Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной программе

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1419545 А 2

А 01 В 69 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1033031 (2 1 ) 42! 7734!:30- 1 5 (22) 31.03.87 (46);30.08.88. Вюл. ¹ . 32 (71) Одесский филиал Научно-произнодсTвенного объединения по тракторостроению «I IATE4» (> ) .1. (.. I итнак

I 5, 3) 6:31.:312 (088 8) ()(> ) Автор(ко(HH;I (Tt ë ьсTB() (.((. l № 103:3031, кл. А 01 В 69/04, 1981. (54) х<(:ТРО)1(:ТВО . с."<Я АВТОМАТИ(11..(.КОГО E3()k:. (1:!1ИЯ >ЧОЬИЛЬНОГО А(РЕ. -! ЛТЛ 11() (.E31 .ТО)хОНТРЛ(.ТНО11 1!РОГ Р Л.Ч М1 . (57) Изобрстени«>гн<>сится к се.<ьскохоз я и с т в(. < < I < о 1 i м а < <1 и и о с т р о(и и к) и я B.1 я (. т с я хсоверп<енстновыниел< изобретения ш> и. с.

¹ 10:330,31. 11(х<ь изобрстения повып<спнс «()÷< ÿ>ó(T<>é«è«<>t T«устройства при изменснии (T(сгнснной освещенности светоконтрастпой пр<н раммы. >то достигаегся:>и счет п>го, чп> «устройство введены источник имоу. <ь(»<><<> (н(>;> 25, иторои электрс>нный к.<к> < 24 и втс>рая схема ИЛИ 23, котс>рис <><>(с«(. чив;>к>т кратковременное вклк)чение источника импульсного света на время сканирования анализируемого участка обрабатываемой поверхности вблизи светоконтрастной программы и увеличивают время включения источника импульсного света при отклонении мобильного агрегата от номинальног<> положения относительно светоконтрастной программы. При отклонении машины (>T светоконтрастной программы на выходе преобразователя 6 оптических сигналов н электрические отсутствует сигнальный импульс. При этом с выхода схемы 21 селекции и второго формирователя 22 импульсов на первый вход схемы ИЛИ 17, далее на вход интегрирующей цепочки 18 перестанут поступать управляющие импульсы, что вел T к выклк>чению электронного ключа 19 н <1<>. ä÷å на второй вход схемы 14 заире>и сигнапа, разрешающего прохождение прямохгольного импульса с выхода формирователя 1 3 временного интервала зоны «Поиск» чсрсз схему !4 запрета на вторую схемх 23

И;!И, включающую через второй электронный ключ 24 источник 25 импульсного (вета на время сканирования участка э.<< к грической развертки. 3 ил.

1419545

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению.

Lle>ab изобретения — повышение помехоустойчивости устройства при изменении естественной освещенности светоконтрастной и рог ра м м ы.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — движение агрегата по полк ; на фиг. 3 — временные диаграммы, где а — электрическая развертка сканируемой поверхности по дуге АВ, причем

А, К, М, Л, L, В показывают границы соответствук>щих участков на фиг. 2, б и в —сигналы соответственно на первом и на втором выходах генератора маркерных импульсов, г сигнал на выходе усилителяформирователя, д -- сигнал на выходе формирователя интервала разрешенной зоны облоры, с — сигнал на выходе формирователя интервала зоны «Поиск», ж — сигнал на выходе первой схемы ИЛИ, з сигнал на вхо.!с электронногo ключа, и — сигнал на входе исполнительного механизма.

llа фиг. 2 Л Х, — естественные светоконтрастные образования.

Временное соотношение импульсов на фиг. 3 соответствует следующим случаям; первые 2 периода когда рассогласование равно О, вторые 2 периода когда светоконтрастная программа оказывается в зоне

« l1îèñê».

Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной схеме содержит оптический датчик 1, связанный с блоком 2 управления и источником 3 электропитания, который соединен с исполнительным механизмом 4. Оптический датчик 1 состоит из сканирующего узла 5, связанного с преобразователем 6 оптических сигналов в электрические, и генератора 7 маркерных импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого плеча 8 и второго плеча 9 схемы совпадения, соединенной своими выходами через канальные усилители 10 и 1 с входами исполнительного механизма 4. К первому выходу генератора 7 маркерных импульсов подключены также первые входы первого формирователя 12 временного интервала «разрешенной зоны обзора» и второго формирователя 13 временного интервала зоны «Поиск», выход которого соединен с первым входом схемы 14 запрета.

