JP7107280B2 - 苗移植機 - Google Patents

Description

本発明は、苗移植機に関する。

従来、圃場で作業を行う際に用いる苗移植機等には、自動操舵により走行可能に構成されたものがある。かかる苗移植機において、圃場作業に必要な作業資材の残量に応じて、あるいは、作業資材の補給不能が検知されると、苗移植機の走行を停止させるようにしたものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２４５４１号公報

しかしながら、上記従来の苗移植機は、たとえば作業資材の残量が不足すると報知したり、作業資材の補給不能が検知されると自動走行を停止したりするだけの制御に止まっていた。

すなわち、苗移植機の停止位置が定まっていないため、停止位置によっては、作業資材の補充作業が作業者の大きな負担になるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業者による作業資材の補充作業の負担を軽減可能な苗移植機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の苗移植機（１）は、駆動部（５）と、当該駆動部（５）により駆動される走行車輪（３，４）と、当該走行車輪（３，４）を操舵可能な操舵装置（４）とを有する走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に設けられ、ポット苗が収容された苗トレイ（５０）を始端部から終端部に向けて搬送する苗トレイ搬送装置（２１０）と、前記苗トレイ搬送装置（２１０）の中途に設けられて前記苗トレイ（５０）から前記ポット苗を取り出し、取り出したポット苗を圃場に植え付ける苗植付部（２２０）を有する植付装置（２００）と、前記苗トレイ搬送装置（２１０）の前記終端部に近接して設けられ、前記苗植付部（２１０）により前記ポット苗が取り出された空の苗トレイ（５０）を回収する空トレイ回収部（３００）と、自車両の位置を示す自車位置情報を取得する位置情報取得装置（９１０）と、前記位置情報取得装置（９１０）により取得した前記自車位置情報に基づき、前記駆動部（５）および前記操舵装置（８００）を制御する制御部（Ｃ）と、少なくとも前記苗トレイ（５０）を含む作業資材の量を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、前記空トレイ回収部（３００）に設けられ、前記空の苗トレイ（５０）の量を検出する空トレイ検出部（５０１）、若しくは、前記苗トレイ搬送装置（２１０）に設けられ、前記ポット苗が収容された搬送中の前記苗トレイ（５０）を検出する苗トレイ検出部（５０２）を含み、前記制御部（Ｃ）は、前記自車位置情報および前記検出部による検出結果に基づいて、前記走行車体（２）の停止位置および停止姿勢を含む走行制御を実行し、前記空トレイ検出部（５０１）の検出結果により、前記空の苗トレイ（５０）が所定量以上存在すると判定した場合、あるいは、前記苗トレイ検出部（５０２）により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイ（５０）が搬送されていないと判定した場合、前記走行車体（２）を、予め設定された畦際停車位置に停車させ、前記苗トレイ検出部（５０２）の検出結果により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイ（５０）が搬送されていないと判定した場合、前記走行車体（２）を、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された前記畦際停車位置に後ろ向きで停車させ、前記走行車体（２）を前記畦際停車位置に移動させる際に、補給用苗載枠（１５）を回転させて通常姿勢から苗補給姿勢に駆動させることを特徴とする。

請求項１に記載の苗移植機によれば、有人監視型あるいは自動走行（ロボット）型の田植機として利用することを可能としつつ、作業資材の補充作業など、メンテナンス性を向上させることができる。

また、前記検出部は、前記空トレイ回収部に設けられ、前記空の苗トレイの量を検出する空トレイ検出部、若しくは、前記苗トレイ搬送装置に設けられ、前記ポット苗が収容された搬送中の前記苗トレイを検出する苗トレイ検出部を含むとともに、前記制御部は、前記空トレイ検出部の検出結果により、前記空の苗トレイが所定量以上存在すると判定した場合、あるいは、前記トレイ検出部により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイが搬送されていないと判定した場合、前記走行車体を、予め設定された畦際停車位置に停車させることを特徴とする。したがって、請求項１に記載の苗移植機によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、欠株時、あるいは空の苗トレイを走行車体から回収し、苗トレイを補充する際のメンテナンスが容易に行える。また、たとえば、予め設定された畦際停車位置に運搬用の車両などを停車させておけば作業効率がより向上する。また、前記制御部は、前記トレイ検出部の検出結果により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイが搬送されていないと判定した場合、前記走行車体を、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された前記畦際停車位置に後ろ向きで停車させることを特徴とする。したがって、請求項１に記載の苗移植機によれば、走行車体を、欠株時のメンテナンスを行いやすい姿勢で停止させることができる。

請求項２に記載の苗移植機は、請求項１において、前記検出部は、前記空トレイ検出部を有し、前記制御部は、前記空トレイ検出部の検出結果により、前記空の苗トレイが所定量以上検出されない場合、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置から前記走行車体を旋回させる一方、前記空の苗トレイが所定量以上検出された場合、前記所定の旋回開始位置を前記畦際停車位置として、前記走行車体を旋回させることなく前向きで停車させることを特徴とする。したがって、請求項２に記載の苗移植機によれば、走行車体を、空の苗トレイの回収や苗トレイの補充に好適な姿勢で停止させることができるため、請求項２に記載の発明の効果をより高めることができる。

請求項３に記載の苗移植機は、請求項１または２において、圃場に肥料を供給する施肥装置を備え、前記検出部は前記施肥装置が備える肥料ホッパ内の前記肥料の残量を検出する肥料検出部を含み、前記制御部は、前記肥料検出部の検出結果により、前記肥料ホッパ内に規定量の肥料が存在しないと判定した場合、前記走行車体の進行方向において、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置に対峙する畦に沿う位置に前記走行車体を沿わせて停車させることを特徴とする。したがって、請求項３に記載の苗移植機によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、走行車体が畦に対して平行に止まってくれるので肥料補給が容易になる。

