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JPH0519754B2 - - Google Patents
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JPH0519754B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0519754B2
JPH0519754B2 JP60199644A JP19964485A JPH0519754B2 JP H0519754 B2 JPH0519754 B2 JP H0519754B2 JP 60199644 A JP60199644 A JP 60199644A JP 19964485 A JP19964485 A JP 19964485A JP H0519754 B2 JPH0519754 B2 JP H0519754B2
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Japan
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circuit
seed
output
level
seeds
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JP60199644A
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Inventor
Ii Sutefuan Deiuitsudo
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DEITSUKII JON CORP
Original Assignee
DEITSUKII JON CORP
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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に監視、計数の方法に関連するも
のであり、更に詳しくは田畑の種蒔き機が蒔いて
いる種子等の小物体の計数に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates generally to methods of monitoring and counting, and more particularly to counting small objects such as seeds being sown by field sowing machines.

当業者には公知のように、田畑の種蒔き機には
一群の種子シユートまたは種子放出管が含まれて
おり、これは同時に種蒔きする列毎に1つづつ設
けられる。これらの種子シユートまたは放出管は
各々、田畑を動いていくとき種蒔き機が地中に形
成する個々の溝にホツパーまたは他の種子供給源
からの個々の種子を自動的に分配する。このよう
な種蒔き機が分配する種子の計数値を得るために
これまで種々の監視、計数の構成が使用されてき
た。このような計数は作物の収穫高を最適化する
ために、蒔く種子の密度の決定と制御に特に有用
である。
As is known to those skilled in the art, field seeders include a series of seed shoots or seed discharge tubes, one for each row to be sown at the same time. Each of these seed chute or discharge tubes automatically dispenses individual seeds from a hopper or other seed source into individual furrows that the sower forms in the ground as it moves through the field. Various monitoring and counting arrangements have been used in the past to obtain counts of seeds dispensed by such sowing machines. Such counts are particularly useful in determining and controlling seed density so as to optimize crop yields.

従来技術では一般に、種子シユートまたは放出
管を通る個々の種子を検知するため光電素子が使
用されてきた。このような構成では一般に、種子
シユートまたは放出管の片側に発光ダイオード
(LED)等の光源を配置し、反対側に感光性トラ
ンジスタ等の感光素子を配置する。従つて、感光
素子は通常、光源からの入射光に応動して定常状
態の信号レベルを発生する。しかし、種子がシユ
ートおよび光源と感光素子との間を通過すると、
感光素子の入射光レベルが一時的に低下する。こ
れに応じて、感光素子の正規状態すなわち定常状
態の信号レベル出力が一時的に変化する。
The prior art has commonly used photoelectric elements to detect individual seeds passing through a seed chute or discharge tube. Such configurations typically include a light source, such as a light emitting diode (LED), on one side of the seed chute or release tube, and a photosensitive element, such as a photosensitive transistor, on the opposite side. Thus, a photosensitive element typically generates a steady state signal level in response to incident light from a light source. However, once the seed passes between the chute and the light source and the photosensitive element,
The level of light incident on the photosensitive element is temporarily reduced. Correspondingly, the normal or steady state signal level output of the photosensitive element changes temporarily.

感光素子の出力信号を受信し、種子が種子シユ
ートを通過したことによるレベル変化に応動する
種々の電気回路、電子回路が考案されてきた。理
想的には、このような電子回路はシユートを通過
する各種子に対して別個の信号またはパルスを発
生すべきである。従つて、これらのパルスを計数
することによつて、与えられたシユートが分配す
る種子の数についての正確な情報を得ることがで
きる。
Various electrical and electronic circuits have been devised to receive the output signal of the photosensitive element and respond to level changes caused by the passage of the seed through the seed chute. Ideally, such electronic circuitry should generate a separate signal or pulse for each seed passing through the chute. Therefore, by counting these pulses, accurate information can be obtained about the number of seeds a given shoot will dispense.

しかし、前記の理想的な状況を実現する上で
種々の問題が生じてきた。たとえば、田畑の種蒔
き機が動作する環境は上記の感光システムに対し
て最適なものから程遠い。この点で、種まき機が
田畑を動くときかなりの泥、ちり等に出あう。更
に、種子の粒に種々のコーテイングが施されるの
が普通であり、これらのコーテイングはしばしば
種子シユートまたは種子放出管にたまる。このよ
うにして種子放出管にたまる。このようにして種
子放出管に物がたまると、感光システムの正しい
動作を妨げがちになる。更に、感光素子と光源の
特性が時間とともに若干変化するので、感光素子
に入射する周囲光レベルが変わり、感光素子の周
囲光レベルに対する応答、および種子の通過によ
る光レベルの変化に対する感光素子の応答も変わ
る。これらの変化を補償しないと、感光素子の応
答の信頼性が非常に低下することがある。
However, various problems have arisen in realizing the above-mentioned ideal situation. For example, the environment in which a field sowing machine operates is far from optimal for the photosensitive system described above. In this respect, when the seeder moves across the field, it encounters considerable mud, dust, etc. Furthermore, it is common for seed grains to be provided with various coatings, and these coatings often accumulate in the seed chute or seed release tube. In this way, it accumulates in the seed release tube. This accumulation of material in the seed discharge tube tends to interfere with the proper operation of the photosensitive system. Furthermore, as the properties of the photosensitive element and the light source change slightly over time, the ambient light level incident on the photosensitive element will change and the response of the photosensitive element to the ambient light level and the response of the photosensitive element to changes in light level due to passage of the seed will change. It also changes. If these changes are not compensated for, the response of the photosensitive element can become very unreliable.

