JP6873894B2 - ロール回転検出装置及びフィルム検出システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、フィルムロール等のロールの回転を検出するロール回転検出装置及びフィルム検出システムに関する。

従来、圃場にマルチフィルムを敷設するマルチ作業機として特許文献１に開示された技術が知られている。
特許文献１に開示されたマルチ作業機は、トラクタと、ロータリ耕耘機と、マルチフィルム敷設装置とを備えており、１台の機械で、走行しながら耕耘作業とマルチフィルムの敷設作業とを同時にすることができる。

マルチフィルム敷設装置は、マルチフィルムが巻回されたフィルムロールを有し、このフィルムロールから巻出されたマルチフィルムが畝に敷設される。

特開２０１０−８１８４４号公報

マルチ作業機による作業時には、トラクタ上の運転者は前方を見ながら作業するため、フィルムロールからマルチフィルムが無くなったことに気付きにくい。ところが、従来のマルチ作業機にあっては、フィルムロールからマルチフィルムが無くなったことを検出する検出装置が無かった。
このため、従来においては、マルチ作業機による作業時に、フィルムロールからマルチフィルムが無くなったことに気付かぬ状態で、作業を進めることがあり、この場合には、畝にマルチフィルムが敷設されないことになる。このようなときには、マルチ作業機による作業後に、面倒な手作業で畝にマルチフィルムを敷設する必要があった。

そこで、本発明は、例えば「フィルムロールからマルチフィルムが無くなったことを検出できる検出装置」等を含む様々なロールの回転検出装置として幅広く適用可能なロール回転検出装置及びフィルム検出システムを提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
本発明のロール回転検出装置は、軸心回りに回転可能なロールの回転を検出するロール回転検出装置であって、回転自在に支持される回転軸と、前記回転軸の径外方向に延設された複数の検出対象部と、前記複数の検出対象部に設けられ且つ前記ロールの表面に当接する当接部と、前記検出対象部の有無を検出することで前記回転軸の回転を検出する検出センサと、を備え、前記複数の検出対象部は、前記回転軸の周方向に沿って間隔をあけて設けられて、前記回転軸の径外方向に放射状に延設されており、前記当接部は、前記検出対象部の延設端から屈曲して前記回転軸の軸方向に沿って延びているとともに、弾性素材により形成された筒状の弾性カバーの内部に挿入されている。

また、ロール回転検出装置は、前記複数の検出対象部及び前記当接部を、前記当接部が前記ロールの表面に当接する第１姿勢と、前記ロールの表面から離反する第２姿勢とに変更可能とする姿勢変更機構を備えている。
また、前記当接部は、前記第１姿勢において自重により前記ロールの表面に当接する。
また、前記検出センサは、検出光を照射する近接センサであり、前記近接センサは、当該近接センサから照射された検出光が前記検出対象部で反射した場合には前記検出対象部が有ると検出し、前記近接センサから照射された検出光が隣り合う検出対象部の間を通過した場合は前記検出対象部が無いと検出する。

また、前記検出センサによる検出結果を報知する報知装置を備え、前記ロールが、フィルムが巻回されたフィルムロールであり、前記報知装置は前記フィルムの残量を報知する。
また、前記フィルムが、圃場に敷設されるマルチフィルムである。
フィルム検出システムは、軸心回りに回転可能なロールの回転を検出するロール回転検出装置及びフィルム敷設装置を有するマルチ作業機に設けられた圃場支援端末と、前記圃場支援端末に接続可能な農業管理サーバとを備えたフィルム検出システムであって、前記ロールは、フィルムが巻回されたフィルムロールであり、前記ロール回転検出装置は、前記フィルムロールの回転に伴って回転する回転体と、前記回転体の回転に基づいて残量状態を検出する検出センサを有し、前記圃場支援端末は、前記検出センサが前記残量状態として、前記フィルムの残量があることを検出している間は、前記フィルムが敷設されていることを示す敷設情報を表示する表示部と、前記敷設情報を農業管理サーバに送信する通信部とを備えている。

前記検出センサは、前記回転体の回転の検出時に前記フィルムの残量があることを検出し、前記表示部は、前記フィルムの残量があると検出された場合に、前記敷設情報を表示する。

本発明によれば、ロールの回転の停止を検出できる。それ故、本発明のロール回転検出装置を、「フィルムロールからマルチフィルムが無くなったことを検出する検出装置」に適用すれば、マルチ作業機による作業時に、畝にマルチフィルムが敷設されないことを防止できる。また、簡易な構成でロールの回転の停止を確実に検出できるため、様々なロールの回転を検出する装置として幅広く適用可能である。

マルチ作業機の側面図である。 フィルムロールとマルチフィルム残量検出装置の斜視図である。 フィルムロールとマルチフィルム残量検出装置の側面図である。 回転軸と回転体との斜視図である。 マルチフィルム残量検出装置の動作を示す説明図である。 マルチフィルム残量検出装置の動作を示す説明図である。 信号波形図である。 信号波形図である。 信号波形図である。 マルチフィルム検出システムの全体図である。 敷設画面Ｑ１の一例を示す図である。 敷設画面Ｑ１においてマルチフィルムが敷設されていない状況と、マルチフィルムが敷設されている状況とを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
以下の実施形態では、本発明のロール回転検出装置を、圃場にマルチフィルムを敷設するマルチ作業機のマルチフィルム残量検出装置に適用した場合について説明する。
図１は、マルチ作業機を示している。図１に示すように、マルチ作業機は、走行車両１と、走行車両１の後部に装着された対地作業機２と、対地作業機２に装着された畝成形器３と、対地作業機２に装着されたマルチフィルム敷設装置４とを有する。

