JP7214201B2 - 農作業機用通信システム - Google Patents

Description

本発明は、農作業機用通信システムに関し、特に、トラクタに装着する農作業機に適用する農作業機用通信システムに関する。

トラクタに装着する農作業機では、通常は、トラクタの後ろ側に農作業機を装着して農作業を行う。このため、目視で農作業機の状態を確認するには、作業者は後ろ側を向いてトラクタの後方の農作業機を確認する必要がある。このとき、作業者の手元に、何らかの表示装置による表示を行い農作業機の状態や操作を行うことで、より正確な農作業を行うことができる。

特許文献１には、農作業機のリモコンシステムにおいて、タッチパネル部で作業機の機種毎に操作表示画面を変更することで、異なる作業機の操作が可能となる構成が記載されている。

特許文献２には、農作業機用ハーネス及び農作業機用ハーネスの接続方法において、操作部をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信線と接続可能とし、ＣＡＮシステムからの情報が操作部に送られることが記載されている。

特開２０１１－１４２８８４号公報 特開２０１６－２０８８７４号公報

特許文献１では、操作ボックス側と制御部側では、同じ通信方式で通信を行う。このため、異なる通信方式による操作ボックスを用いる場合、その通信方式ごとに対応する制御部を用意する必要があり、コストが高くなり、管理も煩雑となる。

特許文献２のＣＡＮ通信線に基づく通信方法は、ＣＡＮの通信方式に従うものである。これ以外の通信方式を使用して、トラクタとの通信を行うときは、トラクタのメーカーや機種ごとに設定されている通信方式に従う必要がある。この場合は、異なる通信方式ごとに対応する必要があり、コストが高くなり、管理も煩雑となる。

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適用できて通信の汎用性をより高くした農作業機用通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、代表的な本発明の農作業機用通信システムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に適用する農作業機用通信システムにおいて、前記トラクタに配置可能な表示装置と有線接続される通信変換装置と、前記農作業機に設置されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御し前記通信変換装置と有線接続されて通信が可能な制御部とを備え、前記通信変換装置と前記制御部の間の有線接続は、複数の配線が並列に設けられており、前記表示装置と前記通信変換装置の間の通信は第１の通信方式を使用し、前記制御部と前記通信変換装置の間の通信は第２の通信方式を使用し、前記通信変換装置は、前記表示装置からのデータを受信し前記制御部へ送信するときは、前記第１の通信方式から前記第２の通信方式へ変換し、前記通信変換装置と前記制御部の間の有線接続はコネクタを介しており、前記コネクタは、前記通信変換装置に接続されるコネクタを取り外して、操作部に接続されるコネクタが接続可能であるように構成されていることを特徴とする。

さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記通信変換装置は、前記制御部からのデータを受信し前記表示装置へ送信するときは、前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へ変換することを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記農作業機に設置されるセンサを備え、前記制御部は、前記センサの情報を取得可能であり、前記表示装置は、前記センサの情報に基づき、前記農作業機の状態を表示することを特徴とする。

さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記表示装置の表示画面はタッチパネルで構成され、前記表示装置の画面上に前記農作業機に相当する図又は絵又は文字を含んで表示し、前記表示装置の表示画面上の前記アクチュエータで作動する部分に相当する部分の図又は絵又は文字に触れると、その情報は前記制御部へ送られて、前記制御部は前記アクチュエータを作動させることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記アクチュエータを作動させた場合、前記表示装置の画面には、前記アクチュエータを作動させた後の状態に相当する図又は絵又は文字が表示されることを特徴とする。

さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記第１の通信方式はシリアル通信の方式を用いて、前記第２の通信方式はパラレル通信の方式を用いることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用通信システムの一つは、前記第１の通信方式はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて、前記第２の通信方式はスイッチ信号を配線ごとに送信する場合と同様の方式を用いることを特徴とする。

本発明によれば、農作業機用通信システムにおいて、トラクタに装着する農作業機に適用できて通信の汎用性をより高くすることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態のブロック図である。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の通信変換装置の例を示すブロック図である。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の平面概略図である。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態で適用する農作業機の背面図である。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の表示装置での作業状態の表示例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の水平状態表示の一例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の水平状態表示の別例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の深さ状態表示の例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の制御部でのフローチャートの例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の通信変換装置でのフローチャートの例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の表示装置でのフローチャートの例を示す。 本発明の農作業機用通信システムの第２の実施形態の平面概略図である。 本発明の農作業機用通信システムの第３の実施形態の平面概略図である。

本発明を実施するための形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態のブロック図である。

第１の実施形態の農作業機用通信システムは、トラクタ１に装備される表示装置１１に適用可能なシステムであり、通信変換装置１２、制御部２１、センサ２２、アクチュエータ２３を備えている。表示装置１１、通信変換装置１２は、トラクタ１側に備えられ、制御部２１、センサ２２、アクチュエータ２３は、トラクタ１に装着される農作業機２側に備えられる。

表示装置１１は、トラクタ１に運転者が見やすい位置に装備される表示装置であり、液晶、有機ＥＬ、ＬＥＤ等による表示画面を備えている。表示装置１１は、アプリケーション（アプリケーション・ソフトウェア）を導入して後述する処理が可能な構成を備えている。また、表示装置１１は通信線１５と接続されており、通信線１５の表示装置１１と反対側の端部はコネクタ１５ａとなっている。表示装置１１は、制御部２１から情報を取得して農作業機２の状態を表示することができる。さらに、表示装置１１は、農作業機２のアクチュエータ２３を操作するための画面を表示することができる。表示装置１１には、これらのためのアプリケーションが導入されている。また、操作しやすくするために表示装置１１は、タッチパネルの方式を採用することができる。タッチパネルを用いない場合は、画面のそばに操作部を設ける構成でもよい。なお、表示装置１１は、トラクタ１の制御内容を表示するものを適用することができる。

