JP7362101B2 - 農作業機用状態検知システム - Google Patents

Description

本発明は、農作業機用状態検知システムに関し、特に、トラクタに農作業機を装着して走行する場合に走行に適した状態であるか否かを検知する農作業機用状態検知システムに関する。

トラクタに装着する農作業機は、農作業に適した状態、又は、走行に適した状態に変更可能な構成を有するものは多数存在する。

例えば、特許文献１には、折り畳み可能な農作業機が記載されている。ここで、農作業機を開いた状態では、作業幅を広くでき、作業効率を向上させることができる。また、非作業時においては、折り畳んだ状態として全幅を短くできる。このことにより、トラクタに装着して移動するとき、より安全な走行が可能となる。

特開平１０－２９５１１１号公報

しかし、トラクタに装着した農作業機がどのような状態であっても、トラクタの速度を上げて走行することは可能であるので、農作業機の状態によっては安全性が低下する可能性がある。

例えば、特許文献１に記載された農作業機であれば、左右の作業機部分を開いたままの状態で、トラクタを高速で運転すれば、安全性が低下した状態での走行になる。そして、従来は、このような状態を検知するシステムは存在していなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタに農作業機を装着して走行する場合に走行に適した状態であるか否かを検知する農作業機用状態検知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状態検知システムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う作業部を備える農作業機が移動時の走行に適した走行可能状態であるか否かを判定する農作業機用状態検知システムにおいて、当該農作業機用状態検知システムは、前記農作業機の前記作業部の状態を変更させるアクチュエータと、前記農作業機に設けられる制御部と、前記農作業機の前後方向の角度を検出するセンサと、前記トラクタに設けられるトラクタ制御部と、前記トラクタに配置される通信変換装置と、前記トラクタに配置される表示部とを備え、前記農作業機は、前記アクチュエータの作動により折り畳みが可能な延長作業部を備える農作業機であり、前記制御部は、前記延長作業部が折り畳んでいる場合で、かつ、前記農作業機が予め定めた角度以上に前側に傾いている場合に、移動時の走行に適した走行可能状態であると判定し、走行可能状態でないと判定された場合は運転条件信号を前記通信変換装置へ無線で出力し、前記通信変換装置は、前記運転条件信号を前記制御部との無線通信で使用する通信方式から、前記トラクタ制御部との有線通信で使用する通信方式へ変換し、前記トラクタ制御部へ出力し、前記トラクタ制御部は、前記運転条件信号を受信した場合は、前記表示部に運転注意情報を表示させることを特徴とする。

さらに本発明の農作業機用状態検知システムの一つは、当該農作業機用状態検知システ
ムは、スピーカーを備え、前記スピーカーは、前記トラクタに配置されるとともに、前記
制御部が運転条件信号を出力した場合に音による報知を行うことを特徴とする。

本発明によれば、農作業機用状態検知システムにおいて、トラクタに農作業機を装着して走行する場合に走行に適した状態であるか否か検知してより安全な走行をサポートできる。
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状態検知システムの第１の実施形態のブロック図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態の平面概略図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用する農作業機の第１の状態を示す背面図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用する農作業機の第２の状態を示す背面図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用可能な操作部の一例を示す。 本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態のフローチャートの例を示す。 本発明の農作業機用状態検知システムの第２の実施形態のブロック図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第２の実施形態の平面概略図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第３の実施形態の平面概略図である。 本発明の農作業機用状態検知システムの第４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状態検知システムの第１の実施形態のブロック図である。

トラクタ１に装着する農作業機２を備える構成において、トラクタ１側には、エンジン１１、変速機１２、スピーカー１３、表示部１４、トラクタ制御部１５を備えている。さらに、トラクタ１側には、操作部１９が配置可能となっている。また、農作業機２側には、制御部２１、アクチュエータ２２、センサ２３を備えている。

エンジン１１は、トラクタ１に予め備えられているトラクタ１のためのエンジンである。回転数等の情報をトラクタ制御部１５に出力可能となっている。

変速機１２は、トラクタ１に予め備えられているトラクタ１のための変速機である。変速機１２の状態の情報をトラクタ制御部１５に出力可能となっている。

スピーカー１３は、トラクタ１に予め備えられているものでもよいし、トラクタ１に追加で配備してもよい。スピーカー１３は、トラクタ１の運転席近傍に備えられ、トラクタ１を操作する作業者に音の情報を伝達可能となっている。

