【実施例1】
【0015】
図1は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例1の平面概略図である。
【0016】
トラクタ1の後部には、農作業機2が装着されており、農作業機2は、トラクタ1に牽引されたり、必要に応じてトラクタ1からのPTO動力を利用する等して農作業が可能となっている。
【0017】
トラクタ1には、バッテリ11を有しており、バッテリ11は、外部電源スイッチ12bを介する外部電源ハーネス12の一端と接続されており、外部電源ハーネス12の他端は、電源コネクタ12aとなっている。電源コネクタ12aには、給電部31と接続される給電部ハーネス31aの一端に形成された給電部コネクタ31bが接続される。給電部31はトラクタ1側で農作業機2に対して近い位置に設置される。また、遠隔操作可能な操作部15は持ち運びでき、トラクタ1側に配置可能となっている。
【0018】
農作業機2には、無線送受信部21、制御部22、出力機器23等の機器を有しており、必要に応じて作業機側蓄電部24を設置してもよい。さらに、受電部32が、農作業機2側でトラクタ1に対して近い位置に設置されており、受電部32は、無線送受信部21と受電部ハーネス32bを介して接続されている。なお、接続は適宜適した構成とすることができ、例えば、受電部32は制御部22と直接接続されていてもよい。
【0019】
バッテリ11は、電源として使用でき、トラクタ1の電源として使用するバッテリを共用することができる。
【0020】
外部電源スイッチ12bはトラクタ1のエンジン始動のスイッチと共有でき、例えば、エンジン始動のためのキーを回転させるときにON(入)となるキースイッチの構成とすることができる。これにより、トラクタ1による作業を行わないときの無駄な電力消費を防止できる。なお、電源コネクタ12aの形状は、例えば、日農工規格で規定されるコネクタ形状とすることができ、外部の機器に電源として接続できる。なお、外部電源スイッチ12bを介さない構成でも本発明を適用可能である。
【0021】
操作部15は、操作スイッチ15a及び送受信部15bを有し、出力機器23を遠隔で無線操作可能な操作部であり、ボックス形状などとして持ち運び可能に構成される。操作スイッチ15aは必要に応じて複数設置され押しボタンスイッチ等の適切なスイッチを採用できる。スイッチ操作の信号は、送受信部15bから無線で、農作業機2側の無線送受信部21へ送信される。また、必要に応じて農作業機2側の制御部22からの情報を受信して操作内容に反映したり、表示部を設けて表示させたりしてもよい。操作部15の電源は、例えば電池等が適用可能である。
【0022】
無線送受信部21は、操作部15(送受信部15b)からの無線による操作信号を受信して制御部22へ送る無線装置である。このとき、無線送受信部21は無線による電波を検知するために一定の電力を必要としている。また、必要に応じて制御部22からの信号を操作部15(送受信部15b)へ無線送信してもよい。
【0023】
制御部22は、操作信号に基づき出力機器23の制御を行う。また、センサ等を設けこれらの情報を制御に用いてもよい。制御部22で得られた情報は、無線送受信部21から操作部15へ送信してもよい。制御部22は、制御のために必要な電子デバイス等で構成され、コントロールボックスとしてボックス内に格納して独立させることができる。一方、無線送受信部21と一体に構成することも可能である。
【0024】
出力機器23は、農作業機2側に設置されるものであり、アクチュエータ等、農作業機2の機能に応じて設置される。また、アクチュエータ以外の出力機器であっても電力を使用するものであれば、LED、ブザー、センサ等も適用できる。
【0025】
作業機側蓄電部24は、電気を蓄えておく(蓄電しておく)ことができるものであり、バッテリやキャパシタ等を適用できる。大きな電気を蓄えるにはバッテリが有利である。この作業機側蓄電部24は、後述する給電部31と受電部32の単位時間当たりワイヤレス給電量が限られているため、出力機器23(例えば、出力の大きいアクチュエータ等)で大きな電気を使いたい場合に受電部32からの電力をあらかじめ蓄えておけるよう設置しておくことができる。このときの具体例として、例えば、ワイヤレス給電からの電力は、無線送受信部21と作業機側蓄電部24へ送電するようにして、無線送受信部21の電力はワイヤレス給電から直接まかない、それ以外の制御部22と出力機器23の電力は作業機側蓄電部24を介して得るようにすることもできる。
