BRPI0417305B1

BRPI0417305B1 - Sistema de guiamento integrado e método de interagir com um sistema de guiamento

Info

Publication number: BRPI0417305B1
Application number: BRPI0417305-8A
Authority: BR
Inventors: Gregory Robin Prince; Gregory Craig Wallace
Original assignee: Trimble Navigation Limited
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2019-02-12
Also published as: US20050171693A1; WO2005062147A1; EP1695162B1; EP1695162A1; US7200490B2; US7729853B2; WO2005062147B1; ATE542171T1; US20050131640A1; BRPI0417305A

Abstract

"sistema de guiamento integrado e método de interagir com um sistema de guiamento" um sistema de guiamento integrado é apresentado. o sistema de guiamento integrado inclui um sistema de determinação de posição adaptado para determinar uma posição atual. adicionalmente, o sistema de guiamento integrado ainda inclui um dispositivo de barra luminosa apropriado para oferecer uma representação visual do desvio da posição atual de um trajeto desejado para guiar o movimento ao longo do trajeto desejado. além disso, o sistema de guiamento integrado tem um dispositivo de entrada de dados, e um dispositivo de vídeo para exibir texto e material gráfico. outrossim, o sistema de guiamento integrado inclui um sistema de interface de usuário adaptado para facilitar a interação do usuário pelo integrar a operação do sistema de determinação de posição, do dispositivo de barra luminosa, do dispositivo de entrada de dados e do dispositivo de vídeo.

Description

“SISTEMA DE GUIAMENTO INTEGRADO E MÉTODO DE INTERAGIR COM UM SISTEMA DE GUIAMENTO”

Fundamentos

Campo da Invenção [0001] As modalidades aqui descritas tratam genericamente de sistemas de guiamento. Mais especificamente, as modalidades aqui descritas referem-se a sistemas de guiamento integrados.

Estado da Técnica [0002] Sistemas de guiamento foram desenvolvidos para guiar um operador de um sistema mecânico que é suscetível de movimento tal como, por exemplo, um veículo, no rodar ao longo de um trajeto desejado, enquanto que o sistema de guiamento alerta o operador quando este se desvia do trajeto desejado (que é predefinido) e proporciona a ação corretiva que o operador necessita realizar para prosseguir no trajeto desejado. Estes sistemas de guiamento prestam uma variedade de funções. Tipicamente, a variedade de funções está subordinada ao número de diferentes tipos de componentes de guiamento possuídos pelo sistema de guiamento. Alguns sistemas de guiamento são projetados para serem manejados pelo operador durante a condução do veículo. Ainda mais importante, cada um destes sistemas de guiamento genericamente é constituído por uma coleção de componentes de guiamento separados que são conjuntamente acoplados com cabos. Outrossim, enquanto um sistema de guiamento pode ter dois componentes de guiamento separados, outro sistema de guiamento pode ter um número menor ou maior destes componentes de guiamento separados.

[0003] Particularmente, sistemas de guiamento são amplamente utilizados na agricultura. Os sistemas de guiamento oferecem aos operadores de equipamento agrícola meios de guiamento para percorrer percursos precisos, paralelos ou para descreverem curvas durante tarefas tais como, por exemplo, arroteamento, semeação, colheita, aplicação de produtos aos campos,e mapeamento de campo. Daí, produtividade aperfeiçoada, rendimento aperfeiçoado, e segurança aperfeiçoada são realizados através do uso de sistemas de guiamento.

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2/15 [0004] Infelizmente, os sistemas de guiamento que constituem uma coleção de componentes de guiamento separados que são acoplados por cabos e sistemas de guiamento manualmente manejados geram vários problemas. Os sistemas de guiamento que constituem uma coleção de componentes de guiamento separados que são acoplados por cabos são propensos a uma variedade de problemas relacionados com cabos (e.g., dano por acidental tração de um cabo, extravio de um cabo, incompatibilidade de cabos, etc.) e podem interferir com o controle pelo operador do equipamento agrícola, tal como, por exemplo de um trator, uma vez que a cabine do trator é geralmente pequena. Outrossim, os sistemas de guiamento manualmente manejados distraem o operador enquanto dirigindo o trator uma vez que o operador tem de olhar periodicamente o sistema de guiamento manual em vez de olhar a frente do trator enquanto este avança. Além disso, estes sistemas de guiamento apresentam um painel de entrada de dados que tem um grande número de botões ou teclas que tornam difícil para o operador interagir com estes sistemas de guiamento enquanto ele dirige o trator.

