JP2012029600A - 苗移植機 - Google Patents

Abstract

【課題】
機体の走行により圃場の面積を算出し、算出した面積から苗の植付作業の進捗具合、苗や施肥肥料の使用量、作業に要する時間等を算出可能な苗移植機を提供する。
【解決手段】
後輪２，２の駆動回転を検出する回転検出部材１を設け、回転検出部材１が検出する後輪２，２の回転数から走行距離を算出する走行車体３に苗植装置４を設けた苗移植機において、回転検出部材１の検出結果と、走行車体３の前側に設ける前輪５，５の操向旋回を検出する操向検出部材６の検出結果によって、各植付走行条の走行距離Ｂと、植付走行条の端部での折返旋回距離Ｃを算出し、走行距離Ｂと折返旋回距離Ｃから苗植付条面積Ｅを算出する構成とする。
【選択図】 図４

Description

苗植走行しながら、植付作業中の圃場における植付作業の進捗度合等を測定する作業測定装置を備えた苗移植機に関するものである。

苗移植機に走行車輪の回転を検出する回転センサや、操向角を検出する操向センサ等を設ける技術が知られている。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１０−５１２８０号公報（第１頁、図１）。

苗移植機の苗タンクに多量のマット苗を補給しながら苗の植付作業を行う作業者は、作業時の天候やスケジュール等により、運転途中等で植付作業の進捗具合や作業終了までの時間等を把握したいことがある。

しかしながら、圃場が正方形や長方形でない、所謂変形田である場合には面積の算出が非常に難しく、また作業条件によって苗の消耗ペースや走行速度は異なるため、正確な作業の進捗度合や作業収容までの時間等は予測し難く、作業者はストレスを覚えながら作業せねばならない問題があると共に、天候の変化等により、植付作業を中途半端なところで中断せざるを得なくなる問題がある。

請求項１に記載の発明は、後輪（２，２）の駆動回転を検出する回転検出部材（１）を設け、該回転検出部材（１）が検出する後輪（２，２）の回転数から走行距離を算出する走行車体（３）に植付装置（４）を設けた苗移植機において、前記回転検出部材（１）の検出結果と、走行車体（３）の前側に設ける前輪（５，５）の操向旋回を検出する操向検出部材（６）の検出結果によって、各植付走行条の走行距離（Ｂ）と、該植付走行条の端部での折返旋回距離（Ｃ）を算出し、該走行距離（Ｂ）と折返旋回距離（Ｃ）から苗植付条面積（Ｅ）を算出する構成としたことを特徴とする苗移植機とした。

苗移植機を圃場に入れて植付作業を行う前に、圃場の畦際枕地を横方向に沿って走行させる。このとき、回転検出部材（１）で後輪（２，２）の植付直進開始時から植付直進終了時までの回転数を検出することにより、この圃場の横方向の植付走行距離（Ａ）を計測することができる。

そして、苗移植機を該横端部から圃場の縦方向に沿って走行させる。このときは、植付装置（４）を下降させて植付作業を行わせる状態とする。そして、苗移植機がこの最初の植付走行条の植付作業を行いながら植付終了部に到達すると、前記回転検出部材（１）によって、この苗植走行条の縦方向の植付走行距離（Ｂ）を測定することができる。

従って、前記回転検出部材（１）が検出した横方向の植付走行距離（Ａ）と、縦方向の植付走行距離（Ｂ）を苗移植機の制御装置に入力することにより、この苗移植機がこれから植付作業を行うための圃場全体の面積（ＡＢ）を算出して、運転者に報知することができる。

苗移植機が最初の植付走行条の終端部（圃場端）に至ると、苗移植機を旋回させて隣接条に移動した後、植付装置（４）の植付開始位置を隣接条の植付終了位置に合わせて植付作業を再開する。このとき、旋回操作による前輪（５，５）の操向動作を操向検出部材（６）よって検出し、旋回移動中の後輪（２，２）の回転を回転検出部材（１）で検出することにより、圃場端の旋回距離（Ｃ）を測定することができる。

前記縦方向の植付走行距離（Ｂ）とこの旋回距離（Ｃ）により、苗の植付作業を行いながら、一条分の植付条ごとの面積が算出されるので、苗植付条面積（Ｅ）を算出することができる。

