JP4648648B2 - 田植機 - Google Patents

Description

本発明は、フロートの角度を予め定められた設定角度に制御することによって、走行機体の後部に設けられる植付部を昇降制御する田植機の技術に関するものである。

従来より、フロートの角度を予め定められた設定角度に制御することによって、走行機体の後部に設けられる植付部を昇降制御する田植機がある。このような田植機の一例としては、下記特許文献１に示すようなものがある。特許文献１に示される田植機は、具体的には、田植機の車速に応じてフロートの制御目標角度を自動的に変更するものである。つまり、上記田植機は、車速に応じてフロートの制御目標角度を変化させることで、圃場面に対する植付部の昇降制御を適切に行って、苗の植付精度を向上させるものである。

特開平８−２２８５３４号公報

しかしながら、上述のような田植機は、通常の使用状態における苗の植付作業を想定しているものであり、単に車速に応じて植付部の昇降制御を行うものであるので、以下のような状況においては不都合が生じる恐れがある。このような不都合が生じる状況の具体例としては、例えば、田植機が圃場の端部である畦近傍で植付作業を行う場合に、田植機の前部側が圃場上の浅い部分に乗り上げるような状況である。このような状況においては、田植機は前部側が高い位置にあり後部側が低い位置となってしまうので、基本的に田植機本機の底部と略平行に制御されるフロートの角度は元々想定されないほど前上がり状態となって、制御範囲を逸脱して適切に制御できなくなる恐れがある。その結果、フロートの角度に基づいて植付部の昇降制御を行う田植機は、適切に苗を圃場に植え付けることができなくなる恐れが生じる。また、このような状況が生じてしまうのは、田植機のユーザ側にとっては、可能な限り苗を圃場の端部まで植え付けようとする要望があるためである。また、例えば、田植機が本機の傾斜角度を傾斜センサ等を用いてセンシングすることによって上述のような状況を検知して対応したとしても、仮に、傾斜センサと制御部とを接続するための配線やハーネスの故障等の異常が発生すると、正常に植付部の昇降制御を行うことが不可能な場合がある。そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フロートの角度が元々想定されないほど前上がり状態となって制御範囲を逸脱したとしても、正常に苗の植え付け作業を行いえる田植機を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、昇降制御する昇降リンク機構（２７）の後部に連結される植付センターケース（２０）の下方に、リンク機構を介してセンターフロート（３４）及びサイドフロート（３５）を支持し、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の回動角を検知する角度センサ（８０）を設け、該角度センサ（８０）の検出結果に応じて、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度を予め、設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）により定められた設定角度に制御することにより、走行機体の後部に設けられる植付部（４）を、所定の植付位置に昇降制御する田植機において、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度が、想定されないほど前上がり状態となり、制御範囲を逸脱したとしても、正常に苗の植え付け作業を行えるように、前記フロート（３４・３５）の制御目標角度を入力するための設定手段としての、圃場硬度設定ＳＷ（６２）を設け、該「圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみの位置」と「フロートの感度」とは線形的な関係を具備するように構成し、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみ位置によるフロート制御目標角度の設定範囲は、設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の全部の範囲に設定可能とし、該設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の変化率を、変化率が異なる２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）で構成し、制御目標角度の微調整を行う鈍感側であるフロートの前上がり側の、つまみの位置（２／Ｘ〜Ｘ／Ｘ）の直線（Ｌ１）の変化率に対して、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）を少し回すだけで大幅にフロートを前下がりに設定する敏感側であるフロートの前下がり側の、つまみの位置（１／Ｘ〜２／Ｘ）の直線（Ｌ２）の変化率を大きく設定し、当該田植機の車速を検出する車速センサ（８３）を設け、該車速センサ（８３）により検出した車速が、予め定められた車速以上である場合に、前記設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）によるフロート制御目標角度の設定範囲は、前記設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）における２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）による設定を解除し、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲（Ｂ〜Ｄ）において、該変化率直線（Ｌ１）を延長した変化率直線（Ｌ３）による設定範囲により制御を行うものである。

請求項２においては、請求項１記載の田植機において、当該田植機の車速センサ（８３）により検出した車速が、予め設定された車速以下の場合には、該車速に応じて、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲である敏感側のフロートの前上がり側の直線（Ｌ２）の変化率を、前記直線（Ｌ３）との間で、複数の変化率直線（Ｌ４ａ・Ｌ４ｂ・Ｌ４ｃ・Ｌ４ｄ）として設け、該変化率直線を順に自動的に遷移させて変更可能としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の如く、昇降制御する昇降リンク機構（２７）の後部に連結される植付センターケース（２０）の下方に、リンク機構を介してセンターフロート（３４）及びサイドフロート（３５）を支持し、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の回動角を検知する角度センサ（８０）を設け、該角度センサ（８０）の検出結果に応じて、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度を予め、設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）により定められた設定角度に制御することにより、走行機体の後部に設けられる植付部（４）を、所定の植付位置に昇降制御する田植機において、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度が、想定されないほど前上がり状態となり、制御範囲を逸脱したとしても、正常に苗の植え付け作業を行えるように、前記フロート（３４・３５）の制御目標角度を入力するための設定手段としての、圃場硬度設定ＳＷ（６２）を設け、該「圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみの位置」と「フロートの感度」とは線形的な関係を具備するように構成し、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみ位置によるフロート制御目標角度の設定範囲は、設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の全部の範囲に設定可能とし、該設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の変化率を、変化率が異なる２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）で構成し、制御目標角度の微調整を行う鈍感側であるフロートの前上がり側の、つまみの位置（２／Ｘ〜Ｘ／Ｘ）の直線（Ｌ１）の変化率に対して、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）を少し回すだけで大幅にフロートを前下がりに設定する敏感側であるフロートの前下がり側の、つまみの位置（１／Ｘ〜２／Ｘ）の直線（Ｌ２）の変化率を大きく設定したので、田植機の前部が畦側に乗り上げるような場合（機体全体が前上がりになる場合）であっても、適切にフロートの制御目標角度を大幅に前下がりに補正することを自動的且つ適切に行うことが可能となる。
したがって、圃場に苗を植え付けるための植付部の昇降制御を適切に行うことが可能となる。