本実施形態では、走行車両１としてトラクタを例示している。また、対地作業機２としてロータリ耕耘機を例示している。走行車両１は、トラクタ以外の走行する車両であってもよい。ロータリ耕耘機は、サイドドライブ式のロータリ耕耘機を例示しているが、センタードライブ式のロータリ耕耘機であってもよい。対地作業機２は、ロータリ耕耘機に限定されることはなく、圃場Ｆに対して作業をする機械であればよい。例えば、対地作業機２としては、圃場Ｆに畝を立てる畝立て機であってもよい。以下の説明では、走行車両１をトラクタとして説明する。また、対地作業機２をロータリ耕耘機として説明する。

図１に示す実施形態において、トラクタ（走行車両）１の運転席（図示省略）に着座した運転者の前側（図１の左側）を前方、運転者の後側（図１の右側）を後方、運転者の左側（図１の手前側）を左方、運転者の右側（図１の奥側）を右方として説明する。また、トラクタ１の前後方向Ｋ１（図１参照）に直交する方向である水平方向Ｋ２（図２参照）を幅方向として説明する。

図２の矢印Ｘ１方向を幅方向外方、図２の矢印Ｘ２方向を幅方向内方として説明する。幅方向外方Ｘ１とは、トラクタ１の中央部から右部、或いは、左部へ向かう方向である。言い換えれば、幅方向外方Ｘ１とは、幅方向Ｋ２であってトラクタ１から離れる方向のことである。幅方向内方Ｘ２とは、幅方向外方Ｘ１とは反対の方向である。言い換えれば、幅方向内方Ｘ２とは、幅方向Ｋ２であってトラクタ１に近づく方向である。

トラクタ１は、車体６と、車体６の前部に装着された前輪（図示省略）と、車体６の後部に装着された後輪７とを有する。車体６はエンジン、クラッチを内有したクラッチハウジング、変速装置を内有したミッションケース、差動装置を内有したデフケース等を直結して構成されている。運転席は、車体６の後部に設けられている。車体６の後部には、動力取出し用のＰＴＯ軸８が装備されている。

図１に示すように、ロータリ耕耘機２は、トラクタ１の後部に三点リンク機構９を介して昇降可能に装着されている。三点リンク機構９は、車体６の後部に装着されている。図１に示すように、ロータリ耕耘機２は、ロータリ機枠（作業機枠）１１と、ロータリ耕耘部１２と、ロータリカバー１３とを有する。
ロータリ機枠１１は、ギヤケース（図示省略）と、サポートアーム１６と、伝動ケース１７と、サイドフレーム（図示省略）と、マスト１８とを有する。ギヤケースは、ロータリ耕耘機２の幅方向Ｋ２の略中央部に位置している。サポートアーム１６は、ギヤケースから左側と右側に突出している。伝動ケース１７の上部は、左側のサポートアーム１６の左端部に取り付けられている。

サイドフレームの上部は、右側のサポートアーム１６の右端部に取り付けられている。伝動ケース１７の下部とサイドフレームの下部との間には、回転軸１８が設けられている。回転軸１８の外周には、ブラケットを介して多数の耕耘爪１９が固定されている。これら回転軸１８及び耕耘爪１９でロータリ耕耘部１２を形成している。マスト１８は、ギヤケースに固定されている。

ギヤケースには、取入軸２１が設けられている。この取入軸２１には、ＰＴＯ軸８の動力がジョイントを介して伝達される。取入軸２１に伝達された動力は、ギヤケース内のギヤ機構及び左側サポートアーム１６内のシャフトを介して、伝動ケース１７内のチェーン伝動手段に伝達される。チェーン伝動手段に伝達された動力によって回転軸１８が駆動される。回転軸１８は、図１において矢印Ａ１方向に回転される。回転軸１８がＡ１方向に回転すると、耕耘爪１９が土壌を耕起して後方に放擲する。

左側と右側のサポートアーム１６の下面には、それぞれ、固定ブラケット２３が取付けられている。また、ロータリカバー１３の上面には、左側と右側の取付ブラケット２４が取付けられている。各固定ブラケット２３に各取付ブラケット２４がボルト２７，２８により取付けられている。これにより、ロータリカバー１３が左右のサポートアーム１６に取付けられている。詳しくは、取付ブラケット２４には、前後方向に関して、複数（図例では２個）の長孔２５，２６が配置されている。各長孔２５，２６は、回転軸１８を中心とした円弧状に形成されて、各長孔２５，２６には、ボルト２７，２８が長孔２５，２６の長手方向に移動可能に挿通されている。ボルト２７，２８は、固定ブラケット２４の締結孔（図示省略）に解除可能に締結されている。

ボルト２７，２８の締結を解除し、ボルト２７，２８を長孔２５，２６内を長手方向に相対的に移動させて、ロータリカバー１３を回転軸１８回りに回動させ、ボルト２７，２８を締結孔に再度締結することで、後述する畝成形器３の挟角Ｂを調整できる。挟角Ｂとは、「サポートアーム１６と回転軸１８とを結ぶ直線３０」と「連結棒４８（後述）と回転軸１８とを結ぶ直線３１」とのなす角度である。挟角Ｂの調整により、ロータリ耕耘部１２と、ロータリカバー１３及び畝成形器３との相対的な位置関係を調整できる。

ロータリカバー１３は、上部カバー３３と、左側と右側の側部カバー３４とを有している。上部カバー３３は、ロータリ耕耘部１２の上方を覆っている。各側部カバー３４は、ロータリ耕耘部１２の幅方向外方を覆っている。各側部カバー３４は、上部カバー３３と一体化されている。
取付ブラケット２４の後端部には、枠体３６が固定されている。枠体３６には、畝成形器３とマルチフィルム敷設装置４が取り付けられている。枠体３６は、矩形枠３９と、横枠材４０と、上枠材４１とを有する。矩形枠３９は、平面視矩形状とされており、矩形枠３９の一辺部（図示省略）が前側とされている。この一辺部は、上部カバー３３の後部の上方で幅方向に配置され、上部カバー３３の後部に沿っている。横枠材４０は、幅方向に延びる側面視六角形状の棒状とされている。

