JP2015187818A - 穀物調製機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定記憶装置に各機種ごとに特有のプログラム領域を記憶させることなく、かつ、新たな機種を追加したい場合も、簡便に機種の変更を可能とする穀物調製機械の自動制御装置を提供する。
【解決手段】入出力インターフェース基板２０と前記共通化メイン基板３０との間は、シリアル通信線により接続され、共通化メイン基板３０には、マンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーン１２が接続されるとともに、少なくとも中央演算制御手段３１と、電気的に書き込み・消去可能な記憶手段３２と、データを一時的に保存する一時記憶手段３３とを備えたハードウェアが搭載され、該ハードウェアには、前記選択した機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアがインストールされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、穀物選別計量機などの複数機種の穀物調製機械に対応した共通の制御装置を提供することにより、量産コストを低減させることを目的とした穀物調製機械の制御装置に関する。

従来、特許文献１には、複数機種の農業機械に共通の自動制御用プログラム領域Ｂ、及び機種ごとに特有のプログラム領域Ｅ１、Ｅ２、…をそれぞれ独立させて記憶させた固定記憶装置を備えたものが開示されている。これにより、複数機種の農業機械の自動制御装置の固定記憶装置を互いに共通のものとし、量産コストを下げ、自動制御装置の製造コストも引き下げることができるといった効果がある。

また、特許文献２にも、自動制御装置の固定記憶装置内に、仕様が異なる複数個の機種に対応する固定領域を互いに独立させて設け、また、自動制御装置のコントローラ内に、外部の設定手段から通信回線を介して書き込み・消去可能な記憶装置を設け、この記憶装置に記憶コードを記憶させ、外部設定手段から設定された機種コード区分に従って複数の固定記憶領域の中から一種の固定記憶領域を選定すべく構成されたものが開示されている。これにより、ディップスイッチの追加や余分なＩ／Ｏポートの増設といった大きなハードウェアの変更が不要となり、装置全体の構成を簡潔にし得て製造コストを低下でき、部品点数も減少させることができて補修部品の管理も容易になる等の利点を有する。

しかしながら、上記特許文献１の自動制御装置にあっては、固定記憶装置に共通の自動制御用プログラム領域Ｂと機種ごとに特有のプログラム領域Ｅ１、Ｅ２、…とをそれぞれ独立させて記憶させるものであるから、記憶容量の大きな装置が必要で、製造コストが増大する問題があった。また、上記特許文献２の自動制御装置にあっては、新たな機種を追加したい場合に、機械のコントローラ側にチェッカを接続し、通信を行いながら、メモリカードを差し替えて固定記憶装置への機種の設定をやり直さなければ対応できないという煩わしい作業が必要であった。

特公昭６３−４２２８４号公報 特開平６−４３９１０号公報

本発明は上記問題点にかんがみ、固定記憶装置に各機種ごとに特有のプログラム領域を記憶させることなく、かつ、新たな機種を追加したい場合も、チェッカの接続作業が不要で、簡便に機種の変更を可能とする穀物調製機械の自動制御装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、及び穀粒選別計量機など穀物調製機械のそれぞれの機種に対応して設計した複数の入出力インターフェース基板の中から、対象となる入出力インターフェース基板を一つ選び、その選んだ一つの入出力インターフェース基板の機械が運転可能となるよう当該入出力インターフェース基板と接続される共通化メイン制御基板を備えた穀物調製機械の制御装置であって、
前記入出力インターフェース基板と前記共通化メイン基板との間は、シリアル通信線により接続され、
前記共通化メイン基板は、マンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーンが接続されるとともに、少なくとも中央演算制御手段と、電気的に書き込み・消去可能な記憶手段と、データを一時的に保存する一時記憶手段とを備えたハードウェアが搭載され、該ハードウェアには、前記選択した機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアがインストールされていることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記ハードウェアに、前記アプリケーションソフトウェアと前記ハードウェアとの間のやりとりを管理するよう、オペレーティングシステム（ＯＳ）としてLinux（登録商標）がインストールされていることを特徴とする。

本発明は、もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、及び穀粒選別計量機など穀物調製機械のそれぞれの機種に対応して設計した複数の入出力インターフェース基板の中から、対象となる入出力インターフェース基板を一つ選び、その選んだ一つの入出力インターフェース基板の機械が運転可能となるよう当該入出力インターフェース基板と接続される共通化メイン制御基板を備えた穀物調製機械の制御装置であって、前記入出力インターフェース基板と前記共通化メイン基板との間は、シリアル通信線により接続され、前記共通化メイン基板には、マンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーンが接続されるとともに、少なくとも中央演算制御手段と、電気的に書き込み・消去可能な記憶手段と、データを一時的に保存する一時記憶手段とを備えたハードウェアが搭載され、該ハードウェアには、前記選択した機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアがインストールされているものであるから、次のような効果がある。

