JP2019004806A - Sensor system for agricultural machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、農作業機用センサシステムに関し、特に、トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサに用いる農作業機用センサシステムに関する。 The present invention relates to a farm machine sensor system, and more particularly, to a farm machine sensor system used as a sensor provided in a farm machine mounted on a tractor.
トラクタに装着して農作業を行う農作業機には、センサを備えることにより、農作業機の状況を作業者に知らせるための情報や、農作業機に備えるアクチュエータ等の制御のための情報を取得することができる。 A farm machine that is attached to a tractor and performs farm work can be equipped with a sensor to obtain information for informing the worker of the state of the farm machine and information for controlling actuators provided in the farm machine. it can.
また、特許文献1には、ポテンショメータの回動による抵抗の変化を電圧変化として取出して制御ボックスに入力してデジタル信号に変換し、無線で耕深表示装置に送信してLEDを点灯させる構成について記載されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a change in resistance caused by the rotation of a potentiometer is extracted as a voltage change, input to a control box, converted into a digital signal, and transmitted to a tilling depth display device wirelessly to light an LED. Have been described.
図9は、従来におけるセンサと制御部との接続関係を示すブロック図である。ここで、センサ51と制御部50は、トラクタに装着する農作業機側に設置されているが、これらは、離れた位置に設置されており配線52で接続されている。ここで、センサ51からの情報は、アナログ信号による出力がされて配線52を介して制御部50へ送られる。制御部50では、アナログ信号からデジタル信号に変換して、その情報を用いて、表示部55の表示のための処理や、出力部56の制御のための処理を行う。ここで、出力部56はアクチュエータ等である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a connection relationship between a conventional sensor and a control unit. Here, the
センサ51からの出力がアナログ信号による出力である理由は、アナログ信号の方がデジタル信号よりもノイズに強いためである。特に、振動の多い農作業機において、ある程度以上の距離に用いる配線の場合はアナログ信号による出力が必要となる。
The reason why the output from the
しかし、アナログ信号の場合、ノイズには強くなるが、制御部50側でアナログ信号からデジタル信号へ変換する必要がある。さらに、センサ51のための取付台や防水構造を設ける必要がある。加えて、アナログ出力のセンサ51自体も高価な場合が多い。このため、全体として、設計の手間もかかり、コストも高いものとなる。
However, in the case of an analog signal, although it is strong against noise, it is necessary to convert the analog signal to a digital signal on the
また、特許文献1では、ポテンショメータと制御ボックスは別に設けられ、制御ボックスでデジタル信号に変換している。このことから、ポテンショメータと制御ボックスの間はアナログ信号による通信が行われていることになる。 In Patent Document 1, a potentiometer and a control box are provided separately and converted into digital signals by the control box. From this, the communication by an analog signal is performed between the potentiometer and the control box.
本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサからの情報を確実に取得できると共にコストを抑えた構成の農作業機用センサシステムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a farm machine sensor system having a configuration in which information from a sensor provided in a farm machine mounted on a tractor can be reliably acquired and cost is suppressed.
上記目的を達成するため、代表的な本発明の農作業機用センサシステムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、前記センサからの情報はデジタル信号により前記制御部に送られることを特徴とする。 In order to achieve the above object, one of the representative agricultural machine sensor systems of the present invention is a control system provided in the agricultural machine in the agricultural machine sensor system used in an agricultural machine that is attached to a tractor and performs agricultural work. The control box includes a sensor and a control unit, and information from the sensor is sent to the control unit by a digital signal.
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記センサは、複数の軸方向でのセンシングが可能な多軸センサであることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記多軸センサは、3軸以上の方向でのセンシングが可能なセンサであることを特徴とする。
Furthermore, one of the sensor systems for agricultural machinery according to the present invention is characterized in that the sensor and the control unit are provided on the same substrate.
Furthermore, one of the sensor systems for agricultural machinery according to the present invention is characterized in that the sensor is a multi-axis sensor capable of sensing in a plurality of axial directions.
Furthermore, one of the sensor systems for agricultural machinery according to the present invention is characterized in that the multi-axis sensor is a sensor capable of sensing in directions of three or more axes.
