JP6519614B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、圃場で作業をしながら走行する作業車両に関する。

圃場等で作業を行いながら走行をする近年の作業車両の中には、適切な作業を行うために、走行精度の向上を図っているものがある。例えば、特許文献１や特許文献２に記載された作業車両では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による位置座標や、機体の操作角度の変化に基づいてハンドルを自動操舵することにより、自動的に直進方向に機体の進行方向を修正する機能が備えられている。これにより、これらの作業車両では、作業者が機体前方を目視し、ハンドルを適宜操作して進行方向の修正を行うことなく機体を前進させることができるので、苗の植付精度や苗等の作物の収穫精度、圃場の耕耘精度等の作業精度が向上すると共に、作業者はハンドル操作以外の操作に集中することができるため、操作性や作業能率が向上する。

特開２０１３−７４８１５号公報 特開２００５−７１１４２号公報

しかしながら、ＧＰＳ等に基づく位置情報は、機体の走行速度や圃場の傾斜によって微細に変動するので、画一的に位置情報を取得していると、実際の機体の位置と異なる位置情報が取得されてしまうことがある。このとき、実際には直進方向を向いているのに自動操舵が補正してしまい、直進方向からずれた方向に機体が進んでしまう問題がある。また、車速によっては、走行を停止している、または後進しているとみなし得る座標を取得してしまうことがあり、この場合、自動操舵が作動しなくなり、進行方向が直進方向からずれたまま走行してしまうことがある。これにより、苗の植付精度や稲等の作物の収穫精度、圃場の耕耘精度等の作業精度が低下する問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行車体を高い精度で直進走行させることができ、作業精度を向上させることのできる作業車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１は、圃場を走行する走行装置（８）を備える走行車体（２）と、前記走行車体（２）を操舵操作する操舵部材（３２）と、前記走行車体（２）の後部に配設され、圃場での作業を行う作業装置（５０）と、前記走行車体（２）の位置情報を所定間隔で取得する位置情報取得装置（１２１）と、前記走行車体（２）の進行方向の変化を検知する方向変化検知部材（１１５）と、前記操舵部材（３２）を操作して進行方向を直進方向に維持する自動操舵装置（１１０）を備え、
前記自動操舵装置（１１０）は、前記位置情報取得装置（１２１）と前記方向変化検知部材（１１５）の検出値に基づいて作動し、
前記走行車体（２）に位置情報取得装置（１２１）を装着するアンテナフレーム（１２４）を設け、該アンテナフレーム（１２４）には、位置情報取得装置（１２１）の上下位置を変更可能なフレーム垂直部（１２６）を備え、前記位置情報取得装置（１２１）の上下位置を調節可能に構成し、
前記アンテナフレーム（１２４）は、前記フレーム垂直部（１２６）を左右一対備え、該左右のフレーム垂直部（１２６）の上部に機体左右方向に延びるフレーム水平部（１２５）で構成し、
前記左右のフレーム垂直部（１２６）は、左右のフレーム垂直部（１２６）を機体左右方向に回動させる回動部（１２８）を介して前記走行車体（２）に各々装着されると共に、昇降シリンダ（１２７）により各々上下方向に伸縮する構成とし、
前記位置情報取得装置（１２１）は、前記フレーム水平部（１２５）の左右両側に各々配置され、
左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、一方の前記位置情報取得装置（１２１）は、主位置情報送信装置から情報を取得し、左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、他方の前記位置情報取得装置（１２１）は、補助位置情報送信装置から情報を取得し、
左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて自動操舵装置（１１０）を作動させることを特徴とし、
前記走行車体（２）の後部に前記作業装置（５０）を昇降させる昇降リンク機構（４１）を設け、該昇降リンク機構（４１）に前記作業装置（５０）の前後傾斜角度を変更するピッチング装置（１６０）を設けると共に、前記走行車体（２）の車速を検知する車速検知部材（２３）を設け、
前記昇降リンク機構（４１）は、アッパーリンク（１７１）とロワリンク（１７６）で構成し、
前記ピッチング装置（１６０）は、前記作業装置（５０）に設けるピッチングフレーム（１６１）と、伸縮することにより前記作業装置（１６０）の前後傾斜角度を変更するピッチングアクチュエータ（１６５）で構成し、
該ピッチングフレーム（１６１）は、下部ヒンジピン（１７７）と、該下部ヒンジピン（１７７）に取り付ける位置よりも上方に形成される円弧状の長孔（１６２）に前記アッパーリンク（１７１）に設ける上側ヒンジピン（１７２）を介して回動可能に装着され、
前記ピッチングアクチュエータ（１６５）は、前記アッパーリンク（１７１）とピッチングフレーム（１６１）に連結され、
前記位置情報取得装置（１２１）の位置情報から、前記走行車体（２）が仰角または俯角方向に傾斜していると判定されるときは、前記車速検知部材（２３）で検知した車速に合わせて前記ピッチングアクチュエータ（１６５）を作動させ、前記作業装置（５０）の前後傾斜角度を変更することを特徴とする作業車両とする。

（削除）

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また、請求項２に記載の発明は、前記位置情報取得装置（１２１）は、前記走行車体（２）の前後に各々配置され、前記アンテナフレーム（１２４）は、前記走行車体（２）の前端付近と後端付近で前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）を各々支持可能な形状とし、前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、一方の前記位置情報取得装置（１２１）は、主位置情報送信装置から情報を取得し、前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、他方の前記位置情報取得装置（１２１）は、補助位置情報送信装置から情報を取得し、前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて前記自動操舵装置（１１０）を作動させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両とする。

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上記請求項１から請求項５に関連する、第１の関連発明は、前記前記作業装置（５０）の作動を検知する作業検知部材（５８）と、前記走行車体（２）の前後傾斜を検知する傾斜検知部材（１１６）と、前記位置情報取得装置（１２１）の上下位置を変更する昇降機構（１２３）を備え、前記傾斜検知部材（１１６）が機体の仰角方向の傾斜を検知したときは、仰角方向の傾斜を検知する前の位置情報と仰角方向の傾斜を検知した後の位置情報との間隔が広がるように補正し、前記傾斜検知部材（１１６）が機体の俯角方向の傾斜を検知したときは、俯角方向の傾斜を検知する前の位置情報と俯角方向の傾斜を検知した後の位置情報との間隔が狭まるように補正し、前記位置情報取得装置（１２１）は、前記走行車体（１１６）の前後方向または左右方向に２つ配置され、一方はメインとなる位置情報を取得し、他方は補助的な位置情報を取得し、前記昇降機構（１２３）は、前記作業検知部材（５８）が前記作業装置（５０）の作動を検知したら、２つの前記位置情報取得装置（１２１，１２１）を各々下降させることを特徴とする。

また、第２の関連発明は、前記作業装置（５０）のフレームに配設されるローリングフレーム（８２）とローリングアクチュエータ（８４）を有し、前記作業装置（５０）を左右方向に回動させるローリング機構（８０）を備え、前記方向変化検知部材（１１５）で、前記走行車体（２）の左右方向の傾斜を検知し、前記ローリング機構（８０）は、前記方向変化検知部材（１１５）が検知した前記走行車体（２）の傾斜角度に合わせて前記ローリングアクチュエータ（８４）を作動させることを特徴とする。

また、第３の関連発明は、前記操舵部材（３２）には、操舵量及び操舵方向を検知する操舵検知部材（１１２）が設けられており、前記ローリング機構（８０）は、前記操舵検知部材（１１２）が前記操舵部材（３２）の操舵を検知すると、検知した前記操舵部材（３２）の操舵量に対応する作動量で前記ローリングアクチュエータ（１６５）を作動させて、前記操舵検知部材（１１２）で検知した操舵方向と同じ方向に前記作業装置（５０）をローリングさせることを特徴とする。
また、第４の関連発明は、前記操舵検知部材（１１２）が、前記操舵部材（３２）の操作を所定時間以上検知しているときは、前記走行車体（２）の車速を低下させることを特徴とする。

請求項１の発明により、フレーム垂直部（１２６）により位置情報取得装置（１２１）の上下位置を低くすることにより、走行車体（２）の重心位置からの位置情報取得装置（１２１）の離間距離を抑えることができる。これにより、位置情報取得装置（１２１）が振れ難くなるので、取得する位置情報を高い精度で取得することができ、直進走行性や作業精度が向上する。

