KR100491170B1 - Automatic straight movement apparatus for agricultural machine - Google Patents

Automatic straight movement apparatus for agricultural machine

Info

Publication number
KR100491170B1
KR100491170B1 KR10-2002-0059335A KR20020059335A KR100491170B1 KR 100491170 B1 KR100491170 B1 KR 100491170B1 KR 20020059335 A KR20020059335 A KR 20020059335A KR 100491170 B1 KR100491170 B1 KR 100491170B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steering
angle
azimuth angle
driving
automatic
Prior art date
Application number
KR10-2002-0059335A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040028204A (en
Inventor
김상철
박우풍
정인규
정선옥
황성준
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR10-2002-0059335A priority Critical patent/KR100491170B1/en
Publication of KR20040028204A publication Critical patent/KR20040028204A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100491170B1 publication Critical patent/KR100491170B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels

Abstract

본 발명은, 농기계용 자동직선주행장치에 관한 것으로, 특히 진행선이나 기준이 없는 논 또는 밭에서 농기계의 직선주행을 가능하게 하는 농기계용 자동직선주행장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic straight line traveling device for farm machinery, and more particularly, to an automatic straight line running device for farm machinery that enables a straight line running of agricultural machinery in a paddy field or field without a running line or standard.

본 발명의 농기계용 자동 직선주행장치는,Automatic straight running device for farm machinery of the present invention,

최초에 목표방위각을 설정하고, 설정된 방위각을 연산장치로 출력하는 지시장치와;An instruction device for initially setting a target azimuth angle and outputting the set azimuth angle to the computing device;

진행방위각을 감지하여 연산장치로 출력하는 방위각감지장치와;An azimuth detection device for detecting a traveling azimuth angle and outputting the azimuth to a computing device;

상기 지시장치로부터 입력된 목표방위각과 방위각감지장치부터 입력된 진행방위각을 비교하여 조향각을 연산하고, 상기 연산된 조향각에 따라 조향신호를 조향장치로 출력하는 연산장치와;An arithmetic device that compares a target azimuth angle inputted from the indicating device with a heading angle inputted from the azimuth angle sensing device, calculates a steering angle, and outputs a steering signal to the steering apparatus according to the calculated steering angle;

상기 연산장치로부터 입력된 조향신호에 따라 농기계의 조향각을 조절하는 조향장치와;A steering device for adjusting a steering angle of a farm machine according to a steering signal input from the computing device;

를 포함한 것을 특징으로 한다. Characterized by including.

Description

농기계용 자동 직선주행장치{AUTOMATIC STRAIGHT MOVEMENT APPARATUS FOR AGRICULTURAL MACHINE}AUTOMATIC STRAIGHT MOVEMENT APPARATUS FOR AGRICULTURAL MACHINE}

본 발명은, 농기계용 자동직선주행장치에 관한 것으로, 특히 진행선이나 기준이 없는 논 또는 밭에서 농기계의 직선주행을 가능하게 하는 농기계용 자동직선주행장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic straight line traveling device for farm machinery, and more particularly, to an automatic straight line running device for farm machinery that enables a straight line running of agricultural machinery in a paddy field or field without a running line or standard.

현대에는, 농작업에 있어서도 기계화가 진행되어 대부분의 경우 수작업보다는 트랙터 등의 농기계를 사용하여 농작업을 행하고 있다. 이러한 농작업은 대부분 일정거리를 직선주행한 후에, 다시 180도 선회하여 다시 직선주행을 하는 등 직선주행이 반복된다. In modern times, mechanization also proceeds in agricultural work, and in most cases agricultural work is carried out using agricultural machines such as tractors rather than manual work. In most of these farming operations, a straight line is repeated, such as after a straight line at a predetermined distance and turning again 180 degrees.

