JP3533729B2 - コントローラ装置 - 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、主としてトラクタ−
やコンバイン等の農業機械に利用されるコントロ−ラ装
置に関するものである。 【０００２】 【従来技術及び発明が解決しようとする課題】トラクタ
−やコンバインにはマイコンからなる制御用のコントロ
−ラが搭載され、このコントロ−ラからの指令によっ
て、例えば、耕耘部や刈取部の昇降制御、作業部のロ−
リング制御がなされるように構成している。これらのコ
ントロ−ラには、一般的に制御に利用する基準値を書き
込んだＲＯＭが搭載されており、近年、農業機械の分野
においても、この基準値の書き替えを随時行えるように
したものが出現している。 【０００３】例えば、トラクタ−を例に採ると、リフト
ア−ムの回動基部に取り付けたリフトア−ム角センサ
や、ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角セ
ンサの所定の位置における検出値をコントロ−ラのＣＰ
Ｕが読み込んで、その読み込まれた値を基準値としてＥ
ＥＰＲＯＭに書き込んで制御に用いるようにしている。
具体的には、リフトア−ムを最上げにしてその位置での
リフトア−ム角センサの検出値を基準上限位置としてコ
ントロ−ラのＣＰＵが認識するように、あるいは、ロ−
タリ耕耘装置を吊り上げてリヤカバ−を垂れ下がり状態
に保ち、このときのデプスセンサの検出値を耕深ゼロ値
とＣＰＵが認識するように、制御に用いる各種センサの
基準値の書き替えを行っている。 【０００４】しかしながら、これら制御に用いるセンサ
の基準値の書き替えに当たっては、従来装置の場合、セ
ンサ基準値の書き替えモ−ドに移行した段階では、いつ
でも書き替えができる構成であったから、制御が安定し
ない状態のセンサ基準値をＥＥＰＲＯＭに書き込んでし
まう恐れがあり、この基準値をそのまま制御に用いる
と、機械が誤作動を起こす恐れがあり、又、精度の高い
制御ができないことがあった。一方、工場から出荷され
る機械については出荷前に検査を実施し、一定の基準を
満たしているかどうかをチェックするのが普通である
が、電源投入後に一定時間をおいて検査が実行されると
時間が掛かって能率が悪いという問題点があった。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明は前記問題点に
鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講
じた。即ち、センサ基準値を、本機コントロ−ラに搭載
した電気的に書替可能な不揮発性のＥＥＰＲＯＭに書き
込み、この書き込みされた基準値に基づいて本機若しく
はこれに装着された作業機のアクチュエ−タを自動制御
し、且つコントローラの基板のハード回路のチェックを
行う出荷検査用のプログラムを有するものにおいて、前
記コントローラに接続されているスイッチ類の状態読込
値が全て一致してＯＮ状態にあるときはコントローラの
出荷検査プログラムを実行させ、前記スイッチ類の１つ
でもＯＦＦ状態にあるときであって、電源投入後、一定
時間が経過し、且つチェックスイッチと作業機を昇降さ
せる昇降スイッチが共に押されたときには制御基準値の
一括処理を行い、チェックスイッチと水平手動スイッチ
が同時に押されたときにはコントローラに接続された外
部のマイコンチェッカーによりセンサあるいは設定器の
制御基準値の単独書き込み処理を行なうように構成した
ことを特徴とするコントローラ装置の構成とする。 【０００６】 【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を備え、
ボンネット４内のエンジン５の回転動力をミッションケ
−ス６内の変速装置により適宜減速して前輪２、２と後
輪３、３とに伝えるように構成している。 【０００７】ミッションケ−ス６の後上部には油圧シリ
ンダケ−ス７を固着して設け、油圧シリンダケ−ス７内
には単動式の油圧シリンダ８を設け、また、この油圧シ
リンダケ−ス７の左右両側にはリフトア−ム９、９を回
動自由に枢支している。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、対地作業機としてロ−タリ耕耘装置１４が昇降自在
に連結され、リフトア−ム９、９とロワ−リンク１１、
