JP2003018904A - 苗移植機の苗植付深さ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】苗の植付深さ制御の精度向上。 【解決手段】走行車体に苗植付部を昇降自在に取り付
け、苗植付部に対して上下動するセンターフロートによ
り検出した表土面の深浅により苗植付部を昇降制御し、
苗植付部の苗植付装置により植え付けられた苗を撮像す
る苗検出用カメラを設け、苗検出用カメラからの撮像デ
ータにより苗の植付深さを判定し、苗植付装置に対して
センターフロートを上下調節して適正な基準植付深さに
制御する。圃場の硬軟や、苗植付部の重量変化等の関係
からセンターフロートの沈下量が相違しても、植付画像
情報による実際の苗植付深さに基づきセンターフロート
を上下調節して基準植付深さの調節をするので、植付深
さを精度よく調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、苗移植機の苗植
付深さ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来装置は、苗植付部の苗植付装置に対し
て接地体であるフロートを上下調節して植付深さを変更
する構成である。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来装置は、苗植付
部の苗植付装置に対して接地体であるフロートを上下調
節して植付深さを変更する構成であるが、圃場の硬軟
や、苗植付部の重量変化等の関係からフロートの沈下量
が相違し、実際に植え付けられた苗が所望の植付深さに
なっているか否か疑問であり、苗の植付深さを精度よく
調節し維持するのが困難であった。

【０００４】そこで、この発明はこのような不具合を解
消しようとするものである。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、走行車体２に苗植付部４を昇
降自在に取り付け、該苗植付部４に対して上下動する接
地体４８により検出した表土面の深浅により苗植付部４
を昇降調節して苗植付深さを制御するように構成し、前
記苗植付部４の苗植付装置４７により植え付けられた苗
を撮像する苗撮像手段５７を設け、該苗撮像手段５７か
らの撮像データにより苗の植付深さを判定し、前記苗植
付装置４７に対する前記接地体４８の高さを上下調節し
て適正な植付深さに制御することを特徴とし、請求項２
の発明は、走行車体２に苗植付部４を昇降自在に取り付
け、該苗植付部４の苗植付装置４７に対して上下動する
接地体４８により検出した表土面の深浅により苗植付部
４を昇降調節して苗植付深さを制御するように構成し、
前記接地体４８とは別に表土面の苗植付装置４７に対す
る高さを検出する表土センサ６６を設け、該表土センサ
６６の検出に基づいて前記苗植付装置４７に対する前記
接地体４８の高さを上下調節して適正な植付深さに制御
することを特徴とする。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１の発明は、苗植付部４
の苗植付装置４７により植え付けられた苗を撮像する苗
撮像手段５７を設け、苗撮像手段５７からの撮像データ
により苗の植付深さを判定し、苗植付装置４７に対する
接地体４８の高さを上下調節して基準植付深さに制御す
るものであり、圃場の硬軟や、苗植付部４の重量変化等
の関係から接地体４８の沈下量が相違しても、植付画像
による実際の苗植付深さに基づき接地体４８を上下調節
して植付深さの調節をするので、植付深さを精度よく調
節できる。

【０００７】また、請求項２の発明は、接地体４８とは
別に表土面の苗植付装置４７に対する高さを検出する表
土センサ６６を設け、表土センサ６６の検出に基づいて
苗植付装置４７に対する接地体４８の高さを上下調節し
て基準植付深さに制御するものであり、圃場の硬軟や、
苗植付部４の重量変化等の関係から接地体４８の沈下量
が相違しても、表土センサ６６の検出情報による実際の
苗植付深さに基づき接地体４８を上下調節して植付深さ
の調節をするので、植付深さを精度よく調節できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。図１及び図２は施肥田植機の全体
側面図及び平面図である。この施肥田植機１は、走行車
体２の後部に昇降リンク装置３を介して苗植付部４が昇
降可能に装着され、更に、走行車体２の後側上部に施肥
装置５の肥料タンク６及び肥料繰出部７が設けられてい
る。また、走行車体２の前側部左右両側に予備苗載せ枠
８，８が設けられている。

