BR112020008778B1 - Sistema de mapeamento de terreno para um veículo, método e meio legível por computador não transitório e tangível - Google Patents

Abstract

Concretizações da presente descrição referem-se de forma geral à geração e utilização de mapas de terreno tridimensionais para controle veicular. Outras concretizações podem ser descritas e/ou reivindicadas.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório dos EUA de No. de Série 62/579.515 depositado em 31 de outubro de 2017, intitulado: TERRAIN MAPPING, incorporado por referência na sua totalidade.

AVISO DE DIREITOS AUTORAIS

[0002] Uma parte da divulgação deste documento de patente contém material sujeito à proteção de direitos autorais. O proprietário dos direitos autorais não se opõe à reprodução facsimilar de qualquer pessoa do documento da patente ou da divulgação da patente, como aparece no arquivo ou nos registros de patentes e marcas registradas do Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos, mas, de outra forma, reserva todos os direitos autorais.

CAMPO TÉCNICO

[0003] Concretizações da presente divulgação referem-se de forma geral à geração e utilização de mapas de terreno tridimensionais para controle veicular. Outras concretizações podem ser descritas e/ou reivindicadas.

ANTECEDENTES

[0004] Sistemas de controle de veículo podem ser usados para mover automaticamente ou semi-automaticamente um veículo ao longo de um percurso desejado. Mapas de terreno tridimensionais são mapas que descrevem a topografia de uma área de terreno, incluindo aspectos naturais (como rios, montanhas, colinas, barrancos, etc.) e outros objetos associados ao terreno (como veículos, cercas, linhas de transmissão de energia, etc.). Entre outras coisas, concretizações da presente divulgação descrevem a geração e uso de mapas tridimensionais de terreno em conjunto com sistemas de controle de veículo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] Os desenhos incluídos são para fins ilustrativos e servem para fornecer exemplos de estruturas e operações possíveis para os sistemas, aparelhos, métodos e meios de armazenamento legíveis por computador inventivos divulgados. Esses desenhos de forma alguma limitam quaisquer alterações na forma e nos detalhes que possam ser feitas por um versado na técnica sem se afastar do espírito e do escopo das implementações divulgadas.

[0006] A Figura 1A é um diagrama de blocos de um exemplo de um sistema de controle de veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação.

[0007] A Figura 1B é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de componentes de um sistema de controle de acordo com vários aspectos da presente divulgação.

[0008] A Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema de controle de veículo acoplado a um veículo.

[0009] A Figura 3 é um diagrama de fluxo que ilustra um exemplo de um processo de acordo com várias concretizações da presente divulgação.

[0010] A Figura 4 é um diagrama de fluxo que ilustra um exemplo de outro processo de acordo com várias concretizações da presente divulgação.

[0011] A Figura 5 é um diagrama de fluxo que ilustra um exemplo de ainda outro processo de acordo com várias concretizações da presente divulgação.

[0012] A Figura 6 é um diagrama de fluxo que ilustra um exemplo de ainda outro processo de acordo com várias concretizações da presente divulgação.

[0013] As Figuras 7-11 são diagramas de veículo que ilustram várias concretizações da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA I. EXEMPLOS DE SISTEMA

[0014] A Figura 1A é um diagrama de blocos de um veículo 50 que inclui um sistema de controle de veículo 100 para controlar várias funções do veículo 50, incluindo a direção do veículo. O sistema de controle de veículo também pode ser usado em conjunto com a geração de um mapa 3D do terreno, conforme descrito abaixo (por exemplo, com referência ao método descrito na Figura 3). No exemplo mostrado na Figura 1A, o sistema de controle 100 inclui um sistema de câmera que usa um ou mais sensores, como câmeras 102, para identificar aspectos 104 em um campo de visão 106. Em concretizações alternativas, os sensores podem ser posicionados em qualquer configuração desejada em torno do veículo 50. Por exemplo, além de estarem voltadas para a frente, as câmeras 102 também podem ser posicionadas nas laterais ou na parte traseira do veículo 50. Os sensores também podem ser configurados para fornecer um ângulo de cobertura de 360 graus ao redor do veículo, como uma câmera omnidirecional que captura uma imagem de visualização de 360 graus.

[0015] No exemplo mostrado na Figura 1A, o sistema de controle de veículo 100 opera em conjunto com um sistema global de navegação por satélite (GNSS) 108 e uma unidade de medição inercial (IMU) 110. Dados do GNSS podem ser utilizados, por exemplo, em conjunto com taxas de rotação e acelerações da IMU 110 para determinar um rumo e posição do veículo 50 que são então usados para dirigir o veículo 50.

[0016] O sistema de controle 100 pode também usar dados dos sensores (incluindo os sensores ópticos, tais como câmaras 102) para criar um mapa de uma área utilizando um processo de mapeamento (SLAM) e localização simultâneo. As características do terreno 104 podem ser representadas no mapa 3D. O mapa pode estar localizado geograficamente (também conhecido como "localização geográfica") com dados do GNSS 108. Em algumas concretizações, o mapa 3D pode ser armazenado online para acesso e atualização pelos vários veículos trabalhando em uma área (por exemplo, veículos agrícolas trabalhando no mesmo campo).

[0017] A Figura 1B ilustra um exemplo dos componentes de um sistema de controle B100. Em algumas concretizações, os componentes do sistema de controle B100 podem ser usados para implementar um sistema de controle de veículo (como os sistemas representados na Figura 1A e Figura 2), um sistema de mapeamento de terreno (por exemplo, para gerar um mapa de terreno 3D) ou um sistema de controle do implemento do veículo, conforme mencionado em mais detalhes abaixo. Da mesma forma, o sistema de controle B100 pode ser usado para implementar ou em conjunto com os métodos descritos nas Figuras 3-6.

[0018] Neste exemplo, o sistema de controle B100 inclui um processador B110 em comunicação com uma memória B120, sistema de sensor B130, sistema de posicionamento B140, interface de usuário B150 e um transceptor B160. O sistema B100 pode incluir qualquer número de diferentes processadores, componentes de memória, sensores, componentes de interface de usuário, e os componentes do transceptor, e podem interagir com quaisquer outros sistemas e dispositivos desejados em conjunto com concretizações da presente divulgação. Concretizações alternativas do sistema de controle B100 podem possuir mais, ou menos, componentes do que os mostrados no exemplo representado na Figura 1B.

[0019] A funcionalidade do sistema de controle B100, incluindo as etapas dos métodos descritos abaixo (no todo ou em parte), pode ser implementada através do processador B110 que executa instruções legíveis por computador armazenadas na memória B120 do sistema B100. A memória B120 pode armazenar quaisquer instruções e dados legíveis por computador, incluindo aplicativos de software e código operacional embutido. Porções da funcionalidade dos métodos aqui descritos também podem ser realizadas por meio de software operando em um ou mais outros dispositivos de computação em comunicação com o sistema de controle B100 (por exemplo, vai o transceptor B160).

[0020] A funcionalidade do sistema B100 ou outro sistema e dispositivos que operam em conjunto com concretizações da presente divulgação também podem ser implementados por meio de vários componentes de hardware que armazenam instruções legíveis por máquinas, tais como circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), matrizes de portas programáveis no campo (FPGA) e/ou dispositivos lógicos programáveis complexos (CPLD). Sistemas de acordo com aspectos de determinadas concretizações podem operar em conjunto com qualquer combinação desejada de componentes de software e/ou hardware.

[0021] Qualquer tipo de processador B110, tal como um microprocessador de circuito integrado, o microcontrolador, e/ou processador de sinal digital (DSP), pode ser usado em conjunto com concretizações da presente divulgação. Uma memória B120 operando em conjunto com concretizações da divulgação podem incluir qualquer combinação de diferentes dispositivos de armazenamento de memória, tais como discos rígidos, memória de acesso aleatório (RAM), memória de somente leitura (ROM), memória FLASH, ou qualquer outro tipo de memória volátil e/ou não volátil. Os dados podem ser armazenados na memória B120 de qualquer maneira desejada, tal como numa base de dados relacional.

[0022] O sistema de sensor B130 pode incluir uma variedade de sensores diferentes, incluindo sensores para analisar o terreno ao redor de um veículo, como um dispositivo de imagem (por exemplo, uma câmera ou sensor óptico), um sensor de radar e/ou um sensor lidar. O sistema de sensor B130 pode ainda incluir sensores para determinar características em relação a um veículo ou terreno, como um acelerômetro, um sensor giroscópico e/ou um magnetômetro.

[0023] O sistema de posicionamento B140 pode incluir uma variedade de componentes diferentes para determinar a posição de um veículo. Por exemplo, o sistema de posicionamento pode incluir um sistema global de navegação por satélite (GNSS), um sistema de posicionamento local (LPS) e/ou um sistema de navegação inercial (INS).

[0024] O sistema B100 inclui uma interface de usuário B150 que pode incluir qualquer número de dispositivos de entrada (não mostrado) para receber comandos, dados e outra entrada adequada. A interface de usuário B150 também pode incluir qualquer número de dispositivos de saída (não mostrado) para proporcionar ao usuário dados (tais como uma exibição visual de um mapa de terreno 3D e um percurso a ser seguido por um veículo), alertas/notificações, e outras informações. Os dispositivos I/O típicos podem incluir telas de exibição, mouses, teclados, impressoras, scanners, câmeras de vídeo e outros dispositivos.

[0025] O transceptor B160 pode incluir qualquer número de dispositivos de comunicação (tais como transceptores sem fios ou com fios, modems, interfaces de rede, etc.) para permitir que o sistema B100 se comunique com um ou mais dispositivos de computação, bem como outros sistemas. O sistema de controle B100 pode ser, incluir, ou operar em conjunto com, um computador laptop, um computador desktop, um dispositivo de comunicação assinante móvel, um telefone móvel, um assistente digital pessoal (PDA), um computador tablet, um livro eletrônico ou leitor de livro, uma câmera digital, uma câmera de vídeo, um console de videogame, e/ou qualquer outro dispositivo de computação adequado.

[0026] O transceptor B160 pode ser adaptado para se comunicar usando qualquer sistema ou método de comunicação eletrônico. A comunicação entre os componentes que operam em conjunto com concretizações da presente divulgação pode ser realizada utilizando qualquer método de comunicação apropriada, tal como, por exemplo, uma rede telefônica, uma extranet, uma intranet, a Internet, comunicações sem fios, comunicações de transponder, rede local (LAN), rede de área ampla (WAN), rede privada virtual (VPN), dispositivos de rede ou ligados, e/ou qualquer formato de comunicação adequado.

[0027] Embora algumas concretizações possam ser implementadas em computadores e sistemas de computadores em pleno funcionamento, várias concretizações são capazes de ser distribuídas como um produto de computação em uma variedade de formas e são capazes de ser aplicadas independentemente do tipo particular de máquina ou meios legíveis por computador usados para de fato efetuar a distribuição.

[0028] Um meio legível por computador tangível e não transitório pode ser usado para armazenar software e dados que, quando executados por um sistema, fazem com que o sistema execute várias operações descritas aqui. O software executável e os dados podem ser armazenados em vários tipos de mídia legíveis por computador, incluindo, por exemplo, ROM, RAM volátil, memória não-volátil e/ou cache. Outros exemplos de meios legíveis por computador incluem, mas não estão limitados a, mídias do tipo graváveis e não- graváveis, tais como dispositivos de memória volátil e não-volátil, memória apenas para leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), dispositivos de memória flash, meios de armazenamento em disco, meios de armazenamento óptico (por exemplo, Memória de Disco Compacto Somente Leitura (CD ROMS), discos versáteis digitais (DVD), etc.), entre outros.

[0029] A Figura 2 mostra outro exemplo de um sistema de controle de veículo 210. Neste exemplo, o sistema de controle de veículo 210 inclui um receptor GNSS 4 compreendendo um conversor RF (isto é, conversor para baixo) 16, um dispositivo de rastreamento 18 e um elemento receptor RTK rover 20. O receptor 4 se comunica eletricamente com, e fornece dados de posicionamento GNSS para, o processador de orientação 6. O processador de orientação 6 inclui uma interface gráfica do usuário (GUI) 26, um microprocessador 24 e um elemento de mídia 22, como uma unidade de armazenamento de memória. O processador de orientação 6 se comunica eletricamente com e fornece dados de controle para um sistema de controle de direção 166 (também aqui referido como um "sistema de direção automática") para controlar a operação do veículo. O sistema de direção automática 166 inclui um interruptor de detecção de movimento de volante 28 e um codificador 30 para interpretar comandos de orientação e direção a partir da CPU 6.

