JPS61212205A - Planter monitor apparatus - Google Patents
Planter monitor apparatusInfo
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- JPS61212205A JPS61212205A JP5024085A JP5024085A JPS61212205A JP S61212205 A JPS61212205 A JP S61212205A JP 5024085 A JP5024085 A JP 5024085A JP 5024085 A JP5024085 A JP 5024085A JP S61212205 A JPS61212205 A JP S61212205A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
種まき機は複数の種子供給装置を有し、この供給装置は
各列に一台取り付けられている。この装置は、通常、ハ
ウジング、若しくは植え付けの大地を横切るための種子
の移動通路を形成する池の手段を有している0種子通路
に異なったセンサを用いたプランタ−モニタは知られて
いる。ある型の種子センサーは機械的なスイッチを組込
んでいる。このスイッチは種子と物理的に接触して駆動
される。その−例は米国特許第3.632.918号に
開示されている。光源から光検出器への光ビームを種子
によって妨害することで動作する光電若しくは光学種子
センサーもまた知られている。この例としては米国特許
第4.166.948号がある。粒子検出のための十分
な感度を得るために、機械的種子センサーは小さな力で
容易に曲げられるように設計されている。従って、この
センサーはプランタ−の振動に敏感であり、このため穀
物あるいは野菜のような小さな種子には特に敏感である
。さらに、この機械的センサーは実際の種子通路に配置
された素子を持つように設計されている。このため、も
し壊れたり、損1■シたりした場合、種子の流れの全体
若しくは一部を妨害できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A seed sowing machine has a plurality of seed feeding devices, one feeding device being attached to each row. Planter monitors using different sensors in the seed path are known. One type of seed sensor incorporates a mechanical switch. This switch is activated by physical contact with the seed. An example thereof is disclosed in US Pat. No. 3,632,918. Photoelectric or optical seed sensors are also known that operate by blocking a light beam from a light source to a photodetector by a seed. An example of this is US Pat. No. 4,166,948. To obtain sufficient sensitivity for particle detection, mechanical seed sensors are designed to be easily bent with small force. Therefore, this sensor is sensitive to planter vibrations and is therefore particularly sensitive to small seeds such as grains or vegetables. Furthermore, this mechanical sensor is designed with elements placed in the actual seed path. Therefore, if it breaks or is damaged, the flow of seeds can be interrupted in whole or in part.
光電若しくは光学種子センサーは種子通路を狭くする、
すなわち制限するように作用するようになっている。こ
れは、個々の種子が光路を妨害することができるように
するためである。種子の流れを収束するこの制限は大き
な種子若しくは異物により妨害される。このことは、穀
物若しくは野菜といった小さな種子を植え付けるプラン
タ−にとっては特に重要である。光電センサーは一部に
太陽光に敏感であり、周囲から光検出器に漏れる光を最
少とするように設計されねばならない。A photoelectric or optical seed sensor narrows the seed passage,
In other words, it acts to restrict. This is to allow individual seeds to block the light path. This restriction to converging seed flow is obstructed by large seeds or foreign objects. This is especially important for planters planting small seeds such as grains or vegetables. Photoelectric sensors are sensitive in part to sunlight and must be designed to minimize light leakage from the surroundings to the photodetector.
光電センサーは、はこり、ごみ、あるいは種々の種子の
被膜、殺虫剤、肥料と言った堆積物が光源及び光検出器
に堆積することにより感度が鈍くなりやすい。Photoelectric sensors are susceptible to desensitization due to build-up of dirt, debris, or deposits such as various seed coatings, pesticides, and fertilizers on the light source and photodetector.
また、これまでは異なった種類のあるいは異なった寸法
の種子を検出することのできる単一のセンサー装置を作
ることは困難であるか、不可能であった。プランタ−を
ある種の種子より池の種の種子のものに変文る場合、少
なくとも三つの問題に突き当たる。種子の寸法が異なる
場合、次のI′!!′IMiが発生する。大型の種子の
検出用の固定した感度を持つ所与の検出構成の場合、非
常に小さな種子に対する応答が不確実である。第二に、
比較的ゆっくりした植え付は速度用に設定された感度を
持つセンサーは非常に早い速度で植え付けを行う種子の
すべてを計数するに十分な速度で応答しきれない、と言
ったように植え付は速度が種子の種類ごとに非常に興な
る可能性がある。第三に、異なった種類の種子を植え付
ける場合、または異なった種類の植え付は速度が使用さ
れる場合、種子の方向が非常に変わる。このことは、ト
ウモロコシ、コムギ、レタスといった対称性のない種子
の場合、特にそうである。Also, heretofore it has been difficult or impossible to create a single sensor device capable of detecting seeds of different types or sizes. When converting planters to pond seed rather than seed seed plants, at least three problems are encountered. If the size of the seeds is different, then I′! ! 'IMi occurs. For a given detection configuration with fixed sensitivity for detection of large seeds, the response to very small seeds is uncertain. Secondly,
Relatively slow planting means that a sensor with sensitivity set for speed cannot respond fast enough to count all of the seeds that are planted at a very fast rate. The speed can vary greatly for each type of seed. Third, when planting different types of seeds, or when different types of planting speeds are used, the orientation of the seeds varies greatly. This is especially true for asymmetric seeds such as corn, wheat, and lettuce.
上述したプランタ−モニタにおいては、複数の指示器が
通常各種子センサーに対応またランプの形で与えられて
いる。このランプは種子が感知されるごとに点滅する。In the planter monitors described above, a plurality of indicators are usually provided corresponding to each seed sensor and in the form of lamps. This light flashes each time a seed is detected.
従って、オペレータは、種子が植えられているかどうか
をう、ンブにより連続的に監視しなければならない。か
かる構成は、オペレータが、とりわけ、ランプの点滅を
確認するため、すべてのランプを連続して監視しければ
ならず、多数列の種子を同時に植え付けているときの監
視に、特に不便である。さらに、単一列が故障した場合
、オペレータがプランタ−を停止させる。すべての列が
植え付は動作を停止させ、すべてランプがどの列が初期
の故障の原因であるかを指示することで停止する。オペ
レータはすべての列に対する植え付は装置をチェックす
るか、あるいはいずれの列が故障の原因であったかを覚
えていなければならない。この作業は、例えば、コムギ
植え付は機のように植え付は列が大きくなればなるほど
、難しくなってくる。Therefore, the operator must continuously monitor whether the seeds are being planted. Such a configuration requires the operator to continuously monitor all the lamps, especially to check for lamp flashing, which is particularly inconvenient for monitoring when multiple rows of seeds are being planted simultaneously. Additionally, if a single row fails, the operator will shut down the planter. All rows planted will stop working and all lamps will stop indicating which row is causing the initial failure. The operator must check the planting equipment for all rows or remember which row was the cause of the failure. For example, this task becomes more difficult as the rows become larger, such as using a machine when planting wheat.
本発明は誘電率の高い小さな粒子、特に、種植え機で植
え付けられている種子の存在もしくはその流れを監視す
る。本発明は一対の離間した1匹/rIM e、 :に
;菖r1.マn層n書番を亦Jト七停ス縫工山高誘電率
を利用し、種子の存在を示す。容量の変化は計器盤のデ
スプレイ、警報オペレータ及び/又は計数回路によって
検出され、処理される。The present invention monitors the presence or flow of small particles of high dielectric constant, particularly seeds that are being planted in a seeding machine. The present invention provides a pair of separated animals/rIM e, :ni; irises r1. The presence of seeds is indicated by using the high dielectric constant of the N layer and the N book number. Changes in capacitance are detected and processed by instrument panel displays, alarm operators, and/or counting circuits.
本発明の一態様であるプランタ−モニタ装置は、複数の
種子通路を介してそれぞれの種子の存在もしくは流れを
検出する複数のセンサーと、オペレータが完全に見える
ようになっているトラクタもしくは車両上に位置付けら
れた計器盤と、該計器鎗に複数のセンサーを相互接続す
る電気的なケーブルとを備えている。A planter monitoring device, which is an aspect of the present invention, includes a plurality of sensors that detect the presence or flow of respective seeds through a plurality of seed passageways and a planter monitor that is mounted on a tractor or vehicle in full view of the operator. It includes a positioned instrument panel and electrical cables interconnecting a plurality of sensors to the instrument spear.