表示部１４は、トラクタ１に作業者が運転時に見やすい位置に設置され、作業者に検知に基づく走行に適した状態かを知らせることができる。表示部１４は、例えば、液晶、有機ＥＬ、ＬＥＤ等による表示画面を備えていることができる。また、これ以外に、ＬＥＤ等のランプの点灯、色替え、点滅等の方法により知らせる構成でも適用できる。表示部１４は、トラクタ１に予め設置されている表示装置を用いてもよい。このときアプリケーション（アプリケーション・ソフトウェア）を導入して必要な処理が可能な構成を備えることができる。なお、表示部１４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もできる。

トラクタ制御部１５は、トラクタ１側の制御のための処理を行う。トラクタ制御部１５は、トラクタ１に予め備えられているものを利用できる。トラクタ制御部１５は、エンジン１１、変速機１２、スピーカー１３、表示部１４等に対する制御のための処理を行う。例えば、トラクタ１の運転席に備えるアクセル等の状態に応じてエンジン１１の回転の制御を行う。また、トラクタ１の運転席に備えるシフトレバーの操作により変速機１２を切り換える制御を行う。また、制御部２１から送られてくる信号に応じて、スピーカー１３から音を出す制御や表示部１４で表示させる制御を行う。このとき、トラクタ制御部１５の情報を加味することができる。ここでのトラクタ制御部１５の情報は、例えば、トラクタ１の速度等であり、これはエンジン１１や変速機１２の情報から算出することも可能である。また、トラクタ制御部１５の情報は、制御部２１へ送信することも可能である。

操作部１９は、アクチュエータ２２を作動させて、農作業機２の状態を変化させるための操作部である。操作のために、押しボタン等による複数の操作スイッチを備えることができる。操作スイッチの操作による情報は、制御部２１へ送信される。本実施形態では無線により送信可能な構成を示している。

制御部２１は、トラクタ制御部１５との通信、及び、操作部１９と無線通信が可能である。制御部２１は、操作部１９の操作情報に基づきアクチュエータ２２の制御を行う。ここで、センサ２３からの情報を制御に反映してもよい。そして、制御部２１は、後述する走行に適した状態か否かを判定するための処理が可能である。また、制御部２１は、処理を行った情報等をトラクタ制御部１５へ送信することもできる。また、制御部２１は、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、制御や処理等のために必要な電子デバイス等で構成される。

アクチュエータ２２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２２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状態を変更す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。作業部の状態を変更するアクチュエータは、例えば、作業部の位置を変更する等して状態を変更できる。

センサ２３は、農作業機２の必要に応じて様々な種類のセンサが適用され、農作業機２の適切な場所に設置される。センサ２３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、ストロークセンサ等である。これにより、アクチュエータ２２の状態、アクチュエータ２２による農作業機２の状態、農作業機２の現在の状態（例えば、傾きや作業深さ等）等を検知することができる。

図２は、本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態の平面概略図である。図３は、本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用する農作業機の第１の状態を示す背面図である。図４は、本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用する農作業機の第２の状態を示す背面図である。図２～４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２の左右方向が横方向であり、図２の上下方向が前後方向である。図３、４の左右方向が横方向であり、図３、４の上下方向が代掻き作業機３０の上下方向である。

図２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延長作業部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の運転席の付近には操作部１９が配置される。制御部２１は、中央作業部３５に設置されている。また、アクチュエータ２２、センサ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。トラクタ制御部１５は配線１６と接続されて先端がコネクタ１６ａとなっている。制御部２１は配線２５と接続されて先端がコネクタ２５ａとなっている。コネクタ１６ａとコネクタ２５ａはトラクタ１と代掻き作業機３０の間付近で接続され、トラクタ制御部１５と制御部２１は有線接続されている。

ここで、操作部１９で操作した操作情報は、無線通信により制御部２１へ送られる。制御部２１では、その情報に基づきアクチュエータ２２を制御する。センサ２３からの情報は、制御部２１に送信される。制御部２１では、センサ２３から送られてきた情報又は制御部２１の制御情報に基づき、代掻き作業機３０が走行に適した状態か否かを判断する。そして、その判断に基づく情報をトラクタ制御部１５に出力する。トラクタ制御部１５では、制御部２１からの情報に基づきスピーカー１３による報知や表示部１４による表示の制御を行う。このとき、必要に応じてトラクタ制御部１５の制御情報（例えばトラクタ１の速度情報）を用いることができる。また、制御部２１からの情報は、トラクタ制御部１５によるトラクタ１の制御（例えば、走行制御等）に活用することもできる。

