(57)【要約】【課題】トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサからの情報を確実に取得できると共にコストを抑えた構成の農作業機用センサシステムを提供する。【解決手段】トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、農作業機に設けられる制御ボックスを備え、制御ボックス内に、センサ１１と、制御部１０とを備え、センサ１１からの情報はデジタル信号により制御部１０に送られる。さらに、センサ１１と制御部１０は同一の基板２０上に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、
前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、
前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、
前記センサからの情報はデジタル信号により前記制御部に送られることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記センサは、複数の軸方向でのセンシングが可能な多軸センサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項４】
請求項３に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記多軸センサは、３軸以上の方向でのセンシングが可能なセンサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記多軸センサは、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサの内、少なくとも１つを含むセンサであることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記制御部は、前記多軸センサの情報から前記農作業機の傾きを検出する処理を行うことを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項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センサシステムにおいて、
表示部を備え、前記制御ボックス内に無線モジュールを備え、前記制御部からの情報が無線モジュールを介して無線で前記表示部に送信され、前記表示部は送信された情報を基に表示を行うことを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の農作業機用センサシステムにおいて、
前記制御ボックスは、前記農作業機を前記トラクタに取り付ける装着部又は前記装着部に対して独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されていることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【請求項９】
トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、
前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、
前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、
前記センサからの情報は前記制御部に送られ、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする農作業機用センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作業機用センサシステムに関し、特に、トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサに用いる農作業機用センサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタに装着して農作業を行う農作業機には、センサを備えることにより、農作業機の状況を作業者に知らせるための情報や、農作業機に備えるアクチュエータ等の制御のための情報を取得することができる。
【０００３】
また、特許文献１には、ポテンショメータの回動による抵抗の変化を電圧変化として取出して制御ボックスに入力してデジタル信号に変換し、無線で耕深表示装置に送信してＬＥＤを点灯させる構成について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２３０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９は、従来におけるセンサと制御部との接続関係を示すブロック図である。ここで、センサ５１と制御部５０は、トラクタに装着する農作業機側に設置されているが、これらは、離れた位置に設置されており配線５２で接続されている。ここで、センサ５１からの情報は、アナログ信号による出力がされて配線５２を介して制御部５０へ送られる。制御部５０では、アナログ信号からデジタル信号に変換して、その情報を用いて、表示部５５の表示のための処理や、出力部５６の制御のための処理を行う。ここで、出力部５６はアクチュエータ等である。