各センサ一手段は種子通路に電気的に露出した送信電極
手段と、送信電極手段からの電気エネルギーを受けるた
めの種子通路に電気的に露出した受信電極手段と、外訃
環墳より送信電極手段および受信電極手段を電気的に隔
離するシールド手段と、適切な電気信号で送信電極手段
を駆動し電気エネルギーを発生する送信回路手段と、電
極手段に近接した種子通路の通過により送信電極手段及
び受信電極手段間の電気容量の瞬時的な変化に応答して
変イとしうる送4N′IM、極手段よりの電気エネルギ
ーに応じて電気信号を受信電極より取り出す受信回路手
段とを備えている。Each sensor means includes a transmitting electrode means electrically exposed to the seed passage, a receiving electrode means electrically exposed to the seed passage for receiving electrical energy from the transmitting electrode means, and a transmitting electrode means from the outer ring tomb. and shielding means for electrically isolating the receiving electrode means; transmitting circuit means for driving the transmitting electrode means with a suitable electrical signal to generate electrical energy; The transmitter 4N'IM can be changed in response to an instantaneous change in the capacitance between the electrode means, and the receiving circuit means extracts an electrical signal from the receiving electrode in response to the electrical energy from the electrode means.
計器盤は電気信号に応答する電気回路と、センサ一手段
により直接それに接続されており、センサーのいずれか
が特定の期間内に種子の流れを検出し損ねたとき、それ
がどれであるかを指示し、センサーによる検出の失敗が
一度以上であるとき、前記検出し損ねたセンサーにより
検出された最初の検出の失敗の指示を継続する故障指示
ランプ手段と、すべてのセンサーが特定の期間中に種子
の流れを検出するとき、植え付は機械の正常な植え付は
動作をオペレータに指示し、植え付は機械の正常な動作
の指示を与え、さらに故障指示ランプ手段の一つ以上が
填き切れた場合植え付は機械の状態の解釈の曖昧さを除
去する正常ランプ手段と、前記故障指示ランプ手段一つ
以上が付勢された場合、オペレータが計器盤を見ていな
い時、植え付は機械が故障していることをオペレータに
知らせる可聴警報手段と、特定の期間の値を設定する調
整手段とを備えている。The instrument panel is connected directly to it by means of an electrical circuit responsive to electrical signals and a sensor, which detects when any of the sensors fails to detect seed flow within a specified period of time. failure indicator lamp means for indicating and continuing the indication of the first detection failure detected by said failing sensor when there is more than one detection failure by the sensor; When detecting the flow of seeds, the planting will indicate to the operator the normal planting of the machine, the planting will give an indication of the normal operation of the machine, and one or more of the malfunction indicator lamp means will be lit. When the operator is not looking at the instrument panel, when one or more of the fault indicator lamp means and the normal lamp means are energized, the planting will be performed when the operator is not looking at the instrument panel. It includes audible alarm means to notify the operator that the machine is malfunctioning and adjustment means to set the value for a specified period of time.
本発明の他の態様によれば、プランタ−モニタ装置は種
子の存在もしくは複数の種子通路を介した種子の流れを
検出する複数のセンサーと、一つ以上のセンサーからの
電気信号をモニターする一つ以上の検出回路手段と、オ
ペレータが完全に見ることのできるトラクターもしくは
車両上の計器盤と、複数のセンサー及び一つ以上の検出
回路手段と、計器盤に接続する電気ケーブル手段とを備
えている。According to another aspect of the invention, a planter monitoring device includes a plurality of sensors for detecting the presence of seeds or flow of seeds through a plurality of seed passageways and one for monitoring electrical signals from the one or more sensors. an instrument panel on the tractor or vehicle that is fully visible to the operator; a plurality of sensors and one or more detection circuit means; and electrical cable means connecting to the instrument panel. There is.
複数のセンサ一手段は、各種子通路に電気的に露出した
送信電極手段と、送信電極手段からの電気エネルギーを
受けるための各種子通路に電気的に露出した受信電極手
段と、外部環境より送信電極手段および受信電極手段を
電気的に隔離するシールド手段と、電極手段に近接した
種子通路の通過により送信電極手段及び受信電極手段間
の電気容量の瞬時的な変化に応答して変化しろる対応す
る送信電極手段よりの電気エネルギーに応じてバッファ
された電気信号を受信電極、より取り出す受信回路手段
とを備えている。The plurality of sensor means includes a transmitting electrode means electrically exposed to each seed passageway, a receiving electrode means electrically exposed to each seed passageway for receiving electrical energy from the transmitting electrode means, and a receiving electrode means electrically exposed to each seed passageway for receiving electrical energy from the external environment. shielding means for electrically isolating the electrode means and the receiving electrode means; and a response capable of changing in response to instantaneous changes in capacitance between the transmitting electrode means and the receiving electrode means due to passage of the seed passageway in close proximity to the electrode means. and receiving circuit means for extracting a buffered electrical signal from the receiving electrode according to the electrical energy from the transmitting electrode means.
本発明の変形例として、計器盤はは故障指示ランプ手段
及び一つ以上の検出回路手段からの出力電気信号に応答
する電気回路手段と、正常ランプ手段と、可聴警報手段
とより構成されている。In a variation of the invention, the instrument panel comprises fault indicator lamp means and electrical circuit means responsive to output electrical signals from one or more detection circuit means, normal lamp means, and audible alarm means. .
したがって、本発明の一般の目的は所与の移動通路に沿
った個々の粒子の通過を精密かつ信頼性良く検出する、
新しく改良されたセンサー装置を提供することである。It is therefore a general object of the present invention to accurately and reliably detect the passage of individual particles along a given path of travel.
An object of the present invention is to provide a new and improved sensor device.
本発明のさらに特定の目的は、種子植え付は機械の植え
付はシュートを介した種子の通過を検出するように特に
適合された、新しく改良されたセンサーを持つモニタ装
置を提供することである本発明の他の目的は、種子植え
付は機械の振動に無感応な、新しく改良されたセンサー
を持つモニタ装置を提供することである。A further particular object of the invention is to provide a seed planting monitoring device with a new and improved sensor specifically adapted to detect the passage of seeds through a mechanical planting shoot. Another object of the present invention is to provide a seed planting monitoring device with a new and improved sensor that is insensitive to machine vibrations.
本発明の他の目的は、太陽光の効果に無感応な、新しく
改良されたセンサーを持つモニタ装置を提供することで
ある。Another object of the invention is to provide a monitoring device with a new and improved sensor that is insensitive to the effects of sunlight.
太a囮の仙の目的lれ厖々の厖′:?−詰踵t7和する
ゴミ、ホコリ、もしくは堆積物に無感応な、新しく改良
されたセンサーを持つモニタ装置を提供することである
。The purpose of the decoy immortal: ? - To provide a monitoring device with a new and improved sensor that is insensitive to contaminating dirt, dust, or deposits.
本発明の池の目的は、種子の実際の流れの通路を制限、
集束、あるいは妨害することのない比較的大きな断面の
間口を介して種子の通路を検出することができ、さらに
種子通路の実際の形状に合うように形成可能な、新しく
改良された種子センサーを持つモニタ装置を提供するこ
とである。The purpose of the pond of the invention is to limit the actual flow path of the seeds,
Has a new and improved seed sensor that can detect the seed path through a relatively large cross-section frontage without focusing or obstructing it, and can also be configured to fit the actual shape of the seed path. An object of the present invention is to provide a monitoring device.
本発明の池の目的は、種子の植え付は速度の広い範囲に
わたり種子の種類及び寸法を検出することができる、新
しく改良された種子センサーを持つモニタ装置を提供す
ることである。The purpose of the pond of the present invention is to provide a monitoring device with a new and improved seed sensor that is capable of detecting seed type and size over a wide range of seed planting rates.
本発明の他の目的は、多数の植え付は列をモニターでき
る、新しく改良された種子センサーを持つモニタ装置を
提供することである。Another object of the present invention is to provide a monitoring device with a new and improved seed sensor that can monitor multiple planting rows.
本発明の他の目的は、種子植え付は機械のシュートを介
しての肥料若しくは除草剤ペレットの通路を精密かつ信
頼性高く検出するための、新しく改良された種子センサ
ーを持つモニタ装置を提供することである。Another object of the invention is to provide a seed planting monitoring device with a new and improved seed sensor for accurately and reliably detecting the passage of fertilizer or herbicide pellets through the chute of the machine. That's true.
本発明の他の目的は読みとりが容易な改良された指示装
置を有し、これによりオペレータがその状態を容易かつ
明確に確認できるモニタ装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a monitoring device with an improved indicating device that is easy to read so that the operator can easily and clearly ascertain its status.
本発明の他の目的は種子植え付は機械が停止し、全植え
付は動作が停止した後にも初期の故障の原因の指示を継
続するモニタ装置を提供することである。It is another object of the present invention to provide a monitoring system that continues to provide an indication of the cause of the initial failure even after the seeding machine has stopped operating and the entire planting machine has ceased operation.
