ES2906825T3 - Método de calibración de una sembradora agrícola - Google Patents

Abstract

Un método de calibración de una sembradora (10) agrícola configurada para distribuir semillas (11), comprendiendo dicho método las etapas de: detectar semillas (11) distribuidas por una unidad (12) de filas de la sembradora (10) con un sensor (200) de semillas, generando dicho sensor (200) de semillas un pulso de semilla tras la detección de cada una de dichas semillas (11) distribuidas; enviar una señal de control de inicio y una señal de control de detención a un dispositivo (1500, 1600) de control, controlando dicho dispositivo de control la distribución de semillas (11) mediante dicha unidad (12) de filas; caracterizado por: calcular un retraso de inicio midiendo un retraso de tiempo entre el envío de dicha señal de control de inicio y la detección de un primer pulso de semilla después de enviar dicha señal de control de inicio; y calcular un retraso de detención midiendo un retraso de tiempo entre el envío de dicha señal de control de detención y la detección de un último pulso de semilla después de enviar dicha señal de control de detención; almacenar los retrasos de inicio y detención calculados en una unidad (350) de control del dispositivo (1500, 1600) de control, usando la unidad (350) de control los retrasos de inicio y detención para ajustar el tiempo de envío de la señal de control al dispositivo (1500, 1600) de control.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de calibración de una sembradora agrícola

Antecedentes

Las sembradoras con sistemas de control de siembra de tasa variable ("VRS") que permiten que la tasa de siembra sea variada sobre la marcha con base en el tipo de suelo y condiciones del suelo son bien conocidas en la técnica. Del mismo modo, también es bien conocido en la técnica de las sembradoras proporcionar sistemas de "control de hileras" para iniciar y detener las semillas que se plantan en filas individuales o conjuntos de filas sobre la marcha para minimizar la sobreplantación en filas puntuales o subplantación cuando se entra o sale de promontorios, alrededor de conductos de agua y límites de campo.

Los sistemas de control de VRS e hileras actualmente disponibles cooperan con los Sistemas de Posición Global ("GPS") y los mapas de cobertura de campo para controlar el dosificador de semillas acoplando y desacoplando los embragues de accionamiento de tal manera que se controle la rotación y/o velocidad de rotación del disco de semillas para dosificadores de vacío o la rotación de los dedos para dosificadores de captación de dedos. Sin embargo, tales sistemas se basan en la ubicación de sembradora en el tiempo en que se envían comandos a los sistemas de control de VRS e hileras en lugar de determinar con precisión cuándo la semilla realmente se coloca físicamente en el campo. Como resultado, aún pueden producirse sobreplantación, subplantación u otras imprecisiones significativas con las sembradoras equipadas con sistemas de control de VRS e hileras que se basan únicamente en GPS y mapas de cobertura. Por ejemplo, si un agricultor inicia a plantar pero una o más unidades de filas no están distribuyendo semillas debido a un mal funcionamiento, el mapa de cobertura de campo mostrará que el área ha sido plantada a pesar de que en realidad no fue distribuida ninguna semilla. Entonces sería difícil realmente plantar esa área una vez que el agricultor se diera cuenta del error.

Por consiguiente, hay una necesidad de un sistema de control de siembra mejorado que proporcione las ventajas de control de VRS e hileras, pero que se base en un mapeo preciso de ubicación de semillas en lugar de un mapeo de cobertura basado en GPS para minimizar la sobreplantación y subplantación de campos.

El documento US 2014/0277965 A1 divulga un sistema de plantación de semillas que planta semillas en una ubicación precisa dentro de un campo utilizando una señal de GPS para determinar el tiempo preciso en el cual distribuir una semilla desde la sembradora.

El documento WO 98/42178 divulga un sistema distribuidor de semillas de tipo múltiple, en el cual un ensamblaje de conmutadores descarga selectivamente semillas desde uno de múltiples contenedores de semillas en respuesta a señales de control generadas usando señales de ubicación y un mapa de prescripción en un modo automático. El documento US 2004/0231575 A1 divulga un sistema para distribuir fluidos que incluye un sensor operable para detectar cuando un objeto pasa por una primera ubicación cuando el objeto se mueve a una segunda ubicación, un distribuidor de fluido que operable para distribuir fluido en la segunda ubicación, una unidad de control que recibe información desde del sensor de que el objeto ha pasado por la primera ubicación y controlar el distribuidor de fluido para distribuir fluido en la segunda ubicación en un tiempo predeterminado después de que el objeto pasa por la primera ubicación.

De acuerdo con la invención se proporciona un método de calibración de una sembradora agrícola configurada para distribuir semillas, como se define en las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que ilustra la subplantación de un promontorio.

La figura 2 muestra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que ilustra la sobreplantación de un promontorio.

La figura 3 muestra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que ilustra subplantación/sobreplantación 50/50 de un promontorio.

La figura 4 muestra una sembradora de ocho filas con control de hileras de 1 fila que ilustra la plantación ideal sin sobreplantación ni subplantación de un promontorio.

La figura 5A muestra una sembradora de ocho filas que ilustra la subplantación con un sistema de control de hileras de 2 filas.

La figura 5B muestra una sembradora de ocho filas que ilustra la sobreplantación con un sistema de control de hileras de 2 filas.

La figura 5C muestra una sembradora de ocho filas que ilustra sobreplantación- subplantación 50/50 con un sistema de control de hileras de 2 filas.

La figura 6 muestra un campo con un límite interior que ilustra diferentes poblaciones de semillas plantadas usando una VRS con control de hileras de 1 fila.

La figura 7 es una ilustración esquemática de una realización del sistema de control de siembra

La figura 8 ilustra una realización de una pantalla de monitor para ingresar compensaciones de GPS con respecto a un tractor.

La figura 9 ilustra una realización de una pantalla de monitor para ingresar compensaciones con respecto a un eje de pivote de una sembradora.

La figura 10A ilustra una realización de una pantalla de monitor para comenzar una rutina de verificación de compensación de GPS.

La figura 10B ilustra una realización de una pantalla de monitor para continuar una rutina de verificación de compensación de GPS.

La figura 10C ilustra una realización de una pantalla de monitor para completar una rutina de verificación de compensación de GPS.

La figura 10D ilustra una realización de una pantalla de monitor para mostrar compensaciones de GPS medidas e ingresadas por operador.

La figura 11 ilustra una realización de una pantalla de monitor para configurar controladores de hileras seleccionando un patrón de cobertura.

La figura 12 es una ilustración esquemática de una realización de un método de determinación de un retraso de detención de accionamiento de tasa variable.

La figura 13A es una ilustración esquemática de una realización de un método de determinación de un retraso de inicio de accionamiento de tasa variable.

La figura 13B es una ilustración esquemática de una realización de un método de detención de un accionamiento de tasa variable basado en un retraso de detención de accionamiento de tasa variable.

La figura 13C es una ilustración esquemática de una realización de un método de inicio de un accionamiento de tasa variable basado en un retraso de inicio de accionamiento de tasa variable.

La figura 14 es una ilustración esquemática de una realización de un método de determinación de una relación de accionamiento entre un dosificador de semillas y un accionamiento de tasa variable.

La figura 15A es una ilustración esquemática de una realización de un método de determinación de un retraso de inicio y un retraso de detención de un controlador de hileras.

La figura 15B es una ilustración esquemática de una realización de un método de desacoplamiento de un controlador de hileras basado en un retraso de detención de control de hileras.

La figura 15C es una ilustración esquemática de una realización de un método de acoplamiento de un controlador de hileras basado en un retraso de inicio de control de hileras.

La figura 16A es un gráfico de datos empíricos que ilustra diversos retrasos asociados con un controlador de hileras. La figura 16B es una ilustración esquemática de una realización de un método de determinación de componentes de un retraso de detención de control de hileras.

La figura 17A es una ilustración esquemática de una realización de un método de selección de una entrada de velocidad.

La figura 17B es una ilustración esquemática de una realización de un método de detención e inicio de un motor de tasa variable basado en aceleración.

La figura 18 es una ilustración esquemática de una realización de una pantalla de interfaz de usuario usada para seleccionar condiciones de detención de plantación.

La figura 19A es una ilustración esquemática de una realización de un método de identificación de un problema operativo con un sistema de control de siembra.

La figura 19B ilustra una realización de una pantalla de monitor para mostrar un resumen operativo de un sistema de control de siembra.

La figura 19C es una ilustración esquemática de otra realización de un método de identificación de un problema operativo con un sistema de control de siembra.