[0030] O sistema de direção automática 166 pode interagir mecanicamente com a coluna de direção do veículo 34, que é mecanicamente fixada ao volante de direção 32. Uma linha de controle 42 pode transmitir dados de orientação da CPU 6 para o sistema de direção automática 166. Um subsistema elétrico 44, que energiza as necessidades elétricas do veículo 100, pode interagir diretamente com o sistema de direção automática 166 através de um cabo de alimentação 46. O subsistema de direção automática 166 pode ser montado na coluna de direção 34 perto do piso do veículo e na proximidade dos pedais de controle do veículo 36. Como alternativa, o sistema de direção automática 166 pode ser montado em outros locais ao longo da coluna de direção 34.

[0031] O sistema de direção automática 166 conduz e dirige fisicamente o veículo 100 ou 110 girando ativamente o volante 32 através da coluna de direção 34. Um motor 45 energizado pelo subsistema elétrico do veículo 44 pode acionar um acionamento helicoidal que aciona uma engrenagem helicoidal 48 afixada ao sistema de direção automática 166. Esses componentes são de preferência fechados em um invólucro. Em outras concretizações, o sistema de direção automática 166 é integrado diretamente no sistema de controle de acionamento do veículo, independentemente da coluna de direção 34.

II. MAPEAMENTO TRIDIMENSIONAL DE TERRENOS

[0032] Concretizações da presente divulgação podem ser usadas para gerar mapas de terreno tridimensionais (3D) (também conhecidos como modelos tridimensionais de elevação). Esses mapas podem ser gerados usando dados de várias fontes, como imagens de satélite, levantamento usando um sistema global de navegação por satélite (GNSS), como um sistema de posicionamento global (GPS), levantamento usando radar ou lidar, usando imagens e dados de sensores capturados de veículos terrestres, imagens aéreas de aviões ou drones e outros dados. O método diferente terá diferentes resoluções espaciais e de altura.

[0033] A Figura 3 ilustra um método 300 para gerar um mapa de terreno 3D de acordo com vários aspectos da presente divulgação. Neste exemplo, o método 300 inclui identificar, por um sistema de mapeamento do terreno (por exemplo, implementado pelo sistema de controle B100 na Figura 1B), uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno (305), identificar uma topografia da vegetação na seção do terreno (310), gerar uma representação bidimensional de um mapa de terreno 3D, incluindo a topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação na seção de terreno, exibir o mapa de terreno 3D (320) e transmitir o mapa 3D do terreno para outro sistema ou dispositivo (325).

[0034] No método 300, o sistema pode identificar uma topografia da superfície do solo para uma seção de terreno (305) com base nos dados recebidos a partir de um sistema de sensor (por exemplo, sistema de sensor B130 na Figura 1B) e sistema de posicionamento (por exemplo, sistema de posicionamento B140 na Figura 1B). Em algumas concretizações, o sistema de sensor pode incluir um ou mais sensores ópticos, como uma câmera digital.

[0035] O método 300 inclui ainda identificar (por exemplo, com base nos dados recebidos a partir do sistema de sensor e do sistema de posicionamento) uma topografia de vegetação sobre a seção de terreno (310).

[0036] O método 300 inclui gerar uma representação bidimensional de um mapa de terreno tridimensional que inclui a topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação sobre a seção de terreno. Em algumas concretizações, o sistema de mapeamento de terreno que implementa o método 300 na Figura 3 inclui uma tela de exibição (por exemplo, como parte da interface de usuário B150 na Figura 1B), e visores do sistema de mapeamento de terreno (320) do mapa tridimensional de terreno na tela de exibição.

[0037] O sistema pode identificar uma pluralidade de objetos dentro da seção de terreno e fornecer indicadores visuais para cada objeto no mapa de terreno 3D. Além disso, o mapa 3D pode incluir um indicador visual respectivo no mapa para cada objeto respectivo que representa o objeto que é transitável pelo veículo. Por exemplo, o mapa 3D pode incluir objetos codificados por cores, com cores vermelhas indicando objetos intransitáveis/não passíveis de travessia, cores verdes indicando objetos passíveis de travessia e amarelo indicando que um operador humano deve autorizar a plotagem de um percurso sobre/através desse objeto por um veículo.

[0038] Em algumas concretizações, a geração do mapa do terreno tridimensional inclui a identificação de uma altura de uma porção do veículo sobre a superfície do solo. Entre outras coisas, o sistema pode determinar uma profundidade de rastros feitos pelo veículo, com base em uma mudança na altura da porção do veículo sobre a superfície do solo.

[0039] Em algumas concretizações, por exemplo, um sistema de sensor 3D pode ser utilizado para medir a superfície do terreno em relação à pose de montagem do sensor no veículo. Em algumas concretizações, o sistema de sensor pode incluir um sistema lidar rotativo adaptado para varrer um certo número de feixes de laser em torno do eixo Z do sensor em uma frequência elevada. Adicionalmente ou alternativamente, o sistema de sensor pode incluir uma disposição de feixes de laser estáticos, uma câmara estéreo com base em duas ou mais câmaras, ou outro dispositivo de imagem 3D ou varredura.

[0040] Em algumas concretizações, os sensores 3D podem fornecer informações quando não há nenhuma informação anterior do GNSS de altura disponível/modelo de terreno, bem como fornecer mapas muito detalhados (por exemplo, com uma resolução de cerca de 2 cm). Concretizações da presente divulgação podem usar o GNSS para evitar desvios na medição da altura da vegetação ou outras características do terreno. Em alguns casos, principalmente se o GNSS de alta precisão não estiver disponível, o sistema poderá utilizar dados de mapas de elevações gerados anteriormente, principalmente se eles tiverem uma precisão melhor que o GNSS. A Figura 7 ilustra um exemplo de um veículo com sensores 3D que compreende uma matriz de raios laser para determinar a altura das culturas plantadas em uma seção do terreno em relação à superfície do solo.

[0041] Em algumas concretizações, o sistema pode identificar a altura de vegetação acima da superfície do solo durante os períodos em que um veículo estiver dirigindo entre as linhas de culturas de tal modo que a borda das culturas possa ser mais visível (por exemplo, devido à ausência de culturas entre as linhas, ou restolhos esparsos das culturas anteriores).

[0042] Ao utilizar mapas 3D de terreno existentes juntamente com as leituras dos sensores, o sistema ajuda a criar uma melhor estimativa do terreno atual e ser capaz de se acomodar melhor para mudanças. Isto pode ajudar a melhorar o desempenho de direção, fornecer antecipações valiosas para o controle de altura de implementos de largura para a altura ser ajustada suavemente e/ou prevenir danos. Concretizações da presente divulgação também podem ser utilizadas para ajudar a acelerar ou desacelerar o veículo (por exemplo, através de um sistema de controle de veículo automático ou semi-automático) para aumentar o conforto para o operador, ou para atravessar um trecho de terreno acidentado para reduzir o estresse sobre os veículos e ferramentas. Em alguns casos, o sistema também pode traçar um novo percurso para o veículo evitar uma área.

[0043] Em algumas concretizações, o sistema pode ser utilizado para detectar que um veículo está afundando no solo com base em parâmetros tais como a pressão do pneu ou carga sobre o veículo, e a altura da antena do GNSS acima do plano do solo. Por exemplo, uma medição de um sensor 3D pode ser utilizada para detectar a real altura da antena GNSS acima da superfície do solo. Se o veículo estiver afundando no solo, a mudança na altura da antena pode ser usada para medir a profundidade dos rastros feitos pelo veículo para determinar o grau em que o veículo está afundando no solo. A Figura 8, por exemplo, representa a altura de culturas em relação ao solo, bem como a profundidade abaixo do nível do solo dos rastros feitos pelo veículo.

[0044] Em algumas concretizações, o sistema de sensor pode incluir câmera capturando imagens bidimensionais (2D). As imagens podem ter uma variedade de resoluções diferentes ou outras características. Por exemplo, a câmera pode capturar imagens no espectro humano visível (por exemplo, imagens vermelho-verde-azul ou “RGB”) ou outros comprimentos de onda de interesse. Em outro exemplo, as imagens podem ser capturadas em um espectro de infravermelho (IR) ou quase infravermelho (NIR). Para mapas 3D de terrenos agrícolas, por exemplo, concretizações da presente invenção podem usar imagens NIR, já que a reflectância de NIR de plantas são muitas vezes altas e, índices de saúde da planta, tais como um índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI), podem ser calculados com base em mapas 3D gerados usando dados de imagem NIR.

[0045] O mapa 3D do terreno pode ser gerado usando dados de várias fontes diferentes. Por exemplo, o sistema pode gerar o mapa 3D por fusão de nuvens de pontos de terreno com dados GNSS e IMU para um mapa 3D detalhado do terreno em uma estrutura global de referência.

[0046] Concretizações da presente divulgação podem gerar mapas de terreno 3D de uso particular em aplicações de fazenda/agrícolas. Por exemplo, a geração do mapa do terreno tridimensional pode incluir a determinação de uma altura de uma parte da vegetação (por exemplo, culturas) no terreno acima da superfície do solo para ajudar a determinar se uma cultura está pronta para a colheita, identificar arbustos que podem precisar ser limpos de um campo antes do plantio, avaliar a saúde das culturas e outros usos.

[0047] O sistema também pode usar dados (em tempo real ou quase em tempo real) do sistema de posicionamento e/ou sistema de sensores para identificar discrepâncias em um mapa de terreno 3D pré-existente e atualizar o mapa de terreno 3D de acordo. Por exemplo, o sistema pode modificar uma característica pré-existente de um mapa do terreno tridimensional pré-existente com base na topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação sobre a seção de terreno para refletir, por exemplo, o crescimento ou a colheita de culturas no terreno.

[0048] Em algumas concretizações, o sistema de mapeamento de terreno pode identificar um nível de umidade em uma seção de terreno descrita em um mapa do terreno 3D, e fornecer informações sobre a umidade. Por exemplo, o sistema pode identificar um primeiro nível de umidade numa primeira porção da seção de terreno (por exemplo, uma porção relativamente seca de um campo), e identificar um segundo nível de umidade numa segunda porção da seção de terreno (por exemplo, uma porção relativamente molhada de um campo). Desta maneira, o sistema ajuda a identificar percursos seguros (por exemplo, mais secos) para veículos que pretendem dirigir sobre o terreno a fim de evitar o afundamento de equipamentos ou danificar o campo.

[0049] Do mesmo modo, o sistema pode identificar um corpo de água na seção de terreno, tal como uma poça, lagoa, lago, rio, ou corrente, bem como determinar se um determinado veículo é capaz de atravessar o corpo de água. Na determinação da transponibilidade, o sistema pode determinar uma taxa de fluxo de água através do corpo de água, bem como uma profundidade do corpo de água. Nos casos em que a massa de água não é transponível, o sistema pode identificar (por exemplo, visualmente no mapa do terreno 3D) um percurso para o veículo para contornar o corpo de água.

[0050] O sistema pode indicar uma variedade de características diferentes no mapa do terreno 3D. Além das características naturais (por exemplo, montanhas, córregos, árvores, barrancos, etc.), o sistema pode indicar características artificiais, como cercas, linhas de distribuição de energia, estradas, etc. Em algumas concretizações, o sistema pode indicar um percurso para um ou mais veículos no mapa 3D do terreno. Por exemplo, o sistema pode desenhar trilhas de roda no mapa (por exemplo, usando uma cor específica de linhas) para representar o percurso a ser percorrido por um veículo. As linhas da trilha podem ser espaçadas com base na base de roda do veículo.