また、敏感側においては、設定手段を若干調節するだけで大幅にフロートを前下がりに設定することを可能にし、他方、鈍感側においては、敏感側と異なり変化率が小さいので、制御目標角度の微調整を容易に行うことが可能となる。

また、当該田植機の車速を検出する車速センサ（８３）を設け、該車速センサ（８３）により検出した車速が、予め定められた車速以上である場合に、前記設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）によるフロート制御目標角度の設定範囲は、前記設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）における２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）による設定を解除し、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲（Ｂ〜Ｄ）において、該変化率直線（Ｌ１）を延長した変化率直線（Ｌ３）による設定範囲により制御を行うので、車速が高速状態の田植機が、例えば圃場上の小さな凸部に差し掛かった影響により傾斜センサが大きくヘッドアップしたと検知しても、補正範囲が狭められるので、補正範囲を逸脱してフロートが前下がり側に制御されることはない。
したがって、不必要に植付部を昇降制御することによる苗の浮き上がりや浅植え等が発生することを防止して、適切に苗を植え付けることが可能となる。

請求項２に記載の如く、請求項１記載の田植機において、当該田植機の車速センサ（８３）により検出した車速が、予め設定された車速以下の場合には、該車速に応じて、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲である敏感側のフロートの前上がり側の直線（Ｌ２）の変化率を、前記直線（Ｌ３）との間で、複数の変化率直線（Ｌ４ａ・Ｌ４ｂ・Ｌ４ｃ・Ｌ４ｄ）として設け、該変化率直線を順に自動的に遷移させて変更可能としたので、例えば、田植機の車速が高速になるにつれて、圃場上の小さな凸部による影響が大きくなった場合であっても、該車速の高速化に応じて、補正手段による補正範囲が狭くなるので、必要以上にフロートの制御目標角度を補正することを防止することが可能となる。
したがって、田植機の車速が高速になっても、植付部４の昇降制御を適切に行って、苗の浮き上がりや浅植え等が発生することを防止することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。

尚、以下の本発明を実施するための最良の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は本発明を実施するための最良の形態に係る乗用田植機の外観を示す概略構成図、図２は図１に示す乗用田植機の側面図、図３は操向ハンドル１４近傍の操作系の主要部を抽出した概略構成図、図４は図３の概略構成図の側面図、図５は植付部４の昇降制御に関するブロック図、図６は乗用田植機の制御の概略を示すフローチャート、図７は乗用田植機の制御の概略を示すフローチャート、図８は圃場硬度設定ＳＷ６２の操作幅と設定値との対応関係を示すグラフ、図９は圃場硬度設定ＳＷ６２の操作幅と設定値との対応関係を示すグラフの変形例の拡大図である。

＜全体構成＞
先ず、本発明を実施するための最良の形態に係る田植機の全体構成について、図１及び図２を用いて説明する。本実施例の田植機は、例えば８条植えの乗用田植機とし、走行機体（走行部）１の後部に昇降リンク機構２７を介して植付部４を装着している。走行部１においては、車体フレーム３の前部上方にエンジン２を搭載し、前下部にフロントアクスルケース７ａを介して前輪６を支持するとともに、後部にリアアクスルケース７を介して後輪８を支持している。前記エンジン２はボンネット９に覆われ、該ボンネット９の両側に予備苗載台１０・１０を配設し、該ボンネット９の後部のダッシュボード５上に操向ハンドル１４を配置している。該ボンネット９の両側とその後部の車体フレーム３上は車体カバー１２で覆われている。操向ハンドル１４の後方位置には座席１３を配置し、ボンネット９の両側と座席１３の前部、座席１３の左右両側、及び座席１３の後方をステップとしている。また、前記座席１３の後方には８条用の施肥機３３が配設されている。

＜植付部４＞
走行部１の後部に設けられる植付部４は、苗載台１６や、植付爪支持部となる植付伝動ケースの後部に設けるロータリーケース２２・２２・・・や該ロータリーケース２２に取り付けられる植付爪や、センターフロート３４や、サイドフロート３５等から構成されている。前記苗載台１６は前高後低に配設して、苗載台１６の下部は下ガイドレール１８、前面の上部は上ガイドレール１９によって左右往復摺動自在に支持されている。該下ガイドレール１８及び上ガイドレール１９は、植付センターケース２０により植付フレーム２３等を介して支持されている。そして、植付センターケース２０より左右両側方へ連結パイプ（図示せず）を突設して、伝動ケース（図示せず）を固設し、該伝動ケースを平行に後方へ突出させて、該伝動ケースの後部両側に一方向に回転させるロータリーケース２２・２２・・・を配置し、該ロータリーケース２２・２２・・・に植付爪を設けている。該ロータリーケース２２・２２・・・は、１条分の苗載台１６に対して１組配設されるので、上記８条用の田植機の場合には８つ設けられている。更に、前記植付センターケース２０の前部にはローリング支点軸を介して前記昇降リンク機構２７と連結され、該昇降リンク機構２７はトップリンク２５やロワーリンク２６等より構成され、座席１３下方に配置したアクチュエータとなる油圧シリンダからなる昇降シリンダ（図示せず；昇降駆動機構の一例）によって植付部４を昇降できるようにしている。

