JPH0611201B2 - Weeder - Google Patents
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- JPH0611201B2 JPH0611201B2 JP21193685A JP21193685A JPH0611201B2 JP H0611201 B2 JPH0611201 B2 JP H0611201B2 JP 21193685 A JP21193685 A JP 21193685A JP 21193685 A JP21193685 A JP 21193685A JP H0611201 B2 JPH0611201 B2 JP H0611201B2
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Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、畝上に間隔を保って植えられた作物間の草を
除草する除草機に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a weeding machine for weeding grasses between crops planted on ridges at intervals.
農作業に用いる除草機としては、従来から除草爪を回転
させることにより草を切り倒すものがあった。2. Description of the Related Art Conventionally, weeding machines used for agricultural work include those that cut down grass by rotating a weeding claw.
しかし、このような除草機では、畝上に間隔を保って植
えられた作物間の草を除草する場合、誤って作物を切り
倒さないように作業者が細心の注意を払う必要があり、
作業者にかかる負担は大きく、作業能率を向上させるこ
とが難しい。However, in such a weeding machine, when weeding grasses between crops planted at intervals on the ridges, workers must pay close attention not to accidentally cut down the crops,
The burden on the operator is large, and it is difficult to improve work efficiency.
本発明の目的は、畝上に植えられた作物を検出し、除草
爪が作物の位置に達すると自動的にその作動を停止する
ようにして、作業者に負担をかけることなく作物間の草
のみを確実に除草することができる除草機を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to detect a crop planted on a ridge and automatically stop its operation when the weeding nail reaches the position of the crop so that the grass between crops can be worked without burdening an operator. An object of the present invention is to provide a weeding machine capable of surely weeding only.
第1の発明の除草機は、畝上に間隔を保って列状に植え
られた作物間の雑草を除草する除草機において、前記畝
に沿って走行する走行体と、この走行体に設けられ走行
体の移動距離を検出する移動距離検出センサと、前記走
行体に設けられ前記作物間の雑草を除草する回転自在の
除草爪を有する除草部と、この除草部の除草爪より進行
方向の前方に所定間隔離間して前記走行体に設けられか
つ前記作物の上面と対向する位置に配置された作物検出
用のカメラと、このカメラにより撮像されたものが作物
か否かを判別し作物であればその作物の検出位置および
大きさを記憶しておく記憶手段と、前記畝上に植えられ
た作物の大きさ、種類及び株間等の基礎データーを予め
入力したデーター入力装置と、このデーター入力装置に
設定された各種基礎データーと前記移動距離検出センサ
及び前記作物検出用のカメラからの出力信号とが入力さ
れ、これらの基礎データーと出力信号とを比較演算する
とともに、その結果を前記除草部に出力するコントロー
ラと、このコントローラから除草部に入力された信号に
よって作動され前記走行体が前記記憶されているカメラ
による検出位置から予め設定してある前記所定間隔に相
当する距離走行することにより前記記憶されている作物
の大きさに相当する間前記除草爪を作物から側方に外れ
た位置に停止させる除草爪停止手段と、を備えたもので
ある。A weeding machine of a first invention is a weeding machine for weeding between weeds between crops planted in a row on a ridge, with a traveling body that runs along the ridge and the traveling body. A moving distance detection sensor for detecting the moving distance of the traveling body, a weeding section having a rotatable weeding claw provided on the traveling body for weeding between the crops, and a forward direction of the weeding claw of the weeding section And a camera for crop detection, which is provided at a predetermined distance on the traveling body and is arranged at a position facing the upper surface of the crop, and determines whether or not the image picked up by this camera is a crop. For example, a storage means for storing the detected position and size of the crop, a data input device in which basic data such as the size, type, and stock of the crop planted on the ridge are input in advance, and this data input device Various groups set to Data and the output signal from the camera for detecting the moving distance and the crop detection is input, while performing a comparison operation of these basic data and the output signal, and a controller that outputs the result to the weeding unit, The stored crop size is stored by the traveling body being driven by a signal input from the controller to the weeding unit and traveling a distance corresponding to the preset predetermined interval from the stored camera detection position. And a weeding claw stopping means for stopping the weeding claw at a position laterally displaced from the crop for a period corresponding to the above.
