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JPH0665247B2 - Direction control method of mobile agricultural machine using wave type sensor - Google Patents
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JPH0665247B2 - Direction control method of mobile agricultural machine using wave type sensor - Google Patents

Direction control method of mobile agricultural machine using wave type sensor

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Publication number
JPH0665247B2
JPH0665247B2 JP59254373A JP25437384A JPH0665247B2 JP H0665247 B2 JPH0665247 B2 JP H0665247B2 JP 59254373 A JP59254373 A JP 59254373A JP 25437384 A JP25437384 A JP 25437384A JP H0665247 B2 JPH0665247 B2 JP H0665247B2
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JP
Japan
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time
wave
reference signal
pulse signal
sensor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59254373A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61132104A (en
Inventor
八郎 中村
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Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd filed Critical Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
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Publication of JPH0665247B2 publication Critical patent/JPH0665247B2/en
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  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、コンバイン等の移動農機の方向制御方法に係
り、詳しくは機体前方部に超音波センサ等の波動型セン
サを設け、該センサの発進部から発せられた波動の穀稈
による反射波を同センサの受信部で受け、波動の往復時
間を測定してセンサと穀稈間の距離を検出し、該距離に
応じて機体の方向を修正制御するようにした波動型セン
サを用いた移動農機の方向制御方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a direction control method for a mobile agricultural machine such as a combine, and more specifically, a wave type sensor such as an ultrasonic sensor is provided at the front of the machine body, and the sensor is used. The receiving part of the sensor receives the reflected wave from the grain culm of the wave emitted from the starting part of the sensor, measures the round trip time of the wave to detect the distance between the sensor and the grain culm, and the direction of the aircraft depending on the distance The present invention relates to a direction control method for a mobile agricultural machine using a wave-type sensor that corrects and controls the temperature.

(ロ)従来の技術 従来、コンバイン等の移動農機の刈取作業時における方
向制御は、機体前方部のデバイダに穀稈センサを設置
し、該穀稈センサにより穀稈を接触検知することにより
デバイダと穀稈との間の相対距離を検出し、それに基づ
いて機体の向きを穀稈の列に沿うように修正するもので
あったが、このものでは前方の植付状態を予測できない
制御方式であったため、植付状態によっては条外れを生
じ、適正に穀稈を刈取ることができなかった。そこで、
上記機械的な接触による検知に代えて、超音波や光ある
いは電波等の波動の反射現象を利用し、前方の植付状態
を予測しながら移動農機の方向制御を行なう方式のもの
が最近実用化されつつある。
(B) Conventional technology Conventionally, the direction control at the time of mowing work of a mobile agricultural machine such as a combine is performed by installing a grain culm sensor in a divider in the front part of the machine body, and detecting the contact of the grain culm with the grain culm sensor, thereby making The relative distance to the grain culm was detected, and based on that, the orientation of the machine was corrected so that it was aligned with the row of grain culms, but this was a control method that could not predict the planting condition in the front. Therefore, depending on the condition of planting, the line could be stripped and the grain culms could not be properly cut. Therefore,
In place of the above-mentioned mechanical contact detection, a method of controlling the direction of a mobile agricultural machine while predicting the planting condition in front by utilizing the reflection phenomenon of waves such as ultrasonic waves, light or radio waves has recently been put into practical use. Is being done.

(ハ)本発明が解決しようとする問題点 ところで、上記した波動の反射現象を用いたものでは、
例えば超音波を用いた場合、超音波が発信されて穀稈に
より反射され、それが受信されるまでの超音波の往復時
間を忠実にパルスを用いてカウントし、それに基づいて
距離を検知する方式を用いた方向制御であったので、制
御回路が極めて複雑となり、また移動農機の方向制御を
行なうには必要以上に精密すぎて高価な制御方式となっ
ていた。更に、制御方式が精密すぎるため、極端に往復
時間の長い反射波でも正確に検知して方向制御を忠実に
実行してしまうため、例えば欠株等により遠方にある物
体等の反射波あるいは乱反射して遅れて受信された反射
波にも応答して機体の方向制御を行ってしまい、その結
果かえって条外れを生じてしまい、移動農機が適正に方
向制御されなくなるという欠点を有していた。
(C) Problems to be Solved by the Present Invention By the way, in the case of using the above-described wave reflection phenomenon,
For example, in the case of using ultrasonic waves, a method that faithfully counts the round-trip time of the ultrasonic waves until the ultrasonic waves are transmitted and reflected by the grain culm and is received using pulses, and the distance is detected based on this Since the directional control is performed by using, the control circuit becomes extremely complicated, and the control system is too precise and expensive for directional control of the mobile agricultural machine. Furthermore, because the control method is too precise, even reflected waves with extremely long round trip times are accurately detected and direction control is performed faithfully, and for example, reflected waves or diffuse reflection of objects in the distance due to stock loss etc. Therefore, the direction control of the machine body is performed in response to the reflected wave received with a delay, and as a result, a line deviation occurs, which causes a drawback that the direction of the mobile agricultural machine is not properly controlled.

