JP3308160B2 - Tillage height control device - Google Patents
Tillage height control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車体に対して昇降
自在に備えた耕耘装置に対して、地上に設置した発信部
から水平方向に発信された基準光線を受信する受信部を
備えると共に、この受信部に対する上下方向での中間位
置に基準光線の入射目標位置を設定し、この入射目標位
置より上方側に基準光線が入射した際には耕耘装置を上
昇作動させ、この入射目標位置より下方側に基準光線が
入射した際には耕耘装置を下降作動させ、この入射目標
位置に基準光線が入射した際には耕耘装置の昇降作動を
停止させる自動制御を行う耕耘高さ制御装置の改良に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tilling apparatus which can be raised and lowered with respect to a vehicle body, and further comprises a receiving section for receiving a reference light beam transmitted horizontally from a transmitting section installed on the ground. The target position of the reference light beam is set at an intermediate position in the vertical direction with respect to the receiving unit. When the reference light beam is incident on the upper side of the target position, the cultivator is operated to move upward, and the lower part of the target position is set below the target position. The improvement of the tillage height control device that performs automatic control to lower the tillage device when the reference light beam enters the side, and to stop the raising and lowering operation of the tillage device when the reference light beam enters this target target position .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、上記のように構成された耕耘高さ
制御装置として特開昭54‐117708号公報に示さ
れるものが存在し、この従来例では、トラクタの車体に
昇降自在に備えた耕耘装置としての耕耘ロータリ(ロー
タリ耕耘装置)の機枠に対して支柱状の部材を介して受
信部としての受信機構を備え、又、畦に固定設置した発
信機構から水平方向に発信されるレーザー光線に対する
受信機構の受信結果に基づいて耕耘ロータリを昇降させ
て作業深さを一定不変に維持するものとなっている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a tillage height control device as described above in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 54-117708. In this conventional example, a tractor body is provided so as to be able to move up and down. A laser beam transmitted horizontally from a transmitting mechanism fixed to a ridge and provided with a receiving mechanism as a receiving part via a columnar member to the machine frame of a rotary tilling device (rotary tilling device) as a tilling device The working depth is maintained constant by raising and lowering the tilling rotary based on the reception result of the receiving mechanism with respect to.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述のようにレーザー
光線に対する受信機構の受信結果に基づいて耕耘装置の
昇降制御を行って耕耘作業を行うものでは、車体が耕起
を行う地面の端部に達した場合にはロータリ耕耘装置を
上限まで上昇させて車体を旋回させ、旋回が終了した時
点でロータリ耕耘装置を下降させて耕起作業を再開する
ものとなる。又、このようにロータリ耕耘装置を高い位
置から下降させる場合には作業能率を低下させないよう
に高速で下降させる必要があるものの、あまり高速で下
降させた場合には、ロータリ耕耘装置の耕起爪が接地し
た際に車体を前進させる方向への力が車体に強く作用し
てショックを発生させるばかりでなく、エンジンに対し
て過大な負荷を作用させる不都合に繋がるものであり改
善の余地がある。As described above, when the tilling operation is performed by controlling the raising and lowering of the tilling device based on the result of reception of the laser beam by the receiving mechanism, the vehicle body reaches the edge of the ground on which the tilling is performed. In this case, the rotary tilling device is raised to the upper limit to turn the vehicle body, and when the turning is completed, the rotary tilling device is lowered to resume the plowing operation. Also, when the rotary tiller is lowered from a high position in this way, it is necessary to lower the rotary tiller at a high speed so as not to reduce the working efficiency. When the vehicle comes into contact with the ground, the force in the direction of moving the vehicle forward strongly acts on the vehicle and not only generates a shock, but also causes an inconvenience of applying an excessive load to the engine, and there is room for improvement.
【0004】特に、レーザー光に基づいて耕起作業を行
うものにおいて、下降時にレーザー光を受信機構の入射
目標位置で受信する高さまで耕耘装置を直接的に下降さ
せる制御動作を行うと、高速下降が行われ過大なショッ
クを発生させることにも繋がり、適切な速度でロータリ
耕耘装置を下降させる制御系が望まれている。[0004] In particular, when a tillage operation is performed based on a laser beam, a control operation of directly lowering the tillage device to a height at which the laser beam is received at an incident target position of the receiving mechanism at the time of descent is performed. Therefore, a control system that lowers the rotary tillage device at an appropriate speed is desired.
【0005】本発明の目的は、耕耘装置を地面から離間
する高さから下降させる場合にショックを発生させるこ
となく、しかも、迅速に下降させ得る制御装置を合理的
に構成する点にある。An object of the present invention is to rationally configure a control device capable of quickly lowering a tillage device without causing a shock when the tillage device is lowered from a height away from the ground.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】[1] 本発明の第1の特徴(請求項1)は、走行車体に昇降自
在に備えた耕耘装置に、地上に設置した発信部から水平
方向に発信された基準光線を受信する受信部を備えて、
受信部の上下方向での中間位置に基準光線の入射目標位
置を設定し、入射目標位置より上方側に基準光線が入射
した際には耕耘装置を上昇作動させて、入射目標位置よ
り下方側に基準光線が入射した際には耕耘装置を下降作
動させ、入射目標位置に基準光線が入射した際には耕耘
装置の昇降作動を停止させる自動制御を行う耕耘高さ制
御装置において、次のように構成することにある。 Means for Solving the Problems [1] A first feature (claim 1) of the present invention is that a traveling vehicle body
The tillage device prepared for the location
A receiving unit for receiving the reference light beam transmitted in the direction,
The target position of the reference beam at the intermediate position in the vertical direction of the receiver
Position, and the reference beam enters above the target position.
The tilling device is raised and the target position is
When the reference beam is incident on the lower side of the
When the reference light beam enters the target position,
Tillage height system that performs automatic control to stop the elevating operation of the device
The control device is configured as follows.
【0007】耕耘装置を地面から上方に離間した高さか
ら自動制御が行われる高さまで下降させる強制下降制御
を、受信部に基準光線が入射する状態で耕耘装置を自動
制御用に設定された下降速度で下降させる最終下降モー
ドと、最終下降モードに切り換わる前に最終下降モード
での下降速度よりも高速で耕耘装置を下降させる高速下
降モードとの少なくとも2種のモードで構成すると共
に、 最終下降モードにおいて、受信部の入射目標位置に
対する基準光線の入射位置の偏差が小さくなるほど耕耘
装置の下降速度が減速されるように構成し、高速下降モ
ードにおいて、耕耘装置の下降速度が時間経過に伴って
減速されるように構成して、 受信部に対する基準光線の
入射位置に基づいて求められる最終下降モードを想定し
た場合の耕耘装置の下降速度に、高速下降モードの耕耘
装置の下降速度が一致したタイミングで、高速下降モー
ドから最終下降モードに切り換わるように、強制下降制
御の制御動作を設定してある。 [0007] Is the tillage device at a height above the ground?
Lowering control that lowers to the height where automatic control is performed from
The tiller automatically when the reference beam is incident on the receiver.
Final descent mode for lowering at the descent speed set for control
And the last descent mode before switching to the last descent mode
Lowering the tillage device at a higher speed than the lowering speed at
Combined with at least two modes, the descending mode
In the final descent mode,
The smaller the deviation of the incident position of the reference beam with respect to the
The descent speed of the device is configured to be reduced,
The speed of the lowering of the tillage equipment over time
It is configured to be decelerated and the reference
Assuming the final descent mode that is required based on the position of incidence
Tilling in the high-speed descent mode
When the lowering speed of the device matches,
Forced lowering system to switch from
Control operation is set.
【0008】[2] 本発明の第2の特徴(請求項2)は、前項[1]に記載
の特徴に関し、最終下降モードにおいて、受信部の入射
目標位置に基準光線が入射したタイミングで、最終下降
モードの耕耘装置の下降を停止して、自動制御を開始す
る下降制御終了手段を備えている。 [2] A second feature (claim 2) of the present invention is described in the above [1].
In the final descent mode, the incidence of the receiver
Final descent when the reference beam enters the target position
Stop the lowering of the cultivator in mode and start automatic control
Descent control ending means.
【0009】[3] 本発明の第3の特徴(請求項3)は、前項[1]に記載
の特徴に関し、最終下降モードにおいて、最終下降モー
ドに切り換わった後に予め設定された時間が経過したタ
イミングで、最終下降モードの耕耘装置の下降を停止し
て、自動制御を開始する下降制御終了手段を備えてい
る。 [3] A third feature (claim 3) of the present invention is described in the above-mentioned [1].
In the final descent mode, the final descent mode
After a preset time has passed since the
Stop the lowering of the tiller in the final descent mode
And a descent control ending means for starting automatic control.
You.
【0010】[4] 本発明の第4の特徴(請求項4)は、前項[1]〜
[3]のうちのいずれか一つの特徴に関し、高速下降モ
ードにおいて、受信部で基準光線を受信しない高さでは
高速で耕耘装置の下降を行い、受信部で基準光線を受信
する高さに達した後は低速で耕耘装置の下降を行うよう
に、高速下降モードでの耕耘装置の下降速度を切換自在
に構成してある。 [4] A fourth feature of the present invention (claim 4) is that of the above- mentioned [1] to [1].
