uma ou mais características (por exemplo, densidade) da imagem de referência 110A com as mesmas características da imagem da camada de trabalho 110B. Em algumas modalidades, uma imagem caracterizada pode ser gerada compreendendo apenas partes da imagem da camada de trabalho que diferem da imagem de referência por pelo menos um valor limite. À imagem caracterizada pode então ser usada para identificar e definir características da imagem da camada de trabalho 110B, como a forma da vala, a profundidade da vala, o resíduo na vala, a colocação de sementes e sementes na vala, os espaços vazios na vala e a densidade diferenças do solo dentro da vala.
[0073] Por exemplo, para determinar a profundidade da semente, a semente é identificada ou identificável a partir da imagem da camada de trabalho 110B, determinando regiões dentro da imagem da camada de trabalho com um tamanho ou forma correspondente a uma semente e com uma faixa de densidade empiricamente correspondente à semente. Uma vez que uma região é identificada como uma semente, a posição vertical da semente em relação à superfície do solo é prontamente mensurável ou determinada.
[0074] Como outro exemplo, a quantidade de resíduo na vala pode ser determinada (a) definindo a área da seção transversal da vala (com base nas diferenças de densidade do solo entre a imagem de referência
110A e a imagem da camada de trabalho 110B); (b) identificando as regiões dentro da vala com uma faixa de densidade empiricamente correspondente ao resíduo; (c) totalizando a área das regiões correspondentes ao resíduo; e (d) dividir a área de resíduos pela área de seção transversal da vala.
[0075] Outras aplicações - Deve-se considerar que os sensores da camada de trabalho 100 podem ser usados com outros implementos e operações agrícolas, como, por exemplo, operações de lavoura e/ou operações de fertilização de cobertura, ou em conexão com operações de coleta de dados agrícolas para visualizar ou analisar características do solo abaixo da superfície, colocação de sementes, estrutura radicular, localização de recursos de gerenciamento de água subterrânea, como ladrilhos, etc.
[0076] Quando usados com instrumentos de lavoura, os sensores da camada de trabalho 100 podem ser dispostos à frente de qualquer ferramenta de lavoura (por exemplo, haste, disco, lâmina, faca, colher, relha, etc.) ou entre 1 ferramenta de lavoura espaçada para a frente e para trás e/ou para trás de qualquer ferramenta de preparo do solo. Quando usados com camisa de lado ou outras ferramentas de fertilização no solo, os sensores da camada de trabalho 100 podem ser dispostos para frente ou para trás de qualquer camisa de lado ou ferramentas no chão (ou seja, haste, disco, lâmina, faca, colher, relha, grades de nivelamento de cestas, etc.)
[0077] Quando usados com um implemento de medição dedicado, OS Sensores da camada de trabalho 100 podem ser dispostos acima do solo não perturbado, que pode ou não ter resíduos limpos por um limpador de fileira.
[0078] Para os implementos de lavoura e as ferramentas de fertilização subterrânea ou de cobertura lateral, os atuadores nesses implementos podem ser controlados automaticamente para ajustar a profundidade das ferramentas de lavoura ou o monitor 300 pode ser programado para fornecer feedback ou recomendações ao operador para ajustar manualmente ou remotamente os atuadores conforme descrito acima em relação à aplicação da plantadeira.
Por exemplo, se o feedback ou as recomendações ao operador indicarem que a profundidade das ferramentas de preparo do solo deve ser ajustada, um atuador associado às rodas de penetração no solo que suportam a barra de ferramentas ou uma seção da barra de ferramentas pode ser acionado para elevar ou abaixar a barra de ferramentas para diminuir ou aumentar a profundidade de penetração das barras de ferramentas.
Como alternativa, atuadores separados podem ser associados a ferramentas individuais de preparo do solo para ajustar a profundidade das ferramentas individuais de preparo do solo.
Como outro exemplo, se as imagens da camada de trabalho indicarem que o implemento está se aproximando de um solo mais denso ou compacto, os atuadores associados para ajustar a força descendente ou a pressão podem ser acionados para aumentar a força descendente à medida que o implemento passa pelo solo mais denso ou compacto.
Em outras modalidades, se as imagens da camada de trabalho em toda a largura do implemento indicarem que um lado ou outro está lavrando o solo de forma mais agressiva, um atuador associado a uma asa do implemento pode ser acionado para garantir o equilíbrio da agressividade das ferramentas de lavoura através a largura de um lado para o outro do implemento.
Da mesma forma, um atuador associado ao nivelamento precedente e posterior do implemento pode ser acionado para garantir que a agressividade das ferramentas na frente do implemento seja equilibrada com as da parte traseira.
Em ainda outras modalidades, os atuadores podem ser fornecidos para ajustar o ângulo de ataque de um grupo de discos ou asa de um implemento de lavoura, ou ferramentas de plantio individual, dependendo das imagens da camada de trabalho e do feedback do operador, à medida que o implemento atravessa o campo encontrando diferentes condições do solo.
[0079] Em uma modalidade, a informação de detecção de solo pode ser obtida e exibida durante operações agrícolas. Uma exibição numérica (por exemplo, valor médio ou atual) e o mapeamento espacial da profundidade da alteração da densidade do solo podem ser fornecidos em um implemento (por exemplo, em uma plantadeira, uma ferramenta de lavoura, colheitadeira, pulverizador, em um trator que puxa uma carroça de grãos, ou um trator puxando qualquer implemento). O implemento inclui um sensor (por exemplo, radar, condutividade elétrica (EC), eletromagnética (EM), sonda de força, etc.) para medir ou calcular pelo menos uma das presença de uma ou mais densidades de solo existentes entre O e 30 polegadas de profundidade do solo, uma magnitude das diferenças da camada de densidade ou das próprias densidades do solo, uma taxa de alteração da camada de densidade do solo (por exemplo, abrupta em 1", gradual acima de 6", etc.) e uma profundidade do solo na qual cada a camada de densidade inicia ou faz a transição para uma camada de densidade diferente.