【０００９】走行車体２は、駆動輪である左右一対の前
輪９，９及び後輪１０，１０を備えた四輪駆動車両であ
って、図３に示すように、機体前部に配設されたミッシ
ョンケース１１の左右側面部から前輪アクスルケース１
２，１２が側方に延出され、その先端部に変向可能な前
輪ファイナルケース１３，１３に前輪９，９が回転自在
に支承され、また、ミッションケース１１の背面部に左
右一対のメインフレーム１４，１４の前端部が固着さ
れ、このメインフレーム１４，１４の後端部から左右両
側方に延びるリヤーフレーム１５、１５を固着し、この
リヤーフレーム１５，１５の先端部に固定して設けた後
輪ファイナルケース１６，１６に後輪１０，１０を回転
自在に支承している。

【００１０】メインフレーム１４，１４の前後方向中央
部上方にエンジン１７を搭載し、エンジン１７の上側を
エンジンカバー１８で被覆し、エンジンカバー１８の上
方に座席１９を設置している。座席１９の前方には、各
種操作機構の内蔵されたボンネット２０を配置し、ボン
ネット２０の上方に前輪９，９を操向する操向ハンドル
２１を設けている。エンジンカバー１８及びボンネット
２０の下端周囲は、人が歩行可能な水平状のステップ２
２になっている。なお、操向ハンドル２１の周囲には、
変速レバー２３、植付・昇降レバー２４、車速レバー２
５、クラッチぺダル２６、左・右ブレーキぺダル２７
Ｌ，２７Ｒ、苗植付部リフトレバー２８を設けている。

【００１１】次に、走行車体２の動力伝動機構について
説明する。エンジン１７の左側面部に突出するエンジン
出力軸２９に取り出された回転動力は、無段変速装置に
構成されている第一ベルト伝動装置３０により中継軸３
１に伝達され、更に、主クラッチ機能を有する第二ベル
ト伝動装置３２により、ミッションケース１１の左側面
部に突出するミッション入力軸３３に伝達される。

【００１２】主クラッチとしての第二ベルト伝動装置３
２を介してミッション入力軸３３に伝動された回転動力
は、路上走行速、通常植付速、超低速、中立の各シフト
位置を有する主変速装置（図示省略）により変速され、
主変速装置で変速された動力は、後輪伝動軸３４，３４
を介して後輪ファイナルケース１６，１６に伝達されて
後輪１０，１０に伝達される。

【００１３】また、主変速装置（図示省略）により変速
された回転動力の一部は、作業装置駆動用の回転動力と
して、ＰＴＯ伝動軸３５で取り出されて植付クラッチケ
ース３６に伝達される。植付クラッチケース３６に伝達
された回転動力は分岐され、その一部は施肥動力として
取り出され、施肥装置５の回転各部を駆動し、また、そ
の一部は植付動力として植付伝動軸３７を介して苗植付
部４に伝達され回転各部を駆動する。

【００１４】昇降リンク装置３は、リヤーフレーム１
５，１５から上向きに延出したリンク支持フレーム３８
に側面視で互いに平行な上部リンク３９及び左右一対の
下部リンク４０，４０が回動自在に支持され、これら各
リンクの後端部に連結枠４１が枢支連結されている。連
結枠４１には苗植付部４から前方に突出するローリング
軸４２が挿入され、苗植付部４がローリング自在に連結
されている。下部リンク４０，４０と一体的に回動する
ようにスイングアーム４３が設けられていて、メインフ
レーム１４に基部側が支持されている昇降シリンダ４４
のピストンロッドが前記スイングアーム４３に連結され
ている。昇降シリンダ４４を伸縮させると、上部リンク
３９及び下部リンク４０，４０が上下に回動し、苗植付
部４がほぼ一定姿勢で昇降する。

【００１５】苗植付部４は、伝動機構が内装された苗植
付部フレーム４５に、苗載せ台４６、４組の苗植付装置
４７，…、整地用のセンターフロート４８、サイドフロ
ート４９，４９等が組み付けられている。苗載せ台４６
では載せた苗を左右に往復動しながら最前列の苗を苗取
出口に供給し、４組の苗植付装置４７，…により苗を植
え付け、最前列の苗の植付が終了すると、苗送りベルト
により苗を下方に繰り出し、苗取出口に順次苗を供給す
る。

【００１６】苗植付部４の下方には、中央にセンターフ
ロート４８、その左右両側にサイドフロート４９，４９
が夫れ夫れ設けられている。各フロートは圃場表土面の
凹凸に応じて前端部が上下動し、植付作業時にはセンタ
ーフロート４８の前部の上下動が上下動検出機構５０に
より検出され、その検出結果に応じて前記昇降シリンダ
４４を制御する昇降制御弁（図示省略）を切り替えて苗
植付部４を昇降させることにより、苗の植付深さを一定
に保持するように構成している。