方形状の圃場であれば、前記単位苗植走行条の苗植付条面積（Ｅ）が検出、算出された後は、苗移植機の各苗植走行条の終端部で折返旋回操向される旋回回数（Ｘ）を、前記操向検出部材（６）の検出に基づいて算出することができ、各苗植付条面積（Ｅ）と旋回回数（Ｘ）から植付作業を行った面積を集計して、前記最初に検出して圃場の全面積に対する苗の植付作業を行った苗植付条面積（Ｅ）の比を算出することができると共に、これを運転者に報知させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、前記縦方向の植付走行距離（Ｂ）の移動に要する時間（ＴＢ）と、旋回距離（Ｃ）の移動に要する時間（ＴＣ）によって、単位植付走行条を作業走行する際に要する作業時間（Ｔ）を算出して、作業終了時間や、作業終了時刻等を予測する形態とする。

前記のような苗移植機の植付作業により、植付作業を行う圃場の面積や、現在まで苗植を行ってきた部分の苗植付面積等を検出測定して知ることができるが、これと同時に、前記縦方向の植付走行距離（Ｂ）の移動に要した時間（ＴＢ）と、旋回距離（Ｃ）の移動に要した時間（ＴＣ）をタイマー等で検出測定することによって、単位植付走行条の作業時間（Ｔ）を算出することができ、更には、これに基づいて、植付作業終了時間や、終了時刻等を予測することができる。

請求項１に記載の発明は、後輪（２，２）の駆動回転を検出する回転検出部材（１）や、前輪（５，５）の操向動作を検出する操向検出部材（６）を用いた簡潔な構成で圃場及び植付作業面積等を随時に検出や算出することができるので、植付作業の進度や、終了時、残余面積等を的確に予測しながら植付作業を効率的に行うことができるので、作業者は天候の変化や作業当日のスケジュールに合わせて作業速度を変更することができるので、雨や強風等の悪天候を避けて苗の植付作業を行えるため、作業能率が向上すると共に、作業者の労力が軽減される。

また、苗の植付作業を途中で中断せざるを得ない場合でも、作業再開時に必要となる苗の量を予測できるので、用意し過ぎた苗が無駄になることや、苗が足りず作業が途中で中断されることが防止される。

さらに、再開後の作業にどの程度の時間を要するかを予測できるので、長時間を要するときは作業日を変更し、短時間で終わるときは悪天候の合間を縫って作業する等、作業者が作業スケジュールを柔軟に設定できるようになり、作業能率が向上すると共に、作業環境が良好な段階で作業を行える。

特に、植付装置（４）の苗タンクに補給するための補給用マット苗量の準備や、施肥装置を使用する場合の施肥量の管理、監視等を行い易くすることができるので、苗や肥料の補充を適切なタイミングで行なえるため、苗や肥料が完全に無くなってから補充に向かうような無駄な移動工程が削減され、作業能率が向上すると共に、苗の植付が行なわれない地点や施肥が行なわれない地点が生じにくくなり、苗の生育が安定する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、単位苗植走行条の苗植付条面積（Ｅ）を算出すると共に、縦方向の植付走行距離（Ｂ）の移動に要する時間（ＴＢ）と、旋回距離（Ｃ）の移動に要する時間（ＴＣ）を測定することによって作業時間（Ｔ）を算出する構成としたことにより、作業時間の測定、算出制御を簡単化して、植付作業の進捗状況を簡明に知らせることができるので、苗や肥料の補充を適切なタイミングで行なえるため、苗や肥料が完全に無くなってから補充に向かうような無駄な移動工程が削減され、作業能率が向上すると共に、苗の植付が行なわれない地点や施肥が行なわれない地点が生じにくくなり、苗の生育が安定する。

苗移植機の側面図 苗移植機の平面図 植付装置の部分平面図 植付装置の植付作業工程を示す圃場の平面図 植付作業面の検出制御部のブロック図 植付作業面の検出制御のフローチャート 植付作業面の作業時間の検出制御部のフローチャート

