JPH11211471A - 高さ制御用受信装置 - Google Patents
高さ制御用受信装置Info
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- JPH11211471A JPH11211471A JP1392198A JP1392198A JPH11211471A JP H11211471 A JPH11211471 A JP H11211471A JP 1392198 A JP1392198 A JP 1392198A JP 1392198 A JP1392198 A JP 1392198A JP H11211471 A JPH11211471 A JP H11211471A
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- incident
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光の入射位置を作業者が容易に認識し
得る高さ制御用受信装置を合理的に構成する。 【解決手段】 レーザ光の上下方向での入射位置を検出
する受光部を備えると共に、この受光部に対するレーザ
光の上下方向での入射位置を示すため上下方向に多数の
発光ダイオード46を備えた表示機構Cを備え、この発
光ダイオード46の光線の送り出し方向を水平方向より
下向きに設定した。
得る高さ制御用受信装置を合理的に構成する。 【解決手段】 レーザ光の上下方向での入射位置を検出
する受光部を備えると共に、この受光部に対するレーザ
光の上下方向での入射位置を示すため上下方向に多数の
発光ダイオード46を備えた表示機構Cを備え、この発
光ダイオード46の光線の送り出し方向を水平方向より
下向きに設定した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上に設置された
発信器から水平方向に発信された基準光線を受信するこ
とで、基準光線を基準にした対地作業装置の高さを計測
するよう構成された高さ制御用受信装置の改良に関す
る。
発信器から水平方向に発信された基準光線を受信するこ
とで、基準光線を基準にした対地作業装置の高さを計測
するよう構成された高さ制御用受信装置の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】上記のように構成された高さ制御用受信
装置は、特公昭62‐25824号公報に示されるよう
に地面等を均平化する作業において基準となるレーザ光
を受光するために用いられるものであり、現在、市販さ
れているものには、装置に対して縦方向に複数の発光体
を配置し、この装置に対して基準光線が入射した場合に
は対応する発光体を発光させることで、発光体の発光位
置に基づいて基準光線の入射位置を把握できるものも存
在する。
装置は、特公昭62‐25824号公報に示されるよう
に地面等を均平化する作業において基準となるレーザ光
を受光するために用いられるものであり、現在、市販さ
れているものには、装置に対して縦方向に複数の発光体
を配置し、この装置に対して基準光線が入射した場合に
は対応する発光体を発光させることで、発光体の発光位
置に基づいて基準光線の入射位置を把握できるものも存
在する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来からの装
置では、透明あるいは半透明の壁面の内部に発光ダイオ
ード等の発光体を備えただけの構造であったため、発光
状態の輝度が低く昼間の作業時には視認性に問題があっ
た。特に、この種の装置はトラクタ等の車体より高い位
置に設けられるので、装置に対する基準光線の入射位置
を運転座席から確認する場合には、作業者が見上げる形
態となり視認性も良くないものであった。そこで、高輝
度の発光体を用いることも考えられるが、高輝度の発光
体は電力消費が大きいばかりでなく熱の発生で装置内温
度も上昇させやすいものとなる点で採用し難い面もあっ
た。
置では、透明あるいは半透明の壁面の内部に発光ダイオ
ード等の発光体を備えただけの構造であったため、発光
状態の輝度が低く昼間の作業時には視認性に問題があっ
た。特に、この種の装置はトラクタ等の車体より高い位
置に設けられるので、装置に対する基準光線の入射位置
を運転座席から確認する場合には、作業者が見上げる形
態となり視認性も良くないものであった。そこで、高輝
度の発光体を用いることも考えられるが、高輝度の発光
体は電力消費が大きいばかりでなく熱の発生で装置内温
度も上昇させやすいものとなる点で採用し難い面もあっ
た。
【0004】本発明の目的は、入射する光線の位置を作
業者が容易に認識し得る高さ制御用受信装置を合理的に
構成する点にある。
業者が容易に認識し得る高さ制御用受信装置を合理的に
構成する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴(請
求項1)は冒頭に記載したように、地上に設置された発
信器から水平方向に発信された基準光線を受信すること
で、基準光線を基準にした対地作業装置の高さを計測す
るよう構成された高さ制御用受信装置において、該装置
に対する基準光線の上下方向での入射位置を示すため発
光型の表示機構を備え、この表示機構の光線の送り出し
方向を水平方向より下向きに設定してある点にあり、そ
の作用、及び、効果は次の通りである。
求項1)は冒頭に記載したように、地上に設置された発
信器から水平方向に発信された基準光線を受信すること
で、基準光線を基準にした対地作業装置の高さを計測す
るよう構成された高さ制御用受信装置において、該装置
に対する基準光線の上下方向での入射位置を示すため発
光型の表示機構を備え、この表示機構の光線の送り出し
方向を水平方向より下向きに設定してある点にあり、そ
の作用、及び、効果は次の通りである。
【0006】本発明の第2の特徴(請求項2)は請求項