＜フロート＞
前記昇降リンク機構２７の後部に連結される植付センターケース２０や植付伝動ケースの下方にリンク機構を介してセンターフロート３４及びサイドフロート３５が支持されている。該センターフロート３４（又はサイドフロート３５）の回動角（絶対角度）を検知する角度センサ８０が前記リンク機構の回動部、または、アーム等を介してその近傍に配置されている。この角度センサ８０は、ポテンショメータやロータリエンコーダ等が用いられる。上記センターフロート３４の前部と植付センターケース２０又は植付伝動ケースの支持部フレームには、フロートの角度（相対角、または、植付部との相対位置）を検出する検知手段の一例として相対角度センサ８２が配置されて、植付深さを制御するための検知手段としている。この相対角度センサ８２は、ポテンショメータやロータリエンコーダ等が用いられる。該角度センサ８０及び相対角度センサ８２は、後述する制御部１００と接続され、フロートの角度変化に応じて植付部４を昇降制御するためのものである。また、前記連結パイプの左右両側方に、マーカ４０・４０が配設されている。田植機が上述のように構成されているので、前進走行とともに苗載台１６を左右に往復摺動して、それぞれの条において、この往復動に同期させて植付爪を駆動して一株分の苗を切り出し、連続的に植え付け作業を行うことを可能にしている。

＜運転席＞
また、図１及び図２においては図面の縮尺の関係上明示していないが、ダッシュボード５の近傍は、詳しくは図３に示すようなレバーやスイッチ等の操作系が設けられている。尚、図３は、図１及び図２におけるダッシュボード５を含めたその近傍の操作系に関する主要部を抽出した状態を示しており、操作系に関係無い部分についての描画を省略してある。ダッシュボード５の後部側（座席１３側）で左右方向の中央部分には操向ハンドル１４が設けられている。即ち、座席１３の前方側にはダッシュボード５や操向ハンドル１４等が設けられ、該操向ハンドル１４近傍には植付部４の植付作業に関わる電気的操作手段（スイッチ類）とレバー類が配設されている。該電気的操作手段の具体例としては、植付深さ設定ＳＷ６１と圃場硬度設定ＳＷ６２と作業選択ＳＷ６３と苗継ＳＷ６４が配置されている（ここで、「ＳＷ」とは「スイッチ」を意味している。以下同様）。上記レバー類としては、操向ハンドル１４に対して、ダッシュボード５の左側の近傍には主変速レバー９４等の操作領域９０ｂが設けられ、他方、操向ハンドル１４に対して、ダッシュボード５の右側の近傍にはクルーズコントロールレバー９２、アクセルレバー９３、ユーザによって植付部４を手動で昇降操作するための昇降レバー９１等の操作領域９０ａが設けられている。上記操作領域９０ａ・９０ｂには、図３に示すように、上記各々のレバーの揺動範囲や保持位置を規定するガイド溝９１ａ・９２ａ・９３ａ・９４ａが設けられている。また、操作領域９０ａ・９０ｂは、図３に示すようにダッシュボード５とは分離された部材よりなるものであってもよいし、或いは、ダッシュボード５と一体に形成されるものであってもよい。また、ダッシュボード５の下部の座席１３側面には、エンジン２を始動入力するためのキーＳＷ６５が設けられている。また、このキーＳＷ６５は、エンジン２を始動するためのセルモータや制御部に電源を供給するための電源を投入する機能も具備している。

＜操作領域＞
上記操作領域９０ａにおける昇降レバー９１について図４を用いて説明する。上述したように、昇降レバー９１は、ユーザによって手動で直接操作されることによって植付部４を昇降操作するためのものであって、従来より設けられるものである。例えば、図４（ａ）に示すように、昇降レバー９１は、その揺動基部が操作領域９０ａの内部で枢支される軸７２ａに固設され、該軸７２ａにはアーム７１ａが固設されている。同様に、軸７２ａとアーム７１ａの更に下方には、同様に操作領域９０ａの内部で前記軸７２ａと平行に枢支される軸７２ｂと、該軸７２ｂに固設されるアーム７１ｂが設けられており、軸７２ｂからはリンク７４が突設されている。更に、上記２つのアーム７１ａとアーム７１ｂとの端部側にはリンク７３の端部がそれぞれ枢結され、該アーム７１ａとアーム７１ｂは略平行に配置されて平行リンクを構成している。また、上記アーム７１ａと上記アーム７１ｂとの上下方向の中間位置には、ロータリＳＷ７０が設けられている。このロータリＳＷ７０のロータリ軸には略Ｕ字形状のＵ字リンク７０ａが固設されている。そして、このＵ字リンク７０ａのＵ溝内には、前記リンク７４の端部が係合し、該リンク７４の端部がＵ字リンク７０ａの溝内で摺動自在となる構成となっている。このように構成されているので、リンク７４がＵ字リンク７０ａの内面側で摺動することによって、Ｕ字リンク７０ａの位置（即ち、ロータリ軸に対する角度）が変化することで、ロータリＳＷ７０のロータリ軸を回動する構成となっている。