【００１７】苗植付部４のフレーム４ａの下側に左右に
長いフロート支持軸５１を軸支し、このフロート支持軸
５１にフロート支持アーム５２，…が一体に取り付けら
れていて、このフロート支持アーム５２，…の後端部に
各フロート４８，４９，４９をピンを介して軸支してい
る。

【００１８】しかして、各フロート４８，４９，４９は
前端部が上下揺動する。植付深さ調節モータ５３を操作
し植付深さ調節機構５４を介して植付深さ調節レバー５
６を上下回動し、フロート支持アーム５２，…を回動す
ると、各フロート４８，４９，４９の上下位置が変わ
り、苗の植付深さが変更される。

【００１９】センターフロート４８の水平面に対する角
度、すなわち、フロート向い角度が上下動検出機構５０
を介してフロート向い角センサ５５に検出され、その検
出結果に基づいて昇降制御弁（図示省略）が駆動され
る。例えば、表土面が高くなっているところでは、セン
ターフロート４８の前側部が押し上げられ、フロート向
い角が小さく検出される。すると、昇降シリンダ４４を
突出作動させるように昇降制御弁（図示省略）に指令を
出し、苗植付部４を上昇させる。また、表土面が低くな
っているところでは、センターフロート４８の前側部が
下がり、フロート向い角が大きく検出される。すると、
昇降シリンダ４４を短縮駆動させるように昇降制御弁
（図示省略）に指令を出し、苗植付部４を下降させる。
このように、表土面の高低に応じて苗植付部４の対地高
さを制御し、苗の植付深さを一定に維持する。

【００２０】なお、前記実施例では、植付深さ調節レバ
ー５６をモータにより調節する構成であるが、植付深さ
調節レバー５６を手動調節する構成とし、座席１９の周
辺部に設ける構成とし、連動ワイヤ（図示省略）により
フロート支持軸５１、フロート支持アーム５２に連動連
結してもよい。植付深さ調節レバー５６が苗植付部４に
設けられていると、機体の後方であるため、背の低いオ
ペレータや、婦女子では操作しにくいという不具合があ
った。しかし、座席近傍のオペレータの近くに持ってく
ることにより、操作が容易となり、座席前方の操作パネ
ルのモニター画面で現在の植付深さを見ながら容易に調
節できる。なお、苗植付部４に設けられている苗取量調
節レバー（図示省略）を同様に座席の近傍に設けると操
作が容易となる。

【００２１】施肥装置５は、各条共用の肥料タンク６内
の肥料を肥料繰出部７，…によって一定量づつ繰り出
し、繰り出された肥料はブロワ５６ａから供給されたエ
アによって施肥ホース５７ａ，…を通って施肥ガイド５
８ａ，…まで移送し、この施肥ガイド５８ａ，…の前側
に設けた作溝体５９ａ，…によって苗植付条の側部近傍
に形成された施肥溝内に落し込んでいく。

【００２２】次に、図５〜図８に基づき苗植付深さの制
御装置について説明する。苗植付部４に取り付けた苗検
出用カメラ５７（たとえば、ＣＣＤカメラ）により、植
付直後の苗の画像情報を検出解析し、苗の植付深さを適
正にするように植付深さの自動調節をするもので、初心
者のオペレータでも基準植付深さで植付作業をしようと
するものである。

【００２３】苗検出用カメラ５７で検出された画像情報
は、図６に示すように、画像解析用コンピュータ５８に
取り込まれて解析され、苗の解析情報は制御用のマイコ
ン５９に送られ、植付深さ調節用の植付深さ調節モータ
５３を駆動し、センターフロート４８を昇降制御する。
なお、植付深さ設定調節ダイヤル６０により基準植付深
さを調節設定できる。

【００２４】苗の植付深さの画像解析にあたっては、図
５に示すように、植付苗Ｎの茎部Ｎａにおける表土Ｇか
ら第一葉Ｎｂまでの距離を測定し、適正深さであるか否
かを判定する。画像解析のフローは例えば図７に示す通
りである。植付苗全体の画像が取り込まれると、苗Ｎと
表土Ｇを色彩により判別する。判別された苗Ｎの外形よ
り、苗のＹ方向（縦方向）中心部Ｎａを茎部と認識し、
次いで、茎部Ｎａと認識した部分から所定距離以上Ｘ方
向（横方向）に突出した部分を葉Ｎｂと認識する。次い
で、表土Ｇと葉Ｎａと認識された最下部のものとの距離
を算出する。種籾Ｍの中心から第一葉Ｎｂまでの距離Ｚ
は一般的にほぼ一定であるので、その距離Ｚから前記算
出長さをマイナスし、植付深さを算出する。

【００２５】前記のように画像が解析され、その検出植
付深さ情報がマイコン５９に送られると、図８に示すよ
うに、検出深さ情報が植付深さ設定調節ダイヤル６０で
設定された植付深さと一致しているか否かを判定し、検
出植付深さが浅い場合には、深く調節する指令が、ま
た、検出植付深さが浅い場合には、深く調節する指令が
出され、植付深さ調節モータ５３が正逆駆動されてセン
ターフロート４８が上下調節され、植付深さが調節され
る。

【００２６】従来装置は、フロートを上下させて植付深
さを変更する構成であるが、圃場の硬軟や、植付部の重
量変化等の関係からフロートの沈下量が相違し、実際に
植え付けられた苗が所望の植付深さになっているか否か
疑問であり、苗の植付深さを精度よく調節し維持するの
が困難であった。

【００２７】しかし、この実施例では前記のように、植
付画像情報に基づき実際の苗の植付深さを基にしてセン
ターフロート４８の基準高さが調節されて植付深さの調
節がされ、植付深さを精度よく調節することができる。
次に、図９〜図１０によりボンネット開閉の他の実施例
について説明する。

【００２８】ボンネット２０の後側左右両側部にレバー
用開口部２０ａ，２０ａを設け、レバー用開口部２０
ａ，２０ａにはレバーの操作溝６２，６２を構成し、ボ
ンネット２０の後支持部２０ｂをフレームに支持ピン２
０ｃにより軸支し、ボンネット２０の前側部を上下に回
動し開口する構成としている。

【００２９】しかして、ボンネット２０の上方への回動
開口時には、ボンネット２０の操作溝部６２がレバーに
対してスライドしながら回動し開口する。従って、ボン
ネット２０を機体から取り外すことなく上方に開口し内
部の点検整備をすることができ、整備性を向上させる。

【００３０】なお、この実施例では、左側の操作溝６２
を変速レバー用の溝として変速レバー２３を設け、ま
た、右側の操作溝６２を植付・昇降レバー用の溝とし
て、植付・昇降レバー２４を設けている。なお、機体前
側部に設けられていて、走行時の目印となるセンターマ
ーカ部６３に、フック６４を設けて、ボンネット２０の
上方への回動開口時にフック６４でボンネット２０を係
止する構成としてもよい。このようにすると、ボンネッ
ト２０を機体から取り外さずに確実に開口状態で係止で
きて、安全に点検整備をすることができる。

【００３１】次に、図１１〜図１３に示す実施例につい
て説明する。マイコン内蔵の制御装置６５には、植付ク
ラッチ連動手段、手動・自動切替手段、植付深さ浅側調
節手段、植付深さ深側調節手段、及び、モニター制御手
段が内蔵されている。制御装置６５には、苗の植付深さ
を検出する表土センサ６６、上昇位置、固定位置、下げ
位置、自動調節位置に切り替えできる植付・昇降レバー
スイッチ６７、自動／手動切替スイッチ６８、植付深さ
調節モータ５３を浅い側あるいは深い側に調節する植付
深さ調節スイッチ６０、リセットスイッチ６９、センタ
ーフロート４８の感度を調節設定する感度調整スイッチ
６９が、入力インターフェイスを介して夫れ夫れ接続さ
れている。

【００３２】なお、前記表土センサ６６は、苗植付部４
のフレームに上下回動自在に軸支されていて、表土面に
接触しながら移動し表土面を検出する。しかして、この
検出表土高さと苗植付装置４７の植付位置との関係から
実際の苗の植付深さを判定するものである。

【００３３】また、制御装置６５には、出力インターフ
ェイスを介して、植付深さ調節モータ５３を作動するモ
ータ作動装置７０、及び、モニター７１が接続されてい
る。次に、制御装置６５の制御内容について説明する。
図１２に示すように、メインスイッチがＯＮし、植付・
昇降レバースイッチ６７がＯＮし、自動／手動切替スイ
ッチ６８が自動運転側に切り替えられると、植付深さの
自動制御が開始される。

