JP2545014Y2 - Right and left attitude control device of seedling plant in rice transplanter - Google Patents

Right and left attitude control device of seedling plant in rice transplanter

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JP2545014Y2
JP2545014Y2 JP2397791U JP2397791U JP2545014Y2 JP 2545014 Y2 JP2545014 Y2 JP 2545014Y2 JP 2397791 U JP2397791 U JP 2397791U JP 2397791 U JP2397791 U JP 2397791U JP 2545014 Y2 JP2545014 Y2 JP 2545014Y2
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seedling
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sensor
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悟 岡田
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、圃場に苗を植付けする
田植機における苗植装置の左右水平姿勢を保持するため
の自動水平姿勢制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic horizontal posture control device for maintaining a horizontal posture of a seedling plant in a rice transplanter for planting seedlings in a field.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】乗用型田
植機により圃場に苗を植付ける場合、走行機体の前部ま
たは後部にリンク機構を介して苗植装置を左右回動及び
上下動可能に装着し、苗植装置には、その進行方向左右
に適宜間隔で植付機構を設け、田植機の進行につれて上
下回動する植付機構にて苗植装置における苗載台の苗マ
ットを適宜株数ごとに分割しながら圃場面に植付けるよ
うに構成することは、良く知られている。
2. Description of the Related Art When planting seedlings in a field using a riding type rice transplanter, the seedling plant can be rotated left and right and up and down via a link mechanism at the front or rear of the traveling body. In the seedling plant, the seedling device is provided with a planting mechanism at appropriate intervals in the traveling direction left and right, and the seedling mat of the seedling mounting table in the seedling planting device is appropriately adjusted by the planting mechanism that rotates up and down as the rice transplanter advances. It is well known that a plant is planted in a field scene while being divided for each number of plants.

【0003】苗植装置の左右傾斜角度を検出する傾斜角
度センサーの検出結果に応じて、当該苗植装置を左右水
平姿勢に保持する修正制御(ローリング制御)するに際
して、特開平2−135015号公報では、苗植装置の
左右傾斜角度を検出する傾斜角度センサーの検出結果に
応じて、ローリング制御するものであったが、この検出
だけでは、左右傾斜の傾向、例えば急激に傾斜している
のか否かの傾斜速度の大小の判別が不可能であるから、
これに対応するように油圧式アクチェータを作動させる
ことができず、修正作動遅れ乃至は過剰修正が起こると
いう問題があった。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 2-135015 discloses a technique for performing a correction control (rolling control) for keeping the seedling plant in a horizontal horizontal position in accordance with the detection result of a tilt angle sensor for detecting the lateral tilt angle of the planting device. In the above, rolling control is performed in accordance with the detection result of the inclination angle sensor that detects the left-right inclination angle of the seedling planting apparatus. However, this detection alone indicates the tendency of the left-right inclination, for example, whether the inclination is sharp. Because it is impossible to determine the magnitude of the slope speed,
In response to this, the hydraulic actuator could not be operated, and there was a problem that the correction operation was delayed or overcorrected.

【0004】また、前記先行技術おいては、油圧式のア
クチェータを使用しているから次のような不都合が生じ
ていた。即ち、車速はエンジン出力を変速機を介して走
行装置に伝達するため、車速の速い遅いと、エンジン回
転数の大小とは必ずしも一致しない。例えば軟弱地で
は、エンジン出力(回転数)を上げた状態で低速で走行
する必要がある。
In the prior art, the use of a hydraulic actuator causes the following inconvenience. That is, since the vehicle speed transmits the engine output to the traveling device via the transmission, if the vehicle speed is fast and slow, the magnitude of the engine speed does not always match. For example, on a soft ground, it is necessary to drive at low speed with the engine output (rotation speed) increased.

【0005】他方、油圧式アクチェータに油圧を送る油
圧モータは、前記変速機を介さずエンジンの出力軸から
動力伝達を受けていることが普通であるから、エンジン
の回転数と油圧ポンプの回転数とは比例関係にある。そ
して、油圧制御弁を同じパルスデューティに設定させて
いれば、油圧ポンプの油吐出量が増減すると油圧アクチ
ェータの作動速度も比例的に増減してしまう。従って、
前記先行技術のように、植付け速度に比例する車速セン
サーの検出結果に対応させて油圧アクチェータの作動速
度を増減変化させるように制御するだけであると、車速
(植付け速度)が遅いにも拘らずエンジン回転数が高い
ため、油圧式アクチェータの作動速度が大きくなり過ぎ
てローリング制御の過修正が生じたり、反対に車速が速
い割りにエンジン回転数が低くてローリング制御の修正
不足が生じるという、ミスマッチがあった。本考案は、
これらの技術的課題を解消することを目的とするもので
ある。
On the other hand, a hydraulic motor that sends oil pressure to a hydraulic actuator usually receives power transmission from an output shaft of the engine without passing through the transmission, and thus the number of rotations of the engine and the number of rotations of the hydraulic pump are controlled. Is in a proportional relationship. If the hydraulic control valve is set to the same pulse duty, when the oil discharge amount of the hydraulic pump increases or decreases, the operating speed of the hydraulic actuator also increases or decreases in proportion. Therefore,
As in the prior art described above, if only control is performed so as to increase or decrease the operating speed of the hydraulic actuator in accordance with the detection result of the vehicle speed sensor proportional to the planting speed, the vehicle speed (planting speed) may be low even if the vehicle speed (planting speed) is low. Mismatches in which the operating speed of the hydraulic actuator becomes too high due to the high engine speed, resulting in over-correction of the rolling control, and conversely, in spite of the high vehicle speed, the engine speed is low and the rolling control is insufficiently corrected. was there. The present invention
The purpose is to solve these technical problems.

【0006】[0006]

【考案が解決しようとする課題】この目的を達成するた
め、本考案は、走行機体に対して苗植装置をリンク機構
を介して上下動可能に装着し、リンク機構と苗植装置と
の間に設けたローリング軸廻りに苗植装置を左右回動自
在に装着し、該苗植装置にその左右傾斜角度を検出する
傾斜角度センサーと、苗植装置の左右回動時の回動速度
を検出する角速度センサーとを設け、該両センサーの検
出結果に基づいて、油圧アクチェータにて苗植装置を左
右水平姿勢に保持する制御を実行するように構成する一
方、走行機体に設けた車速センサーによる検出値とエン
ジン回転数検出センサーによる検出値とにより、補正値
を演算し、該補正値により前記油圧アクチェータの作動
出力を修正する制御手段を設けたものである。
According to the present invention, to achieve this object, a seedling plant is mounted on a traveling body via a link mechanism so as to be able to move up and down. A tilting angle sensor that detects the left-right tilt angle of the seedling plant is mounted on the seedling plant around the rolling axis provided at the rolling axis, and a rotation speed when the seedling plant is rotated left and right is detected. An angular velocity sensor that performs control to maintain the seedling plant in a horizontal horizontal position with a hydraulic actuator based on the detection results of the two sensors, while detecting the vehicle with a vehicle speed sensor provided on the traveling machine. A control means is provided for calculating a correction value based on the value and the value detected by the engine speed detection sensor, and correcting the operation output of the hydraulic actuator based on the correction value.