第2の発明の除草機は、畝上に間隔を保って列状に植え
られた作物間の雑草を除草する除草機において、前記畝
に沿って走行する走行体と、この走行体に設けられ走行
体の移動距離を検出する移動距離検出センサと、前記走
行体に設けられ前記作物間の雑草を除草する回転自在の
除草爪を有する除草部と、この除草部の除草爪より進行
方向の前方に所定間隔離間して前記走行体に設けられか
つ前記作物の上面と対向する位置に配置された作物検出
用の第1のカメラ及びこの第1のカメラより後方に離間
した位置に設けられた作物検出用の第2のカメラと、こ
れら第1および第2のカメラにより撮像されたものが作
物か否かを判別し作物であればその作物の検出位置およ
び大きさを記憶しておく記憶手段と、前記第1のカメラ
と第2のカメラとによる同一作物に対する検出位置のず
れを検出するずれ検出手段と、前記畝上に植えられた作
物の大きさ、種類及び株間等の基礎データーを予め入力
したデーター入力装置と、このデーター入力装置に設定
された各種基礎データーと前記移動距離検出センサ及び
前記作物検出用のカメラからの出力信号とが入力され、
これらの基礎データーと出力信号とを比較演算するとと
もに、その結果を前記除草部に出力するコントローラ
と、このコントローラから除草部に入力された信号によ
って作動され前記走行体が前記記憶されている第1のカ
メラによる検出位置から予め設定してある前記所定間隔
を前記ずれ量で補正した距離走行することにより前記記
憶されている作物の大きさに相当する間前記除草爪を作
物から側方に外れた位置に停止させる除草爪停止手段
と、を備えたものである。A weeding machine of a second invention is a weeding machine for weeding between weeds between crops planted in a row on a ridge, with a traveling body traveling along the ridge, and the weeding machine provided on the traveling body. A moving distance detection sensor for detecting the moving distance of the traveling body, a weeding section having a rotatable weeding claw provided on the traveling body for weeding between the crops, and a forward direction of the weeding claw of the weeding section A first camera for crop detection, which is provided on the traveling body at a predetermined distance from each other and is located at a position facing the upper surface of the crop, and a crop provided at a position spaced apart from the first camera behind the first camera. A second camera for detection, and a storage means for determining whether or not the images picked up by the first and second cameras are crops, and if they are crops, the detected position and size of the crops. , The first camera and the second camera According to the shift detecting means for detecting the shift of the detection position with respect to the same crop, a data input device in which basic data such as the size, type, and stock of the crop planted on the ridge are input in advance, and this data input device is set. Various basic data and output signals from the moving distance detection sensor and the crop detection camera are input,
A first controller in which the running body is operated by a signal input to the weeding section from the controller while performing a comparison calculation of the basic data and the output signal and outputting the result to the weeding section. From the position detected by the camera of the camera, the weeding nail was dislocated laterally from the crop for a time corresponding to the stored size of the crop by running a distance corrected by the deviation amount for the predetermined interval set in advance. And a means for stopping the weeding claw to stop at the position.
第1の発明の除草機では、走行体が畝に沿って走行する
ことにより、この走行体の移動距離が移動距離検出セン
サにて検出され、この検出信号がコントローラに入力さ
れる。また、カメラにて畝上が撮像され、この撮像され
たものが作物と判別されると、この作物の検出位置と大
きさとが記憶手段にて記憶され、この作物の検出位置と
大きさとに応じた信号が出力され、この出力信号がコン
トローラに入力される。In the weeding machine of the first invention, the traveling distance of the traveling body is detected by the traveling distance detection sensor as the traveling body travels along the ridge, and this detection signal is input to the controller. Further, when the ridge is imaged by the camera and the imaged one is determined to be a crop, the detected position and size of this crop are stored in the storage means, and the detected position and size of this crop are determined according to the detected position and size. Signal is output, and this output signal is input to the controller.
そして、コントローラにはデーター入力装置の設定され
た各種基礎データーと移動距離検出センサ及び作物検出
用のカメラからの出力信号とが入力され、このコントロ
ーラがこれらを比較演算するとともに、その結果を除草
部に出力する。また、この除草部に入力された信号によ
って除草爪停止手段が作動され、この除草爪停止手段に
て走行体の走行により除草爪が測定された作物の位置に
移動すると、前記記憶内容により除草爪の回転動作を、
作物の大きさに相当する間停止させる。したがって、除
草爪にて作物間の雑草が確実に除草され、この除草爪に
て誤って作物を切り倒すことがないものである。Then, various basic data set by the data input device and output signals from the moving distance detection sensor and the camera for crop detection are input to the controller, and this controller performs comparison calculation of these and the result is the weeding unit. Output to. Further, the weeding claw stopping means is activated by the signal input to the weeding part, and when the weeding claw is moved by the traveling body by the weeding claw stopping means to the position of the crop where the weeding claw is measured, the weeding claw is stored by the stored contents. Rotation of
Stop for the size of the crop. Therefore, weeds between crops are surely weeded by the weeding claw, and the crops are not accidentally cut down by the weeding claw.
第2の発明の除草機では、走行体が通常の走行状態であ
れば、第1のカメラで作物を検出した場合には、この第
1のカメラから所定の間隔をおいて後方に位置する第2
のカメラも走行体がこの間隔に相当する距離移動すれ
ば、同じ作物を同じ検出位置でとらえられるが、この
際、ずれ検出手段は両検出位置のずれは無いと判断す
る。In the weeding machine of the second invention, when the traveling body is in a normal traveling state, when the crop is detected by the first camera, the first camera located behind the first camera at a predetermined interval from the first camera. Two
The camera can also catch the same crop at the same detection position if the traveling body moves a distance corresponding to this interval, but at this time, the deviation detection means determines that there is no deviation between the detection positions.