通信変換装置１２は、異なる通信方式を変換可能であり、後述する処理が可能な構成を備えている。通信変換装置１２は、表示装置１１と有線接続されて第１の通信方式で通信が可能であると共に、制御部２１と有線接続されて（第１の通信方式とは異なる）第２の通信方式で通信が可能である。ここで、通信方式が異なると直接のデータのやりとりが行えないことを意味する。通信変換装置１２は、通信線１６及び通信線１７と接続される。通信線１６の通信変換装置１２と反対側の端部はコネクタ１６ａとなっている。通信線１７の通信変換装置１２と反対側の端部はコネクタ１７ａとなっている。通信変換装置１２は、通信線１６の通信方式から通信線１７の通信方式に変換可能である。また、通信線１７の通信方式から通信線１６の通信方式に変換可能である。また、通信変換装置１２はトラクタ１の外部電源（例えば直流１２Ｖ）で起動することができる。

通信変換装置１２に接続された通信線１６のコネクタ１６ａと、表示装置１１に接続された通信線１５のコネクタ１５ａを接続することにより、表示装置１１と通信変換装置１２の間は有線接続される。これらの間の通信方式は、例えば、シリアル通信方式であるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を適用することができる。ここで、通信線１６やコネクタ１６ａは、表示装置１１に適用できる通信方式に対応した通信線とコネクタを用意することになる。

制御部２１は、通信変換装置１２と有線接続されて通信が可能であると共に、センサ２２の情報やセンサ２２に基づいて算出された情報等を通信変換装置１２へ送信する制御を行う。さらに、アクチュエータ２３の制御も行うことができ、ここでの制御は、センサ２２や表示装置１１で入力された情報に基づき行うことができる。また、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２１は制御等に必要な電子デバイス等で構成される。制御部２１は、通信線１８と接続されており、通信線１８の制御部２１と反対側の端部はコネクタ１８ａとなっている。

通信変換装置１２に接続された通信線１７のコネクタ１７ａと、制御部２１に接続された通信線１８のコネクタ１８ａを接続することにより、表示装置１１と通信変換装置１２の間は有線接続される。ここで、通信線１７と通信線１８は、１つのハーネス内部に複数の配線が並列に設けられており、例えば、３以上、更には４以上、更には５以上等の配線が並列に配置され通信可能となっている。通信線１７と通信線１８は、この並列の複数の配線を用いる通信方式が可能となっている。表示装置１１と通信変換装置１２の間の通信方式は、例えば、パラレル通信の方式を適用することができる。ここで、パラレル通信の方式は、情報を各配線に分けて送ることができる方式であり、スイッチ毎のスイッチ信号を配線ごとに送信する場合も含まれる。

ここで、制御部２１に接続された通信線１８のコネクタ１８ａは、操作部とも接続できるようにしておくことができる。この操作部は、操作のためのスイッチを複数備えており、リモコン等によりアクチュエータ２３等を遠隔で操作できるものである。操作部はコネクタと有線接続されており、この接続は通信線１７と同様に複数の配線が並列して接続される。ここで、各配線は操作部の各スイッチと接続される。コネクタ１８ａからコネクタ１７ａを取り外して、操作部と接続されるコネクタを接続した場合、操作部の各スイッチ信号は、通信線１８の配線ごとに接続された各スイッチの信号が制御部２１に入力される。ここで、制御部２１では、入力された配線ごとの入信号もしくは切信号をもとに、あらかじめ定められた制御を行うことができる。また、コネクタ１７ａを接続した場合に通信変換装置１２では、操作部と同様の信号を通信線１７の配線に出力することで、制御部２１は操作部が接続された場合と同じ内容の制御をすることができる。

センサ２２は、農作業機２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２２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。これにより、農作業機２の状態やアクチュエータ２３の状態等を検知することができる。農作業機２の状態としては、農作業機２の傾きや、作業深さ、アクチュエータ２３による農作業機２の状態等である。

アクチュエータ２３は、農作業機２の一部を必要に応じて可動させるためのアクチュエータである。アクチュエータ２３としては、例えば、油圧シリンダや電動油圧シリンダ等のシリンダや、モータ等である。特に、農作業機２の農作業を行う作業部の位置を移動させるアクチュエータや、作業部を作動させるアクチュエータ等である。これらを制御することで農作業の作業性を高めることができる。

図２は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の通信変換装置の例を示すブロック図である。

通信変換装置１２は、送受信部１２ａと、演算部１２ｂと、入出力部１２ｃとを備えている。送受信部１２ａは、通信線１６と接続されており、通信線１６に対して情報の送受信を行う。演算部１２ｂは、変換処理を行い、通信線１６の通信方式を通信線１７の通信方式に変換する。もしくは、通信線１７の通信方式を通信線１６の通信方式に変換する。送受信部１２ｃは、通信線１７と接続されており、通信線１７に対して情報の送受信を行う。

通信線１７は、複数の配線が含まれることを説明したが、図２では、５つの配線１７１、１７２、１７３、１７４、１７５を備える例を示している。ここでは、通信線１６が、ＣＡＮによるシリアル通信の信号を使用し、通信線１７が、操作部のスイッチ操作によるスイッチ信号と同様のパラレル通信の信号を使用する場合の具体例について説明する。

通信線１６から入力されたＣＡＮによるシリアル通信の信号は、送受信部１２ａに入力される。そして、演算部１２ｂでパラレル通信の信号に変換が行われる。入力されたシリアル通信の信号に対応する信号を、配線１７１、１７２、１７３、１７４、１７５のうち１以上から選択して入出力部１２ｃから出力する。例えば、配線１７２から、「入」の信号を送信し、それ以外の配線１７１、１７３、１７４、１７５は「切」とする等である。図１で示した制御部２１では、入力された配線の信号に合わせた制御を行う。