横枠材４０は、矩形枠３９の後方で且つ下方に配置されて、矩形枠３９に左右の連結材４２を介して固定されている。上枠材４１は、矩形枠３９の後端部の幅方向中央部に固定されている。上枠材４１は、側面視Ｌ字状の棒状とされ、矩形枠３９から上方に延びる上方突出部４１ａと、上方突出部４１ａの上端部から後方に延びる後方突出部４１ｂとを有する。

枠体３６の下面には、横設材４４が固定されている。横設材４４は、幅方向に配置され、横設材４４の左部と右部にそれぞれガイド板（畝立て機枠）４５が取り付けられている。各ガイド板４５は、ロータリ耕耘部１２の左側部と右側部の後方にそれぞれ配置されている。各ガイド板４５は、ロータリ耕耘部１２から後方に放擲された土を受けるとともに、耕耘された土を案内する。左右ガイド板４５により、畝成形器３が構成される。この畝成形器３により、畝Ｕと、畝Ｕの左右両側に位置する左側と右側にそれぞれ位置する畝溝Ｅとが形成される。

畝成形器３には、左側と右側のゲージ装置（ゲージ手段）４７が備えられている。ゲージ装置４７により、ロータリ耕耘機２の耕耘深さが調整されるとともに、畝成形器３の圃場Ｆに対する高さも調整される。畝成形器３の圃場Ｆに対する高さの調整により、畝Ｕの高さも調整される。各ゲージ装置４７は、連結棒４８と、上部リンク４９と、下部リンク５０と、車輪ステー５１と、ゲージ輪５２とを有する。

連結棒４８は、軸心が幅方向Ｋ２に沿うように、矩形枠３９の前部の上方に配置されて、矩形枠３９に連結棒４８の軸心回りに回動可能に支持されている。連結棒４８には、例えば、六角パイプが使用される。上部リンク４９の前端部は、連結棒４８の側部に固定され、上部リンク４９は、連結棒４８から後方に延びている。下部リンク５０の前部は、ガイド板４５に枢支されている。

車輪ステー５１は、ガイド板４５の後方で前傾姿勢として配置されている。車輪ステー５１の上部は、上部リンク４９の後端部に枢支されている。車輪ステー５１の下部は、下部リンク５０の後部に枢支されている。上部リンク４９と下部リンク５０と車輪ステー５１とにより、リンク機構が構成されている。車輪ステー５１の下部には、ゲージ体であるゲージ輪５２が回転自在に備えられている。ゲージ輪５２は、マルチ作業機による作業時に圃場Ｆを転動する。

ゲージ装置４７の高さは、高さ変更装置５４により調整される。高さ変更装置５４は、カバー筒５５と、ネジ杆（図示省略）と、可動杆５７と、操作ハンドル５８とを有する。カバー筒５５の上部はマスト１８に枢支されている。ネジ杆は、カバー筒５５に内装され、操作ハンドル５８で軸心回りに回転操作可能とされている。可動杆５７は、カバー筒５５の下端からカバー筒５５内に挿入され、ネジ杆に上端部が螺合している。可動杆５７の下端部は、連結棒４８に固定された連動リンク５９に枢支されている。

操作ハンドル５８を操作してネジ杆を回転させると、可動杆５７がネジ杆に対して螺進或いは螺退する。可動杆５７が螺進すると、可動杆５７がカバー筒５５から突出していく。可動杆５７が螺退すると、可動杆５７がカバー筒５５内に入っていく。これにより、高さ変更装置５４が伸縮して、連動リンク５９が連結棒４８及び上部リンク４９とともに回動する。

この回動により、車輪ステー５１が下部リンク５０とともに上下動して、ゲージ輪５２が上下動し、ゲージ輪５２の高さを変更することができる。ゲージ輪５２の高さの変更により、ロータリ耕耘機２の耕耘深さが調整されるとともに、畝成形器３の圃場Ｆに対する高さも調整される。
マルチフィルム敷設装置４は、マルチフィルムＭを畝Ｕに敷設するものである。マルチフィルム敷設装置４は、左側と右側のロールホルダ６１と、フィルムロールＲと、ガイド部材６２と、左側と右側の押え輪６３と、左側と右側の覆土ディスク６４と、鎮圧ロール６５と、マルチフィルム残量検出装置６６とを有する。

図２及び図３にも示すように、ロールホルダ６１の下部は、横枠材４０の側部に取付金具６８を介してボルト６９により着脱自在に取付けられている。取付金具６８は、横枠材４０に固定される場合と、固定されない場合とがある。ロールホルダ６１は、横枠材４０から上方で且つ後方に延びた状態とされ、後傾姿勢とされている。ロールホルダ６１からは、取付軸（図示省略）が幅方向内方Ｘ２に突設されている。両ロールホルダ６１の取付軸には、フィルムロールＲが回転自在で且つ着脱自在に嵌められている。フィルムロールＲには、マルチフィルムＭが巻回されている。

一方（図例では左側）の取付軸には、圧縮バネ７１と、ワッシャ７２と、第２検出板７３とが嵌められている。圧縮バネ７１の左端部は、ロールホルダ６１に当接し、圧縮バネ７１の右端部は、ワッシャ７２に当接している。圧縮バネ７１は、ワッシャ７２を介して、第２検出板７３をフィルムロールＲに対して付勢している。この付勢により、第２検出板７３はフィルムロールＲに押付けられて、フィルムロールＲとともに（一体に）回転する。