また、昇降シリンダ（１２７）の伸縮により位置情報取得装置（１２１）の上下位置を変更することができる。
また、回動部（１２８）により、左右のフレーム垂直部（１２６）を機体左右方向に回動させることができる。

また、左右の位置情報取得装置（１２１）が取得した位置情報を比較し、位置情報の相違に合わせて自動操舵装置（１１０）を作動させることにより、走行車体（２）の微細な傾斜を自動操舵装置（１１０）で補正することができる。これにより、直進走行性や作業精度を、より確実に向上させることができる。
また、左右の位置情報取得装置（１２１）が、各々異なる位置情報送信装置から位置情報を取得することにより、走行車体（２）の左右の位置情報を、より正確に取得することができるので、自動操舵装置（１１０）による直進走行姿勢の制御を、より正確に行うことができる。
また、ピッチングアクチュエータ（１６５）を作動させることにより、ピッチングフレーム（１６１）は下部ヒンジピン（１７６）を回動支点として、上部ヒンジピン（１７２）が差し込まれた円弧状の長孔（１６２）の範囲内で回動することができるので、圃場面に対する作業装置（５０）の前後傾斜角度を適切な角度とすることができる。
また、走行車体（２）の傾斜及び走行速度に合わせて作業装置（５０）をピッチングさせることにより、圃場面に対する作業装置（５０）の前後傾斜角度を、適切な位置に合わせることができる。これにより、より確実に作業精度を向上させることができる。

請求項２の発明により、請求項１の発明の効果に加えて、機体の前後に設ける位置情報取得装置（１２１）が各々取得する位置情報を比較することにより、複数の位置情報に基づいて自動操舵装置（１１０）を作動させることができる。これにより、直進方向に対する走行車体（２）のズレを抑えることができるため、直進走行性や作業精度を向上させることができる。
また、自動操舵装置（１１０）の操舵位置が、直進方向から僅かにズレていても、すぐに進行方向の補正を行うことができるため、直進から僅かにズレた方向に走行することを防止することができる。

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上記請求項１から５に加えて、第１の関連発明により、機体が仰角方向に傾斜する場所では、仰角方向に傾斜する前後で取得した二点間の位置情報の間隔を広げる補正を行うことにより、位置情報取得装置（１２１）で取得する位置情報のズレにより、走行車体（２）が停止している、または後進していると誤認されることを防止できる。
また、機体が俯角方向に傾斜する場所では、俯角方向に傾斜する前後で取得した二点間の位置情報の間隔が狭まる補正を行うことにより、位置情報取得装置（１２１）で取得する位置情報のズレにより、走行車体（２）が実際の走行速度以上の速度で走行していると誤検知されることを防止できる。これらの結果、走行車体を高い精度で直進走行させることができ、作業精度を向上させることができる。

また、第２の関連発明により、方向変化検知部材（１１５）の検知する走行車体（２）の傾斜角度に合わせて、作業装置（５０）をローリングさせることにより、傾斜地での作業時に、作業装置（５０）を常に水平姿勢とすることができる。これにより、作業装置（５０）の作業精度を、より確実に向上させることができる。また、自動操舵装置（１１０）での自動操舵制御に用いる方向変化検知部材（１１５）を、走行車体（２）の傾斜検知に用いることにより、ローリング機構（８０）によって作業装置（５０）を水平姿勢に維持する場合における、部品点数の削減を図ることができる。

また、第３の関連発明により、操舵部材（３２）の操舵方向と同じ方向に作業装置（５０）をローリングさせることにより、走行車体（２）の進行方向の変更に起因する作業装置（５０）の回動を相殺することができるので、作業装置（５０）の作業姿勢を、圃場に対して適切に保つことができる。これにより、作業精度を向上させることができる。
また、作業装置（５０）をローリングさせる際には、ローリングアクチュエータ（８４）の作動量を、操舵部材（３２）の操作量に対応させるため、作業装置（５０）のローリング量の過不足による作業精度の低下を防止することができる。
また、第４の関連発明により、操舵部材（３２）の操舵時間が長いときには、車速を低下させるため、直進方向に修正している間の作業装置（５０）の作業範囲を短くすることができる。これにより、作業装置（５０）での作業時に、作業位置がズレた状態で作業が行われる範囲を狭くすることができるため、作業精度が低下し難くすることができる。

図１は、実施形態に係る苗移植機の側面図である。 図２は、図１に示す苗移植機の平面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図４は、図３のＢ詳細図である。 図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。 図６は、図１のＤ−Ｄ矢視図である。 図７は、図１に示す苗移植機が有する装置の機能ブロック図である。 図８は、実施形態に係る苗移植機の変形例であり、受信アンテナを走行車体の前後に配置する状態を示す側面図である。 図９は、図８に示す苗移植機の平面図である。 図１０は、実施形態に係る苗移植機の変形例であり、ピッチング装置を設ける場合における苗植付部近傍の側面図である。 図１１は、圃場の傾斜に合わせて取得した位置情報の間隔を補正する制御を示すフローチャートである。 図１２は、ジャイロセンサによる走行車体の傾斜に連動した苗植付部のローリング制御を示すフローチャートである。 図１３は、左右の受信アンテナが取得する位置情報の差異に基づき、自動操舵装置を作動させる制御を示すフローチャートである。 図１４は、前後の受信アンテナが取得する位置情報の差異に基づき、自動操舵装置を作動させる制御を示すフローチャートである。 図１５は、前後の受信アンテナが取得する位置情報の差異に基づき、苗植付部のピッチング姿勢を変更する制御を示すフローチャートである。 図１６は、ハンドルの操舵量に連動した苗植付部のローリング制御を示すフローチャートである。 図１７は、自動操舵装置の作動時間に基づき、走行速度を減速させる制御を示すフローチャートである。 図１８は、実際の走行位置と予測される理論上の走行位置のズレが大き過ぎるときに、自動操舵装置を停止させる制御を示すフローチャートである。

以下に、本発明に係る作業車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る苗移植機の側面図である。図２は、図１に示す苗移植機の平面図である。なお、以下の説明においては、前後、左右の方向基準は、苗移植機の操縦座席からみて、車体の走行方向を基準として、前後、左右の基準を規定している。作業車両の一例である本実施形態に係る苗移植機１は、作業者が搭乗することのできる走行車体２を備えている。この走行車体２は、左右一対の前輪４と、同様に左右一対の後輪５とを有しており、走行時には各車輪が駆動する四輪駆動車としている。これにより、走行車体２は、圃場や道路を走行することが可能になっている。また、走行車体２の後部には、圃場で作業を行う作業装置として設けられ、苗植付部昇降機構４０によって昇降可能な苗植付部５０が配設されている。

この走行車体２は、車体の略中央に配置されたメインフレーム７と、このメインフレーム７の上に搭載されたエンジン１０と、エンジン１０の動力を駆動輪と苗植付部５０とに伝える動力伝達装置１５と、を備えている。このエンジン１０や動力伝達装置１５は、圃場や道路を走行するための装置である走行装置８を構成している。また、本実施形態に係るこの苗移植機１では、動力源であるエンジン１０で発生した動力は、走行車体２を前進や後進させるために用いるのみでなく、苗植付部５０を駆動させるためにも使用され、ディーゼル機関やガソリン機関等の熱機関が用いられる。

また、エンジン１０は、走行車体２の左右方向における略中央で、且つ、作業者が乗車時に足を載せるフロアステップ２６よりも上方に突出させた状態で配置されている。また、フロアステップ２６は、走行車体２の前部とエンジン１０の後部との間に渡って設けられてメインフレーム７上に取り付けられており、その一部が格子状になることにより、靴に付いた泥を圃場に落とせるようになっている。また、このフロアステップ２６の後方には、後輪５のフェンダを兼ねたリアステップ２７が設けられている。このリアステップ２７は、後方に向うに従って上方に向う方向に傾斜した傾斜面を有しており、エンジン１０の左右それぞれの側方に配置されている。

エンジン１０は、これらのフロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出しており、これらのステップから突出している部分には、エンジン１０を覆うエンジンカバー１１が配設されている。即ち、エンジンカバー１１は、フロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出した状態で、エンジン１０を覆っている。