그런데, 종래에는 논이나 밭에서 농기계를 사용하여 위와 같은 직선주행을 행하는 경우에, 농작업이 이루어지는 장소의 특성상 직선주행의 기준이 되는 기준선(reference line)이나 목표점을 찾기 어려웠으며, 그 노면상태도 불규칙하고, 농기계의 작업부하조건도 변동이 매우 심하므로, 위와 같은 환경에서 농기계 운전자가 농기계의 직선주행을 유지하기 위해서는 많은 경험과 숙련된 조종기술을 필요로 하였다.However, in the past, when the above-mentioned straight running using agricultural machinery in a paddy field or a field is performed, it is difficult to find a reference line or a target point for the straight running due to the characteristics of the place where the agricultural work is performed. It is irregular and the working conditions of farm machinery are very fluctuate. Therefore, in order to maintain the straight running of farm machinery in the above environment, the farm driver needs a lot of experience and skilled steering skills.

또한, 이러한 조종과정에 있어서 운전자는 정신적 긴장상태를 유지하여야 하고 수시로 주행방향을 조종하여야 하였으므로, 정신적 ·신체적인 스트레스로 인하여 피로가 가중되는 원인이 되었으며, 작업 정밀도도 높지 않은 경우가 많이 발생하였다. In addition, in this maneuvering process, the driver had to maintain a mental state of tension and maneuver the driving direction from time to time, causing a lot of fatigue due to mental and physical stress, and the work precision was not high.

한편, 특허출원 10-1996-20282, 10-1996-79928 등에는 차량용 자동조향장치가 개시되어 있는데, 상기 장치는 고속주행의 특성을 가지는 자동차의 자동주행을 목적으로 하므로, 저속주행의 특성을 가지는 농기계의 자동주행에는 적용하기가 곤란한 문제가 있었다.On the other hand, the patent application 10-1996-20282, 10-1996-79928, etc. discloses a vehicle automatic steering device, the device is intended for the automatic driving of a vehicle having the characteristics of high-speed driving, has the characteristics of low-speed driving There is a problem that is difficult to apply to automatic driving of agricultural machinery.

본 발명은, 농작업 과정에서 발생하는 위와 같은 문제를 해소하여, 운전자의 피로를 덜어주고 작업정밀도를 향상시키는, 농기계용 자동직선주행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an automatic straight running device for agricultural machinery, which solves the above problems occurring during the agricultural work process, reducing the fatigue of the driver and improving the work precision.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 농기계용 자동 직선주행장치는,Automatic straight running device for farm machinery of the present invention for solving the above problems,

목표방위각을 설정하고, 설정된 방위각에 대응하는 신호를 연산장치로 출력하는 지시장치와;An instruction device for setting a target azimuth angle and outputting a signal corresponding to the set azimuth angle to the computing device;

주행방위각 및 주행속도를 감지하여 상기 주행방위각과 주행속도에 대응하는 신호를 연산장치로 출력하는 감지장치와;A sensing device for sensing a driving azimuth angle and a traveling speed and outputting a signal corresponding to the driving azimuth angle and the traveling speed to a computing device;

상기 지시장치 및 감지장치로부터 입력된 신호로부터 소정의 연산식을 통하여 조향각을 계산하고, 상기 계산된 조향각에 대응하는 조향신호를 조향장치로 출력하는 연산장치와;An arithmetic device that calculates a steering angle from a signal input from the indicating device and the sensing device through a predetermined arithmetic expression, and outputs a steering signal corresponding to the calculated steering angle to a steering device;

상기 연산장치로부터 입력된 조향신호에 따라 농기계의 앞바퀴의 조향각을 조향하는 조향장치와;A steering device for steering a steering angle of a front wheel of a farm machine according to a steering signal input from the computing device;

를 포함한 것을 특징으로 한다.Characterized by including.

또한, 상기 농기계용 자동 직선주행장치는, 지시장치에 설정된 목표방위각과 감지장치에 의해 감지된 주행방위각을 시현하는 표시장치를 더 포함한 것이 바람직하다.In addition, the automatic linear traveling device for agricultural machinery, preferably further comprises a display device for displaying the target azimuth angle set in the indicating device and the driving azimuth angle detected by the sensing device.