[0051] Em algumas concretizações, para um mapa gerado utilizando os dados GNSS capturados a partir de um veículo que atravessa uma seção de terreno, pode apenas haver medições a partir de onde o veículo foi conduzido. O resto do mapa pode assim ser determinado pelo sistema com base nas medições de sistemas de posicionamento/sensores do veículo. Dependendo de como o campo é explorado, tais medições podem ser muito densas ou muito escassas (por exemplo, agricultura de tráfego controlado, onde só existem pistas a cada 12 metros).

[0052] O sistema pode transmitir (por exemplo, usando o transceptor B160 na Figura 1B) uma comunicação eletrônica compreendendo o mapa tridimensional de outro sistema ou dispositivo, tal como um sistema de controle de veículo. Por exemplo, o sistema pode transmitir o mapa do terreno 3D para uma pluralidade de outros veículos operando na mesma área (por exemplo, dentro do mesmo campo) para permitir que os veículos coordenem seus percursos e operações.

[0053] Concretizações da presente divulgação podem utilizar dados atualizados para ajudar a melhorar continuamente a precisão dos mapas de terreno 3D. Por exemplo, o sistema pode mapear o ambiente (por exemplo, baseado em sistemas atuais de direção automática de GNSS/INS) e, em seguida, atualizar continuamente o modelo do terreno apresentado no mapa 3D com base em dados a partir de sensores acoplados a um ou mais veículos atravessando o terreno.

[0054] Em algumas concretizações, o sistema pode continuamente computar todas as entradas de sensor e parâmetros de desempenho do sistema e transmiti-los para outro sistema (por exemplo, um serviço de nuvem) que pode analisar os dados a partir de vários veículos. Ao receber informação a partir de vários veículos e treinar modelos de previsão com base em tais dados, concretizações da divulgação podem ajudar os sistemas de controle do veículo a lidar com cenários mais difíceis sem intervenção humana, proporcionando assim melhorias sobre sistemas de controle de veículo autônomos ou semiautônomos convencionais.

[0055] Em alguns casos, o mapa 3D do terreno pode ser baseado em uma variedade de informações de diferentes sensores. Tais informações podem incluir, por exemplo, dados de nuvem de pontos 3D, imagens, dados GNSS, dados INS, dados de velocidade para um veículo (por exemplo, com base em rotações da roda), características do veículo (por exemplo, pressão do pneu) e outras informações.

[0056] O mapa 3D do terreno também pode ser gerado com base em dados de outras fontes, como dados históricos (por exemplo, mapas de terreno gerados anteriormente), informações meteorológicas e informações sobre o terreno, como informações sobre o solo, informações sobre depreciação, evaporação esperada de água com base no tipo de solo, etc. Desse modo, concretizações da presente divulgação podem ajudar a fazer planos melhores para a execução de tarefas, bem como melhorar a capacidade do sistema para lidar com cenários imprevistos.

[0057] Concretizações da presente divulgação podem também usar aprendizagem de máquina para otimizar mapas usando algoritmos de análise de entrada de sensor e controladores para melhorar o desempenho. O sistema pode ainda fornecer mapas atualizados e algoritmos revisados para manter a precisão do sistema.

III. OTIMIZAÇÃO DE CONTROLE DE VEÍCULOS

[0058] Entre outras coisas, concretizações da presente divulgação podem utilizar mapas de terreno 3D para ajudar a melhorar o desempenho de direção de sistemas de controle de veículo, particularmente em terrenos irregulares ou ondulados. Por exemplo, mapas 3D de terreno podem ser usados para ajudar a planejar percursos para veículos que conduzem em uma elevação lateral (por exemplo, qual elevação deve ser antecipada). Em outro exemplo, o sistema pode utilizar previsões de escorregamento para melhorar a direção (por exemplo, em curvas).

[0059] Além disso, nos casos em que um veículo é acoplado a um implemento de veículo (por exemplo, um trator que reboca um arado ou disco), a direção de um implemento passivo pode ser determinada em relação ao veículo de tal forma que um percurso pode ser planejado para compensar o passe por passe agrícola pelos pontos de inflexão do terreno, como coberturas de terraço ou vales de canais. Muitas vezes, essas áreas podem mostrar grandes erros de passo por passo a menos que o condutor assuma para deslocar a localização do veículo. Concretizações da presente divulgação, por outro lado, podem fornecer um melhor posicionamento de passo por passo, mesmo em condições de ondulação, usando informações de mapas de terreno 3D, bem como dados do sistema de sensor e sistemas de posicionamento acoplados ao veículo. Na Figura 9, por exemplo, o sistema pode identificar as dimensões da seção do terreno ondulante a ser percorrida por um veículo para planejar o percurso do veículo para cobrir a seção de ondulação de maneira ótima (por exemplo, usando três passes correspondentes às três seções segmentadas mostradas na Figura 9, neste exemplo).

[0060] A Figura 4 ilustra um exemplo de um método 400 que pode ser implementado por um sistema de controle de veículo (por exemplo, os sistemas representados nas Figuras 1A, 1B e/ou 2). Neste exemplo, o método 400 inclui determinar uma posição de um veículo (por exemplo, acoplado ao sistema de controle do veículo) com base em dados de localização a partir de um sistema de posicionamento (405), identificar um mapa de terreno 3D associado com a posição do veículo; (410), determinar um percurso para o veículo com base no mapa de terreno 3D (415), identificar uma característica de terreno com base em dados a partir de um sistema de sensor (420), modificar ou manter o percurso do veículo com base na característica do terreno identificada (425) e exibir o mapa 3D do terreno (430).

[0061] Em algumas concretizações, o sistema que implementa o método 400 pode incluir um sistema de controle de direção (tal como o sistema de direção 166 na Figura 2) para controlar a operação do veículo. Em algumas concretizações, o sistema de controle de direção pode ser implementado como um componente de uma interface de usuário (por exemplo, interface de usuário B150 na Figura 1B). O sistema de controle de direção pode ser adaptado para conduzir e guiar o veículo ao longo do trajeto determinado.

[0062] O sistema pode ainda incluir um visor (por exemplo, como um componente de interface de usuário B150 na Figura 1B) e o sistema pode exibir (430) uma representação bidimensional do mapa tridimensional no visor. Do mesmo modo, o sistema pode mostrar uma representação visual do percurso em conjunto com o visor do mapa tridimensional no visor.

[0063] O sistema pode determinar um percurso para o veículo (415) com base numa variedade de fatores e critérios. Por exemplo, o sistema pode gerar um percurso para um veículo agrícola (como um trator) acoplado a um implemento de veículo (como uma semeadora) para atravessar uma seção do terreno (como um campo a ser semeado).

[0064] O sistema pode identificar uma ou mais características do terreno (420) associadas a uma seção do terreno a qualquer momento adequado, inclusive durante a geração inicial do percurso ou depois que o veículo começar a atravessar o percurso. O sistema pode analisar as características de terreno identificadas para determinar o percurso do veículo (415), bem como modificar ou manter (425) um percurso existente para um veículo. Por exemplo, o sistema pode identificar uma característica do terreno compreendendo uma elevação, identificar uma inclinação da elevação e determinar se a elevação da característica do terreno é passível de travessia pelo veículo. Em algumas concretizações, o sistema pode parar a operação de um sistema de controle de direção, controlando o veículo de forma automática ou semi-automática, em resposta à identificação de uma ou mais características do terreno (por exemplo, entregando o controle manual a um operador humano). O sistema pode, adicional ou alternativamente, gerar um alerta para um operador para fornecer um aviso sobre um determinado terreno no percurso do veículo, bem como sugerir um curso de ação (por exemplo, virar à esquerda para evitar um objeto, reduzir/aumentar a pressão dos pneus, etc.).

[0065] Em muitos casos, é comum que os implementos de veículo (tais como pulverizadores) viajem por cima, sobre, através de obstáculos ondulantes tais como terraços e canais de drenagem. Esses obstáculos podem afastar o movimento transiente do percurso desejado à medida que o sistema de controle do veículo tenta reagir rapidamente às mudanças do terreno. Para obstáculos pequenos ou curtos, seria melhor se o sistema de controle do veículo fizesse nada para compensar a perturbação de obstáculos, à medida que a perturbação do percurso percorrido é minimizada ao permitir que o veículo conduza em linha reta ao invés de tomar medidas grandes de controle para compensar a perturbação. A compensação de controle pode causar efeitos transitórios que podem persistir por mais tempo que os efeitos transitórios de obstáculos se nenhuma ação corretiva de controle tiver sido executada. Em algumas concretizações, o sistema pode analisar as características de um mapa de terreno 3D para identificar a duração de tais perturbações e minimizar a quantidade de correções que ele tenta fazer com base no que poderia ser um erro potencialmente grande de feedback de sensores GNSS e INS.

[0066] Concretizações da presente divulgação podem, assim, proporcionar sistemas automáticos ou semi-automáticos de direção que avaliam o terreno a ser percorrido por um veículo com base em dados de mapa histórico (por exemplo, a partir de um mapa do terreno 3D) e/ou a partir de dados coletados do sensor em tempo real ou quase em tempo real. Por outro lado, os sistemas convencionais só podem medir a pose atual do veículo e controladores convencionais podem continuamente tentar obter o veículo no percurso, muitas vezes levando à reação de controle sendo muito tarde e, em alguns casos, não ótima considerando a duração da perturbação. Esta poderia ser uma mudança mais longa devido a encosta versus uma mudança muito curta devido a um buraco menor, ou um período de tempo curto envolvido em atravessar uma vala.

[0067] Por exemplo, se o sistema identificar características de um terreno, como um buraco ou vala, o sistema poderá utilizar dados de um sistema de sensor (por exemplo, incluindo um sensor Lidar e/ou dispositivo de captura de imagem) para avaliar se a característica de terreno é aceitável e, em seguida, modificar o percurso, a velocidade ou outra característica do veículo (se necessário), a fim de percorrer o terreno de maneira otimizada.

[0068] Desta maneira, concretizações da presente divulgação ajudam a melhorar o desempenho e o tempo de resposta dos sistemas de controle de veículo, especialmente quando rodando em alta velocidade. Concretizações da presente divulgação podem utilizar medições de um sensor (por exemplo, uma oscilação medida de uma escarificação após bater em um solavanco) para determinar o coeficiente de rugosidade para a superfície do terreno, ajudando assim a identificar o terreno com torrões de sujeira, rochas ou outras pequenas características que podem ser passáveis pelo veículo, mas que podem garantir passagem sobre eles a uma velocidade reduzida.

[0069] Em alguns casos, quando um veículo (como um trator) está dirigindo no solo inclinado, os ângulos de inclinação e rotação que o veículo experimenta podem mudar com a direção que o corpo do veículo está enfrentando. Por exemplo, se o veículo está virado para cima da elevação, então o veículo é lançado para cima, se o veículo está viajando ao longo da elevação, então o veículo é rolado para um lado.

[0070] Quando a elevação esperada do solo é conhecida para o sistema de controle através da análise de um mapa 3D do terreno, o sistema pode correlacionar o rolamento do veículo atual e ângulos de rotação com os ângulos de inclinação e rotação esperados, assim permitindo que o sistema calcule uma medição da posição do corpo do veículo. Esta medição de rumo pode ser fundida com outros dados do sensor para ajudar a proporcionar uma melhor estimativa de estado do veículo, melhorando a robustez e precisão do desempenho do sistema de controle.

[0071] Além disso, o controle do veículo (e implemento de veículo) pode ser melhorado por concretizações da presente divulgação, por exemplo, utilizando um mapa de terreno 3D para prever futuras alterações ou perturbações do terreno que o veículo pode encontrar. Tais informações futuras podem ser usadas para permitir que o veículo tome ações de controle preemptivo para minimizar o efeito de uma futura mudança ou perturbação de terreno.

[0072] O sistema pode determinar o percurso de um veículo com base em uma tarefa a ser realizada pelo veículo ou em um resultado desejado do veículo atravessando o percurso. Por exemplo, o sistema pode determinar o percurso do veículo para ajudar a otimizar o gerenciamento da água, fornecer segurança ao operador do veículo em terrenos montanhosos ou inclinados (por exemplo, de rolar o veículo) e contabilizar o nivelamento e a erosão da terra (por exemplo, rastreando como a terra está mudando ao longo do tempo para planejar o uso de terraços).

