本発明に係る作業機用通信システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
この作業機用通信システムは、図1に示すように、作業車両1と、作業車両1に連結される作業機2とが備えられ、作業車両1と作業機2との間で無線通信を行いながら、作業車両1や作業機2の作動状態を制御するためのものである。
図1に示すように、作業車両としてトラクタ1を適用しているが、トラクタ以外の作業車両を適用することができる。作業車両は、ユーザ等による手動運転可能な作業車両は勿論、目標走行経路に沿って自動走行自在な自動走行制御部を有する自動運転可能な作業車両でも適用することができる。作業機として、代かき機2を連結しているが、代かき機以外の、ロータリ耕耘装置、モア、プラウ、播種装置、散布装置等の各種の作業機を連結することができる。
トラクタ1は、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪3、及び、駆動可能な左右の後輪4を有する走行機体5が備えられている。走行機体5の前方側には、ボンネット6が配置され、ボンネット6内には、コモンレールシステムを備えた電子制御式のディーゼルエンジン(以下、エンジンと称する)7が備えられている。走行機体5のボンネット6よりも後方側には、搭乗式の運転部を形成するキャビン8が備えられている。
キャビン8の内部には、左右の前輪3の手動操舵を可能にするステアリングホイール9、搭乗者用の運転席10、タッチパネル式の表示装置11(サブモニタ装置)、及び、各種の操作具等が備えられている。
走行機体5の後部には、3点リンク機構12を介して、代かき機2が昇降可能かつローリング可能(左右方向での傾きを調整可能)に連結されている。代かき機2は、走行機体5の後部に備えられたPTO軸13に入力軸25が連結されており、PTO軸13を介してトラクタ1から代かき機2に動力を伝達自在に構成されている。
代かき機2は、図2〜図4に示すように、左右方向の中央部に配置された中央作業部21と、左右方向の両端部に配置されたサイド作業部22とが備えられ、中央作業部21に対してサイド作業部22が上方側に折り畳み自在な折り畳み式に構成されている。ちなみに、図2では、トラクタ1に代かき機2を連結した状態での平面図を示しているが、代かき機2については外形だけを模式的に示している。
サイド作業部22は、電動油圧シリンダ23の伸縮作動により回動機構24を作用させて、中央作業部21に対してサイド作業部22を上方側に折り畳んだ折畳状態(図4の左側参照)と、中央作業部21に対してサイド作業部22を外側に並べて配置させる展開状態(図3及び図4の右側参照)とに切替自在に構成されている。代かき機2は、サイド作業部22を折り畳むか否かを調整することで、左右方向での作業幅を調整自在に構成されている。
中央作業部21及びサイド作業部22には、代かき爪26(図1参照)、均平板27、レーキ28が備えられている。レーキ28の上下方向での高さを調整自在な土引きユニット34が備えられている。土引きユニット34は、土引き部35を介して、レーキ28の上下方向での高さを調整している。
代かき機2は、図1に示すように、入力軸25がトラクタ1のPTO軸13に連結されており、PTO軸13及び入力軸25を介して、トラクタ1から動力の伝達を受けるように構成されている。代かき機2は、トラクタ1からの動力の伝達により代かき爪26を回転駆動させて、代かき作業を行うように構成されている。
サイド作業部22の左右方向の外側には、図3及び図4に示すように、制御バー29及びワイヤ30を介して延長レーキ31が備えられている。延長レーキ31は、回動軸32を中心に上下に回動自在に備えられ、回動軸32周りでの回動により、使用状態と非使用状態とに延長レーキ31を開閉させるレーキ開閉装置33が備えられている。
作業機用通信システムでは、図5に示すように、トラクタ1と代かき機2との間で各種の情報を無線通信しながら、代かき機2の作動状態を制御するように構成されている。代かき機2の作動状態を制御するための各種の指令を行うために、キャビン8内の所定箇所に装着自在な表示装置11(サブモニタ装置)が用いられている。表示装置11は、キャビン8内の所定箇所から取り外して用いることも可能である。
トラクタ1には、車両側無線通信装置41、トラクタ1の作動状態を制御する本機側制御部42、及び、トラクタ1の状態を検出する車両側検出部43が備えられている。本機側制御部42は、3点リンク機構12(作動操作部に相当する)を昇降作動させて代かき機2の昇降作動を制御する昇降作動制御部42aと、3点リンク機構12(作動操作部に相当する)をローリング作動(左右方向での傾きを調整する作動)させて代かき機2のローリング作動を制御するローリング作動制御部42bと、PTO軸13を作動状態と停止状態とに切り替えるPTO制御部42cとが備えられている。