図１〜図７に基づく苗移植機は、乗用四輪走行形態の走行車体３の後側に、リフトシリンダ１６によって昇降されるリフトリンク１７を介して、センタフロート５５、及びサイドフロート５６や、苗タンク５１、植付装置５２等から構成される植付装置４を装着している。走行車体３の運転席１４下のエンジンカバー１５内にエンジン８を搭載し、このエンジン８から前側に配置の油圧無段変速装置１８の入力軸１９をベルト掛け連動している。この油圧無段変速装置１８から下側のミッションケース２０の連動機構を経て前記左右両側の前輪５を有する前輪軸２１を連動駆動できる構成としている。又、このミッションケース２０からは後輪連動軸２２を介して、後輪２の後輪軸２３を軸装のリヤアクスルハウジング２４の連動機構を連動して、これら後輪２、又は後輪２と前輪５を伝動回転して走行する形態である。

さらに、前記ミッションケース２０の後部にはＰＴＯ軸を設けて、このＰＴＯ軸から車体３後部のリヤケース２５の連動機構を連動し、このリヤケース２５の連動機構から車体３後側上部に装着の施肥装置２６や、前記植付装置４等を連動する。前記運転席１４、及びこの前方のステアリングハンドル１３を有するステアリングポスト２７の左右両側部に沿ってサイドフロア２８を設け、この外側部に補助苗棚枠２９を配置し、植付作業ではこの補助苗棚枠２９に積載しておくマット苗を取出しながら後方の苗タンク５１に補給することができる。

前記リヤアクスルハウジング２４は、車体３後端部に対してセンタ軸３７周りに上下揺動（ローリング）自在にして設けるアクスルケース３０の左右両端部に取り付けられて、左右シーソ状に上下回動のローリング可能の形態としている。又、これらリヤアクスルハウジング２４部の上下回動には、前記車体３部との間にスプリングダンパ等を設けて、これら左右の後輪２が土壌耕盤部の凹凸面を踏むことによって、リヤアクスルハウジング２４を上下回動、乃至左右へローリングして、車体９後部を緩衝的に揺動できる形態とすることもできる。

前記植付装置４は、多条植形態の苗タンク５１と、この苗タンク５１の後側下端部に形成される苗取口５３に作用する植付装置５２と、これら苗タンク５１と植付装置５２を取付配置する苗植伝動ケース３２と、この苗植伝動ケース３２等を支持して土壌面を滑走均平するセンタフロート５５、サイドフロート５６と等を有し、これら苗タンク５１の上面に供給されるマット形態の苗を苗取口５３へ繰出しながら、ダブルクランク形態に作動して側面視で楕円形状の苗植付軌跡線Ｄを描いて植付作動する植付装置５２の苗植爪３３によって、所定本数の苗を分離保持して前記各フロート５５、５６で均平の土壌面へ植付ける。

また、前記フロートは苗植幅方向中央部に配置のセンタフロート５５の上下動によって土壌深さを検出して、前記リフトシリンダ１６を伸縮して、植付装置４を昇降制御し、苗植付深さを一定に維持するようにピッチング制御を行う形態としている。又、苗植伝動ケース３２のリフトリンク１７に対する連結部は、ローリング軸３４の周りにローリング自在の連結形態で、植付装置４が左右へ大きく傾斜すると、この植付装置４が制御シリンダによってローリング軸３４の周りに回動されて、左右のサイドフロート５６の滑走接地圧を均一化して、全苗植付幅にわたる苗植深さを一定に維持するようにローリング制御の形態としている。

上記のような植付装置４の各フロート５５、５６の前側に、代掻ロータであるセンタロータ３５、サイドロータ３６を配置して、各フロート５５、５６で均平する土壌面を予め代掻する。センタフロート５５の前側にセンタロータ３５を配置し、左右の各サイドフロート５６の前側にサイドロータ３６を配置する。

該代掻ロータ３５，３６は、前記リヤケース２５側から連動軸３１を経て連動し、駆動回転することができる。又、代掻ロータ３５、３６は、植付装置４の前側に吊下げられて、この植付装置４と共に昇降される。又、この植付装置４には、昇降機構の操作によって、この植付装置４に対する代掻ロータ３５、３６の代掻位置を高さを調節できるように構成している。

前記植付作業測定制御のコントローラ９は、入力側に、この制御を起動するための電源スイッチ７を設け、前記車体３の後輪２を連動する連動機構の後輪軸２３の回転を検出する回転センサ１や、ステアリングハンドル１３の操作によって操向回動される前輪５の操向角を検出する操向センサ６等を配置する。

また、前記コントローラ９には、マイコンからなる演算装置１０や、タイマー１２等によって、走行距離や、植付作業の植付作業面積、作業時間等を算出する演算ソフトを有して、苗植圃場Ｈの横方向の辺長行程であるＡ辺の走行距離Ａや、縦方向の辺長行程であるＢ辺の走行距離Ｂ、苗植付条の終端部において横側の隣接条へ折返旋回走行する旋回距離Ｃ、単位苗植付条面積Ｅ、この単位苗植付条面積Ｅを走行しながら植付作業を行うに要した作業時間Ｔ、前記Ａ辺の距離を走行するためのＡ辺走行時間ＴＡ、Ｂ辺の距離を走行するためのＢ辺走行時間ＴＢ、苗植付条端で旋回して往行程から復行程に旋回走行するための旋回走行時間ＴＣ、及び、この操向旋回を行った旋回回数Ｘ等を算出乃至カウントするものである。

また、該コントローラ９の出力側には、デジタル表示器３８や、報知器１１等を設けて、前記各出力値、情報、警報等を運転者に報知することができるので、作業者は苗や肥料の補充のタイミングや、残り作業時間等の情報を聞いて知ることができるため、ディスプレイ等に視線を集中させる必要が無く、作業の安全性や機体の直進性が向上する。

これにおいて、回転センサ１を有して後輪２の駆動回転による走行距離を検出しながら走行する車体３に、多条苗植形態の植付装置４を装着して、この苗植走行条の終端部で折返旋回しながら植付作業する苗移植機において、前記後輪２の回転数を検出する回転センサ１と、前輪５の操向旋回を検出する操向センサ６の検出によって、各苗植走行条方向の走行距離Ｂと、折返旋回距離Ｃを検出して、各苗植走行条の苗植付条面積Ｅを算出する植付作業測定装置の構成とする。

苗移植機を圃場に入れて苗植を行う前に、圃場の畦際枕地を横方向のＡ辺に沿って走行する（ステップＳ１）。このとき回転センサ１による検出によってこの圃場の横方向の走行距離Ａ（Ａ辺の長さ）を計測することができる。続いて苗移植機をこの横端部から圃場の縦方向のＢ辺に沿って走行させる（Ｓ２）。このときは植付装置４を下降させて植付作業を行わせる状態とする。

そして、苗移植機がこの最初の苗植走行条の苗植作用を行いながら終端部に達すると、前記回転センサ１による検出によってこの苗植走行条の行程距離Ｂ（Ｂ辺の長さ）を測定することができる（Ｓ３）。従って、この時点で、この回転センサ１から苗移植機のコントローラへの入力によって、この苗移植機がこれから植付作業を行うための圃場全体の面積を算出して、運転者に報知することができる。

苗移植機が最初の苗植走行条距離Ｂの終端部に至ると折返えして隣接条土壌面の植付作業を行う（Ｓ４）。このとき苗移植機の走行で往行程から復行程へ折返旋回する旋回操向によって、操向センサ６と回転センサ１との検出によって、横方向の旋回距離Ｃを測定することができる。

このため、前記走行距離Ｂと、この旋回距離Ｃとにより、各単位苗植走行条の植付作業が行われることによって、この単位苗植走行条の苗植付条面積Ｅを算出することができる。

方形状の圃場であれば、前記単位苗植走行条の苗植付条面積Ｅが検出、算出された後は、苗移植機の各苗植走行条の終端部で折返旋回操向される旋回回数Ｘを、前記操向センサ６の検出に基づいて算出することができ（Ｓ５）、これら苗植付条面積Ｅと旋回回数Ｘとによって、苗植作用を行った面積を集計して、前記最初に検出して圃場の全面積に対する苗植付作用を行った苗植付条面積Ｅの比を算出することができ、また、これを運転者に報知させることができる。

植付作業を行うときは、作業者が運転席１４に搭乗して運転操作しながら苗移植機を、農道４０の走行から植付作業目的の圃場Ｈの一隅部に入る。この隅部の位置から農道４０に沿う畦４１際Ａ辺の枕地を走行して、苗植付開始位置である隅部の位置に達する。ここで、苗移植機を直角の方向へ操向させて縦方向の畦４２際Ｂ辺に沿わせる。