Sumário da Invenção [0005] É apresentado um sistema de guiamento integrado. O sistema de guiamento integrado inclui sistema de determinação de posição adaptado para determinar uma posição atual. Além disso, o sistema de guiamento integrado ainda inclui um dispositivo de barra iluminada apropriado para oferecer uma representação visual do desvio da posição atual de um trajeto desejado para guiar o curso ao longo do trajeto desejado. Outrossim, o sistema de guiamento integrado tem um dispositivo de entrada de dados, e um dispositivo de vídeo para exibir texto e gráficos. Além disso, o sistema de guiamento integrado inclui um sistema de interface de usuário apropriado para facilitar a interação do usuário pelo integrar a operação do sistema de determinação de posição, do dispositivo de barra luminosa, do dispositivo de entrada de dados, e do dispositivo de vídeo. Em uma modalidade, o sistema de interface de usuário compreende um processador e instruções executáveis pelo processador para implementar uma interface de usuário.

Breve Descrição dos Desenhos

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3/15 [0006] Os desenhos apensos, que são incorporados e formam uma parte da presente especificação, ilustram modalidades da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explanar os princípios da presente invenção.

[0007] A figura 1A ilustra um diagrama em blocos de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0008] A figura 1B ilustra um diagrama em blocos de um sistema de guiamento integrado de acordo com outra modalidade da presente invenção;

[0009] A figura 2 ilustra uma vista em alçado dianteiro de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0010] A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva frontal superior direita de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0011] A figura 4 ilustra uma vista superior em planta de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0012] A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva traseira inferior esquerda de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0013] A figura 6 ilustra uma vista inferior em planta de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0014] A figura 7 ilustra uma vista em alçado posterior de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0015] A figura 8 ilustra uma vista em alçado lateral direito de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0016] A figura 9 ilustra uma vista em alçado lateral esquerdo de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0017] A figura 10 ilustra uma tela típica que é exibida sobre um aparelho de vídeo de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0018] A figura 11A ilustra uma barra luminosa de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

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4/15 [0019] A figura 11B ilustra um primeiro padrão luminoso emitido por uma barra luminosa de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0020] A figura 11C ilustra um segundo padrão luminoso emitido por uma barra luminosa de um sistema de guiamento integrado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0021] A figura 12A ilustra uma pluralidade de entradas de um dispositivo de entrada de dados de um sistema de guiamento integrado.

[0022] A figura 12B ilustra um fluxograma típico mostrando a estrutura do menu e a operação pelo usuário de um sistema de guiamento integrado usando os botões 41-43 da figura 12A de acordo com uma modalidade da presente invenção. Descrição Detalhada [0023] Referência passa a ser feita a seguir em detalhe às modalidades preferenciais da presente invenção, exemplos dos quis são ilustrados nos desenhos apensos. Embora a invenção seja descrita em conjunção com as modalidades preferenciais, será compreendido que elas não são propostas para limitar a invenção àquelas modalidades. Pelo contrário, a invenção é proposta para cobrir alternativas, modificações e equivalentes, que podem ser incluídas dentro do espírito e âmbito da invenção conforme definida pelas reivindicações apensas. Outrossim, na seguinte descrição detalhada da presente invenção, numerosos detalhes específicos são expostos de maneira a oferecer uma completa compreensão da presente invenção.

[0024] Mais exatamente do que constituir uma reunião de componentes separados acoplados com cabos, o sistema de guiamento integrado da presente invenção compreende uma pluralidade de componentes de guiamento e um alojamento para a pluralidade de componentes de guiamento, ao passo que os componentes de guiamento operam de uma maneira integrada via de uma interface de usuário para otimizar a interação do usuário com o sistema de guiamento integrado. Assim, a necessidade por cabos é significativamente reduzida ou eliminada. Além disso, distintamente de outros sistemas de guiamento, o operador de um sistema mecânico que é suscetível de deslocamento, tal como, por exemplo,

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5/15 um veículo, pode facilmente usar o sistema de guiamento integrado da presente invenção enquanto operando o sistema mecânico.

[0025] Deve ser entendido que o sistema de guiamento integrado da presente invenção pode ser utilizado por um operador de qualquer tipo de sistema mecânico que seja suscetível de movimento. Embora a presente exposição se concentre sobre o guiamento de veículos tais como, por exemplo, veículos e equipamento agrícola, a invenção não está limitada a guiamento e uso pelos operadores de veículos (e.g. veículos e equipamento agrícola).

[0026] A figura 1A ilustra um diagrama em blocos de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Outrossim, a figura 1B ilustra em um diagrama em blocos de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com outra modalidade de acordo com a presente invenção. Para a operação de guiamento, o sistema de guiamento integrado 100 pode ser montado sobre o painel de comando ou teto de um veículo tal como, um trator.