【0007】[0007]

【考案の作用・効果】本考案では、苗植装置に傾斜角度
センサーおよび傾斜速度センサーを設けたので、苗植装
置の左右傾斜の挙動を、その傾斜角度ばかりでなく、苗
植装置の傾斜速度によっても把握することができる。例
えば、苗植装置が急速度で回動しているか否かを判断す
ることができる。従って、それらの検出結果から油圧ア
クチェータを、遅れを生じさせることなく作動させて、
苗植装置の姿勢を迅速、且つ正確に修正することができ
るのである。
[Function and Effect of the Invention] In the present invention, the inclination angle sensor and the inclination speed sensor are provided in the seedling plant. Therefore, not only the inclination angle of the seedling plant but also the inclination angle and the inclination speed of the seedling plant are measured. Can also be grasped. For example, it can be determined whether the seedling plant is rotating at a rapid speed. Therefore, by operating the hydraulic actuator from the detection results without delay,
It is possible to quickly and accurately correct the posture of the seedling plant.

【0008】この場合、油圧アクチェータの作動速度を
制御するための作動出力は、例えば制御弁に対する電磁
ソレノイドのON・OFFのパルス占有率(パルスデュ
ーテイ)によって変更できる。ここで、パルス占有率
(パルスデューテイ)とは、アクチェータを作動するた
めに発生させる周期的パルス列の、パルス繰り返し周期
に対する一つのパルス自体の幅の比率をいい、パルス占
有率が大きいと、アクチェータを一定時間内に大きく駆
動させることになり、パルス占有率が小さいときには、
アクチェータが細かく駆動する。例えば油圧式アクチェ
ータのピストンロッドの単位時間当たりの出没量は、パ
ルス占有率が大きいと、大きく(ピストンロッドの移動
速度が速く)なり、パルス占有率が小さいときには、前
記単位時間当たりの出没量が小さい(ピストンロッドの
移動速度が遅い)ことになる。
In this case, the operation output for controlling the operation speed of the hydraulic actuator can be changed, for example, by the pulse occupancy (pulse duty) of ON / OFF of the electromagnetic solenoid for the control valve. Here, the pulse occupancy (pulse duty) refers to the ratio of the width of one pulse itself to the pulse repetition period of a periodic pulse train generated to operate the actuator. Will be largely driven within a certain time, and when the pulse occupancy is small,
The actuator is driven finely. For example, the projecting amount of the piston rod of the hydraulic actuator per unit time is large when the pulse occupancy is large (the moving speed of the piston rod is fast), and when the pulse occupying ratio is small, the projecting amount per unit time is small. Small (the moving speed of the piston rod is slow).

【0009】そして、このパルス占有率を、車速センサ
ーの検出結果とエンジン回転数センサーの検出結果に応
じて補正する。例えば、高速でエンジン回転数が小であ
るときの補正値を1とし、車速が低速側に行くに従い、
また、エンジン回転数が大きくなるに従い、補正値を1
以下の所定値に減少させるように演算し、その補正値を
前記パルス占有率に乗算した結果を、油圧アクチェータ
の作動出力に反映させるのである。
The pulse occupancy is corrected according to the detection result of the vehicle speed sensor and the detection result of the engine speed sensor. For example, the correction value when the engine speed is low at a high speed is set to 1, and as the vehicle speed goes to a low speed side,
Further, as the engine speed increases, the correction value increases by one.
The calculation is performed so as to decrease to the following predetermined value, and the result of multiplying the pulse occupancy by the correction value is reflected on the operation output of the hydraulic actuator.

【0010】このようにすれば、単に車速ばかりでなく
エンジン回転数の大小による油圧吐出量の変動をも考慮
することができるから、苗植装置の姿勢修正に際しての
アクチェータの作動速度と苗植装置の姿勢修正速度との
間に時間的遅れを生じさせないものでありながら、且つ
正確にローリング制御を実行することができるという効
果を奏するのである。
In this way, not only the vehicle speed but also the variation in the hydraulic discharge amount due to the magnitude of the engine speed can be considered, so that the actuation speed of the actuator and the seedling plant at the time of correcting the posture of the seedling plant. There is an effect that the rolling control can be executed accurately while not causing a time delay with the posture correction speed.

【0011】[0011]

【実施例】以下実施例について説明すると、図において
1は走行機体を示し、該走行機体1は、車体フレーム2
とその前部側に取付く前車輪3,3と後部側に上下回動
自在なスイングケース4,4を介して取付く後車輪5,
5とからなり、車体フレーム2の上面には操縦座席6と
操縦ハンドル7とを備え、車体フレーム2前部上面のエ
ンジン8の駆動力を、動力伝達部ケース9内の変速機構
およびスイングケース4,4を介して後車輪5を駆動す
る構成である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, an embodiment will be described. In FIG.
And front wheels 3, 3 attached to the front side thereof, and rear wheels 5, attached to the rear side via swinging cases 4, 4 which are vertically rotatable.
A steering seat 6 and a steering handle 7 are provided on the upper surface of the vehicle body frame 2, and the driving force of the engine 8 on the front upper surface of the vehicle body frame 2 is transmitted by the transmission mechanism and the swing case 4 in the power transmission unit case 9. , 4 to drive the rear wheels 5.

【0012】前記走行機体1の後部に平行リンク機構1
1を介して上下動自在に取付く苗植装置10は、中央伝
動ケース12と、この中央伝動ケース12の左右両側
に、伝動軸を内挿した連結パイプ12aを介して適宜間
隔で取付く植付伝動ケース14,14,14と、各植付
伝動ケース14の下方のフロート10aと、上端が走行
機体に近付くように傾斜配設する横往復動自在な苗載台
15とからなり、左右両植付伝動ケース14の後部左右
両側には、苗載台15下端の苗取り出し口と圃場面17
との間で植え付け爪が昇降する苗植付機構16が設けら
れている。
A parallel link mechanism 1 is provided at the rear of the traveling body 1.
The seedling transplanter 10 which can be vertically moved through the center 1 is mounted on a central transmission case 12 and on both left and right sides of the central transmission case 12 at appropriate intervals via a connecting pipe 12a having a transmission shaft inserted therein. Transmission cases 14, 14, 14; a float 10a below each planting transmission case 14; and a laterally reciprocally movable seedling mounting table 15 having an upper end inclined to approach the traveling body. At the rear left and right sides of the planting transmission case 14, a seedling outlet at the lower end of the seedling mounting table 15 and a field scene 17 are provided.
A seedling planting mechanism 16 is provided between which the planting claws move up and down.

【0013】また、平行リンク機構11を走行機体1側
の油圧シリンダ13にて大きく昇降駆動する。前記平行
リンク機構11は、トップリンク18と左右一対のロワ
ーリンク19,19とから成り、トップリンク18の基
端は車体フレーム2に立設する門型フレームにピン枢着
され、トップリンク18,ロワーリンク19,19の各
先端が取付く門型支柱20は、苗植装置10におけるヒ
ッチ部21のローリング軸22と回動自在に連結され
て、苗植装置10は、その下面のフロート10aが圃場
面を滑走するように、ローリング軸22を中心にして走
行機体1の左右に上下回動(ローリング)できる構成で
ある。
The parallel link mechanism 11 is driven up and down by the hydraulic cylinder 13 on the traveling body 1 side. The parallel link mechanism 11 includes a top link 18 and a pair of left and right lower links 19, 19. The base end of the top link 18 is pivotally connected to a portal frame standing on the vehicle body frame 2. A portal 20 to which each tip of the lower link 19, 19 is attached is rotatably connected to a rolling shaft 22 of a hitch 21 in the seedling plant 10, and the seed planting device 10 has a float 10a on its lower surface. The configuration is such that the running body 1 can be turned up and down (rolling) right and left around the rolling shaft 22 so as to slide in a field scene.

