JP2023055019A - Agricultural work sensor unit, tillage claw, agricultural work machine and agricultural work detection control system - Google Patents
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Abstract
【課題】農作業のタイミングに合わせて適切なデータ量の農作業検出情報を検出すること。【解決手段】本発明の一実施形態によれば、農作業機に配置された農作業センサユニットであって、農作業時に生じる農作業検出情報を検出するセンサと、前記センサと接続された制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記センサから前記農作業検出情報を取得する取得部と、取得された前記農作業検出情報にもとづいて、制御モードを設定する第1設定部と、前記制御モードに応じて前記センサの検出頻度を設定する第2設定部を有する、農作業センサユニットが提供される。【選択図】図2An object of the present invention is to detect farm work detection information of an appropriate amount of data in accordance with the timing of farm work. According to one embodiment of the present invention, an agricultural work sensor unit arranged in an agricultural work machine includes a sensor for detecting agricultural work detection information generated during agricultural work, and a control device connected to the sensor. The control device includes an acquisition unit that acquires the agricultural work detection information from the sensor, a first setting unit that sets a control mode based on the acquired agricultural work detection information, and the A farm work sensor unit is provided that has a second setting section for setting the detection frequency of the sensor. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、農作業センサユニット、耕耘爪、農作業機および農作業検出制御システムに関する。 The present invention relates to an agricultural work sensor unit, a tillage claw, an agricultural work machine, and an agricultural work detection control system.
農作業機の技術分野において、トラクタ等の走行機体に装着され、走行機体の進行方向に沿って圃場における各種作業を行う作業機が知られている。このような作業機は、作業の内容に応じて様々な種類のものがあり、例えば、走行機体の走行位置に対して後方の位置を作業させる作業機として、耕耘機が知られている。 2. Description of the Related Art In the technical field of agricultural work machines, work machines that are mounted on a traveling machine body such as a tractor and perform various operations in a field along the traveling direction of the traveling machine body are known. There are various types of such work machines according to the type of work to be performed. For example, a power tiller is known as a work machine for working a position behind the traveling position of the traveling machine body.
また、近年、農作業時における農作業機の詳細な情報を取得するため、センサを設けた農作業機の開発が進められている。例えば、特許文献1には、センサを設けた農作業機が開示されている。
Further, in recent years, in order to obtain detailed information about agricultural machinery during agricultural work, development of agricultural machinery equipped with sensors has been promoted. For example,
農作業機にセンサを設ける場合、検出された情報は、記憶装置に記憶されることになる。しかし、常にセンサの検出条件によっては、不要な情報も検出され、記憶されることになる。この結果、記憶装置が不要な情報により占有されてしまう。 When the sensor is provided in the agricultural implement, the detected information is stored in the storage device. However, depending on the sensor detection conditions, unnecessary information may also be detected and stored. As a result, the storage device is occupied with unnecessary information.
また、農作業機にセンサを設ける場合、センサに電力を供給する必要がある。このとき、電力を容易に供給できない場所へセンサを設置する場合、センサをバッテリ(電池)により駆動する方法が用いられる。しかし、季節または時刻等によっては農作業機が使用されない時間も多く、無駄に電力を消費してしまうことになる。 Moreover, when a sensor is provided in the agricultural implement, it is necessary to supply power to the sensor. At this time, when the sensor is installed in a place where electric power cannot be easily supplied, a method of driving the sensor with a battery (battery) is used. However, depending on the season or the time of day, there are many times when the agricultural implement is not used, resulting in wasteful power consumption.
このような課題に鑑み、本発明の目的の一つは、農作業のタイミングに合わせて適切なデータ量の農作業検出情報を検出することである。また、本発明の目的の他の一つは、低消費電力で適切な情報を検出することである。 In view of such problems, one of the objects of the present invention is to detect an appropriate amount of farm work detection information in accordance with the timing of farm work. Another object of the present invention is to detect appropriate information with low power consumption.
本発明の一実施形態によれば、農作業機に配置された農作業センサユニットであって、農作業時に生じる農作業検出情報を検出するセンサと、前記センサに接続された制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記センサから前記農作業検出情報を取得する取得部と、取得された前記農作業検出情報にもとづいて、制御モードを設定する第1設定部と、前記制御モードに応じて前記センサの検出頻度を設定する第2設定部を有する、農作業センサユニットが提供される。 According to one embodiment of the present invention, an agricultural work sensor unit arranged in an agricultural work machine includes a sensor for detecting agricultural work detection information generated during agricultural work, a control device connected to the sensor, and the control device is connected to the sensor. The apparatus includes an acquisition unit that acquires the agricultural work detection information from the sensor, a first setting unit that sets a control mode based on the acquired agricultural work detection information, and a detection frequency of the sensor according to the control mode. A farm work sensor unit is provided, which has a second setting portion for setting the .
