(57)【要約】【課題】  主制御装置を備えたトラクタ本機に連結したインプルメントを、トラクタ本機の走行速度に対応して適切に作動制御することができるのみならず、廉価型のトラクタ本機にインプルメントを連結した場合でも、トラクタ本機の走行速度に応じてインプルメントの作動制御を行うことができる農用トラクタを提供する。【解決手段】  トラクタ本機１に走行系の回転速度を検知する回転センサ１５を備え、トラクタ本機１に備えた主制御装置１６に、回転センサ１５の出力に基づいてトラクタ本機１の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号Ｅをインプルメント側の制御装置２２に出力する出力手段とを備え、回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａと、インプルメント制御用信号Ｅを送出する主制御装置１６の出力インターフェイス１６ａとを同一の仕様に構成してある。【選択図】        図４
2008206418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタ本機に走行系の回転速度を検知する回転センサを備え、トラクタ本機に備えた主制御装置に、前記回転センサの出力に基づいてトラクタ本機の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号をインプルメント側の制御装置に出力する出力手段とを備え、
前記回転センサの出力インターフェイスと、インプルメント制御用信号を送出する前記主制御装置の出力インターフェイスとを同一の仕様に構成してあることを特徴とする農用トラクタ。
【請求項２】
前記回転センサが半導体磁気抵抗素子式のものである請求項１記載の農用トラクタ。
【請求項３】
前記出力インターフェイスをオープンコレクタ方式としてある請求項１または２記載の農用トラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業用の各種の散布装置などのインプルメントを連結して走行作業を行う農用トラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行速度に関係なく定速度のＰＴＯ動力を伝達するライブＰＴＯ構造の農用トラクタにおいては、ライブＰＴＯ動力で薬剤や肥料の散布を行うインプルメントを駆動する場合、圃場全体に均一な散布を行うために、トラクタ本機の走行速度に応じてインプルメントの散布量を変更制御することが行われることになり、例えば、特許文献１に示されているように、トラクタ本機に備えた車速センサからの検出信号に基づいてインプルメントのシャタ開度を制御するよう構成したものが知られている。
【特許文献１】特開２００４−３２９０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、トラクタ本機に備えたマイコン利用の主制御装置から送出されるインプルメント制御用信号でインプルメントを作動制御する形態がとられている。これにより、主制御装置を備えない廉価型のトラクタ本機にインプルメントを連結した場合、インプルメントを作動制御することができないので、トラクタ本機に別途用意したコントローラを搭載する必要があり、ユーザーへの経済的負担をかけるものとなる。
【０００４】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、主制御装置を備えたトラクタ本機に連結したインプルメントを、トラクタ本機の走行速度に対応して適切に作動制御することができるのみならず、廉価型のトラクタ本機にインプルメントを連結した場合でも、トラクタ本機の走行速度に応じてインプルメントの作動制御を行うことができる農用トラクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、トラクタ本機に走行系の回転速度を検知する回転センサを備え、トラクタ本機に備えた主制御装置に、前記回転センサの出力に基づいてトラクタ本機の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号をインプルメント側の制御装置に出力する出力手段とを備え、
前記回転センサの出力インターフェイスと、インプルメント制御用信号を送出する前記主制御装置の出力インターフェイスとを同一の仕様に構成してあることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によると、インプルメント制御用信号を受けるインプルメント側の制御装置でトラクタ本機の走行速度を識別することができるのであり、例えば、インプルメントが散布装置の場合、シャッタ開度やバルブ開度などを走行速度に応じて制御することで、走行速度が変化しても均一な散布を行うことが可能となる。
【０００７】