[0080] Em um exemplo, o implemento pode fornecer uma exibição numérica (por exemplo, valor médio ou atual) das informações acima que são medidas por um sensor e calculadas por um sensor ou outro dispositivo. O implemento também pode fornecer um mapeamento espacial das informações acima em locais georreferenciados no campo associado a cada medição de propriedade do solo (por exemplo, correlacionando medições com locais georreferenciados simultâneos relatados a partir da unidade GPS 310).
[0081] Em outro exemplo, uma mudança de densidade do solo em certa profundidade pode ser combinada com um nível de umidade detectado nesta profundidade ou combinada com tipo ou textura de solo para processar dados brutos para gerar dados processados. A Figura
16A ilustra dados brutos 1600 e A Figura 16B ilustra dados processados 1650 para diferentes profundidades (por exemplo, O a 30") de camadas de solo de acordo com uma modalidade. Os dados processados 1650 incluem diferentes camadas de solo 1660, 1670, e 1680 em diferentes profundidades do solo (por exemplo, O a 30 polegadas). Uma raiz ou pedra pode causar uma mudança na densidade do solo dentro de uma camada ou entre camadas. Profundidade de raízes durante a colheita para dentro da fileira versus fora da fileira pode ser determinada com base na densidade do solo.
[0082] Em outra modalidade, uma exibição numérica (por exemplo, média ou valor atual) e mapeamento espacial de profundidade de mudança de densidade do solo pode ser fornecido em um implemento (por exemplo, em uma plantadeira agrícola, uma ferramenta de lavoura, ceifeira, pulverizador, em um trator puxando um vagão de grãos, ou um trator puxando qualquer implemento). O implemento incluir um sensor (por exemplo, radar, condutividade elétrica (EC), eletromagnético (EM), sonda de força, etc.) para medir ou calcular uma ou mais variedades de densidade do solo (por exemplo, 0" a 4", 4" a 12", 0" a 10", 0 a 20", etc.).
[0083] Em um exemplo, o implemento pode fornecer uma exibição numérica das informações acima que são medidas por um sensor e calculadas por um sensor ou outro dispositivo. O implemento também pode fornecer um mapeamento espacial das informações acima em locais georreferenciados no campo associado a cada medição de propriedade do solo (por exemplo, correlacionando medições com locais georreferenciados simultâneos relatados na unidade GPS 310).
[0084] Em outra modalidade, uma exibição numérica (por exemplo, média ou valor atual) e mapeamento espacial de profundidade de mudança de densidade do solo pode ser fornecido em um implemento (por exemplo, em uma plantadeira agrícola, uma ferramenta de lavoura, ceifeira, pulverizador, em um trator, ou um trator puxando qualquer implemento). O implemento inclui um sensor, por exemplo, (radar, condutividade elétrica (EC), eletromagnético (EM), sonda de força, etc.) para medir ou calcular pelo menos um dentre variedade de densidade do solo, rugosidade da superfície do solo (medida como coeficiente de variação), e uma espessura residual do material (por exemplo, resíduo de colheita). Uma rugosidade instantânea da superfície pode identificar uma superfície inconsistente ao nível do solo (por exemplo, profundidade de O "). O parâmetro de rugosidade da superfície do solo pode ser analisado para determinar se um torrão de solo a uma certa profundidade (por exemplo, O a 3 polegadas) causa uma alteração nesse parâmetro. O parâmetro de rugosidade da superfície do solo (por exemplo, porcentagem, mapeamento visual) pode ser exibido durante o preparo do solo ou o nivelamento de um campo.
[0085] A espessura do material residual pode ser comparada em fileira versus fora de fileira para fileiras de um campo. Com base no parâmetro de espessura do material residual, pode ser necessário ajustar uma força descendente de uma plantadeira. Uma espessura residual do material pode ser exibida ao usuário durante o plantio da semente.
[0086] Em um exemplo, o implemento pode fornecer uma exibição numérica das informações acima que são medidas por um sensor e calculadas por um sensor ou outro dispositivo. O implemento também pode fornecer um mapeamento espacial das informações acima em locais georreferenciados no campo associado a cada medição de propriedade do solo (por exemplo, correlacionando medições com locais georreferenciados simultâneos relatados na unidade GPS 310).
[0087] Em uma modalidade, um GPR de solo (Sistema) usa radar para detectar propriedades do solo medindo uma constante dielétrica do solo de solo usando um implemento (por exemplo, plantadeira agrícola, ferramenta de lavoura, ceifeira, trator puxando um vagão de grão, trator puxando qualquer implemento, etc.). O sistema inclui um ou mais transmissores de radar, receptores, antenas ou qualquer combinação de transmissores, receptores e antenas que detectam várias profundidades do solo (por exemplo, primeira profundidade do solo, segunda profundidade do solo, terceira profundidade do solo, etc.). Geralmente, um sistema GPR opera com um primeiro transmissor irradiando um pulso para o solo, depois o primeiro receptor coleta o sinal refletido e esse processo se repete em cada par de transmissores e receptores. Um sensor EC pode detectar a condutividade elétrica do solo e esse parâmetro corresponde à constante dielétrica do solo usada para converter um tempo de transmissão/recepção de um sinal de radar em uma distância para determinar a profundidade do solo. O radar fornece reflexões em várias profundidades para determinar as diferentes camadas de densidade do solo.