Descripción

Con referencia ahora a los dibujos, en donde los números de referencia similares designan partes idénticas o correspondientes a lo largo de las diversas vistas, las figuras 1-5 muestran una sembradora 10 plantando semillas 11 en un campo 13 en el cual se ha plantado previamente el promontorio 15. Las figuras 1-5 están previstas para ilustrar con propósitos de comparación las técnicas de plantación de "sobreplantación" y "subplantación" usando una sembradora de ocho filas sin control de hileras (figuras 1-3) y luego con control de hileras (figuras 4-5).

La figura 1 muestra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que sobreplanta el promontorio 15 (es decir, donde la plantación continúa en todas las filas hasta que la última fila está dentro del promontorio 15). La figura 2 ilustra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que subplanta el promontorio 15 (es decir, donde la plantación se detiene en todas las filas tan pronto como la primera fila ingresa en el promontorio 15). La figura 3 muestra una sembradora de ocho filas sin control de hileras que ilustra subplantación-sobreplantación 50-50 del promontorio 15 (es decir, donde la plantación continúa en todas las filas hasta que la mitad de las filas ingresan en el promontorio 15). Debe entenderse que se produce lo contrario cuando sale de un promontorio. Es decir, cuando sale de un promontorio usando la técnica de sobreplantación, la plantación comienza en todas las filas tan pronto como la primera fila de la sembradora sale del promontorio. Del mismo modo, cuando sale de un promontorio usando la técnica de subplantación, la plantación no comienza en todas las filas hasta que la última fila sale del promontorio. Con la técnica 50/50, la plantación comienza en todas las filas cuando la mitad de las filas salen del promontorio. La figura 4 muestra una sembradora de ocho filas con control de hileras en cada fila de la sembradora (de aquí en adelante "control de hileras de 1 fila"). Las figuras 5A-5C ilustran una sembradora de ocho filas con control de hileras para cada dos filas de la sembradora (de aquí en adelante "control de hileras de 2 filas"). Debe apreciarse que el control de hileras puede incluir cualquier número deseado de filas. Comparando las figuras 1-3 con figura 4, se puede ver claramente que un sistema de control de hileras de 1 fila idealmente plantará un campo con poca o ninguna sobreplantación o subplantación minimizando de esa manera las semillas desperdiciadas y áreas no plantadas dando como resultado un rendimiento mejorado, siendo iguales todos los otros factores. De manera similar, comparando las figuras 1-3 con las figuras 5A, 5B y 5C, se puede ver claramente que un sistema de control de hileras de 2 filas idealmente plantará un campo con solo una mínima sobreplantación o subplantación en comparación con las sembradoras convencionales sin control de hileras.

La figura 6 muestra un campo 13 que tiene dos diferentes tipos 15, 17 de suelo designados por diferentes patrones de rayado, separados por un límite 19 interior. Los diferentes tipos de suelo se muestran plantados con diferentes poblaciones de semillas (nótese el espaciado diferente de semillas 11 entre los diferentes tipos 15, 17 de suelo) usando una sembradora con VRS y control de hileras de 1 fila en donde a medida que cada unidad de filas pasaba el límite 19 interior, la VRS fue acoplada para cambiar la población de semillas al tipo de suelo diferente.

Sin embargo, debe apreciarse que incluso si la sembradora está equipada con un sistema de control de hileras, a menos que se conozca la ubicación precisa de semillas y a menos que el sistema de control de hileras tenga en cuenta ciertos factores, todavía puede tener lugar una sobreplantación y subplantación significativas si estos factores no son tomados en consideración. Estos factores incluyen la velocidad de sembradora, retrasos de temporización en inicio y detención del dosificador de semillas, y retrasos de temporización entre la semillas que se descarga desde el dosificador de semillas hasta que la semilla pasa a través del tubo de semillas y en el surco, y otros factores que se discuten más adelante. También se debe apreciar que la sobreplantación y subplantación de filas pueden producirse cuando se ingresa o sale de diferentes tipos de suelo con diferentes poblaciones de semillas deseadas si no se tienen en cuenta estos mismos factores.

Visión general

La figura 7 ilustra un sistema 1005 de control de siembra que coopera con las unidades 12 de filas de una sembradora 10 para mejorar el rendimiento tomando en consideración los factores identificados anteriormente y otros factores para un mapeo preciso de la colocación de semillas en el campo.

En la figura 7, la unidad 12 de filas se ilustra como una unidad de filas para una sembradora de llenado central tal como se divulga en la Patente de los Estados Unidos No. 7,438,006, pero debe apreciarse que el sistema 1005 de control de siembra se puede usar con unidades de filas más convencionales tal como se divulga en la Patente de los Estados Unidos No. 4,009,668, o cualquier otro tipo de unidad de filas para cualquier marca o modelo de una sembradora. Las unidades 12 de filas están espaciadas a lo largo de una barra 14 de herramientas del marco principal de sembradora. El marco principal de sembradora está unido a un tractor (no se muestra) de una manera convencional, tal como mediante una barra de tracción o disposición de enganche de tres puntos como es bien conocido en la técnica. Los ensamblajes de ruedas de suelo (no se muestran) soportan el marco principal sobre la superficie de suelo y son móviles en relación con el marco principal a través del accionamiento del sistema hidráulico de la sembradora (no se muestra) acoplado a la hidráulica del tractor para subir y bajar el marco principal de sembradora entre una posición de transporte y una posición de plantación, respectivamente.

Cada unidad 12 de filas está preferiblemente soportada desde la barra 14 de herramientas por un enlace 16 paralelo que permite que cada unidad 12 de filas se mueva verticalmente de manera independiente de la barra 14 de herramientas y las otras unidades de filas espaciadas con el fin de adaptarse a cambios en el terreno o cuando la unidad de filas encuentra una roca u otra obstrucción a medida que la sembradora es arrastrada a través del campo. Cada unidad 12 de filas incluye un dosificador 30 de semillas, un tubo de semillas u otra trayectoria 32 de semillas, un ensamblaje 34 de apertura de surcos y un ensamblaje 36 de cierre de surcos. El ensamblaje de apertura de surcos corta un surco 38 en la superficie 40 de suelo a medida que la sembradora 10 se arrastra a través del campo. Se comunica un suministro constante de semillas 11 al dosificador 30 de semillas. El dosificador 30 de semillas descarga semillas 11 individuales en el tubo 32 de semillas a intervalos espaciados con base en la población de semillas deseada y la velocidad a la cual se arrastra la sembradora a través del campo. La semilla 11 cae desde el extremo del tubo 32 de semillas al surco 38 formado por el ensamblaje 34 de apertura de surco. Las semillas 11 luego se cubren con tierra mediante el ensamblaje 36 de rueda de cierre.

En operación, a medida que cada semilla 11 pasa a través del tubo 32 de semillas, el sensor 200 de semillas envía un pulso de semilla al monitor 1000 de sembradora. El monitor 1000 de sembradora asocia el tiempo del pulso de semilla con una ubicación de la unidad 100 de GPS para determinar la ubicación precisa de la semilla plantada dentro del campo teniendo en cuenta la velocidad de sembradora, población de semillas, distancias de compensación, etc., todo determinado y calibrado previamente durante las fases de configuración y calibración (se discuten más adelante) para generar un mapa preciso de ubicación de semillas. Con base en el mapa de colocación de semillas generado, el monitor 1000 de sembradora determinará si existe una condición de "detención de plantación" cuando una unidad de filas o hilera (es decir, una o más unidades de filas controladas por un controlador 1500 de hileras) de la sembradora 10 pasa sobre una semilla plantada previamente o cuando una unidad de filas o hilera recorre a través de un promontorio, un límite exterior o un límite interior del campo. Si existe una condición de detención de plantación para una unidad de filas o hilera particular, se generará una señal para desacoplar un embrague teniendo en cuenta diversos factores tales como velocidad de sembradora, cambios en aceleración, retrasos de embrague, retrasos de caída de semillas, etc., todos determinados y calibrados previamente durante las fases de configuración y calibración (se discuten más adelante) de tal manera que los dosificadores de semillas correspondientes cesen de distribuir semillas en el tiempo adecuado y reanuden la distribución de semillas en el tiempo adecuado después de que haya pasado la condición de "detener plantación" se tal manera que se asegure una sobreplantación o subplantación mínima del campo.