(ニ)問題を解決するための手段 本発明は、上述した問題点を解消することを目的とし、
穀稈Ia,…による反射波の受信により所定の測定パルス
信号E1,…を発生させる測定パルス信号発生手段30と、
前記波動の発信時点から第1の時間T1が経過するまで第
1の基準信号F1,…を発生する第1の基準信号発生手段2
2と、前記第1の時間T1より後の第2の時間T2経過時か
ら第3の時間T3経過時までにわたって第2の基準信号
I1,…を発生する第2の基準信号発生手段23,25,26,27
と、前記第1の基準信号F1,…と前記測定パルス信号E1,
…とを比較する第1の比較手段31aと、前記第2の基準
信号I1,…と前記測定パルス信号E1,…とを比較する第2
の比較手段31bと、を備え、これらの第1の比較手段31a
及び第2の比較手段31bによって、前記波動の発信時点
から第1の時間T1が経過するまで、あるいは前記第2の
時間T2経過時から前記第3の時間T3経過時までのいずれ
かの時間帯に前記測定パルス信号E1,…が発生したか否
かを判別し、前記測定パルス信号E1,…が、前記波動の
発信時点から第1の時間T1が経過するまで、あるいは該
第2の時間T2経過時から前記第3の時間T3経過時までの
いずれかの時間帯に発生した場合には、機体2を適正距
離に向けるようにそれぞれ方向制御し、かつ、前記測定
パルス信号E1,…がそれ以外の時間帯に発生した場合に
は、機体2を直進させるようにした、ことを特徴として
いる。
(D) Means for Solving the Problems The present invention aims to solve the above-mentioned problems,
Measuring pulse signal generating means 30 for generating a predetermined measuring pulse signal E 1 , ... By receiving the reflected wave by the grain culm Ia ,.
First reference signal generating means 2 for generating first reference signals F 1 , ... Until a first time T 1 elapses from the time when the wave is transmitted.
2 and the second reference signal from the second time T 2 after the first time T 1 to the third time T 3
Second reference signal generating means 23, 25, 26, 27 for generating I 1 , ...
, The first reference signal F 1 , ... And the measurement pulse signal E 1 ,
... a first comparing means 31a for comparing the said second reference signal I 1, ... and the measurement pulse signal E 1, a second comparing ... and
And the first comparing means 31a.
And by the second comparing means 31b until either the first time T 1 elapses from the time when the wave is transmitted or the second time T 2 elapses to the third time T 3 elapses. the measurement pulse signal E 1 to the time zone, it is determined whether or not ... has occurred, the measurement pulse signal E 1, ... is the originating point of the wave to the first time T 1 is passed, or When it occurs in any of the time zones from the passage of the second time T 2 to the passage of the third time T 3 , the direction control is performed so that the machine body 2 is directed to an appropriate distance, and When the measurement pulse signals E 1 , ... Are generated in other time zones, the airframe 2 is made to go straight.

(ホ)作用 上記手段の採用により、刈取りに際してデバイダが穀稈
に接近している場合あるいは所定の距離以内で離反して
いる場合、上記穀稈による反射波の受信によって発生さ
れる測定パルス信号は、第1の基準信号が発生されてい
る時間T1内あるいは第2の基準信号が発生されている時
間T2〜T3内にそれぞれ発生されるため、それらの信号に
より離反側の制御信号あるいは接近側の制御信号が出力
され、機体はデバイダが穀稈から離れる方向あるいは穀
稈に接近する方向に転向制御される。そして、デバイダ
が穀稈に対して適正距離にある場合あるいはセンサが欠
株等に起因して所定距離より遠方の物体を検知した等の
場合、上記測定パルス信号は上記第1および第2の基準
信号の発生期間外の時間T1〜T2内あるいは時間T3以降に
発生されるため、機体を転向制御するための制御信号は
何ら出力されず、機体は何ら方向制御を受けず、そのま
ま穀稈の条に沿って直進する。
(E) Action By adopting the above means, when the divider is approaching the grain culm during cutting or separated from the grain culm within a predetermined distance, the measurement pulse signal generated by the reception of the reflected wave by the grain culm is , The first reference signal is generated within the time T 1 or the second reference signal is generated within the time T 2 to T 3 , respectively. A control signal from the approaching side is output, and the aircraft is controlled to turn in a direction in which the divider moves away from the grain culm or approaches the grain culm. Then, when the divider is at an appropriate distance to the grain culm or when the sensor detects an object farther than a predetermined distance due to lack of stock or the like, the measurement pulse signal is based on the first and second reference values. to be generated in the generation period outside the time T 1 through T 2 or in a time T 3 after the signal, the control signal for turning control body is not output at all, the aircraft will not receive any direction control, as grain Go straight along the culm.