関連した問題は電子回路で使用される回路素子
の公称特性の時間によるドリフトまたは変化の問
題である。たとえば、利得、電圧レベル等の種々
の回路パラメータが時間とともに若干変化した
り、ドリフトしたりすることがある。このような
ドリフトはたとえば環境変化によつて生じ、回路
が最適動作からずれるため、その回路から得られ
る計数値の信頼性も低下する。
A related problem is that of drift or change over time in the nominal characteristics of circuit elements used in electronic circuits. For example, various circuit parameters such as gain, voltage levels, etc. may change or drift slightly over time. Such drifts occur, for example, due to environmental changes, causing the circuit to deviate from optimal operation, thereby reducing the reliability of the counts obtained from the circuit.

更にもう1つの問題は非常に近接するかあるい
は部分的に重なり合つて種子シユートを落下する
複数の種子を確実に計数することである。このよ
うな場合には、感光素子、それに結合した電子回
路ともに各種子に対して確実に別々の計数パルス
を発生できる程応答速度が早くない。
Yet another problem is reliably counting multiple seeds that fall down the seed chute in close proximity or partially overlapping. In such cases, both the photosensitive element and the associated electronic circuitry are not fast enough to reliably generate separate counting pulses for each seed.

関連した問題は大豆等の比較的小さく、早く動
く種子で発生することが多い。更に、大豆は一般
に比較的高速すなわち高密度で分配される。従つ
て、感光素子とそれに結合された電子回路は各種
子を確実に計数できる程素早く応答することはで
きない。
A related problem often occurs with relatively small, fast-moving seeds such as soybeans. Additionally, soybeans are generally distributed at relatively high speeds or densities. Therefore, the photosensitive element and its associated electronics cannot respond quickly enough to reliably count each seed.

発明の目的と要約 従つて本発明の全般的な目的は従来技術の問題
をほぼ解消した、種子センサーに対する新規で改
良された回路を提供することである。
OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a general object of the present invention to provide a new and improved circuit for a seed sensor that substantially eliminates the problems of the prior art.

もう1つの、特定の目的はほぼ種子の通過によ
る感光素子からの信号レベルの変化に対してのみ
応答し、周囲の光レベル等の状態の変化による信
号レベルの変化に殆ど感動しない、上記の目的に
従う回路を提供することである。
Another, more specific purpose is to respond almost exclusively to changes in the signal level from the photosensitive element due to the passage of the seed, and to be less sensitive to changes in signal level due to changes in conditions such as ambient light levels. The purpose of the present invention is to provide a circuit according to the following.

更にもう1つの目的は近接した種子または部分
的に重なつた種子を区別することができ、各種子
に対応して別々のパルスまたは計数値を確実に発
生することができる、上記の目的に従う回路を提
供することである。
Yet another object is to provide a circuit according to the above object, which is capable of distinguishing between closely spaced or partially overlapping seeds and reliably generates separate pulses or counts corresponding to each seed. The goal is to provide the following.

関連した目的は小さな早く動く種子、近接した
種子の一方または両方に正確に応答するように素
早く応答する回路を提供することである。
A related object is to provide a fast-responsive circuit to accurately respond to small fast-moving seeds, adjacent seeds, or both.

要するに上記の目的に従つて種子センサーの改
良された回路が提供され、この回路では光源と感
光手段が種子の進路に沿つて設けられ、光源と感
光手段の間を1つ以上の種子が通つたことによる
光源から感光手段に入射する光のレベルの一時的
な変化に応動して感光手段の出力信号レベルが一
時的に変化にする。本発明によれば回路にパルス
発生回路手段が含まれ、これは上記感光手段の出
力信号レベルの上記変化に応答して、信号レベル
の上記変化の方向の各変化に対応する別個のパル
ス信号を発生する。これらの別個のパルス信号の
うち所定のパルス信号が計数用に選択される。
In summary, in accordance with the above objects, an improved circuit for a seed sensor is provided, in which a light source and a photosensitive means are provided along the path of the seeds, and one or more seeds pass between the light source and the photosensitive means. In response to a temporary change in the level of light incident on the photosensitive means from the light source, the output signal level of the photosensitive means is temporarily changed. According to the invention, the circuit includes pulse generating circuit means which, in response to said change in the output signal level of said photosensitive means, generates a separate pulse signal corresponding to each change in the direction of said change in signal level. Occur. A predetermined one of these distinct pulse signals is selected for counting.

図示の実施例の詳細な説明 本発明の他の目的、特徴、および利点は図示し
た実施例についての詳細な説明と図面により明ら
かとなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE ILLUSTRATED EMBODIMENTS Other objects, features, and advantages of the invention will become apparent from the detailed description of the illustrated embodiments and the drawings.

図面の中の第1図に示すように、通常の田畑の
種蒔き機(図示しない)には放出管10のような
種子シユートまたは種子放出管が多数含まれてい
る。種子を分配して蒔くとき、これらの種子シユ
ートまたは放出管10は矢印10で示す方向の、
種子12,14等の種子の移動路となる。放出管
10は円筒状でも他の形状でもよく、本発明の一
部を構成するものではない。
As shown in FIG. 1 of the drawings, a typical field seeding machine (not shown) includes a number of seed chute or seed discharge tubes, such as discharge tube 10. When dispensing and sowing seeds, these seed chute or discharge tubes 10 are placed in the direction indicated by arrow 10.
This serves as a travel path for seeds such as seeds 12 and 14. The discharge tube 10 may be cylindrical or of other shapes and does not form part of the invention.