回転センサの出力インターフェイスと主制御装置の出力インターフェイスが同一仕様であるので、主制御装置の入力インターフェイスとインプルメント側の制御装置の入力インターフェイスとを同一仕様にしておくことで、回転センサをインプルメント側の制御装置に直接に接続することも可能となる。これによると、主制御装置を備えない廉価型のトラクタ本機にインプルメントを連結して使用する場合、トラクタ本機における走行伝動系の適当な回転軸の回転速度を検出するように回転センサを装備し、この回転センサの出力信号をインプルメント側の制御装置に直接に入力して使用することができる。
【０００８】
従って、第１の発明によると、インプルメントを主制御装置を備えたトラクタ本機に連結して、トラクタ本機の走行速度に対応して適切にインプルメントを作動制御することができるのみならず、廉価型のトラクタ本機にインプルメントを連結した場合でもトラクタ本機の走行速度に応じてインプルメントの作動制御を行うことが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、
前記回転センサが半導体磁気抵抗素子式のものとしてある。
【００１０】
上記構成によると、コイル式の回転センサに比べて小型でありながら、トラクタ本機における走行系の回転速度を、回転速度に比例した周波数のパルス信号として的確に検出することができる。
【００１１】
第３の発明は、上記第２の発明において、
前記出力インターフェイスをオープンコレクタ方式としてあるものである。
【００１２】
上記構成によると、一線式の信号送出を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、本発明に係る農用トラクタの側面が、図２にその背面図がそれぞれ示されている。この農用トラクタは、前輪２および後輪３が駆動されるキャビン付きのトラクタ本機１の後部に、油圧昇降されるリンク機構４を介してインプルメントの一例であるブームスプレーヤ５を連結し、トラクタ本機１から取り出したＰＴＯ動力でブームスプレーヤ５を駆動する散布機仕様に構成されている。
【００１４】
図３に、この農用トラクタの伝動系の概略が示されている。機体前部に搭載されたエンジン６の出力は、主クラッチ７を介して静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置８に伝達され、主変速装置８からの変速動力がギヤ式の副変速機構９で複数段に変速
された後、主推進車輪である後輪３と操向用の前輪２に伝達される。主変速装置８に入力されたエンジン動力の一部が、変速されることなくＰＴＯクラッチ１０を経てＰＴＯ軸１１からライブＰＴＯ動力として取り出され、ブームスプレーヤ５の送出ポンプ１２に軸伝達されるようになっている。
【００１５】
副変速機構９の伝動下手に位置する適当な回転軸（例えば、最終変速軸）には回転センサ１５が装備されており、図４に示すように、回転センサ１５で検出された回転速度がトラクタ本機１に備えられたマイコン利用の主制御装置１６に入力される。主制御装置１６には、ＰＴＯクラッチ１０の入り切り操作状態を検出するＰＴＯ検出センサ１４、主変速装置８における変速操作具（ペダルあるいはレバー）の変速操作方向から後進変速状態を検知する後進検出センサ１７、および、後輪３の外径情報を入力する車輪サイズ設定器１８が接続されており、主制御装置１６では、これらの検知情報に基づいてトラクタ本機１の走行速度Ｖが演算され、演算された走行速度Ｖに基づいてインプルメント制御用信号Ｅが出力される。
【００１６】
ブームスプレーヤ５には、薬剤貯留用のタンク１９、ＰＴＯ動力によって定速で駆動される前記送出ポンプ１２、噴霧ノズル付きのブーム２０、噴霧散布量を調整するバルブ機構２１が装備されるとともに、その調整を行うためにマイコン利用の制御装置２２が備えられている。ブームスプレーヤ５の制御装置２２には、バルブ機構２１の開度を調整する電動モータあるいは電磁ソレノイドなどの電動アクチュエータ２３、実バルブ開度を検出するフィードバック用の開度検出センサ２４、単位面積当たりの散布量を人為的に調整設定する散布量設定器２５、オン・オフスイッチ２６、警報ランプやブザーなどの警報器２７が接続されており、トラクタ本機１からのインプルメント制御用信号Ｅがコネクタ２８を介して一線式に伝達されて制御装置２２に入力されるようになっている。
【００１７】
前記回転センサ１５は、回転軸に備えられたギヤの外周に半導体磁気抵抗素子を対向配置して、ギヤ歯部の通過に応じてパルスを出力する仕様のものが用いられ、検出対象となる回転軸の回転速度に比例した周波数の高速パルスが出力されるようになっている。この回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａは、オープンコレクタ式に出力するものが採用され、主制御装置１６からインプルメント制御用信号Ｅを送出する出力インターフェイス１６ａは、回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａと同一の仕様のものが用いられている。
【００１８】