第1図に、矩形断面を持つ種子通路に使用するためのセ
ンサーが示されている。1oで概括的に示されているセ
ンサー構成は11.12.13.14の四面で構成され
ている。それぞれがプラスチックやエポキシガラスのよ
うな絶縁素材で作られていて、四面で規定された15で
示す種子通路の一部を形成するよう配列されている。四
面の外側の表面は銅や黄銅なとの素材でできている導電
シールドI6で覆われている。それは接着剤で付着され
るか、表面に直接蒸着されている。この導電シールド1
6は外部電気信号の干渉からこの構成をしゃ断し、内部
電界を封じている。In FIG. 1 a sensor is shown for use in a seed channel with a rectangular cross section. The sensor configuration, generally indicated by 1o, consists of four sides 11, 12, 13, and 14. Each is made of an insulating material, such as plastic or epoxy glass, and is arranged to form part of a seed passageway, generally designated 15, defined on four sides. The outer surfaces of the four sides are covered with conductive shields I6 made of a material such as copper or brass. It is attached with adhesive or deposited directly on the surface. This conductive shield 1
6 insulates this configuration from interference from external electrical signals and seals the internal electric field.
面11の内側の表面には、面11の横幅より少々短い横
幅で、面11の縦幅よりかなり短い縦幅の送信電極手段
17が装着されている。送信電極手段17は銅や*ai
などの導電素材でできていて、接着または原着により付
着されている。而】1と直接対面している面13の内側
の表面には、送信電極手段17に類似した受信電極手段
18が装着されている。送信電極手段17と受信電極手
段18は、センサー構成の上端と下端のほぼ中間に振え
付けられている。電極17と18は、別の絶縁層19で
覆われていて、その贋はプラスチックや接着剤を付した
マイラーなどの材料で形成されているか、直接コーティ
ングされている。これはセンサーの通常の動作には特に
必要ではないが、絶縁層19は電極17と18の腐食を
防ぎ、種子通路15の湿気による、潜在的な悪影響を除
去する。A transmitting electrode means 17 having a width slightly shorter than the width of the surface 11 and a vertical width considerably shorter than the vertical width of the surface 11 is mounted on the inner surface of the surface 11. The transmitting electrode means 17 is made of copper or *ai
It is made of a conductive material such as, and is attached by adhesive or sprinkling. On the inner surface of face 13 directly facing 1, receiving electrode means 18 similar to transmitting electrode means 17 are mounted. The transmitting electrode means 17 and the receiving electrode means 18 are oriented approximately midway between the upper and lower ends of the sensor arrangement. Electrodes 17 and 18 are covered with another insulating layer 19, which may be made of a material such as plastic or mylar with adhesive, or may be directly coated. Although this is not particularly necessary for normal operation of the sensor, the insulating layer 19 prevents corrosion of the electrodes 17 and 18 and eliminates the potential negative effects of moisture in the seed passageway 15.
送信電極手段17は、線21を介して、囲い20内に位
置し、センサー構成の片側に装着されている受信回路手
段に電気的に接続されている。The transmitting electrode means 17 are electrically connected via lines 21 to receiving circuit means located within the enclosure 20 and mounted on one side of the sensor arrangement.
同様に、受信電極手段1日は、線22を介して、囲い2
0内に位置し、センサー構成の片側に取り付けられてい
る受信回路手段に電気的に接続されている。他の線23
は、集電シールド16に装着され、囲い20内の回路と
地面とを接続している。囲い20内の回路は、線23を
介して、後述の別の回路に電気的に接続されている。Similarly, the receiving electrode means 1 is connected via wire 22 to enclosure 2.
0 and is electrically connected to receiving circuit means mounted on one side of the sensor arrangement. other line 23
is attached to the current collecting shield 16 and connects the circuit within the enclosure 20 to the ground. The circuits within enclosure 20 are electrically connected via lines 23 to other circuits described below.
第1図と第1A図は、断面が矩形のものであったが、他
の形状、たとえば、台形もしくは六角形のものも、上述
したものと同様に形成できる。Although FIGS. 1 and 1A have rectangular cross-sections, other shapes, such as trapezoids or hexagons, can be formed in the same manner as described above.
第2図には、円形断面を持つ種子通路用のセンサーが示
されている。30で示すセンサー構造は、プラスチック
のような絶縁素材でできているシリンダー31で構成さ
れている。この構造内の領域は種子通路32を規定して
いる。シリンダー31の外側の表面は銅や黄銅などの素
材でできている導電シールド33で覆われている。これ
は接着剤で接着されるか、表面に直接蒸着されている。FIG. 2 shows a sensor for a seed channel with a circular cross section. The sensor structure, indicated at 30, consists of a cylinder 31 made of an insulating material, such as plastic. A region within this structure defines a seed passageway 32. The outer surface of the cylinder 31 is covered with a conductive shield 33 made of a material such as copper or brass. This can be glued or deposited directly onto the surface.
この導電シールド33は外部の電気信号の干渉からこの
構成をしゃ断し、内部電界を封じているシリンダー31
の内側の表面は、シリンダー31の内周の約4分の1の
長さを有し、シリンダー31の高さよりかなり低い送信
回路手段34に装着されている。その電極は銅や黄銅な
どの導電材料でできていて、接着剤または蒸着により付
着されている。また、送信電極手段34に形が類似した
受信電極手段35は、送信電極手段34の対面に()た
点て、シリンダー31の内部の表面に取り付けられてい
る。送信電極手段34と受信電極手段35は、シリンダ
ー31の上端と下端との、はぼ中閑に取り付けられてい
る。電極手段34と35は、別の絶縁層36で被覆され
ていて、その層はプラスチックや接着剤つきマイラーな
どの素材でできているか、直接コーティングされている
。センサーの通常の動作には特に必要ではないが、絶I
t層36は電極手段34と35の腐食をふせぎ、種子通
路32の湿気による、潜在的悪影響を除去してくれる。This conductive shield 33 insulates this configuration from external electrical signal interference and seals the cylinder 31 from internal electric fields.
The inner surface of the cylinder 31 has a length of approximately one quarter of the inner circumference of the cylinder 31 and is mounted on transmitter circuit means 34 which is considerably lower than the height of the cylinder 31. The electrodes are made of a conductive material such as copper or brass and are attached by adhesive or vapor deposition. Further, a receiving electrode means 35 similar in shape to the transmitting electrode means 34 is attached to the inner surface of the cylinder 31 so as to face the transmitting electrode means 34 ( ). The transmitting electrode means 34 and the receiving electrode means 35 are mounted in the middle between the upper and lower ends of the cylinder 31. The electrode means 34 and 35 are covered with another insulating layer 36, which may be made of a material such as plastic or adhesive-backed mylar, or may be directly coated. Although not particularly necessary for normal operation of the sensor,
The t-layer 36 prevents corrosion of the electrode means 34 and 35 and eliminates the potential negative effects of moisture in the seed passageway 32.
送信電極手段34は、線38により、シリンダー31に
装着されている囲い37内の送信回路に電気的に接続さ
れている。同様に、受信電極手段35は、線39により
、囲い37内の受信回路に電気的に接続されている。別
の線40は、シールド33に装着され、囲い37の回路
と大地とを接続している。囲い37の回路は、線41を
介して、後述の別の回路に電気的に接続されている第2
図と第2A図は、断面円形の構造となっているが、楕円
といった池の形状のものでもよい図示のように、シリン
ダー用電極手段34と35はその直径が約2a5cmで
、長さが約7.5cmで、高さが約0.75cmであり
、これらの電極は約90度の角度でシリンダーの内壁に
向いて伸びている。第1図の長方形センサーの電極手段
17と18は、高さが約0.38cmで、長さが約5c
mで、約1@ 25cmの電極スペー〜叫
スがある。電極部容量は1x10 ないし1xl−+1
0 ファラドの範囲である0種子通過による容量−古
変化は1xlOないし1 x 10−17フアラドの範
囲である。The transmitting electrode means 34 are electrically connected by a line 38 to a transmitting circuit within an enclosure 37 mounted on the cylinder 31. Similarly, the receiving electrode means 35 are electrically connected to the receiving circuitry within the enclosure 37 by a line 39. Another wire 40 is attached to the shield 33 and connects the circuitry of the enclosure 37 to ground. The circuit in enclosure 37 is connected to a second circuit which is electrically connected via line 41 to another circuit to be described below.
The cylinder electrode means 34 and 35 have a diameter of about 2.5 cm and a length of about 2.5 cm, as shown in the figure. 7.5 cm and approximately 0.75 cm in height, these electrodes extend toward the inner wall of the cylinder at an angle of approximately 90 degrees. The electrode means 17 and 18 of the rectangular sensor of FIG. 1 are approximately 0.38 cm high and approximately 5 cm long.
m, and there is an electrode space of about 1@25 cm. The electrode capacitance ranges from 1x10 to 1xl-+10 farads; the capacitance-paleochange due to 0 seed passage ranges from 1xlO to 1x10-17 farads.
