BR112019020821B1 - Sistema agrícola compreendendo um trator e um implemento de arrasto fornecido com um sistema anticolisão - Google Patents
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Abstract
Sistema agrícola compreendendo um trator (1) e um implemento de arrasto (2) anexável ao trator (1) através de uma barra de tração (4) e compreendendo um sistema anticolisão localizado no lado traseiro do trator (1) para evitar colisões entre a barra de tração (4) e/ ou partes transportadas pela barra de tração e partes traseiras do trator (1), em particular as rodas traseiras. O sistema anticolisão compreende uma unidade eletrônica (8) que é desenhada para gerar sinais de comando para um ou mais acionadores de energia do trator e um número de sensores de proximidade (7) que são desenhados para definir uma zona de segurança Z. Após detectar o deslocamento da barra de tração perto de um lado lateral da zona de segurança a unidade de controle eletrônica (8) opera nos acionadores do trator (1) para produzir uma ação de maneira que a barra de tração (4) e/ ou as partes de transporte pela barra de tração permanecerão dentro da zona de segurança Z.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um sistema agrícola compreendendo um trator fornecido com um sistema anticolisão e um implemento de arrasto.
[002] Conduzir um sistema agrícola compreendendo um trator e um implemento de arrasto requer atenção ao conduzir durante a manobra, por exemplo, dirigir em um raio curto, a fim de evitar uma colisão traseira da barra de tração do implemento de arrasto com o trator. A dita colisão pode danificar os pneus traseiros do trator e/ou porções frontais ou projeções do implemento. Além disso, um implemento pode ser conectado a um sistema de energia hidráulico do trator através de mangueiras hidráulicas que podem ser danificadas se pressionadas entre a barra de tração e a projeção traseira do trator, por exemplo, um raio de viragem mínimo.
[003] O WO2012/041743 descreve uma combinação de um veículo de reboque e um dispositivo de reboque com um raio de viragem reduzido na extremidade do campo incluindo sensores para geração de sinais de comando depois de detectar as posições de advertência.
[004] O escopo da presente invenção é fornecer um sistema agrícola compreendendo um trator e um implemento de arrasto fornecido com um sistema anticolisão que é mais eficaz, simples e confiável em relação à técnica anterior.
[005] O escopo da presente invenção é alcançado por um trator anexável a um implemento de arrasto através de uma barra de tração, distinguida por compreender um sistema anticolisão compreendendo um número de sensores de proximidade que são projetados para definir uma zona de segurança Z que é localizada entre o lado traseiro do trator e o implemento de arrasto quando anexado; a zona de segurança Z é limitada, entre outros, por um primeiro lado lateral (direito) Z1 que é espaçado em relação à parte próxima do trator em uma distância de segurança e por um segundo lado lateral (esquerdo) Z2 que é espaçado em relação à parte próxima do trator a uma distância de segurança; os sensores de proximidade operam em conjunto com uma unidade eletrônica que é projetada para gerar sinais de comando para um ou mais acionadores de energia do dito trator que controla o movimento do trator; a unidade de controle eletrônica é projetada para detectar uma posição de advertência quando a barra de tração anexada e/ou as partes transportadas pela barra de tração alcançam uma posição correspondente ao primeiro lado lateral Z1 ou o segundo lado lateral Z2; depois de detectar a posição de advertência a unidade de controle eletrônica é projetada para operar nos acionadores do trator para produzir uma ação de maneira que a barra de tração anexada e/ou as partes transportadas pela barra de tração anexada permaneçam dentro da zona de segurança.
[006] As características adicionais da invenção serão compreendidas nas reivindicações dependentes.
[007] Para melhor entendimento da presente invenção, a mesma será descrita adicionalmente com referência à figura que acompanha que é uma vista plana esquemática do sistema agrícola compreendendo um trator e um implemento de arrasto concretizado de acordo com a invenção.
[008] A figura anexada refere-se como um todo a um sistema agrícola compreendendo um trator 1 (mostrado esquematicamente) e um implemento de arrasto 2 anexável (mostrado esquematicamente) anexado ao trator 1 através de um gancho reboque 3 e uma barra de tração 4.
[009] De acordo com a presente invenção, um sistema anticolisão é fornecido no lado traseiro do trator 1 para evitar colisões entre a barra de tração 4 / partes transportadas pela barra de tração 4 e as partes traseiras do trator 1, em particular as rodas traseiras 6.
