(57)【要約】      （修正有）【課題】苗補充等の頻度を最低限の回数に抑えると共に、補充のしやすさを考慮した自律走行制御式の作業車両を提供する。【解決手段】作業車両は、圃場に苗を移植する植付部Ｗを備え、ＧＰＳに基づく自律走行制御により苗移植走行可能に構成され、ロール苗Ｐを搭載支持する載置部Ｒ１，Ｒ２と、この載置部のロール苗を前記植付部に傾斜案内する苗載せ台Ｔ１，Ｔ２とを備え、この苗載せ台は、機体の全面を覆って配置することにより、最大限の苗補充間隔を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場に苗を移植する植付部(Ｗ)を備え、ＧＰＳに基づく自律走行制御により苗移植走行する作業車両において、
ロール苗(Ｐ)を搭載支持する載置部(Ｒ)と、この載置部(Ｒ)のロール苗(Ｐ)を前記植付部(Ｗ)に傾斜案内する苗載せ台(Ｔ)とを備え、この苗載せ台(Ｔ)は、機体の全面を覆って配置することを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記苗載せ台(Ｔ)を複数段に設けるとともに、昇降機構によって前記苗載せ台(Ｔ)全体を昇降可能に支持することを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【請求項３】
前記載置部(Ｒ)は、前記複数段の苗載せ台(Ｔ)と対応して複数設け、それぞれの苗載せ台(Ｔ)によって前記植付部(Ｗ)に苗を案内可能に構成したことを特徴とする請求項２記載の作業車両。
【請求項４】
前記苗載せ台(Ｔ)は、いずれかの作動により、他方を停止して前記植付部(Ｗ)に苗を案内可能に作動制御することを特徴とする請求項３記載の作業車両。
【請求項５】
前記載置部(Ｒ)にそれぞれロール苗(Ｐ)を搭載支持した場合に、上段側の苗載せ台(Ｔ)から作動制御することを特徴とする請求項４記載の作業車両。
【請求項６】
前記機体の前部に前記載置部(Ｒ)を配置するとともに施肥装置(Ｆｈ)を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳに基づく自律走行制御により苗移植作業をする作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行特許文献に記載の作業車両は、測位ユニットを備え、設定された目標走行経路に沿って自動操舵され、自律走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−  ２１８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自律走行制御による苗移植機等の作業車両については、目標走行経路の自律走行に加え、苗補充等の作業資材の取扱いを考慮する必要があり、そのためには、なるべく苗補充や肥料補充の頻度を最低限の回数におさえると共に、補充のしやすさが前提条件となる。
【０００５】
本発明の目的は、苗補充等の頻度を最低限の回数におさえると共に、補充のしやすさを考慮した自律走行制御式の作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、圃場に苗を移植する植付部Ｗを備え、ＧＰＳに基づく自律走行制御により苗移植走行する作業車両において、ロール苗(Ｐ)を搭載支持する載置部(Ｒ)と、この載置部(Ｒ)のロール苗(Ｐ)を前記植付部(Ｗ)に傾斜案内する苗載せ台(Ｔ)とを備え、この苗載せ台(Ｔ)は、機体の全面を覆って配置することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成において、前記苗載せ台(Ｔ)を複数段に設けるとともに、昇降機構によって前記苗載せ台(Ｔ)全体を昇降可能に支持することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の構成において、前記載置部(Ｒ)は、前記複数段の苗載せ台(Ｔ)と対応して複数設け、それぞれの苗載せ台(Ｔ)によって前記植付部(Ｗ)に苗を案内可能に構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の構成において、前記苗載せ台(Ｔ)は、いずれかの作動により、他方を停止して前記植付部(Ｗ)に苗を案内可能に作動制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の構成において、前記載置部(Ｒ)にそれぞれロール苗(Ｐ)を搭載支持した場合に、上段側の苗載せ台(Ｔ)から作動制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかに係る発明の構成において、前記機体の前部に前記載置部(Ｒ)を配置するとともに施肥装置(Ｆｈ)を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明は、機体の全面を覆って苗載せ台(Ｔ)を配置したことから、最大限の苗補充間隔を確保することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、複数段の苗載せ台(Ｔ)と、昇降機構により苗載せ台(Ｔ)全体を昇降可能としたことから、複数段の切換えによる最大限の苗補充間隔を確保することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、複数段のロール苗(Ｐ)を順次切換えることによって苗補充間隔を延ばすことができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、複数の苗載せ台(Ｔ)の競合を防止して苗案内することができので、植付部(Ｗ)の安定作動を確保することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の効果に加え、苗植付けに際して上段部の苗の乾燥を抑えることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項項１から５のいずれかに係る発明の効果に加え、機体後部の植付部(Ｗ)と機体前部の載置部(Ｒ)および施肥装置(Ｆｈ)との対応により、機体の前後バランスを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】構成例１（苗タンク制御）の苗移植機の側面図
【図２】ロール苗補給制御のフローチャート
【図３】構成例２（噴霧器）の苗移植機の側面図
【図４】構成例３（施肥器）の苗移植機の側面図
【図５】構成例４の苗移植機の側面図
【図６】構成例５の苗移植機の側面図
【図７】延長型苗タンクによる構成例６の苗移植機の側面図
【図８】構成例７の苗移植機の側面図
【図９】構成例８の苗移植機の側面図
【図１０】構成例９の苗移植機の側面図
【図１１】構成例１０の苗移植機の側面図
【図１２】リール支持部の構成例１の分解構成図（ａ）と組付図（ｂ）
【図１３】リール支持部の構成例２の分解構成図（ａ）と組付図（ｂ）
【図１４】自律走行用の作業車片半部の平面図（ａ）と側面図（ｂ）
【図１５】案内センサの平面図
【図１６】案内センサによる操舵制御フローチャート
【図１７】前板ガードの回動支点部の拡大側面図
【図１８】前板ガード周りの側面図
【図１９】泥落しピンの平面図付帯の後輪要部側面図
【図２０】取り口の規制例９ｍｍ（ａ）、６ｍｍ（ｂ）、標準（ｃ）
【図２１】植付け結果
【図２２】規制板形状例（ａ）、（ｂ）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。なお、説明においては、機体の前進方向Ｆを基準に、前後、左右と云う。
【００２０】
（二段切換え）
ＧＰＳによって自律走行する苗移植機について、構成例１の苗移植機の側面図を図１に示すように、構成例１の苗移植機は、機体前部に上下２段のリールＲ１，Ｒ２を設けてロール苗Ｐ，Ｐを高位支持し、機体後部に作業装置として植付部Ｗを高さ調節可能に支持し、上下のロール苗Ｐ，Ｐから植付部Ｗまで苗を案内可能に傾斜する上下の苗タンクＴ１，Ｔ２を切換え可能に配置し、上下の苗タンクＴ１，Ｔ２のそれぞれの中間位置と、植付部Ｗの近傍の苗取直前位置とに苗切れセンサＳ…を配置する。
【００２１】
植付け作業時における苗タンクＴ１，Ｔ２の作動は、各苗切れセンサＳ，Ｓ１，Ｓ２の検出に基づいて上段から補給することで苗の乾燥を防止することができ、このロール苗Ｐが苗切れになると下段のロール苗Ｐの送りを開始する。
【００２２】
詳細には、図２のロール苗補給制御のフローチャートに示すように、第１の処理ステップ（以下において、「ｓ１」の如く略記する。）である三箇所の苗切れセンサＳ，Ｓ１，Ｓ２の検出値に基づき、まず、上段の苗タンクＴ１の苗を苗切れになるまで送り（ｓ２、ｓ３、ｓ３ａ）、次いで、下段の苗タンクＴ２の苗を苗切れになるまで送り（ｓ４、ｓ５、ｓ５ａ）、上下段苗切れ時は警告の発報とともに植付走行を停止する（ｓ６）。
【００２３】
（噴霧器）
図３は、噴霧器付帯の構成例２の苗移植機の側面図である。
構成例２の苗移植機は、上下２段の苗タンクＴ１，Ｔ２の上段に噴霧器Ｓｐを備え、上段部の苗の乾燥を防ぐとともに、傾斜の緩い部分の苗滑りをよくすることができる。
また、上段の苗タンクＴ１の苗載せ面に鎧戸部分Ｍを設けることで、苗滑りを妨げずに、余った水分が落下して下段の苗タンクＴ２に送ることができる。
【００２４】
（施肥器）
図４は、施肥器付帯の構成例３の苗移植機の側面図である。
構成例３の苗移植機は、機体前部に施肥ホッパ部Ｆｈを備え、機体後部の植付部Ｗまで案内パイプＦｇで肥料を送る施肥装置Ｆ０を備えることにより、前面補給が可能となる。
【００２５】
（急傾斜苗タンク）
図５は、急傾斜苗タンクによる構成例４の苗移植機の要部側面図である。
構成例４の苗移植機は、苗送りを苗抑え以前に設け、苗タンクＴ３は角度をつけ、リール位置では角度を寝かせるとともに、苗取り位置にかけて角度を立てて構成することにより、軽量のロングマット苗の苗落ちを改善することができる上に、ロングマット苗で苗補給の機会を減らすことができるとともに、ロングマット仕様であっても苗送り精度が確保されて正確な苗送りが可能となる。
【００２６】
（苗タンク昇降対応）
図６は、苗タンク昇降対応の構成例５の苗移植機の側面図である。
構成例５の苗移植機は、ロングマット苗ＰのリールＲ３を本機上に設置し、苗タンクＴ３を台形リンクＬで上昇した時に、苗タンクＴ３とリールＲ３との間の距離変化を最小にするように支持することにより、苗タンク上にリールを配置した場合の油圧揚力に多くの油圧を要する大型シリンダが不要となり、ロングマットによる苗補給機会の減少と正確な苗送りが可能となる。
【００２７】
（長行程苗タンク）
図７は、長行程苗タンクによる構成例６の苗移植機の側面図である。
本機側に及ぶ長行程苗タンクＴ４を設け、その始端側をピンジョイントのロッドＪで本機上に連結した上で、本機に設けたリールＲからロング苗Ｐを受けることにより、苗補給の機会を減らすことができる。
【００２８】
また、上記長行程苗タンクＴ４を２段構成としてそれぞれにリールＲを設けることで、更に苗補給の機会を減らすことが可能となる。
【００２９】
（排風除け）
図８は、延長苗タンクによる構成例７の苗移植機の要部側面図である。
構成例７の苗移植機は、ロング苗マット用の延長苗タンクＴ３の抜きを廃止し、その先端Ｔａを上に曲げて構成することにより、土なし故に乾燥しやすいロングマットＰについて、エンジン排熱やラジエータ排風による乾燥を防止することができる。
【００３０】
（ロールホルダ）
図９は、ロールホルダ付設による構成例８の苗移植機の要部側面図である。
構成例８の苗移植機は、ロングマット苗用の苗タンクＴ３の延長苗タンク部Ｔｅに補給ロールＰｒを置くためのホルダＨを設けることにより、居住性を確保しながら、補給苗Ｐｒを積載することができる。
【００３１】
（噴霧器付設）
図１０は、噴霧器付設による構成例９の苗移植機の要部側面図である。
構成例９の苗移植機は、ロングマット苗のリールＲの上部に噴霧器Ｓｐを設けることにより、土なし故に乾燥しやすいロングマット苗の乾燥を防止することができる。
【００３２】
（カバー付設）
図１１は、苗カバー付設による構成例１０の苗移植機の要部側面図である。
構成例１０の苗移植機は、ロングマット苗のリールＲの上部に傘状の苗カバーＣを設けることにより、土なし故に乾燥しやすいロングマット苗の乾燥を防止することができる。
【００３３】
（リール構成）
図１２は、リール支持部の構成例１の分解（ａ）と組付（ｂ）の構成図である。詳細には、ロングマット苗用のリール中心軸として、左右のフランジ付きのシャフトＡ１，Ａ２を組み合わせ、さらに中心にカラーＡ３を入れることで回動フリーにロングマット苗Ｐを支持することができる。
【００３４】
また、図１３は、リール支持部の構成例２の分解（ａ）と組付（ｂ）の構成図であり、左右のフランジ付きのシャフトＡ１，Ａ２を組み合わせ、不図示の両側ステーに回動可能にはめ込むことで回動フリーに構成することができる。
【００３５】
前板ガードの抵抗検知
（案内センサ）
図１４は、自律走行用の作業車片半部の平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
自律走行する作業車は、機体外周コーナ位置に接触式の案内センサＳｇ…を設け、畦への接触やポジション検知に基づいて操舵制御する。
【００３６】
案内センサＳｇは、図１５の平面図に示すように、屈曲ロッドＧｒを支点Ｇｃに軸支しつつ、ストッパＧ１を設けてこのストッパＧ１側に回動付勢し、さらに、戻し限度のストッパＧ２と回動検出のポテンショメータＧｐを設けて構成し、接触状態で取り付ける。また、検出精度をあげるために、両ストッパＧ１，Ｇ２間の回動範囲をポテンショメータＧｐの検出範囲に合うようにアーム比を選ぶ。
【００３７】
接触式の案内センサＳｇによる操舵制御は、図１６のフローチャートに示すように、ポテンショメータＧｐの検出角度２０度を直進基準（ｓ１１、ｓ１２）として、基準値未満であれば、畦に近づく側に（ｓ１２ａ）、基準値超であれば、畦から離れる側に（ｓ１２ｂ）操舵制御することで、畦から所定距離の自律走行が可能となる。
【００３８】
（前板ガード）
前板ガードＭｇの回動支点部の拡大側面図を図１７に示すように、回動部分にゴムブッシュを打ち込んで回動支点部にバネ性を設けることにより、畦に接触した際の前板ガードＭｇへの負担を弾性の範囲で逃がして破損を防止することができる。
【００３９】
また、前板ガードＭｇの逃げについて、スプリングあるいはバネ鋼を挿入して下向きに付勢し、長穴によって前板ガードの逃げを上下方向とすることで、ガードの位置を変えることなく、負荷を逃がすことができる。
【００４０】
（前板ガード形状）
前板ガードＭｇの形状について、その側面図を図１８に示すように、コの字型の後部Ｍｒを前部の曲げより機体中心に寄せることにより、後端部が引っかかることによる破損を防止することができる。
【００４１】
（昇降制御）
直進アシスト型において、ＧＰＳユニットに組込みのジャイロセンサにより、機体のピッチング方向の傾きを検知し、油圧感度の補正を行う。すなわち、機体前上がり時はセンタフロート迎い角が大きくなることから、感度を敏感側に補正し、逆に前下がり時は鈍感側に補正する。
【００４２】
このような油圧感度の補正により、重い植付部とフロント搭載の大量の補助苗とを有するポット田植機について、その前後バランスの大きな変動に伴う感知性能の影響を抑えることができるとともに、直進アシストユニットに組込みのジャイロセンサの信号利用により、コストアップを抑えて整地性向上を図ることができ、また、直進アシスト型式に付加価値を付けることができる。
【００４３】
また、直進アシスト型において、ＧＰＳユニットに組込みのジャイロセンサにより、機体の左右方向の傾きを検知し、油圧感度の補正を行う。すなわち、左右の機体傾斜が大きいときは、ローリングが追従せず、片側の植付け深さが浅くなって浮き苗になるおそれがあるため、より敏感側に補正する。
【００４４】
このような油圧感度の補正により、状況に応じて手動で行う従来の感度補正操作を要することなく、直進アシストユニットに組込みのジャイロセンサの信号利用により、コストアップを抑えて整地性向上を図ることができ、また、直進アシスト型式に付加価値を付けることができる。
【００４５】
また、直進アシスト型において、ＧＰＳユニットに組込みのジャイロセンサにより、機体の左右方向の傾きを感知し、不感帯幅の調節によって油圧感度の補正を行う。すなわち、センタフロート迎い角設定値に対し、上げ側と下げ側の公差範囲を広げることにより、油圧の過敏な反応を抑える。
【００４６】
このように、不感帯幅の調節による油圧感度の補正により、状況に応じて手動で行う従来の感度補正操作を要することなく、直進アシストユニットに組込みのジャイロセンサの信号利用により、コストアップを抑えて整地性向上を図ることができ、また、直進アシスト型式に付加価値を付けることができる。
【００４７】
また、直進アシスト型において、ＧＰＳユニットに組込みのジャイロセンサにより、機体のピッチング方向の傾きを感知し、不感帯幅の調節によって油圧感度の補正を行う。すなわち、機体前上がり時はセンタフロート迎い角が大きくなることから不感帯幅を狭くし、逆に前下がり時は不感帯幅を広くする補正制御により、センタフロートの迎い角設定値に対し、上げ側と下げ側の公差範囲を広げることにより、油圧の過敏な反応を抑えることができる。
【００４８】
このような油圧感度の補正により、重い植付部とフロント搭載の大量の補助苗とを有するポット田植機について、その前後バランスの大きな変動に伴う感知性能の影響を抑えることができるとともに、直進アシストユニットに組込みのジャイロセンサの信号利用により、コストアップを抑えて整地性向上を図ることができ、また、直進アシスト型式に付加価値を付けることができる。
【００４９】
（泥落し機構）
田植機後輪の泥落し機構は、泥落しピンの平面図付帯の後輪要部側面図を図１９に示すように、Ｗ型の泥落しピンＱを設け、ラグ部を挟み込む位置に調整してメインフレームに取付けることで、機体沈没の一因となる後輪の泥抱きと舗装道路走行時の泥落しが無くなるので、沈没の防止と清掃の手間を省くことができる。
【００５０】
泥落しピンＱは、バネ材で成形し、ボルトナットでメインフレームの角チューブの貫通穴に取付ける。
【００５１】
（密播疎植）
従来、密播苗を移植する際に、移植精度の向上のためのオプション部品として、上面を規制した取り口が設定されており、この取り口を使用した場合は、掻取り量を９ｍｍ以上にすると、規制板と干渉することから、最少掻取り量が８ｍｍとなり、農業者が実際に田植を行う場合は、慣行苗を用いる場合や、密播苗でも発芽が悪かった場合などに、掻取り量を多くする必要が生じ、その都度、手間のかかる取り口交換作業を強いられていた。
【００５２】
このような密播疎植用の田植機の取り口についての問題の解決のために、取り口の上側を規制し、規制する幅は掻き取り量（縦）１１ｍｍまで干渉しない幅とすることで、取り口交換の労を要することなく、一定程度の規制取り口の効果を維持したまま、掻取り量に巾を持たせることが可能となる。
【００５３】
具体的には、図２０の取り口の規制例９ｍｍ（ａ）、６ｍｍ（ｂ）、標準（ｃ）を示すように、上面の規制幅を６ｍｍとすることで、図２１の植付け実測結果に示すように、掻き取り量は１１ｍｍまで干渉することなく使用することができ、規制の効果を維持しながら、掻き取り量を柔軟に選択することができる。
【００５４】
また、図２２の規制板の形状例（ａ）、（ｂ）に示すように、規制板Ｌ１，Ｌ２に凹凸形状の嵌合部を設けることにより、ワンタッチで取付けが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
Ｆｈ  施肥装置（施肥ホッパ）
Ｌ１  規制板
Ｐ    ロール苗
Ｒ    載置部
Ｔ    苗載せ台（苗タンク）
Ｗ    植付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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