JPH0751004B2 - 対地作業車の高さ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は対地作業車等の高さを検知するために用いられ
る非接触センサーの構成に関するものである。

（ロ）従来技術 従来からコンバインの刈取装置やトラクターの作業機等
の高さを検知する為に、非接触センサーを作業機または
本機に付設する構成は公知となっているのである。例え
ば、特開昭62−55004号公報や、特開昭59−116008号公
報や、特開昭61−37009号公報等が公知となっているの
である。

これら従来技術は超音波センサーを非接触センサーとし
て、トラクターや、コンバインや、ロータリー耕耘装置
のデプスフレーム後端に装着して、耕耘後の地表面の高
さを検知していたのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、このように非接触センサーにより高さを検知す
る構成においては、或る程度の範囲で高さを検知するこ
とができるのであるが、前後方向も横方向も略同じ範囲
で測定されるために、横幅を広く耕耘するロータリー耕
耘装置等においては中心部しか検知することはできなか
ったのである。よって、本発明は横幅方向に広い範囲で
高さを検知しようとするものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑み、次の如く構成したもので
ある。

非接触センサー12を用いて高さを検知し、作業機の対地
高さを制御する構成において、非接触センサー12に下向
きの導波管22を沿設し、該導波管22の形状を進行方向よ
りも幅方向を広くして、機体進行方向の検知範囲よりも
機体幅方向の検知範囲を広くすべく構成し、更に導波管
22を側面視逆Ｌ字形に構成し、該側面視逆Ｌ字形に構成
した導波管22の水平部22aに検知部を装着し、該導波管2
2の垂直部22bを正面視扇形に構成したものである。

（ホ）実施例 本発明の目的は以上の如くであり、添付の図面に示した
対地作業機としてトラクターの実施例について、本発明
の構成を説明する。

第１図はトラクター後部側面図、第２図は同じく平面
図、第３図は耕深制御ブロック図、第４図は本発明の検
知装置側面一部断面図、第５図は同じく正面図、第６図
はセンサーを上方へ配置した場合の正面図と側面図であ
る。

第１図，第２図にて全体構成から説明すると、トラクタ
ー後部のミッションケース１の両側にデフケース10,10
を介して後輪11,11が突出され、該ミッションケース１
の後面にヒッチ２を突設し、該ヒッチ２下部に非接触セ
ンサー12と導波管22が設けられ、該ヒッチ２後端にロー
タリー耕耘装置Ｒのケースサポート３の前端が回動可能
に装着されている。

またミッションケース１の上部に油圧ケース４が載置さ
れ、該油圧ケース４両側部よりリフトアーム5,5が突出
され、該リフトアーム5,5先端とロータリー耕耘装置Ｒ
のビーム７間にリフトリンク6,6が介装され、リフトア
ーム5,5の回動によりロータリー耕耘装置Ｒを昇降可能
としている。

また、ロータリー耕耘装置Ｒの深さを検知するための構
成は第３図に示すように、上下角度を検知する角度セン
サー14がヒッチ２後端のケースサポート３枢支部に付設
され、ロータリー耕耘装置Ｒの前後方向の傾斜角を検知
している。該角度センサー14はロータリーエンコーダー
やポテンショメーター等で構成されており、制御回路13
に接続されて角度センサー14からの信号により、ロータ
リー耕耘装置Ｒの深さH2を演算している。

前記非接触センサー12は、本実施例では超音波センサー
を用いており、第３図，第５図に示すように、超音波を
発する送信マイクロホン12aと該超音波の反射波を受信
する受信マイクロホン12bから構成され、それぞれマイ
クロコンピューター等より構成される制御回路13に接続
されている。

そして、本発明の要部である幅広く検知する為の導波管
22は、側面視逆Ｌ字状に構成され、導波管22の水平部22
aの始端部に、検知部である非接触センサー12が設けら
れており、導波管22の垂直部22bは、正面視扇形をして
下方を開放し、導波管22の垂直部22bは水平部22aよりも
幅を広くしている。