Componentes preferidos de sistema de control de siembra

El sistema 1005 de control de siembra incluye preferiblemente una unidad 100 de GPS (sistema de posicionamiento global), sensores 200 de semillas, una unidad 350 de control, y sensores 705 de altura, un monitor 1000 de sembradora, un módulo 1105 de cabina y un sistema 1205 de radar que cooperan para controlar unos accionamientos 1600 de tasa variable y controladores 1500 de hileras de la sembradora 10 para minimizar la sobreplantación y subplantación de campos.

El monitor 1000 de sembradora típicamente se monta en la cabina de tractor para que el operador pueda ver e interactuar fácilmente con él mientras está plantando. Un monitor 1000 de sembradora preferido es el 20/20 SeedSense® de Precision Planting, Inc., 23207 Townline Road, Tremont, IL 61568 y como se divulga en la Pub. De solicitud de patente publicada de los Estados Unidos No. US 2010/0010667. El monitor de sembradora utiliza preferiblemente una interfaz gráfica de usuario (GUI) de pantalla táctil e incluye microprocesador, memoria y otro hardware y software aplicable para recibir, almacenar, procesar, comunicar, mostrar y realizar las diversas características y funcionalidades como se describen de aquí en adelante (de aquí en adelante, colectivamente, la "circuitería de procesamiento") como se entiende fácilmente por los expertos en la técnica. El monitor 1000 de sembradora está preferiblemente configurado para comunicarse con un dispositivo de transferencia de datos tal como una unidad flash USB, conexión a internet o cualquier otro medio de transferencia de datos para ingresar y recuperar tasas de población de semillas, información de mapeo de campo, etc. Además, el monitor 1000 de sembradora está en comunicación eléctrica (a través de cables o de manera inalámbrica) para recibir señales de entrada desde los sensores 200 de semillas, una unidad 100 de GPS y el módulo 1105 de cabina.

Los sensores 200 de semillas están montados en los tubos 32 de semillas de las unidades 12 de filas para detectar el paso de semillas a su través. Un sensor 200 de semillas común es un sensor fotoeléctrico, tal como se fabrica por Dickey-John Corporation, 5200 Dickey-John Road, Auburn, III. 62615. Un sensor fotoeléctrico típico generalmente incluye un elemento de fuente de luz y un elemento receptor de luz dispuestos sobre aberturas en las paredes delantera y trasera del tubo de semillas. En operación, siempre que una semilla pasa entre la fuente de luz y el receptor de luz, la semilla que pasa interrumpe el haz de luz haciendo que el sensor 200 genere un pulso de semilla o señal eléctrica que indica la detección del paso de una semilla. Debe apreciarse que puede usarse cualquier tipo de sensor de semillas capaz de producir una señal eléctrica para designar el paso de una semilla.

La unidad 100 de GPS está configurada para recibir una señal de GPS, que comprende una serie de cadenas de datos de GPS, desde un satélite (no se muestra). La señal de GPS se comunica al monitor 1000 de sembradora.

Una unidad 100 de GPS preferida es una Deluo PMB-288 disponible de Deluo, LLC, 10084 NW 53rd Street, Sunrise, FL 33351, u otro dispositivo adecuado. La unidad 100 de GPS, se usa para monitorizar la velocidad y las distancias recorridas por la sembradora 10. Como se discutirá con más detalle más adelante, preferiblemente la salida de la unidad 100 de GPS, incluyendo la velocidad de sembradora y distancias recorridas por la sembradora, se comunica al monitor 1000 de sembradora para mostrar al operador de sembradora y/o para uso en diversos algoritmos para derivar datos relevantes usados en relación con el sistema y método preferidos de la presente invención. En realizaciones alternativas, la unidad 100 de GPS comprende un sistema de posicionamiento configurado para usar las señales de otros sistemas de satélite tales como GLONASS o Galileo. En aún otras realizaciones, la unidad 100 de GPS puede comprender cualquier otro sistema de posicionamiento configurado para determinar la posición latitudinal y longitudinal de la sembradora 10.

Además de una unidad de GPS, el sistema 1005 de control de siembra incluye preferiblemente un sistema 1205 de radar para determinar una velocidad de la sembradora 10 debido a que los datos empíricos han demostrado que los datos desde la unidad 100 de GPS se retrasan y no son fiables a velocidades inferiores que aproximadamente una milla por hora (1 mph) (0.45 m/s). Los datos empíricos también han demostrado que la unidad 100 de GPS indicará velocidades de 0.1 o 0.2 mph (0.045 o 0.089 m/s) cuando la sembradora 10 está realmente detenida. Por estas razones, las entradas de velocidad proporcionadas por los sistemas de GPS por sí solos no son ideales para determinar con precisión cuándo se ha detenido una sembradora 10 o para predecir cuándo se detendrá la sembradora (por razones que se discuten más adelante) o cuando se determina si la sembradora 10 ha reanudado el recorrido. El sistema 1205 de radar se coloca en una ubicación fija y envía una señal de radar al módulo 1105 de cabina que a su vez comunica la señal de radar al monitor 1000 de sembradora para mostrar la velocidad de sembradora.

El módulo 1105 de cabina se monta preferiblemente en la cabina de tractor de tal manera que el operador también pueda ver e interactuar fácilmente con él mientras está plantando. El módulo 1105 de cabina incluye preferiblemente conmutadores configurados para permitir que el operador encienda y apague los accionamientos 1600 de tasa variable y para acoplar y desacoplar selectivamente los controladores 1500 de hileras durante las rutinas de calibración de preplantación (se discuten más adelante). El módulo 1105 de cabina también se comunica con el sistema 1205 de radar e incluye circuitería de procesamiento configurada para determinar si la velocidad reportada por radar es estable por las razones que se discuten más adelante.

Los sensores 705 de altura pueden comprender un conmutador de contacto configurado para cerrar o abrir un circuito cuando los brazos de ruedas calibradoras del ensamblaje 34 de apertura de surcos ya no están en contacto con el tope de brazo de rueda calibradora que indica que la sembradora está en una posición de transporte o elevada de otro modo por encima del suelo. En otras realizaciones, el sensor 705 de altura también puede comprender cualquier sensor montado en una ubicación en la sembradora 10 que determina la altura de dicha ubicación en relación con la superficie 40 de suelo con los propósitos de indicar que la unidad de filas está en una posición de transporte o elevada de otro modo por encima del suelo.

La unidad 350 de control incluye preferiblemente un inclinómetro 600, acelerómetro 500 vertical, un acelerómetro 400 horizontal y circuitería de procesamiento apropiada todos integrados físicamente en una única unidad que preferiblemente se monta en la barra 14 de herramientas de la sembradora 10, pero que se puede montar en otra ubicación adecuada y en cualquier orientación apropiada para medir la aceleración horizontal, aceleración vertical, e inclinación del tractor y/o barra 14 de herramientas. La unidad 350 de control está en comunicación eléctrica (a través de cables o de manera inalámbrica) con el control 1500 de hileras, los accionamientos 1600 de tasa variable, los sensores 705 de altura y el módulo 1105 de cabina. Se puede utilizar más de una unidad 350 de control.

Configuración

En una fase de configuración, el operador puede preferiblemente seleccionar la marca y modelo de tractor y la marca y modelo de sembradora preferiblemente a través de menús de selección desplegables. La geometría de las diversas marcas y modelos de tractores y sembradoras se almacena preferiblemente en la memoria para hacer que la fase de configuración sea más rápida y más sencilla de tal manera que el operador no tenga que medir físicamente cada una de las diversas distancias que se discuten a continuación para modelar la geometría de la sembradora y las distancias de compensación a la unidad 100 de GPS. El sistema 1005 de control de siembra usa estas distancias para determinar la ubicación de cada sensor 200 de semillas con base en la ubicación de la unidad 100 de GPS. El siguiente método e ilustraciones asumen que la unidad 100 de GPS está montada en la cabina de tractor, aunque debe apreciarse que son posibles otras ubicaciones de montaje (tal como la propia sembradora 10). La figura 8 ilustra una realización de una pantalla 1200 de configuración mostrada por el monitor 1000 de sembradora para ingresar compensaciones de GPS con respecto al tractor. Como se ilustra en la pantalla 1200 las distancias de compensación incluyen la distancia 1202 desde la unidad 100 de GPS hasta la línea central de las ruedas traseras del tractor, una distancia 1206 hasta la línea central del tractor, una distancia 1210 desde la línea central de las ruedas traseras del tractor al pivote del tractor, y una distancia 1214 al suelo. Debe apreciarse que aunque las otras distancias ingresadas en la fase de configuración como se describe en este documento se usan para establecer la ubicación de la salida de tubo de semillas, la distancia 1202 a la línea central de las ruedas traseras del tractor se usa para modelar la ubicación de la sembradora 10 mientras que se eleva en una posición de transporte detrás del tractor.