[0088] O GPR é um método geofísico que usa pulsos de radar para criar imagens da subsuperfície. Esse método não destrutivo usa radiação eletromagnética na banda de microondas (frequências UHF/VHF) do espectro de rádio e detecta os sinais refletidos das estruturas da subsuperfície. O GPR usa ondas de rádio de alta frequência (geralmente polarizadas), geralmente na faixa de 10 MHz a 2,6 GHz. Um transmissor GPR emite energia eletromagnética no solo. Quando a energia encontra um objeto enterrado ou um limite entre materiais com diferentes permissividades, ela pode ser refletida ou refratada ou espalhada de volta à superfície. Uma antena receptora pode então gravar as variações no sinal de feedback. Os princípios envolvidos são similares à sismologia, exceto que os métodos GPR implementam energia eletromagnética em vez de energia acústica, e a energia pode ser refletida nos limites onde as propriedades elétricas abaixo da superfície mudam em vez das propriedades mecânicas abaixo da superfície, como é o caso da energia sísmica. A condutividade elétrica do solo, a frequência central transmitida e a potência irradiada podem limitar a profundidade efetiva da investigação GPR. Aumentos na condutividade elétrica atenuam a onda eletromagnética introduzida e, portanto, a profundidade da penetração diminui. As frequências mais altas não penetram até as frequências mais baixas devido aos mecanismos de atenuação dependentes da frequência, embora as frequências mais altas possam fornecer uma resolução melhorada.
[0089] Em outra modalidade, o sistema de solo inclui detecção por radar e óptica do solo. Exemplos de sensoriamento óptico de solo podem ser encontrados nos documentos WOZ2014/153157, WO?Z2015/171908, e nos pedidos nos. 62/436.342, arquivados em 19 de dezembro de 2016, 62/446.254, depositados em 13 de janeiro de 2017 e 62/482.116, depositados em 5 de abril de 2017. O sistema do solo inclui um ou mais transmissores de radar, receptores, antenas ou qualquer combinação de transmissores, receptores e antenas que detectam várias profundidades do solo (por exemplo, primeira profundidade do solo, segunda profundidade do solo, terceira profundidade do solo etc.). O sistema inclui ainda várias antenas de radar combinadas com um ou mais transmissores e receptores de radar ou transmissores ou receptores combinados. O sistema inclui ainda um ou mais sensores ópticos (por exemplo, quebra de um feixe de luz) para detectar matéria orgânica do solo, umidade do solo, textura do solo e capacidade de troca catiônica do solo (CEC).
[0090] Em um exemplo, um conjunto de antenas de ponto médio comum (CMP) pode ser usado posicionando um alvo em uma profundidade conhecida, gerando e recebendo pulsos EM e calculando para essa profundidade.
[0091] As Figuras 17-23 ilustam um monitor 300 exibindo diferentes dados medidos do solo. Embora ilustrado com alguns dados mostrados juntos e alguns dados mostrados separadamente para fins de ilustração, qualquer um dos dados pode ser exibido juntos ou individualmente. A Figura 17 ilustra a tela 2010 no monitor 300 exibindo o número de diferentes camadas de densidade do solo, a densidade de cada camada, a profundidade da interface entre as camadas, magnitude da diferença da camada de densidade e uma taxa de variação da densidade. A Figura 18 ilustra a tela 2020 exibindo a profundidade das interfaces entre as camadas à medida que o implemento é movido pelo solo. A Figura 19 ilustra uma tela 2030 no monitor 300 exibindo um mapa espacial através de um campo para a profundidade da primeira camada de solo. Quanto maior a profundidade, mais preferido. Nesta modalidade, as profundidades podem ser coloridas separadamente, como verde para 14-20", amarelo para 8-13" e vermelho para 1-7". À Figura 20 ilustra a tela 2040 no monitor 300 exibindo a variabilidade da densidade do solo e a variabilidade da densidade do solo à medida que o implemento é movido através do campo. A Figura 21 ilustra a tela 2050 no monitor 300 exibindo a rugosidade da superfície do solo e a rugosidade da superfície do solo à medida que o implemento é movido através do campo. A Figura 22 ilustra a tela 2060 no monitor 300 exibindo a espessura do tapete de resíduos e a espessura do tapete de resíduos à medida que o implemento é movido através do campo. À Figura 23 ilustra a tela 2070 no monitor 300 exibindo espacialmente a espessura do tapete de resíduos através de um campo. Embora ilustrada para a espessura do tapete de resíduos, qualquer uma das medições do solo acima pode ser similarmente exibida espacialmente. Além disso, a cor pode ser atribuída a cada faixa de espessura.
[0092] A Figura 24 mostra um exemplo de um sistema 1200 que inclui uma máquina 1202 (por exemplo, trator, colheitadeira, etc.) e um implemento 1240 (por exemplo, plantadeira, barra lateral, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implementador de irrigação, etc.) de acordo com uma modalidade. A máquina 1202 inclui um sistema de processamento 1220, memória 1205, rede da máquina 1210 (por exemplo, uma rede de protocolo de barramento serial da rede de área de controlador (CAN), uma rede ISOBUS, etc.) e uma interface de rede 1215 para comunicação com outros sistemas ou dispositivos incluindo o implemento 1240. A rede da máquina 1210 inclui sensores 1212 (por exemplo, sensores de velocidade), controladores 1211 (por exemplo, receptor GPS, unidade de radar) para controlar e monitorar as operações da máquina ou implemento. A interface de rede 1215 pode incluir pelo menos um de um transceptor GPS, um transceptor WLAN (por exemplo, WiFi), um transceptor infravermelho, um transceptor Bluetooth, Ethernet ou outras interfaces de comunicações com outros dispositivos e sistemas, incluindo o implemento 1240. A rede a interface 1215 pode ser integrada à rede da máquina 1210 ou separada da rede da máquina 1210, como ilustrado na Figura 12. As portas de E/S 1229 (por exemplo, porta de diagnóstico/diagnóstico a bordo (OBD)) permitem a comunicação com outro sistema de processamento de dados ou dispositivo (por exemplo, dispositivos de exibição, sensores etc.).