反対に、通信線１７から入力された信号は、入出力部１２ｃに入力される。そして、演算部１２ｂでＣＡＮによるシリアル通信の信号に変換されて、送受信部１２ａから通信線１６へ出力される。このとき、通信線１７から入力された信号は、図１に示したセンサ２２の情報やセンサ２２に基づいて算出された情報等である。これらの情報は、配線１７１、１７２、１７３、１７４、１７５を利用したパラレル通信の信号として通信線１７を介して入力することができる。そして、演算部１２ｂでは、パラレル通信の信号を、ＣＡＮによるシリアル通信の信号に変換して、送受信部１２ａから出力することができる。

ここで、ＣＡＮは、トラクタに広く採用されている通信方式であるので汎用性が高いものである。また、パラレル通信の方式は、スイッチ信号にも対応できるものとすることで既存の操作部を用いる等の汎用性を増すことができる。

図３は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の平面概略図である。図４は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態で適用する農作業機の背面図である。図３と図４の農作業機２は折り畳み機構を備えた代掻き作業機３０による実施形態を示している。以下、代掻き作業機３０の進行方向を前方向として説明している。図３の左右方向が横方向であり、図３の上下方向が前後方向である。図４の左右方向が横方向であり、図４の上下方向が代掻き作業機３０の上下方向である。

図３に示すように、トラクタ１の後方に代掻き作業機３０の中央作業部３５が装着される。中央作業部３５の両側に設置されたサイド作業部３５’は、中央作業部３５に対して折り畳み可能となっている。トラクタ１の運転席の前側付近には表示装置１１が備えられ、通信線１５、１６を介して通信変換装置１２と接続されている。さらに、通信変換装置１２は、通信線１７、１８を介して制御部２１と接続されている。ここで、通信線１７とのコネクタ１７ａと、通信線１８のコネクタ１８ａは、着脱可能でありこれらが接続されている。これらのコネクタの位置は、トラクタ１と代掻き作業機３０（農作業機２）の間に設けることで、トラクタ１から代掻き作業機３０を取り外すときに、コネクタも取り外しやすい位置となっている。制御部２１は、中央作業部３５に設置されている。また、センサ２２、アクチュエータ２３は、用途に応じて代掻き作業機３０の適した場所に設置される。

ここで、表示装置１１からの情報は、通信線１５、１６を介して通信変換装置１２へ送られ、通信変換装置１２で通信方式が変換されて、さらに通信線１７、１８を介して制御部２１へ送られる。一方、制御部２１からの情報は通信線１７、１８を介して通信変換装置１２へ送られ、通信変換装置１２で通信方式が変換されて、さらに通信線１５、１６を介して表示装置１１へ送られる。

図４には、具体的な代掻き作業機３０の形状が示されている。中央作業部３５には、装着部３１であるマスト３１ａと左右のヒッチ３１ｂが設けられ、これらを介して代掻き作業機３０がトラクタ１に装着される。トラクタ１からの動力は、前側に設けられる入力軸を介して入力され、カバー３２やその後方の第１の整地体３３の内側で代掻き爪を備える耕耘部が回転して土を細かくする。そして、第１の整地体３３とその後方に備えられる第２の整地体３４により土の表面を平らにする。このようにして代掻き作業を行う。また、制御ボックス３８は、マスト３１ａの側面に設けられており、内部に制御部２１が設置されている。なお、例えば、傾きを検知できるセンサ等のセンサ２２を制御ボックス３８内に設置することもできる。また、制御ボックス３８は、カバー３２上やその他のフレーム上の振動の少ない場所に設置してもよい。

左右の電動油圧シリンダ３６は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構３７を作用させ中央作業部３５の左右端部側にそれぞれ設けられたサイド作業部３５’をそれぞれ内側に折りたたむことができ、代掻き作業機３０の全幅を短くすることができる。左右の延長整地体駆動装置４０は、内部のモータが回転することにより、アーム４２やワイヤ４３を介して左右の延長整地体４１をそれぞれ回動軸４１ａを中心に回動させることができる。このことで、第２の整地体３４の両側端部に設けられた延長整地体４１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４６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４７を介して第２の整地体３４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４６は、制御ボックス３８内か制御ボックス３８に隣接して設けることができる。

これら、電動油圧シリンダ３６や、延長整地体駆動装置４０（のモータ）、第２の整地体駆動装置４６（のモータ）をアクチュエータ２３として適用できる。

図５は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の表示装置での作業状態の表示例を示す。

農作業機２である代掻き作業機３０の状態は、表示装置１１の表示画面１１ａで表示することができる。ここで、代掻き作業機３０の状態を状態の種類ごとにブロックを複数並べて表示することで表示装置の表示画面の形状や大きさ、向きが異なる場合にも適用でき、汎用性を高めることができる。具体的には表示画面１１ａにおいて、水平状態表示５０と深さ状態表示６０の２つのブロックを表示画面１１ａの長手方向である横方向に沿って表示する例を示している。また各ブロックにタイトルや枠を表示すると分かり易くなる。

水平状態表示５０では、代掻き作業機３０の水平に対する傾き状態を示している。水平状態表示５０の上部には水平に対する傾き状態を示すタイトル表示５１がなされ、図５では「水平」と表示されている。また、水平状態表示５０の下部には基準設定表示５２があり、ここの箇所に触れると現在の傾きが水平の基準となるようになっている。基準設定表示５２の横側には、設定解除表示５３が表示されており、ここの箇所に触れると、現在の水平基準が解除される。また、水平状態表示５０の周りには枠表示５４がされており、この枠により水平状態表示５０のブロックの範囲が分かり易く示されている。また、枠表示５４内には、上側に図表示５６がその下側に状態表示５８が表示されている。