第２検出板７３としては、例えば、スプロケットが用いられる。第２検出板７３の外周部には、径外方向（径方向外方）７５に突出する山形状の歯部が周方向等間隔に多数配置され、隣接する歯部間には、隙間が形成されている。第２検出板７３の歯部が検出対象部７３ａとされ、隣接する歯部間の隙間が非検出対象部７３ｂとされている。第２検出板７３の径外方向７５とは、径方向７４に関して、第２検出板７３の内周部から遠ざかる方向である。なお、第２検出板７３は、本実施態様では使用されないので、省略してもよい。

図１に示すガイド部材６２は、フィルムロールＲから巻出されたマルチフィルムＭを畝Ｕに案内するもので、フィルムロールＲと後述する押え輪６３との間に配置されている。ガイド部材６２は、上ロール７９と下ロール８０を有する。上ロール７９と下ロール８０は、幅方向Ｋ２に沿った軸心を有し、支持部材（図示省略）に軸心回りに回転自在に支持されている。上ロール７９は、上面側でマルチフィルムＭの下面に当接して、マルチフィルムＭを案内する。下ロール８０は、上ロール７９の後方で且つ下方に配置されており、下面側でマルチフィルムＭの上面に当接して、マルチフィルムＭを案内する。

押え輪６３は、ガイド部材６２で案内されるマルチフィルムＭの左側部と右側部を畝Ｕの左側と右側にある畝溝Ｅの底面に押付けて、マルチフィルムＭの巻出しを助ける。覆土ディスク６４は、押え輪６３の後方近傍に配置され、押え輪６３で押付けられたマルチフィルムＭの左端部と右端部に土を被せる。押え輪６３と覆土ディスク６４とは、横枠材４０に支持ステー８２を介して取付けられている。

鎮圧ロール６５は、ガイド部材６２の後方に配置され、ガイド部材６２で案内されるマルチフィルムＭを畝Ｕの上面に押付けて、マルチフィルムＭを畝Ｕの上面に沿わせる。鎮圧ロール６５は、上枠材４１の後方突出部４１ｂの後部に連結機構８４を介して取付けられている。
連結機構８４は、調整部材８５と、移動軸８６と、保持ブラケット８７とを有する。調整部材８５は、上枠材４１の後方突出部４１ｂの後部に前後方向に移動調整可能に枢支されている。移動軸８６は、調整部材８５の後部に上下方向に移動調整可能に挿通されている。保持ブラケット８７は、移動軸８６の下部に備えられ、鎮圧ロール６５を回転自在に支持している。

マルチフィルム残量検出装置６６は、本発明のロール回転検出装置が適用されたものである。マルチフィルム残量検出装置６６は、フィルムロールＲのマルチフィルムＭの残量を検出するもので、マルチフィルム敷設装置４の一方（図例では左側）の側部に備えられている。図２〜図６に示すように、マルチフィルム残量検出装置６６は、取付枠８９と、揺動ブラケット９０と、回転軸９１と、回転体９２と、カバー体９４と、検出センサ９５と、制御装置９６と、報知装置（警報装置）９７と、リセットボタン９８とを有する。

取付枠８９は、取付金具６８に取り付けられている。取付枠８９は、角棒材を屈曲して成り、第１〜第４棒部８９ａ〜８９ｄを有する。第１棒部８９ａは、側面視においてロールホルダ６１に対し直交状とされている。第１棒部８９ａの前部が取付金具６８に対し、側面視においてロールホルダ６１と直交する方向に移動調整可能で且つ着脱自在に挿通されて、ボルト６９により解除可能に締結されている。第２棒部８９ｂは、第１棒部８９ｂの後端部から上方及び後方に延びており、側面視において第１棒部８９ａに対し直交状とされている。

第２棒部８９ｂの下部には、角棒状の棒状部材１００が取付具１０１及びボルト１０２により着脱自在に固定されている。第２棒部８９ｂと棒状部材１００とは取付具１０１に挿通され、側面視において、第２棒部８９ｂと棒状部材１００とは直交状とされている。ボルト１０２の締結を緩めた際には、取付具１０１に対し、第２棒部８９ｂは長手方向に移動自在とされている。

また、ボルト１０２の締結を緩めた際には、取付具１０１に対し、棒状部材１００は長手方向に移動自在とされている。第３棒部８９ｃは、第２棒部８９ｂの上端部から幅方向内方Ｘ２に延びており、第２棒部８９ｂに対し直交状とされている。第４棒部８９ｄは、第３棒部８９ｃの右端部から前方及び上方（斜め前上方）に延びており、第３棒部８９ｃに対し直交状とされている。なお、第４棒部８９ｄを取付枠８９とは別部材として、第３棒部８９ｃに溶接等で一体化してもよい。

揺動ブラケット９０は、本体部９０ａと、二股部９０ｂとを有する。本体部９０ａは、揺動ブラケット９０の先端部を構成するもので、板状とされている。二股部９０ｂは、揺動ブラケット９０の基部を構成するもので、二股状とされ、本体部９０ａの基端部に溶接等で固定されている。二股部９０ｂの内部には、第４棒部８９ｄの前部が挿入されて、二股部９０ｂは第４棒部８９ｄに、ボルトから成る幅方向Ｋ２の支軸１０４により枢支されている。揺動ブラケット９０は、支軸１０４を中心として揺動自在とされて、回転体９２の姿勢変更機構を構成している。

図４〜図６に示すように、回転軸９１は、幅方向Ｋ２に沿って横設されており、幅方向Ｋ２の軸心を有する。回転軸９１としては、例えば、金属製の丸パイプが使用される。回転軸９１は、本体部９０ａの幅方向内方Ｘ２（図例では右側）に配置されて、揺動ブラケット９０の本体部９０ａにボルト（図示省略）により回転自在で且つ着脱自在に備えられている。回転軸９１には、回転体９２が嵌められて、固定されている。回転軸９１と回転体９２とは、同一の軸心を有する。