【0026】
給電部31は、給電部コネクタ31bと電源コネクタ12aが接続され、外部電源スイッチ12bがONとなっている状態で、外部電源ハーネス12、給電部ハーネス31aを介して、バッテリ11からの電力が供給される。給電部31から受電部32へはワイヤレスで電力が供給され、給電部31では、ワイヤレス給電するための機能が内蔵されている。このワイヤレス給電は、農作業機2をトラクタ1に取り付けた際に行えるように設定される。このため、このときの給電部31と受電部32の距離が近くなるように、給電部31は、農作業機2を取り付けた際の連結装置80近傍に設けることが可能である。
【0027】
受電部32は、ワイヤレス給電による受電をするための機能が内蔵され、さらに、検知部32aと受電部ハーネス32bを有している。検知部32aは、受電部32側での電気を検知する等して、給電部31からのワイヤレス給電がなされていることを検知する。そして、この検知結果に基づき、農作業機2側の(少なくとも1つ以上の)機器の電源のON(入)・OFF(切)と連動するようになっている。検知部32aは、例えば、トランジスタやFET等の無接点型のスイッチや接点型のスイッチ等が適用できる。また、この他の電流や電圧を検出するデバイス等を使用してもよい。なお、検知部は、ワイヤレス給電されていることを検知できれば、受電部32と別に設けることも可能である。
【0028】
検知部32aがワイヤレス給電を検知することにより、その信号が無線送受信部21や制御部22に送られて、無線送受信部21や制御部22の内部に有する処理部でその信号を受信したら、無線送受信部21、制御部22、出力機器23の機器の電源をONとするように制御する。逆に、給電部31からのワイヤレス給電がなされていないときは、検知部32aが給電を検知しないので、給電を検知する信号が送信されない状態を判断して、無線送受信部21や制御部22、出力機器23は、これらの電源をOFFとなるようにしておけば、無駄な電力の消費を防止できる。なお、無線送受信部21、制御部22、出力機器23の少なくとも1つ以上の機器の電源をOFFとなるようにしておいてもよく、無駄な電力の消費を防止する効果は期待できる。一方、検知部32aからの信号により無線送受信部21や制御部22内の処理部で制御するのではなく、別に全体の電源を制御するスイッチを設けて、検知部32aからのワイヤレス給電の検知信号を受信して、そのスイッチにより農作業機2側の機器の電源のON・OFFを制御してもよい。また、電力は、受電部ハーネス32bを介して無線送受信部21や制御部22へワイヤレス給電で送られてきた電力を供給することができる。また、農作業機2のトラクタ1への装着時に、給電部31と受電部32の距離が近くなるように、受電部32は、トラクタ1に取り付ける際の連結部品(例えば、
図2、3で後述するマスト90やヒッチ95等)近傍に設けることが可能である。
【0029】
給電部31と受電部32間で行う、ワイヤレス給電の方式について説明する。ワイヤレス給電の種類として、例えば、「磁気共鳴」、「電磁誘導」、「マイクロ波・レーザ光」の方式が挙げられる。「電磁誘導」の方式は、電磁誘導により一次側のコイルから二次側のコイルに電力を送る方式である。「磁気共鳴」の方式は、共振を利用して電力を伝送する方式である。「マイクロ波・レーザ光(無線)」の方式は、マイクロ波やレーザ光による送電を行う方式である。これらのために必要な構成を給電部31と受電部32に有している。
【0030】
図2は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例1におけるトラクタと農作業機の装着前の側面概略図の一例である。
図3は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例1におけるトラクタと農作業機の装着後の側面概略図の一例である。
図2と3では、トラクタ1は、後ろタイヤより後部近傍の図のみを示しており、バッテリ11、操作部15、無線送受信部21等は、ブロック図的に示してある。
図2及び
図3を用いて、本発明の農作業機の装着検知システムにおける装着時の実施例1の作用について説明する。
【0031】
