特許 6253181 農業機械用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6253181

(24)【登録日】2017年12月8日

(45)【発行日】2017年12月27日

(54)【発明の名称】農業機械用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/023 20060101AFI20171218BHJP

   A01C 21/00 20060101ALI20171218BHJP

【ＦＩ】

   B60R16/023 P

   A01C21/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-146988(P2013-146988)

(22)【出願日】2013年7月12日

(65)【公開番号】特開2014-31161(P2014-31161A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2016年6月2日

(31)【優先権主張番号】特願2012-157913(P2012-157913)

(32)【優先日】2012年7月13日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000198330

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩアグリテック

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人 英知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 素広

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 端子

【審査官】 菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３４６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１３０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０２９４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０８０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４２８９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｂ６０Ｒ １６／０２３

Ａ０１Ｃ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車に接続される作業機の動作を制御する農業機械用制御装置であって、
走行関連信号を出力する複数の信号出力装置のいずれか１つが接続される接続部と、
前記接続部を介して入力する、前記信号出力装置から送出されるフレーム形式のデータを受信する動作を、データ受信速度を切り換えながら行い、前記フレーム形式のデータを受信できた場合には、当該受信したフレーム形式のデータからＩＤフィールド及びデータフィールドの内容を抽出する受信手段と、
少なくとも前記受信手段が前記フレーム形式のデータを受信できたときのデータ受信速度と、前記受信手段が抽出したＩＤフィールドの値との組み合わせから前記走行車の通信システムの種類を判別する判別手段とを備え、
前記判別手段が判別した通信システムの種類に従って、それ以降、前記受信手段が抽出したデータフィールドの内容から前記走行関連信号を取得することを特徴とする農業機械用制御装置。

【請求項2】

前記複数の信号出力装置は、いずれもＣＡＮ通信によりデータを送出することを特徴とする請求項１に記載の農業機械用制御装置。

【請求項3】

前記信号出力装置が、
前記走行車の動作を制御するとともに、前記走行車の車軸の回転に基づいて車速信号を得て、その車速信号を含む走行関連信号を出力する走行車制御装置、
受信したＧＰＳ信号に基づいて車速信号を含む走行関連信号を算出し、その算出した走行関連信号を出力するＧＰＳ信号出力装置、あるいは、
前記作業機の車軸の回転に基づいて車速信号を得て、その車速信号を前記走行関連信号として出力する作業機車速出力装置のいずれかであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の農業機械用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行車に連結される作業機に搭載されて、作業機の動作を制御する農業機械用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、走行車に作業機を連結または接続し、走行車の車軸の駆動力をＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ；回転伝達部）軸を介して作業機へ伝達し、その伝達された駆動力を用いて、作業機により圃場での肥料散布や農薬散布などの各種作業を行う農業機械では、走行車から作業機に対し、車速、前後進、ＰＴＯの回転オンオフ、ＧＰＳ座標、及び、エンジン状態などの各種データ（走行関連信号）を送出している。
そして、作業機では、走行車から受け取るこれらの各種データから、自装置で使用するデータのみ（例えば、車速データと前後進データのみ）を抽出し、その抽出したデータを自装置の動作制御に使用している（特許文献１参照）。

【0003】

一方、走行車や乗用車等の車両機械では、その内部の主要なコンポーネント同士のデータのやりとりに、シリアル通信インタフェース（シリアルバス）の一種であるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を利用する通信システムが比較的広く用いられている。このＣＡＮ通信には、１２５Ｋｂｐｓまでの通信速度が適用される低速ＣＡＮ通信と、１Ｍｂｐｓまでの通信速度が適用される高速ＣＡＮ通信の２つの通信規格があり、また、ＣＡＮ通信でやりとりされるデータフレームのフォーマットには、標準フォーマットと拡張フォーマットの２種類のフォーマットがある。

【0004】

このＣＡＮ通信で、主としてデータを運ぶデータフレームの主要な構成要素は、おのおののデータフレームを識別するためのＩＤ（識別子）フィールド、そのデータフレームが運ぶデータのビット数をあらわすコントロールフィールド、及び、そのデータフレームが運ぶデータの内容であるデータフィールド（可変長）である（後述）。なお、標準フォーマットと拡張フォーマットとでは、ＩＤフィールドのビット数が異なり、コントロールフィールドとデータフィールドの内容はほぼ同一のものが用いられている。

【0005】

また、乗用車などでは、エンジン周りのパワートレイン系のコンポーネント同士の通信などには高速ＣＡＮ通信が使用され、ドアやシートなどのボディ系のコンポーネント同士の通信などには低速ＣＡＮ通信が使用されている。また、データフォーマットとして、標準フォーマットを用いるかあるいは拡張フォーマットを用いるかの選択は、メーカ毎に行われているのが実情である。

【0006】

一方、農業機械では、上述のように、連結または接続される作業機に対して走行車からデータを送出していて、そのデータ送出の手段（通信システム）としては、例えば、リソースの共用の観点などから、走行車内部の各コンポーネント同士のデータ通信に用いているＣＡＮ通信（通常は、高速ＣＡＮ通信）が利用されることが多い。

【0007】

ここで、ＣＡＮ通信で規定されている内容は、いわゆる物理層（電気的特性）とデータリンク層であり、信号線を接続するコネクタ形状等のハードウェア構成については含まれないため、走行車側に設けられる外部接続用のコネクタとして、メーカ独自のコネクタが用いられることが多く、そのために、走行車に連結される作業機側では、走行車側で使用されている各種コネクタにおのおの対応するコネクタを備えた複数のコントロールボックスを用意する必要があり、作業機の製造コストや製品管理のコストが嵩むなどの弊害があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−２２３１０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