１１との間にはリフトロッド１５、１５ａが介装連結さ
れ、このうち、右側のリフトロッド１５ａは伸縮自在な
油圧シリンダ−で構成されている。 【０００８】２０はポジション操作レバ−で、このポジ
ション操作レバ−２０の回動基部には、トラクタ−１の
後部に連結されるロ−タリ耕耘装置１４の対地高さを設
定するポジション設定器１６が取り付けられている。一
方、片側のリフトア−ム９の回動基部にもそれの回動角
度、すなわち、ロ−タリ耕耘装置１４の高さを検出する
リフトア−ム角センサ２３が取り付けられ、ポジション
操作レバ−２０にて設定された位置にリフトア−ム９、
９が回動してその位置で停止するように構成され、ここ
にポジションコントロ−ル系が構成される。その他、こ
のトラクタ−１には作業機を水平に制御するためのロ−
リング制御機構が設けられており、具体的には、油圧シ
リンダケ−ス７上部には左右傾斜を検出するための傾斜
センサ２４が、操縦席横には傾斜設定器２５が、そし
て、油圧リフトロッド１５ａの横側部には油圧シリンダ
−の長さを検出するストロ−クセンサ２６が設けられて
いる。 【０００９】次に作業機として一例を挙げるロ−タリ耕
耘装置１４について構成を簡単に説明すると、このロ−
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、これらのカバ−３５、３６
は耕耘軸３７の軸心廻りに回動できるように構成してい
る。また、主カバ−３５の後端上部にはリヤカバ−３６
の回動角度を検出するデプスセンサ４２が設けられてい
る。 【００１０】次に図２に示すブロック図を説明する。マ
イコンからなるコントロ−ラ５４の入力側には、ポジシ
ョン設定器１６、耕深設定器５５、傾斜設定器２５、リ
フトア−ム角センサ２３、デプスセンサ４２、傾斜セン
サ２４、ストロ−クセンサ２６、水平手動スイッチ５
７、前輪２の操舵角を検出する操舵角センサ５８、各種
センサやスイッチ類の作動をチェックするときに押すチ
ェックスイッチ６８、作業機を昇降させるときに操作す
る昇降スイッチ６９が接続されている。この昇降スイッ
チ６９はステアリングハンドル７０の近傍に設けられて
いるが、操縦席の横にあっても良い。 【００１１】この昇降スイッチ６９を１回押すと作業機
が上昇し、再度押すと作業機はポジション設定器１６で
設定された高さまで下降する。また、コントロ−ラ５４
の出力側には、油圧昇降装置の油圧シリンダ８に作動圧
油を給排制御するための上昇用比例ソレノイド６２と下
降用比例ソレノイド６４が接続され、さらに作業機を水
平に制御するための伸長用ソレノイド６５と短縮用ソレ
ノイド６６が接続されている。 【００１２】上昇用及び下降用比例ソレノイド６２、６
４は共に設定値と検出値との差、即ち、偏差に応じて制
御パルスのオン時間が変更され、偏差に応じた制御電流
が流される。８０はこのコントロ−ラ５４に設けられ、
電気的に書き替え可能なＥＥＰＲＯＭであって、各種セ
ンサの基準値を格納している。８２はマイコンチェッカ
−で、前記コントロ−ラ５４と通信回線により結ばれ、
マイコンチェッカ−８２の４つの押しボタンスイッチ８
４を適宜操作することによってＥＥＰＲＯＭ８０のデ−
タを書き替える。 【００１３】なお、この実施例で説明したコントロ−ラ
５４には、上記のセンサ類、設定器類、及びソレノイド
類の外に、ステアリングハンドル７０操作と連動で後輪
３片側ブレ−キ装置（図示省略）が作動するオ−トブレ
−キ制御用の制御手段が接続されている。７１は副変速
装置の低速（１速）を検出するスイッチ、７２は前輪駆
動系に介装された４ＷＤ検出スイッチ、７３はＰＴＯの
「入」状態を検出するＰＴＯスイッチである。 【００１４】コントロ−ラ５４の出力側には、右側ブレ
−キ用ソレノイド７５、左側ブレ−キ用ソレノイド７
６、ブレ−キ力を弱める半ブレ−キ用ソレノイド７７が
接続されている。この実施例では、コントロ−ラ５４に
対する入力ポ−トはブレ−キ「強」とブレ−キ「弱」の
２つのポ−トしか設けられておらず、副変速１速スイッ
チ７１、４ＷＤ検出スイッチ７２、ＰＴＯスイッチ７３
に対する入力ポ−トは特別に設けられていない。これら
３つのスイッチ７１、７２、７３は直列に接続されてい
て、一端はア−スラインに他端はブレ−キ力の「強」と
「弱」の２つの入力ポ−トに接続されている。 【００１５】次に図３に基づいて制御プログラムを説明
する。まず、トラクタ−１の電源を入れるとコントロ−