これに対し走行体の走行中に車輪の空廻り等が生じる
と、移動距離検出センサからの出力信号によってコント
ローラで判断される移動距離と、実際の移動距離との間
に差が生じる。このため、第1のカメラが作物を検出し
た場合、本来なら前記間隔に相当する出力信号を出力後
に、第2のカメラが作物を検出することになるが、実際
には車輪の空廻りに相当する距離分、余分に出力された
後に、第2のカメラによって作物が検出される。したが
って、ずれ検出手段は、実際の移動距離に対応する信号
数と、間隔に対応する信号数との差を検出位置のずれと
して検出し、このずれ量は、除草爪の停止制御に当り、
補正値として加えられる。すなわち、第1のカメラが作
物を検出した後に、第1のカメラと除草爪との所定間隔
に上記ずれ量(車輪の空廻り分)を加えた距離、走行体
が移動することにより除草爪が停止制御されるように補
正が加えられ、車輪の空廻りが生じても除草爪を作物に
対し正確な位置で停止制御される。On the other hand, when wheels run idle while the traveling body is traveling, a difference occurs between the actual travel distance and the travel distance determined by the controller based on the output signal from the travel distance detection sensor. Therefore, when the first camera detects a crop, the second camera would normally detect the crop after outputting the output signal corresponding to the interval, but in reality, it corresponds to the spinning of the wheels. The crop is detected by the second camera after the extra output for the distance to be output. Therefore, the deviation detection means detects the difference between the number of signals corresponding to the actual movement distance and the number of signals corresponding to the interval as the deviation of the detection position, and this deviation amount corresponds to the stop control of the weeding nail,
It is added as a correction value. That is, after the first camera detects a crop, the weeding claw is moved by moving the traveling body for a distance including the above-mentioned deviation amount (amount of idle wheel) at the predetermined interval between the first camera and the weeding claw. A correction is added so that the weeding claw is stopped at a correct position with respect to the crop even if the wheel is idle.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図および第2図において、除草機13の走行体14は畝
11の両側に沿って転動する前後左右の車輪21を持ってお
り、本体部は畝11の上方に位置する。そして、本体部に
内蔵された図示しないエンジンにより、発進停止用の主
クラッチ、車速変速用の変速装置、この変速装置と左右
の車輪21間に介在するかじ取りクラッチを介して前記車
輪21を駆動し、走行体14を畝11に沿って走行させる。In FIG. 1 and FIG. 2, the traveling body 14 of the weeder 13 is a ridge.
It has front, rear, left and right wheels 21 that roll along both sides of 11, and its main body is located above the ridge 11. Then, the wheels 21 are driven by a main clutch for starting and stopping, a transmission for shifting the vehicle speed, and a steering clutch interposed between the transmission and the left and right wheels 21 by an engine (not shown) built in the main body. The traveling body 14 is caused to travel along the ridge 11.
除草爪15は、前記走行体14の後端部に構成された除草部
22に設けられており、第3図に示す如く、畝11に対し左
右に設けられた一対のロータ23の下部に取付けられてい
る。また、左右のロータ23に対する除草爪15の取付け状
態、第4図で示す如く、それぞれのロータ23の回転中心
に対しある位置だけずれたロータ23の両側位置に取付け
られている。また、左右のロータ23は、その上下方向の
回転駆動軸24に対し、畝11の傾きに沿って傾けて回転駆
動軸24の下端部に取付けられており、さらに、左右のロ
ータ23の各除草爪15は畝11の中心部において互いにラッ
プする位置関係で配設してある。このため、回転作動時
には畝11上に残草が生じることはなく、各除草爪15にて
確実な除草が行なわれる。The weeding claw 15 is a weeding part formed at the rear end of the traveling body 14.
As shown in FIG. 3, it is attached to the lower portions of a pair of rotors 23 provided on the left and right sides of the ridge 11. Further, the weeding claws 15 are attached to the left and right rotors 23, and as shown in FIG. Further, the left and right rotors 23 are attached to the lower end portions of the rotary drive shafts 24 inclining along the inclination of the ridges 11 with respect to the vertical rotary drive shafts 24. The claws 15 are arranged in the central portion of the ridge 11 so as to overlap each other. Therefore, no residual grass is produced on the ridges 11 during the rotation operation, and reliable weeding is performed by each weeding claw 15.
また、左右のロータ23の回転駆動軸24の上端部にはミ
ッション40が取付けられており、このミッション40の入
力軸41にはクラッチ25を介して図示していない原動機か
らの出力を伝達する動力伝達軸が連結されており、かつ
図示していないがブレーキも設けてある。また、前記ク
ラッチ25は後述するコントローラ29からの出力によって
接離動作されるようになっている。そして、これらクラ
ッチ25およびブレーキにより除草爪15の作動停止時に
は、左右のロータ23の両側位置の各除草爪15は作物12を
中心として走行体14の走行方向と平行となるように、す
なわち作物12から側方に外れた位置に停止するように前
記コントローラ29にて制御されるようになっている。Further, a mission 40 is attached to the upper ends of the rotary drive shafts 24 of the left and right rotors 23, and a power transmitting an output from a prime mover (not shown) via a clutch 25 to an input shaft 41 of the mission 40. A transmission shaft is connected and a brake (not shown) is also provided. Further, the clutch 25 is adapted to be brought into contact and separated by an output from a controller 29 described later. Then, when the operation of the weeding claws 15 is stopped by the clutch 25 and the brake, the respective weeding claws 15 on both sides of the left and right rotors 23 are arranged so as to be parallel to the traveling direction of the traveling body 14 around the crop 12, that is, the crop 12 Is controlled by the controller 29 so as to stop at a position laterally away from.
作物検出用のカメラ16は、第1図で示すように、走行体
14の前端部に前記各除草爪15から所定間隔X離間して作
物12の上面と対向する位置に配設されている。このカメ
ラ16としては、例えば、公知のCCDイメージセンサを
使用する。すなわち、第5図で示すように、光源16aか
ら光を投光し、作物12によって反射された光をイメージ
センサ16bに結像するもので、イメージセンサ16bの各素
子からは明暗に応じた信号が得られる。The camera 16 for detecting the crop is, as shown in FIG.
It is arranged at the front end of 14 at a position facing the upper surface of the crop 12 at a predetermined distance X from each weeding claw 15. As this camera 16, for example, a known CCD image sensor is used. That is, as shown in FIG. 5, light is projected from the light source 16a and the light reflected by the crop 12 is imaged on the image sensor 16b, and signals from the respective elements of the image sensor 16b correspond to light and dark. Is obtained.
第6図は上記検出原理を示しており、a〜はイメージ
センサ16bの素子、1〜11はイメージセンサ16bのスキャ
ンタイミングを表わす。図示のように走行体14の走行距
離に合わせて、ある一定の距離ごとに光源16aからの反
射光を入力する(スキャンする)。このスキャン毎にイ
メージセンサ16bの各素子a〜は反射光の「明」また
は「暗」に応じた信号を出力するので、詳細は後述する
が、これら各素子a〜の「明」信号数を基に、作物12
であるか否かの判断および作物の投影面積(大きさ)等
を求めることができる。前記スキャンタイミングは、走
行体14に設けられている移動距離検出センサ27(第7図
に図示)から生じる一定走行距離毎のパルスに同期させ
て行なえばよい。このようにすれば、走行体14の速度が
変化しても一定の距離毎にスキャンが行なわれるため、
作物12の投影面積に誤差が生じることはない。FIG. 6 shows the above-mentioned detection principle, where a to a are elements of the image sensor 16b, and 1 to 11 are scan timings of the image sensor 16b. As shown in the figure, the reflected light from the light source 16a is input (scanned) at every certain distance in accordance with the traveling distance of the traveling body 14. Since each element a of the image sensor 16b outputs a signal according to "bright" or "dark" of the reflected light for each scan, the number of "bright" signals of each element a-will be described later in detail. Based on the crop 12
It is possible to determine whether or not it is and the projected area (size) of the crop and the like. The scan timing may be synchronized with a pulse for each constant traveling distance generated from the moving distance detecting sensor 27 (shown in FIG. 7) provided on the traveling body 14. By doing this, even if the speed of the traveling body 14 changes, scanning is performed at constant distances.
There is no error in the projected area of the crop 12.
第1図に戻って、走行体14の前端部(図示右端部)に
は、移動方向検出センサ28を設ける。この移動方向検出
センサ28は、光学式または接触式のものを用い、走行体
14の移動方向を検出する。すなわち、作物12が走行体14
の幅方向中心にあるか、走行体14が幅方向にずれている
かを判断する。Returning to FIG. 1, a moving direction detection sensor 28 is provided at the front end portion (right end portion in the drawing) of the traveling body 14. This moving direction detection sensor 28 uses an optical or contact type sensor
Detect 14 moving directions. That is, the crop 12 is the traveling body 14
It is determined whether the vehicle is at the center in the width direction or the traveling body 14 is displaced in the width direction.
第7図は制御部の概略構成を示しており、前述した作物
検出用のカメラ16、移動距離検出センサ27、移動方向検
出センサ28からの信号は、コントローラ29に入力され
る。このコントローラ29は、演算部および記憶部を持つ
もので、データー入力装置30によって予め設定してある
各種の基礎データー(作物の大きさや株間の距離、その
他)と、入力部を介して入力される前記各種センサ等か
ら入力信号とを基に所定の比較演算を行ない、その結果
を出力部を介して前記除草部22や走行体14のかじ取り部
31に出力し、これらを制御する。FIG. 7 shows a schematic configuration of the control unit. The signals from the crop detecting camera 16, the moving distance detecting sensor 27, and the moving direction detecting sensor 28 are input to the controller 29. The controller 29 has an arithmetic unit and a storage unit, and various basic data (size of crops, distance between plants, etc.) preset by the data input device 30 are input via the input unit. A predetermined comparison calculation is performed based on the input signals from the various sensors and the like, and the result is output through an output unit to the weeding unit 22 and the steering unit of the traveling body 14.
It outputs to 31 and controls these.
そして、第1図で示した作物12の位置および大きさの記
憶手段17および除草爪停止手段18は、上記コントローラ
29の機能として達成される。The storage means 17 for the position and size of the crop 12 and the weeding claw stopping means 18 shown in FIG.
It is achieved as 29 functions.
上記構成において、走行体14の走行に伴い、移動距離検
出センサ27からは、第8図で示すように一定の移動距離
毎にパルスが出力される。コントローラ29は上記パルス
の出力に同期して作物検出用のカメラ16であるCCDイ
メージセンサ16bをスキャンさせる。この結果、第6図
で示すように、イメージセンサ16bの各素子a〜から
は、各スキャンタイミング1〜11毎に反射光の「明」
「暗」に応じた信号が出力される。コントローラ29で
は、各スキャンタイミング毎に、すなわち、前記パルス
がHレベルの間、イメージセンサ16bの「明」の信号を
出力した素子数をカウントし、これをWnとする。そし
て、このカウント値Wnを作物12の最少の幅として予め設
定してある値Wsと比較する。なお、Wsの値はデーター入
力装置30により予め設定されるもので、作物12の大きさ
や種類に応じて変更することができる。In the above-described configuration, as the traveling body 14 travels, the traveling distance detection sensor 27 outputs a pulse for every certain traveling distance, as shown in FIG. The controller 29 causes the CCD image sensor 16b, which is the crop detection camera 16, to scan in synchronization with the output of the pulse. As a result, as shown in FIG. 6, from each element a of the image sensor 16b, “brightness” of reflected light is obtained at each scan timing 1 to 11.