또한, 상기 지시장치는,      In addition, the indicating device,

방위각마다 저항값이 상이한 저항체들로 이루어진 방위각 계기판과;An azimuth instrument panel composed of resistors having different resistance values for each azimuth angle;

상기 방위각계기판에 설치되어 상기 저항체중 하나와 접촉하는 돌림손잡이와;A turning knob installed on the azimuth substrate and in contact with one of the resistors;

상기 돌림손잡이와 저항체의 접촉시 회로에 흐르는 전류의 전압값을 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기와를;An A / D converter for converting a voltage value of a current flowing in a circuit when the turning knob and the resistor come into contact with a digital signal;

포함한 것이 바람직하며, It is preferable to include,

상기 연산장치는, 아래의 식(1)으로써 조향각을 계산하며,The computing device calculates the steering angle by the following equation (1),

θ' = z(0.5az + δ)/L + θ........................(1) θ '= z (0.5az + δ) / L + θ ......... (1)

여기에서, θ: 감지된 방위각, θ' : 변위각,   Where θ: sensed azimuth angle, θ ': displacement angle,

z : 주행거리, a : 조향율( = 조향각도/주행속도),                 z: driving distance, a: steering ratio (= steering angle / speed),

δ: 조향각, L : 농기계의 앞차축과 뒷차축 사이의 거리.                 δ: steering angle, L: distance between the front and rear axles of agricultural machinery.

또한, 상기 식 (1)로부터 계산된 조향각이 다음의 식 (2)를 만족하는 경우에는, 우변의 값 arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²)을 조향각으로 출력하는 것이 바람직하다.In addition, when the steering angle calculated from said Formula (1) satisfy | fills following Formula (2), it is preferable to output the value arcsin (x '* g * L / y'v2) of the right side as a steering angle.

δ > arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²) .........................(2)δ> arcsin (x'gL / y'v²) ... (2)

여기서, x', y' : 무게중심의 각 좌표, v : 주행속도.       Where x ', y' is the angular coordinate of the center of gravity, v is the running speed.

또한, 상기 조향장치는, 유압 액튜에이터 또는 전동 액튜에이터인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said steering apparatus is a hydraulic actuator or an electric actuator.

이하에는, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described in detail, referring drawings.

도1은, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 블록선도이고, 도2는, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 지시장치 및 표시장치의 실시예의 평면도이다. 또한, 도3은, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 조향장치의 측면도이고, 도4는, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 제어과정을 나타내는 흐름도이다. Fig. 1 is a block diagram of an automatic linear traveling device for farm machinery according to the present invention, and Fig. 2 is a plan view of an embodiment of an indicating device and a display device of the automatic straight traveling device for farm machinery according to the present invention. 3 is a side view of the steering apparatus of the automatic linear driving apparatus for farm machinery according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart showing a control process of the automatic linear driving apparatus for agricultural machinery according to the present invention.

본 발명의 농기계용 자동 직선주행장치는, 도1에 도시한 바와 같이, 목표방위각을 설정하는 지시장치(100)와, 주행 중에 주행방위각 및 속도를 감지하는 감지장치(200)와, 상기 목표방위각과 감지된 주행방위각으로부터 조향각을 계산하는 연산장치(300)와, 상기 연산장치(300)로 출력된 조향각에 따라서 앞바퀴를 조향하는 조향장치(400)를 포함하며, 추가적으로 표시장치(500)를 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 1, the automatic linear traveling device for agricultural machinery of the present invention includes: an indicating device 100 for setting a target azimuth angle, a sensing device 200 for detecting a driving azimuth angle and a speed while driving, and the target azimuth angle And a steering device (300) for calculating a steering angle from the detected driving azimuth angle, and a steering device (400) for steering the front wheel according to the steering angle outputted to the calculation device (300), and further including a display device (500). You may.

지시장치(100)는, 도2에 도시한 바와 같이, 방위각마다 저항값이 상이한 저항체들(미도시)로 이루어진 방위각계기판(101), 상기 방위각계기판(101)에 설치되어 상기 저항체 중 하나와 접촉하는 돌림손잡이(102)와, 상기 돌림손잡이(102)와 저항체가 접촉시에 흐르는 전류의 전압값을 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기(미도시)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the pointing device 100 is installed on the azimuth angle substrate 101 made of resistors (not shown) having different resistance values for each azimuth angle, and is in contact with one of the resistors. A turning knob 102 and an A / D converter (not shown) for converting the voltage value of the current flowing when the turning knob 102 and the resistor come into contact with the digital signal.