1において、前記表示機構が、凸レンズを備えた発光ダ
イオードで構成されると共に、この凸レンズで収束され
た光線を水平方向より下側に送り出すよう発光ダイオー
ドの取り付け姿勢を設定してある点にあり、その作用、
及び、効果は次の通りである。
1において、前記表示機構が、凸レンズを備えた発光ダ
イオードで構成されると共に、この凸レンズで収束され
た光線を水平方向より下側に送り出すよう発光ダイオー
ドの取り付け姿勢を設定してある点にあり、その作用、
及び、効果は次の通りである。
【0007】〔作用〕上記第1の特徴によると、表示機
構の光線を決められた方向に送り出すので、例えば、発
光体を半透明の樹脂で覆ったもののように光線の拡散が
なく光線を減衰させない状態で送り出すものとなり、
又、表示機構の光線の送り出し方向を水平方向より下方
に設定してあるので、下方に位置する作業者が見上げる
形態となっても、作業者の視線の方向と表示機構からの
光線の送り出し方向とを一致させることも可能となる結
果、従来のものと比較して明るい光を得るものとなり視
認性を大きく向上させ得るものとなる。
構の光線を決められた方向に送り出すので、例えば、発
光体を半透明の樹脂で覆ったもののように光線の拡散が
なく光線を減衰させない状態で送り出すものとなり、
又、表示機構の光線の送り出し方向を水平方向より下方
に設定してあるので、下方に位置する作業者が見上げる
形態となっても、作業者の視線の方向と表示機構からの
光線の送り出し方向とを一致させることも可能となる結
果、従来のものと比較して明るい光を得るものとなり視
認性を大きく向上させ得るものとなる。
【0008】上記第2の特徴によると、凸レンズを備え
た発光ダイオードを用い、この発光ダイオードの取り付
け姿勢を設定するだけの簡単な改造で表示機構の視認性
を大きく向上させるものとなる。
た発光ダイオードを用い、この発光ダイオードの取り付
け姿勢を設定するだけの簡単な改造で表示機構の視認性
を大きく向上させるものとなる。
【0009】〔発明の効果〕従って、表示機構の発光位
置を楽に把握して入射光線の位置を作業者が容易に、正
確に認識し得る高さ制御用受信装置が合理的に構成され
たのである(請求項1)。又、簡単な改造で視認性を一
層向上させるものとなった(請求項2)。
置を楽に把握して入射光線の位置を作業者が容易に、正
確に認識し得る高さ制御用受信装置が合理的に構成され
たのである(請求項1)。又、簡単な改造で視認性を一
層向上させるものとなった(請求項2)。
【0010】
【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
動力を前後車輪1,2に伝え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対地作業装置としての整地ブレ
ード9を連結して農用トラクタを構成する。
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
動力を前後車輪1,2に伝え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対地作業装置としての整地ブレ
ード9を連結して農用トラクタを構成する。
【0011】ミッションケース5の上部にはリフトシリ
ンダ10を配置してあり、このリフトシリンダ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を介して連結することでリ
フトシリンダ10の作動で整地ブレード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、整地ブレード9の上面には支柱14を介し
て高さ制御用受信装置としてのレベルセンサSを備えて
いる。
ンダ10を配置してあり、このリフトシリンダ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を介して連結することでリ
フトシリンダ10の作動で整地ブレード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、整地ブレード9の上面には支柱14を介し
て高さ制御用受信装置としてのレベルセンサSを備えて
いる。
【0012】又、運転座席7の側部には整地ブレード9
の昇降制御を行うポジションレバー15を配置し、この
ポジションレバー15の基端部には該レバー15の操作
位置を計測するポテンショメータ形のポジション設定器
16を備えている。そして、ポジション制御モードで整
地ブレード9を昇降制御する際には、ポジションレバー
15を人為操作することで該レバー15の設定位置と対
応する位置までリフトアーム11が昇降したことをリフ
トアームセンサ13で計測するまでリフトシリンダ10
を駆動する動作が行われるものとなっている。
の昇降制御を行うポジションレバー15を配置し、この
ポジションレバー15の基端部には該レバー15の操作
位置を計測するポテンショメータ形のポジション設定器
16を備えている。そして、ポジション制御モードで整
地ブレード9を昇降制御する際には、ポジションレバー
15を人為操作することで該レバー15の設定位置と対
応する位置までリフトアーム11が昇降したことをリフ
トアームセンサ13で計測するまでリフトシリンダ10
を駆動する動作が行われるものとなっている。
【0013】前記レベルセンサSは図2〜図4に示すよ
うに、断面形状楕円形で樹脂製の縦長姿勢の本体ケース
41の上下両端部を支持部材42,42で上下方向から
挟み込み、この支持部材42,42同士に亘って形成し
た縦長姿勢のパイプフレーム43の上下2箇所にクラン
プ44,44を備えることで該レベルセンサSを前記支
柱14に対する支持位置が調節自在に構成されると共
に、この本体ケース41の2箇所に形成した透明窓部4
1A,41Aの内面に近接した4箇所に対して縦方向に
200ミリメートル程度の域に亘って多数のフォトダイ
オード、フォトトランジスタ等を備えて成る受光部45