回転体９２は、フィルムロールＲの表面に当接して、フィルムロールＲの回転に伴って回転する。図４に示すように、回転体９２は、円盤部９２ａと、複数の検出対象部９２ｂと、複数の当接部９２ｃと、複数の弾性カバー１０５とを有する。円盤部９２ａと、複数の検出対象部９２ｂと、複数の当接部９２ｃとは、板状とされ、これらは、一体に形成されている。なお、回転体９２に、回転軸９１を含ませる場合もある。

回転体９２は、フィルムロールＲの幅方向Ｋ２の中心から幅方向外方Ｘ１にずれた位置（具体的には、フィルムロールＲの幅方向外方端の近傍位置）において、フィルムロールＲの表面に当接している。これにより、回転体９２の自重がフィルムロールＲに加わってもフィルムロールＲを確実に支持することができる。また、回転体９２の自重等によってフィルムロールＲが撓むことを防止できる。

円盤部９２ａは、円盤状とされて、回転体９２の内周部を構成する。円盤部９２ａは、回転軸９１の外周に嵌められて、固定され、回転軸９１と一体に回転する。検出対象部９２ｂは、円盤部９２ａの外周に周方向に間隔をあけて多数設けられている。検出対象部９２ｂは、円盤部９２ａの外周から径外方向１０７に放射状に延設されている。円盤部９２ａの径方向外方１０７とは、円盤部９２ａの径方向１０６に関して、円盤部９２ａの内周部から遠ざかる方向である。隣接する検出対象部９２ｂ間の隙間は、非検出対象部９２ｄとされている。即ち、回転体９２の外周部には、周方向に関して、検出対象部９２ｂと非検出対象部９２ｄとが交互に連続して形成されている。複数の検出対象部９２ｂは、周方向に等間隔で形成されている。

当接部９２ｃは、検出対象部９２ｂの延設端から屈曲されて、回転体９２の軸方向、即ち、幅方向内方Ｘ２に沿って延びている。当接部９２ｃは、弾性素材を有している。本実施形態の場合、弾性素材は、弾性カバー１０５を構成している。言い換えれば、弾性カバー１０５は、弾性素材により形成されている。弾性素材としては、例えば、ゴムが用いられる。弾性カバー１０５は、薄い略直方体の筒状とされており、弾性カバー１０５の内部に、当接部９２ｃの基部を除く部分が挿入されている。但し、弾性カバー１０５の内部に、当接部９２ｃの全体が挿入されてもよい。これにより、当接部９２ｃの基部を除く部分（又は全体）が弾性カバー１０５により覆われている。回転体９２は、弾性カバー１０５を介して、フィルムロールＲの表面に当接するため、フィルムロールＲのマルチフィルムＭが損傷されにくい。

全ての当接部９２ｃは、回転軸９１の中心（軸心）からの距離が等しく形成されている。詳しくは、全ての弾性カバー１０５のフィルムロールＲに当接する部分（径方向外側の面）は、回転軸９１の中心（軸心）からの距離が等しく形成されている。
カバー体９４は、下方及び前方に開口する中空状とされ、側面視において略半円形状とされている。カバー体９４は、回転体９２の上部側を覆うもので、カバー体９４の下端の開口部（図示省略）からは回転体９２が下方に突出している。そのため、カバー体９４が、回転体９２とフィルムロールＲとの当接やフィルムロールＲからのマルチフィルムＭの巻出しに支障を及ぼすことはない。

カバー体９４の後壁には、下端から上方に向かう切欠き（図示省略）が形成されている。この切欠きに、揺動ブラケット９０の本体部９０ａが挿脱自在に挿通されている。カバー体９４の左側壁の後部には、下端から上方及び後方に向かう切込み９４ａが形成されている。ボルト１０９が、切込み９４ａに挿通され、本体部９０ａに解除可能に締結されている。この締結により、カバー体９４が本体部９０ａに着脱可能に固定されている。

揺動ブラケット９０の支軸１０４を中心とする揺動により、回転体９２は、図３の実線で示す第１姿勢と、図３の仮想線で示す第２姿勢とに姿勢変更可能とされている。回転体９２が第１姿勢にあるときには、揺動ブラケット９０が第４棒部８９ｄの延長線上に位置して、回転体９２がフィルムロールＲの表面に当接する。回転体９２が第１姿勢にある状態から、揺動ブラケット９０を上方に揺動させると、回転体９２が第２姿勢となり、回転体９２は、フィルムロールＲの表面から上方に離間する。回転体９２は、第１姿勢において自重によりフィルムロールＲの表面に当接する。詳しくは、回転体９２は、揺動ブラケット９０と、回転軸９１と、回転体９２と、第１検出板９３と、カバー体９４等の自重により、回転体９２は第１姿勢を維持するようにされている。

これにより、フィルムロールＲのマルチフィルムＭの残量が少なくなり、フィルムロールＲの外径（太さ）が漸次小さくなっていっても、揺動ブラケット９０や回転体９２等の自重により、回転体９２は、フィルムロールＲの外径の減少に対応して、下降し、フィルムロールＲの表面に当接する第１姿勢を維持する。それ故、マルチフィルムＭの敷設作業の進行に伴い、フィルムロールＲの外径が減少しても、フィルムロールＲの残量検出（後述）を良好に行なえる。また、マルチフィルムＭの巻数や外径の異なる種々のフィルムロールＲにも容易に対応できる。