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記多軸センサは、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサの内、少なくとも1つを含むセンサであることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記制御部は、前記多軸センサの情報から前記農作業機の傾きを検出する処理を行うことを特徴とする。
Furthermore, one of the sensor systems for agricultural machinery according to the present invention is characterized in that the multi-axis sensor is a sensor including at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a tilt sensor, and a geomagnetic sensor.
Further, one of the agricultural machine sensor systems according to the present invention is characterized in that the control unit performs a process of detecting the inclination of the agricultural machine from information of the multi-axis sensor.
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、表示部を備え、前記制御ボックス内に無線モジュールを備え、前記制御部からの情報が無線モジュールを介して無線で前記表示部に送信され、前記表示部は送信された情報を基に表示を行うことを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記制御ボックスは、前記農作業機を前記トラクタに取り付ける装着部又は前記装着部に対して独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されていることを特徴とする。
また、本発明の農作業機用センサシステムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、前記センサからの情報は前記制御部に送られ、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
Further, one of the agricultural machinery sensor system of the present invention is provided with a display unit, a wireless module is provided in the control box, information from the control unit is wirelessly transmitted to the display unit through the wireless module, The display unit performs display based on transmitted information.
Further, in one of the agricultural machinery sensor systems according to the present invention, the control box is installed in a mounting portion for attaching the agricultural machinery to the tractor or a portion where the angle in the measurement direction does not change independently with respect to the mounting portion. It is characterized by.
One of the agricultural machine sensor systems according to the present invention is a agricultural machine sensor system used in an agricultural machine that is attached to a tractor and performs agricultural work, and includes a control box provided in the agricultural machine. , A sensor and a control unit, information from the sensor is sent to the control unit, and the sensor and the control unit are provided on the same substrate.
本発明によれば、農作業機用センサシステムにおいて、トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサからの情報を確実に取得できると共にコストを抑えた構成とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the sensor system for agricultural machines, it can be set as the structure which can acquire reliably the information from the sensor with which the agricultural machine with which a tractor is mounted | worn, and suppressed cost.