を配置し、又、本体ケース41の反クランプ側の面には
上下方向に複数個の透明窓部41Bを形成し、夫々の透
明窓部41Bの内部に一対の発光ダイオード46,46
を備えて表示機構Cが形成されている。
うに、断面形状楕円形で樹脂製の縦長姿勢の本体ケース
41の上下両端部を支持部材42,42で上下方向から
挟み込み、この支持部材42,42同士に亘って形成し
た縦長姿勢のパイプフレーム43の上下2箇所にクラン
プ44,44を備えることで該レベルセンサSを前記支
柱14に対する支持位置が調節自在に構成されると共
に、この本体ケース41の2箇所に形成した透明窓部4
1A,41Aの内面に近接した4箇所に対して縦方向に
200ミリメートル程度の域に亘って多数のフォトダイ
オード、フォトトランジスタ等を備えて成る受光部45
を配置し、又、本体ケース41の反クランプ側の面には
上下方向に複数個の透明窓部41Bを形成し、夫々の透
明窓部41Bの内部に一対の発光ダイオード46,46
を備えて表示機構Cが形成されている。
【0014】前記受光部45は、基準光線としてのレー
ザ光Lが水平面上の何れの方向から入射しても受信でき
る位置に配置されると共に、図7に示すように上下方向
での中央位置Hから上下方向に50ミリメートルの域
(併せて100ミリメートルの域)に2.5ミリメート
ルの受光域の受光素子を連続的に備えることで2.5ミ
リメートルの分解能となる高分解能域Fを形成してあ
り、又、この高分解能域Fの上下両域(夫々100ミリ
メートルの域)に10ミリメートルの受光素子を連続的
に備えることで10ミリメートルの分解能となる低分解
能域Eを形成してある。このように構成することで、受
光部45の上下方向の全てを高分解能域Fに形成するも
のと比較して受信部45を構成するフォトダイオード、
フォトトランジスタ等の受光素子の数を低減すると同時
に、配線の数と、夫々の受光素子の信号を増幅する増幅
器(図示せず)の数とを低減して製造コストの低廉化を
可能にしている。そして、このレベルセンサSでは受光
部45の上下方向の全領域が受信域Zとなり、この受信
域Zの中間位置に対して後述するように入射目標位置A
が設定されるものとなる。
ザ光Lが水平面上の何れの方向から入射しても受信でき
る位置に配置されると共に、図7に示すように上下方向
での中央位置Hから上下方向に50ミリメートルの域
(併せて100ミリメートルの域)に2.5ミリメート
ルの受光域の受光素子を連続的に備えることで2.5ミ
リメートルの分解能となる高分解能域Fを形成してあ
り、又、この高分解能域Fの上下両域(夫々100ミリ
メートルの域)に10ミリメートルの受光素子を連続的
に備えることで10ミリメートルの分解能となる低分解
能域Eを形成してある。このように構成することで、受
光部45の上下方向の全てを高分解能域Fに形成するも
のと比較して受信部45を構成するフォトダイオード、
フォトトランジスタ等の受光素子の数を低減すると同時
に、配線の数と、夫々の受光素子の信号を増幅する増幅
器(図示せず)の数とを低減して製造コストの低廉化を
可能にしている。そして、このレベルセンサSでは受光
部45の上下方向の全領域が受信域Zとなり、この受信
域Zの中間位置に対して後述するように入射目標位置A
が設定されるものとなる。
【0015】前記表示機構Cの透明窓部41Bは、受光
部45の上下方向の中央位置のものWaと、この中央か
ら等間隔となる複数位置に配置ものWb,Wbと、上下
両端部の位置のものWcとで構成され、何れかの受光部
45の中央位置でレーザ光Lを受信した場合には上下方
向での中央位置の透明窓部41B(Wa)の発光ダイオ
ード46を発光させ、受光部45の中央位置から離間し
た位置でレーザ光Lを受信した場合には対応する位置の
透明窓部41B(Wb)の発光ダイオード46を発光さ
せ、レーザ光Lが受光部45の上方あるいは下方に外れ
た場合には上端あるいは下方のの透明窓部41B(W
c)の発光ダイオード46を発光させる制御回路(図示
せず)がレベルセンサSに内蔵されている。
部45の上下方向の中央位置のものWaと、この中央か
ら等間隔となる複数位置に配置ものWb,Wbと、上下
両端部の位置のものWcとで構成され、何れかの受光部
45の中央位置でレーザ光Lを受信した場合には上下方
向での中央位置の透明窓部41B(Wa)の発光ダイオ
ード46を発光させ、受光部45の中央位置から離間し
た位置でレーザ光Lを受信した場合には対応する位置の
透明窓部41B(Wb)の発光ダイオード46を発光さ
せ、レーザ光Lが受光部45の上方あるいは下方に外れ
た場合には上端あるいは下方のの透明窓部41B(W
c)の発光ダイオード46を発光させる制御回路(図示
せず)がレベルセンサSに内蔵されている。
【0016】又、発光ダイオード46は図5,図6に示
すように発光素子46Aを光線の透過が可能な程度に赤
色や緑色等に着色された樹脂46Bで包み込むと共に、
この樹脂46Bの一方の端部に凸レンズ部46Lを形成
し、他方の端部にリード線46Cを形成した形態のもの
が使用され、該発光ダイオード46の駆動時には発光素
子46Aからの光線を凸レンズ部46Lで平行光線の状
態に収束して送り出せるものとなっている。更に、この
発光ダイオード46を本体ケース41の内部の隔壁47
で隔絶された状態で夫々の透明窓部41B(W)の内部
に配置してあり、更に、発光ダイオード46からの光線
を水平方向を基準に下方に向けて光線を送り出すよう、
該発光ダイオード46の姿勢を設定することで、レベル
センサSより低い位置の運転座席7の位置の作業者が表
示機構Cの表示状態を容易に認識できるものとなってい
る。
すように発光素子46Aを光線の透過が可能な程度に赤
色や緑色等に着色された樹脂46Bで包み込むと共に、
この樹脂46Bの一方の端部に凸レンズ部46Lを形成
し、他方の端部にリード線46Cを形成した形態のもの
が使用され、該発光ダイオード46の駆動時には発光素
子46Aからの光線を凸レンズ部46Lで平行光線の状
