JPS6317286Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6317286Y2 JPS6317286Y2 JP10137780U JP10137780U JPS6317286Y2 JP S6317286 Y2 JPS6317286 Y2 JP S6317286Y2 JP 10137780 U JP10137780 U JP 10137780U JP 10137780 U JP10137780 U JP 10137780U JP S6317286 Y2 JPS6317286 Y2 JP S6317286Y2
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- JP
- Japan
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- sensor
- boundary
- tractor
- detection device
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- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案はトラクタにおける境界検出装置の改
良に関する。
良に関する。
先ず。本考案者らによつて先に開発された未耕
地、既耕地の境界検出によるトラクタの自動走行
制御装置について説明する。
地、既耕地の境界検出によるトラクタの自動走行
制御装置について説明する。
第１図にその原理を示すように３つの光電セン
サ４Ａ，４Ｂ，４Ｃから構成される境界検出装置
４を、第２図のようにトラクタ５の車体側部に取
付け（車体の両側に設けられるが、同一機能なの
で一方についてのみ説明する）、この検出装置４
で僅かに斜前方の圃場面を検査する。各センサ４
Ａ，４Ｂ，４Ｃは同じ構成であつて、筒体の前端
開口部のレンズ３の中央に取付けた赤外線発光素
子（発光ダイオード）１から圃場に向けて赤外線
を照射し、反射される赤外線をレンズ３で集光し
て、それぞれの受光素子（フオトダイオード）２
Ａ，２Ｂ，２Ｃで受光するようになつている。こ
の３つのセンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃはトラクタ５の
前後方向に対して横一列に配列されていて、トラ
クタ５が未、既耕地の境界線に対して正しい位置
にあるとき（つまり、境界線に沿い、先の耕耘地
に隙間も重複も生ずることなく耕耘できる位置に
あるとき）、センサ４Ａで未耕地面を検査し、セ
ンサ４Ｃで既耕地面を検査し、中央のセンサ４Ｂ
で未、既耕地の境界を検査するように、それぞれ
の検査視野が設定されている。
サ４Ａ，４Ｂ，４Ｃから構成される境界検出装置
４を、第２図のようにトラクタ５の車体側部に取
付け（車体の両側に設けられるが、同一機能なの
で一方についてのみ説明する）、この検出装置４
で僅かに斜前方の圃場面を検査する。各センサ４
Ａ，４Ｂ，４Ｃは同じ構成であつて、筒体の前端
開口部のレンズ３の中央に取付けた赤外線発光素
子（発光ダイオード）１から圃場に向けて赤外線
を照射し、反射される赤外線をレンズ３で集光し
て、それぞれの受光素子（フオトダイオード）２
Ａ，２Ｂ，２Ｃで受光するようになつている。こ
の３つのセンサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃはトラクタ５の
前後方向に対して横一列に配列されていて、トラ
クタ５が未、既耕地の境界線に対して正しい位置
にあるとき（つまり、境界線に沿い、先の耕耘地
に隙間も重複も生ずることなく耕耘できる位置に
あるとき）、センサ４Ａで未耕地面を検査し、セ
ンサ４Ｃで既耕地面を検査し、中央のセンサ４Ｂ
で未、既耕地の境界を検査するように、それぞれ
の検査視野が設定されている。
圃場の赤外線反射率は、表面が比較的乾燥して
いる未耕地で高く、耕起され水分を含んだ土塊面
が露出される既耕地では低い。したがつて、上述
の正しい走行状態にては、受光素子２Ａの出力レ
ベルが最も大きく、受光素子２Ｃの出力レベルが
最も小さく、受光素子２Ｂの出力レベルは上記２
つの出力レベルの中間値となる。
いる未耕地で高く、耕起され水分を含んだ土塊面
が露出される既耕地では低い。したがつて、上述
の正しい走行状態にては、受光素子２Ａの出力レ