図３、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４８を備える耕耘部４９に伝達される。そして、耕耘部４９が回転して土を細かくするとともに、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、カバー３２上に設置されている。制御ボックス３８はその他の場所に設置されてもよく、その他のフレーム等に設置してもよい。

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延長作業部３５’を回動させ、それぞれ内側に閉じて折り畳むか、外側に開くかすることができる。図３は、両側の延長作業部３５’が開いた状態であり、図４は、両側の延長作業部３５’を横方向の内側に閉じて折り畳んだ状態である。図３の状態では、延長作業部３５’が延長されて代掻き作業の全幅を広くでき、作業の効率を上げることができる。また、図４の状態では、両側の延長作業部３５’が折り畳んでいる状態であるので、代掻き作業機３０の横方向の全幅を短くでき、移動時の走行に適した状態となる。

左右の延長整地体駆動装置４０（図３参照）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を外側に開いて延長するか（図３の左側の状態）内側に閉じて折り畳むか（図３の右側の状態）を選択できる。なお、図４の状態では、左右の延長整地体４１は折り畳んだ状態である。

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。

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）を図１、２のアクチュエータ２２として適用できる。また、図１、２のセンサ２３としては、これらのアクチュエータやそれによる作動状態を検知するセンサ等を適用できる。例えば、延長作業部３５’の開閉を検知するセンサ（例えばリミットスイッチ等）や、電動油圧シリンダ３６の作動を検知するセンサ（例えばストロークセンサ等）等である。さらに、センサ２３として、代掻き作業機３０上に傾斜センサや加速度センサ等を設けてもよい。このセンサは制御ボックス３８内に設けることも可能である。

図５は、本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態で適用可能な操作部の一例を示す。

図５では、図１の操作部１９の具体的な例として操作部５０を示している。操作部５０は、開スイッチ５０ａ、閉スイッチ５０ｂ、左スイッチ５０ｃ、右スイッチ５０ｄ、左開スイッチ５０ｅ、左閉スイッチ５０ｆ、右開スイッチ５０ｇ、右閉スイッチ５０ｈ、代かきスイッチ５０ｉ、土引スイッチ５０ｊを備えている。これらは、押しボタンで構成することができる。

開スイッチ５０ａを押すと、操作情報が制御部２１に送信されて、制御部２１により左右の電動油圧シリンダ３６を制御して、延長作業部３５’を開いて図３の状態となる。閉スイッチ５０ｂを押すと、操作情報が制御部２１に送信されて、制御部２１により左右の電動油圧シリンダ３６を制御して、延長作業部３５’を折り畳んで図４の状態となる。また、左スイッチ５０ｃを押してから、開スイッチ５０ａまたは閉スイッチ５０ｂを押すと、左側だけの延長作業部３５’の開閉を操作できる。また、右スイッチ５０ｄを押してから、開スイッチ５０ａまたは閉スイッチ５０ｂを押すと、右側だけの延長作業部３５’の開閉を操作できる。

左開スイッチ５０ｅ、左閉スイッチ５０ｆ、右開スイッチ５０ｇ、右閉スイッチ５０ｈは、延長整地体駆動装置４０を制御することで、それぞれ左の延長整地体４１を開く操作、左の延長整地体４１を閉じる操作、右の延長整地体４１を開く操作、右の延長整地体４１を閉じる操作を行うことができる。

代かきスイッチ５０ｉ、土引スイッチ５０ｊは、第２の整地体駆動装置４６を制御することで、第２の整地体３４を代掻き状態にする操作、土引き状態にする操作を行うことができる。

図６は、本発明の農作業機用状態検知システムの第１の実施形態のフローチャートの例を示す。ここでは、制御部２１による処理を示している。

まず、処理がスタートすると（Ｓ１０１）、走行可能状態か否かを判定する（Ｓ１０２）。ここでの走行可能状態は、農作業機２を装着したトラクタ１が、移動のための走行をすることに適した状態か否かを判定するものである。