A signal corresponding to "dark" is output. The controller 29 counts the number of elements outputting the "bright" signal of the image sensor 16b at each scan timing, that is, while the pulse is at the H level, and sets this as Wn. Then, this count value Wn is compared with a value Ws preset as the minimum width of the crop 12. The value of Ws is preset by the data input device 30, and can be changed according to the size and type of the crop 12.
上記比較の結果、Wn≧Wsであれば、このスキャンタイミ
ングにより検出した位置の物体は「作物であろう」とし
て、前記Wnの値を記憶手段17に記憶させる。この動作
は、移動距離検出センサ27からのパルスが生じる毎に行
なう。As a result of the comparison, if Wn ≧ Ws, the object at the position detected by this scan timing is “probably a crop”, and the value of Wn is stored in the storage unit 17. This operation is performed every time a pulse from the movement distance detection sensor 27 is generated.
上記動作により、「明」の素子数Wsがある距離の間0に
なると、1個の物体の検出が完了したと判断する。上記
ある距離とは移動距離検出センサ27のパルス数で設定す
る。この値もデーター入力装置30により予め設定される
値であり、株間の距離に応じて変更できる。By the above operation, when the number of "bright" elements Ws becomes 0 for a certain distance, it is determined that the detection of one object is completed. The certain distance is set by the number of pulses of the moving distance detection sensor 27. This value is also a value preset by the data input device 30, and can be changed according to the distance between the stocks.
このようにして1個の物の検出が完了したと判断された
時点で、この物体が作物12か否かの判断を行なう。この
判断は、予め設定してある作物12の投影面積の最小値Ss
と、「作物であろう」と記憶しているWnの値との和との
比較で行なう。In this way, when it is determined that the detection of one object is completed, it is determined whether or not this object is the crop 12. This judgment is based on the preset minimum value Ss of the projected area of the crop 12.
And the sum of the value of Wn which is memorized as "it will be a crop".
Wn1+Wn2……Wnn≧Ss 上式が満足されれば物体は作物12であると判断する。な
お、作物12の投影面積の最小値Ssはデーター入力装置30
によって設定された値であり、作物12の大きさに合わせ
て変更できる。Wn 1 + Wn 2 ...... Wnn ≧ Ss If the above equation is satisfied, the object is determined to be crop 12. The minimum value Ss of the projected area of the crop 12 is the data input device 30.
The value is set by and can be changed according to the size of the crop 12.
上記結果、作物12であると判断した場合、最初に「作物
であろう」と記憶してあるメモリからWn=0になるまで
の間にあるメモリ全てを作物12であるとする。As a result, if it is determined that the crop 12 is present, all the memory between the memory that first stores "it may be a crop" and Wn = 0 is the crop 12.
ここで、記憶手段17のメモリ構成は次の通りである。す
なわち、イメージセンサ16bから除草爪15(ロータ23の
中心)までの所定間隔がXであるため、記憶手段17のメ
モリ数は、第8図で示すように上記所定間隔Xを移動距
離検出センサ27のパルスで分割した数(A〜)とな
る。このメモリA〜は上記パルスと同期していて走行
体14の進行方向とは反対にシフトし、全体としてはルー
プ状になっている。第8図では、メモリはAから方向に
シフトし、こののメモリはデーターを演算部に出力す
るとAのメモリの次に廻る。Here, the memory configuration of the storage means 17 is as follows. That is, since the predetermined interval from the image sensor 16b to the weeding claw 15 (center of the rotor 23) is X, the number of memories of the storage means 17 is the above-mentioned predetermined interval X as shown in FIG. It becomes the number (A to) divided by the pulse. The memories A to are shifted in the opposite direction to the traveling direction of the traveling body 14 in synchronism with the above-mentioned pulse, and have a loop shape as a whole. In FIG. 8, the memory shifts in the direction from A, and when this memory outputs data to the arithmetic unit, it turns around to the memory of A.
第8図の場合、コントローラ29が前述のように作物12で
あると判断した場合、最初に「作物であろう」と記憶し
てあるメモリからWn=0になるまでの間にあるメモリ全
て(ハッチング部分)を作物として記憶させる。さらに
その最初と最後のメモリの前後にオフセット値としてあ
る数のメモリを作物であるとして記憶させておく。その
他は作物でないためメモリはクリアーしておく。このよ
うに作物12であるとしたメモリは、Wnの値に関係なくす
べて“1”にし、非作物のメモリは“0”として記憶す
る。In the case of FIG. 8, when the controller 29 determines that it is the crop 12 as described above, all the memory between the memory that is stored as “the crop is first” and Wn = 0 ( The hatched part) is memorized as a crop. Further, a certain number of memories as offset values are stored as crops before and after the first and last memories. Others are not crops, so clear the memory. As described above, all the memories that are the crops 12 are set to "1" regardless of the value of Wn, and the non-crop memories are stored as "0".