ベルが最も大きく、受光素子２Ｃの出力レベルが
最も小さく、受光素子２Ｂの出力レベルは上記２
つの出力レベルの中間値となる。
この状態からトラクタ５が境界線に対して変位
し、センサ４Ｂの検査領域が境界線上から多少未
耕地側へ移行すると、それに応じて受光素子２Ｂ
の出力レベルが増加し、逆に既耕地側へ移行する
と受光素子２Ｂの出力レベルは減少する。このよ
うに、センサ２Ｂの出力から境界線に対するトラ
クタ５のずれ量が知れるが、１つのセンサのみか
ら絶対的に上記ずれ量が検出できるわけではな
く、センサ２Ａで未耕地を、センサ２Ｃで既耕地
を検査している状態において、その２つのセンサ
２Ａ，２Ｃの出力と中央のセンサ２Ｂの出力との
比較からトラクタ５のずれ量が検出できるのであ
る。そこで、正常な検出状態において未耕地を検
査するセンサ４Ａを未耕地センサと称し、既耕地
を検査するセンサ４Ｃを境界部センサと称し、ま
た中央のセンサ４Ｂを境界部センサと称する。
し、センサ４Ｂの検査領域が境界線上から多少未
耕地側へ移行すると、それに応じて受光素子２Ｂ
の出力レベルが増加し、逆に既耕地側へ移行する
と受光素子２Ｂの出力レベルは減少する。このよ
うに、センサ２Ｂの出力から境界線に対するトラ
クタ５のずれ量が知れるが、１つのセンサのみか
ら絶対的に上記ずれ量が検出できるわけではな
く、センサ２Ａで未耕地を、センサ２Ｃで既耕地
を検査している状態において、その２つのセンサ
２Ａ，２Ｃの出力と中央のセンサ２Ｂの出力との
比較からトラクタ５のずれ量が検出できるのであ
る。そこで、正常な検出状態において未耕地を検
査するセンサ４Ａを未耕地センサと称し、既耕地
を検査するセンサ４Ｃを境界部センサと称し、ま
た中央のセンサ４Ｂを境界部センサと称する。
第３図は、走行位置検出装置の電気的構成を示
すブロツク図である。同図のように、各センサの
赤外線発光素子１は発振器６の出力によつて一定
周期で間欠駆動され、各受光素子２Ａ，２Ｂ，２
Ｃの出力はそれぞれ同期増幅器７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
において発振器６に同期して検波、増幅され、そ
れぞれバツフア増幅器８Ａ，８Ｂ，８Ｃに入力さ
れる。また、差動増幅器９にて未耕地センサ４Ａ
の出力VAと境界部センサ４Ｂの出力VBとの差
（VA−VB）が求められ、差動増幅器１０にて出力
VBと既耕地センサ４Ｃの出力VCとの差（VB−
VC）が求められ、同じく差動増幅器１１にて差
（VA−VC）が求められる。さらに、差動増幅器９
の出力と差動増幅器１０の出力差（VA＋VC−
2VB）が差動増幅器１２にて演算される。ただ
し、この差動増幅器１２の利得は差動増幅器１１
の出力によつて可変制御され、差（VA−VC）が
小さい程、差動増幅器１２の利得は大きくなり、
これにより、場の反射レベルの変動に対して自動
利得制御された出力を得るようにしている。
すブロツク図である。同図のように、各センサの
赤外線発光素子１は発振器６の出力によつて一定
周期で間欠駆動され、各受光素子２Ａ，２Ｂ，２
Ｃの出力はそれぞれ同期増幅器７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
において発振器６に同期して検波、増幅され、そ
れぞれバツフア増幅器８Ａ，８Ｂ，８Ｃに入力さ
れる。また、差動増幅器９にて未耕地センサ４Ａ
の出力VAと境界部センサ４Ｂの出力VBとの差
（VA−VB）が求められ、差動増幅器１０にて出力
VBと既耕地センサ４Ｃの出力VCとの差（VB−
VC）が求められ、同じく差動増幅器１１にて差
（VA−VC）が求められる。さらに、差動増幅器９
の出力と差動増幅器１０の出力差（VA＋VC−
2VB）が差動増幅器１２にて演算される。ただ
し、この差動増幅器１２の利得は差動増幅器１１
の出力によつて可変制御され、差（VA−VC）が
小さい程、差動増幅器１２の利得は大きくなり、
これにより、場の反射レベルの変動に対して自動
利得制御された出力を得るようにしている。
差動増幅器１２の出力（VA＋VC−2VB）は、
未耕地センサ４Ａの出力VAと既耕地センサ４Ｃ
の出力VCの中間値VA＋VC／２と、境界部センサ４ Ｂの出力VBとの差に相当するもので、この出力
が上述のように境界線に対するトラクタ５のずれ
量になるのである。このようにして、走行位置検
出装置から出力される上記ずれ量に応じて、トラ