(ヘ)実施例 以下、本発明を具体化した実施例について説明する。(F) Examples Hereinafter, examples in which the present invention is embodied will be described.

コンバイン1は、第1図に示すように、機体2の前方部
にデバイダ3、穀稈引起し装置5等が配設された前処理
部6を有しており、上記デバイダ3のうち既刈側のデバ
イダ3の内方に、第4図に示すように刈取り作業時にコ
ンバイン1を穀稈の条I,II……に沿って走行制御すべ
く、穀稈に対する距離を測定するための超音波センサ7
が斜め前方に向けて超音波を発信するように設置されて
いる。該センサ7は、超音波を発する発音体等をする発
信部9と、穀稈により反射されてきた超音波を受けるマ
イク等を有する受信部10とにより構成されており、上記
発進部9と受信部10とはそれぞれ筒状の管11,11内に収
納されて、水滴や塵埃の付着から保護され、また乱反射
された超音波が受信部10にて受信されにくくかつ指向性
が良くなるように構成されている。そして、上記筒状の
管11,11の先端側には、第2図に詳示するようにデバイ
ダ3の穀稈に対する案内方向と略一致するようにガイド
体12が付設されていて、穀稈等がセンサ7に当ってセン
サ7の設定角度が変化したり、デバイダ3で案内された
穀稈がセンサ7に引掛って穀稈の流れが乱されないよう
になっている。また、センサ7は適宜機構によりデバイ
ダ3に対してその取付角度を調節し得るように、かつ必
要時にデバイダ3から取外して、第3図に鎖線で示すよ
うに引起し装置5の後方に付け換え得るように構成され
ていて、それらによりそれぞれ穀稈に対するデバイダ3
の位置が容易に変更でき、倒伏した穀稈が多い圃場にも
対処し得るようになっている。
As shown in FIG. 1, the combine 1 has a pre-processing unit 6 in which a divider 3, a grain culm raising device 5 and the like are arranged in the front part of the machine body 2. Inside the divider 3 on the side, as shown in FIG. 4, ultrasonic waves for measuring the distance to the grain stem so that the combine 1 is controlled along the grain lines I, II .. Sensor 7
Is installed to emit ultrasonic waves diagonally forward. The sensor 7 is composed of a transmitting unit 9 that emits an ultrasonic wave, such as a sounding body, and a receiving unit 10 that has a microphone that receives the ultrasonic wave reflected by the grain stem. The section 10 is housed in each of the tubular tubes 11 and 11 so as to be protected from adhesion of water droplets and dust, and to prevent diffused reflected ultrasonic waves from being received by the receiving section 10 and to improve directivity. It is configured. Further, as shown in detail in FIG. 2, a guide body 12 is attached to the tip ends of the cylindrical pipes 11 and 11 so as to substantially match the guiding direction of the divider 3 with respect to the grain culm. Etc., so that the set angle of the sensor 7 is changed and the grain culm guided by the divider 3 is caught by the sensor 7 so that the flow of the grain culm is not disturbed. Further, the sensor 7 can be attached to the rear of the raising device 5 so that the mounting angle of the sensor 7 can be adjusted with respect to the divider 3 by an appropriate mechanism, and the sensor 7 can be removed from the divider 3 when necessary and shown by a chain line in FIG. Dividers 3 for the culms, each of which is configured to obtain
The position of can be easily changed, and it is possible to deal with the field where there are many spilled culms.

そして、上記した超音波センサ7の発信部9と受信部10
とは、コンバイン1の操縦部13前方の操作パネル15内部
に収納されている第5図に示すような制御部16に連結さ
れ、穀稈の距離を測定し機体6の方向制御が行なわれる
ようになっている。
Then, the transmitter 9 and the receiver 10 of the ultrasonic sensor 7 described above.
Is connected to a control unit 16 as shown in FIG. 5 which is housed inside the operation panel 15 in front of the control unit 13 of the combine 1 so that the distance between the grain stems can be measured and the direction of the machine body 6 can be controlled. It has become.

