JP3834221B2 - 走行車両に付設する作業機の監視システム、並びに、該監視システムに使用する作業機に搭載する作業機搭載装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタなどの走行車両に付設する播種機、施肥機、移植機、薬剤散布機、土壌消毒機などの農業用作業機の動作状態を監視する監視システム、並びに、該監視システムを構成するための作業機に搭載される作業機搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、農業用作業機は、トラクタなどの走行車両に付設して使用されるように、必要に応じて走行車両の後部に着脱自在に装着できるように構成されている。
【０００３】
ところで、従来、この種のシステムの一例として、播種機における種子や施肥機における施肥の詰まり、ホッパ残量の不足を、作業機の各部位に取付けた検知センサによって検出し、その異常を検出した監視結果を警報音や警告表示によって報知するようにしたものが知られている。
【０００４】
しかし、警報音や警告表示によって作業機側において報知を行うようにした場合には、前方を見ながらトラクタを運転中の作業者は、騒音によって警報音を聞き損なったり、或いは、警告表示を見損なったりして、監視結果を十分に生かしきれない。
【０００５】
そこで、検知センサによって検出した異常の監視結果に基づく、警報音や警告表示によって行う報知をトラクタ側にて行うことも考えられ、例えば、特開平１１−１８５１７号公報に示されるように、トラクタと作業機との間に配策した信号線を介して、作業機に設置された検知センサによる監視結果をトラクタ側に伝送するように構成したものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トラクタに着脱自在に装着され、本来トラクタと一体でない作業機に設置された検知センサによる監視結果を、トラクタ側にて報知できるようにするために、作業機とトラクタとの間に信号線を配策したのでは、別の作業機と交換するため、作業機をトラクタから外すときには、信号線も一緒に取り外さなければならないという問題があった。
【０００７】
また、各々が一条の作業を行う複数の作業ユニットを作業機が有する場合、作業ユニットに故障が生じ、故障した作業ユニットを交換する際に、作業機とトラクタとの間に配策した信号線も一緒に交換しなければならなくなり、メンテナンスが面倒であるという問題も生じる。
【０００８】
よって、本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、走行車両に対する作業機の付設や取り外しを行うことの障害になることのない、作業機の動作状態を監視する監視システム、並びに、該監視システムを構成するための作業機に搭載される作業機搭載装置を提供することを主たる課題としている。
【０００９】
本発明はまた、作業機が複数の作業ユニットを有し、作業ユニットに故障が生じた場合であっても、面倒なメンテナンス作業を必要とすることなく、故障した作業ユニットを交換できるようにした監視システムを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するためなされた請求項１記載の本発明は、走行車両Ａの後部に装着される連結具ＢＯに予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機Ｂを構成する作業ユニットＢ１〜Ｂ５の各々に設置されて前記作業機Ｂに搭載される作業機搭載装置と、走行車両に搭載される走行車両搭載装置Ａ１とを備え、前記作業機搭載装置は、設置された作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２と、前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段１５と、前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段Ｂ１８とを有し、前記走行車両搭載装置は、前記送信手段が無線送信する前記送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、作業機搭載装置は走行車両Ａの後部に装着される連結具ＢＯに予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機Ｂを構成する作業ユニットＢ１〜Ｂ５の各々に設置されて作業機Ｂに搭載されており、走行車両に搭載される走行車両搭載装置Ａ１とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成する。作業機搭載装置が有する監視手段Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２は、設置された作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する。作業機搭載装置が有する設定手段１５は、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定し、送信手段Ｂ１８は、監視手段が出力する検知信号を入力したとき、設定手段１５によって設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する。また、走行車両Ａに搭載された走行車両搭載装置Ａ１において、作業機Ｂに搭載される作業機搭載装置の送信手段Ｂ１８が無線送信する監視結果を受信手段が受信し、この受信手段によって受信した送信データが有する条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を報知手段が作業者に報知する。従って、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、設定手段によって変更可能に設定される作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報による条数識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業ユニットＢ１〜Ｂ５を特定する監視を走行車両Ａ側で行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の走行車両に付設する作業機の監視システムにおいて、前記監視手段は、作業ユニットＢ１〜Ｂ５が有する各々が異なる作業を行う複数種類の作業具Ｂ１１、Ｂ１２の各々に設置され、各作業具の異なる異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する複数種類の検知センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２を含み、前記送信手段は、前記検知センサから検知信号を入力したとき、当該異常動作状態を検知した検知センサの種類に対応した異常動作状態を識別可能に示す作業識別情報を前記送信データに付加し、前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが含む前記作業識別情報によって示される作業具の異常動作状態を作業者に識別可能に報知することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、監視手段は、作業ユニットＢ１〜Ｂ５が有する各々が異なる作業を行う複数種類の作業具Ｂ１１、Ｂ１２の各々に設置され、各作業具の異なる異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する複数種類の検知センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２を含み、送信手段は、検知センサから検知信号を入力したとき、異常動作状態を検知した検知センサの種類に対応した異常動作状態を識別可能に示す作業識別情報を送信データに付加して送信する。報知手段は、受信手段によって受信した送信データが含む作業識別情報によって示される作業具の異常動作状態を作業者に識別可能に報知する。従って、監視システムは、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、作業具Ｂ１１、Ｂ１２を識別する作業識別情報によって、異常動作状態にある作業具Ｂ１１、Ｂ１２を特定する監視を走行車両Ａ側で行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の走行車両に付設する作業機の監視システムにおいて、前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上の条数を表示する表示器Ａ１２５を有し、該表示器の表示によって、該表示に対応する条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、報知手段が有する表示器Ａ１２５が、受信手段によって受信した送信データが有する条数識別情報によって示される作業機上の条数を表示し、表示器の表示によって、表示に対応する条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知するので、どの作業ユニットが異常動作状態になっているかを表示器の表示によって知らせることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが含む条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有する走行車両に搭載される走行車両搭載装置とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成し、走行車両の後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機を構成する作業ユニットの各々に設置されて前記作業機に搭載される作業機搭載装置であって、作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段と、前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段と、前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段とを有することを特徴とする作業機搭載装置に存する。