[0027] Reportando-se às figs. 1A e 1B, o sistema de guiamento integrado 100 inclui um sistema de determinação de posição (PDS) 10, uma barra luminosa 20, um dispositivo de vídeo 30, um dispositivo de entrada de dados 40, uma porta l/O 45, e um alojamento 60. Outrossim, o sistema de guiamento integrado 100 ainda inclui um processador 25, memória de acesso aleatório (RAM) 12, uma memória somente de leitura (ROM) 14, um armazenamento de dados 16, e uma barra coletora ou bus 50. Adicionalmente, na figura 1B, o sistema de guiamento integrado 100 inclui um sistema de correção de posição 70. Deve ser entendido que o sistema de guiamento integrado 100 pode ter outros componentes e configurações.

[0028] Como mostrado nas figuras 1A e 1B, o sistema de guiamento integrado

100 inclui o sistema de determinação de posição 10 adaptado para determinar uma posição atual do veículo. O sistema de determinação de posição 10 utiliza um processo de triangulação de vários satélites, que estão transmitindo sinais de determinação de posição, para determinar a posição atual do veículo. Em uma modalidade, o sistema de determinação de posição 10 utiliza satélites do Sistema de

Posicionamento Global. O sistema de determinação de posição inclui um receptor de

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Sistema de Posicionamento Global (GPS) 5, uma antena GPS 7, e um cabo 9 para acoplar o receptor GPS 5 e a antena GPS 7. Uma vez que os sinais GPS recebidos dos satélites FGPS podem não ser suficientemente fortes no interior do veículo, a antena GPS 7 é posicionada no exterior do veículo (e.g. montada sobre o teto do veículo). Assim, a antena GPS 7 é posicionada externamente e separadamente relativa ao receptor GPS 5 e alojamento 60 do sistema de guiamento integrado 100. Deve ser entendido que o receptor GPS 6 e a antena GPS 7 podem ser integrados no interior do alojamento 60 do sistema de guiamento integrado 100 se os sinais GPS recebidos dos satélites GPS são bastante fortes no interior do veículo ou se após processamento adicional e técnicas adicionais os sinais GPS recebidos podem ser utilizados para determinar a posição atual do veículo. Deve ser entendido que o sistema de determinação de posição 10 pode ser implementado para utilizar sinais de determinação de posição provenientes de outros sistemas baseados em satélite, sistemas baseados em terra, ou sistemas híbridos (satélite/terra).

[0029] A exatidão da posição atual do veículo determinada pelo sistema de determinação de posição 10 depende de fatores tais como a hora do dia, número de satélites GPS disponíveis, condições atmosféricas, precisão dos componentes, etc. Estes fatores introduzem erros na determinação da posição atual do veículo.

[0030] Um processo conhecido como de correção diferencial pode corrigir muitos destes erros. O GPS diferencial é uma forma otimizada de GPS. As posições de GPS diferenciais são mais exatas que as posições GPS regulares. As posições GPS diferenciais são posições GPS regulares que foram corrigidas por condições atmosféricas e outros erros usando o processo de correção diferencial. Tipicamente, a correção diferencial utiliza uma estação de referência GPS - uma estação GPS que tem uma localização bem conhecida- para prestar correções para outros receptores GPS que estão em locais desconhecidos (tal como sobre um veículo). [0031] Correções diferenciais podem ser aplicadas segundo a segundo em tempo real. Estas são conhecidas como correções diferenciais em tempo real. Alternativamente, correções diferenciais também podem ser armazenadas em arquivos eletrônicos e acessadas posteriormente.

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7/15 [0032] Existem muitas fontes de correções diferenciais. Estas fontes incluem uma ligação radiofônica de curto alcance de uma estação de referência GPS local, uma ligação radiofônica de médio alcance de radiofaróis marítimos ou baseados em terra, e satélites geoestacionários. Os satélites geoestacionários utilizam múltiplas estações de referência baseadas em terra para criar um mapa de correção diferencial através de áreas muito grandes da terra. Um destes sistemas é o “Wide Area Augmentation System” (WAAS).

[0033] Em uma modalidade da presente invenção, a capacidade de correção diferencial é integrada no sistema de determinação de posição 10 da figura 1A.

[0034] Em outra modalidade da presente invenção conforme representada na figura 1b, o sistema de correção de posição 70 presta a capacidade de correção diferencial. Como descrito acima em uma modalidade da presente invenção, o sistema de determinação de posição, o sistema de determinação de posição 10 utiliza satélites do Sistema de Posicionamento Global. Assim, o sistema de correção de posição 70 inclui um receptor de Sistema de Posicionamento Global Diferencial (DGPS) 75 para corrigir erros na posição GPS utilizando correções diferenciais GPS, uma antena DGPS 77 para correções diferenciais GPS, e um cabo 79 para acoplar o receptor DGPSS 75 e a antena DGPS 77. Alternativamente, o receptor DGPS 75 e a antena DGPS 77 podem acoplados sem um cabo 79.Outrossim, em ainda outra modalidade, a antena DGPS 77 é posicionada fora do veículo (e.g., montada sobre o teto do veículo) devido às razões acima descritas em relação com a antena GPS 7. Assim, a antena DGPS 77 é posicionada externamente e separadamente em relação ao receptor DGPS 75 e alojamento 60 do sistema de guiamento integrado 100.