これらの結果、イメージセンサ16bが作物12を検出し、
それをメモリに記憶させると、走行体14の進行に伴って
それらがシフトされ、各除草爪15が作物12の位置に達す
ると、すなわち、所定間隔Xに相当する距離移動する
と、シフトされた情報が演算部に渡され、コントローラ
29からの出力によってクラッチ25が切断され、左右の回
転駆動軸24の回転駆動が停止され、ブレーキのブレーキ
作用によって左右のロータ23の両側の各除草爪15は作物
12から側方に外れた位置に平行状態に停止制御される。
この停止状態は、作物12として記憶された全てのメモリ
がシフトされるまで、すなわち作物12の大きさに相当す
る間継続する。この間、各除草爪15は作物12から側方に
外れた位置に停止しているので、この各除草爪15にて走
行体14の進行により作物12が切り倒されることがない。As a result, the image sensor 16b detects the crop 12,
When it is stored in the memory, they are shifted as the traveling body 14 advances, and when each weeding claw 15 reaches the position of the crop 12, that is, when the weeding claw 15 moves a distance corresponding to a predetermined interval X, the shifted information is obtained. Is passed to the calculation unit and the controller
The clutch 25 is disengaged by the output from 29, the rotational drive of the left and right rotary drive shafts 24 is stopped, and the weeding claws 15 on both sides of the left and right rotors 23 are cropped by the braking action of the brake.
It is stopped and controlled in a parallel state at a position deviated laterally from 12.
This stopped state continues until all the memories stored as the crop 12 have been shifted, that is, for the size of the crop 12. During this time, since each weeding claw 15 is stopped at a position laterally separated from the crop 12, the crop 12 is not cut down by the progress of the traveling body 14 at each weeding claw 15.
このようにして、各除草爪15が作物12の位置を通過する
と、メモリからシフトされてくる内容は非作物となるの
で、各除草爪15は再び回転駆動され、この各除草爪15に
て畝11上の作物12間の雑草が除草される。In this way, when each weeding nail 15 passes the position of the crop 12, the content shifted from the memory becomes a non-crop, so that each weeding nail 15 is driven to rotate again, and each weeding nail 15 has a ridge. Weeds between crops 12 above 11 are weeded.
次に、作物検出用のカメラを2台用いる場合を説明す
る。第1図において、16は前述した作物検出用のカメラ
であり、これを以下第1のカメラと呼ぶ。このほかに同
種のカメラ16Aを上記第1のカメラ16から間隔R離間し
た進行方向後方に設ける。このカメラ16Aを以下第2の
カメラと呼ぶ。この第2のカメラ16Aのスキャンも第1
のカメラ16と同様に移動距離検出センサ27から生じる一
定距離毎のパルスに同期して行なう。そして、作物12で
あるか否かの判断も同様に行ない、作物12と判断された
場合は、第8図の場合と同様にメモリに記憶される。第
1図における35は、これら第1のカメラ16および第2の
カメラ16Aで検出され記憶された同一作物12の検出位置
のずれを検出するずれ検出手段である。Next, a case where two cameras for crop detection are used will be described. In FIG. 1, reference numeral 16 denotes the crop detection camera described above, which is hereinafter referred to as the first camera. In addition, a camera 16A of the same type is provided behind the first camera 16 at a distance R from the rear side in the traveling direction. This camera 16A is hereinafter referred to as the second camera. This second camera 16A also scans first
Similar to the camera (16), it is performed in synchronism with a pulse generated from the moving distance detection sensor (27) at regular intervals. Then, it is similarly judged whether or not it is the crop 12, and when it is judged as the crop 12, it is stored in the memory as in the case of FIG. Reference numeral 35 in FIG. 1 is a shift detecting means for detecting a shift in the detection position of the same crop 12 detected and stored by the first camera 16 and the second camera 16A.
ここで走行体14が通常の走行状態であれば、第1のカメ
ラ16で作物12を検出した場合、この第1のカメラ16から
間隔Rだけ後方に位置する第2のカメラ16Aも走行体14
がこの間隔Rに相当する距離移動すれば、同じ作物12を
同じ検出位置でとらえることができる。この場合、前記
ずれ検出手段35は両検出位置のずれは無いと判断する。Here, when the traveling body 14 is in a normal traveling state, when the crop 12 is detected by the first camera 16, the second camera 16A located behind the first camera 16 by the interval R is also the traveling body 14.
By moving a distance corresponding to the distance R, the same crop 12 can be caught at the same detection position. In this case, the deviation detecting means 35 determines that there is no deviation between the two detection positions.
これに対し走行体14の走行中に車輪21の空廻り等が生じ
ると、第7図の移動距離検出センサ27からのパルスによ
りコントローラ29で判断される移動距離と、実際の移動
距離との間に差が生じる。このため第1のカメラ16が作
物12を検出した場合、本来なら前記間隔Rに相当するパ
ルス出力後に、第2のカメラ16Aが作物12を検出するは
ずであるが、実際には車輪21の空廻りに相当する距離
分、パルスが余分に出力された後、第2のカメラ16Aに
よって作物12が検出される。前記ずれ検出手段35は、上
述した実際の移動距離に対応するパルス数と、間隔Rに
対応するパルス数との差を検出位置のずれとして検出す
る。On the other hand, when the wheels 21 run idle during traveling of the traveling body 14, the distance between the movement distance determined by the controller 29 based on the pulse from the movement distance detection sensor 27 of FIG. Difference occurs. Therefore, when the first camera 16 detects the crop 12, the second camera 16A should detect the crop 12 after the pulse output corresponding to the interval R is supposed to be detected. The crop 12 is detected by the second camera 16A after the extra pulse is output for the distance corresponding to the circumference. The deviation detecting means 35 detects the difference between the number of pulses corresponding to the above-mentioned actual movement distance and the number of pulses corresponding to the interval R as the deviation of the detection position.