回転センサ１５の出力信号ｎを受ける主制御装置１６の入力インターフェイス１６ｂと、インプルメント制御用信号Ｅを受ける制御装置２２の入力インターフェイス２２ｂとが同一の仕様のものが用いられるとともに、各入力インターフェイス１６ｂ，２２ｂの電源は、それぞれ主制御装置１６および制御装置２２のＣＰＵ電源（例えば５V）と共用している。
【００１９】
主制御装置１６から出力されるインプルメント制御用信号Ｅは、図５，図６に示すように、演算された走行速度Ｖに正比例した低い周波数のパルス信号であり、例えば、走行速度Ｖが２km/hでは20Hｚ、走行速度Ｖが４km/hでは40Hｚでパルス信号が出力される。トラクタ本機１が走行停止している時には、極低周波（例えば0.002Hz）のインプルメント制御用信号Ｅが出力される（図５のフロー図参照）。
【００２０】
これによって、ブームスプレーヤ５の制御装置２２で、トラクタ本機１が走行停止して状態と、トラクタ本機１からインプルメント制御用信号Ｅが伝達されない状態とを認識することができ、インプルメント制御用信号Ｅが伝達されないことが判別されると、警報器２７を作動させて信号伝達系でのコネクタ２８のつなぎ忘れや断線の発生を認識することができるようになっている。
【００２１】
ここで、前進走行時におけるインプルメント制御用信号Ｅは小さいデューティｄ1（デューティ比）であるのに対して、後進走行時におけるインプルメント制御用信号Ｅは大きいデューティｄ2（デューティ比）に設定されている。ＰＴＯクラッチ１０が入り状態にある時のインプルメント制御用信号Ｅは上記デューティｄ1又はｄ2（デューティ比）であるのに対して、ＰＴＯクラッチ１０が切り状態にある時のインプルメント制御用信号Ｅは、前後進に係わらず更に大きいデューティｄ3（デューティ比）となるように設定されている。
【００２２】
インプルメント制御用信号Ｅを受けたブームスプレーヤ５の制御装置２２においては、単位走行距離に対して散布量設定器２５で設定された散布を行う目標バルブ開度が割り出され、実際のバルブ開度が目標バルブ開度になるように電動アクチュエータ２３が作動制御され、トラクタ本機１の走行速度Ｖが変更されても所定の散布量での均一な薬剤噴霧散布が行われる。インプルメント制御用信号Ｅのデューティ変動からＰＴＯクラッチ１０が切られたことが判別されると、直ちにバルブ機構２１が閉じられて、薬剤のこぼれ落ちが防止されることになる。
【００２３】
農用トラクタのメーカーにおいては、トラクタ本機１の機種、車輪サイズに係わらず、同じ走行速度Ｖに対しては同じ低周波数のパルス信号がインプルメント制御用信号Ｅとして出力されるように、主制御装置１６が調整されて出荷され、同じメーカーのいずれのトラクタ本機１にインプルメントを連結しても、インプルメント側の制御装置２２でトラクタ本機１の走行速度Ｖを演算する必要はなく、トラクタ本機１からのインプルメント制御用信号Ｅを、そのままでトラクタ本機１の走行速度Ｖを示す情報として利用することができる。
【００２４】
前記回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａは、オープンコレクタ式に出力するものが採用され、主制御装置１６からインプルメント制御用信号Ｅを送出する出力インターフェイス１６ａは、回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａと同一の仕様のものが用いられている。回転センサ１５の出力信号ｎを受ける主制御装置１６の入力インターフェイス１６ｂと、インプルメント制御用信号Ｅを受けるインプルメント側の制御装置２２の入力インターフェイス２２ｂとが同一の仕様のものが用いられる。各入力インターフェイス１６ｂ，２２ｂの電源は、それぞれ主制御装置１６およびインプルメント側の制御装置２２のＣＰＵ電源（例えば５V）と共用している。
【００２５】
このように、回転センサ１５の出力インターフェイス１５ａと主制御装置１６の出力インターフェイス１６ａが同一仕様であり、かつ、これに対応して主制御装置１６の入力インターフェイス１６ｂと制御装置２２の入力インターフェイス２２ｂとを同一仕様にしてあるので、回転センサ１５をインプルメント側の制御装置２２に直接に接続することも可能であり、主制御装置１５を備えない廉価型のトラクタ本機１にインプルメント（ブームスプレーヤ５）を連結して使用する場合、図８に示すように、トラクタ本機１における走行伝動系の適当な回転軸の回転速度を検出するように上記回転センサ１５を装備し、この回転センサ１５の出力信号ｎをインプルメント側の制御装置２２に直接に入力して使用することができる。
【００２６】
ただし、回転センサ１５の出力信号ｎは実際の走行速度Ｖに比例した周波数に演算されることなくインプルメント側の制御装置２２に直接に入力されるので、インプルメント側の制御装置２２での散布量調節でトラクタ本機１のタイヤサイズ変更などに対応する必要がある。
【００２７】
〔他の実施例〕