For any one of the features of [3],
At a height where the receiver does not receive the reference beam
The tillage device descends at high speed, and the receiver receives the reference light beam
After reaching the required height, lower the tillage equipment at low speed.
, The descent speed of the tillage device in the high-speed descent mode can be switched
It is configured in.
【0011】[5] 本発明の第5の特徴(請求項5)は、前項[1]〜
[4]のうちのいずれか一つの特徴に関し、走行車体に
対する耕耘装置の高さを計測するセンサを備えると共
に、 自動制御においてセンサで計測される耕耘装置の対
走行車体高さと、強制下降制御を開始する以前において
センサで計測される耕耘装置の対走行車体高さとの差が
大きいほど、強制下降制御における高速下降モードの初
期の耕耘装置の下降速度を高速に設定するように、強制
下降制御の制御動作を設定してある。 [5] A fifth feature of the present invention (Claim 5) is that the above [1] to [1]
Regarding any one of the features of [4],
Equipped with a sensor that measures the height of the tillage device
In addition, a pair of tillage devices measured by sensors in automatic control
Before starting the forcible descent control with the running vehicle height
The difference between the tiller and the running vehicle height measured by the sensor is
The larger the value, the faster the lower
Forcefully set the descent speed of the tillage equipment in
The control operation of the descent control is set.
【0012】[作用] 上記第1の特徴によると、耕耘装置の強制下降制御時に
は初期に高速下降モードでの下降を行い、次に最終下降
モードでの下降を行うものとなり、高速下降モードでの
下降時には時間経過と共に減速を行い、最終下降モード
での下降時には受信部の目標入射位置に対して基準光線
が近接する側に変位するほど減速を行うので、つまり、
夫々のモードとも耕耘装置が下降するほど大きく減速さ
れるので、目標とする耕深まで直接的に耕耘装置を下降
させるものと比較して、制御初期の下降速度を高速化を
可能にし乍ら耕耘装置の接地時の対地速度を低減し得る
と共に、接地後の下降時にも減速で行うのでエンジンに
対する負荷の急激な上昇を回避できるものとなる。更
に、高速下降モードから最終下降モードへの切換わり
が、高速下降モードで時間経過に伴って減速される下降
速度と、受信部への基準光線の入射位置に基づいて速度
が設定される最終下降モードでの下降速度とが略一致し
たタイミングで行われるので切換わり時に速度変化が無
くショックを発生させないものとなる。[Operation] According to the first feature, during the forced descent control of the tilling device, the descent is performed in the high-speed descent mode at first, and then the descent is performed in the final descent mode. At the time of descending, it decelerates with the passage of time, and at the time of descending in the final descending mode, it decelerates as the reference light beam is displaced closer to the target incident position of the receiving unit, that is,
In each mode, the lower the tilling device is, the greater the speed is reduced, so that the tilling speed can be increased at the initial stage of control compared to the method in which the tilling device is lowered directly to the target plowing depth. The ground speed when the device touches the ground can be reduced, and when the device descends after the touchdown, the speed is reduced, so that a sudden increase in the load on the engine can be avoided. Further, the switching from the high-speed descent mode to the final descent mode includes a descent speed that is reduced with time in the high-speed descent mode, and a final descent in which the speed is set based on the incident position of the reference light beam to the receiving unit. Since the lowering speed in the mode is substantially coincident with the lowering speed, there is no speed change at the time of switching and no shock is generated.
【0013】上記第2及び第3の特徴によると、最終下
降モードでの下降時に受信部の入射目標位置に基準光線
が入射すると、強制下降制御が終了され基準光線に基づ
く自動制御に切換わるものの、この切換わり時には入射
目標位置に基準光線が入射しているため自動制御による
昇降制御が行われず円滑な切換わりを可能にするものと
なる。又、最終下降モードに切換わった後、設定時間が
経過すると、基準光線に基づく自動制御に切換わるもの
の、既に自動制御用に設定された下降速度で耕耘装置が
下降状態にあるので、切換わり時の速度変化が無く円滑
な切換わりを可能にするものとなる。According to the second and third features , when the reference light beam is incident on the incident target position of the receiving unit during the descent in the final descent mode, the forced descent control is terminated and the control is switched to the automatic control based on the reference light beam. At the time of this switching, since the reference light beam is incident on the incident target position, the elevation control by the automatic control is not performed, so that the switching can be smoothly performed. When the set time elapses after the mode is switched to the final descent mode, the mode is switched to the automatic control based on the reference light beam, but since the tillage device is in the lowered state at the descent speed already set for the automatic control, the mode is switched. There is no speed change at the time and smooth switching is enabled.
【0014】上記第4の特徴によると、高速下降モード
での耕耘装置の下降時に受信部で基準光線を受光すると
減速を開始するので強制下降制御における初期の下降速
度の高速化を可能にし乍ら、耕耘装置が接地する以前、
あるいは、接地の初期に下降速度を大きく減速し得るも
のとなる。According to the fourth feature , when the tilling apparatus descends in the high-speed descending mode, the deceleration is started when the receiving section receives the reference light beam, so that the initial descending speed in the forced descending control can be increased. Before the tillage equipment touches down,
Alternatively, the descent speed can be greatly reduced at the beginning of the touchdown.
【0015】上記第5の特徴によると、自動制御時にお
ける耕耘装置の対車体高さと強制下降制御を開始する以
前の耕耘装置の対車体高さとの差が大きいほど、強制下
降制御の高速下降モードの初期下降速度が、より高速に
設定されるので、地面を基準にして耕耘装置を高所から
下降させる場合でも比較的低い位置から下降させる場合
でも接地までの時間の差を小さくし得るものとなる。According to the fifth feature , as the difference between the height of the tilling device with respect to the vehicle body during the automatic control and the height of the tilling device with respect to the vehicle body before the start of the forced lowering control is larger, the higher speed lowering mode of the forced lowering control is set. Since the initial descent speed of the tiller is set to a higher speed, the difference in the time to ground contact can be reduced whether the tilling device is lowered from a high place or lowered from a relatively low position based on the ground. Become.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1に示すように、前車輪1及び
後車輪2を備えた走行車体3の前部にエンジン4を搭載
すると共に、走行車体3の後部位置にエンジン4からの
動力が伝えられるミッションケース5を備え、走行車体
3の中央位置にステアリングハンドル6と運転座席7と
を備え、走行車体3の後端位置にリンク機構8を介して
昇降自在にロータリ耕耘装置9を連結して農用トラクタ
を構成する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an engine 4 is mounted on a front portion of a traveling body 3 having front wheels 1 and rear wheels 2, and a transmission case 5 in which power from the engine 4 is transmitted to a rear position of the traveling body 3. A steering tractor 6 and a driver's seat 7 are provided at a center position of the traveling vehicle body 3, and a rotary tilling device 9 is connected to a rear end position of the traveling vehicle body 3 via a link mechanism 8 so as to be able to ascend and descend to form a farm tractor. .
【0017】ミッションケース5の上部に配置したリフ
トシリンダ10で昇降操作される左右一対のリフトアー
ム11と前記リンク機構8とをリフトロッド12を介し
て連結してリフトシリンダ10の作動でロータリ耕耘装
置9を昇降自在に構成してあり、リフトアーム11の基
端部には該リフトアーム11の揺動量からロータリ耕耘
装置9の対車体高さを計測するポテンショメータ型のリ
フトアームセンサ13を備え、ロータリ耕耘装置9の上
面には支柱14を介し、受信部としてのレベルセンサS
を備えている。尚、ロータリ耕耘装置9には駆動回転す
る多数の耕起爪9Aを備えると共に、耕起後の地面を整
地する後カバー9Bを横向き軸芯周りで揺動自在に備え
ている。又、運転座席7の側部にはロータリ耕耘装置9
の昇降制御を行うポジションレバー16を備え、ステア
リングハンドル6の近傍位置にはロータリ耕耘装置9の
強制的な昇降を行う強制昇降レバー18を備え、運転座
席7の側部にはロータリ耕耘装置9の昇降制御を行うコ
ントロールボックス19を備えている。A pair of right and left lift arms 11 which are lifted and lowered by a lift cylinder 10 arranged on the upper part of the transmission case 5 and the link mechanism 8 are connected via a lift rod 12, and the rotary cylinder is operated by the operation of the lift cylinder 10. The lift arm 11 is provided with a lift arm sensor 13 of a potentiometer type for measuring the height of the rotary tilling apparatus 9 with respect to the vehicle body from the swing amount of the lift arm 11 at the base end thereof. A level sensor S as a receiving unit is provided on the upper surface of the tilling device 9 via a support 14.
It has. In addition, the rotary tillage device 9 is provided with a large number of plows 9A that are driven and rotated, and is provided with a rear cover 9B for leveling the ground after plowing so as to be swingable around a lateral axis. A rotary tilling device 9 is provided on the side of the driver's seat 7.
Of the rotary tilling device 9 at a position near the steering handle 6, and a forced lifting lever 18 for forcibly raising and lowering the rotary tilling device 9 at a position near the steering handle 6. A control box 19 is provided for performing elevation control.