ラ５４に接続されている各種センサ類やスイッチ類の状
態が読み込まれる（ステップＳ１）。コントロ−ラ５４
に接続されている各種スイッチ類の読み込みを行った結
果、初回の読込値の全てがＬのとき（ステップＳ２）、
言い替えると、全てのスイッチ類が閉じてＯＮ状態のと
きにコントロ−ラ５４の出荷検査プログラムを実行する
（ステップＳ７）。この出荷検査プログラムは、コント
ロ−ラ５４の基板のハ−ド回路のチェックをするための
ものであり、全てのデジタルポ−ト入力がＬのときに
は、時間の遅れが全くない状態でチェックプログラムが
実行される。この基板の動作チェックは、電源投入から
一定時間を待たずに検査のためのソフトが実行されるの
で、検査時間が長くなることがなく、大量のコントロ−
ラ５４の基盤検査を比較的短時間のうちに終えることが
できる。 【００１６】そして、デジタルポ−ト入力の１つでもＬ
でない場合には、次のステップに進み、トラクタ−の電
源投入から一定時間が経過したかどうかが判別される
（ステップＳ３）。電源投入後、一定時間（５００ｍｓ
ｅｃ）が経過していないときには、センサ、スイッチ類
の読み取りのみを行い（ステップＳ６）、他の制御は実
行しない。そして、一定時間が経過している場合であっ
て、チェックスイッチ６８と昇降スイッチ６９が同時に
押されているときにはセンサ類の制御基準値の一括処理
を行う（ステップＳ８）。具体的に説明すると、リフト
ア−ム９を最大上昇位置まで吊り上げ、トラクタ−１を
水平な場所に置き、ポジション操作レバ−２０を最上げ
の位置におき、傾斜設定器２５を中立の水平位置にお
き、この状態でチェックスイッチ６８と昇降スイッチ６
９とが共にＯＮであるときの、リフトア−ム角センサ
値、傾斜センサ値、ポジション設定値、傾斜設定値を前
記ＥＥＰＲＯＭ８０に書き込む（ステップＳ８）。この
書き込み処理は電源ＯＮ後、１回のみである。 【００１７】一方、チェックスイッチ６８と水平手動ス
イッチ５７の「縮」側スイッチを同時に押したときは、
センサあるいは設定器の制御基準値単独書き込み処理に
移る（ステップＳ９）。この場合の単独処理は、コント
ロ−ラ５４と通信ができるマイコンチェッカ−８２を用
いて行う。この実施例で対象となる本機側のセンサは、
ストロ−クセンサ２６や操舵角センサ５８である。 【００１８】以上のように、この実施例では一括処理は
トラクタ−本機に設けてあるスイッチで対応し、ストロ
−クセンサ２６、操舵角センサ５８といった一括処理が
難しいもの（即ち、ストロ−クセンサ２６の制御基準値
は、ロワ−リンク１１を地面に対して平行にしたときの
値を読み込み、操舵角センサ５８値はステアリングハン
ドル７０を直進に操作したときの値を読み込む方式のた
め、上記の一括処理の工程中に組み込むことは困難）は
別の工程で制御基準値をＥＥＰＲＯＭ８０に書き込むよ
うにしている。 【００１９】この実施例で、一括処理とは別にマイコン
チェッカ−８２で制御基準値の書き替えを行うが、その
操作を図により説明する。マイコンチェッカ−８２には
センサ、あるいは設定器の基準値書き替え用ソフトやセ
ンサの動作を確認するためのソフトを納めたＩＣカ−ド
がマイコンチェッカ−８２の本体に着脱自在に装着さ
れ、そのＩＣカ−ドのソフトに従ってチェックがなされ
る。 【００２０】図４及び図５はマイコンチェッカ−８２の
液晶画面の移り変わりを説明したものである。例えば、
操舵角センサ５８を新たに取り付けて、あるいは交換し
て、センサの基準値を設定する場合には、マイコンチェ
ッカ−８２の押しボタンスイッチ８４を操作して書き替
えを行う。まず、マイコンチェッカ−８２の４番目のス
イッチを押して「センサ・チョウセイ」の画面まで進み
（ステップ♯６）、ついで、図５に示すように、センサ
ヘンコウ画面から設定基準値書き替えモ−ドに移行す
る。 【００２１】そして、現在のＥＥＰＲＯＭ８０に記憶さ
れている記憶値をマイコンチェッカ−８２の液晶画面に
表示する（ステップ（３））。この実施例では「１１
８」が記憶値である。そして、マイコンチェッカ−８２
の１番目のスイッチを押すと、その記憶値が１だけプラ
スされ、２番目のスイッチを押すと１だけマイナスされ
る。これらのスイッチを適宜操作して制御基準値を書き
替えるものであってステップ（４）では、基準値が「１
１８」から「１２６」に変更された様子を表している。
そして、再びスイッチ１を押して書き込み値を本機側コ
ントロ−ラ５４のＥＥＰＲＯＭ８０に送る。ステップ
