JP2000139137A - 苗移植機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行部２に対し苗植付部４が昇降可能に連結
され、苗植付部４の対地関係に応じて当該苗植付部の昇
降制御を行うとともに、走行部２に対し苗植付部４が前
後方向の軸４４回りに上下回動可能に連結され、走行部
２の傾斜角速度に基づき苗植付部４の前記回動を制御す
る苗移植機１における苗植付部の位置制御を安定化させ
る。 【解決手段】 走行部２の傾斜角速度を検出するセンサ
３９の検出値が所定値以上のときには、苗植付部４の対
地関係が変化しても、変化以前の対地関係に基づき昇降
制御を行い、また、走行部２の移動速度に応じて前後方
向の軸４４回りの回動制御の感度を変更する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、田植機等の苗移植
機における苗植付部の位置制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】走行部に対し苗植付部が昇降可能かつ前
後方向の軸回りに回動（ローリング）可能に連結された
田植機等の苗移植機が広く一般に知られている。この構
成の苗移植機は、苗植付部を圃場面に対し常に一定高さ
に維持するために、苗植付部に当該苗植付部の対地関係
（例えば対地高さ、接地圧等）を検出する接地センサを
設け、このセンサの検出値に応じて苗植付部の前記昇降
を制御するようにしている。

【０００３】また、苗植付部の前後方向の軸回りの姿勢
を適正（通常は水平）に保つために、例えば特開平６−
１３３６１２号公報に記載されているように、走行部に
当該走行部の傾斜角速度を検出する傾斜角速度センサを
設けるとともに、苗植付部に当該苗植付部の圃場面に対
する左右傾斜角度を検出する左右傾斜センサを設け、こ
れら二つのセンサの検出値に応じて苗植付部の前記回動
（ローリング）を制御するようにした技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記苗移植機で水田作
業中、走行部の車輪が耕盤の凹凸に落ち込んだり乗り上
げたりすると、走行部が急激に傾斜し、それに追随して
苗植付部も傾斜することにより、接地センサの検出値が
大きく変動して昇降制御が不安定になることがある。

【０００５】また、走行部の傾斜角速度センサの検出結
果に基づきローリング制御を行う場合、走行部の移動速
度が速いときと遅いときとでは、同じ凹凸を通過しても
傾斜角速度センサ値が異なるので、走行部の移動速度に
関係なく一律に制御を行うと、制御感度が敏感過ぎたり
鈍感過ぎたりする不都合が生じる。

【０００６】さらに、センサの断線等による誤制御を防
止するために、検出値が予め各センサごと設定されてい
る検出範囲から外れると、センサが断線したと判断して
制御を停止するようにしている。しかしながら、前述の
如く車輪が耕盤の凹凸に落ち込んだり乗り上げたりする
ことにより機体が傾斜したときには、傾斜角速度センサ
の検出値が大きく振れて検出範囲を外れてしまうことが
ある。従来、このような場合でも制御を停止していたの
で、作業に遅れが生じ作業計画に大きな支障を来してし
まうという問題があった。

【０００７】本発明は従来苗移植機の問題点を解決する
ことを課題とし、それを達成するために次のように構成
を採用した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】まず、第一の発明にかか
る苗移植機は、走行部に対し苗植付部が昇降可能に連結
され、苗植付部の対地関係に応じて当該苗植付部の昇降
制御を行う苗移植機において、走行部の傾斜角速度を検
出するセンサを設け、該センサによって検出される走行
部の傾斜角速度が所定値以上のときには、苗植付部の対
地関係が変化しても、変化以前の対地関係に基づき昇降
制御を行う構成としたことを特徴としている。

【０００９】次に、第二の発明にかかる苗移植機は、走
行部に対し苗植付部が前後方向の軸回りに上下回動可能
に連結され、走行部の傾斜角速度に基づき苗植付部の前
記回動を制御する苗移植機において、走行部の移動速度
に応じて前記制御の感度を変更する構成としたことを特
徴としている。