La figura 9 ilustra una realización de otra pantalla 1300 de configuración mostrada por el monitor 1000 de sembradora para ingresar ubicaciones en la sembradora 10 con respecto al punto de pivote de sembradora. Además de seleccionar una marca y modelo, se le puede avisar al operador que seleccione el tipo de marco de sembradora y/o estilo de enganche, tales como arrastre, pivote de 2 puntos, y 3 puntos. El monitor 1000 de sembradora muestra preferiblemente una imagen 1306 que representa la geometría del tipo de marco de sembradora seleccionado y/o estilo de enganche y avisa al operador que ingrese las distancias necesarias para modelar la geometría de sembradora. En el ejemplo ilustrativo de la figura 9, el monitor 1000 de sembradora requiere que el operador ingrese la distancia 1308 entre el pivote y la línea central de las ruedas 48 calibradoras así como la distancia 1312 entre el pivote y la salida de semillas. Otros tipos de marcos y estilos de enganche requerirán que el operador mida e ingrese distancias adicionales o diferentes. El monitor 1000 de sembradora supone distancias transversales desde las salidas de semillas de cada una de las unidades de filas hasta la línea central del tractor con base en la marca y modelo de sembradora ingresados previamente por el operador. Alternativamente, el operador selecciona la ventana 1316 de configuración de mesa personalizada e ingresa las distancias 1318 transversales desde cada salida de semillas hasta la línea central de la sembradora 10.

Como parte de la configuración inicial, se avisa preferiblemente al operador que realice una rutina de verificación para verificar las compensaciones de GPS ingresadas en las pantallas 1200 y 1300 de configuración previas. La figura 10A ilustra otra realización de una pantalla 1400 de configuración que avisa al operador que coloque banderas 1405 junto a las ruedas 48 calibradoras de las unidades de filas más a la derecha y más a la izquierda de la sembradora 10. Cuando el operador indica que la sembradora 10 está en su lugar, el monitor 1000 de sembradora registra una primera ubicación de prueba de la unidad 100 de GPS. Las figuras 10B y 10C ilustran realizaciones de pantallas 1410 y 1420 de configuración subsecuentes que avisan al operador que gire la sembradora 10 de tal manera que las banderas 1405 estén adyacentes a las ruedas 48 calibradoras en los lados opuestos de la sembradora 10. Cuando el operador indica que la sembradora 10 está en su lugar, el monitor de sembradora registra una segunda ubicación de prueba de la unidad 100 de GPS.

En aún otra realización de una pantalla 1430 de configuración como se ilustra en la figura 10D, se calcula la suma 1432 de las distancias 1202, 1210, y 1308 ingresadas previamente por el operador. La distancia 1435 medida desde la unidad 100 de GPS hasta las ruedas calibradoras de sembradora también se determina dividiendo la distancia a lo largo de la dirección de recorrido entre la primera ubicación de prueba y la segunda ubicación de prueba por dos. Se avisa al operador que remeda las compensaciones de GPS ingresadas previamente si la distancia 1435 medida es diferente de la suma 1432. Asimismo, se muestra la distancia 1206 ingresada previamente por el operador. La distancia 1445 medida que corresponde a la distancia 1206 se determina dividiendo la distancia transversal entre la primera ubicación de prueba y la segunda ubicación de prueba por dos. Se avisa al operador que remida las compensaciones de g Ps ingresadas previamente si la distancia medida es diferente de la distancia 1206 ingresada previamente por el operador.

Como se ilustra en una pantalla 1502 de configuración adicional, el operador configura el control de hileras de sembradora. El operador ingresa el número de controladores 1500 de hileras y el número de unidades de filas controladas por cada controlador de hileras. Preferiblemente el operador puede elegir un patrón de cobertura. En la realización ilustrativa de la figura 11, la sembradora 10 ilustrada tiene cuatro controladores 1500 de hileras controlando cada uno dos unidades de filas. El operador selecciona las ventanas 1510a, 1510b, o 1510c para elegir si los controladores 1500 de hileras encuentran un límite 1505 de detención de plantación en la semilla plantada previamente, en una compensación de media fila desde la semilla plantada previamente, o en una compensación de fila completa desde la semilla plantada previamente, respectivamente. En el ejemplo ilustrativo de la figura 11, el operador ha seleccionado una compensación de fila completa (1510c). El operador selecciona las ventanas 1520a, 1520b, o 1520c para elegir si los controladores de hileras deben detener la plantación cuando cualquier fila del controlador de hileras cruza el límite 1505 de detención de plantación ("SubPlantar"), cuando cualquier fila a lo largo de la línea 1515 transversal de la sembradora cruza el límite 1505 de detención de plantación ("50%-50%"), o cuando cada fila controlada por el controlador de hileras ha cruzado el límite 1505 de detención de plantación ("SobrePlantar"), respectivamente. En el ejemplo ilustrativo de la figura 11, el operador ha seleccionado 50%-50% (1520b).

En una fase de configuración adicional, el operador configura los accionamientos 1600 de tasa variable. El operador indica cuáles filas son accionadas por cada accionamiento 1600 de tasa variable. El operador ingresa el número de pulsos de codificador por rotación (se discute más adelante) y la frecuencia de señal de pulso de codificador (se discute más adelante) de cada accionamiento 1600 de tasa variable. Alternativamente, el operador selecciona una marca o tipo de accionamiento 1600 de tasa variable que está asociado con las mismas características de pulso y frecuencia.

Continuando con la fase de configuración, se le avisa al operador que ingrese el número de semillas por disco en los dosificadores 30 de semillas accionados por cada accionamiento 1600 de tasa variable. El operador inicia además una rutina de calibración (se discute más adelante) en la cual el sistema 1005 de control de siembra acciona los dosificadores 30 de semillas y determina una relación de accionamiento entre los accionamientos 1600 de tasa variable y los dosificadores 30 de semillas. Alternativamente, el operador ingresa una relación de accionamiento. Además, el operador prescribe una tasa de población de semillas predeterminada para ser usada por el accionamiento 1600 de tasa variable si el sistema 1005 de control de siembra pierde la señal desde la unidad 100 de GPS.

El operador configura además el sistema 1205 de radar en una ejecución de prueba. El operador acciona el tractor y el monitor 1000 de sembradora recibe pulsos de radar desde el sistema 1205 de radar. El monitor 1000 de sembradora determina qué tan lejos ha recorrido el tractor usando la señal desde la unidad 100 de GPS. El monitor 1000 de sembradora determina luego cuántos pulsos de radar son recibidos por unidad de distancia recorrida. El operador selecciona además si la unidad 100 de GPS o el sistema 1205 de radar es la fuente de velocidad principal o más confiable usada por el monitor 1000 de sembradora. Como se describe más adelante en "Operación", el monitor 1000 de sembradora determinará si anular la elección del operador de fuente de velocidad primaria con base en la aceleración de sembradora.

Volviendo a la figura 19A, en una fase de configuración adicional el sistema 1005 de control de siembra está preferiblemente configurado para ejecutar un proceso 1610 para identificar un problema operativo con los accionamientos 1600 de tasa variable o controladores 1500 de hileras. Cuando se inicia el proceso por el operador en el bloque 1611, la unidad 350 de control preferiblemente inicia uno o más accionamientos 1600 de tasa variable y acopla uno o más controladores 1500 de hileras para accionar los dosificadores de semillas. Después de que ha pasado un período de tiempo predeterminado (por ejemplo, 5 segundos) en el bloque 1612, la unidad 350 de control almacena el subconjunto de filas 12 en las cuales no se observan pulsos de semillas. Preferiblemente, la unidad 350 de control luego desacopla uno o más controladores 1500 de hileras en el bloque 1613 y almacena el subconjunto de filas 12 en las cuales se observan pulsos de semillas después de un tiempo predeterminado en el bloque 1614. En el bloque 1615, la unidad 350 de control compara la presencia esperada con real de semillas para cada configuración probada y asigna un descriptor operativo (por ejemplo, "Bueno" o "Fallido") a cada controlador 1500 de hileras y accionamiento 1600 de tasa variable. En el bloque 1616, el monitor 1000 de sembradora muestra preferiblemente un resumen operativo que indica si componentes (por ejemplo, controladores 1500 de hileras o accionamientos 1600 de tasa variable) están funcionando correctamente. Volviendo a la figura 19B, el resumen operativo puede comprender una pantalla 1620 que incluye un resumen 1622 de resultados de observación esperada y real de pulsos de semillas para cada componente probado, y preferiblemente incluye un indicador 1624 de alarma que alerta al operador que un componente asociado con el indicador ha fallado.