上記農作業センサユニットにおいて、電池を有し、前記センサおよび前記制御装置に電力を供給する電源部をさらに含んでもよい。 The agricultural work sensor unit may further include a power supply section having a battery for supplying power to the sensor and the control device.
上記農作業センサユニットにおいて、前記制御モードは、第1制御モードおよび第2制御モードを含み、前記第1設定部は、取得した前記農作業検出情報が第1設定条件を満たすときに、前記第1制御モードを前記第2制御モードに変更し、前記第2設定部は、前記第2制御モードにおける前記センサの検出頻度が前記第1制御モードにおける前記センサの検出頻度よりも大きくなるように、前記センサの検出頻度を設定してもよい。 In the agricultural work sensor unit, the control mode includes a first control mode and a second control mode, and the first setting unit performs the first control when the acquired agricultural work detection information satisfies a first setting condition. The mode is changed to the second control mode, and the second setting unit adjusts the sensor so that the detection frequency of the sensor in the second control mode is higher than the detection frequency of the sensor in the first control mode. may be set.
上記農作業センサユニットにおいて、前記制御装置は、前記第2制御モードにおいて前記農作業検出情報が前記第1設定条件を満さなくなったときから前記第1設定条件を満たさない前記農作業検出情報が取得され続ける経過時間を計測する計測部を有し、前記第1設定部は、計測された前記経過時間が第2設定条件を満たすとき、前記第2制御モードを前記第1制御モードに変更してもよい。 In the agricultural work sensor unit, the control device continues to acquire the agricultural work detection information that does not satisfy the first set condition after the farm work detection information does not satisfy the first set condition in the second control mode. A measurement unit that measures an elapsed time may be provided, and the first setting unit may change the second control mode to the first control mode when the measured elapsed time satisfies a second setting condition. .
本発明の一実施形態によれば、上記農作業センサユニットを含む耕耘爪が提供される。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a tillage tine including the above farm work sensor unit.
本発明の一実施形態によれば、農作業センサユニットと、前記農作業センサユニットが配置された耕耘爪と、を含む、農作業機が提供される。 According to one embodiment of the present invention, an agricultural work machine is provided that includes an agricultural work sensor unit and a tillage tine on which the agricultural work sensor unit is arranged.
上記農作業機において、前記農作業検出情報は、前記耕耘爪が衝撃を受けた時の加速度信号であってもよい。 In the above farm work machine, the farm work detection information may be an acceleration signal when the tillage tine receives an impact.
本発明の一実施形態によれば、上記農作業センサユニットと、レシーバユニットと、を含み、前記農作業センサユニットは、前記取得した前記農作業検出情報を、前記レシーバユニットに無線通信装置を介して送信する、農作業検出制御システムが提供される。 According to one embodiment of the present invention, the agricultural work sensor unit and a receiver unit are included, and the agricultural work sensor unit transmits the acquired agricultural work detection information to the receiver unit via a wireless communication device. , an agricultural detection and control system is provided.
本発明の一実施形態を用いることにより、農作業のタイミングに合わせて適切なデータ量の農作業検出情報を検出することができる。また、本発明の一実施形態を用いることにより、低消費電力で適切な情報を検出することができる。 By using an embodiment of the present invention, it is possible to detect an appropriate amount of agricultural work detection information in accordance with the timing of agricultural work. Also, by using an embodiment of the present invention, appropriate information can be detected with low power consumption.
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different aspects and should not be construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. Although the drawings may be represented schematically in order to make the description clearer, they are only examples and do not limit the interpretation of the present invention.
また、各要素に対する「第1」、「第2」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字xxxにA,Bまたは1,2などを付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、構成の一部が図面から省略される場合がある。その他、本発明の属する分野における通常に知識を有する者であれば認識できるものである場合、特段の説明を行わないものとする。 In addition, the letters "first" and "second" for each element are labels for convenience used to distinguish each element, and unless otherwise specified, have more meaning. do not have. In the drawings referred to in this embodiment, the same parts or parts having similar functions are denoted by the same reference numerals or similar reference numerals (numerals xxx followed by A, B, 1, 2, etc.). However, the repeated description may be omitted. Also, part of the configuration may be omitted from the drawings. In addition, no particular description will be given if it is something that can be recognized by a person who has ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs.
