JPH08116718A - 作業用走行車における作業部の昇降制御装置 - Google Patents
作業用走行車における作業部の昇降制御装置Info
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- JPH08116718A JPH08116718A JP28902994A JP28902994A JPH08116718A JP H08116718 A JPH08116718 A JP H08116718A JP 28902994 A JP28902994 A JP 28902994A JP 28902994 A JP28902994 A JP 28902994A JP H08116718 A JPH08116718 A JP H08116718A
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Abstract
操作を殆ど不要にして、オペレータの操作労力を軽減す
る。 【構成】 レーザ光を基準とするブレード制御中に、ブ
レードリフトレバー32が人為的に手動操作された場合
には、ブレード制御を解除してブレードリフトレバー3
2による手動昇降操作を優先し、手動昇降操作後のブレ
ード高さがレーザ光検出範囲内である場合には、直ちに
ブレード制御を再開させる一方、レーザ光検出範囲外で
ある場合には、ブレード制御を解除状態に保持する。
Description
の作業用走行車における作業部の昇降制御装置に関する
ものである。
の種の作業用走行車を用いて整地、均平、耕耘等の作業
を行うにあたり、作業現場の所定箇所に、水平方向もし
くは任意の傾斜方向にレーザ光を投光する投光器を設置
する一方、作業用走行車に、前記レーザ光を受光する受
光器を設け、該受光器の検出信号を制御部に入力して作
業部の自動昇降制御を行うことが提唱されている。しか
るに、このものでは、機体回行や場所換えを行うべく作
業部を手動で上昇させる場合に、いちいち自動昇降制御
のOFF操作が必要になる許りか、作業を再開させる場
合には、作業部の下降操作および自動昇降制御のOFF
操作を行う必要があり、また、作業部高さを手動操作で
一時的に補正する必要が生じた場合でも自動昇降制御の
切換操作が必要になるため、操作が煩雑で作業性に劣る
のが実状であった。
情に鑑みこれらの課題を一掃することができる作業用走
行車における作業部の昇降制御装置を提供することを目
的として創案されたものであって、投光器から水平方向
もしくは任意の傾斜方向に投光されたレーザ光を、作業
部に設けられる受光器で受光すると共に、受光器の検出
信号を制御部に入力して作業部の自動昇降制御を行う作
業用走行車において、前記制御部に、手動昇降操作具が
操作された場合に自動昇降制御に優先して作業部を昇降
させる手動優先手段と、手動昇降操作後の作業部高さが
レーザ光検出範囲内である場合に自動昇降制御を再開す
る自動制御再開手段と、手動昇降操作後の作業部高さが
レーザ光検出範囲外である場合に自動昇降制御の再開を
規制する自動制御再開規制手段とを設けたことを特徴と
するものである。また、投光器から水平方向もしくは任
意の傾斜方向に投光されたレーザ光を、作業部に設けら
れる受光器で受光すると共に、受光器の検出信号を制御
部に入力して作業部の自動昇降制御を行う作業用走行車
において、前記制御部に、作業始めを判断する作業始め
判断手段と、作業始めの作業部高さがレーザ光検出範囲
内である場合に自動昇降制御を開始する自動制御開始手
段と、作業始めの作業部高さがレーザ光検出範囲外であ
る場合に手動昇降操作を優先して自動昇降制御の開始を
規制する自動制御開始規制手段とを設けたことを特徴と
するものである。そして本発明は、この構成によって、
作業中における自動昇降制御のON−OFF操作を殆ど
不要にして、オペレータの操作労力を軽減させることが
できるようにしたものである。
明する。図面において、1はクローラ走行装置2を備え
るトラクタの走行機体であって、該走行機体1の後部に
は、昇降リンク機構3を介して圃場面を耕耘するロータ
リ等の後部作業機4が昇降自在に連結されている。そし
て、後部作業機4は、リフトアームシリンダ5の伸縮作
動に伴うリフトアーム6の上下揺動に基づいて昇降する
一方、リフトアーム6と昇降リンク機構4との間に介在
するリフトロッドシリンダ7の伸縮作動に基づいて左右
に傾斜するが、これらの基本構成は何れも従来通りであ