（６）において、液晶画面には設定値「１２６」と書き
込み値「１２６」が同時に表示され、その書き込み処理
を終了する。 【００２２】 【発明の効果】この発明は、前記のように、センサ基準
値を、本機コントロ−ラに搭載した電気的に書替可能な
不揮発性のＥＥＰＲＯＭに書き込み、この書き込みされ
た基準値に基づいて本機若しくはこれに装着された作業
機のアクチュエ−タを自動制御し、且つコントローラの
基板のハード回路のチェックを行う出荷検査用のプログ
ラムを有するものにおいて、前記コントローラに接続さ
れているスイッチ類の状態読込値が全て一致してＯＮ状
態にあるときはコントローラの出荷検査プログラムを実
行させ、前記スイッチ類の１つでもＯＦＦ状態にあると
きであって、電源投入後、一定時間が経過し、且つチェ
ックスイッチと作業機を昇降させる昇降スイッチが共に
押されたときには制御基準値の一括処理を行い、チェッ
クスイッチと水平手動スイッチが同時に押されたときに
はコントローラに接続された外部のマイコンチェッカー
によりセンサあるいは設定器の制御基準値の単独書き込
み処理を行なうように構成したので、複数個のセンサ類
の制御基準値の書替えを一括して行なったり、それが難
しいセンサ類の場合には外部からマイコンチェッカーを
用いて個々単独に制御基準値を書替えることができて便
利である。また、一括処理とするか個々に設定するかの
選択はチェックスイッチと昇降スイッチ、又はチェック
スイッチと水平手動スイッチの組み合わせで決定される
ので取り扱いも簡単 であり、制御基準値の書替後は誤動
作の少ない安定した制御動作を確保することができる。
また、基準値の書替えとは別に工場から出荷される機械
に搭載されたコントローラの検査は電源投入から一定時
間をおかずに直ちに実行されるので検査時間が長くなる
ことがなく能率良くチェックできるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】トラクタ−とロ−タリ耕耘装置全体の側面図で
ある。 【図２】コントロ−ラ部分のブロック図である。 【図３】制御プログラムのフロ−チャ−トである。 【図４】液晶画面の移り変わる様子を説明した図であ
る。 【図５】液晶画面の移り変わる様子を説明した図であ
る。 【符号の説明】 １ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 １４ ロ−タリ耕耘装置 １６ ポジション設定器 ２０ ポジション操作レバ− ２３ リフトア−ム角センサ ２４ 傾斜センサ ２５ 傾斜設定器 ２６ ストロ−クセンサ ４２ デプスセンサ ５４ コントロ−ラ ５５ 耕深設定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−284803（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83117（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−316248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/04 - 19/05 A01B 63/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 センサ基準値を、本機コントロ−ラに搭
   載した電気的に書替可能な不揮発性のＥＥＰＲＯＭに書
   き込み、この書き込みされた基準値に基づいて本機若し
   くはこれに装着された作業機のアクチュエ−タを自動制
   御し、且つコントローラの基板のハード回路のチェック
   を行う出荷検査用のプログラムを有するものにおいて、
   前記コントローラに接続されているスイッチ類の状態読
   込値が全て一致してＯＮ状態にあるときはコントローラ
   の出荷検査プログラムを実行させ、前記スイッチ類の１
   つでもＯＦＦ状態にあるときであって、電源投入後、一
   定時間が経過し、且つチェックスイッチと作業機を昇降
   させる昇降スイッチが共に押されたときには制御基準値
   の一括処理を行い、チェックスイッチと水平手動スイッ
   チが同時に押されたときにはコントローラに接続された
   外部のマイコンチェッカーによりセンサあるいは設定器
   の制御基準値の単独書き込み処理を行なうように構成し
   たことを特徴とするコントローラ装置。