【０００６】
センサ５１からの出力がアナログ信号による出力である理由は、アナログ信号の方がデジタル信号よりもノイズに強いためである。特に、振動の多い農作業機において、ある程度以上の距離に用いる配線の場合はアナログ信号による出力が必要となる。
【０００７】
しかし、アナログ信号の場合、ノイズには強くなるが、制御部５０側でアナログ信号からデジタル信号へ変換する必要がある。さらに、センサ５１のための取付台や防水構造を設ける必要がある。加えて、アナログ出力のセンサ５１自体も高価な場合が多い。このため、全体として、設計の手間もかかり、コストも高いものとなる。
【０００８】
また、特許文献１では、ポテンショメータと制御ボックスは別に設けられ、制御ボックスでデジタル信号に変換している。このことから、ポテンショメータと制御ボックスの間はアナログ信号による通信が行われていることになる。
【０００９】
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備えられるセンサからの情報を確実に取得できると共にコストを抑えた構成の農作業機用センサシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、代表的な本発明の農作業機用センサシステムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、前記センサからの情報はデジタル信号により前記制御部に送られることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記センサは、複数の軸方向でのセンシングが可能な多軸センサであることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記多軸センサは、３軸以上の方向でのセンシングが可能なセンサであることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記多軸センサは、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサの内、少なくとも１つを含むセンサであることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記制御部は、前記多軸センサの情報から前記農作業機の傾きを検出する処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、表示部を備え、前記制御ボックス内に無線モジュールを備え、前記制御部からの情報が無線モジュールを介して無線で前記表示部に送信され、前記表示部は送信された情報を基に表示を行うことを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用センサシステムの一つは、前記制御ボックスは、前記農作業機を前記トラクタに取り付ける装着部又は前記装着部に対して独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されていることを特徴とする。
また、本発明の農作業機用センサシステムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に用いる農作業機用センサシステムにおいて、前記農作業機に設けられる制御ボックスを備え、前記制御ボックス内に、センサと、制御部とを備え、前記センサからの情報は前記制御部に送られ、前記センサと前記制御部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、農作業機用センサシステムにおいて、トラクタに装着する農作業機に備えられるセンサからの情報を確実に取得できると共にコストを抑えた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の農作業機用センサシステムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】実施例１の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。
【図３】実施例１の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。
【図４】実施例１の農作業機用センサシステムで用いる制御ボックスの構成例を示すブロック図である。
【図５】実施例１の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。
【図６】実施例２の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。
【図７】実施例２の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。
【図８】実施例２の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。