[0073] Além disso, o sistema pode planejar percursos para os veículos percorrerem uma elevação em comparação com a subida/descida da elevação, a fim de economizar combustível. O sistema pode adicionalmente atualizar o mapa do terreno 3D à medida que o veículo percorre o percurso (por exemplo, para identificar limites, fardos de feno, obstáculos) para ajudar a melhorar a precisão do mapa. Além disso, concretizações da presente divulgação podem ser usadas para aprimorar a capacidade de sistemas de controle para veículos com sistemas de posicionamento limitados (por exemplo, apenas GNSS) ao utilizar as informações do sistema de posicionamento do veículo em conjunto com as informações no mapa de terreno 3D.

[0074] Em algumas concretizações, o sistema pode planejar o percurso para o veículo com base no mapa de terreno 3D a fim de ajudar a segmentar um campo não convexo e determinar a direção de condução em tal campo para a cobertura ótima (por exemplo, com base no uso de combustível e tempo). O sistema também pode planejar o percurso de um veículo de tal modo que a linha entre dois passos com um implemento (tal como uma semeadora) é constante, mesmo se o terreno for ondulante para ajudar a fornecer uma melhor cobertura no campo e permitir que os agricultores planejem o uso de seus campos da melhor maneira possível.

[0075] O sistema pode utilizar informações do mapa do terreno 3D e informações de um sistema de sensor para detectar o promontório de um campo a fim de determinar o percurso para um veículo que fornece cobertura total do implemento (por exemplo, identificando quais pontos do percurso para levantar/abaixar o implemento para cobrir o campo). Em sistemas convencionais, por outro lado, um usuário precisa definir um limite ao dirigir pelo campo. Além disso, o usuário também precisa definir quaisquer limites de exclusão (obstáculos) no campo e os limites são assumidos como estáticos para um determinado campo.

[0076] Em algumas concretizações, o sistema pode identificar a vegetação a ser plantada pelo veículo em pelo menos uma porção de terreno representada no mapa do terreno tridimensional, determinar um processo de gestão de água para irrigar a vegetação, e determinar o percurso do veículo para plantar a vegetação que corresponde com o processo de gestão de água. Do mesmo modo, o sistema pode determinar uma respectiva taxa de consumo de combustível esperada para cada um de uma pluralidade de percursos potenciais para o veículo, e determinar o percurso do veículo com base nas taxas de consumo de combustível determinadas (por exemplo, escolher o percurso que tem a melhor taxa de consumo de combustível).

[0077] Adicionalmente ou em alternativa, o sistema pode determinar um respectivo tempo esperado para o veículo para percorrer cada um de uma pluralidade de percursos potenciais para o veículo, e determinar o percurso do veículo com base em tempos de passagem determinados (por exemplo, selecionando o percurso com o menor tempo). Em algumas concretizações, a seleção de um percurso com base no tempo de viagem/passagem de um terreno de seção pode depender de uma característica de terreno específica. Por exemplo, o sistema pode determinar um percurso para ignorar completamente a característica (por exemplo, se for facilmente aceitável) ou tomar medidas para evitá-la (por exemplo, se a característica for intransitável, causaria danos ao veículo, faria com que o veículo ficasse preso, etc.). O sistema de controle do veículo também pode fazer com que o veículo diminua a velocidade e percorra um percurso mais longo para evitar uma característica do terreno. Em alguns casos, a diferença de tempo pode ser significativa (especialmente para um campo grande) e, em algumas concretizações, o sistema de controle do veículo pode determinar qualquer tempo adicional necessário para evitar e relatá-lo a um operador humano (por exemplo, o planejador de campo).

[0078] O sistema pode comparar uma característica do terreno identificada com base em dados do sensor para uma característica do terreno correspondente no mapa tridimensional e modificar uma característica da característica de terreno correspondente no mapa tridimensional com base na característica de terreno identificada.

[0079] Concretizações da presente divulgação podem identificar um limite de uma área a ser atravessada pelo veículo (por exemplo, uma cerca em torno de um campo), determinar um raio de curvatura do veículo e determinar o percurso do veículo para atravessar a área identificada dentro do raio de curvatura do veículo e sem colidir com a fronteira. Dessa maneira, o sistema pode ajudar a garantir que um veículo e seus implementos atravessem com segurança o promontório de um campo sem se desviar de obstáculos ou limites na borda do campo.

[0080] O percurso do veículo pode ser determinado com base nas funções a serem executadas por um ou mais implementos acoplados a (ou integrados a) um veículo. Por exemplo, o sistema pode identificar um ou mais pontos ao longo do trajeto no qual se engata ou desengata uma característica de um implemento acoplado ao veículo.

[0081] O sistema pode modificar ou manter o percurso do veículo (425) com base numa variedade de critérios, incluindo, com base em: determinar um tempo de espera para que o veículo atravesse ou evite a característica identificada do terreno, e/ou determinar se a característica de terreno identificada é transitável pelo veículo (por exemplo, uma cerca ou lago versus uma pequena vala ou corrente).

[0082] O sistema pode identificar características do terreno (420) com base em uma variedade de dados do sensor. Por exemplo, em um sistema de sensor que inclui um acelerômetro, identificar a característica de terreno pode incluir a identificação de um nível de rugosidade do terreno com base em dados a partir do acelerômetro à medida que o veículo passa sobre o terreno. Em algumas concretizações, o sistema pode ajustar a velocidade do veículo com base no nível de rugosidade do terreno.

[0083] Num outro exemplo, em um sistema de sensor que inclui um sensor giroscópico, identificar uma característica do terreno (por exemplo, uma elevação/colina) pode incluir determinar um ou mais de: um ângulo de rolamento para o veículo, um ângulo de rotação pelo veículo, e um ângulo de guinada para o veículo. Em concretizações alternativas, outros tipos de sensores (por exemplo, um acelerômetro) também podem ser usados para determinar características de atitude de um veículo.

IV. CONTROLE DO IMPLEMENTO DO VEÍCULO

[0084] A Figura 5 fornece um exemplo de um método 500 que pode ser usado para controlar as características e funções de uma variedade de implementos de veículos. Como com todos os métodos descritos nas Figuras 3-6, as características do método 500 podem ser praticadas sozinhas, em parte ou em conjunto com qualquer um dos outros métodos aqui descritos. O método 500 pode ser realizado por um sistema de controle de implemento de veículo (por exemplo, sistema de controle B100 mostrado na Figura 1B). O sistema de controle do implemento do veículo pode ser separado ou implementado por um sistema de controle do veículo.

[0085] Concretizações da presente divulgação podem ser implementadas em conjunto com uma variedade de implementos de veículos, incluindo (por exemplo): uma semeadora, um espalhador de fertilizante, um arado, um disco, uma colheitadeira, enfardadeira, um ancinho, um cortador de grama, uma cama de grade, um rebento, um cultivador, um pulverizador de pesticidas, uma trituradora, um carrinho de grãos, um reboque, um condicionador, e suas combinações. O implemento de veículo pode ser integrado com um veículo (por exemplo, como no caso de uma liga) ou acoplado a um veículo (por exemplo, no caso de um trator acoplado a um arado).

[0086] Por exemplo, um distribuidor de fertilizante pode precisar ajustar muito o padrão de distribuição dependendo do terreno para manter uma distribuição uniforme e cobrir a largura. Concretizações da presente divulgação podem controlar o funcionamento do fertilizante (ou fornecer dados sobre o terreno para o próprio espalhador) para que o espalhador seja ajustado em conformidade. Da mesma forma, espalhadores de fertilizantes modernos podem ajustar a largura e quantidade de fertilizante em movimento para efetuar aplicações de taxa variável de agricultura de precisão, e o sistema de controle de implemento do veículo da presente divulgação pode ajudar a melhorar e otimizar o padrão de distribuição do espalhador. Na Figura 10, por exemplo, um espalhador é representado com uma primeira seção do terreno (à esquerda) tendo uma elevação relativamente mais alta que o terreno à direita. Neste exemplo, o padrão de espalhamento pode ser ajustado pelo sistema para espalhar fertilizantes a cerca de 10 metros no lado direito e a uma menor distância no lado esquerdo, para levar em conta a diferença no terreno.

[0087] No exemplo representado na Figura 5, o método 500 inclui identificar uma ou mais características de uma seção de terreno (por exemplo, com base em: um mapa tridimensional, incluindo a seção de terreno, e dados a partir de um sistema de sensor) (505), determinar uma posição do implemento do veículo (por exemplo, com base em dados provenientes do sistema de sensor e as uma ou mais características do terreno identificadas) (510), e modificar uma função do implemento do veículo com base nas uma ou mais características do terreno identificadas e a posição do implemento do veículo (515).

[0088] Em algumas concretizações, o sistema pode incluir um sistema de posicionamento, e o posicionamento do implemento do veículo pode (adicionalmente ou em alternativa a outros dados) ser determinado com base nos dados a partir do sistema de posicionamento. Em um exemplo particular, o sistema de posicionamento inclui um sistema de navegação global por satélite (GNSS) e não inclui um sistema de navegação inercial (INS). Em vez de usar um INS, o sistema pode identificar uma ou mais características do terreno por comparação do mapa de terreno tridimensional com dados de GNSS e dados a partir do sistema de sensor. Em algumas concretizações, o sistema pode alterar o mapa tridimensional, em resposta à comparação do mapa de terreno tridimensional com dados de GNSS e dados a partir do sistema de sensor (por exemplo, para atualizar o mapa do terreno 3D). O sistema de sensor pode incluir qualquer número e tipo de sensor adequado, incluindo um sensor de radar, um sensor Lidar e/ou um dispositivo de imagem (como uma câmera).

[0089] Nos casos em que o implemento do veículo é acoplado a um veículo, determinar a posição do implemento do veículo pode ser baseado em determinar um tamanho, forma, e peso para o implemento do veículo, identificando um ângulo de articulação entre o veículo e o implemento do veículo.

[0090] Em algumas concretizações, o implemento do veículo pode compreender uma porção que é ajustável, e modificar a função do implemento do veículo (515) inclui o ajuste da porção implemento do veículo. Por exemplo, uma porção de um implemento do veículo, tal como um arado ou disco, pode ser levantada (para desengatar com o solo) ou abaixada (para engatar com o solo). O sistema pode, por conseguinte, levantar ou abaixar a porção do implemento do veículo com base em, por exemplo, uma altura de uma característica do terreno determinada (por exemplo, para evitar a característica com o implemento e/ou evitar danos ao implemento).

[0091] Por exemplo, para implementos do veículo utilizados em aplicações de colheita com controle de máquina escavadora, a altura de uma porção da altura do implemento pode ser controlada de forma mais eficiente em comparação com sistemas convencionais onde tal controle é tipicamente baseado em rodas ou antenas que estão perto do ponto de trabalho, mas não fornece (ou fornece muito pouca) capacidade de olhar para o terreno a ser percorrido.

[0092] Em um outro exemplo, onde o implemento do veículo é acoplado a um veículo, modificar a função do implemento do veículo pode incluir a identificação de um primeiro percurso do veículo entre a seção de terreno e a identificação de um segundo percurso do implemento do veículo através da seção de terreno, em que o primeiro percurso e o segundo percurso são diferentes. Isso pode ocorrer, por exemplo, nos casos em que o veículo está rebocando o implemento atrás do veículo.

[0093] Em tais casos, a função do implemento do veículo pode ser modificada com base na diferença entre o primeiro percurso e o segundo percurso. Por exemplo, o sistema pode mover uma parte do implemento do veículo para evitar colisão com a característica do terreno que está no segundo percurso (para o implemento do veículo) mas não está no primeiro percurso (para o implemento do veículo). Por exemplo, a característica do terreno pode incluir um obstáculo que pode danificar o implemento ou fazer com que ele fique preso, tal como um buraco, um sulco, um corpo de água, ou um obstáculo que se prolonga acima de um plano do solo do terreno (como pedra, árvore ou outro veículo).