Ｓ１０２の判定は、農作業機２の農作業を行う作業部の状態により判定することができる。例えば、代掻き作業機３０であれば、左右の延長作業部３５’が折り畳んだ図４の状態であれば、走行可能状態と判定できる。これは、横方向の全幅を短くした状態であるので、移動のための走行に適した状態となるからである。この判定は、センサ２３として、延長作業部３５’の開閉を検知するセンサや、電動油圧シリンダ３６の状態を検知するセンサ等を必要に応じて設け、これらのセンサの情報を用いて確実な判定が可能である。また、制御部２１の電動油圧シリンダ３６を制御する情報に基づき判定することも可能である。

Ｓ１０２の判定は、さらに、代掻き作業機３０（農作業機２）の前後方向の角度（傾き）の検知を用いることができる。代掻き作業機３０を装着したトラクタ１が、移動のための走行をする場合、トラクタ１での操作により、代掻き作業機３０を上側に上げて走行することで安全性を確保できる。このとき、トラクタ１に装着される代掻き作業機３０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、前側に傾く性質がある。このため、予め定めた角度よりも、代掻き作業機３０が前側に傾いたら、代掻き作業機３０が所定角度以上、上側に上がっていると判断し、走行可能状態と判定できる。この判定は、センサ２３として、代掻き作業機３０の傾きを検知するセンサ（例えば、傾斜センサや加速度センサ等）を設け、このセンサの情報により判定できる。また、トラクタ１のトラクタ制御部１５から、農作業機２を連結する連結部（例えば、ヒッチアーム等）の上下位置の信号（例えば、最上げが１００％、最下げを０％とした場合のパーセント表示の信号等）が出力されている場合、これを利用することもできる。この信号を制御部２１で受信して、農作業機２が所定角度以上、上側に上がっているか判断し、走行可能状態か否かを判定してもよい。

このようにＳ１０２の判定は、代掻き作業機３０の作業部の状態や、代掻き作業機３０の前後方向の傾き（横方向に延びる軸を回転軸とする場合の傾き）の状態を用いることで判定が可能である。代掻き作業機３０の作業部の状態だけで判定を行ってもよいし、さらに、代掻き作業機３０の前後方向の傾きの状態を加えてより確実な判定を行ってもよい。これら２つの状態を用いる場合は、代掻き作業機３０の作業部の状態、代掻き作業機３０の前後方向の傾きの状態のいずれも、走行に適した状態であると判定される場合に走行可能状態と判定される。逆に、いずれかが走行に適してない状態の場合は走行可能状態でないと判定される。

Ｓ１０２で走行可能状態でないと判定された場合はＳ１０３に行き、走行可能状態であると判定された場合は、Ｓ１０２の判定に戻る。すなわち、走行可能状態であると判定された場合は、表示部１４やスピーカー１３等の制御は行われず、トラクタ制御部１５による走行制御も行われない。

Ｓ１０３では、運転条件変更または規制する信号を出力する。ここでの出力は、制御部２１からトラクタ制御部１５へ送信する。ここで、運転条件変更または規制する信号は、代掻き作業機３０が走行に適した状態でないと判定した情報に基づく信号である。トラクタ制御部１５はその情報に応じて制御を行う。以下その具体例について説明する。

トラクタ制御部１５は、運転条件変更または規制する信号を受信した場合は、運転注意情報を表示部１４に表示させる。具体的には、所定速度以上での走行は危険である旨の情報を文字又は図又は絵等により表示部１４の表示画面に表示させる。また、このような情報をスピーカー１３から音声で報知してもよい。さらに、実際にトラクタ１が予め定めた所定速度以上で走行する場合は、現在の走行が危険である旨の情報を表示部１４の表示画面に文字又は図又は絵等により表示させる。加えて、音声や警告音による音による報知をスピーカー１３から行うこともできる。このとき、予め定めた所定速度と現在の速度との比較と判定はトラクタ制御部１５で行うことができる。もしくは、現在の速度の情報を制御部２１がトラクタ制御部１５から取得し、制御部２１で予め定めた所定速度と現在の速度と比較して判定する処理を行ってもよい。その結果はトラクタ制御部１５へ出力される。ここで予め定めた所定速度は、実際の農作業を行う速度よりも大きい速度（例えば、７ｋｍ／ｈ以上、さらには１０ｋｍ／ｈ以上、さらには１５ｋｍ／ｈ以上等）で、通常の移動走行時よりも小さい速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ以下、さらには１５ｋｍ／ｈ以下、さらには１２ｋｍ／ｈ以下等）である。