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、走行車両搭載装置Ａ１とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成する作業機搭載装置の監視手段が作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力し、送信手段が、監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す設定手段により設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する。従って、作業機搭載装置は、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、無線送信した送信データが有する識別情報によって、作業機上の作業ユニットの異常動作状態を走行車両側で監視させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による走行車両に付設する作業機の監視システムの実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、走行車両としてのトラクタＡの後部に装着される作業機としての施肥・播種機Ｂを監視する監視システムの全体構成を示す。施肥・播種機Ｂは、各々が一条の作業を行う複数の作業ユニットとしての複数の施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５を有する。図示の例では、５条分の施肥・播種ユニットからなる作業機が示されているが、最大１２条分程度のユニットにて作業機が構成されることもある。
【００３０】
施肥・播種機Ｂは、トラクタＡの後部に着脱自在のＴ字状の連結具Ｂ０に同じ構成の複数の施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５を着脱自在に取り付けて構成されている。具体的には、連結具Ｂ０は、図２に示すように、トラクタＡの後部Ａ０に取り外し自在に連結される連結棒Ｂ０１と、この連結棒Ｂ０１に直交して移動自在に取り付けられるユニット取付棒Ｂ０２とを有し、ユニット取付棒Ｂ０２には、ユニット取付位置を決める目安となる目盛Ｂ０２１が付されている。
【００３１】
各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５は、図３の斜視図及び図４の分解図に示すように、作業具としての施肥具Ｂ１１及び播種具Ｂ１２の他、両作業具に共用される、作溝を行う作溝ディスクＢ１３、作溝ディスクによって形成した溝に施肥と播種を行った箇所を覆土する覆土ディスクＢ１４と、覆土した表面を鎮圧する鎮圧輪Ｂ１５とを備える。施肥具Ｂ１１は、施肥する肥料を収容する肥料ホッパＢ１１１と、肥料ホッパから定量の肥料を繰り出す繰出機構Ｂ１１２と、繰り出した肥料を溝に供給する施肥ホースＢ１１３とを有する。播種具Ｂ１２は、播種する種子を収容する種子ホッパＢ１２１と、種子ホッパから定量の種子を繰り出す繰出機構Ｂ１２２と、繰り出した種子を溝に播種する播種ホースＢ１２３とを有する。
【００３２】
上述した構成の施肥・播種機Ｂを構成する各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５において、各ユニットの施肥具Ｂ１１における肥料ホッパＢ１１１には、ホッパ内の肥料残量を検知して残留不足の異常動作状態を監視する監視手段としての肥料残量不足センサＢ１６１が、播種具Ｂ１２における種子ホッパＢ１２１には、ホッパ内の種子残量を検知して残量不足の異常動作状態を監視する監視手段としての種子残量不足センサＢ１６２がそれぞれ設けられている。また、施肥具Ｂ１１における施肥ホースＢ１１３には、ホースを通じて供給される肥料がなくなって施肥停止することで肥料詰まりの異常動作状態を監視する監視手段としての肥料詰まりセンサＢ１７１が、播種具Ｂ１２における播種ホースＢ１２３には、ホースを通じて供給される種子がなくなって播種停止することで種子詰まりの異常動作状態を監視する監視手段としての種子詰まりセンサＢ１７２がそれぞれ設けられている。
【００３３】
また、上述した構成の施肥・播種機Ｂを構成する各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５には、監視手段であるセンサによる異常動作状態の監視結果を入力して無線送信する送信手段としての送信機Ｂ１８が設けられている。送信機Ｂ１８は送信アンテナＢ１８１を有する。この送信機Ｂ１８は上述した監視手段としての肥料残量不足センサＢ１６１、種子残量不足センサＢ１６２、肥料詰まりセンサＢ１７１及び種子詰まりセンサＢ１７２とともに、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置を構成している。なお、各センサと送信機Ｂ１８との間には、センサによる監視結果を送信機に伝送するための信号線Ｌ１〜Ｌ４が配策されている。なお、各送信機Ｂ１８には、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置全体が動作するための動作電源を供給する図示しない電池電源が内蔵されている。
【００３４】
一方、トラクタには、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置の送信機Ｂ１８が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機（図示せず）と、受信機によって受信した監視結果によって作業者に作業機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器（図示せず）とを有する走行車両搭載装置Ａ１が運転席前方の計器盤上に搭載されている。
【００３５】
走行車両搭載装置Ａ１は、図５に示すような外観構成となっており、外部に突出された受信アンテナＡ１１１を有する図示しない受信機を内蔵したケースＡ２の正面には、種子詰まり、種子残量不足、肥料詰まり、肥料残量不足が生じたときそれぞれ点灯してその旨を報知する報知器Ａ１２を構成している、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４と、条数を示す二桁の数字表示器Ａ１２５と、ブザー報音孔Ａ１２６と、ブザー停止ボタンＡ１２７と、クリアボタンＡ１２８とが配されている。
【００３６】
なお、異常が生じたときには、その異常の生じた条数を数字表示器Ａ１２５に表示するとともに異常の内容を異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯によって、さらに何らかの異常の生じたことをブザー音を報音孔Ａ１２６から発することによって、異常の発生とその内容を報知する。ブザー音はブザー停止ボタンＡ１２７を操作することによって停止することができる。また、複数条に異常が生じた場合には、一定時間間隔で条数と異常箇所とを同期して点灯と表示を切り替えることによって対応するようにしている。
【００３７】
以上、作業機である施肥・播種機Ｂへの作業機搭載装置の搭載の仕方、及び、走行車両であるトラクタＡへの走行車両搭載装置の搭載の仕方を中心に説明したが、続いて、作業機搭載装置及び走行車両搭載装置の電気回路構成を説明する。
【００３８】
図６は監視システムの全体構成を示すブロック図であり、同図において、施肥・播種機Ｂ側には、各条の施肥・播種ユニットに対応して設けられた送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２に、対応する条の作業具に設けられた種子残量不足センサＢ１６２、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料残量不足センサＢ１６１、肥料詰まりセンサＢ１７１が接続されてなる作業機搭載装置が配され、トラクタＡ側には、作業機搭載装置の送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機と、受信機によって受信した監視結果によって作業者に作業機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器とを有する走行車両搭載装置Ａ１が配されている。
【００３９】
次に、各条のユニットに対応する作業機搭載装置の詳細な回路構成を、条Ｎｏ１の送信機Ｂ１８−１を例にして、図７を参照して説明する。同図において、送信機Ｂ１８−１に接続された種子残量不足センサＢ１６２は、種子ホッパＢ１２１に収容した種子の残量が所定レベル以下に少なくなって種子不足をきたすおそれがあることを検出するもので、ホッパの出口近辺においてホッパ内の種子が接触しているかどうかによって信号出力が反転する圧電式或いは静電式のセンサが適用できる。肥料残量不足センサＢ１６１は、肥料ホッパＢ１１１に収容した肥料の残量が所定レベル以下に少なくなって肥料不足をきたすおそれがあることを検出するもので、ホッパの出口近辺においてホッパ内の肥料が接触しているかどうかによって信号出力が反転する種子残量不足センサＢ１６２と同様の原理動作する圧電式或いは静電式のセンサが適用できる。