【0018】前記レベルセンサSは図7及び図8に示す
ように、縦長姿勢のケース21の外面に対し平面視で4
方の位置に縦方向に250ミリメートルに亘って多数の
受光素子22を配置して水平面上に発信される基準光線
としてのレーザー光Lを感知する能力を有すると共に、
複数の受光素子22が縦方向に配置されていることから
該レベルセンサSに対するレーザー光Lの入射位置を上
下方向で5ミリメートルの分解能で認識し、更に、感知
結果を電圧信号に変換して出力するよう構成されてい
る。図6に示すように、ポジションレバー16は横向き
の軸芯周りで揺動操作自在に構成され、その基端部には
該ポジションレバー16の揺動操作位置を計測するポジ
ション設定器23を備え、該ポジションレバー16はロ
ータリ耕耘装置9を走行車体3を基準として昇降制御す
るポジション制御域POと、後述するレーザー光Lを基
準とした耕深制御を行う耕深制御域DEとに操作自在に
構成されている。As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the level sensor S
A plurality of light receiving elements 22 are arranged vertically over a distance of 250 millimeters at one position, and have a capability of sensing laser light L as a reference light beam transmitted on a horizontal plane,
Since the plurality of light receiving elements 22 are arranged in the vertical direction, the incident position of the laser light L on the level sensor S is recognized in the vertical direction with a resolution of 5 mm, and the sensing result is converted into a voltage signal and output. It is configured to be. As shown in FIG. 6, the position lever 16 is configured to be swingable around a horizontal axis, and has a position setting device 23 at a base end thereof for measuring a swing operation position of the position lever 16. The position lever 16 is configured to be operable in a position control area PO for raising and lowering the rotary tillage device 9 based on the traveling vehicle body 3 and a plowing depth control area DE for performing plowing depth control based on a laser beam L described later. Have been.
【0019】図5に示すように、強制昇降レバー18は
中立位置Nにバネ(図示せず)で復帰するよう構成され
ると共に、その基端部Uに中立位置Nを基準に上方の上
昇位置Uに操作されたことを検出する上昇スイッチ24
と、中立位置Nを基準に下方の下降位置Dに操作された
ことを検出する下降スイッチ25とを備えている。図3
に示すように、コントロールボックス19にはダイヤル
26で回動操作されるポテンショメータ型の耕深設定器
27と、設定変更ランプ28と、アラーム29と、警報
ランプ30とを備えている。耕深設定用のダイヤル26
は「浅」位置と「深」位置との間の域で操作自在に構成
されると共に、デテント機構(図示せず)によって同図
に示す如く、設定域の中央の「標準」位置に機械的に保
持し得るよう構成され、人為的な設定変更を行った後、
戻し操作する場合にもデテント機構の作用から「標準」
位置を操作の感覚で正確に認識し得るものとなってい
る。又、この耕深設定用のダイヤル26を操作域の全域
で操作した場合でも後述する入射目標位置Aがレベルセ
ンサSの感知域の50%(図9に示すA’〜A’の域C
の範囲)に収まるよう変更量が設定されている。As shown in FIG. 5, the forcible raising / lowering lever 18 is configured to return to the neutral position N by a spring (not shown). UP switch 24 for detecting that the switch has been operated by U
And a lowering switch 25 for detecting that the lowering position D has been operated based on the neutral position N. FIG.
As shown in FIG. 5, the control box 19 is provided with a potentiometer type till depth setting device 27 which is rotated by a dial 26, a setting change lamp 28, an alarm 29, and an alarm lamp 30. Dial 26 for setting the working depth
Is configured to be operable in a region between a "shallow" position and a "deep" position, and is mechanically moved to a "standard" position in the center of the setting region by a detent mechanism (not shown) as shown in FIG. And after making artificial settings changes,
"Standard" due to the operation of the detent mechanism even when returning
The position can be accurately recognized with a sense of operation. Further, even when the till depth setting dial 26 is operated over the entire operation range, the incident target position A described later is 50% of the detection range of the level sensor S (the range C of A 'to A' shown in FIG. 9).
Is set to fall within the range of).
【0020】図4に示すように、運転座席7の前方のメ
ータパネル32には燃料残量計33と、エンジン回転数
計34と、冷却水温度計35と、作業形態モードを示す
複数のランプ36とを備えており、レベルセンサSでレ
ーザー光Lを受信する形態での作業時には耕深制御ラン
プ36Aが点灯するようになっている。As shown in FIG. 4, a meter panel 32 in front of the driver's seat 7 has a fuel level gauge 33, an engine speed meter 34, a cooling water thermometer 35, and a plurality of lamps indicating a work mode. 36, the working depth control lamp 36A is turned on when working in a mode in which the level sensor S receives the laser beam L.
【0021】図1に示すように、前記レベルセンサSが
受信するためのレーザー光Lを発信する装置としてレー
ザー灯台Tが構成され、このレーザー灯台Tは三脚37
に支持される本体38にビーム状のレーザー光Lを水平
方向に発信する発光源(図示せず)を備えると共に、該
本体38内の反射鏡、あるいは、プリズムを電動モータ
(図示せず)で縦向き軸芯Y周りで1分あたり600回
転させる(600rpm)ことで発光源からのビーム状
のレーザー光Lを1分あたり600回旋回させるよう構
成されている。又、このレーザー灯台Tにはレーザー光
Lの発信が不能になった場合、あるいは、電源としての
バッテリーの電圧が低下してレーザー光Lの発信が不能
な状況が切迫している場合には、この状態をトラクタに
対して電波で伝える送信機39を備えている。As shown in FIG. 1, a laser lighthouse T is configured as a device for transmitting a laser beam L for reception by the level sensor S, and the laser lighthouse T is a tripod 37.
The main body 38 is provided with a light emitting source (not shown) for transmitting a beam of laser light L in the horizontal direction, and a reflecting mirror or a prism in the main body 38 is driven by an electric motor (not shown). The laser beam L from the light emitting source is rotated 600 times per minute by rotating the laser beam L from the light emitting source 600 times per minute (600 rpm) around the vertical axis Y. Further, when the laser light L cannot be transmitted to the laser lighthouse T, or when the situation in which the transmission of the laser light L is impossible due to a decrease in the voltage of the battery as a power supply is imminent, A transmitter 39 for transmitting this state to the tractor by radio waves is provided.
【0022】そして、ロータリ耕耘装置9での耕起高さ
を必要な値に設定した際にレベルセンサSの上下方向の
中央に設定された入射目標位置Aに対してレーザー灯台
Tからのレーザー光Lが入射するようレーザー灯台Tの
対圃場高さを調節した状態で作業を開始することで、車
体3に備えた耕耘高さ制御装置としての制御装置40が
レーザ−光LをレベルセンサSの入射目標位置Aで受信
するようロータリ耕耘装置9の昇降を行う結果、広い圃
場を精度高く水平面に耕起できるものとなっている。When the tillage height of the rotary tillage device 9 is set to a required value, the laser light from the laser lighthouse T is directed to the incident target position A set at the center of the level sensor S in the vertical direction. By starting the work in a state where the height of the laser lighthouse T with respect to the field is adjusted so that L is incident, the control device 40 as the tillage height control device provided in the vehicle body 3 transmits the laser-light L to the level sensor S. As a result of raising and lowering the rotary tillage device 9 so as to receive the light at the incident target position A, a large field can be plowed on a horizontal plane with high accuracy.
【0023】図2に示すように、前記制御装置40はマ
イクロプロセッサ(図示せず)を備えて構成され、この
制御装置40に対しては前記レベルセンサS、前記耕深
設定器27、前記ポジション設定器23、前記リフトア
ームセンサ13、前記上昇スイッチ24、前記下降スイ
ッチ25夫々からの信号の入力系が形成されると共に、
前記リフトシリンダ10を制御する電磁弁V、前記設定
変更ランプ28、前記アラーム29、前記警報ランプ3
0夫々に対する出力系が形成され(メータパネル32へ
の出力系については図示せず)、更に、メモリ41に対
する入出力系とレーザー灯台Tの送信機39からの電波
を受ける受信機42からの入力系が形成されている。
又、電磁弁Vは供給される電力値に対応した開度を得
る、所謂、電磁比例型のものが用いられ、該制御装置4
0は電磁弁Vに供給する間歇信号のデューティ比の変更
(PWM式の制御)で電磁弁Vに供給する電力を調節し
得るよう構成されている。As shown in FIG. 2, the control device 40 includes a microprocessor (not shown). The control device 40 is provided with the level sensor S, the till depth setting device 27, and the position A signal input system from each of the setting device 23, the lift arm sensor 13, the up switch 24, and the down switch 25 is formed,
The solenoid valve V for controlling the lift cylinder 10, the setting change lamp 28, the alarm 29, the alarm lamp 3
An output system for each of them is formed (an output system for the meter panel 32 is not shown), and an input / output system for the memory 41 and an input from a receiver 42 for receiving radio waves from the transmitter 39 of the laser lighthouse T. A system has formed.
The solenoid valve V is of a so-called electromagnetic proportional type that obtains an opening corresponding to the supplied electric power value.
Numeral 0 is configured so that the power supplied to the solenoid valve V can be adjusted by changing the duty ratio of the intermittent signal supplied to the solenoid valve V (PWM type control).