態に収束して送り出せるものとなっている。更に、この
発光ダイオード46を本体ケース41の内部の隔壁47
で隔絶された状態で夫々の透明窓部41B(W)の内部
に配置してあり、更に、発光ダイオード46からの光線
を水平方向を基準に下方に向けて光線を送り出すよう、
該発光ダイオード46の姿勢を設定することで、レベル
センサSより低い位置の運転座席7の位置の作業者が表
示機構Cの表示状態を容易に認識できるものとなってい
る。
【0017】図1に示すように、前記レベルセンサSが
受信するための基準光線としてのレーザ光Lを水平方向
に送り出す発信器としてのレーザ灯台Tが構成され、こ
のレーザ灯台Tは三脚23に支持される本体24にビー
ム状のレーザ光Lを発信する発光源(図示せず)を備え
ると共に、この発光源からビーム状のレーザ光Lの送り
出し方向を水平方向に向ける反射鏡、あるいは、プリズ
ム備え、この反射鏡、あるいは、プリズムを縦向き軸芯
Y周りで回転させてビーム状のレーザ光Lを水平面上で
旋回させる電動モータ(図示せず)を備えて構成されて
いる。尚、このレーザ灯台Tはレーザ光Lを1分あたり
600回旋回させる(600rpm)もの、あるいは、
1分あたり300回旋回させる(300rpm)ものと
の何れかが使用される。
受信するための基準光線としてのレーザ光Lを水平方向
に送り出す発信器としてのレーザ灯台Tが構成され、こ
のレーザ灯台Tは三脚23に支持される本体24にビー
ム状のレーザ光Lを発信する発光源(図示せず)を備え
ると共に、この発光源からビーム状のレーザ光Lの送り
出し方向を水平方向に向ける反射鏡、あるいは、プリズ
ム備え、この反射鏡、あるいは、プリズムを縦向き軸芯
Y周りで回転させてビーム状のレーザ光Lを水平面上で
旋回させる電動モータ(図示せず)を備えて構成されて
いる。尚、このレーザ灯台Tはレーザ光Lを1分あたり
600回旋回させる(600rpm)もの、あるいは、
1分あたり300回旋回させる(300rpm)ものと
の何れかが使用される。
【0018】図9に示すように、マイクロプロセッサを
有した制御装置25を備えて前記整地ブレード9を昇降
制御するための制御系が形成されている。この制御系で
は制御装置25に対して前記レベルセンサS、ダイヤル
26で回動操作されるポテンショメータ型のレベル設定
器27、ダイヤル28で操作されるポテンショメータ型
の感度設定器29、前記ポジション設定器16、リフト
アームセンサ13、起動スイッチ30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
制御する電磁操作形の制御弁V、表示装置D、ブザー3
1夫々に対する出力系が形成されている。又、制御弁V
は電磁ソレノイドに供給される電流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
25は制御弁Vの電磁ソレノイド(図示せず)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
制御弁Vに供給する電力を調節し得るよう構成されてい
る。尚、前記表示装置Dは同図に示すように、中立ラン
プ32と、上昇ランプ33と、下降ランプ34と、作業
状態ランプ35とを備えて構成されている。
有した制御装置25を備えて前記整地ブレード9を昇降
制御するための制御系が形成されている。この制御系で
は制御装置25に対して前記レベルセンサS、ダイヤル
26で回動操作されるポテンショメータ型のレベル設定
器27、ダイヤル28で操作されるポテンショメータ型
の感度設定器29、前記ポジション設定器16、リフト
アームセンサ13、起動スイッチ30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
制御する電磁操作形の制御弁V、表示装置D、ブザー3
1夫々に対する出力系が形成されている。又、制御弁V
は電磁ソレノイドに供給される電流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
25は制御弁Vの電磁ソレノイド(図示せず)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
制御弁Vに供給する電力を調節し得るよう構成されてい
る。尚、前記表示装置Dは同図に示すように、中立ラン
プ32と、上昇ランプ33と、下降ランプ34と、作業
状態ランプ35とを備えて構成されている。
【0019】そして、作業を行う際にはポジションレバ
ー15の操作で整地ブレード9の整地高さを目標とする
値に設定しておき、この状態でレベルセンサSの上下方
向の中央に設定された入射目標A(図8(イ)を参照)
に対してレーザ灯台Tからのレーザ光Lが入射すること
をレベルセンサSの表示機構Cの上下方向での中央位置
の透明窓部Waの発光ダイオード46が発光することで
確認しながら、レーザ灯台Tの対地高さを調節する、あ
るいは、支柱14に対するレベルセンサSの固定位置を
セットする調節を行い、この調節の後に起動スイッチ3
0をON操作することで作業を開始できるものとなって
おり、作業時には整地ブレード9の高さが多少変動して
も制御装置25がレーザ光LをレベルセンサSの入射目
標位置Aで受信するよう制御弁Vを操作して自動的に整
地ブレード9の昇降を行う結果、広い圃場を精度高く水
平面に整地できるものとなっており、以下に昇降制御動
作を説明する。
ー15の操作で整地ブレード9の整地高さを目標とする
値に設定しておき、この状態でレベルセンサSの上下方
向の中央に設定された入射目標A(図8(イ)を参照)
に対してレーザ灯台Tからのレーザ光Lが入射すること
をレベルセンサSの表示機構Cの上下方向での中央位置
の透明窓部Waの発光ダイオード46が発光することで
確認しながら、レーザ灯台Tの対地高さを調節する、あ
るいは、支柱14に対するレベルセンサSの固定位置を
セットする調節を行い、この調節の後に起動スイッチ3