また、走行車体２には、エンジンカバー１１の上部に、作業者が着席する操縦座席２８が設置されており、操縦座席２８の前方で、且つ、走行車体２の前側中央部には、操縦部３０が配設されている。この操縦部３０は、フロアステップ２６の床面から上方に突出した状態で配置されており、フロアステップ２６の前部側を左右に分断している。また、操縦座席２８には、作業者の着座を検知する着座検知部材である感圧センサ１３０（図７参照）が設けられている。この感圧センサ１３０は、圧力センサによって構成されると共に、操縦座席２８の座面内に配設されており、作業者の着座した際における圧力を検知することにより、作業者の着座を検知することが可能になっている。

操縦部３０の前部には、開閉可能なフロントカバー３１が設けられている。また、操縦部３０の上部には、操作装置を作動させる操作レバー等や計器類、ハンドル３２が配設されている。このハンドル３２は、作業者が前輪４を操舵操作することにより走行車体２を操舵操作する操舵部材として設けられており、操縦部３０内の操作装置等を介して前輪４を転舵させることが可能になっている。また、操作レバーとしては、走行車体２の前後進と走行出力を切替操作する変速操作部材である変速レバー３５と、走行車体２の走行速度を、走行する場所に応じた速度に切り替える副走行操作部材である副変速レバー３８とが、機体右側と左側に配設されている。

また、フロアステップ２６における操縦部３０の左右それぞれの側方に位置する部分には、補給用の苗を載せておく予備苗載台６５が配置されている。この予備苗載台６５は、フロアステップ２６の床面から突出した支持軸（鉛直軸）によって回転自在に支持されており、作業者の手、または電動モータ等の回動部材によって回動させることが可能になっている。

また、動力伝達装置１５は、エンジン１０から伝達される駆動力を変速する変速装置である油圧式無段変速機１６と、この油圧式無段変速機１６にエンジン１０からの動力を伝えるベルト式動力伝達機構１７と、を有している。このうち、油圧式無段変速機１６とは、ＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と云われる静油圧式の無段変速装置として構成されている。このため、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０からの動力で駆動する油圧ポンプによって油圧を発生させ、この油圧を油圧モータで機械的な力（回転力）に変換して出力する。これにより、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０で発生する動力を、走行車体２を走行させる力に変換する。

その際に、油圧式無段変速機１６は、回転力の方向や回転速度を変更することにより、走行車体２の前後進及び走行速度を変更することが可能になっており、変速レバー３５は、この油圧式無段変速機１６の出力及び出力方向を変更することによって、走行車体２の前後進及び走行速度を操作することが可能になっている。

この油圧式無段変速機１６は、エンジン１０よりも前方で、且つ、フロアステップ２６の床面よりも下方に配置されており、本実施形態に係る苗移植機１では、走行車体２の上面から見て、エンジン１０の前方に配置されている。

また、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０の出力軸に取り付けたプーリと、油圧式無段変速機１６の入力軸に取り付けたプーリと、双方のプーリに巻き掛けたベルトと、さらに、このベルトの張力を調整するテンションプーリと、を備えている。これにより、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０で発生した動力を、ベルトを介して油圧式無段変速機１６に伝達可能になっている。

さらに、動力伝達装置１５は、ベルト式動力伝達機構１７を介して油圧式無段変速機１６に伝達され、油圧式無段変速機１６で変速したエンジン１０からの駆動力を各部に伝達する伝動装置であるミッションケース１８を有している。このミッションケース１８は、路上走行時や植付時等における走行車体２の作業速度を切り替える副変速機構（図示省略）を内設しており、メインフレーム７の前部に取り付けられている。副変速レバー３８は、ミッションケース１８内の副変速機構を操作することにより、走行車体２の走行速度を切り替えることが可能になっている。ミッションケース１８は、ベルト式動力伝達機構１７と油圧式無段変速機１６とを介して伝達されたエンジン１０からの出力を、当該ミッションケース１８内の副変速機構で変速して、前輪４と後輪５への走行用動力と、苗植付部５０への駆動用動力とに分けて出力可能になっている。

このうち、走行用動力は、一部が左右の前輪ファイナルケース２１を介して前輪４に伝達可能になっており、残りが左右の後輪ギヤケース２２を介して後輪５に伝達可能になっている。左右それぞれの前輪ファイナルケース２１は、ミッションケース１８の左右それぞれの側方に配設されており、左右の前輪４は、車軸を介して左右の前輪ファイナルケース２１に連結されている。また、この前輪ファイナルケース２１は、ハンドル３２の操舵操作に応じて駆動し、前輪４を転舵させることが可能になっている。同様に、左右それぞれの後輪ギヤケース２２には、車軸を介して後輪５が連結されている。一方、駆動用動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチ（図示省略）に伝達され、この植付クラッチの係合時に植付伝動軸（図示省略）によって苗植付部５０へ伝達される。

また、走行車体２の後部には、苗植付部５０を昇降させる昇降リンク機構である苗植付部昇降機構４０が配設されている。苗植付部昇降機構４０は、昇降リンク装置４１を有しており、苗植付部５０は、この昇降リンク装置４１を介して走行車体２に取り付けられている。この昇降リンク装置４１は、走行車体２の後部と苗植付部５０とを連結させる平行リンク機構４２を備えている。この平行リンク機構４２は、上リンクと下リンクとを有しており、これらのリンクが、メインフレーム７の後部端に立設した背面視門型のリンクベースフレーム４３に回動自在に連結され、各リンクの他端側が苗植付部５０に回転自在に連結されることにより、苗植付部５０を昇降可能に走行車体２に連結している。

また、苗植付部昇降機構４０は、油圧によって伸縮する油圧昇降シリンダ４４を有しており、油圧昇降シリンダ４４の伸縮動作によって、苗植付部５０を昇降させることが可能になっている。苗植付部昇降機構４０は、その昇降動作によって、苗植付部５０を非作業位置まで上昇させたり、対地作業位置（対地植付位置）まで下降させたりすることが可能になっている。

また、苗植付部５０は、苗を植え付ける範囲を複数の区画、或いは複数の列で植え付けることができ、本実施形態に係る苗移植機１では、苗を６つの区画で植え付ける、いわゆる６条植の苗植付部５０になっている。この苗植付部５０は、苗植付装置６０と、苗載置台５１及びフロート４７を備えている。このうち、苗載置台５１は、走行車体２の後部に複数条の苗を積載する苗載置部材として設けられており、走行車体２の左右方向において仕切られた植付条数分の苗載せ面５２を有し、それぞれの苗載せ面５２に土付きのマット状苗を載置することが可能になっている。これにより、苗載置台５１に載置した苗が植え付けられて無くなるたびに、圃場外に用意している苗を取りに戻る必要が無く、連続した作業を行えるので、作業能率が向上する。

また、苗植付装置６０は、苗載置台５１の下部に配設されており、苗載置台５１の前面側に配設される苗植付部５０のフレームである植付支持フレーム５５によって支持されている。この苗植付装置６０は、苗載置台５１に載置された苗を苗載置台５１から取って圃場に植え付ける装置になっており、植付伝動ケース６４と植付体６１とを有している。このうち、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場に植え付けることができるように構成されており、植付伝動ケース６４は、植付体６１に駆動力を供給することが可能になっている。

詳しくは、植付伝動ケース６４は、エンジン１０から苗植付部５０に伝達された動力を、植付体６１に供給可能に構成されており、植付体６１は、植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結されている。また、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場に植え付ける植込杆６２と、植込杆６２を回転可能に支持すると共に植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結されるロータリケース６３と、を有している。ロータリケース６３は、植付伝動ケース６４から伝達された駆動力によって植込杆６２を回転させる際に、回転速度を変化させながら回転させることのできる不等速伝動機構（図示省略）を内装している。これにより、植付体６１の回転時には、植込杆６２は、ロータリケース６３に対する回転角度によって回転速度が変化しながら回転をすることができる。

このように構成される苗植付装置６０は、２条毎に１つずつ配設されており、即ち、複数の苗植付装置６０は、それぞれ植付条が割り当てられている。また、各植付伝動ケース６４は、２条分の植付体６１を回転可能に備えており、つまり、１つの植付伝動ケース６４には、２つのロータリケース６３が、機体左右方向の両側に連結されている。本実施形態に係る苗移植機１が有する苗植付装置６０は、この植付伝動ケース６４を３つ備えており、これにより、６条分の植付体６１を備えている。