また、表示部１４では、現在の代掻き作業機３０の状態（延長作業部３５’の開閉の状態や代掻き作業機３０の前後方向の角度等）を、図又は絵又は文字等により表示させてもよい。

さらに、トラクタ制御部１５は、運転条件変更または規制する信号を受信した場合は、実際に、エンジン１１や変速機１２を制御して、トラクタ１が予め定めた所定速度以上の速度にならないように走行制御を行ってもよい。また、変速機１２が所定以上の高いギアにならないように制御してもよい。

このように第１の実施形態では、代掻き作業機３０の状態をふまえて、走行可能状態であるか否かを判定し出力することにより、代掻き作業機３０を装着したトラクタ１のより安全な走行をサポートできる。特に、代掻き作業機３０の状態として、作業部の状態（延長作業部３５’の開閉状態）や前後方向の傾きの状態を適用することで、より適確な判定が可能となる。作業者は、表示部１４の表示やスピーカー１３からの報知を受けたら、操作部５０の操作やトラクタ１における操作により、代掻き作業機３０を走行に適した状態に変更できる。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の農作業機用状態検知システムの第２の実施形態のブロック図である。図８は、本発明の農作業機用状態検知システムの第２の実施形態の平面概略図である。この第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。

この実施形態では、通信変換装置１７を追加した点が第１の実施形態と異なる。そして、図７、８において、トラクタ制御部１５’と通信変換装置１７は通信線１８で有線接続されている。

トラクタ制御部１５’は、トラクタ１側の制御のための処理を行う点は第１の実施形態と同様である。一方、本実施形態では、トラクタ１側の制御情報を、トラクタ制御部１５’から通信変換装置１７に送信する制御が行われる。また、通信変換装置１７からの情報をトラクタ制御部１５’で受信することが可能である。

通信変換装置１７は、異なる種類の通信を変換可能な構成を備えている。通信変換装置１７は、トラクタ制御部１５’と通信線１８を介して通信が可能であると共に、制御部２１と無線通信Ｒが可能である。ここで、無線通信Ｒは制御部２１で適用可能な通信方式を採用している。また、通信線１８の通信方式はトラクタ制御部１５’に適用可能な通信方式を採用している。ここで、通信方式が異なる場合は、その方式に対応した機器でなければ通信を行うことができないため、無線通信Ｒと通信線１８の通信方式が異なる場合に通信変換装置１７で変換を行う。通信変換装置１７は、同じ情報に対して、無線通信Ｒの通信方式を通信線１８の通信方式に変換可能である。さらに、通信変換装置１７は、同じ情報に対して、通信線１８の通信方式を、無線通信Ｒの通信方式に変換可能である。

無線通信Ｒは各種の無線通信方式が適用できる。また、通信変換装置１７と制御部２１の間は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ〈登録商標〉であればペアリングを行い、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ以外のＷｉ－Ｆｉ等では、ペアリング以外の方式を適用する。

通信方式の例としては、通信線１８の通信方式がＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である場合があげられる。ＣＡＮは、トラクタに広く採用されている通信方式でありトラクタ１のトラクタ制御部１５’で採用されている可能性が高いものである。このため、トラクタ制御部１５’から出力される情報としてＣＡＮを適用できる可能性が高い。また、無線通信Ｒの通信方式としては、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）である場合があげられる。ＢＬＥは、無線通信において低電力で通信を行える効果を有しており、トラクタ１と農作業機２間において有効な通信方式である。この場合、通信変換装置１７は、ＢＬＥからＣＡＮ、または、ＣＡＮからＢＬＥの通信方式に変更する。

農作業機２の制御部２１からの情報は、無線通信Ｒを介してトラクタ１側の通信変換装置１７へ送られる。通信変換装置１７では、通信方式が変換されて通信線１８を介してトラクタ制御部１５’へその情報が送られる。一方、トラクタ制御部１５’からの情報は、通信線１８を介して通信変換装置１７へ送られる。通信変換装置１７では、通信方式が変換されて無線通信Ｒを介して、制御部２１へその情報が送られる。