<第1実施形態>
本実施形態に係る農作業センサユニット、耕耘爪、農作業機および農作業検出制御システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
<First embodiment>
A farm work sensor unit, a tillage tine, a farm work machine, and a farm work detection control system according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(1-1.農作業検出制御システムのハードウェア構成)
図1に、農作業検出制御システム1のハードウェア構成図を示す。農作業検出制御システム1の一部の構成において、農作業のタイミングに合わせて適切なデータ量の農作業検出情報を検出し、低消費電力で適切な農作業検出情報の検出を行うための農作業検出制御処理が実行される。
(1-1. Hardware configuration of agricultural work detection control system)
FIG. 1 shows a hardware configuration diagram of an agricultural work
農作業検出制御システム1は、農作業センサユニット10、およびレシーバユニット20を含む。農作業センサユニット10は、センサから送信されるセンシングデータに基づいて制御モードを設定し、制御モードに応じてセンサの検出頻度を設定する機能を有する。レシーバユニット20は、農作業センサユニット10から受信した各種のセンシングデータを受信し、各センサの稼働時間や農作業データ(圃場のマッピングデータなど)を生成する機能を有する。以下にそれぞれの構成を示す。
The farmwork
(1-1-1.農作業センサユニットのハードウェア構成)
農作業センサユニット10は、マイコン11(制御装置ともいう)、センサ13、通信部15、および電源部17を有する。マイコン11、センサ13、通信部15、および電源部17は配線バスを介して電気的に接続される。
(1-1-1. Hardware configuration of agricultural work sensor unit)
The farm
マイコン11は、制御部11aおよびメモリ11bを含む。制御部11aは、コンピュータの一つであり、この例ではCPU(Central Processing Unit)が用いられる。メモリ11bは、ROM(Read On Memory)およびRAM(Random Accesss Memory)の少なくともいずれかを含む。制御部11aは、メモリ11bに記憶された農作業検出制御プログラムに基づいて、各種の演算処理を実行する。なお、制御部11aは、CPUに限定されない。制御部11aには、CPUの他、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはその他の演算処理回路が用いられてもよい。
The
センサ13は、農作業時に生じるセンシングデータ(農作業検出情報ともいう)を検出する。センサ13には、この例では3軸加速度センサが用いられる。3軸加速度センサを用いることで、センサが取り付けられる後述する耕耘爪が(耕耘作業時に)衝撃を受けた時の加速度信号を検出することができる。センサ13は、検出モードに応じて検出頻度が設定される。具体的には、ローパワーモード(間欠モードともいう)では、検出頻度は1Hzである。また、ノーマルモードでは、検出頻度は1000Hzである。
The
通信部15は、レシーバユニット20と無線通信により情報の送受信を行う。この例では、通信部15には、ビーコン送受信機が用いられる。ビーコン送受信機は、BLE(Bluetooth Low Energy)の電波を用いることで、低消費電力で情報の送受信を行うことができる。通信部15は、無線通信装置ということができる。
The
電源部17は、電池を有し、マイコン11、センサ13、および通信部15に電力を供給する。この例では、電源部17の電池には、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池、リチウムフェライト電池、全固体電池などの2次電池、または1次電池が用いられる。
The
(1-1-2.レシーバユニットのハードウェア構成)
レシーバユニット20は、マイコン21、記憶部23、ユーザインタフェース部25、通信部27、および電源部29を有する。マイコン21、記憶部23、ユーザインタフェース部25、通信部27、および電源部29は配線バスを介して接続される。
(1-1-2. Hardware configuration of receiver unit)
The
マイコン21は、制御部21aおよびメモリ21bを含む。制御部21aは、コンピュータの一つであり、この例ではCPUが用いられる。メモリ21bは、ROMおよびRAMの少なくともいずれかを含む。制御部21aは、メモリ21bに記憶された農作業検出制御プログラムまたは関連するプログラムに基づいて、各種の演算処理を実行する。
The microcomputer 21 includes a
記憶部23は、SSD(Solid State Drive)の半導体メモリ等のほか、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスク等)、光記録媒体、光磁気記録媒体、その他記憶可能な素子が用いられる。記憶部23は、農作業センサユニット10から送信された情報を格納する農作業検出情報データベースとしての機能を有する。
The