【0014】左右両植付伝動ケース14,14に突出す
るガイド部23,23に苗載台15の裏面下端のレール
24が摺動自在に被嵌する一方、苗載台15の裏面上部
側の案内レール25は前記左右両植付伝動ケース14,
14から突設した一対の支柱26,26上端のコロ部2
7,27にそれぞれ摺動自在に被嵌する。なお、本考案
では、平行リンク機構11側に取りつく油圧アクチェー
タ(油圧シリンダ)29と苗植装置10との間に左右一
対の緩衝ばねを介挿させることをしない。この緩衝ばね
が存在すると、次のような不都合がある。即ち、緩衝ば
ねのばね定数を大きくする(固いばねにする)と、アク
チェータの動きは直ちに苗植装置に伝達し、前記のショ
ックを和らげることができないから、通常ばね定数の小
さいもの(ある程度柔らかいばね)を使用している。
A rail 24 at the lower end of the lower surface of the seedling mounting table 15 is slidably fitted on the guide portions 23 projecting from the left and right planting transmission cases 14, 14, while an upper surface of the lower surface of the seedling mounting table 15 is slidable. The guide rail 25 is provided with the right and left planting transmission case 14,
Roller part 2 at the upper end of a pair of columns 26 protruding from 14
7 and 27 are slidably fitted respectively. In the present invention, a pair of left and right buffer springs is not interposed between the hydraulic actuator (hydraulic cylinder) 29 attached to the parallel link mechanism 11 and the seedling plant 10. The presence of this buffer spring has the following disadvantages. That is, if the spring constant of the buffer spring is increased (made to be a hard spring), the movement of the actuator is immediately transmitted to the seedling-planting device and the above-mentioned shock cannot be relieved. ).

【0015】そうすると、油圧アクチェータの動きを緩
衝ばねを介して苗植装置に伝達して、当該苗植装置の左
右傾斜姿勢の修正制御(ローリング制御)をしようとす
るとき、例えば、質量(慣性力)の大きな苗植装置が停
止状態にあるのをアクチェータの駆動にて回動させると
き、この停止状態の苗植装置の大きな慣性力に抗して緩
衝ばねが縮んでから、緩衝ばねから苗植装置には、当該
苗植装置を正常な姿勢に戻す方向に力を伝達するので、
実際に油圧アクチェータが駆動してから苗植装置が動き
始めるまでに、緩衝ばね系による応答の時間遅れが生じ
る。
[0015] Then, when the movement of the hydraulic actuator is transmitted to the seedling plant via the buffer spring and the correction control (rolling control) of the right and left inclination posture of the seedling plant is attempted, for example, the mass (inertial force) When the actuator is driven to rotate the large seedling transplanter in the stopped state by the actuator, the buffer spring is contracted against the large inertial force of the stopped seedling transplanter, and then the seedling is planted from the buffer spring. Since the force is transmitted to the device in a direction to return the seedling plant to a normal posture,
There is a time delay in response by the buffer spring system from the time the hydraulic actuator is actually driven to the time the seedling plant begins to move.

【0016】同様に、圃場の凹凸が激しいとき等におい
て、苗植装置が一方向(例えば右下り)にゆっくり動い
ている状態から同方向(右下り)に速く動かすべく油圧
アクチェータを駆動させるとき、この苗植装置の大きな
慣性力に抗して緩衝ばねが縮みまたは延びてから、苗植
装置を正常な姿勢に戻す方向に力を緩衝ばねから苗植装
置に伝達するというように、やはり、緩衝ばね系による
応答の時間遅れが生じるのであった。
Similarly, when the unevenness of the field is severe, for example, when the hydraulic actuator is driven to move quickly in the same direction (downward to right) from the state where the seedling plant is slowly moving in one direction (downward to the right), After the buffer spring has contracted or expanded against the large inertial force of the seedling plant, the force was transmitted from the buffer spring to the seedling plant in the direction of returning the seedling plant to a normal posture. There was a time delay in response by the spring system.

【0017】前記門型支柱20に取付くブラケット28
には、ローリング制御用アクチェータである横往復型の
油圧シリンダ29を固定し、該油圧シリンダ29におけ
る左右移動自在なピストンロッド30の両端を前記左右
一対の支柱26,26に取付く連結杆32に自在継手部
31を介して回動自在に装着してある。前記エンジン8
からの動力は、クラッチを介して動力伝達部ケース9内
の変速機構に伝達し、後車輪5を駆動する一方、PTO
軸を介して苗植装置10に伝達される。また、エンジン
8の出力軸に直接関連させて油圧回路36における油圧
ポンプ56を駆動する。
A bracket 28 to be attached to the portal 20
A horizontal reciprocating hydraulic cylinder 29, which is an actuator for rolling control, is fixed to the connecting rod 32 which is attached to the pair of left and right columns 26, 26 at both ends of a piston rod 30 which can move left and right in the hydraulic cylinder 29. It is rotatably mounted via a universal joint part 31. The engine 8
Is transmitted to the transmission mechanism in the power transmission unit case 9 via the clutch to drive the rear wheels 5 while the PTO
It is transmitted to the seedling plant 10 via a shaft. Further, the hydraulic pump 56 in the hydraulic circuit 36 is driven in direct connection with the output shaft of the engine 8.

【0018】前記操縦ハンドル7に関連したステアリン
グギアボックス33から突出する前後揺動自在なアーム
34の回動にて操作できる電磁ソレノイド制御弁35
は、油圧回路36における油圧シリンダ37を作動させ
るもので、この首振り自在な油圧シリンダ37に連結し
たステアリング機構38におけるステアリングアーム3
9は、回動支点40廻りに回動自在であり、該ステアリ
ングアーム39に連結する一対のタイロッド41,41
にて前車輪3,3の向きを変更して操向操作できる機構
であり、油圧回路36におけるもう一つの制御弁42は
苗植装置昇降用油圧シリンダ13に対する制御用であ
り、符号43,44,45,46,47の5つの制御弁
は前記ローリング(水平姿勢)制御用の電磁ソレノイド
制御弁である。
An electromagnetic solenoid control valve 35 which can be operated by turning a forward / backward swingable arm 34 protruding from a steering gear box 33 associated with the steering handle 7.
Operates the hydraulic cylinder 37 in the hydraulic circuit 36. The steering arm 3 in the steering mechanism 38 connected to the hydraulic cylinder 37 that can swing freely.
Reference numeral 9 denotes a pair of tie rods 41, 41 which are rotatable about a rotation fulcrum 40 and which are connected to the steering arm 39.
The other control valve 42 in the hydraulic circuit 36 is for controlling the hydraulic cylinder 13 for raising and lowering the seedling plant. Reference numerals 43, 44 , 45, 46, and 47 are electromagnetic solenoid control valves for controlling the rolling (horizontal attitude).

【0019】符号48は、前車輪3または後車輪5の車
軸に関連させて設けた車速センサー、符号49はエンジ
ン8の回転数を検出するため、エンジン出力軸(図示せ
ず)に関連させて設けたエンジン回転数センサーを各々
示す。符号50は、苗植装置10の圃場面に対する左右
傾斜角度を検出するため、苗植装置10の適宜箇所に設
けた傾斜角度センサーで、該傾斜角度センサー50は、
図5に示すように、ケース52内に軸53を中心に回動
自在な振子54付きの可動コイル55を設けると共に、
R0,R1,R2からなるブリッジ回路と、発光素子で
あるLED1と、LED2、及び受光素子PT1,PT
2の左右一対のフオトカプラと外部電源Eとからなる。
Reference numeral 48 denotes a vehicle speed sensor provided in association with the axle of the front wheel 3 or the rear wheel 5, and reference numeral 49 denotes an engine output shaft (not shown) for detecting the number of revolutions of the engine 8. Each of the provided engine speed sensors is shown. Reference numeral 50 denotes a tilt angle sensor provided at an appropriate position of the seedling plant 10 to detect the left-right tilt angle of the seedling plant 10 with respect to the field scene.
As shown in FIG. 5, a movable coil 55 with a pendulum 54 rotatable about a shaft 53 is provided in a case 52,
A bridge circuit composed of R0, R1, and R2, a light-emitting element LED1, an LED2, and light-receiving elements PT1 and PT
It comprises a pair of left and right photocouplers and an external power supply E.