車両側検出部43として、3点リンク機構12による代かき機2の昇降高さを検出する昇降高さセンサ43aと、3点リンク機構12による代かき機2の左右方向での傾きを検出する車両側左右傾きセンサ43bと、PTO軸13が作動状態であるか又は停止状態であるかを検出するPTO軸センサ43cと、3点リンク機構12に代かき機2等の作業機が連結されて作業機を牽引している牽引状態を検出する牽引センサ43dと、トラクタ1を前進走行状態と走行停止状態と後進走行状態とに切り替えるために前進状態と中立状態と後進状態とに切替操作自在なリバーサレバー(図示省略)の操作位置を検出するリバーサレバーセンサ43eと、副変速装置(図示省略)の変速段が高速状態であるか低速状態であるか中立状態であるかを検出する副変速センサ43fとが備えられている。
代かき機2には、作業機側無線通信装置51、代かき機2(作業機)の作動状態を制御する作業機側制御部52、及び、代かき機2(作業機)の状態を検出する作業機側検出部53が備えられている。作業機側制御部52は、電動油圧シリンダ23を伸縮作動させて左右のサイド作業部22を折畳状態と展開状態とに切り替えるサイド作業部制御部52aと、土引きユニット34を作動させてレーキ28の上下方向での高さを制御するレーキ高さ制御部52bと、レーキ開閉装置33を作動させて延長レーキ31を使用状態と非使用状態とに切り替える延長レーキ制御部52cとが備えられている。
作業機側検出部53として、代かき機2の前後方向での傾きを検出する作業機側前後傾きセンサ53aと、代かき機2の左右方向での傾きを検出する作業機側左右傾きセンサ53bと、PTO軸13を介してトラクタ1から動力の伝達を受けることで回転自在な動力伝達回転体(例えば、動力伝達機構における回転軸等)の回転状態(伝達状態であるか又は非伝達状態であるか)を検出する動力伝達回転センサ53cと、トラクタ1の牽引により回転自在な牽引回転体(例えば、遊転自在な車輪等)の回転状態を検出する牽引回転センサ53dと、左右のサイド作業部22の夫々について折畳状態(閉じ状態)であるか展開状態(開き状態)であるかを検出するサイド開閉センサ53eと、左右の延長レーキ31の夫々について使用状態(開き状態)であるか非使用状態(閉じ状態)であるかを検出する延長レーキ開閉センサ53fとが備えられている。
表示装置11は、本機側制御部42との間で有線又は無線により各種の情報を通信自在に構成され、車両側制御部44として、本機側制御部42及び表示制御部61が備えられている。表示装置11には、表示装置11の制御を行う表示制御部61、各種の情報を表示自在な表示部62、各種の操作を行う操作部63(操作スイッチ)が備えられている。
表示装置11は、図6に示すように、タッチパネル式の表示部62が備えられ、その表示部62内、及び、表示部62の上部に複数の操作部63が配設されている。表示部62内の操作部63は、表示部62の画面に表示される操作スイッチとなっている。
表示部62には、代かき機2の状態等、作業機に関する各種の情報が表示されている。図6では、左側に、代かき機2の深さの状態が示されており、中央上部に、サイド作業部22の開閉状態及び延長レーキ31の開閉状態が示されており、中央下部に、代かき機2の左右方向での傾き状態が示されている。ちなみに、図6では、サイド作業部22の開閉状態及び延長レーキ31の開閉状態として、左右のサイド作業部22を展開させた両側開き状態で、且つ、左右の延長レーキ31を使用する両側開き状態であることを示している。右上部には、代かき作業と土寄せ作業のどちらかを選択するための操作スイッチ、及び、どちらの作業を選択しているのかの作業状態が示されている。左側の第1操作スイッチ63aは、代かき機2の深さを調整するためのものであり、中央下部の第2操作スイッチ63bは、代かき機2の左右方向での傾きを調整するためのものである。
表示部62の上部には、図6に示すように、第3〜第7操作スイッチ63c〜63gが備えられている。第3操作スイッチ63cは、代かき機2の左右方向のどちらを操作するかを選択するためのものである。第4操作スイッチ63dは、バルブの開閉等、代かき機2の操作を行うための準備動作を行うためのものである。第5操作スイッチ63eは、サイド作業部22を展開させるためのものである。第6操作スイッチ63fは、サイド作業部22を折り畳むためのものである。第7操作スイッチ63gは、表示部62の画面等を前の画面に戻す等、表示部62の表示画面を操作するためのものである。
代かき機2の作動状態を制御する場合には、図5に示すように、ユーザ等が表示装置11にて操作部63を操作することで、表示制御部61が、車両側無線通信装置41と作業機側無線通信装置51との間での無線通信を介して、作業機側制御部52に対して操作部63の操作に対応する作動指令を行う。作業機側制御部52は、作動指令に基づいて、代かき機2の作動状態を制御している。
例えば、操作部63にてサイド作業部22を展開状態(開き状態)にさせるための操作が行われると、表示制御部61が、作業機側制御部52に対してサイド作業部22を展開状態(開き状態)にさせるための作動指令を行う。作業機側制御部52のサイド作業部制御部52aが、電動油圧シリンダ23を作動させてサイド作業部22を折畳状態(開じ状態)から展開状態(開き状態)に切り替えている。