このように、第２の実施形態では、トラクタ制御部１５’に適用できる通信方式と、制御部２１に適用できる通信方式が異なる場合でも、通信変換装置１７を用いることで通信が可能となる。従来は、適用できる通信方式が異なる場合は、制御部２１ごと変更する必要があり、手間とコストがかかるものであった。しかし、第２の実施形態では、通信変換装置１７の追加のみで、農作業機用状態検知システムの構築が可能となり、汎用性を高くすることが可能である。

（第３の実施形態）
図９は、本発明の農作業機用状態検知システムの第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９の上が前側（畦塗り作業の前進方向）、下が後ろ側を示し、図９の左右方向が横（左右）方向を示す。また、図９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をオフセット移動可能として、オフセット量（トラクタ１に対する横方向の位置）を調整できる。また、図９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中間フレーム１０３を装着部１０２に対して矢印Ｐの方向に回動させる。これにより作業部１０５をトラクタ１に対する左右中央付近にオフセット移動して格納状態にできる。この状態は、トラクタ１の後方に作業部１０５が位置するようになり、図９の前進作業状態よりも、横方向においてトラクタ１からはみ出ない構成になる。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を中間フレーム１０３に対して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。

制御ボックス１１０は、装着部１０２に取り付けられており、図１で示した制御部２１やセンサ２３等を格納することができる。また、スピーカー１３、表示部１４、トラクタ制御部１５は、第１の実施形態と同様である。また、操作部１９’は、制御ボックス１１０の制御部２１と無線のやりとりが可能であり、畦塗り機１００の第１シリンダ１１１及び第２シリンダ１１２の制御に応じた操作スイッチを備えている。

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２２として適用できる。図１のセンサ２３としては、これらのアクチュエータやそれによる作動状態を検知するセンサ等を適用できる。例えば、中間フレーム１０３又は作業部１０５の回動を検知するセンサ（例えばポテンショメータ等）や、第１シリンダ１１１又は第２シリンダ１１２の状態を検知するセンサ（例えばストロークセンサ等）等である。さらに、センサ２３として、畦塗り機１００上（特にトラクタ１に対して回動しない装着部１０２上）に傾斜センサや加速度センサ等を設けてもよい。このセンサは制御ボックス１１０内に設けることも可能である。

第３の実施形態においても、制御部２１の図６で説明した処理と同様の処理が行われる。Ｓ１０２の判定においては、第１の実施形態と同様に、畦塗り機１００の作業部１０５の状態や、畦塗り機１００の前後方向の傾きの状態を用いることで判定が可能である。ここで、畦塗り機１００の作業部１０５の状態は、上述した格納状態である場合に走行可能状態と判定できる。これは、横方向のトラクタ１に対するはみ出しが少なく若しくはなくした状態であるので、移動のための走行に適した状態となる。この判定は、センサ２３として、中間フレーム１０３や作業部１０５の回動を検知するセンサや、第１シリンダ１１１や第２シリンダ１１２の状態を検知するセンサ等を必要に応じて設け、これらのセンサの情報を用いて確実な判定が可能である。また、制御部２１の第１シリンダ１１１や第２シリンダ１１２を制御する情報に基づき判定することも可能である。畦塗り機１００の前後方向の傾きは、予め定めた角度よりも畦塗り機１００が前側に傾いたら、走行可能状態と判定できる。この判定は、畦塗り機１００の傾きを検知するセンサ（例えば、傾斜センサや加速度センサ等）を設け、このセンサの情報により判定できる。Ｓ１０３の処理は第１の実施形態と同様である。

このように第３の実施形態では、畦塗り機１００の状態をふまえて、走行可能状態であるか否かを判定でき、畦塗り機１００を装着したトラクタ１のより安全な走行をサポートできる。特に、畦塗り機１００の状態として、作業部１０５の状態（オフセット位置）や前後方向の傾きの状態を適用することで、より適確な判定が可能となる。作業者は、表示部１４の表示やスピーカー１３からの報知を受けて、操作部１９’の操作やトラクタ１における操作で、畦塗り機１００を走行に適した状態に変更できる。

（第４の実施形態）
図１０は、本発明の農作業機用状態検知システムの第４の実施形態の平面概略図である。第４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として草刈り作業を行う草刈り機２００に適用する例を示す。なお、図１０の上が前側（草刈り作業の前進方向）、下が後ろ側を示し、図１０の左右方向が横（左右）方向を示す。また、図１０では、トラクタ１は図示を簡略化している。