감지장치(200)는, 자이로와 자기방위센서와 가속도센서로 구성되어, 주행중의 주행방위각과 속도를 감지하여 연산장치(300)로 출력하는데, 그 구성은 종래의 센서와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. The sensing device 200 is composed of a gyro, a magnetic orientation sensor, and an acceleration sensor, and detects the driving azimuth angle and speed while driving and outputs the same to a calculation device 300, and the detailed description thereof is omitted. do.

연산장치(300)는, 통상의 CPU로서, 상기 지시장치(100) 및 감지장치(200)로 부터 입력된 목표방위각, 주행방위각(θ), 주행속도(v)로부터 아래의 (1)식을 통하여 조향각을 연산한다.The computing device 300 is a general CPU, and formula (1) below is obtained from the target azimuth angle, the traveling azimuth angle θ, and the traveling speed v inputted from the indicating device 100 and the sensing device 200. Calculate steering angle through

θ' = z(0.5az + δ)/L + θ .................................(1)θ '= z (0.5 az + δ) / L + θ ... (1)

여기서, θ: 주행방위각, θ' : 변위각(목표방위각 - 주행방위각),      Where θ: driving azimuth angle, θ ': displacement angle (target azimuth angle-driving azimuth angle),

z : 주행거리, a : 조향율( = 조향각도/주행속도),               z: driving distance, a: steering ratio (= steering angle / speed),

δ: 조향각, L : 농기계의 앞차축과 뒷차축 사이의 거리.               δ: steering angle, L: distance between the front and rear axles of agricultural machinery.

또한 상기 (1)식에서 계산된 조향각(δ)이, 아래 식(2) 가 성립하는 경우에는, 우변의 값 arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²)을 조향각(δ)으로 하여, 상기 조향각(δ)에 대응하는 조향신호를 조향장치(400)에 출력한다. In addition, when the steering angle (δ) calculated by the above formula (1) is satisfied by the following formula (2), the value arcsin (x '· g · L / y' · v²) on the right side is used as the steering angle (δ), The steering signal corresponding to the steering angle δ is output to the steering apparatus 400.

δ > arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²)...........................(2)δ> arcsin (x'gL / y'v²) (...)

여기서, x', y' : 무게중심의 각 좌표, v : 주행속도.       Where x ', y' is the angular coordinate of the center of gravity, v is the running speed.

여기에서, 상기 식 (1)은 아래 과정을 거쳐서 유도되었다. 즉, 농기계가 조향율 a (rad/m)로 z(m) 만큼 주행하였을 때에, 농기계의 앞바퀴 중심이 지평면을 구성하고, 목표방향을 X축으로, 그에 수직한 방향을 Y축으로 나타내면, 목표방위각과 동일한 방향으로 이동한 변위는 x = z ·cos(0.5a ·z + δ+ θ)로, 목표방위각과 직각방향으로 이동한 변위는 y = z ·sin(0.5a ·z + δ+ θ)로 나타낼 수 있다. 여기에서, z는 주행거리(m)이고, δ는 농기계의 중심축에 대한 앞바퀴의 조향각(rad)이며, θ는 농기계의 중심축과 진북이 이루는 각도(= 주행방위각), a는 조향각(δ)을 주행속도(v)로 나눈 조향율이다.Here, Equation (1) was derived through the following process. That is, when a farm machine travels at a steering ratio a (rad / m) by z (m), the center of the front wheel of the farm machine constitutes a horizontal plane, and the target direction is represented by the X axis and the direction perpendicular thereto is the target. The displacement shifted in the same direction as the azimuth is x = zcos (0.5az + δ + θ), and the displacement shifted perpendicular to the target azimuth is y = zsin (0.5az + δ + θ). ) Here, z is the traveling distance (m), δ is the steering angle (rad) of the front wheel with respect to the central axis of the farm machinery, θ is the angle between the central axis of the farm machinery and true north (= driving azimuth angle), a is the steering angle (δ ) Is the steering ratio divided by the traveling speed (v).