[0035] Como mostrado nas figuras 1A e 1B, o sistema de guiamento integrado 100 inclui o dispositivo de barra luminosa 20 (ou barra luminosa 20) adaptado para oferecer uma representação visual de um desvio da posição atual do veículo em relação a um trajeto desejado para guiar um operador no controlar o movimento do veículo ao longo do trajeto desejado. As figs. 2, 11 A, 11B e 11C ilustram a barra luminosa 20 de acordo com uma modalidade da presente invenção. A barra luminosa 20 inclui luzes que são adaptadas para emitir um trajeto de luz que indica o

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8/15 desvio do veículo do trajeto desejado. Deve ser entendido que a barra luminosa 20 pode configurações diferentes daquela mostrada nas figuras 2, 11 A, 11B, e 11C. A operação da barra luminosa 20 será descrita em maior detalhe abaixo.

[0036] Reportando-se às figuras 1A e 1B, o sistema de guiamento integrado 100 inclui o dispositivo de vídeo 30 para exibir texto e gráficos. Em uma modalidade, o dispositivo de vídeo 30 é um vídeo de cristal líquido (LCD). O dispositivo de vídeo 30 pode ser implementado com outras tecnologias de vídeo. Outrossim, o dispositivo de vídeo 30 é compacto para minimizar a obstrução da visão do operador e reduzir a dimensão do sistema de guiamento integrado 100. Em uma modalidade, o dispositivo de vídeo 30 tem as dimensões de 6,35 cm x 8, 89 cm (2,5 x 3,5 polegadas), A operação do dispositivo de vídeo 30 será descrita em maior detalhe abaixo.

[0037] Além disso, o sistema de guiamento integrado 10 inclui o dispositivo de entrada de dados 40 é adaptado para habilitar o operador a acessar e interagir com qualquer uma das funções disponíveis do sistema de guiamento integrado 100 com um número mínimo de entradas e com uso mínimo das entradas. Uma ‘entrada’ refere-se a um botão, tecla, comutador ou qualquer outro meio eletrônico ou mecânico para um usuário comunicar informações tais como dados, um comando ou uma seleção ou uma opção, para um aparelho eletrônico. Em uma modalidade, o dispositivo de entrada de dados 40 inclui uma primeira entrada, uma segunda entrada. E uma terceira entrada, oferecendo a um usuário uma maneira amigável de interagir com o sistema de guiamento integrado 100. Em uma modalidade, a primeira, segunda e terceira entradas são botões.

[0038] Outrossim, a primeira entrada, a segunda entrada, e a terceira entrada são convenientemente posicionadas e integradas com o alojamento 60 para fácil acesso pelo operador. Como resultado, um operador pode usar sem dificuldade o sistema e guiamento integrado 100 enquanto operando o veículo, uma vez que as distrações (e.g. demasiadas entradas a selecionar, posição inconveniente das entradas, necessidade por assistência visual para distinguir entradas etc.) originando-se da utilização do dispositivo de entrada de dados por outros sistemas

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9/15 de guiamento é significativamente reduzida. A operação do dispositivo de entrada de dados 40 será descrita em maior detalhe abaixo.

[0039] Como descrito acima, o sistema de guiamento integrado 100 inclui o processador 25, a memória de acesso aleatório (RAM) 12, a memória de leitura (ROM) 14, armazenamento de dados 16, e o bus 50. Em uma modalidade, o armazenamento de dados 16 é implementado como memória flash. Além disso, um ou mais destes componentes (e.g., processador 25) forma um sistema de interface de usuário adaptado para facilitar a interação de usuário pelo integrar a operação de componentes, tais como, por exemplo, o sistema de determinação de posição (PDS) 10, a barra luminosa 20, o dispositivo de vídeo 30, o dispositivo de entrada de dados 40, e o sistema de correção de posição 70 (figura 1B). Além disso, a memória de acesso aleatório (RAM) 12, a memória de leitura (ROM) 14, e armazenamento de dados 16 podem armazenar instruções executáveis por processador para implementar uma interface de usuário para o sistema de guiamento integrado 100.