また、フロート４７は、走行車体２の移動と共に、圃場面上を滑走して整地するものであり、走行車体２の左右方向における苗植付部５０の中央に位置するセンターフロート４８と、左右方向における苗植付部５０の両側に位置するサイドフロート４９と、を有している。

また、苗植付部５０の下方側の位置における前側には、圃場の整地を行う整地用ロータ６７が設けられている。この整地用ロータ６７は、後輪ギヤケース２２を介して伝達されるエンジン１０からの出力によって回転可能に構成されている。

また、苗植付部５０の左右両側には、次の植付条に進行方向の目安になる線を形成する線引きマーカ６８が備えられている。即ち、線引きマーカ６８は、苗移植機１が圃場内における直進前進時に、圃場の畦際で転回した後に直進前進する際の目印を圃場上に線引きする。この線引きマーカ６８は、マーカモータ６９（図７参照）によって作動し、走行車体２が旋回するごとに、左右の線引きマーカ６８が入れ替わって作動することができるように構成されている。この左右の線引きマーカ６８の入れ替えは、マーカモータ６９が接続されるコントローラ１５０（図７参照）によって行う。即ち、コントローラ１５０は、走行車体２の旋回時に、左右の線引きマーカ６８を交互に作動状態と非作動状態とに切り替えるマーカ切替装置としても設けられている。なお、左右の線引きマーカ６８の線引き作用部は、図１及び図２に示す通り、円盤の外周部に複数の突起体を設け、回転自在にロッド部に装着したものとすると、圃場面との接地抵抗により確実に圃場面に線を形成することができ、次の植付作業位置での直進作業が行い易くなり、作業能率が向上する。

また、走行車体２における操縦座席２８の後方には、施肥装置７０が搭載されている。この施肥装置７０は、肥料を貯留する貯留ホッパ７１と、貯留ホッパ７１から供給される肥料を設定量ずつ繰り出す繰出し装置７２と、繰出し装置７２により繰り出される肥料を圃場に供給する施肥通路である施肥ホース７４と、施肥ホース７４に搬送風を供給することにより、施肥ホース７４内の肥料を苗植付部５０側に移送する起風装置であるブロア７３と、を有している。さらに、施肥装置７０は、苗植付部５０の下方に配設されると共に、施肥ホース７４によって肥料が移送される施肥ガイド７５と、施肥ガイド７５の前側に設けられると共に、施肥ホース７４によって移送された肥料を、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作溝器７６と、を有している。

また、本実施形態に係る苗移植機１は、苗植付部５０を、機体前後方向の軸を中心に回動させるローリング機構８０を備えている。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、図３のＢ詳細図である。図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。ローリング機構８０は、植付支持フレーム５５に配設されるローリングフレームである縦枠８２と、ローリングアクチュエータである電動モータ８４と、を有している。詳しくは、植付支持フレーム５５は、機体左右方向における両側にそれぞれ位置して機体上下方向に延びる左右支持部材５６を有して構成されており、縦枠８２は、この左右支持部材５６同士の間で、且つ、機体の左右方向における中心付近の位置に、機体上下方向に延びて配設されている。

この縦枠８２は、機体前後方向の軸に延び、苗植付部５０を機体左右方向に搖動自在に支持する軸であるローリング軸８１に、下端側が連結されている。また、縦枠８２の上部には、支持板８３が溶接固定されており、電動モータ８４は、支持板８３にボルトによって取り付けられている。この電動モータ８４の回転駆動軸８５には、小径の駆動歯車８６が正逆回転駆動されるように装着されている。

また、支持板８３には、大径の従動歯車８８が回動軸８７を中心として回動自在に設けられており、電動モータ８４の回転駆動軸８５に取り付けられた駆動歯車８６に噛み合っている。これにより、従動歯車８８は、電動モータ８４の回転駆動を減速して回転する構成となっている。また、従動歯車８８には、ローリング駆動ピン９０の基端部が溶接固定されており、その先端部は、支持板８３に枢支軸９１を中心として回動自在に設けられた回動アーム９５の長孔９６に嵌合している。

この回動アーム９５の揺動先端部には、機体左右方向における支持板８３の左右両側に配設される左右引張バネ１００のそれぞれの一端、即ち、左右引張バネ１００における、機体左右方向内側に位置するそれぞれの端部が係合している。また、左右の左右引張バネ１００の他端、即ち、左右引張バネ１００における、機体左右方向外側に位置するそれぞれの端部は、植付支持フレーム５５の左右支持部材５６に係合している。このため、電動モータ８４の回転駆動軸８５の正逆転によって、回動アーム９５がＬ−Ｒ方向に揺動し、左右引張バネ１００を介して、苗植付部５０を、走行車体２に対してローリング動作させることが可能になっており、即ち、ローリング軸８１を中心に、苗植付部５０を回動させることが可能になっている。

また、苗植付部５０は、苗の植え付け作業時には、苗載置台５１が左右に往復移動しながら植え付け動作を行う。このため、苗載置台５１が中央部に位置する時と右端に位置する時と左端に位置する時とでは、苗植付部５０の重心が左右に大きく変動し、ローリング機構８０による制御が適正に行ない難くなることがある。このため、ローリング機構８０では、支持板８３の先端部に、機体左右方向における支持板８３の左右両側に配設される補正用左右引張バネ１０１のそれぞれの一端、即ち、補正用左右引張バネ１０１における、機体左右方向内側に位置するそれぞれの端部が、係合している。また、左右の補正用左右引張バネ１０１の他端、即ち、補正用左右引張バネ１０１における、機体左右方向外側に位置するそれぞれの端部は、苗植付部５０の苗載置台５１に係合している。これにより、苗載置台５１が左端付近及び右端付近に移動しているときは苗載置台５１の重みで、苗植付部５０の苗載置台５１が移動している側が下がりぎみになろうとするが、補正用左右引張バネ１０１は、苗載置台５１が移動して下がりぎみになろうとする側を引き上げる方向に作用し、適正なローリング動作を行うことができる。

また、ローリング機構８０は、中央位置センサ１０６と、最大搖動位置センサ１０７と、を備えている。このうち、中央位置センサ１０６は、回動アーム９５を左右中央位置で停止させるために、従動歯車８８の位置を検出するためのセンサになっている。この中央位置センサ１０６による、回動アーム９５が左右中央位置であるか否かの検出結果は、ローリング制御を停止する際等の各種制御に用いられる。また、最大搖動位置センサ１０７は、回動アーム９５を左右最大揺動位置で停止させるために、従動歯車８８の位置を検出するためのセンサになっている。この最大搖動位置センサ１０７が、回動アーム９５が左右最大揺動位置であることを検出した時には、電動モータ８４が停止し、それ以上左右方向にローリング動作が行われることが停止される。

また、本実施形態に係る苗移植機１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって苗移植機１の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０（図７参照）を備えており、走行車体２には、ＧＰＳ制御装置１２０を構成する受信アンテナ１２１が配設されている。この受信アンテナ１２１は、所定の時間的な間隔でＧＰＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得する位置情報取得装置として設けられている。この受信アンテナ１２１は、２つの受信アンテナ１２１が走行車体２の左右両側に各々配置され、予備苗載台６５を支持する支柱である予備苗載台支柱６６に連結されるアンテナフレーム１２４に、それぞれ取り付けられている。

図６は、図１のＤ−Ｄ矢視図である。アンテナフレーム１２４は、下側が開放された向きの門型の形状で形成されており、門型の２箇所の下端部が、左右の予備苗載台支柱６６に連結されている。つまり、アンテナフレーム１２４は、機体左右方向に延びるフレーム水平部１２５と、フレーム水平部１２５の両端から下方に延びる２箇所のフレーム垂直部１２６と、を有しており、フレーム垂直部１２６の下端が、予備苗載台支柱６６に連結されている。フレーム垂直部１２６と予備苗載台支柱６６とは、軸方向が機体前後方向に延びる回動部１２８によって連結されており、これにより、フレーム垂直部１２６は、回動部１２８を中心として機体左右方向に回動自在に、予備苗載台支柱６６に連結されている。

また、２つの受信アンテナ１２１は、共にフレーム水平部１２５に取り付けられており、詳しくは、フレーム水平部１２５の長さ方向において互いに異なる端部近傍の位置で、フレーム水平部１２５の上面に取り付けられている。これにより、２つの受信アンテナ１２１は、機体左右方向における走行車体２の中心の左右両側にそれぞれ配設され、走行車体２の左右両側にそれぞれ配置されている。

