СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2024 года по МПК G08G1/16 G01S13/93 A01D41/00 A01D41/12 

Заявляемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а конкретно - к сельскохозяйственным машинам, осуществляющим уборку зерновых, кормовых культур и их химическую обработку, к которым относятся: зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн, самоходный опрыскиватель, трактор.

Известна полезная модель: «Подвижной пост технического наблюдения «Зверобой-М» (RU 146086 U1 от 05.06.2014), содержащая транспортное средство в виде грузового автомобиля повышенной проходимости с кузовом-фургоном, разделенным на два отсека: приборный и аппаратный, - при этом в приборном отсеке размещен установленный на мачте оптико-электронный модуль, а снаружи на передней стенке кузова-фургона закреплено подъемное устройство с радиолокационным модулем, включающим в себя когерентную радиолокационную станцию обнаружения наземных и надводных движущихся и неподвижных целей, при этом подъемное устройство выполнено с возможностью установки радиолокационной станции выше оптико-электронного модуля в рабочем положении поста. Недостатком этой системы является сложность конструкции, ее габаритные размеры, отсутствие необходимости регулировки скорости движения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является бортовая сенсорная система (патент RU 2763800 С1 от 23.03.2021), содержащая два датчика радарного типа и центральный блок обработки и управления. Первый датчик («обзорный») определяет обстановку вокруг транспортного средства, второй датчик («детальный») обладает более высоким угловым разрешением. Система служит для сбора данных о полосе и знаках дорожного движения, для определения приоритетности обнаруженного объекта (препятствия) по сравнению с препятствиями с низким уровнем приоритета.

Недостатки этой системы заключаются в отсутствии возможности обнаружить скрытые, например, стеблестоем, объекты перед движущимся транспортным средством, а также в отсутствии возможности управления скоростью движения транспортного средства и, как следствие, в отсутствии возможности применения в сельскохозяйственной технике.

Задача изобретения - обнаружение видимых и скрытых в стеблестое препятствий, находящихся перед движущейся сельскохозяйственной техникой, наезд на которые или столкновение с которыми может привести к попаданию их в технологический тракт, к повреждению элементов сельскохозяйственной техники или навешенного на нее агрегата, выполнение автоматической остановки сельскохозяйственной техники перед обнаруженными препятствиями и отключение, например, привода подающих вальцов комбайна.

Технический результат достигается тем, что система обнаружения препятствий для сельскохозяйственной техники характеризуется тем, что содержит радар обнаружения препятствий, устройство визуализации изображений препятствий, систему управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники, при этом радар обнаружения препятствий, устройство связи, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники соединены последовательно, система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники обратной связью связана с блоком управления, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники связаны с входом устройства визуализации изображений скрытых препятствий, в качестве которого использован терминал оператора, выход которого связан с входом электродинамического громкоговорителя, радар обнаружения препятствий является источником электромагнитных волн в частотном диапазоне от 71 до 86 ГГц, в качестве объекта сельскохозяйственной техники для установки системы обнаружения препятствий используются зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн, самоходный опрыскиватель или трактор.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами на примере кормоуборочного комбайна:

- фиг. 1 - функциональная схема системы обнаружения препятствий;

- фиг. 2 - места установки элементов системы обнаружения препятствий на объекте сельскохозяйственной техники на примере кормоуборочного комбайна.

На фиг. 1, 2 использованы следующие обозначения: 1 - радар обнаружения препятствий; 2 - передающий от радара сигнал; 3 - препятствие; 4 - отраженный от препятствия сигнал; 5 - устройство связи с функциональными блоками сельхозтехники; 6 - терминал оператора; 7 - электродинамический громкоговоритель (источник звука); 8 - блок управления; 9 - система управления скоростью движения объекта сельхозтехники;

Кормоуборочный комбайн с системой обнаружения препятствий состоит из следующих функциональных блоков:

- радар обнаружения препятствий 1 предназначен для обнаружения скрытых в стеблестое препятствий;

- устройство связи с функциональными блоками комбайна 5 обеспечивает возможность подключения периферийных устройств к цифровой шине и организацию передачи данных;

- терминал оператора 6 предназначен для светового оповещения оператора об обнаруженном препятствии;

- блок управления 8 предназначен для получения данных о дальности и углах направленности к препятствию и для формирования управляющего сигнала для системы управления скоростью движения комбайна 9, а также для терминала оператора;

- система управления скоростью движения комбайна 9.

Заявляемое изобретение работает следующим образом. Радар 1 является источником электромагнитных волн частотой 71-86 ГГц и размещается в верхней передней наружной части кабины по направлению обзора антенного блока параллельно продольной оси комбайна и расположен под углом к вертикальной оси симметрии комбайна. Угол места направления излучения радара устанавливается в зависимости от высоты установки h и расстояния / до зоны обнаружения объектов (не менее 10 метров).

Заявляемое изобретение имеет следующие функциональные взаимосвязи: радар обнаружения препятствий со встроенным антенным блоком 1 формирует передающий сигнал 2, который облучает препятствие 3, отражается от него и принимается приемным блоком радара обнаружения препятствий 1. Результатом работы радара обнаружения препятствий обнаружения препятствий являются данные о расстоянии до препятствия и угле места препятствия. При помощи устройства связи 5 с функциональными блоками комбайна эти данные поступают в блок управления 8 и в терминал оператора 6. Блок управления на основании данных о дальности до препятствия, углового смещения и текущей скорости комбайна формирует управляющий сигнал регулирования скорости, поступающий в систему управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники для снижения скорости и/или его остановки. Управляющий сигнал с выхода блока управления поступает в устройство визуализации изображений скрытых препятствий, в качестве которого использован терминал оператора 6, и в электродинамический громкоговоритель 7 для светового, звукового и речевого оповещения оператора.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Система обнаружения препятствий для сельскохозяйственной техники характеризуется тем, что содержит радар обнаружения препятствий, устройство визуализации изображений препятствий, систему управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники, при этом радар обнаружения препятствий, устройство связи, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники соединены последовательно, система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники обратной связью связана с блоком управления, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники связаны с входом устройства визуализации изображений скрытых препятствий, в качестве которого использован терминал оператора, выход которого связан с входом электродинамического громкоговорителя, радар обнаружения препятствий является источником электромагнитных волн в частотном диапазоне от 71 до 86 ГГц, в качестве объекта сельскохозяйственной техники для установки системы обнаружения препятствий используют зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн, самоходный опрыскиватель или трактор. Изобретение позволяет обнаружить видимые и скрытые препятствия, находящиеся перед движущейся сельскохозяйственной техникой, наезд на которые или столкновение с которыми может привести к попаданию их в технологический тракт, к повреждению элементов сельскохозяйственной техники или навешенного на нее агрегата, к выполнению автоматической остановки сельскохозяйственной техники перед обнаруженными препятствиями и к отключению привода подающих вальцов комбайна. 2 ил.

Система обнаружения препятствий для сельскохозяйственной техники, характеризующаяся тем, что содержит радар обнаружения препятствий, устройство визуализации изображений препятствий, систему управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники, при этом радар обнаружения препятствий, устройство связи, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники соединены последовательно, система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники обратной связью связана с блоком управления, блок управления и система управления скоростью движения объекта сельскохозяйственной техники связаны с входом устройства визуализации изображений скрытых препятствий, в качестве которого использован терминал оператора, выход которого связан с входом электродинамического громкоговорителя, радар обнаружения препятствий является источником электромагнитных волн в частотном диапазоне от 71 до 86 ГГц, в качестве объекта сельскохозяйственной техники для установки системы обнаружения препятствий используют зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн, самоходный опрыскиватель или трактор.