る。
に枢支される左右一対の支持アームであって、該支持ア
ーム8の前端部には、整地、均平等の作業を行うための
ブレード9が設けられている。そして、ブレード9は、
リフトシリンダ10の伸縮作動に伴うリフト動作(昇降
動作)、アングルシリンダ11の伸縮作動に伴うアング
ル動作(ブレード9の左右何れかを前後に変位させる動
作)、チルトシリンダ12の伸縮作動に伴うチルト動作
(ブレード9の左右何れかを上下に変位させる動作)等
が可能であるが、前記支持アーム8の枢支部には、リフ
ト角(支持アーム8の揺動角)を検出するためのリフト
角センサ13が設けられている。
るマストであって、該マスト14の上端部には、上下方
向に所定の受光幅を有する受光器15が設けられてい
る。一方、作業現場や圃場の所定箇所には、水平方向も
しくは任意の傾斜方向にレーザ光を回転投光する投光器
16が設置されており、該投光器16から投光されたレ
ーザ光を前記受光器15で受光すると共に、受光器15
における受光高さ検出に基づいてレーザ光を基準とする
ブレード高さを検出するが、前記マスト14には伸縮作
動自在なマストシリンダ17が介設されるため、運転席
18の近傍に配設されるマストシリンダスイッチ19の
操作に基づいて受光器15に対するブレード9の高さを
調整し、ブレード9の対地作業高さを変更きるようにな
っている。
れる表示器であって、該表示器20は、前記受光器15
から入力した検出信号に基づいてレーザ光を基準とする
ブレード9の高さ表示を行うものである。つまり、表示
器20の表示面20aには、上下方向に所定間隔を存し
て複数の発光表示部20b〜20fが並設されており、
そして、レーザ光に対するズレ量が許容範囲内(例え
ば、−5mm〜+5mm)である場合には、表示面20
aの中央に位置する中央発光表示部20bを点灯作動
(もしくは点滅作動)させ、また、ズレ量が許容範囲を
越え、かつレーザー光検出範囲内(例えば、−5mm〜
−95mm、+5mm〜+95mm)である場合には、
前記中央発光表示部20bの上下に隣接する発光表示部
20c、20dのうち、ズレ方向に対応するものを点灯
作動(もしくは点滅作動)させ、さらに、ズレ量がレー
ザー光検出範囲を越える場合には、表示面20aの上下
両端部に位置する発光表示部20e、20fのうち、ズ
レ方向に対応するものを点灯作動(もしくは点滅作動)
させるように構成されている。
面20aに装着され、表示面20aに表示される高さ表
示状態を判別する読取器(判別器)であって、該読取器
21の読取面21aには、前記発光表示部20b〜20
fにそれぞれ対向すべく複数の受光素子21bが並設さ
れている。そして、各受光素子21bは、各発光表示部
20b〜20fの発光表示を読取検出すると共に、その
検出信号を所定のインタフェース回路を介して後述する
第一制御部22に入力するようになっている。尚、読取
器の別実施例としては、図4の如く、表示器20の各発
光表示部20b〜20fの表示作動をトランジスタ回路
に取り込んでそれぞれの表示作動信号を第一制御部22
に入力するようにしてもよい。
されるサイドパネルであって、該サイドパネル23の前
部には、後部作業機4を昇降操作するためのポジション
レバー24が配設される一方、後部には、後述する耕深
自動制御をON−OFF操作するための耕深自動スイッ
チ25、後述する傾斜自動制御をON−OFF操作する
ための傾斜自動スイッチ26、傾斜自動制御の目標傾斜
を設定するための傾斜設定ボリューム27等の操作具類
が開閉自在な透明カバー28に覆蓋される状態で配設さ
れるが、さらに、サイドパネル23の中間部には、後部
作業機4をワンタッチ操作で昇降させるための昇降操作
スイッチ29と、他の操作具に比べて大型な摘み部を有
する耕深設定ボリューム30とが配設されている。そし
て、前記各操作具の操作信号は、後部作業機4専用の第
二制御部23Aに入力されるが、これらサイドパネル2
3の構成、機能については、実開平4−42425号公
報のものを援用している。
て、該ブレード操作パネル31には、ブレード9を昇降
操作するためのブレードリフトレバー32、後述するブ
レード制御をON−OFF操作するためのブレード自動
スイッチ33、後述するロータリ制御とブレード制御と
を切換えるための制御切換スイッチ34、ブレード制御
の制御感度を切換えるための感度切換スイッチ35、ブ
レード制御の作動速度を調整するための速度調整ボリュ