이 때, 농기계의 주행속도는 저속이므로 10km/h 이하로, 1회 제어시 조향각을 10도 이내로 하면, 상기 변위 x, y로 부터 상기 식 (1)을 유도할 수 있게 된다.At this time, since the running speed of the agricultural machinery is low speed 10 km / h or less, when the steering angle within 10 degrees in one control, the equation (1) can be derived from the displacement x, y.

상기 식(1)은 계산이 매우 단순하게 되므로, 연산장치(300)로 저가의 8bit 급 프로세서를 이용하더라도 충분히 계산이 가능하여, 경제적인 시스템을 구성하게 한다.Equation (1) is very simple to calculate, even if a low-cost 8bit processor using the computing device 300 can be sufficiently calculated, thereby making an economical system.

또한, 상기 식 (2)는 아래 과정을 거쳐서 유도된다. 즉, 일정한 주행속도에서 농기계가 안정적으로 선회할 수 있기 위해서는, 전도모멘트(overturning moment) 관계식 W ·v²·y'/g ·r > W ·x'이 성립하여야 하는데, 조향반경 r = L / sinδ이므로 식 (2)가 유도된다. 이 식에서 x', y' 는 각각 무게중심의 각 좌표이고, v 는 주행속도이다.In addition, Equation (2) is derived through the following process. That is, in order for the agricultural machine to turn stably at a constant traveling speed, the overturning moment relation W · v² · y '/ g · r> W · x' must be established, and the steering radius r = L / sinδ Equation (2) is derived. Where x 'and y' are the angular coordinates of the center of gravity and v is the speed of travel.

조향장치(400)는, 도3에 도시한 바와 같이, 연산장치(300)로부터 조향신호를 입력받아 상기 신호에 비례하여 구동되는 회전 액튜에이터(401)와, 상기 회전 액튜에이터(401)에 부착된 풀리(402)와, 핸들의 하부에 부착된 풀리(403)와, 상기 양 풀리(402,403)를 연결하여 회전력을 전달하는 벨트(404)와, 상기 핸들의 하부에 설치되어 회전각도를 감지하는 센서(405)로 구성된다. 상기 풀리(403)에는 앞바퀴가 설치된다(미도시). 여기에서, 상기 회전 액튜에이터(401)로는, 전동모터와 같은 전동액튜에이터나 유압액튜에이터를 사용할 수 있다. 상기 조향장치(400)의 작동과정을 설명하면, 연산장치(300)로부터 입력된 조향신호에 따라 회전 액튜에이터(401)가 회전하여, 벨트(404)를 통해 회전력이 전달되어 핸들 풀리(403)가 회전하게 되어 조향이 이루어진다. 이 때, 센서(405)가 정확한 회전각도를 감지하여, 연산장치 (300)로 출력하고, 연산장치(300)는 다시 목표한 조향각이 될 때까지 회전 액튜에이터(401)를 제어하는 폐루프제어가 이루어진다.As shown in FIG. 3, the steering device 400 receives a steering signal from the operation device 300 and is driven in proportion to the signal, and a pulley attached to the rotation actuator 401. 402, a pulley 403 attached to the lower part of the handle, a belt 404 for transmitting rotational force by connecting the two pulleys 402 and 403, and a sensor installed at the lower part of the handle to detect the rotation angle ( 405). The front wheel is installed on the pulley 403 (not shown). Here, as the rotary actuator 401, an electric actuator such as an electric motor or a hydraulic actuator can be used. Referring to the operation of the steering device 400, the rotation actuator 401 is rotated in accordance with the steering signal input from the calculation device 300, the rotational force is transmitted through the belt 404, the handle pulley 403 is It rotates to steer. At this time, the sensor 405 detects the correct rotation angle, and outputs it to the operation device 300, the operation device 300 is closed loop control for controlling the rotation actuator 401 until the target steering angle again Is done.