Выход схемы 14 запрета подключен к первому входу схемы 15 селекции, связанной своим выходом через первый формирователь

16 импульсов с первым входом схемы ИЛИ 17, второй вход которой через интегрирующую цепочку 18 и электронный ключ 19 соединен с вторым входом схемы 14 запрета.

Выход преобразователя 6 оптических сигналов в электрические подключен через усилитель-формирователь 20 к вторым входам схем 15 и 21 селекции. Первый вход схемы 2! селекции соединен с выходом формиро10

55 вателя 12 временного интервала «разрешенной зоны обзора», а ее выход через второй формирователь 22 импульсов связан с входом интегрирующей цепочки 18 и с вторым входом схемы ИЛИ 17, выход которой соединен с вторыми входами первого плеча 8 и второго плеча 9 схемы совпадения.

Выходы формирователя 12 временного интервала «разрешенной зоны обзора» и схемы

14 запре-. подключены к входам второй схемы ИЛИ 23, выход которой соединен с управляюгцим входом второго электронного ключа 24, второй вход которого связан с источником 3 электропитания, а выход подключен к источнику 25 импульсного света, освещающему сканируемый участок 26 поля в окрестностях светоконтрастной программы.

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии мобильный агрегат устанавливается относительно светоконтрастной программы (фиг. 2), я — угол обзора оптического датчика. При работе из зоны об зора воспринимаются и обрабатываются е сигналы, которые поступак т внутрь дуги

ФФ (разрешенной зоны обзора по углу у).

Для повышения надежности работы на время сканирования участка llo дуге !o % вклк>чается источник импульсного света, освещающий сканируемый участок обрабатываемой поверхности вне зависимости от естественного освещения.

При работе в режиме «Поиск» носпринимаемая зона обзора расширяется по дуге

KL (угол P), а время включения источника импульсного света увеличивается на время сканирования участка по дуге KL, вплоть до возвращения мобильного агрегата в треб) емое положение относительно светоконтрасзной программы.

С выхода преобразователя 6 оптических сигналов в электрические развертка сканируемой поверхности (фиг. За) по дуге

АВ поступает на усилитель-формирователь

20 и далее на первые входы схем 15 и 21 селекции. На второй вход схемы 21 селекции поступают от первого формирователя 12 временного интервала «разрешенной зоны обзора» прямоугольные импульсы, совпадак щие по времени поступления и длительности с участком МЛ электрической развертки сканируемой поверхности (фиг. Зд) . Эти импульсы через вторую схему 23 ИЛИ и второй электронный ключ 24 включают источник

25 импульсного света на время сканирования участка по дуге MA . Схема 21 селекции производит стробирование, т. е. пропускает на вход формирователя 22 импульсов только участок MN электрической развертки, в котором находится светоконтрастная программа P (фиг. 2). С выхода формирователя 22 импульсы поступают на первый вход схемы 17 ИЛИ и на вход интегрирующей цепочки 18, которая при этом вырабатывает напряжение, достаточное для включения электронного ключа 19, запрещаюгцего

14 l 9545 прохождение прямоугольных импульсов (фиг. 3e), совпадающих по времени поступления и длительности с участком FL электрической развертки сканируемой поверхности с выхода второго формирователя 13 вре- 5 менного интервала зоны «IIQH«K» через схему

l4 запрета на второй вход второй схемы ИЛИ

23 и на второй вход схемы 15 селекции.

Таким образом, во время сканирования участков КМ и XL источник 25 импульсного света не подключается к источнику 3

1О электропитания через второй электронный ключ 24, не освещая теM самым сканируемую поверхность, а на второй вход схемы

ИЛИ 17 импульсы из этих участков не проходят. 15

С выходов схемы ИЛИ 17 сформированный вторым формирователем 22 управляющий импульс (фиг. Зж) поступает на вторые входы плеч 8 и 9 схемы совпадения. Если управляющий импульс поступает на плечи 8 и 9 схемы совпадения во время паузы между первым (фиг. Зб) и вторым маркерным импульсами (фиг. Зв), то рассогласование равно нулю и на канальные усилители 10 и 1! сигналы не постуlldloT. Если же управляющий импульс 25 совпадает по времени поступления на входы плеч 8 и 9 схемы совпадения с первым ил(1 вторым маркерными импульсами, То, «ледоватсльно, имеет место рассогла oI3dHHp (отклонение положения агрегата отно«ительно светоконтрастной программы), и на соответ«хвукицем плече 8 или 9 «хемы совпадения появляк>т«я импульсы, которые через кана II IIII«усилители 10 или 11 формируют команды на исполнительный механизм 4, коррекгирую(ций курс движения агре-. а в ор » у устра «я в вник е о рас- 35

«OI;I a COI3d H H H.