ーム36、前述したマストシリンダスイッチ19等の操
作具が設けられるが、本実施例のブレード操作パネル3
1は、前記運転席18とサイドパネル23との間のスペ
ースを利用してサイドパネル23前部の内方近傍に設け
られるため、後部作業機4の操作具とブレード9の操作
具とが明確に区分された状態で運転席18の一側方に集
中配置されるようになっている。
よびチルト動作を行うためのスイッチであるが、各スイ
ッチ37〜40は、前記ブレードリフトレバー32の握
り部に設けられるため、単一のブレードリフトレバー3
2においてスイッチON操作することにより、ブレード
9のリフト動作、アングル動作およびチルト動作を行う
ことができるようになっている。尚、本実施例では、ブ
レードリフトレバー32の操作量に応じてブレード9の
昇降速度が変化し、手を離すと中立位置Nに復帰してブ
レード9の昇降が停止する。また、スイッチ37、38
でアングル姿勢を右前、左前に切換えることができ、ス
イッチ39、40でチルト姿勢を右上、右下に切換操作
できる。
イクロコンピュータを用いて構成されるものであるが、
このものは、前述したリフト角センサ13および読取器
21、ブレードリフトレバー32のレバー角を検出する
レバー角センサ46、前記ブレード操作パネル31に設
けられる手動操作具等から信号を入力し、これらの入力
信号に基づく判断により、前述したリフトシリンダ1
0、アングルシリンダ11、チルトシリンダ12、マス
トシリンダ17等を作動制御する油圧バルブ(図示せ
ず)に対して作動信号を出力するようになっている。
コンピュータを用いて構成される既婚のものであるが、
このものは、リヤカバー4aの揺動角に基づいて後部作
業機4の耕深を検出する耕深センサ41、リフトアーム
6の上下揺動角を検出するアーム角センサ42、リフト
ロッドシリンダ7のロッド長を検出するロッド長センサ
43、機体の左右傾斜を検出する傾斜センサ44、ポジ
ションレバー24のレバー角を検出するポジションセン
サ45、前記サイドパネル23に設けられる操作具等か
ら信号を入力する一方、これらの入力信号に基づく判断
により、前述したリフトアームシリンダ5、リフトロッ
ドシリンダ7等を作動制御する油圧バルブ(図示せず)
に対して作動信号を出力するようになっている。即ち、
第二制御部23Aでは、ポジションレバー24の設定高
さを維持するよう後部作業機4を昇降制御するポジショ
ン制御、耕深設定ボリューム30で設定された設定耕深
を維持するよう後部作業機4を自動的に昇降制御する耕
深自動制御、傾斜設定ボリューム27で設定された設定
傾斜を維持するよう後部作業機4を自動的に傾斜制御す
る傾斜自動制御等の制御が実行されるようになってい
る。
レード9)を制御する第一制御部22と、後部作業機4
を制御する第二制御部23Aとが設けられているが、本
実施例の第一制御部22に設けられるメモリ(ROM)
には、図11に示す如く、レーザ光に基づいてブレード
9を自動的に昇降制御するブレード制御、該ブレード制
御のON−OFF制御をする手動−自動切換制御、ブレ
ード制御の制御感度を調整する感度調整制御、ブレード
制御の作動速度を調整する速度調整制御等の制御ソフト
が追加されており、以下、第一制御部22に追加された
制御ソフトの内容をフローチャートに基づいて説明す
る。尚、前記マスト14および受光器15をブレード9
から取り外して後部作業機4に装着することも可能であ
り、この場合には、詳細な説明は省略するが、後部作業
機4は、第一制御部22と第二制御部23Aとの併用で
制御されるものであり、受光器15をブレード9に装着
した場合のブレード制御と、受光器15を後部作業機4
に装着した場合の制御態様との切換えを前記制御切換ス
イッチ34で行うものである。例えば、制御切換スイッ
チ34を前方に倒せばブレード制御となり、後方に倒せ
ば後部作業機4の制御となる。
ード自動スイッチ33のON−OFFを判断し、該判断
がOFFである場合は、ブレードリフトレバー32、ア
ングルスイッチ37、38およびチルトスイッチ39、
40の操作を判断すると共に、対応する油圧アクチュエ
ータを作動させるが、この状態では、ブレード制御フラ
グをリセット状態に維持するようになっている。
ある場合は、続いてブレードリフトレバー32が操作中
か否かを判断する。そして、この判断がYESの場合
は、仮令ブレード制御の実行中であっても、ブレード制
御フラグをリセットしてブレードリフトレバー32の手