さらに、左右のフレーム垂直部１２６には、フレーム垂直部１２６が延びる方向に伸縮自在な昇降シリンダ１２７がそれぞれ設けられている。この昇降シリンダ１２７は、油圧によって全長が伸縮可能になっており、これにより、フレーム垂直部１２６は、共に全長が伸縮することが可能になっている。フレーム垂直部１２６の全長が伸縮した際には、受信アンテナ１２１が取り付けられるフレーム水平部１２５の機体上下方向における位置も変更されるため、これらのアンテナフレーム１２４と昇降シリンダ１２７とは、受信アンテナ１２１の上下位置を変更する昇降機構１２３を構成している。

図７は、図１に示す苗移植機が有する装置の機能ブロック図である。本実施形態に係る苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能になっており、このため、苗移植機１には、各部を制御するコントローラ１５０が備えられている。このコントローラ１５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有する処理部や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部、さらに入出力部が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。記憶部には、苗移植機１を制御するコンピュータプログラムが格納されている。このコントローラ１５０は、モータ等のアクチュエータ類や、各部の情報を取得するセンサ類等が接続されている。

例えば、コントローラ１５０には、アクチュエータ類として、エンジン１０の吸気量を調節するスロットル（図示省略）を作動させることにより、エンジン１０の回転数を増減させるスロットルモータ１２や、線引きマーカ６８を作動させるマーカモータ６９、ローリング機構８０の電動モータ８４、アンテナフレーム１２４に設けられる伸縮シリンダ１２７等が接続されている。

また、コントローラ１５０に接続されるセンサ類としては、後輪回転センサ２３、作業クラッチセンサ５８、中央位置センサ１０６、最大搖動位置センサ１０７、ジャイロセンサ１１５、傾斜センサ１１６、感圧センサ１３０が接続されている。このうち、後輪回転センサ２３は、後輪５の回転速度を検知することにより、走行車体２の車速を検知する車速検知部材として設けられている。また、作業クラッチセンサ５８は、苗植付部５０に動力を伝達するクラッチ（図示省略）の接続状態を検知することにより、苗植付部５０の作動を検知する作業検知部材として設けられている。また、ジャイロセンサ１１５は、走行車体２の進行方向の変化を検知する方向変化検知部材として設けられている。また、傾斜センサ１１６は、走行車体２の前後傾斜を検知する傾斜検知部材として設けられている。

また、苗移植機１は、自動操舵装置１１０と、ＧＰＳ制御装置１２０と、情報記憶端末１４０と、離間検知部材１３５とを備えており、これらはコントローラ１５０に接続されている。このうち、自動操舵装置１１０は、ハンドル３２を操作して、走行車体２を直進方向に維持することが可能になっている。このため、自動操舵装置１１０は、任意の回転力をハンドル３２に付与することにより、ハンドル３２を回転させる操舵モータ１１１と、ハンドル３２に設けられて、操舵量及び操舵方向を検知する操舵検知部材であるハンドルポテンショメータ１１２と、を有している。これらの操舵モータ１１１やハンドルポテンショメータ１１２は、ハンドル３２の回転軸に対して回転力を付与したり、ハンドル３２の回転軸の回転角度を検知したりすることにより、ハンドル３２を操作したり、回転角度を検知したりすることが可能になっている。

また、ＧＰＳ制御装置１２０は、ＧＰＳを用いることにより地球上における苗移植機１の位置情報、或いは座標情報を取得することができ、ＧＰＳ制御装置１２０で取得した位置情報は、コントローラ１５０に伝達可能になっている。ＧＰＳ制御装置１２０は、このようにＧＰＳを用いることにより苗移植機１の位置情報を取得するため、ＧＰＳで使用される人工衛星からの信号を受信する受信アンテナ１２１を有している。

また、情報記憶端末１４０は、情報を表示する表示部と、各種の入力操作を行う入力操作部と、情報を記憶する記憶部と、を有している。このうち、表示部と入力操作部とは、別体で構成されていてもよく、タッチパネル式のディスプレイによって一体で構成されていてもよい。また、情報記憶端末１４０の記憶部は、一または複数の圃場の位置情報、及び圃場での以前の作業時における位置情報を記憶する。

また、離間検知部材１３５は、作業者と操縦座席２８との離間を検知することが可能になっており、操縦座席２８に配設される、操縦座席２８側の受信部材１３６と、作業者が携帯する、作業者側の発信部材１３７と、を有している。これらの受信部材１３６と発信部材１３７とは、無線通信を行っており、発信部材１３７から発信した信号を受信部材１３６で受信することにより、離間検知部材１３５は、作業者と操縦座席２８との離間を無線によって検知する。コントローラ１５０には、このように構成される離間検知部材１３５の受信部材１３６が接続されている。

本実施形態に係る苗移植機１は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。苗移植機１の運転時は、エンジン１０で発生する動力によって、走行車体２の走行と、苗載置台５１に載せた苗の植付作業を行う。この植付作業は、回転軸が左右方向になる向きで、苗植付装置６０の植付体６１全体が回転しながら、植込杆６２も回転することにより、苗載置台５１に載せられた苗を順次植込杆６２で取り、取った苗を徐々に圃場に植え付ける。その際に、苗載置台５１を、苗載置台５１に載置する１条分の機体左右方向の幅の範囲内で機体左右方向に往復移動させることにより、各苗植付装置６０は、苗載置台５１においてそれぞれの苗植付装置６０に対応する部分から苗を取り出し、圃場に植え付ける。即ち、各苗植付装置６０は、苗載置台５１の所定の条に対応する部分から苗を取り出して、所定の条に苗を植え付ける。植付作業時は、このように苗植付装置６０を作動させながら圃場内を走行車体２で走行することにより、複数の列状に苗を植え付ける。

走行車体２の走行時には、エンジン１０で発生した動力はベルト式動力伝達機構１７に
伝達され、ベルト式動力伝達機構１７から油圧式無段変速機１６に伝達されて、油圧式無段変速機１６で所望の回転速度や回転方向、トルクに変換されて出力される。油圧式無段変速機１６から出力された動力は、ミッションケース１８に伝達され、路上走行時の走行速度に適した回転速度、または苗の植え付け時の走行速度に適した回転速度にミッションケース１８内で変速されて、前輪４側や後輪５側に出力される。また、ミッションケース１８から出力される動力の一部は、苗植付部５０側にも伝達され、苗植付部５０での植え付け作業にも用いられる。

エンジン１０で発生した動力は、これらのように走行車体２の走行や、苗植付部５０での植え付け作業等に用いられるが、コントローラ１５０は、トルクセンサ等を用いてエンジン１０の負荷状況を監視し、エンジン１０が過負荷であることを検出すると、出力を下げる指示を出す。これにより、エンジン１０が過負荷のまま運転し続けることが抑制される。

また、本実施形態に係る苗移植機１は、圃場で植え付け作業を行う際には、ＧＰＳ制御装置１２０で苗移植機１の位置情報を取得しつつ、自動操舵装置１１０で操舵を行うことにより、直進しながら植え付け作業を行うことが可能になっている。詳しくは、苗移植機１は、ＧＰＳで使用される人工衛星からの信号をＧＰＳ制御装置１２０の受信アンテナ１２１で受信することにより、地球上における苗移植機１の位置情報を、所定の時間間隔ごとに取得する。

情報記憶端末１４０には、圃場内で効率良く植え付け作業を行うための走路である直進走路の情報が記憶されており、コントローラ１５０は、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路の情報と、受信アンテナ１２１で取得した位置情報とを比較し、自動操舵装置１１０を制御する。

自動操舵装置１１０の制御は、受信アンテナ１２１で取得した位置情報が、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路の情報に沿うように、ハンドルポテンショメータ１１２で操舵角を検知し、さらに、ジャイロセンサ１１５で走行車体２の進行方向の変化を検知しながら、操舵モータ１１１を作動させて操舵を行う。これにより、走行車体２を、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路に沿って走行させる。換言すると、自動操舵装置１１０は、受信アンテナ１２１とジャイロセンサ１１５の検出値に基づいて作動し、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路に沿って、走行車体２を直進走行させる。

苗の植え付け作業時には、自動操舵装置１１０で走行車体２を直進走行させるための情報として、受信アンテナ１２１で取得した位置情報を用いるが、位置情報の精度を高めるために、受信アンテナ１２１で取得した位置情報を、必要に応じて補正する。例えば、受信アンテナ１２１で取得した位置情報を、傾斜センサ１１６で検知した走行車体２の前後傾斜に基づいて補正する。