本発明を実施するための形態を説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、本発明の農作業機用センサシステムの一実施形態を示すブロック図である。農作業機用センサシステムは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に制御部10とセンサ11とを備えている。そして、制御部10とセンサ11の間は接続線12により接続されている。制御部10とセンサ11は、同じ基板20上に形成されており、接続線12も基板20により形成されている。また、表示部15や出力部16は必要に応じて設けられ、制御部10の制御により表示部15の表示が行われ、制御部10の制御により出力部16が制御される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a sensor system for agricultural machinery according to the present invention. The agricultural machine sensor system includes a
センサ11は、農作業機側に設置されるセンサであり、農作業機の必要に応じて様々な種類のセンサが適用される。センサ11は、例えば、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ、回転センサ、ポテンショメータ、リミットスイッチ等である。ここで、センサ11はデジタル信号で出力するセンサを適用する。
The
制御部10は、表示部15で情報を表示するための演算処理や、出力部16の制御のための演算処理を行う。この場合、制御部10は、必要に応じてセンサ11から得られた情報を用いて処理を行う。さらに、制御部10は、図示を省略した操作部からの情報を用いて上記の処理を行ってもよい。また、制御部10は、必要に応じて制御に必要なデータを記憶しておく記憶部を有していてもよい。制御部10は、制御や演算等のために必要なCPUやメモリ等の電子デバイス等で構成される。
The
センサ11と制御部10の間は接続線12により接続されており、センサ11からの情報はデジタル信号により送られ、制御部10ではそのデジタル信号を受信する。そして、制御部10は、センサ11からのデジタル信号を用いて必要な演算処理を行う。センサ11と制御部10が、同じ基板20上に設置されている。このため、従来の様に離れた位置に配線で接続された構成とは異なり、アナログ信号による通信を必要としなくなる。また、センサ11と制御部10は、同じ制御ボックス内に格納されて構成することができる。ここで、基板20はプリント基板を適用できる。プリント基板は、絶縁基板上にプリント配線が形成されているものである。この場合、接続線12はプリント配線で形成することができる。
The
表示部15は、制御部10で算出された農作業機の状態を、ランプ、文字、数字、絵(図)等で表示する。表示部15は、LEDランプ、7セグ(7セグメント)、液晶、有機EL、タッチパネル表示等の各種の表示手段を採用できる。また、音や音声による手段を含んでいてもよい。表示部15は、制御部10に対して遠隔で通信可能として、トラクタの運転席近傍に配置できるようにするとよい。表示部15と制御部10は、有線接続されていてもよく、また、無線通信で情報のやりとりを行ってもよい。
The
出力部16は、農作業機側に設置されるアクチュエータや、農作業機側に設置される表示装置を含むものである。アクチュエータは、目的に応じて各種のアクチュエータを適用でき、例えば、油圧シリンダ、電動油圧シリンダ、モータ等である。また、表示装置は目的に応じて各種の表示装置を適用でき、例えば、LEDランプや7セグ等により農作業機側で表示する。これらの出力部16は、制御部10によって制御される。
The
この他、必要に応じて制御部10と無線又は有線により遠隔で情報のやりとりが可能な操作部を備えていてもよい。作業者は操作部の操作により、出力部16の設定や操作を行うことができる。操作部からの信号はデジタル信号により制御部10が受信すれば、制御部10はそのままデジタル信号による処理を行うことができる。
In addition, you may provide the operation part which can exchange information remotely with the
図2は、実施例1の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。図3は、実施例1の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。ここでの農作業機は、代掻き作業機100である。以下、代掻き作業機100の進行方向を前方向、進行方向と直交する方向を横方向(左右方向)として説明している。図2の左右方向が横方向であり、図3の左側が進行方向となる。
FIG. 2 is a rear view illustrating an example of an agricultural machine applied in the agricultural machine sensor system according to the first embodiment. FIG. 3 is a side view illustrating an example of an agricultural machine applied in the agricultural machine sensor system according to the first embodiment. The farm work machine here is the plucking