このようにして、トラクタ1側での表示装置11における操作に応じて、車両側無線通信装置41と作業機側無線通信装置51との間での無線通信を介して、車両側制御部44(表示制御部61や本機側制御部42)と作業機側制御部52との間で無線通信しながら、代かき機2の作動状態を制御している。
車両側制御部44と作業機側制御部52との間で無線通信を行うのに当たり、事前に、車両側制御部44(表示制御部61や本機側制御部42)と作業機側制御部52との間で相互認証を行う等のペアリング処理を行い、ペアリング状態(通信確立状態)の設定を行っておくことが必要となる。しかしながら、トラクタ1の走行中や代かき機2での作業中等、ユーザ等が意図していないタイミングにおいて、ペアリング状態の設定が行われると、誤操作等により代かき機2の誤作動が生じてしまう可能性がある。
そこで、図5に示すように、トラクタ1が走行停止状態で且つ代かき機2(作業機)が非作業状態である場合には、ペアリング状態の設定を許可し、トラクタ1が走行状態である場合又は代かき機2(作業機)が作業状態である場合には、ペアリング状態の設定を禁止するペアリング状態設定可否部71が備えられている。
トラクタ1が走行停止状態であるか走行状態であるかの判別について説明する。
ペアリング状態設定可否部71は、リバーサレバー(前後進切替操作部に相当する)が中立状態であることをリバーサレバーセンサ43eにて検出すると、トラクタ1が走行停止状態であると判別している。また、ペアリング状態設定可否部71は、副変速装置の変速段が中立状態であることを副変速センサ43fにて検出することで、トラクタ1が走行停止状態であると判別することもできる。よって、ペアリング状態設定可否部71は、リバーサレバーセンサ43eの検出結果、及び、副変速センサ43fの検出結果の少なくとも一方を用いて、トラクタ1が走行停止状態であると判別することができる。リバーサレバーセンサ43eの検出結果、及び、副変速センサ43fの検出結果の両方を用いる場合には、リバーサレバーが中立状態であることをリバーサレバーセンサ43eにて検出し、且つ、副変速装置の変速段が中立状態であることを副変速センサ43fにて検出することで、ペアリング状態設定可否部71が、トラクタ1が走行停止状態であると判別することができる。
代かき機2が非作業状態であるか作業状態であるかの判別について説明する。
ペアリング状態設定可否部71は、PTO軸13が停止状態であることをPTO軸センサ43cにて検出することで、代かき機2(作業機)が非作業状態であると判別している。
代かき機2は、左右のサイド作業部22、及び、左右の延長レーキ31が開閉自在に構成されているので、作業姿勢として、左右のサイド作業部22を閉じ状態(折畳状態)とし且つ左右の延長レーキ31を閉じ状態(非使用状態)とする初期作業姿勢、左右のサイド作業部22を開き状態(展開状態)とし且つ左右の延長レーキ31を閉じ状態(非使用状態)とする左右開き作業姿勢、左右のサイド作業部22を開き状態(展開状態)とし且つ左右の延長レーキ31を開き状態(使用状態)とする全開作業姿勢等、複数の作業姿勢に姿勢変更自在に構成されている。
そこで、ペアリング状態設定可否部71は、PTO軸13が停止状態であることをPTO軸センサ43cにて検出することに加えて、代かき機2が初期作業姿勢であることをサイド開閉センサ53e及び延長レーキ開閉センサ53fにて検出することで、代かき機2(作業機)が非作業状態であると判別することもできる。ちなみに、サイド開閉センサ53e及び延長レーキ開閉センサ53fの検出結果については、表示制御部61や本機側制御部42の車両側制御部44から作業機側制御部52に問い合わせを行い、作業機側制御部52がその問い合わせに応えることで、ペアリング状態設定可否部71がサイド開閉センサ53e及び延長レーキ開閉センサ53fの検出結果を取得できるようにしている。
このように、ペアリング状態設定可否部71を備えることで、トラクタ1が走行停止状態で且つ代かき機2(作業機)が非作業状態である場合に限り、ペアリング状態の設定が許可される。よって、ユーザ等が意図していないタイミングにて、ペアリング状態の設定が行われてしまうのを防止することができる。
また、携帯通信端末80を用いて、ペアリング状態の設定を制限している。携帯通信端末80は、車両側制御部44(表示制御部61や本機側制御部42)及び作業機側制御部52との間で無線通信自在であり、ペアリング状態とするペアリング対象機器を指定自在に構成されている。
複数のトラクタ1及び複数の代かき機2(作業機)が存在する場合に、携帯通信端末80が、ペアリング状態とするペアリング対象機器として、特定のトラクタ1における特定の車両側制御部44、及び、特定の代かき機2における特定の作業機側制御部52を指定している。携帯通信端末80は、トラクタ1が走行停止状態で且つ代かき機2(作業機)が非作業状態である場合に、その走行停止状態であるトラクタ1における車両側制御部44及び非作業状態である代かき機2における作業機側制御部52を、特定の車両側制御部44及び特定の作業機側制御部52として指定している。これにより、携帯通信端末80は、どの車両側制御部44とどの作業機側制御部52との間でペアリング状態の設定を行うかを指定でき、ペアリング状態の設定をどのタイミングにて行うかも指定することができる。