請求項４に記載の苗移植機は、請求項１から３のいずれかにおいて、必要箇所に水を供給する水タンクを備え、前記検出部は、前記水タンク内の水量を検出する水量検出部を含み、前記制御部は、前記水量検出部の検出結果により、前記水タンク内に規定量の水が存在しないと判定した場合、前記走行車体を、予め設定された停車位置に停車させることを特徴とする。したがって、請求項４に記載の苗移植機によれば、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、水を効率的に補給することができる。

実施形態に係る苗移植機の側面図である。 同上の苗移植機の平面図である。 同上の苗移植機における植付装置の説明図である。 同上の苗移植機における苗トレイ搬送装置の説明図である。 同上の苗移植機の制御部を中心とするブロック図である。 同上の苗移植機における第１の走行制御の一例を示す説明図である。 同上の苗移植機における第１の走行制御の変形例を示す説明図である。 同上の苗移植機における第２の走行制御の一例を示す説明図である。 同上の苗移植機における第２の走行制御の変形例を示す説明図である。 同上の苗移植機における姿勢制御の一例を示す説明図である。 同上の苗移植機における空トレイ回収部の第１の変形例を示す説明図である。 同上の苗移植機における空トレイ回収部の第２の変形例を示す説明図である。 同上の苗移植機における補給用苗載枠の変形例を示す説明図である。 同上の苗移植機における直進走行をアシストする構成を示す説明図である。 同上の苗移植機における直進走行をアシストする構成の変形例を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る苗移植機１について説明する。図１は、本実施形態に係る苗移植機１の側面図、図２は、同苗移植機１の平面図である。また、図３は、苗移植機１の植付装置２００の説明図、図４は苗トレイ搬送装置の説明図である。

図１に示すように、苗移植機１は、それぞれ左右一対の前輪３と後輪４とを備えた四輪駆動可能な走行車体２と、この走行車体２の後側に昇降リンク装置３０を介して昇降可能に連結された植付装置２００とを備える。また、走行車体２の後部上側には、肥料ホッパ４０ａを備える施肥装置４０が配設されるとともに、この施肥装置４０の前方であって走行車体２の左右両側には水タンク４１，４１とが配設されている。また、水タンク４１，４１に近接した位置には線引きマーカ４２，４２が設けられている。

また、走行車体２の前側部左右には、それぞれ隣接マーカー４３が設けられている。この隣接マーカー４３を、前回の植付行程で圃場に植え付けられた苗で形成される隣接条Ｐ１の上方に位置させて走行させることで、略等間隔で苗を植え付けることができる（図６Ａ参照）。

また、走行車体２のメインフレーム６の上に駆動部であるエンジン５が搭載されており、エンジン５の回転動力が、ＨＳＴと呼ばれる静油圧式無段階変速機等を介してトランスミッションケース７内の副変速機構（図示省略）等に伝達される。トランスミッションケース７内で変速された回転動力は、走行系等に用いる走行動力と、植付装置２００等に用いる外部取出動力とに分離して出力される。

走行動力は、一部が左右一対の前輪ファイナルケース８に伝達されて前輪３を駆動し、残りが左右後輪ギヤケース９Ｌ、９Ｒに伝達されて後輪４を駆動する。また、左後輪ギヤケース９Ｌに伝達された回転動力は、その一部が、整地ロータ駆動軸１０１に伝達され、後述する整地ロータ１００を回動させる。

また、エンジン５の上部はエンジンカバー１３で覆われており、そのエンジンカバー１３の上に操縦席１０が設置される。操縦席１０の前方には、前輪３を操向操作するステアリングハンドル１１が設けられており、その前側は、フロントカバー１２で覆われている。また、エンジンカバー１３及びフロントカバー１２の下端の左右両側には水平状のフロアステップ１４が設けられている。

ところで、本実施形態に係る苗移植機１は、上述してきたように、操縦席１０およびステアリングハンドル１１を備えた有人による運転を想定している。しかし、後述する制御部であるコントローラＣによる走行制御によって、オペレータ側処理装置９３０を用いたリモートコントロールによる運転、さらには、自動操舵装置８００と位置情報取得装置９１０とを用いた、無人操作による自動運転も可能になっている。

また、ステアリングハンドル１１及びフロントカバー１２の左右両側には、多数の苗トレイ５０を積載しておくことができる補給用苗載枠１５が配置されている。かかる補給用苗載枠１５に予め載置しておいた苗トレイ５０を、植付作業中に作業者が取出しながら、後部に連結された植付装置２００の苗トレイ搬送装置２１０へ運び、搬送路２０１の始端部から順次補給することができる。

なお、搬送路２０１は、二条の植付条当たり一枚の苗トレイ５０を順次搬送して、後述する苗植付部２２０毎にポット苗を供給して二条植えが行える構成である。そのため、八条植え用の苗移植機１では、搬送路２０１や苗植付部２２０等は、平面視で左右幅方向に４つずつ設けられる（図２参照）。

すなわち、植付装置２００は、苗トレイ搬送装置２１０と、苗植付部２２０と、空状態の苗トレイ５０を順次回収する空トレイ回収部３００とを備える。苗トレイ搬送装置２１０は、順次供給される苗トレイ５０を、搬送路２０１の上流側から下流側、すなわち上手側搬送路２０１ａから下手側搬送路２０１ｂ（図４参照）に向けて搬送する。

苗植付部２２０は、苗トレイ搬送装置２１０の途中に設けられ、搬送されてくる苗トレイ５０からポット苗を取り出して圃場に植え付ける。空トレイ回収部３００については、詳しくは後述するが、苗植付部２２０でポット苗が取り出され、苗トレイ搬送装置２１０の終端部から送り出されてくる空状態の苗トレイ５０を順次回収する。

なお、苗トレイ５０は、多数の育苗ポット５１が縦横方向にマトリックス状に配列された平面視で長方形状の板状部材である。苗トレイ５０は、可撓性を有する合成樹脂製であり、図４に示すように、搬送路２０１上において側面視で略Ｕ字状の湾曲が可能である。