【図９】従来におけるセンサと制御部との接続関係を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の農作業機用センサシステムの一実施形態を示すブロック図である。農作業機用センサシステムは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に制御部１０とセンサ１１とを備えている。そして、制御部１０とセンサ１１の間は接続線１２により接続されている。制御部１０とセンサ１１は、同じ基板２０上に形成されており、接続線１２も基板２０により形成されている。また、表示部１５や出力部１６は必要に応じて設けられ、制御部１０の制御により表示部１５の表示が行われ、制御部１０の制御により出力部１６が制御される。
【００１８】
センサ１１は、農作業機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１１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。ここで、センサ１１はデジタル信号で出力するセンサを適用する。
【００１９】
制御部１０は、表示部１５で情報を表示するための演算処理や、出力部１６の制御のための演算処理を行う。この場合、制御部１０は、必要に応じてセンサ１１から得られた情報を用いて処理を行う。さらに、制御部１０は、図示を省略した操作部からの情報を用いて上記の処理を行ってもよい。また、制御部１０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１０は、制御や演算等のために必要なＣＰＵやメモリ等の電子デバイス等で構成される。
【００２０】
センサ１１と制御部１０の間は接続線１２により接続されており、センサ１１からの情報はデジタル信号により送られ、制御部１０ではそのデジタル信号を受信する。そして、制御部１０は、センサ１１からのデジタル信号を用いて必要な演算処理を行う。センサ１１と制御部１０が、同じ基板２０上に設置されている。このため、従来の様に離れた位置に配線で接続された構成とは異なり、アナログ信号による通信を必要としなくなる。また、センサ１１と制御部１０は、同じ制御ボックス内に格納されて構成することができる。ここで、基板２０はプリント基板を適用できる。プリント基板は、絶縁基板上にプリント配線が形成されているものである。この場合、接続線１２はプリント配線で形成することができる。
【００２１】
表示部１５は、制御部１０で算出された農作業機の状態を、ランプ、文字、数字、絵（図）等で表示する。表示部１５は、ＬＥＤランプ、７セグ（７セグメント）、液晶、有機ＥＬ、タッチパネル表示等の各種の表示手段を採用できる。また、音や音声による手段を含んでいてもよい。表示部１５は、制御部１０に対して遠隔で通信可能として、トラクタの運転席近傍に配置できるようにするとよい。表示部１５と制御部１０は、有線接続されていてもよく、また、無線通信で情報のやりとりを行ってもよい。
【００２２】
出力部１６は、農作業機側に設置されるアクチュエータや、農作業機側に設置される表示装置を含むものである。アクチュエータは、目的に応じて各種のアクチュエータを適用でき、例えば、油圧シリンダ、電動油圧シリンダ、モータ等である。また、表示装置は目的に応じて各種の表示装置を適用でき、例えば、ＬＥＤランプや７セグ等により農作業機側で表示する。これらの出力部１６は、制御部１０によって制御される。
【００２３】
この他、必要に応じて制御部１０と無線又は有線により遠隔で情報のやりとりが可能な操作部を備えていてもよい。作業者は操作部の操作により、出力部１６の設定や操作を行うことができる。操作部からの信号はデジタル信号により制御部１０が受信すれば、制御部１０はそのままデジタル信号による処理を行うことができる。
【実施例１】
【００２４】
図２は、実施例１の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。図３は、実施例１の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。ここでの農作業機は、代掻き作業機１００である。以下、代掻き作業機１００の進行方向を前方向、進行方向と直交する方向を横方向（左右方向）として説明している。図２の左右方向が横方向であり、図３の左側が進行方向となる。
【００２５】
代掻き作業機１００は、中央作業部１０４に対して両側に設けられるサイド作業部１０５を折り畳み可能な構成となっている。代掻き作業機１００は、中央作業部１０４の前側に設けられた、装着部であるマスト１２１及び左右のヒッチ１２２をトラクタの後部に装着する。そして、代掻き作業機１００は、トラクタからの動力を入力軸１０１に入力して、ミッションケース１３１、左フレームパイプ１３２、チェーンケース１３３内の伝動機構を介して、ミッションケース１３１の下側に設けられたカバー１０２の下側の代掻き部１０８に伝達される。代掻き部１０８は、複数の代掻き爪１０８ｂ（図３では１つの図示のみに簡略）が取り付けられた代掻き軸１０８ａが伝達された動力により回転して代掻き作業を行う。カバー１０２の後ろ側には第１の整地体１０３が、カバー１０２に対して上下方向に回動可能に設けられている。さらに、第１の整地体１０３の後ろ側には第２の整地体１１５が第１の整地体１０３に対して上下方向に回動可能に設けられている。これらの構成により、代掻き作業機１００は、田面を均平にする作業をすることができる。
【００２６】