[0094] Em algumas concretizações, onde o implemento do veículo é acoplado a um veículo, determinar a posição do implemento do veículo pode ser adicionalmente baseado em receber, a partir de um sistema acoplado ao veículo, uma velocidade atual do veículo e um rumo atual do veículo. Por exemplo, um sistema de controle de veículo acoplado ao veículo (por exemplo, como mostrado na Figura 2) pode comunicar com o sistema de controle do implemento do veículo acoplado ao sistema de controle do veículo (por exemplo, implementado usando o sistema B100 na Figura 1B) utilizando transceptores sem fio acoplados a ambos os sistemas (por exemplo, o transceptor B160 na Figura 1B).

[0095] O sistema pode determinar a posição do implemento do veículo baseado em determinar um rumo atual do implemento do veículo. O sistema também pode determinar que o rumo atual do veículo é diferente do rumo atual do implemento do veículo. Tal caso pode ocorrer quando um veículo que reboca um implemento do veículo está fazendo uma curva.

[0096] Em alguns casos, o pressuposto de que um veículo (como um trator) e um implemento do veículo acoplado ao veículo (tal como um arado acoplado ao trator) estão no mesmo plano não é válido para terrenos de ondulação rápida, particularmente quando o veículo opera em velocidades de condução mais rápidas e em situações em que a atitude do veículo rola para um lado ou para outro devido a um buraco ou sulco. A Figura 11 ilustra um tal exemplo, onde um veículo que reboca um implemento (tal como um disco) tem o seu conjunto esquerdo de rodas em um sulco à medida que se move para a frente. Concretizações da presente divulgação podem utilizar dados de um mapa de terreno 3D e dados de um sistema de sensor para determinar como o terreno vai deslizar e fazer ajustes (por exemplo, no percurso do veículo ou na velocidade do veículo) para lidar com buracos ou sulcos.

[0097] Em algumas concretizações, o sistema pode aliviar a necessidade de um sistema de posicionamento com GNSS ao determinar características do implemento do veículo (tais como tamanho, forma, peso, geometria, etc.), e determinar um ângulo de articulação entre o implemento do veículo e o veículo, e usar dados de um mapa do terreno. Em algumas concretizações, os dados provenientes do sensor podem ser usados pelo sistema para determinar um modelo de superfície do nível do solo e o sistema de controle do implemento do veículo pode ser usado para ajudar a controlar a forma como o implemento afunda no solo. O sistema pode utilizar o mapa do terreno 3D para determinar o percurso que o implemento irá seguir em relação ao percurso do veículo acoplado ao implemento.

[0098] Em algumas concretizações, o sistema pode filtrar o nível de detalhes do mapa do terreno 3D com base no tipo de implemento. Por exemplo, alguns implementos podem exigir muito informações muito detalhadas para controlar, enquanto que outros (por exemplo, implementos largos) podem necessitar menos detalhes.

III. PREVISÃO DA TRAVERSABILIDADE DE TERRENO PARA UM VEÍCULO

[0099] Para muitos veículos, particularmente para veículos agrícolas, é importante evitar danos aos campos ao atravessar partes do terreno com excesso de umidade. Por exemplo, a condução em partes moles barrentas do campo levará a compactação extra e trilhos profundos que são geralmente indesejáveis. Também é importante que esses veículos evitem ficar presos em piscinas de lama ou em outros corpos de água para evitar esforços de recuperação demorados (e caros) para o veículo.

[0100] Além disso, considerando as despesas de muitos veículos agrícolas modernos e seu custo de operação, é benéfico para os operadores de tais veículos otimizar o uso de tais veículos. Um fator que pode ter um impacto considerável na eficiência operacional de um veículo agrícola é o grau em que os trilhos ou as rodas do veículo escorregam (por exemplo, devido à lama e condições de chuva) enquanto seguem um percurso específico.

[0101] Dentre outras coisas, concretizações da presente divulgação podem ajudar a otimizar o uso de um veículo ao prever a derrapagem da roda do veículo no percurso à frente do veículo. Por exemplo, a derrapagem ótima das rodas depende do tipo de solo (por exemplo, concreto, solo firme, terra cultivada, ou solo macio/areia), mas estão tipicamente na faixa de derrapagem de 8 a 15%.

[0102] Em algumas concretizações, o sistema pode reportar a taxa prevista de derrapagem da roda ao longo de vários pontos de um percurso a ser seguido por um veículo. Para um veículo específico, o operador (ou um sistema de controle de veículo que funcione em conjunto com concretizações da divulgação) pode ajustar o deslizamento da roda ao alterar a pressão dos pneus, mudar o peso do veículo ou, alterar a carga.

[0103] Por exemplo, muitos veículos modernos permitem que a pressão dos pneus seja inflada ou desinflada durante a operação no campo. O peso de um veículo ou implemento acoplado ao veículo pode ser alterado ao alterar o lastro (pesos adicionais) no veículo. Os pesos também podem ser modificados ao planejar algumas tarefas melhor com base em conhecimento sobre pontos macios no campo identificado por concretizações da presente divulgação.

[0104] Por exemplo, durante a colheita, os bens transportados por reboque podem ser carregados na frente do reboque primeiro para adicionar mais peso ao trator e reduzir o peso sobre os eixos do reboque. Para alguns implementos (por exemplo, carregados no engate de 3 pontos e pelo chão quando se trabalha no solo), é possível aumentar o engate de 3 pontos e obter mais do peso do implemento no eixo traseiro do trator.

[0105] Em alguns casos, a carga do veículo pode ser alterada ao, por exemplo, planejar tarefas onde o veículo está trazendo material (por exemplo, fertilizante para o campo) e reduzir gradualmente o peso transportado à medida que o material é distribuído, ou o veículo está removendo materiais (por exemplo, colheita de culturas em que um reboque é gradualmente preenchido com material). Por exemplo, o percurso do veículo pode, assim, ser planejado pelo sistema para atravessar seções de terreno que têm níveis mais elevados de umidade quando o veículo está mais leve.

[0106] Em alguns cenários, o sistema pode redirecionar o percurso de um veículo para evitar uma área úmida específica no campo e um plano em torno dela para evitar ficar preso e/ou danificar o campo.

[0107] A Figura 6 ilustra um exemplo de um método para prever a derrapagem de um veículo de acordo com vários aspectos da presente divulgação. O método 600 pode ser realizado por um sistema de controle de veículo (como os descritos anteriormente). Neste exemplo, o método 600 inclui determinar uma posição do veículo com base nos dados de localização de um sistema de posicionamento (605), identificar um mapa do terreno tridimensional associado com a posição do veículo (610), determinar um percurso para o veículo baseado no mapa de terreno tridimensional (615), determinar, com base em dados a partir do sistema de sensor e o mapa do terreno tridimensional, um nível de umidade associado com uma seção de terreno ao longo do percurso do veículo (620). O método 600 inclui ainda, em resposta à determinação do nível de umidade associado com a seção de terreno, realizar um ou mais de: ajustar uma característica do veículo antes de atravessar a seção de terreno, e modificar o percurso do veículo antes de atravessar a seção de terreno (625), e medir a derrapagem do veículo enquanto atravessa uma seção de terreno (630).

[0108] Em algumas concretizações, o sistema pode determinar se a seção de terreno é atravessável pelo veículo sem derrapagem, bem como a previsão de um grau de derrapagem (por exemplo, como uma percentagem descrita acima) que o veículo é susceptível de experimentar ao atravessar a seção do terreno. Em algumas concretizações, o sistema pode determinar uma taxa de consumo de combustível associada com o grau de derrapagem. As taxas de consumo de combustível além de um limite predeterminado podem, por exemplo, levar à seção do terreno ser considerada não transponível devido à alta quantidade de derrapagem e consumo de combustível associado.

[0109] Em adição a prever a taxa provável de derrapagem, o sistema pode medir a derrapagem do veículo enquanto atravessa a seção de terreno (630). A taxa de derrapagem pode ser registrada e adicionada ao mapa 3D do terreno para ajudar no planejamento de futuras rotas do veículo.

[0110] O sistema pode ajustar uma variedade de características do veículo (625) em resposta ao nível de umidade determinado em uma seção de terreno. Por exemplo, o sistema pode inflar ou desinflar um ou mais pneus acoplados ao veículo. O sistema também pode modificar o percurso do veículo (625) ao, por exemplo: identificar um primeiro peso esperado associado com o veículo a um primeiro ponto no percurso do veículo; identificar um segundo peso esperado associado com o veículo a um segundo ponto sobre o percurso do veículo, o primeiro peso sendo diferente do que o segundo peso; e modificar o percurso do veículo para atravessar a seção de terreno quando o veículo está associado com o segundo peso esperado.

[0111] Por exemplo, o segundo peso pode ser menor do que o primeiro peso devido ao consumo (por exemplo, combustível) ou distribuição (por exemplo, semente ou fertilizante) de um material transportado pelo veículo ou um implemento do veículo acoplado ao veículo ao longo do percurso do veículo. Em contraste, o segundo peso pode ser maior do que o primeiro peso devido à adição de um material transportado pelo veículo ou um implemento do veículo acoplado ao veículo ao longo do percurso do veículo, tais como culturas colhidas ao longo do percurso viajado pelo veículo e implemento. Dessa maneira, o sistema pode planejar que um veículo atravesse uma seção particularmente úmida de um campo quando estiver com o peso mais baixo (para evitar afundar) ou atravessar a seção com o peso mais pesado para ajudar a dar tração ao veículo ou a seus implementos para passar pela seção. O sistema também pode modificar o percurso do veículo para evitar a seção de terreno completamente.

[0112] O sistema pode identificar o nível de umidade em uma seção do terreno com base nos dados de uma variedade de sensores. Em algumas concretizações, por exemplo, o sistema de sensor inclui um dispositivo de imagem, e determinar o nível de umidade associado com uma seção de terreno inclui: capturar uma primeira imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno a uma primeira resolução usando o dispositivo de imagem; capturar uma segunda imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno a uma segunda resolução, usando o dispositivo de imagem; capturar uma terceira imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno numa terceira resolução, usando o dispositivo de imagem, em que a primeira resolução é maior do que a segunda resolução, e a segunda resolução é maior que a terceira resolução; e georreferenciar as primeira, segunda, e terceira imagens com base em dados do sistema de posicionamento e o mapa de terreno tridimensional.

[0113] Em algumas concretizações, além de (ou como uma alternativa para) identificar o nível de umidade de uma seção do terreno, o sistema pode determinar a adequação de atravessar a seção do terreno com base em outras características do terreno. Por exemplo, uma tal determinação pode ser feita com base no conforto do operador e/ou o desgaste no veículo ou implemento (por exemplo, com base numa determinação da rugosidade do solo, evitando particularmente um terreno acidentado que seria desconfortável para o operador e causaria danos aos equipamentos através de abalos e vibração excessivos). Em outro exemplo, o sistema pode analisar o tipo de solo em uma seção do terreno (por exemplo, com base nos dados do mapa 3D do terreno ou sistema de sensor) para determinar se deve atravessar uma seção do terreno. Em um exemplo específico, o sistema pode optar por evitar atravessar o solo muito arenoso em favor de atravessar um pedaço de cascalho próximo para evitar a derrapagem das rodas do veículo.

[0114] Tais imagens podem ser tomadas de regiões de interesse na frente do veículo - tipicamente ao longo do percurso planejado para o veículo. Um exemplo poderia ser o de tomar um fragmento de imagem de alta resolução na frente do veículo, um fragmento de imagem de média resolução mais longe e um terceiro fragmento de baixa resolução mais longe. As imagens são georreferenciadas de modo que elas possam ser correlacionadas com a derrapagem medida naquela localização.

[0115] Em algumas concretizações, a determinação do nível de umidade associado com a seção de terreno inclui identificar uma depressão na seção de terreno com base no mapa do terreno tridimensional. O nível de umidade também pode ser determinado com base na análise de dados climáticos, indicando um nível real ou previsto de precipitação associado com a seção de terreno. Determinar o nível de umidade associado com a seção de terreno também pode incluir realizar um processo de reconhecimento de imagem sobre uma imagem da seção de terreno capturada pelo dispositivo de captura de imagem (por exemplo, para identificar a água parada do solo circundante).