【００４０】
種子詰まりセンサＢ１７２は、播種する種子が播種ホースＢ１２３を通じて供給されていることを監視し、一定時間を越えて通過する種子がないことによって、種子が詰まって供給されていないことを検出するもので、通過孔を通過する種子によって反射する反射光が一定時間以上なくなることによって出力に一定時間継続するパルス信号を出力するように構成した反射型のセンサが適用できる。肥料詰まりセンサＢ１７１は、施肥する肥料が施肥ホースＢ１１３を通じて供給されていることを監視し、一定時間を越えて通過する肥料がないことによって、肥料が詰まって供給されていないことを検出するもので、通過孔を通過する肥料によって反射する反射光が一定時間以上なくなることによって出力に一定時間継続するパルス信号を出力するように構成した種子詰まりセンサＢ１７２と同様の反射型のセンサが適用できる。
【００４１】
送信機Ｂ１８−１は、予め定めたプログラムに従って処理動作を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと略記する）１１と、送信回路１２と、電池電源１３と、電池電圧を安定化して各部に供給する電源回路１４と、送信機Ｂ１８−１の設置された条数を設定する例えばディップスイッチによって構成される条数設定器１５とを有する。
【００４２】
マイコン１１は、プログラムに従って動作する中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１ａと、プログラムなどを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１１ｂ、及び、処理データを格納するデータ格納エリアの他、処理の際の作業エリアとして使用される読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）１１ｃとを内蔵する。そして、マイコン１１のＣＰＵ１１ａには、種子残量不足センサＢ１６２、肥料残量不足センサＢ１６１、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料詰まりセンサＢ１７１が接続されており、種子残量不足、肥料残量不足、種子詰まり、肥料詰まりの検出によって、異常動作状態が入力されるようになっている。また、ＣＰＵ１１ａには、入力した異常動作状態を処理して生成する送信データを送信するための送信回路１２が接続されている。
【００４３】
以上の構成において、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、図８のフローチャートに示すような処理を実行し、電池電源が投入されると動作を開始し、先ず初期設定を行う（ステップＳ１）。次に、センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２から何等の検知信号も入力されていないとき（ステップＳ２がｎｏのとき）には、電池電源の節約のためスリープ状態にある。そして、何れかのセンサからの信号が、例えばＬからＨレベル又はその逆に反転したとき（ステップＳ２がｙｅｓのとき）、検知信号が入力されたと判断してスリープ状態から通常動作に入る（ステップＳ３）。通常動作に入ったＣＰＵ１１ａは、入力した検知信号に基づいて、図９（ａ）〜（ｃ）に示すフォーマットの監視結果を示す送信データを生成する。
【００４４】
すなわち、送信データは、図９（ａ）に示すように、１バイトからなるスタート部ＳＴと、１バイトからなる条数を示すＩＤＮｏと、１バイトからなるデータ部とからなる。ＩＤＮｏは、図９（ｂ）に示すように、下位４ビットを使用してＮｏ１からＮｏ１２の条数を識別する識別情報が生成される。そして、データ部は、図９（ｃ）に示すように、下位２ビットを使用して種子詰まり及び種子残量不足の有無を、下位５及び６ビットを使用して肥料詰まり及び肥料残量不足の有無を示すデータが生成される。なお、条数を識別する識別情報としては、条数設定器１５によって設定した条数情報が使用される。この条数の変更は、設定器１５によって設定を変更することで簡単に行うことができる。
【００４５】
上述したように生成された、異常動作状態にある施肥・播種ユニットを識別可能にする識別情報に、異常動作状態を検知した作業具としての施肥具Ｂ１１又は播種具Ｂ１２の異常動作状態を識別する作業識別情報が付加された構成となっている監視結果を示すデータは、ＣＰＵ１１ａから送出され、送信回路１２及びアンテナＢ１８１を介して走行車両搭載装置Ａ１に対して送信される。
【００４６】
次に、トラクタＡ側に配される走行車両搭載装置Ａ１の詳細な回路構成を、図１０を参照して説明する。同図において、走行車両搭載装置Ａ１は、作業機搭載装置の送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機Ａ１１と、受信機Ａ１１によって受信した監視結果によって作業者に施肥・播種機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器Ａ１２とを有する。受信機Ａ１１は、受信アンテナＡ１１１で受信した送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２からの監視結果を示す送信データを報知器Ａ１２に送出するように働く。
【００４７】
報知器Ａ１２は、受信機Ａ１１からの送信データを受けて処理し、データ中のＩＤＮｏによって、種子詰まり、種子残量不足、肥料詰まり、肥料残量不足の異常動作状態の生じている条数を数字表示器Ａ１２５に表示させるとともに、異常状態の内容に対応した異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４を点灯させ、かつ異常状態が発生していることをブザー報音孔の背後に配した警報ブザーＡ１２６′を鳴動させるなどの制御を行う報知制御部Ａ１２−１を備える。報知器Ａ１２は、その動作電源をトラクタのバッテリから電源スイッチＡ１２９及び電源回路Ａ１３０を介して各部に供給されるようになっている。
【００４８】
報知制御部Ａ１２−１は、予め定めたプログラムに従って処理動作を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと略記する）１１１によって構成されている。マイコン１１１は、プログラムに従って動作する中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１１ａと、プログラムなどを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１１１ｂ、及び、処理データを格納するデータ格納エリアの他、処理の際の作業エリアとして使用される読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）１１１ｃとを内蔵する。そして、マイコン１１１のＣＰＵ１１１ａには、その入力に受信機Ａ１１、ブザー停止ボタンＡ１２７によって操作されるブザー停止スイッチＡ１２７′、クリアボタンＡ１２８によって操作されるクリアスイッチＡ１２８′が接続され、また出力に数字表示器Ａ１２５、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４、警報ブザーＡ１２６′が接続されている。
【００４９】
以上の構成において、マイコン１１１のＣＰＵ１１１ａは、図１１のフローチャートに示すような処理を実行し、電池電源が投入されると動作を開始し、先ず初期設定を行う（ステップＳ１１）。次に、受信機Ａ１１によって受信した受信データを取り込み（ステップＳ１２）、この取り込んだ受信データの構成とチェックサムをチェックして有効性を判断し（ステップＳ１３）、有効であるとき（ステップＳ１３がｙｅｓのとき）には、受信したデータについて、ＩＤＮｏ、異常内容についての解析を行い、数字表示器Ａ１２５に条数を表示させるとともに、異常内容に対応する異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４を点灯させ、かつ警報ブザーＡ１２６′を鳴動させて異常状態の発生を報知する（ステップＳ１４）。
【００５０】
警報ブザーＡ１２６′の鳴動によって異常状態の発生を作業者が知り、警報停止ボタンを操作してブザー停止スイッチＡ１２７′がオンされると（ステップＳ１６がｙｅｓのとき）、警報ブザーＡ１２６′の鳴動が停止される（ステップＳ１７）。警報ブザーＡ１２６′の鳴動によって異常状態の発生を知り、数字表示器Ａ１２５に表示された数字と、点灯している異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４とによって、どの条数の施肥・播種ユニットにどのような異常が生じているかを知った作業者がクリアボタンを操作してクリアスイッチＡ１２８′がオンされると（ステップＳ１５がｙｅｓのとき）、数字表示器Ａ１２５の表示と、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯がクリアされる（ステップＳ１８）。
【００５１】
なお、図１１のフローチャートには示されていないが、複数の条数に異常状態が発生し、何れもがクリアされていないときには、一定時間毎に、数字表示器Ａ１２５に表示する条数と、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯によって示す異常内容とを交互に切り替えることによって、複数条での異常にも対応することができる。
【００５２】
なお、図７について上述したように、送信機Ｂ１８−１及びこれに付属したセンサは、電池電源１３を電源として動作するように構成されている。そこで、電池電源１３の長寿命化を図るために、マイコン１１、送信回路１２及びセンサは、図１２のタイミングチャート図に示すように、それらの動作時間を制限する工夫がなされている。