動昇降操作を優先するが、ブレードリフトレバー32の
操作と同時にアングルスイッチ37、38もしくはチル
トスイッチ39、40の操作を判断した場合には、スイ
ッチ37〜40の指令を優先しブレードリフトレバー3
2の操作に基づく昇降作動を規制するようになってお
り、スイッチ37〜40の操作時にブレードリフトレバ
ー32を誤って昇降操作方向にブレ動作させても、ブレ
ード9が昇降しないようになっている。
で、かつブレードリフトレバー32の操作判断がNOで
ある場合も、アングルスイッチ37、38およびチルト
スイッチ39、40の操作を判断して対応する油圧アク
チュエータを作動させることになるが、ここでブレード
制御フラグがリセット状態である場合には、前記読取器
21の検出信号に基づき、ブレード高さがレーザ光検出
範囲内であるか否かを判断するようになっている。そし
て、この判断がNOである場合は、ブレード9の昇降動
作を停止する一方、YESと判断した場合には、ブレー
ド制御フラグをセットしてブレード制御の実行を許容す
るようになっている。
レード制御フラグがセット状態であるか否かを判断し、
該判断がYESである場合は、後述するブレード停止フ
ラグがリセット状態であることを確認した後、読取器2
1の検出信号に基づいてブレード9のレーザ光に対する
ズレ量を演算する。つまり、所定時間毎にサンプリング
したn個の読取データを平均化してズレ量を求めるが、
ズレ量を演算した後は、ズレ方向を判断すると共に、前
記ズレ量に基づいてブレード9の目標リフト角を演算す
る。例えば、図16において、ブレード9を支持する支
持アーム8のリフト角が水平姿勢より−15度にあるA
の状態で作業をしていた場合に、受光器15のズレ量が
L(例えば5cm)と判別された時には、そのズレ量か
ら目標リフト角としてBの状態となるズレ角θ(例えば
5度)を演算で求め、目標リフト角を−10度と設定す
る。また、ズレ方向は、表示器20の発光表示部20b
〜20fのいずれのものが表示作動しているかで容易に
判断できるものである。そして、目標リフト角を演算し
た後は、目標リフト角までの必要流量を定めた流量関数
を用いてリフトシリンダ10を作動制御するようになっ
ている。即ち、図17に示す様にズレ角がθであり、か
つ速度調整ボリューム36が標準にセットされている場
合には、流量関数から必要流量をQ1とするものであ
る。
定時間の監視タイマをセットすると共に、タイマ終了を
判断するが、この判断がYESになると、読取器21の
検出信号が前記作動信号に対応する方向に変化したか否
かを判断するようになっている。そして、該判断がNO
である場合には、故障、調整不良等の異常があると判断
してブレード9の昇降作動を停止すると共に、ブレード
停止フラグをセットして停止状態を維持するようになっ
ており、その後適宜に報知作動をするか、あるいは、機
体走行停止、エンジン停止等の作業停止作動を行うもの
である。
ード制御フラグのセット状態を確認した後、感度切換ス
イッチ35の切換位置を判断する。そして、切換位置が
「鋭」である場合には、前述した平均サンプル数nに小
さい値aをセットする一方、切換位置が「鈍」である場
合には、平均サンプル数nに大きな値cをセットし、ま
た、切換位置が「標準」である場合には、平均サンプル
数nに中間値bをセットするようになっている。
制御フラグのセット状態を確認した後、速度調整ボリュ
ーム36のボリューム値に変化があったか否かを判断す
る。そして、該判断がYESの場合には、図17に示す
様にボリューム値に基づいて前記流量関数の傾きを変更
してブレード制御の作動速度を調整するようになってい
る。
いて、ブレード制御の実行中にブレードリフトレバー3
2が人為的に手動操作された場合には、ブレード制御を
解除してブレードリフトレバー32による手動昇降操作
を優先するが、手動昇降操作後のブレード高さがレーザ
光検出範囲内である場合には、直ちにブレード制御を再
開させる一方、レーザ光検出範囲外である場合には、ブ
レード制御を解除状態に保持することになる。従って、
機体回行や作業場所の変更移動を行う場合には、ブレー
ド自動スイッチ33をOFF操作することなく、ブレー
ド9がレーザ光検出範囲から外れるまでブレードリフト
レバー32を上昇操作すれば、ブレード9が上昇位置に
保持されて機体回行や作業場所の変更移動が可能にな
り、一方、作業を再開する際には、上昇したブレード9
がレーザ光検出範囲に入るまでブレードリフトレバー3