[0040] A interface de usuário do sistema de guiamento integrado 100 acentua a simplicidade e facilidade de uso para habilitar um operador à seguramente operar o veículo enquanto operando o veículo. Particularmente, aa interface de usuário exibe as funções disponíveis do sistema de guiamento integrado 100 no dispositivo de vídeo 30. Além disso, a interface de usuário exibe as funções disponíveis de uma maneira conduzida pelo menu que é de uma maneira amigável. A operação da interface de usuário será descrita em maior detalhe abaixo.

[0041] Outrossim, o sistema de guiamento integrado 100 pode ser atualizado através da porta l/O 45. Em uma modalidade, a porta l/O 45 é uma porta serial. Além disso, os dados podem ser baixados / carregados através da porta l/O 45. Em uma modalidade, a porta l/O 45 é uma porta serial. O sistema de guiamento integrado 100 pode ter uma ou mais portas l/O 45.

[0042] A figura 2 ilustra uma vista em alçado frontal de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Deve ser entendido que sistema de guiamento integrado 100 pode ter outras configurações. O dispositivo de vídeo 30, a barra luminosa 20, e o alojamento 60 são representados

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10/15 na figura 2. O alojamento 60 é robusto e tem várias características que beneficiam o operador do veículo. A área 210 e a área 220 não são bloqueadas pelo alojamento 60, reduzindo a obstrução visual quando o operador manobra o veículo e utiliza o sistema de guiamento integrado 100. Outrossim, a primeira, segunda e terceira entrada 41, 42 (não mostradas) e 43 do dispositivo de entrada de dados são posicionadas sobre uma superfície superior 44 do alojamento 60. Em uma modalidade, a primeira, segunda e terceira entradas 41, 42 (não mostradas) e 43 são botões 41-43.

[0043] A barra luminosa 20 inclui uma pluralidade de luzes 22 que são adaptadas para emitir um padrão luminoso que indica o desvio do veículo do trajeto desejado. Também, luzes 22 são espaçadas e são alinhadas em uma fileira. O padrão luminoso é formado iluminando seletivamente luzes específica dentre as luzes 22. Em uma modalidade, as luzes 22 são constituídas por fotodiodos (LED’s). Em uma modalidade, várias cores são visíveis quando a pluralidade de luzes é iluminada. Por exemplo, uma primeira quantidade de luzes 22 emite uma primeira cor, uma segunda quantidade de luzes emite uma segunda cor, uma terceira quantidade de luzes 22 emite uma terceira cor, e assim por diante. Exemplos destas cores incluem vermelho, verde e amarelo.

[0044] A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva frontal direita superior de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O dispositivo de vídeo 30, a barra luminosa 20, os botões 41-43, e o alojamento 60 são mostrados. Os botões 4-43 são posicionados sobre a superfície superior 44 do alojamento 60 para conveniente acesso pelo operador. As luzes 22 (figura 2) da barra luminosa 20 não são visíveis desta vista em perspectiva devido às luzes 22 (figura 2) estarem localizadas em uma posição interior que está fora do âmbito desta vista em perspectiva.

[0045] Prosseguindo para a figura 4, uma vista superior em planta de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção é ilustrada. Os botões 41 -43, o alojamento 60, uma vista superior 44 do alojamento 60 e um conector 9A para o cabo que acopla o receptor GPS e a antena GPS são

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11/15 ilustrados na figura 4. Os botões 41-42 são menores que o botão 43.Além disso, o alojamento 60 tem uma primeira parte em forma de asa 110A e uma segunda parte em forma de asa 110B. A primeira parte em forma de asa 110A e a segunda parte em forma de asa 110B protegem o conector 9A que se estende de uma superfície traseira do alojamento 60, aumentando a confiabilidade do sistema de guiamento integrado 100.

[0046] Uma vista em perspectiva traseira esquerda inferior de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção é ilustrada na figura 5. O alojamento 60, a porta E/S 45 e a primeira parte em forma de asa 110A, a segunda parte em forma de asa 110B e o conector 9A para o cabo que acopla o receptor GPS e a antena GPS são mostrados na figura 5. Ademais, o conector 55 pode ser utilizado para um dentre vários usos. A porta E/S 45 e o conector 55 são posicionados sobre uma superfície de fundo do alojamento.

[0047] A figura 6 ilustra uma vista em planta de baixo de um sistema de guia integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O alojamento 60, a porta E/S 45, a primeira parte em forma de asa 110A, a segunda parte em forma de asa 110B e o conector 9A para o cabo que acopla o receptor GPS e a antena GPS são mostrados na figura 6. A figura 7 ilustra uma vista em elevação traseira de um sistema de guia integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O alojamento 60, o conector 55, botões 42-43, a primeira parte em forma de asa 110A, a segunda parte em forma de asa 110B e o conector 9A para o cabo que acopla o receptor GPS e a antena GPS são mostrados na figura 7.