[010] O sistema anticolisão compreende um número de sensores de proximidade 7 (do tipo conhecido) que são designados para definir uma zona de segurança Z que é localizada entre o lado traseiro do trator 1 e a frente do implemento de arrasto 2. No exemplo, a zona de segurança Z tem a forma de um trapezoide cujo lado menor é localizado entre as rodas traseiras 6 do trator 1.
[011] No exemplo fornecido, um par de sensores 7 localizado nos lados opostos em relação a um eixo longitudinal ou plano A do trator 1 é mostrado. É claro que, os sensores 7 podem ser tanto simétricos quanto não simétricos em relação ao eixo A.
[012] Tipos diferentes de sensores 7 podem ser usados, por exemplo: Sensores ultrassônicos; Sensores de laser (por exemplo, LIDAR); Câmeras 3D/2D e um software associado para determinar formas/dimensões; Sensores de contato mecânico;
[013] A zona de segurança Z é limitada, entre outros, por um primeiro lado lateral Z1 que é espaçado em relação à parte próxima do trator (neste caso a roda traseira direita 6) da distância de segurança (alguns centímetros) e por um segundo lado lateral Z2 que é espaçado em relação à parte próxima do trator (neste caso a roda traseira esquerda 6) da distância de segurança (alguns centímetros). No exemplo, os lados Z1 e Z2 são simétricos em relação ao eixo longitudinal A.
[014] A área e a forma da zona de segurança Z pode ser fixada ou pode ter limites que são automaticamente calculados com base na velocidade do trator 1 de maneira que com o aumento da velocidade o primeiro e o segundo lado lateral Z1, Z2 estão progressivamente ficando juntos um em relação ao outro de maneira que a largura da zona de rotação de segurança Z é reduzida e também o ângulo máximo β (entre o eixo A e o eixo da barra de tração 4) dentro da zona de segurança Z é reduzido.
[015] Alternativamente ou em combinação com as características acima, a largura da zona de segurança Z pode ser dependente da velocidade angular de rotação da roda de condução 13 aplicada pelo condutor de maneira que o aumento da velocidade angular do primeiro e do segundo lados laterais Z1, Z2 estão progressivamente ficando juntos um em relação ao outro de maneira que a largura da zona de segurança Z é reduzida e também o ângulo máximo β (entre o eixo A e o eixo da barra de tração 4) dentro da zona de segurança Z é reduzido.
[016] Os sensores de proximidade 7 operam em conjunto com uma unidade eletrônica 8 (ECU) que gera sinais de comando para um ou mais acionadores de energia 10 do trator 1 que controlam o movimento do trator 1.
[017] A unidade de controle eletrônica 8 é projetada para detectar uma posição de advertência quando a barra de tração 4 e/ou as partes transportadas pela barra de tração 4 alcançam uma posição correspondente à primeira zona lateral Z1 ou à segunda zona lateral Z2. Na dita posição a barra de tação 4 e/ou as partes transportadas pela barra de tração 4 estão muito próximas a uma das rodas traseiras 6 do trator 1 e o risco de colisão entre as partes é alto.
[018] As partes transportadas pela barra de tração 4 podem compreender os tubos hidráulicos (não mostrados) para conexão do implemento 2 com um sistema de energia hidráulica de trator 1 e/ou cabos de energia elétrica (não mostrados) estendendo-se entre o trator 1 e o implemento 2 e/ou cabos de dados (não mostrados) como cabos de barramento, estendendo-se entre o trator 1 e o implemento 2.
[019] Depois da detecção da posição de advertência, a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para operar nos acionadores 10 do trator 1 para produzir uma ação de maneira que a barra de tração 4 e/ou as partes transportadas pela barra de tração permanecerão na zona de rotação de segurança Z e não ficarão perto das rodas 6. Em outras palavras, a dita ação pretende evitar uma rotação adicional da barra de tração 4 / das partes transportadas pela barra de tração 4 que podem entrar em contato com as rodas traseiras 6.
[020] A posição de advertência pode ser alcançada em algumas condições de condução, por exemplo, durante a direção para um raio curto.
[021] Em particular, depois de detectar a posição de advertência a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para operar o controle dos acionadores 10 que operam na direção das rodas frontais 12 do trator 1 de maneira que, depois de detectar a posição de advertência, as características de direção reais do trator 1 são automaticamente modificadas.
[022] Mais especificamente, a unidade de controle 8 é projetada para limitar ou reduzir o ângulo de direção real das rodas frontais 12 do trator 1 por um período de tempo (tipicamente alguns segundos).