第3図は、送信電極手段に与えられる無線周波数を使用
した本発明の一態様に従ったセンサー電子構成を示して
いる。センサー電子構成は50て該括的に指示されてい
る送信回路手段と受信回路手段70から成り立っている
。送信回路手段50と受信回路手段70は、第1図及び
第2図で示ような多数のセンサーと共に作動可能である
という点て汎用的である。FIG. 3 shows a sensor electronics arrangement according to one aspect of the invention using radio frequencies applied to the transmitting electrode means. The sensor electronics consists of transmitting circuit means 50 and receiving circuit means 70, indicated collectively. The transmit circuit means 50 and the receive circuit means 70 are versatile in that they can operate with multiple sensors such as those shown in FIGS. 1 and 2.
送信回路手段50は、発振器51、ドライバー回路52
とで構成されている。ドライバー回路52の出力は(第
1図の21または第2図の38の)線を通って特定のセ
ンサー用の送信!極手段に与えられる。The transmitting circuit means 50 includes an oscillator 51 and a driver circuit 52.
It is made up of. The output of the driver circuit 52 is sent through a line (21 in FIG. 1 or 38 in FIG. 2) for a particular sensor! given to extreme means.
デジタルゲート53及び54、抵抗55及び57容量5
6、水晶素子58から構成される発振器51はゲート5
9のドライバー回路の人力に供給される一定の周波数の
信号を発生する。ドライバー回路は、バッファーゲート
59、容量60、抵抗61及び62、トランジスター6
3、トランスフォーマ64で構成される。Digital gates 53 and 54, resistors 55 and 57 capacitor 5
6. The oscillator 51 composed of the crystal element 58 is connected to the gate 5
9 generates a constant frequency signal that is supplied to the human power of the driver circuit. The driver circuit includes a buffer gate 59, a capacitor 60, resistors 61 and 62, and a transistor 6.
3. It is composed of a transformer 64.
トランスフォーマ64の出力は、水晶素子58の周波数
と等しい周波数、例えば5 M Hzの正弦波信号であ
り、種子検出用の送信電極手段を駆動するに十分な振巾
で、50V程度である。The output of the transformer 64 is a sinusoidal signal of a frequency equal to the frequency of the crystal element 58, for example 5 MHz, and is of the order of 50 V with an amplitude sufficient to drive the transmitting electrode means for seed detection.
受信回路手段70は整流器71、増巾器72積分器73
、微分器74、比較器75によって構成されている。整
流器71の受信回路手段70への人力は(第1図の18
もしくは第2図の35の)特定のセンサーの受信電極手
段に接続されている。The receiving circuit means 70 includes a rectifier 71, an amplifier 72 and an integrator 73.
, a differentiator 74, and a comparator 75. The human power to the receiving circuit means 70 of the rectifier 71 is (18 in FIG.
or 35 in FIG. 2) to the receiving electrode means of a particular sensor.
ダイオード76と77で構成されている整流器は、受信
電極手段と送信器の間の電気的インピーダンスによりセ
ンサーを通過する電流を半波整流する。図示の特定の実
施例では、センサー電流は主に容量変位電流であり、従
って、二つの!極間の領域の誘電率に依存する。二電極
間の領域は種子通路の一部分なので、電極間の種子の動
きまたはその存在による誘電率のいかなる変化もダイオ
ード77の整流電流の振巾の変化となる。各々の種子の
誘電率は、空気の誘電率の30〜80倍の範囲にあるの
で、センサーは、種子の存在に対して特に敏感になる。A rectifier consisting of diodes 76 and 77 half-wave rectifies the current passing through the sensor due to the electrical impedance between the receiving electrode means and the transmitter. In the particular embodiment shown, the sensor current is primarily a capacitive displacement current, thus two ! It depends on the dielectric constant of the region between the poles. Since the area between the two electrodes is part of the seed path, any change in dielectric constant due to movement or presence of the seed between the electrodes will result in a change in the amplitude of the rectified current in diode 77. The dielectric constant of each seed is in the range of 30 to 80 times the dielectric constant of air, making the sensor particularly sensitive to the presence of seeds.
しかし、センサー構造の材料であるプラスチック及び他
の材料の誘電率は、空気の誘電率の2〜3倍の範囲にす
ぎないので、電極間の電界の分岐(shunt)はほと
んど起こらない。その結果、送信電極と受信回路間で種
子が一つでも通過すればダイオード77における電流は
比較的大きく変化する。However, because the dielectric constant of plastics and other materials from which the sensor structure is made is only in the range of 2-3 times that of air, very little shunt of the electric field between the electrodes occurs. As a result, if even one seed passes between the transmitting electrode and the receiving circuit, the current in the diode 77 changes relatively greatly.
演算増巾器78と抵抗79から構成される増巾器72は
、ダイオード77中の半波整流された電流を、センサー
電極手段間の誘電率に依存する振巾を持つ電圧に変換す
る。増巾器80と抵抗81.82.83、容量84.8
5により構成される積分器73は、抵抗81と82の値
に依存する公称値に増巾器72の電圧出力を保つように
、増巾器72に抵抗86を介して電流を戻すことにより
、d−c回復(restoring )回路として働く
。Amplifier 72, consisting of an operational amplifier 78 and a resistor 79, converts the half-wave rectified current in diode 77 into a voltage whose amplitude depends on the dielectric constant between the sensor electrode means. Amplifier 80, resistance 81.82.83, capacity 84.8
The integrator 73 constituted by 5 returns current to the amplifier 72 through the resistor 86 so as to keep the voltage output of the amplifier 72 at a nominal value that depends on the values of the resistors 81 and 82. It acts as a dc restoring circuit.
積分器73を使用することにより、受信回路のダイナミ
ックレンジを拡大し、センサーがセンサー電極手段間の
広範囲な容量変化に対して動作可能となる。ざらに積分
器73は、増巾器72が飽f口してしまうような状態、
すなわち電極間の空間が事実上、ちり、はこりて詰まフ
ている状態においてもセンサーの動作が可能となる。The use of integrator 73 extends the dynamic range of the receiver circuit and allows the sensor to operate over a wide range of capacitance changes between the sensor electrode means. Roughly, the integrator 73 is in a state where the amplifier 72 becomes saturated,
In other words, the sensor can operate even when the space between the electrodes is actually clogged with dust and debris.
容量8711tび抵抗88で構成されている嶽分器74
は信号を発生し、センサー電極手段間のインピーダンス
の時間変化率に依存する比較器7!5のプラス人力にそ
の信号を人力させる。これは、ついで、電極間の種子の
通過に依存する。比較器75は、人力信号とポテンショ
メータ89をセットすることによって選択可能な固定値
とを比較し、センサー電極手段間を種子が通過するたび
に、人力が89で設定された固定値を超えたとき、論理
1に対応し、デジタル出力を発する。したがってポテン
ショメータ89を設定することにより、受信回路の感度
を設定し、受信器を特定の範囲の種子のサイズに合わせ
て適合させることができる。マルチセンサーシステムの
各センサー用の比較器の出力はケーブル(示されていな
い)によって計器盤(後述する)に電気的に連結される
。A divider 74 consisting of a capacity of 8711t and a resistance of 88
generates a signal and inputs it to the positive input of the comparator 7!5 which depends on the time rate of change of the impedance between the sensor electrode means. This, in turn, depends on the passage of the seeds between the electrodes. Comparator 75 compares the human power signal with a fixed value, selectable by setting potentiometer 89, and each time the seed passes between the sensor electrode means, when the human power exceeds the fixed value set in 89. , corresponds to a logic 1 and emits a digital output. By setting the potentiometer 89, therefore, the sensitivity of the receiver circuit can be set and the receiver adapted to a particular range of seed sizes. The output of the comparator for each sensor of the multi-sensor system is electrically coupled to the instrument panel (described below) by a cable (not shown).
第4図は、複数列のプランタ−モニタ装置用の計器盤の
電子構成の回路図である。図示の例では、8列のプラン
タ−を想定しているが、列の数の増減は簡単に行える。FIG. 4 is a circuit diagram of the electronic configuration of the instrument panel for a multi-row planter monitor system. In the illustrated example, a planter with eight rows is assumed, but the number of rows can be easily increased or decreased.
特定の例では、前述のように8つのセンサーが出力を発
生し、これらは、計器盤電子構成部に人力として与えら
れ、また101で概括指示されている。計器盤電子構成
部の入力の各々に対応しているのは故障指示器(fai
lure 1ndicator)とドライバーで、概括
的に102と示しである。故障指示器に加えて、適切な
プランタ−機能をボジテブに指示するドライバー付きの
ボジテプ指示器がある。この指示器は103で指示しで
ある。さらに、ドライバー付きの可聴警報器104は操
作者が計器盤をみていない間に列故障が発生したときに
操作者に注意を喚起するためのものである。In the particular example, eight sensors generate outputs, as described above, which are provided as human power to the instrument panel electronics and are generally indicated at 101. Corresponding to each of the instrument panel electronic component inputs is a fault indicator (FAI).
(lure 1ndicator) and driver, generally indicated as 102. In addition to the fault indicator, there is a bozitep indicator with a screwdriver that directs the boziteb to the proper planter function. This indicator is indicated by 103. Further, an audible alarm 104 with a screwdriver is provided to alert the operator when a line failure occurs while the operator is not looking at the instrument panel.