[0093] Em um exemplo, a máquina executa operações de um trator acoplado a um implemento para aplicações de plantio e detecção de solo de um campo. Os dados de plantio e os dados do solo para cada unidade de fileira do implemento podem ser associados a dados de localização no momento da aplicação para ter um melhor entendimento das características de plantio e solo de cada fileira e região de um campo. Os dados associados às aplicações de plantio e às características do solo podem ser exibidos em pelo menos um dos dispositivos de exibição 1225 e 1230. Os dispositivos de exibição podem ser integrados a outros componentes (por exemplo, sistema de processamento 1220, memória 1205, etc.) para formar o monitor 300.
[0094] O sistema de processamento 1220 pode incluir um ou mais microprocessadores, processadores, um sistema em um chip (circuito integrado) ou um ou mais microcontroladores. O sistema de processamento inclui a lógica de processamento 1226 para executar instruções de software de um ou mais programas e uma unidade de comunicação 1228 (por exemplo, transmissor, transceptor) para transmitir e receber comunicações da máquina via rede de máquinas 1210 ou interface de rede 1215 ou implementar via rede de implementos 1250 ou interface de rede 1260. A unidade de comunicação 1228 pode ser integrada ao sistema de processamento ou separada do sistema de processamento. Numa modalidade, a unidade de comunicação 1228 está em comunicação de dados com a rede da máquina 1210 e implementa a rede 1250 através de uma porta de diagnóstico/OBD das portas de E/S 1229.
[0095] A lógica de processamento 1226, incluindo um ou mais processadores ou unidades de processamento, pode processar as comunicações recebidas da unidade de comunicação 1228, incluindo dados agrícolas (por exemplo, dados GPS, dados de aplicação de plantio, características do solo, quaisquer dados detectados pelos sensores do implemento 1240 e máquina 1202, etc.) O sistema 1200 inclui memória 1205 para armazenar dados e programas para execução (software 1206) pelo sistema de processamento. A memória 1205 pode armazenar, por exemplo, componentes de software, tais como software de aplicação de plantio ou software de solo para análise de aplicações de solo e plantio para executar operações da presente invenção, ou qualquer outro aplicativo ou módulo de software, imagens (por exemplo, imagens capturadas de culturas, sulco, sulco, torrões de solo, unidades de fileiras etc.), alertas, mapas etc. A memória 1205 pode ser qualquer forma conhecida de um meio de armazenamento não transitório legível por máquina, como memória semicondutora (por exemplo, flash; SRAM; DRAM; etc.) ou memória não volátil, como discos rígidos ou unidades de estado sólido. O sistema também pode incluir um subsistema de entrada/saída de áudio (não mostrado) que pode incluir um microfone e um alto-falante para, por exemplo, receber e enviar comandos de voz ou para autenticação ou autorização de usuário (por exemplo, biometria).
[0096] O sistema de processamento 1220 se comunica bidirecionalmente com a memória 1205, rede da máquina 1210, interface de rede 1215, cabeçalho 1280, dispositivo de exibição 1230, dispositivo de exibição 1225 e portas de E/S 1229 via links de comunicação — 1231-1236, respectivamente. O sistema de processamento 1220 pode ser integrado com a memória 1205 ou separado da memória 1205.
[0097] Os dispositivos de exibição 1225 e 1230 podem fornecer interfaces visuais ao usuário para um usuário ou operador. Os dispositivos de exibição podem incluir controladores de exibição. Em uma modalidade, o dispositivo de exibição 1225 é um tablet portátil ou dispositivo de computação com uma tela sensível ao toque que exibe dados (por exemplo, dados de aplicativos de plantio, imagens capturadas, camada localizada do mapa de visualização, mapas de campo de alta definição de diferentes dados medidos do solo, conforme plantados) ou dados coletados ou outras variáveis ou parâmetros agrícolas, mapas de produtividade, alertas etc.) e dados gerados por um aplicativo de software de análise de dados agrícolas e recebem informações do usuário ou operador para uma visão explodida de uma região de um campo, monitorando e controle de operações de campo. As operações podem incluir configuração da máquina ou implemento, relatório de dados, controle da máquina ou implemento, incluindo sensores e controladores, e armazenamento dos dados gerados. O dispositivo de exibição 1230 pode ser uma exibição (por exemplo, exibição fornecida por um fabricante de equipamento original (OEM))
que exibe imagens e dados para uma camada de mapa de visualização localizada, dados medidos do solo, dados de aplicação de fluidos aplicados, quando plantados ou como - dados coletados, dados de rendimento, dados de germinação de sementes, dados do ambiente de sementes, controle de uma máquina (por exemplo, plantadeira, trator, colheitadeira, pulverizador etc.), direção da máquina e monitoramento da máquina ou de um implemento (por exemplo, plantadeira, colheitadeira, pulverizador etc.) conectado à máquina com sensores e controladores localizados na máquina ou no implemento.
