JP3114346B2 - 農業機械の作業機制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばトラクタ−等
の農業機械に装着されるロ−タリ耕耘装置や播種機、薬
剤散布機といった種々の作業機を制御するものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ−の後部には種々の作業機が装
着されるが、作業機側にマイコンを備えたものはない。
例えば、トラクタ−にロ−タリ耕耘装置を連結して耕深
制御やロ−リング制御をする場合、まず、トラクタ−側
に制御主体をなすコントロ−ラを搭載し、ロ−タリ側に
は種々のセンサ類を付設してロ−タリを所期の姿勢に維
持するようにしている。

【０００３】また、ロ−タリ以外の例えば薬剤散布機の
場合にあっても同様にマイコンを搭載したものが無いた
めに、トラクタ−の制御とは別に薬剤散布機の散布量の
調節を必要とし、作業者はトラクタ−を操りながら散布
機の散布量調節を同時に行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来装置の場
合、作業機側にコントロ−ラが備わっていないために、
トラクタ−に装着される作業機の種類や型式が変わった
ときには、オペレ−タもしくはサ−ビスマンが本機のコ
ントロ−ラ内に機種あるいは型式に応じて予め用意され
たソフトを切り換えるべく設定操作を行なわなければな
らず、オペレ−タがこの設定操作を怠ると所期の性能が
発揮できなくなる不具合があった。

【０００５】また、薬剤散布機等の場合、トラクタ−の
制御に関連付けられた制御情報が散布機側に伝えられる
工夫がまったく施されていなかったので、折角、トラク
タ−にコントロ−ラを搭載していながら、それを活かし
た複合的な制御ができなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記した問
題点に鑑みて提案するものであって、このため、次のよ
うな技術的手段を講じた。即ち、農業機械に着脱自在に
作業機を装着して作業機を制御するものにおいて、本機
側に設定器やセンサの入力ポ−トとアクチュエ−タへの
出力ポ−ト及び通信ポ−トを有するコントロ−ラを搭載
し、作業機側にもセンサの入力ポ−トとアクチュエ−タ
への出力ポ−ト及び通信ポ−トを有するコントロ−ラを
設け、両コントロ−ラの通信ポ−ト間を通信回線で接続
すると共に、前記作業機側のアクチュエ−タの作動量を
本機側の設定器にて設定することを特徴とする農業機械
の作業機制御装置とする。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−
で、機体の前後部に夫々前輪２、２と後輪３、３とを備
え、ミッションケ−ス４の後上部には油圧シリンダケ−
ス５を固着して設けている。油圧シリンダケ−ス５内に
は、単動式の油圧シリンダ６を設け、油圧シリンダケ−
ス５の左右両側にはリフトア−ム７、７を回動自由に枢
着している。

【０００８】なお、ここでは油圧シリンダ６、リフトア
−ム７、７を油圧昇降機構８と総称する。また、トップ
リンク１０、ロワ−リンク１１、１１からなる３点リン
ク機構１２の後端部には、コントロ−ラを有していない
ロ−タリ耕耘装置１４が昇降自在に連結されている。１
５、１５はリフトア−ム７、７とロワ−リンク１１、１
１間に介装されたリフトロッドであり、特に右側のリフ
トロッド１５は複動式の油圧シリンダ１５ａで構成さ
れ、後述する制御弁の切換でこの油圧シリンダ１５ａ内
に作動油が給排され、ロ−タリ耕耘装置１４を左右方向
に傾動させる。１６は前記油圧シリンダケ−ス５の横側
部に取り付けられた傾斜センサであって、トラクタ−１
の左右傾斜を検出する。また、１７はトラクタ−１とロ
−タリ耕耘装置１４との間の相対的回動量を検出するス
トロ−クセンサであって、直線式のポテンショメ−タに
て構成され、このストロ−クセンサ１７は前記油圧シリ
ンダ１５ａの横側部に配設されている。２０はポジショ
ン制御用の油圧操作レバ−であって、この油圧操作レバ
−２０の回動基部には、トラクタ−１の後部に連結され
ているロ−タリ耕耘装置１４の対地高さを設定するため
のポテンショメ−タからなる対地高さ設定器２１が取り
付けられている。

【０００９】一方、片側リフトア−ム７の回動基部にも
ポテンショメ−タからなる対地高さセンサ２３が設けら
れ、油圧操作レバ−２０にて設定された位置にリフトア
−ム７、７が回動してその設定位置に停止するように構
成している。なお、図中符号１８は作業機の傾きを設定
する傾斜設定器、１９はトラクタ−１の下腹部に取り付
けられた車速センサである。