【0024】次に、制御装置40によるロータリ耕耘装
置9の昇降制御について説明する。図12のフローチャ
ートに示すようにメインの昇降制御ルーチンが設定さ
れ、この昇降制御ルーチンでは、先ずポジション設定器
23からの信号を入力してポジションレバー16がポジ
ション制御域POにあるか耕深制御域DEにあるかを判
別する(#101、#102ステップ)。Next, the elevation control of the rotary tillage device 9 by the control device 40 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 12, a main elevating control routine is set. In this elevating control routine, first, a signal from the position setting device 23 is input to determine whether the position lever 16 is in the position control area PO or the tillage control area. It is determined whether it is in DE (# 101, # 102 step).
【0025】つまり、ポジションレバー16を図6に示
す如く、ポジション制御域POに操作することで、該ポ
ジションレバー16の操作位置に対応した対車体高さま
でロータリ耕耘装置9を昇降制御させるポジション制御
を可能にすると共に、このポジション制御域POにおけ
るロータリ耕耘装置9の下降側の端部に形成された耕深
制御域DEに設定することで次に説明するようにレーザ
ー光Lを基準にした耕深制御を可能にするよう構成され
ている。That is, as shown in FIG. 6, by operating the position lever 16 in the position control area PO, the position control for raising and lowering the rotary tillage device 9 to the vehicle height corresponding to the operation position of the position lever 16 is performed. In addition to this, the tillage depth based on the laser beam L as described below is set by setting the tillage depth control region DE formed at the lower end of the rotary tillage device 9 in the position control region PO. It is configured to allow control.
【0026】具体的には、ポジションレバー16が耕深
制御域DEに設定されていることが判別されると強制上
昇ルーチン、強制下降ルーチン、サンプリングルーチ
ン、牽制ルーチン、耕深制御ルーチン夫々の処理を順次
行い(#200、#300、#400、#500、#6
00ステップ)、又、ポジションレバー16がポジショ
ン制御域POに設定されている場合にはポジション制御
ルーチン(#700ステップ)の処理を行う。More specifically, when it is determined that the position lever 16 is set in the plowing depth control area DE, the processing of each of a forced ascending routine, a forced descent routine, a sampling routine, a traction control routine, and a plowing depth control routine is performed. (# 200, # 300, # 400, # 500, # 6
(Step 00) If the position lever 16 is set in the position control area PO, processing of the position control routine (Step # 700) is performed.
【0027】図13のフローチャートに示すように、強
制上昇ルーチン(#200ステップ)では上昇フラグを
判別し、フラグが「0」である場合で上昇スイッチ24
がON操作された場合にのみ電磁弁Vを上昇位置に操作
すると共に、リフトアームセンサ13からの信号に基づ
いてロータリ耕耘装置9が上限に達したことを判別する
まで上昇操作を継続し、上昇を完了した場合には電磁弁
Vを中立位置に戻して上昇フラグを「1」に設定する
(#201〜#207ステップ)。尚、上昇フラグは該
強制上昇ルーチンで上昇操作された場合にのみ「1」に
設定され、これ以外の場合には「0」に設定されるもの
である。As shown in the flowchart of FIG. 13, in the forced ascending routine (step # 200), the ascending flag is determined, and if the flag is "0", the ascending switch 24 is turned on.
Only when is turned ON, the solenoid valve V is operated to the ascending position, and the ascending operation is continued until it is determined that the rotary tilling device 9 has reached the upper limit based on the signal from the lift arm sensor 13, and the ascending operation is performed. Is completed, the solenoid valve V is returned to the neutral position, and the rising flag is set to "1" (steps # 201 to # 207). The ascending flag is set to "1" only when the ascending operation is performed in the forced ascending routine, and is set to "0" otherwise.
【0028】図14のフローチャートに示すように、強
制下降ルーチン(#300ステップ)では上昇フラグを
判別し、フラグが「1」である場合で下降スイッチ25
がON操作された場合にのみレベルセンサSがレーザー
光Lを感知する状態にあるかを判別し、感知状態にない
場合には保存データに基づいて選択した初期マップデー
タを基にして電磁弁Vの制御を開始する。この制御では
図11のグラフに示す如く、まず時間T1だけデューテ
ィ比100%の電力を電磁弁Vに供給して、該電磁弁V
を下降位置の開放状態に維持してロータリ耕耘装置9の
高速下降を開始すると共に、時間経過に従って電磁弁V
を操作する間歇信号のデューティ比を低下させることで
該電磁弁Vの開度を小さく(絞り方向に操作)して下降
速度を減ずる操作を行うよう特性が設定されている(#
301〜#304ステップ)。尚、保存データは後述す
るようにレーザー光Lに基づく耕深制御時においてロー
タリ耕耘装置9の対車体高さをリフトアームセンサ13
からの信号に基づいて求め、その平均値をメモリ41に
保持したものである。初期マップデータは時間経過に対
する電磁弁Vの目標開度(目標下降速度と比例する関係
になる)をテーブル化したものであり、この初期マップ
データは上限位置のロータリ耕耘装置9と地面との相対
距離の値に対応して、この相対距離が大きいほど下降速
度の高速化を図る特性となるよう複数種設定され、前述
のように保存データに基づいて複数種の初期マップデー
タの中から1つを選択することでロータリ耕耘装置9が
接地するまでの時間を略一定に維持し得るものとなって
いる。As shown in the flowchart of FIG. 14, in the forced lowering routine (step # 300), the ascending flag is determined, and if the flag is "1", the lowering switch 25
It is determined whether the level sensor S is in a state of sensing the laser beam L only when the switch is turned ON. If the level sensor S is not in the sensing state, the solenoid valve V is selected based on the initial map data selected based on the stored data. Start control. In this control, as shown in the graph of FIG. 11, first, electric power having a duty ratio of 100% is supplied to the solenoid valve V for the time T1.
Is maintained in the open position of the lowering position, the high-speed lowering of the rotary tiller 9 is started, and the solenoid valve V
The characteristic is set so that the opening degree of the solenoid valve V is reduced (operated in the throttle direction) by decreasing the duty ratio of the intermittent signal for controlling the operation to reduce the descending speed (#).
301 to # 304 steps). As described later, the stored data indicates the height of the rotary tilling apparatus 9 with respect to the vehicle body at the time of tilling depth control based on the laser beam L, as described later.
And the average value is stored in the memory 41. The initial map data is a table of the target opening of the solenoid valve V with respect to the elapse of time (having a relationship proportional to the target descending speed), and the initial map data is a relative value between the rotary tilling device 9 at the upper limit position and the ground. In accordance with the value of the distance, a plurality of types are set so as to have a characteristic of increasing the descending speed as the relative distance increases, and as described above, one of the plurality of types of initial map data is set based on the stored data. By selecting, the time until the rotary tilling device 9 comes into contact with the ground can be maintained substantially constant.
【0029】次に、下降スイッチ25がON操作された
際にレベルセンサSが既にレーザー光Lを感知する状態
にあるか、初期マップデータによるロータリ耕耘装置9
の下降時にレベルセンサSがレーザー光Lを感知する状
態に達すると、このタイミング(グラフ中のT2の位
置)で中間マップデータが選択され、このデータに基づ
く電磁弁Vの操作でロータリ耕耘装置の下降制御が継続
させる。又、選択される中間マップデータは前述の初期
マップデータと同様に時間経過に従って電磁弁Vを操作
する間歇信号のデューティ比を低下させることで該電磁
弁Vの開度を小さく(絞り方向に操作)して下降速度を
減ずる操作を行うよう特性が設定されたものであり、下
降スイッチ25のON操作時にレベルセンサSが既にレ
ーザー光Lを感知する状態にあれば、リフトアームセン
サ13の信号の値、あるいは、レベルセンサSに対する
レーザー光Lの入射位置に基づいて中間マップデータが
選択され、ロータリ耕耘装置9の下降時にレベルセンサ
Sがレーザー光Lを感知すると、そのタイミングでの電
磁弁Vの開度と、制御開始時の電磁弁Vの開度とが一致
する中間マップデータが選択される。Next, whether the level sensor S has already detected the laser beam L when the down switch 25 is turned on or not, or whether the rotary tilling device 9 based on the initial map data
When the level sensor S reaches a state where the laser beam L is detected when the pressure falls, the intermediate map data is selected at this timing (the position of T2 in the graph), and the operation of the solenoid valve V based on this data causes the rotary tilling device to rotate. The descending control is continued. The selected intermediate map data reduces the duty ratio of the intermittent signal for operating the solenoid valve V with the lapse of time in the same manner as the initial map data, thereby reducing the opening of the solenoid valve V (operating in the throttle direction). If the level sensor S is already in the state of detecting the laser beam L when the lowering switch 25 is turned on, the characteristic of the signal of the lift arm sensor 13 is set. When the intermediate map data is selected based on the value or the incident position of the laser light L on the level sensor S, and the level sensor S senses the laser light L when the rotary tilling apparatus 9 descends, the electromagnetic valve V at that timing is detected. Intermediate map data in which the opening matches the opening of the solenoid valve V at the start of control is selected.