【００５３】
すなわち、詰まりセンサは、詰まりを検知するとワンショットマルチを起動して約５００ｍｓのＨレベルのパルスを発生するように構成され、残量不足センサは、残量が所定レベル以下になると、出力がＨからＬレベルになるように構成されている。そして、マイコン１１は詰まりセンサの出力がＬからＨレベルに立ち上がることによって、スリープ状態から通常動作状態になり、詰まりセンサの出力が約５００ｍｓの間Ｈレベルになったことを確認してから詰まり異常が生じていると判断して送信データを生成し、この送信データを送信回路１２を通じて約３０ｍｓの間に無線送信する。なお、詰まりと残量不足が重複して発生したときには、詰まりセンサの出力が約５００ｍｓの間Ｈレベルになったこと、又は、残量不足センサの出力が約５００ｍｓの間Ｌレベルになったことを確認して、異常の発生をあると判断した後に、両異常を含む送信データをマイコン１１にて生成し、両方をまとめて送信回路１２を通じて約３０ｍｓの間に同時に無線送信する。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、監視システムの全体構成を示す図６のブロック図から分かるように、各条の施肥・播種ユニットに対応して一つの送信機が設けられ、一つの送信機に、種子残量不足センサＢ１６２、肥料残量不足センサＢ１６１、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料詰まりセンサＢ１７１の４つの検知センサが信号線を介して接続されるようになっている。このため、施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生したときには、施肥・播種ユニット単位での交換が簡単に行える反面、送信機の数が条数分必要になり、また故障個所だけの交換を行うためには、信号線を外す手間が必要になるという問題がある。
【００５５】
送信機の数を減らすには、送信機を作業機に一つ設置すればよいが、その反面、信号線の数が増え、施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生し、施肥・播種ユニット単位での交換を行う際にも、信号線を外すことが必ず必要になる。
【００５６】
施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生し、故障個所だけの交換を行う際に、信号線を外す手間を省くためには、各作業具の各種類のセンサに対応して一つの送信機を設けるようにすればよいが、このようにした場合には、送信機の数がさらに増えることになる。
【００５７】
いずれの場合にも、別の作業機と交換するため作業機をトラクタから外すときには、信号線を外す手間がなくなり、トラクタに対する作業機の付設や取り外しを行うことの障害になることのない、監視システム、並びに、監視システムを構成する走行車両搭載装置及び作業機搭載装置が得られる。
【００５８】
特に、図示した実施の形態のように、各条の施肥・播種ユニットに対応して一つの送信機が設けられている場合には、作業ユニットに故障が生じた際に、面倒なメンテナンス作業を必要とすることなく、故障した作業ユニットを交換できる監視システム、並びに、走行車両搭載装置及び作業機搭載装置が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、走行車両とその後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて構成される作業機との間に何らの信号線を配することなく、設定手段によって変更可能に設定される作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報による条数識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業ユニットを特定する監視を走行車両側で行うことができるので、走行車両に対する作業機の付設や取り外しだけでなく、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上での作業ユニットの着脱、増減、交換などを行うことの障害になることのない、作業機の動作状態を監視する監視システムが得られる。
【００６０】
請求項２記載の発明によれば、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、作業具を識別する作業識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業具を特定する監視を走行車両側で行うことができるので、異常動作状態にある作業ユニットの作業具を作業者に知らせる監視システムが得られる。
【００６１】
請求項３記載の発明によれば、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、数字表示に表示によって異常動作状態にある作業ユニットを特定する監視を走行車両側で行うことができるので、作業機に対する作業ユニットの着脱、増減、交換などが行われても、異常動作状態にある作業ユニットを作業者に知らせる監視システムが得られる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、走行車両とその後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて構成される作業機との間に何らの信号線を配することなく、無線送信した送信データが有する識別情報によって、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上の作業ユニットの異常動作状態を走行車両側で監視させることができるので、走行車両に対する作業機の付設や取り外しだけでなく、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上での作業ユニットの着脱、増減、交換などを行うことの障害になることのない、作業機上の作業ユニットの動作状態を監視する監視システムを構成するための作業機搭載装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による作業機の動作状態を監視する監視システムの一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるトラクタの後部に対して施肥・播種機を付設するための連結具を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１における施肥・播種機の一つを拡大して示す斜視図である。
【図４】図１における施肥・播種機の一つを分解して示す分解図である。
【図５】図１における走行車両搭載装置の外観構成を示す斜視図である。
【図６】監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】図６における作業機搭載装置の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図８】図７中のマイコンのＣＰＵがプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図９】図７中の送信機が生成する送信データの構成を説明するための説明図である。
【図１０】図６における走行車両搭載装置の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０中のマイコンのＣＰＵがプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図１２】図７中の送信機の送信回路及びセンサの動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
Ａ 走行車両（トラクタ）
Ａ１ 走行車両搭載装置
Ｂ 作業機(施肥・播種機)
Ｂ１〜Ｂ５ 作業ユニット(施肥・播種ユニット)
Ｂ１１、Ｂ１２ 作業具（施肥具、播種具）
Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２ 監視手段（検知センサ、センサ、肥料残量不足センサ、種子残量不足センサ、肥料詰まりセンサ、種子詰まりセンサ）
Ｂ１８ 送信手段（送信機）
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタなどの走行車両に付設する播種機、施肥機、移植機、薬剤散布機、土壌消毒機などの農業用作業機の動作状態を監視する監視システム、並びに、該監視システムを構成するための作業機に搭載される作業機搭載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、農業用作業機は、トラクタなどの走行車両に付設して使用されるように、必要に応じて走行車両の後部に着脱自在に装着できるように構成されている。
【０００３】
ところで、従来、この種のシステムの一例として、播種機における種子や施肥機における施肥の詰まり、ホッパ残量の不足を、作業機の各部位に取付けた検知センサによって検出し、その異常を検出した監視結果を警報音や警告表示によって報知するようにしたものが知られている。
【０００４】
しかし、警報音や警告表示によって作業機側において報知を行うようにした場合には、前方を見ながらトラクタを運転中の作業者は、騒音によって警報音を聞き損なったり、或いは、警告表示を見損なったりして、監視結果を十分に生かしきれない。
【０００５】