＜昇降レバー９１＞
上述のような構成において、例えば図４（ａ）に示す昇降レバー９１の状態は、一番手前側に引かれた状態（即ち、後方側に引かれた状態）を示している。この状態のとき、ロータリＳＷ７０のロータリ軸に固設されるＵ字リンク７０ａの位置は、図４（ｂ）に示す位置となるものとする。また、このロータリＳＷ７０は、例えば図４（ｂ）に示すように、４つの接点を有しており、該４つの接点と対応する接点が制御部１００（図５参照）に接続され、各接点はＵ字リンク７０ａの位置で「上昇」、「中立」、「下降」、「植付」と予め設定されており、各々は植付部４の昇降動作を示している。また、後述する制御部１００は、昇降シリンダ駆動部２００と接続されているので、昇降シリンダ（例えば、油圧式）を駆動して、植付部４を所望の位置に昇降駆動することを可能にしている。即ち、Ｕ字リンク７０ａが、「上昇」の位置にある場合は植付部４は上昇し、「中立」の位置にある場合は植付部４は動作せず中立状態を保ち、「下降」の位置にある場合は植付部４は下降し、「植付」の位置にある場合は植付部４の植付クラッチが「入」となって植付爪を駆動して苗の植え付け作業を開始する。このようにロータリＳＷ７０が予め設定されており、図４（ａ）に示す状態において、昇降レバー９１を図４（ａ）中の太矢印方向（乗用田植機の前方方向）に押す場合を考える。

尚、図４（ａ）中における各部の太矢印方向は、昇降レバー９１の上記太矢印方向の操作に対応した動作方向を示している。この場合に、昇降レバー９１の揺動基部となる軸７２ａに固設されるアーム７１ａが回転する（太矢印方向）ことで、リンク７３が動く（太矢印方向）ので、アーム７１ｂと軸７２ｂとが回転する（太矢印方向）。このとき、軸７２ｂに固設されるリンク７４は、Ｕ字リンク７０ａの内面側（溝内）を摺動することで、ロータリＳＷ７０のロータリ軸は太矢印方向に回転する。したがって、Ｕ字リンク７０ａの位置は「上昇」→「中立」→「下降」→「植付」の順に動くことになり、植付部４の手動制御がこの順で切り替わることになる。もちろん、昇降レバー９１を逆方向に操作することで、植付部４の手動制御を「植付」→「下降」→「中立」→「上昇」の順で切り替えることも可能となる。

＜スイッチ類＞
また、ここで、上述した植付深さ設定ＳＷ６１、圃場硬度設定ＳＷ６２、作業選択ＳＷ６３、苗継ＳＷ６４について説明する。植付深さ設定ＳＷ６１は、苗を圃場に植え付ける際の植付深さを設定するためのボリューム式のスイッチである。即ち、植付深さ設定ＳＷ６１は、植付部４の植え付け深さを設定するための植え付け深さ設定器の一例である。尚、このボリューム式のスイッチとは、図３、図４に示すようにスイッチを回動させることによって調節する方式をとるものであって、別称「ダイヤル式」とも呼ばれるものでもある。したがって、ここでは、ボリューム式にダイヤル式の意味も含むものとして説明する。圃場硬度設定ＳＷ６２は、ユーザが知り得た圃場の硬度等の情報に基づいて制御の感度等を設定入力するためのボリューム式のスイッチである。即ち、換言すれば、圃場硬度設定ＳＷ６２は、角度センサ８０・８２等のセンサ類の検出値に基づいて、植付部４を昇降制御する場合における、昇降制御の感度の度合い（敏感〜鈍感）等を手動で設定入力するものである。この「フロートの感度」とは、具体的にはフロートの制御目標角度のことであり、フロートの制御目標角度を「前下がり」にすることは「敏感」に対応し、他方、フロートの制御目標角度を「前上がり」にすることは「鈍感」に対応している。

作業選択ＳＷ６３は、圃場の状況を入力することによって、乗用田植機に該圃場の状況に応じた作業が行えるように設定するためのボリューム式のスイッチである。該圃場の状況の具体例としては「標準」、「深水」、又は「枕地」等がある。「標準」とは、当該乗用田植機が植付作業を行う場合に特別な制御を実行せずに行える標準的な圃場であることを意味している（標準モード）。「深水」とは、上記標準と比較して圃場の水量（深さ）が多い場合を意味している（深水モード）。「枕地」とは、上記標準と比較して圃場の水量（深さ）が少ない場合、或いは、圃場の中央部分と比較して圃場の状況が悪い（凹凸が多い等、例えば圃場端で旋回した際に、タイヤにより圃場面（田面）に凹凸が多い場合）場合等を意味している（枕地モード）。尚、その他、泥押しが多く発生する深泥モード、藁や夾雑物等が多く浮いている夾雑モード等が考えられ、それらの圃場の状況や状態に応じて植付深さや植付感度の目標値を設定して、作業選択ＳＷ６３で変更できるようにすることができる。苗継ＳＷ６４は、植付部４が上昇する場合に、苗継ぎが行い易いように植付部４を最上部まで上昇させることなく、その上昇を苗継作業用に予め定められる所定の高さで自動的に停止させるためのスイッチであり、ユーザによる押圧を検知するプッシュ式のスイッチである。このように苗継ＳＷ６４のスイッチのみを、他のスイッチと異なるプッシュ式とすることで、該苗継ＳＷ６４であることを、ユーザに対して注意喚起することが可能となると共に、ワンタッチで苗継ＳＷ６４によって起動する機能を開始させることが可能となるので、取り扱いが容易で便利である。また、該苗継ＳＷ６４は、その内部にランプ若しくは発光ダイオード等が設けられても良く、例えば、使用者等によって操作された場合（押された場合）に該ランプ若しくは発光ダイオードが光ることによって、植付部４が上記所定の高さで停止状態にあることを使用者に告知するようにしても良い。