【００１０】さらに、上記苗移植機において、走行部の
傾斜角速度を検出するセンサに関しては、その検出値が
所定の範囲外にあるときは当該センサが異常であると判
断し、検出値が所定の範囲内に戻ると前記異常の判断を
取り消すようにしておけば、センサ異常の誤認が生じな
いので好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図１及び図２は本
発明を施した苗移植機を表し、この苗移植機１は、走行
部である走行車体２の後側に昇降リンク装置３を介して
水稲用の苗植付部４を昇降可能かつ前後方向の軸回りに
回動可能に装着するとともに、走行車体２の後部上側に
施肥装置５を設け、全体で施肥田植機として構成されて
いる。

【００１２】走行車体２は、駆動輪である各左右一対の
前輪１０，１０及び後輪１１，１１を備えた四輪駆動車
両であって、機体の前部に配設したミッションケース１
２の左右側方に前輪ファイナルケース１３，１３を設け
て、該ケースに前輪１０，１０を変向可能に取り付ける
とともに、ミッションケース１２の背面部に固着連結さ
れているメインフレーム１５の後端左右中央部に支持さ
れた前後水平な後輪ローリング軸を支点にして後輪ギヤ
ケース１８，１８をローリング自在に設けて、該後輪ギ
ヤケースに後輪１１，１１を取り付けている。

【００１３】メインフレーム１５の上に搭載されたエン
ジン２０の回転動力が、第一ベルト伝動装置２１と第二
ベルト伝動装置２３を介してミッションケース１２に伝
達され、該ミッションケース内のトランスミッションに
て変速された後、一部が前輪ファイナルケース１３，１
３に伝達されて前輪１０，１０を駆動し、別の一部が後
輪ギヤケース１８，１８に伝達されて後輪１１，１１を
駆動し、また残りの外部取出動力が植付クラッチ２５に
伝達され、それから植付伝動軸２６によって苗植付部４
へ伝動されるとともに、施肥伝動軸２７によって施肥装
置５へ伝動される。

【００１４】エンジン２０の上部はエンジンカバー３０
で覆われており、その上に座席３１が設置されている。
座席３１の前方には各種操作機構を内蔵するフロントカ
バー３２があり、その上方に前輪１０，１０を操向操作
するハンドル３４が設けられている。エンジンカバー３
０及びフロントカバー３２の下端左右両側は水平状のフ
ロアステップ３５になっている。フロアステップ３５の
後部は、後輪フェンダを兼ねるリヤステップ３６となっ
ている。走行車体２の前部左右両側には、補給用の苗を
載せておく予備苗載台３７，３７が設けられている。ま
た、走行車体の移動速度は車速センサ３８に、走行車体
の左右傾斜角の加速度は傾斜角速度センサ３９にそれぞ
れ検出される。

【００１５】昇降リンク装置３は平行リンク構成であっ
て、１本の上リンク４０と左右一対の下リンク４１，４
１を備えている。これらリンク４０，４１，４１は、そ
の基部側がメインフレーム１５の後端部に立設した背面
視門形のリンクベースフレーム４２に回動自在に取り付
けられ、その先端側に縦枠４３が連結されている。そし
て、この縦枠４３の下端部に、苗植付部４の後記伝動ケ
ース６０に回転自在に支承された連結軸４４の前端部が
挿入連結されている。メインフレーム１５に固着した支
持部材と上リンク４０に一体形成したスイングアーム４
５の先端部との間に昇降油圧シリンダ４６が設けられて
おり、該シリンダを油圧で伸縮させることにより、上リ
ンク４０が上下に回動し、苗植付部４がほぼ一定姿勢の
まま昇降する。昇降油圧シリンダ４６は、リンクベース
フレーム４２の上部に設けた油圧バルブ４７によって制
御される。