検出センサ９５は、回転体９２の回転を検出するものであり、詳しくは、回転体９２の回転の検出時にフィルムロールＲにマルチフィルムＭの残量があることを検出し、回転体９２の回転の非検出時にフィルムロールＲにマルチフィルムＭの残量がないことを検出するものである。即ち、検出センサ９５は、マルチフィルムＭの残量状態を検出するものである。図示例では、検出センサ９５は、ボルトの先端部１０９に取付けられているが、回転体９２の回転を検出することができる位置であれば、他の位置に取付けられてもよい。例えば、検出センサ９５は、揺動ブラケット９０の本体部９０ａの先端等に取付けることができる。検出センサ９５は、カバー体９４の内部において、回転体９２の近傍に配置される。

本実施形態の場合、検出センサ９５は近接センサである。図５に示すように、検出センサ９５は、一端部（右側端部）が幅方向Ｋ２に関して回転体９２の外周部と対向している。検出センサ９５としては、フォトセンサが用いられている。フォトセンサは、発光素子と受光素子とを有する。発光素子は、回転体９２の外周部に検出光Ｌ１を照射する。発光素子としては、例えば、（赤外）ＬＥＤが用いられる。受光素子は、検出光Ｌ１の反射光Ｌ２を受けて、検出信号Ｓを出力する。受光素子としては、例えば、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトＩＣが用いられる。

マルチ作業機によるマルチフィルムＭの圃場への敷設作業時に、フィルムロールＲからマルチフィルムＭが巻出されると、フィルムロールＲの回転に伴い、フィルムロールＲと当接する回転体９２が回転軸９１とともに回転する。この回転時には、検出センサ９５からの検出光Ｌ１が、回転体９２の外周部に照射されている。図５に示すように、検出光Ｌ１が、回転体９２の外周部にある検出対象部９２ｂに照射されると、検出光Ｌ１が検出対象部９２ｂで反射されて、この反射光Ｌ２が検出センサ９５により検出される。この検出により、検出センサ９５から検出信号Ｓが出力される。

図６に示すように、検出センサ９５からの検出光Ｌ１が、回転体９２の外周部にある非検出対象部９２ｄに照射された場合には、検出光Ｌ１は、非検出対象部９２ｄでは反射されず、非検出対象部９２ｄを通過する。その理由は、非検出対象部９２ｄが、隣接する２つの検出対象部９２ｂ間にある隙間であるからである。検出光Ｌ１が非検出対象部９２ｄでは反射されないので、検出センサ９５は検出光Ｌ１の反射光を検出せず、検出センサ９５から検出信号Ｓが出力されない。

フィルムロールＲが回転していると、回転体９２が回転し、回転体９２の検出対象部９２ｂと非検出対象部９２ｄとに交互に検出センサ９５からの検出光Ｌ１が照射されるため、図７に示すように、検出信号Ｓが検出センサ９５から一定間隔で出力される。トラクタ１の走行速度が一定で、フィルムロールＲからのマルチフィルムＭの巻出し速度が一定であるとした場合には、フィルムロールＲのマルチフィルムＭの残量が少なくなると、フィルムロールＲの回転速度が増加する。これに伴い、回転体９２の回転速度が増加するため、図７に示す検出信号Ｓの出力時間Ｔ１と検出信号Ｓが出力されない非出力時間Ｔ２とが短くなる。

フィルムロールＲのマルチフィルムＭが無くなり、フィルムロールＲの回転が停止すると、回転体９２の回転も停止する。この停止により、回転体９２における、検出センサ９５と幅方向Ｋ２に対向する何れかの検出対象部９２ｂまたは非検出対象部９２ｄに、検出センサ９５からの検出光Ｌ１が照射され続けることになる。これにより、図８に示すように、検出信号Ｓが検出センサ９５から出力され続けるか、または、図９に示すように、検出信号Ｓが検出センサ９５から出力されない状態が続くことになる。

制御装置９６は、検出センサ９５に接続されている。制御装置９６としては、例えば、ＣＰＵ（演算部）やメモリ（記憶部）を備えたコンピュータ（マイコン等）が使用される。制御装置９６は、マルチ作業機による作業時、換言すれば、トラクタ１を走行させながらの作業時に、検出信号Ｓが検出センサ９５から所定時間出力され続けるか、または、検出信号Ｓが検出センサ９５から出力されない状態が所定時間続いた場合に、報知装置９７を作動させて、運転席上の運転者に報知する。

なお、上記所定時間は短い方が好ましい。その理由は、フィルムロールＲのマルチフィルムＭが無くなったことをトラクタ１の運転者が早く知ることができるからである。所定時間は、例えば、検出信号Ｓが出力され続けた場合には、直前の出力時間Ｔ１にプラスαを加えた時間が所定時間とされる。また、検出信号Ｓが出力されない状態が続いた場合には、直前の非出力時間Ｔ２にプラスαを加えた時間が所定時間とされる。プラスαは、例えば、直前の出力時間Ｔ１または非出力時間Ｔ２と同一程度か、その数倍程度とされる。

報知装置９７からの報知を受けた運転者は、直ちにトラクタ１を停止し、ロータリ耕耘機２と畝成形器３とマルチフィルム敷設装置４とを上昇させて、マルチ作業機による作業を停止し、マルチフィルムＭが無くなったフィルムロールＲを、新しいフィルムロールＲと交換して、マルチ作業機による作業を再開する。
これにより、マルチ作業機による作業時に、畝ＵにマルチフィルムＭが敷設されないことを防止できる。それ故、マルチ作業機による作業後に、面倒な手作業で畝ＵにマルチフィルムＭを敷設する必要が無くなる。なお、フィルムロールＲの交換時には、姿勢変更機構によって、回転体９２を、フィルムロールＲから離間した第２姿勢（図３の仮想線参照）とすることにより、交換作業を容易に行なえる。