図7に示すように、無線通信の通信可能範囲内に、複数の作業車両A〜C、及び、複数の作業機a〜cが存在しても、その中から、ペアリング状態とするペアリング対象機器として、携帯通信端末80にて、特定の作業車両Aにおける車両側制御部44及び特定の作業機aにおける作業機側制御部52を指定している。図7では、ペアリング対象機器として、作業車両A及び作業機aを指定している場合を示している。携帯通信端末80が、特定の作業車両Aにおける車両側制御部44、及び、特定の作業機aにおける作業機側制御部52に対して、どの作業車両とどの作業機とがペアリング対象であるかを認識するための機器固有情報等を含む指定情報を通信することで、携帯通信端末80による特定の車両側制御部44及び特定の作業機側制御部52の指定が行われている。
ペアリング状態の設定を行う場合の動作について、図8のフローチャートに基づいて説明する。
まず、携帯通信端末80が、トラクタ1が走行停止状態で且つ代かき機2(作業機)が非作業状態である場合に、ペアリング状態とするペアリング対象機器として、特定の表示制御部61や本機側制御部42の車両側制御部44及び特定の作業機側制御部52を指定する(ステップ#1)。
車両側制御部44(表示制御部61や本機側制御部42)は、携帯通信端末80にてペアリング対象機器としての指令を受けているか否かの確認を行う(ステップ#2)。車両側制御部44は、携帯通信端末80にてペアリング対象機器としての指令を受けていると、ペアリング状態設定可否部71がペアリング状態の設定を許可しているか否かを確認する(ステップ#2のYesの場合、ステップ#3)。
車両側制御部44は、ペアリング状態設定可否部71がペアリング状態の設定を許可していると、ペアリング状態の設定を行う(ステップ#3のYesの場合、ステップ#4)。ペアリング状態の設定については、図5に示すように、車両側無線通信装置41と作業機側無線通信装置51との間の無線通信を介して、表示制御部61のペアリング設定部72と作業機側制御部52のペアリング設定部52dとの間で相互認証を行う等のペアリング処理を行い、ペアリング状態(通信確立状態)の設定を行っている。
ペアリング状態の設定を行うと、どのトラクタ1の車両側制御部44とどの代かき機2の作業機側制御部52との間でペアリング状態の設定が行われているかを、表示装置11の表示部62に表示可能となっている。このとき、無線通信範囲内に、他のトラクタ1(作業車両)や他の代かき機2(作業機)が存在すると、ペアリング状態の設定待ち状態である車両側制御部44及び作業機側制御部52の一覧等も表示可能となっている。
ペアリング状態の設定を行う場合に、上述のステップ#1〜ステップ#4の動作を行うが、この動作については、はじめて、トラクタ1に代かき機2を連結する場合に限らず、トラクタ1に連結する代かき機2を別の代かき機2に変更する場合でも、上述のステップ#1〜ステップ#4の動作を行う。このようにして、作業車両に対して連結する作業機を別の作業機に付け替えた場合でも、ユーザ等が意図していないタイミングにて、ペアリング状態の設定が行われてしまうのを防止することができる。
代かき機2の作動状態を制御する場合に、無線通信の通信異常が発生していると、代かき機2の作動状態を適切に制御することができなくなる。そこで、図5に示すように、代かき機2の作動状態を制御する場合に、無線通信の通信異常を判定する通信異常判定部73が備えられている。
代かき機2の作動状態を制御する場合に、代かき機2を作動操作すると、その作動操作に応じて代かき機2の位置や姿勢等の作動状態が変化することになる。よって、車両側検出部43にて検出する代かき機2の作動状態と作業機側検出部53が検出して無線通信により取得される代かき機2の作動状態とが同様に変化することになる。
しかしながら、例えば、代かき機2の付け替えを行ったときに、ペアリング状態の再設定をし忘れて、トラクタ1に実際に連結されている代かき機2とペアリング状態の設定を行っている代かき機2とが異なり、トラクタ1に連結されている代かき機2との間でペアリング状態が設定されていないペアリング状態の未設定という通信異常が発生していることがある。この場合には、ユーザ等が、トラクタ1に連結されている代かき機2を作動操作しようとしても、ペアリング状態の設定を行っている代かき機2が作動操作されることになる。よって、トラクタ1に連結されている代かき機2の動き(作動状態)とペアリング状態の設定を行っている代かき機2の動き(作動状態)とが異なり、車両側検出部43にて検出する代かき機2の作動状態と作業機側検出部53が検出して無線通信により取得される代かき機2の作動状態とが異なることになる。