【００１６】前記連結軸４４は若干後ろ下がりの略前後
方向を向いており、苗植付部４はこの連結軸４４を支点
にして回動（ローリング）自在に支持されている。縦枠
４３の上部には、両ロッド型のローリング油圧シリンダ
５０が、シリンダ部を当該縦枠に固定して左右方向に設
けられている。そして、そのシリンダの左右両ロッド５
０ａ，５０ａと苗植付部の後記苗載台フレーム６７の左
右支柱部６７ａ，６７ａとがリンク５１，５１を介して
連結されている。ローリング油圧シリンダ５０は、モー
タ５２で駆動の油圧ポンプ５３によって供給される作動
油で作動する。ローリング油圧シリンダ５０が作動して
ロッド５０ａ，５０ａが左右にスライドすると、苗植付
部４が連結軸４４回りにローリングする。苗植付部４の
左右傾斜角度は、伝動ケース６０の上に設置した左右傾
斜センサ５４によって検出される。また、ローリング油
圧シリンダ５０の作動量は、ストロークセンサ５５によ
って検出される。

【００１７】苗植付部４は６条植の構成で、フレームを
兼ねる伝動ケース６０、苗を載せて左右往復動し苗を一
株づつ各条の苗取出口６１ａ，…に供給する苗載台６
１、苗取出口６１ａ，…に供給された苗を圃場に植付け
る苗植付装置６２，…、左右中央に１個とその両側各１
個づつの整地フロート６３，６４，６４等を備えてい
る。各フロートを圃場の泥面に接地させた状態で機体を
進行させると、フロートが泥面を整地しつつ滑走し、そ
の整地跡に苗植付装置６２，…により苗が植付けられ
る。各フロート６３，６４，６４は圃場表土面の凹凸に
応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けら
れており、植付作業時にはセンターフロート６３の前部
の上下動が接地センサ６５により検出され、その検出結
果に応じ前記昇降油圧シリンダ４６を制御する油圧バル
ブを切り替えて苗植付部４を昇降させることにより、苗
の植付深さを常に一定に維持する。

【００１８】なお、苗載台６１は、前側が上位となるよ
う傾斜して設けられており、伝動ケース６０の上側に横
向きに配した支持レール６６と、伝動ケース６０に基部
が固着された苗載台フレーム６７の上端部に設けたロー
ラ６８，６８とによって左右にスライド自在に支持され
ている。両端が苗載台６１の裏面側に連結された横移動
棒６９を伝動ケース６０内の作動機構により左右に往復
動させることにより、苗載台６１が左右往復動するよう
になっている。苗載台６１がが左右往復動すると、該苗
載台の最下段の苗が苗取出口６１ａ，…に一株づつ供給
される。横一列分の苗が全て供給されると、各条ごとに
設けた苗送りベルト６１ｂ，…が作動し、苗を一段下方
に移送する。

【００１９】施肥装置５は、各条共用の肥料タンク７０
内の肥料を肥料繰出部７１…によって一定量づつ下方に
繰り出し、その繰り出された肥料をブロア７２から供給
されるエアによって施肥ホース７３，…を通って施肥ガ
イド７４，…まで移送し、該施肥ガイドの前側に設けた
作溝体７５，…によって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ようになっている。

【００２０】植付作業時には、表土面の凹凸に応じて苗
植付部４の対地高さを制御する昇降制御と、表土面の左
右傾斜に応じて苗植付部４の連結軸４４回りの姿勢を制
御するローリング制御とを行い、苗の植付深さを一定に
維持する。図５はその苗植付部位置制御装置のブロック
図である。前記各センサ３８，３９，５４，６５からの
情報がＣＰＵ、メモリ等からなるコントローラ８０に入
力され、その情報に基づきコントローラ８０で下記の制
御を行い、前記昇降用油圧バルブ４７及びローリング用
モータ５２に出力する。