[0048] Uma vista em elevação do lado direito de um sistema de guia integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção é ilustrada na figura 8, mostrando o alojamento 60 e botões 41-43. A figura 9 ilustra uma em elevação do lado esquerdo de um sistema de guia integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção, mostrando o alojamento 60.

[0049] A figura 10 ilustra uma tela típica 300 que é exibida sobre o dispositivo de vídeo 30 de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Como representado na figura 10, a tela típica 300

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12/15 inclui texto e gráficos. Além disso, a tela típica 300 não é conglomerada. Uma gráfico com vista em perspectiva 301 para auxiliar na orientação de um operador cobre uma parte da tela típica 300 ao passo que texto 305 que indica o desvio do veículo do trajeto desejado e texto 310 que descreve o trajeto desejado cobre outra parte da tela típica 300. Outrossim, as informações (e.g., texto e gráfico) sobre a tela típica 300 são projetadas para serem visualizáveis sob várias condições de luz (e.g. sob luz solar ou no meio da noite); Além disso, o operador está capacitado a variar o contraste e a luminosidade pelo usar os botões 41-43 para interagir com a interface de usuário do sistema de guiamento integrado 100.

[0050] A figura 11A lustra uma barra luminosa 20 de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Como ilustrado na figura 11A a barra luminosa 20 inclui uma pluralidade de luzes 22A-22FF que são adaptadas para emitir um padrão luminoso que indica o desvio do veículo do trajeto desejado. Também, as luzes 22A-22FF são mutuamente espaçadas e são alinhadas em uma fileira. O padrão luminoso é formado iluminando seletivamente luzes especificas dentre as luzes 22A-22FF. Em uma modalidade, as luzes 22A22FF são fotodiodos (LED’s). Em uma modalidade, várias cores são visíveis quando a pluralidade de luzes 22A-22FF é iluminada.

[0051] A barra luminosa 20 presta realimentação de guiamento ao operador através das luzes 22A-22FF que indicam ao operador o desvio (distância para a esquerda ou para a direita do trajeto desejado) da posição atual que o veículo está percorrendo. O alvo é operar o veículo de modo que o padrão de luz da barra luminosa 20 seja formado pela iluminação das luzes centrais (e.g., 22P, 22Q, e 22R) da barra luminosa 20. Em uma modalidade, as luzes centrais 22P-22R são LED’s verdes.

[0052] A figura 11B ilustra um primeiro padrão luminoso 700 emitido por uma barra luminosa 20 de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O primeiro padrão luminoso 700 é formado pela iluminação de luzes 22R-22Y. Em uma modalidade, as luzes 22R-22Y são LED’s da cor vermelha. Isto indica ao operador que o veículo deve ser movido para a

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13/15 esquerda para guiar o veículo ao longo do trajeto desejado. Quando o operador move o veículo para a esquerda, outro padrão luminoso é formado. Deve ser compreendido que o primeiro padrão luminoso 700 também pode ser configurado para indicar que o operador deve mover o veículo para a direita de modo a reduzir o desvio do trajeto desejado.

[0053] Prosseguindo com a figura 11C, um segundo padrão luminoso 710 emitido por uma barra luminosa 20 de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção é ilustrado. O segundo padrão luminoso 710 é formado pela iluminação das luzes 22P-22R. Aqui, o segundo padrão luminoso 710 está centrado, indicando que o veículo está se deslocando ao longo do trajeto desejado. Assim, o operador não necessita efetuar uma correção no deslocamento do veículo.

[0054] A figura 12A ilustra uma pluralidade de entradas 41-43 de um dispositivo de entrada de dados 40 de um sistema de guiamento integrado 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em uma modalidades, as entradas 41-43 são botões 41-43. Os botões 41-43 e a interface de usuário do sistema de guiamento ilustrado 100 habilitam intuitiva e simples interação pelo operador com o sistema de guiamento integrado 100. Os botões 41-43 e a interface de usuário do sistema de guiamento integrado 100 habilita o operador a acessar e interagir com qualquer uma das funções disponíveis do sistema de guiamento integrado 100 com um número mínimo de botões 41-43 e com uso mínimo dos botões 41-43.