以下、主に第5図および第6図に沿つて制御部16の構成
とその動作について説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of the control unit 16 will be described mainly with reference to FIGS. 5 and 6.

発振器17の駆動によって発信部9から穀稈の検出に適し
た周波数の超音波信号C1,C2…が発信されるが、その
際、該超音波信号C1,C2…の繰返し発信周期T0および発
信継続時間t0は、検知すべき穀稈の株間距離l(第4図
参照)および刈取り時のコンバイン1の走行速度を勘案
して、それぞれマルチバイブレータ19の信号Aおよび単
安定マルチ20の信号Bにより設定されるようになってい
る。また、超音波の発信角度θ(第4図参照)も、上記
の検知すべき穀稈の株間距離lおよび刈取り時のコンバ
イン1の走行速度等を勘案して、発信された超音波信号
C1,C2…が常に検知すべき穀稈の条に反射されるよう
に、所定の角度に設定されている。一方、上記超音波信
号C1,C2,…の発信時点から所定時間(第1の時間)T1
経過するまでの間においては、単安定マルチ(第1の基
準信号発生手段)22によって第1の基準信号F1,F2,…が
発生される。この第1の基準信号F1,F2,…は、図6に示
すごとく、所定時間T1の間だけオフとなるような波形を
している。また、同様に単安定マルチ23により超音波信
号C1,C2…の開始時点から時間T2後にわたってオフとな
る信号G1,G2…が形成され、また同時に単安定マルチ25
により超音波信号C1,C2,…の発信時点から所定時間T3
経過するまでの間オフとなる信号H1,H2,…が形成され、
該信号H1,H2,…は、上記信号G1,G2,…をインバータ26を
経て反転させた信号G′1,G′2,…とOR素子27を通過さ
せることにより合成され、第6図に示すように、所定時
間T1より後の時間(第2の時間)T2経過時から時間(第
3の時間)T3経過時までにわたってオフとなる第2の基
準信号I1,I2,…が形成される。つまり、上述した単安定
マルチ23,25、インバータ26、及びOR素子27は、第2の
基準信号I1,I2,…を発生する第2の基準信号発生手段を
構成している。なお、上記各時間T1,T2そしてT3は、検
知すべき穀稈の条に対するデバイダ3の距離範囲の設定
に対応して、前記操作パネル15上のダイヤルを操作して
適宜設定変更し得るようになっている。また、第6図の
タイムチャートにおいて時間T0は時間T1,T2,T3に対して
比較的短く図示されているが、これは単に図示するため
の都合によるもので、実際は時間T0は時間T3等より充分
長く(たとえば、T0≧2T3)、また、時間T1,T2,T3は一
例としてT1=T3−T2=3(T2−T1)なる関係を有してい
る。そして、上記発信された超音波信号C1,C2…が検知
すべき条の穀稈により反射されて、超音波信号C1,C2
の発信時点から時間TX後に、受信部10に受信信号D1,D2
…として受信されるが、この信号D1,D2…は空気中を伝
播する間に減衰されかつ不規則な波形となっているの
で、増幅器29および検波・波形成形器30を通して増幅・
成形され、第6図に示されているように所定幅のオフ状
態の測定パルス信号E1,E2…が形成される。こうして、
発生された測定パルス信号E1,E2…は、第1のアンド素
子31aおよび第2のアンド素子31bにそれぞれ入力され、
上記第1のアンド素子31aにおいては上記第1の基準信
号F1,F2…と比較され、また上記第2のアンド素子31bに
おいては上記第2の基準信号I1,I2…と比較される。そ
して、コンバイン1による刈取りに際して、デバイダ3
が第4図に実線aで示すように穀稈の条Iに対して設定
した距離(時間T1に対応するイ−イ線参照)よりも接近
している場合、発信部9から発信された超音波信号C1
穀稈Iaによって反射され、第6図に示すように第1の基
準信号F1の発生時間0〜T1内に測定パネル信号E1が発生
されるため、それらのオフ状態によって第1のアンド素
子31aによりデバイダ3の接近状態が判断され、第1の
アンド素子31aから接近状態を示すパルス信号jが出力
される。こうして発生されたパルス信号は単安定マルチ
32aにより所定の時間幅に拡張され、次で増幅された
後、コンバイン1を方向制御するための例えばクラッチ
用ソレノイドSLrに入力され、コンバイン1は穀稈の条
Iに対して適正距離を保つように穀稈から離れる方向に
転向制御される。同様に、デバイダ3が第4図に1点鎖
線bで示すように穀稈の条Iに対して設定した離反距離
範囲(時間T2〜T3に対応する線ロ−ロ、線ハ−ハにて挟
まれる範囲)において離反している場合、測定パルス信
号E2は第6図に示すように第2の基準信号I2の発生時間
T2〜T3内に発生されるため、それらのオフ状態によって
第2のアンド素子31bによりデバイダ3の離反状態が判
断され、離反状態を示すパルス信号Kが出力され、該パ
ルス信号Kは単安定マルチ32bにより所定の時間幅に拡
張され、次で増幅された後、ソレノイドSLlに入力さ
れ、コンバイン1は適正距離に接近すべく転向制御され
る。次で、デバイダ3が適正距離範囲(時間T1〜T2に対
応する線イ−イ、線ロ−ロにて挟まれる範囲)にある場
合、測定パルス信号E′(第6図参照)は、オフ状態
の第1の基準信号F1および第2の基準信号I1が存在しな
い時間T1〜T2に発生されるため、第1のアンド素子31a
および第2のアンド素子31bは何ら制御パルスを出力せ
ず、従ってコンバイン1は何ら方向制御を受けず穀稈の
条Iに沿って直進状態を維持する。なお、この場合第4
図にて実線cで示すようにデバイダ3が適正距離範囲内
に位置していても、穀稈の条Iに対して斜交しているよ
うな場合には、前述した転向制御が実行されることは言
うまでもない。更に、デバイダ3が制御対象外距離(時
間T3に対応する線ハ−ハより外の距離)にある場合、こ
の場合も測定パルス信号E″(第6図参照)は、オフ
状態の第1の基準信号F1および第2の基準信号I1が存在
しない時間T3以降に発生されるため、コンバイン1は直
進状態を維持する。なお、上記の説明は便宜上行ったも
ので、上記の制御は実際には、デバイダ3が穀稈の条I
に沿って適正距離範囲を直進走行している際に、たとえ
ば条Iの穀稈Iaが欠株となっていて、超音波信号が条I
を通り抜け隣接する条IIの穀稈IIa等を検知した場合、
あるいは超音波信号が乱反射して相当遅れて受信部10に
受信された場合に実行される。
By the drive of the oscillator 17, the ultrasonic wave signals C 1 , C 2, ... Of a frequency suitable for detecting the grain culm are transmitted from the transmitter 9, and at that time, the ultrasonic wave signals C 1 , C 2 , . T 0 and transmission duration t 0 are the signal A of the multivibrator 19 and the monostable multi, respectively, in consideration of the inter-plant distance l of the grain culm to be detected (see FIG. 4) and the traveling speed of the combine 1 at the time of cutting. It is set by the signal B of 20. In addition, the ultrasonic wave transmission angle θ (see FIG. 4) is also the ultrasonic wave signal that is transmitted in consideration of the inter-plant distance l of the grain stem to be detected and the traveling speed of the combine 1 at the time of cutting.
The angles are set so that C 1 , C 2, ... Are constantly reflected by the grain culms to be detected. On the other hand, during the period from the transmission of the ultrasonic signals C 1 , C 2 , ... Until the predetermined time (first time) T 1 elapses, the monostable multi (first reference signal generating means) 22 is used. First reference signals F 1 , F 2 , ... Are generated. As shown in FIG. 6, the first reference signals F 1 , F 2 , ... Have a waveform that is turned off only during a predetermined time T 1 . Further, similarly, the monostable multi 23 forms signals G 1 , G 2 ... Which are turned off for a time T 2 after the start of the ultrasonic signals C 1 , C 2 , .
Are formed by the signals H 1 , H 2 , ... Which are turned off from the time when the ultrasonic signals C 1 , C 2 , ... Are transmitted until the predetermined time T 3 elapses.