【0030】次に、この中間マップデータに基づいて電
磁弁Vの制御でロータリ耕耘装置9を下降させている際
には、レベルセンサSからの信号に基づいて後述するレ
ーザー光Lによる耕深制御を想定した場合の電磁弁Vの
開度(目標速度)と、該中間マップデータに基づいて制
御される電磁弁Vの開度(目標速度)との比較を行い、
この比較の結果が一致した場合には(グラフ中のT3の
位置)、電磁弁Vの上昇側への操作を阻止した状態でレ
ーザー光Lによる耕深制御と同じ特性で電磁弁Vを制御
する(#305〜#308ステップ)。Next, when the rotary tilling device 9 is lowered by the control of the solenoid valve V based on the intermediate map data, the tilling depth control by the laser light L, which will be described later, is performed based on the signal from the level sensor S. Is compared with the opening degree (target speed) of the solenoid valve V controlled based on the intermediate map data,
If the result of this comparison matches (the position of T3 in the graph), the solenoid valve V is controlled with the same characteristics as the tillage depth control by the laser beam L in a state where the operation of the solenoid valve V on the ascending side is blocked. (Steps # 305 to # 308).
【0031】この下降制御によってレベルセンサSの目
標入射位置Aに対してレーザー光Lが入射する高さまで
ロータリ耕耘装置9が下降タイミング、あるいは、中間
マップデータによる下降制御に切換わってから所定時間
が経過したタイミング(グラフ中T4の位置)で上昇フ
ラグを「0」に設定して該強制下降ルーチンを終了する
(#309、#310ステップ)。By this lowering control, the rotary tilling device 9 is lowered to a height at which the laser beam L is incident on the target incident position A of the level sensor S, or a predetermined time after switching to the lowering control based on the intermediate map data. At the elapsed time (position T4 in the graph), the ascending flag is set to "0" and the forced descending routine is terminated (steps # 309 and # 310).
【0032】尚、図11に示すグラフは、この強制下降
ルーチンにおける電磁弁Vの開度を縦軸方向に表し、時
間経過を横軸方向に表したものであり、制御時には目標
とするロータリ耕耘装置9の下降速度と電磁弁Vの開度
とが正比例の関係となる。又、グラフに記したように時
間「0」〜時間「T3」までの下降制御の処理を高速下
降モードと称し、時間「T3」〜時間「T4」までの下
降制御の処理を最終下降モードと称し(夫々のモードと
も請求項1のモードと対応する)、#309ステップの
処理を行うプログラムが請求項2の下降制御終了手段E
に対応し、#305、#306ステップの処理を行うプ
ログラムで請求項3において、基準光線を受光した際に
高速下降モードで下降速度を低速化させる制御動作に対
応し、#304ステップの処理を行うプログラムで請求
項4において、高速下降モードにおける初期速度を設定
する制御動作に対応するもとなっている。The graph shown in FIG. 11 shows the opening of the solenoid valve V in this forced lowering routine in the vertical axis direction and the time lapse in the horizontal axis direction. The descending speed of the device 9 and the degree of opening of the solenoid valve V are directly proportional. Further, as shown in the graph, the process of the descending control from time “0” to time “T3” is called a high-speed descending mode, and the process of the descending control from time “T3” to time “T4” is called a final descending mode. The program for performing the processing of step # 309 is a descent control ending means E according to claim 2 (each mode corresponds to the mode of claim 1).
In the program for performing the processing of the steps # 305 and # 306, the processing of the step # 304 corresponds to the control operation of lowering the descent speed in the high-speed descent mode when the reference light beam is received. The program to be executed corresponds to the control operation for setting the initial speed in the high-speed descent mode.
【0033】図15のフローチャートに示すように、サ
ンプリングルーチン(#400ステップ)ではレベルセ
ンサSがレーザー光Lを感知する周期(10ヘルツ)以
下の周期で該レベルセンサSからの信号を制御装置40
に入力し、受信状態にあればレベルセンサSで検出され
るレーザー光Lの感知位置をメモリ41に書込んで受信
フラグを「1」に設定し、又、レベルセンサSが受信状
態になければ受信フラグを「0」に設定する。尚、受信
状態が継続している場合にはメモリ41の同じアドレス
に対してデータをオーバライトすることでデータの更新
を行うようになっている。As shown in the flow chart of FIG. 15, in the sampling routine (step # 400), the controller 40 sends a signal from the level sensor S at a cycle shorter than the cycle (10 Hz) at which the level sensor S detects the laser beam L.
If the level sensor S is in the receiving state, the detection position of the laser beam L detected by the level sensor S is written in the memory 41 and the receiving flag is set to "1". Set the reception flag to “0”. When the reception state is continued, the data is updated by overwriting the data at the same address in the memory 41.
【0034】図16のフローチャートに示すように、牽
制ルーチン(#500ステップ)では、サンプリングル
ーチン(#400ステップ)に基づく受信フラグが
「1」である場合には正常な受信状態が継続していると
判断できるのでリフトアームセンサ13からの信号を入
力して、ロータリ耕耘装置9が上限に達していない限り
該牽制ルーチンを抜け出し(#501〜#503ステッ
プ)、逆に、受信フラグが「0」である場合には受信状
態にないので、この受信フラグが「0」である状態が設
定時間(1秒以下に設定された比較的短い時間)継続し
ているかを判別して継続していなければ、一時的な現象
であると考えられるので該牽制ルーチンを抜け出す(#
504ステップ)。又、受信フラグが「1」であっても
リフトアームセンサ13からの信号からロータリ耕耘装
置9が上限に達していることが検出されると上昇作動が
不能であると判断できるので、このような場合、及び、
受信フラグが「0」である状態が設定時間(1秒以下に
設定された比較的短い時間)継続していると異常状態で
あると判断できるので、このような場合には電磁弁Vを
中立位置に操作してロータリ耕耘装置9の昇降作動を停
止し、前記アラーム29を作動させ、警報ランプ30を
点灯させ、メータパネル32の作業形態を示すランプ3
6のうちレーザー光Lによる耕深制御ランプ36Aを点
滅させる警報作動を解除操作を行うまで継続する(#5
05〜#507ステップ)。尚、この解除操作は、ポジ
ションレバー16を上限位置まで操作する、あるいは、
強制昇降レバー18を上昇位置「U」への操作すること
であり、この操作を行うと牽制が解除され警報作動が停
止するると共に、ロータリ耕耘装置9が上限まで上昇す
ることになる(昇降制御動作は詳述せず)。As shown in the flowchart of FIG. 16, in the check routine (# 500 step), when the reception flag based on the sampling routine (# 400 step) is "1", the normal reception state continues. Therefore, the signal from the lift arm sensor 13 is input, and as long as the rotary tilling device 9 does not reach the upper limit, the control unit exits the check routine (steps # 501 to # 503). Conversely, the reception flag is set to "0". Is not in the reception state, it is determined whether or not the state in which the reception flag is “0” has continued for a set time (a relatively short time set to 1 second or less). Exits the check routine because it is considered to be a temporary phenomenon (#
504 steps). Further, even if the reception flag is “1”, if it is detected from the signal from the lift arm sensor 13 that the rotary tillage device 9 has reached the upper limit, it can be determined that the ascent operation cannot be performed. If and
If the state in which the reception flag is “0” continues for the set time (a relatively short time set to 1 second or less), it can be determined that the state is abnormal, and in such a case, the solenoid valve V is set to neutral. To stop the raising and lowering operation of the rotary tillage device 9, activate the alarm 29, turn on the alarm lamp 30, and indicate the operation mode of the meter panel 32.
6, the alarm operation for blinking the tillage depth control lamp 36A by the laser light L is continued until the release operation is performed (# 5).
05 to # 507 steps). This release operation is performed by operating the position lever 16 to the upper limit position, or
The forcible lifting lever 18 is operated to the ascending position “U”. When this operation is performed, the check is released, the alarm operation is stopped, and the rotary tilling device 9 is raised to the upper limit (elevation control). The operation is not described in detail).
【0035】又、受信フラグが「0」である状態が設定
時間(1秒以下に設定された短い時間)継続して異常状
態であると判断される現象の原因としてはレベルセンサ
Sでレーザー光Lを受信できないような高いレベル、あ
るいは、低いレベルで車体3を走行させて作業を行って
いること、若しくは、レーザー灯台Tの側にレーザー光
Lを発信できない原因を生じたことが考えられ、このよ
うな場合には昇降作動を行わず、この異常状態を判断し
たタイミングでロータリ耕耘装置9の昇降を停止するこ
とでロータリ耕耘装置9の不測の昇降を阻止し、同時に
警報作動を行うことで制御不能状態に陥っていることを
作業者に認識させるものとなっている。尚、レーザー灯
台Tの側の異常の場合にはトラクタの側で送信機39か
らの電波信号も同時に受信できるので、この場合にもフ
ローチャートには記していないが、前述と同様に電磁弁
Vを中立位置に操作してロータリ耕耘装置9の昇降作動
を停止し、前記アラーム29を作動させ、警報ランプ3
0を点灯させ、メータパネル32の作業形態を示すラン
プのうち耕深制御ランプ36Aを点滅させる警報作動を
解除操作が行われるまで継続する。The reason that the state in which the reception flag is "0" is determined to be an abnormal state continuously for a set time (a short time set to 1 second or less) is caused by the laser light from the level sensor S. It is conceivable that the vehicle body 3 is running at a high level or a low level at which L cannot be received, or that the laser beam L cannot be transmitted to the laser lighthouse T side. In such a case, the lifting and lowering operation is not performed, and the lifting and lowering of the rotary tilling device 9 is stopped at the timing when this abnormal state is determined, thereby preventing the unexpectedly raising and lowering of the rotary tilling device 9 and simultaneously performing an alarm operation. The worker is made to recognize that the state is out of control. In the case of an abnormality on the side of the laser lighthouse T, a radio signal from the transmitter 39 can be received at the same time on the tractor side. By operating the neutral position, the raising and lowering operation of the rotary tilling device 9 is stopped, the alarm 29 is activated, and the alarm lamp 3
0 is turned on, and the alarm operation of blinking the tillage depth control lamp 36A among the lamps indicating the work mode of the meter panel 32 is continued until a cancel operation is performed.