[0116] Em algumas concretizações, a geometria (elevação) do campo pode ser medida e georreferenciada. Isto pode ser baseado em dados a partir de um GNSS ou INS, dados a partir de um mapa do terreno 3D, ou a partir de dados de sensores, tais como LIDAR ou câmaras estéreo. A derrapagem correspondente aos locais de imagem pode ser medida, georreferenciada e usada como um rótulo para treinar um modelo de previsão de derrapagem. Entradas de características adicionais podem ser usadas para treinar o modelo de previsão de derrapagem, incluindo características do veículo.

[0117] Por exemplo, a pressão do pneu atual no veículo, a carga atual vertical do eixo do veículo e/ou a carga atual (por exemplo, carga do motor, carga de tomada de força e/ou carga de tração) podem, cada uma, ser georreferenciadas e registradas e usadas como características de treinamento para o modelo. Outras características de entrada podem incluir o modelo/tipo, o modelo/tipo de implemento do veículo, a carga sobre um reboque (por exemplo, com base em vendas por peso ou nível de enchimento de pulverizadores ou distribuidores de suspensão), a profundidade a que o veículo está afundando no solo (por exemplo, medido pelos sensores do terreno em terreno estável), a velocidade do veículo, uma tarefa sendo executada pelo veículo e/ou implemento do veículo, o tipo de colheita sendo plantada, cuidada ou colhida, e/ou outras características.

[0118] Uma carga por eixo sobre as rodas de condução e a carga puxada pode mudar durante a operação devido tanto à superfície áspera como variações no solo. A carga também pode mudar devido ao material de carga no veículo ou fora do veículo. Por exemplo, para um implemento acoplado a um veículo (por exemplo, um trator) para trabalhar o solo, a carga pode depender da geometria do campo, velocidade, condições do solo e outros fatores.

[0119] O peso pode depender de quanto do peso do implemento é transportado pelo trator e quanto das forças de tração que estão dando uma força resultante para baixo sobre os eixos de condução.

[0120] As medições de derrapagem para diferentes veículos também podem ser usadas no treinamento de um modelo de previsão de derrapagem. A entrada de deslizamento fornecida para um veículo específico pode ser diferente para outro veículo com diferentes cargas, pneus, etc. Assim, os dados de treinamento coletados pelo sistema podem ser processados para serem independentes do veículo e normalizados. Por exemplo, se uma carga está mudando, pode ser levada em consideração aquela entrada de dados antes do treinamento.

[0121] A taxa prevista de derrapagem para um veículo pode ser determinada a partir de uma variedade de fontes de dados. Por exemplo, a taxa de derrapagem pode ser determinada com base nos dados de uma câmera/sensor ou sistema de informações de gerenciamento da fazenda ao longo do percurso do veículo. Os valores de previsão desses dados podem ser calibrados com base no deslizamento medido real para o estado atual da máquina (por exemplo, desgaste atual do pneu, carga, pressão do pneu, distribuição de peso, etc.).

