BRPI1107109A2 - unidade de cultura em fileira, semeadeira agrÍcola para plantar sementes no solo, e , mÉtodo de detecÇço de espaÇamento de semente - Google Patents
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Abstract
UNIDADE DE CULTURA EM FILEIRA, SEMEADURA AGRÍCOLA PARA PLANTAR SEMENTES NO SOLO, E, MÉTODO DE DETECÇçO DE ESPAÇAMENTO DE SEMENTE é descrita uma unidade de cultura em fileira para uso em uma semeadeira agrícola que inclui um abridor de vala para abrir uma vala no solo, um sistema de dosagem de semente para dosar semente a ser colocada na vala, e um sistema de colocação de semente para colocar sementes na vala. O sistema de colocação de semente e o sistema de dosagem de semente ficam em comunicação um com o outro e definem pelo menos em parte um trajeto de deslocamento de semente associado com a vala. Um fechador de vala cobre a semente na vala com terra. Um condicionador de temperatura de semente é associado com o trajeto de deslocamento de semente para variar a temperatura de semente que desloca através do trajeto de deslocamento de semente. Um sendor sensível à temperatura fica posicionado para sensorear semente que foi depositada na vala entre o abridor de vala e o fechador de vala. Um tubo de acionamento opcional mantém um sensor sensível à temperatura ou arranjo de sensores. Uma lente é montada com o mesmo tubo. Um tubo de maior diâmetro pode ficar posicionado em torno do tubo de acondicionamento de sendor. Uma pressão de ar positiva/fluxo de ar pode ser introduzida entre os dois tubos. Este fluxo de ar positivo forma uma pressão positiva e/ou barreia de fluxo de ar para empurrar sujeira para fora da lente do sensor ou da superfície do sensor.
Description
"UNIDADE DE CULTURA EM FILEIRA, SEMEADEIRA AGRÍCOLA PARA PLANTAR SEMENTES NO SOLO, E, MÉTODO DE DETECÇÃO DE ESPAÇAMENTO DE SEMENTE"
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção diz respeito a semeadeiras agrícolas e, mais particularmente, a sistemas de monitoramento do espaçamento de sementes para uso em tais semeadeiras.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Uma semeadeira agrícola, tal como uma plantadeira de cultura em fileiras, semeadeira pneumática ou semeadeira-distribuidora, coloca a semente a uma profundidade desejada dentro de uma pluralidade de covas de semente paralelas (ou valas) formadas no solo. No caso de uma plantadeira de cultura em fileiras, uma pluralidade de unidades de culturas em fileiras é tipicamente enterrada usando rodas, eixos, engrenagens de rodas, caixas de transferência, correntes e similares. Cada unidade de cultura em fileira tem uma armação que é acoplada movelmente a uma barra de ferramenta. A armação pode carregar uma tremonha de sementes principal, tremonha de herbicida e tremonha de inseticida. Se forem usadas herbicida e inseticida granulares, os mecanismos de dosagem associados com elas para a dispensação do produto granular na vala de semente são relativamente simples. Por outro lado, mecanismos necessários para dosar devidamente sementes a uma taxa predeterminada e colocar as sementes em locais e profundidades relativas predeterminadas dentro da vala de semente são relativamente complicados.
Os mecanismos associados com a dosagem e colocação das sementes no geral podem ser divididos em um sistema de dosagem de semente e um sistema de colocação de semente, que ficam em comunicação um com o outro. O sistema de dosagem de semente recebe as sementes na forma a granel de uma tremonha de semente carregada pela armação. Diferentes tipos de sistemas de dosagem de semente podem ser usados, tais como chapas de semente, chapas de dedos e discos de semente. No caso de um sistema de dosagem de disco de semente, um disco de semente é formado com uma pluralidade de células de semente espaçadas em torno da sua periferia. Sementes movem-se para dentro das células de semente com uma ou mais sementes em cada célula de semente, dependendo do tamanho e configuração da célula de semente. Um vácuo ou fluxo de ar de pressão positiva pode ser usado em conjunto com o disco de semente para assistir no movimento e retenção das sementes nas células de semente. As sementes são individualizadas e descarregadas a uma taxa predeterminada no sistema de colocação de semente.
O sistema de colocação de semente pode ser categorizado como sistema de queda por gravidade ou um sistema de queda mecânico. No caso de um sistema de queda por gravidade, um tubo de semente tem uma extremidade de entrada, que fica posicionada abaixo do sistema de dosagem de semente. As sementes individualizadas provenientes do sistema de dosagem de semente meramente caem no tubo de semente e descem por meio da força gravitacional de uma extremidade de descarga da mesma para a vala de semente. O tubo de semente pode ser curvo de forma para trás para assistir no direcionamento da semente para a vala de semente.
