| 【発明の名称】 |
作業用走行車 |
| 【発明者】 |
【氏名】山崎 敏栄
【氏名】田村 智志
【氏名】野島 辰彦
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| 【要約】 |
【課題】機体の前後に作業機を備える作業用走行車において、作業機をレーザレベリング制御するにあたり、作業条件に応じた制御対象の切換えに基づいて作業精度を向上させると共に、制御対象を切換える際にレーザ受光器を付け替える面倒な作業を不要にする。
【解決手段】前側レーザ受光器９Ｆの受光高さに応じて前側作業機６を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器９Ｒの受光高さに応じて後側作業機３を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、対応するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒの受光高さに応じて前側作業機６および後側作業機３を同時に自動的に昇降制御する同時自動制御モードとを設定し、各モードをモード切換スイッチ１６の操作に応じて切換える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 機体前部に昇降作動自在に連結される前側作業機と、機体後部に昇降作動自在に連結される後側作業機と、前側作業機および後側作業機を昇降制御する制御部とを備える作業用走行車において、前記前側作業機および後側作業機に、レーザ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受光し、かつレーザ光の受光高さを制御部に入力するレーザ受光器をそれぞれ設ける一方、制御部には、前側レーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器の受光高さに応じて後側作業機を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、各モードの切換えを行うモード切換手段とを設けたことを特徴とする作業用走行車。
【請求項２】 請求項１の制御部に、前側レーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器の受光高さに応じて後側作業機を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、対応するレーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機および後側作業機を同時に自動的に昇降制御する同時自動制御モードと、各モードの切換えを行うモード切換手段とを設けたことを特徴とする作業用走行車。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタ等の作業用走行車の技術分野に属し、詳しくはレーザ光を利用して作業機を自動的に昇降制御するレーザレベリング制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来、こ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レーザ投光器を設置する一方、作業用走行車に連結される作業機に、前記レーザ光を受光するレーザ受光器を設け、該レーザ受光器の受光高さを制御部に入力して作業機を自動的に昇降制御する所謂レーザレベリング制御が提唱されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、作業用走行車のなかには、機体の前後に異種の作業機を連結し、作業条件に応じて前後の作業機を選択的に使用したり、或いは前後の作業機を同時に使用できるようにしたものがある。そして、この様な作業用走行車でも、前記レーザレベリング制御を採用することが提唱されているが、従来は、一方の作業機にのみレーザ受光器を設けていたため、他方の作業機をレーザレベリング制御の制御対象にすることができない許りでなく、前後の作業機を同時に使用する作業でも、一方の作業機しかレーザレベリング制御できないのが実状であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、機体前部に昇降作動自在に連結される前側作業機と、機体後部に昇降作動自在に連結される後側作業機と、前側作業機および後側作業機を昇降制御する制御部とを備える作業用走行車において、前記前側作業機および後側作業機に、レーザ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受光し、かつレーザ光の受光高さを制御部に入力するレーザ受光器をそれぞれ設ける一方、制御部には、前側レーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器の受光高さに応じて後側作業機を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、各モードの切換えを行うモード切換手段とを設けたことを特徴とするものである。つまり、前後の作業機を選択的にレーザレベリング制御することができるため、作業条件に応じた制御対象の切換えに基づいて作業精度を向上させることができ、しかも、制御対象を切換える際に、前後の作業機間でレーザ受光器を付け替えるような面倒な作業も不要であるため、制御対象の迅速な切換えを可能にして作業効率も向上させることができる。また、前記制御部に、前側レーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器の受光高さに応じて後側作業機を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、対応するレーザ受光器の受光高さに応じて前側作業機および後側作業機を同時に自動的に昇降制御する同時自動制御モードと、各モードの切換えを行うモード切換手段とを設けたことを特徴とするものである。つまり、前後の作業機を同時にレーザレベリング制御することができるため、前側作業機および後側作業機の昇降高さを整合させた高精度な作業を行うことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、１は履帯式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２を介して後側作業機３が連結されている。そして、後側作業機３は、昇降リンク機構２を吊持するリフトアーム４の上下揺動に伴って昇降するが、これらの基本構成は何れも従来通りである。尚、５はリフトアーム４を上下揺動させるリヤリフトシリンダである。