EXEMPLOS

[0122] O seguinte refere-se a exemplos de concretizações da presente divulgação. Qualquer um dos seguintes exemplos pode ser combinado com qualquer outro exemplo (ou combinação de exemplos), a menos que explicitamente indicado de outro modo. A descrição anterior de uma ou mais implementações fornece ilustração e descrição, mas não se destina a ser exaustiva ou a limitar o âmbito das concretizações à forma precisa divulgada. As modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima referidos ou podem ser adquiridas a partir da prática de várias concretizações. 1. Sistema de mapeamento de terreno para um veículo, o sistema compreendendo: um processador; um sistema de sensor acoplado ao processador para coletar dados tridimensionais do terreno; uma câmera digital acoplada ao processador para capturar dados de imagem do terreno; um sistema de posicionamento acoplado ao processador para determinar dados de localização para o veículo; e memória acoplada ao processador e instruções de armazenamento que, quando executadas pelo processador, fazem com que o sistema de mapeamento do terreno execute operações compreendendo: identificar, com base nos dados recebidos do sistema de sensor, câmera digital, e sistema de posicionamento, uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno; identificar, com base nos dados recebidos do sistema de sensor, câmera digital, e sistema de posicionamento, uma topografia da vegetação na seção do terreno; e gerar uma representação bidimensional de um mapa tridimensional do terreno, o mapa tridimensional do terreno incluindo a topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno. 2. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui identificar uma pluralidade de objetos dentro da seção de terreno no mapa do terreno, e apresentar um respectivo indicador visual no mapa para cada objeto respectivo representando o objeto que pode ser atravessado pelo veículo. 3. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 1, adicionalmente compreendendo: uma tela de exibição acoplada ao processador, em que a memória adicionalmente armazena instruções para fazer com que o sistema de mapeamento de terreno exiba o mapa tridimensional de terreno na tela de exibição. 4. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 1, em que a memória ainda armazena instruções para transmitir uma comunicação eletrônica compreendendo o mapa tridimensional a um sistema de controle de veículo. 5. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 1, em que o sistema de posicionamento compreende um sistema global de navegação por satélite (GNSS) ou um sistema de posicionamento local (LPS). 6. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 1, em que o sistema de sensor inclui um ou mais dentre: um sensor de radar, um sensor de lidar e um dispositivo de imagem. 7. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a identificação de uma altura de uma porção do veículo acima da superfície do solo. 8. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 7, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a determinação de uma profundidade dos rastros feitos pelo veículo com base em uma mudança na altura da porção do veículo acima da superfície do solo. 9. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a determinação de uma altura de uma porção da vegetação no terreno acima da superfície do solo. 10. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a modificação de uma característica preexistente de um mapa tridimensional do terreno preexistente com base na topografia da superfície do solo para a seção do terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno. 11. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que o mapa tridimensional do terreno é ainda gerado com base em dados de um sistema de sensor acoplado a um segundo veículo. 12. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 1, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a identificação de um nível de umidade na seção do terreno. 13. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 12, em que identificar o nível de umidade na seção de terreno inclui identificar um primeiro nível de umidade em uma primeira porção da seção de terreno e identificar um segundo nível de umidade em uma segunda porção da seção do terreno, e em que o primeiro nível de umidade é diferente do segundo nível de umidade. 14. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 12, em que a identificação do nível de umidade na seção de terreno inclui a identificação de um corpo de água na seção de terreno. 15. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 14, em que identificar o nível de umidade na seção de terreno inclui determinar se o veículo é capaz de atravessar o corpo de água. 16. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 14, em que identificar o nível de umidade na seção de terreno inclui determinar uma taxa de fluxo de água através do corpo de água. 17. O sistema de mapeamento de terreno do exemplo 14, em que identificar o nível de umidade na seção de terreno inclui determinar uma profundidade do corpo de água. 18. O sistema de mapeamento do terreno do exemplo 14, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a identificação de um percurso para o veículo contornar o corpo de água. 19. Instruções de armazenamento em meio legível por computador não transitórias e tangíveis que, quando executadas por um sistema de mapeamento de terreno, fazem com que o sistema de mapeamento de terreno execute operações compreendendo: identificar, com base nos dados recebidos de um sistema de sensor, uma câmera digital, e um sistema de posicionamento, uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno; identificar, com base nos dados recebidos do sistema de sensor, câmera digital, e sistema de posicionamento, uma topografia da vegetação na seção do terreno; e gerar uma representação bidimensional de um mapa tridimensional do terreno, o mapa tridimensional do terreno incluindo a topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação na seção de terreno. 20. Um método compreendendo: identificar, por um sistema de mapeamento do terreno com base nos dados recebidos de um sistema de sensor, uma câmera digital e um sistema de posicionamento, uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno; identificar, pelo sistema de mapeamento do terreno com base nos dados recebidos do sistema de sensor, câmera digital e sistema de posicionamento, uma topografia da vegetação na seção do terreno; e gerar, pelo sistema de mapeamento do terreno, uma representação bidimensional de um mapa tridimensional do terreno, o mapa tridimensional do terreno incluindo a topografia da superfície do solo para a seção do terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno. 21. Um sistema de controle de veículo compreendendo: um processador; um sistema de sensor acoplado ao processador; um sistema de posicionamento acoplado ao processador para determinar dados de localização para o veículo; e memória acoplada ao processador e instruções de armazenamento que, quando executadas pelo processador, fazem com que o sistema de controle do veículo execute operações compreendendo: determinar uma posição de um veículo acoplado ao sistema de controle do veículo com base nos dados de localização do sistema de posicionamento; identificar um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional do terreno; identificar uma característica do terreno com base nos dados do sistema do sensor; e modificar ou manter a trajetória do veículo com base na característica do terreno identificada. 22. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que o sistema de controle de veículo compreende ainda um sistema de controle de direção para controlar a operação do veículo. 23. O sistema de controle de veículo do exemplo 22, em que o sistema de controle de direção está adaptado para conduzir e dirigir o veículo ao longo do percurso determinado. 24. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, compreendendo ainda um visor acoplado ao processador, em que a determinação do percurso para o veículo inclui exibir uma representação bidimensional do mapa tridimensional no visor. 25. O sistema de controle de veículo do exemplo 23, em que a determinação do percurso para o veículo inclui a exibição de uma representação visual do percurso em conjunto com a exibição do mapa tridimensional no visor. 26. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que modificar ou manter o percurso do veículo com base na característica do terreno identificada inclui determinar um tempo esperado para o veículo atravessar ou evitar a característica do terreno identificada. 27. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que modificar ou manter o percurso do veículo com base na característica do terreno identificada inclui determinar se a característica do terreno identificada é atravessável pelo veículo. 28. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que o sistema de sensor inclui um ou mais dentre: um acelerômetro, um sensor giroscópico e um magnetômetro. 29. O sistema de controle de veículo do exemplo 28, em que o sistema sensor inclui um acelerômetro e em que a identificação da característica do terreno inclui a identificação de um nível de rugosidade do terreno com base nos dados do acelerômetro. 30. O sistema de controle de veículo do exemplo 29, em que modificar ou manter o percurso do veículo com base na característica do terreno identificada inclui determinar uma velocidade para o veículo com base no nível de rugosidade do terreno. 31. O sistema de controle de veículo do exemplo 28, em que o sistema de sensor inclui um sensor giroscópico, e identificar a característica do terreno inclui determinar um ou mais dentre: um ângulo de rolamento para o veículo, um ângulo de inclinação para o veículo e um ângulo de guinada para o veículo. 32. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: identificar uma característica do terreno que compreende uma encosta; identificar uma inclinação da elevação; e determinar se a elevação do terreno é atravessável pelo veículo. 33. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: identificar a vegetação a ser plantada pelo veículo em pelo menos uma parte do terreno representada no mapa tridimensional do terreno; determinar um processo de gestão da água para irrigação da vegetação; e determinar o percurso do veículo para plantar a vegetação que corresponde ao processo de gerenciamento da água. 34. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: determinar uma respectiva taxa esperada de consumo de combustível para cada um de uma pluralidade de percursos potenciais para o veículo; e determinar o percurso do veículo com base nas taxas de consumo de combustível determinadas. 35. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: determinar um respectivo tempo esperado para o veículo atravessar cada um de uma pluralidade de percursos potenciais para o veículo; e determinar o percurso do veículo com base nos tempos de travessia determinados. 36. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: comparar a característica de terreno identificada com base nos dados do sensor com uma característica do terreno correspondente no mapa tridimensional; e modificar uma característica da característica do terreno correspondente no mapa tridimensional com base na característica de terreno identificada. 37. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui: identificar uma fronteira de uma área a ser atravessada pelo veículo; determinar o raio de virada do veículo; e determinar o percurso do veículo para atravessar a área identificada dentro do raio de virada do veículo e sem colidir com a fronteira. 38. O sistema de controle de veículo do exemplo 21, em que a determinação do percurso do veículo inclui identificar um ou mais pontos ao longo do percurso no qual se engata ou desengata uma característica de um implemento acoplado ao veículo. 39. Instruções de armazenamento de meio legível por computador não transitórias e tangíveis que, quando executadas por um sistema de controle de veículo, fazem com que o sistema de controle de veículo execute operações compreendendo: determinar uma posição de um veículo acoplado ao sistema de controle do veículo com base nos dados de localização de um sistema de posicionamento; identificar um mapa do terreno tridimensional associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa do terreno tridimensional; identificar uma característica do terreno com base em dados de um sistema de sensor; e modificar ou manter a trajetória do veículo com base na característica do terreno identificada. 40. Método compreendendo: determinar, por um sistema de controle de veículo, uma posição de um veículo acoplado ao sistema de controle de veículo com base nos dados de localização de um sistema de posicionamento; identificar, pelo sistema de controle do veículo, um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar, pelo sistema de controle do veículo, um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional do terreno; identificar, pelo sistema de controle do veículo, uma característica do terreno com base nos dados de um sistema de sensor; e modificar ou manter o percurso do veículo, pelo sistema de controle do veículo, com base na característica do terreno identificada. 41. Sistema de controle de implemento de veículo compreendendo: um processador; um sistema de sensor acoplado ao processador; e memória acoplada ao processador e instruções de armazenamento que, quando executadas pelo processador, fazem com que o sistema de controle do veículo implemente operações que compreendem: identificar uma ou mais características de uma seção do terreno com base em: um mapa tridimensional incluindo a seção do terreno, e dados do sistema de sensor; determinar uma posição do implemento do veículo com base nos dados do sistema de sensor e nas uma ou mais características do terreno identificadas; e modificar uma função do implemento do veículo com base nas uma ou mais características do terreno identificadas e na posição do implemento do veículo. 42. O sistema de controle do implemento do veículo do exemplo 41, em que o implemento do veículo inclui um ou mais dentre: uma semeadora, um espalhador de fertilizante, um arado, um disco, uma colheitadeira, enfardadeira, um ancinho, um cortador de grama, uma cama de grade, um rebento, um cultivador, um pulverizador de pesticidas, uma trituradora, um carrinho de grãos, um reboque e um condicionador. 43. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento de veículo é integrado a um veículo. 44. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento de veículo é acoplado a um veículo. 45. O sistema de controle do implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento do veículo compreende uma porção que é ajustável, e em que a modificação da função do implemento do veículo inclui ajustar a porção do implemento do veículo. 46. O sistema de controle do implemento de veículo do exemplo 45, em que a porção ajustável do implemento do veículo é adaptada para ser levantada ou abaixada, e em que a modificação da função do implemento de veículo inclui elevar ou abaixar a porção do implemento do veículo com base na altura de uma característica do terreno determinada. 47. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, compreendendo ainda um sistema de posicionamento acoplado ao processador, em que a determinação da posição do implemento de veículo é ainda baseada em dados do sistema de posicionamento. 48. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 47, em que o sistema de posicionamento inclui um sistema global de navegação por satélite (GNSS) e não inclui um sistema de navegação inercial (INS). 49. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 48, em que a identificação de uma ou mais características do terreno inclui comparar o mapa tridimensional do terreno com os dados do GNSS e os dados do sistema de sensor. 50. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 49, em que a identificação das uma ou mais característica do terreno inclui a modificação do mapa tridimensional em resposta à comparação do mapa tridimensional do terreno com dados do GNSS e dados do sistema de sensor. 51. O sistema de controle do implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento de veículo é acoplado a um veículo, e em que a determinação da posição do implemento do veículo inclui: determinar um tamanho, forma e peso para o implemento do veículo; e identificar um ângulo de articulação entre o veículo e o implemento do veículo. 52. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, em que o sistema de sensor inclui um ou mais dentre: um sensor de radar, um sensor de lidar e um dispositivo de imagem. 53. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento de veículo é acoplado a um veículo, e em que a modificação da função do implemento do veículo inclui: identificar um primeiro percurso do veículo através da seção do terreno; identificar um segundo percurso do implemento do veículo através da seção do terreno, em que o primeiro percurso e o segundo percurso são diferentes; e modificar a função do implemento do veículo com base na diferença entre o primeiro percurso e o segundo percurso. 54. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 53, em que a modificação da função do implemento do veículo inclui mover uma porção do implemento do veículo para evitar colisão com uma característica do terreno que está no segundo percurso, mas não no primeiro percurso. 55. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 54, em que a característica do terreno evitada ao mover a porção do implemento do veículo inclui um ou mais dentre: um buraco, um sulco, um corpo de água e um obstáculo que se estende acima de um plano do solo do terreno. 56. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 41, em que o implemento de veículo é acoplado a um veículo, e em que a determinação da posição do implemento de veículo é ainda baseada em receber, a partir de um sistema acoplado ao veículo, uma velocidade atual do veículo e uma posição atual do veículo. 57. O sistema de controle do implemento de veículo do exemplo 56, em que a determinação da posição do implemento do veículo inclui a determinação de um rumo atual do implemento do veículo. 58. O sistema de controle de implemento de veículo do exemplo 57, em que a modificação da função do implemento do veículo é ainda baseada na determinação de que o rumo atual do veículo é diferente do rumo atual do implemento do veículo. 59. Instruções de armazenamento de meio legível por computador não transitórias e tangíveis que, quando executadas por um sistema de controle de implemento de veículo, fazem com que o sistema de controle de implemento de veículo execute operações compreendendo: identificar uma ou mais características de uma seção do terreno com base em: um mapa tridimensional incluindo a seção do terreno e dados de um sistema de sensor; determinar uma posição do implemento do veículo com base nos dados do sistema de sensor e nas uma ou mais características do terreno identificadas; e modificar uma função do implemento do veículo com base nas uma ou mais características do terreno identificadas e na posição do implemento do veículo. 60. Um método compreendendo: identificar, por um sistema de controle de implemento de veículo, uma ou mais características de uma seção do terreno com base em: um mapa tridimensional incluindo a seção do terreno e dados de um sistema de sensor; determinar, pelo sistema de controle do implemento do veículo, uma posição do implemento do veículo com base nos dados do sistema de sensor e nas uma ou mais características do terreno identificadas; e modificar, pelo sistema de controle do implemento do veículo, uma função do implemento do veículo com base nas uma ou mais características do terreno identificadas e na posição do implemento do veículo. 61. Um sistema de controle de veículo compreendendo: um processador; um sistema de sensor acoplado ao processador; um sistema de posicionamento acoplado ao processador para determinar dados de localização para o veículo; e memória acoplada ao processador e instruções de armazenamento que, quando executadas pelo processador, fazem com que o sistema de controle do veículo execute operações compreendendo: determinar uma posição do veículo com base nos dados de localização do sistema de posicionamento; identificar um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional do terreno; determinar, com base nos dados do sistema de sensor e no mapa tridimensional do terreno, um nível de umidade associado a uma seção do terreno ao longo do percurso do veículo; e em resposta à determinação do nível de umidade associado à seção de terreno, realizar um ou mais dos seguintes: ajustar uma característica do veículo antes de atravessar a seção de terreno, e modificar o percurso do veículo antes de atravessar a seção de terreno. 62. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que determinar o nível de umidade associado à seção de terreno inclui determinar se a seção de terreno é atravessável pelo veículo sem derrapagem. 63. O sistema de controle de veículo do exemplo 62, em que determinar se a seção do terreno é atravessável pelo veículo inclui determinar um grau de derrapagem que o veículo provavelmente experimentará atravessando a seção do terreno. 64. O sistema de controle de veículo do exemplo 63, em que determinar se a seção do terreno é atravessável pelo veículo inclui ainda uma taxa de consumo de combustível associada ao grau de derrapagem. 65. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que a memória ainda armazena instruções para fazer com que o sistema de controle de veículo meça a derrapagem do veículo enquanto atravessa a seção do terreno. 66. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que o ajuste da característica do veículo inclui inflar ou desinflar um pneu acoplado ao veículo. 67. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que a modificação do percurso do veículo inclui: identificar um primeiro peso esperado associado ao veículo em um primeiro ponto no percurso do veículo; identificar um segundo peso esperado associado ao veículo em um segundo ponto no percurso do veículo, sendo o segundo peso diferente do primeiro peso; e modificar o percurso do veículo para atravessar a seção do terreno quando o veículo estiver associado ao segundo peso esperado. 68. O sistema de controle de veículo do exemplo 67, em que o segundo peso é menor que o primeiro peso. 69. O sistema de controle de veículo do exemplo 68, em que o segundo peso é menor que o primeiro peso devido ao consumo ou distribuição de um material transportado pelo veículo ou um implemento do veículo acoplado ao veículo ao longo do percurso do veículo. 70. O sistema de controle de veículo do exemplo 67, em que o segundo peso é maior que o primeiro peso. 71. O sistema de controle de veículo do exemplo 68, em que o segundo peso é maior que o primeiro peso devido à adição de um material transportado pelo veículo ou um implemento do veículo acoplado ao veículo ao longo do percurso do veículo. 72. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que a modificação do percurso do veículo inclui evitar a seção do terreno. 73. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que o sistema sensor inclui um dispositivo de imagem e em que a determinação do nível de umidade associado a uma seção do terreno inclui: capturar uma primeira imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno em uma primeira resolução usando o dispositivo de imagem; capturar uma segunda imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno em uma segunda resolução usando o dispositivo de imagem; capturar uma terceira imagem de pelo menos uma porção da seção do terreno em uma terceira resolução usando o dispositivo de imagem, em que a primeira resolução é maior que a segunda resolução e a segunda resolução é maior que a terceira resolução; e georreferenciar as primeira, segunda e terceira imagens com base nos dados do sistema de posicionamento e no mapa tridimensional do terreno. 74. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que a determinação do nível de umidade associado à seção de terreno inclui identificar uma depressão na seção de terreno com base no mapa tridimensional do terreno. 75. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que a determinação do nível de umidade associado à seção de terreno inclui a análise de dados climáticos indicando um nível real ou previsto de precipitação associado à seção de terreno. 76. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que o sistema de sensor é um dispositivo de captura de imagem, e em que a determinação do nível de umidade associado à seção de terreno inclui a execução de um processo de reconhecimento de imagem em uma imagem da seção de terreno capturada pelo dispositivo de captura de imagem. 77. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, em que o sistema de controle de veículo compreende ainda um sistema de controle de direção adaptado para conduzir e dirigir o veículo ao longo do percurso determinado. 78. O sistema de controle de veículo do exemplo 61, compreendendo ainda um visor acoplado ao processador, em que a determinação do percurso para o veículo inclui exibir uma representação bidimensional do mapa tridimensional e uma representação visual do percurso em conjunto com o mapa tridimensional, no visor. 79. Instruções de armazenamento de meio legível por computador não transitórias e tangíveis que, quando executadas por um sistema de controle de veículo, fazem com que o sistema de controle de veículo execute operações compreendendo: determinar uma posição do veículo com base nos dados de localização de um sistema de posicionamento; identificar um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional do terreno; determinar, com base nos dados de um sistema de sensor e no mapa tridimensional do terreno, um nível de umidade associado a uma seção do terreno ao longo do percurso do veículo; e em resposta à determinação do nível de umidade associado à seção de terreno, realizar um ou mais dos seguintes: ajustar uma característica do veículo antes de atravessar a seção de terreno, e modificar o percurso do veículo antes de atravessar a seção de terreno. 80. Um método compreendendo: determinar uma posição de um veículo com base em dados de localização de um sistema de posicionamento; identificar um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional do terreno; determinar, com base nos dados de um sistema de sensor e no mapa tridimensional do terreno, um nível de umidade associado a uma seção do terreno ao longo do percurso do veículo; e em resposta à determinação do nível de umidade associado à seção de terreno, realizar um ou mais dos seguintes: ajustar uma característica do veículo antes de atravessar a seção de terreno e modificar o percurso do veículo antes de atravessar a seção de terreno.

[0123] O exemplo 81 pode incluir um aparelho compreendendo meios para realizar um ou mais elementos de um método descrito em ou relacionado a qualquer um dos exemplos 1-80, ou qualquer outro método ou processo aqui descrito.

[0124] O exemplo 82 pode incluir um ou mais meios legíveis por computador não transitórios compreendendo instruções para fazer com que um dispositivo eletrônico, mediante a execução das instruções por um ou mais processadores do dispositivo eletrônico, realize um ou mais elementos de um método descrito em ou relacionadas com qualquer um dos exemplos 1-80, ou qualquer outro método ou processo descrito aqui.