即ち、進行方向よりも幅方向を広くしているのである。
第６図は他の実施例を示すもので、導波管22の水平部22
aをなくしたものであり、垂直部22bの上端に非接触セン
サー12を設けたものである。

（ヘ）発明の作用 このような構成において、地表から非接触センサー12ま
での距離は、送信マイクロホン12aから超音波を発射し
た時間から受信マイクロホン12bに受信した時間をカウ
ントし、その時間と音速を掛けて地表面との往復距離を
求め、それに1/2を掛けることにより地表と非接触セン
サーとの間の距離H1を求めているのである。このとき、
導波管22下端が左右に幅広いために、反射波の入力も最
初と最後の入力時間に差が生じるので、その平均値をそ
の高さとしている。これらは前記制御回路13が演算して
いるのである。

そして、ロータリー耕耘装置Ｒの深さH2は角度センサー
14にて求められ、非接触センサー12と角度センサー14と
の間の距離H3は予め判っているものであるから、耕深H4
は（H2−H3−H1）を演算することにより求められるので
ある。

該耕深は自動運転の時は、運転席に配設された設定ダイ
ヤル17にて設定され、前記リフトアーム５を回動するこ
とにより、耕深を設定値に一致するように制御してい
る。

即ち、リフトアーム５は油圧シリンダー15にて回動さ
れ、該油圧シリンダー15は電磁バルブ16の切換により伸
縮され、該電磁バルブ16のソレノイド16a,16bは制御回
路13に接続されている。

よって、実際の耕深H4と設定耕深H0を比較して、実際の
耕深が設定深さより深い場合にはソレノイド16aを作動
させて電磁バルブ16を切り換えて油圧シリンダー15を伸
長させてロータリー耕耘装置Ｒを上昇させ、逆に、設定
深さより浅ければ、ソレノイド16bを作動させて電磁バ
ルブ16を切り換えて油圧シリンダー15を縮小させてロー
タリー耕耘装置Ｒを下降させて設定深さになるように制
御するのである。

（ト）発明の効果 以上のような構成により、本発明は次のような効果が得
られるのである。

第１に、横幅の広い導波管を設けたので、幅広く高さを
検知できるようになり、中央部の小さな凹凸に対応して
作業機が上下に揺動するようなことがなくなり、安定し
たデータが得られるようになり正確に制御ができるよう
になったのである。

第２に、単一の非接触センサー12に導波管22を付設し
て、反射波を扇形に分散させて送信しているので、複数
の非接触センサーを並べたものに比較して、制御が簡単
でコストが低下するのである。

第３に、非接触センサー12は水平部22aに付設し、該水
平部22aに付設した非接触センサー12から水平方向に信
号を出して、次に該信号を反射させて導波管22に沿って
下方に反射波を出すので、該導波管22からでる信号はす
べて反射波であり、送信される信号の強弱が少ないの
で、受信される信号の処理が容易となるのである。

第４に、導波管22を扇形にしたので、更に反射波の発信
幅を横方向に広く構成することが可能となり、横幅を広
く耕耘するロータリー耕耘装置等において、中心部のみ
を検知するのではなくて、横幅方向に広い範囲で高さを
検知することが可能となったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はトラクター後部側面図、第２図は同じく平面
図、第３図は耕深制御ブロック図、第４図は本発明の検
知装置側面一部断面図、第５図は同じく正面図、第６図
はセンサーを上方へ配置した場合の正面図と側面図であ
る。 Ｒ……ロータリー耕耘装置 12……非接触センサー 22……導波管 22a……水平部 22b……垂直部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非接触センサー12を用いて高さを検知し、
   作業機の対地高さを制御する構成において、非接触セン
   サー12に下向きの導波管22を沿設し、該導波管22の形状
   を進行方向よりも幅方向を広くして、機体進行方向の検
   知範囲よりも機体幅方向の検知範囲を広くすべく構成
   し、更に導波管22を側面視逆Ｌ字形に構成し、該側面視
   逆Ｌ字形に構成した導波管22の水平部22aに検知部を装
   着し、該導波管22の垂直部22bを正面視扇形に構成した
   ことを特徴とする対地作業車の高さ制御装置。