En otras realizaciones, la unidad 350 de control puede configurarse para acoplar o desconectar cada accionamiento de tasa variable y controlador de hileras en serie (por ejemplo, desde derecha a izquierda) durante una fase de configuración, lo que permite que el operador determine mediante la vista o sonido si cada componente está operando correctamente.

Calibración

El sistema 1005 de control de siembra está preferiblemente configurado para usar los pulsos de semillas generados por los sensores 200 de semillas para calibrar los controladores 1500 de hileras y accionamientos 1600 de tasa variable. Las rutinas de calibración descritas en este documento miden un retraso entre una señal de control y un cambio operativo detectado por el sensores 200 de semillas. El cambio operativo puede incluir cambiar la tasa de suministro de semillas, detener suministro de semillas o iniciar suministro de semillas. Debe apreciarse, sin embargo, que un retraso asociado con cualquier cambio operativo que involucre el suministro de semillas podría medirse de acuerdo con las rutinas de calibración descritas en este documento.

Calibrar retraso de detención de un accionamiento de tasa variable

La figura 12 ilustra una realización de un proceso 2000 para calibrar los accionamientos 1600 de tasa variable. En el bloque 2100, la unidad 350 de control instruye que se ejecute el accionamiento 1600 de tasa variable. En el bloque 2200, si la unidad 350 de control no recibe un pulso de semilla dentro de un intervalo de tiempo predefinido, entonces en el bloque 2250, el monitor 1000 de sembradora avisa al operador que verifique la tolva de semillas en busca de semillas 11 o que corrija de otro modo la operación de la sembradora 10 de tal manera que las semillas 11 comenzarán a ser descargadas por el dosificador 30 de semillas a través del tubo 32 de semillas. Si la unidad 350 de control recibe un pulso de semilla, entonces en el bloque 2300, después de un tiempo predefinido, la unidad 350 de control instruye al accionamiento 1600 de tasa variable para detener el accionamiento del dosificador 30 de semillas en un tiempo tü. El tiempo tü es almacenado por la unidad 350 de control. La unidad 350 de control recibe entonces pulsos de semillas en el bloque 2400 hasta que no se reciba ningún pulso de semillas durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, 5 segundos). En el bloque 2450, la unidad de control registra entonces el tiempo del último pulso de semilla (tdetención). La diferencia entre tdetención y fe representa un retraso de detención asociado con el accionamiento 1600 de tasa variable, cuyo retraso de detención es calculado y almacenado por la unidad 350 de control en el bloque 2455.

Calibrar retraso de inicio de un accionamiento de tasa variable

La figura 13A ilustra una realización de un proceso 2500 para calibrar los accionamientos 1600 de tasa variable. En el bloque 2510, la unidad 350 de control instruye al accionamiento 1600 de tasa variable para que se detenga. En el bloque 2520, después de un tiempo predeterminado, la unidad 350 de control instruye al accionamiento 1600 de tasa variable para que inicie a accionar el dosificador 30 de semillas en un tiempo tü. El tiempo tü se almacena por la unidad 350 de control. Si un pulso de semilla se recibe por la unidad 350 de control en el bloque 2530, entonces la unidad de control registra el tiempo del primer pulso de semilla (tinicio) en el bloque 2540. La diferencia entre tin¡c¡o y fe representa un retraso de inicio asociado con el accionamiento 1600 de tasa variable, cuyo retraso de inicio es calculado y almacenado por la unidad 350 de control en el bloque 2545.

Con el retraso de inicio y retraso de detención calibrados, la unidad 350 de control usa preferiblemente el retraso de inicio y retraso de detención para ajustar el tiempo en el cual la unidad 350 de control envía señales de control a los accionamientos 1600 de tasa variable de tal manera que la semilla comience a distribuirse o deje de distribuirse en la posición deseada en el campo.

De acuerdo con un proceso 2550 preferido ilustrado en la figura 13B, la unidad 350 de control estima el tiempo hasta el siguiente límite de detención de plantación en el bloque 2552 (preferiblemente usando la velocidad actual de sembradora y la distancia al límite) y compara dicho tiempo con el retraso de detención de motor en el bloque 2554. Si el tiempo hasta el siguiente límite de detención de plantación es igual al retraso de detención de motor, entonces la unidad 350 de control preferiblemente detiene el motor en el bloque 2556.

De acuerdo con un proceso 2560 preferido ilustrado en la figura 13C, la unidad 350 de control estima el tiempo hasta el siguiente límite de inicio de plantación en el bloque 2562 (preferiblemente usando la velocidad actual de sembradora y la distancia hasta el límite) y compara dicho tiempo con el retraso de detención de motor en el bloque 2564. Si el tiempo hasta el siguiente límite de inicio de plantación es igual al retraso de detención de motor, entonces la unidad 350 de control preferiblemente inicia el motor en el bloque 2566.

De este modo la unidad 350 de control cronometra las señales de control subsecuentes con base en los diversos retrasos medidos como se describe en este documento. El proceso de calibración anterior se puede realizar durante la operación en campo con el fin de determinar el retraso de inicio y retraso de detención de los accionamientos de tasa variable bajo condiciones operativas actuales o cercanas a las actuales.

Calibrar relación de accionamiento entre dosificador de semillas y accionamiento de tasa variable

La figura 14 ilustra una realización de proceso 3000 para determinar una relación de accionamiento entre el accionamiento 1600 de tasa variable y el dosificador 30 de semillas. En el bloque 3100, la unidad 350 de control instruye al accionamiento 1600 de tasa variable para accionar el dosificador 30 de semillas. En el bloque 3200, si la unidad 350 de control no recibe un pulso de semilla, en el bloque 3250, el monitor 1000 de sembradora avisa al operador que verifique la tolva de semillas en busca de semillas 11 o que corrija de otro modo la operación de la sembradora 10 de tal manera que las semillas 11 comenzarán a ser descargadas por el dosificador 30 de semillas a través del tubo 32 de semillas. Una vez que la unidad de control recibe un pulso de semilla en el bloque 3200, la unidad 350 de control almacena el tiempo del primer pulso de semilla observado (t-i) en el bloque 3300. Una vez que la unidad 350 de control recibe un número predeterminado de pulsos semilla, por ejemplo, 30, en el bloque 3400, la unidad 350 de control almacena el tiempo del trigésimo pulso semilla (t30) en el bloque 3450. La diferencia entre t30y t1 dividida por el número de pulsos semilla es igual a un tiempo asociado con un tiempo entre la liberación de semillas 11 por el dosificador 30 de semillas (tnominal). La velocidad Wm del dosificador 30 de semillas se determina entonces de acuerdo con la siguiente ecuación:

1

A j n ( Número de semillas por dosificador) x t n o m i n a l Donde: Número de semillas por dosificador = Número total de cavidades de semillas, aberturas u otras características de entrada de semillas en cada dosificador 30 de semillas.

La relación de accionamiento R entre el accionamiento 1600 de tasa variable y el dosificador 30 de semillas es igual a la relación entre el número de pulsos de codificador que deben observarse antes de que el dosificador 30 de semillas haya hecho una revolución completa y el número de pulsos de codificador por revolución del accionamiento 1600 de tasa variable. La relación de accionamiento R es usada preferiblemente por la unidad 350 de control para determinar la tasa a la cual accionar el accionamiento 1600 de tasa variable con el fin de obtener una velocidad dada Wm del dosificador de semillas y de este modo un tiempo correspondiente tnominal entre la liberación de semillas 11. Los valores de tnominal, Wm, y R se calculan preferiblemente en la etapa 3455 del flujo 3000 de proceso.