0をON操作することで作業を開始できるものとなって
おり、作業時には整地ブレード9の高さが多少変動して
も制御装置25がレーザ光LをレベルセンサSの入射目
標位置Aで受信するよう制御弁Vを操作して自動的に整
地ブレード9の昇降を行う結果、広い圃場を精度高く水
平面に整地できるものとなっており、以下に昇降制御動
作を説明する。
【0020】つまり、制御動作の基本動作が図10のフ
ローチャートに示すように設定され、この制御が開始さ
れると前記レベル設定器27からの信号に基づいてレベ
ルセンサSにおける入射目標位置Aを設定し、感度設定
器29からの信号に基づいて制御感度を設定する処理を
行う(#101,#102ステップ)。具体的には、レ
ベル設定器27のダイヤル26を「標準」の位置に設定
した場合には図8(イ)に示す如く、レベルセンサSの
受信域Zにおける縦方向の1/2の位置Hが入射目標位
置Aとなり、該レベル設定器27のダイヤル26を
「深」側に操作した場合には図8(ロ)に示す如く、位
置Hを基準にして入射目標位置Aが上方に変位し、該レ
ベル設定器27のダイヤル26を「浅」側に操作した場
合には、前述とは逆に位置Hを基準にして入射目標位置
Aが下方に変位するよう制御装置25の制御動作が設定
されている。尚、入射目標位置Aを変位させ得る領域は
前記高分解能域Fの領域に限られるよう制御動作が設定
されている。
ローチャートに示すように設定され、この制御が開始さ
れると前記レベル設定器27からの信号に基づいてレベ
ルセンサSにおける入射目標位置Aを設定し、感度設定
器29からの信号に基づいて制御感度を設定する処理を
行う(#101,#102ステップ)。具体的には、レ
ベル設定器27のダイヤル26を「標準」の位置に設定
した場合には図8(イ)に示す如く、レベルセンサSの
受信域Zにおける縦方向の1/2の位置Hが入射目標位
置Aとなり、該レベル設定器27のダイヤル26を
「深」側に操作した場合には図8(ロ)に示す如く、位
置Hを基準にして入射目標位置Aが上方に変位し、該レ
ベル設定器27のダイヤル26を「浅」側に操作した場
合には、前述とは逆に位置Hを基準にして入射目標位置
Aが下方に変位するよう制御装置25の制御動作が設定
されている。尚、入射目標位置Aを変位させ得る領域は
前記高分解能域Fの領域に限られるよう制御動作が設定
されている。
【0021】更に、感度設定器29のダイヤル28を
「標準」の位置に設定した場合には図8(イ)に示す如
く、入射目標位置Aを基準に上方と下方とに等しい域で
形成される不感帯の幅Uが標準の値となり、制御感度設
定器29のダイヤル28を「敏」の位置に設定した場合
には図8(ロ)に示す如く、入射目標位置Aを基準に形
成される不感帯の幅Uを狭くし、該制御感度設定器29
のダイヤル28を「鈍」の位置に設定した場合には前述
とは逆に入射目標位置Aを基準に形成される不感帯の幅
Uが拡大するよう制御装置25の制御動作が設定されて
いる。
「標準」の位置に設定した場合には図8(イ)に示す如
く、入射目標位置Aを基準に上方と下方とに等しい域で
形成される不感帯の幅Uが標準の値となり、制御感度設
定器29のダイヤル28を「敏」の位置に設定した場合
には図8(ロ)に示す如く、入射目標位置Aを基準に形
成される不感帯の幅Uを狭くし、該制御感度設定器29
のダイヤル28を「鈍」の位置に設定した場合には前述
とは逆に入射目標位置Aを基準に形成される不感帯の幅
Uが拡大するよう制御装置25の制御動作が設定されて
いる。
【0022】次に、レベルセンサSでレーザ光Lを受信
しているかを判別して、受信状態にある場合には昇降作
動ルーチンを実行し、前記表示装置Dに対して整地ブレ
ード9の作動状況を表示する(#103,#200,#
104ステップ)。又、昇降作動ルーチン(#200ス
テップ)は図11に示すようにサブルーチンの形に設定
され、その作動はレベルセンサSでレーザ光Lを受信し
た位置が入射目標位置Aを基準に形成された不感帯Uの
域内に存在するかを判別し、域内に存在する場合には昇
降制御を行わず、域外に存在する場合には入射目標位置
Aに対応する電圧値(目標電圧値)とレベルセンサSの
検出値(検出電圧値)との比較から偏位方向と偏差とを
求め、偏位方向からリフトシリンダ10の作動方向を設
定すると共に、偏差から制御弁Vの開度を設定する(#
201〜#205ステップ)。尚、制御弁Vの開度は偏
差が大きいほど大きい値となるよう比例関係が設定さ
れ、開度を設定する際には電磁弁Vを駆動する間歇信号
のON時間を調節(デューティ比を調節)するものとな
っており、間歇信号のON時間を長くした場合には制御
弁Vの開度が大きくなって昇降速度が高まり、ON時間
を短くした場合には制御弁Vの開度が小さくなって昇降
速度が低下するものとなっている。
しているかを判別して、受信状態にある場合には昇降作
動ルーチンを実行し、前記表示装置Dに対して整地ブレ
ード9の作動状況を表示する(#103,#200,#
104ステップ)。又、昇降作動ルーチン(#200ス
テップ)は図11に示すようにサブルーチンの形に設定
され、その作動はレベルセンサSでレーザ光Lを受信し
た位置が入射目標位置Aを基準に形成された不感帯Uの
域内に存在するかを判別し、域内に存在する場合には昇
降制御を行わず、域外に存在する場合には入射目標位置
Aに対応する電圧値(目標電圧値)とレベルセンサSの
検出値(検出電圧値)との比較から偏位方向と偏差とを
求め、偏位方向からリフトシリンダ10の作動方向を設
定すると共に、偏差から制御弁Vの開度を設定する(#
201〜#205ステップ)。尚、制御弁Vの開度は偏
差が大きいほど大きい値となるよう比例関係が設定さ
れ、開度を設定する際には電磁弁Vを駆動する間歇信号
のON時間を調節(デューティ比を調節)するものとな
っており、間歇信号のON時間を長くした場合には制御
弁Vの開度が大きくなって昇降速度が高まり、ON時間
を短くした場合には制御弁Vの開度が小さくなって昇降
速度が低下するものとなっている。
【0023】又、このようにレベルセンサSがレーザ光
Lを受信して適正な昇降制御が行われている場合には、
表示装置Dの作業状態ランプ35が継続的に点灯すると
共に、整地ブレード9の昇降が停止している場合には中
立ランプ32が点灯し、整地ブレード9の上昇作動時に
は上昇ランプ33が点灯し、整地ブレード9の下降作動
時には下降ランプ34が点灯して作業者に対して作動状
況を認識させるものとなっている(#104ステップの
処理)。
Lを受信して適正な昇降制御が行われている場合には、
表示装置Dの作業状態ランプ35が継続的に点灯すると
共に、整地ブレード9の昇降が停止している場合には中
立ランプ32が点灯し、整地ブレード9の上昇作動時に
は上昇ランプ33が点灯し、整地ブレード9の下降作動
時には下降ランプ34が点灯して作業者に対して作動状
況を認識させるものとなっている(#104ステップの
処理)。
【0024】次に、#103ステップでレーザ光Lが受
信されていないと判別した場合には、受信不能状態に陥
ってから10秒間経過する以前においては、受信不能状
態に陥ってから設定時間(1秒以下の短時間)が経過す
るまで、若しくは、受信不能状態に陥ってからリフトア
ーム11が設定量(作動限界に達しない程度)だけ作動
したことをリフトアームセンサ13で計測するまでは探
知作動ルーチンを実行し、表示装置Dによる表示作動を
行うものとなっている(#105〜#107,#30
0,#108ステップ)。
信されていないと判別した場合には、受信不能状態に陥
ってから10秒間経過する以前においては、受信不能状
態に陥ってから設定時間(1秒以下の短時間)が経過す
るまで、若しくは、受信不能状態に陥ってからリフトア
ーム11が設定量(作動限界に達しない程度)だけ作動
したことをリフトアームセンサ13で計測するまでは探
知作動ルーチンを実行し、表示装置Dによる表示作動を
行うものとなっている(#105〜#107,#30
0,#108ステップ)。
【0025】前記探知作動ルーチン(#300ステッ
プ)は図12に示すようにサブルーチンの形に設定さ
れ、この処理では受信不能に陥る直前におけるレベルセ
ンサSの受信位置を判別すると共に、この受信位置と入
射目標位置Aとの比較によって、受信位置が入射目標位
置Aを基準に形成された不感帯Uの域内に存在するかを
判別し、域内に存在する場合には昇降制御を行わず、域
外に存在する場合には偏位方向と偏差とを求め、前述の
昇降作動ルーチンと同様に、偏位方向からリフトシリン
ダ10の作動方向を設定すると共に、偏差から制御弁V
の開度を設定する(#301〜#306ステップ)。つ
まり、前記探知作動はレーザ光Lが存在すると推定され
る方向への昇降制御でレベルセンサSでレーザ光Lを受
信するための処理であり、その制御動作はレベルセンサ
Sでレーザ光Lを受信できなくなった直前におけるレベ
ルセンサSに対するレーザ光Lの入射位置がレベルセン
サSの感知域Zの上端側、下端側の何れの側でレーザ光
Lを受信していたかを判別し、例えば、感知域Zの上端
側で受信していた場合には、レーザ光Lがレベルセンサ
Sの上方に存在する可能性が高いので整地ブレード9を
上昇側に作動させ、逆に感知域Zの下端側で受信してい
た場合には整地ブレード9を下降側に作動させるよう作
動方向が設定され、この受信位置と入射目標位置Aとの
偏差が大きいほど高速度で昇降を行うことで短時間のう
ちにレーザ光Lを受信し得るものとなっている。
プ)は図12に示すようにサブルーチンの形に設定さ
れ、この処理では受信不能に陥る直前におけるレベルセ
ンサSの受信位置を判別すると共に、この受信位置と入
射目標位置Aとの比較によって、受信位置が入射目標位
置Aを基準に形成された不感帯Uの域内に存在するかを
判別し、域内に存在する場合には昇降制御を行わず、域
外に存在する場合には偏位方向と偏差とを求め、前述の
昇降作動ルーチンと同様に、偏位方向からリフトシリン
ダ10の作動方向を設定すると共に、偏差から制御弁V
の開度を設定する(#301〜#306ステップ)。つ
まり、前記探知作動はレーザ光Lが存在すると推定され
る方向への昇降制御でレベルセンサSでレーザ光Lを受
信するための処理であり、その制御動作はレベルセンサ
Sでレーザ光Lを受信できなくなった直前におけるレベ
ルセンサSに対するレーザ光Lの入射位置がレベルセン
サSの感知域Zの上端側、下端側の何れの側でレーザ光
Lを受信していたかを判別し、例えば、感知域Zの上端
側で受信していた場合には、レーザ光Lがレベルセンサ
Sの上方に存在する可能性が高いので整地ブレード9を
上昇側に作動させ、逆に感知域Zの下端側で受信してい
た場合には整地ブレード9を下降側に作動させるよう作
動方向が設定され、この受信位置と入射目標位置Aとの
偏差が大きいほど高速度で昇降を行うことで短時間のう
ちにレーザ光Lを受信し得るものとなっている。
【0026】又、このように探知作動を行う場合には前
記表示装置Dの作動状態ランプ35が点滅状態に切換る
ことで、レーザ光Lが受信不能状態に陥っていることを
作業者に認識させると同時に、整地ブレード9の作動に
応じて中立ランプ32、上昇ランプ33、下降ランプ3
4の何れかを点灯させることで整地ブレード9の作動状
況を作業者に認識させ得るものとなっている(#108
ステップの処理)。
記表示装置Dの作動状態ランプ35が点滅状態に切換る
ことで、レーザ光Lが受信不能状態に陥っていることを
作業者に認識させると同時に、整地ブレード9の作動に
応じて中立ランプ32、上昇ランプ33、下降ランプ3
4の何れかを点灯させることで整地ブレード9の作動状
況を作業者に認識させ得るものとなっている(#108
ステップの処理)。
【0027】尚、この探知作動ルーチンの処理によって
レーザ光LをレベルセンサSで受信した場合には#10
3ステップから#200ステップ(昇降作動ルーチン)
の処理に流れて適正な処理に移行するものとなってい
る。これとは逆に、#106ステップの設定時間が経過