図2では、農作業機2は、トラクタ1に装着されていない。このため、電源コネクタ12aと給電部コネクタ31bを接続して、外部電源スイッチ12bをONとしても、給電部31と受電部32は離れており、ワイヤレス給電は行われない。このため、受電部32の検知部32aはワイヤレス給電を検知せず、無線送受信部21や制御部22、出力機器23の電源もOFFとなり、操作部15の操作スイッチ15aを操作しても無線送受信部21では無線信号を受信せず出力機器23は作動しない。これは、作業機側蓄電部24を有している場合も同様であり、作業機側蓄電部24の無駄な電力の消費や、出力機器23の誤動作を防止できる。特に無線送受信部21は電気を多く消費するので、ワイヤレス給電を検知しない場合に少なくとも無線送受信部21をOFFとすることは有効である。また、作業機側蓄電部24を有しない場合でも、無線送受信部21に電波を受信するための電池を有している場合があり、この場合、ワイヤレス給電していないときは無線送受信部21の電源をOFFにするようにしておけば、この電池の消耗を防止できる。これにより、操作部15からの操作信号も受信しなくなる。これらは後述する実施例でも同様である。
【0032】
図3では、農作業機2は、トラクタ1に装着される。この装着の一例として、次のように行われる。トラクタ1の後部に取り付けられた連結装置80をトラクタ1から操作して下げる。そして、連結装置80をトラクタ1をバックさせながら農作業機2側に近づけて連結装置80を上げる。すると、連結装置80の上部で左右方向の中央に設けられ上側が開口した上部連結部81が、農作業機2に取り付けられているマスト90に設置されたマストピン91を引っかけ係合する。次に連結装置80を更に上げるとマストピン91を中心として、農作業機2がその自重によりトラクタ1側に回転する。これにより、農作業機2に取り付けられているヒッチ95のロワーピン96が、連結装置80の下部で左右方向の両側に設けられた下部連結部82に係合して連結する。次に、フック83によりロックがなされる。また、農作業機2の入力軸101は、トラクタ出力軸71と連結されているジョイント72のジョイント連結部73と接続し、トラクタ1のPTO動力が農作業機2へ伝達される。
【0033】
このとき、給電部31は例えばトラクタ1側の連結装置80に取り付けられ、受電部32は農作業機2側(例えば、マスト90やヒッチ95等の連結部材の近傍に位置するように)に取り付けられる等しておく。そして、農作業機2は、トラクタ1に装着される状態で、給電部31と受電部32が対向する近い位置に設定されるようにしておくことでワイヤレス給電を行い易くすることができる。
【0034】
この状態で、電源コネクタ12aと給電部コネクタ31bを接続して、外部電源スイッチ12bをONとする(例えばトラクタ1のキースイッチを入れる)と、バッテリ11からの電気が給電部31へ送られ、給電部31と受電部32間でワイヤレス給電が行われる。そして、検知部32aはワイヤレス給電を検知して、それに伴い、無線送受信部21や制御部22の電源もONとなる。このとき、操作部15の操作スイッチ15aを操作すると、送受信部15bからの操作信号が無線送受信部21へ送信される。制御部22はそれに応じて出力機器23を制御する。このときの電力は、ワイヤレス給電による電力、もしくは、作業機側蓄電部24を有する場合は作業機側蓄電部24からの電力を使用できる。
【0035】
図4は、本発明の農作業機の装着検知システムに適用する農作業機の一例を示す平面図である。
図4の農作業機2は折り畳み機構を備えた代掻き作業機50であり、入力軸51側をトラクタ1に装着し、トラクタ1からの動力を入力軸51を介して入力して、カバー52や第1の整地体53の内側で代掻き爪が回転することにより代掻き作業を行う。代掻き作業機50を用いて、出力機器23の例について説明する。
【0036】
電動油圧シリンダ56は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構57を作用させサイド作業部55を内側に折りたたみ、代掻き作業機50の全幅を短くすることができる。延長整地体駆動装置60は、内部のモーターが回転することにより、アーム62やワイヤ63を介して延長整地体61を回動軸61aを中心に回動させ、延長整地体61を外側に延長するか内側に折り畳むかを選択することができる。第2の整地体駆動装置66は、内部のモーターが回転することにより、第2の整地体リンク手段67を介して第2の整地体65を回動させ下側で固定した土引き状態とするか回動が固定されていない通常の代掻き状態とするかを選択することができる。