[023] No caso em que o ângulo de direção é limitado a um ângulo máximo αMAX (isto é, um comando adicional do condutor no volante 13 não produz um aumento no ângulo de direção α), é limitado apenas o ângulo de direção máximo do direcionamento da direção correspondente ao lado lateral Z1, Z2, cuja violação é detectada.
[024] Por exemplo, se o lado esquerdo Z2 da zona de direção de segurança Z é alcançada, apenas o ângulo de direção máximo esquerdo é limitado.
[025] Reduzindo temporariamente ou limitando o valor do ângulo de direção máximo das rodas frontais 12, o trator 1 é forçado a manter uma trajetória que evite o contato entre a barra de tração 4 / partes transportadas pela barra de tração e pelas rodas traseiras 6, isto é, danos.
[026] Alternativamente a unidade de controle eletrônica 8 pode ser fornecida com um console para entrada de dados para inserção (manualmente ou por meio de uma comunicação ISOBUS) dos parâmetros dimensionais do reboque 1, por exemplo, o comprimento da barra de tração, a largura do implemento de arrasto, etc.; a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para calcular a quantidade de redução do ângulo de direção ou o ângulo de direção máximo com base nos parâmetros introduzidos.
[027] A unidade eletrônica 8 também pode estar cooperando com um sistema de condução automático através de um GPS que calcula automaticamente uma trajetória do trator 1; a dita trajetória pode ser modificada após a detecção da posição de advertência.
[028] Alternativamente ou em combinação com o controle acima do ângulo de direção, a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para operar o controle dos acionadores (não mostrado) que operam na unidade PTO. Preferencialmente, a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para desencaixar um PTO de maneira que o último não possa rotacionar quando a posição de advertência é detectada.
[029] Alternativamente ou em combinação com o controle de ângulo de direção e/ou PTO, a unidade de controle eletrônica 8 é projetada para operar o controle dos acionadores (não mostrado) que operam no sistema de frenagem do trator 1 de maneira que, após a detecção da posição de advertência, uma ação de frenagem é ativada automaticamente.
[030] A dita ação de frenagem automática coincide com a desaceleração do trator 1 e contribui em evitar um contato repentino entre a barra de tração 4 / partes transportadas pela barra de tração 4 e as rodas traseiras 6. A ação de frenagem automática pode ser “cancelada”, (isto é, desativada) por uma ação manual subsequente do condutor, por exemplo, quando o condutor pressiona um pedal de frenagem (não mostrado) para controlar manualmente a operação de frenagem. A ação de frenagem automática pode ser realizada somente no trator 1, somente no implemento 2 (é claro que no caso onde aquele implemento 2 é fornecido com um sistema de frenagem independente) ou tanto no trator 1 quanto no implemento 2.
[031] Em alternativa ou em combinação, as características de frenagem do trator 1 são controladas pela unidade de controle 8 enquanto uma posição de advertência é detectada. Por exemplo, se a frenagem automática está ativada e o condutor pressiona o pedal de frenagem, mas a posição de advertência ainda é detectada quando o condutor libera o pedal de frenagem, então o programa de frenagem automática ainda trabalhará e operará conforme acima descrito. Por exemplo, a frenagem automática pode compreender uma etapa de aplicar um torque de frenagem predeterminado a fim de suavemente desacelerar o trator 1.
[032] Conforme descrito acima, a unidade de controle 8 fornece um controle ativo dos acionadores de energia ou sistemas do trator 1.
[033] Também é possível que a unidade de controle ECU controle os dispositivos de advertência (sonoro, visual ou qualquer tipo de dispositivo de advertência) que são ativados quando a violação é detectada de maneira que avise o condutor.
[034] Em adição, a unidade de controle eletrônica 8 pode ser projetada, após a detecção da posição de advertência, para mover os dispositivos de vista traseira (espelhos de vista traseira / câmeras) de maneira que os dispositivos de vista traseira serão focados no primeiro lado lateral Z1 ou no segundo lado lateral Z2 onde a posição de advertência foi detectada.
[035] As vantagens de um trator 1 de acordo com a presente invenção são como segue.
[036] Os sensores 7 em conjunto com a unidade eletrônica 8 evitam automaticamente o contato entre a barra de tração 4 / as partes transportadas pela barra de tração 4 e as rodas traseiras 6 mantendo a barra de tração 4 / as partes transportadas pela barra de tração 4 na zona de segurança Z. Quando a barra de tração 4 / partes transportadas pela barra de tração 4 estão muito perto da roda traseira 6 a posição de advertência é detectada e a unidade eletrônica 8 imediatamente habilita uma ação automática (reduzindo / limitando o ângulo automático) para evitar um movimento angular adicional das barras de tração das rodas traseiras.