電動油圧シリンダ１０６は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構１０７を作用させサイド作業部１０５を内側に折り畳み、代掻き作業機１００の全幅を短くすることができる。延長整地体駆動装置１１０は、内部のモータが回転することにより、アーム１１２やワイヤ１１３を介して両端に設けられた延長整地体１１１を回動軸１１１ａを中心に回動させ、延長整地体１１１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１１６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１１７を介して第２の整地体１１５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１１６は、制御ボックス１５０と一体に設けてもよい。
【００２７】
マスト１２１は、ミッションケース１３１の上部に取り付けられている。マスト１２１は、前側上部先端に設けられた取付部１２１ａを備え、ここにトラクタ側の連結部の上部が連結される。また、マスト１２１は、板状部材等で形成されたフレーム部１２１ｂを備え、取付部１２１ａとミッションケース１３１の間は、フレーム部１２１ｂで形成されている。
【００２８】
左右のヒッチ１２２は、ミッションケース１３１の左右に接続された左フレームパイプ１３２、右フレームパイプ１３５から前方に向けて形成された取付板１３６にそれぞれ取り付けられている。ヒッチ１２２の前側先端には、取付部１２２ａを備え、ここにトラクタ側の連結部の左右の下部が連結される。また、ヒッチ１２２は、板状部材等で形成されたフレーム部１２２ｂを備え、取付部１２２ａと取付板１３６の間はフレーム部１２２ｂで形成されている。
【００２９】
制御ボックス１５０は、マスト１２１に取り付けられており、具体的にはマスト１２１のフレーム部１２１ｂの横方向の側面に沿って、この側面と平行に取り付けられている。すなわち横方向に直交する平面に沿って制御ボックス１５０が取り付けられている。図２、３では、制御ボックス１５０は、マスト１２１の左側に備えられている例が示されている。この制御ボックス１５０内の構成については図４を用いて説明する。
【００３０】
図４は、実施例１の農作業機用センサシステムで用いる制御ボックスの構成例を示すブロック図である。図４では、制御ボックス１５０の内部を示した図である。
【００３１】
制御ボックス１５０は、外側が樹脂やアルミ等の素材による壁面で覆われたボックス状で形成されており、内部に、無線モジュール１５１、多軸センサモジュール１５２、制御部１５５が同一の基板１６０上に設けられている。ここで、基板１６０は、図１の基板２０に相当する。
【００３２】
無線モジュール１５１は、無線により外部と情報の送受信が可能なモジュールである。制御部１５５と接続され、制御部１５５により処理した内容を送信したり、外部からの操作信号を受信したりすることが可能である。無線モジュール１５１は、例えば、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の規格に対応するモジュールである。無線モジュール１５１は、制御ボックス１５０内の高い位置に配置されるとよく、これにより電波の送受信の感度がよくなる。また、無線モジュール１５１は２つ以上設けることも可能である。この場合、複数の無線モジュール１５１をそれぞれ異なる規格に対応することで、通信の汎用性を高めることもできる。
【００３３】
多軸センサモジュール１５２は、図１のセンサ１１に相当する。多軸センサモジュール１５２は、多軸センサを備えたモジュールである。多軸センサは、例えば、２軸以上、３軸以上、４軸以上、５軸以上、６軸以上等と複数の軸方向でのセンシングが可能なセンサであり、２軸センサや３軸センサ、６軸センサ等が適用される。多軸センサは、例えば、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等であり、これらを併用するセンサでもよい。角速度センサには、ジャイロセンサが含まれる。
【００３４】
多軸センサモジュール１５２を用いることで、代掻き作業機１００の横方向の上下の傾き角度と代掻き作業機１００の前後方向の傾き角度を検出することができる。ここで、横方向の上下の傾き角度は、代掻き作業機１００の前後方向を中心軸方向とした場合の傾き角度である。また、前後方向の傾き角度は、代掻き作業機１００の横方向を中心軸方向とした場合の傾き角度である。多軸センサモジュール１５２が傾斜センサであれば、磁気式、光式、メカニカル式など必要に応じた方式が適用され、重力に対する傾きを検出することで代掻き作業機１００の傾斜角度を検出する。また、角速度センサであれば、角速度の変化から角度を算出して代掻き作業機１００の傾き角度を検出する。また、加速度センサであれば、角度に対する加速度から角度を算出して代掻き作業機１００の傾き角度を検出する。
【００３５】