표시장치(500)는, 도2에 도시한 바와 같이, 지시장치(100)와 일체로 형성하는 것이 바람직하며, 육안으로 목표방위각 및 현재방위각을 확인할 수 있는 LCD장치를 포함하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the display device 500 is preferably formed integrally with the indicating device 100, and preferably includes an LCD device capable of visually confirming the target azimuth angle and the current azimuth angle.

한편, 도2에 도시된 전원스위치 및 자동 ·수동 전환스위치는, 본 발명의 제어회로에 전류를 제어하는 스위치이다. 즉, 전원을 켜고, 자동을 선택함으로써 본 발명의 자동 직진주행장치는 작동을 시작한다.On the other hand, the power switch and the automatic / manual switching switch shown in Fig. 2 are switches for controlling current in the control circuit of the present invention. That is, the automatic straight traveling device of the present invention starts operation by turning on the power and selecting automatic.

이하에서는, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 4 will be described the operation of the automatic linear driving device for farm machinery according to the present invention.

작업자가 전원을 켜고, 자동을 선택하고, 돌림손잡이(102)를 돌려서 원하는 방위각에 맞추고, 농기계의 주행을 시작하면, 지시장치(100)가 설정된 목표방위각에 대응하는 신호를 연산장치(300)로 출력하고, 감지장치(200)가 주행속도 및 주행방위각을 감지하여 그와 대응하는 신호를 연산장치(300)로 출력한다. 상기의 신호를 입력받은 연산장치(300)는, 상기 식(1),(2)로부터 조향각(δ)를 계산하여 그와 대응하는 신호를 조향장치(400)에 출력한다. 상기 신호를 입력받은 조향장치 (400)는, 회전 액튜에이터(401), 벨트(404), 및 센서(405)의 작동으로 앞바퀴를 조향하게 된다. 또한, 상기 연산장치(300)는 표시장치(500)로 목표방위각과 주행방위각에 대응하는 신호를 출력하며, 상기 신호에 따라 표시장치(500)는 목표방위각과 주행방위각을 표시하게 된다.When the operator turns on the power, selects automatic, rotates the turn knob 102 to the desired azimuth angle, and starts driving the farm machinery, the indicating device 100 sends a signal corresponding to the set target azimuth angle to the arithmetic unit 300. The sensing device 200 detects the driving speed and the driving azimuth angle and outputs a signal corresponding thereto to the computing device 300. The arithmetic unit 300 receiving the above signal calculates the steering angle δ from the equations (1) and (2), and outputs a corresponding signal to the steering apparatus 400. The steering device 400 receiving the signal steers the front wheel by the operation of the rotary actuator 401, the belt 404, and the sensor 405. In addition, the calculation device 300 outputs a signal corresponding to the target azimuth angle and the driving azimuth angle to the display device 500, and the display device 500 displays the target azimuth angle and the driving azimuth angle according to the signal.

이상과 같은, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치를 농작업에 활용함으로써, 지시선이나 표지가 없는 논이나 밭에서도 쉽게 정밀한 농작업을 행할 수 있을 뿐만 아니라, 직선주행 통제로 인한 작업자의 피로를 감소시킬 수 있다. By utilizing the automatic straight running device for agricultural machinery according to the present invention as described above, not only can be precisely farming work in rice fields or fields without a leader line or sign, but also reduces the fatigue of the workers due to the straight running control. Can be reduced.

도1은, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 블록선도이다.1 is a block diagram of an automatic straight running device for farm machinery according to the present invention.

도2는, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 지시장치 및 표시장치의 실시예의 평면도이다.Fig. 2 is a plan view of an embodiment of an indicating device and a display device of an automatic linear traveling device for agricultural machinery according to the present invention.

도3은, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 조향장치의 측면도이다.Figure 3 is a side view of the steering apparatus of the automatic linear driving device for farm machinery according to the present invention.