【0020】傾斜角度センサー50の水平状態では、受
光素子PT1,PT2の受光量が等しくブリッジ回路は
バランスしている。傾斜角度(θ1)傾斜すると、振子
54は重力方向(鉛直方向)になるように残り、光遮断
板54aにて一方の受光素子PT1の受光は遮断され、
他方の受光素子PT2は光を受けてONとなり、ブリッ
ジ回路のバランスが崩れて電流が可動コイル55に流
れ、その電流により可動コイル55に生じる回転トルク
と振子54の重量によるモーメントが平衡したところ
(θ2)で当該振子54が停止し、そのときの電流値
(I)が出力信号となり、これは傾斜角度(θ1)に比
例するものである(図5参照)。
In the horizontal state of the inclination angle sensor 50, the light receiving amounts of the light receiving elements PT1 and PT2 are equal and the bridge circuit is balanced. When the tilt angle (θ1) is tilted, the pendulum 54 remains so as to be in the direction of gravity (vertical direction), and light receiving of one of the light receiving elements PT1 is blocked by the light blocking plate 54a.
The other light receiving element PT2 receives light and turns on, the balance of the bridge circuit is lost, and a current flows through the movable coil 55, and the torque generated by the movable coil 55 and the moment due to the weight of the pendulum 54 are balanced by the current ( The pendulum 54 stops at θ2), and the current value (I) at that time becomes an output signal, which is proportional to the inclination angle (θ1) (see FIG. 5).

【0021】符号51は、苗植装置10のローリング軸
22の近傍に設けた角速度センサーで、苗植装置10が
ローリング軸22の軸心を中心に左右回動するときの角
速度を検出することができるものである。角速度センサ
ー51は、例えば、音叉振動型を使用する。この形式の
ものは、圧電バイモルフからなる駆動素子とモニタ素子
との底部を連結ブロックで連結する一方、前記駆動素子
とモニタ素子との上部に圧電バイモルフからなる検知素
子を各々直交結合して音叉状構造としたもので駆動素子
にのみ電圧を印加して振動させると、連結ブロックを介
してモニタ素子の振動振幅・位相をモニタすることで、
印加電圧を安定するように制御する。そして、この安定
状態で角速度センサーに所定のセンサー軸回りに角速度
の回動運動を与えると検知素子の振動方向と直角方向に
コリオリの力が発生するので、そのコリオリの力により
生じた撓みで前記両検知素子に発生する電圧を検出する
ことで角速度を検出できる。なお、他の実施例として、
ジャイロコンパス式の角速度センサーもある。
Reference numeral 51 denotes an angular velocity sensor provided near the rolling shaft 22 of the seedling plant 10, which can detect the angular velocity when the seedling plant 10 rotates left and right around the axis of the rolling shaft 22. You can do it. The angular velocity sensor 51 uses, for example, a tuning fork vibration type. In this type, a bottom of a driving element composed of a piezoelectric bimorph and a monitor element are connected by a connection block, and a detection element composed of a piezoelectric bimorph is orthogonally coupled to the upper part of the driving element and the monitoring element, thereby forming a tuning fork. By applying a voltage only to the drive element and oscillating it, by monitoring the oscillation amplitude and phase of the monitor element via the connection block,
Control is performed to stabilize the applied voltage. When the angular velocity sensor is given a rotational motion about a predetermined sensor axis in this stable state, a Coriolis force is generated in a direction perpendicular to the vibration direction of the sensing element. The angular velocity can be detected by detecting the voltages generated at both the detection elements. In addition, as another embodiment,
There is also a gyro compass type angular velocity sensor.

【0022】さらに他の実施例として、ケース内に薄い
円板状のピエゾプラスチックフイルムを振動子として装
着し、この振動子の円周上を固定したダイヤフラム構造
のため加速度方向の垂直・水平成分の分離ができる、い
わゆる加速度センサーの検出値を時間積分して角速度を
知ることができるようにしても良い。前記傾斜角度セン
サー50及び角速度センサー51からのデジタル信号出
力部を入力インターフェイス58を介して制御手段57
に入力する。マイクロコンピュータ等の電子制御式の制
御手段57は、8ビットまたは16ビットのマイクロプ
ロセッサ等からなり、プログラム制御を実行するもので
あり、各種演算及びファジィ推論(以下に説明する)を
実行する中央処理装置(CPU)と、初期値や制御プロ
グラムを予め記憶する読み取り専用メモリ(ROM)
と、時間的に変化する入力信号等をそのつど記憶し演算
時に出す読み書き可能メモリ(RAM)と、入出力部に
接続するインターフェイス58,59等を備えている。
As still another embodiment, a thin disk-shaped piezo plastic film is mounted as a vibrator in a case, and a diaphragm structure in which the vibrator is fixed on the circumference thereof has a vertical / horizontal component in the acceleration direction. The angular velocity may be known by integrating the detected value of a so-called acceleration sensor that can be separated, over time. Digital signal output units from the inclination angle sensor 50 and the angular velocity sensor 51 are controlled by an input interface 58 to control means 57.
To enter. The electronic control type control means 57 such as a microcomputer is composed of an 8-bit or 16-bit microprocessor or the like, executes program control, and performs various operations and fuzzy inference (described below). A device (CPU) and a read-only memory (ROM) for storing initial values and control programs in advance
And a readable / writable memory (RAM) for storing an input signal or the like that changes with time and outputting it at the time of calculation, and interfaces 58 and 59 connected to the input / output unit.

【0023】なお、図7の符号60はローリング姿勢制
御を自動で実行するモードにするための自動スイッチ、
61は苗植装置を作動させて植付するときに入力する植
付スイッチ、符号62は前記ローリング姿勢を手動にて
制御するとき、苗植装置10を右または左に強制的に傾
けるための切換スイッチで、電磁ソレノイド制御弁4
3,44,45,46,47を適宜駆動させる。符号6
3は、前記電磁ソレノイド制御弁43,44,45,4
6,47を適宜駆動させる駆動回路であり、制御手段5
7では後述するように所定のパルス占有率で電磁ソレノ
イドを作動する為の出力信号を出す。
Reference numeral 60 in FIG. 7 denotes an automatic switch for setting a mode for automatically executing the rolling attitude control.
Reference numeral 61 denotes a planting switch that is input when the seedling plant is operated and planted. Reference numeral 62 denotes a switch for forcibly tilting the seedling plant 10 right or left when the rolling posture is manually controlled. With switch, electromagnetic solenoid control valve 4
3, 44, 45, 46 and 47 are appropriately driven. Code 6
3 is the electromagnetic solenoid control valve 43,44,45,4
A driving circuit for appropriately driving the driving means 6, 47;
In step 7, an output signal for operating the electromagnetic solenoid at a predetermined pulse occupancy as described later is output.

【0024】この苗植装置10の傾斜角度の大きさと角
速度の大きさに応じて制御手段57にて、苗植装置10
の左右傾斜を修正して略水平状に姿勢保持するように制
御する修正量Sの信号を演算し、さらに、前記車速セン
サー48及びエンジン回転数センサー49の検出結果か
ら後述する補正値を演算し、この補正値を前記修正量に
乗算した作動出力の信号を出力し、この信号にて前記ロ
ーリング制御用油圧シリンダ29に対する制御弁43〜
47の電磁ソレノイドの駆動回路63を作動させるので
ある。
In accordance with the magnitude of the inclination angle and the angular velocity of the seedling plant 10, the control means 57 controls the seedling plant 10.
A signal of a correction amount S for correcting the left and right inclination of the vehicle to maintain the attitude in a substantially horizontal state is calculated, and a correction value described later is calculated from the detection results of the vehicle speed sensor 48 and the engine speed sensor 49. A signal of an operation output obtained by multiplying the correction value by the correction value is output, and the control valve 43 to the rolling control hydraulic cylinder 29 is output by the signal.
The drive circuit 63 for the 47 electromagnetic solenoid is operated.