このずれ量は、前記除草爪15の停止制御に当り、補正値
として加えられる。すなわち、第1のカメラ16が作物12
を検出した後、第1のカメラ16と除草爪15との所定間隔
Xに上記ずれ量(車輪の空廻り分)を加えた距離、走行
体14が移動することにより除草爪15が停止制御されるよ
うに補正を加える。このようにすれば、車輪21の空廻り
が生じても除草爪15を作物12に対し正確な位置で停止制
御することができる。This deviation amount is added as a correction value when the weeding claw 15 is stopped. That is, the first camera 16 is the crop 12
Then, the weeding claw 15 is stopped and controlled by moving the traveling body 14 for a distance that is equal to the predetermined distance X between the first camera 16 and the weeding claw 15 plus the above-mentioned amount of deviation (the amount of wheel idle). To make corrections. By doing so, even if the wheel 21 runs idle, the weeding claw 15 can be stopped and controlled at an accurate position with respect to the crop 12.
なお、上記説明では、作物検出用のカメラ16,16Aとし
てのCCDイメージセンサを例示したが、他の例えばテ
レビカメラのようなものを用いてもよい。In the above description, the CCD image sensor is used as the crop detection camera 16 or 16A, but another camera such as a television camera may be used.
第1の発明によれば、畝上に間隔を保って列状に植えら
れた作物間の雑草を除草するに当り、カメラにより作物
を検出し、その作物の位置および大きさを記憶しておく
ことにより、除草爪が作物に位置に移動すると除草爪の
回転動作を自動的に停止させることができ、畝上の除草
に際し除草爪にて作物を切り倒すことがなく、雑草のみ
を確実に除草することができ、作業者の負担を軽減して
作業能率を向上させることができる。According to the first aspect of the present invention, when weeding between weeds between crops planted in a row on a furrow, the crop is detected by a camera and the position and size of the crop are stored. By doing so, when the weeding claw moves to the position of the crop, the rotating action of the weeding claw can be automatically stopped, and when weeding on the ridge, the weeding claw does not cut down the crop, and weeds are surely weeded. It is possible to reduce the burden on the worker and improve the work efficiency.
第2の発明によれば、移動距離検出センサからの出力に
よってコントローラにて判断された移動距離と実際の移
動距離との間の差を検出して確実に補正することがで
き、したがって、除草爪を作物に対して作物を切り倒す
ことのない正確な位置に停止させることができる。According to the second invention, the difference between the movement distance determined by the controller and the actual movement distance can be detected by the output from the movement distance detection sensor, and the difference can be surely corrected. Can be stopped at an exact position without cutting the crop against the crop.
第1図は本発明による除草機の一実施例を示す側面図、
第2図は第1図で示した除草機の平面図、第3図は第1
図に示した除草部の作動状態を示す正面図、第4図は第
3図に示した除草用ロータの平面図、第5図は第1図で
示した作物検出用のカメラの検出例を示す側面図、第6
図は第5図のカメラによる作物の検出原理の説明図、第
7図は本発明における制御部の構成を示すブロック図、
第8図は本発明に用いる記憶装置の記憶状態を示す図で
ある。 11……畝、12……作物、13……除草機、14……走行体、
15……除草爪、16,16A……作物検出用のカメラ、16a…
…第1のカメラ、16b……第2のカメラ、17……作物の
位置および大きさ記憶手段、18……除草爪停止手段、22
……除草部、27……移動距離検出センサ、29……コント
ローラ、30……データー入力装置、35……ずれ検出手
段。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a weeder according to the present invention,
FIG. 2 is a plan view of the weeding machine shown in FIG. 1, and FIG.
The front view showing the operating state of the weeding part shown in the figure, FIG. 4 is a plan view of the weeding rotor shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an example of detection by the camera for crop detection shown in FIG. Side view showing, No. 6
FIG. 7 is an explanatory diagram of the principle of crop detection by the camera of FIG. 5, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control unit in the present invention,
FIG. 8 is a diagram showing a storage state of the storage device used in the present invention. 11 ... ridges, 12 ... crops, 13 ... weeding machines, 14 ... running bodies,
15 …… Weeding claw, 16, 16A …… Crop detection camera, 16a…
... First camera, 16b ... Second camera, 17 ... Crop position and size storage means, 18 ... Weeding claw stopping means, 22
...... Weeding section, 27 …… Movement distance detection sensor, 29 …… Controller, 30 …… Data input device, 35 …… Displacement detection means.