도4는, 본 발명에 따른 농기계용 자동 직선주행장치의 제어과정을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control process of the automatic linear traveling device for farm machinery according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100... 지시장치, 101... 방위각계기판,100 ... indicator, 101 ... azimuth board,

102... 돌림손잡이, 200... 감지장치,102 ... turn knob, 200 ... detector,

300... 연산장치, 400... 조향장치,300 ... operation unit, 400 ... steering unit,

401... 회전 액튜에이터, 402.403... 풀리,401 ... rotary actuator, 402.403 ... pulley,

404... 벨트, 405... 센서,404 ... belt, 405 ... sensor,

500... 표시장치.500 ... Display.

Claims (6)

농기계의 진행방향을 제어하는 농기계용 자동 직선주행장치에 있어서, In the automatic straight running device for farm machinery for controlling the traveling direction of farm machinery, 방위각마다 저항값이 상이한 저항체들로 이루어진 방위각계기판(101)과, 상기 방위각계기판(101)에 설치되어 상기 저항체중 하나와 접촉하는 돌림손잡이 (102)와, 상기 돌림손잡이(102)와 저항체의 접촉시 회로에 흐르는 전류의 전압값을 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환기를 구비하여, 상기 돌림손잡이(102)에 의해 목표방위각을 설정하고, 그 설정된 목표방위각에 대응하는 신호를 연산장치(300)로 출력하는 지시장치(100);An azimuth angle substrate 101 made of resistors having different resistance values for each azimuth angle, a turn knob 102 provided on the azimuth angle substrate 101 to be in contact with one of the resistors, and contact between the turn knob 102 and the resistor. An A / D converter for converting the voltage value of the current flowing through the time circuit into a digital signal, and setting the target azimuth angle by the turning knob 102, and calculating a signal corresponding to the set target azimuth angle; Indication device 100 for outputting; 주행방위각 및 주행속도를 감지하여 상기 주행방위각과 주행속도에 대응하는 신호를 연산장치(300)로 출력하는 감지장치(200);A sensing device 200 for detecting a driving azimuth angle and a traveling speed and outputting a signal corresponding to the driving azimuth angle and the traveling speed to a calculation device 300; 상기 지시장치(100) 및 감지장치(200)로부터 입력된 신호로부터 다음의 식(1)에 의해 조향각(δ)을 계산하고, The steering angle δ is calculated by the following equation (1) from the signals input from the indicating device 100 and the sensing device 200, θ' = z(0.5az + δ)/L + θ................................(1) θ '= z (0.5az + δ) / L + θ ... (1) (여기서, θ: 감지된 방위각, θ' : 변위각,     Where θ is the detected azimuth angle and θ 'is the displacement angle, z : 주행거리, a : 조향율( = 조향각도/주행속도),               z: driving distance, a: steering ratio (= steering angle / speed), δ: 조향각, L : 농기계의 앞차축과 뒷차축 사이의 거리)             δ: steering angle, L: distance between the front and rear axles of agricultural machinery) 상기 식 (1)로부터 계산된 조향각(δ)이 다음의 식 (2)를 만족하는 경우에는, When the steering angle δ calculated from the above formula (1) satisfies the following formula (2), δ > arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²) .......................(2)δ> arcsin (x'gL / y'v²) ... (2) (여기서, x', y' : 무게중심의 각 좌표, v : 주행속도)       Where x 'and y' are the coordinates of the center of gravity and v is the speed of travel. 우변의 값 arcsin(x' ·g ·L / y' ·v²)을 조향각(δ)으로 하여 이 조향각(δ)에 대응하는 조향신호를 조향장치(400)로 출력하는 연산장치(300);An arithmetic unit 300 for outputting a steering signal corresponding to the steering angle δ to the steering apparatus 400 using the right side arcsin (x '· g · L / y' · v²) as the steering angle δ; 상기 연산장치(300)로부터 출력된 조향신호에 따라 농기계의 앞바퀴의 조향각을 조향하는 조향장치(400);A steering device 400 for steering a steering angle of a front wheel of a farm machine according to a steering signal output from the calculation device 300; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 농기계용 자동 직선주행장치. Automatic straight running device for agricultural machinery comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 농기계용 자동 직선주행장치는, 지시장치(100)에 설정된 목표방위각과 감지장치(200)에 의해 감지된 주행방위각을 시현하는 표시장치(500)를 추가적으로 포함한 것을 특징으로 하는 농기계용 자동 직선주행장치. The automatic linear driving device for agricultural machinery, the automatic linear driving for agricultural machinery further comprises a display device 500 for displaying the target azimuth angle set in the indicating device 100 and the driving azimuth angle detected by the sensing device 200. Device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조향장치(400)는, 유압 액튜에이터 또는 전동 액튜에이터인 것을 특징으로 하는 농기계용 자동 직선주행장치.The steering device 400, automatic linear driving device for farm machinery, characterized in that the hydraulic actuator or electric actuator.
KR10-2002-0059335A 2002-09-30 2002-09-30 Automatic straight movement apparatus for agricultural machine KR100491170B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0059335A KR100491170B1 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic straight movement apparatus for agricultural machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0059335A KR100491170B1 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic straight movement apparatus for agricultural machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040028204A KR20040028204A (en) 2004-04-03
KR100491170B1 true KR100491170B1 (en) 2005-05-24