[0125] O exemplo 83 pode incluir um aparelho compreendendo lógica, módulos, ou circuitos para realizar um ou mais elementos de um método descrito em, ou relacionado a qualquer um dos exemplos 1-80, ou qualquer outro método ou processo aqui descrito.

[0126] O exemplo 84 pode incluir um método, técnica ou processo tal como descrito em, ou relacionado a, qualquer um dos exemplos 1-80, ou porções ou partes dos mesmos.

[0127] O exemplo 85 pode incluir um aparelho compreendendo: um ou mais processadores e um ou mais meios legíveis por computador compreendendo instruções que, quando executadas por um ou mais processadores, fazem com que um ou mais processadores realizem o método, técnicas, ou processo, tal como descrito em, ou relacionado a, qualquer um dos exemplos 1-80, ou porções dos mesmos.

[0128] O exemplo 86 pode incluir um sistema de controle de veículo, um sistema de controle de implemento do veículo, ou um sistema de mapeamento de terreno adaptado para realizar um método, técnica ou processo tal como descrito em, ou relacionado a, qualquer um dos exemplos 1-80, ou porções ou partes suas.

[0129] Algumas das operações descritas acima podem ser implementadas em software e outras operações podem ser implementadas em hardware. Uma ou mais das operações, processos ou métodos descritos aqui podem ser executadas por um aparelho, dispositivo ou sistema semelhante aos descritos aqui e com referência às figuras ilustradas.

[0130] "Mídia de armazenamento legível por computador" (ou alternativamente, "mídia de armazenamento legível por máquina") usada no sistema de controle 100 pode incluir qualquer tipo de memória, bem como novas tecnologias que possam surgir no futuro, desde que elas possam ser capazes de armazenar informações digitais na natureza de um programa de computador ou outros dados, pelo menos temporariamente, de maneira que as informações armazenadas possam ser “lidas” por um dispositivo de processamento apropriado. O termo “legível por computador” não pode ser limitado ao uso histórico de “computador” para implicar um mainframe completo, minicomputador, desktop, dispositivo sem fio ou até um laptop. Em vez disso, "legível por computador" pode compreender um meio de armazenamento que pode ser legível por um processador, dispositivo de processamento ou qualquer sistema de computação. Tal mídia pode ser qualquer mídia disponível que possa ser acessada local e/ou remotamente por um computador ou processador e pode incluir mídia volátil e não volátil e mídia removível e não removível.

[0131] Exemplos de sistemas, aparelhos, mídia de armazenamento legível por computador e métodos são fornecidos apenas para adicionar contexto e auxiliar no entendimento das implementações divulgadas. Assim, será evidente para um versado na técnica que as implementações divulgadas podem ser praticadas sem alguns ou todos os detalhes específicos fornecidos. Em outros casos, certos processos ou métodos também aqui referidos como "blocos" não foram descritos em detalhes para evitar obscurecer desnecessariamente as implementações divulgadas. Outras implementações e aplicações também são possíveis e, como tal, os exemplos a seguir não devem ser tomados como definitivos ou limitantes no escopo ou na configuração.

[0132] Foram feitas referências aos desenhos anexos, que fazem parte da descrição e nos quais são mostrados, a título de ilustração, implementações específicas. Embora essas implementações divulgadas sejam descritas em detalhes suficientes para permitir que um versado na técnica pratique as implementações, deve-se entender que esses exemplos não são limitativos, de modo que outras implementações possam ser usadas e que possam ser feitas alterações nas implementações divulgadas sem sair de seu espírito e escopo. Por exemplo, os blocos dos métodos mostrados e descritos não são necessariamente executados na ordem indicada em algumas outras implementações. Além disso, em outras implementações, os métodos divulgados podem incluir mais ou menos blocos do que os descritos. Como outro exemplo, alguns blocos descritos aqui como blocos separados podem ser combinados em algumas outras implementações. Por outro lado, o que pode ser descrito aqui como um único bloco pode ser implementado em vários blocos em algumas outras implementações. Além disso, a conjunção "ou" é destinada aqui no sentido inclusivo, quando apropriado, a menos que indicado de outra forma; ou seja, a frase "A, B ou C" deve incluir as possibilidades de "A", "B", "C", "A e B", "B e C", "A e C" e "A, B e C".

[0133] Tendo descrito e ilustrado os princípios de uma concretização preferida, deve ser aparente que as concretizações podem ser modificadas em disposição e detalhes sem se afastar de tais princípios. É feita reivindicação a todas as modificações e variações dentro do espírito e escopo das reivindicações a seguir.

Claims (13)

1. Sistema de mapeamento de terreno para um veículo (50) caracterizado pelo fato de que compreende: um processador (B110); um sistema de sensor (B130) acoplado ao processador para coletar dados tridimensionais do terreno; o sistema de sensor compreendendo: uma câmera digital (102) acoplada ao processador para capturar dados de imagem do terreno como imagens bidimensionais; o sistema de sensor (B130) incluindo ainda um sistema lidar de rotação, uma matriz de feixes de laser estáticos, uma câmera estéreo ou uma combinação dos mesmos, com base em duas ou mais câmeras; um sistema de posicionamento (B140) acoplado ao processador para determinar dados de localização para o veículo; o sistema de posicionameto compreendendo um sistema global de navegação por satélite (GNSS) (108) ou um sistema de posicionamento local (LPS); e memória (B120) acoplada ao processador e instruções de armazenamento que, quando executadas pelo processador, fazem com que o sistema de mapeamento de terreno execute operações compreendendo: identificar, com base nos dados recebidos do sistema de sensor e sistema de posicionamento, uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno e uma topografia da vegetação na seção do terreno; em que a topografia da superfície do solo para uma seção do terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno são identificadas com base em ao menos uma das que se seguem: identificar uma altura da porção do veículo acima da superfície do solo, mensurar, através de um sistema de sensor (B130), a superfície do terreno em relação à posição de montagem do sensor no veículo, determinar, pela varredura dos feixes de laser, a altura das plantações na porção do terreno relativa à superfície do solo; identificar uma altura de vegetação acima da superfície do solo durante os períodos em que o veículo esteja passando entre as fileiras de plantações; capturar uma imagem num espectro infravermelho ou próximo do espectro infravermelho; identificar, através de um acelerômetro do sistema de sensor (B130), uma característica do terreno pela identificação do nível de rugosidade do terreno baseado nos dados do acelerômetro conforme o veículo atravessa o terreno; identificar, através de um sensor giroscópio do sistema de sensor (B130), uma característica do terreno, determinando um ou mais ângulos de rolagem para o veículo, um ângulo de inclinação para o veículo e um ângulo de guinada para o veículo; e gerar uma representação bidimensional de um mapa tridimensional do terreno, o mapa tridimensional do terreno incluindo a topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação na seção de terreno, em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui identificar uma pluralidade de objetos dentro da seção de terreno no mapa tridimensional do terreno, e apresentar um respectivo indicador visual no mapa tridimensional do terreno para cada objeto respectivo que representa o objeto que é atravessável pelo veículo.

2. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma tela de exibição acoplada ao processador (B110), em que a memória (B120) adicionalmente armazena instruções para fazer com que o sistema de mapeamento de terreno exiba a representação bidimensional do mapa tridimensional de terreno na tela de exibição.

3. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a memória (B120) adicionalmente armazena instruções para transmitir uma comunicação eletrônica compreendendo o mapa tridimensional para um sistema de controle (B100) de veículo.

4. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui identificar uma altura de uma porção do veículo acima da superfície do solo.

5. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a determinação de uma profundidade dos rastros feitos pelo veículo com base em uma mudança na altura da porção do veículo acima da superfície do solo.

6. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui a determinação de uma altura de uma porção da vegetação no terreno acima da superfície do solo e, opcionalmente, a modificação de uma característica pré-existente de um mapa tridimensional do terreno pré-existente com base na topografia da superfície do solo para a seção de terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno.

7. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mapa tridimensional de terreno é ainda gerado com base em dados de um sistema de sensor (B130) acoplado a um segundo veículo.

8. Sistema de mapeamento de terreno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui identificar um nível de umidade na seção do terreno e, opcionalmente, em que identificar o nível de umidade na seção do terreno inclui: identificar um primeiro nível de umidade em uma primeira porção da seção de terreno e identificar um segundo nível de umidade em uma segunda porção da seção de terreno, e em que o primeiro nível de umidade é diferente do segundo nível de umidade, determinar se o veículo é capaz de atravessar um corpo de água, determinar uma taxa de fluxo de água através do corpo de água, determinar uma profundidade do corpo de água, ou identificar um percurso para o veículo contornar o corpo de água.

9. Método (300) caracterizado pelo fato de que compreende: identificar, por um sistema de mapeamento de terreno com base nos dados recebidos de um sistema de sensor (B130), uma câmera digital (102) e um sistema de posicionamento (B140), uma topografia da superfície do solo para uma seção do terreno e uma topografia da vegetação na seção do terreno; em que a topografia da superfície do solo para uma seção do terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno são identificadas com base em ao menos uma das que se seguem: identificar uma altura da porção do veículo acima da superfície do solo, mensurar, através de um sistema de sensor (B130), a superfície do terreno em relação à posição de montagem do sensor no veículo, determinar, pela varredura dos feixes de laser, a altura das plantações na porção do terreno relativa à superfície do solo; identificar uma altura de vegetação acima da superfície do solo durante os períodos em que o veículo esteja passando entre as fileiras de plantações; capturar uma imagem num espectro infravermelho ou próximo do espectro infravermelho; identificar, através de um acelerômetro do sistema de sensor (B130), uma característica do terreno pela identificação do nível de rugosidade do terreno baseado nos dados do acelerômetro conforme o veículo atravessa o terreno; identificar, através de um sensor giroscópio do sistema de sensor (B130), uma característica do terreno, determinando um ou mais ângulos de rolagem para o veículo, um ângulo de inclinação para o veículo e um ângulo de guinada para o veículo; e gerar, pelo sistema de mapeamento de terreno, uma representação bidimensional de um mapa tridimensional do terreno, o mapa tridimensional do terreno incluindo a topografia da superfície do solo para a seção do terreno e a topografia da vegetação na seção do terreno em que a geração do mapa tridimensional do terreno inclui identificar uma pluralidade de objetos dentro da seção de terreno no mapa tridimensional do terreno, e apresentar um respectivo indicador visual no mapa tridimensional do terreno para cada objeto respectivo que representa o objeto que é atravessável pelo veículo (50).

10. Método (400) caracterizado pelo fato de que compreende: determinar uma posição de um veículo (50) acoplado a um sistema de controle (B100) de veículo com base em dados de localização a partir de um sistema de posicionamento (B140); identificar um mapa tridimensional de terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo com base no mapa tridimensional de terreno; identificar uma característica de terreno com base em dados a partir de um sistema de sensor (B130); e modificar ou manter o percurso do veículo com base na característica do terreno.

11. Método (500) caracterizado pelo fato de que compreende: identificar uma ou mais características de uma seção de terreno com base em: um mapa tridimensional, incluindo a seção de terreno, e dados a partir de um sistema de sensor (B130); determinar uma posição do implemento do veículo com base em dados provenientes do sistema de sensor e as uma ou mais características do terreno identificadas; e modificar uma função do implemento do veículo com base nas uma ou mais características do terreno identificadas e a posição do implemento do veículo.

12. Método (600) caracterizado pelo fato de que compreende: determinar uma posição do veículo (50) com base nos dados de localização de um sistema de posicionamento (B140); identificar um mapa tridimensional do terreno associado à posição do veículo; determinar um percurso para o veículo baseado no mapa tridimensional de terreno; determinar, com base em dados a partir do sistema de sensor (B130) e o mapa tridimensional do terreno, um nível de umidade associado a uma seção de terreno ao longo do percurso do veículo; e em resposta à determinação do nível de umidade associado à seção de terreno, realizar um ou mais de: ajustar uma característica do veículo antes de atravessar a seção de terreno, e modificar o percurso do veículo antes de atravessar a seção de terreno.

13. Meio legível por computador não transitório e tangível caracterizado pelo fato de que armazena instruções que, quando executadas por um sistema de mapeamento de terreno, fazem com que o sistema de mapeamento de terreno execute o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 12.