そこで、通信異常判定部73は、車両側検出部43にて検出する代かき機2の作動状態の変化と作業機側検出部53が検出して無線通信により取得される代かき機2の作動状態の変化とを比較して、その作動状態の変化が異なる場合に、通信異常と判定している。通信異常判定部73は、通信異常として、トラクタ1の車両側制御部44とそのトラクタ1に連結された代かき機2の作業機側制御部52との間でペアリング状態が設定されていないペアリング状態の未設定を判定している。
作動状態の変化が異なる場合としては、例えば、車両側検出部43にて代かき機2が前方側に移動したことを検出しているのに対して、作業機側検出部53にて代かき機2が後方側に移動したことを検出している等、代かき機2の移動方向が異なる場合がある。また、代かき機2の移動方向が同じでも、車両側検出部43にて検出した代かき機2の移動量と作業機側検出部53にて検出した代かき機2の移動量とが大きく異なる場合もある。
車両側検出部43として複数のセンサを備え、作業機側検出部53としても複数のセンサを備えているので、通信異常判定部73は、代かき機2の作動操作に伴う動き等に応じて、車両側検出部43及び作業機側検出部53における対応するセンサ同士の検出情報を比較して、通信異常であるか否かを判定している。
例えば、昇降作動制御部42aが3点リンク機構12を昇降作動させて代かき機2を昇降操作すると、代かき機2の前後方向での傾きが変化する。よって、代かき機2の昇降作動に伴う動きに対しては、昇降高さセンサ43aと作業機側前後傾きセンサ53aとが対応するセンサとなっている。そこで、通信異常判定部73は、車両側検出部43における昇降高さセンサ43aにて代かき機2の昇降高さの変化を検出すると、車両側検出部43の昇降高さセンサ43aにて検出した昇降高さの変化と、作業機側検出部53の作業機側前後傾きセンサ53aが検出して無線通信により取得される前後方向での傾きの変化とを比較して、通信異常であるか否かを判定している。通信異常判定部73は、昇降高さセンサ43aにて検出した昇降高さが変化した場合に、作業機側前後傾きセンサ53aにて検出する前後方向での傾きが昇降高さの変化量に対応する分だけ変化していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
また、ローリング作動制御部42bが3点リンク機構12をローリング作動させて代かき機2を左右方向での傾きを作動操作した場合に、代かき機2の左右方向での傾きが変化する。よって、代かき機2のローリング作動(左右方向での傾きの調整作動)に伴う動きに対しては、車両側左右傾きセンサ43bと作業機側左右傾きセンサ53bとが対応するセンサとなっている。そこで、通信異常判定部73は、車両側検出部43の車両側左右傾きセンサ43bにて検出した左右方向での傾きの変化と、作業機側検出部53の作業機側左右傾きセンサ53bにて検出する左右方向での傾きの変化とを比較して、通信異常であるか否かを判定している。通信異常判定部73は、車両側左右傾きセンサ43bにて検出した左右方向での傾きが変化した場合に、作業機側左右傾きセンサ53bにて検出する左右方向での傾きの変化量が車両側左右傾きセンサ43bでの変化量に対応していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
代かき機2は、PTO軸13を介してトラクタ1から動力の伝達を受けているので、PTO軸13が作動状態であれば、代かき機2における動力伝達回転体(例えば、動力伝達機構における回転軸等)も回転状態となる。よって、代かき機2の動力の伝達に対しては、PTO軸センサ43cと動力伝達回転センサ53cとが対応するセンサとなっている。そこで、通信異常判定部73は、車両側検出部43のPTO軸センサ43cにてPTO軸13が停止状態から作動状態に変化したことを検出すると、車両側検出部43のPTO軸センサ43cの検出状態と作業機側検出部53の動力伝達回転センサ53cの検出状態とを比較して、通信異常であるか否かを判定している。通信異常判定部73は、PTO軸センサ43cにてPTO軸13の作動状態を検出している場合に、動力伝達回転センサ53cにて回転状態を検出していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
代かき機2にて作業を行う場合には、トラクタ1の後部の3点リンク機構12に代かき機2を連結しており、トラクタ1にて代かき機2を牽引している状態となる。よって、代かき機2の牽引に対しては、牽引センサ43dと牽引回転センサ53dとが対応するセンサとなっている。そこで、通信異常判定部73は、牽引センサ43dにて非牽引状態から牽引状態に変化したことを検出すると、車両側検出部43の牽引センサ43dの検出状態と作業機側検出部53の牽引回転センサ53dの検出状態とを比較して、通信異常であるか否かを判定している。通信異常判定部73は、牽引センサ43dにて牽引状態を検出している場合に、牽引回転センサ53dにて回転状態を検出していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