すなわち、特許文献１の従来技術のように固定記憶装置に各機種ごとに特有のプログラム領域を記憶させる必要がなくなり、記憶容量が少なくて済み、製造コストの大幅な削減が可能となる。専用のハードウェアやオペレーティングシステム（Operating System、ＯＳ）を変える必要もなく、極めて簡単に機種変更の設定を行うことができる。

また、請求項２記載の発明では、前記ハードウェアに、前記アプリケーションソフトウェアと前記ハードウェアとの間のやりとりを管理するよう、オペレーティングシステム（ＯＳ）としてLinux（登録商標）がインストールされているものであるから、Linux（登録商標）が非常に高いハードウェアの認識機能を持っており、わざわざドライバを探さなくても自動で周辺機器を使えるように設定してくれるという利点がある。

籾摺選別機の全体構成を示す概略図である。 籾摺選別機の制御系を示すブロック図である。 穀物乾燥機の全体構成を示す概略図である。 穀物乾燥機の制御系を示すブロック図である。 共通化メイン基板のブロック図である。 ＯＳとアプリケーションソフトウェアとハードウェアとの階層を示す模式図である。

本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の穀物調製機械の一種である籾摺選別機の全体構成を示す概略図である。符号１は籾摺選別機を示し、原料となる籾を貯留するための原料ホッパ２と、一対の脱ぷロール３ａ，３ｂにより籾摺を行う籾摺部４と、籾摺部４からの摺落米を風選して籾殻及び夾雑物などを除去する風選部５と、風選部５で風選された混合米を揚送する混合米揚穀機６と、混合米を一旦貯留する混合米タンク７と、混合米を籾と玄米とに分離選別する揺動選別部８と、揺動選別部８により選別された玄米を揚穀して機外に取り出す玄米揚穀機９とにより主要部が構成される。

上述の籾摺選別機１の操作装置は、籾供給弁(図示せず)の開／閉の切り換えの操作と、揺動選別部８の揺動入り／揺動停止の作動を行う揺動クラッチ（図示せず）の切り換えの操作を、レバーの位置によって連動操作することが可能な操作レバー１０と、籾摺選別機１の前面中央に設置されて、当該籾摺選別機１の籾摺部４、風選部５及び揺動選別部８の各部を制御する制御部１１とが主要部となる。制御部１１の表示手段及び操作手段としては、画面上のアイコンやボタンをタッチして、籾摺選別機１の各種運転操作の実行の選択ができる大型（例えば、７インチ）の液晶タッチスクリーン１２により構成するとよい。

次に、図２に示すブロック図に基づいて上述の籾摺選別機１の制御系を説明する。籾摺選別機１には、脱ぷロール３ａ，３ｂ駆動用の主モータ１３、脱ぷロール３ａ，３ｂのロール間隙調節用のロール間隙調節モータ１４、スピーカなどの音声出力装置１５、主モータの電流を検知する電流センサ１６及び各種リミットスイッチ１７など各種モータ類，センサ類が接続される。これら各種モータ類やセンサ類が電気的に接続される入出力インターフェース基板２０と、当該入出力インターフェース基板２０に接続される共通化メイン制御基板３０と、人間と機械との伝達手段となるマンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーン１２とで制御系が構成される。

前記入出力インターフェース基板２０と前記共通化メイン基板３０との間は、ＲＳ−４８５規格などのシリアル通信線により接続される。そして、図５に示すように、前記共通化メイン基板３０には、少なくとも中央演算制御装置（ＣＰＵ）３１と、制御プログラムなどを電気的に書き込み・消去することが可能な記憶装置（フラッシュＲＯＭ）３２と、データを一時的に保存する一時記憶装置（ＲＡＭ）３３とが備えられる。このほか、中央演算制御装置（ＣＰＵ）３１には、給電部となるＤＣ／ＤＣ電源部３４、カレンダ機能を備えるカレンダタイマ３５、スピーカ３７と接続されて音声出力機能を有する音声コーディック３６、タッチスクリーンコントローラ３８、前記ＲＳ−４８５規格などの通信ポート３９，４０、ＳＤカードスロット４１及びＵＳＢ接続端子４２が備えられる。