このような弊害を解消するには、例えば、走行車側で使用されているコネクタを、作業機のコントロールボックスで使用されているコネクタに変換する変換ケーブルを作成し、この変換ケーブルを用いて走行車と作業機とを接続することで、単一のコントロールボックスを複数の走行車に対応させることが可能となる。

【0010】

しかしながら、走行車側から送出されるデータは、そのデータ伝送速度や、データフィールドにおけるデータフォーマットが、メーカ独自のものであり、そのため、作業機側のメーカでは、それぞれのデータ伝送速度やデータフォーマットに対応した複数のコントロールボックスを作業機のメーカー毎に提供する必要があり、作業機の製造コストや製品管理のコストが嵩む状況を変えることができないという不具合を生じていた。

【0011】

ところで、上述した弊害を解消するため、近年、走行車と作業機とを接続する通信システムとして、ＣＡＮ通信をベースとした共通通信システムの規格を策定しようとする動きがあり、その共通通信システムでは、コネクタの形状、データ伝送速度、ＩＤ（識別子）フィールドの値の付与規則、データフィールドに含まれるデータの内容とデータの位置等が規格化される予定である。このような共通通信システムが成立すると、将来、その規格化された共通通信システムが、走行車と作業機との接続に用いられることが考えられる。

【0012】

ところが、このような規格化された共通通信システムが用いられるようになったとしても、例えば、作業機によっては、使用しないデータ要素までがデータフィールドに含まれることがあり、その場合、データフィールドのデータ長が無駄に長くなって、走行車から作業機へのデータ伝送効率が悪くなるという不具合を生じるおそれがある。

【0013】

そこで、ＣＡＮ通信ベースの共通通信システムが規格化され、走行車と作業機との接続にその規格化された共通通信システムのコネクタを使う場合、すなわち、走行車と作業機とを接続するコネクタが、走行車のメーカや機種によらず、共通になった場合であっても、データフィールドを有効に活用するために、走行車のメーカが、データフィールドのデータフォーマットとしてメーカ独自のものを使用する状況が続くことが考えられ、作業機を製造する側としては、かかる事情に対処する必要がある。

【0014】

ところで、作業機の動作を制御するコントローラユニットを走行車側に設けることもできる。この場合、コントローラユニットと作業機との間に複数の信号線を接続し、この複数の信号線を通じて、コントローラユニットから出力した制御信号を作業機の被制御機器に出力したり、あるいは、作業機のセンサから出力される検出信号をコントローラユニットに入力させるようにしている。

【0015】

そして、この場合、ＣＡＮ通信は、ＧＰＳガイダンス装置などの外部の信号出力装置とコントローラユニットとの間でデータをやりとりするインタフェース手段として用いられる。この場合、信号出力装置からは、例えば、車速信号などの走行関連信号がコントローラユニットに送出され、コントローラユニットからは、例えば、作業機の動作状態をあらわす信号（センサの検出信号）などが信号出力装置へ送出される。

【0016】

このように、走行車側にコントローラユニットを設けた場合でも、ＣＡＮ通信部を用いて外部装置（この場合は、信号出力装置）との間でデータをやりとりする場合には、上述したような不具合を生じる蓋然性がある。

【0017】

以上のように、ＣＡＮ通信を用いて信号をやりとりする場合には、走行車側に作業機のコントローラユニットを設けた場合であっても、作業機側にコントローラユニットを設けた場合であっても、いずれの場合でも、ＣＡＮ通信の利用にまつわる不都合を生じる蓋然性があった。

【0018】

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、メーカ・機種が異なる信号出力装置を利用した場合に生じる不具合を解消することができる農業機械用制御装置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】

【0019】

この発明は、走行車に接続される作業機の動作を制御する農業機械用制御装置であって、走行関連信号を出力する複数の信号出力装置のいずれか１つが接続される接続部と、前記接続部を介して入力する、前記信号出力装置から送出されるフレーム形式のデータを受信する動作を、データ受信速度を切り換えながら行い、前記フレーム形式のデータを受信できた場合には、当該受信したフレーム形式のデータからＩＤフィールド及びデータフィールドの内容を抽出する受信手段と、少なくとも前記受信手段が前記フレーム形式のデータを受信できたときのデータ受信速度と、前記受信手段が抽出したＩＤフィールドの値との組み合わせから前記走行車の通信システムの種類を判別する判別手段とを備え、前記判別手段が判別した通信システムの種類に従って、それ以降、前記受信手段が抽出したデータフィールドの内容から前記走行関連信号を取得することを特徴とする農業機械用制御装置である。
また、前記複数の信号出力装置は、いずれもＣＡＮ通信によりデータを送出するものである。
また、前記信号出力装置が、前記走行車の動作を制御するとともに、前記走行車の車軸の回転に基づいて車速信号を得て、その車速信号を含む走行関連信号を出力する走行車制御装置、受信したＧＰＳ信号に基づいて車速信号を含む走行関連信号を算出し、その算出した走行関連信号を出力するＧＰＳ信号出力装置、あるいは、前記作業機の車軸の回転に基づいて車速信号を得て、その車速信号を前記走行関連信号として出力する作業機車速出力装置のいずれかであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

以上説明したように、本発明によれば、データ受信速度とＩＤフィールドの値との組み合わせに応じて、信号出力装置の通信システムの種類を判別しているので、信号出力装置のメーカ・機種に応じて、データフィールドを適切に処理することができる。効果の詳細は、後述する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の一実施例にかかる農業機械システムの一例を示したブロック図である。

【図2】図２は、作業機２の一例としてブロードキャスタの構成例を示した概略構成図である。

【図3】図３は、作業機２の制御系のハードウェアの概略構成の一例を示したブロック図である。

【図4】図４（ａ）は、ＣＡＮ通信で用いられるデータフレームの主要な構成要素の一例を示した概略図であり、同図（ｂ）は、データ伝送速度（データ受信速度）とＩＤフィールドの値との組み合わせを記憶したＩＤリストの一例を示した概略図であり、同図（ｃ）は、データフレームで運ばれる主要なデータの種類の一例を示した概略図である。

【図5】図５は、接続された走行車１のメーカ及び機種に対応した後処理を選択・設定する際にＣＰＵ２１ａが実行する処理の一例を示したフローチャートである。

【図6】図６は、本発明の他の実施例にかかる農業機械システムの一例を示したブロック図である。

【図7】図７は、接続された信号出力装置の機種に対応した後処理を選択・設定する際にＣＰＵ２１ａが実行する処理の一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例〕
図１は、本発明の一実施例にかかる農業機械システムの一例を示している。この農業機械システムは、トラクタなどの走行車１の後方に、圃場に肥料を散布するブロードキャスタなどの作業機２を、連結器３を介して連結して形成されている。また、連結器３には、走行車１の車軸の駆動力を作業機２へ伝達するためのＰＴＯ軸（図示略）と、走行車１の電源系統から作業機２のコントロールボックス（後述）に電源を供給するための電力線（図示略）及び走行車１から作業機２へ送出するデータを伝送するための伝送線などをまとめたハーネス（図示略）が通っている。

【0023】

同図において、圃場を走行する走行車１の走行経路の直後を作業機２が移動し、ＰＴＯ軸により伝達される駆動力を利用して、作業機２は、圃場に肥料を散布する。その際、作業機２では、走行車１の車速に応じて、肥料の散布量を調整しており、走行車１の走行経路に沿って均等な密度で肥料が散布されるようにしている。

【0024】

図２は、作業機２の一例としてブロードキャスタの構成例を示している。
図において、ホッパ１１は、例えば、粒状の肥料を収容するものであり、上部開口から底に向かって徐々に絞られていて、ホッパ１１の底には、ホッパ１１の下方に肥料を落とすシャッタ１２が設けられており、このシャッタ１２の開口部の開口量は調整可能になっている。そして、シャッタ１２の下には、このシャッタ１２を通って落ちた肥料を受けるためのサブホッパ１３が設けられている。

【0025】

スパウト１４は、サブホッパ１３に滞留した肥料を、その開口した先端から散布するものである。このスパウト１４にはＰＴＯ軸の駆動力が伝達されて左右に揺動され、このようにスパウト１４の先端が左右に振られるので、肥料はスパウト１４により拡散散布される。

【0026】

電動シャッタ１５は、レバーモーションによりシャッタ１２の開口量を変動するものであり、モータ（図示略）の駆動力が伝達されて揺動されるアクチュエータ（レバー）１５ａに連結されたリンク１６の先端が、シャッタ１２に係合している。そして、アクチュエータ１５ａが揺動するとリンク１６が左右に動き、シャッタ１２の開口量が増えたり減ったりする。

【0027】

そこで、アクチュエータ１５ａの揺動角度を変えてシャッタ１２の開口量を変えることによって、シャッタ１２を通じてホッパ１１からサブホッパ１３に落ちる肥料の単位時間当たりの量を調整することができ、それにより、スパウト１４が散布する肥料の散布量を変えることができる。

【0028】

このように、アクチュエータ１５ａの揺動角度を変えてシャッタ１２の開口量を変えることによって、スパウト１４が散布する肥料の散布量を変えることができるので、電動シャッタ１５には、アクチュエータ１５ａの揺動角度を検出する角度センサ（後述）が設けられている。この電動シャッタ１５の駆動信号及び角度センサの角度検出信号を伝達する信号線は、コネクタ１７を介して作業機２のコントロールボックス（後述）に接続され、それにより、電動シャッタ１５の駆動信号及び角度センサの角度検出信号は、コントロールボックスと電動シャッタ１５との間でやりとりされる。

【0029】

図３は、作業機２の制御系のハードウェアの概略構成の一例を示している。
同図において、作業機２の動作を制御するコントロールボックス２０は、制御モジュール２１と、駆動モジュール２２と、操作表示部２３とから構成されている。また、制御モジュール２１は、ＣＰＵ（中央処理装置）２１ａとＣＡＮ通信部２１ｂを有し、駆動モジュール２２は、リレーユニット２２ａを有する。

【0030】

そして、コントロールボックス２０に設けられている外部接続用のコネクタＣＡは、ケーブル（ハーネス）ＣＢを介して、走行車１の外部接続用のコネクタ（図示略）に接続されている。これにより、走行車１から送出されるデータが、制御モジュール２１のＣＡＮ通信部２１ｂで受信される。

【0031】

制御モジュール２１において、ＣＡＮ通信部２１ｂは、走行車１から送出されるデータを受信するためのものである。また、ＣＰＵ２１ａは、ＣＡＮ通信部２１ｂのデータ受信条件（データ伝送速度（データ受信速度））を制御するとともに、電動シャッタ１５のアクチュエータ１５ａの動きによりシャッタ１２の開口度を制御して、作業機２の肥料散布量を制御する。

【0032】

ここで、電動シャッタ１５のアクチュエータ１５ａの揺動角度と、シャッタ１２の開口度との関係は、あらかじめ定まるので、アクチュエータ１５ａの揺動角度を制御することで、シャッタ１２の開口度を制御することができる。

【0033】

また、ＣＰＵ２１ａは、操作表示部２３の操作信号を入力して対応する操作処理を行うとともに、ユーザに表示する表示内容を形成して操作表示部２３に出力する。なお、肥料散布量の制御の内容については、本発明に直接関係しないので、説明を省略する。

【0034】

駆動モジュール２２は、制御モジュール２１のＣＰＵ２１ａが出力するリレー駆動信号で駆動されるリレーユニット２２ａにより、電動シャッタ１５のモータ１５ｂを駆動するモータ駆動信号を形成して、そのモータ駆動信号を電動シャッタ１５のモータ１５ｂに出力する。

【0035】

ここで、モータ１５ｂとしては、電動シャッタ１５のアクチュエータ１５ａを揺動できるように、正転方向及び逆転方向の双方向に回転駆動できるとともに、アクチュエータ１５ａの揺動角度を固定できるように、ある回転位置で固定可能なモータ（例えば、双方向回転可能なステッピングモータなど）を用いることができる。

【0036】

また、電動シャッタ１５に設けられているアクチュエータ１５ａの揺動角度を検出する角度センサ１５ｃの角度検出信号は、駆動モジュール２２を介して、制御モジュール２１のＣＰＵ２１ａに出力されている。

【0037】

ここで、角度センサ１５ｃがロータリエンコーダのようにデジタル値で角度検出信号を出力する装置の場合には、その角度検出信号は、ＣＰＵ２１ａのデジタル入力ポートに加えられる。また、角度センサ１５ｃがポテンショメータのようにアナログ値で角度検出信号を出力する装置の場合には、その角度検出信号は、ＣＰＵ２１ａのアナログ入力ポートに加えられる。

【0038】

また、操作表示部２３は、作業機２の動作をユーザが操作する際に用いる各種操作キーと、ユーザに対して作業機２の動作状態等を表示するための表示器等を有する。

【0039】

図４（ａ）は、ＣＡＮ通信で用いられるデータフレームの主要な構成要素の一例を示したものであり、同図（ｂ）は、データ伝送速度（データ受信速度）とＩＤ（識別子）フィールドの値との組み合わせを記憶したＩＤリスト（後述）の一例を示したものであり、同図（ｃ）は、データフレームで運ばれる主要なデータの種類の一例を示したものである。

【0040】

ＣＡＮ通信で用いられるデータフレームの主要な構成要素は、図４（ａ）に示すように、おのおののデータフレームを識別するためのＩＤ（識別子）フィールド、そのデータフレームが運ぶデータのビット数をあらわすコントロールフィールド、及び、そのデータフレームが運ぶデータの内容であるデータフィールド（可変長）である。
また、この場合、データフィールドのデータ長は、最大６４ビット（８バイト）の可変長である。

【0041】

ところで、上述のように、ＣＡＮ通信では、データフレームのフォーマットとして、標準フォーマットと拡張フォーマットの２つが規定されている。標準フォーマットと拡張フォーマットとでは、ＩＤフィールドのビット数がそれぞれ１１ビットと２９ビットと異なるが、コントロールフィールドとデータフィールドの内容はほぼ同一のものが用いられている。そこで、本実施例でも、標準フォーマットの場合と拡張フォーマットの場合とで、同じデータフィールドの内容を用いることを想定している。

【0042】

ＩＤリストは、図４（ｂ）に示すように、１種類のデータフレームについて、データ伝送速度（データ受信速度）の値（速度）と、ＩＤフィールドの値とを組にしたデータ、すなわち、通信システムの種類を表すデータを、複数記憶したものである。この場合、ＩＤフィールドの値は、この作業機２のコントロールボックス２０で使用可能なデータフレームに設定される値であり、組となる速度（データ受信速度）の値は、そのＩＤフィールドの値のデータフレームを送出する走行車１が、そのデータフレームを送出する際のデータ伝送速度の値である。

【0043】

ここで、ＩＤフィールドの値は、走行車１のメーカあるいは機種により取り得る範囲が決められていることが多い。したがって、本実施例では、コントロールボックス２０が対応可能な走行車１のメーカ及び機種で使用されるＩＤフィールドの値が、ＩＤリストのおのおのの要素に記憶され、そのＩＤフィールドの値に対応したメーカ又は機種で使用されるデータ伝送速度（データ受信速度）が、その要素の速度の値として記憶される。

【0044】

データフィールドで運ばれるデータ要素は、図４（ｃ）に示すように、走行車１の車速を表す車速データ、走行車１が前進しているか後進しているかをあらわす前後進データ、ＰＴＯ軸が回転しているか否かをあらわすＰＴＯ状態データ、走行車１に搭載されているＧＰＳ受信機（図示略）により受信されたＧＰＳ座標を表すＧＰＳ座標データ、及び、走行車１のエンジンの諸状態を表すエンジン状態データのそれぞれの現在値データ（リアルタイムデータ）である。

【0045】

なお、データフィールドで運ばれるデータ要素は、走行車１のメーカあるいは機種によっては、図４（ｃ）に示した現在値データの一部のみを含む場合と、それ以外のデータ要素を含む場合とがある。

【0046】

ここで、走行車１が作業機２に対してデータを送出する通信システムに関し、現状、どのような事情があるのかについて概略を説明する。ただし、以下の説明のいずれの場合も、走行車１から作業機２へのデータ通信はＣＡＮ通信により行われる。

【0047】

まず、欧州メーカは、走行車１内部の制御系の信号のやりとりのインタフェース（内部バス）として、いわゆるＩＳＯ規格といわれる規格のものを用いており、作業機２と信号をやりとりするために信号線を接続するコネクタ形状、データ伝送速度、ＩＤフィールドの値の付与規則、及び、データフィールドで運ぶデータ要素の種類等の通信システムも共通化されている。

【0048】

また、国内メーカ各社は、走行車１内部の内部バスとして独自規格のものを用いており、通信システムも独自のものを用いている。

【0049】

さらに、走行車１の中には、車速、前後進データ、及びＧＰＳ座標データを得るためのガイダンスシステムとして、後付け（外付け）のＧＰＳガイダンスシステムを利用しているものがある。その場合、ＣＡＮ通信はそのＧＰＳガイダンスシステムにより行われることとなり、通信システムとしては、そのＧＰＳガイダンスシステムに対応したものが用いられている。

【0050】

このように、走行車１が作業機２に対してデータを送出するＣＡＮ通信の通信システムとしては、欧州メーカ仕様のもの（ＩＳＯ規格）、及び、複数種類のＧＰＳガイダンスシステム対応のものが存在している。これらの通信システムでは、コネクタ形状に互換性がなく、データ伝送速度も異なるが、ＣＡＮ通信を利用していることは共通しており、作業機２で必要なデータを運ぶデータフレームの形式は同じである。ただし、データフレームのデータフィールドにおけるデータ要素の並びや各データ要素のビット数などには互換性がないので、それぞれに対応してデータ要素の抽出処理を行う必要がある。

【0051】

このような諸事情があるので、本実施例では、まず、コネクタ形状の違いについては、コントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続するハーネスＣＢの反対側の端部に接続されるコネクタＣＣ（図３参照）として、走行車１のコネクタに対応したものを用いるとともに、ハーネスＣＢとして、コネクタＣＣの各ピンに加わる信号がコネクタＣＡの対応するピンに加えられるように信号線を組み替えて配線した、いわゆる変換ハーネスを用いることで対応する。

【0052】

次に、データ伝送速度とＩＤフィールドについては、走行車１のメーカ及び機種によって、データ伝送速度とＩＤフィールドの取り得る値の範囲が決まる。そこで、まず、コントロールボックス２０が受信するデータのデータ伝送速度を設定した後に、データフレームのデータを読み込み、ＩＤフィールドの値を認識して、接続されている走行車１のメーカ及び機種で定まる通信システムの種類を判別する。

【0053】

その判定の際には、上述したＩＤリストを利用する。ＩＤリストの各要素は、上述のように、コントロールボックス２０が対応可能な走行車１のメーカ及び機種で使用されるＩＤフィールドの値が、ＩＤリストのおのおのの要素に記憶され、そのＩＤフィールドの値に対応したメーカ又は機種で使用されるデータ伝送速度が、その要素の速度（データ受信速度）の値として記憶されるので、このＩＤリストの各要素の情報を利用して、例えば、図５に示した処理を実行することで、判別した通信システムの種類に対応したデータフレームのデータフィールドを適切に処理する後処理（例えば、車速データに応じたシャッタ開口度制御など）を設定することができる。

【0054】

図５は、接続された走行車１のメーカ及び機種に対応した後処理を選択・設定する際にＣＰＵ２１ａが実行する処理の一例を示している。
ＣＰＵ２１ａは、まず、ＩＤリストから要素を１つ選択し（ステップＳ１）、その選択した要素に含まれる速度（データ受信速度）の値をＣＡＮ通信部２１ｂにセットする（ステップＳ２）。これにより、ＣＡＮ通信部２１ｂは、ＣＰＵ２１ａによりセットされたデータ伝送速度（データ受信速度）で、走行車１から送出されるデータを受信する動作を行う。そして、ＣＡＮ通信部２１ｂは、走行車１から送出されるデータを適切に受信できた場合には、その旨をＣＰＵ２１ａに応答する。なお、このデータを適切に受信したことを判定するまでには、ある程度の所定時間を要する。

【0055】

そこで、ＣＰＵ２１ａは、ステップＳ２の後は、その所定時間を待つ時間待ちの処理を行い（ステップＳ３）、このステップＳ３の後に、ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知されるかどうかを調べる（ステップＳ４）。

【0056】

ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知された場合で、ステップＳ４の結果がＹＥＳになるときには、ＣＰＵ２１ａは、ステップＳ１で選択した要素に含まれるＩＤフィールドの値をＣＡＮ通信部２１ｂにセットする（ステップＳ５）。

【0057】

これにより、ＣＡＮ通信部２１ｂは、現在受信しているデータフレームのＩＤフィールドの値と、ＣＰＵ２１ａからセットされたＩＤフィールドの値とを比較し、それらが一致する場合には、受信ＯＫをＣＰＵ２１ａに応答し、それらが一致しない場合には、受信ＮＧをＣＰＵ２１ａに応答する。

【0058】

そこで、ＣＰＵ２１ａは、ステップＳ５の後で、ＣＡＮ通信部２１ｂから受信ＯＫが応答されるかどうかを調べ（ステップＳ６）、ＣＡＮ通信部２１ｂから受信ＯＫが応答された場合でステップＳ６の結果がＹＥＳになるときには、そのときにセットしたＩＤフィールドの値に対応する通信システムに応じた後処理を内部的に選択して、その後処理でその後に受信するデータフィールドの値を処理するように設定する（ステップＳ７）。

【0059】

ここで、この後処理では、具体的には、ＩＤフィールドの値に対応したメーカ及び機種に応じたデータフィールドから、所望のデータ要素（例えば、車速データ、前後進データなど）の抽出を行い、その抽出したデータ要素の内容を用いて、作業機２の制御（例えば、走行車１の車速に応じたシャッタ１２の開口度の制御など）を行う。

【0060】

一方、ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知されなかった場合で、ステップＳ４の結果がＮＯになるとき、及び、ＣＡＮ通信部２１ｂから受信ＮＧが応答された場合でステップＳ６の結果がＮＯになるときには、ステップＳ１に戻り、ＩＤリストから別の要素を選択して、それ以降の処理を繰り返し行う。このとき、例えば、走行車１の通信システム側の電源のオンタイミングの遅れなどにより、ＩＤリストの最後の要素まで検査しても、まだ、ステップＳ４，Ｓ６の結果がＮＯになるときには、ＩＤリストの最初に戻って再度ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行う。

【0061】

このような処理を行うことで、ＣＰＵ２１ａは、それ以降、上述したように、ＩＤフィールドの値に対応したメーカ及び機種に応じたデータフィールドから、所望のデータ要素（例えば、車速データ、前後進データなど）の抽出を行い、その抽出したデータ要素の内容を用いて、作業機２の制御（例えば、走行車１の車速に応じたシャッタ１２の開口度の制御など）を行う。
なお、図５の処理において、ステップＳ１〜Ｓ６の処理が受信手段に相当し、ステップＳ７の処理が判別手段に相当する。

【0062】

ところで、図５に示した処理や上述した後処理などを実現するソフトウェアは、ＣＰＵ２１ａに内蔵されるプログラムＲＯＭ領域（図示略）あるいは、制御モジュール２１に設けられる図示しないメモリ装置に保存され、ＣＰＵ２１ａから適宜に読み出されて実行される。

【0063】

図６は、本発明の他の実施例に係る農業機械用制御装置の一例を示したブロック図である。なお、図６において、図３と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、説明を省略する。
この実施例では、図１に示したように、走行車１に作業機２を連結器３を介して接続するとともに、コントロールボックス２０を走行車１に搭載し、コントロールボックス２０と作業機２との間に複数の信号線からなる信号ハーネスＨＨを接続し、この信号ハーネスＨＨの信号線を通じて、コントロールボックス２０からモータ１５ｂに出力するモータ駆動信号や角度センサ１５ｃから出力される角度検出信号を、走行車１と作業機２との間でやりとりするようにしている。なお、コネクタＣＤは、コントロールボックス２０に信号ハーネスＨＨの一端部を接続するためのものである。

【0064】

そして、コントロールボックス２０のコネクタＣＡは、車速信号等の走行関連信号を出力する複数の信号出力装置のうち、いずれかの信号出力装置と接続される。これらの信号出力装置は、ＣＡＮ通信のインタフェース手段を備え、ＣＡＮ通信に従って、走行関連信号を出力（送信）する。
ここで、走行関連信号の内容としては、例えば、図４（ｃ）で説明したようなものであって、車速信号（車速データ）が含まれる。また、後述するように、各信号出力装置の特性上、特有の信号が走行関連信号に含まれる。これらの走行関連信号と、それ以外の信号は、データフィールドに含まれるビット位置（ビットアサイン）、及び、バイト位置（バイトアサイン）が、信号出力装置の機種によって定められており、制御モジュール２１のＣＰＵ２１ａは、このビットアサイン及びバイトアサインの設定内容に従って、それぞれの要素のデータを抽出するようにしている。

【0065】

この複数の信号出力装置としては、図６に示すように、アンテナＡＮ１で受信したＧＰＳ信号に基づいて車速信号等を得る自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａ、アンテナＡＮ２で受信したＧＰＳ信号に基づいて車速信号等を得るＡ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂ、走行車１の車軸の回転に基づいて車速信号を得る機能及び走行車１の動作を制御する機能を少なくとも有する走行車制御ユニット１００Ｃ、アンテナＡＮ３で受信したＧＰＳ信号に基づいて車速信号を得るＢ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄ、及び、作業車２の車輪２ａの車軸の回転に同期したパルス信号を出力するセンサ２ｂの出力信号に基づいて車速信号を得る車速パルスデータ変換器１００Ｅなどがある。

【0066】

自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａでは、ＣＡＮ通信用のケーブルＣＢ１の一方の端部が自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００ＡのコネクタＣＣ１に接続され、ケーブルＣＢ１の他方の端部がコントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続されて、これにより、自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａとコントロールボックス２０との間でＣＡＮ通信（送受信）が行われる。そして、自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａからは、走行関連信号として、車速信号と、走行車１の旋回状態をあらわす旋回信号と、前後進を表す前後進信号とが、ＣＡＮ通信により送出されるデータフレームに、特定のビットアサイン及びバイトアサインに従って含まれる。
ここで、旋回信号が、走行車１が旋回していることをあらわす値になっているときと、前後進信号が後進をあらわす値になっているときには、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、肥料散布を停止する。また、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。

【0067】

Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂでは、ＣＡＮ通信用のケーブルＣＢ２の一方の端部がＡ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００ＢのコネクタＣＣ２に接続され、ケーブルＣＢ２の他方の端部がコントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続されて、これにより、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂとコントロールボックス２０との間でＣＡＮ通信（送受信）が行われる。そして、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂからは、走行関連信号として、車速信号が、ＣＡＮ通信により送出されるデータフレームに、特定のビットアサイン及びバイトアサインに従って含まれる。
ここで、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂが、高精細のカラー表示装置、高性能のＧＰＵ（グラフィック演算ユニット）及び多くのメモリを搭載している場合、例えば、コントロールボックス２０の制御モジュール２１から、作業機２の肥料散布開始と停止とを、それぞれＣＡＮ通信でＡ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂに通知することにより、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂが、走行車１が走行した経路の表示に、肥料散布領域の表示を重ねてカラー表示装置に表示することができ、その場合には、運転者に作業の様子をより明確に提示することができて、便利である。
また、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。

【0068】

走行車制御ユニット１００Ｃでは、ＣＡＮ通信用のケーブルＣＢ３の一方の端部が走行車制御ユニット１００ＣのコネクタＣＣ３に接続され、ケーブルＣＢ３の他方の端部がコントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続されて、これにより、走行車制御ユニット１００Ｃとコントロールボックス２０との間でＣＡＮ通信（送受信）が行われる。そして、走行車制御ユニット１００Ｃからは、走行関連信号として、車速信号と、走行車１のＰＴＯ軸の駆動力を作業機２に伝達している状態をあらわすＰＴＯオンオフ信号と、前後進を表す前後進信号とが、ＣＡＮ通信により送出されるデータフレームに、特定のビットアサイン及びバイトアサインに従って含まれる。ここで、ＰＴＯオンオフ信号と前後進信号は、走行車制御ユニット１００Ｃが実行する走行車１の動作制御処理により得られるものである。
したがって、この場合には、走行車制御ユニット１００Ｃより受信したＰＴＯオンオフ信号に基づいて、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、肥料散布をするか否かの制御を行う。また、前後進信号が後進をあらわす値になっているときには、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、肥料散布を停止する。また、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。

【0069】

Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄでは、ＣＡＮ通信用のケーブルＣＢ４の一方の端部がＢ社製ＧＰＳ車速センサ１００ＤのコネクタＣＣ４に接続され、ケーブルＣＢ４の他方の端部がコントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続されて、これにより、Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄとコントロールボックス２０との間でＣＡＮ通信（送受信）が行われる。そして、Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄからは、走行関連信号として、車速信号が、ＣＡＮ通信により送出されるデータフレームに、特定のビットアサイン及びバイトアサインに従って含まれる。コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。

【0070】

車速パルスデータ変換器１００Ｅでは、ＣＡＮ通信用のケーブルＣＢ５の一方の端部が車速パルスデータ変換器１００ＥのコネクタＣＣ５に接続され、ケーブルＣＢ５の他方の端部がコントロールボックス２０のコネクタＣＡに接続されて、これにより、車速パルスデータ変換器１００Ｅとコントロールボックス２０との間でＣＡＮ通信（送受信）が行われる。そして、車速パルスデータ変換器１００Ｅからは、走行関連信号として、車速信号が、ＣＡＮ通信により送出されるデータフレームに、特定のビットアサイン及びバイトアサインに従って含まれる。コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。また、作業機２の車輪２ａの車軸の回転に同期してセンサ２ｂが出力するパルス信号を車速パルスデータ変換器１００Ｅに伝達する信号線は、信号ハーネスＨＨに含むようにすることができる。

【0071】

なお、自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａ、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂ、Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄ、及び、車速パルスデータ変換器１００Ｅは、走行車１に設けることができるが、作業機２に設けてもよい。

【0072】

このようにして、本実施例では、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、コネクタＣＡに接続されるいずれかの信号出力装置（自社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ａ、あるいは、Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット１００Ｂ、あるいは、走行車制御ユニット１００Ｃ、あるいは、Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ１００Ｄ、あるいは、車速パルスデータ変換器１００Ｅのいずれか）より受信した車速信号に連動して、作業機２の肥料散布量を増減する制御を行う。
また、コントロールボックス２０の制御モジュール２１は、コネクタＣＡに接続される信号出力装置の種類に応じて、それぞれの信号出力装置から得られる、車速信号以外の走行関連信号を用いた作業機２の動作制御も行う。

【0073】

図７は、接続された信号出力装置の機種に対応した後処理を選択・設定する際にＣＰＵ２１ａが実行する処理の一例を示している。なお、本実施例でも、図４（ｂ）に示したＩＤリストを利用している。
ここで、ＩＤフィールドの値とデータフィールドの内容について説明する。
ＩＤフィールドの値は、信号出力装置の製造会社で任意に決定しているため、異なる機種でＩＤフィールドの値が同一になる場合がある。そのため、上述したＩＤリストには、データ伝送速度（データ受信速度）とＩＤの値が同一である要素が複数登録されることがある。
一方、信号出力装置の製造会社は、データフィールドに配置するデータ要素の並び（ビットアサイン及びバイトアサイン）として独自の内容を統一して使っている。
そこで、データ伝送速度（データ受信速度）とＩＤの値が同一である要素が複数登録されている場合には、データフィールドに配置されているデータ要素の並びを調べることで、信号出力装置の製造会社や機種などを判別することができる。
図７の処理は、このような判別方法により、信号出力装置の製造会社や機種を判別し、その後の処理の選択などを行う用にしている。

【0074】

ＣＰＵ２１ａは、まず、ＣＡＮ通信部２１ｂにセット可能なデータ受信速度を１つ選択し（ステップＳ１１）、その選択したデータ受信速度をＣＡＮ通信部２１ｂにセットする（ステップＳ１２）。これにより、ＣＡＮ通信部２１ｂは、ＣＰＵ２１ａによりセットされたデータ受信速度で、走行車１から送出されるデータを受信する動作を行う。そして、ＣＡＮ通信部２１ｂは、走行車１から送出されるデータを適切に受信できた場合には、その旨をＣＰＵ２１ａに応答する。なお、このデータを適切に受信したことを判定するまでには、ある程度の所定時間を要する。

【0075】

そこで、ＣＰＵ２１ａは、ステップＳ１２の後は、その所定時間を待つ時間待ちの処理を行い（ステップＳ１３）、このステップＳ１３の後に、ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知されるかどうかを調べる（ステップＳ１４）。ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知されなかった場合で、ステップＳ１４の結果がＮＯになるときには、ステップＳ１１に戻り、ＣＡＮ通信部２１ｂにセットするデータ受信速度を変更して、それ以降の処理を行う。

【0076】

ＣＡＮ通信部２１ｂから、走行車１から送出されるデータを適切に受信した旨が通知された場合で、ステップＳ１４の結果がＹＥＳになるときには、ＣＰＵ２１ａは、ＣＡＮ通信部２１ｂが受信したデータからＩＤフィールドの値を抽出し（ステップＳ１５）、ステップＳ１５で抽出したＩＤフィールドの値が、ＩＤリストに登録されているかどうかを調べる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。

【0077】

ステップＳ１５で抽出したＩＤフィールドの値が、ＩＤリストに登録されていない場合で、ステップＳ１７の結果がＮＯになるときには、接続されている信号出力装置が、自端末では対応しない旨を報知して（エラー報知；ステップＳ２２）、この処理を終了する。

【0078】

ステップＳ１５で抽出したＩＤフィールドの値が、ＩＤリストに登録されている場合で、ステップＳ１７の結果がＹＥＳになるときには、そのＩＤフィールドの値が、ＩＤリストに複数登録されていて、ＩＤが重複しているかどうかを調べる（ステップＳ１８）。

【0079】

ステップＳ１８の結果がＮＯになるときには、ステップＳ１５で抽出したＩＤフィールドの値に対応する通信システムに応じた後処理を内部的に選択して、その後処理でその後に受信するデータフィールドの値を処理するように設定する（ステップＳ１９）。

【0080】

ＩＤが重複して登録されている場合で、ステップＳ１８の結果がＹＥＳになるときには、データフィールドにおけるデータ要素のビットアサインやバイトアサインを調べることで、接続されている信号出力装置の機種や製造会社を判定し（ステップＳ２０）、ステップＳ２０で判定した結果に基づいて、通信システムに応じた後処理を内部的に選択して、その後処理でその後に受信するデータフィールドの値を処理するように設定する（ステップＳ２１）。

【0081】

このような処理を行うことで、ＣＰＵ２１ａは、それ以降、上述したように、ＩＤフィールドの値に対応したメーカ及び機種に応じたデータフィールドから、所望のデータ要素（例えば、車速データ、前後進データなど）の抽出を行い、その抽出したデータ要素の内容を用いて、作業機２の制御（例えば、走行車１の車速に応じたシャッタ１２の開口度の制御など）を行う。

【0082】

なお、上述した実施例では、制御モジュール２１において、ＣＰＵ２１ａとＣＡＮ通信部２１ｂとを別要素として記載したが、ＣＰＵ２１ａがＣＡＮ通信部２１ｂの機能を備えている場合にも、本発明を同様にして適用することができる。
また、上述した実施例では、ＣＡＮ通信部２１ｂがＩＤフィールドの値を検査しているが、この部分の処理をＣＰＵ２１ａで行うようにしても良い。
また、ＣＰＵ２１ａが実行する制御プログラムのデータは、例えば、ＣＰＵ２１ａに内蔵した記憶装置に記憶したものを用いることができるが、それ以外にも、例えば、コントロールボックス２０に別の通信手段を備え、その通信手段を用いてネットワーク上のサーバ等よりダウンロードしてＣＰＵ２１ａに内蔵した記憶装置に保存することで取得した制御プログラムのデータ、あるいは、コントロールボックス２０に記憶媒体を用いる外部記憶装置を備え、その外部記憶装置の記憶媒体より読み出してＣＰＵ２１ａに内蔵した記憶装置に保存することで取得した制御プログラムのデータを用いるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本発明は、走行車に連結される作業機がブロードキャスタ以外のものであっても適用することができる。また、本発明は、走行関連信号を出力する信号出力装置が、ＣＡＮ通信を利用するものであれば、信号出力装置のメーカ・機種を問わずに同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0084】

１ 走行車
２ 作業機
３ 連結器
１２ シャッタ
１５ 電動シャッタ
１５ａ アクチュエータ
１５ｂ モータ
１５ｃ 角度センサ
２０ コントロールボックス
２１ 制御モジュール
２１ａ ＣＰＵ（中央処理装置）
２１ｂ ＣＡＮ通信部
２２ 駆動モジュール
２２ａ リレーユニット
１００Ａ 自社製ＧＰＳガイダンスユニット
１００Ｂ Ａ社製ＧＰＳガイダンスユニット
１００Ｃ 走行車制御ユニット
１００Ｄ Ｂ社製ＧＰＳ車速センサ
１００Ｅ 車速パルスデータ変換器
ＣＡ，ＣＣ，ＣＣ１，ＣＣ２，ＣＣ３，ＣＣ４，ＣＣ５，ＣＤ コネクタ
ＣＢ，ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３，ＣＢ４，ＣＢ５ ケーブル（ハーネス）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】