通信異常判定部73が通信異常と判定した場合には、図5に示すように、代かき機2の作動状態を制御することを禁止する制御禁止部74が備えられている。これにより、通信異常が発生した場合には、それ以降、車両側制御部44と作業機側制御部52との間での無線通信を中止して、代かき機2の作動状態を制御することが禁止されるので、通信異常の発生に伴う代かき機2の誤作動を防止することができる。
通信異常が発生した場合には、それ以降、代かき機2の作動状態を制御することを禁止する制御禁止部74を備えることに加えて、図5に示すように、通信異常を報知する報知部75が備えられている。報知部75は、例えば、図6に示すように、表示装置11の表示部62において、メッセージ欄64に「通信異常」との表示を行うことで、通信状態の異常を報知している。報知部75は、この表示部62での通信異常の表示に加えて、警報装置の作動や音声装置の作動により、通信状態の異常を報知することもできる。この通信異常の報知により、ユーザ等が通信異常を認識することができ、通信異常を復旧するための処置を行うことができる。
以下、通信異常を判定するときの動作について、図9のフローチャートに基づいて説明する。
車両側検出部43にて代かき機2の作動状態の変化を検出すると、通信異常判定部73が、車両側検出部43にて検出する代かき機2の作動状態と作業機側検出部53が検出して無線通信により取得される代かき機2の作動状態とが異なり、通信異常であるか否かの判定を行っている(ステップ#11のYesの場合、ステップ#12)。
例えば、車両側検出部43における昇降高さセンサ43aにて代かき機2の昇降高さの変化を検出すると、通信異常判定部73が、車両側検出部43の昇降高さセンサ43aにて検出した昇降高さの変化と、作業機側検出部53の作業機側前後傾きセンサ53aが検出して無線通信により取得される前後方向での傾きの変化とを比較して、代かき機2の昇降高さに関する作動状態が異なるか否かにより通信異常であるか否かを判定している。
上述の如く、代かき機2の作動状態が異なるか否かの判定については、車両側左右傾きセンサ43bと作業機側左右傾きセンサ53bとにより左右方向での傾きに関する代かき機2の作動状態、PTO軸センサ43cと動力伝達回転センサ53cとにより動力の伝達に関する代かき機2の作動状態、牽引センサ43dと牽引回転センサ53dとにより牽引に関する代かき機2の作動状態等の各種の作動状態が異なるか否かを判定することができる。
通信異常判定部73が、代かき機2の作動状態が異なり通信異常と判定すると、制御禁止部74が、それ以降、代かき機2の作動状態を制御することを禁止し、報知部75が通信異常の報知を行っている(ステップ#12のYesの場合、ステップ#13)。
〔第2実施形態〕
この第2実施形態は、第1実施形態において、図10に示すように、通信接続キット91を追加することで、表示制御部61や本機側制御部42の車両側制御部44と作業機側制御部52との間での無線通信を可能とするものである。以下、通信接続キット91を中心に説明し、その他の構成については、第1実施形態と同符号を記す等により、説明を省略する。
通信接続キット91は、トラクタ1側の電源接続部14と有線により接続可能な車両側電源接続部92と、代かき機2側の電源接続部36と有線により接続可能な作業機側電源接続部93と、トラクタ1側の通信接続部15と有線により接続可能な通信接続部94と、代かき機2側の作業機側無線通信装置51との間で無線通信可能な通信変換部95とが備えられている。
図示は省略するが、表示制御部61や本機側制御部42の車両側制御部44は、トラクタ1側の通信接続部15を介して、各種の情報を通信自在に構成されている。作業機側制御部52は、作業機側無線通信装置51を介して、各種の情報を通信自在に構成されている。
通信接続キット91は、トラクタ1側の電源接続部14と車両側電源接続部92とを接続することで、トラクタ1から電力の供給を受けることができ、その受けた電力を通信変換部95を作動させるための作動電力として用いている。通信接続キット91は、トラクタ1側の電源接続部14と車両側電源接続部92とを接続した状態において、代かき機2側の電源接続部36と作業機側電源接続部93とを接続することで、トラクタ1から受けた電力を代かき機2に供給することができる。
通信変換部95は、代かき機2側の作業機側無線通信装置51との間で無線通信可能であるが、トラクタ1側とは無線通信可能に構成されていない。通信変換部95は、トラクタ1側の通信接続部15と通信接続部94とを有線にて接続することで、トラクタ1側の車両側制御部44(表示制御部61や本機側制御部42)との間で有線にて情報の通信を行うように構成されている。これにより、トラクタ1側と通信接続キット91との間では有線にて情報の通信を行い、通信接続キット91と代かき機2側との間で無線にて情報の通信を行っている。トラクタ1側から代かき機2側に情報の送信を行う場合には、通信変換部95が、トラクタ1側と通信接続キット91との間での有線通信にて受信した有線用の通信情報を無線用の通信情報に変換し、その変換した無線用の通信情報を作業機側無線通信装置51に無線にて送信している。逆に、代かき機2側からトラクタ1側に情報の送信を行う場合には、作業機側無線通信装置51と通信接続キット91との間での無線通信にて受信した無線用の通信情報を有線用の通信情報に変換し、その変換した有線用の通信情報を通信接続部94を介して、トラクタ1側の通信接続部15に有線にて送信している。