第4図の特定の例では、マイクロプロセッサ100はセ
ンサー101からの種々の人力をモニターする機能を実
行する。特定の時間内にある指示器が点燈し、全ての列
で種子が検知されれば、ボジテブ指示器が点燈し、一つ
以との例で故障が起きた場合、特定の時間、警告燈が点
燻しく例えば故障指示器を点滅して)故障のある列を視
冗的に表示する。プランタ−モニタシステムには故障の
ある列を検知するためのユーザによる時間調整器(us
er−adjustable time period
)を付けることも可能であり、点滅機構は監視目的のた
めに有用である。なぜならば、との列が故障を検知した
かを記憶することなく、オペレータはプランタ−を停止
することができる。全て植え付は動作を停止した後に(
その場合、全ての故障指示器が点燈する)計器盤を見る
ことができ、故障の起った列を検知することができる。In the particular example of FIG. 4, microprocessor 100 performs the function of monitoring various human forces from sensor 101. In the particular example of FIG. If an indicator lights up within a certain time and seeds are detected in all rows, the Bozitev indicator lights up, and if a malfunction occurs in one or more cases, a warning is activated for a certain time. The faulty row is visually displayed (by flashing a light or a fault indicator, for example). The planter monitor system includes a user timer (US) to detect faulty rows.
er-adjustable time period
), and the flashing mechanism is useful for monitoring purposes. This is because the operator can shut down the planter without remembering whether the column has detected a failure. After all plantings have stopped working (
In that case, you can see the instrument panel (all fault indicators are illuminated) and detect the row in which the fault occurred.
この特徴は小麦を植える機械のように多数の列があるプ
ランタ−モニターに特に有用である。This feature is particularly useful in planter monitors that have multiple rows, such as wheat planting machines.
故障指示器は、参照番号129から136で指示されて
いるランプまたはLEDのようなあらゆる種類の視覚装
置が使用できる。後者の場合は27)がそれぞれのLE
Dに接続される。同様に正常指示器にはランプまたはL
ED 137が考えられ、関連の抵抗128も接続可能
である。104は圧電ブザーのような任意の可a!装置
でよい。The fault indicator can be any kind of visual device, such as a lamp or LED, indicated by reference numerals 129 to 136. In the latter case, 27) is the respective LE
Connected to D. Similarly, the normal indicator is a lamp or L.
ED 137 is considered, and an associated resistor 128 can also be connected. 104 is an arbitrary power sensor such as a piezoelectric buzzer. Any device is fine.
指示器とアラームのカレントドレイン要求(thecu
rret−drain requirements)が
マイクロプロセッサ−の出力能力を超えた場合、これら
出力はそれぞれドライバー回路と関連する(11Oない
し119)。Indicator and alarm current drain request (thecu
If the rret-drain requirements exceed the output capabilities of the microprocessor, these outputs are each associated with a driver circuit (11O-119).
通常運転には、全てのマイクロプロセッサ−はタイミン
グ用の水晶素子108と、電源を最・初に入れた時に内
蔵プログラムが正しく作動するよう、107と108で
示されている電源リセット回路を必要とする。第4図で
は、この特定のマイクロプロセッサ−はシングルチップ
製品のひとつであり、中央制御装置(CPU) 、ラン
ダムアクセスメモリー(RAM) 、内臓タイマー、入
出力(Ilo)部、一種のリードオンメモリー(ROM
)に記憶されているオペレーティングプログラムを含む
。そのようなシングルチップマイクロプロセッサ−とし
てはインテル8048やモトローラ6805がある。マ
イクロプロセッサ−の能力が、必要とされる数のセンサ
ーと指示器を扱うのに十分でない場合は、マイクロプロ
セッサ−の周辺チップを追加する必要がある。For normal operation, all microprocessors require a timing crystal element 108 and a power reset circuit, shown at 107 and 108, to ensure that the internal program operates correctly when power is first applied. do. In Figure 4, this particular microprocessor is a single-chip product that includes a central control unit (CPU), random access memory (RAM), an internal timer, an input/output (Ilo) section, and a type of lead-on memory ( ROM
), including operating programs stored in the computer. Examples of such single-chip microprocessors include the Intel 8048 and the Motorola 6805. If the microprocessor's power is not sufficient to handle the required number of sensors and indicators, additional microprocessor peripheral chips may be required.
種子計数、他列と大きく異なる計数値を持つ列があるか
どうかを決定する列中の種子計圃の比較、種子人口(s
eed population)の決定などの他のモ
ニター機能は、マイクロプロセッサ−100により実行
可能である。さらに、ビンレベル検出、温度検出、空気
圧検出、1ニーカー中の種子人口を決定するのに便利な
プランタ−速度の検出などの他のセンサーを必要とする
モニター機能もマイクロプロセッサ−100により実行
できる。このように、適当なセンサー出力指示器を追加
し、マイクロプロセッサ−100の人力または出力ボー
トにそれぞれを接続するだけでモニタ装置の機構は簡単
に拡張できる。Seed counts, comparison of seed counts in a row to determine if there are rows with counts that are significantly different from other rows, seed population (s
Other monitoring functions, such as determining the eed population, can be performed by the microprocessor-100. In addition, other sensor-requiring monitoring functions such as bin level sensing, temperature sensing, air pressure sensing, and planter speed sensing useful for determining seed population in a kneeker can also be performed by microprocessor 100. In this manner, the monitoring system can be easily expanded by simply adding appropriate sensor output indicators and connecting each to the human power or output board of the microprocessor-100.
第5図は前述したような8列プランタ−モニタ装置用コ
ンソールの正面を示している。正面パネルには、時間選
択スイッチ105、電源スィッチ140.8個の赤LE
Dの故障指示器102(各列につき1つをモニターする
)、1個の緑LEDの正常指示器103が配置されてい
る。コンソールの上部はフロントパネルの表面から前方
に延長され太陽光に対する遮弊を構成しているので、周
囲が非常に明るい所での操作でも見やすくなっている。FIG. 5 shows the front of an eight-row planter monitor console as described above. On the front panel, there are 105 time selection switches and 140.8 red LE power switches.
D failure indicators 102 (one is monitored for each column) and one green LED normality indicator 103 are arranged. The upper part of the console extends forward from the front panel surface and forms a shield against sunlight, making it easy to see even when operating in very bright surroundings.
plexing)によるセットの電子構成によって複数
のセンサーがモニターされるという回路技術を用いた本
発明の第2実施例用のセンサー電子構成と検出回路を示
している。検出器は発信器150、複数のドライバー1
51.マルチプレクサ−154、増巾器155、積分器
156、微分器157、比較器158、マイクロプロセ
ッサ−159で構成されている。ドライバー151は受
信バッファー回路152に相当するセンサーアレイ15
3にそれぞれ接続されている。バッファー出力はマルチ
プレクサ−154に接続されている。2 shows sensor electronics and detection circuitry for a second embodiment of the invention using a circuit technique in which multiple sensors are monitored by a set of electronics (plexing); FIG. The detector includes a transmitter 150 and a plurality of drivers 1
51. It is composed of a multiplexer 154, an amplifier 155, an integrator 156, a differentiator 157, a comparator 158, and a microprocessor 159. A driver 151 is a sensor array 15 corresponding to a reception buffer circuit 152.
3 are connected to each other. The buffer output is connected to multiplexer 154.
センサーアレイはマトリクスの形をしていて、ドライバ
ー151はマトリクスの横列に接続され、マルチプレク
サ−154はその縦列に接続される。マトリクスアレイ
にマトリクスパターンを用いることにより、R個のドラ
イバーと0個のマルチプレクサ−により、810個のセ
ンサーアレイをモニターすることができるので、必要と
される部品の数もしくは回路網のコストが最少限におさ
え14q14*#Mml−p=+a6mMLナエユノ+
I/II−2)と4つのマルチプレクサ−(C=4)が
、8個の個別センサー(RxC=2M4)をモニターで
きる。送信回路は発振器150とドライバー151とで
構成されている。発振器150は165と168の2個
の論理ゲート、18Bと169の抵抗、容量167、水
晶素子170で構成され、全てのドライバー151のひ
とつの人力に与えられる一定の周波数の信号を発生する
。ドライバーは論理ゲートバッファー171もしくは1
77.2つの抵抗173と174、もしくは179と1
80.172もしくは17Bの容量、175もしくは1
81のトランジスタ、176もしくは182のトランス
フォーマ−でそれぞれ構成される。The sensor array is in the form of a matrix, with drivers 151 connected to the rows of the matrix and multiplexers 154 connected to its columns. By using a matrix pattern in a matrix array, 810 sensor arrays can be monitored with R drivers and 0 multiplexers, minimizing the number of components or network cost required. Suppress 14q14*#Mml-p=+a6mML Naeyuno+
I/II-2) and four multiplexers (C=4) can monitor eight individual sensors (RxC=2M4). The transmitting circuit is composed of an oscillator 150 and a driver 151. The oscillator 150 is composed of two logic gates 165 and 168, resistors 18B and 169, a capacitor 167, and a crystal element 170, and generates a constant frequency signal that is applied to one of the drivers 151. Driver is logic gate buffer 171 or 1
77. Two resistors 173 and 174 or 179 and 1
80.172 or 17B capacity, 175 or 1
Each device is composed of 81 transistors and 176 or 182 transformers.