Um sistema de colocação de semente do tipo de queda mecânica no geral pode ser classificado como uma queda por correia transferidora de semente, queda por válvula rotativa, queda por corrente ou queda por ar. Esses tipos de sistemas de colocação de semente provêm colocação até certo ponto consistente das sementes ao longo de um trajeto predeterminado a um espaçamento desejado.
É bem sabido na indústria agrícola usar um monitor de plantio eletrônico em semeadeiras para monitorar a semente que é colocada na vala. Quando empregados pela primeira vez, monitores eram usados para alertar o operador de uma unidade de fileira entupida ou uma unidade sem nenhuma semente para evitar continuidade da operação da plantadeira sem realmente plantar semente. Mais recentemente, estudos quantificaram a importância do espaçamento de semente preciso na melhoria dos rendimentos de cultura. Em decorrência disto, técnica de monitores avançou em esforços para determinar o espaçamento de sementes. Monitores atuais determinam saltos e múltiplos de sementes. Esses monitores também prevêem espaçamento de semente na vala com base no sincronismo da passagem de semente em um sensor (tal como um olho fotoelétrico) em um tubo de semente, mas não são capazes de determinar o real espaçamento das sementes.
Um exemplo de um monitor do espaçamento de sementes é revelado na patente U.S. 6.386.128 Bl (Svoboda et al). A patente "128 sensoreia a semente e determina uma localização geoespacial da semente. A partir desta informação, o espaçamento de semente pode ser determinado. Entretanto, o sensor está descrito detectando a semente que cai e transmitindo um sinal correspondente ao computador que então registra o evento de queda de semente. Neste sistema, uma vez que o sensor detecta a semente "em queda", qualquer ricocheteamento ou rolagem da semente na vala não é levado em conta na determinação da localização da semente. A patente U.S. 7.726.251 Bl (Peterson et al), que é atribuída
ao requerente da presente invenção, revela que é possível sensorear sementes diretamente em uma vala de semente. Referindo-se às figuras 7 e 8, um sensor pode ser usado para sensorear sementes na vala de semente, e os pulsos representando cada semente sensoreada são usados para desencontrar uniformemente sementes, umas em relação às outras, em uma aplicação de semeadura em fileiras duplas.
O que é necessário na técnica é uma maneira de detectar mais precisamente o espaçamento de sementes que são colocadas em uma vala no solo. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O sistema de monitoramento do espaçamento de sementes da presente invenção usa um condicionador de temperatura de semente, tal como um aquecedor, para variar a temperatura da semente antes da colocação na vala, e um sensor sensível à temperatura, tal como um arranjo de sensores de infravermelho (IR) para sensorear a semente na sua localização final na vala de semente imediatamente antes de a vala ser fechada, cobrindo a semente com terra.
A invenção em uma forma está voltada para uma unidade de cultura em fileira para uso em uma semeadeira agrícola para plantio de sementes no solo. A unidade de cultura em fileira inclui um abridor de valas para abrir uma vala no solo, um sistema de dosagem de semente para dosar semente a ser colocada na vala, e um sistema de colocação de semente para colocar sementes na vala. O sistema de colocação de semente e o sistema de dosagem de semente se comunicam e definem pelo menos em parte um trajeto de deslocamento da semente associado com a vala. Um fechador de vala cobre a semente na vala com solo. Um condicionador da temperatura de semente é associado com o trajeto de deslocamento da semente para variar a temperatura da semente que desloca através do trajeto de deslocamento de semente. Um sensor sensível à temperatura fica posicionado para sensorear semente que foi depositada na vala entre o abridor de vala e o fechador de vala.