＜制御系＞
例えば、図５に示すように、乗用田植機の全体制御を司る制御部１００には、ロータリＳＷ７０、植付深さ設定ＳＷ６１、圃場硬度設定ＳＷ６２、作業選択ＳＷ６３、苗継ＳＷ６４、キーＳＷ６５、各種センサ３００、センターフロート３４等の角度変化を検出する角度センサ８０及び相対角度センサ８２、植付部４を昇降する昇降シリンダを駆動する昇降シリンダ駆動部２００、ランプ（モニターランプ）１１０、走行部１の車速を検知するための車速センサ８３等が接続されている。制御部１００は、上記各部（スイッチ、センサ等）より取得した情報と、当該制御部１００に予め設定記憶された内容とに基づいて、乗用田植機の全体を制御している。また、該制御部１００は、上述したように乗用田植機の全体を制御する機能を有すれば足りるので、その機能を制限しない箇所であれば乗用田植機上の如何なる箇所に設けられても良い。また、昇降シリンダ（不図示）、昇降リンク機構２７、昇降シリンダ駆動部２００等に昇降シリンダ等の高さ、伸縮、傾き等の情報を検出する位置センサ８１を設けても良い。即ち、位置センサ８１は、昇降シリンダ等の伸縮、植付部の位置等の情報を検出するものである。そして、制御部１００に、植付部４の位置を検出するための位置センサ８１を接続している。また、上記各種センサ３００の具体例としては、田植機本機の前後方向の傾斜角度を検出するための傾斜センサや、エンジンの回転数等を検出するためのセンサ等の各種センサの意味を含むものである。

＜植付部４の一般的な昇降制御＞
次に図６、図７のフローチャートを用いて、乗用田植機の植付部４の昇降制御の一例について説明する。尚、以下で説明する制御における制御主体は、乗用田植機の全体制御を司る上記制御部１００であっても良いし、或いは、植付部４のみを特化して制御するための専用制御部を別途設ける場合は、その専用制御部であっても良い。

ここでは、乗用田植機の始動制御（ステップＳ９０）の処理の後、制御部１００が植付部４の昇降制御を行わない状態から制御をスタートするものとする。ステップＳ２０において、制御部１００は、植付クラッチを切状態で植付部４の昇降制御を行わない中立状態とする（Ｓ２０）。即ち、このステップＳ２０は、植付部４の昇降動作を停止させる中立モードと言える。このステップＳ２０の処理において、例えば、昇降レバー９１が操作されることによって、Ｕ字リンク７０ａの位置が「下降」の場合に処理はステップＳ３０へ移行し、他方、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」の場合に処理はステップＳ１０へ移行する。

上記ステップＳ１０の処理において、制御部１００は、植付クラッチを切り状態のまま植付部４を上昇させる（Ｓ１０）。即ち、このステップＳ１０は、植付部４を上昇させるための上昇モードと言える。また、乗用田植機に設けられる表示部等に、上記上昇モードである旨を表示する表示ランプを設けることによって、ユーザに注意を喚起しても良い。このステップＳ１０の処理において、「Ｕ字リンク７０ａの位置が「中立」若しくはその他のスイッチが押された場合」、或いは「苗継ＳＷ６４が押された場合」において、植付部４が予め定められた所定の高さに達したと判断された場合に、処理はステップＳ２０へ移行して中立状態となる（即ち、停止する）。他方、このステップＳ１０の処理において、Ｕ字リンク７０ａの位置が「下降」の場合に処理はステップＳ３０へ移行する。

上記ステップＳ３０の処理において、制御部１００は、植付部４が下降制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「植付」の場合に植付クラッチを入状態とし、他方、植付部４の下降制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「中立」になると植付クラッチを切状態にする（Ｓ３０）。即ち、このステップＳ３０は、植付部４を下降させるための下降モードと言える。また、植付部４の下降制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「中立」になると処理は上記ステップＳ２０へ移行し、他方、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は上記ステップＳ１０へ移行し、何も操作しない場合は（処理経路（１）を介して）ステップＳ４０（図７参照）へ移行する。更にまた、植付部４の下降制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は上記ステップＳ１０へ移行し、何も操作しない場合は（処理経路（２）を介して）ステップＳ４０（図７参照）へ移行する。