【0036】図17のフローチャートに示すように、レ
ーザー光Lによる耕深制御ルーチン(#600ステッ
プ)では上昇フラグが「0」である場合にのみ耕深設定
器27からの信号を入力してレベルセンサSにおける入
射目標位置Aを設定する、この入射目標位置Aは耕深設
定用のダイヤル26を設定域の中央位置に設定した場合
には、図9に示す如く、レベルセンサSの縦方向での中
央位置に設定されると共に、設定された入射目標位置A
を基準に上方側、下方側の等しい幅の領域に夫々5ミリ
メートルの不感帯B(全幅が10ミリメートル)が形成
される。又、耕深設定用のダイヤル26を「深」側に操
作した場合には入射目標位置AをレベルセンサSの上方
側に変位させて耕深を深くし、耕深設定用のダイヤル2
6を「浅」側に操作した場合には入射目標位置Aをレベ
ルセンサSの下方側に変位させて耕深を浅くするよう制
御動作が設定されている(#601〜#603ステッ
プ)。又、耕深設定用のダイヤル26の操作で入射目標
位置Aを変更した場合にも不感帯Bは入射目標位置Aを
基準に上昇側、下方側に等しく形成されるものとなって
おり、更に、耕深設定用のダイヤル26を設定域の中央
位置から何れかの側に変更した場合には設定変更ランプ
28を点灯させて作業者に対して、現在の目標耕深が作
業開始時の目標耕深と異なるもであることを認識させ得
るものとなっている。As shown in the flowchart of FIG. 17, in the cultivation depth control routine (step # 600) using the laser beam L, the signal from the cultivation depth setting unit 27 is inputted only when the rising flag is "0". The incident target position A in the sensor S is set. When the dial 26 for setting the till depth is set at the center position of the setting area, the incident target position A is set in the vertical direction of the level sensor S as shown in FIG. And the set incident target position A
A dead zone B (total width: 10 mm) of 5 mm is formed in each of the upper and lower regions having the same width based on. When the cultivation depth setting dial 26 is operated to the "deep" side, the incident target position A is displaced above the level sensor S to increase the cultivation depth, and the cultivation depth setting dial 2 is operated.
The control operation is set such that when the shutter 6 is operated to the "shallow" side, the incident target position A is displaced below the level sensor S to reduce the cultivation depth (steps # 601 to # 603). Further, even when the incident target position A is changed by operating the dial 26 for setting the cultivation depth, the dead zone B is formed equally on the rising side and the lower side with respect to the incident target position A. When the till depth setting dial 26 is changed from the center position of the setting area to any side, the setting change lamp 28 is turned on, and the current target till depth is given to the operator at the start of the work. It is something that can recognize that it is different from the depth.
【0037】次に、前記サンプリングルーチン(#40
0ステップ)に基づいて求めたデータに基づいてセンシ
ング値の設定を行う。このステップでは受信フラグが
「1」の場合にはレベルセンサSでレーザー光Lが正常
に受信されているのでメモリデータをセンシング値に設
定し、受信フラグが「0」の場合でも前述のように一時
的な現象であると判別するとメモリデータに基づいて、
このメモリデータがレベルセンサSの中央位置を基準に
上方、あるいは、下方位置の何れにあるかを判別して、
上方位置にあればレベルセンサSでレーザー光Lが受信
されていないがレーザー光LがレベルセンサSから上方
に一時的に外れていると判断できるので、レベルセンサ
Sの上方端部の値をセンシング値に設定し、下方位置に
あればレベルセンサSでレーザー光Lが受信されていな
いがレーザー光LがレベルセンサSから下方に一時的に
外れていると判断できるので、レベルセンサSの下方端
部の値をセンシング値に設定する(#604ステッ
プ)。Next, the sampling routine (# 40)
The sensing value is set based on the data obtained based on (0 step). In this step, when the reception flag is "1", the laser light L is normally received by the level sensor S, so that the memory data is set to the sensing value, and even when the reception flag is "0", as described above. If it is determined to be a temporary phenomenon, based on the memory data,
It is determined whether this memory data is above or below the center position of the level sensor S, and
If it is in the upper position, the level sensor S does not receive the laser beam L, but it can be determined that the laser beam L is temporarily out of the level sensor S. Therefore, the value of the upper end of the level sensor S is sensed. If the laser beam L is not received by the level sensor S but it can be determined that the laser beam L is temporarily deviated downward from the level sensor S if it is at the lower position, the lower end of the level sensor S The value of the unit is set as the sensing value (# 604 step).
【0038】つまり、この処理ではレベルセンサSでレ
ーザー光Lを受信していない場合でも、この受信不能状
態が極めて短時間である場合には図10(イ)、
(ロ)、(ハ)に示すように、例えば、車体3の動揺な
どによってレベルセンサSに対してレーザー光Lが短時
間のうちに上方に移動し、該レベルセンサSの感知域を
越えて上方に外れた場合には、ロータリ耕耘装置9の昇
降動作が追従できないことが理由として考えられるの
で、このような場合には、受信不能に陥る直前のレベル
センサSでの検出値Mをメモリ41から読出すことでロ
ータリ耕耘装置9が上昇側、下降側の何れに制御されて
いたのか判別して(メモリデータがレベルセンサSの中
央位置を基準に上方、あるいは、下方位置の何れにある
かを判別して)、レベルセンサSの感知域でその制御を
行う側の端部位置L’に感知位置を想定して制御を行う
ことで高速で(後述するように偏差が大きいので上昇速
度が最大となる)ロータリ耕耘装置9を上昇制御してレ
ーザー光Lを見失うことのないように制御動作を設定し
ている。In other words, in this process, even when the laser beam L is not received by the level sensor S, if the reception disabled state is extremely short, FIG.
As shown in (b) and (c), for example, the laser beam L moves upward with respect to the level sensor S in a short time due to the shaking of the vehicle body 3 or the like, and exceeds the detection range of the level sensor S. If it deviates upward, it is conceivable that the ascent / descent operation of the rotary tilling device 9 cannot follow. In such a case, the detected value M of the level sensor S immediately before the reception becomes impossible is stored in the memory 41. From which the rotary tilling device 9 is controlled on the ascending side or the descending side (whether the memory data is located above or below the center position of the level sensor S). ), And control is performed by assuming the sensing position at the end position L 'on the side where the control is performed in the sensing area of the level sensor S. Low) The control operation is set so as not to lose the laser light L by controlling the lifting of the tall cultivation device 9.
【0039】次に、入射目標位置Aを基準に形成された
不感帯Bとセンシング値との比較処理を行いセンシング
値が不感帯Bにある場合には電磁弁Vを中立位置を操作
してロータリ耕耘装置9の昇降作動を停止し、センシン
グ値が不感帯Bになく上昇制御側にある場合には入射目
標位置Aからセンシング値までの偏差の値に比例したデ
ューティ比を設定して電磁弁Vを上昇位置に操作するこ
とで偏差が大きいほど該電磁弁Vの開度を大きくして高
速上昇によって目標耕深への復帰作動を迅速に行わせ、
又、センシング値が不感帯になく下降制御側にある場合
には入射目標位置Aからセンシング値までの偏差の値に
比例したデューティ比を設定して電磁弁Vを下降位置に
操作することで偏差が大きいほど電磁弁Vの開度を大き
くして高速上昇によって目標耕深への復帰作動を迅速に
行わせるものとなっている(#605〜#612ステッ
プ)。更に、レーザー光Lに基づく昇降制御時のリフト
アームセンサ13の値を200msec毎に入力すると
共に、その入力値の8つの値の平均値をメモリ41に保
存する制御動作を行うものとなっている(#613ステ
ップ)。Next, the dead zone B formed based on the incident target position A is compared with the sensing value. If the sensing value is in the dead zone B, the solenoid valve V is operated to the neutral position to operate the rotary tilling apparatus. 9 is stopped, and if the sensing value is not in the dead zone B but on the ascending control side, the duty ratio proportional to the deviation value from the incident target position A to the sensing value is set, and the solenoid valve V is moved to the ascending position. The larger the deviation is, the larger the opening of the solenoid valve V is increased, and the return operation to the target plowing speed is quickly performed by the high-speed rise,
When the sensing value is on the lowering control side without being in the dead zone, the deviation is set by setting the duty ratio proportional to the value of the deviation from the incident target position A to the sensing value and operating the solenoid valve V to the lowering position. The larger the value is, the larger the opening of the solenoid valve V is, and the higher the speed is, the more quickly the operation to return to the target plowing depth is performed (steps # 605 to # 612). Further, a control operation of inputting the value of the lift arm sensor 13 at the time of the elevating control based on the laser beam L every 200 msec and storing the average value of the eight input values in the memory 41 is performed. (# 613 step).