通信変換部95は、ある1つの代かき機2における作業機側無線通信装置51との間でしから無線通信可能に構成されておらず、別の代かき機2(作業機)における作業機側無線通信装置51との間では無線通信不能に構成されている。つまり、代かき機2(作業機)と通信接続キット91との間で無線通信を行うに当たり、代かき機2の作業機側無線通信装置51と通信接続キット91とは1対1にて対応しており、代かき機2(作業機)との間で無線通信可能な通信接続キット91は1つとなっている。これにより、代かき機2(作業機)が複数ある場合には、その代かき機2の数と同数の通信接続キット91を備えることになる。
このように、トラクタ1側と代かき機2側との間に通信接続キット91を接続することで、代かき機2側と通信接続キット91との間で各種の情報を無線通信し、且つ、トラクタ1側と通信接続キット91との間で各種の情報を有線通信して、トラクタ1側にて代かき機2の作動状態を制御することができる。
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、ペアリング状態設定可否部71、ペアリング設定部72、通信異常判定部73、制御禁止部74、報知部75を表示装置11の表示制御部61に備えた場合を示しているが、例えば、トラクタ1の本機側制御部42に、ペアリング状態設定可否部71、ペアリング設定部72、通信異常判定部73、制御禁止部74、報知部75を備えることもできる。
(2)上記実施形態では、図1に示すように、作業車両としてトラクタ1を適用している例を示しているが、例えば、コンバインや田植機等、トラクタ以外の作業車両を適用することができる。
例えば、コンバインを適用する場合には、刈取部等の作業機がコンバインの前方側に連結自在に備えられる。この場合には、ペアリング状態設定可否部が、脱穀・刈取クラッチがOFF状態であることを検出することで、刈取部等の作業機に動力を伝達するPTO軸が停止状態であることを検出することができる。
例えば、田植機を適用する場合には、植付部等の作業機が田植機の後方側に連結自在に備えられる。この場合には、ペアリング状態設定可否部が、植付クラッチがOFF状態であることを検出することで、刈取部等の作業機に動力を伝達するPTO軸が停止状態であることを検出することができる。
(3)上記実施形態において、代かき機として、例えば、図11に示す代かき機200等、各種の代かき機を適用することができる。図11に基づいて説明すると、代かき機200は、代かき爪等を有するロータ部100と、ロータ部100の前方側から上方側に亘って配設されるカバー101と、そのカバー101の後方側に配設されるリヤカバー102と、そのリヤカバー102の後方側に配設される延長レーキや延長均平板等の延長部104とが備えられている。リヤカバー102は、カバー101の後端部に対して、左右方向に沿う第1回動軸103周りで回動自在に支持されている。延長部104は、リヤカバー102の後端部に対して、左右方向に沿う第2回動軸105周りで回動自在に支持されている。代かき機200は、リヤカバー102及び延長部104が圃場等の作業地に接触することで、ロータ部100の作業によって荒れた作業地を均平化している。
図11に示すように、3点リンク機構12(図1参照)により代かき機200を昇降させて、代かき機200の上下方向での位置を調整することで、圃場等の作業地に対するリヤカバー102及び延長部104の上下方向での位置(作業深さ)が調整自在となっている。これにより、代かき機200の作動状態を制御する場合には、図5に示すように、昇降作動制御部42aが3点リンク機構12を昇降作動させて代かき機2を昇降操作することで、リヤカバー102及び延長部104による作業深さ(作業地に対する上下方向での位置)を調整自在に構成されている。
リヤカバー102及び延長部104による作業深さを調整するために、作業機側検出部53として、図5の点線に示すように、第1回動軸103の回動量等からリヤカバー102の作業深さ(作業地に対する上下方向での位置)を検出するリヤカバーセンサ53gと、第2回動軸105の回動量等から延長部104の作業深さ(作業地に対する上下方向での位置)を検出する延長センサ53hとが備えられている。昇降作動制御部42aは、リヤカバーセンサ53g及び延長センサ53hにて検出する作業深さが所望の作業深さになるように、3点リンク機構12を昇降作動させている。