A invenção em uma outra forma está voltada para um método de detecção do espaçamento de sementes para detectar espaçamento de sementes colocadas em uma vala por um semeador. O método inclui as etapas de: abrir uma vala no solo; dosar semente a ser depositada na vala; variar a temperatura da semente antes de ser depositada na vala; colocar a semente dosada na vala; e detectar semente na vala antes de a semente ser coberta com terra usando um sensor sensível à temperatura. A invenção também em uma outra forma está voltada para uma unidade de cultura em fileira para uso em uma semeadeira agrícola para plantar sementes no solo. A unidade de cultura em fileira inclui um abridor de vala para abrir uma vala no solo, um sistema de dosagem de semente para dosar semente a ser colocada na vala, e um sistema de colocação de semente para colocar sementes na vala. O sistema de colocação de semente e o sistema de dosagem de semente estão em comunicação um com o outro e definem pelo menos em parte um trajeto de deslocamento da semente associada com a vala. Um abridor de vala cobre a semente na vala com terra. Um condicionador de temperatura da semente é associado com o trajeto de deslocamento da semente para variar a temperatura da semente que desloca através do trajeto de deslocamento da semente. Um sensor sensível à temperatura ou arranjo de sensores fica posicionado para sensorear semente que foi depositada na vala entre o abridor de vala e o fechador de vala. A invenção pode incluir adicionalmente um tubo de acondicionamento para uso com o sensor de IR. O tubo de acondicionamento para o sensor de IR ou arranjo de sensores pode incluir uma lente para reduzir o ângulo de visão e, consequentemente, sensibilidade aumentada. O tubo de acondicionamento do sensor pode ser adicionalmente colocado dentro de um outro tubo de maior diâmetro, e fluxo de ar positivo pode ser introduzido entre os dois tubos. Este fluxo de ar positivo forma uma barra do fluxo de ar para empurrar sujeira para fora da lente do sensor ou da superfície do sensor.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma semeadeira agrícola incorporando uma modalidade de um sistema de monitoramento do espaçamento de sementes da presente invenção;
A figura 2 é uma vista lateral de uma porção de uma semeadeira agrícola incluindo uma unidade de cultura em fileira com um sistema de monitoramento do espaçamento de semente da presente invenção; A figura 3 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma outra semeadeira agrícola incluindo uma unidade de cultura em fileira com um sistema de monitoramento do espaçamento de sementes da presente invenção;
A figura 4 é uma vista lateral esquemática também de uma outra modalidade de um sistema de monitoramento do espaçamento de sementes da presente invenção;
A figura 5 é uma vista traseira esquemática do sensor de IR mostrado na figura 4;
A figura 6 é uma vista traseira de uma modalidade de uma localização de colocação do sensor de IR relativo a um abridor de vala;
A figura 7 é uma ilustração gráfica de um sinal de presença de semente usando o sensor de IR mostrado nas figuras 4 e 5;
A figura 8 é uma vista esquemática do sensor de IR mostrado nas figuras 4 e 5, com um conjunto de acondicionamento de sensor opcional; e
A figura 9 é um fluxograma de um método de operar uma semeadeira usando um sistema de monitoramento do espaçamento de sementes da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Referindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente, à figura 1, está mostrada uma modalidade de uma semeadeira agrícola 10 da presente invenção. Na modalidade mostrada, a semeadeira 10 é na forma de uma plantadeira de cultura em fileira, mas pode também ser na forma de um semeadeira-distribuidora, etc. Um acionador na forma de um trator 12 é acoplado e provê potência motriz à semeadeira 10 através de um arranjo de acoplamento adequado, tal como uma barra de tração ou arranjo de engate de três pontos.
A semeadeira 10 inclui inúmeras unidades de cultura em fileira 14, com cada unidade de cultura em fileira 14 sendo configurada de forma substancialmente idêntica. Um sistema de monitoramento do espaçamento de sementes 16, que pode ser localizado internamente em cada semeadeira 10 e trator 12 (mostrado), é usado para monitorar a colocação de sementes nas respectivas valas 18 formadas por cada unidade de cultura em fileira 14. O sistema de monitoramento do espaçamento de sementes 16 pode incluir um processador elétrico 16A internamente à semeadeira 10, um processador elétrico 16B internamente ao trator 12, um sensor de semente do terreno 19 e inúmeros sensores de temperatura (não visíveis na figura 1) para detectar sementes nas respectivas valas 18.
O sensor de velocidade do terreno 19 pode ficar localizado no trator 112 ou semeadeira 10 e fornece um sinal de saída ao processador elétrico 16A e/ou 16B representativo da velocidade da semeadeira 12 através do terreno. Por exemplo, o sinal de velocidade do terreno pode ser determinado com base na velocidade do motor e marcha selecionada do trator 12, um sensor de velocidade do terreno 19 na semeadeira 12, um sensor de velocidade acionada do terreno associado com uma roda de contato com o terreno da semeadeira 12, um Sistema de Posicionamento Global (GPS), um sistema de sonar direcionado para o terreno, um sistema de radar direcionado para o terreno, etc.
Referindo-se agora à figura 2, está mostrada uma unidade de cultura em fileira simples 20 de uma plantadeira multifileiras, com cada unidade de cultura em fileira 20 sendo substancialmente idêntica e conectada a uma barra de ferramenta comum 22. Somente uma única unidade de cultura em fileira 20 está mostrada e descrita a seguir por questão de simplificação.