草刈り機２００は、装着部２１０がトラクタ１の後部に装着される。装着部２１０と作業部２５０は、第１アーム２２１及び第２アーム２２２を有するリンク機構２２０により接続されている。そして、このリンク機構２２０により、装着部２１０に対して作業部２５０を左右方向にオフセット移動可能となっている。トラクタ１からのＰＴＯ動力は、装着部２１０に備えられる第１入力軸２３１から、中間ジョイント２３２を介して作業部２５０に備えられる第２入力軸２５１に伝達される。第２入力軸２５１は、カバー２５５上部のミッションケース２５２に備えられ、入力した動力は、作業部２５０側面に設けられるベルトカバー２６１内のベルトを介して、カバー２５５の下側に草刈軸２６３へ伝達される。草刈軸２６３には、複数の草刈爪２６４を備えており、草刈軸２６３を回転させることで草を刈っていく。

また、草刈り機２００は、リンク機構２２０に設けられるオフセットシリンダ２４０の伸縮により、作業部２５０のオフセット量（トラクタ１に対する横方向の位置）を調整できる。また、図１０の作業状態からオフセットシリンダ２４０を十分に縮ませることにより作業部２５０を装着部２１０に対して矢印Ｑの方向に移動させて、作業部２５０をトラクタ１に対する左右中央付近に位置させた格納状態にできる。この状態は、トラクタ１の後方に作業部２５０が位置するようになり、図１０の作業状態よりも、横方向においてトラクタ１から作業部２５０がはみ出ない構成になる。また、チルトシリンダ２７０は、リンク機構２２０の作業部２５０側の取付部材２５６に対して、作業部２５０を、前後方向に延びる軸を回転軸として傾けることを可能とするシリンダである。

制御ボックス２８０は、装着部２１０に取り付けられており、図１で示した制御部２１やセンサ２３等を格納することができる。また、スピーカー１３、表示部１４、トラクタ制御部１５は、第１の実施形態と同様である。また、操作部１９’’は、制御ボックス２８０の制御部２１と無線のやりとりが可能であり、草刈り機２００のオフセットシリンダ２４０及びチルトシリンダ２７０の制御に応じた操作スイッチを備えている。

オフセットシリンダ２４０及びチルトシリンダ２７０は、図１のアクチュエータ２２として適用できる。図１のセンサ２３としては、これらのアクチュエータやそれによる作動状態を検知するセンサ等を適用できる。例えば、リンク機構２２０のアーム２２１、２２２のいずれかの回動又は作業部２５０の傾きの回動を検知するセンサ（例えばポテンショメータ等）や、オフセットシリンダ２４０又はチルトシリンダ２７０の状態を検知するセンサ（例えばストロークセンサ等）等である。さらに、センサ２３として、草刈り機２００上（特にトラクタ１に対してオフセット移動又は回動しない装着部２１０上）に傾斜センサや加速度センサ等を設けてもよい。このセンサは制御ボックス２８０内に設けることも可能である。

第４の実施形態においても、制御部２１において図６で説明した処理と同様の処理が行われる。Ｓ１０２の判定においては、第１の実施形態と同様に、草刈り機２００の作業部２５０の状態や、草刈り機２００の前後方向の傾きの状態を用いることで判定が可能である。

草刈り機２００の作業部２５０の状態は、上述した格納状態である場合に走行可能状態と判定できる。これは、横方向のトラクタ１に対するはみ出しが少なく若しくはなくした状態であるので、移動のための走行に適した状態となる。この判定は、センサ２３として、リンク機構２２０のアーム２２１、２２２のいずれかの回動を検知するセンサや、オフセットシリンダ２４０の状態を検知するセンサ等を必要に応じて設け、これらのセンサの情報を用いて確実な判定が可能である。また、制御部２１のオフセットシリンダ２４０を制御する情報に基づき判定することも可能である。さらに、草刈り機２００の作業部２５０の状態として、作業部２５０が前後方向に延びる軸を回転軸とした場合の傾きが水平に近い場合（例えば水平に対して±１０度以内、さらには水平に対して±５度以内の場合）に走行可能状態と判定できる。この判定は、センサ２３として、作業部２５０の傾き方向の回動を検知するセンサや、チルトシリンダ２７０の状態を検知するセンサ等を必要に応じて設け、これらのセンサの情報を用いて確実な判定が可能である。また、制御部２１のチルトシリンダ２７０を制御する情報に基づき判定することも可能である。