多軸センサモジュール１５２を備えた制御ボックス１５０は、代掻き作業機１００の傾き角度を測定するため、農作業時においてトラクタに装着する装着部（マスト１２１、ヒッチ１２２）又は装着部に対して、独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されることが望ましい。上記のように制御ボックス１５０をマスト１２１に取り付けることで代掻き作業機１００の傾き角度を正確に測定することができる。また、制御ボックス１５０をヒッチ１２２（特にフレーム部１２２ｂ）に設けてもよい。この他に、多軸センサモジュール１５２を備えた制御ボックス１５０が取り付けられる部分としては、例えば、中央作業部１０４のカバー１０２上、ミッションケース１３１、左フレームパイプ１３２、右フレームパイプ１３５、左右の取付板１３６、チェーンケース１３３等である。これらは、装着部に対して独立して角度の変化が起こらない部分である。
【００３６】
出力部１７０は、図１の出力部１６が相当し、ここでは、電動油圧シリンダ１０６、延長整地体駆動装置１１０（のモータ）、第２の整地体駆動装置１１６（のモータ）等が該当する。
【００３７】
制御部１５５は、図１の制御部１０に相当する。ここで制御部１５５は、多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき、代掻き作業機１００の傾き角度を検出することが可能である。さらに、多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき、代掻き作業機１００が作業状態か非作業状態かも検出することができる。ここで、作業状態は代掻き作業機１００を地表付近に下げて作業する状態であり、非作業状態は代掻き作業機１００を所定以上持ち上げて作業しない移動時等の状態である。これらは、前後方向の傾き角度の検出により行うことができる。
【００３８】
多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき制御部１５５で処理した情報は、無線モジュール１５１から図１に示した表示部１５にデジタル信号により無線で送信する。そして、表示部１５は受信したデジタル信号による情報に基づき代掻き作業機１００の状態を表示する。例えば、前後方向の傾き角度、横方向の上下の傾き角度、作業状態か否か等の表示である。
【００３９】
また、制御部１５５は、無線モジュール１５１を介して基準角度を決定する情報を取得して、そのときの多軸センサモジュール１５２から検出される角度を基準角度と決定してもよい。この場合、制御部１５５はその後に多軸センサモジュール１５２からの情報により検出される角度と、決定した基準角度との違いを算出する処理を行い、表示部１５へ送信する。表示部１５では、基準角度に対する現在の角度の差に基づく情報を表示する。この場合の基準角度を決定する情報は、表示部１５に基準角度を決定するためのスイッチを設ける等して、そのスイッチの操作信号を制御部１５５が受信した場合に基準角度を決定する情報とする。
【００４０】
さらに、制御部１５５は、操作部からの操作信号を無線モジュール１５１を介して取得し、この操作信号に基づき出力部１７０の制御を行ってもよい。このとき、制御部１５５は、多軸センサモジュール１５２からの情報を利用してもよい。
【００４１】
ここで、制御部１５５と多軸センサモジュール１５２は同じ基板１６０上に設けられており、これらの間はデジタル信号で情報のやりとりが可能である。また、制御部１５５は、出力部１７０に対してもデジタル信号で情報を出力することができる。さらに、制御部１５５は、無線モジュール１５１に対してもデジタル信号で情報の入出力をすることができる。このように、制御部１５５と多軸センサモジュール１５２を含む構成を同一基板１６０上に構成することで、アナログ変換を行う必要がなくなる。このため、コストを抑えることが可能であるとともに、センサ単独での取付のための構成を設けなくてよい。
【００４２】
ここで、基板１６０の面は、図２、３で示したマスト１２１のフレーム部１２１ｂの横方向の側面に沿って設置されている。すなわち、マスト１２１のフレーム部１２１ｂの側面と基板１６０の面が平行に設置されており、基板１６０は横方向に直交する平面に沿って設置されている。
【００４３】
図５は、実施例１の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。上述したように、多軸センサモジュール１５２を基板１６０上に設置しているため、多軸センサモジュール１５２が検出する角度や角速度の方向は、基板１６０の取付方向によっても変化が生じる。
【００４４】
実施例１では基板１６０は横方向に直交する平面に取り付けられており、多軸センサモジュール１５２も同じ平面上で取り付けられている。ここで、多軸センサモジュール１５２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向での検出が可能な３軸のジャイロセンサの場合について説明する。図５では、基板１６０の面から離れる方向をＺ方向、前側をＸ方向、上側をＹ方向とする。この場合は、代掻き作業機１００の横方向の上下の傾き角度は、Ｘ軸周りの角度を検出することで測定することができる。さらに、代掻き作業機１００の前後方向の傾き角度は、Ｚ軸周りの角度を検出することで測定することができる。このため、この場合、Ｘ軸周りとＺ軸周りの角度を測定できる２軸の多軸センサを用いることで、代掻き作業機１００の横方向と前後方向の傾き角度を検出することができる。
【００４５】