Calibrar retraso de inicio y retraso de detención de un controlador de hileras

La figura 15A ilustra una realización de un proceso 3500 para determinar un retraso de inicio de embrague y retraso de detención de embrague asociados con un controlador 1500 de hileras. En el bloque 3510, la unidad 350 de control instruye al accionamiento 1600 de tasa variable para que se ejecute. En el bloque 3525, si la unidad 350 de control no recibe un pulso de semilla dentro de un tiempo predeterminado en el bloque 3520 (por ejemplo, 5 segundos), entonces el monitor 1000 de sembradora avisa al operador que verifique la tolva de semillas en busca de semillas 11 o que corrija de otro modo la operación de la sembradora 10 de tal manera que las semillas 11 comenzarán a ser descargadas por el dosificador 30 de semillas a través del tubo 32 de semillas. En el bloque 3530, si la unidad 350 de control recibe un pulso de semilla, entonces después de un tiempo predeterminado la unidad 350 de control instruye al controlador 1500 de hileras para desacoplarse en un tiempo tü con el fin de detener que el dosificador 30 de semillas sea accionado por el accionamiento 1600 de tasa variable. El tiempo fe es almacenado por la unidad 350 de control. La unidad 350 de control luego recibe pulsos de semilla en el bloque 3540 hasta que no se reciba pulso de semilla por un tiempo predeterminado. En el bloque 3550, la unidad de control registra entonces el tiempo del último pulso de semilla (tdetención). La diferencia entre tdetención y fe representa un retraso de detención de embrague asociado con el controlador 1500 de hileras. La unidad 350 de control calcula preferiblemente el retraso de detención de embrague en el bloque 3555. Después de un tiempo predeterminado, en el bloque 3560, la unidad 350 de control luego instruye al controlador 1500 de hileras para acoplarse en un tiempo t1 de tal manera que el dosificador 30 de semillas es accionado de nuevo por el accionamiento 1600 de tasa variable. El tiempo t1 es almacenado por la unidad 350 de control. En el bloque 3580, si un pulso de semilla es recibido por la unidad 350 de control en el bloque 3570, entonces la unidad de control registra el tiempo del primer pulso de semilla (tinicio). La diferencia entre tinicio y t1 representa un retraso de inicio de embrague asociado con el controlador 1500 de hileras. La unidad 350 de control calcula preferiblemente el retraso de inicio de embrague en el bloque 3585.

La unidad 350 de control usa preferiblemente el retraso de inicio de embrague y retraso de detención de embrague para ajustar el tiempo en el cual la unidad 350 de control envía señales de control al controlador 1500 de hileras de tal manera que la semilla comience a distribuirse o se detenga de distribuirse en la posición deseada en el campo.

De acuerdo con un proceso 3600 preferido ilustrado en la figura 15B, la unidad 350 de control estima el tiempo hasta el siguiente límite de detención de plantación en el bloque 3652 (preferiblemente usando la velocidad actual de sembradora y la distancia hasta el límite) y compara dicho tiempo con el retraso de detención de embrague en el bloque 3654. Si el tiempo hasta el siguiente límite de detención de plantación es igual al retraso de detención de embrague, entonces la unidad 350 de control desacopla preferiblemente el embrague en el bloque 3656. De acuerdo con un proceso 3700 preferido ilustrado en la figura 15C, la unidad 350 de control estima el tiempo hasta el siguiente límite de inicio de plantación en el bloque 3762 (preferiblemente usando la velocidad actual de sembradora y la distancia hasta el límite) y compara dicho tiempo con el retraso de detención de motor en el bloque 3764. Si el tiempo hasta el siguiente límite de inicio de plantación es igual al retraso de detención de motor, entonces la unidad 350 de control preferiblemente inicia el motor en el bloque 3766. El proceso 3500 anterior se puede realizar durante la operación en campo con el fin de determinar el retraso de inicio de embrague y retraso de detención de embrague bajo condiciones operativas actuales o cercanas a las actuales.

Los datos empíricos han demostrado que incluso bajo condiciones operativas casi equivalentes, hay una variación en el retraso de detención de embrague. La figura 16A muestra un gráfico 4000 que ilustra componentes de retraso asociados con los controladores 1500 de hileras. El eje 4145 x del gráfico 4000 representa la distancia (en pulgadas) recorrida por la sembradora 10 después de que se desacopla el embrague del controlador 1500 de hileras. Los conjuntos 4150 y 4155 de datos representan pruebas realizadas a tasas 4140 de población de semillas variables en unidades de semillas por acre. Las barras 4100 representan un retraso físico (medido en pulgadas recorridas) asociado con los componentes electrónicos y neumáticos del accionamiento 1600 de tasa variable. Las barras 4110 representan un retraso giratorio (medido en pulgadas recorridas) que resulta de la acción mecánica del embrague en el controlador 1500 de hileras. Las barras 4120 representan un retraso (medido en pulgadas recorridas) asociado con el tiempo requerido para que la última semilla 11 sea liberada desde el dosificador 30 de semillas y pase el sensor 200 de semillas. Cada conjunto 4160 de datos muestra (desde la parte inferior a superior) el retraso total incluyendo el retraso 4110 giratorio, el retraso total no incluyendo el retraso 4110 giratorio, y un último rango 4130 de planta que representa el rango entre el retraso total sin retraso 4110 giratorio y con retraso 4110 giratorio.

Continuando con referencia a la figura 16A, el retraso 4110 giratorio varía debido a que una vez que el embrague se desacopla en una posición giratoria aleatoria de un árbol que gira dentro del embrague, el embrague tendrá que girar a través de grados variables antes de entrar en contacto con un miembro de detención. El rango en el retraso 4110 giratorio cambiará con base en la tasa de población de semillas debido a que el embrague girará más rápido a tasas de población de semillas más altas.

De este modo una realización preferida del sistema 1005 de control de siembra está configurada para determinar un rango de retrasos entre una señal de control enviada al controlador 1500 de hileras y un cambio operativo en el controlador 1500 de hileras, a saber acoplar o desacoplar el embrague. La unidad 350 de control preferiblemente realiza este proceso múltiples veces para obtener una distribución de retrasos de detención de embrague. El décimo percentil de la distribución de retrasos de detención de embrague es aproximadamente igual al retraso 4100 físico.

En un proceso 4500 preferido ilustrado en la figura 16B, la unidad 350 de control determina y almacena un retraso de detención de embrague total (preferiblemente como se determina en los bloques 3530 hasta 3555 en el proceso 3500 de la figura 6) en el bloque 4510. Este proceso se repite (preferiblemente a la misma tasa de población de semillas) hasta que se haya determinado el retraso de detención de embrague un número umbral de veces (por ejemplo, cinco) en el bloque 4520. En el bloque 4530, la unidad 350 de control determina preferiblemente el retraso 4100 de detención de embrague físico fijo (por ejemplo, encontrando el décimo percentil de la distribución de retrasos totales). En el bloque 4540, la unidad 350 de control determina preferiblemente el retraso 4110 de detención de embrague giratorio dependiente de población (por ejemplo, restando el décimo percentil de la distribución de retrasos totales del nanogésimo percentil de la distribución de retrasos totales).

En operación, cuando la unidad 350 de control está accediendo al retraso de detención de embrague (por ejemplo, en la etapa 3654 de proceso 3600 ilustrado en la figura 15B), la unidad de control modifica preferiblemente el retraso 4110 giratorio con base en la relación entre la tasa de población en la cual fue determinado el retraso 4110 giratorio y la tasa de población activa. Por ejemplo, si el retraso 4110 giratorio fue determinado en una población de 40,000 semillas por acre, entonces el retraso giratorio se duplicaría en una población de 20,000 semillas por acre. De este modo, la unidad 350 de control ajusta preferiblemente un componente previsto del retraso de detención de embrague con base en la tasa de población activa.

Como se ilustra en el conjunto 4150 de datos y conjunto 4155 de datos de la figura 16A, al ajustar el tiempo en el cual se envía la señal de control al controlador 1500 de hileras de acuerdo con este método en cada tasa 4140 de población de semillas, los últimos rangos 4130 de plantas se centran en una distancia 4160 deseada en cada tasa 4140 de población de semillas.

Además, el monitor 1000 de sembradora muestra preferiblemente el retraso 4100 físico, el retraso 4110 giratorio y el retraso 4120 de caída al operador. El monitor de sembradora también muestra la suma del retraso 4120 de caída y el retraso 4100 físico al operador. El monitor 1000 de sembradora muestra preferiblemente dicha suma como un "Retraso Fijo" y dicho retraso 4110 giratorio como un "Retraso Variable". El monitor 1000 de sembradora aísla de este modo una porción fija del retraso de embrague desde una porción variable del retraso de embrague asociado con los sistemas 1500 de control de hileras. Con esta información, el operador puede ver el beneficio de hacer cambios en la ubicación de montaje de embrague con el fin de reducir el retraso variable.