図表示５６は、図または絵で代掻き作業機３０の水平に対する傾き状態を表示するものである。ここでは、代掻き作業機３０の後ろ側から見た状態に対応するものを表しており、実際の代掻き作業機３０の傾きと連動して傾かせることができる。図表示５６は、トラクタ１に対応するトラクタ表示５６ａ、代掻き作業機３０に対応する代掻き作業機表示５６ｋが表示されている。代掻き作業機表示５６ｋとしては、中央作業部３５に対応する中央作業部表示５６ｂ、左側のサイド作業部３５’に対応するサイド作業部表示（左側）５６ｃ、右側のサイド作業部３５’に対応するサイド作業部表示（右側）５６ｄ、左側の延長整地体４１に対応する延長整地体表示（左側）５６ｅ、右側の延長整地体４１に対応する延長整地体表示（右側）５６ｆが表示されている。さらに、延長整地体表示（左側）５６ｅ近辺の上部には文字による状態表示（左側）５６ｇ、延長整地体表示（右側）５６ｆの上部には文字による状態表示（右側）５６ｈが表示され、これらは、左右の延長整地体４１が開いているか閉じているかを表している。図５では、「左開」「右開」として、いずれも開いている状態を示している。なお、左と右は、作業者にとって分かり易くするために、トラクタ１の後ろ側から前方を見たときの左と右と一致するようになっている。さらに、図表示５６には、水平基準を分かり易くするために水平線表示５６ｊ、左右の中心を分かり易くするために左右の中心線表示５６ｉがなされている。

状態表示５８は、数値による表示と、目盛りによる表示で分かり易く表示することができる。図５では、左下への傾き角度を示す数値表示（左側）５８ａ、右下への傾き角度を示す数値表示（右側）５８ｂ、目盛りによる表示を示す目盛り表示５８ｃ、目盛りの基準位置を示す文字表示（基準）５８ｄ（例えば「基準」）、数値表示（左側）５８ａが左下への傾きであることを示す文字表示（左側）５８ｅ（例えば「左下に」）、数値表示（右側）５８ｂが右下への傾きであることを示す文字表示（右側）５８ｆ（例えば「右下に」）が表示されている。ここで、例えば、数値表示（左側）５８ａと数値表示（右側）５８ｂは整数による表示として、目盛り表示５８ｃは、小数点以下の値を数値の代わりに下側に傾いた方の目盛りを増やすことにより、感覚的に分かり易い表示とすることができる。また、文字表示（左側）５８ｅは数値表示（左側）５８ａの近傍の下側に、文字表示（右側）５８ｆは数値表示（右側）５８ｂの近傍の下側に表示されている。

深さ状態表示６０では、代掻き作業機３０の作業深さの状態を示している。深さ状態表示６０の上部には作業深さの状態を示すタイトル表示６１がなされ、図５では「深さ」と表示されている。また、深さ状態表示６０の下部には基準設定表示６２があり、ここの箇所に触れると現在の深さが基準となるようになっている。基準設定表示６２の横側には、設定解除表示６３が表示されており、ここの箇所に触れると、現在の深さ基準が解除される。また、深さ状態表示６０の周りには枠表示６４がされており、この枠により深さ状態表示６０のブロックの範囲が分かり易く示されている。また、枠表示６４内には、左側に図表示６６がその右側に状態表示６８が表示されている。

図表示６６は、図または絵で代掻き作業機３０の作業深さの状態を表示するものである。ここでは、代掻き作業機３０の前後方向の垂直断面で切った断面を表しており、実際の代掻き作業機３０の作業深さの状態と連動して表示を変更することができる。図表示６６は、代掻き作業機３０に対応する代掻き作業機表示６６ｇとして、カバー３２に対応するカバー表示６６ａ、第１の整地体３３に対応する第１の整地体表示６６ｂ、第２の整地体３４に対応する第２の整地体表示６６ｃ、代掻き作業機３０の耕耘部に対応する耕耘部表示６６ｄが表示されている。さらに、作業の深さの状態を分かり易くするため、田面のラインを示した田面表示６６ｅと、耕耘部の下面のラインを示した耕耘面表示６６ｆも示されている。

状態表示６８は、数値による表示と、目盛りによる表示で分かり易く表示することができる。図５では、基準より浅い値の数値表示（上側）６８ａ、基準より深い値の数値表示（下側）６８ｂ、目盛りによる表示を示す目盛り表示６８ｃ、目盛りの基準位置を示す文字表示（基準）６８ｄ（例えば「基準」）、数値表示（上側）６８ａが浅い側の数値であることを示す文字表示（上側）６８ｅ（例えば「浅い」）、数値表示（下側）６８ｂが右下への傾きであることを示す文字表示（下側）６８ｆ（例えば「深い」）が表示されている。ここで、例えば、数値表示（上側）６８ａと数値表示（下側）６８ｂは整数による表示として、目盛り表示６８ｃは、小数点以下の値を数値の代わりに浅いもしくは深い方の目盛りを増やして表示して、感覚的に分かり易い表示とすることができる。また、文字表示（上側）６８ｅは数値表示（上側）６８ａの近傍の右横側に、文字表示（下側）６８ｆは数値表示（下側）６８ｂの近傍の右横側に表示されている。