つまり、受信アンテナ１２１で取得した位置情報は、地表上における二次元の座標として取得されるが、受信アンテナ１２１は、アンテナフレーム１２４によって走行車体２の上方に配設されているため、走行車体２が傾斜した際には、アンテナフレーム１２４も傾斜する。この場合、上方から見た場合における受信アンテナ１２１の位置が移動するため、走行車体２の位置に変化がなくても、受信アンテナ１２１で取得する位置情報は変化する。従って、走行車体２が傾斜したことを傾斜センサ１１６で検知した場合には、検知した走行車体２の前後傾斜に基づいて、位置情報を補正する。

具体的には、図１１で示すとおり、傾斜センサ１１６が、機体の仰角方向の傾斜を検知したときは、当該仰角方向の傾斜を検知する前の位置情報と、当該仰角方向の傾斜を検知した後の位置情報との間隔が広がるように、位置情報の補正を行う。つまり、走行車体２が前上がりに傾斜する方向に姿勢が変化した場合は、アンテナフレーム１２４は、後方に倒れる方向に傾斜する。このため、アンテナフレーム１２４に取り付けられる受信アンテナ１２１は、後方に移動することになるため、受信アンテナ１２１で取得した位置情報は、走行車体２の実際の位置よりも、後方に位置する情報として取得される。従って、機体の仰角方向の傾斜を検知したときは、傾斜した状態で取得した位置情報を、前方にずらす方向に補正することにより、仰角方向の傾斜を検知する前の位置情報との間隔が広がるようにし、正確な位置情報を取得する。

反対に、傾斜センサ１１６が、機体の俯角方向の傾斜を検知したときは、当該俯角方向の傾斜を検知する前の位置情報と、当該俯角方向の傾斜を検知した後の位置情報との間隔が狭まるように、位置情報の補正を行う。つまり、走行車体２が前下がりに傾斜する方向に姿勢が変化した場合は、アンテナフレーム１２４は、前方に倒れる方向に傾斜する。このため、アンテナフレーム１２４に取り付けられる受信アンテナ１２１は、前方に移動することになるため、受信アンテナ１２１で取得した位置情報は、走行車体２の実際の位置よりも、前方に位置する情報として取得される。従って、機体の俯角方向の傾斜を検知したときは、傾斜した状態で取得した位置情報を、後方にずらす方向に補正することにより、俯角方向の傾斜を検知する前の位置情報との間隔が狭まるようにし、正確な位置情報を取得する。

これらのように位置情報を取得する受信アンテナ１２１は、２つの受信アンテナ１２１が、走行車体２の左右両側に配置されているが、２つの受信アンテナ１２１で、別々の情報を取得することにより、高い精度の位置情報を取得する。例えば、２つの受信アンテナ１２１で取得する位置情報を送信する送信装置として、メインとなる位置情報を送信するＧＰＳ衛星群を主位置情報送信装置とし、補助的な位置情報を送信するＧＰＳ衛星群や中継アンテナを補助位置情報送信装置とした場合、双方の装置からの情報を、別々の受信アンテナ１２１で取得する。なお、主位置情報送信装置でなるＧＰＳ衛星群と、補助位置情報送信装置でなるＧＰＳ衛星群とでは、一部のＧＰＳ衛星が、同じものであってもよい。

つまり、左右の受信アンテナ１２１のうち、一方の受信アンテナ１２１は、ＧＰＳ衛星群である主位置情報送信装置から情報を取得し、他方の受信アンテナ１２１は、補助ＧＰＳ衛星群等の補助位置情報送信装置から情報を取得する。さらに、左右の受信アンテナ１２１が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて、コントローラ１５０によって自動操舵装置１１０を作動させる。例えば、図１３で示すとおり、走行車体２が、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路に対して斜めの方向を向いている場合、左右の受信アンテナ１２１が取得した位置情報は、直進走路の方向に対して異なる位置の情報として取得される。このため、この場合には、２つの位置情報の差が小さくなるようにハンドル３２を操舵する方向に、自動操舵装置１１０を作動させる。

圃場内での作業時には、このように受信アンテナ１２１で位置情報を取得しながら走行車体２を走行させるが、作業クラッチセンサ５８が苗植付部５０の作動を検知したら、昇降機構１２３は、受信アンテナ１２１を下降させる。つまり、苗植付部５０に対して動力を伝達する状態になったことを、作業クラッチセンサ５８で検知したら、コントローラ１５０は、昇降機構１２３が有する２つの昇降シリンダ１２７を各々縮める。２つの昇降シリンダ１２７を縮めた場合、２箇所のフレーム垂直部１２６の全長が短くなるため、フレーム水平部１２５の位置が低くなり、フレーム水平部１２５に取り付けられる受信アンテナ１２１の位置も低くなる。苗植付部５０での植え付け作業時には、このように、受信アンテナ１２１を下降させた状態で、自動操舵装置１１０によって走行車体２の直進走行を行わせる。

また、図１７で示すとおり、自動操舵装置１１０によって走行車体２を直進走行させている際に、ハンドルポテンショメータ１１２が、操舵モータ１１１によるハンドル３２の操作を所定時間以上検知しているときは、コントローラ１５０でエンジン１０のスロットルモータ１２等を制御することにより、走行車体２の車速を低下させる。つまり、操舵モータ１１１でハンドル３２の操作を長時間行っているということは、走行車体２が、直進方向から大幅にずれているということを示している。このため、この場合は、車速を低下させることにより、走行車体２が直進方向からずれた状態で行う植え付け作業の範囲が小さくなる。

また、自動操舵装置１１０によって走行車体２を直進走行させているときに、傾斜センサ１１６が、走行車体２の前後傾斜を検知したら、コントローラ１５０は、走行車体２が加減速しないように制御する。即ち、走行車体２が、前傾したり後傾したりしたときは、車速が変化せず、一定になるようにする。

また、図１８に示すとおり、自動操舵装置１１０によって走行車体２を直進走行させているときに、目標とする直進走路に対する実際の走路が、設定した許容範囲を超えている場合には、コントローラ１５０は、走行車体２の走行を停止させ、走路が目標から大きく外れている旨を、情報記憶端末１４０の表示部で表示する。なお、実際の走路が目標から大きく外れている場合には、走行を停止するのではなく、情報記憶端末１４０によって警報を行い、走路が目標から外れていることを、作業者に報知してもよい。

また、苗の植え付け作業時には、ローリング機構８０により、苗植付部５０が圃場面に対して水平になるようにした状態で、苗の植え付け作業を行う。具体的には、図１２に示すとおり、ジャイロセンサ１１５で、走行車体２の左右方向の傾斜を検知し、ローリング機構８０は、ジャイロセンサ１１５が検知した走行車体２の傾斜角度に合わせて、電動モータ８４を作動させる。これにより、苗植付部５０は、ローリング軸８１を中心として回動し、圃場に対して水平になる。

このように、ローリング機構８０によって苗植付部５０の姿勢を調整する際には、左右の受信アンテナ１２１で取得する位置情報も用いて、走行車体２の左右方向の傾斜を検知する。つまり、走行車体２が左右方向に傾斜している場合、左右の受信アンテナ１２１は、お互いの距離が小さくなる。このため、左右の受信アンテナ１２１で取得した位置情報同士の距離が小さい場合には、走行車体２が左右方向に傾斜していると判断できる。ローリング機構８０によって苗植付部５０の向きを調整する場合には、このように左右の受信アンテナ１２１で取得したそれぞれの位置情報に基づいて、走行車体２の傾斜の度合いを推定し、ジャイロセンサ１１５での検出値と合わせて、高い精度で走行車体２の傾斜角度を推定して、苗植付部５０の向きを調整する。

また、ローリング機構８０は、ハンドルポテンショメータ１１２がハンドル３２の操舵を検知したら、操舵方向と同じ方向に、苗植付部５０をローリングさせる。つまり、図１６に示すとおり、ハンドルポテンショメータ１１２がハンドル３２の操舵を検知すると、ローリング機構８０は、ハンドルポテンショメータ１１２が検知したハンドル３２の操舵量に対応する作動量で、電動モータ８４を作動させる。これにより、ローリング機構８０は、ハンドルポテンショメータ１１２で検知した操舵方向と同じ方向に、操舵量に対応する角度で、苗植付部５０をローリングさせる。なお、ローリング機構８０の停止は、ジャイロセンサ１１５の水平検知により行うものとする。