[0098] Um módulo de controle de cabine 1270 pode incluir um módulo de controle adicional para ativar ou desativar certos componentes ou dispositivos da máquina ou implemento. Por exemplo, se o usuário ou operador não puder controlar a máquina ou o implemento usando um ou mais dos dispositivos de exibição, o módulo de controle da cabine poderá incluir interruptores para desligar ou desligar componentes ou dispositivos da máquina ou implemento.
[0099] O implemento 1240 (por exemplo, plantadeira, cultivador, arado, pulverizador, espalhador, implemento de irrigação, etc.) inclui uma rede de implemento 1250, um sistema de processamento 1262, uma interface de rede 1260 e portas de entrada/saída opcionais 1266 para comunicação com outros sistemas ou dispositivos, incluindo a máquina 1202. A rede de implementos 1250 (por exemplo, uma rede de protocolo de barramento serial da rede de área de controlador (CAN), uma rede ISOBUS, etc.) inclui uma bomba 1256 para bombear fluido de um (s) tanque (s) de armazenamento 1290 para aplicação unidades 1280, 1281,... N do implemento, sensores 1252 (por exemplo, radar, eletrocondutividade, eletromagnética, uma sonda de força, sensores de velocidade, sensores de sementes para detectar passagem de sementes, sensores para detectar características do solo ou de uma vala, incluindo uma pluralidade de camadas do solo que diferem por densidade, uma profundidade de uma transição de uma primeira camada de solo para uma segunda camada de solo com base na densidade de cada camada, uma magnitude de diferença da camada de densidade entre as camadas do solo, uma taxa de alteração da densidade do solo através de uma profundidade do solo, variabilidade da densidade do solo, rugosidade da superfície do solo, espessura do tapete de resíduos, densidade na camada do solo, temperatura do solo, presença de sementes, espaçamento das sementes, porcentagem de sementes firmadas e presença de resíduos do solo, pelo menos um sensor óptico para detectar pelo menos um dos materiais orgânicos do solo, solo umidade, textura do solo e capacidade de troca catiônica do solo (CEC), sensores de força descendente, válvulas de atuador, sensores de umidade ou sensores de fluxo para uma colheitadeira, sensores de velocidade para a máquina, sensores de força de sementes para uma plantadeira, sensores de aplicação de fluidos para um pulverizador ou vácuo, elevador, sensores inferiores para um implemento, sensores de fluxo, etc.), controladores 1254 (por exemplo, receptor GPS) e o sistema de processamento 1262 para controlar e monitorar operações do implemento. A bomba controla e monitora a aplicação do fluido nas lavouras ou no solo, conforme aplicado pelo implemento. A aplicação de fluido pode ser aplicada em qualquer estágio do desenvolvimento da colheita, inclusive dentro de uma vala de plantio após o plantio de sementes, adjacente a uma vala de plantio em uma vala separada ou em uma região próxima à região de plantio (por exemplo, entre fileiras de milho ou soja) com sementes ou crescimento de culturas.
[00100] Por exemplo, os controladores podem incluir processadores em comunicação com uma pluralidade de sensores de sementes. Os processadores são configurados para processar dados (por exemplo, dados de aplicação de fluidos, dados de sensores de sementes, dados de solo, dados de sulco ou vala) e transmitir dados processados para o sistema de processamento 1262 ou 1220. Os controladores e sensores podem ser usados para monitorar motores e acionamentos em uma plantadeira, incluindo um sistema de acionamento de taxa variável para alterar as populações das plantas. Os controladores e sensores também podem fornecer controle de faixa para desligar fileiras ou seções individuais da plantadeira. Os sensores e controladores podem detectar alterações em um motor elétrico que controla cada fileira de uma plantadeira individualmente. Esses sensores e controladores podem detectar velocidades de entrega de sementes em um tubo de sementes para cada fileira de uma plantadeira.
[00101] A interface de rede 1260 pode ser um transceptor GPS, um transceptor WLAN (por exemplo, WiFi), um transceptor infravermelho, um transceptor Bluetooth, Ethernet ou outras interfaces de comunicação com outros dispositivos e sistemas, incluindo a máquina 1202. A interface de rede 1260 pode ser integrado à rede de implementos 1250 ou separado da rede de implementos 1250, como ilustrado na Figura
24.
[00102] O sistema de processamento 1262 se comunica bidirecionalmente com a rede de implementos 1250, a interface de rede 1260 e as portas de E/S 1266 via links de comunicação 1241-1243, respectivamente.
[00103] O implemento se comunica com a máquina por meio de comunicações bidirecionais com fio e possivelmente também sem fio
1204. A rede do implemento 1250 pode se comunicar diretamente com a rede da máquina 1210 ou através das interfaces de rede 1215 e 1260. O implemento também pode ser fisicamente acoplado à máquina para operações agrícolas (por exemplo, detecção de solo, plantio, colheita, pulverização, etc.).
[00104] Amemória 1205 pode ser um meio não transitório acessível por máquina no qual é armazenado um ou mais conjuntos de instruções (por exemplo, software 1206) que incorporam qualquer uma ou mais das metodologias ou funções descritas aqui. O software 1206 também pode residir, completa ou pelo menos parcialmente, na memória 1205 e/ou dentro do sistema de processamento 1220 durante a execução pelo sistema 1200, a memória e o sistema de processamento também constituindo mídia de armazenamento acessível à máquina. O software 1206 pode ainda ser transmitido ou recebido através de uma rede através da interface de rede 1215.
