(57)【要約】【課題】圃場における直進安定性を向上させることができる作業車両を提供すること。【解決手段】作業車両１は、走行車体２と、深度検出部材１１４と、操舵部材３２と、自動操舵装置１１０と、制御装置１５０とを備える。走行車体２は、圃場での対地作業を行う作業装置６０を後部に取り付け可能である。深度検出部材１１４は、走行車体２の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられ、走行車体２の走行方向における圃場の深度をそれぞれ検出する。操舵部材３２は、走行車体２の走行輪４を操舵する操作を受け付ける。自動操舵装置１１０は、前記走行輪４を操舵して進行方向を直進に合わせる。制御装置１５０は、自動操舵装置１１０を制御し、深度検出部材１１４のそれぞれが検出した深度の差に基づいて走行方向における圃場の起伏を検出し、かかる起伏を避ける向きへ走行輪４を操舵する。【選択図】図８
2017099324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場での対地作業を行う作業装置を後部に取り付け可能な走行車体と、
前記走行車体の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられ、前記走行車体の走行方向における前記圃場の深度をそれぞれ検出する一対の深度検出部材と、
前記走行車体の走行輪を操舵する操作を受け付ける操舵部材と、
前記走行輪を操舵して進行方向を直進に合わせる自動操舵装置と、
前記自動操舵装置を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記深度検出部材のそれぞれが検出した前記深度の差に基づいて前記走行方向における前記圃場の起伏を検出し、当該起伏を避ける向きへ前記走行輪を操舵すること
を特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記深度検出部材のそれぞれが検出した前記深度の差が所定値以上の場合、浅い方の前記圃場の深度を検出した前記深度検出部材の側へ前記走行輪を操舵すること
を特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記走行車体の位置情報を取得する位置情報取得装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記位置情報取得装置が取得した前記位置情報に基づき、前記走行車体が前記圃場の端部に沿う方向に移動していると判定した場合、前記端部側の前記深度検出部材によって検出される前記深度が一定となるように前記走行輪を操舵すること
を特徴とする請求項１または２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記操舵部材への入力に対する負荷を大きくする制御を行うこと
を特徴とする請求項３に記載の作業車両。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記位置情報取得装置が所定時間内に取得した前記位置情報が、前記走行車体の直進方向として設定された方向に対して横ずれしている場合、前記走行車体が横滑りしていると判定し、前記作業装置が前記圃場に対して既に作業を行った側とは反対側へ前記走行輪を操舵する制御を行うこと
を特徴とする請求項３または４に記載の作業車両。
【請求項６】
前記操舵部材において、前記走行車体の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられた一対の報知部材をさらに備え、
前記制御装置は、
前記位置情報取得装置が取得した前記位置情報に基づき、前記走行車体があらかじめ定められた進路から逸れた場合、前記一対の報知部材のうちのいずれか一方に前記走行車体の進路の異常に関する報知を実行させること
を特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項７】
前記走行車体の作業者の位置情報を取得する作業者位置情報取得装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記作業者が前記走行車体上において移動した場合、前記走行車体の走行方向と交差する方向における前記作業者の移動方向を判定し、当該移動方向と反対側へ前記走行輪を操舵すること
を特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記深度検出部材が所定値以上の前記深度を検出した場合、前記走行車体の速度の上昇を規制すること
を特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項９】
前記圃場の深度を前記位置情報に関連付けて記憶する深度情報記憶装置をさらに備え、
前記深度情報記憶装置は
前記位置情報に関連付けられた前記圃場の深度のデータを他の作業車両から取得可能に設けられること
を特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項１０】
前記深度情報記憶装置は、
前記圃場の端部において、前記走行車体が前記圃場の端部に接近した後、前記圃場の端部から離間する方向へ走行方向を変更した場合、前記圃場の端部において検出された前記圃場の深度を前記圃場の深度のデータから除外すること
を特徴とする請求項９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、作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圃場などで所定の作業を行いながら走行する作業車両がある。このような作業車両としては、たとえば、圃場の深さを検出し、検出された圃場の深さに合わせて苗の植付深さの調節や施肥量の調節を行う、いわゆる苗移植機などが知られている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２３０４６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、従来の作業車両では、作業車両の直進性が、圃場の深さの変化、すなわち圃場の起伏の影響を受けることがあった。このため、たとえば上記の作業車両では、圃場の起伏によって作業車両が蛇行したり、作業車両が畦に接触したりする可能性があった。したがって、従来の作業車両には、圃場における直進安定性を向上させるうえで更なる改善の余地があった。なお、上記の直進安定性とは、作業車両の直進走行時において、作業車両の進路を乱す外乱に対する収れん性のことを指す。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圃場における直進安定性を向上させることができる作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の作業車両は、圃場での対地作業を行う作業装置（６０）を後部に取り付け可能な走行車体（２）と、前記走行車体（２）の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられ、前記走行車体（２）の走行方向における前記圃場の深度をそれぞれ検出する一対の深度検出部材（深度センサ１１４）と、前記走行車体（２）の走行輪（４）を操舵する操作を受け付ける操舵部材（３２）と、前記走行輪（４）を操舵して進行方向を直進に合わせる自動操舵装置（１１０）と、前記自動操舵装置（１１０）を制御する制御装置（１５０）とを備え、前記制御装置（１５０）は、前記深度検出部材（１１４）のそれぞれが検出した前記深度の差に基づいて前記走行方向における前記圃場の起伏を検出し、当該起伏を避ける向きへ前記走行輪（４）を操舵することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の作業車両は、請求項１に記載の作業車両において、前記制御装置（１５０）は、前記深度検出部材（１１４）のそれぞれが検出した前記深度の差が所定値以上の場合、浅い方の前記圃場の深度を検出した前記深度検出部材（１１４）の側へ前記走行輪（４）を操舵することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の作業車両は、請求項１または２に記載の作業車両において、前記走行車体（２）の位置情報を取得する位置情報取得装置（１２０）をさらに備え、前記制御装置（１５０）は、前記位置情報取得装置（１２０）が取得した位置情報に基づき、前記走行車体（２）が圃場の端部に沿う方向に移動していると判定した場合、当該端部側の前記深度検出部材（１１４）によって検出される深度が一定となるように前記走行輪（４）を操舵することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の作業車両は、請求項３に記載の作業車両において、前記制御装置（１５０）は、前記操舵部材（３２）への入力に対する負荷を大きくする制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の作業車両は、請求項３または４に記載の作業車両において、前記制御装置（１５０）は、前記位置情報取得装置（１２０）が所定時間内に取得した前記位置情報が、前記走行車体（２）の直進方向として設定された方向に対して横ずれしている場合、前記走行車体（２）が横滑りしていると判定し、前記作業装置（６０）が前記圃場に対して既に作業を行った側とは反対側へ前記走行輪（４）を操舵する制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の作業車両は、請求項３から５のいずれか１項に記載の作業車両において、前記操舵部材（３２）において、前記走行車体（２）の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられた一対の報知部材（ＡＬＭ）をさらに備え、前記制御装置（１５０）は、前記位置情報取得装置（１２０）が取得した前記位置情報に基づき、前記走行車体（２）があらかじめ定められた進路から逸れた場合、前記一対の報知部材（ＡＬＭ）のうちのいずれか一方に前記走行車体（２）の進路の異常に関する報知を実行させることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の作業車両は、請求項３から６のいずれか１項に記載の作業車両において、前記走行車体（２）の作業者の位置情報を取得する作業者位置情報取得装置（１４０）をさらに備え、前記制御装置（１５０）は、前記作業者が前記走行車体（２）上において移動した場合、前記走行車体（２）の走行方向と交差する方向における前記作業者の移動方向を判定し、当該移動方向と反対側へ前記走行輪（４）を操舵する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の作業車両は、請求項３から７のいずれか１項に記載の作業車両において、前記制御装置（１５０）は、前記深度検出部材（１１４）が所定値以上の前記深度を検出した場合、前記走行車体（２）の速度の上昇を規制することを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の作業車両は、請求項３から８のいずれか１項に記載の作業車両において、前記圃場の深度を前記位置情報に関連付けて記憶する深度情報記憶装置（１４０）をさらに備え、前記深度情報記憶装置（１４０）は、前記位置情報に関連付けられた前記圃場の深度のデータを他の作業車両から取得可能に設けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の作業車両は、請求項９に記載の作業車両において、前記深度情報記憶装置（１４０）は、前記圃場の端部において、前記走行車両（２）が前記圃場の端部に接近した後、前記圃場の端部から離間する方向へ走行方向を変更した場合、前記圃場の端部において検出された前記圃場の深度を前記圃場の深度のデータから除外することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の作業車両によれば、走行車両の走行方向において、かかる走行方向と交差する方向に偏在する起伏（隆起部および陥没部）を避けることが可能となる。したがって、作業車両の直進安定性を向上させることができる。さらに、たとえば畦などの深度が深い部位へ作業車両が接触したり衝突したりする事態を回避することが可能となる。これにより、作業車両の走行安全性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の作業車両によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、作業車両の進行方向に存在する隆起部を確実に回避することが可能となり、隆起部の影響による作業精度の低下を防止することができる。
【００１８】
請求項３に記載の作業車両によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、作業車両を圃場の端部（たとえば畦）に対して略一定の間隔で移動させることが可能となる。また、圃場がどのような形状であっても、かかる圃場の端部際を作業車両に自律走行させることができる。したがって、圃場の端部際における対地作業精度を向上させることができる。また、圃場の端部との接触を回避することができるので、作業車両の走行安全性を向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の作業車両によれば、請求項３に記載の発明の効果に加えて、自動操舵装置は、作業車両が畦に対して略一定の間隔で移動している場合、操舵部材の入力に対する負荷を大きくする。これにより、走行輪（４）が圃場から受ける抵抗によって回動することを防止できるので、作業車両の直進安定性をさらに向上させることができる。
【００２０】
請求項５に記載の作業車両によれば、請求項３または４に記載の発明の効果に加えて、たとえば横滑りするなどして進路を乱された作業車両が、既に対地作業を行った圃場の部位へ必要以上に近づく事態を回避することができる。たとえば、作業車両が苗移植機の場合では、苗移植機によって押し出される泥や水が、既に植え付けられた苗を倒す事態を回避することができる。したがって、作業車両の対地作業精度を向上させることができる。
【００２１】
請求項６に記載の作業車両によれば、請求項３から５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、作業車両の位置が予定の進路から逸れた場合、作業者に進路の異常を報知する。また、報知部は、左右一対に設けられているため、報知を実行する報知部の一方の位置を、作業車両が進路から逸れた方向と関連付けることが可能となる。また、作業者は、注意を前方へ維持したままで進路の異常を認識、修正することが可能となる。したがって、作業車両の直進安定性、走行安全性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７に記載の作業車両によれば、請求項３から６のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、制御装置は、作業者が作業車両上で、進行方向と交差する方向に移動した場合、かかる作業者の移動方向とは反対の方向へ走行輪を操舵させるように自動操舵装置を制御する。これにより、機体を圃場の上面に対して平行にすることが可能となる。したがって、対地作業を行う作業装置を圃場の上面に対して平行に位置させることができ、対地作業精度を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の作業車両によれば、請求項１から７のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、作業車両が圃場において、たとえば畦などの深度が深い部分へ衝突する事態を回避することができる。これにより、作業車両の安全性を向上させることができる。また、作業車両が対地作業中において、起伏を高速で通過することにより機体が振動して対地作業が不安定になる事態を回避し、対地作業の精度を向上させることができる。
【００２４】
請求項９に記載の作業車両によれば、請求項３から８のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、深度情報記憶装置が圃場の深度を作業車両の位置情報に関連付けて記憶し、かかる深度のデータは、他の作業車両から取得可能に設けられる。したがって、同じ圃場における他の対地作業において、上記の深度のデータを活用することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の作業車両によれば、請求項９に記載の発明の効果に加えて、畦の深度（高さ）を圃場の深度として記憶する事態を回避することができる。これにより、上記の深度のデータにおける圃場の深度の正確性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、作業車両の概略側面図である。
【図２】図２は、作業車両の概略平面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ断面視による説明図である。
【図４】図４は、図３のＢ詳細図である。
【図５】図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図６は、前輪ファイナルケースおよびサスペンション機構の検出部を示す説明図である。
【図７】図７は、アンテナフレームの正面視による説明図である。
【図８】図８は、コントローラを中心とした機能ブロック図である。
【図９】図９は、苗移植装置の起伏の回避方法の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、深度データの取得方法の一例を説明する図である。
【図１１】図１１は、自動操舵処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係る作業車両を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、作業車両を、施肥装置を搭載した乗用型の苗移植機としている。しかしながら、これに限らず、作業車両は、耕耘作業を行うトラクタなどであっても構わない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２８】
また、以下では、説明の便宜上、図示のように互いに直交する３つの方向をそれぞれ前後方向、左右方向および上下方向とし、この定義に従い各部の構成を説明する。前後方向は、苗移植機１の長さ方向であり、左右方向は幅方向、上下方向は高さ方向である。このうち、前方は、苗移植作業時における苗移植機１の進行方向であり、左方は、前方に向かって左手方向であり、右方は、前方に向かって右手方向であり、下方は、重力が作用する方向である。
【００２９】
図１は、実施形態に係る作業車両としての苗移植機１の側面図、図２は、同苗移植機１の平面図である。なお、以下の説明においては、前後、左右の方向基準は、苗移植機１の操縦座席２８からみて、走行車体２の走行方向を基準とする。また、以下では、苗移植機１を指して機体と記す場合がある。なお、これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定めたものに過ぎない。
【００３０】
苗移植機１は、作業者が搭乗することができ、圃場で対地作業を行う作業装置である苗植付部５０を後部に取り付け可能な走行車体２を備えている。走行車体２は、走行輪として、左右一対の前輪４と、左右一対の後輪５とを有する。本実施形態に係る苗移植機１は、走行時には前輪４および後輪５が共に駆動する四輪駆動車としており、圃場や道路を走行することが可能となっている。また、走行車体２の後部には、苗植付部５０が苗植付部昇降機構４０によって昇降可能に取り付けられている。
【００３１】
走行車体２は、車体の略中央に配置されたメインフレーム７と、メインフレーム７の上に搭載されたエンジン１０と、エンジン１０の動力を駆動輪と苗植付部５０とに伝える動力伝達装置１５とを備える。また、本実施形態に係る苗移植機１では、動力源であるエンジン１０には、ディーゼル機関やガソリン機関等の熱機関が用いられ、発生した動力は、走行車体２を前進や後進させるために用いるのみでなく、苗植付部５０を駆動させるためにも使用される。
【００３２】
また、エンジン１０は、走行車体２の左右方向における略中央において、作業者が乗車時に足を載せるフロアステップ２６よりも上方へ突出させた状態で配置される。フロアステップ２６は、走行車体２の前部とエンジン１０の後部との間にわたって設けられてメインフレーム７上に取り付けられており、その一部が格子状になることにより、作業者の靴に付着した泥などを圃場に落下させることができる。また、フロアステップ２６の後方には、後輪５のフェンダを兼ねたリアステップ２７が設けられる。リアステップ２７は、後方に向かうに従って上方に向かう方向に傾斜した傾斜面を有し、エンジン１０の左右それぞれの側方に位置される。
【００３３】
エンジン１０は、フロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出しており、これらのステップから突出している部分には、エンジン１０を覆うエンジンカバー１１が配置される。すなわち、エンジンカバー１１は、フロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出した状態でエンジン１０を覆っている。
【００３４】
また、走行車体２には、エンジンカバー１１の上部に、作業者が着席する操縦座席２８が設置され、操縦座席２８の前方における走行車体２の前側中央部には、操縦部３０が配置される。操縦部３０は、フロアステップ２６の床面から上方に突出した状態で配置されており、フロアステップ２６の前部側を左右に分断している。操縦座席２８には、作業者の着座を検知する着座検知部材である感圧センサ１３０が設けられる。感圧センサ１３０は、圧力センサによって構成されると共に、操縦座席２８の座面内に配設されており、作業者の着座した場合の圧力を検知することにより、作業者の着座を検知することができる。
【００３５】
操縦部３０の前部には、開閉可能なフロントカバー３１が設けられる。また、操縦部３０の上部には、操作装置を作動させる操作レバー等や計器類、ハンドル３２が配設される。ハンドル３２は、作業者が前輪４を操舵操作することにより、操縦部３０内の操作装置等を介して前輪４を操舵することができ、図示しないステアリングアームと共に操舵部材を構成する。
【００３６】
また、図２に示すように、ハンドル３２には、左右一対の報知部ＡＬＭが設けられる。報知部ＡＬＭは、苗移植機１の進路の異常に関する報知を行う部材であり、本実施形態では、振動子がハンドル３２に内蔵されている。なお、図２には、左側の報知部ＡＬＭを左報知部ＡＬＭＬ、右側の報知部ＡＬＭを右報知部ＡＬＭＲとして示している。
【００３７】
具体的には、後述するＧＰＳ制御装置１２０によって取得された苗移植機１の位置が、予定の進路から逸れた場合、たとえば逸れた側の報知部ＡＬＭが振動して作業者に進路の異常を報知する。これにより、作業者は、注意を前方へ維持した状態で進路の異常を認識、修正することが可能となる。したがって、苗移植機１の直進安定性、走行安全性を向上させることができる。
【００３８】
また、報知部ＡＬＭは、進路の異常に関する報知だけでなく、たとえば、振動子の振動モードを異ならせるなどして、苗移植機１の進行方向に関する報知を行うこととしてもよい。たとえば、本実施形態に係る苗移植機１では、予定の進路に進む側、すなわちハンドル３２を回すべき方向の報知部ＡＬＭが振動して作業者に進行方向を報知する。これにより、仮に変形圃場であっても、苗移植機１の自律直進を簡易化することが可能となり、また、苗移植機１の直進安定性、走行安全性を向上させることができる。なお、本実施形態では、上述したように報知部ＡＬＭによって、苗移植機１の進路や進路の異常に関する報知が実行されるため、後述する線引マーカ６８を設けることなく省略してもよい。
【００３９】
また、操作レバーとしては、走行車体２の前後進と走行出力を切替操作する変速操作部材である変速レバー３５と、走行車体２の走行速度を、走行する場所に応じた速度に切り替える副走行操作部材である副変速レバー３８とが、機体右側と左側とに配設される。
【００４０】
また、フロアステップ２６における操縦部３０の左右それぞれの側方に位置する部分には、補給用の苗を載せておく予備苗載台６５が配置される。予備苗載台６５は、フロアステップ２６の床面から突出した支持軸（鉛直軸）によって回転可能に支持され、作業者による手動、あるいはモータ等によって回動させることができる。
【００４１】
エンジン１０の動力を、前輪４や後輪５を含む走行装置と苗植付部５０とに伝える動力伝達装置１５は、エンジン１０から伝達される駆動力を変速する変速装置としての油圧式無段変速機１６と、油圧式無段変速機１６にエンジン１０からの動力を伝えるベルト式動力伝達機構１７とを有する。油圧式無段変速機１６は、静油圧式の無段変速装置であり、一例としてＨＳＴ（Hydro  Static  Transmission）と称される。このため、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０からの動力で駆動する油圧ポンプによって油圧を発生させ、この油圧を油圧モータによって回転力などの機械的な力に変換して出力する。これにより、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０で発生する動力を、走行車体２を走行させる力に変換させることができる。
【００４２】
また、油圧式無段変速機１６は、回転力の方向や回転速度を変更することにより、走行車体２の進行方向や走行速度を変更することができる。したがって、変速レバー３５を操作して油圧式無段変速機１６の出力や出力の方向を変更することにより、走行車体２の進行方向および走行速度を操作することができる。
【００４３】
本実施形態に係る苗移植機１では、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０よりも前方におけるフロアステップ２６の床面よりも下方であって、走行車体２の上面からみて、エンジン１０の後方に配置されている。
【００４４】
また、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０の出力軸に取り付けられたプーリと、油圧式無段変速機１６の入力軸に取り付けられたプーリと、双方のプーリに巻き掛けられたベルトと、このベルトの張力を調整するテンションプーリとを備える。これにより、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０で発生した動力を、ベルトを介して油圧式無段変速機１６に伝達することができる。
【００４５】
さらに、動力伝達装置１５は、ベルト式動力伝達機構１７を介して油圧式無段変速機１６に伝達され、油圧式無段変速機１６で変速したエンジン１０からの駆動力を各部に伝達する伝達装置であるミッションケース１８を有する。ミッションケース１８は、路上走行時や植付時等における走行車体２の作業速度を切り替える副変速機構（図示略）を内設しており、メインフレーム７の前部に取り付けられる。副変速レバー３８は、ミッションケース１８内の副変速機構を操作することにより、走行車体２の走行速度を切り替えることが可能である。ミッションケース１８は、ベルト式動力伝達機構１７と油圧式無段変速機１６とを介して伝達されたエンジン１０からの出力を、ミッションケース１８内の副変速機構で変速して、前輪４や後輪５への走行用動力と、苗植付部５０への駆動用動力とに分けて出力することができる。
【００４６】
このうち、走行用駆動力は、一部が左右の前輪ファイナルケース１３を介して前輪４に伝達可能であり、残りが左右の後輪ギヤケース２２を介して後輪５に伝達可能である。左右それぞれの前輪ファイナルケース１３は、ミッションケース１８の左右それぞれの側方に配設される。左右の前輪４は、車軸を介して左右の前輪ファイナルケース１３に連結されており、前輪ファイナルケース１３は、ハンドル３２の操舵操作に応じて駆動し、前輪４を転舵させることが可能である。同様に、左右それぞれの後輪ギヤケース２２には、車軸を介して後輪５が連結されている。一方、駆動用動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチ（図示略）に伝達され、かかる植付クラッチの係合時に植付伝動軸（図示略）によって苗植付部５０へ伝達される。
【００４７】
また、前輪ファイナルケース１３には、サスペンション機構１４が設けられる。ここで、サスペンション機構１４の詳細について図６を用いて説明しておく。図６は、前輪ファイナルケース１３とサスペンション機構１４の検出部を示す説明図である。図示するように、左右の前輪ファイナルケース１３は、上部ケース１３ａと、上部ケース１３ａを中心に回動可能であり、上下摺動可能に設けられた下部ケース１３ｂを有する。下部ケース１３ｂの機体外側には、前輪４が回転可能に装着される。
【００４８】
上部ケース１３ａおよび下部ケース１３ｂの内部には、前輪４に伝達するキングピン１３ｃが回転可能、上下摺動可能に設けられる。キングピン１３ｃの外周であって上部ケース１３ａおよび下部ケース１３ｂの間には、下部ケース１３ｂを下方に向かって押し下げるサスペンションスプリング１３ｄが配設される。なお、キングピン１３ｃは、機体外側へ向かう傾斜姿勢で配置されている。
【００４９】
サスペンションスプリング１３ｄは、サスペンション機構１４を構成するものであり、前輪４が地面の凹凸や石等の障害物の上を通過する場合に伸縮して下部ケース１３ｂを上下動させる。サスペンション機構１４は、キングピン１３ｃが上下摺動して機能するので、キングピン１３ｃの上部には、サスペンション機構１４の作動量を検出する伸縮検出部材としてのストロークセンサ１４１が設けられる。
【００５０】
図１、図２に戻り説明を続ける。走行車体２の後部に設けた苗植付部５０を昇降させる苗植付部昇降機構４０は、昇降リンク装置４１を有している。苗植付部５０は、昇降リンク装置４１を介して走行車体２に取り付けられる。昇降リンク装置４１は、走行車体２の後部と苗植付部５０とを連結させる平行リンク機構を備える。かかる平行リンク機構は、上リンク４２ａおよび下リンク４２ｂを有する。上リンク４２ａおよび下リンク４２ｂは、メインフレーム７の後部端に立設したリンクベースフレーム４３に回動可能に設けられる。上リンク４２ａおよび下リンク４２ｂの他端側は、苗植付部５０に回動自在に連結されることによって、苗植付部５０を昇降可能に走行車体２に連結する。
【００５１】
また、苗植付部昇降機構４０は、油圧によって伸縮する油圧昇降シリンダ４４を有し、油圧昇降シリンダ４４の伸縮動作によって、苗植付部５０を昇降させることができる。苗植付部昇降機構４０は、油圧昇降シリンダ４４の伸縮による昇降動作によって、苗植付部５０を非作業位置まで上昇させたり、対地作業位置（対地植付位置）まで下降させたりすることができる。
【００５２】
また、苗植付部５０は、苗を植え付ける範囲を複数の区画、あるいは複数の列で植え付けることができる。すなわち、本実施形態に係る苗移植機１は、苗を６つの区画で植え付ける、いわゆる６条植の苗植付部５０である。苗植付部５０は、苗載置台５１と、苗植付装置６０と、フロート４７（４８、４９）とを備える。
【００５３】
苗載置台５１は、走行車体２の後部に複数条の苗を積載する苗載置部材として設けられる。苗載置台５１は、走行車体２の左右方向において仕切られた植付条数分の苗載せ面５２を有し、それぞれの苗載せ面５２に土付きのマット状の苗を載置することが可能である。これにより、苗載置台５１に載置された苗が植え付けられて無くなるたびに、たとえば圃場外に用意された苗を取りに戻る必要がなく、連続した作業を行えるので、作業効率が向上する。
【００５４】
苗植付装置６０は、苗載置台５１の下部に配置されており、苗載置台５１の前面側に配置される植付支持フレーム５５によって支持される。苗植付装置６０は、苗載置台５１に載置された苗を苗載置台５１から取って圃場に植え付ける装置であり、植付体６１と、植付伝動ケース６４とを有する。
【００５５】
植付体６１は、植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結され、苗載置台５１から苗をとって圃場に植え付けることができるように構成される。植付伝動ケース６４は、エンジン１０から苗植付部５０に伝達された動力を、植付体６１へ供給する。また、植付体６１は、苗載置台５１から苗をとって圃場に植え付ける植込杆６２と、植込杆６２を回転可能に支持するとともに植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結されるロータリーケース６３とを有する。
【００５６】
ロータリーケース６３は、植付伝動ケース６４から伝動された駆動力によって植込杆６２の回転速度を変化させながら回転させることができる不等速伝動機構（不図示）を内装している。これにより、植込杆６２のロータリーケース６３に対する回転角度に応じて、植付体６１の植込杆６２に対する回転速度が変化する。したがって、苗移植機１の走行中における植付体６１の先端の回転軌跡を、たとえば、苗を植え付ける時だけ圃場内に入り込むようにして、植付体６１に泥土が付着することを防止したり、植付体６１に付着した泥土が苗の掻き取りを阻害することを防止したりすることができる。
【００５７】
このように構成される苗植付装置６０は、２条ごとに１つずつ配設されている。すなわち、複数の苗植付装置６０は、それぞれ植付条が割り当てられている。また、各植付伝動ケース６４は、２条分の植付体６１を回転可能に備えている。すなわち、１つの各植付伝動ケース６４には、２つのロータリーケース６３が、機体左右方向の両側に連結される。本実施形態に係る苗移植機１が有する苗植付装置６０は、上述した植付伝動ケース６４を３つ備えており、６条分の植付体６１を備えている。
【００５８】
また、フロート４７は、走行車体２の移動とともに、圃場面上を滑走して整地するものであり、走行車体２の左右方向における苗植付部５０の中央に位置するセンターフロート４８と、左右方向における苗植付部５０の両側に位置するサイドフロート４９とを有する。
【００５９】
また、苗植付部５０下方側の位置における前側には、圃場の整地を行う整地用ロータ６７が設けられる。整地用ロータ６７は、後輪ギヤケース２２を介して伝達されるエンジン１０からの出力によって回転可能に構成される。
【００６０】
また、苗植付部５０の左右両側には、次の条に対して植え付けを行う場合の進行方向の目安になる線を圃場上に引く線引マーカ６８が備えられる。線引マーカ６８は、苗移植機１が圃場内における直進前進時に、圃場の畦際で回転したのちに直進前進する際の目印を圃場上に線引きする。線引マーカ６８は、マーカモータ６９（図８参照）によって作動し、走行車体２が旋回するごとに、左右の線引マーカ６８が入れ替わって作動することができるように構成される。左右の線引マーカ６８の入れ替えは、マーカモータ６９が接続されるコントローラ１５０（図８参照）によって行う。すなわち、コントローラ１５０は、走行車体２の旋回時に、左右の線引マーカ６８を交互に作動状態と非作動状態とに切り替えるマーカ切替装置としても設けられる。なお、左右の線引マーカ６８の線引き作用部は、図１および図２に示すように、円盤の外周部に複数の突起体を設け、回転自在にロッド部に装着したものとすれば、圃場面との接地抵抗により確実に圃場面に線を形成することができ、次の植え付け作業位置での直進作業を容易化することが可能となり、作業能率が向上する。
【００６１】
また、走行車体２における操縦座席２８の後方には、施肥装置７０が搭載される。施肥装置７０は、肥料を貯留する貯留ホッパ７１と、貯留ホッパ７１から供給される肥料を所定量づつ繰り出す繰出し装置７２と、繰出し装置７２により繰り出される肥料を圃場に供給する施肥通路である施肥ホース７４と、施肥ホース７４に搬送風を供給するブロア７３とを有し、ブロア７３によって、施肥ホース７４内の肥料が苗植付部５０側へ移送される。さらに、施肥装置７０は、苗植付部５０の下方に配設されると共に、施肥ホース７４によって肥料が移送される施肥ガイド７５と、施肥ガイド７５の前側に設けられると共に、施肥ホース７４によって移送された肥料を苗植付条の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込む作溝器７６とを有する。
【００６２】
また、苗移植機１は、苗植付部５０を機体前後方向の軸を中心に回動させるローリング機構８０を備える。図３は、図１のＡ−Ａ断面視による説明図、図４は、図３のＢ詳細図、図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。ローリング機構８０は、植付支持フレーム５５に配設されるローリングフレームである縦枠８２と、ローリングアクチュエータである電動モータ８４とを有する。詳しくは、植付支持フレーム５５は、機体左右方向における両側にそれぞれ位置して機体上下方向に延びる左右支持部材５６を有して構成され、縦枠８２は、この左右支持部材５６どうしの間で、且つ機体の左右方向における中心付近の位置に機体上下方向に延在している。
【００６３】
なお、前記電動モータ８４は、左右方向に伸縮する電動シリンダに置き換え、該電動シリンダの伸縮によって苗植付部５０をローリング回動させて水平を保つ構成としてもよい。電動シリンダを用いると、電動モータ８４よりも停止時の慣性による苗植付部５０のローリングが生じにくいので、水平姿勢が維持されやすく、苗の植付姿勢が安定する。
【００６４】
この縦枠８２は、機体前後方向の軸に延び、苗植付部５０を機体左右方向に揺動自在に支持する軸であるローリング軸８１に、下端側が連結される。また、縦枠８２の上部には、支持板８３が溶接固定され、電動モータ８４は、支持板８３にボルトによって取り付けられる。この電動モータ８４の回転駆動軸８５には、小径の駆動歯車８６が正逆回転駆動されるように装着される。