そこで、検知センサによって検出した異常の監視結果に基づく、警報音や警告表示によって行う報知をトラクタ側にて行うことも考えられ、例えば、特開平１１−１８５１７号公報に示されるように、トラクタと作業機との間に配策した信号線を介して、作業機に設置された検知センサによる監視結果をトラクタ側に伝送するように構成したものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トラクタに着脱自在に装着され、本来トラクタと一体でない作業機に設置された検知センサによる監視結果を、トラクタ側にて報知できるようにするために、作業機とトラクタとの間に信号線を配策したのでは、別の作業機と交換するため、作業機をトラクタから外すときには、信号線も一緒に取り外さなければならないという問題があった。
【０００７】
また、各々が一条の作業を行う複数の作業ユニットを作業機が有する場合、作業ユニットに故障が生じ、故障した作業ユニットを交換する際に、作業機とトラクタとの間に配策した信号線も一緒に交換しなければならなくなり、メンテナンスが面倒であるという問題も生じる。
【０００８】
よって、本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、走行車両に対する作業機の付設や取り外しを行うことの障害になることのない、作業機の動作状態を監視する監視システム、並びに、該監視システムを構成するための作業機に搭載される作業機搭載装置を提供することを主たる課題としている。
【０００９】
本発明はまた、作業機が複数の作業ユニットを有し、作業ユニットに故障が生じた場合であっても、面倒なメンテナンス作業を必要とすることなく、故障した作業ユニットを交換できるようにした監視システムを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するためなされた請求項１記載の本発明は、走行車両Ａの後部に装着される連結具ＢＯに予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機Ｂを構成する作業ユニットＢ１〜Ｂ５の各々に設置されて前記作業機Ｂに搭載される作業機搭載装置と、走行車両に搭載される走行車両搭載装置Ａ１とを備え、前記作業機搭載装置は、設置された作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２と、前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段１５と、前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段Ｂ１８とを有し、前記走行車両搭載装置は、前記送信手段が無線送信する前記送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、作業機搭載装置は走行車両Ａの後部に装着される連結具ＢＯに予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機Ｂを構成する作業ユニットＢ１〜Ｂ５の各々に設置されて作業機Ｂに搭載されており、走行車両に搭載される走行車両搭載装置Ａ１とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成する。作業機搭載装置が有する監視手段Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２は、設置された作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する。作業機搭載装置が有する設定手段１５は、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定し、送信手段Ｂ１８は、監視手段が出力する検知信号を入力したとき、設定手段１５によって設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する。また、走行車両Ａに搭載された走行車両搭載装置Ａ１において、作業機Ｂに搭載される作業機搭載装置の送信手段Ｂ１８が無線送信する監視結果を受信手段が受信し、この受信手段によって受信した送信データが有する条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を報知手段が作業者に報知する。従って、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、設定手段によって変更可能に設定される作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報による条数識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業ユニットＢ１〜Ｂ５を特定する監視を走行車両Ａ側で行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の走行車両に付設する作業機の監視システムにおいて、前記監視手段は、作業ユニットＢ１〜Ｂ５が有する各々が異なる作業を行う複数種類の作業具Ｂ１１、Ｂ１２の各々に設置され、各作業具の異なる異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する複数種類の検知センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２を含み、前記送信手段は、前記検知センサから検知信号を入力したとき、当該異常動作状態を検知した検知センサの種類に対応した異常動作状態を識別可能に示す作業識別情報を前記送信データに付加し、前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが含む前記作業識別情報によって示される作業具の異常動作状態を作業者に識別可能に報知することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、監視手段は、作業ユニットＢ１〜Ｂ５が有する各々が異なる作業を行う複数種類の作業具Ｂ１１、Ｂ１２の各々に設置され、各作業具の異なる異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する複数種類の検知センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２を含み、送信手段は、検知センサから検知信号を入力したとき、異常動作状態を検知した検知センサの種類に対応した異常動作状態を識別可能に示す作業識別情報を送信データに付加して送信する。報知手段は、受信手段によって受信した送信データが含む作業識別情報によって示される作業具の異常動作状態を作業者に識別可能に報知する。従って、監視システムは、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、作業具Ｂ１１、Ｂ１２を識別する作業識別情報によって、異常動作状態にある作業具Ｂ１１、Ｂ１２を特定する監視を走行車両Ａ側で行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の走行車両に付設する作業機の監視システムにおいて、前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上の条数を表示する表示器Ａ１２５を有し、該表示器の表示によって、該表示に対応する条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知することを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システムに存する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、報知手段が有する表示器Ａ１２５が、受信手段によって受信した送信データが有する条数識別情報によって示される作業機上の条数を表示し、表示器の表示によって、表示に対応する条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知するので、どの作業ユニットが異常動作状態になっているかを表示器の表示によって知らせることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが含む条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有する走行車両に搭載される走行車両搭載装置とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成し、走行車両の後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機を構成する作業ユニットの各々に設置されて前記作業機に搭載される作業機搭載装置であって、作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段と、前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段と、前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段とを有することを特徴とする作業機搭載装置に存する。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、走行車両搭載装置Ａ１とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成する作業機搭載装置の監視手段が作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力し、送信手段が、監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す設定手段により設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する。従って、作業機搭載装置は、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、無線送信した送信データが有する識別情報によって、作業機上の作業ユニットの異常動作状態を走行車両側で監視させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による走行車両に付設する作業機の監視システムの実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、走行車両としてのトラクタＡの後部に装着される作業機としての施肥・播種機Ｂを監視する監視システムの全体構成を示す。施肥・播種機Ｂは、各々が一条の作業を行う複数の作業ユニットとしての複数の施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５を有する。図示の例では、５条分の施肥・播種ユニットからなる作業機が示されているが、最大１２条分程度のユニットにて作業機が構成されることもある。