更に従来の慣行に従つて、放出管10の移動路
16を進む種子12,14等の種子を検知するた
めの適当な種子検出装置が放出管10の軸長に沿
つた適当な位置に配置される。この検知装置は放
出管10の片側に配置された光源18、および光
源18と対向して配置された感光素子20で構成
される。放出管10に適当な透明部すなわちウイ
ンドー22,24を設け、光源18の光がウイン
ドー22,24を通つて感光素子20に達するよ
うにすることが好ましい。後で詳しく説明するよ
うに、光源18は1つ以上の発光ダイオード
(LED)で構成することが好ましい。
Additionally, in accordance with conventional practice, suitable seed detection devices are positioned at appropriate locations along the axial length of the discharge tube 10 for detecting seeds, such as seeds 12, 14, traveling along the travel path 16 of the discharge tube 10. Ru. This detection device consists of a light source 18 placed on one side of the emission tube 10 and a photosensitive element 20 placed opposite the light source 18. Preferably, the emission tube 10 is provided with suitable transparent portions or windows 22, 24 so that light from the light source 18 passes through the windows 22, 24 to the photosensitive element 20. As explained in more detail below, light source 18 preferably comprises one or more light emitting diodes (LEDs).

本発明の好ましい一形式によれば、感光素子2
0は後で更に詳しく説明するように光電池で構成
される。光源18と感光素子20は放出管20の
種子の移動軸すなわち移動路16を横切つて相互
に直接対向するように配置することが好ましい。
従つて、放出管10の各素子に、14が光源18
と感光素子20の間を通過すると、感光素子20
の入射光のレベルが一時的に変化する。周知の通
り、光電池等の感光素子20は光源18からの入
射光に応答して周囲状態すなわち定常状態の信号
レベルを発生する。しかし、この入射光レベルに
一時的に遮断または変化が生じると、対応する一
時的な変化が光電池20の信号レベルに生ずる。
According to a preferred form of the invention, the photosensitive element 2
0 is constructed with photovoltaic cells, as will be explained in more detail below. Preferably, the light source 18 and the photosensitive element 20 are arranged directly opposite each other across the seed travel axis or path 16 of the discharge tube 20.
Therefore, for each element of the emission tube 10, 14 is connected to a light source 18.
and the photosensitive element 20, the photosensitive element 20
The level of incident light changes temporarily. As is well known, the photosensitive element 20, such as a photovoltaic cell, generates an ambient or steady state signal level in response to incident light from the light source 18. However, if there is a temporary blockage or change in this incident light level, a corresponding temporary change will occur in the signal level of the photocell 20.

次に本発明による新規な回路を示す第2図につ
いて説明する。感光素子すなわち光電池20の上
記の出力信号特性に応答して放出管10を通過す
る種子の数の正確な計数値を与える点で第2図の
回路は特に有用である。光電池20は概略回路図
で第1の演算増幅器(オペアンプ)30の反転入
力と非反転入力の間に接続されている。光電池2
0とその片側に接続されたオペアンプ30の非反
転入力は回路地気を基準としている。
Next, FIG. 2, which shows a novel circuit according to the present invention, will be described. The circuit of FIG. 2 is particularly useful in providing an accurate count of the number of seeds passing through the discharge tube 10 in response to the above-described output signal characteristics of the photosensitive element or photovoltaic cell 20. A photovoltaic cell 20 is connected in the schematic circuit diagram between an inverting input and a non-inverting input of a first operational amplifier (op-amp) 30 . Photocell 2
0 and the non-inverting input of the operational amplifier 30 connected to one side thereof are referenced to the circuit ground.

都合のよいようにオペアンプ30にはダイオー
ド32を含む利得制御帰還回路が設けられてい
る。ダイオード32の陽極はオペアンプ30の出
力に接続され、陰極はオペアンプ30の反転入力
に接続されている。従つて、オペアンプ30とダ
イオード32は自動利得制御回路として働く。こ
のため上記のような種子の通過による光電池20
の出力信号レベルの一時的な変化にほぼ比例して
オペアンプの出力レベルが一時的に変化する。こ
の出力のDCレベルだけが光電出力のよりゆるや
かな変化の影響を受ける。このようなゆるやかな
変化の発生原因は時間の経過、温度または湿度の
変化による回路の変化、もしくは光源18の発生
する光のレベルを変化させる他の要因である。こ
のようなゆるやかな変化は泥、ちり等がたまつて
前記の各ウインドー22,24を部分的に曇らせ
たり、塞いでしまつたりすることによつても生じ
る。帰還ダイオード32が存在するため、光電池
20は零信号レベル傍接のほぼ線形の領域で動作
する。
Opamp 30 is conveniently provided with a gain control feedback circuit including a diode 32. The anode of the diode 32 is connected to the output of the operational amplifier 30, and the cathode is connected to the inverting input of the operational amplifier 30. Therefore, operational amplifier 30 and diode 32 function as an automatic gain control circuit. For this reason, the photovoltaic cell 20 by the passage of seeds as described above
The output level of the operational amplifier changes temporarily approximately in proportion to the temporary change in the output signal level of the operational amplifier. Only the DC level of this output is affected by more gradual changes in the photoelectric output. Such gradual changes may occur due to the passage of time, changes in the circuitry due to changes in temperature or humidity, or other factors that change the level of light produced by the light source 18. Such gradual changes may also be caused by dirt, dust, etc. accumulating and partially clouding or blocking the windows 22, 24. Due to the presence of feedback diode 32, photovoltaic cell 20 operates in a substantially linear region near zero signal level.