上記ステップＳ４０の処理において、制御部１００は、植付部４の中立制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「植付」になると植付クラッチを入状態とし、他方、植付部４の中立制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「中立」になると植付クラッチを切状態にする（Ｓ４０）。即ち、このステップＳ４０は、上記ステップＳ３０の処理によって植付部４を圃場まで下降させて停止させる接地停止モードと言える。また、植付部４の中立制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は（処理経路（３）を介して）ステップＳ１０へ移行し、何も操作しない場合はステップＳ５０へ移行する。更にまた、植付部４の中立制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は（処理経路（３）を介して）ステップＳ１０へ移行し、何も操作しない場合はステップＳ５０へ移行する。尚、上述において何も操作しな場合（ステップＳ４０からステップＳ５０）へ移行する場合は、乗用田植機の車速は０よりも大きく、センターフロート３４の接地が一定時間持続した状態となる。即ち、乗用田植機が苗を圃場に植付けながら移動している状態となる。

上記ステップＳ５０の処理において、制御部１００は、植付部４の昇降制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「植付」になると植付クラッチを入状態とし、他方、植付部４の昇降制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「中立」になると植付クラッチを切状態にする（Ｓ５０）。即ち、このステップＳ５０は、上記ステップＳ４０の処理によって圃場に接地している植付部４の高さを、乗用田植機の移動によって変化する圃場の高さ（圃場の凹凸の変化）に合わせて昇降制御する昇降制御モードと言える。また、植付部４の昇降制御を行い且つ植付クラッチが切状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は（処理経路（３）を介して）ステップＳ１０へ移行する。更にまた、植付部４の昇降制御を行い且つ植付クラッチが入状態の場合に、Ｕ字リンク７０ａの位置が「上昇」になると処理は（処理経路（３）を介して）ステップＳ１０へ移行する。乗用田植機は、以上のような一連の処理を通常制御時に行うことで、田植作業を効率的に行うことを可能としている。

＜圃場硬度設定ＳＷ６２；設定手段＞
ところで、既に上述において、圃場硬度設定ＳＷ６２に関して説明したが、更に詳しく図８を用いて、圃場硬度設定ＳＷ６２とフロートの感度との関係について説明する。先ず、既に説明したように、フロートの感度を調節することはフロートの制御目標角を調節することであるこの場合、フロートの制御目標角度を「前下がり」にすることは「敏感」に対応し、他方、フロートの制御目標角度を「前上がり」にすることは「鈍感」に対応している。そこで、ユーザは、田植機を用いて作業を行う場合に、その作業の態様に応じて以下に示すように圃場硬度設定ＳＷ６２を設定しても良い。例えば、田植機自体の車速を速くして作業を行う場合は、フロートに掛かる圃場面からの圧力が大きくなるため、小さな圃場面の変化（圃場面の凹凸）でも影響を受けやすくなるので、フロートを前上がり（感度を鈍感）気味に圃場硬度設定ＳＷ６２を設定することで、植付部４を適切に制御できるようにしている。他方、田植機自体の車速を遅くして作業を行う場合は、フロートに掛かる圃場面からの圧力が小さくなるため、小さな圃場面の変化（圃場面の凹凸）の影響を受けにくいので、フロートを前下がり（感度を敏感）気味に圃場硬度設定ＳＷ６２を設定することで、植付部４を適切に制御できるようにしている。つまり、田植機を操作するユーザが、フロートの制御目標角度を入力するための設定手段の一例が、圃場硬度設定ＳＷ６２である。具体的には、図８に示すように、「圃場硬度設定ＳＷ６２のつまみの位置」と「フロートの感度（フロートの制御目標角度）」とは線形的な関係であり、２本の直線Ｌ１及び直線Ｌ２で示される関係となっている。この場合、直線Ｌ１と直線Ｌ２の傾き（変化率）は異なり、直線Ｌ２の変化率は直線Ｌ１と比較して大きく、特に圃場硬度設定ＳＷ６２のつまみの位置１／Ｘ〜２／Ｘの敏感側で大きくなるように予め定められている。即ち、フロートの感度（フロートの制御目標角度）を予め定められた所定の感度（所定のフロートの制御目標角度；例えば、上述における２／Ｘ）よりも敏感側に設定する場合に、圃場硬度設定ＳＷ６２（設定手段）の操作により設定される制御目標角度の変化率を大きくする構成となっている。このような関係を有しているので、圃場硬度設定ＳＷ６２を１／Ｘ〜Ｘ／Ｘまで動かすことで、フロートの制御目標角度をＡ〜Ｄの範囲で設定することが可能となる。特に敏感側（例えば、１／Ｘ〜２／Ｘの範囲）においては、圃場硬度設定ＳＷ６２を少し回すだけで大幅にフロートを前下がり（敏感）に設定することを可能にし、他方、鈍感側（例えば、２／Ｘ〜Ｘ／Ｘの範囲）においては、敏感側と異なり変化率が小さいので、制御目標角度の微調整を容易に行うことが可能となる。尚、フロートの制御目標角度は、前下がり側から順に「Ａ→Ｂ→Ｃ→０→Ｄ」となっている。