図６は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の水平状態表示の一例を示す。

図６では、図５で示した水平状態表示５０に比べて、Ａの部分に、サイド作業部表示（右側）５６ｄ、延長整地体表示（右側）５６ｆ、文字による状態表示（右側）５６ｈが表示されていない。図５では、左右のサイド作業部３５’及び延長整地体４１が開いた状態を示しており、サイド作業部表示（左側）５６ｃ、サイド作業部表示（右側）５６ｄ、延長整地体表示（左側）５６ｅ、延長整地体表示（右側）５６ｆはいずれも表示されている。この図５の状態に対して、サイド作業部表示（右側）５６ｄに触れるとその情報が、通信変換装置１２を介して制御部２１へ送られる。すると、制御部２１は、右側の電動油圧シリンダ３６を制御して、右側のサイド作業部３５’を折り畳んだ状態とする。そして、図６では変更後のこの状態として、Ａの部分（サイド作業部表示（右側）５６ｄ、延長整地体表示（右側）５６ｆ、文字による状態表示（右側）５６ｈ）を表示していない。右側のサイド作業部３５’を折り畳んだことは、制御部２１の制御、または、サイド作業部３５’を折り畳んだことを検知するセンサ２２の検知により、表示装置１１に情報が送られてその情報をもとに表示に反映することができる。

上記以外にサイド作業部表示（左側）５６ｃでも左側のサイド作業部３５’に対して同様の制御ができる。さらに、左右の延長整地体４１に対しても、延長整地体表示（左側）５６ｅの部分もしくは文字による状態表示（左側）５６ｇの部分、又は、延長整地体表示（右側）５６ｆの部分もしくは文字による状態表示（右側）５６ｈの部分に触れることで、対象となる延長整地体駆動装置４０を制御して開閉の制御を行い、閉じた場合は、これらの表示を消すようにすることができる。このように水平状態表示５０では、表示と操作を連動して行うことも可能であり、アクチュエータ２３により動かしたい部分に触れて操作を行い、アクチュエータ２３により変更した農作業機２の状態に合わせ表示内容を変更することができる。

図７は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の水平状態表示の別例を示す。

図７では、図５で示した水平状態表示５０に比べて、代掻き作業機表示５６ｋが右下に傾いた状態を示している。図５では、代掻き作業機表示５６ｋは水平状態を示しており、代掻き作業機表示５６ｋの横方向は水平線表示５６ｊと平行になっている。このとき、数値表示（左側）５８ａと数値表示（右側）５８ｂの数値はいずれも「０」であり、目盛り表示５８ｃも基準位置の目盛りが１つ表示されているのみである。一方、図７では、図表示５６における代掻き作業機表示５６ｋは右下に傾いて表示されている。なお、この傾き度合いは実際の代掻き作業機３０の傾き度合いに応じる傾きで表示することができる。このとき、状態表示５８における、数値表示（右側）５８ｂでは「２」が表示されており、これは、傾きの整数値が２°であることを示している。なお、数値表示（左側）５８ａでは何も表示されていない。さらに、目盛り表示５８ｃでは、小数点以下の状態を示すもので、左右中心である基準位置よりも下へ傾いている側に目盛りが増えるようになっている。図７の例では、目盛り表示５８ｃの１目盛り分の表示が０．２°ごとに示す例であり、右側に４目盛り多く表示されている。このため、図７では、右下に２．８°以上３．０°未満の範囲で傾いていることを示している。

なお、傾きの度合いは、制御ボックス３８内等の代掻き作業機３０側に設けられたセンサ２２（例えば、傾斜センサや加速度センサ等）で計測することができる。この情報は、制御部２１から、通信変換装置１２を介して表示装置１１に送られる。

このように水平状態表示５０では、図表示５６では実際に代掻き作業機表示５６ｋの表示を傾けることにより、傾いていることを直感的に分かり易く表示される。さらに、状態表示５８では、数値と目盛りにより表示することで、実際の傾きの度合いが分かり易く表示することができる。

図８は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の深さ状態表示の例を示す。

図８では、図５で示した深さ状態表示６０に比べて、代掻き作業機表示６６ｇの作業深さが浅くなった例を示している。図５では、代掻き作業機表示６６ｇは基準深さでの状態を示しており、数値表示（上側）６８ａと数値表示（下側）６８ｂの数値はいずれも「０」であり、目盛り表示６８ｃも基準位置の目盛りが１つ表示されているのみである。一方、図８では、図表示６６における耕耘面表示６６ｆの位置は上がっており、田面表示６６ｅに近づいている。このとき耕耘部表示６６ｄとカバー表示６６ａの位置もそれに合わせて上がっており、さらに、第１の整地体表示６６ｂはカバー表示６６ａ側の支点を中心に下側に回動して表示される。なお、この位置は実際の代掻き作業機３０の位置の動きの度合いに合わせて表示することができる。また、状態表示６８における、数値表示（上側）６８ａでは「２」が表示され、これは、前側の傾きの整数値が２°であることを示している。なお、数値表示（下側）６８ｂでは何も表示されていない。さらに、目盛り表示６８ｃでは、小数点以下の状態を示すもので、上下中心の基準の位置よりも移動している側に目盛りが増えるようになっている。図８の例では、目盛り表示６８ｃの１目盛り分の表示が０．２°ごとに示す例であり、上側に４目盛り多く表示されている。このため、図８では、前側に２．８°以上３．０°未満の範囲で傾いていることで浅い方向に移動していることを示している。これはトラクタ１に装着される農作業機２は、トラクタ１に対して上側に移動すると連結部の構成により、通常は、前傾に傾く性質を利用しているものである。基準となる角度を０°として、それよりも農作業機２が前傾の角度なら浅く、それよりも後傾の角度なら深くなる。このことで、深さの度合いを示すことができる。

なお、傾きの度合いは、制御ボックス３８内等の代掻き作業機３０側に設けられたセンサ２２（例えば、傾斜センサや加速度センサ等）で計測することができる。この情報は、制御部２１から、通信変換装置１２を介して表示装置１１に送られる。

このように深さ状態表示６０では、図表示６６では実際に代掻き作業機表示６６ｇの深さを変えて表示することにより、現在の状態が直感的に分かり易く表示される。さらに、状態表示６８では、数値と目盛りにより表示することで、実際の深さの度合いを分かり易く表示することができる。