The signals H 1 , H 2 , ... Are synthesized by passing the signals G 1 , G 2 , ... Inverted through the inverter 26 and the signals G ′ 1 , G ′ 2 ,. As shown in FIG. 6, the second reference signal I 1 is turned off from the time ( second time) T 2 after the predetermined time T 1 has elapsed to the time (third time) T 3 has elapsed. , I 2 , ... Is formed. That is, the above-described monostable multi-circuits 23, 25, the inverter 26, and the OR element 27 constitute second reference signal generating means for generating the second reference signals I 1 , I 2 , .... The above times T 1 , T 2 and T 3 are appropriately changed by operating the dial on the operation panel 15 in accordance with the setting of the distance range of the divider 3 with respect to the grain culm to be detected. I'm supposed to get it. Further, in the time chart of FIG. 6, the time T 0 is shown to be relatively short with respect to the times T 1 , T 2 , and T 3 , but this is for convenience of illustration only, and the time T 0 is actually shown. Is sufficiently longer than the time T 3 etc. (for example, T 0 ≧ 2T 3 ), and the time T 1 , T 2 , T 3 is, for example, T 1 = T 3 −T 2 = 3 (T 2 −T 1 ). Have a relationship. Then, the transmitted ultrasonic signals C 1 , C 2, ... Are reflected by the grain culms of the strip to be detected, and the ultrasonic signals C 1 , C 2 , .
After the time T X from the time when the signal is transmitted, the reception signals D 1 , D 2
However, since the signals D 1 , D 2 ... are attenuated and have an irregular waveform while propagating in the air, they are amplified and amplified by the amplifier 29 and the detection / waveform shaper 30.
After being shaped, the measurement pulse signals E 1 , E 2, ... In the off state having a predetermined width are formed as shown in FIG. Thus
The generated measurement pulse signals E 1 , E 2 ... Are input to the first AND element 31a and the second AND element 31b, respectively,
In the first AND element 31a, it is compared with the first reference signals F 1 , F 2 ... And in the second AND element 31b, it is compared with the second reference signals I 1 , I 2 . It When the combine 1 is used for cutting, the divider 3
Is closer than the distance set to the grain I of the grain culvert as shown by the solid line a in FIG. 4 (see the EE line corresponding to the time T 1 ), the signal is transmitted from the transmitter 9. Since the ultrasonic signal C 1 is reflected by the grain culm Ia and the measurement panel signal E 1 is generated within the generation time 0 to T 1 of the first reference signal F 1 as shown in FIG. Depending on the state, the first AND element 31a determines the approaching state of the divider 3, and the first AND element 31a outputs a pulse signal j indicating the approaching state. The pulse signal generated in this way is monostable
After being expanded to a predetermined time width by 32a and then amplified, it is input to, for example, a clutch solenoid SLr for controlling the direction of the combine 1, so that the combine 1 keeps an appropriate distance to the grain I of the grain stem. Is controlled to move away from the culm. Similarly, the divider 3 sets the separation distance range set for the grain I of the grain as shown by the one-dot chain line b in FIG. 4 (line roll, line ha corresponding to time T 2 to T 3). (The range sandwiched by), the measured pulse signal E 2 is the generation time of the second reference signal I 2 as shown in FIG.
Since it is generated in T 2 to T 3 , the second AND element 31b determines the separated state of the divider 3 by the OFF state of them, and the pulse signal K indicating the separated state is output. It is expanded to a predetermined time width by the stable multi 32b, amplified next, and then input to the solenoid SLl, and the combine 1 is controlled to turn to approach an appropriate distance. Next, when the divider 3 is in the proper distance range (the range between the line Y corresponding to the time T 1 to T 2 and the line rolling), the measurement pulse signal E ′ 1 (see FIG. 6) Is generated during the times T 1 to T 2 when the first reference signal F 1 and the second reference signal I 1 in the off state are not present, the first AND element 31a
And the second AND element 31b does not output any control pulse, so that the combine 1 does not receive any direction control and keeps the straight state along the grain I of the grain. In this case, the fourth
Even if the divider 3 is located within the proper distance range as shown by the solid line c in the figure, in the case where the divider 3 is obliquely intersecting with the grain I, the above-described turning control is executed. Needless to say. Additionally, divider 3 is controlled subject to distance - when in (Senha corresponding to the time T 3 distance outside Hayori), again measured pulse signal E "1 (see FIG. 6) is in the OFF state the Since the 1st reference signal F 1 and the 2nd reference signal I 1 are generated after the time T 3 when they do not exist, the combine 1 maintains the straight traveling state. The control is actually controlled by the divider 3 on the grain stalk I.
While traveling straight along the appropriate distance range along the line, for example, the grain culm Ia of Article I is missing and the ultrasonic signal is
If a grain culm IIa, etc. of Article II passing through is detected,
Alternatively, it is executed when the ultrasonic signal is diffusely reflected and received by the receiving unit 10 with a considerable delay.