＜補正手段＞
また、制御部１００は、更に以下に示すような機能を果たすものであっても良い。上記制御部１００は、図５に示す周辺機器の他に、田植機の前後方向の傾斜角度を検出するための傾斜センサ（各種センサ３００の一例）と接続される構成であっても良い。この場合に、更に、制御部１００は、上記傾斜センサの検出結果である田植機の前後方向の傾斜角度や田植機自体の車速に応じて、フロートの感度（制御目標角度）を自動的に補正するための補正手段の機能を具備しても良い。この補正手段は、従来においては、例えば図８における直線Ｌ１（実線）及び直線Ｌ３（一点鎖線）で示されるような範囲（制御目標角度；Ｂ〜Ｄ）内で制御を行うものであった。つまり、従来の補正手段によるフロートの感度（制御目標角度）の補正範囲は、圃場硬度設定ＳＷ６２による設定範囲とは異なる狭い範囲のものであった。これは、従来の田植機は、通常比較的平坦に耕された状態の圃場で植付作業を行うことを想定していたため、フロートの感度（制御目標角度）は０度を挟むＢ〜Ｄの範囲内で制御することで十分であった。しかしながら、従来の田植機が圃場の端部である畦近傍で植付作業を行う場合においては、上記制御範囲（Ｂ〜Ｄ）から逸脱するようなケースがある。特に、田植機の本機側の前部（前輪６）が畦側に乗り上げるような場合（機体全体が前上がりになる場合）には、後輪８の車軸を中心として植付部４が下方に位置し、植付部４がフロートの反作用で持ち上げられる状態と略同じようになる。そのため、フロートを大幅に前下がりにする必要があるが、従来の田植機の補正手段の補正範囲は狭いため、適切にフロートの制御目標角度を自動的に補正して制御することができない恐れがあった。そこで本発明の田植機の補正手段は、以下に示すように構成する。

本発明の補正手段による制御目標角度の補正範囲を、上述した圃場硬度設定ＳＷ６２の設定範囲と同じ範囲（即ち、Ａ〜Ｄの範囲）とする。これにより、補正手段の制御目標角度の補正範囲は、制御目標角度を手動設定するための圃場硬度設定ＳＷ６２の設定範囲と同一となるので、従来の補正範囲と比較して広くなる。このように構成することによって、田植機の前部が畦側に乗り上げるような場合（機体全体が前上がりになる場合）であっても、適切にフロートの制御目標角度を大幅に前下がりにする補正を自動的且つ適切に行うことが可能となる。したがって、植付部４の昇降制御を適切に行うことが可能となる。また、この補正手段による補正範囲においても、図８に示す「圃場硬度設定ＳＷ６２のつまみの位置」と「フロートの感度（フロートの制御目標角度）」との関係における直線Ｌ２と同様に、敏感側（前下がり側）ほど補正の度合い（変化率）が大きくなるような直線又は曲線でシュミレートされても良い。これにより、急激に田植機がヘッドアップ（田植機の前部側の位置が高くなる状態、即ち機体自体が前上がりとなること）するような状況となっても、速やかにフロートの制御目標角度を適切に補正することが可能となる。

＜車速＞
一般的に、田植機の車速が速くなると、圃場上の小さな凹凸による影響が大きくなるので、不必要に植付部４を昇降制御すると苗の浮き上がりや浅植え等が発生する恐れがある。例えば、田植機の車速が高速状態で圃場上の小さな凸部に差し掛かった場合に、田植機本機が大きくヘッドアップしたと本機の傾斜センサが検知する場合がある。このようなヘッドアップに対して補正手段は過敏に対処する必要はないが、小さな凸部であっても高速であるため影響が大きくなる場合があり、しかも、補正手段の補正範囲が図８に示すように圃場硬度設定ＳＷ６２による設定範囲と同一であると、補正手段は必要以上にフロートの制御目標角度を前下がり側に補正する処理を行い、該処理に応じた植付部４の昇降制御を行ってしまう恐れがある。このような植付部４の昇降制御の不具合があると、苗の浅植えや浮き上がり等が発生してしまう恐れがある。そこで、次のような処理を施すように構成しても良い。制御部１００は、車速センサ８３等によって検知された田植機の車速が、制御部１００の記憶領域等に予め定められた車速以上である場合に、補正手段（制御部１００）による補正範囲と、圃場硬度設定ＳＷ６２（設定手段）による設定範囲と、を同一として行う制御を解除するようにしても良い。即ち、例えば、制御部１００が、田植機の車速が予め定められる車速以上と判断した場合に、補正範囲と設定範囲とを同一とすることを解除して、補正範囲を従来のように狭くして図８におけるＢ〜Ｄの範囲として狭くする。このように補正手段による補正範囲を狭めることで、上述のように車速が高速状態で圃場上の小さな凸部に差し掛かった場合に、傾斜センサが田植機本機が大きくヘッドアップしたと検知しても、例えば補正範囲がＢ〜Ｄの範囲に狭められるので、該補正範囲を逸脱してフロートが前下がり側に制御されることはなくなる。したがって、上述したように、不必要に植付部４を昇降制御することによる苗の浮き上がりや浅植え等が発生することを防止して、適切に苗を植え付けることが可能となる。