【００２１】まず、昇降制御については、接地センサ６
５の検出値が所定の目標値の不感帯内に収まるように油
圧バルブ４７に出力信号を出す。例えば、センターフロ
ート６３が上動すると、昇降油圧シリンダ４６が伸びる
方向に油圧バルブ４７を駆動して、苗植付部４を上昇さ
せる。逆に、センターフロート６３が下動すると、昇降
油圧シリンダ４６が縮む方向に油圧バルブ４７を駆動し
て、苗植付部４を下降させる。これにより、苗植付部全
体の対地高さを一定に維持する。

【００２２】上記昇降制御に際しては、図６のフローチ
ャートに示すように、苗植付部４が一度接地してからで
ないと昇降制御を行わないようにし、苗植付部４の接地
を検出した後は、傾斜角速度センサ３９によって走行車
体２の左右傾斜状況を判定し、走行車体２が急激に傾斜
していない時には、現在接地センサ値に基づき昇降制御
を行い、走行車体２が急激に傾斜し且つ接地センサ値が
一定以上変動した時には、変動直前の接地センサ値に基
づき昇降制御を行う。走行車体２が急激に傾斜している
か否かの基準は、例えば傾斜角速度センサ値で±（左
右）１．１度／ミリ秒程度とする。

【００２３】走行車体２が急激に傾斜するのは、車輪が
耕盤の凹凸に落ち込んだり乗り上げたりした場合であ
り、このような場合には走行車体２に追随して苗植付部
４も傾斜し、苗植付部４が表土面から浮上する等の事態
が生じる。しかしながら、それは一時的なものであっ
て、車輪が耕盤の凹凸を通過したなら直ちに元の状況に
復帰するから、上記のような一時的に苗植付部４の対地
関係が変化したことに対しその都度忠実に現在接地セン
サ値に基づき苗植付部を昇降させることは、昇降制御が
不安定になるので好ましくない。そこで、一度苗植付部
４の接地を検出した後は、一時的に走行車体２が急激に
傾斜して接地センサ値が大きく変動しても、苗植付部４
が通常接地状態のままであるとみなして、変動直前の接
地センサ値に基づき昇降制御を行わせるのである。

【００２４】次に、ローリング制御については、傾斜角
速度センサ３９の検出値と左右傾斜センサ５４の検出値
から、予め定められているルールに基づいてモータ５２
への出力量を決定し、左右傾斜センサ５４が所定の目標
値（通常は水平）の不感帯内に収まるように苗植付部４
をローリングさせる。

【００２５】このローリング制御に際しては、車速セン
サ３８の検出値に基づき、車速が速い時ほど制御感度を
鈍感にして、制御の安定を図っている。制御感度を変更
にする方法としては、不感帯を変更する方法、前記ルー
ルに基づきモータ５２への出力量を算出する時に使用す
る数式の係数を変更する方法、所定値を超えるセンサ値
はカットして制御に使用する方法等があり、いずれを採
用してもよい。

【００２６】また、傾斜角速度センサ３９及び左右傾斜
センサ５４は、移動平均値を求めてこれを制御に使用す
るようにしている。移動平均数は変更可能にして、車速
が速い時には制御応答性を上げるために移動平均数を少
なくし、車速が遅い時にはノイズの影響を少なくするた
めに移動平均数を多くするとよい。

【００２７】さらに、コントローラ８０では、センサの
断線による誤制御を防止するために、センサの検出値が
予め設定されている所定の検出範囲を超えると断線と判
断して制御を停止及び警告する断線チェックを行う。但
し、傾斜角速度センサ３９は検出値の変化幅が大きく、
断線とみなす範囲を設定することは現実的でない。よっ
て、傾斜角速度センサ３９については、図７に示すよう
に、パワーオン時に正常状態であったなら、以後は断線
チェックを行わないようにしている。