【０００６】前記後側作業機３は、圃場を耕耘する耕耘部（ロータリ）３ａと、該耕耘部３ａが耕耘した土を所定の高さで切削し、かつ余剰土を押土運搬する均平部（リヤブレード）３ｂとを備える耕耘均平作業機に構成されている。
【０００７】６は前記走行機体１の前部に連結される前側作業機であって、該前側作業機６は、機体前部に上下揺動自在に枢支される左右一対の連結アーム６ａと、該連結アーム６ａの前端部に設けられるブレード６ｂとを備えている。即ち、圃場を所定の高さで切削し、かつ余剰土を押土運搬することが可能であるが、ブレード６ｂの作業高さは、機体前部と連結アーム６ａとの間に介設されるフロントリフトシリンダ７の伸縮作動に伴って変化するようになっている。
【０００８】８Ｆ、８Ｒは前記前側作業機６および後側作業機３にそれぞれ立設されるマストであって、該マスト８Ｆ、８Ｒの上端部には、上下方向に所定の受光幅を有するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒがそれぞれ取り付けられている。一方、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レーザ投光器１０が設置されており、該レーザ投光器１０から投光されたレーザ光を前記レーザ受光器９Ｆ、９Ｒで受光すると共に、レーザ受光器９Ｆ、９Ｒ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作業機高さを検出するが、前記マスト８Ｆ、８Ｒは、電動マストモータ１１Ｆ、１１Ｒの正逆駆動に伴って伸縮するように構成されているため、運転席１２の近傍に配設されるマスト伸縮スイッチ１３Ｆ、１３Ｒの操作に基づいてレーザ受光器９Ｆ、９Ｒに対する作業機３、６の相対位置を調節（作業高さ設定）することができるようになっている。
【０００９】１４は運転席１２の側方に配設されるサイドパネルであって、該サイドパネル１４には、後側作業機３を手動昇降操作する後側作業機昇降操作具、前側作業機６を手動昇降操作する前側作業機昇降操作具、レーザ制御をＯＮ−ＯＦＦ操作するレーザ制御スイッチ１５、レーザレベリング制御の制御モードを切換えるモード切換スイッチ１６、前述したマスト伸縮スイッチ１３Ｆ、１３Ｒ等の操作具類が配設されているが、前記モード切換スイッチ１６は、前側レーザ受光器９Ｆの受光高さ信号に応じて前側作業機３を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器９Ｒの受光高さ信号に応じて後側作業機６を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、対応するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒの受光高さ信号に応じて前側作業機６および後側作業機３を同時に自動的に昇降制御する同時自動制御モードとを切換えるべく、少なくとも３以上の切換位置を有している。
【００１０】１７は走行機体１に設けられる制御部であって、該制御部１７には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成される一対の制御ユニット１８Ｆ、１８Ｒが組み込まれている。そして、主に前側作業機６を制御する制御ユニット１８Ｆの入力側には、前述した前側レーザ受光器９Ｆ、前側マスト伸縮スイッチ１３Ｆ、レーザ制御スイッチ１５およびモード切換スイッチ１６、連結アーム６ａのアーム角を検出する連結アームセンサ１９、前側マスト８Ｆの伸縮位置を検出する前側マストセンサ２０Ｆ等が入力インタフェースを介して接続される一方、出力側には、前述した前側電動マストモータ１１Ｆ、フロントリフトシリンダ用電磁バルブ２１に設けられる前側作業機上昇用ソレノイド２１ａ、前側作業機下降用ソレノイド２１ｂ等が出力インタフェースを介して接続されており、また、主に後側作業機３を制御する制御ユニット１８Ｒの入力側には、前述した後側レーザ受光器９Ｒ、後側マスト伸縮スイッチ１３Ｒ、レーザ制御スイッチ１５およびモード切換スイッチ１６、リフトアーム４のアーム角を検出するリフトアームセンサ２２、後側マスト８Ｒの伸縮位置を検出する後側マストセンサ２０Ｒ等が入力インタフェースを介して接続される一方、出力側には、前述した後側電動マストモータ１１Ｒ、リヤリフトシリンダ用電磁バルブ２３に設けられる後側作業機上昇用ソレノイド２３ａ、後側作業機下降用ソレノイド２３ｂ等が出力インタフェースを介して接続されている。即ち、本実施形態の制御部１７は、一対の制御ユニット１８Ｆ、１８Ｒを用いて前後の作業機３、６を個別に昇降制御すべく構成されており、以下、各制御ユニット１８Ｆ、１８ＲのＲＯＭに予め書き込まれる制御プログラムの制御手順をフローチャートに基づいて説明する。