代掻き作業機100は、中央作業部104に対して両側に設けられるサイド作業部105を折り畳み可能な構成となっている。代掻き作業機100は、中央作業部104の前側に設けられた、装着部であるマスト121及び左右のヒッチ122をトラクタの後部に装着する。そして、代掻き作業機100は、トラクタからの動力を入力軸101に入力して、ミッションケース131、左フレームパイプ132、チェーンケース133内の伝動機構を介して、ミッションケース131の下側に設けられたカバー102の下側の代掻き部108に伝達される。代掻き部108は、複数の代掻き爪108b(図3では1つの図示のみに簡略)が取り付けられた代掻き軸108aが伝達された動力により回転して代掻き作業を行う。カバー102の後ろ側には第1の整地体103が、カバー102に対して上下方向に回動可能に設けられている。さらに、第1の整地体103の後ろ側には第2の整地体115が第1の整地体103に対して上下方向に回動可能に設けられている。これらの構成により、代掻き作業機100は、田面を均平にする作業をすることができる。
The
電動油圧シリンダ106は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構107を作用させサイド作業部105を内側に折り畳み、代掻き作業機100の全幅を短くすることができる。延長整地体駆動装置110は、内部のモータが回転することにより、アーム112やワイヤ113を介して両端に設けられた延長整地体111を回動軸111aを中心に回動させ、延長整地体111を外側に延長するか内側に折り畳むかを選択することができる。第2の整地体駆動装置116は、内部のモータが回転することにより、第2の整地体リンク手段117を介して第2の整地体115を回動させ下側で固定した土引き状態とするか、回動が固定されていない通常の代掻き状態とするかを選択することができる。なお、第2の整地体駆動装置116は、制御ボックス150と一体に設けてもよい。
As the cylinder expands and contracts, the electro-
マスト121は、ミッションケース131の上部に取り付けられている。マスト121は、前側上部先端に設けられた取付部121aを備え、ここにトラクタ側の連結部の上部が連結される。また、マスト121は、板状部材等で形成されたフレーム部121bを備え、取付部121aとミッションケース131の間は、フレーム部121bで形成されている。
The
左右のヒッチ122は、ミッションケース131の左右に接続された左フレームパイプ132、右フレームパイプ135から前方に向けて形成された取付板136にそれぞれ取り付けられている。ヒッチ122の前側先端には、取付部122aを備え、ここにトラクタ側の連結部の左右の下部が連結される。また、ヒッチ122は、板状部材等で形成されたフレーム部122bを備え、取付部122aと取付板136の間はフレーム部122bで形成されている。
The left and
制御ボックス150は、マスト121に取り付けられており、具体的にはマスト121のフレーム部121bの横方向の側面に沿って、この側面と平行に取り付けられている。すなわち横方向に直交する平面に沿って制御ボックス150が取り付けられている。図2、3では、制御ボックス150は、マスト121の左側に備えられている例が示されている。この制御ボックス150内の構成については図4を用いて説明する。
The
図4は、実施例1の農作業機用センサシステムで用いる制御ボックスの構成例を示すブロック図である。図4では、制御ボックス150の内部を示した図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a control box used in the agricultural machine sensor system according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the inside of the
制御ボックス150は、外側が樹脂やアルミ等の素材による壁面で覆われたボックス状で形成されており、内部に、無線モジュール151、多軸センサモジュール152、制御部155が同一の基板160上に設けられている。ここで、基板160は、図1の基板20に相当する。
The
無線モジュール151は、無線により外部と情報の送受信が可能なモジュールである。制御部155と接続され、制御部155により処理した内容を送信したり、外部からの操作信号を受信したりすることが可能である。無線モジュール151は、例えば、920MHz帯、2.4GHz帯、Bluetooth(登録商標)等の規格に対応するモジュールである。無線モジュール151は、制御ボックス150内の高い位置に配置されるとよく、これにより電波の送受信の感度がよくなる。また、無線モジュール151は2つ以上設けることも可能である。この場合、複数の無線モジュール151をそれぞれ異なる規格に対応することで、通信の汎用性を高めることもできる。
The
多軸センサモジュール152は、図1のセンサ11に相当する。多軸センサモジュール152は、多軸センサを備えたモジュールである。多軸センサは、例えば、2軸以上、3軸以上、4軸以上、5軸以上、6軸以上等と複数の軸方向でのセンシングが可能なセンサであり、2軸センサや3軸センサ、6軸センサ等が適用される。多軸センサは、例えば、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等であり、これらを併用するセンサでもよい。角速度センサには、ジャイロセンサが含まれる。
The
多軸センサモジュール152を用いることで、代掻き作業機100の横方向の上下の傾き角度と代掻き作業機100の前後方向の傾き角度を検出することができる。ここで、横方向の上下の傾き角度は、代掻き作業機100の前後方向を中心軸方向とした場合の傾き角度である。また、前後方向の傾き角度は、代掻き作業機100の横方向を中心軸方向とした場合の傾き角度である。多軸センサモジュール152が傾斜センサであれば、磁気式、光式、メカニカル式など必要に応じた方式が適用され、重力に対する傾きを検出することで代掻き作業機100の傾斜角度を検出する。また、角速度センサであれば、角速度の変化から角度を算出して代掻き作業機100の傾き角度を検出する。また、加速度センサであれば、角度に対する加速度から角度を算出して代掻き作業機100の傾き角度を検出する。