報知装置９７は、例えば、トラクタ１の運転席の前方の計器パネルに備えられる。報知装置９７は、運転者が視覚又は聴覚により認識できる方法によって、マルチフィルムＭの残量（フィルム切れ）を報知する。報知装置９７としては、例えば、報知（警報）ランプや報知（警報）ブザーが用いられる。リセットボタン９８は、報知装置９７の作動を停止するもので、制御装置９６に接続されており、例えば、計器パネルに備えられる。そして、一般的には、報知装置９７からの報知後、運転者がマルチ作業機による作業を停止した際に、リセットボタン９８が操作されて、報知装置９７の作動が停止され、制御装置９６も、報知装置９７の作動前の状態にリセットされる。

上記のように、マルチフィルム残量検出装置６６は、簡単な構成であり、既存のマルチフィルム敷設装置４に容易に取り付けることができるとともに、回転体９２をフィルムロールＲに当接するだけで、マルチフィルム残量検出装置６６を作動させることができ、マルチフィルム残量検出装置６６の操作も容易である。また、上記のように、マルチフィルム残量検出装置６６は、マルチフィルムＭの色とは無関係にマルチフィルムＭの残量を検出しているので、色の異なる種々のマルチフィルムＭに対応できる。

なお、検出センサ９５と同一構成、同一機能を有する第２センサを備えることもある。この場合には、第２センサからの検出光を第２検出板７３の外周部に照射して、検出センサ９５と同様に作用させる。
図１０は、マルチフィルム検出システムを示している。図１０に示すように、マルチフィルム検出システムは、圃場支援端末１５０と、農業管理サーバ１７０とを備えている。圃場支援端末１５０と、農業管理サーバ１７０とは無線等により通信可能であって、農業管理サーバ１７０は、マルチフィルムＭが敷設されていることを示す敷設情報を圃場支援端末１５０から受信可能である。

圃場支援端末１５０は、トラクタ１の運転席の近傍に設けられている。圃場支援端末１５０には、制御装置９６、報知装置９７、残量計１１５が接続されている。圃場支援端末１５０は、表示部１５１を有している。表示部１５１は、液晶パネル、有機ＥＬ等のパネルであり、マルチフィルムＭの敷設情報を表示可能である。敷設情報とは、マルチフィルムＭが敷設されていることを示す情報である。

図１１Ａは、表示部１５１に表示した敷設画面Ｑ１を示している。敷設画面Ｑ１は、フィールド表示部１６０と、幅入力部１６１を含んでいる。フィールド表示部１６０には、圃場Ｆを示す圃場図形Ｄ１と、マルチフィルム敷設装置４を示す装置図形Ｄ２と、マルチフィルムＭを示すフィルム図形Ｄ３とが表示可能である。幅入力部１６１には、圃場支援端末１５０を操作することにより、マルチフィルムＭの幅を入力することができる。幅入力部１６１に入力されたマルチフィルムＭの幅（マルチ幅）に応じて、フィルム図形Ｄ３の幅が変化する。

マルチフィルムの敷設作業を行っている状況下では、装置図形Ｄ２が圃場図形Ｄ１上を移動する。敷設作業時において、制御装置９６に検出センサ９５の検出信号Ｓが入力されている場合（マルチフィルムＭの残量があることが当該制御装置９６に入力されている場合）、図１１Ａに示すように、表示部１５１は、装置図形Ｄ２の後方に続いて、敷設情報であるフィルム図形Ｄ３を連続的に表示する。一方、マルチフィルムの敷設作業を行っている状況下において、図１１Ｂに示すように、位置Ｐ１にて制御装置９６に検出センサ９５の検出信号Ｓが入力されない場合、表示部１５１は、位置Ｐ１以降において、装置図形Ｄ２の後方に、フィルム図形Ｄ３を表示しない。なお、位置Ｐ１以降において、マルチフィルム敷設装置４にマルチフィルムＭが補充され、再び、制御装置９６に検出センサ９５の検出信号Ｓが入力されると、図１１Ｂに示すように、表示部１５１は、装置図形Ｄ２の後方にフィルム図形Ｄ３を表示する。

圃場支援端末１５０は、通信部１５２を有している。通信部１５２は、通信モジュールであって、例えば、通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのＷｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）、ＬＰＷＡ(Low Power, Wide Area)、ＬＰＷＡＮ(Low-Power Wide-Area Network)等により無線通信を行うことができる。また、通信部１５２は、例えば、携帯電話通信網又はデータ通信網などにより無線通信を行うことができる。

通信部１５２は、敷設情報を農業管理サーバ１７０に送信する。敷設作業が行われている状況下において、制御装置９６に検出センサ９５の検出信号Ｓが入力されている場合、マルチフィルムＭが敷設中であることを示す敷設情報を、通信部１５２は、農業管理サーバ１７０に送信する。敷設作業が行われている状況下において、制御装置９６に検出センサ９５の検出信号Ｓが入力されない場合は、通信部１５２は、敷設情報を農業管理サーバ１７０に送信しない。農業管理サーバ１７０は、通信部１５２から送信された敷設情報を受信している場合は、圃場ＦにマルチフィルムＭが敷設されていることを検知し、通信部１５２から送信された敷設情報が受信していない場合は、圃場ＦにマルチフィルムＭが敷設されていないことを検知する。

農業管理サーバ１７０は、通信部１５２から送信された敷設情報をスマートフォン、タブレット等の携帯端末１８０に送信する。これによれば、携帯端末１８０を所持する作業者は、圃場支援端末１５０とは異なる携帯端末１８０によって、マルチフィルムＭが畝Ｕに敷設されている状況であるか否かをリアルタイムに確認することができる。
さて、トラクタ１は、位置検出装置１９０を備えていることが好ましい。位置検出装置１９０は、ＧＰＳ、みちびき等の測位衛星のデータ（測位衛星システム）に基づいて自己の位置（緯度、経度）を検出する装置である。なお、位置検出装置１９０は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等の慣性装置を有していてもよく、慣性装置で検出された加速度、角速度を用いて位置を補正してもよいし、その他の補正信号等によって位置を補正してもよく限定されない。