2を下降操作すれば、ブレード制御が自動的に再開され
ることになる。また、ブレード制御中にブレード高さを
一時的に補正する場合も、ブレード自動スイッチ33を
OFF操作することなく、単にブレードリフトレバー3
2を人為的に操作すればよく、しかも、補正した高さが
レーザ光検出範囲内である場合には、手動昇降操作後、
ブレード制御が自動的に再開されることになる。この結
果、機体回行、作業場所の変更移動、手動補正操作等に
おけるブレード自動スイッチ33の操作を不要にして作
業性の向上を計ることができる。
ッチ33をONしても、ブレード高さがレーザ光検出範
囲から外れた状態ではブレードリフトレバー32の手動
操作が優先されてブレード制御の実行が規制されるた
め、ブレード自動スイッチ33のON操作と同時にブレ
ード9が大きく動作することを防止できる許りか、レー
ザー光検出範囲に対するズレ方向を判断できずに制御不
能状態に陥るような不都合も解消することができる。
をブレード操作パネル31に設けているが、該ブレード
操作パネル31は、後部作業機4の操作具が設けられる
サイドパネル23前部の内方近傍に設けられるため、後
部作業機4の操作具とブレード9の操作具とが明確に区
分された状態で運転席18の一側方に集中配置され、こ
の結果、誤操作を生じることなく効率の良い操作が可能
になる許りか、ブレード9と後部作業機4とで同時作業
を行う場合でも良好な操作性を確保することができる。
ルト動作を行うためのスイッチ群37〜40を、ブレー
ドリフトレバー32の握り部に設けたため、単一のブレ
ードリフトレバー32において、ブレード9のリフト操
作、アングル操作およびチルト操作を可能にし、もっ
て、ブレード9の複合操作を可能にする許りでなく、操
作効率も向上させることができる。
ングルスイッチ37、38もしくはチルトスイッチ3
9、40の操作中に、ブレードリフトレバー32の操作
を判断した場合、ブレードリフトレバー32の操作を無
視するため、アングルスイッチ37、38もしくはチル
トスイッチ39、40を操作する際に、仮令誤ってブレ
ードリフトレバー32を動かしたとしても、ブレード9
が昇降動作することを防止することができ、この結果、
慎重にスイッチ操作することを不要にして操作性の向上
を計ることができる。
れたものであるから、投光器から水平方向もしくは任意
の傾斜方向に投光されたレーザ光を、作業部に設けられ
る受光器で受光すると共に、受光器の検出信号を制御部
に入力して作業部の自動昇降制御を行うものであるが、
前記制御部には、手動昇降操作具が操作された場合に自
動昇降制御に優先して作業部を昇降させる手動優先手段
と、手動昇降操作後の作業部高さがレーザ光検出範囲内
である場合に自動昇降制御を再開する自動制御再開手段
と、手動昇降操作後の作業部高さがレーザ光検出範囲外
である場合に自動昇降制御の再開を規制する自動制御再
開規制手段とが設けられるため、機体回行や作業場所の
変更移動を行う場合には、いちいち自動昇降制御をOF
F操作することなく、単にレーザ光検出範囲外まで作業
部を手動で上昇操作すれば、自動昇降制御が規制されて
作業部が上昇位置に保持されることになり、一方、上昇
させた作業部をレーザ光検出範囲内まで手動で下降操作
すれば、自動昇降制御が再開されることになる。また、
作業部高さを手動操作で一時的に補正する場合でも、自
動昇降制御に優先して作業部の昇降が許容されるが、補
正した高さがレーザ光検出範囲内である場合には、手動
操作後に自動昇降制御が再開されることになる。従っ
て、作業中における自動昇降制御のON−OFF操作が
殆ど不要になり、その結果、オペレータの操作労力を軽
減して作業性を向上させることができる。
作業始め判断手段と、作業始めの作業部高さがレーザ光
検出範囲内である場合に自動昇降制御を開始する自動制
御開始手段と、作業始めの作業部高さがレーザ光検出範
囲外である場合に自動昇降制御の開始を規制する自動制
御開始規制手段とを設けたものでは、レーザ光検出範囲
から外れた状態で作業を開始しようとした場合に、レー
ザー光検出範囲に入るまで作業部を手動操作することを
要求するため、作業始めに作業部が大きく動作すること
を防止できる許りでなく、レーザー光検出範囲に対する
ズレ方向を判断できずに制御不能状態に陥るような不都
合も解消することができる。
斜視図である。
ブロック図である。
る。
ある。
数)を示すグラフ図である。