【００１０】次にロ−タリ耕耘装置の構成を簡単に説明
すると、ロ−タリ耕耘装置１４は、耕耘部３４と、耕耘
部３４の上方を覆う主カバ−３５と、主カバ−３５の後
部に枢着されたリヤカバ−３６等を備え、リヤカバ−３
６の下端部を地面に摺接させて耕起土壌面を均平にすべ
く構成し、また、主カバ−３５の後端部にはリヤカバ−
３６の回動角度を検出する耕深センサ３７を設けてい
る。

【００１１】図２は制御系を示すブロック図であり、ロ
−タリ耕耘装置１４の対地高さを設定する設定器２１、
耕深を設定する耕深設定器２２、ロ−タリ耕耘装置１４
の左右傾斜角度を設定する傾斜設定器１８、対地高さセ
ンサ２３、耕深センサ３７、ストロ−クセンサ１７、傾
斜センサ１６、車速センサ１９はマイコンからなるコン
トロ−ラ２５に接続されている。

【００１２】また、コントロ−ラ２５の出力側には、リ
フトア−ム７、７を昇降回動させる上昇用比例制御弁４
２と下降用比例制御弁４３、及び水平制御用油圧シリン
ダ１５ａを伸長させる水平制御弁４４と短縮させる水平
制御弁４５が接続されている。４６はコントロ−ラ２５
に組み込まれた通信ポ−トで、同期信号を出力するクロ
ックポ−ト４７、外部機器若しくは外部のコントロ−ラ
に指令を送る送信ポ−ト４８、外部機器若しくは外部コ
ントロ−ラからの信号を受信する受信ポ−ト４９が設け
られている。前記の例では、ロ−タリ耕耘装置１４には
コントロ−ラが搭載されていないため、本機側のコント
ロ−ラ２５によってこのロ−タリ耕耘装置１４は昇降制
御され、あるいは水平に制御される。

【００１３】図３はロ−タリ耕耘装置１４に代えて薬剤
散布機５０を装着した様子を示すものである。この薬剤
散布機５０には、流量を検出する流量センサ５２と、開
閉弁の開度を検出する開度センサ５３、薬剤の残量を検
出する薬剤残量センサ５４、開閉弁を制御するモ−タ５
７が設けられている。この薬剤散布機５０には開閉弁の
開度調節、言い換えると散布量を制御するためのコント
ロ−ラ５８が設けられている。図４はこのコントロ−ラ
５８の構成を簡単に示すものである。

【００１４】また、図５は本機側コントロ−ラ２５から
薬剤散布機５０側のコントロ−ラ５８に対して通信を行
なう際の通信デ−タフォ−マット、図６は逆に薬剤散布
機５０側から本機側コントロ−ラ２５に通信を行なう場
合の通信デ−タフォ−マットの内容を示すものである。
この実施例では両コントロ−ラ２５、５８共に８ビット
のＣＰＵが使用されており、スタ−トフレ−ム（０ＦＦ
Ｈ）からストップフレ−ム（０ＦＦＨ）までの間に送信
される情報の種類と量が予め設定される。この実施例で
は本機側の制御情報として対地速度、耕深設定値、リフ
トア−ム７の高さを示す対地高さ検出値が１バイト分の
情報として作業機側のコントロ−ラ５８に送信される。
一方、薬剤散布機５０側からは作業機の種類（例えば８
１Ｈは薬剤散布機、９１Ｈは粉剤散布機を示す）、薬剤
流量、薬剤残量に関する１バイト分のデ−タが本機側に
送信される。

【００１５】図７は、作業機である薬剤散布機５０の制
御フロ−を示すものである。このプログラムを説明する
と、まず、最初に各センサのデ−タ値が読み込まれ（ス
テップＳ１）、次にトラクタ−本機側から送られてくる
デ−タが参照される。即ち、トラクタ−本機側のコント
ロ−ラ２５側から送信ポ−ト４８を介して送られてくる
デ−タを作業機側のコントロ−ラ５８が受信し、トラク
タ−１の対地速度が参照される（ステップＳ２）。そし
て、この参照された対地速度と検出された薬剤流量とか
ら例えば単位面積当たりの散布率が演算され（ステップ
Ｓ３）、予め設定されていた散布率との比較が行われる
（ステップＳ４）。そして、散布率が設定値よりも小さ
いときには、開閉弁の開度が大きくされ（ステップＳ
９）、逆に設定値よりも大きいときには開度が小さくさ
れる（ステップＳ８）。

