Фотооптический датчик для автоматического вождения трактора Советский патент 1975 года по МПК A01B69/04 

1

Изобретение относится к автоматизации сельскохозяйственного производства, в частности к фотооптическим датчикам, и предназначено для автоматического направления движения трактора в любое время суток (в процессе пахоты, уборки колосовых культур и др.).

Известны фотооптические датчики, выдающие сигнал на выходе в результате сканирования обрабатываемого поля с помощью оптического сканирующего устройства, работающие только в дневное время суток.

Известен также фотооптический датчик для автоматического вождения трактора, содержащий приемное и сканирующее устройства, генератор опорных импульсов и осветитель. Он работает в ночное время суток. В этом датчике световой поток от сканирующего устройства попадает на приемный фоточувствительный элемент, в цепи нагрузки которого возникает напряжение, величина последнего зависит от яркости наблюдаемого участка поверхности поля. Различная яркость вспаханного и невспаханного участков поля обуславливает скачкообразное изменение напряжения в момент пересечения оптической осью датчика линии раздела этих участков.

Одновременно фотооптический датчик вырабатывает опорный сигнал при помощи маркерного устройства. Одновременное появление в цепи сигналов маркерного и приемного элементов свидетельствует о правильном положении трактора относительно базовой линии, а опережение или запаздывание сигналов один относительно другого - об отклонении трактора в ту или другую сторону от базовой линии.

Известные фотооптические датчики работают или только в дневное, или только в ночное время суток. Кроме того, установка осветительного прибора, вращающегося синхронно со сканирующим устройством, на одном валу с датчиком усложняет питание осветителя и в целом конструкцию фотооптического датчика.

С целью обеспечения работы фотооптического датчика в любое время суток, повыщения надежности питания осветителя и уменьшения вращающейся массы в предлагаемом

датчике сканирующее устройство выполнено в виде, например, четырехгранного зеркала - ротора, одна из граней которого обращена к неподвижному осветителю, а соседняя - к приемному устройству, а генератор опорных

5 импульсов выполнен в виде диска с выступами, число которых равно числу граней зеркала-ротора, и двух индукционных датчиков с пазами. На чертеже изображен предлагаемый дат0 чик.

Зеркало-ротор 1 установлен на валу 2 электродвигателя 3.

С обеих сторон ротора находятся осветитель 4 и приемное устройство 5 нод таким углом, чтобы световой поток после отражения от грани а ротора освещал тот участок поля, который проецируется при номощи объектива 6 на фоточувствительный элемент 7 приемного устройства после отражения от другой грани б ротора. Осветитель состоит из лампы 8 накаливания, объектива 9 и эллиптического контротражателя 10. Пунктирными линиями показан ход лучей. Опорный сигнал (в отличие от известных фотооптических датчиков) вырабатывается с помондью генератора импульсных сигналов, представляющего собой индукционный датчик 11 с пазами и диск с выступами 12, который вращается синхронно с ротором. Синхронность вращения достигается установкой диска на вал 2.

Датчик работает следующим образом.

При помощи электродвигателя 3 приводится во вращение зеркало-ротор 1 и диск с выступами 12. Вращением ротора достигается одновременное перемещение светового потока, освещающего поверхность поля, и сканирование этого же участка поля, который проецируется на приемный фоточувствительный элемент датчика. При прохождении выступа 12 диска сквозь щели индукционного датчика И появляется импульсный сигнал. С целью создания зоны нечувствительности датчик снабжен двумя маркерными устройствами. Если сигнал приемного фоточувствительного

элемента появляется между маркерными сигналами, то положение трактора относительно базовой линии правильное, а опережение (или отставание) сигнала приемного фоточувствительного элемента обоих маркерных

сигналов свидетельствует об отклонении трактора в ту или другую сторону от базовой линии.

Предмет изобретения

Фотооптический датчик для автоматического вождения трактора, содержащий приемное и сканирующее устройства, генератор

опорных импульсов и осветитель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы в любое время суток, сканирующее устройство выполнено в виде, например, четырехгранного зеркала-ротора, одна из граней

которого обращена к неподвижному осветителю, а соседняя - к приемному устройству, а генератор опорных импульсов выполнен в виде диска с выступами, число которых равно числу граней зеркала-ротора, и двух индукционных датчиков с пазами.

//

10

iN

Л Н