Claims (2)
間の雑草を除草する除草機において、 前記畝に沿って走行する走行体と、 この走行体に設けられ走行体の移動距離を検出する移動
距離検出センサと、 前記走行体に設けられ前記作物間の雑草を除草する回転
自在の除草爪を有する除草部と、 この除草部の除草爪より進行方向の前方に所定間隔離間
して前記走行体に設けられかつ前記作物の上面と対向す
る位置に配置された作物検出用のカメラと、 このカメラにより撮像されたものが作物か否かを判別し
作物であればその作物の検出位置および大きさを記憶し
ておく記憶手段と、 前記畝上に植えられた作物の大きさ、種類及び株間等の
基礎データーを予め入力したデーター入力装置と、 このデーター入力装置に設定された各種基礎データーと
前記移動距離検出センサ及び前記作物検出用のカメラか
らの出力信号とが入力され、これらの基礎データーと出
力信号とを比較演算するとともに、その結果を前記除草
部に出力するコントローラと、 このコントローラから除草部に入力された信号によって
作動され前記走行体が前記記憶されているカメラによる
検出位置から予め設定してある前記所定間隔に相当する
距離走行することにより前記記憶されている作物の大き
さに相当する間前記除草爪を作物から側方に外れた位置
に停止させる除草爪停止手段と、 を備えたことを特徴とする除草機。1. A weeding machine for weeding between weeds between crops planted in a row on a ridge, wherein a traveling body that runs along the ridge and a movement of the traveling body provided on the traveling body. A moving distance detection sensor for detecting a distance, a weeding part having a rotatable weeding claw provided on the running body for weeding between crops, and a predetermined distance apart in front of the weeding claw of the weeding part in the traveling direction. Then, a camera for detecting crops provided on the traveling body and arranged at a position facing the upper surface of the crop, and whether or not the image picked up by this camera is a crop, and if the crop is a crop, A storage means for storing the detection position and size, a data input device in which basic data such as the size, type, and stock of the crop planted on the ridges are input in advance, and the data input device is set. Various basic days And a controller for outputting the output signal from the camera for detecting the moving distance and the crop detection camera, comparing and calculating the basic data and the output signal, and outputting the result to the weeding section, The stored crop size is stored by the traveling body being driven by a signal input from the controller to the weeding unit and traveling a distance corresponding to the preset predetermined interval from the stored camera detection position. A weeding claw stopping means for stopping the weeding claw at a position laterally displaced from the crop for a period corresponding to the above.
間の雑草を除草する除草機において、 前記畝に沿って走行する走行体と、 この走行体に設けられ走行体の移動距離を検出する移動
距離検出センサと、 前記走行体に設けられ前記作物間の雑草を除草する回転
自在の除草爪を有する除草部と、 この除草部の除草爪より進行方向の前方に所定間隔離間
して前記走行体に設けられかつ前記作物の上面と対向す
る位置に配置された作物検出用の第1のカメラ及びこの
第1のカメラより後方に離間した位置に設けられた作物
検出用の第2のカメラと、 これら第1および第2のカメラにより撮像されたものが
作物か否かを判別し作物であればその作物の検出位置お
よび大きさを記憶しておく記憶手段と、 前記第1のカメラと第2のカメラとによる同一作物に対
する検出位置のずれを検出するずれ検出手段と、 前記畝上に植えられた作物の大きさ、種類及び株間等の
基礎データーを予め入力したデーター入力装置と、 このデーター入力装置に設定された各種基礎データーと
前記移動距離検出センサ及び前記作物検出用のカメラか
らの出力信号とが入力され、これらの基礎データーと出
力信号とを比較演算するとともに、その結果を前記除草
部に出力するコントローラと、 このコントローラから除草部に入力された信号によって
作動され前記走行体が前記記憶されている第1のカメラ
による検出位置から予め設定してある前記所定間隔を前
記ずれ量で補正した距離走行することにより前記記憶さ
れている作物の大きさに相当する間前記除草爪を作物か
ら側方に外れた位置に停止させる除草爪停止手段と、 を備えたことを特徴とする除草機。2. A weeding machine for weeding between weeds between crops planted in a row on a ridge, wherein a traveling body that runs along the ridge and a movement of the traveling body provided on the traveling body. A moving distance detection sensor for detecting a distance, a weeding part having a rotatable weeding claw provided on the running body for weeding between crops, and a predetermined distance apart in front of the weeding claw of the weeding part in the traveling direction. And a first crop detection camera provided on the traveling body and arranged at a position facing the upper surface of the crop, and a crop detection first camera provided at a position spaced apart from the first camera rearward. A second camera; a storage unit that determines whether or not the images captured by the first and second cameras are crops and stores the detected position and size of the crop if the crops; Camera and second camera A deviation detecting means for detecting a deviation of the detection position with respect to one crop, a data input device in which basic data such as the size, type, and stock of the crop planted on the ridge are input in advance, and the data input device is set. A controller that inputs various basic data and output signals from the moving distance detection sensor and the camera for crop detection, performs a comparison calculation of the basic data and the output signal, and outputs the result to the weeding section. And the traveling body is driven by a signal input from the controller to the weeding unit, and travels a distance in which the predetermined interval set in advance from the stored detection position of the first camera is corrected by the deviation amount. Weeding to stop the weeding claw in a position laterally offset from the crop while corresponding to the size of the memorized crop Herbicidal machine characterized by comprising a stop means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21193685A JPH0611201B2 (en) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | Weeder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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- 1985-09-25 JP JP21193685A patent/JPH0611201B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS6274204A (en) | 1987-04-06 |
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