(ト)発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、センサー穀稈間
の距離が所定以内であるか否かを判断する方法として、
波動の発信時点を基準とする所定時間(例えば、T1)に
わたって基準信号F1,…を発生させた上で、該基準信号F
1,…と測定パルス信号E1,…とを比較して前記所定時間
内に測定パルス信号E1,…が発生したか否かを判断する
方法を採ったため、ゲート素子だけを用いて簡単に制御
回路が構成でき、そのため集積化が容易となり小型で安
価なものとなる。すなわち、測定パルス信号E1,…の発
生時間と波動の発信時間との時間差を演算した上で、該
時間差を基準信号と比較させる場合には、パルス幅電圧
変換器等の積分回路が必要となり、パルス信号に対して
タイミングをとる必要があるため回路構成が複雑化し、
またタイミングがずれた場合には制御の精度誤差になっ
てしまうが、本発明においてはこのような積分回路を必
要としないため、回路構成が簡単になり、精度誤差もな
い。
(G) Effect of the Invention As described above, according to the present invention, as a method for determining whether or not the distance between the sensor grains is within a predetermined range,
After the reference signal F 1 , ... Is generated for a predetermined time (for example, T 1 ) with respect to the time point when the wave is transmitted, the reference signal F
1, ... and the measurement pulse signal E 1, the measurement pulse signal E 1 within the predetermined time by comparing ... and, since ... has adopted a method of determining whether generated easily using only gate element A control circuit can be configured, which facilitates integration, resulting in small size and low cost. That is, when the time difference between the generation time of the measurement pulse signal E 1 , ... And the wave transmission time is calculated and then the time difference is compared with the reference signal, an integrating circuit such as a pulse width voltage converter is required. , Because it is necessary to take timing with respect to the pulse signal, the circuit configuration becomes complicated,
Further, if the timing is deviated, control accuracy error occurs, but the present invention does not require such an integrating circuit, so the circuit configuration is simple and there is no accuracy error.