[037] O condutor pode seguramente girar o trator sem correr o risco de danificar o implemento ou o trator.
[038] Este controle automático reduz a necessidade de alta atenção e o estresse do condutor. Além disso, também o risco de capotagem do trator 1 é reduzido quando o trator 1 trabalha dentro de operações de montanha.
Claims (10)
1. Trator (1) com meios para anexar um implemento (2) através de uma barra de tração (4), o trator (1) compreendendo uma roda traseira direita (6) e uma roda traseira esquerda (6), uma unidade de controle (8) e um sistema anticolisão CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de sensores de proximidade (7) que são projetados para definir uma zona de segurança (Z) que está localizada entre o lado traseiro do trator (1) e o dito implemento de arrasto (2) quando anexado; a zona de segurança (Z) é limitada por um lado lateral direito (Z1) que é espaçado em relação à roda traseira direita (6) do trator (1) em uma distância de segurança de alguns centímetros e por um lado lateral esquerdo (Z2) que é espaçado em relação à roda traseira esquerda (6) do trator (1) a uma distância de segurança de alguns centímetros; a pluralidade dos sensores de proximidade (7) sendo configurada para operar em conjunto com uma unidade eletrônica de controle (8) que é projetada para gerar sinais de comando para ao menos um acionador de energia do dito trator (1) que controla o movimento do trator (1); a unidade de controle eletrônica (8) é projetada para detectar uma posição de advertência quando a barra de tração (4) anexada ou as partes transportadas pela dita barra de tração (4) alcançam uma posição correspondente ao lado lateral direito (Z1) ou o lado lateral esquerdo (Z2); depois de detectar a posição de advertência a unidade de controle eletrônica (8) é projetada para operar nos acionadores do trator (1) para produzir uma ação de maneira que a barra de tração (4) anexada e/ou as partes transportadas pela barra de tração anexada permaneçam dentro da zona de segurança (Z).
2. Trator (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita unidade de controle eletrônica (8) é projetada de tal maneira que, após a detecção da posição de advertência, a unidade de controle eletrônica (8) opere o controle de ao menos um acionador (10) que opera a direção do trator de maneira que as características de direção do trator (1) são automaticamente modificadas.
3. Trator (1), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita unidade de controle eletrônica (8) é projetada para limitar ou reduzir o ângulo de direção real das rodas frontais (7) do trator (1) por um período definido de tempo após a detecção da posição de advertência.
4. Trator (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle eletrônica (8) é fornecida com meios para entrada de dados para inserção dos parâmetros dimensionais do dito implemento de arrasto (2); a unidade de controle eletrônica (8) é projetada para calcular a quantidade de redução do ângulo de direção real ou do ângulo de direção máximo com base nos parâmetros introduzidos.
5. Trator (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle eletrônica (8) é projetada para operar o controle dos acionadores que operam no sistema de freio do trator (1) de maneira que, após detecção da posição de advertência, uma ação de frenagem é automaticamente ativada.
6. Trator (1), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a ação de frenagem automática é adicionalmente configurada para ser desativada por uma ação manual do condutor no pedal de frenagem para controlar manualmente a operação de frenagem.
7. Trator (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender dispositivos de vista traseira em que a unidade de controle eletrônica (8) é projetada, após detectar a posição de advertência, para produzir um sinal de controle para mover os dispositivos de vista traseira de maneira que os dispositivos de vista traseira serão focados no lado lateral direito (Z1) ou no lado lateral esquerdo (Z2) onde a posição de advertência é detectada.
8. Trator (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (8) é configurada de modo que a área e a forma da zona de segurança (Z) tem limites que são automaticamente calculados com base na velocidade do trator ou na velocidade angular de rotação do volante (13) do trator de maneira que a largura da zona de segurança (Z) seja reduzida dentro do aumento de uma da dita velocidade.
9. Trator (1), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (8) é configurada de modo que a zona de segurança (Z) tem limites que são automaticamente calculados com base em uma das ditas velocidades de maneira que com o aumento de uma das ditas velocidades os lados laterais direito e esquerdo (Z1, Z2) estão se aproximando progressivamente um em relação ao outro.
10. Trator (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle eletrônica (8) é configurada para cooperar com um sistema de condução automatizado que controla o volante para modificar automaticamente uma trajetória após a detecção da posição de advertência.
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| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 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] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/04/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |