JP3884174B2 - 制御ユニットの接続正誤判定方法 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、同一の外形状を有する複数の制御ユニットを、それぞれに対応する同一の接続コネクタに正しく接続するため判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンバイン、トラクタ等の移動農機では、機体本体の内外に設けた各種の装置、機構の作動を、運転操作部に配設される操作ボタンあるいは操作レバー類の操作で制御するようになっており、上記各装置、機構毎に異なる制御用のソフトウェアを内蔵した複数の制御ユニットを、それぞれ接続コネクタを介して上記運転操作部に接続するように構成されている。
【０００３】
そして上記のような制御構成においては、各制御ユニットを同一形状のハードウェアで統一し、これに内蔵されるソフトウェアのみを各装置あるいは機構毎に適した制御内容とすることにより、製造上のコストダウンやソフトウェアの開発効率を向上させるようにしている。
【０００４】
しかしながら上述のように同一形状をなす複数の制御ユニットに対して制御内容の異なるソフトウェアをそれぞれ内蔵させると、外見上の見分けが付き難いうえに、各制御ユニットの接続コネクタもコストダウンの必要から同一種類の部品を採用するため、移動農機の製造工程において制御ユニットと接続コネクタとの誤接続を誘発し易く、この誤接続状態に気付かずに組立て完了後の移動農機を稼動させると、運転操作部からの制御操作に反した装置、機構の予期しない誤動作や、制御ユニット自体の破損、故障の原因となる、という安全上の改善の余地を残すものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き実状に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、移動農機の製造工程あるいは完成した移動農機の点検、保守作業等において同一形状をなす複数の制御ユニットを着脱するような場合にも、各制御ユニットを接続コネクタに接続するのみで接続正誤を容易に確認することができ、予期しない被制御装置、機構等の誤動作や制御ユニットの故障を未然に防止して安全性を高めることができる制御ユニットの接続正誤判定方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するため、本発明が採用した第１の技術的手段は、同一の外形状をなし、かつ異なる制御内容を有する複数の制御ユニットを、当該各ユニットに対応する同一の接続コネクタにそれぞれ接続するに、上記各制御ユニットの入力側に、当該制御ユニットの接続正誤を判定する専用ポートをそれぞれ設け、その判定内容に応じて各制御ユニットを制御状態又は制御停止状態に切換えるようにしたことを特徴とし、第２の技術的手段として、上記各制御ユニットの接続正誤の判定は、各接続コネクタから専用ポートに至る制御入力線の入力電圧と、予め専用ポートの入力側で規定した基準電圧を、制御ユニット内で比較することにより行われることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の構成を、移動農機として図面に示すコンバインに採用した一実施例について詳細に説明する。
図１において、１はコンバインであって、該コンバイン１は左右のクローラ走行装置２、２を備えた機体フレーム３の前部に、穀稈梳起し体４、分草体５等からなる前処理部６が昇降自在に装着されており、その後方には、マルチステアリングレバー７ａを備えた前面パネル７ｂと、後述するランプ類１６ａ、１６ｂ、各種の操作スイッチ１７、１８等を備えたサイドパネル８を一側に設けてなる運転操作部９が配設されていると共に、上記運転操作部９後部の一側方にはグレンタンク１０が水平回動自在に配設され、かつ該グレンタンク１０の他側には揚穀筒１１ａを併設した脱穀部１１が配けられている。
【０００８】
また、上記グレンタンク１０の後方には、図示しない縦送りラセンを内装した縦搬送パイプ１２が立設され、脱穀部１１で脱穀選別処理された籾を、揚穀筒１１ａにより揚上搬送してグレンタンク１０に貯留した後、グレンタンク１０の底部に配設した横送りラセンから縦搬送パイプ１２の縦送りラセンを経て、排出オーガ１３の排出口１３ａから機外に放出するように構成されている。
【０００９】
上記運転操作部９の一側に位置するサイドパネル８には、図２に示すように、ガイド溝１４に沿って前後動する前後進変速レバー１５が設けられており、その切換え操作に連繋した機体の走行状態を表示するランプ類１６ａ、１６ｂが上記ガイド溝１４の左右側方に位置してそれぞれ配設されていると共に、上記ガイド溝１４の後半部１４ａの右側方に位置して、図示しない扱深さ搬送装置を上下動制御する扱深さスイッチ１７が配設され、また同じく図示しない刈刃装置の稼動位置を左右方向に移動制御する刈取スライドスイッチ１８が、上記後半部１４ａの後方に位置して配設されている。１９は脱穀部１１における脱穀選別動作の制御モードをムギ／イネの種別および標準１／２の種別に応じて切換えるダイヤルスイッチである。
【００１０】
上記サイドパネル８内には、図３に示すように、扱深さ搬送装置の制御と刈刃装置の制御を行う同一外形状をなす制御ユニットＡ、Ｂが、それぞれ同一種類の接続コネクタ２０ａ、２０ｂに挿脱自在に接続されていると共に、上記接続コネクタ２０ａ、２０ｂは、複数の制御線群２１を一包した制御ケーブル２２を介して前記扱深さスイッチ１７および刈取スライドスイッチ１８に接続されている。
【００１１】
上記制御ユニットＡ、Ｂは、それぞれ同一のＣＰＵからなる演算処理部２３ａ、２３ｂを内蔵し、その入力ポート側２４の各制御入力線２４ａ、２４ａ…はそれぞれ抵抗ｒを介して電源Ｖccにプルアップされた状態で接続コネクタ２０ａ、２０ｂ側に延出されており、また出力ポート側２５の各制御出力線２５ａ、２５ａ…は、電界効果トランジスタ２６、２６…を介して接続コネクタ２０ａ、２０ｂ側に延出されていると共に、上記入力ポート側２４には、接続コネクタ２０ａ、２０ｂとの間で制御ユニットＡまたはＢの接続正誤を判定するデジタル入力の専用ポート２７（以下、Ｐ０ポート２７）が併設されており、前記制御入力線２４ａと同様に抵抗ｒを介して電源Ｖccにプルアップされた状態で接続コネクタ２０ａ、２０ｂ側に延出されている。
【００１２】
ここで上記制御ユニットＡの演算処理部２３ａでは、図４（ａ）に示すように、そのＰ０ポート２７への入力信号がＨｉレベル状態の場合に、接続コネクタ２０ａとの正常な接続状態と判断して通常制御に移行する制御内容を有し、また制御ユニットＢの演算処理部２３ｂでは、図４（ｂ）に示すように、そのＰ０ポート２７への入力信号がＬｏレベル状態の場合に、接続コネクタ２０ｂとの正常な接続状態と判断して通常制御に移行する制御内容を有して構成されている。
【００１３】
一方前記制御ケーブル２２は、当該制御ケーブル２２に一包される制御線群２１のうち、電圧値「０Ｖ」の接地線２８（以下、ＧＮＤ２８）を制御ユニットＡまたはＢの接続正誤の判定用として利用するようになっており、接続コネクタ２０ａでは、ＧＮＤ２８を分岐してＰ０ポート２７に対応する接続位置に接続すると共に、接続コネクタ２０ｂ側では、Ｐ０ポート２７に対応する接続位置に対してＧＮＤ２８を非接続状態としている。
なお２９は入力ポート側２４の各制御入力線２４ａおよびＰ０ポート２７にそれぞれ介装されたインバータである。
【００１４】
本発明は叙上の如く構成されているから、走行するコンバイン１で刈取脱穀作業を行う場合において、サイドパネル８に設けた前後進変速レバー１５で機体の進行方向を切換え、また前処理部６の図示しない扱深さ搬送装置を上下動制御する際には、扱深さスイッチ１７を深扱ぎ側と浅扱ぎ側に交互に切換えれば、制御ユニットＡから切換え操作に応じた制御信号が扱深さ搬送装置に送出されて所望の上下位置に制御作動されると共に、図示しない刈刃装置の稼動位置を進行する機体に対して左右方向にシフトさせる際には、刈取スライドスイッチ１８を右又は左に押圧操作すれば、制御ユニットＢから当該操作に応じた制御信号が刈刃装置に送出されて左方あるいは右方の所望の位置までシフトさせることができる。
【００１５】
このような扱深さスイッチ１７および刈取スライドスイッチ１８による制御操作を有するコンバイン１では、その稼動開始の初期において図４（ａ）（ｂ）に示すような制御ユニットＡ、Ｂの初期化および接続正誤の判定が行われ、対応する接続コネクタ２０ａ、２０ｂとの接続状態が正常である場合にのみ通常の制御状態に制御ユニットＡ、Ｂが移行する。
【００１６】
そしてコンバイン１の製造工程あるいは完成したコンバイン１の点検、保守作業等において、例えば接続コネクタ２０ａに制御ユニットＢを誤接続した場合には、コンバイン１の稼動開始の初期段階で、制御ユニットＢの演算処理部２３ｂ内で「Ｐ０ポートがＨｉレベル状態で、Ｌｏレベルではない」の判定が行われて、その後の制御Ｂ０〜Ｂｎの通常制御には移行せず、また接続コネクタ２０ｂに制御ユニットＡを誤接続した場合にも、制御ユニットＡの演算処理部２３ａ内で「Ｐ０ポートがＬｏレベル状態で、Ｈｉレベルではない」の判定が行われて、その後の制御Ａ０〜Ａｍの通常制御には移行しないことになる。
【００１７】
したがって上記のように誤接続状態にある制御ユニットＡ、Ｂ内の演算処理部２３ａ、２３ｂでは、入力ポート側２４への制御入力の如何に関わらず出力ポート２５側からの制御出力がなされないため、上記誤接続状態に気付かずにコンバイン１を稼動させて扱深さスイッチ１７および刈取スライドスイッチ１８を操作しても、当該操作に反した扱深さ搬送装置および刈刃装置の予期しない誤動作を未然に防止することができる。
【００１８】
図５は扱深さ搬送装置の制御と刈刃装置の制御を行う制御ユニットＡ´、Ｂ´に加えて、前記ダイヤルスイッチ１９により脱穀選別動作の制御モードを切換える制御ユニットＣ、図示しない水平制御機構を介して機体の姿勢制御を自動で行う制御ユニットＤを設けた場合の構成を示すものであって、上記各制御ユニットＡ´、Ｂ´およびＣ、Ｄは同一の外形状を有し、かつこれらを接続する制御ケーブル２２の接続コネクタ２０ａ〜２０ｄも同一種の部品が使用されている。
【００１９】
上記構成における制御ケーブル２２では、当該制御ケーブル２２に一包される制御線群２１のうち、ＧＮＤ２８を各接続コネクタ２０ａ〜２０ｄに至る配線で２本のＧＮＤ２８ａ、２８ｂにそれぞれ分岐すると共に、上記各制御ユニットＡ´〜Ｄ側では、接続正誤の判定用としてＰ０ポート２７ａ、Ｐ１ポート２７ｂが２本設けられており、当該各ポート２７ａ、２７ｂとこれに対応する接続コネクタ２０ａ〜２０ｄ側のＧＮＤ２８ａ、２８ｂの有無を組み合わせて、４個の接続コネクタ２０ａ〜２０ｄに対する各制御ユニットＡ´〜Ｄの接続状態の適否を判定するように構成されており、これらの関係を表１に示すと、
【００２０】
【表１】

となる。
【００２１】
また上記各制御ユニットＡ´〜Ｄ内の演算処理部２３ａ〜２３ｄでは、図６および図７に示すようなフローに基づき、各接続コネクタ２０ａ〜２０ｄとの正常な接続状態を判断した場合にのみ通常制御にそれぞれ移行するので、上記各制御ユニットＡ´〜Ｄの誤接続があったとしても、当該制御ユニットＡ´〜Ｄ内の演算処理部２３ａ〜２３ｄでは、入力ポート側２４への制御入力の如何に関わらず出力ポート２５側からの制御出力がなされず、誤接続に気付かずにコンバイン１を稼動させた場合の各制御ユニットＡ´〜Ｄを介した予期しない誤動作を未然に防止することができる。
【００２２】
なお、上述した各実施形態では、制御ケーブル２２のＧＮＤ２８あるいは２８ａ、２８ｂの有無を利用して、Ｐ０ポート２７あるいはＰ０ポート２７ａ、Ｐ１ポート２７ｂのレベル変化を各演算処理部２３ａ〜２３ｄで検出することにより、接続正誤の判定を行うようにしたが、ＧＮＤ２８に代えて所要の制御電圧を有する制御入力線の各接続コネクタに対する有無で接続正誤の判定を行ってもよく、この場合には各制御ユニットＡ、Ｂ、Ａ´〜Ｄ内で各演算処理部２３ａ〜２３ｄに至るＰ０ポート２７、２７ａ、２７ｂを、抵抗を介して各ユニット内のＧＮＤにプルダウンした状態で接続コネクタ２０ａ、２０ｂ側に延出する構成とすればよい。
【００２３】
図８は、制御電圧３．５Ｖの制御入力線３０ａと制御電圧１．５Ｖの制御入力線３０ｂを使用して各制御ユニットＡ、Ｂの接続正誤の判定を行う構成を示し、この構成では、接続コネクタ２０ａ、２０ｂとの間で制御ユニットＡまたはＢの接続正誤を判定するアナログ入力の専用ポート２７´（以下、Ｐ０ポート２７´）に、ダイオードおよびコンデンサからなる電圧制限回路３１を併設し、当該各Ｐ０ポート２７´、２７´を抵抗ｒを介して電源Ｖccにプルアップした状態で接続コネクタ２０ａ、２０ｂ側に延出すると共に、上記接続コネクタ２０ａ、２０ｂ内では、各制御入力線３０ａ、３０ｂの制御電圧を抵抗により分圧して前記各Ｐ０ポート２７´、２７´側に接続するようになっている。
【００２４】
そして制御ユニットＡの演算処理部２３ａでは、図９（ａ）に示すように、そのＰ０ポート２７´への制御入力電圧が３．８Ｖ≧Ｐ０≧３．０Ｖの範囲内である場合に、接続コネクタ２０ａとの正常な接続状態と判断して通常制御に移行する制御内容を有し、また制御ユニットＢの演算処理部２３ｂでは、図９（ｂ）に示すように、そのＰ０ポート２７´への制御入力電圧が２．１Ｖ≧Ｐ０≧１．３Ｖの範囲内である場合に、接続コネクタ２０ｂとの正常な接続状態と判断して通常制御に移行する制御内容を有して構成されている。
【００２５】
ここで接続コネクタ２０ａに制御ユニットＢを誤接続した場合には、当該接続コネクタ２０ａの制御入力線３０ａの制御電圧が高いため、コンバイン１の稼動開始の初期段階で、制御ユニットＢの演算処理部２３ｂ内で「Ｐ０ポートが２．１Ｖ以上である」の判定が行われて、その後の制御Ｂ０〜Ｂｍの通常制御には移行せず、また接続コネクタ２０ｂに制御ユニットＡを誤接続した場合にも、制御ユニットＡの演算処理部２３ａ内で「Ｐ０ポートが３．０Ｖ以下である」の判定が行われて、その後の制御Ａ０〜Ａｍの通常制御には移行しない。
【００２６】
したがって上述のように誤接続状態にある制御ユニットＡ、Ｂ内の演算処理部２３ａ、２３ｂでは、入力ポート側２４への制御入力の如何に関わらず出力ポート２５側からの制御出力がなされず、上記誤接続状態に気付かずにコンバイン１を稼動させて扱深さスイッチ１７および刈取スライドスイッチ１８を操作しても、当該操作に反した扱深さ搬送装置および刈刃装置の予期しない誤動作を未然に防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
これを要するに本発明は、同一の外形状をなし、かつ異なる制御内容を有する複数の制御ユニットを、当該各ユニットに対応する同一の接続コネクタにそれぞれ接続するに、上記各制御ユニットの入力側に、当該制御ユニットの接続正誤を判定する専用ポートをそれぞれ設け、その判定内容に応じて各制御ユニットを制御状態又は制御停止状態に切換えるようにし、また上記各制御ユニットの接続正誤の判定は、各接続コネクタから専用ポートに至る制御入力線の入力電圧と、予め専用ポートの入力側で規定した基準電圧を、制御ユニット内で比較することにより行われるから、点検、保守作業等において同一形状をなす複数の制御ユニットを取り外すような場合でも、各制御ユニットを接続コネクタに接続するのみで接続正誤を容易に確認することができ、万一異なる制御ユニットの誤接続を行った際にも、当該制御ユニットの制御作動が停止されるので、予期しない制御ユニットの誤動作や、これに制御される被制御装置、機構等の誤動作を未然に防止して安全性を高めることができる、という極めて有用な新規的効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用したコンバインの全体側面図である。
【図２】サイドパネルの要部拡大平面図である。
【図３】制御ユニットＡ、Ｂの内部構造および接続状態を示す作用説明図である。
【図４】（ａ）は制御ユニットＡ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
（ｂ）は制御ユニットＢ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
【図５】制御ユニットＡ、Ｂ、ＣおよびＤの内部構造および接続状態を示す作用説明図である。
【図６】（ａ）は制御ユニットＡ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
（ｂ）は制御ユニットＢ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
【図７】（ａ）は制御ユニットＣ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
（ｂ）は制御ユニットＤ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
【図８】制御ユニットＡ、Ｂの内部構造および接続状態の他例を示す作用説明図である。
【図９】（ａ）は制御ユニットＡ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
（ｂ）は制御ユニットＢ内の演算処理部における正誤判定処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ 制御ユニット
Ｂ 制御ユニット
Ａ´ 制御ユニット
Ｂ´ 制御ユニット
Ｃ 制御ユニット
Ｄ 制御ユニット
２０ａ 接続コネクタ
２０ｂ 接続コネクタ
２０ｃ 接続コネクタ
２０ｄ 接続コネクタ
２７ 専用ポート（Ｐ０ポート）
２７ａ 専用ポート（Ｐ０ポート）
２７ｂ 専用ポート（Ｐ１ポート）
２８ 接地線（ＧＮＤ）
２８ａ 接地線（ＧＮＤ）
２８ｂ 接地線（ＧＮＤ）
３０ａ 制御入力線
３０ｂ 制御入力線

Claims (2)

1. 同一の外形状をなし、かつ異なる制御内容を有する複数の制御ユニットを、当該各ユニットに対応する同一の接続コネクタにそれぞれ接続するに、上記各制御ユニットの入力側に、当該制御ユニットの接続正誤を判定する専用ポートをそれぞれ設け、その判定内容に応じて各制御ユニットを制御状態又は制御停止状態に切換えるようにしたことを特徴とする制御ユニットの接続正誤判定方法。
2. 上記各制御ユニットの接続正誤の判定は、各接続コネクタから専用ポートに至る制御入力線の入力電圧と、予め専用ポートの入力側で規定した基準電圧を、制御ユニット内で比較することにより行われることを特徴とする請求項１記載の制御ユニットの接続正誤判定方法。
   【０００１】

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