A unidade de cultura em fileira 20 inclui uma armação multipartes 24 que é anexada na barra de ferramenta 22 por meio de uma articulação paralela 26. A barra de ferramenta 22 é acoplada a uma unidade de tração (não mostrada na figura 2), tal como um trator 12. Por exemplo, a barra de ferramenta 22 pode ser acoplada no trator 12 usando uma barra de tração ou conjunto de engate de três pontos. A barra de ferramenta 22 pode ser acoplada em conjuntos de roda de transporte, braços marcadores, etc., que podem ser de um desenho convencional e não mostrado por questão de simplificação.
A armação 24 carrega um abridor de valas de disco duplo 28 para formar uma cova de semente no solo. Uma roda de arar canelada opcional 30, particularmente para uso em situações sem cultivo, pode ser colocada à frente do abridor de vala de disco duplo 28. As rodas de um par de rodas de controle da profundidade do sulco 32 são respectivamente associadas com o par de discos do abridor de vala de disco duplo 28. Mais particularmente, cada roda de controle da profundidade do sulco 32 fica posicionada no geral em linha e imediatamente adjacente ao exterior de cada respectivo disco do abridor de vala de disco duplo 28. Cada roda de controle da profundidade do sulco 32 pode ser ajustada verticalmente para ajustar a profundidade da vala que é cortada no solo usando o abridor de vala de disco duplo 28.
O fechador de vala na forma de um par de rodas de fechamento 34 é também carregado pela armação 24. Rodas de fechamento 34 são posicionadas no geral em linha com o abridor de vala de disco duplo 28. Rodas de fechamento 34 são preferivelmente predispostas na direção para baixo e têm uma borda periférica com uma forma que pode variar, dependendo da aplicação.
Um sistema de dosagem de semente 36 e um sistema de colocação de semente 38 são também carregados pela armação 24 (cada qual mostrado parcialmente em linhas tracejadas). O sistema de dosagem de semente 36 recebe semente de um suprimento de semente principal, tal como semente de uma tremonha de semente principal distante que é suprida via ar ou similares, ou uma tremonha de semente 40 carregada acima da armação 24. O sistema de dosagem de semente 36 individualiza a semente e transfere a semente para o sistema de colocação de semente 38. O sistema de colocação de semente 38 é na forma de um tubo de semente de queda por gravidade, mas poderia ser configurado diferentemente, tal como um sistema de colocação de semente de queda mecânica com uma roda acionada, etc.
De acordo com um aspecto da presente invenção, um sensor sensível à temperatura 42 que forma parte do sistema de monitoramento do espaçamento de sementes 16 é suportado para sensorear sementes na vala antes de as sementes serem cobertas pelas rodas de fechamento 34. O sensor sensível à temperatura 42 é preferivelmente localizado entre o abridor de vala 28 e as rodas de fechamento 34, e detecta a presença de sementes dentro da vala 18. O sensor sensível à temperatura 42 provê uma pluralidade de sinais de presença de semente ao processador elétrico 16A (figura 1), com cada sinal de presença de semente sendo indicativo de uma respectiva semente presente na vala.
Na modalidade ilustrada na figura 2, o sensor sensível à temperatura 42 é configurado como um sensor de IR que detecta a presença de sementes individuais na vala, sensoreamento uma diferença de temperatura entre as sementes individuais e o terreno em volta. Isto pode ser realizado usando um condicionador de temperatura de semente tanto para aquecer quanto resfriar as sementes antes da colocação dentro da vala. Por exemplo, um condicionador de temperatura de semente na forma de um aquecedor 44 pode ser usado para soprar ar quente através das sementes em uma localização adequada dentro do sistema de dosagem de semente 36. O aquecimento da semente entre 1 e 20°F (0,5 e 11,0°C), preferivelmente entre 1 e 5°F (0,5 a 2,5°C), e mesmo tão baixa quanto 1,8°F (1°C), mais que a temperatura do terreno permitirá sensoreamento de IR. Também, o resfriamento por esta diferença permitirá sensoreamento de IR. Com um sensor de IR como este, uma janela sensoreamento estreita pode ser usada para sensorear quando uma semente passa pelo sensor dentro da vala, e o evento sensoreamento pode ser marcado com uma etiqueta de tempo ou ser georreferenciado.
Outros tipos de aquecedores podem também ser usados. Por exemplo, é possível aquecer o ar usado para mover a semente dos tanques centrais para as minitremonhas na unidade de fileira. Aquecedores que são acionados por eletricidade, gás ou diesel, etc. podem ser usados para aquecer o ar em volta da semente. Pode também ser possível aquecer sementes com o ar de descarga do ventilador a vácuo. Ar quente pode também ser usado por meio de um bico para agitar as sementes na minitremonha e também aquecer as sementes. Pode também ser possível desviar parte da descarga do motor para aquecer as sementes diretamente, ou usar um trocador de calor ar com ar.