Debe apreciarse que cada rutina de calibración descrita en este documento podría realizarse antes de plantar o en campo durante plantación. Antes de plantar, una rutina de calibración puede ser iniciada por el operador usando una serie de pantallas en el monitor 1000 de sembradora. El módulo 1105 de cabina incluye preferiblemente conmutadores configurados para permitir que el operador ejecute brevemente los accionamientos 1600 de tasa variable con el fin de cargar los dosificadores 30 de semillas con semillas 11 antes de una rutina de calibración de preplantación. Estos conmutadores también se pueden usar para encender y apagar los accionamientos 1600 de tasa variable durante una rutina de calibración de preplantación. Los conmutadores también se pueden usar para acoplar y desacoplar selectivamente los controladores 1500 de hileras durante una rutina de calibración de preplantación. Durante la plantación, ya que los accionamientos 1600 de tasa variable y controladores 1500 de hileras se usan realmente en el campo, los sensores 200 de semillas preferiblemente continúan proporcionando pulsos de semillas a la unidad 350 de control. De este modo la unidad 350 de control preferiblemente puede medir los retrasos asociados con los accionamientos 1600 de tasa variable y los controladores 1500 de hileras durante la plantación.

Operación

Como se discutió previamente, con referencia a la figura 7, los pulsos de semillas desde los sensores 200 de semillas en cada unidad 12 de filas de la sembradora 10 se comunican al monitor 1000 de sembradora. El monitor 1000 de sembradora está en comunicación eléctrica con la unidad 100 de GPS, el módulo 1105 de cabina, el sistema 1205 de radar y la unidad 350 de control. La unidad 350 de control está en comunicación eléctrica con los controladores 1500 de hileras individuales y accionamientos 1600 de tasa variable y el sensor 705 de altura.

El monitor 1000 de sembradora está preferiblemente configurado para permitir que un operador ingrese comandos e ingrese datos que incluyen tasas de población de semillas e información de mapeo. El operador ingresa una tasa de población de semillas deseada al monitor 1000 de sembradora. El operador entonces tira de la sembradora 10 a través del campo. El monitor 1000 de sembradora retransmite la población de semillas deseada a la unidad 350 de control y determina la velocidad de la sembradora 10 usando señales desde la unidad 100 de GPS y/o el sistema 1205 de radar. El monitor 1000 de sembradora muestra la velocidad al operador y transmite la velocidad a la unidad 350 de control. La unidad 350 de control determina una velocidad apropiada del dosificador 30 de semillas para obtener la tasa de población de semillas deseada con base en la velocidad de la sembradora 10 y otros criterios que incluyen el tamaño de dosificador 30 de semillas, el número de características de arrastre de semillas en el dosificador 30 de semillas, y otros criterios que afectan la tasa de suministro de semillas. La unidad 350 de control determina la velocidad actual real del dosificador 30 de semillas con base en el pulso de codificador del accionamiento 1600 de tasa variable y envía una señal de control adecuada a los accionamientos 1600 de tasa variable. Cada accionamiento 1600 de tasa variable está configurado para accionar individualmente de manera variable un dosificador 30 de semillas en cada unidad de filas de la sembradora 10 a una velocidad basada en la señal de control recibida desde la unidad 350 de control.

La unidad 350 de control usa una señal desde el sensor 705 de altura para determinar si la sembradora 10 se eleva en una posición de transporte. Si la unidad 350 de control determina que la sembradora 10 está en una posición de transporte, preferiblemente dirigirá los accionamientos 1600 de tasa variable para detener el accionamiento de los dosificadores 30 de semillas.

El sistema 1005 de control de siembra también genera un mapa de colocación de semillas. A medida que cada semilla 11 pasa a través del tubo 32 de semillas, el sensor 200 de semillas envía un pulso de semilla a la unidad 350 de control. El monitor 1000 de sembradora asocia el tiempo del pulso de semilla con una ubicación de la unidad 100 de GPS y determina la ubicación en el campo donde fue distribuida la semilla 11 con base en las compensaciones de GPS ingresadas por el operador en la fase de configuración como se describió previamente. El monitor 1000 de sembradora luego agrega la posición de la semilla 11 a un mapa de ubicación de semillas que preferiblemente se muestra al operador y se usa para determinar las condiciones de "detener plantación".

El monitor 1000 de sembradora determina si existe una condición de detención de plantación para cualquier hilera (que comprende una única unidad de filas o un conjunto de unidades de filas) de la sembradora 10, el monitor 1000 de sembradora envía una señal de detención de plantación a la unidad 350 de control. La unidad 350 de control luego envía una señal para accionar el controlador 1500 de hileras de tal manera que el embrague se desacopla de tal manera que los dosificadores 30 de semillas en la hilera no están siendo accionados hasta que el embrague se reacoplar cuando pasa la condición de detención de plantación. Los embragues pueden ser cualquier embrague neumático o eléctrico como se conoce en la técnica.

El sistema 1005 de control de siembra también se puede usar para alertar al operador de problemas operativos dentro de los accionamientos 1600 de tasa variable y los controladores 1500 de hileras usando pulsos de semillas durante operaciones en campo. Con referencia a la figura 19C, se ilustra un proceso 1630 preferido para proporcionar tales alertas al operador en campo. En el bloque 1631, la unidad de control determina si el accionamiento 1600 de tasa variable asociado con la unidad 12 de filas está encendido. Una vez que el accionamiento de tasa variable está encendido, la unidad de control determina en el bloque 1632 si el controlador 1500 de hileras asociado con la unidad de filas está acoplado. Si el controlador de hileras asociado no está acoplado, entonces en el bloque 1634 la unidad de control determina si las semillas están siendo distribuidas en la fila. Si las semillas no están siendo distribuidas, se almacena un descriptor de operación exitosa en el bloque 1635. Si las semillas están siendo distribuidas, se almacena un descriptor de operación de embrague fallida en el bloque 1638 y se muestra preferiblemente una alarma al usuario. Retornando al bloque 1632, si el controlador 1500 de hileras asociado está acoplado, entonces en el bloque 1633 la unidad de control determina si las semillas están siendo distribuidas. Si las semillas están siendo distribuidas, entonces se almacena un descriptor de operación exitosa en el bloque 1635. Si las semillas no están siendo distribuidas, entonces se almacena un descriptor de operación de motor fallida en el bloque 1637 y se muestra preferiblemente una alarma al usuario.

Cuando se muestra una alarma como resultado de proceso 1630, el sistema de control de siembra también está preferiblemente configurado para determinar si se ha producido un error eléctrico o hidráulico. Debe apreciarse que el sistema 1005 de control de siembra también podría usarse para detectar otros problemas operativos con la sembradora 10 que afectan el suministro de semillas.

La figura 17A ilustra un proceso 5000 preferido usado por el sistema 1005 de control de siembra para determinar la velocidad de sembradora 10. En el bloque 5100, la unidad 350 de control determina si la aceleración de la sembradora 10 es mayor que un umbral superior (preferiblemente 1.5 pies/s2 (0.46 m/s2)) con base en la señal proporcionada por el acelerómetro 400 horizontal en el bloque 5100. Si la aceleración es mayor que el umbral superior, la unidad 350 de control determina la velocidad de sembradora 10 usando el valor estable más alto reportado por la unidad 100 de GPS (la "velocidad reportada por GPS") y el sistema 1205 de radar (la "velocidad reportada por radar'') en el bloque 5150. El monitor 1000 de sembradora determina si la velocidad reportada por GPS es estable usando un algoritmo u otro método como se conoce en la técnica. El módulo de cabina también incluye circuitería de procesamiento configurada para determinar si la velocidad reportada por radar es estable usando un algoritmo u otro método como se conoce en la técnica. En el bloque 5200, si la aceleración es menor que la aceleración de umbral superior, entonces la unidad 350 de control determina si la aceleración de sembradora 10 es menor que un umbral inferior (preferiblemente -1.5 pies/s2 (-0.46 m/s2)) con base en la señal proporcionada por el acelerómetro 400 horizontal. En el bloque 5250, si la aceleración es menor que la tasa de umbral inferior, la unidad 350 de control determina la velocidad de sembradora 10 usando el valor estable más bajo reportado por la unidad 100 de GPS (la "velocidad reportada por GP ") y el sistema 1205 de radar (la "velocidad reportada por radar"). En el bloque 5300, si la aceleración es mayor que la tasa de umbral inferior, la unidad 350 de control determina la velocidad de sembradora 10 usando la entrada de velocidad previamente seleccionada por el operador. Como se discute en este documento en "Configuración", el monitor 1000 de sembradora está configurado para permitir que un usuario seleccione una entrada de velocidad preferida.