オペアンプ30の出力は第2のオペアンプ34
の反転入力にAC結合されている。オペアンプ3
4の非反転入力は予め定められた基準電圧Vrに
接続されている。このように第2のオペアンプ3
4はこの予め定められた基準レベルVrを基準と
して光電池20からの利得制御信号を受ける。こ
の基準レベルVrは適当な正電圧源+Vから抵抗
81,83、平滑コンデンサ85で構成された分
圧器を使つて得られる。図示された実施例ではオ
ペアンプ34に適当な限流入力抵抗36と帰還抵
抗38が設けられ、利得はほぼ2になつている。
The output of the operational amplifier 30 is the output of the second operational amplifier 34
AC-coupled to the inverting input of operational amplifier 3
The non-inverting input of No. 4 is connected to a predetermined reference voltage Vr. In this way, the second operational amplifier 3
4 receives a gain control signal from the photovoltaic cell 20 using this predetermined reference level Vr as a reference. This reference level Vr is obtained from a suitable positive voltage source +V using a voltage divider composed of resistors 81 and 83 and a smoothing capacitor 85. In the illustrated embodiment, the operational amplifier 34 is provided with a suitable current limiting input resistor 36 and feedback resistor 38, resulting in a gain of approximately two.

オペアンプ34の出力はコンデンサ35および
抵抗42を介して高利得オペアンプ40の反転入
力に直列結合されている。オペアンプ40の非反
転入力は適当な限流抵抗41を介して同じ電圧基
準レベルVrに結合されている。このオペアンプ
40には帰還抵抗44も設けられており、この帰
還抵抗44は利得が40に近くなるように抵抗42
に対して選定されている。したがつて、オペアン
プ40は基準電圧に対してオペアンプ34から受
信した信号レベルの比較的小さな変化に対しても
応答することができる。
The output of operational amplifier 34 is coupled in series through capacitor 35 and resistor 42 to the inverting input of high gain operational amplifier 40. The non-inverting input of operational amplifier 40 is coupled via a suitable current limiting resistor 41 to the same voltage reference level Vr. This operational amplifier 40 is also provided with a feedback resistor 44, and this feedback resistor 44 is connected to the resistor 42 so that the gain is close to 40.
has been selected for. Therefore, operational amplifier 40 can respond to relatively small changes in the signal level received from operational amplifier 34 with respect to the reference voltage.

本発明の1つの特徴によれば、コンデンサ35
と抵抗42の結合点は、一対のダイオード46お
よび48の中のダイオード46の陰極電極とダイ
オード48の陽極電極に結合されている。これら
のダイオードの残りの陽極電極と陰極電極はそれ
ぞれオペアンプ40の出力に結合されている。従
つて、コンデンサ35と抵抗42との結合点の信
号に対してどちらの方向も1個のダイオードの電
圧降下の範囲内にクランプされる。この信号は種
子の通過に応答して光電池20の出力信号レベル
が一時的に変化することがない場合基準電圧レベ
ルVrになる。
According to one feature of the invention, capacitor 35
The coupling point between the resistor 42 and the resistor 42 is coupled to the cathode electrode of the diode 46 and the anode electrode of the diode 48 of the pair of diodes 46 and 48. The remaining anode and cathode electrodes of these diodes are each coupled to the output of operational amplifier 40. Therefore, the signal at the junction of capacitor 35 and resistor 42 is clamped within one diode voltage drop in either direction. This signal will be at the reference voltage level Vr if the output signal level of the photovoltaic cell 20 does not change temporarily in response to the passage of the seed.

次に第3図には光電池、オペアンプ30および
34、ならびにオペアンプ40が発生する代表的
な波形を示してあり、これは以下に説明する回路
部品の動作の理解の助けとなる。
Referring now to FIG. 3, representative waveforms generated by the photovoltaic cells, operational amplifiers 30 and 34, and operational amplifier 40 are shown to aid in understanding the operation of the circuit components described below.

第1の波形50は光電池20の出力とオペアン
プ30および34の出力をともに表わしている。
オペアンプ30および34はそれらの入力を反転
して前述の利得制御と電圧比較機能を加えるの
で、それらの出力波形は種子の通過に対応して光
電池20が発生する波形にほぼ追従する。
A first waveform 50 represents both the output of photovoltaic cell 20 and the output of operational amplifiers 30 and 34.
Opamps 30 and 34 invert their inputs and add the gain control and voltage comparison functions described above so that their output waveforms approximately follow the waveforms generated by photovoltaic cell 20 in response to the passage of the seed.

前述の通り、本発明の重要な特徴は種子シユー
ト10を通過する近接した種子または部分的に重
なつた種子を区別できることである。この点で、
これまで説明した回路はこのように種子が近接し
ていたり部分的に重なつていても計数に適した別
個の信号を発生することができる。
As previously mentioned, an important feature of the present invention is the ability to distinguish between closely spaced or partially overlapping seeds passing through the seed chute 10. In this respect,
The circuit described so far is thus able to generate separate signals suitable for counting even when seeds are close together or partially overlapping.