[0055] A exposição a seguir apresenta o uso típico dos botões 41-43 quando o sistema de guiamento integrado 100 é utilizado na agricultura pelos operadores de veículos e equipamento agrícola. Quando o sistema de guiamento integrado 100 está na modalidade de guiamento, o botão 43 (ou OK) é pressionado para estabelecer s pontos A e B de vários padrões de guiamento. Quando o sistema de guiamento integrado 10 está na modalidade de mapeamento demarcador, o botão 43 (ou OK) é pressionado para iniciar o mapeamento demarcadora e para descontinuar o mapeamento demarcador. Quando o sistema de guiamento integrado 100 está em uma tela, item de menu, ou tela de edição, o botão 43 (ou OK) é

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14/15 pressionado para selecionar/ aceitar baseado sobre o contexto de tela / item de menu. O botão 41 (ou da seta para baixo) é pressionado para passar para a tela ou item de menu seguinte. Além disso, na tela de edição, o botão 41 (ou da seta para baixo) é pressionado para decrescer um valor naquela tela de edição. O botão 42 (ou de seta para cima) é pressionado para passar para a tela ou item de menu prévio. Além disso, na tela de editar, o botão 42 (ou da seta para cima) é pressionado para aumentar um valor naquela tela de edição.

[0056] Outrossim, a figura 12B ilustra um fluxograma típico 800 mostrando a estrutura de menu e operação pelo usuário de um sistema de guiamento integrado 100 usando os botões 41-43 da figura 12A de acordo com uma modalidade da presente invenção. As funções disponíveis do sistema de guiamento integrado 100 são exibidas de uma maneira acionada por menu que é amigável. O botão 42 (ou da seta para cima) e o botão 41 (ou da seta para baixo) habilita o operador a rolar ou girar através das telas (e.g., telal 810, telaN 840). Se o botão 43 (ou OK) é pressionado enquanto em uma das telas (e.g., telal 810 - telaN 840), o operador é provido de acesso aos itens de menu da tela atual. Por exemplo, se a tela3 840 está na tela de configuração, o operador pode entrar em uma modalidade de configuração e acessar os itens de menu de configuração (e.g., iteml de menu 850 -item3 de menu 850). O botão 42 (ou de seta para cima) e o botão 41 (ou de seta para baixo) habilitam o operador a rolar ou girar através dos itens de menu de configuração (e.g. iteml de menu 850 - item3 de menu 870). Os itens de menu (e.g. item de menul 850 - item de menu3 870) representam as opções disponíveis para o operador selecionar e editar. Outrossim, um dos itens do menu de configuração (e.g. item de menul 850 - item de menu3 870) representa ‘retorno’ habilitando o operador a egressar de itens do menu de configuração (e.g. item de menul 850 - item de menu3 870) e retornar as telas (e.g., telal 810 - telaN 840).

[0057] Se o botão 43 (ou OK)'é pressionado enquanto um dos itens de menu além do “retorno” (e.g., item de menu2 880 ou item de menu3 870) é selecionado, o operador é habilitado a editar o item de menu na tela de edição 880. Outrossim, na tela de edição 880, o botão 41 (ou de seta para baixo) é pressionado para decrescer

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15/15 um valor naquela tela de edição 880. Adicionalmente, na tela de edição 880, o botão 42 (ou de seta para cima) é pressionado para aumentar um valo naquela tele de edição 880. Uma vez completada a edição, o operador pressiona o botão 43 (ou OK) para salvar as alterações e retornar aos itens de menu de configuração (e.g., item de menul 850 - item de menu3 870). Finalmente, o operador rola para o item de menul 850, que representa “retorno”, e pressiona o botão 43 (ou OK)) para egressar da modalidade de configuração e dos itens de menu de configuração (e.g., item de menul 850 - item de menu3 870) e retornar às telas (e.g., telal 810 - telaN 840).

[0058] Assim, o sistema de guiamento integrado 100 da presente invenção supera as desvantagens de outros sistemas de guiamento. O sistema de guiamento integrado 100 integra a operação de vários componentes para aplicações de guiamento, ao passo que a integração habilita um único alojamento para o sistema de guiamento integrado 100. Além disso, a interação do operador com o sistema de guiamento integrado 100 é intuitiva, simples e segura sob várias condições que o operador pode encontrar enquanto operando o veículo.

[0059] As descrições precedentes de modalidades específicas da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração e descrição. Não são propostas para serem exaustivas ou limitar a invenção às formas exatas expostas, e muitas modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. As modalidades foram selecionadas e descritas de maneira a melhor explanar os princípios da invenção e sua aplicação prática, para desse modo habilitar outros versados na técnica a melhor utilizarem a invenção e várias modalidades com várias modificações conforme apropriadas para a aplicação específica contemplada. É proposto que o âmbito da invenção seja definido pelas reivindicações aqui apensas e seus equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de guiamento integrado (100) caracterizado pelo fato de que compreende, em um mesmo alojamento (60):

um sistema de determinação de posição (10) adaptado para determinar uma posição atual;

um dispositivo de barra luminosa (20) adaptado para oferecer uma representação visual de um desvio da dita posição atual de um trajeto desejado para guiar movimento ao longo do dito trajeto;