【0040】図18のフローチャートに示すように、ポ
ジション制御ルーチン(#700ステップ)では、レバ
ーセンサ23からの信号に基づいて制御目標を設定し、
この制御目標を基準に不感帯を設定し、次にリフトアー
ムセンサ13からの信号を入力して比較処理を行う(#
701〜#703ステップ)。この比較処理の結果、リ
フトアームセンサ13からの信号値が不感帯にある場合
には電磁弁Vを中立位置に操作し、リフトアームセンサ
13値が不感帯になく上昇制御側にある場合には制御目
標からセンシング値までの偏差の値に比例したデューテ
ィ比を設定して電磁弁Vを上昇位置に操作し、又、リフ
トアームセンサ値が不感帯になく下降制御側にある場合
には制御目標からセンシング値までの偏差の値に比例し
たデューティ比を設定して電磁弁Vを下降位置に操作す
る(#704〜#710ステップ)。As shown in the flowchart of FIG. 18, in the position control routine (step # 700), a control target is set based on a signal from the lever sensor 23,
A dead zone is set based on this control target, and then a signal is input from the lift arm sensor 13 to perform a comparison process (#
701 to # 703 steps). As a result of this comparison processing, when the signal value from the lift arm sensor 13 is in the dead zone, the solenoid valve V is operated to the neutral position, and when the lift arm sensor 13 value is not in the dead zone but on the ascending control side, the control target The solenoid valve V is set to the ascending position by setting a duty ratio proportional to the deviation from the sensing value to the sensing value. If the lift arm sensor value is not in the dead zone and is on the descending control side, the sensing value is set from the control target to the sensing value. The solenoid valve V is operated to the lowered position by setting a duty ratio proportional to the deviation value up to (steps # 704 to # 710).
【0041】このように、この昇降制御ではレーザー灯
台Tからのレーザー光Lの高さを予め必要な高さに設定
しておき、作業開始時にポジションレバー16を最深側
の端部に操作することでレーザー光Lによる耕深制御が
自動的に開始され、この制御時には耕深設定ダイヤル2
6の操作によって耕深を変更することが可能である。
又、この制御時に車体3が圃場の端部に達した場合のよ
うにロータリ耕耘装置9を上限まで上昇させたい場合に
強制昇降レバー18を上昇位置「U」に操作することで
ロータリ耕耘装置9が上限まで上昇してレーザー光Lに
よる耕深制御が一時的に中断され、車体3を旋回させた
後にロータリ耕耘装置9を下降させる場合には強制昇降
レバー18を下降位置「D」に操作することでレーザー
光Lによる耕深制御を再開するものとなっており、この
下降時にはマップデータに基づいて電磁弁Vを操作する
ことで時間を掛けず、しかも、接地時のショックを発生
させない下降を可能にするものなっている。又、作業時
に車体3が動揺した場合のように車体の動揺に起因する
レベルセンサSの変位にロータリ耕耘装置9の昇降動作
が追従できずレベルセンサSでレーザー光Lを受光でき
ない状態に一時的に陥った場合でもメモリ41のデータ
に基づいてロータリ耕耘装置9の昇降方向を設定してロ
ータリ耕耘装置9の昇降を行うことでレーザー光Lを再
び受信することも可能となっており、これとは逆に圃場
のレベル差が余りに大きくレベルセンサSでレーザー光
Lを受信できない場合、あるいは、レーザー灯台Tが転
倒する、電源の電池が消耗する等のレーザ灯台Tの側の
不都合によってレーザー光Lを受信できない場合にはロ
ータリ耕耘装置9の昇降作動を停止し、警報作動を行う
ものとなっている。As described above, in this elevating control, the height of the laser beam L from the laser lighthouse T is previously set to a necessary height, and the position lever 16 is operated to the deepest end at the start of work. Automatically starts the tillage depth control using the laser light L. At this time, the tillage depth setting dial 2
It is possible to change the plowing depth by the operation of 6.
When the rotary tilling device 9 is to be raised to the upper limit, such as when the vehicle body 3 has reached the end of the field at the time of this control, the compulsory lifting lever 18 is operated to the raised position “U” to thereby rotate the rotary tilling device 9. Rises to the upper limit and the tillage control by the laser beam L is temporarily interrupted, and when the rotary tilling device 9 is lowered after turning the vehicle body 3, the forced lifting lever 18 is operated to the lowering position "D". Thus, the plowing depth control by the laser light L is to be resumed, and at the time of the descent, the solenoid valve V is operated on the basis of the map data so that it does not take much time, and furthermore, the descent which does not generate a shock at the time of touchdown. Is what makes it possible. In addition, as in the case where the vehicle body 3 shakes during the work, the lifting and lowering operation of the rotary tilling device 9 cannot follow the displacement of the level sensor S caused by the movement of the vehicle body, and the level sensor S cannot temporarily receive the laser beam L. , The vertical direction of the rotary tilling device 9 is set based on the data in the memory 41 and the rotary tilling device 9 is raised and lowered, so that the laser beam L can be received again. On the contrary, when the laser beam L cannot be received by the level sensor S because the level difference in the field is too large, or the laser beam L is inconvenient on the side of the laser lighthouse T such as the laser lighthouse T falling over or the power supply battery being exhausted. Is not received, the raising / lowering operation of the rotary tillage device 9 is stopped, and an alarm operation is performed.
【0042】特に、本発明ではロータリ耕耘装置9を上
限からレーザー光Lに基づく耕深制御に切換わるまで下
降させる際には、初期に高速で下降させることで下降時
間の短縮を可能にすると共に、時間経過とともに減速を
行うことでロータリ耕耘装置9の接地時の対地速度を小
さくしてショックを軽減するものとなっており、この下
降時にはレベルセンサSがレーザー光Lを受信するタイ
ミングで下降速度を低下させることでロータリ耕耘装置
9が地面に近い高さでの再減速を可能にして接地時のシ
ョックを一層軽減するものとなっており、しかも、レー
ザー光Lに基づく下降制御を行った後、レーザー光Lに
基づく耕深制御に切換わるので該耕深制御への切り換わ
りが円滑に行われるものとなっている。In particular, in the present invention, when lowering the rotary tillage device 9 from the upper limit to switching to the tillage depth control based on the laser beam L, the descent time can be shortened by lowering the rotary tillage device 9 at an initial high speed. By reducing the speed with the passage of time, the ground speed of the rotary tilling device 9 at the time of contact with the ground is reduced to reduce the shock. When the level sensor S receives the laser beam L at the time of descending, the descending speed is reduced. , The rotary tilling device 9 enables re-deceleration at a height close to the ground to further reduce the shock at the time of contact with the ground, and after performing the descending control based on the laser light L Since the operation mode is switched to the tillage depth control based on the laser beam L, the switching to the tillage depth control is performed smoothly.
【0043】[別実施の形態] 本発明は上記実施の形態以外に、例えば、制御装置を論
理ゲート、コンパレータ等を組み合わせたハードな回路
のみで構成することも可能である。[Other Embodiments] In the present invention, besides the above-described embodiment, for example, the control device may be constituted only by a hardware circuit in which a logic gate, a comparator and the like are combined.
【0044】又、本発明では高速下降モード、あるい
は、最終下降モードで耕耘装置を下降させる際に接地セ
ンサ等、耕耘装置の対地距離を計測するセンサを併用す
ることで、耕耘装置の下降速度を設定することが可能で
あり、更に、耕耘装置を上限まで上昇させた際に基準光
線を受信するためのセンサを別途備え、このセンサを併
用することで高速下降モードの下降速度を設定するよう
実施することも可能である。In the present invention, when the tilling device is lowered in the high-speed descending mode or the final descending mode, a sensor for measuring the distance of the tilling device to the ground, such as a grounding sensor, is used in combination to reduce the descending speed of the tilling device. It is possible to set it, and furthermore, a sensor for receiving the reference light beam when the tillage device is raised to the upper limit is separately provided, and by using this sensor together, the descent speed of the high speed descent mode is set. It is also possible.