第3図の第1の波形50aは1つの種子が通過
したときの光電池ならびにオペアンプ30,34
を含むその後続の回路の代表的な応答を示してい
る。一方、波形50bは第1図の種子に、14等の
一対の近接した種子または部分的に重なつた種子
に対する上記の回路素子群の代表的な応答を示し
ている。
The first waveform 50a in FIG. 3 shows the photocell and operational amplifiers 30, 34 when one seed passes
A typical response of its subsequent circuit including On the other hand, waveform 50b shows a typical response of the circuit elements described above to the seeds of FIG. 1, as well as to a pair of adjacent or partially overlapping seeds, such as 14 seeds.

グラフ60の第2の波形はオペアンプ40と関
連の部品で構成された新規の回路の応答を示して
いる。この新規の回路は以後、区別または識別回
路と呼び、全体を参照番号49で表わす。第1の
グラフ部分60aはその上の波形50aに対する
この識別回路の応答を表わしており、第2の部分
60bは波形50bに対する応答を表わしてい
る。
The second waveform of graph 60 shows the response of the novel circuit comprised of operational amplifier 40 and related components. This new circuit will hereinafter be referred to as the discrimination or identification circuit and will be designated in its entirety by the reference numeral 49. A first graph portion 60a represents the response of this discriminator circuit to waveform 50a thereon, and a second portion 60b represents the response to waveform 50b.

図でわかるように、基準レベルVrは波形50
および60の両方のグラフで基準または基線とし
て示されている。従つて、波形50はオペアンプ
34の出力波形と考えることができ、オペアンプ
34はこの波形またはレベル変化を基準電圧Vr
と比較する。
As you can see in the figure, the reference level Vr is waveform 50
and 60 as the reference or baseline in both graphs. Therefore, the waveform 50 can be considered as the output waveform of the operational amplifier 34, and the operational amplifier 34 converts this waveform or level change into the reference voltage Vr.
Compare with.

次に動作については、上記の区別または識別の
回路は寒準レベルVrと光電池20の出力信号レ
ベルの変化に応答するスイツチング回路として動
作し、基準レベルVrに対する信号または波形5
0の方向の各変化に応答して別個のパルス信号を
発生する。波形60aでわかるように、波形50
aが基準レベルVrから正方向に最初変化するの
に応答して、高利得オペアンプ40はその出力を
強く負方向に駆動する。波形50aがピークレベ
ルに達すると、これは種子が光を最大限に遮断す
る。すなわち光レベルを最大限に変える位置を通
過したことを示す。このとき、波形60aは素早
く基準レベルVrに戻る。従つて、識別回路は主
として波形50aの基準レベルVrに対する変化
に応答する。従つて、波形50aがそのピークに
達し、電圧基準に対してもはや変化しなくなつた
とき、回路49はその出力を素早く基準レベル
Vrに戻す。種子が放出管10に沿つて更に進む
と、波形50aはVrに対して減少し、比較的負
の方向に変化する。これに対応して、回路49は
波形60aの第2の部分を発生し、これは基準レ
ベルVrから正方向一杯に突如変化する。前述し
たことから、波形60の正負の振幅は帰還ダイオ
ード46および48の動作により電圧基準レベル
Vrからほぼ1個のダイオードの電圧降下分離れ
たものとなる。これらのダイオードの電圧降下は
グラフ60ではグラフ的に参照番号62および6
4で示されている。
Next, in operation, the above-described discrimination or discrimination circuit operates as a switching circuit responsive to changes in the cold level Vr and the output signal level of the photovoltaic cell 20, and changes the signal or waveform 5 with respect to the reference level Vr.
A separate pulse signal is generated in response to each change in direction of zero. As can be seen in waveform 60a, waveform 50
In response to the initial positive change in a from the reference level Vr, high gain operational amplifier 40 drives its output strongly in the negative direction. When waveform 50a reaches its peak level, this means that the seed blocks maximum light. In other words, it indicates that the object has passed through a position where the light level changes to the maximum extent. At this time, the waveform 60a quickly returns to the reference level Vr. Therefore, the identification circuit responds primarily to changes in waveform 50a relative to reference level Vr. Therefore, when waveform 50a reaches its peak and no longer varies with respect to the voltage reference, circuit 49 quickly returns its output to the reference level.
Return to VR. As the seed advances further along the discharge tube 10, the waveform 50a decreases with respect to Vr and changes in a relatively negative direction. Correspondingly, circuit 49 generates a second portion of waveform 60a, which abruptly changes from the reference level Vr to the full positive direction. From the foregoing, it can be seen that the positive and negative amplitudes of waveform 60 are adjusted to the voltage reference level by the operation of feedback diodes 46 and 48.
It is approximately one diode voltage drop away from Vr. The voltage drops across these diodes are shown graphically at 62 and 6 in graph 60.
4.