また、第1の基準信号F1を発生させる時間をT1とし、第
2の基準信号I1を発生させる時間をT2〜T3とし、かつ時
間T2が時間T1よりも後になるようにし、さらに時間T1
T2を適正時間(適正距離)として機体を直進させるよう
にした。したがって、この適正時間(適正距離)はある
幅を有するものであり、一種の不感帯として作用するた
め、移動農機が細かく制御されて乗り心地が悪くなる等
の不具合がない。
Further, the time for generating the first reference signal F 1 is T 1 , the time for generating the second reference signal I 1 is T 2 to T 3 , and the time T 2 is later than the time T 1. And time T 1 ~
The aircraft was made to go straight with T 2 as an appropriate time (appropriate distance). Therefore, this appropriate time (appropriate distance) has a certain width and acts as a kind of dead zone, so that there is no problem such that the mobile agricultural machine is finely controlled and the riding comfort is deteriorated.

さらに、上記検出された距離が近距離および遠距離の場
合、機体を適正距離に向けるようにそれぞれ方向制御す
ると共に、上記検出された距離が適正距離および制御対
象外距離の場合、機体を直進させるようにしたので、通
常の穀稈状態では常に機体が適正に方向制御されると共
に、穀稈の条に欠株等を生じていても、また乱反射した
波動が検知されても、それら外乱に何ら影響されず、機
体は安定かつ適正に走行制御される。
Further, when the detected distance is a short distance and a long distance, the direction control is performed so that the aircraft is directed to an appropriate distance, and when the detected distance is an appropriate distance and an out-of-control distance, the aircraft is moved straight. As a result, in the normal culm state, the aircraft is always properly controlled in direction, and even if streak streaks occur in the grain culm, or if the irregularly reflected waves are detected, there will be no disturbance to those disturbances. Without being affected, the aircraft is stably and appropriately controlled for traveling.