Referindo-se agora à figura 3, está mostrada uma outra modalidade de uma única unidade de cultura em fileira 50 de uma plantadeira multifileiras, com cada unidade de cultura em fileira 50 sendo substancialmente idêntica e conectada a uma barra de ferramenta comum 51. Somente uma única unidade de cultura em fileira 50 está mostrada e descrita a seguir por questão de simplificação.
A unidade de cultura em fileira 50 carrega um abridor de vala de disco duplo 52 para formar uma cova de semente 53 no solo. Uma roda de arar opcional 54, particularmente para uso em situações sem cultivo, pode ser colocada à frente do abridor de vala de disco duplo 52. Um par de rodas de controle da profundidade do sulco 56 é respectivamente associado com um par de discos do abridor de vala de disco duplo 52. Mais particularmente, cada roda de controle da profundidade do sulco 56 fica posicionada no geral em linha e imediatamente adjacente ao lado de fora de cada respectivo disco do abridor de vala de disco duplo 52. Cada roda de controle da profundidade do sulco 56 pode ser ajustada verticalmente para ajustar a profundidade da vala que é cortada no solo usando o abridor de vala de disco duplo 52. Um fechador de vala na forma de um par de rodas de fechamento 58 é posicionado no geral em linha com o abridor de vala de disco duplo 52. Rodas de fechamento 58 são preferivelmente predispostas na direção para baixo e têm uma borda periférica com uma forma que pode variar dependendo da aplicação.
O sistema de colocação de semente 60 está mostrado na forma
de um tubo de semente de queda por gravidade 62, mas poderia ser configurado diferentemente, tal como um sistema de colocação de semente de queda mecânico com uma roda acionada, etc.
Um sistema de dosagem de semente 64 recebe semente de um suprimento de semente principal, tal como semente de uma tremonha de semente principal distante que é suprida via ar ou similares, ou uma tremonha de semente carregada pela barra de ferramenta 51. Dentro de um alojamento 66 do sistema de dosagem de semente 64 existe uma área da poça de semente. Um disco de semente dentro do alojamento 66 (não visível) tem uma pluralidade de furos com células de semente no lado da semente do disco intermitentemente espaçados na sua periferia. O fluxo de ar de vácuo promove a entrada das sementes nas células de semente e mantém as sementes no lugar dentro das células de semente. Sementes são transportadas das células de semente para o tubo de semente 62. Certamente, o dosador de semente 26 pode ser configurado com uma pressão positiva para assistir no movimento de semente, em vez e uma pressão de vácuo.
Similar à unidade de cultura em fileira 20 supradescrita, a unidade de cultura em fileira 50 tem um aquecedor 44 que aquece a semente e um sensor sensível à temperatura 68 que fica localizado em uma área entre o abridor de vala 52 e as rodas de fechamento 58 (figuras 3 e 4). O aquecedor 44 fica localizado em associação com o trajeto de deslocamento de semente e, especificamente, está mostrado localizado em associação com o sistema de dosagem de semente 64. Alternativamente, o aquecedor 44 pode ficar localizado em associação com um sistema de colocação de semente 60 (como mostrado em 44A) ou ao longo do trajeto de deslocamento de semente à frente do sistema de dosagem de semente (como mostrado em 44B). O sensor sensível à temperatura 68 pode ser configurado com anteriormente descrito com referência ao sensor sensível à temperatura 42, tal como um arranjo de sensores de IR lineares. O sensor sensível à temperatura 68 é acoplado no processador elétrico 16A, tanto por fio quanto sem fio, e fornece uma pluralidade de sinais de presença de semente ao processador elétrico 16A. O processador elétrico 16A recebe a pluralidade de sinais de presença de semente do sensor sensível à temperatura 68 e um sinal de velocidade do sensor de velocidade 19, e determina o espaçamento de semente que depende de cada um dos sinais de presença de semente e de sinal de semente.