クタ５の操舵輪を右あるいは左に回動させ、上記
ずれ量を打消す方向にトラクタ５の舵取りを行な
い、走行を自動制御するのである。
未耕地センサ４Ａの出力VAと既耕地センサ４Ｃ
の出力VCの中間値VA＋VC／２と、境界部センサ４ Ｂの出力VBとの差に相当するもので、この出力
が上述のように境界線に対するトラクタ５のずれ
量になるのである。このようにして、走行位置検
出装置から出力される上記ずれ量に応じて、トラ
クタ５の操舵輪を右あるいは左に回動させ、上記
ずれ量を打消す方向にトラクタ５の舵取りを行な
い、走行を自動制御するのである。
上記の如き自動走行制御装置における境界検出
装置４は、いわゆる同制御装置の眼として重要な
要素であるが、この場合における各センサ４Ａ，
４Ｂ，４Ｃの視野ａ，ｂ，ｃの間隔は夫々の検出
範囲を広くとるためにあけた方が好ましい。つま
り、トラクタが高速で境界に沿つて自動操向する
ときには境界の乱れによる車体のふれの復帰が遅
れ、境界が検出範囲からはずれたり、あるいはま
たトラクタが境界に沿つて正しく追従していても
圃場の凹凸によりトラクタが一時的に傾いて境界
が検出範囲からはずれてしまうことがあるからで
ある。
装置４は、いわゆる同制御装置の眼として重要な
要素であるが、この場合における各センサ４Ａ，
４Ｂ，４Ｃの視野ａ，ｂ，ｃの間隔は夫々の検出
範囲を広くとるためにあけた方が好ましい。つま
り、トラクタが高速で境界に沿つて自動操向する
ときには境界の乱れによる車体のふれの復帰が遅
れ、境界が検出範囲からはずれたり、あるいはま
たトラクタが境界に沿つて正しく追従していても
圃場の凹凸によりトラクタが一時的に傾いて境界
が検出範囲からはずれてしまうことがあるからで
ある。
しかしながら、このように各センサ４Ａ，４
Ｂ，４Ｃを横一列に間隔をとつて配置したのでは
装置が大形化する欠点が生じてしまい、また試作
段階ではこのような欠点のほかに個々のセンサの
取付調整が面倒で、先端に設けられた赤外線発光
素子やレンズに対するゴミや泥の付着等の問題、
外乱光による影響等の点が指摘されていた。
Ｂ，４Ｃを横一列に間隔をとつて配置したのでは
装置が大形化する欠点が生じてしまい、また試作
段階ではこのような欠点のほかに個々のセンサの
取付調整が面倒で、先端に設けられた赤外線発光
素子やレンズに対するゴミや泥の付着等の問題、
外乱光による影響等の点が指摘されていた。
この考案は係る自動走行制御装置における境界
検出装置の実装上の問題を解決し、コンパクトで
外乱光の影響がなく、しかも防塵上有効な境界検
出装置を提供するものである。
検出装置の実装上の問題を解決し、コンパクトで
外乱光の影響がなく、しかも防塵上有効な境界検
出装置を提供するものである。
以下この考案の一実施例を主に第４図，第５図
を用いて詳細に説明する。但し、この考案の要部
以外、特に作動原理は従来と同一なので、その符
号を同一にし、かつ上記各図面を援用して説明す
る。
を用いて詳細に説明する。但し、この考案の要部
以外、特に作動原理は従来と同一なので、その符
号を同一にし、かつ上記各図面を援用して説明す
る。
同第４図における境界検出装置４は下面開口し
た台形状のケーシング２０と、このケーシング２
０の開口面にビス２１を介して気密に装着される
検出ヘツド２２を備えている。
た台形状のケーシング２０と、このケーシング２
０の開口面にビス２１を介して気密に装着される
検出ヘツド２２を備えている。
この検出ヘツド２２には３つの取付穴２３ａ，
２３ｂ，２３ｃが設けられ、夫々の取付穴の内奥
部に夫々未耕地センサユニツト２４Ａ、既耕地セ
ンサユニツト２４Ｃ及び境界部センサユニツト２
４Ｂがビス２５を介して嵌合、装着されている。
なお上記各センサユニツト２４Ａ，２４Ｂ，２４
Ｃの中味は第１図に示す如く、レンズ３の中央に
赤外線発光素子１を設け、ケーシングの内奥部に
受光素子２Ａ，２Ｂ，２Ｃを設けたものである。
２３ｂ，２３ｃが設けられ、夫々の取付穴の内奥
部に夫々未耕地センサユニツト２４Ａ、既耕地セ
ンサユニツト２４Ｃ及び境界部センサユニツト２
４Ｂがビス２５を介して嵌合、装着されている。
なお上記各センサユニツト２４Ａ，２４Ｂ，２４
Ｃの中味は第１図に示す如く、レンズ３の中央に
赤外線発光素子１を設け、ケーシングの内奥部に
受光素子２Ａ，２Ｂ，２Ｃを設けたものである。
また、境界部センサユニツト２４Ｂは地面に対
し垂直に、また未、既地センサユニツト２４Ａ，