一方、図３は、本発明の穀物調製機械の一種である穀物乾燥機の全体構成を示す概略図である。符号５０は穀物乾燥機を示し、穀物を貯留する穀物タンク５１を上部に、その下部に熱風室、排風室及び乾燥室を有する乾燥機本体５２を設けてなる。そして、穀物乾燥機５０の前面側には上部に操作部５３が設けられ、内部に燃焼バーナ５４が内装されたバーナボックス５５が配置され、それらに隣接してバケットエレベータ５６が立設される。符号５７はバケットエレベータ５６により揚穀された穀物を穀物タンク５１に搬送する横送りコンベアであり、符号５８は横送コンベアの駆動用の主モータである。前記操作部５３は、画面上のアイコンやボタンをタッチして、穀物乾燥機５０の各種運転操作の実行の選択ができる大型（例えば、７インチ）の液晶タッチスクリーン１２により構成するとよい。

次に、図４に示すブロック図に基づいて上述の穀物乾燥機５０の制御系を説明する。穀物乾燥機５０の制御系としては、バーナボックス５５内に内装して熱風を生成する燃焼バーナ５７、該燃焼バーナ５７の熱風温度を制御するための熱風温度センサ４８及び外気温度センサ４９、バーナボックス５５の他端（乾燥機本体５２の背面側）側に配設される送風ファン用の送風ファンモータ６０、該送風ファンモータ６０が過負荷であるか否かを検知する電流センサ６１、前記燃焼バーナ５７の始動と前記送風ファンモータ６０の始動とを連繋させる風圧センサ６２、前記バケットエレベータ５６を駆動するための昇降機モータ６３、該昇降機モータ６３が過負荷であるか否かを検知する電流センサ６４、前記横送コンベアの駆動用の主モータ５８、該主モータ５８が過負荷であるか否かを検知する電流センサ６５及びスピーカなどの音声出力装置６６など各種モータ類，センサ類が接続される。そして、これら各種モータ類やセンサ類が電気的に接続される入出力インターフェース基板２０と、当該入出力インターフェース基板２０に接続される共通化メイン制御基板３０と、人間と機械との伝達手段となるマンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーン１２とで制御系が構成されることになる。

図４のブロック図の場合であっても、前記共通化メイン基板３０の内部構造については、前述と同様の構成であり、前記籾摺選別機１に使用されるものを流用することができる。

次に、図６を参照して、図５のハードウェアにインストールされるオペレーティングシステム（Operating System、ＯＳ）と、機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアについて説明する。図６は、ＯＳがアプリケーションソフトウェアとハードウェアとの間を管理している様子を模式的に示したものである。図６に示すように、アプリケーションソフトウェアが最上位の階層にあり、ＯＳはアプリケーションソフトウェアの下位に位置する階層である。このＯＳの階層では、ハードウェアの制御や、タスク（仕事）やファイルシステムの管理、ネットワークへの接続など、システムの基幹的な機能を担っている。ハードウェア（デバイス）の階層は、デバイス制御のためのドライバ（デバイスドライバ）の下に位置する階層であり、ＣＰＵやメモリ等のマイクロコンピュータや、周辺機器が位置する階層となる。

ＯＳとしてはLinux（登録商標）をインストールするのが好ましく、これにより、Linux（登録商標）が高いハードウェアの認識機能を持っているから、わざわざドライバを探さなくても自動で周辺機器を使えるように設定してくれるという利点がある。なお、ＯＳはLinux（登録商標）に限定することはなく、Windows Embedded（登録商標）等、他のものを使用することもできる。

本発明の共通化メイン基板３０にあっては、もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、及び穀粒選別計量機などの中で機種を変更しようとする場合には、ＯＳに搭載された最上位のアプリケーションソフトウェアを変えるだけで機種変更が可能となり、専用のハードウェアやＯＳを変える必要もなく、極めて簡単に機種変更の設定を行うことができる。このようなアプリケーションソフトウェアの変更手段としては、図５のＳＤカードスロット４１又はＵＳＢ接続端子４２を利用してインストール作業を行えばよい。

以上のように、籾摺選別機１又は穀物乾燥機５０など穀物調製機械のそれぞれの機種に対応して設計した、例えば、図２に示す基板２０や図４に示す基板２０の中から、対象となる基板２０を一つ選び、その選んだ一つの基板２０の機械が運転可能となるよう、基板２０と共通化メイン基板３０との間は、シリアル通信線により接続され、共通化メイン基板３０には、マンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーン１２が接続されるとともに、少なくとも中央演算制御装置３１と、電気的に書き込み・消去可能な記憶装置３２と、データを一時的に保存する一時記憶装置３３とを備えたハードウェアが搭載され、該ハードウェアには、選択した機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアがインストールされているものであるから、従来技術のように固定記憶装置に各機種ごとに特有のプログラム領域を記憶させる必要がなくなり、記憶容量が少なくて済み、製造コストの大幅な削減が可能となる。また、専用のハードウェアやＯＳを変える必要もなく、極めて簡単に機種変更の設定を行うことができる。