By using the
多軸センサモジュール152を備えた制御ボックス150は、代掻き作業機100の傾き角度を測定するため、農作業時においてトラクタに装着する装着部(マスト121、ヒッチ122)又は装着部に対して、独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されることが望ましい。上記のように制御ボックス150をマスト121に取り付けることで代掻き作業機100の傾き角度を正確に測定することができる。また、制御ボックス150をヒッチ122(特にフレーム部122b)に設けてもよい。この他に、多軸センサモジュール152を備えた制御ボックス150が取り付けられる部分としては、例えば、中央作業部104のカバー102上、ミッションケース131、左フレームパイプ132、右フレームパイプ135、左右の取付板136、チェーンケース133等である。これらは、装着部に対して独立して角度の変化が起こらない部分である。
The
出力部170は、図1の出力部16が相当し、ここでは、電動油圧シリンダ106、延長整地体駆動装置110(のモータ)、第2の整地体駆動装置116(のモータ)等が該当する。
The
制御部155は、図1の制御部10に相当する。ここで制御部155は、多軸センサモジュール152からの情報に基づき、代掻き作業機100の傾き角度を検出することが可能である。さらに、多軸センサモジュール152からの情報に基づき、代掻き作業機100が作業状態か非作業状態かも検出することができる。ここで、作業状態は代掻き作業機100を地表付近に下げて作業する状態であり、非作業状態は代掻き作業機100を所定以上持ち上げて作業しない移動時等の状態である。これらは、前後方向の傾き角度の検出により行うことができる。
The
多軸センサモジュール152からの情報に基づき制御部155で処理した情報は、無線モジュール151から図1に示した表示部15にデジタル信号により無線で送信する。そして、表示部15は受信したデジタル信号による情報に基づき代掻き作業機100の状態を表示する。例えば、前後方向の傾き角度、横方向の上下の傾き角度、作業状態か否か等の表示である。
Information processed by the
また、制御部155は、無線モジュール151を介して基準角度を決定する情報を取得して、そのときの多軸センサモジュール152から検出される角度を基準角度と決定してもよい。この場合、制御部155はその後に多軸センサモジュール152からの情報により検出される角度と、決定した基準角度との違いを算出する処理を行い、表示部15へ送信する。表示部15では、基準角度に対する現在の角度の差に基づく情報を表示する。この場合の基準角度を決定する情報は、表示部15に基準角度を決定するためのスイッチを設ける等して、そのスイッチの操作信号を制御部155が受信した場合に基準角度を決定する情報とする。
The
さらに、制御部155は、操作部からの操作信号を無線モジュール151を介して取得し、この操作信号に基づき出力部170の制御を行ってもよい。このとき、制御部155は、多軸センサモジュール152からの情報を利用してもよい。
Further, the
ここで、制御部155と多軸センサモジュール152は同じ基板160上に設けられており、これらの間はデジタル信号で情報のやりとりが可能である。また、制御部155は、出力部170に対してもデジタル信号で情報を出力することができる。さらに、制御部155は、無線モジュール151に対してもデジタル信号で情報の入出力をすることができる。このように、制御部155と多軸センサモジュール152を含む構成を同一基板160上に構成することで、アナログ変換を行う必要がなくなる。このため、コストを抑えることが可能であるとともに、センサ単独での取付のための構成を設けなくてよい。
Here, the
ここで、基板160の面は、図2、3で示したマスト121のフレーム部121bの横方向の側面に沿って設置されている。すなわち、マスト121のフレーム部121bの側面と基板160の面が平行に設置されており、基板160は横方向に直交する平面に沿って設置されている。
Here, the surface of the
図5は、実施例1の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。上述したように、多軸センサモジュール152を基板160上に設置しているため、多軸センサモジュール152が検出する角度や角速度の方向は、基板160の取付方向によっても変化が生じる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of detection directions by a multi-axis sensor used in the agricultural machine sensor system according to the first embodiment. As described above, since the
実施例1では基板160は横方向に直交する平面に取り付けられており、多軸センサモジュール152も同じ平面上で取り付けられている。ここで、多軸センサモジュール152は、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向での検出が可能な3軸のジャイロセンサの場合について説明する。図5では、基板160の面から離れる方向をZ方向、前側をX方向、上側をY方向とする。この場合は、代掻き作業機100の横方向の上下の傾き角度は、X軸周りの角度を検出することで測定することができる。さらに、代掻き作業機100の前後方向の傾き角度は、Z軸周りの角度を検出することで測定することができる。このため、この場合、X軸周りとZ軸周りの角度を測定できる2軸の多軸センサを用いることで、代掻き作業機100の横方向と前後方向の傾き角度を検出することができる。