２４Ｃは境界部センサユニツト２４Ｂの光軸に対
し、外側に傾けて取付けるべく上記取付穴２３
ａ，２３Ｃの傾斜角度が設定されているととも
に、各取付穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃの先端開口
部には下部に向けて円錐状に拡開するフード部２
６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが形成され、このフード部
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃにより外乱光の影響を除
去し、しかも泥やゴミ等が直接各ユニツト２４
Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの先端に付着するのを可及的
に防止するようにしている。
し垂直に、また未、既地センサユニツト２４Ａ，
２４Ｃは境界部センサユニツト２４Ｂの光軸に対
し、外側に傾けて取付けるべく上記取付穴２３
ａ，２３Ｃの傾斜角度が設定されているととも
に、各取付穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃの先端開口
部には下部に向けて円錐状に拡開するフード部２
６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが形成され、このフード部
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃにより外乱光の影響を除
去し、しかも泥やゴミ等が直接各ユニツト２４
Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの先端に付着するのを可及的
に防止するようにしている。
更に上記取付ヘツド２２の上部にはスペーサ２
７を介してプリント基板２８が装着され、このプ
リント基板２８には図示省略するが上述のブロツ
ク図における発振器６、同期増幅器７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ、バツフア増幅器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ等を構成
する回路部品が実装配線されている。
７を介してプリント基板２８が装着され、このプ
リント基板２８には図示省略するが上述のブロツ
ク図における発振器６、同期増幅器７Ａ，７Ｂ，
７Ｃ、バツフア増幅器８Ａ，８Ｂ，８Ｃ等を構成
する回路部品が実装配線されている。
なお境界検出装置４内に収容される全電気部品
を第３図の枠線２９で囲んで示すが、これら回路
からの接続コードは、ケーシング２０の側部に形
成されたコンジツト口３０にコネクタ３１を螺着
し、このコネクタ３１を介してトラクタ５の車体
側に導出されるようになつている。
を第３図の枠線２９で囲んで示すが、これら回路
からの接続コードは、ケーシング２０の側部に形
成されたコンジツト口３０にコネクタ３１を螺着
し、このコネクタ３１を介してトラクタ５の車体
側に導出されるようになつている。
また３２，３２はケーシング２０の側部に平行
して突設された一対の軸受部であつて、この各軸
受部３２をトラクタ５の車体側部に突設された支
持アームに通してケーシング２０をトラクタ５に
取付けるようにしている。
して突設された一対の軸受部であつて、この各軸
受部３２をトラクタ５の車体側部に突設された支
持アームに通してケーシング２０をトラクタ５に
取付けるようにしている。
以上の如く構成された境界検出装置にあつて
は、ケーシング内に各センサユニツトを密集配置
してあるため、装置全体が小形化され、かつ中央
のセンサユニツトの光軸方向に対し、左右のセン
サユニツトの光軸を夫々外側に傾けてあるので上
記の如く密集配置したとしても各センサの視野を
十分広く取れる。またこの考案にあつては各セン
サユニツトを検出ヘツドに装着するだけでセツテ
イングができるため、取付調整が不用で、しかも
検出ヘツドの先端は円錐状に拡開するフード部が
形成されているため、外乱光の影響を受けにく
く、またゴミや泥が内部に入り込みにくいなどの
利点を有する。
は、ケーシング内に各センサユニツトを密集配置
してあるため、装置全体が小形化され、かつ中央
のセンサユニツトの光軸方向に対し、左右のセン
サユニツトの光軸を夫々外側に傾けてあるので上