育苗ポット５１は、苗トレイ５０一側面に円形の開口部５１ａを有し、他側面に底部５１ｂが突き出したポット状の部材であり、その内部にポット苗を育苗するための空間部が形成されている。なお、苗植付部２２０には、育苗ポット５１内のポット苗を押し出すための押し出しピン（図示省略）が設けられており、この押し出しピンが育苗ポット５１の底部５１ｂ側から開口部５１ａ側に向けて挿入できるように、育苗ポット５１の底部５１ｂには所定形状のスリット孔（不図示）が形成されている。

本実施形態に係る苗移植機１では、ポット苗が育苗ポット５１内で育苗された状態にある苗トレイ５０を、植付装置２００の苗トレイ搬送装置２１０へ供給することにより、植付作業が行われる。

なお、苗トレイ５０の搬送は、苗トレイ搬送装置２１０の上手側搬送路２０１ａに設けられたトレイセンサ５０２が苗トレイ５０を検出すると、トレイセンサ５０２の下流側に設けられた繰出フック２１１が、苗トレイ５０の両サイドに設けられた送り孔に係合し、トレイ搬送用モータ４０１（図５参照）の駆動により所定のタイミングで上下動することによって行われる（図４の矢印Ｂ参照）。かかる搬送動作は、各育苗ポット５１の横列ごとに間欠的に行われる。

また、苗植付部２２０によるポット苗の植付けは、以下のように行われる。すなわち、苗トレイ５０の横１列の各育苗ポット５１に対して、育苗ポット５１の各底部５１ｂ側から前述の押し出しピンが同時に挿入してポット苗を押し出す。押し出された横１列分のポット苗は、左右の苗送りベルト（図示省略）により、右半分のポット苗は右方向に、左半分のポット苗は左方向に搬送され、苗送りベルトの左右両側の下方にそれぞれ回動可能に配置された植付爪２２１が回動することにより、苗送りベルトにより左右両側に搬送されてくる各ポット苗を圃場に順次植え付ける。

また、図１および図２に示すように、各苗植付部２２０の下方には、フロート２３０が設けられる。これらフロート２３０が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に植付爪２２１によりポット苗が植え付けられる。

ここで、図４を用いて、苗トレイ搬送装置２１０の下流側をなす下手側搬送路２０１ｂの構成について説明する。

図４に示すように、下手側搬送路２０１ｂは、苗トレイ５０を支持する搬送支持バー２１２と、搬送ガイドバー２１３を備えている。搬送支持バー２１２は、搬送されてくる苗トレイ５０をその開口部５１ａ側の面と接触することにより支持することができ、苗トレイ５０の左右幅の中央位置と左右両側近傍の３か所に配置される。搬送ガイドバー２１３は、苗トレイ５０の底部５１ｂ側の面の左右幅の中央位置において長手方向に亘り設けられたガイドバー挿入用スペース（不図示）に挿入可能に配置される。

搬送支持バー２１２と搬送ガイドバー２１３とは、図示するように、側面視で所定の間隔を保った状態で概ね平行に配置されるとともに、苗トレイ５０を空トレイ回収部３００側に案内するために、空トレイ回収部３００側に向けて前側斜め上方側に湾曲している。さらに、搬送支持バー２１２の終端部２１２ｂは、上手側搬送路２０１ａに一端側が固定された回収装置支持ステー３１０に固定されており、搬送ガイドバー２１３の終端部２１３ｂは、上手側搬送路２０１ａに一端側が固定された搬送ガイドバー支持ステー２１４に固定されている。

空トレイ回収部３００は、図１、図３および図４に示すように、苗トレイ搬送装置２１０の下手側搬送路２０１ｂの後端側、すなわち機体進行方向の前方側であって、上手側搬送路２０１ａの下方に配置されている。そして、図４に示すように、下手側搬送路２０１ｂの終端部から送り出されてくる空状態の苗トレイ５０を順次回収する。

また、空トレイ回収部３００は、図４に示すように、苗トレイ５０を前方へ案内する案内ローラ３２０と、左右一対のレール部３３０（３３０Ｌ，３３０Ｒ）と、空の苗トレイ５０を受け取る籠部３５０とを備える。かかる籠部３５０は、断面が円形の線材により籠状に形成され、落下する苗トレイ５０を順次受け止めて収容可能となっている。そして、収容した苗トレイ５０を前方から抜き出せるように、少なくとも前側が開放された構成となっている。

また、籠部３５０には、苗トレイ５０が所定数収納されたことを検出する空トレイ検出部である空トレイセンサ５０１が設けられている。本実施形態に係る苗移植機１では、空トレイセンサ５０１は籠部３５０の後部側に設けられている。苗トレイ５０の収容枚数が規定容量に達したことを空トレイセンサ５０１が検出すると、空の苗トレイ５０の回収を作業者に促すためのブザーやランプなどの表示器２５０（図５参照）で表示可能に構成されるとともに、後に詳述する所定の走行制御がなされる。なお、表示器２５０は、たとえば走行車体２のステアリングハンドル１１の近傍に設けることができる。

案内ローラ３２０は、苗トレイ搬送装置２１０の下手側搬送路２０１ｂの終端から受け渡される苗トレイ５０を前方へ案内するように、回収装置支持ステー３１０の前側に回転自在に設けられている。また、案内ローラ３２０は、苗トレイ５０の幅方向の両端部に相当する側から、苗トレイ５０の幅方向の中央部に相当する側に向けて漸次縮径されている。また、案内ローラ３２０は、下手側搬送路２０１ｂの搬送支持バー２１２の終端部２１２ｂから送り出されてくる苗トレイ５０の開口部５１ａと係合する多数の円錐形状突起３２１が表面に配設されており、繰出フック２１１の上下動のタイミングと同期して間欠的に回転駆動することで、空状態の苗トレイ５０を空トレイ回収部３００側に搬送することができる。

レール部３３０は、長手方向に直行する方向の断面が略Ｔ字状の長板形状を成した左右一対のレール体３３０Ｌ、３３０Ｒを備える構成であり、案内ローラ３２０により案内された苗トレイ５０を摺動自在に支持可能な第１の位置と、苗トレイ５０の底部との接触が解除される第２の位置との間を、軸回りに回動可能に設けられる。すなわち、下手側搬送路２０１ｂの搬送支持バー２１２の終端部２１２ｂへやってきた苗トレイ５０を終端部２１２ｂから前方へ案内し、案内されてきた苗トレイ５０を、レール部３３０が第２の位置に回動したタイミングで落下可能としている。

レール部３３０を構成する左右一対のレール体３３０Ｌ、３３０Ｒは、その長板形状の長手方向の両端部の内、前側を左右一対の前側支持ステー３４１Ｌ、３４１Ｒに回動可能に支持されるとともに、後側を左右一対の後側支持ステー３４２Ｌ、３４２Ｒに回動可能に支持されている。なお、図４に示すように、前側支持ステー３４１Ｌ，３４１Ｒの上端部は、苗トレイ搬送装置２１０の上流側の上手側搬送路２０１ａの下面に固定され、後側支持ステー３４２Ｌ，３４２Ｒは、回収装置支持ステー３１０に固定される。

空トレイ回収部３００を上述した構成としたことにより、図４に示す繰出フック２１１の上下動により、苗トレイ５０が下流側に搬送され、苗トレイ５０の左右両側の先端部が搬送支持バー２１２の終端部２１２ｂに接近する。このとき、苗トレイ５０の先端部は、湾曲状に形成された作用部３３４の後端下面に当接する。

そして、苗トレイ５０がさらに下流側に押し出されることによって、作用部３３４が動作して、レール体３３０Ｌ、３３０Ｒが軸周りに回動し、苗トレイ５０は、レール部３３０の上を搬送される。

そして、苗トレイ５０の搬送が進み、苗トレイ５０の全体が左右一対のレール体３３０Ｌ、３３０Ｒ上に位置すると、苗トレイ５０の左右両端の育苗ポット５１の外側面と作用部３３４の根元部分との当接状態が解除される。このとき、苗トレイ５０の自重と、図示しないトルクスプリングの回転トルク（付勢力）との作用により、左右一対のレール体３３０Ｌ、３３０Ｒは、苗トレイ５０の底部との接触が解除される。

こうして、空状態の苗トレイ５０は落下を開始して籠部３５０内に収容される。そして、苗トレイ５０が順次落下していくと、複数の苗トレイ５０が縦方向に整列された状態で収容されていく。

次に、図５を参照しながら、苗移植機１における自動運転走行、あるいはオペレータによる遠隔操作を可能とした構成について説明する。図５は、制御部であるコントローラＣを中心とする機能構成ブロック図である。

図示するように、苗移植機１は、制御部であるコントローラＣを備えており、このコントローラＣによって走行が制御され、自動走行しながら所定の作業を行うことが可能となっている。コントローラＣは、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有するとともに、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置とを備え、この記憶装置には、走行制御用のコンピュータプログラムが格納されている。

ところで、本実施形態に係る苗移植機１は、全自動走行モードと、オペレータのリモコン操作による半自動走行モードと、有人運転であるマニュアルモードとに運転モードを切替可能であり、コントローラＣは、運転モード切替スイッチ１７の切替操作に応じて各モードに応じたコンピュータプログラムに従って走行制御を行う。

また、コントローラＣには、ブザーやランプなどの表示器２５０の他、トレイ搬送用モータ４０１、マーカ用ソレノイド４０２、施肥用モータ４０３、水ポンプ４０４、作業部リフト装置４０５、さらにはその他の各種アクチュエータ４００が接続される。各種アクチュエータ４００としては、たとえば、植付装置２００に設けられる各種モータ、植付クラッチを作動させる植付クラッチモータなどが含まれる。

また、コントローラＣには、走行用カメラ４０６、空トレイセンサ５０１、トレイセンサ５０２、肥料センサ５０３、水量センサ５０４、さらには、圃場の水深などを検出する水深センサなどを含むその他のセンサ５００が接続される。

また、コントローラＣには、駆動部であるエンジン５の吸気量を調節するスロットルモータ１６、自動操舵装置８００、位置情報取得装置９１０、オペレータが所持するリモートコントローラであるオペレータ側処理装置９３０と無線通信可能な通信部９２０が接続される。

表示器２５０は、空になった苗トレイ５０の収容枚数が規定容量に達したことを空トレイセンサ５０１が検出すると、空の苗トレイ５０の回収を作業者に促すためにブザーであれば鳴動し、ランプであれば点灯する。トレイ搬送用モータ４０１は、前述したように、苗トレイ搬送装置２１０に設けられた繰出フック２１１を作動させる。マーカ用ソレノイド４０２は、線引きマーカ４２を動作位置と収納位置との間で揺動させる。

施肥用モータ４０３は、施肥装置４０のホッパに設けられた肥料繰出部を駆動する。水ポンプ４０４は、たとえば苗トレイ５０を洗浄するための清浄装置３６０（図１参照）へ水タンク４１から水を送給する。作業部リフト装置４０５は、植付装置２００を昇降させる昇降リンク装置３０を駆動する油圧装置を備える。

走行用カメラ４０６は、たとえば走行車体２の前側部に取付けられ、進行を阻害する障害物などを検出することができる。肥料センサ５０３は、施肥装置４０のホッパに設けられ、収納した肥料の残量を検出する。トレイセンサ５０２は、苗トレイ搬送装置２１０の上手側搬送路２０１ａに設けられ、苗トレイ５０が搬送されていることを検出する。空トレイセンサ５０１は、籠部３５０の後部側に設けられており、苗トレイ５０の収容枚数を検出する。水量センサ５０４は、水タンク４１に設けられ、この水タンク４１内の水の残量を検出する。なお、本実施形態に係る空トレイセンサ５０１は、光学式センサを例示しているが、たとえば、籠部３５０の底面にロードセルを設けて空トレイ検出部を構成することもできる。

スロットルモータ１６は、スロットルバルブ（不図示）を駆動してエンジン５の吸気量を調節する。自動操舵装置８００は、転舵輪である前輪３，３を回動させて操舵するためのモータ等を含むステアリング機構８１０と舵角検出装置８２０とを備えている。そして、コントローラＣによる制御によって、自動操舵装置８００は苗移植機１の自動操舵が可能である。

位置情報取得装置９１０は、ＧＮＳＳやＧＰＳで使用される航法衛星９００からの信号を受信する受信アンテナ９０１を有し、地球上における苗移植機１の位置情報（座標情報）を取得し、取得した位置情報をコントローラＣに送信する。運転モード切替スイッチ１７は、スイッチ操作に応じて、全自動走行モードと半自動走行モードとマニュアルモードとに運転モードを切替えることができる。

かかる運転モード切替スイッチ１７で全自動走行モードあるいは半自動走行モードが選択された場合、コントローラＣは、位置情報取得装置９１０で取得した機体の位置データから、苗移植機１の実速度を導出することもできる。すなわち、一定時間内における機体の移動量から実走行速度を逐次算出することができる。したがって、コントローラＣは、圃場における作業位置に応じて、苗Ｎ_０の植付作業に最適な速度に適宜速度を変更しながら自動走行したり、遠隔操作による半自動走行をすることができる。なお、位置情報取得装置９１０で取得した機体の位置データから車速を導出した場合、たとえば前輪３や後輪４がスリップなどした場合でも、走行車輪３，４の回転量と関係なく、苗移植機１の実車速を取得することができる。

こうして、苗移植機１は、コントローラＣにより、舵角検出装置８２０が検出した転舵輪である前輪３，３の舵角と、取得した圃場位置情報および自車位置情報とに基づいてステアリング機構８１０を制御しながら、最も適した作業経路にそって自動走行しつつ、苗の植付作業等を実行することができる。

また、コントローラＣには、通信部９２０が接続されている。運転モード切替スイッチ１７で半自動走行モードが選択された場合、コントローラＣは、この通信部９２０を介して管理車が携行するリモコンなどのオペレータ側処理装置９３０との間で所定の無線通信規格により無線通信することが可能となる。なお、オペレータ側処理装置９３０は、専用装置でもよいが、携帯電話やタブレット端末装置で代用することもできる。

上述してきた苗移植機１において、コントローラＣは、自車位置情報および検出部による検出結果に基づいて、走行車体２の停止位置および停止姿勢を含む走行制御を実行することが可能となっている。ここで、検出部とは、少なくとも苗トレイ５０を含む作業資材の量を検出するセンサ類であり、たとえば、空トレイセンサ５０１、トレイセンサ５０２、肥料センサ５０３、および水量センサ５０４などの各種のセンサがある。すなわち、ここで作業資材とは、ポット苗、肥料、水など、本苗移植機１による農作業に供される資材を指す。

ここで、コントローラＣにおる走行制御の具体例を、図面を参照しながら説明する。図６Ａは、苗移植機１における第１の走行制御の一例を示す説明図、図６Ｂは、同上の苗移植機１における第１の走行制御の変形例を示す説明図である。図７Ａは、同上の苗移植機１における第２の走行制御の一例を示す説明図、図７Ｂは、同上の苗移植機１における第２の走行制御の変形例を示す説明図である。また、図８は、同上の苗移植機１における姿勢制御の一例を示す説明図である。なお、図６Ａ～図８において、符号Ｐ１は苗の隣接条、符号Ｐ２はマーカ跡を示す。

たとえば、コントローラＣが、空トレイセンサ５０１の検出結果により、空の苗トレイ５０が所定量以上存在すると判定した場合、畦に戻るように制御させることができる。すなわち、籠部３５０の中で空の苗トレイ５０が略満杯になった場合、第１の走行制御の一例として、図６Ａに示すように、走行車体２を、予め所定の畦Ｐ０に設定された畦際停車位置に停車させるのである。

畦際停車位置の一例としては、軽トラックＴが停車する位置に定めることができるが、たとえば、空の苗トレイ５０が所定量以上検出されない場合の通常時に旋回開始する旋回開始位置を畦際停止位置としてもよい。すなわち、コントローラＣは、空の苗トレイ５０が所定量以上検出されない場合、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置から走行車体２を旋回させる一方、空の苗トレイ５０が所定量以上検出された場合は、所定の旋回開始位置を畦際停車位置として、走行車体２を旋回させることなく停車させるのである。

このように、畦際停車位置は、苗トレイ５０の回収に適した位置であれば適宜定めて構わない。たとえば、第２の走行制御の変形例として、図６Ｂに示すように、畦際停車位置は、圃場出入口Ｅの近傍に定めてもよい。

かかる制御を実行する際に、コントローラＣは、苗移植機１の姿勢についても制御することが好ましい。たとえば、旋回開始位置を畦際停止位置とした場合は、走行車体２は旋回させることなく前向きで停止させる一方、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、畦際停止位置を旋回開始位置と異なる位置に設定した場合は、図８に示すように、植付装置２００が畦Ｐ０に向くようにすることもできる。

すなわち、コントローラＣは、空トレイセンサ５０１により空の苗トレイ５０が所定量以上検出されない場合は、走行車体２を、所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された畦際停車位置に後ろ向きで停車させるのである。かかる姿勢制御を行うことで、作業者による苗トレイ５０の回収作業が行い易くなる。

また、苗移植機１を畦際停車位置に停車させるコントローラＣによる制御は、空トレイセンサ５０１の検出結果に基づくのみならず、たとえば、トレイセンサ５０２の検出結果によって、苗トレイ５０が順調に搬送されていないと判断した場合にも行われる。すなわち、トレイセンサ５０２の検出結果により、苗トレイ５０が搬送されずに欠株が生じたとコントローラＣが判断した場合、図６Ｂに示すように、圃場出入口Ｅの近傍に定めた畦際停車位置に苗移植機１を移動させるのである。圃場出入口Ｅの近傍であれば、苗トレイ搬送装置２１０の点検や修理を行う場合に都合が良い。

この場合においても、コントローラＣは、植付装置２００が畦Ｐ０に向くように苗移植機１の姿勢を制御することが好ましい。すなわち、トレイセンサ５０２の検出結果により、ポット苗が収容された苗トレイ５０が搬送されていないとコントローラＣが判定した場合、走行車体２を、図８に示すように、上述した所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された畦際停車位置に後ろ向きで停車させるのである。かかる制御を実行することにより、作業者による点検作業や修理作業を、より行い易くすることができる。

図６Ａおよび図６Ｂに示した例は、作業資材としてポット苗およびこのポット苗を収容した苗トレイ５０とした。しかし、作業資材は肥料であってもよく、その場合、コントローラＣは、図７Ａに示すように、畦Ｐ０に対して平行となるように走行車体２を停車させることができる。すなわち、コントローラＣは、肥料センサ５０３の検出結果により、肥料ホッパ４０ａ内に規定量の肥料が存在しないと判定した場合、走行車体２の進行方向において、所定の旋回開始位置に対峙する畦Ｐ０に沿う位置に走行車体２を沿わせて停車させることができる。かかる停車位置と停車姿勢により、図中の矢印Ａ１で示すように、圃場外に用意された肥料を、容易に補充することができる。

かかる制御を行うことで、肥料が少なくなると、苗移植機１が自動的に肥料補充に適した位置で停止するため、オペレータや作業者は、作業中に肥料の量を気にする必要がなくなる。

また、コントローラＣは、図７Ｂに示すように、畦Ｐ０に対して走行車体２が前を向いた姿勢で苗移植機１を停車させてもよい。すなわち、コントローラＣは、肥料センサ５０３の検出結果により、肥料ホッパ４０ａ内に規定量の肥料が存在しないと判定した場合、走行車体２の進行方向において、進行方向に対峙する畦Ｐ０に向かうように走行車体２を停車させることができる。かかる停車位置と停車姿勢によれば、図７Ｂにおける矢印Ａ２で示すように、走行車体２の左右のいずれの側からでも、あるいは両側から同時にでも肥料を効率良く補充することができる。

さらに、作業資材を水とすることもできる。その場合、コントローラＣは、水量センサ５０４の検出結果により、水タンク４１内に規定量の水が存在しないと判定した場合、走行車体２を、予め設定された停車位置に停車させるのである。かかる停車位置は、上述したように畦Ｐ０に近接した位置が好ましく、たとえば、図６Ａ～図７Ｂに示した位置とすることができる。かかる制御により、圃場外に用意された水を、水タンク４１に容易に補充することができる。

ところで、水タンク４１の水は、苗トレイ５０を洗浄するための清浄装置３６０へ送給される他、植付装置２００の洗浄や後輪４の洗浄にも用いることができる。そのため、水タンク４１からは、流路切換弁（不図示）を介して清浄装置３６０への第１流路と、植付装置２００へ吐出するための第２流路と、後輪４へ吐出するための第３流路とに配水することができるようになっている。このとき、コントローラＣは、走行車体２が圃場内にあって田植作業中のときは、植付装置２００を洗浄するために第２流路へと水を流す一方、田植作業を終えて圃場外へ出るときには、第２流路から第３流路へと流路を切り替えるように制御する。

かかる構成により、田植作業後、苗移植機１が圃場から出て農道などを移動する際に、道路に泥が落ちて路面を汚すおそれを未然に防止することができる。なお、第３流路としては、後輪４のみならず、前輪３へも水を吐出可能としてもよい。

また、水タンク４１の作業資材である水が減って、略空になった場合、コントローラＣは、水ポンプ４０４がオン状態であるときはオフとなるように制御するとよい。たとえば、田植作業中に植付装置２００の洗浄を行っているときに、水タンク４１が空になったことに気付かず水ポンプ４０４を駆動し続けて水ポンプ４０４を焼き付かせてしまうようなおそれを未然に防止することができる。

次に、本実施形態に係る苗移植機１のその他の構成について説明する。図９Ａは、本実施形態に係る苗移植機１における空トレイ回収部３００の第１の変形例を示す説明図、図９Ｂは、同上の苗移植機１における空トレイ回収部３００の第２の変形例を示す説明図である。図１０は、同上の苗移植機１における補給用苗載枠１５の変形例を示す説明図である。また、図１１は、同上の苗移植機１における直進走行をアシストする構成を示す説明図、図１２は、同上の苗移植機１における直進走行をアシストする構成の変形例を示す説明図である。

図９Ａに示すように、第１の変形例に係る空トレイ回収部３００は、苗トレイ搬送装置２１０における上手側搬送路２０１ａの下方ではなく、その前方に配置されている。すなわち、籠部３５０を先端で保持するレール体３３０Ａを、植付装置２００側から施肥装置４０の肥料ホッパ４０ａを越える位置まで延伸させて構成される。かかる構成により、籠部３５０の配置空間が広くなるため、籠部３５０そのものを大型化することができる。たとえば図１に示した例では、収容可能な苗トレイ５０の数は６枚程度であったが、この変形例では少なくとも７枚以上となるより多くの苗トレイ５０を収容可能となる。

また、苗移植機１は、図９Ｂに示すように、空トレイ回収部３００のさらなる変形例として、トレイ回収機能付き苗載枠１５Ａを設けることができる、すなわち、従来の補給用苗載枠１５を設けていた位置に、補給用の苗トレイ５０を載置する苗載枠とトレイ回収部の籠部とを兼用するトレイ回収機能付き苗載枠１５Ａを設けたものである。図示するように、トレイ回収機能付き苗載枠１５Ａを先端で保持するレール体３３０Ｂを、植付装置２００側から施肥装置４０を越えて走行車体２の略先頭位置まで延伸させて構成される。かかる構成によっても、より多くの苗トレイ５０を収容可能とすることができる。

ところで、補給用苗載枠１５は、図１０に示すように、回動軸１５１を中心にして回転可能に構成し、通常姿勢（図１０（ａ））と苗補給姿勢（図１０（ｂ））とをとれるようにすることができる。かかる構成にすることにより、たとえば、空トレイセンサ５０１やトレイセンサ５０２の検出結果によって、コントローラＣは、苗移植機１を畦際停車位置に移動させる際に、補給用苗載枠１５を通常姿勢（図１０（ａ））から苗補給姿勢（図１０（ｂ））に駆動すれば、従来のように、補給用苗載枠１５を手動で回動させる必要が無くなり作業能率が大きく向上する。

なお、補給用苗載枠１５上の苗トレイ５０の残量は、本実施形態のように空トレイセンサ５０１やトレイセンサ５０２によって間接的に検出することもできるが、補給用苗載枠１５にセンサ（ロードセルを含む）などを設け、補給用苗載枠１５上における苗トレイ５０の残量を直接検出するようにしてもよい。

また、苗移植機１は、マニュアル運転時用の簡易な直進アシスト機能を備えている。すなわち、操縦席１０に作業者が座して苗移植機１を運転する場合、位置情報取得装置９１０と自動操舵装置８００とを協働させて、圃場内の直進および旋回が誰でも安定して行えるようになっている。

かかる直進アシスト機能を発揮させる際に、直進表示器６００を設けておき、直進方向とＮ極差を利用して目標値を設定しておき、直進して旋回した後は、表示値に１８０°追加した値を利用することで、逆方向へ進行させる構成とすることができる。

たとえば、図１１および図１２に示すように、ステアリングハンドル１１の中央位置に保持部１１ａを設けて直進表示器６００を保持可能としておくことができる。そして、直進表示器６００とセンターマスコット２５（図１参照）とを目視で基準合わせができるようにするとよい。なお、目視ではなく、たとえば直進表示器６００からレーザ光を出射可能とし、かかるレーザ光とセンターマスコット２５とを利用して基準合わせをすることもできる。

また、図１１に示すように、直進表示器６００に方位に基づく目標値などを表示可能とし、かかる値を、さらにセンターマスコット２５にも表示可能に構成することもできる。すなわち、図示するように、センターマスコット２５のポール部２５ａに表示器２５０を設け、この表示器２５０の表示部２５１に、直進表示器６００の値表示エリア６０１に表示される値と同じ値を表示するようにしている。なお、表示器２５０を横長の盤体とし、中央に表示部２５１を設け、その左右には複数のランプ２５２を設け、直進方向が左右にぶれた場合にランプ２５２が点灯あるいは点滅して報知可能としている。また、ぶれた場合は、コントローラＣにより、自動操舵装置８００を駆動して進行方向のずれを修正可能にするとよい。

ところで、直進方向の目安となるのは、線引きマーカ４２によるマーカ跡Ｐ２を用いるとよい。また、直進表示器６００に表示される値は、数メートル走行したときの平均値としてもよい。かかる平均値はセンターマスコット２５の表示器２５０にも表示される。また、このときの平均値は、ステアリングハンドル１１のガタつきを考慮して算出されるようにすることが好ましい。

また、図１２に示すように、ステアリングハンドル１１の近傍には、往路設定ボタン７１０と復路設定ボタン７２０とを配置し、往路と復路とで任意に目標値を入力可能にすることもできる。なお、ステアリングハンドル１１の近傍ではなく、ステアリングハンドル１１そのものに往路設定ボタン７３０と復路設定ボタン７４０とを設けても良い。

なお、入力するときの往路設定ボタン７１０（７３０）と復路設定ボタン７２０（７４０）との切替えは、コントローラＣによって、たとえば左右の線引きマーカ４２，４２の作動と連動して切替可能とすることもできる。これにより、旋回後の目標値の設定が自動で行えるようになり、操作性が向上する。

上述した直進表示器６００を備えることにおり、直進性能および操作性の向上を図ることができる。しかも、たとえば水深が大きい圃場でマーカ跡Ｐ２が見辛い場合であっても有効となる。

上述した実施形態から以下の苗移植機１が実現する。

（１）エンジン５と、当該エンジン５により駆動される走行車輪３，４と、当該走行車輪３，４を操舵可能な自動操舵装置８００とを有する走行車体２と、走行車体２の後部に設けられ、ポット苗が収容された苗トレイ５０を始端部から終端部に向けて搬送する苗トレイ搬送装置２１０と、苗トレイ搬送装置２１０の中途に設けられて苗トレイ５０からポット苗を取り出し、取り出したポット苗を圃場に植え付ける苗植付部２２０を有する植付装置２００と、苗トレイ搬送装置２１０の終端部に近接して設けられ、苗植付部２２０によりポット苗が取り出された空の苗トレイ５０を回収する空トレイ回収部３００と、自車両の位置を示す自車位置情報を取得する位置情報取得装置９１０と、位置情報取得装置９１０により取得した前記自車位置情報に基づき、エンジン５および自動操舵装置８００を制御するコントローラＣと、少なくとも苗トレイ５０を含む作業資材の量を検出する検出部とを備え、コントローラＣは、自車位置情報および検出部による検出結果に基づいて、走行車体２の停止位置および停止姿勢を含む走行制御を実行する苗移植機１。

（２）上記（１）の構成において、検出部は、空トレイ回収部３００に設けられ、空の苗トレイ５０の量を検出する空トレイセンサ５０１、若しくは、苗トレイ搬送装置２１０に設けられ、ポット苗が収容された搬送中の苗トレイ５０を検出するトレイセンサ５０２を含むとともに、コントローラＣは、空トレイセンサ５０１の検出結果により、空の苗トレイ５０が所定量以上存在すると判定した場合、あるいは、トレイセンサ５０２により、ポット苗が収容された苗トレイ５０が搬送されていないと判定した場合、走行車体２を、予め設定された畦際停車位置に停車させる苗移植機１。

（３）上記（２）の構成において、検出部は、空トレイセンサ５０１を有し、コントローラＣは、空トレイセンサ５０１の検出結果により、空の苗トレイ５０が所定量以上検出されない場合、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置から走行車体２を旋回させる一方、空の苗トレイ５０が所定量以上検出された場合、所定の旋回開始位置を畦際停車位置として、走行車体２を旋回させることなく前向きで停車させる苗移植機１。

（４）上記（２）または（３）の構成において、検出部は、トレイセンサ５０２を有し、コントローラＣは、トレイセンサ５０２の検出結果により、ポット苗が収容された苗トレイ５０が搬送されていないと判定した場合、走行車体２を、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された畦際停車位置に後ろ向きで停車させる苗移植機１。

（５）上記（１）から（４）のいずれかの構成において、圃場に肥料を供給する施肥装置４０を備え、検出部は施肥装置４０が備える肥料ホッパ４０ａ内の肥料の残量を検出する肥料センサ５０３を含み、コントローラＣは、肥料センサ５０３の検出結果により、肥料ホッパ４０ａ内に規定量の肥料が存在しないと判定した場合、走行車体２の進行方向において、所定の旋回開始位置に対峙する畦Ｐ０に沿う位置に走行車体２を沿わせて停車させる苗移植機１。

（６）上記（１）から（５）のいずれかの構成において、必要箇所に水を供給する水タンク４１を備え、検出部は、水タンク４１内の水量を検出する水量センサ５０４を含み、コントローラＣは、水量センサ５０４の検出結果により、水タンク４１内に規定量の水が存在しないと判定した場合、走行車体２を、予め設定された停車位置に停車させる苗移植機１。

上述してきた各実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態から導かれるさらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、表示要素などのスペック（構造、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質など）は、適宜に変更して実施することができる。

１ 苗移植機
２ 走行車体
３ 前輪（走行車輪）
４ 後輪（走行車輪）
５ エンジン（駆動部）
４０ 施肥装置
４０ａ 肥料ホッパ
４１ 水タンク
５０ 苗トレイ
２００ 植付装置
２１０ 苗トレイ搬送装置
２２０ 苗植付部
３００ 空トレイ回収部
３５０ 籠部
５０１ 空トレイセンサ（空トレイ検出部）
５０２ トレイセンサ（トレイ検出部）
５０３ 肥料センサ（肥料検出部）
５０４ 水量センサ（水量検出部）
８００ 自動操舵装置
９１０ 位置情報取得装置
Ｃ コントローラ（制御部）

Claims (4)

1. 駆動部と、当該駆動部により駆動される走行車輪と、当該走行車輪を操舵可能な操舵装置とを有する走行車体と、
   前記走行車体の後部に設けられ、ポット苗が収容された苗トレイを始端部から終端部に向けて搬送する苗トレイ搬送装置と、
   前記苗トレイ搬送装置の中途に設けられて前記苗トレイから前記ポット苗を取り出し、取り出したポット苗を圃場に植え付ける苗植付部を有する植付装置と、
   前記苗トレイ搬送装置の前記終端部に近接して設けられ、前記苗植付部により前記ポット苗が取り出された空の苗トレイを回収する空トレイ回収部と、
   自車両の位置を示す自車位置情報を取得する位置情報取得装置と、
   前記位置情報取得装置により取得した前記自車位置情報に基づき、前記駆動部および前記操舵装置を制御する制御部と、
   少なくとも前記苗トレイを含む作業資材の量を検出する検出部と、
   を備え、
   前記検出部は、
   前記空トレイ回収部に設けられ、前記空の苗トレイの量を検出する空トレイ検出部、若しくは、前記苗トレイ搬送装置に設けられ、前記ポット苗が収容された搬送中の前記苗トレイを検出する苗トレイ検出部を含み、
   前記制御部は、
   前記自車位置情報および前記検出部による検出結果に基づいて、前記走行車体の停止位置および停止姿勢を含む走行制御を実行し、
   前記空トレイ検出部の検出結果により、前記空の苗トレイが所定量以上存在すると判定した場合、あるいは、前記苗トレイ検出部により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイが搬送されていないと判定した場合、前記走行車体を、予め設定された畦際停車位置に停車させ、
   前記苗トレイ検出部の検出結果により、前記ポット苗が収容された前記苗トレイが搬送されていないと判定した場合、
   前記走行車体を、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置で旋回させ、旋回後の次工程開始位置として予め設定された前記畦際停車位置に後ろ向きで停車させ、
   前記走行車体を前記畦際停車位置に移動させる際に、補給用苗載枠を回転させて通常姿勢から苗補給姿勢に駆動させることを特徴とする苗移植機。
2. 前記検出部は、前記空トレイ検出部を有し、
   前記制御部は、
   前記空トレイ検出部の検出結果により、前記空の苗トレイが所定量以上検出されない場合、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置から前記走行車体を旋回させる一方、前記空の苗トレイが所定量以上検出された場合、前記所定の旋回開始位置を前記畦際停車位置として、前記走行車体を旋回させることなく前向きで停車させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の苗移植機。
3. 圃場に肥料を供給する施肥装置を備え、
   前記検出部は、
   前記施肥装置が備える肥料ホッパ内の前記肥料の残量を検出する肥料検出部を含み、
   前記制御部は、
   前記肥料検出部の検出結果により、前記肥料ホッパ内に規定量の肥料が存在しないと判定した場合、
   前記走行車体の進行方向において、予め畦際に設定された所定の旋回開始位置に対峙する畦に沿う位置に前記走行車体を沿わせて停車させる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の苗移植機。
4. 必要箇所に水を供給する水タンクを備え、
   前記検出部は、
   前記水タンク内の水量を検出する水量検出部を含み、
   前記制御部は、
   前記水量検出部の検出結果により、前記水タンク内に規定量の水が存在しないと判定した場合、前記走行車体を、予め設定された停車位置に停車させる
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の苗移植機。

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