um dispositivo de entrada de dados (40) para operações de rolamento, seleção e edição incluindo a operação do dito sistema de determinação de posição e exibição das operações disponíveis de uma maneira acionada por menu;

um dispositivo de vídeo (30) provido para exibir texto e gráficos, em que os gráficos compreendem gráficos com vista em perspectiva (301) adaptados para auxiliar na orientação de um operador e o texto inclui um primeiro texto (310) que descreve o trajeto desejado e um segundo texto (305) que indica o desvio da dita posição atual do trajeto desejado; e um de um processador ou interface de usuário (25) adaptado para facilitar a interação de usuário pela integração da operação do sistema de determinação de posição (10), do dispositivo de barra luminosa (20), do dispositivo de entrada de dados (40) e do dispositivo de vídeo (30).
2. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação de posição (10) compreende:

uma antena de Sistema de Posicionamento Global (GPS) (7); e um receptor GPS (5).
3. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a antena GPS (7) é posicionada externamente e separadamente em relação ao receptor GPS (5).
4. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito alojamento (60) compreende uma primeira

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2/4 parte em forma de asa (110A) e uma segunda parte em forma de asa (110B) configuradas para proteger um conector para cabo (9A) que se estende a partir do dito alojamento (60).
5. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de barra luminosa (20) compreende uma pluralidade de luzes (22) que são adaptadas para emitir um padrão luminoso que indica o dito desvio.
6. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de luzes (22) são mutuamente espaçadas e são alinhadas em uma fileira, e em que o dito padrão luminoso é formado pela iluminação seletiva de especificas da dita pluralidade de luzes.
7. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de luzes (22) compreende uma pluralidade de fotodiodos (LED’s).
8. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada de dados (40) compreende um primeiro botão (41), um segundo botão (42), e um terceiro botão (43).
9. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de vídeo (30) compreende uma tela de cristal líquido (LCD).
10. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de interface de usuário compreende:

um processador (25); e instruções executáveis pelo processador para implementar uma interface de usuário.
11. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de interface de usuário exibe uma pluralidade de funções disponíveis sobre o dispositivo de vídeo (30).
12. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro, segundo e terceiro botões (41, 42, 43)

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3/4 facilitam a interação com a pluralidade de funções disponíveis.
13. Sistema de guiamento integrado de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de interface de usuário exibe sobre o dispositivo de vídeo (30) as funções disponíveis de uma maneira acionada por menu que é amigável.
14. Método de interagir com um sistema de guiamento (100), o método caracterizado pelo fato de que compreende:

determinar uma posição atual fornecendo em um alojamento (60) um sistema de determinação de posição adaptado para tal;

prover uma representação visual de um desvio da dita posição atual de um trajeto desejado para guiar o movimento ao longo do dito trajeto desejado, fornecendo no dito alojamento um dispositivo de barra luminosa (20) adaptado para tal;

operações de rolamento, seleção e edição, incluindo a operação do dito sistema de determinação de posição e exibir as operações disponíveis de uma maneira acionada por menu, fornecendo no dito alojamento um dispositivo de entrada de dados para tal; e exibir texto e gráficos, em que os gráficos compreendem gráfico com vista em perspectiva (301) adaptado para auxiliar na orientação de um operador e o texto inclui um primeiro texto (310) que descreve o trajeto desejado e um segundo texto (305) que indica o desvio da dita posição atual do trajeto desejado, fornecendo no dito alojamento um dispositivo de vídeo para tal.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada de dados (40) compreende uma primeira entrada (41), uma segunda entrada (42) e uma terceira entrada (43).
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as primeira, segunda e terceira entradas (41,42, 43) são botões.
17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sistema de determinação de posição (10) compreende:

uma antena de sistema de posicionamento global (GPS) (7); e

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4/4 um receptor GPS (5).
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a antena GPS (7) é posicionada externamente e separadamente em relação ao receptor GPS (5).
19. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende prover o dito alojamento (60) com uma primeira parte em forma de asa (110A) e uma segunda parte em forma de asa (110B) configuradas para proteger um conector para cabo (9A) que se estende a partir do dito alojamento (60).
20. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de barra luminosa (20) compreende uma pluralidade de luzes (22) que são adaptadas para emitir um padrão luminoso que indica o dito desvio.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de luzes (22) é mutuamente espaçada e alinhada em uma fileira, e em que o padrão luminoso é formado pela iluminação seletiva de específicas da dita pluralidade de luzes.
22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de luzes (22) compreende uma pluralidade de fotodiodos (LED’s).
23. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de vídeo (30) compreende uma tela de cristal líquido (LCD).