JP2013226088A - 苗移植機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行車体2上の操縦部33に設けた旋回操作ハンドル34と車体2の後部に昇降自在に配置した圃場に苗を植え付ける苗植付部4の昇降及び苗の植付作業の入切を自動的に切り替える旋回連動機構Tを備え、旋回連動機構Tの入切操作をする旋回連動切替スイッチ26を切操作すると、苗植付部4が畦際作業状態にあると判断して、撮影方向調整モータ71がカメラ48の撮影方向を車体2の後側方に向ける制御装置100を備えている。
【選択図】図1
Description
また、畦際に苗を植え付けるときは、接触を避けるために畦際と機体との距離を逐次確認する必要があるが、畦際に雑草が繁茂して圃場と畦際の境界線が判断しづらくなると、機体を畦に寄せ過ぎてしまい、苗タンクや植付装置が畦に接触して破損する問題がある。さらに、接触を恐れて畦際を避けようとしながら作業を行うと、苗の植付位置が畦際に隣接する苗の植付位置に近付いてしまい、風害や病害虫が発生しやすくなり、収穫量が減少してしまう問題もある。
そこで本発明の課題は、畦際に苗を植え付けるときにも畦に接触すること無く、畦際と機体との距離を逐次確認しながら適正位置に苗を植え付けることができる苗移植機を提供することである。
請求項1記載の発明は、走行車体(2)と、走行車体(2)上の操縦部(33)に設けた走行車体(2)を旋回操作する旋回操作部材(ハンドル)(34)と、走行車体(2)の後部に昇降自在に配置した圃場に苗を植え付ける苗植付部(4)と、旋回操作部材(34)の操作に合わせて苗植付部(4)の昇降及び苗の植付作業の入切を自動的に切り替える旋回連動機構(T)を備えた苗移植機において、
苗植付部(4)に取り付けた撮影装置(カメラ)(48)と、該撮影装置(カメラ)(48)の撮影方向調整手段(回転モータ)(71)と、撮影装置(48)の撮影した画像を表示する表示装置(ディスプレイ)(16)と、旋回連動機構(T)の入切操作をする旋回連動切替部材(旋回連動スイッチ)(26)とを設け、旋回連動切替部材(旋回連動スイッチ)(26)を切操作すると、苗植付部(4)が畦際作業状態にあると判断して、撮影方向調整手段(回転モータ)(71)が撮影装置(48)の撮影方向を走行車体(2)の後側方に向ける制御装置(100)を備えたことを特徴とする苗移植機である。
図1及び図2は本発明の苗移植機の典型例である粉粒体繰出し装置として施肥装置を装着した8条植の乗用型田植機の側面図と平面図である。この施肥装置付き乗用型田植機1は、走行車体2の後側に昇降リンク装置3を介して苗植付部4が昇降可能に装着され、走行車体2の後部上側に施肥装置5の本体部分が設けられている。搭乗オペレータが乗用型田植機の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向と後進方向をそれぞれ前、後という。
予備苗載せ台38は走行車体2のフロアステップ35の下部に基部側を配置した支持機枠49から前後に分岐した分岐支柱49a,49bに支持され、それぞれ第1予備苗載せ台38a、第2予備苗載せ台38b及び第3予備苗載せ台38cからなる上下三段の構成と、さらに第1予備苗載せ台38aより上方に第4予備苗載せ台38dを配置した構成である。
また畦際クラッチレバー17を操作すると、植付クラッチ機構のうち所定条の植付装置52への駆動力を入切する部分条クラッチ(図示省略)が「切」作動してそれぞれ対応する条の植付装置52の入切が行われる。
また、ディスプレイ16のカメラ情報により、苗切れのまま作業を継続し、苗が植え付けられない区間が生じることを防止できるので、作業者が手作業で苗を植える作業が不要となり、作業者の労力が軽減される。
これにより、90度旋回しても上記旋回時に苗植付部4が自動上昇する機構の作動中であると制御装置100が認識することは無く、次の90度旋回時にハンドル34を所定角度以上操作すると苗植付部4は自動上昇機構によって自動上昇する。
なお、このときは苗植付部4の下降操作は操縦部33の一側に設ける作業操作レバー(HST操作、苗植付部4の昇降操作及び植付クラッチ入切操作の3つの操作が一体になっている作業操作レバー14(図2)で行う。
なお、前述のように、カメラ回動用モータ71a,71bは旋回連動スイッチ26が作動すると、通常は苗タンク51の撮影しているカメラ48が畦際を撮影する位置に所定角度回動する。
なお、旋回連動スイッチ26を切操作すると、又は線引きマーカ22がフック78に係止されると、制御装置100は畦際作業状態と判断して苗植付装置4を上昇させる制御を実行する。
なお、圃場端に4条分のスペースを残してしまうと、走行車体の車輪が既に植えられた苗を踏みながら走行することになる。
このように、走行車体2の左右中央部の植付装置4の上方に、支持支柱69を介してカメラ48を設けたことにより、カメラ48を前後方向回動モータ71a又は左右方向回動モータ71bにより回動させると苗タンク51の上下及び左右全域、機体後方の苗の植付状態、並びに畦際を映すことができるので、作業者は走行車体2上を移動して苗タンク51上の苗の載置状態を確認する必要が無く、苗切れによる未植付区間の発生が防止される。また機体(走行車体2)後方の苗の植付状態を、振り返ることなく確認することができるので、走行車体2の走行ミスが防止され、直進性や苗の植付精度が向上する。
走行車体2側から伝達される駆動力がチェーン91とスプロケット92を経由して植付伝動軸86に伝達され、該植付伝動軸86に固着した2条分の苗植付装置52が回動することで苗の植付が行われる。植付伝動軸86の中央部に安全クラッチ85が取り付けてられており、該安全クラッチ85を植付伝動軸86に係止させる方向にスプリング93により付勢させながら取り付けている。またチェーン91に隣接した植付伝動ケース54内壁には加速度センサ83が配置されている。加速度センサ83の取り付け位置は植付伝動ケース54の内部にどこであっても、駆動反力に伴う挙動を検知できる位置にあれば、その取付位置はどこでもよい。
すなわち、石を噛むなどして植付伝動軸86が強制的にロックされると、負荷によりスプロケット92が移動し(図9の紙面に向かって右に退避する)、駆動が切れる。このとき植付伝動軸86が急停止することによる駆動反力が発生し、通常とは異なる方向に振動などの挙動が発生する。この振動などの挙動の加速度を加速度センサ83で検出し、該加速度センサ83の検知した植付伝動ケース54にカメラ48を向けさせる構成とする。
一方、距離xが負数であれば、前板ガード64を側方に展開していると接触し得る距離であるので、ブザー76を数秒間連続して作動させる。
前記距離xがゼロであるときは、連続して報知部材76が作動することにより、作業者は苗植付部4の下降操作を例えば、最上段から中段まで下降した状態で停止させることができるので、苗植付部4が畦に接触して破損することが防止される。
通常のカメラ48は逆光に弱く、また植付条件や圃場の状態によっては苗と地面の識別が難しくなる。しかし赤外線のみを遮断させることにより、反射率の高い苗は白くはっきりと見え、光を吸収しやすい水や土は黒く見え、また畦際は灰色となるので、画像処理装置75での処理が容易になるため、画像処理装置75を安価なものとすることができる。このため作業者は作業条件に左右されること無く、機体後部での苗植付装置52による苗の植付状態を把握しやすくなり、植付精度が従来技術より向上する。
また、カメラ48を赤外線撮影方式とすることにより苗、圃場及び畦際が色分けされてディスプレイ16に表示されるので、走行車体2から畦際までの距離xが算出しやすくなるので、距離検知が確実になる。
圃場面に凹凸部が多い、あるいは凹凸部と平坦部が同程度に混在しているときは、ロータ27を下げて整地すると共に、圃場面が平坦であるときはロータ27を上げ、過度にロータ27が地面に接触して圃場面を荒らすことを防止する。
カメラ48により撮影された画像にポスタリゼーション補正(階調補正)をかけて、類似した色ごとに統一して画像内の色の数を減らし、各色がその画像内においてどの程度の面積を占めるかを、例えば茶系45%、白系35%、緑系20%などと算出する。
このとき、光の反射の違いにより、粗い圃場面では色相差が大きくなり、平坦な圃場面では色相差が小さくなる。この色相差を利用して画像内の面積が第1位の色と第2位の色の面積を算出すると共に、この2色が色相環において何度差のある位置に存在しているかを判別することにより、色相差の大小が判定できる。色相環の角度差が小さいほど平坦な圃場であり、大きいほど粗い圃場であるといえる。
なお色相に変えて圃場面を輝度で分けて、ふさわしいロータ27で整地すること構成にしてもよい。
3 昇降リンク装置 4 苗植付部
5 粉粒体繰出し装置(施肥装置) 10 前輪
11 後輪 12 ミッションケース
13 前輪ファイナルケース 14 作業操作レバー
15 メインフレーム 16 表示装置(ディスプレイ)
17 畦際クラッチレバー 18 後輪ギヤケース
19 切替スイッチ 20 エンジン
21 ベルト伝動装置 22 線引きマーカ
23 油圧無段変速装置(HST) 24 作溝体
25 植付クラッチケース 26 旋回連動スイッチ
27(27a,27b)ロータ 28 施肥伝動機構
29 サイドマーカ 30 エンジンカバー
31 座席 32 フロントカバー
33 操縦部 34 ハンドル
35 フロアステップ 36 リヤステップ
37a,37b,37c,37d 第1〜第4取付ステー
38a,38b,38c,38d 第1〜第4予備苗載せ台
39a,39b,39c 第1〜第3移動リンク部材
40 上リンク 41 下リンク
42 リンクベースフレーム 43 縦リンク
44 連結軸 46 昇降油圧式シリンダ
48 カメラ 49 支持機枠
49a,49b 分岐支柱 50 伝動ケース
51 苗載せ台(苗タンク) 51a 苗取出口
51b 苗送りベルト 51c 苗タンク苗載せ体
52 苗植付装置 52a 植付爪
53 ブロア用電動モータ 54 植付伝動ケース
55,56 フロート 58 ブロア
59 エアチャンバ 60 肥料ホッパ
61 繰出部 62 施肥ホース
64 前板ガード 65 支持枠体
65a 支持ローラ 65b 両側辺部材
64 前板ガード(防護体) 66 畦際スイッチ
69 指示支柱 70 予備苗載せ台切替駆動装置
71a 前後方向回動用モータ 71b 左右方向回動用モータ
72 カメラ操作レバー
74 カメラ後方撮影スイッチ又はダイヤル
75 画像処理装置 76 ブザー
78 フック 79 感圧センサ
81 赤外線遮断フィルタ 82 入切スイッチ
83 加速度センサ 85 安全クラッチ
86 植付伝動軸 87 ローラ
89 スプリング 90 補助ステップ
91 チェーン 92 スプロケット
93 スプリング 100 制御装置
T 旋回連動機構
Claims (6)
- 走行車体(2)と、走行車体(2)上の操縦部(33)に設けた走行車体(2)を旋回操作する旋回操作部材(34)と、走行車体(2)の後部に昇降自在に配置した圃場に苗を植え付ける苗植付部(4)と、旋回操作部材(34)の操作に合わせて苗植付部(4)の昇降及び苗の植付作業の入切を自動的に切り替える旋回連動機構(T)を備えた苗移植機において、
苗植付部(4)に取り付けた撮影装置(48)と、該撮影装置(48)の撮影方向調整手段(71)と、撮影装置(48)の撮影した画像を表示する表示装置(16)と、旋回連動機構(T)の入切操作をする旋回連動切替部材(26)とを設け、旋回連動切替部材(26)を切操作すると、苗植付部(4)が畦際作業状態にあると判断して、撮影方向調整手段(71)が撮影装置(48)の撮影方向を走行車体(2)の後側方に向ける制御装置(100)を備えたことを特徴とする苗移植機。 - 苗植付部(4)の左右両側に設けた、圃場に直進の目印線を形成する線引きマーカ(22)と、該線引きマーカ(22)を保持する保持部材(78)と、保持部材(78)が線引きマーカ(22)を保持していることを検知する保持検知部材(79)を備え、制御装置(100)は、保持検知部材(79)が線引きマーカ(22)の保持状態を検知すると、畦際作業状態と判断する制御構成を備えていることを特徴とする請求項1記載の苗移植機。
- 苗植付部(4)は、苗を載置する複数条分の苗タンク(51)と苗を植え付ける複数条分の植付装置(52)を有し、走行車体(2)の左右中央部の植付装置(52)の上部に撮影装置(48)の支持支柱(69)を配置し、支持支柱(69)の上部に、撮影装置(48)を前後方向及び左右方向に回動自在に取り付け、撮影装置(48)を前後方向に回動させる回動アクチュエータ(71a)及び左右方向に回動させる回動アクチュエータ(71b)を支持支柱(69)に配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の苗移植機。
- 走行車体(2)の前側に、走行車体(2)の各部を操作する操縦部(33)を配置し、操縦部(33)の上部に表示装置(16)を配置し、操縦部(33)に、撮影装置(48)を回動させる回動アクチュエータ(71)を操作する撮影装置操作部材(72)を設けたことを特徴とする請求項3記載の苗移植機。
- 撮影装置(48)が走行車体(2)の後方を撮影していることを検知する撮影状態になると入りとなる検知部材(74)を設け、制御装置(100)は、撮影装置(48)が撮影した画像を表示画素数で処理する画像処理装置(75)と、画像処理装置(75)が算出した苗植付部(4)の後部の側方から畦までの距離を算出し、畦の端部までの距離が60cm以上であるときは、報知部材(76)を所定時間に亘って間欠的に作動させると共に、畦の端部までの距離が60cm未満であるときは、報知部材(76)を所定時間に亘って連続的に作動させる制御構成を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の苗移植機。
- 撮影装置(48)を赤外線撮影方式とし、撮影装置(48)に、赤外線遮断部材(81)を配置し、赤外線遮断部材(81)を入切する入切部材(82)を設けたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の苗移植機。
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