La unidad 350 de control a menudo necesitará detener los accionamientos 1600 de tasa variable cuando la sembradora 10 no se esté moviendo. Asimismo, la unidad 350 de control necesitará iniciar los accionamientos 1600 de tasa variable cuando la sembradora 10 reanude movimiento. Como se discutió previamente, los datos empíricos han demostrado que los datos desde la unidad 100 de GPS se retrasan y no son fiables a velocidades inferiores que aproximadamente una milla por hora. Los datos empíricos también han demostrado que la unidad 100 de GPS indicará velocidades de 0.1 o 0.2 millas por hora (0.045 a 0.089 m/s) cuando la sembradora 10 esté realmente detenida. Por estas razones, las entradas de velocidad proporcionadas por esos sistemas no son ideales para determinar cuándo se detendrá la sembradora 10 o determinar cuándo la sembradora 10 ha reanudado recorrido. De este modo en una realización preferida, la unidad 350 de control predice un tiempo de detención de la sembradora 10 usando la señal desde el acelerómetro 400 horizontal y envía una señal de control apropiadamente temporizada para detener el accionamiento 1600 de tasa variable.

Un proceso 5500 preferido para llevar a cabo este método se ilustra en la figura 17B. Cuando la sembradora 10 desacelera a una velocidad inferior que una velocidad umbral (preferiblemente 4.5 pies/s (1.37 m/s)) en el bloque 5510, la unidad 350 de control determina un tiempo de detención estimado con base en la entrada de velocidad utilizada actualmente y las tasas de desaceleración indicadas por el acelerómetro 400 horizontal en el bloque 5520. Cuando el tiempo de detención es aproximadamente igual al retraso de detención asociado con el accionamiento de tasa variable (preferiblemente determinado como se describió anteriormente) en el bloque 5530, la unidad 350 de control preferiblemente instruye a los accionamientos 1600 de tasa variable para detener el accionamiento de los dosificadores 30 de semillas en el bloque 5540.

Continuando con referencia a la figura 17B, después de que la sembradora 10 se haya detenido, la unidad 350 de control determina preferiblemente que la sembradora 10 ha reanudado el recorrido integrando la señal proporcionada por el acelerómetro 400 horizontal en el bloque 1550. Cuando la velocidad determinada a partir de este método alcanza un valor umbral en el bloque 5560, la unidad 350 de control instruye preferiblemente a los accionamientos 1600 de tasa variable para reanudar el accionamiento de los dosificadores 30 de semillas en el bloque 5570.

Debe apreciarse que los métodos descritos en este documento pueden usarse para alternar automáticamente entre otras entradas de velocidad como se conoce en la técnica. De este modo el método descrito en este documento se puede aplicar siempre que se prefiera una entrada de velocidad sobre otra en un cierto rango de cualquier criterio cinemático incluyendo aceleración o velocidad de la sembradora 10.

El monitor 1000 de sembradora determina que existe una condición de detención de plantación cuando una sección de la sembradora 10 está pasando sobre una semilla plantada previamente con base en el mapa de colocación de semillas descrito anteriormente. El monitor 1000 de sembradora también determina que existe una condición de detención de plantación cuando una sección de la sembradora 10 recorre a través de un límite 1505 establecido por el operador. El límite 1505 puede comprender un límite exterior del campo que va a ser plantado o un límite interior dentro de dicho campo que encierra un conducto de agua u obstáculo en el cual el operador no desea distribuir semillas. El límite 1505 también puede encerrar un promontorio en el cual el operador tiene la intención de plantar semillas más adelante. El operador puede importar tales límites al monitor 1000 de sembradora usando cualquier dispositivo de almacenamiento de datos adecuado, incluyendo una unidad flash USB, una conexión a internet, etc. El monitor 1000 de sembradora también puede registrar tales límites almacenando la ubicación de la unidad 100 de GPS mientras el operador conduce alrededor del límite. El monitor 1000 de sembradora está preferiblemente configurado para permitir que el operador instruya a los controladores 1500 de hileras para detener los dosificadores 30 de semillas durante uno, todos, o cualquier subconjunto de las condiciones de detención de plantación descritas en este documento.

La figura 18 ilustra una pantalla 6000 de interfaz de usuario mostrada en el monitor 1000 de sembradora y configurada para permitir que un usuario seleccione las condiciones de detención de plantación como se describió anteriormente. El operador puede presionar o seleccionar las ventanas 6100, 6200, 6300 o 6400 para activar o desactivar una condición de detención de plantación. Cuando se desactiva una condición de detención de plantación, la ventana asociada preferiblemente muestra la misma usando un tachado u otro indicador como se ilustra en la ventana 6300. El operador presiona o selecciona la ventana 6600 para guardar el conjunto de condiciones de detención de plantación activadas. La ventana 6500 indica si los controladores 1500 de hileras están habilitados para cualquier condición de detención de plantación.

Debe apreciarse que además de las condiciones de detención de plantación descritas en este documento, otras condiciones de detención de plantación basadas en la ubicación, velocidad, orientación o configuración de la sembradora 10 podrían incorporarse al monitor 1000 de sembradora o designarse por el operador.

Debe apreciarse que las funciones de procesamiento realizadas por la unidad 350 de control como se cita en este documento también podrían ser realizadas por el monitor 1000 de sembradora. Además, las funciones de procesamiento realizadas por el monitor 1000 de sembradora como se cita en este documento también podrían ser realizadas por la unidad 350 de control.

La descripción anterior se presenta para permitir que un experto normal en la técnica realice y use la invención y se proporciona en el contexto de una solicitud de patente y sus requisitos. Diversas modificaciones a la realización preferida del aparato, y los principios y características generales del sistema y métodos descritos en este documento serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica. De este modo, la presente invención no debe limitarse a las realizaciones del aparato, sistema y métodos descritos anteriormente e ilustrados en las figuras de dibujos, sino que debe otorgarse el alcance más amplio consistente con el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un método de calibración de una sembradora (10) agrícola configurada para distribuir semillas (11), comprendiendo dicho método las etapas de:

detectar semillas (11) distribuidas por una unidad (12) de filas de la sembradora (10) con un sensor (200) de semillas, generando dicho sensor (200) de semillas un pulso de semilla tras la detección de cada una de dichas semillas (11) distribuidas;

enviar una señal de control de inicio y una señal de control de detención a un dispositivo (1500, 1600) de control, controlando dicho dispositivo de control la distribución de semillas (11) mediante dicha unidad (12) de filas; caracterizado por:

calcular un retraso de inicio midiendo un retraso de tiempo entre el envío de dicha señal de control de inicio y la detección de un primer pulso de semilla después de enviar dicha señal de control de inicio; y

calcular un retraso de detención midiendo un retraso de tiempo entre el envío de dicha señal de control de detención y la detección de un último pulso de semilla después de enviar dicha señal de control de detención; almacenar los retrasos de inicio y detención calculados en una unidad (350) de control del dispositivo (1500, 1600) de control, usando la unidad (350) de control los retrasos de inicio y detención para ajustar el tiempo de envío de la señal de control al dispositivo (1500, 1600) de control.

2. El método de la reivindicación 1, en donde dicho dispositivo de control es un controlador (1500) de hileras, controlando dicho controlador de hileras un accionamiento (1600) que controla la distribución de semillas (11) mediante dicha unidad (12) de filas.

3. El método de la reivindicación 1, en donde dicho dispositivo (1500, 1600) de control es un accionamiento (1600) que controla la distribución de semillas (11) mediante dicha unidad (12) de filas.

4. El método de la reivindicación 2, que incluye además las etapas de:

repetir múltiples veces dicha etapa de medir dichos retrasos de tiempo; y

determinar una porción de dichos retrasos de tiempo medidos que son dependientes de una tasa a la cual las semillas (11) son distribuidas por la unidad (12) de filas.

5. El método de la reivindicación 1, que comprende además avisar a un operador que verifique un suministro de semillas tras la detección de que no están siendo distribuidas semillas (11) por dicha unidad de filas dentro de un intervalo de tiempo predefinido después de enviar una señal de control de inicio.

6. El método de la reivindicación 1, en donde dicho dispositivo (1500, 1600) de control controla un dosificador (30) de semillas asociado con dicha unidad (12) de filas y comprende un accionamiento (1600) de tasa variable, y en donde dicho método comprende medir un retraso de tiempo entre la detección de una primera semilla (11) distribuida por dicho dosificador (30) de semillas después de enviar dicha señal de control de inicio y la detección de un número seleccionado de semillas (11) distribuidas por dicho dosificador (30) de semillas, y que comprende además:

calcular una velocidad de dicho dosificador (30) de semillas; y

calcular una relación de accionamiento entre dicho accionamiento (1600) de tasa variable y dicho dosificador (30) de semillas.