次に波形グラフ50bおよび60bには、本発
明の特徴である、部分的に重なり合つた種子に対
する回路49の応答が示されている。最大量の光
が遮断される点すなわち光レベルの変動または変
化が最大になる点に2つの種子12,14のうち
最初の種子に達したとき波形50bがあるピーク
値に進む。その後、波形5bの電圧基準Vrに達
するレベルが低下する。これに対応して、波形6
0bの第1の部分は波形60aの第1の部分とほ
ぼ同一である。すなわち、基準Vrに対する波形
50bの最初の上昇に素早く応答して、オペアン
プ40の出力は基準Vrよりダイオード降下分だ
け下に下る。波形50aおよび60aについて説
明したのと同様に、波形50aおよび60aにつ
いて説明したのと同様に、波形50bのピークす
なわち零変化レベルに対応して波形60bは素早
く電圧基準Vrに戻り、2つの種子12,14の
うち最初の種子が通過するときの波形50bの低
下部分に対応して再びVrより1個のダイオード
電圧降下分だけ上に素早く上昇する。
Waveform graphs 50b and 60b then illustrate the response of circuit 49 to partially overlapping seeds, which is a feature of the present invention. The waveform 50b advances to a certain peak value when the first of the two seeds 12, 14 reaches the point where the greatest amount of light is intercepted, ie the point where the variation or change in light level is greatest. Thereafter, the level of waveform 5b that reaches voltage reference Vr decreases. Correspondingly, waveform 6
The first portion of 0b is approximately identical to the first portion of waveform 60a. That is, in quick response to the initial rise of waveform 50b relative to reference Vr, the output of operational amplifier 40 drops below reference Vr by a diode drop. Similar to what was described for waveforms 50a and 60a, in response to the peak or zero change level of waveform 50b, waveform 60b quickly returns to voltage reference Vr and the two seeds 12 , 14, corresponds to the falling portion of waveform 50b as the first seed passes by, and quickly rises again one diode voltage drop above Vr.

しかし、第2の近接するかまたは部分的に重な
り合つた種子14が存在するため、波形50bは
電圧基準レベルに戻らない。このため波形50b
には参照番号66で示すように短い零変化部分す
なわちくぼみが生じる。これに対応して、波形6
0aは素早く電圧基準Vrに戻る。第2の種子1
4が存在するため、波形50bは基準レベルVr
に対して再び上昇し、ピーク値に達し、そして下
降する。これに対応して回路49は波形60bの
第2の種子14の通過による波形50bの第2の
部分に対応して、基準レベルVrより1個のダイ
オード降下分だけ下に下つた後、基準レベルVr
より1個のダイオード降下分だけ上に上がる。
However, due to the presence of a second adjacent or partially overlapping seed 14, waveform 50b does not return to the voltage reference level. Therefore, the waveform 50b
A short zero change section or depression occurs as indicated by reference numeral 66. Correspondingly, waveform 6
0a quickly returns to the voltage reference Vr. second seed 1
4 exists, the waveform 50b is at the reference level Vr
It rises again, reaches a peak value, and then falls. Correspondingly, circuit 49 responds to the second portion of waveform 50b due to the passage of second seed 14 of waveform 60b by dropping one diode drop below reference level Vr before reaching reference level Vr. Vr
It rises one diode drop above.

上記の説明から、各種子の通過により回路49
は2つの別個のパルス状信号を発生することがわ
る。したがつて、放出管10を通過する各種子に
対応して、計数に適した別個のパルス信号が作成
される。このように2つの別個のパルス信号が作
成され、各種子に対応して1つは正方向に向か
い、1つと負方向に向かうパルスである。このう
ち例えば正方向に向かうパルスだけを選択して計
数する。従つて、種子の数と計数されるパルス数
は一対一に対応する。
From the above explanation, it can be seen that the passage of each seed causes circuit 49
turns out to generate two separate pulsed signals. Thus, for each seed passing through the discharge tube 10, a separate pulse signal suitable for counting is created. Two separate pulse signals are thus created, one positive going and one negative going pulse for each seed. For example, only pulses in the positive direction are selected and counted. Therefore, there is a one-to-one correspondence between the number of seeds and the number of pulses counted.

第2図に戻つて、残りの回路素子は回路49の
出力を更に処理して計数する。もう1つのオペア
ンプ70はバツフアとして動作し、抵抗72とコ
ンデンサ74の直列接続で構成された積分回路を
介してオペアンプ40の出力を受ける。この積分
回路は基準レベルVrにも接続されている。バツ
フアの出力はオペアンプ70の反転入力に帰還さ
れ、また直列接続された抵抗78を介してもう1
つのオペアンプ76の非反転入力にも与えられて
いる。オペアンプ40の出力はダイオード80の
陰極に接続されてている。ダイオード80の陽極
はオペアンプ76の反転入力に接続され、また適
当な限流抵抗82を介して正電圧源にも接続され
ている。適当な正の帰還抵抗84はオペアンプ7
6の動作に若干のヒステリシスを与える。
Returning to FIG. 2, the remaining circuit elements further process and count the output of circuit 49. Another operational amplifier 70 operates as a buffer and receives the output of the operational amplifier 40 via an integrating circuit formed by a resistor 72 and a capacitor 74 connected in series. This integrating circuit is also connected to the reference level Vr. The output of the buffer is fed back to the inverting input of the operational amplifier 70, and is also fed back to the inverting input of the operational amplifier 70 via a resistor 78 connected in series.
It is also applied to the non-inverting input of two operational amplifiers 76. The output of operational amplifier 40 is connected to the cathode of diode 80. The anode of diode 80 is connected to the inverting input of operational amplifier 76 and also to a positive voltage source via a suitable current limiting resistor 82. A suitable positive feedback resistor 84 is connected to the operational amplifier 7.
A slight hysteresis is given to the operation of 6.