【００６５】
また、支持板８３には、大径の従動歯車８８が回動軸８７を中心として回動自在に設けられ、電動モータ８４の回転駆動軸８５に取り付けられた駆動歯車８６に噛み合う。これにより、従動歯車８８は、電動モータ８４の回転駆動を減速して回転する。また、従動歯車８８には、ローリング駆動ピン９０の基端部が溶接固定されており、その先端部は、支持板８３に枢支軸９１を中心として回動自在に設けられた回動アーム９５の長孔９６に嵌合する。
【００６６】
回動アーム９５の揺動先端部には、機体左右方向における支持板８３の左右両側に配設される左右引張バネ１００のそれぞれの一端、すなわち、左右引張バネ１００における、機体左右方向内側に位置するそれぞれの端部が係合する。また、左右の左右引張バネ１００の他端、すなわち、左右引張バネ１００における、機体左右方向外側に位置するそれぞれの端部は、植付支持フレーム５５の左右支持部材５６に係合する。このため、電動モータ８４の回転駆動軸８５の正逆転によって、回動アーム９５がＬ−Ｒ方向に揺動し、左右引張バネ１００を介して、苗植付部５０を、走行車体２に対してローリング作動させることが可能になる。すなわち、ローリング軸８１を中心に、苗植付部５０を回動させることが可能となる。
【００６７】
また、苗植付部５０は、苗の植え付け作業時には、苗載置台５１が左右に往復移動しながら植え付け動作を行う。このため、苗載置台５１が中央部に位置する時と右端に位置する時と左端に位置するときとでは、苗植付部５０の重心が左右に大きく変動し、ローリング機構８０による制御が適正に行ない難くなることがある。このため、ローリング機構８０では、支持板８３の先端部に、機体左右方向における支持板８３の左右両側に配設される補正用左右引張バネ１０１のそれぞれの一端、すなわち、補正用左右引張バネ１０１における、機体左右方向内側に位置するそれぞれの端部が係合している。また、左右の補正用左右引張バネ１０１の他端、すなわち、補正用左右引張バネ１０１における、機体左右方向外側に位置するそれぞれの端部は、苗植付部５０の苗載置台５１に係合している。こうして、苗載置台５１が左端付近および右端付近に移動しているときは苗載置台５１の重みで、苗植付部５０の苗載置台５１が移動している側が下がりぎみになるが、補正用左右引張バネ１０１は、苗載置台５１が移動して下がりぎみになる側を引き上げる方向に作用して適正なローリング動作を行うことができる。
【００６８】
また、ローリング機構８０は、水平センサ１０５と、中央位置センサ１０６と、最大揺動位置センサ１０７とを備える（図４参照）。このうち、水平センサ１０５は、苗植付部５０の水平に対する左右傾斜を電気信号の変動として検出することが可能である。ローリング機構８０は、この水平センサ１０５の検出値に応じて電動モータ８４を正逆転作動させることにより、苗植付部５０を水平となる姿勢にすることができる。
【００６９】
また、中央位置センサ１０６は、回動アーム９５を左右中央位置で停止させるために、従動歯車８８の位置を検出するためのセンサである。この中央位置センサ１０６により、回動アーム９５が左右中央位置であるか否かを検出し、この検出結果はローリング制御を停止する際等の各種制御に用いられる。また、最大揺動位置センサ１０７は、回動アーム９５を左右最大揺動位置で停止させるために、従動歯車８８の位置を検出するためのセンサである。この最大揺動位置センサ１０７が、回動アーム９５が左右最大揺動位置であることを検出した場合、電動モータ８４が停止し、それ以上左右方向にローリング動作が行われることが停止される。
【００７０】
また、本実施形態に係る苗移植機１は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）によって苗移植機１の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０（図８参照）を備える。走行車体２には、ＧＰＳ制御装置１２０を構成する受信アンテナ１２１が配設される。受信アンテナ１２１は、所定の時間間隔でＧＰＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を取得することができる。受信アンテナ１２１を有するＧＰＳ制御装置１２０は、位置情報取得装置として設けられる。受信アンテナ１２１は、予備苗載台６５を支持する支柱である予備苗載台支柱６６に連結されるアンテナフレーム１２４に取り付けられる。
【００７１】
ここで、アンテナフレーム１２４の詳細について図７を用いて説明しておく。図７は、アンテナフレーム１２４の正面視による説明図である。アンテナフレーム１２４は、下側が解放された門型の形状であり、門型の２箇所の下端部が左右の予備苗載台支柱６６に連結される。すなわち、アンテナフレーム１２４は、機体左右方向に延びるフレーム水平部１２５と、フレーム水平部１２５の両端から下方に延びる２箇所のフレーム垂直部１２６とを有し、フレーム垂直部１２６の下端が、予備苗載台支柱６６に連結される。フレーム垂直部１２６および予備苗載台支柱６６とは、軸方向が機体前後方向に延びる回動部１２８によって連結されている。かかる構成により、フレーム垂直部１２６は、回動部１２８を中心として機体左右方向に回転自在に、予備苗載台支柱６６に連結される。
【００７２】
また、左右のフレーム垂直部１２６のうち、一方のフレーム垂直部１２６には、フレーム垂直部１２６が延びる方向に伸縮自在な伸縮シリンダ１２７が設けられる。伸縮シリンダ１２７は、たとえば油圧によって全長が伸縮可能である。かかる構成により、伸縮シリンダ１２７が設けられる側のフレーム垂直部１２６は、全長を伸縮させることが可能である。また、受信アンテナ１２１は、フレーム水平部１２５の上面において、長さ方向における中央付近の位置に取り付けられる。
【００７３】
図１、図２に戻り説明を続ける。図１に示すように左右の予備苗載台支柱６６には、機体前方に突出するように深度センサ１１４がそれぞれ設けられており、圃場の深度を検出可能としている。図２には、苗移植機１の機体前方に突出するように設けられた左側の深度センサ１１４を左深度センサ１１４Ｌ、右側の深度センサ１１４を右深度センサ１１４Ｒとして模式的に示している。
【００７４】
深度センサ１１４は、超音波やレーザ光の反射により水面や土壌表面までの深さを測定するものであり、測定された場所の深さがコントローラ１５０（図８参照）へ送信される。なお、深度センサ１１４は、圃場に対して十分な高さを有して設けられることが好ましい。これにより、圃場だけでなく、たとえば畦等の高さ（深度）も検出することができる。
【００７５】
深度センサ１１４は、検出対象物からの反射波を検出しているため、圃場における水面や圃場の上面が「高い」ほど反射時間が短くなる。この場合、コントローラ１５０は深度が「深い」と判定する。同様に、圃場における水面や圃場の上面が「低い」ほど反射時間が長くなり、コントローラ１５０は深度が「浅い」と判定する。
【００７６】
なお、深度センサ１１４からの検出結果は、そのまま圃場の深度の判定に使用してもよいが、水面と深度センサ１１４との距離が、波（すなわち水面上の一時的な凹凸）などの影響を受けて変動することがある。このため、かかる影響を可及的に排除するために、深度センサ１１４からの検出結果に基づいて圃場の深度を判定することとしてもよい。具体的には、所定の時間間隔ごとに検出された複数の検出値の上限または下限から、指定した割合（個数）の値を除外して、残りの値の平均値（いわゆる中間項平均値）を算出するなどすればよい。
【００７７】
本実施形態に係る苗移植機１では、たとえば０．０１秒ごとに２０個の検出値を取得し、その中での最大値、かかる最大値の次に大きな値、最小値、および、かかる最小値の次に小さな値の４つを除外し、残りの１６の検出値の平均を用いて深度を検出している。これにより、深度センサ１１４によって検出された圃場の深度に仮に異常値が含まれたとしても、かかる異常値を排除することによって圃場の深度を正確に検出することができる。
【００７８】
図８は、苗移植機１のコントローラ１５０を中心とした機能ブロック図である。本実施形態に係る苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能になっている。このため、苗移植機１には、各部を制御するコントローラ１５０が備えられている。コントローラ１５０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を有する処理部や、ＲＯＭ（Rea  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の記憶部、さらには入出力部が設けられ、これらが互いに接続されて相互に信号を受け渡すことが可能である。上記の記憶部には、苗移植機１を制御するコンピュータプログラムが格納される。図８に示すようにコントローラ１５０には、モータ等のアクチュエータ類や各部の情報を取得するセンサ類等が接続される。
【００７９】
たとえば、コントローラ１５０には、アクチュエータ類として、エンジン１０の吸気量を調節するスロットル（不図示）を作動させることにより、エンジン１０の回転数を増減させるスロットルモータ１２や、線引マーカ６８を作動させるマーカモータ６９、アンテナフレーム１２４に設けられる伸縮シリンダ１２７等が接続される。
【００８０】
また、コントローラ１５０に接続されるセンサ類としては、後輪回転センサ２３、作業クラッチセンサ５８、水平センサ１０５、中央位置センサ１０６、最大揺動位置センサ１０７、深度センサ１１４、ジャイロセンサ１１５、傾斜センサ１１６、加速度センサ１１７、感圧センサ１３０、およびストロークセンサ１４１が接続される。
【００８１】
後輪回転センサ２３は、後輪５の回転速度を検知することにより、走行車体２の車速を検知する車速検知部材として設けられる。作業クラッチセンサ５８は、苗植付部５０に動力を伝達するクラッチ（不図示）の接続状態を検知することにより、苗植付部５０の作動を検知する作業検知部材として設けられる。深度センサ１１４は、圃場の深さを測定する深度検出部材として設けられる。ジャイロセンサ１１５は、走行車体２の進行方向の変化を検知する方向変化検知部材として設けられる。傾斜センサ１１６は、走行車体２の前後傾斜を検知する傾斜検知部材として設けられる。加速度センサ１１７は、走行車体２の加減速を検出する加速度検出部材として設けられる。また、ストロークセンサ１４１は、前輪４の上下動を吸収するサスペンション機構１４の作動量を検出する伸縮検出部材として設けられる。
【００８２】
また、苗移植機１は、自動操舵装置１１０と、ＧＰＳ制御装置１２０と、情報記憶端末１４０とを備えており、これらはコントローラ１５０に接続される。自動操舵装置１１０は、ＧＰＳ制御装置１２０が取得した位置情報に基づき、ハンドル３２を自動操舵して走行車体２を直進方向に維持することが可能になっている。このため、自動操舵装置１１０は、任意の回転力をハンドル３２に付与することにより、ハンドル３２を回転させる操舵モータ１１１と、ハンドル３２の操作量を示す回転角度を検知するハンドルポテンショメータ１１２とを有する。操舵モータ１１１は、ハンドル３２の回転軸に対して回転力を付与してハンドル３２を操作することができ、操作量検出部材としてのハンドルポテンショメータ１１２は、ハンドル３２の回転軸の回転角度を検知して、ハンドル３２の回転角度を検知することができる。
【００８３】
なお、自動操舵装置１１０の操舵モータ１１１は、ハンドル３２に回転力を付与するのではなく、たとえば、ハンドル３２に連動連結したステアリングアーム（不図示）を動作させるように構成することもできる。
【００８４】
また、ＧＰＳ制御装置１２０は、ＧＰＳを用いることにより地球上における苗移植機１の位置情報、あるいは座標情報を取得することができる。ＧＰＳ制御装置１２０で取得した位置情報は、コントローラ１５０に伝達することができる。ＧＰＳ制御装置１２０は、このようにＧＰＳを用いることにより苗移植機１の位置情報を取得するため、ＧＰＳで使用される人工衛星からの信号を受信する受信アンテナ１２１を有している（図１、図２、図７および図８参照）。
【００８５】
また、情報記憶端末１４０は、たとえば、図１に示すように携帯可能なタブレット端末であり、情報を表示する表示部１４０ａと、各種の入力操作を行う入力操作部と、情報を記憶する記憶部とを有している。このうち、表示部１４０ａおよび入力操作部は、別体で構成されていてもよく、たとえばタッチパネル式のディスプレイによって一体に構成されていてもよい。また、情報記憶端末１４０の記憶部は、一または複数の圃場の位置情報や、圃場での以前の作業時における位置情報を記憶する。なお、上記した圃場の位置情報には、圃場における対地作業の対象である部分、および、圃場の端部における深度が深い部分（いわゆる畦）の位置に関する情報も含まれる。
【００８６】
本実施形態に係る苗移植機１は、上述してきた構成を有するが、以下では、その作用について説明する。
【００８７】
苗移植機１の運転時は、エンジン１０が発生する動力によって、走行車体２の走行と、苗載置台５１に載せられた苗の植え付け作業を行う。かかる植え付け作業は、回転軸が左右方向になる向きで、苗植付装置６０の植付体６１全体が回転しながら、植込杆６２も回転することにより、苗載置台５１に載せられた苗を順次、植込杆６２で掻き取り、掻き取った苗を圃場に植え付ける。その際に、苗載置台５１を、苗載置台５１に載置する１条分の機体左右方向の幅の範囲内で機体左右方向に往復移動させることにより、各苗植付装置６０は、苗載置台５１においてそれぞれの苗植付装置６０に対応する部分から苗を掻き取り、圃場に植え付ける。すなわち、苗植付装置６０は、所定の条に対応する苗載置台５１から苗を取り出して、かかる状に苗を植え付ける。植え付け作業時は、このように苗植付装置６０を作動させながら圃場内を走行車体２で走行することにより、複数の列状に苗を植え付ける。
【００８８】
走行車体２の走行時には、エンジン１０で発生した動力は、ベルト式動力伝達機構１７によって油圧式無段変速機１６に伝達されて、油圧式無段変速機１６によって所望の回転速度や回転方向、トルクに変換されて出力される。油圧式無段変速機１６から出力された動力は、ミッションケース１８において、路上走行時の回転速度に適した回転速度、または苗の植え付け時の走行速度に適した回転速度に変速されて前輪４や後輪５に出力される。また、ミッションケース１８から出力される動力の一部は、苗植付部５０側にも伝達され、苗植付部５０での植え付け作業にも使用される。
【００８９】
また、本実施形態に係る苗移植機１は、圃場で植え付け作業を行う場合は、ＧＰＳ制御装置１２０で苗移植機１の位置情報を取得しつつ、自動操舵装置１１０で操舵を行う通常の自動操舵処理を実行することにより、直進しながら植え付け作業を行うことが可能なっている。具体的には、苗移植機１は、ＧＰＳで使用される人工衛星からの信号をＧＰＳ制御装置１２０の受信アンテナ１２１で受信することにより、地球上における苗移植機１の位置情報を、所定の時間間隔ごとに取得する。
【００９０】
情報記憶端末１４０には、圃場内で効率よく植え付け作業を行うことができる走路である直進走路の情報が記憶されており、コントローラ１５０は、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路の情報と、受信アンテナ１２１で取得した位置情報とを比較し、自動操舵装置１１０を制御する。
【００９１】
また、図８に示すように、苗移植機１は、走行車体２の進行方向の変化を検知するジャイロセンサ１１５を備えているため、コントローラ１５０は、自動操舵装置１１０の制御について、受信アンテナ１２１で取得した位置情報のみならず、ジャイロセンサ１１５による検出値を参照しながら行うようにすれば、制御の正確性が向上する。すなわち、自動操舵装置１１０は、受信アンテナ１２１とジャイロセンサ１１５の検出値に基づいて作動し、情報記憶端末１４０に記憶されている直進進路に沿って、走行車体２を直進させることが可能である。
【００９２】
このように、本実施形態に係る苗移植機１は、自動操舵装置１１０により、走行車体２の直進を維持することができる。しかしながら、圃場の起伏（すなわち凹凸）によって、直進しようとする苗移植機１の進路が蛇行したり、苗移植機１が畦に接触したりする可能性があった。そこで、本実施形態に係る苗移植機１では、深度センサ１１４によって圃場の起伏を検出し、検出された起伏を避けるように苗移植機１を操舵したり、かかる操舵を作業者に報知したりすることとした。これにより、苗移植機１の直進安定性を高めることができる。なお、上記の直進安定性とは、作業車両の直進走行時において、作業車両の進路を乱す外乱に対する収れん性のことを指す。また、以下では、適宜図（図９、図１０）を参照して説明を行う場合がある。
【００９３】
また、以下では、苗移植機１が自動操舵によって走行する場合を例にとって説明する。しかしながら、これに限らず、以下の説明における自動操舵装置１１０の制御方法は、作業者による手動運転時においてハンドル３２の操舵を補助する、いわゆる操舵アシスト機構であってもよい。
【００９４】
図１、図２を用いて既に説明したように、深度センサ１１４は、苗移植機１の機体前方に突出するように設けられている。このため、前輪４（図１参照）の通過に前もって苗移植機１の走行方向における機体の前方の圃場の深度を検出することができる。以下では、自動操舵装置１１０の起伏の回避方法の一例について、苗移植機１の進行方向における右前側に存在する圃場の隆起部を回避する場合を例にとって、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る苗移植機１の起伏の回避方法の一例を説明する図である。
【００９５】
苗移植機１が、進行方向（図９の矢印８０２参照）における右前側に存在する隆起部（図９の隆起部ＢＭＰ参照）に接近した場合、右深度センサ１１４Ｒは、左深度センサ１１４Ｌよりも深い深度を検出する。コントローラ１５０は、たとえば、左右の深度センサ１１４によって検出された深度の差が一定値（たとえば５ｃｍ）以上であると、深度が浅い方の深度センサ１１４（すなわち左深度センサ１１４Ｌ）側へ操舵するように自動操舵装置１１０を制御する（図９の矢印８０４参照）。
【００９６】
これにより、苗移植機１の進行方向は、隆起部を避ける方向へ変更される（図９の矢印８０６参照）。したがって、苗移植機１は、走行方向における圃場の深度が深い部分（隆起部）を回避することができる。
【００９７】
なお、ここでは苗移植機１が、隆起部（すなわち、深度が深い部分）を回避する場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限らず、苗移植機１が、走行方向に存在する陥没部（すなわち、深度が浅い部分、図９の陥没部ＣＡＶ参照）を回避することとしてもよい。
【００９８】
具体的には、左右の深度センサ１１４によって検出された圃場の深度の差が一定値以上であって、左右の深度センサ１１４によって検出された深度のうち、深い方の深度が、所定の深さ以上に深い場合には隆起部と判定し、上記所定の深さよりも浅い場合には陥没部と判定するなどすればよい。