草刈り機２００の前後方向の傾きは、予め定めた角度よりも草刈り機２００が前側に傾いたら、走行可能状態と判定できる。この判定は、草刈り機２００の傾きを検知するセンサ（例えば、傾斜センサや加速度センサ等）を設け、このセンサの情報により判定できる。Ｓ１０３の処理は第１の実施形態と同様である。

このように第４の実施形態では、草刈り機２００の状態をふまえて、走行可能状態であるか否かを判定でき、草刈り機２００を装着したトラクタ１のより安全な走行をサポートできる。特に、草刈り機２００の状態として、作業部２５０の状態（オフセット位置）や前後方向の傾きの状態や作業部の水平状態を適用することで、より適確な判定が可能となる。作業者は、表示部１４の表示やスピーカー１３からの報知を受けて、操作部１９’’の操作やトラクタ１における操作で、草刈り機２００を走行に適した状態に変更できる。

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、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、草刈り機２００の例を示したが、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、第１、第３、第４の実施形態では、トラクタ制御部１５と制御部２１は有線接続されている例を示したが、無線による通信でもよい。

また、各実施形態において、農作業機２の前後方向の角度を走行可能状態の判定に用いることを説明したが、この角度から農作業機２の高さを実際に算出して走行可能状態の判定を行ってもよい。また、農作業機２の高さの情報は、トラクタ１のトラクタ制御部１５から取得可能であれば、その情報を用いてもよい。

また、各実施形態で示した表示部１４、スピーカー１３に代えて、又は、表示部１４、スピーカー１３に加えて、制御部２１と直接に無線通信可能な通信端末をトラクタ１に配置してもよい。この通信端末には表示部やスピーカーを備えており、表示部１４、スピーカー１３と同様の報知を行うことができる。この場合、トラクタ制御部１５を介さないため、制御部２１で必要な処理を行い通信端末へ出力し、通信端末内で報知のための処理を行う。例えば、予め定めた所定速度と現在の速度との比較は制御部２１で行う。この通信端末は、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等を適用できる。

１ トラクタ
２ 農作業機
１１ エンジン
１２ 変速機
１３ スピーカー
１４ 表示部
１５ トラクタ制御部
１６、１８、２５ 配線
１９、１９’、１９’’、５０ 操作部
２１ 制御部
２２ アクチュエータ
２３ センサ
３０ 代掻き作業機
３５ 中央作業部
３５’ 延長作業部
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
１００ 畦塗り機
１０５ 作業部
１１１ 第１シリンダ
１１２ 第２シリンダ
２００ 草刈り機
２４０ オフセットシリンダ
２５０ 作業部
２７０ チルトシリンダ

Claims (2)

1. トラクタに装着して農作業を行う作業部を備える農作業機が移動時の走行に適した走行可能状態であるか否かを判定する農作業機用状態検知システムにおいて、
   当該農作業機用状態検知システムは、前記農作業機の前記作業部の状態を変更させるアクチュエータと、前記農作業機に設けられる制御部と、前記農作業機の前後方向の角度を検出するセンサと、前記トラクタに設けられるトラクタ制御部と、前記トラクタに配置される通信変換装置と、前記トラクタに配置される表示部とを備え、
   前記農作業機は、前記アクチュエータの作動により折り畳みが可能な延長作業部を備える農作業機であり、
   前記制御部は、前記延長作業部が折り畳んでいる場合で、かつ、前記農作業機が予め定めた角度以上に前側に傾いている場合に、移動時の走行に適した走行可能状態であると判定し、走行可能状態でないと判定された場合は運転条件信号を前記通信変換装置へ無線で出力し、
   前記通信変換装置は、前記運転条件信号を前記制御部との無線通信で使用する通信方式から、前記トラクタ制御部との有線通信で使用する通信方式へ変換し、前記トラクタ制御部へ出力し、
   前記トラクタ制御部は、前記運転条件信号を受信した場合は、前記表示部に運転注意情報を表示させることを特徴とする農作業機用状態検知システム。
2. 請求項１に記載の農作業機用状態検知システムにおいて、
   当該農作業機用状態検知システムは、スピーカーを備え、
   前記スピーカーは、前記トラクタに配置されるとともに、前記制御部が運転条件信号を出力した場合に音による報知を行うことを特徴とする農作業機用状態検知システム。

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