[00105] Em uma modalidade, um meio não transitório acessível por máquina (por exemplo, memória 1205) contém instruções executáveis de programas de computador que, quando executadas por um sistema de processamento de dados, fazem com que o sistema execute operações ou métodos da presente invenção. Embora o meio não transitório acessível à máquina (por exemplo, memória 1205) seja mostrado em uma modalidade exemplar como sendo um meio único, o termo "meio não transitório acessível à máquina" deve ser adotado para incluir um meio único ou vários meios (por exemplo, um banco de dados centralizado ou distribuído e/ou caches e servidores associados) que armazenam um ou mais conjuntos de instruções. O termo "meio não transitório acessível por máquina" também deve ser considerado para incluir qualquer meio que seja capaz de armazenar, codificar ou transportar um conjunto de instruções para execução pela máquina e que faça com que a máquina execute uma ou mais das metodologias da presente invenção. O termo "meio não transitório acessível por máquina" deve ser considerado para incluir, mas não se limitar a, memórias de estado sólido, meios ópticos e magnéticos e sinais de ondas portadoras.
[00106] Qualquer um dos seguintes pode ser combinado em uma única modalidade ou esses exemplos podem ser modalidades separadas. Em um exemplo de uma primeira modalidade, um sistema de detecção de solo compreende um implemento agrícola e pelo menos um sensor disposto no implemento agrícola. O sensor gera um campo eletromagnético através de uma região de solo de interesse conforme o implemento agrícola atravessa um campo. O sensor compreende pelo menos um transmissor de radar e pelo menos um receptor de radar ou um transceptor e o sensor mede uma constante dielétrica do solo da região de solo de interesse.
[00107] Em outro exemplo da primeira modalidade, o sistema de detecção de solo ainda compreende um monitor em comunicação com o sensor e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial da constante dielétrica do solo para uma região de um campo com base no campo eletromagnético gerado através da região de interesse.
[00108] Em outro exemplo da primeira modalidade, o implemento compreende uma plantadeira agrícola.
[00109] Em outro exemplo da primeira modalidade, o implemento compreende um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
[00110] Em outro exemplo da primeira modalidade, o sensor para medir ou calcular pelo menos um dentre a presença de uma ou mais densidades do solo existentes entre O e 30 polegadas de profundidade do solo, uma magnitude das diferenças da camada de densidade ou uma magnitude das densidades do solo, uma taxa de mudança das mudanças da camada de densidade do solo, e uma profundidade do solo na qual cada camada de densidade começa ou passa para uma diferente camada de densidade.
[00111] Em outro exemplo da primeira modalidade, o sensor para medir ou calcular uma mudança de densidade do solo em certa profundidade e um nível de umidade detectado nesta profundidade ou combinada com tipo ou textura de solo para processar dados brutos para gerar dados processados.
[00112] Em outro exemplo da primeira modalidade, o sensor para medir ou calcular pelo menos um dentre variabilidade da densidade do solo, rugosidade da superfície do solo que é medida como Coeficiente de Variação e espessura do material residual.
[00113] Em outro exemplo da primeira modalidade, o sensor gera o campo eletromagnético tendo uma faixa de frequência de 10 MHz a 2,6 GHz.
[00114] Em um exemplo de uma segunda modalidade, um implemento compreende um primeiro transceptor de radar ou uma combinação de um primeiro transmissor de radar e primeiro receptor de radar para detectar propriedades do solo em uma primeira profundidade de solo e um segundo transceptor de radar ou uma combinação de um segundo transmissor de radar e segundo receptor de radar para detectar propriedades do solo em uma segunda profundidade de solo.
[00115] Em outro exemplo da segunda modalidade, o implemento compreende um de um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
[00116] Em outro exemplo da segunda modalidade, o implemento compreende uma plantadeira agrícola.
[00117] Em outro exemplo da segunda modalidade, o implemento ainda compreende um monitor em comunicação com o primeiro transceptor de radar ou uma combinação de primeiro transmissor de radar e o primeiro receptor de radar e o segundo transceptor de radar ou uma combinação do segundo transmissor de radar e segundo receptor de radar e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo na primeira profundidade e na segunda profundidade.
[00118] Em outro exemplo da segunda modalidade, o implemento ainda compreende um sensor de condutividade elétrica para detectar condutividade elétrica de solo com a condutividade elétrica correspondente a uma constante dielétrica do solo.
[00119] Emum exemplo de uma terceira modalidade, um sistema de detecção de solo para detectar as propriedades do solo compreende um implemento, um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar disposto no implemento para detectar as propriedades do solo a uma profundidade de solo e pelo menos um sensor óptico para detectar pelo menos um dentre matéria orgânica do solo, umidade do solo, textura do solo e capacidade de troca catiônica do solo (CEC).
[00120] Em outro exemplo da terceira modalidade, o implemento é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
[00121] Em outro exemplo da terceira modalidade, o implemento é uma plantadeira agrícola.
[00122] Em outro exemplo da terceira modalidade, o sistema de detecção de solo ainda compreende um monitor em comunicação com o transceptor de radar ou uma combinação de o transmissor de radar e o receptor de radar e o sensor óptico e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo.
[00123] Em um exemplo de uma quarta modalidade, um sistema de detecção de solo compreende um implemento agrícola e pelo menos um sensor disposto no implemento agrícola e direcionado ao solo para medir pelo menos um de: uma pluralidade de camadas de solo diferindo por densidade; uma profundidade de uma transição de uma primeira camada de solo a uma segunda camada de solo com base na densidade de cada camada; uma magnitude de uma diferença da camada de densidade entre camadas de solo; uma densidade da taxa de mudança de solo por uma profundidade de solo; variabilidade de densidade do solo; rugosidade da superfície do solo; espessura do tapete de resíduos; e uma densidade em uma camada de solo.
[00124] Em outro exemplo da quarta modalidade, o sensor é um dentre radar, eletrocondutividade, eletromagnético, e uma sonda de força.
[00125] Em outro exemplo da quarta modalidade, o implemento agrícola é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
[00126] Em outro exemplo da quarta modalidade, o sistema de detecção de solo ainda compreende um monitor em comunicação com o sensor e adaptado para gerar a exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo.
[00127] Em outro exemplo da quarta modalidade, o sistema de detecção de solo ainda compreende um conjunto de antenas de ponto médio comum (CMP) que é usado posicionando um alvo em uma profundidade conhecida, transmitindo pulsos eletromagnéticos ao solo, recebendo pulsos eletromagnéticos, e então calculando para essa profundidade.
[00128] Em um exemplo de uma quinta modalidade conforme ilustrado na Figura 25, um método 2500 de medir espessura do tapete de resíduos de resíduos em um campo compreende atravessar um implemento por um campo na operação 2502. Um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar é disposto no implemento para detectar resíduos no campo. Na operação
2504, o método inclui medir, com o implemento, uma quantidade de espessura residual nas localizações georreferenciadas no campo, e armazenar a quantidade de espessura residual em cada localização georreferenciada na memória na operação 2506.
[00129] Em outro exemplo da quinta modalidade, o método ainda compreende exibir em uma tela espessura residual em cada localização georreferenciada na operação 2508.
[00130] Em outro exemplo da quinta modalidade, o método ainda compreende exibir na tela, conforme ilustrado na Figura 22, a espessura residual para uma fileira individual conforme o implemento é movido pelo campo na operação 2510.
[00131] Em outro exemplo da quinta modalidade, o método ainda compreende espacialmente exibir com um mapa na tela, conforme ilustrado na Figura 23, faixas de espessura residual para múltiplas fileiras do campo na operação 2512.
[00132] Em outro exemplo da quinta modalidade, o implemento é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
[00133] Emum exemplo de uma sexta modalidade, conforme ilustrado na Figura 26, um método 2600 para gerar dados do solo processados (por exemplo, dados do solo processados da Figura 16B) compreende atravessar um implemento por um campo na operação 2602. Um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar está disposto no implemento para detectar características do solo do campo. Na operação 2604, o método inclui medir, com o implemento, uma mudança de densidade do solo em uma primeira profundidade. Na operação 2606, o método ainda inclui combinar a mudança de densidade do solo com o nível de umidade detectado na primeira profundidade para gerar primeiros dados do solo processados.
[00134] Em outro exemplo da sexta modalidade, o método ainda compreende medir, com o implemento, uma mudança de densidade do solo em uma segunda profundidade, medir, com o implemento, um nível de umidade detectado na segunda profundidade e combinar a mudança de densidade do solo com o nível de umidade detectado na segunda profundidade para gerar um segundo dado do solo processados na operação 2608.
[00135] Em outro exemplo da sexta modalidade, uma profundidade de raízes durante a colheita para dentro da fileira versus fora da fileira é determinada com base na densidade do solo.
[00136] Em outro exemplo da sexta modalidade, o método ainda compreende medir, com o implemento, tipo ou textura de solo e combinar a mudança de densidade do solo com o tipo ou textura de solo para gerar um terceiro dado do solo processado na operação 2610.
[00137] Em um exemplo de uma sétima modalidade, conforme ilustrado na Figura 27, um método 2700 de medir características do solo em um campo compreende atravessar um implemento por um campo na operação 2702. Um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar está disposta no implemento para detectar características do solo do campo. Na operação 2704, o método inclui medir, com o implemento, uma profundidade de uma primeira camada de densidade nas localizações georreferenciadas no campo e armazenar a profundidade da primeira camada de densidade em cada localização georreferenciada na memória.
[00138] Em outro exemplo da sétima modalidade, o método ainda compreende exibir com um mapa espacial (por exemplo, tela 2030 da Figura 19) em uma tela que a profundidade da primeira camada de densidade em cada localização georreferenciada na operação 2706.
[00139] Em outro exemplo da sétima modalidade, o método ainda compreende medir uma profundidade de uma segunda camada de densidade nas localizações georreferenciadas no campo e armazenar a profundidade da segunda camada de densidade em cada localização georreferenciada na memória na operação 2708.
Claims (34)
1. Sistema de detecção de solo, caracterizado pelo fato de que compreende: um implemento agrícola; e pelo menos um sensor disposto no implemento agrícola, o sensor gerando um campo eletromagnético através de uma região de solo de interesse conforme o implemento agrícola atravessa um campo, em que o sensor compreende pelo menos um transmissor de radar e pelo menos um receptor de radar ou um transceptor e o sensor mede uma constante dielétrica do solo da região de solo de interesse.
2. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um monitor em comunicação com o sensor e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial da constante dielétrica do solo para uma região de um campo com base no campo eletromagnético gerado através da região de interesse.
3. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o implemento compreende uma plantadeira agrícola.
4, Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o implemento compreende um de um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
5. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor para medir ou calcular pelo menos uma da presença de uma ou mais densidades do solo existentes entre O e 30 polegadas da profundidade do solo, uma magnitude das diferenças da camada de densidade ou uma magnitude das densidades do solo, uma taxa de mudança das camada de densidade do solo muda, e uma profundidade do solo na qual cada camada de densidade começa ou muda para uma diferente camada de densidade.
6. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sensor para medir ou calcular uma mudança de densidade do solo em uma determinada profundidade e um nível de umidade detectado nesta profundidade ou combinada com o tipo ou textura de solo para processar dados brutos para gerar dados processados.
7. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor para medir ou calcular pelo menos um dentre variabilidade da densidade do solo, rugosidade da superfície do solo que é medida como Coeficiente de Variação e espessura do material residual.
8. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor gera o campo eletromagnético tendo uma faixa de frequência de 10 MHz a 2,6 GHz.
9. Implemento caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro transceptor de radar ou uma combinação de um primeiro transmissor de radar e primeiro receptor de radar para detectar as propriedades do solo em uma primeira profundidade de solo; e um segundo transceptor de radar ou uma combinação de um segundo transmissor de radar e segundo receptor de radar para detectar propriedades do solo em uma segunda profundidade de solo.
10. Implemento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o implemento compreende um dentre trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
11. Implemento, de acordo com a reivindicação 9,
caracterizado pelo fato de que o implemento compreende uma plantadeira agrícola.
12. Implemento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um monitor em comunicação com o primeiro transceptor de radar ou uma combinação do primeiro transmissor de radar e do primeiro receptor de radar e do segundo transceptor de radar ou uma combinação do segundo transmissor de radar e do segundo receptor de radar e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo na primeira profundidade e na segunda profundidade.
13. Implemento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um sensor de condutividade elétrica para detectar condutividade elétrica do solo com a condutividade elétrica correspondente a uma constante dielétrica do solo.
14. Sistema de detecção de solo para detectar propriedades do solo caracterizado pelo fato de que compreende: um implemento; um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar disposto no implemento para detectar propriedades do solo a uma profundidade de solo; e pelo menos um sensor óptico para detectar pelo menos um dentre matéria orgânica do solo, umidade do solo, textura do solo e capacidade de troca catiônica do solo (CEC).
15. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o implemento é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
16. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o implemento é uma plantadeira agrícola.
17. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 14 caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um monitor em comunicação com o transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e receptor de radar e sensor óptico e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo.
18. Sistema de detecção de solo caracterizado pelo fato de que compreende: um implemento agrícola; e pelo menos um sensor disposto no implemento agrícola e direcionado ao solo para medir pelo menos um dentre: uma pluralidade de camadas de solo diferindo por densidade; uma profundidade de uma transição de uma primeira camada de solo a uma segunda camada de solo com base na densidade de cada camada; uma magnitude de uma diferença da camada de densidade entre as camadas de solo; uma densidade da taxa de mudança de solo por uma profundidade de solo; variabilidade de densidade do solo; rugosidade da superfície do solo; espessura do tapete de resíduos; e uma densidade em uma camada de solo.
19. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o sensor é um dentre radar, eletrocondutividade, eletromagnético, e uma sonda de força.
20. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o implemento agrícola é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
21. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um monitor em comunicação com o sensor e adaptado para gerar uma exibição numérica ou um mapeamento espacial do solo.
22. Sistema de detecção de solo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: um conjunto de antenas de ponto médio comum (CMP) é usado posicionando um alvo a uma profundidade conhecida, transmitindo pulsos eletromagnéticos ao solo, recebendo pulsos eletromagnéticos, e então calculando para essa profundidade.
23. Método para medir a espessura do tapete de resíduos de resíduos em um campo, caracterizado pelo fato de que compreende: atravessar um implemento por um campo, em que um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar é disposta no implemento para detectar resíduos no campo; medir uma quantidade de espessura residual nas localizações georreferenciadas no campo; e armazenar a quantidade de espessura residual em cada localização georreferenciada na memória.
24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: exibir em uma tela a espessura residual em cada localização georreferenciada.
25. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado ainda pelo fato de que compreende:
exibir na tela a espessura residual para uma fileira individual conforme o implemento é movido pelo campo.
26. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: espacialmente exibir com um mapa na tela faixas de espessura residual para múltiplas fileiras do campo.
27. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o implemento é um dentre um trator, uma plantadeira agrícola, um semeador, uma ferramenta de lavoura, uma ceifeira, um pulverizador, e uma barra de ferramentas agrícolas.
28. Método para gerar dados do solo processados caracterizado pelo fato de que compreende: atravessar um implemento por um campo, em que um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar está disposto no implemento para detectar as características do solo do campo; medir, com o implemento, uma mudança de densidade do solo em uma primeira profundidade; medir, com o implemento, um nível de umidade detectado na primeira profundidade; e combinar a mudança de densidade do solo com o nível de umidade detectado na primeira profundidade para gerar um primeiro dado do solo processado.
29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: medir, com o implemento, uma mudança de densidade do solo em uma segunda profundidade; medir, com o implemento, um nível de umidade detectado na segunda profundidade; e combinar a mudança de densidade do solo com o nível de umidade detectado na segunda profundidade para gerar um segundo dado do solo processado.
30. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que uma profundidade de raízes durante a colheita para dentro da fileira versus fora da fileira é determinada com base na densidade do solo.
31. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: medir, com o implemento, tipo ou textura de solo; e combinar a mudança de densidade do solo com o tipo ou textura de solo para gerar um terceiro dado do solo processado.
32. Método para medir características do solo em um campo caracterizado pelo fato de que compreende: atravessar um implemento por um campo, em que um transceptor de radar ou uma combinação de transmissor de radar e um receptor de radar é disposta no implemento para detectar características do solo do campo; medir, com o implemento, uma profundidade de uma primeira camada de densidade nas localizações georreferenciadas no campo; e armazenar a profundidade da primeira camada de densidade em cada localização georreferenciada na memória.
33. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: exibir, com um mapa espacial em uma tela, a profundidade da primeira camada de densidade em cada localização georreferenciada.
34. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado ainda pelo fato de que compreende: medir uma profundidade de uma segunda camada de densidade nas localizações georreferenciadas no campo; e armazenar a profundidade da segunda camada de densidade em cada localização georreferenciada na memória.
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