した場合、#107ステップの設定量だけ作動した場合
の何れかの条件が成立した場合には制御弁Vを中立位置
に設定して整地ブレード9の昇降を停止させ、この停止
が行われるまで整地ブレード9を下降させる処理が行わ
れていた場合にのみ、下降量の1/2だけ整地ブレード
9を上昇させる戻し処置を行い、表示装置Dによる表示
作動を行うものとなっている(#109〜#111ステ
ップ)。
レーザ光LをレベルセンサSで受信した場合には#10
3ステップから#200ステップ(昇降作動ルーチン)
の処理に流れて適正な処理に移行するものとなってい
る。これとは逆に、#106ステップの設定時間が経過
した場合、#107ステップの設定量だけ作動した場合
の何れかの条件が成立した場合には制御弁Vを中立位置
に設定して整地ブレード9の昇降を停止させ、この停止
が行われるまで整地ブレード9を下降させる処理が行わ
れていた場合にのみ、下降量の1/2だけ整地ブレード
9を上昇させる戻し処置を行い、表示装置Dによる表示
作動を行うものとなっている(#109〜#111ステ
ップ)。
【0028】この処理は整地ブレード9の過剰な昇降を
抑制するものであり、整地ブレード9が下降作動して停
止した際には、整地ブレード9が目標耕深より深い位置
に維持される状況を回避する目的と、エンジン4に対す
る過負荷を回避する目的から下降量の1/2だけ整地ブ
レード9を上昇させるものとなっており、このように昇
降作動を停止させた場合には前記表示装置Dの作動状態
ランプ35を点滅状態に切換え、上昇ランプ33と下降
ランプ34とを同時に点滅させることで整地ブレード9
の昇降が停止していることを作業者に認識させ得るもの
となっている(#111ステップ)。そしてこれらの処
理はリセットされるまで継続するものとなっている(#
112ステップ)。
抑制するものであり、整地ブレード9が下降作動して停
止した際には、整地ブレード9が目標耕深より深い位置
に維持される状況を回避する目的と、エンジン4に対す
る過負荷を回避する目的から下降量の1/2だけ整地ブ
レード9を上昇させるものとなっており、このように昇
降作動を停止させた場合には前記表示装置Dの作動状態
ランプ35を点滅状態に切換え、上昇ランプ33と下降
ランプ34とを同時に点滅させることで整地ブレード9
の昇降が停止していることを作業者に認識させ得るもの
となっている(#111ステップ)。そしてこれらの処
理はリセットされるまで継続するものとなっている(#
112ステップ)。
【0029】次に、レベルセンサSでのレーザ光Lの受
信不能状態が10秒間経過した場合には(この時点で整
地ブレード9の昇降は停止している)、整地ブレード9
を高速で上限まで強制的に上昇させる処理を行うと共
に、表示装置Dによる表示作動を行い前記ブザー31に
よる警報作動を行い、この後に、レベルセンサSにレー
ザ光Lが入射することがあっても昇降作動を行わないも
のとなっている。
信不能状態が10秒間経過した場合には(この時点で整
地ブレード9の昇降は停止している)、整地ブレード9
を高速で上限まで強制的に上昇させる処理を行うと共
に、表示装置Dによる表示作動を行い前記ブザー31に
よる警報作動を行い、この後に、レベルセンサSにレー
ザ光Lが入射することがあっても昇降作動を行わないも
のとなっている。
【0030】つまり、レーザ光Lの受信不能状態が10
秒以上継続した場合には、レーザ灯台Tが故障した状態
にあるか、圃場が作業に不適当な高さにあるものと判断
できるので異常な状態での作業を中断する目的と、整地
ブレード9が不適正な高さに長時間設定維持される弊害
を除く目的から作業を中止するものとなっており、この
中止を行う場合にも整地ブレード9を比較的高速で上昇
させることで上昇停止時のショックを作業者に感じさせ
て作業が中断されたことを体感的に捉えさせ得るものと
なっている。又、整地ブレード9を強制的に上昇させる
場合には前記表示装置Dの作動状態ランプ35と上昇ラ
ンプ33とを同時に点滅させ、この強制的な上昇の後に
も、この表示状態を継続させ、更に、ブザー31を作動
させることで、前述の体感的な認識以外に、視覚的にも
聴覚的にも整地ブレード9が強制的に上昇制御されたこ
とを作業者に認識させるものとなっている。
秒以上継続した場合には、レーザ灯台Tが故障した状態
にあるか、圃場が作業に不適当な高さにあるものと判断
できるので異常な状態での作業を中断する目的と、整地
ブレード9が不適正な高さに長時間設定維持される弊害
を除く目的から作業を中止するものとなっており、この
中止を行う場合にも整地ブレード9を比較的高速で上昇
させることで上昇停止時のショックを作業者に感じさせ
て作業が中断されたことを体感的に捉えさせ得るものと
なっている。又、整地ブレード9を強制的に上昇させる
場合には前記表示装置Dの作動状態ランプ35と上昇ラ
ンプ33とを同時に点滅させ、この強制的な上昇の後に
も、この表示状態を継続させ、更に、ブザー31を作動
させることで、前述の体感的な認識以外に、視覚的にも
聴覚的にも整地ブレード9が強制的に上昇制御されたこ
とを作業者に認識させるものとなっている。
【0031】このように、本発明では、レベルセンサS
でレーザ光Lを受信することでレーザ光Lを基準とした
整地ブレード9の高さを維持する自動制御を行って平滑
な地面を形成できるものとなっており、作業時にはレベ
ルセンサSがレーザ光Lの入射位置に対応した透明窓部
41B(W)の発光ダイオード46を発光させ、又、レ
ベルセンサSがレーザ光Lの受信が不能になった場合に
も上端あるいは下方のの透明窓部41B(Wc)の発光
ダイオード46を発光させ、しかも、夫々の発光ダイオ
ード46が送り出す光線の方向が斜め下向きに設定され
ているので、レベルセンサSに対するレーザ光Lの入射
位置を確認する際にも作業者が運転座席7の位置から表
示機構Cの方向に視線を向けるだけで明るい光線を認識
できるものとなり、昼間であってもレベルセンサSに対