【００１１】図４に示すフローチャートは前側作業機用制御ユニット１８Ｆのメインルーチンにサブルーチンとして定義される「前側作業機昇降制御」であって、該「前側作業機昇降制御」では、レーザ制御スイッチ１５のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＦＦの場合には、サブルーチンとして定義される「前側作業機手動昇降制御」を実行する一方、ＯＮであると判断した場合には、前側作業機昇降操作具の操作を判断する。ここで、前側作業機昇降操作具の操作があった場合には、レーザ制御スイッチ１５のＯＮ−ＯＦＦに拘わらず「前側作業機手動昇降制御」を優先的に実行するが、レーザ制御スイッチ１５がＯＮで、かつ前側作業機昇降操作具の操作が無い場合には、モード切換スイッチ１６の切換位置を判断する。そして、モード切換スイッチ１６が前側作業機自動制御モードもしくは同時自動制御モードにセットされていると判断した場合には、サブルーチンとして定義される「前側作業機レーザレベリング制御」を実行する一方、モード切換スイッチ１６が後側作業機自動制御モードにセットされていると判断した場合には、「前側作業機手動昇降制御」を実行するようになっている。尚、前記「前側作業機手動昇降制御」は前側作業機昇降操作具の操作に応じて前側作業機６を昇降制御し、また、「前側作業機レーザレベリング制御」は前側レーザ受光器９Ｆの受光高さが一定になるように前側作業機６を自動的に昇降制御するが、制御内容は略従来通りであるため、フローチャートの図示および詳細な説明は省略する。
【００１２】一方、図５に示すフローチャートは後側作業機用制御ユニット１８Ｒのメインルーチンにサブルーチンとして定義される「後側作業機昇降制御」であって、該「後側作業機昇降制御」では、レーザ制御スイッチ１５のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＦＦの場合には、サブルーチンとして定義される「後側作業機手動昇降制御」（レーザ制御以外の自動制御を含む）を実行する一方、ＯＮであると判断した場合には、後側作業機昇降操作具の操作を判断する。ここで、後側作業機昇降操作具の操作があった場合には、レーザ制御スイッチ１５のＯＮ−ＯＦＦに拘わらず「後側作業機手動昇降制御」を優先的に実行するが、レーザ制御スイッチ１５がＯＮで、かつ後側作業機昇降操作具の操作が無い場合には、モード切換スイッチ１６の切換位置を判断する。そして、モード切換スイッチ１６が後側作業機自動制御モードもしくは同時自動制御モードにセットされていると判断した場合には、サブルーチンとして定義される「後側作業機レーザレベリング制御」を実行する一方、モード切換スイッチ１６が前側作業機自動制御モードにセットされていると判断した場合には、「後側作業機手動昇降制御」を実行するようになっている。尚、前記「後側作業機手動昇降制御」は後側作業機昇降操作具の操作に応じて後側作業機３を昇降制御し、また、「後側作業機レーザレベリング制御」は後側レーザ受光器９Ｒの受光高さが一定になるように後側作業機３を自動的に昇降制御するが、制御内容は略従来通りであるため、フローチャートの図示および詳細な説明は省略する。
【００１３】叙述の如く構成されたものにおいて、機体前部に昇降作動自在に連結される前側作業機６と、機体後部に昇降作動自在に連結される後側作業機３と、前側作業機６および後側作業機３を昇降制御する制御部１７とを備えるものであるが、前側作業機６および後側作業機３に、レーザ投光器１０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受光し、かつレーザ光の受光高さを制御部１７に入力するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒをそれぞれ設ける一方、制御部１７に、前側レーザ受光器９Ｆの受光高さに応じて前側作業機６を自動的に昇降制御する前側作業機自動制御モードと、後側レーザ受光器９Ｒの受光高さに応じて後側作業機３を自動的に昇降制御する後側作業機自動制御モードと、対応するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒの受光高さに応じて前側作業機６および後側作業機３を同時に自動的に昇降制御する同時自動制御モードとを設定し、さらに、各モードをモード切換スイッチ１６の操作に応じて切換えるように構成したため、前後の作業機３、６を選択的にレーザレベリング制御することが可能になる。従って、作業条件に応じた制御対象の切換えに基づいて作業精度を向上させることができる許りでなく、制御対象を切換える際に、前後の作業機３、６間でレーザ受光器９を付け替えるような面倒な作業も不要にすることができる。
【００１４】しかも、同時自動制御モードにおいては、対応するレーザ受光器９Ｆ、９Ｒの受光高さに応じて前側作業機６および後側作業機３を同時にレーザレベリング制御することができるため、前側作業機６および後側作業機３の作業高さを整合させた高精度な作業を行うことができる。
【００１５】尚、本発明は、前記実施形態に限定されないものであることは勿論であって、例えば前記実施形態では、前側作業機自動制御モードと、後側作業機自動制御モードと、同時自動制御モードとが設定されているが、図６に示す第二実施形態の如く、前側作業機自動制御モードと、後側作業機自動制御モードとを設定し、各モードを２点式のモード切換スイッチ３０で切換えるようにしてもよい。また、第二実施形態では、レーザレベリング制御に関連する入出力機器を単一のレーザ制御ユニット３１（前側作業機用制御ユニット）に接続しているため、配線等を簡略化することができ、しかも、レーザ制御ユニット３１は、既存の後側作業機用制御ユニット３２に対して後側レーザ受光器９Ｒの検出データを送信するため、既存の後側作業機用制御ユニット３２を利用して後側作業機３をレーザレベリング制御できる利点がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 哲夫
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３１３５０９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月１６日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１２５７２０ |
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