【0045】[0045]
【発明の効果】従って、耕耘装置を地面から離間する高
さから下降させる場合にショックを発生させることな
く、しかも、迅速に下降させ得る制御装置が合理的に構
成されたのである(請求項1)。又、高速下降モードか
ら最終下降モードへの切換わり時にショックを発生させ
ず切換えを円滑に行い(請求項2,3)、又、耕耘装置
の接地時には下降速度の低速化で一層円滑な下降を可能
にし(請求項4)、又、自動制御における耕耘装置の対
車体高さが低い位置にあっても作業能率を低下させるこ
とのない速度で耕耘装置の下降を可能にするものとなっ
た(請求項5)。Therefore, a control device capable of quickly lowering the tillage device without causing a shock when the tillage device is lowered from a height away from the ground is rationally constituted (claim 1). ). Further, when switching from the high-speed descent mode to the final descent mode, the switching is smoothly performed without generating a shock ( claims 2 and 3 ). ( Claim 4 ) In addition, even when the height of the tilling device with respect to the vehicle body in the automatic control is low, the tilling device can be lowered at a speed that does not decrease the work efficiency ( claim 4 ). Claim 5 ).
【図1】トラクタとレーザー灯台との配置を示す側面図FIG. 1 is a side view showing an arrangement of a tractor and a laser lighthouse.
【図2】制御系のブロック回路図FIG. 2 is a block circuit diagram of a control system.
【図3】コントロールボックスの平面図FIG. 3 is a plan view of a control box.
【図4】メータパネルの平面図FIG. 4 is a plan view of a meter panel.
【図5】強制昇降レバーの側面図FIG. 5 is a side view of a forced lifting lever.
【図6】ポジションレバーの側面図FIG. 6 is a side view of a position lever.
【図7】レベルセンサの斜視図FIG. 7 is a perspective view of a level sensor.
【図8】レベルセンサの断面図FIG. 8 is a sectional view of a level sensor.
【図9】レベルセンサの感知域を示す概要図FIG. 9 is a schematic diagram showing a sensing area of a level sensor.
【図10】(イ)、(ロ)、(ハ)はレベルセンサに対
するレーザー光の入射位置の変化を示す模式図FIGS. 10A, 10B, and 10C are schematic diagrams showing changes in the incident position of laser light on the level sensor.
【図11】強制下降制御時の電磁弁の変化をグラフ化し
た図FIG. 11 is a graph showing a change in an electromagnetic valve during forced lowering control.
【図12】昇降制御ルーチンのフローチャートFIG. 12 is a flowchart of a lifting control routine;
【図13】強制上昇ルーチンのフローチャートFIG. 13 is a flowchart of a forced ascending routine;
【図14】強制下降ルーチンのフローチャートFIG. 14 is a flowchart of a forced lowering routine.
【図15】サンプリングルーチンのフローチャートFIG. 15 is a flowchart of a sampling routine.
【図16】牽制ルーチンのフローチャートFIG. 16 is a flowchart of a check routine.
【図17】耕深制御ルーチンのフローチャートFIG. 17 is a flowchart of a plowing depth control routine.
【図18】ポジション制御ルーチンのフローチャートFIG. 18 is a flowchart of a position control routine.
3 車体 9 耕耘装置 13 センサ A 入射目標位置 E 下降制御終了手段 L 基準光線 S 受信部 T 発信部 Reference Signs List 3 body 9 tillage device 13 sensor A incident target position E descent control ending means L reference beam S receiving unit T transmitting unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八角 隆 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平2−135002(JP,A) 特開 平4−84804(JP,A) 特開 昭54−117708(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01B 63/10 A01B 63/111 G01B 11/04 G01C 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Takashi Yakuchi 64, Ishizukitamachi, Sakai-shi, Osaka Kubota Sakai Works Co., Ltd. (56) References JP-A-2-135002 (JP, A) JP-A-4- 84804 (JP, A) JP-A-54-117708 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A01B 63/10 A01B 63/111 G01B 11/04 G01C 5/00
Claims (5)
に、地上に設置した発信部から水平方向に発信された基
準光線を受信する受信部を備えて、前記受信部の上下方
向での中間位置に基準光線の入射目標位置を設定し、前記 入射目標位置より上方側に基準光線が入射した際に
は耕耘装置を上昇作動させて、前記入射目標位置より下
方側に基準光線が入射した際には耕耘装置を下降作動さ
せ、前記入射目標位置に基準光線が入射した際には耕耘
装置の昇降作動を停止させる自動制御を行う耕耘高さ制
御装置であって、 前記耕耘装置を地面から上方に離間した高さから前記自
動制御が行われる高さまで下降させる強制下降制御を、
前記受信部に基準光線が入射する状態で耕耘装置を前記
自動制御用に設定された下降速度で下降させる最終下降
モードと、前記最終下降モードに切り換わる前に前記最
終下降モードでの下降速度よりも高速で耕耘装置を下降
させる高速下降モードとの少なくとも2種のモードで構
成すると共に、 前記最終下降モードにおいて、前記受信部の入射目標位
置に対する基準光線の入射位置の偏差が小さくなるほど
耕耘装置の下降速度が減速されるように構成し、前記高
速下降モードにおいて、前記耕耘装置の下降速度が時間
経過に伴って減速されるように構成して、 前記受信部に対する基準光線の入射位置に基づいて求め
られる最終下降モードを想定した場合の耕耘装置の下降
速度に、前記高速下降モードの耕耘装置の下降速度が一
致したタイミングで、前記高速下降モードから最終下降
モードに切り換わるように、前記強制下降制御の制御動
作を設定してある 耕耘高さ制御装置。1. A tillage device provided on a traveling vehicle body so as to be able to move up and down.
To, includes a receiving unit for receiving a reference light beam originating horizontally from the transmitter unit that is installed on the ground, to set the incident target position of the reference light beam at an intermediate position in the vertical direction of the receiving portion, the incident target is raised operating the tiller is in the reference ray is incident on the upper side than at the when the reference light beam downward from the incident target position is incident is lowered operating the plow, the reference to the incident target position A tillage height control device that performs automatic control to stop the raising and lowering operation of the tillage device when a light beam enters, wherein the tillage device descends from a height separated upward from the ground to a height at which the automatic control is performed. Forced descent control to
And final descent mode for lowering the falling speed of the reference ray to the receiver is set to plow in a state where incident for the automatic control, the highest <br/> final descent mode before switching to the final descent mode together constitute at least two modes of the high-speed descent mode for lowering the plow at a higher speed than the descending speed of the, in the final descent mode, the deviation of the position of incidence of the reference beam with respect to the incident target position of the receiving section The lowering speed of the tilling device is configured to be reduced as the size decreases , and in the high-speed lowering mode , the lowering speed of the tilling device increases with time.
It is configured to be decelerated with the lapse of time, and is determined based on the incident position of the reference light beam on the receiving unit.
Of the tillage device assuming the final descent mode
The descent speed of the tiller in the high-speed descent mode is equal to the speed.
At the same timing, the final descent from the high-speed descent mode
Control mode of the forced lowering control so as to switch to the mode.
Tillage height control device that has been set .
部の入射目標位置に基準光線が入射したタイミングで、
前記最終下降モードの耕耘装置の下降を停止して、前記
自動制御を開始する下降制御終了手段を備えている請求
項1に記載の耕耘高さ制御装置。2. In the final descent mode , the reception
At the timing when the reference light beam enters the incident target position of the part,
Stopping the lowering of the tilling device in the final descent mode,
Claim comprising a descent control ending means for starting automatic control
Item 2. The tillage height control device according to Item 1 .
モードに切り換わっ た後に予め設定された時間が経過し
たタイミングで、前記最終下降モードの耕耘装置の下降
を停止して、前記自動制御を開始する下降制御終了手段
を備えている請求項1に記載の耕耘高さ制御装置。3. A final descent mode in the final descent mode.
After switching to the mode, the preset time
The tilling equipment in the final descent mode
Descent control ending means for stopping the operation and starting the automatic control
The tillage height control device according to claim 1, comprising:
部で基準光線を受信しない高さでは高速で耕耘装置の下
降を行い、前記受信部で基準光線を受信する高さに達し
た後は低速で耕耘装置の下降を行うように、前記高速下
降モードでの耕耘装置の下降速度を切換自在に構成して
ある請求項1〜3のうちのいずれか一つに記載の耕耘高
さ制御装置。 4. In the high speed descent mode, the reception is performed.
Under the tillage device at high speed at a height that does not receive the reference beam at the section
Descend and reach the height at which the receiver receives the reference light beam.
After that, lower the tilling device at low speed
The lowering speed of the tilling device in the lowering mode is configured to be switchable.
The tillage height control device according to any one of claims 1 to 3 .
計測するセンサを備えると共に、 前記自動制御において前記センサで計測される耕耘装置
の対走行車体高さと、前記強制下降制御を開始する以前
において前記センサで計測される耕耘装置の対走行車体
高さとの差が大きいほど、前記強制下降制御における高
速下降モードの初期の耕耘装置の下降速度を高速に設定
するように、前記強制下降制御の制御動作を設定してあ
る請求項1〜4のうちのいずれか一つに記載の耕耘高さ
制御装置。 5. A height of a tilling device with respect to the traveling vehicle body.
Provided with a sensor for measuring, cultivator measured by the sensor in the automatic control
Before the start of the forced lowering control
The traveling body of the tillage device measured by the sensor in the vehicle
The greater the difference from the height, the higher the height in the forced descent control.
Set the initial descent speed of the tillage device to high speed in the fast descent mode
Control operation of the forced lowering control is set
Tillage height according to any one of claims 1 to 4
Control device.
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JP13299196A JP3308160B2 (en) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | Tillage height control device |
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