【００３０】
施肥・播種機Ｂは、トラクタＡの後部に着脱自在のＴ字状の連結具Ｂ０に同じ構成の複数の施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５を着脱自在に取り付けて構成されている。具体的には、連結具Ｂ０は、図２に示すように、トラクタＡの後部Ａ０に取り外し自在に連結される連結棒Ｂ０１と、この連結棒Ｂ０１に直交して移動自在に取り付けられるユニット取付棒Ｂ０２とを有し、ユニット取付棒Ｂ０２には、ユニット取付位置を決める目安となる目盛Ｂ０２１が付されている。
【００３１】
各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５は、図３の斜視図及び図４の分解図に示すように、作業具としての施肥具Ｂ１１及び播種具Ｂ１２の他、両作業具に共用される、作溝を行う作溝ディスクＢ１３、作溝ディスクによって形成した溝に施肥と播種を行った箇所を覆土する覆土ディスクＢ１４と、覆土した表面を鎮圧する鎮圧輪Ｂ１５とを備える。施肥具Ｂ１１は、施肥する肥料を収容する肥料ホッパＢ１１１と、肥料ホッパから定量の肥料を繰り出す繰出機構Ｂ１１２と、繰り出した肥料を溝に供給する施肥ホースＢ１１３とを有する。播種具Ｂ１２は、播種する種子を収容する種子ホッパＢ１２１と、種子ホッパから定量の種子を繰り出す繰出機構Ｂ１２２と、繰り出した種子を溝に播種する播種ホースＢ１２３とを有する。
【００３２】
上述した構成の施肥・播種機Ｂを構成する各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５において、各ユニットの施肥具Ｂ１１における肥料ホッパＢ１１１には、ホッパ内の肥料残量を検知して残留不足の異常動作状態を監視する監視手段としての肥料残量不足センサＢ１６１が、播種具Ｂ１２における種子ホッパＢ１２１には、ホッパ内の種子残量を検知して残量不足の異常動作状態を監視する監視手段としての種子残量不足センサＢ１６２がそれぞれ設けられている。また、施肥具Ｂ１１における施肥ホースＢ１１３には、ホースを通じて供給される肥料がなくなって施肥停止することで肥料詰まりの異常動作状態を監視する監視手段としての肥料詰まりセンサＢ１７１が、播種具Ｂ１２における播種ホースＢ１２３には、ホースを通じて供給される種子がなくなって播種停止することで種子詰まりの異常動作状態を監視する監視手段としての種子詰まりセンサＢ１７２がそれぞれ設けられている。
【００３３】
また、上述した構成の施肥・播種機Ｂを構成する各施肥・播種ユニットＢ１〜Ｂ５には、監視手段であるセンサによる異常動作状態の監視結果を入力して無線送信する送信手段としての送信機Ｂ１８が設けられている。送信機Ｂ１８は送信アンテナＢ１８１を有する。この送信機Ｂ１８は上述した監視手段としての肥料残量不足センサＢ１６１、種子残量不足センサＢ１６２、肥料詰まりセンサＢ１７１及び種子詰まりセンサＢ１７２とともに、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置を構成している。なお、各センサと送信機Ｂ１８との間には、センサによる監視結果を送信機に伝送するための信号線Ｌ１〜Ｌ４が配策されている。なお、各送信機Ｂ１８には、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置全体が動作するための動作電源を供給する図示しない電池電源が内蔵されている。
【００３４】
一方、トラクタには、施肥・播種機Ｂに搭載される作業機搭載装置の送信機Ｂ１８が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機（図示せず）と、受信機によって受信した監視結果によって作業者に作業機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器（図示せず）とを有する走行車両搭載装置Ａ１が運転席前方の計器盤上に搭載されている。
【００３５】
走行車両搭載装置Ａ１は、図５に示すような外観構成となっており、外部に突出された受信アンテナＡ１１１を有する図示しない受信機を内蔵したケースＡ２の正面には、種子詰まり、種子残量不足、肥料詰まり、肥料残量不足が生じたときそれぞれ点灯してその旨を報知する報知器Ａ１２を構成している、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４と、条数を示す二桁の数字表示器Ａ１２５と、ブザー報音孔Ａ１２６と、ブザー停止ボタンＡ１２７と、クリアボタンＡ１２８とが配されている。
【００３６】
なお、異常が生じたときには、その異常の生じた条数を数字表示器Ａ１２５に表示するとともに異常の内容を異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯によって、さらに何らかの異常の生じたことをブザー音を報音孔Ａ１２６から発することによって、異常の発生とその内容を報知する。ブザー音はブザー停止ボタンＡ１２７を操作することによって停止することができる。また、複数条に異常が生じた場合には、一定時間間隔で条数と異常箇所とを同期して点灯と表示を切り替えることによって対応するようにしている。
【００３７】
以上、作業機である施肥・播種機Ｂへの作業機搭載装置の搭載の仕方、及び、走行車両であるトラクタＡへの走行車両搭載装置の搭載の仕方を中心に説明したが、続いて、作業機搭載装置及び走行車両搭載装置の電気回路構成を説明する。
【００３８】
図６は監視システムの全体構成を示すブロック図であり、同図において、施肥・播種機Ｂ側には、各条の施肥・播種ユニットに対応して設けられた送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２に、対応する条の作業具に設けられた種子残量不足センサＢ１６２、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料残量不足センサＢ１６１、肥料詰まりセンサＢ１７１が接続されてなる作業機搭載装置が配され、トラクタＡ側には、作業機搭載装置の送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機と、受信機によって受信した監視結果によって作業者に作業機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器とを有する走行車両搭載装置Ａ１が配されている。
【００３９】
次に、各条のユニットに対応する作業機搭載装置の詳細な回路構成を、条Ｎｏ１の送信機Ｂ１８−１を例にして、図７を参照して説明する。同図において、送信機Ｂ１８−１に接続された種子残量不足センサＢ１６２は、種子ホッパＢ１２１に収容した種子の残量が所定レベル以下に少なくなって種子不足をきたすおそれがあることを検出するもので、ホッパの出口近辺においてホッパ内の種子が接触しているかどうかによって信号出力が反転する圧電式或いは静電式のセンサが適用できる。肥料残量不足センサＢ１６１は、肥料ホッパＢ１１１に収容した肥料の残量が所定レベル以下に少なくなって肥料不足をきたすおそれがあることを検出するもので、ホッパの出口近辺においてホッパ内の肥料が接触しているかどうかによって信号出力が反転する種子残量不足センサＢ１６２と同様の原理動作する圧電式或いは静電式のセンサが適用できる。
【００４０】
種子詰まりセンサＢ１７２は、播種する種子が播種ホースＢ１２３を通じて供給されていることを監視し、一定時間を越えて通過する種子がないことによって、種子が詰まって供給されていないことを検出するもので、通過孔を通過する種子によって反射する反射光が一定時間以上なくなることによって出力に一定時間継続するパルス信号を出力するように構成した反射型のセンサが適用できる。肥料詰まりセンサＢ１７１は、施肥する肥料が施肥ホースＢ１１３を通じて供給されていることを監視し、一定時間を越えて通過する肥料がないことによって、肥料が詰まって供給されていないことを検出するもので、通過孔を通過する肥料によって反射する反射光が一定時間以上なくなることによって出力に一定時間継続するパルス信号を出力するように構成した種子詰まりセンサＢ１７２と同様の反射型のセンサが適用できる。
【００４１】
送信機Ｂ１８−１は、予め定めたプログラムに従って処理動作を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと略記する）１１と、送信回路１２と、電池電源１３と、電池電圧を安定化して各部に供給する電源回路１４と、送信機Ｂ１８−１の設置された条数を設定する例えばディップスイッチによって構成される条数設定器１５とを有する。
【００４２】