ラフ図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 投光器から水平方向もしくは任意の傾斜
方向に投光されたレーザ光を、作業部に設けられる受光
器で受光すると共に、受光器の検出信号を制御部に入力
して作業部の自動昇降制御を行う作業用走行車におい
て、前記制御部に、手動昇降操作具が操作された場合に
自動昇降制御に優先して作業部を昇降させる手動優先手
段と、手動昇降操作後の作業部高さがレーザ光検出範囲
内である場合に自動昇降制御を再開する自動制御再開手
段と、手動昇降操作後の作業部高さがレーザ光検出範囲
外である場合に自動昇降制御の再開を規制する自動制御
再開規制手段とを設けたことを特徴とする作業用走行車
における作業部の昇降制御装置。 - 【請求項2】 投光器から水平方向もしくは任意の傾斜
方向に投光されたレーザ光を、作業部に設けられる受光
器で受光すると共に、受光器の検出信号を制御部に入力
して作業部の自動昇降制御を行う作業用走行車におい
て、前記制御部に、作業始めを判断する作業始め判断手
段と、作業始めの作業部高さがレーザ光検出範囲内であ
る場合に自動昇降制御を開始する自動制御開始手段と、
作業始めの作業部高さがレーザ光検出範囲外である場合
に手動昇降操作を優先して自動昇降制御の開始を規制す
る自動制御開始規制手段とを設けたことを特徴とする作
業用走行車における作業部の昇降制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28902994A JP3581405B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 作業用走行車における作業部の昇降制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28902994A JP3581405B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 作業用走行車における作業部の昇降制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08116718A true JPH08116718A (ja) | 1996-05-14 |
JP3581405B2 JP3581405B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=17737911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28902994A Expired - Fee Related JP3581405B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 作業用走行車における作業部の昇降制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3581405B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH10219642A (ja) * | 1997-02-13 | 1998-08-18 | Kobashi Kogyo Co Ltd | 除雪機 |
JP2013515886A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | キャタピラー インコーポレイテッド | オペレータによる器具の制御を制限するためのシステムおよび方法 |
CN109945813A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-28 | 首都师范大学 | 农机机具安装偏移的确定方法 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP28902994A patent/JP3581405B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN109945813A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-28 | 首都师范大学 | 农机机具安装偏移的确定方法 |
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