В случае воздей«твия на агрегат какоголибо случайного фактора может произойти быстрое смещение положения трактора

o T t I o (. и т е. 1 ь и» (. I3 o T o K o H T P d c T H o H I I P o I P d >1 M bl, 4 0 когорая может выпасть из разрешенной зоны обзора МХ и оказаться где-то внутри участка Кl. (фиг. 2, фиг. 3а третий и четвертый периоды). При этом на участке

МЛ электрической развергки не оказывается сигнального импульса от светоконтраст- 45 ной программы и, следовательно, с выхода схс мы 21 селекции и второго формировагсля 22 импульсов на первый вход схемы 17

ИЛИ, далее на вход интегрирующей цепочки 8 Ilcp(.«TaloT Iloc гупать управляющие импульсы. «То ведет к выключению электронного к.IIo(d 19 и подаче на второй вход схемы 14 запрета сигнала, разрешающего прохождение прямоугольного импульса с выхода формирователя 13 временного интервала зоны «Пои«к» через схему 14 запрета на вторук3 схему 23 ИЛИ, включающую

55 через второй электронный ключ 24 источник 25 импуль«ного света на время сканирования у(астка KL aëåêòðH÷å«êoé развертки.

Одновременно сигнал с выхода схемы 14 запрета поступает на второй вход схемы 15 селекции. Так как в данном случае светоконтрастная программа находится внутри участка К ., то сигнальный импульс выделяется схемой 15 селекции и через первый формирователь 16 импульсов и схему ИЛИ 17 поступает на вторые входы плеч 8 и 9 схемы совпадения, которая через канальные усилители 10 и 11 воздействует на исполнительный механизм 4 устранения отклонения агрегата от светоконтрастной программы.

Как только агрегат переместится настолько, что светоконтрастная программа окажется внутри участка KL, на выходе схемы 21 селекции появляются сигнальные импульсы, которые через второй формирователь 22 импульсов поступают на первый вход схемы ! 7 ИЛИ, а также на интегрирующую цепочку 18, выдающую при этом напряжение для включения электронного ключа 19, который подает на второй вход схемы 14 запрета сигнал, запрещающий прохождение импульсов с выхода формирователя 13 временного интервала зоны «Поиск». В результате этого время включения источника 25 импульсного света уменьшается до времени сканирования участка MA, который и анализируется.

Таким образом, устройство устраняет ложные срабатывания во время работы, так как обеспечивается независимость его работы от естественной освещенности и от теней предметов при различном их расположении относительно солнца. Последнее становится возможным вследствие того, что источник импульсного света располагается так же, как и оптический датчик на агрегате, и практически не изменяет свое положение относительно светоконтрастной программы (изменения имеют место только в пределах перемещения агрегата) в отличие от солнца, которое может находиться в произвольном относительно агрегата и светоконтрастной программы положении, а также может вообще отсутствовать, не создавая достаточный для работы устройства уровень освещенности.

Применение изобретения позволяет повысить качество выполнения технологических операций растениеводства за счет увеличения соотношения сигнал-шум, благодаря чему повышается помехоустойчивость и исключаются ложные срабатывания системы автовождения. Во-вторых, устройство позволяет выделять сигнал рассогласования даже в том случае, когда без наличия источника импульсного света выделить полезный сигнал не представляется возможным в темное время суток.

Формула иаобретер(ия

Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной программе по авт. св. № 1033031, 1419545 г г г ((зггг 3

«.)<. гани ггпи Ь К1:»ьл»ич

Ре:гактор Л !1онха (екред И Верее Корректор В (»s:«t;t

Зана.< 4256, I 1ира к 661 (1«апис«ое

В(4 И(!(111 Го:1.Ä»p » t»< «t«)t <) ко ° <иге» и <. (:< .Р по ае.»;»ч ««)<)рот< пий и о t t I)нп ии

I I;3(>35, Монин<»,,К З5, Р»i

N у !