以上の実施形態に係る苗移植機１は、機体が仰角方向に傾斜する場所では、仰角方向に傾斜する前後で取得した二点間の位置情報の間隔を広げる補正を行うことにより、受信アンテナ１２１で取得する位置情報のズレにより、走行車体２が停止している、または後進していると誤認されることを防止することがきる。また、機体が俯角方向に傾斜する場所では、俯角方向に傾斜する前後で取得した二点間の位置情報の間隔が狭まる補正を行うことにより、受信アンテナ１２１で取得する位置情報のズレにより、走行車体２が実際の走行速度以上の速度で走行していると誤検知されることを防止することができる。これらの結果、走行車体２を高い精度で直進走行させることができ、苗植付部５０で行う作業精度、即ち、苗の植え付け精度を向上させることができる。

また、ジャイロセンサ１１５で検知する走行車体２の傾斜角度に合わせて、苗植付部５０をローリングさせることにより、傾斜地での作業時に、苗植付部５０を常に水平姿勢にすることができる。この結果、苗植付部５０の作業精度を、より確実に向上させることができる。また、自動操舵装置１１０での自動操舵制御に用いるジャイロセンサ１１５を、走行車体２の傾斜検知に用いることにより、ローリング機構８０によって苗植付部５０を水平姿勢に維持する場合における、部品点数の削減を図ることができる。

また、左右の受信アンテナ１２１が取得した位置情報を比較し、位置情報の相違に合わせて自動操舵装置１１０を作動させることにより、走行車体２の微細な傾斜を自動操舵装置１１０で補正することができる。これにより、直進走行性や作業精度を、より確実に向上させることができる。また、左右の受信アンテナ１２１が、各々異なる位置情報送信装置から位置情報を取得することにより、走行車体２の左右の位置情報を、より正確に取得することができる。この結果、自動操舵装置１００による直進走行姿勢の制御を、より正確に行うことができる。

また、苗植付部５０によって植え付け作業を行いながら走行しているときは、受信アンテナ１２１の上下位置を低くすることにより、走行車体２の重心位置からの、受信アンテナ１２１の離間距離が抑えることができる。これにより、受信アンテナ１２１の位置が振れ難くなるので、受信アンテナ１２１が取得する位置情報を、高い精度で取得することができる。この結果、直進走行性や作業精度を、より確実に向上させることができる。

また、ハンドル３２の操舵方向と同じ方向に苗植付部５０をローリングさせることにより、走行車体２の進行方向の変更に起因する苗植付部５０の回動を相殺することができるので、苗植付部５０の作業姿勢を、圃場に対して適切に保つことができる。これにより、作業精度を向上させることができる。また、苗植付部５０をローリングさせる際には、ローリング機構８０の電動モータ８４を、ハンドル３２の操作量に対応する作動量で作動させるため、苗植付部５０のローリング量の過不足による作業精度の低下を防止することができる。

また、ハンドル３２の操作時間が長いときには、車速を低下させるため、直進方向に修正している間の苗植付部５０の作業範囲を短くすることができる。この結果、苗植付部５０での作業時に、作業位置がズレた状態で作業が行われる範囲を狭くすることができるため、作業精度が低下し難くすることができる。

〔変形例〕
なお、上述した苗移植機１では、走行車体２の進行方向の変化を検知する方向変化検知部材として、ジャイロセンサ１１５が用いられているが、方向変化検知部材は、ジャイロセンサ１１５以外のものが用いられてもよい。方向変化検知部材は、例えば、回動時における角速度を検知する角速度センサであってもよい。方向変化検知部材は、検知形態に関わらず、走行車体２の進行方向の変化を検知することができるものであれば、その態様は問わない。

また、上述した苗移植機１では、ＧＰＳ制御装置１２０が有する２つの受信アンテナ１２１は、走行車体２の左右両側に配置されているが、受信アンテナ１２１は、これ以外の位置に配置されていてもよい。図８は、実施形態に係る苗移植機の変形例であり、受信アンテナを走行車体の前後に配置する状態を示す側面図である。図９は、図８に示す苗移植機の平面図である。ＧＰＳ制御装置１２０が有する受信アンテナ１２１は、例えば、図８、図９に示すように、２つの受信アンテナ１２１を、走行車体２の前後に各々配置してもよい。この場合、アンテナフレーム１２４は、２つの受信アンテナ１２１を機体左右方向のおける中央付近の位置で、走行車体２の前端付近と後端付近との２箇所に配設できるように、適宜構成される。

このように、２つの受信アンテナ１２１を走行車体２の前後に配置する場合、２つの受信アンテナ１２１は、前後の受信アンテナ１２１のうち、一方の受信アンテナ１２１は、主位置情報送信装置から情報を取得し、他方の受信アンテナ１２１は、補助位置情報送信装置から情報を取得する。これにより、２つの受信アンテナ１２１は、主位置情報送信装置と補助位置情報送信装置との双方の装置からの情報を、別々の受信アンテナ１２１で取得する。

さらに、図１４に示すとおり、前後の受信アンテナ１２１が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて、コントローラ１５０によって自動操舵装置１１０を作動させる。例えば、走行車体２が、情報記憶端末１４０に記憶されている直進走路に対して斜めの方向を向いている場合、前後の受信アンテナ１２１が取得した位置情報は、直進走路に沿った位置とは異なる位置の情報として取得される。このため、この場合には、２つの位置情報が、直進走路に沿った位置になるようにハンドル３２を操舵する方向に、自動操舵装置１１０を作動させる。

これらのように、２つの受信アンテナ１２１を走行車体２の前後に配置し、２つの受信アンテナ１２１が各々取得する位置情報を比較することにより、複数の位置情報に基づいて自動操舵装置１１０を作動させることができる。これにより、直進方向に対する走行車体２のズレを抑えることができるため、直進走行性や作業精度を向上させることができる。また、自動操舵装置１１０の操舵位置が、直進方向から僅かにズレていても、すぐに進行方向の補正を行うことができるため、直進から僅かにズレた方向に走行することを防止することができる。

また、上述した苗移植機１では、ローリング機構８０によって、苗植付部５０の姿勢を調節することが可能になっているが、苗植付部５０は、ローリング機構８０以外によって姿勢を調節できるように構成されていてもよい。図１０は、実施形態に係る苗移植機の変形例であり、ピッチング装置を設ける場合における苗植付部近傍の側面図である。苗植付部５０の姿勢を調節するための構成としては、例えば、図１０に示すように、苗植付部５０の前後傾斜角度を変更するピッチング装置１６０を備えていてもよい。このピッチング装置１６０は、ピッチングフレームである連結ブラケット１６１と、ピッチングアクチュエータであるピッチングシリンダ１６５とを有して、苗植付部昇降機構４０に配設されている。

詳しくは、連結ブラケット１６１は、植付支持フレーム５５の前側に配設されており、連結ブラケット１６１には、苗植付部昇降機構４０が有する平行リンク機構４２が連結されている。平行リンク機構４２の上リンクと下リンクとのうち、下リンクであるロワリンク１７６は、ヒンジピン（下部ヒンジピン）１７７によって回動自在に平行リンク機構４２に連結されている。また、平行リンク機構４２の上リンクであるアッパーリンク１７１は、ヒンジピン（上部ヒンジピン）１７２によって、ロワリンク１７６のヒンジピン１７７が連結ブラケット１６１に連結されている位置よりも上方側の位置で、連結ブラケット１６１に連結されている。詳しくは、連結ブラケット１６１には、ロワリンク１７６のヒンジピン１７７が位置している部分よりも機体上方側に、略円弧状の形状で機体前後方向に延びる長孔１６２が形成されており、アッパーリンク１７１は、ヒンジピン１７２がこの長孔１６２に入り込むことにより、連結ブラケット１６１に連結されている。

また、ピッチングシリンダ１６５は、油圧によって伸縮するシリンダになっており、本体側がアッパーリンク１７１に連結され、ロッド側が連結ブラケット１６１に連結されている。