【００９９】
コントローラ１５０は、苗移植機１の進行方向に存在する起伏が陥没部と判定した場合、深度が深い方の深度センサ１１４側へ操舵するように自動操舵装置１１０を制御する。これにより、苗移植機１は、走行方向において、かかる走行方向と交差する方向に偏在する起伏（隆起部および陥没部）を回避することができる。
【０１００】
このように、本実施形態に係る苗移植機１では、深度センサ１１４の検出結果に基づいて圃場の起伏（凹凸）を検出し、かかる起伏の少ない方へ苗移植機１の走行輪を操舵する。これにより、苗移植機１の走行方向において、かかる走行方向と交差する方向に偏在する起伏を回避することが可能となる。すなわち、苗移植機１の左右方向における一方の走行輪が起伏を通過することによって、苗移植機１の走行軌跡が乱れたり、苗移植機１の走行姿勢が不安定となる事態を回避することが可能となる。したがって、本実施形態に係る苗移植機１によれば、苗移植機１の直進安定性（走行安定性）を向上させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る苗移植機１の有する深度センサ１１４は、圃場に対して十分な高さを有して設けられ、畦の深度を検出する。これにより、苗移植機１が畦に接近した場合であっても、上記の隆起部と同様に畦から離間する方向へ苗移植機１の走行輪を操舵することが可能となる。すなわち、苗移植機１が畦と接触したり衝突したりする事態を回避することが可能となる。したがって、苗移植機１の走行安全性を向上させることができる。
【０１０２】
このように検出された圃場の深度の情報は、たとえば情報記憶端末１４０の記憶部などに、ＧＰＳ制御装置１２０で取得された位置情報と関連付けて記憶させることとしてもよい。これにより、次回の植え付け作業や耕耘作業において、かかる圃場の深度の情報を活用することができる。
【０１０３】
ところで、苗移植機１の進路によっては、畦の深度を圃場の深度として検出する場合がある。この場合の深度は、圃場の深度の情報における正確性を低減させる可能性があるため、情報記憶端末１４０の記憶部などに記憶されるデータからは除外しておくことが好ましい。
【０１０４】
以下では、かかる除外の対象となる場合の深度の一例について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る苗移植機１の深度データの取得方法の一例を説明する図である。なお、図１０では、説明の便宜上、苗移植機１、深度センサ１１４を模式的に示している。また、図１０には、進路変更前の苗移植機１を点線によって、圃場を圃場ＦＬＤ、畦を畦ＲＤＧとして模式的に示している。
【０１０５】
図１０には、畦ＲＤＧに向かって前進しつつ（図１０の矢印８０８参照）、植え付け作業を行う苗移植機１を示している。苗移植機１は、線Ｌ１まで植え付け作業を行った後、畦ＲＤＧに突き当たるか、または、十分に近接する位置まで直進する。図１０には、このように畦ＲＤＧに突き当たった場合の苗移植機１の前端中央の位置を点Ｐ１として示している。
【０１０６】
次に、苗移植機１は、所定距離後退する（図１０の矢印８１０参照）。なお、図１０には、かかる後退を停止した位置における苗移植機１の前端中央の位置を点Ｐ２として示している。苗移植機１は、点Ｐ２で停止した後、前進しつつ旋回し（図１０の矢印８１２参照）、線Ｌ１から次の条の植え付け作業を開始する。これにより、畦ＲＤＧと線Ｌ１との距離を短くすることができる。
【０１０７】
ここで、点Ｐ１において、苗移植機１は、圃場ＦＬＤに位置する一方、深度センサ１１４は畦ＲＤＧの深度を検出する場合がある。したがって、点Ｐ１において検出された深度は、情報記憶端末１４０の記憶部などに記憶されるデータから除外する。なお、苗移植機１の進行方向は、ＧＰＳ制御装置１２０で取得された位置情報や後輪回転センサ２３によって検出される後輪５の回転速度の変化などから検出することができる。これにより、情報記憶端末１４０の記憶部などに記憶される圃場の深度のデータの正確性を向上させることができる。
【０１０８】
なお、図１０に示した例は一例であり、苗移植機１が畦に突き当たるか、または、十分に近接する位置まで直進した後に後退する場合において、苗移植機１が進行方向を変更する位置での深度のデータを除外することとすればよい。なお、かかる進行方向を変更する位置から一定の距離や、かかる進行方向を変更する位置に到達する前後の一定の時間において検出された深度のデータを除外することとしてもよい。また、苗移植機１は畦に対して直角に接近する必要はなく、畦は湾曲していてもよい。また、苗移植機１は植え付け作業を行っているか否かに関わらず、上記の位置での深度のデータを除外してもよい。
【０１０９】
また、図１０に示すとおり、苗移植機１が圃場の圃場端の四辺（いわゆる枕地）を走行する場合（図１０の矢印８１４参照）、苗移植機１が畦ＲＤＧに近付いていると、畦側の深度センサ１１４（図１０の深度センサ１１４Ｒ参照）が、畦ＲＤＧの深度（高さ）を検出しやすい。この場合、畦ＲＤＧ側の深度センサ１１４が検出した深度を除外することとしてもよい。これにより、枕地の圃場深さを正確に検出することができる。
【０１１０】
さらに、コントローラ１５０は、深度センサ１１４が一定以上の深度を検出した場合、エンジン１０の出力を一定時間規制する制御を行うこととしてもよい。また、この場合、仮に作業者が変速レバー３５を操作したとしても、油圧式無段変速機１６（すなわちＨＳＴ）への入力を受け付けないこととしてもよい。これにより、苗移植機１の畦等との衝突を回避することによって安全性を向上することができる。
【０１１１】
また、苗移植機１が植え付け作業中であれば、自動操舵装置１１０によって回避する深度よりも浅い深度の起伏であっても、かかる起伏を高速で通過することにより機体が振動して植え付け作業が不安定になる可能性がある。しかしながら、深度センサ１１４が一定以上の深度を検出した場合、エンジン１０の出力を一定時間規制する制御を行うこととすれば、低速で起伏を通過することとなり、機体の振動を抑制することが可能となる。したがって、植え付け作業の精度を向上させることができる。
【０１１２】
ところで、コントローラ１５０は、ＧＰＳ制御装置１２０で取得された位置情報に基づいて、苗移植機１が圃場の端部（すなわち畦）に沿う方向に移動していると判定した場合、畦側の深度センサ１１４が検出する深度が一定となるように自動操舵装置１１０を制御する。
【０１１３】
これにより、畦側の深度センサ１１４が畦の凸部の深度を検出することによって、苗移植機１を畦に対して略一定の間隔で移動させることが可能となる。したがって、畦際における苗の植付精度等の対地作業精度を向上させることができる。また、畦との接触を回避することができるので、苗移植機１の走行安全性を向上させることができる。
【０１１４】
また、この場合、畦側の深度センサ１１４が上記の一定の深度を検出しなくなると、苗移植機１が畦から離れたと判定して、報知部ＡＬＭによって作業者に進路の修正を促すこととしてもよい。これにより、手動運転時であっても、作業者が、たとえば植付条の直線性や苗植付部５０と畦との接触を確認するために後方を見る必要がなくなるため、作業者の注意を前方に維持させることが可能となる。したがって、苗移植機１の走行安全性を向上させることができる。また、圃場がどのような形状であっても、かかる圃場の畦際を苗移植機１に自律走行させることができる。
【０１１５】
さらに、自動操舵装置１１０は、苗移植機１が畦に対して略一定の間隔で移動している場合、ハンドル３２への入力に対する負荷を大きくする。具体的には、自動操舵装置１１０は、ハンドル３２の回転軸に対して、操舵モータ１１１によってハンドル３２への入力を打ち消す向きへ回転力を付与する。これにより、苗移植機１の直進安定性をさらに向上させることができる。
【０１１６】
また、情報記憶端末１４０は、たとえばＧＰＳ制御装置などの位置情報取得装置を備え、かかる情報記憶端末１４０の位置情報を取得することとしてもよい。これにより、作業者が情報記憶端末１４０を携帯する場合、情報記憶端末１４０は、ＧＰＳ制御装置１２０で取得された苗移植機１の位置情報に加え、作業者の位置情報を取得することが可能となる。
【０１１７】
ここで、圃場の地面は柔らかいことが多いため、作業者が苗移植機１上（たとえばフロアステップ２６上）において機体の左右方向に移動した場合、作業者が移動した側の地面が沈むことによって、機体が傾くことがある。この場合、コントローラ１５０は、ローリング機構８０を作業者が移動した方向とは反対の方向へ、ローリング軸８１まわりに回動させる。これにより、機体左右方向に複数設けられた苗植付装置６０が、圃場の上面に対して平行になるので、植え付け作業の作業精度を向上させることができる。また、作業者が苗移植機１上において機体の左右方向に移動した場合、自動操舵装置１１０は、作業者が移動した方向とは反対の方向へ、苗移植機１の走行輪を操舵することとしてもよい。このようにしても、機体左右方向に複数設けられた苗植付装置６０の圃場の上面に対する水平性を維持することが可能となる。
【０１１８】
また、自動操舵装置１１０は、植え付け作業時に、たとえばドリフトするなどして苗移植機１の走行状態が安定しない場合、圃場において既に植え付けを行った側とは反対側へ苗移植機１の走行輪を操舵する。ここで、ドリフトとは、機体の横滑りのことであり、ＧＰＳ制御装置１２０の受信アンテナ１２１で取得した位置情報から、機体が所定時間の間に直進方向に対して直行方向へ一定値以上ずれている場合を指す。
【０１１９】
これにより、苗移植機１によって押し出される泥や水が、既に植え付けられた苗を倒す事態を回避することができる。なお、情報記憶端末１４０の記憶部などに、苗移植機１がドリフトした位置を記憶しておけば、たとえば次回以降の植え付け作業において、かかるドリフトを修正するように自動操舵装置１１０を制御することができる。これにより、次回以降の植え付け作業時において、植付条どうしの間隔が狭くなる事態を回避することができる。また、苗移植機１のドリフトを抑制することができるので、苗移植機１が既に植え付けられた苗へ必要以上に近づくことを抑制することが可能となる。したがって、苗移植機１によって押し出される泥や水が、既に植え付けられた苗を倒す事態を回避することができる。
【０１２０】
また、植え付け作業時に苗移植機１がドリフトする位置は、圃場の泥土の深度が深い場合が多い。そこで、情報記憶端末１４０の記憶部などに、苗移植機１がドリフトした位置を記憶しておけば、たとえば次回の耕耘作業などにおいて、かかる位置における深度が浅くなるように圃場を耕すこととすればよい。これにより、圃場の深度を均一化することが可能となり、たとえば植え付け作業における苗移植機１のドリフトを抑制するなどして、苗移植機１の直進安定性や走行安定性を向上させることができる。
【０１２１】
また、苗移植機１は、情報記憶端末１４０と通信可能な他の作業車両によって取得された圃場の深度の情報を使用することとしてもよい。たとえば、苗移植機１の植え付け作業に先立って行われる「代掻き作業」等において、かかる代掻き作業を行う作業車両（たとえばトラクタ）に深度センサを設けておき、圃場の深度の情報を情報記憶端末１４０の記憶部などに記憶させることとすればよい。
【０１２２】
苗移植機１の自動操舵装置１１０は、たとえば植え付け作業において、上記の他の作業車両によって取得された圃場の深度の情報に基づいて、圃場の深度が深い場所を避けるように走行輪を操舵する。これにより、苗移植機１は、植え付け作業において圃場の隆起部を避けることが可能となり、苗の植付精度を向上させることが可能となる。また、この場合においても、圃場において既に植え付けを行った側とは反対側へ苗移植機１の走行輪を操舵することとすれば、苗移植機１によって押し出される泥や水が、既に植え付けられた苗を倒す事態を回避することができる。
【０１２３】
なお、本実施形態に係る苗移植機１は、植え付け作業における位置情報を、同じ圃場における次回以降の植え付け作業に活用することとしてもよい。具体的には、苗移植機１が旋回すると、走行輪が圃場の泥土を持ち上げることがあり、さらに苗移植機１が植え付け作業の都度に同じ場所で旋回すると、圃場の泥土の層（すなわち作土層）の下にある耕盤が走行輪によって傷められる可能性があった。しかしながら、圃場において苗移植機１が旋回する位置を植え付け作業ごとにずらすこととすれば、かかる耕盤を傷めにくい。したがって、前回の植え付け作業における苗移植機１の作業経路とは異なる旋回箇所を有する経路を算出し、たとえば情報記憶端末１４０の表示部１４０ａに表示することとしてもよい。
【０１２４】
また、情報記憶端末１４０に、トラクタの耕耘作業において取得された圃場の深度のデータに、たとえば、苗移植機１による植え付け作業やコンバインによる刈取作業といった他の対地作業における作業車両の機体挙動（たとえば走行姿勢）のデータを付加することによって耕盤の起伏に関するデータを作成し、表示部１４０ａに表示することとしてもよい。また、ここで表示部１４０ａに表示されるデータは、圃場の位置に対して耕盤の高低が、たとえば色彩や色の濃淡、等高線などで示されたいわゆる２．５次元データであってもよい。これにより、作業者は、圃場における暗渠の位置を視覚によって容易に認識したり、避けたりすることが可能となる。
【０１２５】
次に、本実施形態に係る苗移植機１が実行する進行方向における起伏を回避する自動操舵の処理手順について、図１１を用いて説明する。図１１は、自動操舵処理の一例を示すフローチャートである。
【０１２６】
まず、コントローラ１５０は、左右の深度センサ１１４が検出する検出値の差が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。左右の深度センサ１１４が検出する検出値の差が所定値以上である場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、左右の深度センサ１１４によって検出された深度のうち、深い方の深度が一定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。左右の深度センサ１１４が検出する検出値の差が所定値以上でない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。深い方の深度が一定値以上である場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、苗移植機１の進行方向に隆起部があると判定し（ステップＳ２０３）、自動操舵装置１１０は、左右の深度センサ１１４によって検出された深度のうち、浅い方の深度が検出された深度センサ１１４の側へ走行輪を操舵し（ステップＳ２０４）、リターンする。深い方の深度が一定値以上ではない場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、苗移植機１の進行方向に陥没部があると判定し（ステップＳ２０５）、自動操舵装置１１０は、左右の深度センサ１１４によって検出された深度のうち、深い方の深度が検出された深度センサ１１４の側へ走行輪を操舵し（ステップＳ２０６）、リターンする。
【０１２７】
なお、上記のステップＳ２０２による隆起部、または、陥没部の判定は、圃場の深度が浅い方の深度が一定値以下の場合、陥没部と判定し、一定値よりも大きい場合、陥没部と判定してもよい。
【０１２８】
また、苗移植機１が、たとえば植え付け作業を行う圃場では、圃場の上面が水面である場合がある。この場合、圃場における深度センサ１１４は、かかる水面または水面から突出した隆起部の深度を検出することとなる。したがって、上記のステップＳ２０２、Ｓ２０３およびＳ２０５を省略して、圃場の隆起部のみを回避するように自動操舵装置１１０を制御することとしてもよい。これにより、コントローラ１５０による処理を簡略化することができる。
【０１２９】
上述してきたように、実施形態の一態様に係る作業車両は、走行車体と、深度検出部材と、操舵部材と、自動操舵装置と、制御装置とを備える。走行車体は、圃場での対地作業を行う作業装置を後部に取り付け可能である。深度検出部材は、走行車体の走行方向と交差する方向に間隔をあけて設けられ、走行車体の走行方向における圃場の深度をそれぞれ検出する。操舵部材は、走行車体の走行輪を操舵する操作を受け付ける。自動操舵装置は、走行輪を操舵する。制御装置は、自動操舵装置を制御し、深度検出部材の検出結果に基づいて走行方向における圃場の起伏を検出し、かかる起伏を避けるように走行輪を操舵する。
【０１３０】
これにより、走行車両の走行方向において、かかる走行方向と交差する方向に偏在する起伏を避けることが可能となる。したがって、作業車両の直進安定性を向上させることができる。さらに、たとえば畦などの深度が深い部位へ作業車両が接触したり衝突したりする事態を回避することが可能となり、作業車両の走行安全性を向上させることができる。
【０１３１】
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。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１    苗移植機
２    走行車体
４    前輪
５    後輪
７    メインフレーム
１０    エンジン
１１    エンジンカバー
１２    スロットルモータ
１３    前輪ファイナルケース
１４    サスペンション機構
１５    動力伝達装置
１６    油圧式無段変速機
１７    ベルト式動力伝達機構
１８    ミッションケース
２２    後輪ギヤケース
２３    後輪回転センサ
２６    フロアステップ
２７    リアステップ
２８    操縦座席
３０    操縦部
４０    苗植付部昇降機構
４１    昇降リンク装置
４３    リンクベースフレーム
４４    油圧昇降シリンダ
５０    苗植付部
５１    苗載置台
６０    苗植付装置
６１    植付体
６２    植込杆
６８    線引マーカ
７０    施肥装置
８０    ローリング機構
１１０    自動操舵装置
１１１    操舵モータ
１１２    ハンドルポテンショメータ
１１４    深度センサ
１１４Ｌ  左深度センサ
１１４Ｒ  右深度センサ
１１５    ジャイロセンサ
１１６    傾斜センサ
１１７    加速度センサ
１２０    ＧＰＳ制御装置
１２１    受信アンテナ
１４０    情報記憶端末
１４０ａ  表示部
１４１    ストロークセンサ
１５０    コントローラ
ＡＬＭ    報知部
【図１】
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【図２】
2017099324.tif 000004
【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】
2017099324.tif 000009
【図８】
2017099324.tif 000010
【図９】
2017099324.tif 000011
【図１０】
2017099324.tif 000012
【図１１】
2017099324.tif 000013