【００３４】表土センサ６６が浅植えを検出すると、モ
ニター７１に浅植え状態の表示をすると共に、深い側へ
の調節指令がモータ作動装置７０に出され、植付深さ調
節モータ５３を介してセンターフロート４８が深植え側
に調節される。しかして、標準植付深さに調節される
と、標準植付深さがモニター７１に表示される。

【００３５】また、表土センサ６６が深植えを検出する
と、モニター７１に深植え状態の表示をすると共に、浅
い側への調節指令がモータ作動装置７０に出されて、セ
ンターフロート４８が浅植え側に調節される。しかし
て、標準植付深さに調節されると、モニター７１に標準
植付深さの表示がされる。

【００３６】また、表土センサ６６が標準植付深さを検
出すると、モニター７１に標準植付深さの表示がなさ
れ、植付深さ調節指令は出されず、標準植付深さを維持
しながら植付作業を継続する。次に、植付深さの手動調
節について説明する。

【００３７】メインスイッチがＯＮし、植付・昇降レバ
ースイッチ６７がＯＮし、自動／手動切替スイッチ６８
が手動運転側へ切り替えられると、手動による植付深さ
調節が可能となる。表土センサ６６により植付状態が検
出され、検出植付深さである浅植え状態、標準植付深
さ、深植え状態がモニター７１に表示される。

【００３８】しかして、オペレータがモニター７１によ
り深植え状態を確認すると、オペレータは植付深さ調節
スイッチ６０を浅植え側に操作して、植付深さ調節モー
タ５３を駆動し、センターフロート４８を浅植え側に調
節し、標準植付深さに調節する。また、浅植え状態の表
示を確認すると、植付深さ調節スイッチ６０を深植え側
に操作して、植付深さ調節モータ５３を駆動し、センタ
ーフロート４８を深植え側に調節し、標準植付深さに復
帰させる。

【００３９】従来装置では、オペレータが後を向いて苗
の植付状態を確認して、植付状態の浅い、あるいは、深
いを判断していた。しかし、この実施例では前記のよう
に構成したので、座席前方の操作パネルのモニター７１
の画面を見ながら、植付深さの手動調節及び自動調節を
することができ、苗の植付状態を容易に確認することが
できる。

【００４０】また、手動調節の場合には、圃場条件によ
るユーザーの好みに合わせた植付深さの設定を、モニタ
ー７１の画面で確認しながら植付深さ調節スイッチ６０
の操作をすることができ、操作が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 施肥田植機の側面図である。

【図２】 施肥田植機の平面図である。

【図３】 走行車体の一部を条略した平面図である。

【図４】 要部の側面図である。

【図５】 側面図である。

【図６】 ブロック図である。

【図７】 側面図、フローチャートである。

【図８】 フローチャートである。

【図９】 要部の側面図である。

【図１０】 要部の平面図である。

【図１１】 ブロック図である。

【図１２】 フローチャートである。

【図１３】 フローチャートである。

【符号の説明】

１ 施肥田植機 ２ 走行車体 ３ 昇降リンク装置 ４ 苗植付部 ４７ 苗植付装置 ４８ センターフロート（接地体） ５７ 苗検出用カメラ（苗撮像手段） ６６ 表土センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体２に苗植付部４を昇降自在に
   取り付け、該苗植付部４に対して上下動する接地体４８
   により検出した表土面の深浅により苗植付部４を昇降調
   節して苗植付深さを制御するように構成し、前記苗植付
   部４の苗植付装置４７により植え付けられた苗を撮像す
   る苗撮像手段５７を設け、該苗撮像手段５７からの撮像
   データにより苗の植付深さを判定し、前記苗植付装置４
   ７に対する前記接地体４８の高さを上下調節して適正な
   植付深さに制御することを特徴とする苗移植機の苗植付
   深さ制御装置。
2. 【請求項２】 走行車体２に苗植付部４を昇降自在に
   取り付け、該苗植付部４の苗植付装置４７に対して上下
   動する接地体４８により検出した表土面の深浅により苗
   植付部４を昇降調節して苗植付深さを制御するように構
   成し、前記接地体４８とは別に表土面の苗植付装置４７
   に対する高さを検出する表土センサ６６を設け、該表土
   センサ６６の検出に基づいて前記苗植付装置４７に対す
   る前記接地体４８の高さを上下調節して適正な植付深さ
   に制御することを特徴とする苗移植機の苗植付深さ制御
   装置。