【0037】
これら、電動油圧シリンダ56や、延長整地体駆動装置60(のモーター)、第2の整地体駆動装置66(のモーター)のアクチュエータを出力機器23として、操作部15の操作により作動させることができる。
【0038】
なお、出力機器23の例としては、代掻き作業機に限らず、トラクタに装着して農作業を行う農作業機で使用されるアクチュエータやその他の出力機器であれば広く適用することができる。
【0039】
以上のように、実施例1では、受電部32において給電部31からの電力の供給を検知部32aが検知する。このことにより、少なくとも農作業機2がトラクタ1に対して装着している状態であることを検知することができる。また、受電部32と給電部31間はワイヤレス給電のため、農作業機2の脱着時にコネクタの接続の必要がなく電力をトラクタ1側から供給することができる。さらに、操作部15と無線送受信部21の情報のやりとりは無線で行われるため、農作業機2の脱着時に、こちらのコネクタの接続も必要がない。
【実施例2】
【0040】
図5は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例2の平面概略図である。実施例2では、実施例1と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してある。
【0041】
実施例2の操作部15’は、実施例1の操作部15と異なり、有線により制御部22’と接続されている。このため、実施例2では送受信部15bを有していない。また、農作業機2には、無線送受信部21を有しておらず、制御部22’は、操作部15’と有線で接続されている。
【0042】
操作部15’は、操作部ハーネス15cと接続されその先端には操作部コネクタ15dを有している。また、制御部22’は、制御部ハーネス22aと接続されその先端には制御部コネクタ22bを有している。操作部コネクタ15dと制御部コネクタ22bを接続することで、操作部15’の操作スイッチ15aによる操作信号は、制御部22’へ有線で送られる。制御部22’はその信号を基に出力機器23を制御する。一方、有線で接続されているため制御部22’を操作部15’側に設ける構成も可能となる。
【0043】
給電部31と受電部32のワイヤレス給電により送られた電力は制御部22’や出力機器23の電源とすることができる。さらに、有線で接続されているため操作部15’の電源とすることもできる。また、ワイヤレス給電による電力を作業機側蓄電部24に蓄えられ、必要に応じてこれらの電源とすることができる点は実施例1と同様である。また、ワイヤレス給電時の検知部32aやそれに伴う農作業機2側の機器の電源のON・OFFの作用も実施例1と同様であり、ワイヤレス給電を検知していないときは、制御部22’、出力機器23、さらには、操作部15’の(少なくとも1つ以上の)機器の電源をOFFとすることができる。一方、ワイヤレス給電を検知するときはこれらの電源をONとすることができる。
【0044】
実施例2では、実施例1と異なり、送受信部15bや無線送受信部21等の無線のシステムを必要とせずシンプルな構成とすることができ、操作部15’の電源の確保も可能である。ただし、操作部15’は無線でないので、農作業機2の付け替えの際に配線接続(操作部コネクタ15dと制御部コネクタ22bの脱着)が必要となり、さらに配線により操作部15’の持ち運べる範囲も無線の場合に比べ限られるものとなる。
【実施例3】
【0045】
図6は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例3の平面概略図である。実施例3では、実施例1と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してある。
【0046】
実施例3では、実施例1のように給電部31と受電部32は有しておらず、農作業機2の装着検知は、磁石33及び検知部34により行う。検知部34は検知デバイス34aを有し、磁石33が近づくと、磁石33の磁界又は磁力を検知デバイス34aが検知するようになっている。そして、検知部34は、検知部ハーネス34bを有し、例えば、無線送受信部21と接続されている。検知部34が磁石33が近づいていることを検知すると、これに連動して無線送受信部21、制御部22、出力機器23の電源をONとすることができる。検知部34の検知に伴う農作業機2側の機器の電源のON・OFFの作用は実施例1(の検知部32aの検知に伴う方法)と同様の方式で適用できる。このため農作業機2をトラクタ1に取り付けた際に磁石33と検知部34の距離が近くなるように、磁石33は、農作業機2を取り付ける際の連結装置80近傍に設けることが可能であり、検知部34は、トラクタ1に取り付ける際の連結部品近傍に設けることが可能である。