【0025】その制御フローを図8及び図9に示すフロ
ーチャートに従って説明すると、図8は、メインフロー
で、スタートに続くステップ801 で、ファジィ制御関係
及びタイマを初期化する初期設定を実行し、ステップ80
2 で姿勢制御の自動化を実行する自動スイッチのON・
OFFを判別し、OFFのときにはステップ803 で手動
操作レバーにより、姿勢制御を実行する。このときの油
圧シリンダ29のピストンロッドの移動速度は略20mm
/秒である。
The control flow will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a main flow. In a step 801 following the start, an initial setting for initializing a fuzzy control relation and a timer is executed. 80
2 Turn on / off the automatic switch to execute the posture control automation.
If it is OFF, posture control is executed by the manual operation lever in step 803. At this time, the moving speed of the piston rod of the hydraulic cylinder 29 is approximately 20 mm.
/ Sec.

【0026】自動スイッチがONのときには、ステップ
804 で植付け作業スイッチのON・OFFを判別し、O
FFの場合には、ステップ802 の前に戻す。植付け作業
スイッチがONのときには、略1秒後に後述のファジィ
制御を実行する(ステップ805)。またファジィ制御の実
行後に植付け作業スイッチがOFFになれば(ステップ
806)、OFF後略0.5 秒後に苗植装置10におけるフロ
ート10aを圃場面から離れるように上昇させその左右
が水平となるように油圧シリンダ29を中央復帰させる
(ステップ807)。このときの油圧シリンダ29のピスト
ンロッドの移動速度は略20mm/秒である。
When the automatic switch is ON, the step
At 804, ON / OFF of the planting work switch is determined,
In the case of FF, the process returns to step 802. When the planting operation switch is ON, the fuzzy control described later is executed approximately one second later (step 805). If the planting work switch is turned off after execution of the fuzzy control (step
806) After approximately 0.5 seconds from the OFF, the float 10a of the seedling plant 10 is lifted away from the field scene and the hydraulic cylinder 29 is returned to the center so that the left and right sides are horizontal (step 807). The moving speed of the piston rod of the hydraulic cylinder 29 at this time is approximately 20 mm / sec.

【0027】前記ステップ806 で植付け作業スイッチが
ONと判断されるときには、ステップ808 で自動スイッ
チのON・OFFを判別し、ONであれば、ステップ80
5 の前に戻り、OFFのときにはステップ802 の前に戻
す。図9に示すファジィ制御のサブルーチンフローチャ
ートのスタートに続き、傾斜角度θと角速度Vと車速度
Voとエンジン回転数Rとの検出値を読み込む(ステッ
プ901)。
If it is determined in step 806 that the planting work switch is ON, it is determined in step 808 whether the automatic switch is ON or OFF.
Return to step 5, and if it is OFF, return to step 802. Following the start of the fuzzy control subroutine flowchart shown in FIG. 9, the detected values of the inclination angle θ, the angular velocity V, the vehicle speed Vo, and the engine speed R are read (step 901).

【0028】ステップ902 では前記検出値θ,Vの具体
値を−5から+5までの整数による11区分に割り当て
る(領域化する)。例えば傾斜角度θを示す場合、負号
(−)を左下り傾斜とし、正号(+)は右下り傾斜とす
ると、θが−1度〜+1度の範囲を「0」の範囲とし、
以下3度づつの区分で−16度から+16度までの値を
合計11区分とし、〔−5,−4,−3,−2,−1,
0,1,2,3,4,5〕とする(図11及び図12参
照) 。
In step 902, the concrete values of the detected values θ and V are assigned to 11 divisions by integers from -5 to +5 (area division). For example, when the inclination angle θ is indicated, assuming that the negative sign (−) is a downward slope and the positive sign (+) is a downward slope, the range of −1 degree to +1 degree is “0”,
In the following, the values from -16 degrees to +16 degrees are divided into three sections in total of 11 sections, and [-5, -4, -3, -2, -1,
0, 1, 2, 3, 4, 5] (see FIGS. 11 and 12).

【0029】ステップ902 では、θ,V共に、−5から
+5までの領域の値に対するメンバーシップ関数の重み
を、読み取り専用メモリ(ROM)から読み出したデー
タから求める。次いで、ステップ903 では、ファジィ推
論によるファジィ規則にあてはめる。さらにステップ90
4 で苗植装置の姿勢制御のための修正量Sのメンバーシ
ップ関数の表を参照して、MAX-MINI法の演算を実行し、
ステップ905 で第1次修正指示量S1を重心法で求める。
In step 902, the weight of the membership function for the values of the region from -5 to +5 for both θ and V is obtained from the data read from the read-only memory (ROM). Next, in step 903, the process is applied to fuzzy rules based on fuzzy inference. Step 90
In step 4, referring to the table of the membership function of the correction amount S for the posture control of the seedling plant, the calculation of the MAX-MINI method is executed,
In step 905, the primary correction instruction amount S1 is obtained by the centroid method.

【0030】ステップ906 で前記車速度Voとエンジン
回転数Rとの検出値から補正値Zを演算し、ステップ90
7 で前記補正値Zを第1次修正指示量S1に乗じて第2次
修正指示量S2を演算する。ステップ908 で前記第2次修
正指示量S2に対応してアクチェータである油圧シリンダ
29への電磁ソレノイドへの出力信号を出して、苗植装
置10の左右姿勢を略水平となるよう、油圧シリンダ2
9のピストンロッドの作動を制御するのである。このと
き、好ましくはその出没速度も制御すれば、ゆっくりま
たは素早く苗植装置10が左右水平に復元するのであ
る。
In step 906, a correction value Z is calculated from the detected values of the vehicle speed Vo and the engine speed R.
In step 7, the correction value Z is multiplied by the primary correction instruction amount S1 to calculate a secondary correction instruction amount S2. In step 908, an output signal to the electromagnetic solenoid is output to the hydraulic cylinder 29, which is an actuator, in response to the secondary correction instruction amount S2, and the hydraulic cylinder 2 is moved so that the right and left posture of the seedling plant 10 becomes substantially horizontal.
The operation of the piston rod 9 is controlled. At this time, preferably, if the emergence speed is also controlled, the seedling transplanting device 10 is restored to the left and right horizontally slowly or quickly.

【0031】次にファジィ(Fuzzy )推論を応用したフ
ァジィ制御について説明する。一般に、制御アルゴリズ
ムを、制御のための複数の情報の入力変数例えば、2つ
の入力変数(x, y)と制御機器への出力(操作量)z
のあいまいな関係として記述するものである。例えば、
もしxが小さく、yが大きいならば、zは中にする。
Next, fuzzy control using fuzzy inference will be described. In general, a control algorithm is based on input variables of a plurality of information for control, for example, two input variables (x, y) and an output (operation amount) z to a control device.
Are described as ambiguous relations. For example,
If x is small and y is large, z is medium.

【0032】もしxが大きく、yが中ならば、zは大き
くする。のように、制御アルゴリズムは(もし‥‥であ
れば、‥‥にせよ)(if-then )形式のファジィ規則と
呼ばれるもので表現される。規則のif‥‥の部分を前件
部(入力部)、then‥‥の部分を後件部(出力部)と呼
ぶ。
If x is large and y is medium, z is made large. The control algorithm is expressed by what is called a fuzzy rule of the form (if-then). The part of if ‥‥ of the rule is called the antecedent part (input part), and the part of then ‥‥ is called the consequent part (output part).

【0033】今、このファジィ規則を、姿勢制御に応用
するにあたり、本実施例では図10に示す17通りの規
則にて表現する。このとき、傾斜角度θと角速度Vとを
前件部とし、修正量Sを後件部とする。また、入力変数
θ、V及び出力変数Sが各々取るファジィ変数を、整数
の領域に離散化した離散型ファジィ変数で示すことと
し、図11から図13までに示す。
Now, in applying this fuzzy rule to attitude control, in the present embodiment, it is expressed by 17 rules shown in FIG. At this time, the inclination angle θ and the angular velocity V are defined as the antecedent part, and the correction amount S is defined as the consequent part. The fuzzy variables taken by the input variables θ and V and the output variable S are indicated by discrete fuzzy variables discretized into integer regions, and are shown in FIGS.

【0034】これらのファジィ変数はラベルとしての
「大きく右」、「小さく右」、「0」、「小さく左」、
「大きく左」の5種類とする。そして、これらのあいま
いな領域であるファジィ変数の領域は、入力変数の全体
集合の要素(メンバー)が領域(変域)に含まれる程度
(グレード)を与えることにより定義するものであり、
このグレードを与える関数をメンバーシップ関数とい
う。例えば、θのファジィ変数の領域は、傾斜角度θの
全体集合の要素(メンバー)が領域(変域)に含まれる
程度(グレード)を与えることにより定義される。実施
例では、各変域におけるグレードは0から10までの整
数で表す。
These fuzzy variables are labeled "large right", "small right", "0", "small left",
There are five types, "Large left". Then, these fuzzy variable regions, which are ambiguous regions, are defined by giving the degree (grade) in which the elements (members) of the whole set of input variables are included in the region (domain).
The function that gives this grade is called the membership function. For example, the region of the fuzzy variable of θ is defined by giving a degree (grade) in which elements (members) of the entire set of the inclination angle θ are included in the region (variation). In the embodiment, the grade in each domain is represented by an integer from 0 to 10.

【0035】さらに説明すれば、例えば、傾斜角度θに
おいて、ファジィ変数が「小さく右」であるというの
は、「−1から+5まで」の領域において、グレードが
「3,5,8,10,8,5,3」を持つメンバーシッ
プ関数で表現する。そして、ファジー制御における推論
法は次のようにする。例えば、θとVとの2入力の組の
前件部(1 から17まで)に対する出力S(後件部)の場
合を考える。
More specifically, for example, the fact that the fuzzy variable is “small and right” at the inclination angle θ means that the grade is “3, 5, 8, 10,” in the range of “−1 to +5”. It is represented by a membership function having "8, 5, 3". The inference method in fuzzy control is as follows. For example, consider the case of output S (consequent part) for the antecedent part (1 to 17) of a two-input set of θ and V.

【0036】まず、各々の入力θの前件部の値に対応す
るメンバーシップ関数の図表(図11)から、メンバー
シップ関数A(θi )を求める。入力Vの前件部の値に
対応するメンバーシップ関数の図表(図12)からメン
バーシップ関数A(Vi)の値を求める。各入力θ,Vの
領域に対するラベルは複数取りうることが分かるから、
そのラベルの組合せのうち、( 1から17までのうち)i
番目の規則におけるメンバーシップ関数A(θi )とA
(Vi) の値を前記図10から求め、その入力θi、Vi
との組による適合度ωi =A(θi )*A(Vi)を求め
る。ここで、*はmini(ファジィ集合における交わり、
以下同じ)の記号である。
First, a membership function A (θi) is obtained from a chart of membership functions (FIG. 11) corresponding to the value of the antecedent part of each input θ. The value of the membership function A (Vi) is obtained from the chart of the membership function corresponding to the value of the antecedent part of the input V (FIG. 12). It can be seen that there can be multiple labels for each input θ, V area,
Of the label combinations, i (out of 1 to 17)
Membership functions A (θi) and A in the th rule
(Vi) is obtained from FIG. 10 and its inputs θi, Vi
Ωi = A (θi) * A (Vi). Where * is mini (intersection in fuzzy set,
Hereinafter the same).

【0037】そして、i番目の規則に対応する推論結果
を図13から求め、そのメンバーシップ関数B(si)か
ら適合度wiB(si)=ωi *B(si)を求める。次に、
前記と同様に、入力θ、Vの前件部の値に対応するj番
目の規則におけるメンバーシップ関数A(θj )とA
(Vj)の値を前記図11、図12から求め、その適合度 ωj =A(θj )*A(Vj)を求める。
Then, the inference result corresponding to the i-th rule is obtained from FIG. 13, and the fitness wiB (si) = ωi * B (si) is obtained from the membership function B (si). next,
Similarly, the membership functions A (θj) and A in the j-th rule corresponding to the values of the antecedent parts of the inputs θ and V
The value of (Vj) is determined from FIGS. 11 and 12, and its fitness ωj = A (θj) * A (Vj) is determined.

【0038】次に、j番目の規則に対応する推論結果を
図10から求め、そのメンバーシップ関数B(sj)から
適合度wjB(sj)=ωj *B(sj)を求める(図13参
照)。この複数の後件部が、例えばi番目、j番目、k
番目、l番目の4通りの場合には、この4つの規則によ
る全体の推論結果s0は、wiB(si), wjB(sj),wk
B(sk),wlB(si)とから、B*=wiB(si)UwjB(s
j)UwkB(sk)UwlB(sl) を作り( Uは和集合の記
号)、また、B*のメンバーシップ関数の重心として求
めるのである。
Next, the inference result corresponding to the j-th rule is obtained from FIG. 10, and the fitness wjB (sj) = ωj * B (sj) is obtained from the membership function B (sj) (see FIG. 13). . These consequent parts are, for example, i-th, j-th, k
In the case of the l-th and l-th four cases, the total inference result s0 by these four rules is wiB (si), wjB (sj), wk
From B (sk) and wlB (si), B * = wiB (si) UwjB (s
j) UwkB (sk) UwlB (sl) is created (U is a symbol of a union), and is obtained as the center of gravity of the membership function of B *.

【0039】このとき、後述するようなMAX.MINIMUM 法
を用いると、良い結果が得られることが分かった。この
制御を実際の数値の実施例で示すと、今、傾斜角度θと
角速度Vとを検出し、θの領域「0」、Vの領域が「−
3」であるとする。まず、図11から、領域「0」にお
ける縦枠をみると、ラベルとして「小さく右」における
「5」と、「0」における「10」と、「小さく左」
における「5」とに跨っているので、この3つのファジ
ィ変数のラベルを取り得ることが判る。
At this time, it was found that good results could be obtained by using the MAX.MINIMUM method as described later. If this control is shown in an example of actual numerical values, the inclination angle θ and the angular velocity V are detected, and the θ area “0” and the V area are “−”.
3 ". First, looking at the vertical frame in the area “0” from FIG. 11, as labels, “5” in “small right”, “10” in “0”, and “small left”
It can be seen that the labels of these three fuzzy variables can be taken.

【0040】角速度Vについては、図12の領域「−
3」の区分に該当する縦枠部分を見ると、ラベル「0」
における「3」と「小さく左」における「8」と、「大
きく左」における「5」とに跨っているので、この三つ
のファジィ変数を採用できる可能性が有り得る。しかし
て、θとVとのデータの組によるファジィの規則は、図
10から探し出せば、 1、 3、 4、 5、 6、 9、11、17
の8つの規則が対応する (注:θが「小さく右(下
り)」でVが「大きく左(下り)」の組合せの規則はな
い)。
Regarding the angular velocity V, the area "-" in FIG.
Looking at the vertical frame part corresponding to the category of "3", the label "0"
, "8" in "small left" and "5" in "large left", there is a possibility that these three fuzzy variables can be adopted. Thus, the fuzzy rule based on the data set of θ and V can be found from FIG. 10 as 1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 17
(Note: There is no combination rule where θ is “small right (down)” and V is “large left (down)”).

【0041】前記の8つの規則に対応する後件部Sのラ
ベルは各々「0(中立)」、「小さく右上げ」、「小さ
く左上げ」、「小さく左上げ」、「0」、「小さく左上
げ」、「大きく左上げ」、「大きく左上げ」になること
が判る。これらのメンバーシップ関数を、前記図10〜
図13を参照して、ファジィ規則 1については、14図
(a)、(b)、(c)に示し、3 のファジィ規則につ
いては図15(a)、(b)、(c)に示し、4 のファ
ジィ規則については、図16(a)、(b)、(c)に
示す。他のファジィ規則も同様にして求められるので、
図解は省略する。
The labels of the consequent part S corresponding to the above eight rules are “0 (neutral)”, “small right up”, “small left up”, “small left up”, “0” and “small”. It can be seen that "left up", "large left up", "large left up". These membership functions are described in FIG.
Referring to FIG. 13, fuzzy rule 1 is shown in FIGS. 14 (a), (b) and (c), and fuzzy rule 3 is shown in FIGS. 15 (a), (b) and (c). , 4 are shown in FIGS. 16 (a), (b) and (c). Other fuzzy rules are required in the same way,
Illustration is omitted.

【0042】この場合、例えば、1 のファジィ規則につ
いては、θとVの各々のωi の値を比較すると、θに関
しては「0」の箇所の値が「10」であり、Vに関して
は「−3」の箇所の値が「3」であり、この「3」が最
小値であるので、この最小値を採用し、修正量Sの適合
度ωi は、図14(c)のように高さ「3」より下の部
分である太線で囲まれた領域となる。
In this case, for example, for the fuzzy rule of 1, when the values of ωi of θ and V are compared, the value of “0” is “10” for θ, and “−” for V. Since the value of the location "3" is "3" and this "3" is the minimum value, this minimum value is adopted, and the degree of conformity ωi of the correction amount S is set to the height as shown in FIG. This is a region surrounded by a thick line that is a portion below “3”.

【0043】同様に、3 ,4 の規則における各後件部S
におけるメンバーシップ関数は、図15(c)、図16
(c)、に示す太線で囲まれた領域となる。同様にし
て、他の5 、6 、9 、11、17の規則についても、θとV
の各々のωの値を比較して最小の側を採用し、これらか
ら各後件部Sにおけるメンバーシップ関数の領域を求め
る。
Similarly, each consequent part S in the rules 3 and 4
15 (c) and FIG. 16
(C) is a region surrounded by a thick line shown in FIG. Similarly, for the other rules 5, 6, 9, 11, and 17, θ and V
Are compared and the smallest side is adopted, and the area of the membership function in each consequent part S is determined from these.

【0044】次いで、前記8つの規則による全体の推論
結果の第1次修正指示量S1は、前記各後件部Sにおける
メンバーシップ関数の最小の領域の和集合を求め( これ
をMAX.MINIMUM 法という) 、8つのSのメンバーシップ
関数を重ねたときの最外側の区域で囲まれた面積部分の
重心として求め( これを重心法という)、その左右方向
の座標位置を第1次修正指示量S1とする(図17参
照)。このとき、重複する面積部分を加算しない。
Next, the primary correction instruction amount S1 of the entire inference result by the eight rules is obtained by calculating the union of the minimum areas of the membership functions in each of the consequent parts S (this is referred to as the MAX.MINIMUM method). ) Is calculated as the center of gravity of the area surrounded by the outermost area when the eight S membership functions are superimposed (this is referred to as the center of gravity method), and the coordinate position in the left-right direction is determined by the first correction instruction amount. S1 (see FIG. 17). At this time, overlapping area portions are not added.

【0045】この実施例では、第1次修正指示量S1は略
1.07となる。なお、第1次修正指示量S1に対応して油圧
シリンダ29(アクチェータ)を作動させるための電磁
ソレノイドのパルスデューテイ(PULSE DUTY) の一例は
図18に示す。パルス占有率(パルスデューテイ)と
は、アクチェータを駆動するために発生させる周期的パ
ルス列の、パルス繰り返し周期T2に対する一つのパルス
自体の幅T1の比率( T1/T2)をいい、パルスデューテイ10
0 パーセントとは、T1=T2のときであり、パルスデュー
テイ50パーセントとは、T2=100 に対してT1=50の状態
をいうことになる。パルス占有率が大きいと、アクチェ
ータを一定時間内に大きく駆動させることになり、パル
ス占有率が小さいときには、アクチェータが細かく駆動
する。例えば油圧式アクチェータのピストンロッドの単
位時間当たりの出没量は、パルス占有率が大きいと、大
きく(ピストンロッドの移動速度が速く)なり、パルス
占有率が小さいときには、前記単位時間当たりの出没量
が小さい(ピストンロッドの移動速度が遅い)ことにな
る。
In this embodiment, the primary correction instruction amount S1 is substantially
1.07. FIG. 18 shows an example of the pulse duty (PULSE DUTY) of the electromagnetic solenoid for operating the hydraulic cylinder 29 (actuator) corresponding to the primary correction instruction amount S1. The pulse occupancy (pulse duty) refers to the ratio (T1 / T2) of the width T1 of one pulse itself to the pulse repetition period T2 of the periodic pulse train generated to drive the actuator.
0% is when T1 = T2, and a pulse duty of 50% means that T1 = 50 with respect to T2 = 100. If the pulse occupancy is large, the actuator is driven to a large extent within a certain period of time, and if the pulse occupancy is small, the actuator is finely driven. For example, the projecting amount of the piston rod of the hydraulic actuator per unit time is large when the pulse occupancy is large (the moving speed of the piston rod is fast), and when the pulse occupying ratio is small, the projecting amount per unit time is small. Small (the moving speed of the piston rod is slow).

【0046】そして、前記第1次修正指示量S1を演算す
るのと略並行して、またはその演算の前又は後の適宜ス
テップで、前記車速センサー48で検出された車速Vo
とエンジン回転数センサー49で検出されたエンジン回
転数Rの大小から、図19に示すようなテーブル(予め
実験値等を考慮して作成されて読み書き可能メモリ(R
AM)に記憶しておく)に従って演算して補正値Zを求
める。次いで、この補正値Z を、前記第1次修正指示
量S1に対応した電磁ソレノイドのパルスデューテイ(図
18参照)に乗じて、第2次修正指示量S2に対応する
電磁ソレノイドの最終パルスデューテイ(最終出力値)
を求めるのである。例えば、第1次修正指示量S1が−3
で、そのときのパルスデューテイが−75%であり、エン
ジン回転数が中で、且つ、車速が高速のときは補正値Z
=0.8 となり、最終パルスデューテイは、−60%(=−
75%×0.8 )となる。
The vehicle speed Vo detected by the vehicle speed sensor 48 is substantially parallel to the calculation of the primary correction instruction amount S1 or at an appropriate step before or after the calculation.
Based on the magnitude of the engine speed R detected by the engine speed sensor 49 and the magnitude of the engine speed R, a table as shown in FIG.
AM) to calculate the correction value Z. Next, the correction value Z 1 is multiplied by the pulse duty of the electromagnetic solenoid corresponding to the primary correction instruction amount S1 (see FIG. 18) to obtain the final pulse duty of the electromagnetic solenoid corresponding to the secondary correction instruction amount S2. Tay (final output value)
Ask for. For example, the primary correction instruction amount S1 is -3
When the pulse duty at that time is -75%, the engine speed is medium, and the vehicle speed is high, the correction value Z
= 0.8, and the final pulse duty is -60% (=-
75% x 0.8).

【0047】この数値に応じて、制御手段57から駆動
回路63に出力信号を出し、制御弁43〜47の電磁ソ
レノイドを作動させ、ローリング制御用のアクチェータ
である油圧シリンダ29を作動させて、苗植装置10が
左右水平姿勢となるように修正するのである。また、前
記各ファジィ推論におけるメンバーシップ関数は、前述
の「離散型(段階型)」に代えて、ファジィ理論で良く
知られた「釣鐘型」や「三角型」を採用しても良いので
ある。
In accordance with this numerical value, an output signal is output from the control means 57 to the drive circuit 63, the electromagnetic solenoids of the control valves 43 to 47 are operated, and the hydraulic cylinder 29, which is an actuator for rolling control, is operated. The correction is performed so that the planting device 10 is in the left-right horizontal posture. Also, as the membership function in each of the fuzzy inferences, a "bell-shaped" or "triangular" well-known in fuzzy theory may be employed instead of the "discrete type (stage type)" described above. .

【0048】前述のように、傾斜角度及び傾斜の角速度
を前件部(入力部)とし、苗植装置等の作業機や走行機
体の左右傾斜の修正量を後件部(出力部)とするファジ
ィ制御を実行すると、従来の通常の傾斜角度と角速度と
を考慮した数値制御(入力の検出値を変数とする数式の
関数を使用した制御)に比べて、曖昧さを有するが故に
精密さは欠けるが、定性的な表現で作業機や走行機体の
左右傾斜等の状況や状態を表すことができ、これらの状
況や状態に適した修正量をきめ細かく且つ迅速に演算す
ることができ、迅速で且つ円滑な(ぎくしゃくしない)
動きの制御を実現させることができるのである。
As described above, the inclination angle and the angular velocity of the inclination are defined as the antecedent portion (input portion), and the correction amount of the left and right inclination of the working machine such as the seedling plant and the traveling machine is defined as the consequent portion (output portion). When the fuzzy control is executed, the precision is reduced because of the ambiguity compared to the conventional numerical control (control using a function of a mathematical expression in which the input detection value is a variable) in consideration of the conventional inclination angle and angular velocity. Although it is lacking, it is possible to express the situation and state such as the left and right inclination of the work machine and traveling machine in qualitative expression, and it is possible to calculate the amount of correction suitable for these situation and state finely and quickly, And smooth (not jerky)
Control of movement can be realized.

【0049】また、ファジィ推論におけるファジィ規則
やメンバーシップ関数の適正化を図ることにより、制御
出力の頻度を低減させることが至極簡単となり、円滑な
制御と消費電力の軽減等の効果も奏する。
Further, by optimizing the fuzzy rules and the membership function in fuzzy inference, it is extremely easy to reduce the frequency of control output, and there are also effects such as smooth control and reduction of power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】乗用型田植機の側面図である。FIG. 1 is a side view of a riding type rice transplanter.

【図2】平面図である。FIG. 2 is a plan view.

【図3】苗植装置と走行機体との連結部の要部側面図で
ある。
FIG. 3 is a side view of a main part of a connecting portion between the seedling plant and the traveling machine body.

【図4】図3のIV−IV矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG. 3;

【図5】傾斜センサーのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a tilt sensor.

【図6】油圧回路のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a hydraulic circuit.

【図7】制御手段のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a control unit.

【図8】メインフローチャートである。FIG. 8 is a main flowchart.

【図9】ファジィ制御のサブルーチンフローチャートで
ある。
FIG. 9 is a subroutine flowchart of fuzzy control.

【図10】ファジィ規則の図である。FIG. 10 is a diagram of a fuzzy rule.

【図11】傾斜角度θのメンバーシップ関数を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a membership function of the inclination angle θ.

【図12】角速度Vのメンバーシップ関数を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a membership function of an angular velocity V.

【図13】第1次修正量S1のメンバーシップ関数を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a membership function of a primary correction amount S1.

【図14】(a),(b),(c)は、ファジィ規則 1
の場合のメンバーシップ関数の説明図である。
14 (a), (b) and (c) show fuzzy rules 1
FIG. 4 is an explanatory diagram of a membership function in the case of.

【図15】(a),(b),(c)は、ファジィ規則 3
の場合のメンバーシップ関数の説明図である。
FIGS. 15A, 15B and 15C show fuzzy rules 3
FIG. 4 is an explanatory diagram of a membership function in the case of.

【図16】(a),(b),(c)は、ファジィ規則 4
の場合のメンバーシップ関数の説明図である。
16 (a), (b) and (c) show fuzzy rules 4
FIG. 4 is an explanatory diagram of a membership function in the case of.

【図17】MAX.MINIMUM 法と面積重心法の説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram of the MAX.MINIMUM method and the area centroid method.

【図18】第1次修正指示量S1とパルスデューティと
の関係を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a relationship between a primary correction instruction amount S1 and a pulse duty.

【図19】補正値Zの説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a correction value Z.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走行機体 3,5 車輪 10 苗植装置 15 苗載台 16 植付機構 11 リンク機構 22 ローリング軸 29 油圧シリンダ 43,44,45,46,47 制御弁 48 車速センサー 49 エンジン回転数センサー 50 傾斜角度センサー 51 角速度センサー 56 油圧ポンプ 57 制御手段 63 駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Running body 3,5 Wheel 10 Seedling plant 15 Seedling table 16 Planting mechanism 11 Link mechanism 22 Rolling shaft 29 Hydraulic cylinder 43,44,45,46,47 Control valve 48 Vehicle speed sensor 49 Engine speed sensor 50 Tilt angle Sensor 51 Angular velocity sensor 56 Hydraulic pump 57 Control means 63 Drive circuit

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 走行機体に対して苗植装置をリンク機構
を介して上下動可能に装着し、リンク機構と苗植装置と
の間に設けたローリング軸廻りに苗植装置を左右回動自
在に装着し、該苗植装置にその左右傾斜角度を検出する
傾斜角度センサーと、苗植装置の左右回動時の回動速度
を検出する角速度センサーとを設け、該両センサーの検
出結果に基づいて、油圧アクチェータにて苗植装置を左
右水平姿勢に保持する制御を実行するように構成する一
方、走行機体に設けた車速センサーによる検出値とエン
ジン回転数検出センサーによる検出値とにより、補正値
を演算し、該補正値により前記油圧アクチェータの作動
出力を修正する制御手段を設けたことを特徴とする田植
機における苗植装置の左右姿勢制御装置。
1. A seedling plant is mounted on a traveling machine so as to be vertically movable via a link mechanism, and the seedling plant is rotatable left and right around a rolling axis provided between the link mechanism and the seedling plant. Attached to the seedling plant, an inclination angle sensor for detecting the left-right inclination angle of the seedling plant, and an angular velocity sensor for detecting the rotation speed when the seedling plant is rotated left and right, based on the detection results of both sensors While the hydraulic actuator is configured to execute control to maintain the seedling plant in the left-right horizontal position, a correction value is obtained based on a detection value obtained by a vehicle speed sensor provided on the traveling body and a detection value obtained by an engine speed detection sensor. And a control means for correcting the operation output of the hydraulic actuator based on the correction value.
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