記の如く密集配置したとしても各センサの視野を
十分広く取れる。またこの考案にあつては各セン
サユニツトを検出ヘツドに装着するだけでセツテ
イングができるため、取付調整が不用で、しかも
検出ヘツドの先端は円錐状に拡開するフード部が
形成されているため、外乱光の影響を受けにく
く、またゴミや泥が内部に入り込みにくいなどの
利点を有する。
第１図は境界検出装置の基本構成図、第２図は
トラクタと田圃面との相対位置関係を示す説明
図、第３図は境界検出装置を含む走行位置検出装
置の電気的構成を示すブロツク図、第４図はこの
考案に係る境界検出装置の正面断面図、第５図は
同斜視図である。 ４……境界検出装置、５……トラクタ、２０…
…ケーシング、２２……検出ヘツド、２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ……取付孔、２４Ａ……未耕地セン
サユニツト、２４Ｂ……境界部センサユニツト、
２４Ｃ……既耕地センサユニツト、２６Ａ，２６
Ｂ，２６Ｃ……フード部。
トラクタと田圃面との相対位置関係を示す説明
図、第３図は境界検出装置を含む走行位置検出装
置の電気的構成を示すブロツク図、第４図はこの
考案に係る境界検出装置の正面断面図、第５図は
同斜視図である。 ４……境界検出装置、５……トラクタ、２０…
…ケーシング、２２……検出ヘツド、２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ……取付孔、２４Ａ……未耕地セン
サユニツト、２４Ｂ……境界部センサユニツト、
２４Ｃ……既耕地センサユニツト、２６Ａ，２６
Ｂ，２６Ｃ……フード部。
Claims (1)
- 未耕地センサ、境界部センサおよび既耕地セン
サを備えた境界検出装置をトラクタの側部に配置
し、上記各センサの検知出力に基づいてトラクタ
の走行位置を検出し、トラクタが未耕地と既耕地
との境界上を走行するよう制御するものにおい
て、上記境界検出装置はケーシングと、このケー
シングの下面に装着された検出ヘツドと、この検
出ヘツドに開口され、その内奥部に各センサを嵌
合装着するための取付孔を備え、上記各取付孔は
境界部センサの光軸が地表面に対し、垂直でかつ
その両脇の未、既耕地センサの光軸が上記境界部
センサの光軸に対し夫々外側に傾むくようその傾
斜角度が設定されているとともに、各取付孔の先
端に円錐状に拡開するフード部を形成したことを
特徴とするトラクタにおける境界検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137780U JPS6317286Y2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137780U JPS6317286Y2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5723107U JPS5723107U (ja) | 1982-02-05 |
| JPS6317286Y2 true JPS6317286Y2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=29462847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137780U Expired JPS6317286Y2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6317286Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5839364A (en) * | 1994-09-19 | 1998-11-24 | Goss Graphic Systems, Inc. | Dampening system for a printing press |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP10137780U patent/JPS6317286Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5723107U (ja) | 1982-02-05 |
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