（１）ＰＴＯクラッチ入り状態にある場合のインプルメント制御用信号Ｅを上記のように走行速度Ｖに正比例した周波数のパルス信号とし、ＰＴＯクラッチ切り状態が検出された場合のインプルメント制御用信号Ｅを、予め設定された作業用速度範囲から高速側に大きく外れた走行速度に相当する周波数のパルス信号とすることもできる。農用トラクタの作業用速度範囲は通常 0.1〜30(km/h)であるので、ＰＴＯクラッチ切り時に、例えば図８に示すように、実際に現出しない高速走行速度〔100(km/h)〕に相当する1000Hzのインプルメント制御用信号Ｅを出力して、インプルメント側でＰＴＯクラッチ切り状態を認識できるようにして、バルブ機構２１の閉じ制御に利用することもできる。
【００２８】
（２）リンク機構４の昇降状態をトラクタ本機１におけるインプルメントに関わる作動状態として設定し、インプルメントが作業高さ範囲よりも上昇されたことが検知されると、上記のようにインプルメント制御用信号Ｅのデューティ（デューティ比）あるいは周波数を補正するように構成することもできる。これによると、トラクタ本機１が圃場の端に至って方向転換する際に、インプルメントを畦などにぶつけないように大きく上昇させた場合、補正されて送出されたインプルメント制御用信号Ｅからこの作動をインプルメント側で認識して、バルブ機構２１の閉じ制御を行うことができる。
【００２９】
（３）トラクタ本機１の設定角度以上の大きい機体操向状態をインプルメントに関わる作動状態として設定し、トラクタ本機１が大きく方向転換されたことが検知されると、上記のようにインプルメント制御用信号Ｅのデューティ（デューティ比）あるいは周波数を補正するように構成することもできる。これによると、トラクタ本機１が圃場の端に至って方向転換すると、補正されて送出されたインプルメント制御用信号Ｅからインプルメント側で機体方向転換であることを認識して、バルブ機構２１の閉じ制御を行うことができる。
【００３０】
（４）トラクタ本機１の左右傾斜状態をトラクタ本機１におけるインプルメントに関わる作動状態として設定することもできる。上記のようにインプルメントがブームスプレーヤ５の場合、トラクタ本機１が左右に傾くとブーム１９が作物や地面に接触するおそれがあるので、トラクタ本機１が設定以上に左右に傾斜したことが検知されると、走行速度情報を伝達するインプルメント制御用信号Ｅを補正して送出し、この補正されたインプルメント制御用信号Ｅからトラクタ本機１の左右傾斜を判別して、ブーム１９の起伏揺動制御に利用する行うことが可能となる。
【００３１】
（５）インプルメントに関わる作動状態を検知する対象を複数設定した場合、例えば、ＰＴＯクラッチ１７の入り切り状態と、リンク機構４の昇降状態を共に検知するような場合には、補正したインプルメント制御用信号Ｅによっていずれの検知状態かを識別できるように、デューティ（デューティ比）あるいは周波数を差別化しておく必要がある。
【００３２】
（６）インプルメントがブロードキャスタ（肥料散布）やライムソワ（石灰散布）などの粉粒状の散布剤を扱う散布装置の場合、定速駆動によって確実かつ十分な攪拌および散布を行い、インプルメント制御用信号Ｅに基づいてシャッタ開度の制御を行って均一な散布を行い、補正されたインプルメント制御用信号Ｅを認識してシャッタ閉じ制御を行うことがきる。
【００３３】
（７）播種装置、移植装置、などのインプルメントにおいては、定速のライブＰＴＯ動力を受ける変速装置をインプルメントに備え、インプルメント制御用信号Ｅに基づいてインプルメントの作動速度を変更制御することで、進行方向に均一なピッチでの播種や移植を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】薬剤を噴霧散布する仕様に構成された農用トラクタの側面図
【図２】薬剤を噴霧散布する仕様に構成された農用トラクタの背面図
【図３】伝動系統を示すブロック図
【図４】制御系のブロック図
【図５】インプルメント制御用信号を出力制御するフロー図
【図６】走行速度とインプルメント制御用信号の周波数との関係を示す線図
【図７】インプルメント制御用信号の例を示す線図
【図８】他の仕様形態における制御系のブロック図
【図９】他の実施例のフロー図
【符号の説明】
【００３５】
１              トラクタ本機
１５            回転センサ
１５ａ          出力インターフェイス
１６            主制御装置
１６ａ          出力インターフェイス
２２            制御装置
Ｅ              インプルメント制御用信号
Ｖ              走行速度
【図１】
2008206418.tif 000003
【図２】
2008206418.tif 000004
【図３】
2008206418.tif 000005
【図４】
2008206418.tif 000006
【図５】
2008206418.tif 000007
【図６】
2008206418.tif 000008
【図７】
2008206418.tif 000009
【図８】
2008206418.tif 000010
【図９】
2008206418.tif 000011