マイコン１１は、プログラムに従って動作する中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１ａと、プログラムなどを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１１ｂ、及び、処理データを格納するデータ格納エリアの他、処理の際の作業エリアとして使用される読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）１１ｃとを内蔵する。そして、マイコン１１のＣＰＵ１１ａには、種子残量不足センサＢ１６２、肥料残量不足センサＢ１６１、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料詰まりセンサＢ１７１が接続されており、種子残量不足、肥料残量不足、種子詰まり、肥料詰まりの検出によって、異常動作状態が入力されるようになっている。また、ＣＰＵ１１ａには、入力した異常動作状態を処理して生成する送信データを送信するための送信回路１２が接続されている。
【００４３】
以上の構成において、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、図８のフローチャートに示すような処理を実行し、電池電源が投入されると動作を開始し、先ず初期設定を行う（ステップＳ１）。次に、センサＢ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２から何等の検知信号も入力されていないとき（ステップＳ２がｎｏのとき）には、電池電源の節約のためスリープ状態にある。そして、何れかのセンサからの信号が、例えばＬからＨレベル又はその逆に反転したとき（ステップＳ２がｙｅｓのとき）、検知信号が入力されたと判断してスリープ状態から通常動作に入る（ステップＳ３）。通常動作に入ったＣＰＵ１１ａは、入力した検知信号に基づいて、図９（ａ）〜（ｃ）に示すフォーマットの監視結果を示す送信データを生成する。
【００４４】
すなわち、送信データは、図９（ａ）に示すように、１バイトからなるスタート部ＳＴと、１バイトからなる条数を示すＩＤＮｏと、１バイトからなるデータ部とからなる。ＩＤＮｏは、図９（ｂ）に示すように、下位４ビットを使用してＮｏ１からＮｏ１２の条数を識別する識別情報が生成される。そして、データ部は、図９（ｃ）に示すように、下位２ビットを使用して種子詰まり及び種子残量不足の有無を、下位５及び６ビットを使用して肥料詰まり及び肥料残量不足の有無を示すデータが生成される。なお、条数を識別する識別情報としては、条数設定器１５によって設定した条数情報が使用される。この条数の変更は、設定器１５によって設定を変更することで簡単に行うことができる。
【００４５】
上述したように生成された、異常動作状態にある施肥・播種ユニットを識別可能にする識別情報に、異常動作状態を検知した作業具としての施肥具Ｂ１１又は播種具Ｂ１２の異常動作状態を識別する作業識別情報が付加された構成となっている監視結果を示すデータは、ＣＰＵ１１ａから送出され、送信回路１２及びアンテナＢ１８１を介して走行車両搭載装置Ａ１に対して送信される。
【００４６】
次に、トラクタＡ側に配される走行車両搭載装置Ａ１の詳細な回路構成を、図１０を参照して説明する。同図において、走行車両搭載装置Ａ１は、作業機搭載装置の送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２が無線送信する監視結果を受信する受信手段としての受信機Ａ１１と、受信機Ａ１１によって受信した監視結果によって作業者に施肥・播種機の異常動作状態を報知する報知手段としての報知器Ａ１２とを有する。受信機Ａ１１は、受信アンテナＡ１１１で受信した送信機Ｂ１８−１〜Ｂ１８−１２からの監視結果を示す送信データを報知器Ａ１２に送出するように働く。
【００４７】
報知器Ａ１２は、受信機Ａ１１からの送信データを受けて処理し、データ中のＩＤＮｏによって、種子詰まり、種子残量不足、肥料詰まり、肥料残量不足の異常動作状態の生じている条数を数字表示器Ａ１２５に表示させるとともに、異常状態の内容に対応した異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４を点灯させ、かつ異常状態が発生していることをブザー報音孔の背後に配した警報ブザーＡ１２６′を鳴動させるなどの制御を行う報知制御部Ａ１２−１を備える。報知器Ａ１２は、その動作電源をトラクタのバッテリから電源スイッチＡ１２９及び電源回路Ａ１３０を介して各部に供給されるようになっている。
【００４８】
報知制御部Ａ１２−１は、予め定めたプログラムに従って処理動作を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと略記する）１１１によって構成されている。マイコン１１１は、プログラムに従って動作する中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１１ａと、プログラムなどを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１１１ｂ、及び、処理データを格納するデータ格納エリアの他、処理の際の作業エリアとして使用される読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）１１１ｃとを内蔵する。そして、マイコン１１１のＣＰＵ１１１ａには、その入力に受信機Ａ１１、ブザー停止ボタンＡ１２７によって操作されるブザー停止スイッチＡ１２７′、クリアボタンＡ１２８によって操作されるクリアスイッチＡ１２８′が接続され、また出力に数字表示器Ａ１２５、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４、警報ブザーＡ１２６′が接続されている。
【００４９】
以上の構成において、マイコン１１１のＣＰＵ１１１ａは、図１１のフローチャートに示すような処理を実行し、電池電源が投入されると動作を開始し、先ず初期設定を行う（ステップＳ１１）。次に、受信機Ａ１１によって受信した受信データを取り込み（ステップＳ１２）、この取り込んだ受信データの構成とチェックサムをチェックして有効性を判断し（ステップＳ１３）、有効であるとき（ステップＳ１３がｙｅｓのとき）には、受信したデータについて、ＩＤＮｏ、異常内容についての解析を行い、数字表示器Ａ１２５に条数を表示させるとともに、異常内容に対応する異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４を点灯させ、かつ警報ブザーＡ１２６′を鳴動させて異常状態の発生を報知する（ステップＳ１４）。
【００５０】
警報ブザーＡ１２６′の鳴動によって異常状態の発生を作業者が知り、警報停止ボタンを操作してブザー停止スイッチＡ１２７′がオンされると（ステップＳ１６がｙｅｓのとき）、警報ブザーＡ１２６′の鳴動が停止される（ステップＳ１７）。警報ブザーＡ１２６′の鳴動によって異常状態の発生を知り、数字表示器Ａ１２５に表示された数字と、点灯している異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４とによって、どの条数の施肥・播種ユニットにどのような異常が生じているかを知った作業者がクリアボタンを操作してクリアスイッチＡ１２８′がオンされると（ステップＳ１５がｙｅｓのとき）、数字表示器Ａ１２５の表示と、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯がクリアされる（ステップＳ１８）。
【００５１】
なお、図１１のフローチャートには示されていないが、複数の条数に異常状態が発生し、何れもがクリアされていないときには、一定時間毎に、数字表示器Ａ１２５に表示する条数と、異常インジケータＡ１２１〜Ａ１２４の点灯によって示す異常内容とを交互に切り替えることによって、複数条での異常にも対応することができる。
【００５２】
なお、図７について上述したように、送信機Ｂ１８−１及びこれに付属したセンサは、電池電源１３を電源として動作するように構成されている。そこで、電池電源１３の長寿命化を図るために、マイコン１１、送信回路１２及びセンサは、図１２のタイミングチャート図に示すように、それらの動作時間を制限する工夫がなされている。
【００５３】
すなわち、詰まりセンサは、詰まりを検知するとワンショットマルチを起動して約５００ｍｓのＨレベルのパルスを発生するように構成され、残量不足センサは、残量が所定レベル以下になると、出力がＨからＬレベルになるように構成されている。そして、マイコン１１は詰まりセンサの出力がＬからＨレベルに立ち上がることによって、スリープ状態から通常動作状態になり、詰まりセンサの出力が約５００ｍｓの間Ｈレベルになったことを確認してから詰まり異常が生じていると判断して送信データを生成し、この送信データを送信回路１２を通じて約３０ｍｓの間に無線送信する。なお、詰まりと残量不足が重複して発生したときには、詰まりセンサの出力が約５００ｍｓの間Ｈレベルになったこと、又は、残量不足センサの出力が約５００ｍｓの間Ｌレベルになったことを確認して、異常の発生をあると判断した後に、両異常を含む送信データをマイコン１１にて生成し、両方をまとめて送信回路１２を通じて約３０ｍｓの間に同時に無線送信する。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、監視システムの全体構成を示す図６のブロック図から分かるように、各条の施肥・播種ユニットに対応して一つの送信機が設けられ、一つの送信機に、種子残量不足センサＢ１６２、肥料残量不足センサＢ１６１、種子詰まりセンサＢ１７２、肥料詰まりセンサＢ１７１の４つの検知センサが信号線を介して接続されるようになっている。このため、施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生したときには、施肥・播種ユニット単位での交換が簡単に行える反面、送信機の数が条数分必要になり、また故障個所だけの交換を行うためには、信号線を外す手間が必要になるという問題がある。