このように構成されるピッチング装置１６０は、ピッチングシリンダ１６５を伸縮させることにより、アッパーリンク１７１のヒンジピン１７２が、連結ブラケット１６１の長孔１６２内を移動しながら、ロワリンク１７６のヒンジピン１７７を支点として連結ブラケット１６１が回動する。この連結ブラケット１６１は、植付支持フレーム５５に連結されて、苗植付部５０と一体となって設けられているため、連結ブラケット１６１が回動した際には、苗植付部５０も一体となって回動する。

これにより、ピッチング装置１６０は、苗植付部昇降機構４０での苗植付部５０の昇降状態に関わらず、ピッチングシリンダ１６５を伸縮させることにより、ロワリンク１７６のヒンジピン１７７を支点として、苗植付部５０を回動させることが可能になっている。即ち、ピッチング装置１６０は、ピッチング方向に苗植付部５０の姿勢を調節することが可能になっている。

このように、苗植付部５０の姿勢を調節することができるピッチング装置１６０は、走行車体２の傾斜等に応じて、苗植付部５０の傾きを調節することにより、苗植付部５０での作業精度の向上を図ることができる。例えば、図１５で示すとおり、受信アンテナ１２１で取得した位置情報から、走行車体２が仰角または俯角方向に傾斜していると判定されるときは、ピッチング装置１６０は、後輪回転センサ２３で検知した車速に合わせてピッチングシリンダ１６５を作動させ、苗植付部５０を前傾、または後傾させる。このように、ピッチング装置１６０は、走行車体２の傾斜及び走行速度に合わせて苗植付部５０をピッチングさせることにより、圃場面に対する苗植付部５０の前後傾斜角度を、適切な位置に合わせることができる。この結果、より確実に作業精度を向上させることができる。

また、走行車体２は、前輪４と後輪５との４つの車輪によって走行することが可能になっているが、車輪のトレッドを変化させるように構成されていてもよい。例えば、走行車体２が左右方向に傾斜するような傾斜地を走行する場合には、前輪４や後輪５のトレッドを広げることにより、走行車体２が傾斜地でズレ落ちることを防ぐことができる。また、車輪のトレッドを広げる際には、機体左右方向において、作物等が配置されていない側に広げるのが好ましい。

また、上述した実施形態では、作業車両の一例として苗移植機１を用いて説明したが、作業車両は、苗移植機１以外のものでもよい。作業車両は、圃場での作業を行う播種装置やロータリ等の作業装置を、走行車体の後部に配設するものであれば、その種類は問わない。

１ 苗移植機
２ 走行車体
４ 前輪
５ 後輪
７ メインフレーム
８ 走行装置
１０ エンジン
１１ エンジンカバー
１２ スロットルモータ
１５ 動力伝達装置
２３ 後輪回転センサ（車速検知部材）
２８ 操縦座席
３０ 操縦部
３２ ハンドル（操舵部材）
４０ 苗植付部昇降機構（昇降リンク機構）
４１ 昇降リンク装置
４２ 平行リンク機構
４７ フロート
５０ 苗植付部（作業装置）
５１ 苗載置台
５５ 植付支持フレーム
５６ 左右支持部材
５８ 作業クラッチセンサ（作業検知部材）
６０ 苗植付装置
６１ 植付体
６４ 植付伝動ケース
６５ 予備苗載台
６７ 整地用ロータ
６８ 線引きマーカ
７０ 施肥装置
８０ ローリング機構
８１ ローリング軸
８２ 縦枠（ローリングフレーム）
８４ 電動モータ（ローリングアクチュエータ）
１１０ 自動操舵装置
１１１ 操舵モータ
１１２ ハンドルポテンショメータ（操舵検知部材）
１１５ ジャイロセンサ（方向変化検知部材）
１１６ 傾斜センサ（傾斜検知部材）
１２０ ＧＰＳ制御装置
１２１ 受信アンテナ（位置情報取得装置）
１２３ 昇降機構
１２４ アンテナフレーム
１２５ フレーム水平部
１２６ フレーム垂直部
１２７ 昇降シリンダ
１２８ 回動部
１３５ 離間検知部材
１４０ 情報記憶端末
１５０ コントローラ
１６０ ピッチング装置
１６１ 連結ブラケット（ピッチングフレーム）
１６２ 長孔
１６５ ピッチングシリンダ（ピッチングアクチュエータ）
１７１ アッパーリンク
１７２ ヒンジピン（上部ヒンジピン）
１７６ ロワリンク
１７７ ヒンジピン（下部ヒンジピン）

Claims (2)

1. 圃場を走行する走行装置（８）を備える走行車体（２）と、前記走行車体（２）を操舵操作する操舵部材（３２）と、前記走行車体（２）の後部に配設され、圃場での作業を行う作業装置（５０）と、前記走行車体（２）の位置情報を所定間隔で取得する位置情報取得装置（１２１）と、前記走行車体（２）の進行方向の変化を検知する方向変化検知部材（１１５）と、前記操舵部材（３２）を操作して進行方向を直進方向に維持する自動操舵装置（１１０）を備え、
   前記自動操舵装置（１１０）は、前記位置情報取得装置（１２１）と前記方向変化検知部材（１１５）の検出値に基づいて作動し、
   前記走行車体（２）に位置情報取得装置（１２１）を装着するアンテナフレーム（１２４）を設け、該アンテナフレーム（１２４）には、位置情報取得装置（１２１）の上下位置を変更可能なフレーム垂直部（１２６）を備え、前記位置情報取得装置（１２１）の上下位置を調節可能に構成し、
   前記アンテナフレーム（１２４）は、前記フレーム垂直部（１２６）を左右一対備え、該左右のフレーム垂直部（１２６）の上部に機体左右方向に延びるフレーム水平部（１２５）で構成し、
   前記左右のフレーム垂直部（１２６）は、左右のフレーム垂直部（１２６）を機体左右方向に回動させる回動部（１２８）を介して前記走行車体（２）に各々装着されると共に、昇降シリンダ（１２７）により各々上下方向に伸縮する構成とし、
   前記位置情報取得装置（１２１）は、前記フレーム水平部（１２５）の左右両側に各々配置され、
   左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、一方の前記位置情報取得装置（１２１）は、主位置情報送信装置から情報を取得し、左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、他方の前記位置情報取得装置（１２１）は、補助位置情報送信装置から情報を取得し、
   左右の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて自動操舵装置（１１０）を作動させることを特徴とし、
   前記走行車体（２）の後部に前記作業装置（５０）を昇降させる昇降リンク機構（４１）を設け、該昇降リンク機構（４１）に前記作業装置（５０）の前後傾斜角度を変更するピッチング装置（１６０）を設けると共に、前記走行車体（２）の車速を検知する車速検知部材（２３）を設け、
   前記昇降リンク機構（４１）は、アッパーリンク（１７１）とロワリンク（１７６）で構成し、
   前記ピッチング装置（１６０）は、前記作業装置（５０）に設けるピッチングフレーム（１６１）と、伸縮することにより前記作業装置（１６０）の前後傾斜角度を変更するピッチングアクチュエータ（１６５）で構成し、
   該ピッチングフレーム（１６１）は、下部ヒンジピン（１７７）と、該下部ヒンジピン（１７７）に取り付ける位置よりも上方に形成される円弧状の長孔（１６２）に前記アッパーリンク（１７１）に設ける上側ヒンジピン（１７２）を介して回動可能に装着され、
   前記ピッチングアクチュエータ（１６５）は、前記アッパーリンク（１７１）とピッチングフレーム（１６１）に連結され、
   前記位置情報取得装置（１２１）の位置情報から、前記走行車体（２）が仰角または俯角方向に傾斜していると判定されるときは、前記車速検知部材（２３）で検知した車速に合わせて前記ピッチングアクチュエータ（１６５）を作動させ、前記作業装置（５０）の前後傾斜角度を変更することを特徴とする作業車両。
2. 前記位置情報取得装置（１２１）は、前記走行車体（２）の前後に各々配置され、
   前記アンテナフレーム（１２４）は、前記走行車体（２）の前端付近と後端付近で前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）を各々支持可能な形状とし、
   前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、一方の前記位置情報取得装置（１２１）は、主位置情報送信装置から情報を取得し、
   前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）のうち、他方の前記位置情報取得装置（１２１）は、補助位置情報送信装置から情報を取得し、
   前後の前記位置情報取得装置（１２１，１２１）が取得した位置情報同士を比較し、位置情報の相違に合わせて前記自動操舵装置（１１０）を作動させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

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