ユーザインタフェース部25は、ユーザとの間で情報の入出力を行う。ユーザインタフェース部は表示部25aおよび操作部25bを含む。表示部25aは、液晶ディスプレイまたは有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示デバイスであって、マイコン21から入力される信号により表示内容が制御される。操作部25bは、コントローラー、ボタン、またはスイッチを含む。ユーザから操作部25bを用いて上下左右への移動、押圧、または回転などの動作がなされることにより、その動作に基づく情報が制御部21aに入力される。なお、ユーザインタフェース部25は、タッチセンサを有する表示装置(タッチパネル)であれば、表示部25aと操作部25bとが、同じ場所に配置されてもよい。
The
通信部27は、農作業センサユニット10と無線通信により情報の送受信を行う。この例では、通信部27には、ビーコン送受信機が用いられる。なお、通信部27には、ビーコン送受信機のほか、GPS(Global Positioning System)受信機などのその他の受信機が用いられてもよい。
The
電源部29は、マイコン21、記憶部23、ユーザインタフェース部25、および通信部27に電力を供給する。電源部29には、リチウムイオン電池などの電池が用いられるほか、トラクタからの電源供給、または発電機が用いられてもよい。
The
(1-1-3.農作業センサユニットの配置構成および農作業機の構成)
ここで、農作業センサユニット10の配置構成および農作業センサユニット10が配置される農作業機について説明する。図2は、農作業センサユニット10が配置される農作業機100(ロータリ作業機または耕耘機という場合がある)の背面図である。図3は、農作業機100の側面図である。図2および図3に示されるように、本実施形態に係る農作業機100は、本体101(主フレーム110およびシールドカバー120を含む)、ロータリ作業部102およびエプロン130等を備える。
(1-1-3. Arrangement configuration of farm work sensor unit and configuration of farm work machine)
Here, the arrangement configuration of the farm
本体101のうち主フレーム110は、トラクタ等の走行機体300の後部に装着(接続)される。主フレーム110は円筒形であり、内部に動力伝達軸を有する。主フレーム110にはギアボックス125が取付けられている。レシーバユニット20は、走行機体300に配置される。
The
前進走行するトラクタ等の走行機体300からの回転動力は、農作業機100のPIC(Power Input Connection)シャフト106、ギアボックス125内の図示しないギア、主フレーム110の左側内の図示しないシャフトに伝達される。さらに、この回転動力は、農作業機100の進行方向の左へと向きを変えてチェーンケース105内のチェーン伝達機構によって、ロータリ作業部102の耕耘軸104に伝達されていく。そして、農作業機100は、ロータリ作業部102を回転させながら走行機体300の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘する。
Rotational power from a traveling
ロータリ作業部102は、本体101の耕耘軸104と、この耕耘軸104に設けられた複数の耕耘爪103とで構成される。ロータリ作業部102は、本体101によって支持される。図3に示されるように、複数の耕耘爪103は、取り付け部から耕耘軸104に対して垂直に伸びた縦刃部103aと、進行方向に対して右又は左に屈曲した横刃部103bを有する。複数の耕耘爪103において、個々の耕耘爪103が土を掘り起こす領域(幅)は隣接する耕耘爪103との間で重なりがある。ロータリ作業部102は、図3の側面視において反時計回りに回転する。
The
シールドカバー120は、ロータリ作業部102の上方を覆うように配置される。シールドカバー120の側面には、側板121が設けられる。
The
エプロン130は、シールドカバー120の後端部に固定された回動支点140を中心にして下降及び跳ね上げ回動可能に支持されている。エプロン130は、ロータリ作業部102の後方に配置される。エプロン130の重心は、回動支点140よりも後方にあるため、エプロン130は自重により下降しようとする。
The
主フレーム110に設けられた台座111とエプロン130との間には、エプロン加圧機構150が備えられている。エプロン加圧機構150は、エプロン130が下降状態にあるときに、エプロン130及び整地板131を圃場に一定の圧力で押さえつける働きをする。エプロン加圧機構150が作用する力の大きさは、作業者の操作によって調整可能である。また、エプロン加圧機構150は、各作業状態に応じてロックされる。
An apron
図4(A)は、耕耘爪103の正面図である。図4(B)は、耕耘爪103の側面図である。図4(C)は、耕耘爪103の平面図である。図3および図4(A)~(C)に示すように、本実施形態において、農作業センサユニット10は、農作業機100のうち耕耘爪103に配置される。より具体的には、農作業センサユニット10は、各々の耕耘爪103の縦刃部103aの峰側に配置される。各々の耕耘爪103に設けられた農作業センサユニット10は、独立して動作する。センサ13(3軸加速度センサ)におけるX軸方向は、ロータリ作業部102の耕耘軸104から農作業センサユニット10に向かう方向に対応する。センサ13におけるY軸方向は、X軸方向に垂直であって、耕耘爪103によって形成される仮想円の接線方向に対応する。センサ13におけるZ軸方向は、X軸方向およびY軸方向に垂直であって、ロータリ作業部102の耕耘軸104の延伸する方向に対応する。