図９は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の制御部でのフローチャートの例を示す。ここでは、農作業機２である代掻き作業機３０側の制御部２１の処理を示している。

電源が入る（Ｓ１０１）と、設定データの書換信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１０２）。設定データの書換信号は、表示装置１１の操作により通信変換装置１２を介して送られてきた信号である。例えば、図６で示した操作に基づく信号である。

Ｓ１０２で設定データの書換信号を受信したと判定した場合は、設定データの書換を行い（Ｓ１０３）、アクチュエータに出力する（Ｓ１０４）。すなわち、表示装置１１での操作に基づき送信された信号（後述する図１０のＳ２０３）を制御部２１が受信した場合は、制御部２１はアクチュエータ２３（例えば、電動油圧シリンダ３６等）を制御して作動させる。なお、Ｓ１０２で設定データの書換信号を受信しないと判定した場合はＳ１０５へ行く。

次に、計測データの更新がなされたか否かを判定する（Ｓ１０５）。計測データは、例えば、代掻き作業機３０側に設置されたセンサ２２により計測されるデータやこれらを用いて算出されたデータ、制御部２１の制御情報のデータ等である。計測データの更新がなされた場合は、計測データの書換を行い（Ｓ１０６）、書き換えられた計測データが出力される（Ｓ１０７）。また、計測データの更新がされない場合は、書き換えていない前の計測データが出力される（Ｓ１０７）。Ｓ１０７でのデータ出力は、通信変換装置１２へ行われ、通信変換装置１２では、制御部２１からデータ受信したか否かを判定する（後述する図１０のＳ２０４）。Ｓ１０７のデータ出力の後は、Ｓ１０２へ戻る。

図１０は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の通信変換装置でのフローチャートの例を示す。ここでは、トラクタ１側に配置される通信変換装置１２の処理を示している。

電源が入る（Ｓ２０１）と、表示装置１１から設定データを受信したか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここでの判定は、表示装置１１から出力された設定データ（後述する図１１のＳ３０４）を受信したか否かで判定する。データを受信しないと判定した場合はＳ２０４へ行き、データを受信したと判定した場合は制御部２１にそのデータを送信する（Ｓ２０３）。このとき、通信変換装置１２と表示装置１１の通信で使用されるデータの通信方式から、通信変換装置１２と制御部２１の通信で使用されるデータの通信方式へ変更をして送信する。制御部２１では送信されたこのデータに基づき設定データを受信したか否かが判定される（図９のＳ１０２）。

次に、制御部２１から計測データを受信したか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここでの判定は、制御部２１から出力された計測データ（図９のＳ１０７）を受信したか否かで判定する。データを受信しないと判定した場合はＳ２０２へ戻り、計測データを受信したと判定した場合は、表示装置１１にそのデータを送信する（Ｓ２０５）。このとき、通信変換装置１２と制御部２１の通信で使用されるデータの通信方式から、通信変換装置１２と表示装置１１の通信で使用されるデータの通信方式へ変更をして送信する。表示装置１１では送信されたこのデータに基づきデータを受信したか否かが判定される（後述する図１１のＳ３０５）。なお、Ｓ２０５の後はＳ２０２へ戻る。

図１１は、本発明の農作業機用通信システムの第１の実施形態の表示装置でのフローチャートの例を示す。ここでは、トラクタ１側に配置される表示装置１１の処理を示している。

表示装置１１では、当該処理を可能とするアプリケーションを起動する（Ｓ３０１）。

次に、表示画面１１ａに作業画面を表示する（Ｓ３０２）。ここでの表示は、例えば、図５で示した水平状態表示５０や深さ状態表示６０等による作業状態の表示である。最初は、図５に示されているような基準状態を表示してもよい。

次に、設定入力がされたか否かを判定する（Ｓ３０３）。ここでの設定入力は、表示装置１１になんらかの入力があった場合であり、例えば、表示画面１１ａのタッチパネルに触れることによる設定の入力である。ここでの設定の入力は、図５、６で説明したように図表示５６の一部に触れて設定を変更するための入力や操作のための入力である。そして、Ｓ３０３で設定入力がない場合はＳ３０５へ行き、設定入力がある場合は、入力された設定データを出力する（Ｓ３０４）。ここでの出力は、通信変換装置１２へ出力する。通信変換装置１２では、これに基づき表示装置１１から設定データの受信があったか否かを判定する（図１０のＳ２０２）。

次に、計測データの受信がされたか否かを判定する（Ｓ３０５）。ここでの計測データは、通信変換装置１２から送信された計測データ（図１０のＳ２０５）である。ここでの計測データは、例えば、代掻き作業機３０（農作業機２）側に設置されたセンサ２２により計測されるデータやこれらを用いて算出されたデータ、制御部２１の制御情報のデータ等である。そして、計測データを受信しないと判定した場合はＳ３０３へ戻り、計測データを受信されたと判定した場合は画面を更新して（Ｓ３０６）、Ｓ３０３へ戻る。画面を更新する例としては、図５の水平状態表示５０や深さ状態表示６０を、センサ２２に基づくデータにより、図７や図８で示したように変更することがあげられる。また、図５の表示状態を図６のような表示状態に変更することも含むことができる。

なお、第１の実施形態において、図３に示した代掻き作業機３０の通信線１８のコネクタ１８ａから、通信線１７のコネクタ１７ａを取り外して、操作のためのスイッチを備える操作部のコネクタをコネクタ１８ａに接続することも可能である。この場合、操作部のスイッチ操作の信号は、制御部２１に入力される。制御部２１では、その信号に基づき、図４で示した、電動油圧シリンダ３６、延長整地体駆動装置４０（のモータ）、第２の整地体駆動装置４６（のモータ）を制御できる。このことにより、操作部を操作して、左右のサイド作業部３５’の開閉や、左右の延長整地体４１の開閉、土引き状態とするか否かの操作等をすることができる。