【００１６】なお、この実施例では、薬剤散布機５０を
例に挙げて説明したが、コントロ−ラを有する播種機や
肥料散布機等の種々の作業機に適用できるものであっ
て、この薬剤散布機の例に限定されるものではない。図
示は省略したが、トラクタ−１に標準装備されていて一
番良く使われる耕深設定器２２を他の作業機の各種設定
器に代用するように構成すれば部品点数が削減され、コ
ストも抑えられて便利である。即ち、作業機毎に設定器
を設けるのではなく、トラクタ−側に備えられている耕
深設定器２２を、例えば薬剤散布機５０では薬剤散布率
設定器として用い、播種機の場合であれば、これを播種
量設定器として使用することにより、作業機毎の設定器
が不要となるので廉価に構成できるものである。

【００１７】次に図８乃至図１０について簡単に説明す
る。図８はトラクタ−等の農業機械の一般的な制御ブロ
ックを示すものである。近年、農業機械にも各種デ−タ
を随時書き替えてこれを次の作業で利用する形態のもの
が現われており、これを可能にするものとしてＥＥＰＲ
ＯＭがある。ＥＥＰＲＯＭはコントロ−ラの電源を遮断
しても記憶内容が消されることがないが、書き換えの回
数に制限があり、図９、図１０はこうした問題点から書
き換えの回数を監視し、規定回数に達したら書き込みの
エリアを変更するようにしたものである。この例では、
書き込み回数が規定回数に達するまではＡ０のエリアを
を使用し、規定回数に達した後はカウンタ−値を一度ゼ
ロにし、Ａ１のエリアに移って書き込みを行なう。以
下、これを順次繰り返して記憶エリアの更新を行なうよ
うにしたものである。

【００１８】

【発明の作用効果】以上説明したようにこの発明は、農
業機械に着脱自在に作業機を装着して作業機を制御する
ものにおいて、本機側に設定器やセンサの入力ポ−トと
アクチュエ−タへの出力ポ−ト及び通信ポ−トを有する
コントロ−ラを搭載し、作業機側にもセンサの入力ポ−
トとアクチュエ−タへの出力ポ−ト及び通信ポ−トを有
するコントロ−ラを設け、両コントロ−ラの通信ポ−ト
間を通信回線で接続するものであるから、例えばトラク
タ−の如き農業機械のコントロ−ラが検出した制御情報
をそのまま活用してこれに連結された種々の作業機を極
め細かくコントロ−ルすることができ、作業機の制御の
制度が向上する。

【００１９】また、前記作業機側のアクチュエ−タの作
動量を本機側の設定器にて設定するものであるから、部
品点数が削減されコストを抑えられ便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタ−にロ−タリ耕耘装置を取り付けたと
きの側面図である。

【図２】制御系のブロック図である。

【図３】薬剤散布機の側面図である。

【図４】薬剤散布機のコントロ−ラを説明した図であ
る。

【図５】通信デ−タのフォ−マットの内容を説明した図
である。

【図６】通信デ−タのフォ−マットの内容を説明した図
である。

【図７】フロ−チャ−トである。

【図８】ブロック図である。

【図９】ＥＥＰＲＯＭの記憶エリアを説明した図であ
る。

【図１０】フロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ４ ミッションケ−ス ６ 油圧シリンダ ７ リフトア−ム ８ 油圧昇降機構 １４ ロ−タリ耕耘装置 ２１ 対地高さ設定器 ２２ 耕深設定器 ２３ 対地高さセンサ ２５ コントロ−ラ ３７ 耕深センサ ４２ 上昇用比例制御弁 ４３ 下降用比例制御弁 ４６ 通信ポ−ト ４７ クロックポ−ト ４８ 送信ポ−ト ４９ 受信ポ−ト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 農業機械に着脱自在に作業機を装着して
   作業機を制御するものにおいて、本機側に設定器やセン
   サの入力ポ−トとアクチュエ−タへの出力ポ−ト及び通
   信ポ−トを有するコントロ−ラを搭載し、作業機側にも
   センサの入力ポ−トとアクチュエ−タへの出力ポ−ト及
   び通信ポ−トを有するコントロ−ラを設け、両コントロ
   −ラの通信ポ−ト間を通信回線で接続すると共に、前記
   作業機側のアクチュエ−タの作動量を本機側の設定器に
   て設定することを特徴とする農業機械の作業機制御装
   置。