FIG. 4A is a front view of the
(1-2.農作業検出制御システムの機能構成)
図5は、農作業検出制御システム1の各構成要素によって構成された機能ブロック図である。
(1-2. Functional configuration of agricultural work detection control system)
FIG. 5 is a functional block diagram configured by each component of the agricultural work
農作業センサユニット10のマイコン11は、農作業検出機能を実現させるプログラム(農作業検出プログラム)を制御する各機能部を有する。図5に示すように、マイコン11は、機能部として取得部11a1、判定部11a2、第1設定部11a3、第2設定部11a5、計測部11a7、および送信部11a9を含む。
The
取得部11a1は、センサ13から送信されたセンシング情報(加速度信号、農作業検出情報)を取得する機能を有する。
The
第1設定部11a3は、取得された農作業検出情報に基づいて、マイコン11の制御モードを設定する機能を有する。この例では、第1設定部11a3は、センサ13から取得したX軸方向の加速度信号に応じてマイコン11をスリープモード(第1制御モードともいう)からウェイクアップモード(第2制御モードともいう)に設定する。
The first setting unit 11a3 has a function of setting the control mode of the
第2設定部11a5は、制御モードに応じてセンサ13の検出頻度を設定する機能を有する。この例では、第2設定部11a5は、マイコン11がスリープモードの時には、センサ13の検出頻度を1Hzに設定する。または、第2設定部11a5は、マイコンがウェイクアップモードの時にはスリープモードにおけるセンサ13の検出頻度よりも大きくなるように、センサ13の検出頻度を設定する。具体的には、第2設定部11a5は、マイコンがウェイクアップモードの時にセンサ13の検出頻度を1000Hzに設定する。
The second setting unit 11a5 has a function of setting the detection frequency of the
計測部11a7は、ウェイクアップモードにおいて第1閾値未満のX軸方向の加速度信号が取得されたタイミングから第1閾値未満のX軸方向の加速度信号が取得され続ける経過時間を計測する機能を有する。 The measurement unit 11a7 has a function of measuring the elapsed time during which the acceleration signal in the X-axis direction less than the first threshold continues to be obtained from the timing when the acceleration signal in the X-axis direction less than the first threshold is obtained in the wakeup mode.
送信部11a9は、レシーバユニット20に対して通信部15を介して各種情報を送信する。
The transmitting
判定部11a2は、取得部11a1または計測部11a7から取得した情報に基づいて判定する機能を有する。例えば、判定部11a2は、取得部11a1から取得したセンシング情報が所定の条件(第1設定条件ともいう)を満たすかどうかを判定する。第1設定条件は、取得されたX軸方向の加速度信号があらかじめ設定された第1閾値以上である。または、判定部11a2は、計測部11a7が計測した時間情報が所定の条件(第2設定条件ともいう)を満たすかどうかを判定する。 The determination unit 11a2 has a function of determining based on the information acquired from the acquisition unit 11a1 or the measurement unit 11a7. For example, the determination unit 11a2 determines whether the sensing information acquired from the acquisition unit 11a1 satisfies a predetermined condition (also referred to as a first setting condition). The first setting condition is that the acquired acceleration signal in the X-axis direction is greater than or equal to a preset first threshold. Alternatively, the determination unit 11a2 determines whether the time information measured by the measurement unit 11a7 satisfies a predetermined condition (also referred to as a second setting condition).