そして苗移植機は、植付装置４を植付位置へ下降させて、各フロート５５、５６を接地滑走させて、植付装置４を駆動して苗植植付作業を行いながら、この隅部から奥側の畦４３に向けて走行しながら植付作業を行い、縦方向の畦４２際Ｂ辺に沿う所定幅（苗植付条の間隔と植付条数によって決まる単位幅）の苗植条面積Ｅの植付作業を行うことができる。

苗移植機がこの縦方向の往行程の植付作業条の終端部に達する毎に、複行程の植付作業条の始端部へ折返し旋回する。この旋回距離Ｃは現実に後輪２の走行回転によって計測されるものであるが、前記植付装置４の全苗植条幅に基づいて、略一致した距離に、または、これよりも所定幅広い幅に決められる。

また、このとき苗植付条数が一部の条数に少なくなれば旋回距離Ｃも狭くなる。このような縦方向の苗植走行と、横方向の旋回走行を繰返しながら、畦４２側から、反対側の畦４４側へ順次苗植走行して植付作業を進める。

また、前記苗植走行条の走行距離Ｂに要する時間ＴＢと、旋回距離Ｃに要する時間ＴＣによって、単位苗植走行条を作業走行するに要する作業時間Ｔを算出して、作業終了時間や、作業終了時刻等を予測する形態とする。

前記のような苗移植機の苗植走行によって植付作業を行う圃場の面積や、現在まで苗植を行ってきた部分の苗植付面積等を検出測定して知ることができるが、これと同時に、前記走行距離Ｂに要した時間ＴＢと、旋回距離Ｃに要した時間ＴＣをタイマー１２等で検出測定することによって、単位苗植走行条の作業時間Ｔを算出することができ（Ｓ６）、更には、これに基づいて、植付作業終了時間や、終了時刻等を予測することができる（Ｓ７）。

前記コントローラ９に所定の計算ソフトを設定しておくことによって、前記各測定データを得ることにより、現在の作業時点における植付作業の進頻度、苗植付面が、圃場面積に対して何％に達したか等を知ることができる。又、現在の作業能率、乃至作業走行速度で作業継続した場合に、作業完了までに何時間を要するか、又は何時頃作業終了するか等を知ることができる。又、逆に何時までに作業を完了するためには、苗移植機の走行速度を何ｋｍに設定すればよいか等を算出して表示させることもできる。

１ 回転センサ
２ 後輪
３ 車体
４ 植付装置
５ 前輪
６ 操向センサ
Ａ 圃場の横方向辺の走行距離
Ｂ 圃場の縦方向辺（又は、苗植付条）の走行距離
Ｃ 旋回走行距離（各苗植付条の端部で折返し旋回走行する横方向の走行距離）
Ｅ 苗植付条面積
Ｔ 作業時間
ＴＡ Ａ辺走行時間（圃場の枕地を横方向へ、Ａ辺走行距離を走行するに要する時間）
ＴＢ Ｂ辺走行時間（圃場の縦方向辺、又は、苗植付条のＢ辺走行距離を走行するに要する時間）
ＴＣ 旋回走行時間（旋回走行距離を走行するに要する時間）
Ｘ 旋回回数（植付作業において行われる折返し操向旋回の回数）

Claims (2)

1. 後輪（２，２）の駆動回転を検出する回転検出部材（１）を設け、該回転検出部材（１）が検出する後輪（２，２）の回転数から走行距離を算出する走行車体（３）に苗植装置（４）を設けた苗移植機において、
   前記回転検出部材（１）の検出結果と、走行車体（３）の前側に設ける前輪（５，５）の操向旋回を検出する操向検出部材（６）の検出結果によって、各植付走行条の走行距離（Ｂ）と、該植付走行条の端部での折返旋回距離（Ｃ）を算出し、該走行距離（Ｂ）と折返旋回距離（Ｃ）から苗植付条面積（Ｅ）を算出する構成としたことを特徴とする苗移植機。
2. 前記苗植走行条の走行距離（Ｂ）の移動に要する植付走行時間（ＴＢ）と、旋回距離（Ｃ）の移動に要する旋回走行時間（ＴＣ）を計測し、該植付走行時間（ＴＢ）と旋回走行時間（ＴＣ）から単位苗植走行条を作業走行するに要する単位作業時間（Ｔ）を算出し、作業終了までの時間（Ｔ３）等を予測する構成としたことを特徴とする請求項１記載の苗移植機。

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