ここで、図５のＡの矢印の方向に、基板１６０が基板１６０の面にそって回転した場合について説明する。この場合、Ｚ軸の方向は変わらず、Ｘ軸及びＹ軸がＺ軸を中心にＡ方向に回転する。このため、代掻き作業機１００の前後方向の傾き角度は、Ｚ軸周りの角度を検出することで測定することができる。一方で、代掻き作業機１００の横方向の上下の傾き角度は、Ｘ軸周りの角度とは一致しなくなるため、直接検出することができなくなる。この場合、Ｘ軸周りの角度に加えてＹ軸周りの角度も検出して、これらの角度から代掻き作業機１００の横方向の上下の傾き角度を制御部１５５で算出することで、正確な傾き角度を検出することが可能となる。さらに、基板１６０がＡ方向以外の方向へ傾いた場合も同様であり、複数の軸周りの角度を用いることで代掻き作業機１００の傾き角度を算出することができる。
【００４６】
このように、３軸のジャイロセンサを用いることで、基板１６０の取付角度が異なっていても、代掻き作業機１００の傾き角度を正確に検出することができる。これらは、ジャイロセンサのみでなく、加速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等でも同様に３軸方向以上のセンシングにより正確な角度の測定ができる。また、これらは、角度以外の速度や距離等の検出にも同様に適用することができる。
【実施例２】
【００４７】
図６は、実施例２の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す背面図である。図７は、実施例２の農作業機用センサシステムで適用される農作業機の例を示す側面図である。実施例２では、実施例１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。
【００４８】
ここでの農作業機は、ロータリー作業機２００である。以下、ロータリー作業機２００の進行方向を前方向、進行方向と直交する方向を横方向（左右方向）として説明している。図６の左右方向が横方向であり、図７の左側が進行方向となる。
【００４９】
ロータリー作業機２００は、前側に設けられた装着部であるマスト２２１及び左右のヒッチ２２２をトラクタの後部に装着する。そして、ロータリー作業機２００は、トラクタからの動力を入力軸２０１に入力して、ミッションケース２３１、左フレームパイプ２３２、チェーンケース２３３内の伝動機構を介して、ミッションケース２３１の下側に設けられた耕耘部カバー２０２の下側の耕耘部２０８に伝達される。耕耘部２０８は、複数の耕耘爪２０８ｂ（図７では１つの図示のみに簡略）が取り付けられた耕耘軸２０８ａが伝達された動力により回転して耕耘作業を行う。このとき、耕耘部カバー２０２の後ろ側には整地体２０３が耕耘部カバー２０２に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。これらの構成により、耕耘部２０８で耕した土を均平にすることができる。さらに、整地体２０３の両側には延長整地体２１１が設けられ、回動中心２１１ａを中心として回動して延長状態もしくは格納状態とさせることができる。
【００５０】
マスト２２１はミッションケース２３１の上側に取り付けられる。また、左右のヒッチ２２２は、ミッションケース２３１の左側の左フレームパイプ２３２、及び、右側の右フレームパイプ２３５から前方に向けてそれぞれ形成された取付板２３６にそれぞれ取り付けられる。
【００５１】
制御ボックス２５０は、耕耘部カバー２０２の上面に沿って設けられている。制御ボックス２５０は、外側が樹脂やアルミ等の素材による壁面で覆われたボックス状で形成されている。内部は、実施例１の制御ボックス１５０（図４）と同様であり、無線モジュール１５１、多軸センサモジュール１５２、制御部１５５が、同一の基板１６０上に設けられている。ここで、制御ボックス２５０の内部の基板１６０の面は、耕耘部カバー２０２の上面と略平行に設けられている。制御ボックス２５０の位置は、ミッションケース２３１の近傍で左フレームパイプ２３２の下側付近（ミッションケース２３１と取付板２３６の間）に設けられている。
【００５２】
制御ボックス２５０内の制御部１５５では、多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき、ロータリー作業機２００の傾き角度を検出することが可能である。さらに、多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき、前後方向の傾き角度からロータリー作業機２００が作業状態か非作業状態かも検出することができる。多軸センサモジュール１５２からの情報に基づき制御部１５５で処理した情報は、無線モジュール１５１から図１に示した表示部１５にデジタル信号を無線で送信する。そして、表示部１５は受信したデジタル信号による情報に基づきロータリー作業機２００の状態を表示する。例えば、前後方向の傾き角度、横方向の上下の傾き角度、作業状態か否か等の表示である。また、制御部１５５における、基準角度の決定とそれに基づく処理は実施例１と同様である。
【００５３】
また、多軸センサモジュール１５２を備えた制御ボックス２５０は、装着部（マスト２２１、ヒッチ２２２）か装着部に対して、独立して測定方向の角度が変化しない部分に設置されることが望ましい。上記のように制御ボックス２５０を耕耘部カバー２０２上に設置することで、装着部に対して独立して角度が変化せず、ロータリー作業機２００の傾き角度を正確に測定することができる。この他に制御ボックス２５０が取り付けられる部分としては、例えば、装着部であるマスト２２１及びヒッチ２２２と、さらには、ミッションケース２３１、左フレームパイプ２３２、チェーンケース２３３、右フレームパイプ２３５等の装着部に対して独立して角度の変化が起こらない部分である。