レシーバユニット20のマイコン21は、機能部として取得部21a1、生成部21a3、および表示制御部21a5を含む。
The microcomputer 21 of the
取得部21a1は、農作業センサユニット10から送信された農作業検出情報を取得する機能を有する。取得した農作業検出情報は、記憶部23に格納される。また、取得部21a1は、GPS情報など農作業検出情報以外の情報を取得してもよい。
The
生成部21a3は、取得した情報から各種情報を生成する機能を有する。具体的には、取得した3軸加速度信号のデータを演算処理して解析データを生成する。また、生成部21a3は、GPS情報と合わせて圃場マッピング情報を生成してもよい。生成された各種情報は、記憶部23に格納される。
The generation unit 21a3 has a function of generating various types of information from the acquired information. Specifically, the data of the acquired triaxial acceleration signal is arithmetically processed to generate analysis data. Moreover, the generation unit 21a3 may generate field mapping information together with the GPS information. The generated various information is stored in the
表示制御部21a5は、表示部25aに対して生成された各種情報を表示部25aに表示するように制御する機能を有する。
The display control unit 21a5 has a function of controlling the
(1-3.農作業検出制御処理)
次に、農作業検出制御システム1における農作業検出制御処理について図面を用いて詳細に説明する。図6は、農作業センサユニット10における農作業検出制御処理の一例を示すフロー図である。図7は、レシーバユニット20における農作業検出制御処理の一例を示すフロー図である。
(1-3. Agricultural work detection control process)
Next, farm work detection control processing in the farm work
まず、農作業センサユニット10のマイコン11は、農作業機100が動作していない状況において、あらかじめスリープモードに設定されている(S101)。レシーバユニット20は、無線受信できる状態で待機している(S201)。
First, the
センサ13(3軸加速度センサ)は、農作業機100が動作していない状態で、ローパワーモードに設定されている(S103)。センサ13は、ローパワーモードにおいて、検出頻度は1Hzとして設定されている。この場合、間欠的にセンシングデータが取得されるため(S103)、センサ13で検出されるデータ量を減らすことができる。これにより、不要な情報を多数検出することを防止することができる。また、間欠的にデータが取得されることにより、農作業機100が動作していない状況において農作業センサユニット10における電力消費を減らすことができる。取得部11a1は、センサ13で検出された農作業検出情報(具体的には、X軸方向の加速度信号)を取得する。
The sensor 13 (three-axis acceleration sensor) is set to the low power mode while the agricultural implement 100 is not operating (S103). The detection frequency of the
次に、判定部11a2は、取得部11a1で取得されたX軸方向の加速度信号が所定の条件(第1設定条件)を満たすか(この例では、あらかじめ設定された第1閾値以上であるかどうか)を判定する(S105)。X軸方向の加速度信号は、ロータリ作業部102の動作、つまりロータリ作業部102(耕耘軸104)に設けられた耕耘爪103の回転動作に応じて変動する。そのため、農作業機100が動作していない場合には、X軸方向の加速度信号が第1閾値未満であるため(S105;No)、処理がループする。
Next, the determination unit 11a2 determines whether the acceleration signal in the X-axis direction acquired by the acquisition unit 11a1 satisfies a predetermined condition (first setting condition) (in this example, whether it is equal to or greater than a preset first threshold value). whether) is determined (S105). The acceleration signal in the X-axis direction varies according to the operation of the
次に、農作業機100が動作し始めると、センサ13が配置されている耕耘爪103が回転し始めるため、センサ13のX軸方向の加速度信号が大きくなる。この結果、X軸方向の加速度信号が第1閾値以上であると(S105;Yes)、第1設定部11a3は、マイコン11をウェイクアップモード(第1制御モードともいう)に設定する(S107)。また、第2設定部11a5は、マイコン11の制御モードがスリープモードからウェイクアップモードに変更したことに合わせてセンサ13の検出モードをローパワーモードからノーマルモードに設定してもよい。このとき、第2設定部11a5は、センサ13の検出頻度を、ローパワーモードに対応する1Hzからノーマルモードに対応する1000Hzに設定する(S109)。
Next, when the agricultural implement 100 starts to operate, the
また、制御部11aは、耕耘爪103のX軸方向の加速度信号が閾値以上であると(S105;Yes)、耕耘軸回転開始情報を生成する。送信部11a9は、生成された耕耘軸回転開始情報をレシーバユニット20に送信する(S111)。レシーバユニット20の取得部21a1は、送信された耕耘軸回転開始情報を取得する(S203)。このとき、取得された耕耘軸回転開始情報には、複数の耕耘爪に配置されたセンサ13を識別するための識別情報(センサIDともいう)が含まれてもよい。つまり、どのセンサ13が動作しているかを識別することができる。また、電源部17の電池容量がないセンサ13の場合、当該センサ13の加速度信号は送信されない。したがって、電池切れしているセンサ13を特定することができる。
Further, when the acceleration signal of the
次に、計測部11a7は、ウェイクアップモードにおいて、センサ13によって1000Hzで検出されていたX軸方向の加速度信号が第1設定条件を満たさなくなった(第1閾値未満のX軸方向の加速度信号が取得された)タイミングから第1閾値未満のX軸方向の加速度信号が取得され続ける経過時間(スリープ時間という)を計測する(S113)。スリープ時間は、第1閾値以上のX軸方向の加速度信号が取得された段階で計測が終了となり、再度X軸方向の加速度信号が第1閾値未満となったタイミングから再度0secからスリープ時間の計測が開始される。
Next, in the wakeup mode, the measurement unit 11a7 determines that the acceleration signal in the X-axis direction detected by the
スリープ時間が所定の時間を超えない場合(S115;No)、判定部11a2は、取得される加速度信号のうち、Y軸方向の加速度信号が所定の条件を満たすか(第2閾値以上であるか)を判定する(S117)。Y軸方向の加速度信号が第2閾値未満であるとき(S117;No)、S115の処理に戻る。 If the sleep time does not exceed the predetermined time (S115; No), the determination unit 11a2 determines whether the acceleration signal in the Y-axis direction among the acquired acceleration signals satisfies a predetermined condition (is it equal to or greater than the second threshold). ) is determined (S117). When the acceleration signal in the Y-axis direction is less than the second threshold (S117; No), the process returns to S115.
Y軸方向の加速度信号が第2閾値以上であるとき(S117;Yes)、送信部11a9は、X軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の加速度信号をレシーバユニット20に送信する(S119)。続けて、制御処理はS115に戻る。 When the acceleration signal in the Y-axis direction is equal to or greater than the second threshold (S117; Yes), the transmitter 11a9 transmits acceleration signals in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction to the receiver unit 20 (S119). . Subsequently, the control process returns to S115.
このとき、レシーバユニット20において、取得部21a1は、加速度信号を取得すると(S205)、生成部21a3は、解析データを生成する(S207)。さらに、表示制御部21a5は、生成された解析データを表示部25aに表示指示信号を送信する。その結果、解析データが、表示部25aに表示される(S209)。
At this time, in the
一方、スリープ時間が第2設定条件を満たす(所定の時間を超える)場合(S115;Yes)、第1設定部11a3は、マイコン11をスリープモードに設定する(S121)。また、第2設定部11a5は、マイコン11の制御モードがウェイクアップモードからスリープモードに変更したことに合わせて、センサ13の検出モードをノーマルモードからローパワーモードに設定する。このとき、第2設定部11a5は、センサ13の検出頻度を、ノーマルモードに対応する1000Hzからローパワーモードに対応する1Hzに設定する(S109)。続けて、制御処理はS101に戻る。以上が農作業検出制御処理である。
On the other hand, if the sleep time satisfies the second setting condition (exceeds the predetermined time) (S115; Yes), the first setting unit 11a3 sets the
本実施形態を用いることにより、農作業のタイミングに応じて、センサが適切なデータ量のセンシングデータを検出することできる。したがって、センサで検出される不要なデータが低減され、レシーバユニット20における計算にかかる負荷、および送受信されるデータ量を低減することができる。
By using this embodiment, the sensor can detect an appropriate amount of sensing data according to the timing of farm work. Therefore, unnecessary data detected by the sensor is reduced, and the calculation load on the
また、本実施形態を用いることにより、農作業センサユニット10の制御モードに応じてセンサ13の検出頻度が変更される。特に、マイコン11がスリープモードでは、センサの検出頻度が極めて低く設定される。これにより、不要な電力消費を抑えることができるため、農作業センサユニット10を長期間にわたって使用することができる。
Moreover, by using this embodiment, the detection frequency of the
(変形例)
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、処理の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
(Modification)
Within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modifications and modifications, and it is understood that these modifications and modifications also belong to the scope of the present invention. For example, additions, deletions, or design changes of components, or additions, omissions, or conditional changes to the above-described embodiments by those skilled in the art are also subject to the gist of the present invention. is included in the scope of the present invention as long as it has
本発明の第1実施形態では、センサ13は、農作業機100のうち耕耘爪103に設けられる例を示したが、これに限定されない。センサ13は、農作業機100の他の部材(例えばエプロン)に配置されてもよい。
In the first embodiment of the present invention, the example in which the
なお、本発明の第1実施形態では、計測部11a7が一つのX軸方向の加速度信号を受信してから他のX軸方向の加速度信号を受信するまでの時間を計測する例を示したが、本発明はこれに限定されない。計測部11a7は、Y軸方向またはZ軸方向の加速度信号を受信する時間を計測してもよい。 In the first embodiment of the present invention, an example was shown in which the measurement unit 11a7 measures the time from when one acceleration signal in the X-axis direction is received to when it receives another acceleration signal in the X-axis direction. , the invention is not limited thereto. The measurement unit 11a7 may measure the time to receive the acceleration signal in the Y-axis direction or the Z-axis direction.
また、本発明の第1実施形態では、センサ13として3軸加速度センサが用いられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。センサ13には、圧力センサなどの他のセンサが用いられてもよい。
Also, in the first embodiment of the present invention, an example in which a triaxial acceleration sensor is used as the
また、本発明の第1実施形態では、レシーバユニット20が走行機体300に設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レシーバユニット20は、走行機体300以外の場所に配置されてもよい。このとき、走行機体300には、農作業センサユニット10で検出された農作業検出情報をレシーバユニット20に中継するための中継装置が設けられてもよい。または、農作業センサユニット10からレシーバユニット20に対して直接的に無線通信されてもよい。
Moreover, although the
1・・・農作業検出制御システム,10・・・農作業センサユニット,11・・・マイコン,11a・・・制御部,11a1・・・取得部,11a2・・・判定部,11a3・・・第1設定部,11a5・・・第2設定部,11a7・・・計測部,11a9・・・送信部,11b・・・メモリ,13・・・センサ,15・・・通信部,17・・・電源部,20・・・レシーバユニット,21・・・マイコン,21a・・・制御部,21a1・・・取得部,21a3・・・生成部,21a5・・・表示制御部,21b・・・メモリ,23・・・記憶部,25・・・ユーザインタフェース部,25a・・・表示部,25b・・・操作部,27・・・通信部,29・・・電源部,100・・・農作業機,101・・・本体,102・・・ロータリ作業部,103・・・耕耘爪,103a・・・縦刃部,103b・・・横刃部,104・・・耕耘軸,105・・・チェーンケース,106・・・PICシャフト,110・・・主フレーム,111・・・台座,120・・・シールドカバー,121・・・側板,125・・・ギアボックス,130・・・エプロン,131・・・整地板,140・・・回動支点,150・・・エプロン加圧機構,300・・・走行機体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
農作業時に生じる農作業検出情報を検出するセンサと、
前記センサに接続された制御装置と、を含み、
前記制御装置は、
前記センサから前記農作業検出情報を取得する取得部と、
取得された前記農作業検出情報にもとづいて、制御モードを設定する第1設定部と、
前記制御モードに応じて前記センサの検出頻度を設定する第2設定部を有する、
農作業センサユニット。 An agricultural work sensor unit arranged on an agricultural work machine,
a sensor that detects farm work detection information generated during farm work;
a controller connected to the sensor;
The control device is
an acquisition unit that acquires the agricultural work detection information from the sensor;
a first setting unit that sets a control mode based on the acquired agricultural work detection information;
Having a second setting unit that sets the detection frequency of the sensor according to the control mode,
Farm work sensor unit.
請求項1に記載の農作業センサユニット。 a power supply having a battery for powering the sensor and the controller;
The agricultural work sensor unit according to claim 1.
前記第1設定部は、取得された前記農作業検出情報が第1設定条件を満たすときに、前記第1制御モードを前記第2制御モードに変更し、
前記第2設定部は、前記第2制御モードにおける前記センサの検出頻度が前記第1制御モードにおける前記センサの検出頻度よりも大きくなるように、前記センサの検出頻度を設定する、
請求項1または2に記載の農作業センサユニット。 The control mode includes a first control mode and a second control mode,
The first setting unit changes the first control mode to the second control mode when the acquired agricultural work detection information satisfies a first setting condition,
The second setting unit sets the detection frequency of the sensor such that the detection frequency of the sensor in the second control mode is higher than the detection frequency of the sensor in the first control mode.
The agricultural work sensor unit according to claim 1 or 2.
前記第1設定部は、計測された前記経過時間が第2設定条件を満たすとき、前記第2制御モードを前記第1制御モードに変更する、
請求項3に記載の農作業センサユニット。 The control device measures the elapsed time during which the agricultural work detection information that does not satisfy the first set condition continues to be acquired from when the agricultural work detection information no longer satisfies the first set condition in the second control mode. has a part
The first setting unit changes the second control mode to the first control mode when the measured elapsed time satisfies a second setting condition.
The agricultural work sensor unit according to claim 3.
耕耘爪。 including the agricultural work sensor unit according to any one of claims 1 to 4,
Tillage claw.
前記農作業センサユニットが配置された耕耘爪と、を含む、
農作業機。 A farm work sensor unit according to any one of claims 1 to 4;
a tillage tine on which the farm work sensor unit is arranged;
farm machine.
請求項6に記載の農作業機。 The agricultural work detection information is an acceleration signal when the tillage tine receives an impact,
The agricultural working machine according to claim 6.
レシーバユニットと、を含み、
前記農作業センサユニットは、
前記取得された前記農作業検出情報を、前記レシーバユニットに無線通信装置を介して送信する、
農作業検出制御システム。
A farm work sensor unit according to any one of claims 1 to 4;
a receiver unit;
The agricultural work sensor unit includes:
transmitting the acquired agricultural work detection information to the receiver unit via a wireless communication device;
Farming detection control system.
Priority Applications (1)
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JP2021164103A JP2023055019A (en) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Agricultural work sensor unit, tillage claw, agricultural work machine and agricultural work detection control system |
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