【0047】
実施例3では、操作部15、無線送受信部21、制御部22、出力機器23の構成は実施例1と同様である。しかし、これらの電源は、実施例1で説明したワイヤレス給電によるものではなく、作業機側蓄電部24を電源とする。このため、作業機側蓄電部24は、農作業機2側に設けていることを前提としている。作業機側蓄電部24の構成は実施例1と同様であるが、これらに蓄電するための機能を有することや作業機側蓄電部24を取り替え可能とすることで、蓄電量の確保を可能とする。
【0048】
農作業機2をトラクタ1に装着しない場合は、磁石33は離れており、検知部34は磁石33の磁力を検知しない。これにより無線送受信部21、制御部22、出力機器23の農作業機2側の(少なくとも1つ以上の)機器の電源はOFFとなるようにする。一方、農作業機2をトラクタ1に装着した場合は、磁石33と検知部34が近づき磁石33の磁界や磁力を検知して、無線送受信部21、制御部22、出力機器23の電源はONとなるようにする。
【0049】
実施例3では、ワイヤレス給電がない構成であっても、トラクタ1に対する農作業機2の装着の有無の検知により、無駄な作業機側蓄電部24からの電力の消費や出力機器23の誤動作を防止できる。また、磁石33と検知部34の構成により、磁石を近づける構成としておけばよく、必ずしも接触させる必要はなくなる。
【実施例5】
【0055】
図8は、本発明の農作業機の装着検知システムの実施例5の平面概略図である。実施例5では、上記実施例の構成に基づき説明し、同一の箇所には同一の符号を付してある。
【0056】
バッテリ11や外部電源ハーネス12の構成は、実施例1や2と同じであるが、電源コネクタ12aは、作業機側ハーネス37が有する作業機側コネクタ37aと接続されている。
【0057】
操作部15’は、実施例2で説明した操作部15’と同様であり、操作部ハーネス15c、制御部ハーネス22aを介して制御部22’と接続されている。
【0058】
制御部22’’は、実施例2で説明した制御部22’と基本的に同様であるが、制御部22’’は、作業機側ハーネス37と接続されており、電源は外部電源ハーネス12、作業機側ハーネス37を介してバッテリ11から得ることができる。
【0059】
出力機器23は、上記の実施例と同様である。
【0060】
作業機側蓄電部24は、上記の実施例と同様であるが、電源は、作業機側ハーネス37を介して得ることができるため、必要に応じて農作業機2に設置すればよい。また、作業機側ハーネス37を介してバッテリ11から電力を得ているときに、蓄電できる構成とすることもできる。
【0061】
磁石33と検知部34は、実施例3と同様である。なお、磁石33と検知部34は実施例4で説明した当接部35とリミットスイッチ36aを有する検知部36に置き換えることも可能である。
【0062】
農作業機2をトラクタ1に装着しない場合は、磁石33は離れており、検知部34の検知デバイス34aは磁石33の磁力を検知しない。これにより制御部22’’、出力機器23、操作部15’の(少なくとも1つ以上の)電源はOFFとする。一方、農作業機2をトラクタ1に装着した場合は、磁石33と検知部34が近づき磁石33の磁力を検知して、制御部22’’、出力機器23、操作部15’の電源はONとする。
【0063】
実施例5では、電力は、作業機側ハーネス37を介してバッテリ11から電力を得ることができる。このとき、作業機側蓄電部24を有しておけば、ここに蓄電することが可能である。そして、磁石33と検知部34を用いた検知システムにより、トラクタ1に対して農作業機2が装着されていないときは、作業機側蓄電部24からの電力の消費や出力機器23の誤動作を防止できる。
【0064】
以上のように、本発明の実施例について具体的に説明したが、本発明はこれに限らず、トラクタに装着して農作業を行う農作業機の装着検知のシステムのために、各実施例の一部構成を他の実施例の一部の構成に置き換えて適用することもできる。また、必要に応じて他の構成と組み合わせて利用してもよい。