（第２の実施形態）
図１２は、本発明の農作業機用通信システムの第２の実施形態の平面概略図である。第２の実施形態では、第１の実施形態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。ここでの実施形態では、農作業機２として畦塗り作業を行う畦塗り機１００に適用する例を示す。なお、図１２の上が前側（畦塗り作業の前進方向）、下が後ろ側を示し、図１２の左右方向が横（左右）方向を示す。なお、図１２では、トラクタ１は図示を簡略化している。

畦塗り機１００は、装着部１０２がトラクタ１の後部に装着される。中間フレーム１０３の一端側は装着部１０２に対して左右方向に回動可能に接続されており、中間フレーム１０３の他端側は回動機構１０４をともない作業部１０５と接続されている。作業部１０５は、前側が耕耘部１０７でその後ろにディスク部１０８が設けられている。トラクタ１からのＰＴＯ動力は、図示を省略した伝動機構を介して作業部１０５へ送られる。作業部１０５は、耕耘部１０７における耕耘部カバー１０７ｂ内の爪１０７ａの回転により、旧畦の土をディスク部１０８へ送り、そしてディスク部１０８の回転により新たな畦形状に整形する構成である。

また、畦塗り機１００は、第１シリンダ１１１及び第２シリンダ１１２が設けられている。第１シリンダ１１１の伸縮により、作業部１０５のオフセット量（トラクタ１に対する横方向の位置）を調整することができる。また、図１２の前進作業状態から第１シリンダ１１１を十分に縮ませることにより作業部１０５を左右中央にオフセット移動することができ、格納状態とすることができる。さらに、格納状態から第２シリンダ１１２を伸ばすことにより作業部１０５を回動させてバック作業状態としてリターン作業を可能としている。このとき、作業部１０５は左右反対の左側へ突出して、作業部１０５の前後は逆転する。第１シリンダ１１１及び第２シリンダ１１２は、図１のアクチュエータ２３に相当している。

制御ボックス１１０は、装着部１０２に取り付けられており、通信線１８と接続されている。制御ボックス１１０には、図１で示した制御部２１やセンサ２２等を格納することができる。また、トラクタ１の表示装置１１と通信変換装置１２は、第１の実施形態と同様である。

ここで、畦塗り機１００において、表示装置１１に作業状態を表示する例としては、作業部１０５のオフセット量を表示する例や、耕耘部１０７のディスク部１０８に対する深さを表示する例があげられる。このとき、図５～８のように図又は絵による表示と、数値と目盛りによる表示とすることができる。また、表示装置１１に畦塗り機１００に相当する図又は絵を表示する場合、作業部１０５に相当する部分に触れると、前進作業状態、格納状態、バック作業状態をそれぞれ変更できるように制御してもよい。これらのデータのやりとりは第１の実施形態と同様であり、通信線１８を介して制御部２１とデータの入出力がされる。

また、畦塗り機１００において、通信線１８のコネクタ１８ａから、通信線１７のコネクタ１７ａを取り外して、操作部のコネクタを接続することも可能である。この場合、操作部のスイッチ操作による信号は、制御部２１に入力される。制御部２１では、その信号に基づき、第１シリンダ１１１や第２シリンダ１１２を制御して、作業部１０５のオフセット量を調整したり、前進作業状態、格納状態、バック作業状態等の畦塗り機１００の状態を変化させたりすることができる。

（第３の実施形態）
図１３は、本発明の農作業機用通信システムの第３の実施形態の平面概略図である。第３の実施形態では、第１の実施形態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。ここでの実施形態では、農作業機２として施肥と播種を行う施肥播種機２００を適用する例を示す。なお、図１３の上が前側（作業の前進方向）、下が後ろ側を示し、図１３の左右方向が横（左右）方向を示す。なお、図１３では、トラクタ１及び施肥播種機２００の図示を簡略化している。

施肥播種機２００は、肥料ホッパー２０１とその後方に種子ホッパー２１１が設置されている。肥料ホッパー２０１の下部には、図示を省略した耕耘部を回転させて耕耘を行うロータリを有している。肥料ホッパー２０１内には内容物として肥料が入っており、施肥モータ２０２の回転にともない、肥料が肥料ホッパー２０１下部から施肥ホースを通り耕耘部の前側へ排出される構成となっている。さらに、種子ホッパー２１１内には内容物として種子が入っており、播種モータ２１２の回転にともない、種子が播種ホースを通り耕耘部の後ろ側へ排出される構成となっている。図１３では、肥料ホッパー２０１は左右に２つ、種子ホッパー２１１は左右方向に６つ並んで設置されている。このとき、施肥モータ２０２の回転数に応じて肥料ホッパー２０１内の肥料の排出量を変えることができ、播種モータ２１２の回転数に応じて種子ホッパー２１１内の種子の排出量を変えるように構成できる。

制御ボックス２２０は、肥料ホッパー２０１と種子ホッパー２１１の間等に取り付けられており、通信線１８と接続されている。制御ボックス２２０は、図１で示した制御部２１やセンサ２２等を格納することができる。また、トラクタ１の表示装置１１と通信変換装置１２は、第１の実施形態と同様である。

ここで、施肥播種機２００において、表示装置１１に作業状態を表示する例としては、肥料の排出量や種子の排出量を表示する例があげられる。このとき、図５～８のように図又は絵による表示と、数値と目盛りによる表示とすることができる。また、施肥播種機２００の水平や耕耘深さは図５～８と同様に表示してもよい。また、表示装置１１に施肥播種機２００に相当する図又は絵を表示する場合、肥料ホッパー２０１や施肥モータ２０２に相当する部分に触れると、施肥モータ２０２の回転の入切をできるように制御してもよい。同様に、種子ホッパー２１１又は播種モータ２１２に相当する部分に触れると、播種モータ２１２の回転の入切をできるように制御してもよい。また、表示装置１１により肥料や種子の排出量の設定を行ってもよい。これらのデータのやりとりは第１の実施形態と同様であり、通信線１８を介して制御部２１とデータの入出力がされる。