In the first embodiment, the
ここで、図5のAの矢印の方向に、基板160が基板160の面にそって回転した場合について説明する。この場合、Z軸の方向は変わらず、X軸及びY軸がZ軸を中心にA方向に回転する。このため、代掻き作業機100の前後方向の傾き角度は、Z軸周りの角度を検出することで測定することができる。一方で、代掻き作業機100の横方向の上下の傾き角度は、X軸周りの角度とは一致しなくなるため、直接検出することができなくなる。この場合、X軸周りの角度に加えてY軸周りの角度も検出して、これらの角度から代掻き作業機100の横方向の上下の傾き角度を制御部155で算出することで、正確な傾き角度を検出することが可能となる。さらに、基板160がA方向以外の方向へ傾いた場合も同様であり、複数の軸周りの角度を用いることで代掻き作業機100の傾き角度を算出することができる。
Here, a case where the
このように、3軸のジャイロセンサを用いることで、基板160の取付角度が異なっていても、代掻き作業機100の傾き角度を正確に検出することができる。これらは、ジャイロセンサのみでなく、加速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等でも同様に3軸方向以上のセンシングにより正確な角度の測定ができる。また、これらは、角度以外の速度や距離等の検出にも同様に適用することができる。
Thus, by using the triaxial gyro sensor, the inclination angle of the
図6は、実施例2の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。図7は、実施例2の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。実施例2では、実施例1と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。 FIG. 6 is a rear view illustrating an example of an agricultural machine applied in the agricultural machine sensor system according to the second embodiment. FIG. 7 is a side view illustrating an example of an agricultural machine applied in the agricultural machine sensor system according to the second embodiment. In the second embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the same description is omitted for portions not specifically described.
ここでの農作業機は、ロータリー作業機200である。以下、ロータリー作業機200の進行方向を前方向、進行方向と直交する方向を横方向(左右方向)として説明している。図6の左右方向が横方向であり、図7の左側が進行方向となる。
The farm work machine here is a
ロータリー作業機200は、前側に設けられた装着部であるマスト221及び左右のヒッチ222をトラクタの後部に装着する。そして、ロータリー作業機200は、トラクタからの動力を入力軸201に入力して、ミッションケース231、左フレームパイプ232、チェーンケース233内の伝動機構を介して、ミッションケース231の下側に設けられた耕耘部カバー202の下側の耕耘部208に伝達される。耕耘部208は、複数の耕耘爪208b(図7では1つの図示のみに簡略)が取り付けられた耕耘軸208aが伝達された動力により回転して耕耘作業を行う。このとき、耕耘部カバー202の後ろ側には整地体203が耕耘部カバー202に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。これらの構成により、耕耘部208で耕した土を均平にすることができる。さらに、整地体203の両側には延長整地体211が設けられ、回動中心211aを中心として回動して延長状態もしくは格納状態とさせることができる。
The
マスト221はミッションケース231の上側に取り付けられる。また、左右のヒッチ222は、ミッションケース231の左側の左フレームパイプ232、及び、右側の右フレームパイプ235から前方に向けてそれぞれ形成された取付板236にそれぞれ取り付けられる。
The
制御ボックス250は、耕耘部カバー202の上面に沿って設けられている。制御ボックス250は、外側が樹脂やアルミ等の素材による壁面で覆われたボックス状で形成されている。内部は、実施例1の制御ボックス150(図4)と同様であり、無線モジュール151、多軸センサモジュール152、制御部155が、同一の基板160上に設けられている。ここで、制御ボックス250の内部の基板160の面は、耕耘部カバー202の上面と略平行に設けられている。制御ボックス250の位置は、ミッションケース231の近傍で左フレームパイプ232の下側付近(ミッションケース231と取付板236の間)に設けられている。
The