【００５５】
送信機の数を減らすには、送信機を作業機に一つ設置すればよいが、その反面、信号線の数が増え、施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生し、施肥・播種ユニット単位での交換を行う際にも、信号線を外すことが必ず必要になる。
【００５６】
施肥・播種ユニットの何れかに故障が発生し、故障個所だけの交換を行う際に、信号線を外す手間を省くためには、各作業具の各種類のセンサに対応して一つの送信機を設けるようにすればよいが、このようにした場合には、送信機の数がさらに増えることになる。
【００５７】
いずれの場合にも、別の作業機と交換するため作業機をトラクタから外すときには、信号線を外す手間がなくなり、トラクタに対する作業機の付設や取り外しを行うことの障害になることのない、監視システム、並びに、監視システムを構成する走行車両搭載装置及び作業機搭載装置が得られる。
【００５８】
特に、図示した実施の形態のように、各条の施肥・播種ユニットに対応して一つの送信機が設けられている場合には、作業ユニットに故障が生じた際に、面倒なメンテナンス作業を必要とすることなく、故障した作業ユニットを交換できる監視システム、並びに、走行車両搭載装置及び作業機搭載装置が得られる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、走行車両とその後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて構成される作業機との間に何らの信号線を配することなく、設定手段によって変更可能に設定される作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報による条数識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業ユニットを特定する監視を走行車両側で行うことができるので、走行車両に対する作業機の付設や取り外しだけでなく、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上での作業ユニットの着脱、増減、交換などを行うことの障害になることのない、作業機の動作状態を監視する監視システムが得られる。
【００６０】
請求項２記載の発明によれば、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、作業具を識別する作業識別情報を有する送信データを利用して、異常動作状態にある作業具を特定する監視を走行車両側で行うことができるので、異常動作状態にある作業ユニットの作業具を作業者に知らせる監視システムが得られる。
【００６１】
請求項３記載の発明によれば、走行車両とこれに付設する作業機との間に何らの信号線を配することなく、数字表示に表示によって異常動作状態にある作業ユニットを特定する監視を走行車両側で行うことができるので、作業機に対する作業ユニットの着脱、増減、交換などが行われても、異常動作状態にある作業ユニットを作業者に知らせる監視システムが得られる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、走行車両とその後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて構成される作業機との間に何らの信号線を配することなく、無線送信した送信データが有する識別情報によって、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上の作業ユニットの異常動作状態を走行車両側で監視させることができるので、走行車両に対する作業機の付設や取り外しだけでなく、連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業機上での作業ユニットの着脱、増減、交換などを行うことの障害になることのない、作業機上の作業ユニットの動作状態を監視する監視システムを構成するための作業機搭載装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による作業機の動作状態を監視する監視システムの一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるトラクタの後部に対して施肥・播種機を付設するための連結具を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１における施肥・播種機の一つを拡大して示す斜視図である。
【図４】図１における施肥・播種機の一つを分解して示す分解図である。
【図５】図１における走行車両搭載装置の外観構成を示す斜視図である。
【図６】監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】図６における作業機搭載装置の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図８】図７中のマイコンのＣＰＵがプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図９】図７中の送信機が生成する送信データの構成を説明するための説明図である。
【図１０】図６における走行車両搭載装置の詳細な回路構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０中のマイコンのＣＰＵがプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図１２】図７中の送信機の送信回路及びセンサの動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
Ａ 走行車両（トラクタ）
Ａ１ 走行車両搭載装置
Ｂ 作業機(施肥・播種機)
Ｂ１〜Ｂ５ 作業ユニット(施肥・播種ユニット)
Ｂ１１、Ｂ１２ 作業具（施肥具、播種具）
Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１７１及びＢ１７２ 監視手段（検知センサ、センサ、肥料残量不足センサ、種子残量不足センサ、肥料詰まりセンサ、種子詰まりセンサ）
Ｂ１８ 送信手段（送信機）
Claims (4)
- 走行車両の後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機を構成する作業ユニットの各々に設置されて前記作業機に搭載される作業機搭載装置と、走行車両に搭載される走行車両搭載装置とを備え、
前記作業機搭載装置は、設置された作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段と、前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段と、前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段とを有し、
前記走行車両搭載装置は、前記送信手段が無線送信する前記送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有する
ことを特徴とする走行車両に付設する作業機の監視システム。 - 前記監視手段は、作業ユニットが有する各々が異なる作業を行う複数種類の作業具の各々に設置され、各作業具の異なる異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する複数種類の検知センサを含み、
前記送信手段は、前記検知センサから検知信号を入力したとき、当該異常動作状態を検知した検知センサの種類に対応した異常動作状態を識別可能に示す作業識別情報を前記送信データに付加し、
前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが含む前記作業識別情報によって示される作業具の異常動作状態を作業者に識別可能に報知する
ことを特徴とする請求項１記載の走行車両に付設する作業機の監視システム。 - 前記報知手段は、前記受信手段によって受信した前記送信データが有する前記条数識別情報によって示される作業機上での条数を表示する表示器を有し、該表示器の表示によって、該表示に対応する条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する
ことを特徴とする請求項２記載の走行車両に付設する作業機の監視システム。 - 送信データを受信する受信手段と、該受信手段によって受信した前記送信データが含む条数識別情報によって示される作業機上での条数の作業ユニットの異常動作状態を作業者に報知する報知手段とを有する走行車両に搭載される走行車両搭載装置とともに走行車両に付設する作業機の監視システムを構成し、走行車両の後部に装着される連結具に予め決められた最大条数の範囲内で着脱自在に取り付けられて作業機を構成する作業ユニットの各々に設置されて前記作業機に搭載される作業機搭載装置であって、
作業ユニットの異常動作状態を監視して検知し、検知信号を出力する監視手段と、
前記連結具に着脱自在に取り付けられたときの作業ユニットの作業機上での条数を示す条数情報を変更可能に設定する設定手段と、
前記監視手段が出力する前記検知信号を入力したとき、前記設定された条数情報による条数を識別する識別情報を有する監視結果を示す送信データを生成して無線送信する送信手段とを有する
ことを特徴とする作業機搭載装置。
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