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

第1図は本発明を適用した移動農機の部分平面図、第2
図は第1図の矢印X方向から見たセンサの側面図、第3
図は第1図の矢印Y方向から見た前処理部の部分側面
図、第4図はデバイダ上のセンサと穀稈との位置関係を
示す図、第5図は本発明に係る制御部の一例を示すブロ
ック図、そして第6図は第5図に示された制御ブロック
における各信号のタイムチャートである。 1……移動農機(コンバイン)、2……機体、7……波
動型センサ、9……発信部、10……受信部、22……第1
の基準信号発生手段(単安定マルチ)、23……第2の基
準信号発生手段(単安定マルチ)、25……第2の基準信
号発生手段(単安定マルチ)、26……第2の基準信号発
生手段(インバータ)、27……第2の基準信号発生手段
(OR素子)、30……測定パルス信号発生手段(検波・波
形成形器)、31a……第1の比較手段(第1のアンド素
子)、31b……第2の比較手段(第2のアンド素子)、
C……発信信号、D……受信信号、I,II……穀稈の条、
E……測定パルス信号、F……第1の基準信号、I……
第2の基準信号
FIG. 1 is a partial plan view of a mobile agricultural machine to which the present invention is applied,
The figure shows a side view of the sensor seen from the direction of the arrow X in FIG.
FIG. 4 is a partial side view of the pretreatment unit as seen from the direction of arrow Y in FIG. 1, FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the sensor on the divider and the grain stem, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing an example, and FIG. 6 is a time chart of each signal in the control block shown in FIG. 1 ... Mobile agricultural machine (combine), 2 ... Airframe, 7 ... Wave type sensor, 9 ... Transmitting section, 10 ... Receiving section, 22 ... First
Reference signal generating means (monostable multi), 23 ... Second reference signal generating means (monostable multi), 25 ... Second reference signal generating means (monostable multi), 26 ... Second reference Signal generating means (inverter), 27 ... Second reference signal generating means (OR element), 30 ... Measurement pulse signal generating means (detection / waveform shaper), 31a ... First comparing means (first AND element), 31b ... second comparing means (second AND element),
C: outgoing signal, D: received signal, I, II ... grain culm strip,
E ... Measured pulse signal, F ... First reference signal, I ...
Second reference signal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機体前方部に波動型センサを設け、該セン
サの発信部から発せられた波動の穀稈による反射波を同
センサの受信部で受け、該センサと穀稈間の距離を検出
し、該距離に応じて機体の方向を修正するようにした移
動農機の方向制御方法において、 前記穀稈による反射波の受信により所定の測定パルス信
号を発生させる測定パルス信号発生手段と、 前記波動の発信時点から第1の時間が経過するまで第1
の基準信号を発生する第1の基準信号発生手段と、 前記第1の時間より後の第2の時間経過時から第3の時
間経過時までにわたって第2の基準信号を発生する第2
の基準信号発生手段と、 前記第1の基準信号と前記測定パルス信号とを比較する
第1の比較手段と、 前記第2の基準信号と前記測定パルス信号とを比較する
第2の比較手段と、を備え、 これらの第1の比較手段及び第2の比較手段によって、
前記波動の発信時点から第1の時間が経過するまで、あ
るいは前記第2の時間経過時から前記第3の時間経過時
までのいずれの時間帯に前記測定パルス信号が発生した
か否かを判別し、 前記測定パルス信号が、前記波動の発信時点から第1の
時間が経過するまで、あるいは該第2の時間経過時から
前記第3の時間経過時までのいずれかの時間帯に発生し
た場合には、機体を適正距離に向けるようにそれぞれ方
向制御し、かつ、前記測定パルス信号がそれ以外の時間
帯に発生した場合には、機体を直進させるようにした、 ことを特徴とする波動型センサを用いた移動農機の方向
制御方法。
1. A wave-type sensor is provided in a front part of an airframe, and a wave reflected from a grain stem of a wave emitted from a transmitting portion of the sensor is received by a receiving portion of the sensor to detect a distance between the sensor and the grain stem. Then, in the direction control method of the mobile agricultural machine adapted to correct the direction of the machine body according to the distance, a measurement pulse signal generating means for generating a predetermined measurement pulse signal by receiving a reflected wave by the grain stem, and the wave The first time from the time the call was sent to the first time
First reference signal generating means for generating the second reference signal, and a second reference signal generating means for generating the second reference signal from the second time after the first time to the third time.
Reference signal generating means, first comparing means for comparing the first reference signal with the measurement pulse signal, and second comparing means for comparing the second reference signal with the measurement pulse signal. , And by these first comparing means and second comparing means,
It is determined whether or not the measurement pulse signal is generated from a time point at which the wave is transmitted until a first time period elapses, or at a time period from when the second time period elapses to when the third time period elapses. However, in the case where the measurement pulse signal is generated in any one of the time period from the time when the wave is transmitted until the first time elapses or from the time when the second time elapses to the time when the third time elapses. In the wave type, the aircraft is controlled so that the aircraft is directed to an appropriate distance, and when the measurement pulse signal is generated in other time zones, the aircraft is moved straight. Direction control method of mobile agricultural machine using sensor.
【請求項2】前記波動型センサが、超音波を発する発信
部と、反射されてきた超音波を受信する受信部と、これ
ら発信部及び受信部を収納する筒状の管とを有し、乱反
射された超音波が受信されにくく指向性を有する、 ことを特徴とする、請求項1記載の波動型センサを用い
た移動農機の方向制御方法。
2. The wave type sensor has a transmitter that emits ultrasonic waves, a receiver that receives the reflected ultrasonic waves, and a tubular tube that houses these transmitters and receivers. The direction control method for a mobile agricultural machine using a wave-type sensor according to claim 1, wherein the diffusely reflected ultrasonic waves are hard to be received and have directivity.
JP59254373A 1984-11-30 1984-11-30 Direction control method of mobile agricultural machine using wave type sensor Expired - Lifetime JPH0665247B2 (en)

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