JP6897697B2 - 移植機の並走作業システム - Google Patents

Description

本発明は、作業者によって手動で操縦され、圃場に苗を植え付ける移植機と、自律走行する移植機を備えた移植機の並走作業システムに関するものである。

圃場に任意の間隔で野菜等の移植物の苗を植え付け可能な移植機として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。また、特許文献２には、自律走行可能な移植機を主たる機体とし、作業者によって手動で操縦される自律走行可能な移植機を従たる機体として移植機の併走作業システムを構成し、作業者によって手動で操縦される移植機と、自律走行する移植機を並走させ、各機体の状態を相互の通信によって把握し、走行や作業の制御を同期することができる移植機の並走作業システムが記載されている。

特開２０１７−６０５１６号公報 特開２０１６−１３０６５号公報

しかし、特許文献２に記載されている併走作業システムは、自律走行可能な移植機と、作業者によって手動で操縦され、自律走行可能な移植機とともに並走する移植機の役割が固定されているため、一方の機体が重点的に使用されることがあり、そのため、一方の構成部品の消耗が早まったり、故障しやすくなったりするおそれがあった。とりわけ、作業者によって手動で操縦される移植機に問題が生じると、自律走行が可能な移植機によって代替することができないため、新たに、作業者によって手動で操縦される移植機を用意する必要があり、コストの高騰を招いていた。

また、自律走行が可能な移植機に、作業に支障をきたすような問題が発生しても、作業員によって手動で操縦される移植機側に情報が伝わらないことがあり、問題の発生に気付くことができず、作業が行われなかったり、無駄になったりするおそれもあった。

したがって、本発明は、作業者によって手動で操縦される移植機と、自律走行が可能な移植機の割り当てを自由に変更することができ、自律走行が可能な移植機側で検知された異常を作業者によって手動で操縦される移植機でも把握することができる移植機の並走作業システムを提供することを目的とするものである。

本発明のかかる目的は、圃場に苗を植え付ける複数の移植機であって、前記移植機は、それぞれ、圃場を走行する走行車体と、苗を搬送する苗供給装置と、前記苗供給装置から苗を取り出す苗取出装置と、前記苗取出装置から取り出された苗を受け取って圃場に植え付ける苗植付ホッパと、前記移植機の異常を検知する異常検知センサと、前記複数の移植機を、ネットワークを介して相互に通信可能とする通信装置と、前記通信装置から受け取った情報を処理し、前記移植機の走行及び植付を制御する制御部とを備え、前記複数の移植機は、前記ネットワークに接続された前記移植機の少なくとも一の機体を主機とし、他の機体を主機に随伴走行する従機として設定可能に構成されるとともに、作業者の操作を受け付けて従機に設定された前記移植機を主機に設定し直し、かつ、先に主機に設定されていた前記移植機を従機に設定し直す主従切替手段を備え、主機に設定された前記移植機の作業設定が変更されると、主機に設定された前記移植機は、変更された前記作業設定の情報を、前記通信装置を介して、従機に設定された前記移植機に送信し、従機に設定された前記移植機は、前記作業設定の情報を取得して主機と同じ作業設定に変更するように構成されており、従機に設定された前記移植機は、前記異常検知センサが自機の異常を検知すると、前記通信装置を介して前記異常検知情報を主機に設定された前記移植機に送信するように構成され、主機に設定された前記移植機は、前記異常検知情報を従機に設定された前記移植機から取得すると、作業者に異常を報知するよう構成されていることを特徴とする移植機の並走作業システムによって達成される。

本発明によれば、従機に設定された移植機は、主機に設定された移植機と、ネットワークを介して相互に通信し、作業設定を同調させることができるので、同時に作業する移植機の作業設定を簡易に揃えることができ、複数の移植機の設定を同じにするための時間と労力を削減できるとともに、確実に設定を同じにすることができ、作業に設定の異なる機体が混じることを防止することができる。

また、従機が異常検知センサにより検知した自機の異常を、ネットワークを介して主機に送信するので、従機に、作業に支障をきたすような問題が発生しても、主機を操作している作業者に問題が発生した旨の情報を警告音により伝達することができるので、従機の作業が行われなかったり、無駄になったりすることを防ぐことができる。

さらに、主従切替手段によって、主機としての設定と従機としての設定とを簡易に切り替えられるので、作業時に特定の機体が重点的に使用されることになって消耗が早まったり、故障しやすくなったりすることを避けることができる。また、主機に問題が生じても、予備の従機を主機に設定しなおせば、移植機を新規に用意する必要がなく、コストを抑えることができる。