【００２８】図８は左右傾斜センサ５４のノイズを除去
するための制御のフローチャートである。互いに相関関
係にある左右傾斜センサ５４の検出値とローリング油圧
シリンダのストロークセンサ５５の検出値との関係を表
す相関テーブルに記憶されており、その相関テーブルを
参照にして両センサ値の関係が適正であるか否かを判定
し、適正でないなら、その左右傾斜センサ値はノイズで
あるとみなし、前回のデータを利用してローリング制御
を行う。これにより、ノイズの影響のない適正なローリ
ング制御が行われ、作業性が向上する。

【００２９】圃場端部での機体旋回時には、苗植付部４
の上昇及び下降、植付クラッチ２５の入切等の旋回時制
御を行う。図９はその旋回時制御装置のブロック図、図
１０は制御のフローチャートである。

【００３０】旋回開始時については、ステアリングセン
サ８２の検出値が一定以上（旋回状態）になると、自動
的に植付クラッチ２５を「切」にするとともに、苗植付
部４を最上位置まで上昇させる。

【００３１】旋回終了時については、自動手動選択スイ
ッチ８３で「自動」を選択している場合、ステアリング
センサ８２の検出値が一定未満（直進状態）になってか
ら一定距離走行すると、自動的に苗植付部４を作業位置
まで下降させるとともに、植付クラッチ２５を「入」に
する。前記一定距離は枕地幅設定器８４によって任意に
設定することができる。また、苗移植機４の走行距離は
車速センサ３８の検出値に基づき算出される。自動手動
選択スイッチ８３で「手動」を選択している場合は、操
縦者の判断で苗植付部４を下降させる。すると、それに
連動して、植付クラッチ２５が「入」になる。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる苗
移植機は、走行部が急激に傾斜したときには、苗植付部
の対地関係が変化しても、変化以前の対地関係に基づき
昇降制御を行う構成とすることにより、昇降制御を安定
させられるようになり、また、走行部の移動速度に応じ
てローリング制御の感度を変更する構成とすることによ
り、走行部の移動速度に合った適正なローリング制御を
行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】苗移植機の側面図である。

【図２】苗移植機の平面図である。

【図３】昇降リンク装置の要部及び苗植付部の側面図で
ある。

【図４】昇降リンク装置の要部及び苗植付部の背面図で
ある。

【図５】苗植付部位置制御装置のブロック図である。

【図６】苗植付部位置制御のフローチャートである。

【図７】傾斜角速度センサの断線チェックに関する制御
のフローチャートである。

【図８】左右傾斜センサのノイズ除去に関する制御のフ
ローチャートである。

【図９】旋回時制御装置のブロック図である。

【図１０】旋回時制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 苗移植機 ２ 走行車体（走行部） ３ 昇降リンク装置 ４ 苗植付部 ５ 施肥装置 ３８ 車速センサ ３９ 傾斜角速度センサ ４４ 連結軸（前後方向の軸） ４７ 昇降用油圧バルブ ５２ ローリング用モータ ５４ 左右傾斜角センサ ５５ ストロークセンサ ６５ 接地センサ ８０ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行部に対し苗植付部が昇降可能に連結
   され、苗植付部の対地関係に応じて当該苗植付部の昇降
   制御を行う苗移植機において、走行部の傾斜角速度を検
   出するセンサを設け、該センサによって検出される走行
   部の傾斜角速度が所定値以上のときには、苗植付部の対
   地関係が変化しても、変化以前の対地関係に基づき昇降
   制御を行う構成としたことを特徴とする苗移植機。
2. 【請求項２】 走行部に対し苗植付部が前後方向の軸回
   りに上下回動可能に連結され、走行部の傾斜角速度に基
   づき苗植付部の前記回動を制御する苗移植機において、
   走行部の移動速度に応じて前記制御の感度を変更する構
   成としたことを特徴とする苗移植機。
3. 【請求項３】 走行部の傾斜角速度を検出するセンサの
   検出値が所定の範囲外にあるときは当該センサが異常で
   あると判断し、検出値が所定の範囲内に戻ると前記異常
   の判断を取り消すようにした請求項１または請求項２に
   記載の苗移植機。