【００５４】
なお、ロータリー作業機２００においては、出力部１７０は必要に応じて設けられ、制御部１５５は、無線モジュール１５１を介して得られる操作部からの操作信号に基づき、出力部１７０の制御のための処理を行ってもよい。このとき、多軸センサモジュール１５２の情報を制御に利用してもよい。
【００５５】
図８は、実施例２の農作業機用センサシステムで用いる多軸センサによる検出方向の例を示す図である。
【００５６】
実施例２では耕耘部カバー２０２の上面が水平な場合、基板１６０は垂直方向に直交する水平面に取り付けられていることになり、多軸センサモジュール１５２も同じ平面上で取り付けられている。ここで、多軸センサモジュール１５２は、３軸のジャイロセンサの場合について説明する。ここで、基板１６０の面から離れる方向をＺ方向、前側をＸ方向、横側をＹ方向とする。この場合は、ロータリー作業機２００の横方向の上下の傾き角度は、Ｘ軸周りの角度を検出することで測定することができる。さらに、ロータリー作業機２００の前後方向の傾き角度は、Ｙ軸周りの角度を検出することで測定することができる。このため、この場合、Ｘ軸周りとＹ軸周りの角度を測定できる２軸のセンサを用いることで、ロータリー作業機２００の横方向と前後方向の傾き角度を検出することができる。
【００５７】
ここで、耕耘部カバー２０２が傾斜している等して、図８のＢの矢印の方向に、基板１６０が傾いている場合について説明する。この場合、Ｙ軸の方向は変わらず、Ｘ軸及びＺ軸がＹ軸を中心にＢ方向に回転する。このとき、ロータリー作業機２００の前後方向の傾き角度は、Ｙ軸周りの角度を検出することで測定することができる。一方で、ロータリー作業機２００の横方向の上下の傾き角度は、Ｘ軸周りの角度とは一致しなくなるため、直接検出することができなくなる。この場合、Ｘ軸周りの角度に加えてＺ軸周りの角度も検出して、これらの角度からロータリー作業機２００の前後方向の傾き角度を制御部１５５で算出することで、正確な傾き角度を検出することが可能となる。これは、基板１６０がＢ方向以外の方向へ傾いた場合も同様であり、複数の軸周りの角度を用いることでロータリー作業機２００の傾き角度を算出することができる。
【００５８】
このように、３軸のジャイロセンサを用いることで、基板１６０の取付角度が異なっていても、ロータリー作業機２００の傾き角度を正確に検出することができる。これらは、ジャイロセンサのみでなく、加速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサ等でも同様に３軸方向以上のセンシングにより正確な角度の測定ができる。また、これらは、角度以外の速度や距離等の検出にも同様に適用することができる。
【００５９】
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例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例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、ある実施例の構成の一部を削除したり、他の実施例の構成に置き換えたり、あるいはまた、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【００６０】
例えば、制御部１０とセンサ１１は、同じ基板２０上に設置することを説明した。これにより、アナログ信号に変換することなくデジタル信号で行うことができるとともにコストを抑えることができる。しかし、これらは、同じ制御ボックス内で構成すれば、基板が同じでなくても、極めて近い距離であるので、アナログ信号に変換することなく構成することができる。また、同じ基板２０上であれば、制御部１０とセンサ１１間は、デジタル信号でなくてもアナログ信号でやりとりする構成とすることもできる。この場合、同一基板上であるのでコストを抑えることが可能である。
【００６１】
また、上記の実施形態では、農作業機の例として代掻き作業機、ロータリー作業機の例を示したが、これに限らず、トラクタに装着する農作業機であって、センサを用いるものであれば適用することができる。例えば、畦塗り機等である。
【符号の説明】
【００６２】
１０      制御部
１１      センサ
１５      表示部
１６      出力部
２０      基板
１００    代掻き作業機
１０６    電動油圧シリンダ
１０８    代掻き部
１１０    延長整地体駆動装置
１１６    第２の整地体駆動装置
１２１    マスト
１５０    制御ボックス
１５１    無線モジュール
１５２    多軸センサモジュール
１５５    制御部
１６０    基板
１７０    出力部
２００    ロータリー作業機
２０２    耕耘部カバー
２５０    制御ボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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