圃場支援端末１５０及び制御装置９６は、位置検出装置１９０で検出された位置（位置情報）と、敷設情報とを対応付けて記憶する記憶部１９５を有している。記憶部１９５は不揮発性のメモリ等である。マルチ敷設作業を行っている状況下では、位置情報、敷設情報及びマルチ幅が対応付けられた敷設データが記憶部１９５に記憶される。通信部１５２は、位置情報及び敷設情報を含む敷設データを農業管理サーバ１７０に送信する。農業管理サーバ１７０は、敷設データを受信後、受信した敷設データを記憶部１９６に記憶する。また、農業管理サーバ１７０は、敷設データを携帯端末１８０に送信する。これによれば、携帯端末１８０は、圃場Ｆを示す圃場マップ上にマルチフィルムＭが敷設された正確な位置を表示することができる。

また、圃場支援端末１５０の表示部１５１は、敷設画面Ｑ１のフィールド表示部１６０に敷設作業を行っている圃場マップを表示して、圃場マップ上にマルチフィルムＭが敷設された正確な位置を表示することができる。
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記実施形態は、本発明のロール回転検出装置をマルチフィルム残量検出装置に適用したものであるが、本発明のロール回転検出装置は、マルチフィルム残量検出装置以外にも適用可能である。一例として、本発明のロール回転検出装置は、マルチフィルム以外のフィルムを巻回したフィルムロールの回転を検出する装置として適用可能である。また、フィルムロール以外のロールの回転を検出する装置としても適用可能である。また、本発明のフィルム検出システムは、マルチフィルム以外のフィルムを検出するシステムとしても適用可能である。

１ トラクタ（走行車両）
２ ロータリ耕耘機（対地作業機）
４ マルチフィルム敷設装置
６６ マルチフィルム残量検出装置（ロール回転検出装置）
９１ 回転軸
９２ 回転体
９２ｂ 検出対象部
９２ｃ 当接部
９２ｄ 非検出対象部
９５ 検出センサ
９６ 制御装置
９７ 報知装置
１５０ 圃場支援端末
１５１ 表示部
１５２ 通信部
１６０ フィールド表示部
１６１ 幅入力部
１７０ 農業管理サーバ
１８０ 携帯端末
１９０ 位置検出装置
１９５ 記憶部
１９６ 記憶部
Ｄ１ 圃場図形
Ｄ２ 装置図形
Ｄ３ フィルム図形
Ｆ 圃場
Ｌ１ 検出光
Ｌ２ 反射光
Ｍ マルチフィルム
Ｒ フィルムロール（ロール）
Ｕ 畝

Claims (8)

1. 軸心回りに回転可能なロールの回転を検出するロール回転検出装置であって、
   回転自在に支持される回転軸と、
   前記回転軸の径外方向に延設された複数の検出対象部と、
   前記複数の検出対象部に設けられ且つ前記ロールの表面に当接する当接部と、
   前記検出対象部の有無を検出することで前記回転軸の回転を検出する検出センサと、
   を備え、
   前記複数の検出対象部は、前記回転軸の周方向に沿って間隔をあけて設けられて、前記回転軸の径外方向に放射状に延設されており、
   前記当接部は、前記検出対象部の延設端から屈曲して前記回転軸の軸方向に沿って延びているとともに、弾性素材により形成された筒状の弾性カバーの内部に挿入されているロール回転検出装置。
2. 前記複数の検出対象部及び前記当接部を、前記当接部が前記ロールの表面に当接する第１姿勢と、前記ロールの表面から離反する第２姿勢とに変更可能とする姿勢変更機構を備えている請求項１に記載のロール回転検出装置。
3. 前記当接部は、前記第１姿勢において自重により前記ロールの表面に当接する請求項２に記載のロール回転検出装置。
4. 前記検出センサは、検出光を照射する近接センサであり、
   前記近接センサは、当該近接センサから照射された検出光が前記検出対象部で反射した場合には前記検出対象部が有ると検出し、前記近接センサから照射された検出光が隣り合う検出対象部の間を通過した場合は前記検出対象部が無いと検出する請求項１〜３のいずれかに記載のロール回転検出装置。
5. 前記検出センサによる検出結果を報知する報知装置を備え、
   前記ロールが、フィルムが巻回されたフィルムロールであり、
   前記報知装置は前記フィルムの残量を報知する請求項１〜４のいずれか１項に記載のロール回転検出装置。
6. 前記フィルムが、圃場に敷設されるマルチフィルムである請求項５に記載のロール回転検出装置。
7. 軸心回りに回転可能なロールの回転を検出するロール回転検出装置及びフィルム敷設装置を有するマルチ作業機に設けられた圃場支援端末と、前記圃場支援端末に接続可能な農業管理サーバとを備えたフィルム検出システムであって、
   前記ロールは、フィルムが巻回されたフィルムロールであり、
   前記ロール回転検出装置は、前記フィルムロールの回転に伴って回転する回転体と、前記回転体の回転に基づいて残量状態を検出する検出センサを有し、
   前記圃場支援端末は、前記検出センサが前記残量状態として、前記フィルムの残量があることを検出している間は、前記フィルムが敷設されていることを示す敷設情報を表示する表示部と、前記敷設情報を農業管理サーバに送信する通信部とを備えているフィルム検出システム。
8. 前記検出センサは、前記回転体の回転の検出時に前記フィルムの残量があることを検出し、
   前記表示部は、前記フィルムの残量があると検出された場合に、前記敷設情報を表示する請求項７に記載のフィルム検出システム。

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