＜変化率の変更＞
既に上述したように、補正手段による補正範囲と、圃場硬度設定ＳＷ６２の設定範囲と、を同一とすると、例えば、田植機が畦近傍で作業を行う場合であっても適切に植付部４を昇降制御することが可能となる。しかしながら、田植機の車速が高速である場合においては、フロートの制御目標角度が適切に制御できなくなるため、植付部４の昇降制御を適切に行えない恐れがある。そこで、次のような処理を施すように構成しても良い。車速センサ８３で検知される田植機の車速に応じて、補正手段による制御目標角度の補正範囲を変更するようにしても良い。この変更の具体例について、図８のグラフにおける直線Ｌ１と直線Ｌ２との接続点である点Ｇの周囲を拡大して、例えば新たに４本の直線（直線Ｌ４ａ〜ｌ４ｄ）を追記した図９を用いて説明する。田植機が静止しているような初期状態においては、既に上述したとおり、補正手段の補正範囲と、圃場硬度設定ＳＷ６２の設定範囲は同一となる構成となっている。しかしながら、図９に示すように、田植機の車速が上昇する場合に、その車速の上昇に応じて、点Ｇを軸として直線Ｌ２を直線Ｌ３側へ遷移させるように構成する。即ち、例えば図９に示すように、直線Ｌ２→直線Ｌ４ａ→直線Ｌ４ｂ→直線Ｌ４ｃ→直線Ｌ４ｄ→直線Ｌ３の順で遷移させることによって変更しても良い。具体的には、制御部１００に直線Ｌ４ａ、直線Ｌ４ｂ、直線Ｌ４ｃ、直線Ｌ４ｄ、直線Ｌ３へ遷移するための基準車速を予め定めておき、制御部１００は、車速センサ８３で検知される車速が、該制御部１００に予め定められた基準車速に達した場合に、制御部１００は上記順で遷移させるようにしても良い。即ち、田植機の車速に応じて徐々に、補正手段による補正範囲を狭くする制御を行う。このような制御を行うことによって、例えば、田植機の車速が高速になるにつれて、圃場上の小さな凸部による影響が大きくなった場合であっても、該車速の高速化に応じて、補正手段による補正範囲が狭くなるので、必要以上にフロートの制御目標角度を補正することを防止することが可能となる。したがって、田植機の車速が高速になっても、植付部４の昇降制御を適切に行って、苗の浮き上がりや浅植え等が発生することを防止することが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態に係る乗用田植機の外観を示す概略構成図。 図１に示す乗用田植機の側面図。 操向ハンドル１４近傍の操作系の主要部を抽出した概略構成図。 図３の概略構成図の側面図。 植付部４の昇降制御に関するブロック図。 乗用田植機の制御の概略を示すフローチャート。 乗用田植機の制御の概略を示すフローチャート。 圃場硬度設定ＳＷ６２の操作幅と設定値との対応関係を示すグラフ。 圃場硬度設定ＳＷ６２の操作幅と設定値との対応関係を示すグラフの変形例の拡大図。

２ エンジン
３ 車体フレーム
５ ダッシュボード
６１ 植付深さ設定ＳＷ
６２ 圃場硬度設定ＳＷ
６３ 作業選択ＳＷ
６４ 苗継ＳＷ
６５ キーＳＷ
８０ 角度センサ
８２ 相対角度センサ
８３ 車速センサ

Claims (2)

1. 昇降制御する昇降リンク機構（２７）の後部に連結される植付センターケース（２０）の下方に、リンク機構を介してセンターフロート（３４）及びサイドフロート（３５）を支持し、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の回動角を検知する角度センサ（８０）を設け、該角度センサ（８０）の検出結果に応じて、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度を予め、設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）により定められた設定角度に制御することにより、走行機体の後部に設けられる植付部（４）を、所定の植付位置に昇降制御する田植機において、該センターフロート（３４）又はサイドフロート（３５）の角度が、想定されないほど前上がり状態となり、制御範囲を逸脱したとしても、正常に苗の植え付け作業を行えるように、前記フロート（３４・３５）の制御目標角度を入力するための設定手段としての、圃場硬度設定ＳＷ（６２）を設け、該「圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみの位置」と「フロートの感度」とは線形的な関係を具備するように構成し、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）のつまみ位置によるフロート制御目標角度の設定範囲は、設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の全部の範囲に設定可能とし、該設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）の変化率を、変化率が異なる２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）で構成し、制御目標角度の微調整を行う鈍感側であるフロートの前上がり側の、つまみの位置（２／Ｘ〜Ｘ／Ｘ）の直線（Ｌ１）の変化率に対して、該圃場硬度設定ＳＷ（６２）を少し回すだけで大幅にフロートを前下がりに設定する敏感側であるフロートの前下がり側の、つまみの位置（１／Ｘ〜２／Ｘ）の直線（Ｌ２）の変化率を大きく設定し、当該田植機の車速を検出する車速センサ（８３）を設け、該車速センサ（８３）により検出した車速が、予め定められた車速以上である場合に、前記設定手段である圃場硬度設定ＳＷ（６２）によるフロート制御目標角度の設定範囲は、前記設定範囲（Ａ〜Ｂ〜Ｄ）における２本の直線（Ｌ１）及び直線（Ｌ２）による設定を解除し、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲（Ｂ〜Ｄ）において、該変化率直線（Ｌ１）を延長した変化率直線（Ｌ３）による設定範囲により制御を行うことを特徴とする田植機。
2. 請求項１記載の田植機において、当該田植機の車速センサ（８３）により検出した車速が、予め設定された車速以下の場合には、該車速に応じて、前記圃場硬度設定ＳＷ（６２）による設定範囲である敏感側のフロートの前上がり側の直線（Ｌ２）の変化率を、前記直線（Ｌ３）との間で、複数の変化率直線（Ｌ４ａ・Ｌ４ｂ・Ｌ４ｃ・Ｌ４ｄ）として設け、該変化率直線を順に自動的に遷移させて変更可能としたことを特徴とする田植機。

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