上記の回路でダイオード80とオペアンプ76
のヒステリシスによりオペアンプ40の出力はダ
イオード80を所定の閾値レベルを横切つてスイ
チングさせ、その結果オペアンプ76に応答出力
が得られる。すなわち、オペアンプ40の出力は
基準レベルVrから充分に変化して、ダイオード
80と内蔵ヒステリシスによつて生じる電圧降下
を介してオペアンプ76の反転入力を引かなけれ
ばならない。これにより、オペアンプ40の出力
を一時的に基準レベルVrから小さく偏位させる
恐れのあるスペリアス信号または雑音信号に対す
る応答が防止される。更に、バツフア・オペアン
プ70並びに抵抗72とコンデンサ74で構成さ
れた積分回路が設けられているため、回路全体の
基準レベルVrからの電圧オフセツト、回路全体
の公称利得すなわち所望利得の変動、漏洩電流等
が補償される。従つて、このような回路変動はほ
ぼ補償されるか、平均化される。
In the above circuit, diode 80 and operational amplifier 76
The hysteresis causes the output of op amp 40 to switch diode 80 across a predetermined threshold level, resulting in a responsive output at op amp 76. That is, the output of operational amplifier 40 must vary sufficiently from the reference level Vr to pull the inverting input of operational amplifier 76 through the voltage drop caused by diode 80 and the built-in hysteresis. This prevents a response to a spurious or noise signal that could temporarily cause the output of the operational amplifier 40 to deviate small from the reference level Vr. Furthermore, since an integrating circuit consisting of a buffer operational amplifier 70, a resistor 72, and a capacitor 74 is provided, voltage offset from the reference level Vr of the entire circuit, fluctuation of the nominal gain of the entire circuit, that is, desired gain, leakage current, etc. will be compensated. Therefore, such circuit variations are substantially compensated for or averaged out.

オペアンプ76の出力は2入力排他的論理和ゲ
ート86の一方の入力に与えられる。ゲート86
の出力もう1つの2入力排他的論理和ゲート88
の一方の入力に与えられる。排他的論理和ゲート
86の残りの入力は回路地気に接続されている。
第2の排他的論理和ゲート88の出力は適当な限
流抵抗92を介してスイツチング・トランジスタ
90に与えられる。このスイツチング・トランジ
スタ90を使つて、カウンタまたは他の適当な監
視装置(図示しない)に対する適当な出力パルス
を発生することができる。
The output of the operational amplifier 76 is applied to one input of a two-input exclusive OR gate 86. gate 86
Output of another 2-input exclusive OR gate 88
is given to one input of The remaining inputs of exclusive OR gate 86 are connected to circuit ground.
The output of the second exclusive OR gate 88 is provided to a switching transistor 90 via a suitable current limiting resistor 92. This switching transistor 90 can be used to generate appropriate output pulses to a counter or other suitable monitoring device (not shown).

排他的論理和ゲート88の残りの入力は全体を
参照番号94で表わしたパルス付加またはパルス
増倍回路の出力を受ける。この回路の入力にはゲ
ート86の出力が含まれている。簡単に述べる
と、排他的論理和ゲート86の出力でのパルス発
生速度が所定速度以上であるとき、回路94は排
他的論理和ゲート88の出力に到達するパルスに
所定数のパルスを加算するように動作する。
The remaining inputs of exclusive OR gate 88 receive the output of a pulse addition or pulse multiplier circuit generally designated by the reference numeral 94. The inputs of this circuit include the output of gate 86. Briefly, when the rate of pulse generation at the output of exclusive OR gate 86 is greater than or equal to a predetermined rate, circuit 94 adds a predetermined number of pulses to the pulses reaching the output of exclusive OR gate 88. works.

比較的高密度または高速度で蒔かれる大豆等の
種子を監視、計数する際、多数の種子すなわち種
子群が種子放出管の検知部品を通過することが時
時あることがわかつた(第1図参照)。従つて、
これらの種子のいくつかが計数されないという統
計的確率は第2図の回路の出力信号に統計的に定
められた数のパルスを加算することによつて補償
することができる。これは回路94によつて行わ
れる。
When monitoring and counting seeds such as soybeans that are sown at relatively high densities or high speeds, it has been found that sometimes large numbers of seeds, or groups of seeds, pass through the sensing component of the seed discharge tube (Figure 1). reference). Therefore,
The statistical probability that some of these seeds will not be counted can be compensated for by adding a statistically determined number of pulses to the output signal of the circuit of FIG. This is done by circuit 94.

簡単に述べると、抵抗96とコンデンサ98で
構成された高速微分回路はゲート86の出力を受
け、インバータ・バツフア100,102、ダイ
オード104、コンデンサ106、および抵抗1
08で構成されたワンシヨツト回路に供給する。
このワンシヨツト出力はもう1つのインバータ・
バツフア114を介して抵抗110とコンデンサ
112で構成された積分回路に与えられる。積分
器の出力は2入力排他的論理和ゲート116の一
方の入力に与えられる。ゲート116の残りの入
力は地気に接続されている。排他的論理和ゲート
116の出力は。カウンタ集積回路部品118の
イネーブル入力Eに与えられる。上記の回路がカ
ウンタ118をイネーブルするのは、パルス速度
従つて検出している種子の速度が大豆の種蒔き速
度を示すレベル以上であるときだけである。
Briefly, a fast differentiator circuit consisting of resistor 96 and capacitor 98 receives the output of gate 86, inverter buffers 100, 102, diode 104, capacitor 106, and resistor 1.
08 is supplied to the one shot circuit.
This one shot output is connected to another inverter.
The signal is applied via a buffer 114 to an integrating circuit composed of a resistor 110 and a capacitor 112. The output of the integrator is applied to one input of a two-input exclusive OR gate 116. The remaining inputs of gate 116 are connected to ground. The output of exclusive OR gate 116 is: Provided to enable input E of counter integrated circuit component 118. The circuit described above enables counter 118 only when the pulse rate and therefore the speed of the seed being sensed is at or above a level indicative of the soybean planting rate.

カウンタ118のカウント入力Cは直列接続さ
れた抵抗120を介して排他的論理和ゲート86
の出力を受ける。図示された実施例では、カウン
タ118は一般に4520と呼ばれる型のものであ
る。カウンタ118の選択された出力Q1,Q3
はダイオード121によつて2入力排他的論理和
ゲート122の一方の入力に与えられる。ゲート
122の残りの入力は地気に接続されている。排
他的論理和ゲート122を通過するときの時間遅
延抵抗124とコンデンサ126によつて与えら
れる。排他的論理和ゲート88の残りの入力に帰
還されて上記のような付加的なパルスを構成す
る。排他的論理和ゲート122のこの遅延出力は
カウンタ118のリセツト入力にも与えられる。
The count input C of the counter 118 is connected to the exclusive OR gate 86 through a series connected resistor 120.
receives the output of In the illustrated embodiment, counter 118 is of the type commonly referred to as a 4520. Selected outputs Q1, Q3 of counter 118
is applied to one input of a two-input exclusive OR gate 122 by a diode 121. The remaining inputs of gate 122 are connected to ground. A time delay when passing through exclusive OR gate 122 is provided by resistor 124 and capacitor 126. It is fed back to the remaining inputs of exclusive OR gate 88 to form additional pulses as described above. This delayed output of exclusive OR gate 122 is also provided to the reset input of counter 118.

カウンタ118の出力のダイオードには適当な
電圧プルアツプも与えられており、インバータ・
バツフア130に接続されている。インバータ・
バツフア130はカウンタ118のカウント入力
Cをダイオード132を介して地気に引くことに
より、時間遅延排他的論理和ゲート122からリ
セツトされる前の付加的なパルスに応答してカウ
ンタを動作させないようにする。スイツチング・
トランジスタ90に対するパルス列の中で排他的
論理和ゲート86の出力に得られるパルスの中間
にカウンタ118の発生する付加的なパルスが挿
入されるようにこの時間遅延を選定することが望
ましい。
A suitable voltage pull-up is also provided on the diode at the output of counter 118, and the inverter
It is connected to buffer 130. Inverter・
Buffer 130 pulls count input C of counter 118 to ground through diode 132 to prevent the counter from operating in response to additional pulses before being reset from time-delay exclusive-or gate 122. do. Switching
Preferably, this time delay is chosen so that the additional pulse generated by counter 118 is inserted in the pulse train for transistor 90 in between the pulses available at the output of exclusive-OR gate 86.

以上、一実施例により本発明を図示し、説明し
てきたが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではない。当業者は上記の説明から種々の変化、
代案、および変形を考えることができる。このよ
うな代案、変化、および変形は請求範囲の趣旨と
範囲内にある限り、本発明の一部を構成する。
Although the present invention has been illustrated and explained using one embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. Those skilled in the art can make various changes from the above description,
Alternatives and variations can be considered. Such alternatives, changes, and modifications form a part of the invention insofar as they fall within the spirit and scope of the claims.

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

第1図は本発明の適用に適した、感光素子が配
置された種子シユートまたは種子放出管の一例を
図示したものである。第2図は本発明による新規
な回路の概略回路図である。第3図は種子の通過
に応答して第2図の回路の種々の点に発生する信
号をグラフ的に示した図面である。 符号の説明、10……種子シユート、12,1
4……種子、18……光源、20……感光素子、
49…識別回路、94……パルス加算回路。
FIG. 1 illustrates an example of a seed chute or seed discharge tube in which a photosensitive element is arranged, suitable for application of the present invention. FIG. 2 is a schematic circuit diagram of the novel circuit according to the invention. FIG. 3 is a graphical representation of the signals generated at various points in the circuit of FIG. 2 in response to the passage of a seed. Explanation of symbols, 10...Seed shoot, 12,1
4...Seed, 18...Light source, 20...Photosensitive element,
49...Discrimination circuit, 94...Pulse addition circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 種子の移動路に沿つて光源と感光手段がそれ
ぞれ配置され、光源と感光手段との間を1つ以上
の種子が通過したことにより光源から感光手段に
入射する光のレベルが一時的に変化するのに応答
して感光手段からの信号レベルに一時的な変化が
生じる種子センサー回路に於いて: 上記感光手段からの信号レベルの上記変化に応
答するスイツチング回路であつて、信号レベルの
上記変化の開始に対応する1つのパルス信号を含
む出力信号を発生し、そしてその後に信号レベル
の上記変化の方向の各変化に対応する別個のパル
ス信号を含む出力信号を発生するスイツチング回
路を含むことを特徴とする種子センサー回路。
[Claims] 1. A light source and a photosensitive means are respectively arranged along the travel path of the seeds, and when one or more seeds pass between the light source and the photosensitive means, the light incident from the light source to the photosensitive means is In a seed sensor circuit in which a temporary change in signal level from a photosensitive means occurs in response to a temporary change in level: a switching circuit responsive to said change in signal level from said photosensitive means; , generating an output signal comprising one pulse signal corresponding to the onset of said change in signal level, and thereafter generating an output signal comprising a separate pulse signal corresponding to each change in direction of said change in signal level. A seed sensor circuit comprising a switching circuit.
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JPS54680A (en) * 1977-06-02 1979-01-06 Kyoto Seisakusho Method of detecting number of articles
JPS59148992A (en) * 1983-02-15 1984-08-25 Satake Eng Co Ltd Measuring device of yield of grain and number of grain

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