また、施肥播種機２００において、通信線１８のコネクタ１８ａから、通信線１７のコネクタ１７ａを取り外して、操作部のコネクタを接続することも可能である。この場合、操作部のスイッチ操作による信号は、制御部２１に入力される。制御部２１では、その信号に基づき、施肥モータ２０２や播種モータ２１２を制御して、肥料や種子の排出量やモータの入切の制御を行うことができる。

このように、第１～第３の実施形態では、トラクタ１に装備された表示装置１１で、農作業機２の状態や操作を分かり易く知ることや行うことが可能となる。さらに、トラクタ１に装備された表示装置１１に対して、通信変換装置１２を用いて、通信方式を変換することで汎用性を高くすることができる。とりわけ、表示装置１１と通信変換装置１２は、トラクタに広く用いられているＣＡＮを用いることで、メーカーや車種が異なっても表示装置１１と通信接続することができる。また、制御部２１と通信変換装置１２との間はパラレル通信の方式とすることで、従来使用していた操作部を取り付けることも可能であると共に、従来の操作部に対応していた農作業機に対しても表示装置１１を用いるシステムに適用することができる。特に、農作業機２とトラクタ１の間のコネクタ１７ａ、１８ａの着脱をすることにより、簡単に構成を変更することができる。また、通信変換装置１２をトラクタ１側に設けることで、農作業機２の作業による振動を直接受けることがない。

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形態に限定されるものではなく、上述した以外の様々な変形例も含まれる。例えば、上記した実施形態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、ある実施形態の構成の一部を削除したり、他の構成に置き換えたりすることも可能である。

例えば、通信変換装置１２は、トラクタ１に配置することを説明したが、変換を行う目的であれば通信変換装置１２は農作業機２に設ける構成でも適用することができる。

また、上記実施形態では、農作業機２の例として、代掻き作業機３０、畦塗り機１００、施肥播種機２００の例を示したが、本発明は、例えば、ロータリや施肥機等のこれ以外のトラクタ１に装着する農作業機２に適用することも可能である。

また、通信変換装置１２の通信方式の変更について説明したが、ここでは、通信プロトコルの変換も含むことができる。例えば、制御部２１からはＣＡＮ以外の通信プロトコルによるシリアルデータが通信変換装置１２側へ出力され、通信変換装置１２でＣＡＮ用の通信プロトコルに変換して、表示装置１１側に出力するようにしてもよい。

１ トラクタ
２ 農作業機
１１ 表示装置
１１ａ 表示画面
１２ 通信変換装置
１５、１６、１７、１８ 通信線
１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａ コネクタ
２１ 制御部
２２ センサ
２３ アクチュエータ
３０ 代掻き作業機
３６ 電動油圧シリンダ
４０ 延長整地体駆動装置
４６ 第２の整地体駆動装置
５０ 水平状態表示
６０ 深さ状態表示
１００ 畦塗り機
１１１ 第１シリンダ
１１２ 第２シリンダ
２００ 施肥播種機
２０２ 施肥モータ
２１２ 播種モータ

Claims (7)

1. トラクタに装着して農作業を行う農作業機に適用する農作業機用通信システムにおいて、
   前記トラクタに配置可能な表示装置と有線接続される通信変換装置と、前記農作業機に設置されるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御し前記通信変換装置と有線接続されて通信が可能な制御部とを備え、
   前記通信変換装置と前記制御部の間の有線接続は、複数の配線が並列に設けられており、
   前記表示装置と前記通信変換装置の間の通信は第１の通信方式を使用し、前記制御部と前記通信変換装置の間の通信は第２の通信方式を使用し、
   前記通信変換装置は、前記表示装置からのデータを受信し前記制御部へ送信するときは、前記第１の通信方式から前記第２の通信方式へ変換し、
   前記通信変換装置と前記制御部の間の有線接続はコネクタを介しており、前記コネクタは、前記通信変換装置に接続されるコネクタを取り外して、操作部に接続されるコネクタが接続可能であるように構成されていることを特徴とする農作業機用通信システム。
2. 請求項１に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記通信変換装置は、前記制御部からのデータを受信し前記表示装置へ送信するときは、前記第２の通信方式から前記第１の通信方式へ変換することを特徴とする農作業機用通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記農作業機に設置されるセンサを備え、
   前記制御部は、前記センサの情報を取得可能であり、
   前記表示装置は、前記センサの情報に基づき、前記農作業機の状態を表示することを特徴とする農作業機用通信システム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記表示装置の表示画面はタッチパネルで構成され、前記表示装置の画面上に前記農作業機に相当する図又は絵又は文字を含んで表示し、
   前記表示装置の表示画面上の前記アクチュエータで作動する部分に相当する部分の図又は絵又は文字に触れると、その情報は前記制御部へ送られて、前記制御部は前記アクチュエータを作動させることを特徴とする農作業機用通信システム。
5. 請求項４に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記アクチュエータを作動させた場合、前記表示装置の画面には、前記アクチュエータを作動させた後の状態に相当する図又は絵又は文字が表示されることを特徴とする農作業機用通信システム。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記第１の通信方式はシリアル通信の方式を用いて、前記第２の通信方式はパラレル通信の方式を用いることを特徴とする農作業機用通信システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の農作業機用通信システムにおいて、
   前記第１の通信方式はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて、前記第２の通信方式はスイッチ信号を配線ごとに送信する場合と同様の方式を用いることを特徴とする農作業機用通信システム。

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