O sensor sensível à temperatura 68, também mostrado esquematicamente na figura 4, pode ser configurado como uma câmara IR ou um dispositivo de varredura IR. Na modalidade mostrada nas figuras 3 e 4, o sensor sensível à temperatura 68 é configurado como um dispositivo de varredura IR com um arranjo linear 1x4 de sensores de IR (isto é, quatro sensores de IR arranjados em uma única fileira) provendo pelo menos um sinal de presença de semente ao processador elétrico 16A e/ou 16B. O arranjo linear de sensores de IR 68 provê sinais de saída discretos, com cada sinal de saída correspondendo a um ou mais sinais de presença de semente. Alternativamente, o arranjo de sensores de IR 68 pode prover um sinal combinado (composto) ao processador elétrico 16A e/ou 16B. O sensor de IR 68 fica posicionado em uma orientação voltada para à jusante e para trás em relação à direção de deslocamento da unidade de cultura em fileira, permitindo que uma maior porção da vala 53 seja sensoreada entre o abridor de vala 52 e as rodas de fechamento 58. Mais particularmente, o sensor de IR 68 fica posicionado em um ângulo entre aproximadamente 15 0 e 60 0 e preferivelmente aproximadamente 30 0 em relação à horizontal. Para outras aplicações, pode ser desejável posicionar o sensor de IR 68 com uma face dianteira que é no geral horizontal. Além disso, o sensor de IR 68 pode ser posicionado de maneira tal que ele fique esquinado com uma orientação lado a lado entre aproximadamente 5 0 e 45 0 em relação à vertical (figura 5). Quando posicionado com uma orientação esquinada, é possível que cada sensor (por exemplo, de um arranjo 1x4 linear) prover sinais discretos aos processadores elétricos 16A e/ou 16B. Os dois sensores centrais (2 e 3) podem ser usados para sensorear sementes na vala 18, e os dois sensores externos (1 e 4) podem ser usados para sensorear sementes em qualquer lado da vala 18 no caso de a semente ricochetear, etc.
Nas modalidades dos sistemas de monitoramento do espaçamento de semente supradescritos, sensores de temperatura 42 e 68 fornecem sinais de presença de semente aos processadores elétricos 16A e/ou 16B, que, por sua vez, mar com etiqueta de tempo os sinais de presença de semente e determina um espaçamento de semente com base no relacionamento de tempo entre sementes. Entretanto, pode ser desejável georreferenciar os sinais de presença de semente usando um sistema de georreferenciamento. Um tipo de sistema de georreferenciamento é um Sistema de Posicionamento Global (GPS) 74 que pode ser usado para georreferenciar a localização de cada semente sensoreada dentro da vala. Mais especificamente, o requerente da presente invenção comercializa um GPS conhecido como GPS "GreenStar" que é tipicamente montado no topo da cabine do trator 12 (não mostrado) e poderia ser usado com a presente invenção para georreferenciamento de sinais da presença de semente. Como uma outra opção, um GPS independente poderia ser montado na semeadeira para georreferenciar os sinais de presença de semente. Também como uma outra opção, um sistema de regorreferenciamento configurado como um sistema sensor localizado poderia ser usado para georreferenciar os sinais de presença de semente. Por exemplo, sensores poderiam ser posicionados em locais predefinidos em torno do perímetro de um campo que interagem com um transceptor montado na semeadeira 10 para georreferenciar os sinais de presença de semente.
Referindo-se agora à figura 6, está mostrada uma outra localização de colocação exemplar para um sensor de IR 100 em relação a um abridor de vala de disco duplo 102 e rodas de controle da profundidade do sulco 104. Nesta modalidade, o sensor de IR 100 fica localizado entre o abridor de vala de disco duplo 102 e é anexado na extremidade inferior do tubo de colocação de semente 106. O sensor de IR 100 comunica um sinal de presença de semente a um processador elétrico 16A e/ou 16B. Um exemplo de um sinal de presença de semente está mostrado na figura 7. O sinal de presença de semente pode ser na forma de um sinal analógico com picos ocorrendo nas localizações de presença de semente dentro da vala ou cova de semente 53. As localizações de presença de semente podem ser providas com etiquetas de tempo, como mostrado no eixo horizontal, e convertidas a um espaçamento de semente, como anteriormente descrito, ou, alternativamente, podem ser georreferenciadas para determinar o espaçamento de semente.
Referindo-se agora à figura 8, o sensor de IR 68 está mostrado dentro de um conjunto de acondicionamento de sensor opcional 110, incluindo um tubo de acondicionamento interno 112 e um tubo de acondicionamento externo 114. O tubo de acondicionamento interno 112 e o tubo de acondicionamento externo 114 são cada qual construídos de um material transparente ou translúcido, tal como um plástico adequado, que permite que sensores individuais que constituem o sensor de IR 68 sensoreie as sementes individuais dentro da vala 18. O sensor de IR 68 pode incluir inúmeras lentes 116 respectivamente associadas com cada sensor individual 118 do sensor de IR 68 para prover um ângulo de visão reduzido e, consequentemente, sensibilidade aumentada. Alternativamente, o tubo de acondicionamento interno 112 pode incluir uma lente integral para prover um ângulo de visão reduzido e sensibilidade aumentada. O tubo de acondicionamento interno 112 pode ser colocado dentro do tubo de acondicionamento externo de maior diâmetro 114, e um fluxo de ar positivo pode ser introduzido entre os dois tubos 112 e 114. Este fluxo de ar positivo forma uma barreira para o fluxo de ar para repelir sujeira das lentes do sensor 116 ou superfície do sensor.