このような代かき機200においても、上記実施形態と同様に、代かき機200の作動状態を制御する場合に、通信異常判定部73が、無線通信の通信異常を判定している。例えば、作業深さを調整するために、昇降作動制御部42aが3点リンク機構12を昇降作動させて代かき機200を昇降操作すると、リヤカバー102及び延長部104による作業深さが変化する。このとき、リヤカバー102による作業深さと延長部104による作業深さは、同様に変化することから、リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さと延長センサ53hにて検出する作業深さとが同様に変化する。よって、リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さの変化と延長センサ53hにて検出する作業深さの変化とが異なる場合には、通信異常であることが考えられる。
そこで、作業深さを調整するための代かき機2の昇降作動に伴う動きに対しては、リヤカバーセンサ53g及び延長センサ53hを対応するセンサとし、通信異常判定部73が、リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さと延長センサ53hにて検出する作業深さとを比較して、通信異常であるか否かを判定している。通信異常判定部73は、リヤカバーセンサ53gにて検出した作業深さが変化した場合に、延長センサ53hにて検出した作業深さがリヤカバーセンサ53gにて検出した作業深さの変化量に対応する分だけ変化していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
例えば、リヤカバーセンサ53gにて検出した作業深さが深い側に変化したにもかかわらず、延長センサ53hにて検出した作業深さが浅い側に変化したとき等、リヤカバーセンサ53gにて検出した作業深さの深い側又は浅い側の変化方向と延長センサ53hにて検出した作業深さの深い側又は浅い側の変化方向とが異なる場合に、通信異常判定部73が、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。また、リヤカバーセンサ53gにて検出した作業深さが深い側に変化したときに、延長センサ53hにて検出した作業深さが深い側に変化して、変化方向が同一であっても、その変化量が大きく異なる場合に、通信異常判定部73が、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。
リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さの変化と延長センサ53hにて検出する作業深さの変化とが異なる場合としては、通信異常だけでなく、例えば、リヤカバー102に対して延長部104が適切に回動できなくなる等、代かき機2の故障等が発生している場合もある。そこで、通信異常判定部73は、リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さの変化と延長センサ53hにて検出する作業深さの変化とが異なると、通信異常を含む作業機の異常と判定している。この作業機の異常は、作業機の作動状態を適切に制御できない異常状態を示している。
このように、代かき機200には、3点リンク機構12(作動操作部)の作動により代かき機200を昇降操作(作動操作)する場合に、作業深さを調整するために、代かき機200の昇降操作(作動操作)に伴って操作されるリヤカバー102及び延長部104(複数の操作部材)が備えられている。また、代かき機200には、リヤカバー102による作業深さ(代かき機200の作動状態)を検出するリヤカバーセンサ53g(作業機側検出部)と、延長部104による作業深さ(代かき機200の作動状態)を検出する延長センサ53h(作業機側検出部)とが備えられている。これにより、通信異常判定部73は、リヤカバーセンサ53gにて検出する作業深さの変化と延長センサ53hにて検出する作業深さの変化と比較して(複数の作業機側検出部の検出情報を比較して)、通信異常だけでなく、通信異常を含む作業機の異常状態を判定している。
上述の如く、昇降作動制御部42aが3点リンク機構12を昇降作動させて代かき機2を昇降操作することで、リヤカバー102及び延長部104による作業深さ(作業地に対する上下方向での位置)を調整できる。よって、通信異常が発生していない通常の場合には、昇降作動制御部42aが3点リンク機構12を昇降作動させて代かき機2を昇降操作させると、その昇降操作に伴ってリヤカバー102による作業深さ及び延長部104による作業深さが変化することになる。
そこで、通信異常判定部73は、図5に示すように、車両側検出部43における昇降高さセンサ43aにて代かき機2の昇降高さの変化を検出すると、車両側検出部43の昇降高さセンサ43aにて代かき機2の昇降高さの変化と、車両側検出部43のリヤカバーセンサ53g又は延長センサ53hにて検出した作業深さの変化とを比較して、通信異常であるか否かを判定することができる。通信異常判定部73は、昇降高さセンサ43aにて検出した昇降高さが変化した場合に、リヤカバーセンサ53g又は延長センサ53hにて検出する作業深さが昇降高さの変化量に対応する分だけ変化していなければ、通信異常(ペアリング状態の未設定)と判定している。