ドライバー151の論理ゲート171と177の入力は
マイクロプロセッサ−159の出力ボートに接続される
。制御線を選択して使用することにより、マイクロプロ
セッサ−は1回につき1つのドライバーを駆動すること
ができる。したがって、−回にセンサーアレイのうち一
列のみが働くことになる。駆動されたドライバーは17
6もしくは182のトランスフォーマ−の二次側にあり
、水晶素子170と等しい周波数の正弦波でセンサーが
種子を検出するのに十分な振巾を持つ。The inputs of logic gates 171 and 177 of driver 151 are connected to the output ports of microprocessor-159. By selectively using the control lines, the microprocessor can drive one driver at a time. Therefore, only one row of the sensor array will work at - times. The driven driver is 17
It is located on the secondary side of the transformer 6 or 182, and has a sine wave with a frequency equal to that of the crystal element 170 and has sufficient amplitude for the sensor to detect seeds.
183ないし190の各センサーは関連の受信器または
バッファー回路を持っていて、この特定の例では191
から206までのダイオード対である。各センサーに複
雑なバッファー回路を用いる事も可能だが、ダイオード
対を用いると数々の利点が得られる。第一に、ダイオー
ドは種々考えられる組み合わせの中で最も単純で、最も
安価であると思われる。第二に、−列中の全センサー出
力はオア結合できる。つまり、出力は不利な効果を伴う
ことなく接続できる。第三に、ダイオードは浮遊容量と
電気的な妨害を軽減する整流機能を持つ。Each sensor 183 through 190 has an associated receiver or buffer circuit, in this particular example 191
These are diode pairs from 206 to 206. Although it is possible to use complex buffer circuits for each sensor, using diode pairs offers a number of advantages. First, diodes appear to be the simplest and cheapest of the various possible combinations. Second, all sensor outputs in the − column can be OR-combined. That is, the outputs can be connected without any adverse effects. Third, diodes have a rectifying function that reduces stray capacitance and electrical interference.
センサー183ないし190の形状は第1図または第2
図または他の類似した構成とほぼ等しい。本発明のこの
実施例のセンサーと前述の実施例のセンサーとの主な相
違点は、本発明では受信回路中の各センサーが高度に単
純化されていることである。受信回路の出力は191な
いし206のダイオードにより半波整流された電流であ
る。The shapes of the sensors 183 to 190 are as shown in FIG.
Approximately equivalent to the diagram or other similar configuration. The main difference between the sensor of this embodiment of the invention and the sensors of the previous embodiments is that in the invention each sensor in the receiver circuit is highly simplified. The output of the receiving circuit is a half-wave rectified current by diodes 191 to 206.
どの列の電流も、その列とドライバーが付勢される特定
の行との交点にあるセンサーの電流である。207と2
08ないし213と214の対で構成されるFETスイ
ッチ、215ないし218のインバーターで構成されて
いるマルチプレクサ−154はマルチプレクサ−制御線
239を通じてマイクロプロセッサ−159の出力ボー
トに接続されている。通常の動作では、一時にひとつの
マルチプレクサ一部のみが動作し、不能化された列中の
センサーからの整流電流は207.209.211.2
130FETによって地中に放電される特定の例から選
択された電流のみが増巾器155に供給される。適切な
走査処理により、増巾器155は各センサーによって順
番に影響を受けることが可能である。演算増幅器219
と抵抗220で構成される増巾器155の出力は、選択
されたセンサーの整流電流に依存し、そのセンサーは存
する。センサー内側の電界の分岐(s h u n t
)はほとんど起こらず、その結果、選択されたセンサー
の電極手段間を、一つでも種子が通過すると増巾器15
5に供給される電流に比較的大きな変化が起きる。The current in any column is the current in the sensor at the intersection of that column and the particular row where the driver is energized. 207 and 2
A multiplexer 154 consisting of pairs of FET switches 08 to 213 and 214 and inverters 215 to 218 is connected to the output port of the microprocessor 159 through a multiplexer control line 239. In normal operation, only one multiplexer portion is active at a time, and the rectified current from the sensors in the disabled string is 207.209.211.2
Only selected currents from the particular instance discharged into the ground by the 130 FETs are provided to the amplifier 155. With appropriate scanning processing, the amplifier 155 can be influenced by each sensor in turn. Operational amplifier 219
The output of amplifier 155, which consists of resistor 220 and resistor 220, depends on the rectified current of the selected sensor, which sensor is present. Branching of the electric field inside the sensor (s h u n t
) rarely occurs, and as a result, if even one seed passes between the electrode means of the selected sensor, the intensifier 15
A relatively large change occurs in the current supplied to 5.
221.222.223の抵抗、224.225の容量
、演算槽中器227で)A成される積分器156は、抵
抗221と222の可に依存する公称値にて増巾器15
5の電圧出力を保つように増巾器155に抵抗226を
介して電流を戻すことにより、D−C回復(resto
ring)回路として働く。積分器156を使用するこ
とにより、受信回路のレンジを拡大し、各センサーがセ
ンサー電極手段間の広範囲な容量変化に対して作動可能
となる。さらに積分器156は増巾器155が飽和して
しまうような状態、すなわち電極間の空間が事実上、ち
り、はこりで詰まっている状態においてもセンサーの動
作が可能となる。221, 222, 223 and a capacitance of 224, 225, the integrator 156 is formed by the amplifier 15 at a nominal value that depends on the resistance of the resistors 221 and 222.
D-C recovery is performed by returning current to the amplifier 155 through the resistor 226 to maintain the voltage output of 5.
ring) functions as a circuit. The use of integrator 156 extends the range of the receiver circuit and allows each sensor to operate over a wide range of capacitance changes between the sensor electrode means. Furthermore, the integrator 156 allows the sensor to operate even in conditions where the amplifier 155 is saturated, ie, the space between the electrodes is effectively clogged with dust.
容量238と抵抗229で構成される微分器+cりl)
ノfj;Lf−11A←I4ツ)ノ+トーク!厖ヨi〔
口aS+のプE量の時間変(ヒ@ごご依存する比較器1
58の人力にその信号を人力させろ。それはついて!極
間のf′!子の通過二Z (&存する。比較器148は
微分器の出力とポテンショメーター230をセントする
ことで決定されろ固定値とを比較し、通訳されたセンサ
ーの電極手段間を種子が通過するたびに論理lζこ対応
して出力を発生する。Differentiator consisting of capacitor 238 and resistor 229 +cl)
ノfj;Lf-11A←I4ツ)ノ+Talk!厖YOi〔
Time variation of the amount of puE of mouth aS+ (comparator 1 depending on your request)
Let 58's human power handle that signal manually. That's it! Between the poles f′! A comparator 148 compares the output of the differentiator with a fixed value determined by controlling the potentiometer 230, and each time the seed passes between the electrode means of the interpreted sensor. The logic lζ generates an output correspondingly.
マイクロプロセッサ−159は比較器15日の出力を受
け、種々の信号が安定化するわずかの遅れの後に、検知
されたかどうかを決定する。マイクロプロセッサ−が種
子が検出されたと判断すると同時に、処理が次のセンサ
ーに順次移る。また、マイクロプロセッサ−は一定時間
中の種子の数を数えることができ、種々の流れる速度が
規定値内にあるか、他のすべてのセンサーの種子の流れ
の速度に相対した許容範囲中にあるかを判断する。マイ
クロプロセッサ−内の特定のプログラムに基づいて、特
定の例に故障があるかどうかを判断するための種々のテ
スト条件が実行できる。最も簡単な稙え付は列の故障で
は特定の期間中にひとつも種子が検出されない。この場
合、図示されているようにスイッチ231により時間値
はユーザーここより調整できる。したがって、マイクロ
プロセッサ−は3つの主要な機能を実行する。第一ここ
センサーのアレイがあらかじめ決定されたパターン中を
走査するようにする。第二に特定の基準のセットに基づ
いて、プランタ−の各列が正常に植え付けしているかど
うかを判断する。第三に、マイクロプロセッサ−は23
5ないし237で図示されている種々の指示器とアラー
ムを制御する計器盤に出力信号を供給する。モニター機
能の配線要求を単純化するため、235ないし237の
出力は直列のデータフォーマットで示しである。Microprocessor 159 receives the output of comparator 15 and, after a short delay for the various signals to stabilize, determines whether they have been detected. As soon as the microprocessor determines that a seed has been detected, processing proceeds to the next sensor in sequence. The microprocessor can also count the number of seeds over a period of time and determine whether the various flow velocities are within specified values or within acceptable ranges relative to the seed flow velocities of all other sensors. to judge. Based on the particular program within the microprocessor, various test conditions can be performed to determine whether a particular instance has a fault. The simplest type of seeding is when a row fails and no seeds are detected during a specific period. In this case, the time value can be adjusted by the user via switch 231 as shown. Therefore, a microprocessor performs three major functions. The first array of sensors is caused to scan through a predetermined pattern. Second, based on a specific set of criteria, it is determined whether each row of planters is successfully planting. Third, the microprocessor is 23
Output signals are provided to an instrument panel that controls various indicators and alarms illustrated at 5-237. To simplify the wiring requirements of the monitor function, the outputs of 235-237 are shown in a serial data format.
種子計数、数列と大きく異なる計数値を持つ列があるか
どうかを決定する列中の種子計111Iの比較、種子人
口(seed population)の決定などの
他のモニター機能は、マイクロプロセッサ−159によ
り実行可能である。さらに、ビンレベル検出、温度検出
、空気圧検出、1ニーカー中の種子人口を決定するのに
匣利なプランタ−速度の検出などの他のセンサーを必要
とするモニター機能もマイクロプロセッサ−159によ
り実行できる。このように、適当なセンサーを追加し、
マイクロプロセッサ−159の入力ボートここそれぞれ
を接続するだけでモニタ装置の機構は簡単に拡張できる
。Other monitoring functions such as seed counts, comparison of seed counts 111I in the rows to determine if there are rows with counts that differ significantly from the number rows, and determination of seed population are performed by the microprocessor-159. It is possible. In addition, monitoring functions that require other sensors such as bin level detection, temperature detection, air pressure detection, and planter speed detection useful for determining seed population in a kneeker can also be performed by the microprocessor-159. . In this way, add appropriate sensors,
The structure of the monitor device can be easily expanded by simply connecting each of the input ports of the microprocessor-159.
上記の検出回路は、比較器158を通って増巾器155
に至る一つの組み合わせのみとは限らない。かかる二つ
の組み合わせの使用が可能であり、それぞれがセンサー
プレイの列の半分に接続される。検出回路をそのように
変更すると、全体の回路が19i化し、コストが50%
以下だが上昇する、同時に走査処理の速度を確実に50
%あげることができる。なぜならば、二つの比較器の出
力が同時に発生ずるからである。回路の複IIIヒとコ
ストの上昇化の代償として装置の速度を増加させるとい
う、このプロセスは、この発明の上述の実施例の?j(
9tさに近ずくまで行うことができる。The above detection circuit passes through a comparator 158 to an amplifier 155.
It is not limited to just one combination that leads to . The use of such two combinations is possible, each connected to one half of the row of sensor plays. If you change the detection circuit like that, the entire circuit will become 19i, and the cost will be reduced by 50%.
At the same time, the speed of the scanning process is guaranteed to be less than 50%.
% can be given. This is because the outputs of the two comparators occur simultaneously. This process of increasing the speed of the device at the cost of increased circuit complexity and cost is similar to that of the above-described embodiments of the invention. j(
It can be done up to almost 9t.
二のよう;こ、回路の11雑さと回路のスピードとがト
レードできる、あらゆるクラスのプランタ−モニタHa
が存在し得る。もしプランタ−モニタ装置が一定の時間
センサーを監視し、他のセンサーを全て監視し終わるま
で同センサーを監視する必要がないとすれば、本発明の
二番目の形式が最もコストパーフォーマンスの高いモニ
ターである。2. All classes of planter monitors that can trade in circuit complexity and circuit speed.
may exist. If the planter monitor device monitors a sensor for a certain period of time and does not need to monitor the same sensor until all other sensors have been monitored, the second type of the invention is the most cost-effective monitor. It is.
一方、全てのセンサーを継続的に監視する必要がある場
合は本発明の第一実施例が必要となる。これらの両極端
な例の組み合わせは本発明の第二実施例を使用し、増巾
器155から比較器158までのセクションの数を増や
すことにより可能となる。On the other hand, if all sensors need to be continuously monitored, the first embodiment of the present invention is required. A combination of these extremes is possible using the second embodiment of the invention by increasing the number of sections from amplifier 155 to comparator 158.
第7図は、第6図の回路に適合する8列モニタ装置計器
盤用回路図である。計器盤は列故障指示器250、正常
指示器251、警報器252、ラッチ回路253、シフ
トレジスター254て構成されている。シフトレジスタ
ー254は、植え付は機の状態を示す検出回路からの信
号255を受ける。図示のように、信号は検出回路から
計器盤への配線を単純化できるようにシリアルデータフ
ォーマットの形になっている。シフトレジスタ−254
はシリアルデータをパラレルフォーマットに変換しデー
タ検出回路からのロード信号に反応し、ラッチ回路25
3によりラッチされる。故障指示器には、電球、LED
なとの任意の視覚装置が使用できる。後者の場合区示の
ようにLEDのt流を制限するために抵抗が含まれる。FIG. 7 is a circuit diagram for an eight column monitor instrument panel compatible with the circuit of FIG. The instrument panel includes a row fault indicator 250, a normal indicator 251, an alarm 252, a latch circuit 253, and a shift register 254. Shift register 254 receives a signal 255 from a detection circuit indicating the status of the planting machine. As shown, the signals are in a serial data format to simplify wiring from the detection circuit to the instrument panel. Shift register-254
converts the serial data into parallel format and responds to the load signal from the data detection circuit, and the latch circuit 25
It is latched by 3. Fault indicators include light bulbs and LEDs
Any visual device can be used. In the latter case a resistor is included to limit the LED current as shown.
同様に正常指示器252は電圧ブザーのような、任意の
視覚装置が使用できる。ラッチ回路253の出力駆動能
力が全ての指示器を駆動するのに十分でない場合は、バ
ッファー(示されていない)をラッチ出力と指示器の間
に付けろ必要がある。Similarly, the normality indicator 252 can be any visual device, such as a voltage buzzer. If the output drive capability of latch circuit 253 is not sufficient to drive all the indicators, a buffer (not shown) may need to be placed between the latch output and the indicators.
′I47図の、本発明の第二実施例用計器盤回路の特性
のひとつは、回路網が比較的単純なことである。それゆ
え、計器盤回路を比較的小いさい箱に収めることができ
、プランタ−を引っ張るトラクターやその池の車のダツ
シュボード玉の小型計器の形をとることも可能である。One of the characteristics of the second embodiment instrument panel circuit of the present invention, shown in FIG. 147, is that the circuitry is relatively simple. Therefore, the instrument panel circuitry can be housed in a relatively small box, even in the form of a small instrument on the dash board of a tractor pulling a planter or its pond car.
送受信回路手段間の経路上の導電性の粒子の通過も前述
の回路網によって感知され、監視される。そのような粒
子は通過中に、電極手段間の等価的なギヤングを変化さ
せる。The passage of conductive particles on the path between the transmitting and receiving circuit means is also sensed and monitored by the aforementioned circuitry. During their passage, such particles change the equivalent gigang between the electrode means.
本発明の要旨内で、本発明は種々変更可能である。たと
えば、前述のa−Cよりも、むしろd−C電(qを電極
手段に与えることが可能である。The present invention can be modified in various ways within the scope of the invention. For example, it is possible to apply a d-C charge (q) to the electrode means rather than the a-C described above.
この場合、粒子が!極間を通過する時に容@音1ヒをモ
ニタ・−するため、送信及び受信回路ζこ適切な変更が
行われる。a−Cの装置では容量よりも窺信周波数の変
化が適切な受信回路によって、検出される。また、その
装置は単一の電極と大地(その他の電極として)を使用
することができる。In this case, particles! In order to monitor the volume as it passes between the poles, appropriate modifications are made to the transmitting and receiving circuits. In the a-C devices, changes in the apparent frequency rather than the capacitance are detected by appropriate receiving circuitry. Also, the device can use a single electrode and ground (as the other electrode).