Referindo-se agora à figura 9, um método de operação 80 do sistema de monitoramento do espaçamento de semente 16 será descrito com mais detalhes. Como anteriormente descrito, um abridor de vala 28, 52, 102 é usado para abrir uma vala no solo (bloco 82). Um sistema de dosagem de semente 36, 64 recebe semente de uma fonte de semente, individualiza a semente e passa a semente individualizada para um sistema de colocação de semente (bloco 84). A semente individualizada é depositada na vala pelo sistema de colocação de semente 38, 60 a uma população de semente predeterminada (bloco 86). Um sensor sensível à temperatura 42, 68, 100 detecta uma série de sementes e transmite sinais de presença de semente correspondentes a cada semente sensoreada ao processador elétrico 16A e/ou 16B (bloco 88). O processador elétrico 16A (ou 16B) mede o tempo entre as sementes e/ou alternativamente georreferencia as sementes usando um GPS 74 (bloco 90). O tempo entre sementes é combinado com a velocidade do terreno e usado para determinar o espaçamento de semente entre sementes (blocos 92 e 94). Alternativamente, as localizações de semente georreferenciadas podem ser usadas para determinar diretamente o espaçamento de semente entre sementes. O método de monitoramento continua enquanto a operação de semeadura está em andamento, tal como para uma terceira semente, quarta semente, etc. (linha 96).
Mais particularmente, no caso em que é usada uma abordagem a base de tempo, a velocidade do terreno é tipicamente dosada em unidades de milhas por hora (milhas/hora) e o tempo entre sementes é dosado em unidades de segundo/semente. Usando fatores de conversão apropriados, o espaçamento de sementes (polegadas por semente) pode ser convertido em uma modalidade da seguinte maneira:
milhas hora polegada segundo = . J??]?g.a_da_.
hora segundo milha semente semente
A velocidade do terreno e sinal de saída do sensor sensível à temperatura podem assim ser combinados de uma maneira apropriada para produzir uma dosagem de espaçamento de semente entre sementes. O processador elétrico 16B interno no trator 12 pode incluir uma exibição visual que fornece informação ao operador na forma de porcentagem de saltos, a porcentagem de semeadura dupla, o espaçamento real ou médio da semente, etc.
A memória no processador elétrico 16A e/ou 16B pode armazenar a informação de espaçamento de semente para um número predeterminado de sementes e calcular o espaçamento de semente médio junto com uma dosagem da variabilidade, tal como desvio padrão, no espaçamento de semente, e exibe essa informação ao operador, tal como em uma exibição do processador elétrico 16B. O operador pode determinar se o espaçamento de semente está dentro dos limites desejados e também se a variabilidade no espaçamento de semente está dentro dos limites desejados. Se o espaçamento de semente médio e/ou a variabilidade estiverem fora dos limites desejados, o operador pode tomar a ação corretiva.
Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção, definido nas reivindicações anexas.
Claims (25)
1. Unidade de cultura em fileira para uso em uma semeadeira agrícola para plantar sementes no solo, caracterizada pelo fato de que a dita unidade de cultura em fileira compreende: um abridor de vala para abrir uma vala no solo; um sistema de dosagem de semente para dosar semente a ser colocada na vala; um sistema de colocação de semente para colocar sementes na vala, o dito sistema de colocação de semente e o dito sistema de dosagem de semente estando em comunicação um com o outro e pelo menos em parte definindo um trajeto de deslocamento de semente associado com a vala; um fechador de vala para cobrir a semente na vala com terra; um condicionador de temperatura de semente associado com o dito trajeto de deslocamento de semente para variar a temperatura da semente que desloca através do dito trajeto de deslocamento de semente; e um sensor sensível à temperatura posicionado para sensorear semente que foi depositada na vala entre o abridor de vala e o fechador de vala.
2. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o condicionador de temperatura de semente é um aquecedor que eleva a temperatura da semente entre 1 e 20°F (0,5 e Il0C).
3. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito aquecedor eleva a temperatura da semente entre aproximadamente 1 e 5°F (0 e 3,0°C).
4. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito aquecedor é um de: uma descarga de um ventilador associado com o dito sistema de dosagem de semente; uma descarga de um motor de combustão interna; um aquecedor elétrico; um aquecedor a gás; e um aquecedor a diesel.
5. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito aquecedor fica posicionado em associação com o dito sistema de dosagem de semente.
6. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicaçã 2, caracterizada pelo fato de que o dito aquecedor fica posicionado em associação com o dito sistema de colocação de semente.
7. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito sensor sensível à temperatura compreende um sensor de infravermelho.
8. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o dito sensor de infravermelho é um de uma câmara infravermelha e um dispositivo de varredura de infravermelho.
9. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o dito sensor de infravermelho é um arranjo linear de sensores de infravermelho provendo pelo menos um sinal de presença de semente.
10. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o dito arranjo linear de sensores de infravermelho tem um de: um sinal de saída combinado formando o dito pelo menos um sinal de presença de semente, e sinais discretos de cada sensor constituindo o dito arranjo linear de sensores.
11. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o dito arranjo linear de sensores de infravermelho é posicionado em uma orientação voltada para baixo e para trás em relação a uma direção de deslocamento da unidade de cultura em fileira.
12. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o dito arranjo linear de sensores de infravermelho é posicionado em um ângulo entre aproximadamente 15° e 60° em relação à horizontal.
13. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o dito arranjo linear de sensores de infravermelho é esquinado com uma orientação lado a lado entre aproximadamente 5o e 45° em relação à vertical.
14. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos uma lente associada com o dito arranjo linear de sensores de infravermelho para prover um ângulo de visão reduzido e sensibilidade aumentada.
15. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos um tubo de acondicionamento envolvendo o dito arranjo linear de sensores de infravermelho.
16. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dito pelo menos um tubo de acondicionamento inclui um tubo de acondicionamento interno e um tubo de acondicionamento externo de maior diâmetro envolvendo o dito tubo de acondicionamento interno.
17. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que inclui um processador elétrico que recebe uma pluralidade dos ditos sinais de presença de semente e estabelece uma pluralidade de tempos, cada dito tempo representando um tempo dentre detecções de sementes adjacentes na vala.
18. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o dito processador elétrico determina o espaçamento de semente com base na dita pluralidade de tempos.
19. Unidade de cultura em fileira de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um sistema de georreferenciamento, e em que o dito processador elétrico georreferencia cada dito sinal de presença de semente usando o dito sistema de georreferencialmente.
20. Semeadeira agrícola para plantar sementes no solo, caracterizada pelo fato de que a dita semeadeira compreende: uma barra de ferramenta; e pelo menos uma unidade de cultura em fileira acoplada na dita barra de ferramenta, cada dita unidade de cultura em fileira incluindo: um abridor de vala para abrir uma vala no solo; um sistema de dosagem de semente para dosar semente a ser colocada na vala; um sistema de colocação de semente para colocar sementes na vala, o dito sistema de colocação de semente e o dito sistema de dosagem de semente estando em comunicação um com o outro e pelo menos em parte definindo um trajeto de deslocamento de semente associado com a vala; um fechador de vala para cobrir a semente na vala com terra; um condicionador de temperatura de semente associado com o dito trajeto de deslocamento de semente para variar a temperatura da semente que desloca através do dito trajeto de deslocamento de semente; e um sensor sensível à temperatura posicionado para sensorear semente que foi depositada na vala entre o abridor de vala e o fechador de vala.
21. Método de detecção de espaçamento de semente para detectar espaçamento de semente das sementes colocadas em uma vala por uma semeadeira, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: abrir uma vala no solo; dosar semente a ser depositada na vala; variar uma temperatura da semente antes de ser depositada na vala; colocar a semente dosada na vala; e detectar a semente na vala antes de a semente ser coberta com terra usando um sensor sensível à temperatura.
22. Método de detecção de espaçamento de semente de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a etapa de variar a temperatura da semente compreende a etapa de aquecer a semente antes de depositar a semente na vala.
23. Método de detecção de espaçamento de semente de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a dita etapa de aquecimento é realizada usando um aquecedor que é um de: uma descarga de um ventilador associado com o dito sistema de dosagem de semente; uma descarga de um motor de combustão interna; um aquecedor elétrico; um aquecedor a gás; e um aquecedor a diesel.
24. Método de detecção de espaçamento de semente de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de detecção é realizada usando uma câmara infravermelha e um dispositivo de varredura de infravermelho.
25. Método de detecção de espaçamento de semente de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de detecção é realizada usando um arranjo linear de sensores de infravermelho.
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| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
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