Family

ID=37330433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0059335A KR100491170B1 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic straight movement apparatus for agricultural machine

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100491170B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8180514B2 (en) 2007-05-23 2012-05-15 Rocona, Inc. Autonomous agriculture platform guidance system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04326103A (en) * 1991-04-25 1992-11-16 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd Automatic straight advance controller for mobile machine
JPH05284804A (en) * 1992-04-08 1993-11-02 Kubota Corp Mechanism for steering agricultural working machine
JP2000014209A (en) * 1998-07-03 2000-01-18 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst Control of straight advance of agricultural vehicle by use of direction sensor
JP2001103806A (en) * 1999-10-05 2001-04-17 Yanmar Agricult Equip Co Ltd Straight ahead controller of mobile farm machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04326103A (en) * 1991-04-25 1992-11-16 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd Automatic straight advance controller for mobile machine
JPH05284804A (en) * 1992-04-08 1993-11-02 Kubota Corp Mechanism for steering agricultural working machine
JP2000014209A (en) * 1998-07-03 2000-01-18 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst Control of straight advance of agricultural vehicle by use of direction sensor
JP2001103806A (en) * 1999-10-05 2001-04-17 Yanmar Agricult Equip Co Ltd Straight ahead controller of mobile farm machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문,한국농업기계학회 1999년 동계 학술대회 논문집, (1999) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040028204A (en) 2004-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4515221A (en) Tractor having guidance system
EP3467606B1 (en) Autonomous work vehicle
EP1923299B1 (en) Absolute steering angle detecting device
JP6860387B2 (en) Work platform
WO2020003563A1 (en) Work vehicle
US9612597B2 (en) Apparatus for controlling autonomously navigating utility vehicle
US11937526B2 (en) Control device for work vehicle configured to travel autonomously
JP2021184292A (en) Travel route management system
JP7392058B2 (en) work vehicle
JP6850759B2 (en) Autonomous steering device
KR100491170B1 (en) Automatic straight movement apparatus for agricultural machine
CN104590530A (en) TURNING PROGRESS DISPLAY APPARATUS, display method thereof, and automatic steering device
CN111412886B (en) Detection method and detection system
JP7421614B2 (en) work vehicle
JPH0613972B2 (en) Vertical support device
US11945498B2 (en) Work vehicle
JP2020000024A (en) Work vehicle
US20220306188A1 (en) Road surface impact stimulation device of steer-by-wire system
KR100484627B1 (en) A direction revision method of digital compass for car
JP2023133338A (en) work vehicle
JPS62138716A (en) Signal processing circuit for azimuth sensor
JPH07123807A (en) Steering controller for rice transplanter
JPH04140608A (en) Navigation apparatus
JPS63253257A (en) Control system for running of moving agricultural work machine
JPH0858613A (en) Deflection angle indicator of steering wheel of automobile

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant