JPS6312208A - 移植機の自動操向装置 - Google Patents
移植機の自動操向装置Info
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- JPS6312208A JPS6312208A JP15735287A JP15735287A JPS6312208A JP S6312208 A JPS6312208 A JP S6312208A JP 15735287 A JP15735287 A JP 15735287A JP 15735287 A JP15735287 A JP 15735287A JP S6312208 A JPS6312208 A JP S6312208A
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Landscapes
- Transplanting Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は移植機の自動操向装置に関する。
田植機等の移植機においては、苗を整然と直線列状に植
付けることが苗の生育の均一化、収穫作業の機械化等に
とって極めて重要である。このために機体が直進するよ
うに操向を行わせる自動操向装置が種々提案されている
。
付けることが苗の生育の均一化、収穫作業の機械化等に
とって極めて重要である。このために機体が直進するよ
うに操向を行わせる自動操向装置が種々提案されている
。
本発明は操向の基準とする既植の苗列と機体との相対的
位置関係を光学的に検知するようにしたものであって、
特に苗列に対して鋭角の俯角をもって光を投射すること
として画面の反射状態の影響を受けることなく正確な操
向制御が行えるようにした移植機の自動操向装置の提供
を目的とし、以下に本発明を乗用型田植機における実施
例を示す図面に基づいて詳述する。
位置関係を光学的に検知するようにしたものであって、
特に苗列に対して鋭角の俯角をもって光を投射すること
として画面の反射状態の影響を受けることなく正確な操
向制御が行えるようにした移植機の自動操向装置の提供
を目的とし、以下に本発明を乗用型田植機における実施
例を示す図面に基づいて詳述する。
第1図は本発明に係る田植機の左側面図であって、ステ
アリング装置1の操向舵輪1aを左又は右へ回転させる
と、後部機体2は前部機体3に対して折曲がるようにし
て水平回動じて操向が行われる、いわゆる胴折型となっ
ている。
アリング装置1の操向舵輪1aを左又は右へ回転させる
と、後部機体2は前部機体3に対して折曲がるようにし
て水平回動じて操向が行われる、いわゆる胴折型となっ
ている。
20は投受光器であって、発光ダイオード及びフォトダ
イオードを夫々発・受光素子に使用してこれらを同軸的
に配置してなり、発光ダイオードより出た光の検出対象
物体からの拡散反射光をフォトダイオードで捉えるよう
にした公知の光電スイッチよりなる。
イオードを夫々発・受光素子に使用してこれらを同軸的
に配置してなり、発光ダイオードより出た光の検出対象
物体からの拡散反射光をフォトダイオードで捉えるよう
にした公知の光電スイッチよりなる。
21は揺動装置であって、モータを内蔵し、モータの回
転は図示しない減速歯車、クランクなどを介して該揺動
装置21の外枠部材に回転自在に嵌着されてなる回動軸
21aの一端部に伝導され、この回転軸21aはその中
心軸の固りに所要角度θを一定周期で反伝回切するよう
Kなっており、該回動d 21 aの他端部には投受光
器20が、投射光PIの中心軸及びこれと同心の反射光
P2の中心軸が該回切肩21aの中心軸と直交するよう
に取付けである。そして、この拙幼装置21は第1図に
示した川<機体を水田中に位置させた場合に、投受光4
20の前記投射光P1及び反射光P2が第2図に示した
顕く俯角αをなして、図中に白抜矢符で示した機体の進
路前方の水田面に向き、また投受光器20が前行程にお
ける既植の苗qより梢々上方に位置し、且つ顕画qで形
成される侵外則の、すなわち禾埴副の苗列Qの列中心に
機体左右方向への揺動の中心が一致するように、左右の
ロワーリンク5夫々の適宜位置から機体左右外側方へ張
出した位置に収付けられている。
転は図示しない減速歯車、クランクなどを介して該揺動
装置21の外枠部材に回転自在に嵌着されてなる回動軸
21aの一端部に伝導され、この回転軸21aはその中
心軸の固りに所要角度θを一定周期で反伝回切するよう
Kなっており、該回動d 21 aの他端部には投受光
器20が、投射光PIの中心軸及びこれと同心の反射光
P2の中心軸が該回切肩21aの中心軸と直交するよう
に取付けである。そして、この拙幼装置21は第1図に
示した川<機体を水田中に位置させた場合に、投受光4
20の前記投射光P1及び反射光P2が第2図に示した
顕く俯角αをなして、図中に白抜矢符で示した機体の進
路前方の水田面に向き、また投受光器20が前行程にお
ける既植の苗qより梢々上方に位置し、且つ顕画qで形
成される侵外則の、すなわち禾埴副の苗列Qの列中心に
機体左右方向への揺動の中心が一致するように、左右の
ロワーリンク5夫々の適宜位置から機体左右外側方へ張
出した位置に収付けられている。
而して、俯角αはこの投受光器20による既植の苗qの
検出OT屯短距離硲50鋼であり、至近の菌より1−り
前方の苗を検出対象とすることから約25°とされる。
検出OT屯短距離硲50鋼であり、至近の菌より1−り
前方の苗を検出対象とすることから約25°とされる。
また、揺動角度θは第3図に示した如く、前述の叩き検
出可能範囲に池の列の苗が位置しないように約70’以
下と定めである。
出可能範囲に池の列の苗が位置しないように約70’以
下と定めである。
面して、投受光420はその受光部がff1qからの反
射光を受光すると、その出力信号R2φ;“H″レベル
なり、その他のときは“L″レベルある。
射光を受光すると、その出力信号R2φ;“H″レベル
なり、その他のときは“L″レベルある。
所かる出力6号は、利−回路31へ入力されるようにし
である。
である。
さて、111記揺初装置21の右側逓分には第3図に示
す+41 <リミットスイッチ21bを+faしてあり
、揺F力装置i21が右へ揺動する都度作動して11d
のパルスを発するようになっている。該リミットスイッ
チ21bから発せられる周期的なパルス信号Rz+も制
御回路31へ入力されるようにしてろる。この、制御回
路31はマイクロコンピュータ等よりなり、肉入力信号
R2゜、R21に基き苗列Qと機体との相対同位置関係
を求め、これに応じてJS舵角をモータ駆動回FI!1
32に指令する等のシ能を果すものである。
す+41 <リミットスイッチ21bを+faしてあり
、揺F力装置i21が右へ揺動する都度作動して11d
のパルスを発するようになっている。該リミットスイッ
チ21bから発せられる周期的なパルス信号Rz+も制
御回路31へ入力されるようにしてろる。この、制御回
路31はマイクロコンピュータ等よりなり、肉入力信号
R2゜、R21に基き苗列Qと機体との相対同位置関係
を求め、これに応じてJS舵角をモータ駆動回FI!1
32に指令する等のシ能を果すものである。
ステアリング装置1においては、舵1i1aと一体的に
回転するステアリングシャフト1bに目切操向のための
波切ギア35が嵌着されており、またステアリング装+
d I K近接配置されたパルスモータ33の回転軸に
は駆、#ギア34が@看されており、両ギア34.35
#i噛合している。そして、モータ嘔1め回路32は制
御回路31からの入力データに基き、パルスモータ33
を所要ステップ回転させるためのパルス状信号を発し、
この回転がギア34.35を経てステアリング装置d
1に伝えられ、機体の目切操向が行われるようになって
いる。
回転するステアリングシャフト1bに目切操向のための
波切ギア35が嵌着されており、またステアリング装+
d I K近接配置されたパルスモータ33の回転軸に
は駆、#ギア34が@看されており、両ギア34.35
#i噛合している。そして、モータ嘔1め回路32は制
御回路31からの入力データに基き、パルスモータ33
を所要ステップ回転させるためのパルス状信号を発し、
この回転がギア34.35を経てステアリング装置d
1に伝えられ、機体の目切操向が行われるようになって
いる。
次KS制副回1831による自#J操向制御について第
4図、第5図に基き説明する。
4図、第5図に基き説明する。
揺動装J 21が1往夏する同に投受光:を20から発
せられた投射光P、は、苗列Qの苗qに往路。
せられた投射光P、は、苗列Qの苗qに往路。
復路につき31回役付され、投受光器20は反射光22
261回受光するから第4図囚〜(C)に示すように、
パルス信9Rnのパルス間KViパルスイIRaのパル
スが2個現れるととKなる。この制御回路31は、パル
ス1a号R2、のパルスとこれに14いてJ見れるパル
ス信号R2゜のパルス、すなわち投受光′420の往路
M程において得られるパルス夫々の発生タイミングの差
t1と、パルス@号R1Iの周期t0を監視している。
261回受光するから第4図囚〜(C)に示すように、
パルス信9Rnのパルス間KViパルスイIRaのパル
スが2個現れるととKなる。この制御回路31は、パル
ス1a号R2、のパルスとこれに14いてJ見れるパル
ス信号R2゜のパルス、すなわち投受光′420の往路
M程において得られるパルス夫々の発生タイミングの差
t1と、パルス@号R1Iの周期t0を監視している。
そして、機体の姿勢に拘らず一定のtoからt0/4を
算出し、このt0/4とtlとの比較を行い次のようK
して操向制(illを行う。
算出し、このt0/4とtlとの比較を行い次のようK
して操向制(illを行う。
まず、第4図囚に示す■(1,= 1゜/4(又はt1
# to/ 4 )である場合は、第5図CA)K示す
ように既植の苗列Qの繭qが2点瑣保で示す投射光P、
の揺動の中心方向に位1aするような姿勢で機体が進行
している、すなわち機体が苗列QK倣って直値している
ことになり、この場合はモータW、切回路32へ操舵用
字の指令を発するか、又は何らの信号も発しない。けだ
し、揺II]装置21がリミットスィッチ21b6作妨
させた後、左方への往路揺動するに要する時間はt0/
2であり、苗qが投射光P1の中心方向に在る場合は、
この苗qに投射光P1が到達するに要する時間はその1
/2、すなわちt0/4となるからである。
# to/ 4 )である場合は、第5図CA)K示す
ように既植の苗列Qの繭qが2点瑣保で示す投射光P、
の揺動の中心方向に位1aするような姿勢で機体が進行
している、すなわち機体が苗列QK倣って直値している
ことになり、この場合はモータW、切回路32へ操舵用
字の指令を発するか、又は何らの信号も発しない。けだ
し、揺II]装置21がリミットスィッチ21b6作妨
させた後、左方への往路揺動するに要する時間はt0/
2であり、苗qが投射光P1の中心方向に在る場合は、
この苗qに投射光P1が到達するに要する時間はその1
/2、すなわちt0/4となるからである。
次に、第4図(均〔又は(C)〕に示すように、tl<
to/4 (父はt、> to/ 4 )となった場合
は、第5図(8)〔又は(C) ) K示すように1前
記苗qが2点鎖線で示す投射光P、の揺動の中心方向よ
り右方へ(又は左方へ)ずれたこと、すなわち機体が左
へ(又は右へ)偏進しだしたことになり、この場合はモ
ータ駆動回路32へ機体進行方向を右方(又は左方)へ
修正させるべき操舵角を指令し、モータ駆動回路32は
、制御回路31からの入力信号、すなわち操舵角指令信
8に基きパルスモータ33を所要方向へ回転させるべき
パルスを発し、パルスモーク33を回転させる。これK
より機体は、直進状態に復帰するように1すなわち投受
光器20の揺動の中心方向が苗列Qに一致して走る状態
に復帰するように右方へ(又は左方へ)進行方向を修正
することになる。
to/4 (父はt、> to/ 4 )となった場合
は、第5図(8)〔又は(C) ) K示すように1前
記苗qが2点鎖線で示す投射光P、の揺動の中心方向よ
り右方へ(又は左方へ)ずれたこと、すなわち機体が左
へ(又は右へ)偏進しだしたことになり、この場合はモ
ータ駆動回路32へ機体進行方向を右方(又は左方)へ
修正させるべき操舵角を指令し、モータ駆動回路32は
、制御回路31からの入力信号、すなわち操舵角指令信
8に基きパルスモータ33を所要方向へ回転させるべき
パルスを発し、パルスモーク33を回転させる。これK
より機体は、直進状態に復帰するように1すなわち投受
光器20の揺動の中心方向が苗列Qに一致して走る状態
に復帰するように右方へ(又は左方へ)進行方向を修正
することになる。
なお、操向制彌は上述の如<jO+jlの双方を用いて
行う外、パルス信号R5゜の周期のみを用いても行い得
る。すなわち、投受光!I、20が機体の右方へ揺動し
てMqを検出する時のパルスR1゜2との時間Mh及び
該パルスR2゜2と、次、穎のパルスR2゜、′との時
間差【、との比奴によっても行い得る。つまり、第4図
囚に示すようにi、:= t、である場合は、機体は第
5図囚に示すように直進していることになるので、自動
操向装置による機体の進行方向の修正は必要なく、また
@4図(8)〔又は(Q )に示すようにtz>ta(
又は1.<1.)となりだすと、機体V!第5図(B)
〔又は(0〕に示すように左方(又は右方)に偏進しだ
した事になり、パルスモータ33を駆動して機体の進行
方向を右方(又は左方)へ・修正することとすればよい
。
行う外、パルス信号R5゜の周期のみを用いても行い得
る。すなわち、投受光!I、20が機体の右方へ揺動し
てMqを検出する時のパルスR1゜2との時間Mh及び
該パルスR2゜2と、次、穎のパルスR2゜、′との時
間差【、との比奴によっても行い得る。つまり、第4図
囚に示すようにi、:= t、である場合は、機体は第
5図囚に示すように直進していることになるので、自動
操向装置による機体の進行方向の修正は必要なく、また
@4図(8)〔又は(Q )に示すようにtz>ta(
又は1.<1.)となりだすと、機体V!第5図(B)
〔又は(0〕に示すように左方(又は右方)に偏進しだ
した事になり、パルスモータ33を駆動して機体の進行
方向を右方(又は左方)へ・修正することとすればよい
。
このように1本発明による場合は操向の基準とする低値
の苗列と機体の相対的位置関係を光学的に検知するよう
にしたものであって、特に苗列Qに投射すべき光を機体
左右方向に同期的に移動させるようにして、自#J操回
のだめの別刷入力を得ることとしたものであるから操向
制御¥fT度が・%く、且つ苗列Qと機体との相対内位
+1関係を検知するためのセンナたる投受光器が片り(
1につき1台で足り、構造が丙累化される。また、本発
明による場合は揺動装置21の揺動の中心が検出対象の
菌qをこの中心に一致するように、構体進行方向を修正
していくので倣うべき苗列Qからの揺動の中心の偏位量
が大きい場合にも容易、且つ迅速に進行方向の修正が行
われる利点がある。
の苗列と機体の相対的位置関係を光学的に検知するよう
にしたものであって、特に苗列Qに投射すべき光を機体
左右方向に同期的に移動させるようにして、自#J操回
のだめの別刷入力を得ることとしたものであるから操向
制御¥fT度が・%く、且つ苗列Qと機体との相対内位
+1関係を検知するためのセンナたる投受光器が片り(
1につき1台で足り、構造が丙累化される。また、本発
明による場合は揺動装置21の揺動の中心が検出対象の
菌qをこの中心に一致するように、構体進行方向を修正
していくので倣うべき苗列Qからの揺動の中心の偏位量
が大きい場合にも容易、且つ迅速に進行方向の修正が行
われる利点がある。
なお、上述の実施例でけ揺ゴの装7t21の反伝回!力
手段として、一方向に回転するモータとクランク等を用
いることとしたが、これに賛えてパルスモータを用いて
所定タイミングで一定角度ずつ反転口Φηさぞるように
してもよい。この場合は、パルスモータの躯賃力伯号を
パルレス4g号R2,(で変る信号として使用してリミ
ットスイッチ21bを省略することができる。
手段として、一方向に回転するモータとクランク等を用
いることとしたが、これに賛えてパルスモータを用いて
所定タイミングで一定角度ずつ反転口Φηさぞるように
してもよい。この場合は、パルスモータの躯賃力伯号を
パルレス4g号R2,(で変る信号として使用してリミ
ットスイッチ21bを省略することができる。
第6図は本発明の池の実施例を示している。すなわち、
投受光器60を機体の後下方に向けて固定し、投受光器
60から出た投射光P、を反射してこの投射光P1を図
中に白抜天符で示す機体の値行方向in方の’m q
K投射すべく、投受光器60の後方に中心端役りに回転
する正多角柱状の境61を収付け、この鏡61の回心に
よって投射光P、を工万又は右方のいずれか一方向へ、
多動させる(連成としてもよい。)肯qからの反射光P
2は投射に与った面の鏡で反射されて、投受光器60に
戻って来るのでこの反射光により得られるパルス信号の
周31Jjを監視することにより、操向のための情報が
得られる。
投受光器60を機体の後下方に向けて固定し、投受光器
60から出た投射光P、を反射してこの投射光P1を図
中に白抜天符で示す機体の値行方向in方の’m q
K投射すべく、投受光器60の後方に中心端役りに回転
する正多角柱状の境61を収付け、この鏡61の回心に
よって投射光P、を工万又は右方のいずれか一方向へ、
多動させる(連成としてもよい。)肯qからの反射光P
2は投射に与った面の鏡で反射されて、投受光器60に
戻って来るのでこの反射光により得られるパルス信号の
周31Jjを監視することにより、操向のための情報が
得られる。
第7図は本発明の更に他の実施例を示している。
すなわち、第6図に示した実施例同様、投受光器70は
機体の後下方を向いて固定されており、その光路中に一
定周期で所定角度の反転回動を行う平面鏡71を取付け
、この平面鏡71で投受光器70がらの投射光P、及び
苗からの反射光P2の反射を行わせるものである。第6
図、第7図に示すものは、重量の投受光器60.70を
揺動させる必要がなく、軽量の鏡61又は平面鏡71の
回転駆動手段として小型のものが使用できる利点がある
。
機体の後下方を向いて固定されており、その光路中に一
定周期で所定角度の反転回動を行う平面鏡71を取付け
、この平面鏡71で投受光器70がらの投射光P、及び
苗からの反射光P2の反射を行わせるものである。第6
図、第7図に示すものは、重量の投受光器60.70を
揺動させる必要がなく、軽量の鏡61又は平面鏡71の
回転駆動手段として小型のものが使用できる利点がある
。
以上詳述した如く本発明に係る自動操向装置は、既植苗
列に対して鋭角の俯角をもって光を投射すると共に、苗
から反射された光を受光して電気信号に変換する投受光
手段を備え、該電気信号によって機体との相対的位置関
係を検出すべくなしてあることを特徴とするものである
から、投射された光は苗に投射された場合に操向のため
の情報を得、これによって自動操向が可能であることは
言うまでもない。また苗に投射されない間においては圃
面での反射光は投射光と反対の方向(実施例では機体前
方)へ進むので反射光が投受光器に受光されることがな
く、従って誤った操向情報を得ることがない等、本発明
は優れた効果を奏する。
列に対して鋭角の俯角をもって光を投射すると共に、苗
から反射された光を受光して電気信号に変換する投受光
手段を備え、該電気信号によって機体との相対的位置関
係を検出すべくなしてあることを特徴とするものである
から、投射された光は苗に投射された場合に操向のため
の情報を得、これによって自動操向が可能であることは
言うまでもない。また苗に投射されない間においては圃
面での反射光は投射光と反対の方向(実施例では機体前
方)へ進むので反射光が投受光器に受光されることがな
く、従って誤った操向情報を得ることがない等、本発明
は優れた効果を奏する。
図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図は本
発明装置を搭載した乗用型田植機の左側面図、第2図は
本発明装置要部の熱心側面図、第3図は本発明装置の要
部をその制御系と共に示す゛模式的平面図、第4図(A
) 、 (B) 、 (c)及び第5図(A)。 (13) 、 (C)は本発明装置による操向制御の説
明図、第6図、第7図は本発明の他の実施例を示す熱心
側面図である。 l・・・ステアリング装W7 20,60.70・・・
投受光器21・・・揺動装置 21b・・・リミットス
イッチ 31・・・制御回路 32・・・モータ駆動回
路 33・・・パルスモークロ1・・・鏡 71・・・
平面鏡 Q OOO 第S 図 (A〕 QQ Q 01図(
B’) o O第
5 図 (C]
発明装置を搭載した乗用型田植機の左側面図、第2図は
本発明装置要部の熱心側面図、第3図は本発明装置の要
部をその制御系と共に示す゛模式的平面図、第4図(A
) 、 (B) 、 (c)及び第5図(A)。 (13) 、 (C)は本発明装置による操向制御の説
明図、第6図、第7図は本発明の他の実施例を示す熱心
側面図である。 l・・・ステアリング装W7 20,60.70・・・
投受光器21・・・揺動装置 21b・・・リミットス
イッチ 31・・・制御回路 32・・・モータ駆動回
路 33・・・パルスモークロ1・・・鏡 71・・・
平面鏡 Q OOO 第S 図 (A〕 QQ Q 01図(
B’) o O第
5 図 (C]
Claims (1)
- 1、既植苗列に対して鋭角の俯角をもって光を投射する
と共に、苗から反射された光を受光して電気信号に変換
する投受光手段を備え、該電気信号によって機体との相
対的位置関係を検出すべくなしてあることを特徴とする
移植機の自動操向装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735287A JPS6312208A (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 移植機の自動操向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735287A JPS6312208A (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 移植機の自動操向装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6312208A true JPS6312208A (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=15647799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15735287A Pending JPS6312208A (ja) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | 移植機の自動操向装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6312208A (ja) |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP15735287A patent/JPS6312208A/ja active Pending
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