第1図は短形断面を持つ種子通路用のセンサーの斜視図
であり、第1A、[Jは第1図の垂直断面図であり、第
2図は円形断面を持つ種子通路用のセンサー斜視図であ
り、第2A図は第2図のセンサーの水平断面図であり、
第3図は本発明の一実梅例のセンサー電子構成の電気回
路図であり、第4図は第3図の回路と共に使用される計
器盤電子構成部の回路図であり、第5図は8列のプラン
タ−モニターの計器盤の前面パネルの立面図であり、第
6図は本発明の池の実施例の8列ブランターモニター用
のセンサー及び検出回路の電気回路図であり、第7区は
第6図の回路と共に用いられる8列プランタ−モニター
システム用の計器盤電子構成部の回路図である。
符号の説明
10 、、、センサー構造、17.34 、、。
送信電極、18.35 、、、受信電極、5゜、≠(
雷r6I%王口 70 惑l蕾闇敗壬沸 り〇3
1.演算増巾器、74 、、、微分器、750.。比
較器 100 、、、マイクロプロセノサ−
特許庁長官 志 賀 学 殿
1.事件の表示
特願昭60−50240号
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
氏 名 ウニイン カー ハ7セ
5、補正命令の日付 昭和年月日(自発)7.1正の
内容
別紙の通り1 is a perspective view of a sensor for a seed passage with a rectangular cross section, 1A, [J are vertical sectional views of FIG. 1, and FIG. 2 is a perspective view of a sensor for a seed passage with a circular cross section. FIG. 2A is a horizontal cross-sectional view of the sensor of FIG.
3 is an electrical circuit diagram of the sensor electronics in accordance with one embodiment of the present invention; FIG. 4 is a circuit diagram of the instrument panel electronics used in conjunction with the circuit of FIG. 3; and FIG. FIG. 6 is an elevational view of the front panel of the instrument panel of an eight-row planter monitor; FIG. 6 is a circuit diagram of the instrument panel electronics for an eight row planter monitor system used in conjunction with the circuit of FIG. Explanation of symbols 10 , , sensor structure , 17.34 , . Transmitting electrode, 18.35, , receiving electrode, 5°, ≠(
Lightning r6I% Oguchi 70 Mysterious Buds Dark Defeat Ri〇3
1. Arithmetic amplifier, 74, Differentiator, 750. . Comparator 100, Microprocessor Manabu Shiga, Commissioner of the Patent Office1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 60-50240 No. 3, Person making the amendment Relationship with the case Name of the patent applicant Name of the applicant Uniin Ka Ha7se5, Date of the amendment order Showa date (self-motivated) 7.1 Attachment of correct contents street
Claims (13)
をモニターする装置であって、少なくとも一つの送信電
極手段と一つの受信電極手段を持つセンサーと、一定電
気信号を上記送信電極手段に与える送信回路手段と、上
記電極手段に近接した上記通路での特定の通過に応答し
上記送信電極手段からの上記受信電極手段で受けた電気
エネルギーの変化を検出する受信回路手段とよりなるこ
とを特徴とするプランターモニタ装置。(1) An apparatus for monitoring individual particles having a high dielectric constant passing along a path, the sensor having at least one transmitting electrode means and one receiving electrode means, and a sensor having at least one transmitting electrode means and one receiving electrode means, and transmitting a constant electrical signal to said transmitting electrode means. and receiving circuit means for detecting a change in electrical energy received at said receiving electrode means from said transmitting electrode means in response to a particular passage in said passageway proximate said electrode means. A planter monitor device featuring:
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載のモ
ニタ装置。(2) The monitor device according to claim (1), wherein the electrical signal is an alternating current electrical signal with a constant frequency.
さらに備えることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項に記載のモニタ装置。(3) Claim (1) further comprising a conductive shield that isolates the electrode means from the outside.
Monitoring equipment as described in Section.
に備えることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項に
記載のモニタ装置。(4) The monitor device according to claim (3), further comprising an electrically insulating layer covering the electrode means.
その部分の誘電離率に応答する出力を持つ整流器を備え
ることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項に記載の
モニタ装置。5. A monitoring device according to claim 2, wherein said receiving electrode means comprises a rectifier having an output responsive to the dielectric constant of that portion of the particle path between said electrode means. .
受信回路手段のダイナミックレンジを拡大するためにD
C回復(restoring)電流をあたえる積分器と
を上記受信回路手段にさらに備えることを特徴とする特
許請求の範囲第(5)項に記載のモニタ装置。(6) an operational amplifier for converting the rectifier output into voltage; and a D for expanding the dynamic range of the receiving circuit means.
5. The monitor device according to claim 5, wherein the receiving circuit means further comprises an integrator for supplying a C restoring current.
変化率に依存した信号に変換する微分器と、上記変換さ
れた信号及び上記変換信号が基準値を超えた時デジタル
信号を発生する選択可能な基準値に対する比較器とを上
記受信回路手段にさらに備えることを特徴とする特許請
求の範囲第(5)項に記載のモニタ装置。(7) a differentiator for converting the rectifier output into a signal dependent on the rate of change of impedance between the electrode means, and a selectable differentiator for generating a digital signal when the converted signal and the converted signal exceed a reference value; 5. The monitor device according to claim 5, wherein the receiving circuit means further includes a comparator for a reference value.
ジタル出力の状態を示す計器盤上の手段を操作するマイ
クロプロセッサ手段をさらに有することを特徴とする特
許請求の範囲第(7)項に記載のモニタ装置。(8) further comprising microprocessor means responsive to the digital output of said receiver circuit means for operating means on the instrument panel for indicating the status of said digital output; monitoring equipment.
持つ粒子をモニターする装置であって、複数のセンサー
と、送信回路手段と、各センサーについて上記受信電極
に接続された個々の受信回路と、マルチプレクサーと、
マイクロプロセッサー手段とよりなり、上記の複数のセ
ンサーの各々は各通路に設けられており、これらセンサ
ーは行列のマトリクス状に配列されており、各センサー
は少なくとも一つの送信器及び上記通路に電子的に露出
した一つの受信電極手段を有しており、上記送信回路手
段は一定電気信号の源及び一つのセンサー列に対して上
記電気信号源を上記送信電極手段に選択的に接続する別
個の駆動手段とを含み、上記マルチプレクサーは上記マ
トリクスの各列のセンサーに対する上記別個の受信回路
手段の出力を相互に結合し、上記マイクロプロセッサー
手段はセンサー列に対する駆動手段を順次ゲートし、同
時にマルチプレクサーがゲートされた行のセンサーの受
信出力回路の出力を走査することを特徴とする粒子をモ
ニターする装置。(9) An apparatus for monitoring particles having a high dielectric constant passing along a plurality of individual paths, the apparatus comprising a plurality of sensors, transmitting circuit means, and an individual sensor connected to the receiving electrode for each sensor. A receiving circuit, a multiplexer,
microprocessor means, each of said plurality of sensors being provided in each path, said sensors being arranged in a matrix of rows and columns, each sensor being connected to at least one transmitter and an electronic device in said path; one receiving electrode means exposed to the transmitting electrode means, the transmitting circuit means having a source of a constant electrical signal and a separate drive for selectively connecting the electrical signal source to the transmitting electrode means for one sensor array. means, said multiplexer interconnecting the outputs of said separate receiving circuit means for the sensors of each column of said matrix, said microprocessor means sequentially gating the drive means for the sensor columns; An apparatus for monitoring particles, characterized in that the output of a receiving output circuit of a gated row of sensors is scanned.
サーからの信号をシリアルに受信するためのシフトレジ
スター出力を受信し、各センサーの状態を示す上記計器
盤の手段を同時に操作するラッチ回路とを含むことを特
徴とする特許請求の範囲第(9)項に記載の装置。(10) a latch circuit for receiving a shift register output for serially receiving a signal from said microprocessor indicating the status of each sensor and simultaneously operating said instrument panel means for indicating the status of each sensor; The device according to claim (9), characterized in that:
粒子を電気的にモニターする装置であって、少なくとも
一個の送信器及び上記通路に露出した一つの受信電極手
段を有するセンサーと、一定電気信号を上記送信電極手
段に与える送信回路手段と、上記電極に近接した上記通
路を通過する粒子に応答して上記送信電極手段から上記
受信電極手段により受けた電気エネルギーの変化を検出
する受信回路手段とで構成されることを特徴とするモニ
タ装置。(11) An apparatus for electrically monitoring conductive discrete particles passing along a path, the sensor having at least one transmitter and one receiving electrode means exposed in the path; transmitting circuit means for providing a signal to said transmitting electrode means; and receiving circuit means for detecting changes in electrical energy received by said receiving electrode means from said transmitting electrode means in response to particles passing through said passageway proximate said electrode. A monitor device comprising:
あることを特徴とする特許請求範囲第(11)項に記載
のモニタ装置。(12) The monitor device according to claim (11), wherein the electrical signal is an alternating current electrical signal with a constant frequency.
出力は電極間の粒子通路のその部分の誘電率に応答する
ことを特徴とする特許請求の範囲第(12)項に記載の
モニタ装置。13. The monitor of claim 12, wherein said receiving circuit means includes a rectifier, the output of said rectifier being responsive to the dielectric constant of that portion of the particle path between the electrodes. Device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5024085A JPS61212205A (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Planter monitor apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5024085A JPS61212205A (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Planter monitor apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61212205A true JPS61212205A (en) | 1986-09-20 |
Family
ID=12853471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5024085A Pending JPS61212205A (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Planter monitor apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61212205A (en) |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP5024085A patent/JPS61212205A/en active Pending
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