また、特許文献１の従来技術にあっては、制御装置は共通であっても、操作部や表示部は機種ごとに専用のものを準備しなければならなかった。しかし、本発明では、機種が異なった場合でも、液晶タッチスクリーンの採用により、操作部及び表示部を共通化することができる。また、適用機種を増やしたい場合には、アプリケーションソフトウェアを入れ替えるのみで、制御部、操作部及び表示部をそのまま使用でき、ユーザには製品寿命の延命化が可能となり、社会的には省資源化が可能であるというメリットがある。

そして、ハードウェアに、アプリケーションソフトウェアとハードウェアとの間のやりとりを管理するよう、オペレーティングシステム（Operating System、ＯＳ）としてLinux（登録商標）がインストールされているから、わざわざドライバを探さなくても自動で周辺機器を使えるように設定してくれるという利点がある。

なお、本実施形態においては、穀物調製機械として籾摺選別機１及び穀物乾燥機５０を例示したが、これに限定されることはなく、その他、荷受計量機、粗選機、精米機、研米機、無洗米加工機、光学式選別機、選別計量機、袋詰め機及び包装機など穀物調製機械全般にわたって適用することができ、これらの機種に全て共通の制御装置を提供することで、量産コストを大幅に低減させることができるという利点がある。
さらには、本実施形態の各種穀物調製機械をインターネットに接続したり、本実施形態に記載した制御装置を大規模乾燥貯蔵施設（カントリーエレベータ）や穀物貯蔵施設（ライスセンタ）に設置して各施設をインターネットに接続したりすれば、ソフトウェア、ハードウェア、データベース又はサーバーなど、メーカから提供される各種リソースを利用者が利用可能となるといった、いわゆるクラウドコンピューティング化に対応することができるようになる。

本発明は、もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、穀物選別計量機などの複数種の穀物調製機械に適用することが可能である。

１ 籾摺選別機
２ 原料ホッパ
３ 脱ぷロール
４ 籾摺部
５ 風選部
６ 混合米揚穀機
７ 混合米タンク
８ 揺動選別部
９ 玄米揚穀機
１０ 操作レバー
１１ 制御部
１２ 液晶タッチスクリーン
１３ 主モータ
１４ ロール間隙調節モータ
１５ 音声出力装置
１６ 電流センサ
１７ リミットスイッチ
２０ 入出力インターフェース基板
３０ 共通化メイン制御基板
３１ 中央演算制御装置（ＣＰＵ）
３２ 記憶装置（フラッシュＲＯＭ）
３３ 記憶装置（ＲＡＭ）
３４ ＤＣ／ＤＣ電源部
３５ カレンダタイマ
３６ 音声コーディック
３７ スピーカ
３８ タッチスクリーンコントローラ
３９ 通信ポート
４０ 通信ポート
４１ ＳＤカードスロット
４２ ＵＳＢ接続端子
４８ 熱風温度センサ
４９ 外気温度センサ
５０ 穀物乾燥機
５１ 穀物タンク
５２ 乾燥機本体
５３ 操作部
５４ 燃焼バーナ
５５ バーナボックス
５６ バケットエレベータ
５７ 横送りコンベア
５８ 主モータ
６０ 送風ファンモータ
６１ 電流センサ
６２ 風圧センサ
６３ 昇降機モータ
６４ 電流センサ
６５ 電流センサ
６６ 音声出力装置

Claims (2)

1. もみすり機、穀物乾燥機、光学式選別機、及び穀粒選別計量機など穀物調製機械のそれぞれの機種に対応して設計した複数の入出力インターフェース基板の中から、対象となる入出力インターフェース基板を一つ選び、その選んだ一つの入出力インターフェース基板の機械が運転可能となるよう当該入出力インターフェース基板と接続される共通化メイン制御基板を備えた穀物調製機械の制御装置であって、
   前記入出力インターフェース基板と前記共通化メイン基板との間は、シリアル通信線により接続され、
   前記共通化メイン基板は、マンマシンインターフェースとしての液晶タッチスクリーンが接続されるとともに、少なくとも中央演算制御手段と、電気的に書き込み・消去可能な記憶手段と、データを一時的に保存する一時記憶手段とを備えたハードウェアが搭載され、該ハードウェアには、前記選択した機械の運転制御を行うアプリケーションソフトウェアがインストールされていることを特徴とする穀物調製機械の制御装置。
2. 前記ハードウェアに、前記アプリケーションソフトウェアと前記ハードウェアとの間のやりとりを管理するよう、オペレーティングシステムとしてLinux（登録商標）がインストールされてなる請求項１記載の穀物調製機械の制御装置。

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