制御ボックス250内の制御部155では、多軸センサモジュール152からの情報に基づき、ロータリー作業機200の傾き角度を検出することが可能である。さらに、多軸センサモジュール152からの情報に基づき、前後方向の傾き角度からロータリー作業機200が作業状態か非作業状態かも検出することができる。多軸センサモジュール152からの情報に基づき制御部155で処理した情報は、無線モジュール151から図1に示した表示部15にデジタル信号を無線で送信する。そして、表示部15は受信したデジタル信号による情報に基づきロータリー作業機200の状態を表示する。例えば、前後方向の傾き角度、横方向の上下の傾き角度、作業状態か否か等の表示である。また、制御部155における、基準角度の決定とそれに基づく処理は実施例1と同様である。
The
また、多軸センサモジュール152を備えた制御ボックス250は、装着部(マスト221、ヒッチ222)か装着部に対して、独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されることが望ましい。上記のように制御ボックス250を耕耘部カバー202上に設置することで、装着部に対して独立して角度が変化せず、ロータリー作業機200の傾き角度を正確に測定することができる。この他に制御ボックス250が取り付けられる部分としては、例えば、装着部であるマスト221及びヒッチ222と、さらには、ミッションケース231、左フレームパイプ232、チェーンケース233、右フレームパイプ235等の装着部に対して独立して角度の変化が起こらない部分である。
In addition, the
なお、ロータリー作業機200においては、出力部170は必要に応じて設けられ、制御部155は、無線モジュール151を介して得られる操作部からの操作信号に基づき、出力部170の制御のための処理を行ってもよい。このとき、多軸センサモジュール152の情報を制御に利用してもよい。
In the
図8は、実施例2の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of detection directions by a multi-axis sensor used in the agricultural machine sensor system according to the second embodiment.
実施例2では耕耘部カバー202の上面が水平な場合、基板160は垂直方向に直交する水平面に取り付けられていることになり、多軸センサモジュール152も同じ平面上で取り付けられている。ここで、多軸センサモジュール152は、3軸のジャイロセンサの場合について説明する。ここで、基板160の面から離れる方向をZ方向、前側をX方向、横側をY方向とする。この場合は、ロータリー作業機200の横方向の上下の傾き角度は、X軸周りの角度を検出することで測定することができる。さらに、ロータリー作業機200の前後方向の傾き角度は、Y軸周りの角度を検出することで測定することができる。このため、この場合、X軸周りとY軸周りの角度を測定できる2軸のセンサを用いることで、ロータリー作業機200の横方向と前後方向の傾き角度を検出することができる。
In the second embodiment, when the top surface of the
ここで、耕耘部カバー202が傾斜している等して、図8のBの矢印の方向に、基板160が傾いている場合について説明する。この場合、Y軸の方向は変わらず、X軸及びZ軸がY軸を中心にB方向に回転する。このとき、ロータリー作業機200の前後方向の傾き角度は、Y軸周りの角度を検出することで測定することができる。一方で、ロータリー作業機200の横方向の上下の傾き角度は、X軸周りの角度とは一致しなくなるため、直接検出することができなくなる。この場合、X軸周りの角度に加えてZ軸周りの角度も検出して、これらの角度からロータリー作業機200の前後方向の傾き角度を制御部155で算出することで、正確な傾き角度を検出することが可能となる。これは、基板160がB方向以外の方向へ傾いた場合も同様であり、複数の軸周りの角度を用いることでロータリー作業機200の傾き角度を算出することができる。
Here, the case where the board |
このように、3軸のジャイロセンサを用いることで、基板160の取付角度が異なっていても、ロータリー作業機200の傾き角度を正確に検出することができる。これらは、ジャイロセンサのみでなく、加速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等でも同様に3軸方向以上のセンシングにより正確な角度の測定ができる。また、これらは、角度以外の速度や距離等の検出にも同様に適用することができる。
As described above, by using the three-axis gyro sensor, the tilt angle of the
以上の様に、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例に設けられた全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を削除したり、他の実施例の構成に置き換えたり、あるいはまた、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。 As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications. For example, the present invention is not limited to the one having all the configurations provided in the above-described embodiments. It is also possible to delete a part of the configuration of a certain embodiment, replace it with the configuration of another embodiment, or add the configuration of another embodiment to the configuration of a certain embodiment.
例えば、制御部10とセンサ11は、同じ基板20上に設置することを説明した。これにより、アナログ信号に変換することなくデジタル信号で行うことができるとともにコストを抑えることができる。しかし、これらは、同じ制御ボックス内で構成すれば、基板が同じでなくても、極めて近い距離であるので、アナログ信号に変換することなく構成することができる。また、同じ基板20上であれば、制御部10とセンサ11間は、デジタル信号でなくてもアナログ信号でやりとりする構成とすることもできる。この場合、同一基板上であるのでコストを抑えることが可能である。
For example, it has been described that the
また、上記の実施形態では、農作業機の例として代掻き作業機、ロータリー作業機の例を示したが、これに限らず、トラクタに装着する農作業機であって、センサを用いるものであれば適用することができる。例えば、畦塗り機等である。 In the above-described embodiment, examples of the scraping work machine and the rotary work machine are shown as examples of the farm work machine. However, the present invention is not limited thereto, and any farm work machine that is attached to a tractor and uses a sensor may be applied. can do. For example, a wrinkle coater.
10 制御部
11 センサ
15 表示部
16 出力部
20 基板
100 代掻き作業機
106 電動油圧シリンダ
108 代掻き部
110 延長整地体駆動装置
116 第2の整地体駆動装置
121 マスト
150 制御ボックス
151 無線モジュール
152 多軸センサモジュール
155 制御部
160 基板
170 出力部
200 ロータリー作業機
202 耕耘部カバー
250 制御ボックス
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、
前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、
前記センサからの情報はデジタル信号により前記制御部に送られることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the agricultural machine sensor system used for agricultural machines that are attached to tractors and perform agricultural work,
Comprising a control box provided in the agricultural machine;
The control box includes a sensor and a control unit,
The information from the said sensor is sent to the said control part with a digital signal, The sensor system for agricultural machines characterized by the above-mentioned.
前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする農作業機用センサシステム。 The sensor system for agricultural machinery according to claim 1,
The sensor system for agricultural machinery, wherein the sensor and the control unit are provided on the same substrate.
前記センサは、複数の軸方向でのセンシングが可能な多軸センサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the sensor system for agricultural machines according to claim 1 or 2,
The sensor system for agricultural machinery, wherein the sensor is a multi-axis sensor capable of sensing in a plurality of axial directions.
前記多軸センサは、3軸以上の方向でのセンシングが可能なセンサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the agricultural machine sensor system according to claim 3,
The multi-axis sensor is a sensor for agricultural machinery, which is capable of sensing in directions of three or more axes.
前記多軸センサは、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサの内、少なくとも1つを含むセンサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the agricultural machinery sensor system according to claim 3 or 4,
The multi-axis sensor is a sensor system for agricultural machinery, comprising at least one of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a tilt sensor, and a geomagnetic sensor.
前記制御部は、前記多軸センサの情報から前記農作業機の傾きを検出する処理を行うことを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the sensor system for agricultural machines according to any one of claims 3 to 5,
The said control part performs the process which detects the inclination of the said agricultural machine from the information of the said multi-axis sensor, The sensor system for agricultural machines characterized by the above-mentioned.
表示部を備え、前記制御ボックス内に無線モジュールを備え、前記制御部からの情報が無線モジュールを介して無線で前記表示部に送信され、前記表示部は送信された情報を基に表示を行うことを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the agricultural machinery sensor system according to any one of claims 1 to 6,
A display unit, a wireless module in the control box, information from the control unit is wirelessly transmitted to the display unit via the wireless module, and the display unit performs display based on the transmitted information A sensor system for agricultural machines.
前記制御ボックスは、前記農作業機を前記トラクタに取り付ける装着部又は前記装着部に対して独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されていることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the sensor system for agricultural machines according to any one of claims 1 to 7,
The sensor system for agricultural machinery, wherein the control box is installed in a mounting portion for attaching the agricultural machinery to the tractor or a portion where the angle in the measurement direction does not change independently with respect to the mounting portion.
前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、
前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、
前記センサからの情報は前記制御部に送られ、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする農作業機用センサシステム。 In the agricultural machine sensor system used for agricultural machines that are attached to tractors and perform agricultural work,
Comprising a control box provided in the agricultural machine;
The control box includes a sensor and a control unit,
Information from the sensor is sent to the control unit, and the sensor and the control unit are provided on the same substrate.
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