するレーザ光Lの入射位置を正確に把握して適切な処置
も行い得るものとなっている。
でレーザ光Lを受信することでレーザ光Lを基準とした
整地ブレード9の高さを維持する自動制御を行って平滑
な地面を形成できるものとなっており、作業時にはレベ
ルセンサSがレーザ光Lの入射位置に対応した透明窓部
41B(W)の発光ダイオード46を発光させ、又、レ
ベルセンサSがレーザ光Lの受信が不能になった場合に
も上端あるいは下方のの透明窓部41B(Wc)の発光
ダイオード46を発光させ、しかも、夫々の発光ダイオ
ード46が送り出す光線の方向が斜め下向きに設定され
ているので、レベルセンサSに対するレーザ光Lの入射
位置を確認する際にも作業者が運転座席7の位置から表
示機構Cの方向に視線を向けるだけで明るい光線を認識
できるものとなり、昼間であってもレベルセンサSに対
するレーザ光Lの入射位置を正確に把握して適切な処置
も行い得るものとなっている。
【0032】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、対地作業装置としてロータリ耕耘装
置、プラウ等を用いることも可能である。
以外に、例えば、対地作業装置としてロータリ耕耘装
置、プラウ等を用いることも可能である。
【0033】又、本発明では発光ダイオード46として
前記実施の形態の凸レンズ部46Lに代えて図13に示
すように凸状となる多面体で所謂、ダイヤモンドカット
状のレンズ部46Lを形成することで光線の収束の程度
を緩和して光線の送り出し方向から少し離れた位置でも
発光状態を容易に把握できるよう構成することが可能で
あり、又、光線の送り出し方向を設定するにミラーやプ
リズム、あるいは、光ファイバーを用いるも可能であ
る。
前記実施の形態の凸レンズ部46Lに代えて図13に示
すように凸状となる多面体で所謂、ダイヤモンドカット
状のレンズ部46Lを形成することで光線の収束の程度
を緩和して光線の送り出し方向から少し離れた位置でも
発光状態を容易に把握できるよう構成することが可能で
あり、又、光線の送り出し方向を設定するにミラーやプ
リズム、あるいは、光ファイバーを用いるも可能であ
る。
【図1】作業状態のトラクタの側面図
【図2】レベルセンサの正面図
【図3】レベルセンサの側面図
【図4】レベルセンサの横断平面図
【図5】レベルセンサの表示機構の縦断側面図
【図6】発光ダイオードの側面図
【図7】受光部の側面図
【図8】レベル設定器と感度設定器との操作位置に対す
るレベルセンサの入射目標位置と不感帯との関係を示す
側面図
るレベルセンサの入射目標位置と不感帯との関係を示す
側面図
【図9】制御系のブロック回路図
【図10】制御動作のフローチャート
【図11】昇降作動ルーチンのフローチャート
【図12】探知作動ルーチンのフローチャート
【図13】別実施の形態の発光ダイオードの側面図
9 対地作業装置 46 発光ダイオード 46L 凸レンズ C 表示機構 L 基準光線 T 発信器
Claims (2)
- 【請求項1】 地上に設置された発信器から水平方向に
発信された基準光線を受信することで、基準光線を基準
にした対地作業装置の高さを計測するよう構成された高
さ制御用受信装置であって、 該装置に対する基準光線の上下方向での入射位置を示す
ため発光型の表示機構を備え、この表示機構の光線の送
り出し方向を水平方向より下向きに設定してある高さ制
御用受信装置。 - 【請求項2】 前記表示機構が、凸レンズを備えた発光
ダイオードで構成されると共に、この凸レンズで収束さ
れた光線を水平方向より下側に送り出すよう発光ダイオ
ードの取り付け姿勢を設定してある請求項1記載の高さ
制御用受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1392198A JPH11211471A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 高さ制御用受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1392198A JPH11211471A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 高さ制御用受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211471A true JPH11211471A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11846654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1392198A Pending JPH11211471A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 高さ制御用受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211471A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237253A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Naomasa Nitta | 受光器 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP1392198A patent/JPH11211471A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237253A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Naomasa Nitta | 受光器 |
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