本発明の好ましい実施態様においては、前記移植機に関する情報を表示する表示部を備え、前記移植機に関する情報は、少なくとも、前記ネットワークに接続されている前記移植機を一意的に識別するための機体識別情報と、前記機体識別情報と紐づけられた前記作業設定の情報及び前記異常検知情報と、前記機体識別情報に対応する前記移植機が主機に設定されているか従機に設定されているかを判別可能とする主従設定情報とを含み、主機に設定された前記移植機は、従機に設定された前記移植機から前記移植機に関する情報を、前記通信装置を介して取得し、主機に設定された前記移植機の前記表示部に、前記ネットワークに接続されている前記移植機の前記機体識別情報と、前記機体識別情報に対応する前記移植機が主機に設定されているか従機に設定されているかを表示するように構成されている。

本発明のこの好ましい実施態様によれば、表示部を目視することで、自機が前記主機に設定されているか前記従機に設定されているかが判別可能に表示されるので、ネットワークに接続している移植機のうち、どれが主機でどれが従機なのかが、表示部から判別することができ、作業者がどの機体を操作すればよいのか容易に把握することができる。

また、主機と従機に関する情報が、表示部にまとめて表示されるので、作業者は主機および従機の状態を速やかに把握することができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記移植機は、作業者の操作を受け付けて前記移植機の走行系統及び植付系統における駆動力の入切を切替え可能な入切操作部材を有する操作部を備え、主機に設定された前記移植機は、従機に設定された前記移植機から異常検知情報を取得すると、前記異常検知情報を送信した前記移植機の前記機体識別情報を前記主機の前記表示部に表示するとともに、前記異常検知情報を送信した前記従機の走行系統及び植付系統の駆動を、前記主機の前記操作部の操作によって、停止可能に構成されている。

本発明のこのさらに好ましい実施態様によれば、異常検知による警告に応じて走行停止ボタンを押したり、植付停止ボタンを押したりすることで、移植機の走行や植付を停止することができ、機体の異常による苗の植付不良の発生を防ぐことができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記移植機は、異常を警告音により周囲に報知する報知装置を備えており、従機に設定された前記移植機は、それぞれ、所定の時間間隔で、前記通信装置を介して主機に設定された前記移植機と通信を行うように構成され、かつ、主機に設定された前記移植機との通信に失敗すると、自機の走行系統及び植付系統の駆動を停止し、前記報知装置を作動するように構成されている。

本発明のこのさらに好ましい実施態様によれば、従機が主機に対して所定の時間間隔で通信するので、主機との通信が正常に行なわれているかを定期的に確認することができ、通信不良が発生すると、走行及び植付動作を停止させることができるので、従機が、異常を主機に伝達できない状態で動作し続けることを防止することができる。

また、通信に失敗すると、報知装置により警告音を鳴らすので、作業者に対し、通信不良により従機が停止したことを報知でき、従機が停止状態で放置されることを防止することができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記移植機は、前記苗植付ホッパの駆動を入切する植付クラッチと、植付間隔の設定に合わせて前記植付クラッチの入切のタイミングを調節するソレノイドとを備えて苗の植付間隔を変更可能に構成されており、かつ、前記苗の植付間隔を設定可能な植付間隔設定手段を前記操作部に備え、前記作業設定は、前記植付間隔設定手段により設定された植付間隔の設定を含むように構成されている。

本発明のこのさらに好ましい実施態様によれば、主機で植付間隔が設定されると、ネットワークに接続されている従機の植付間隔の設定が主機の設定に同期されるので、同時に作業する移植機の、植付間隔の設定値などの作業設定を簡易に揃えることができるので、複数の移植機の設定を同じにするための時間と労力を削減できるとともに、確実に設定を同じにすることができ、作業に設定の異なる機体が混じることを防止することができる。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記移植機は、前記ネットワークに接続された情報端末から送られた機体制御信号を、前記通信装置を介して取得すると、前記機体制御信号に応じて、主機または従機の設定の変更と、前記作業設定の変更と、前記移植機の走行系統及び植付系統における駆動の入切を切替えとをするように構成されており、さらに、前記情報端末に、前記異常検知情報と、前記移植機の走行および植付に関する情報を送信するように構成されている。

本発明のこのさらに好ましい実施態様によれば、情報端末からも主機および従機の作業状況を監視することができるので、主機および従機のいずれに異常が発生しても迅速な対応が可能になる。

また、情報端末を所持することにより、主機および従機による作業を遠隔的に実施できるので、作業者が作業中に主機を手動で操縦する必要がなく、作業者の労力が軽減される。

本発明によれば、作業者によって手動で操縦される主機と、主機に随伴して自律走行する従機の割り当てを自由に変更することができ、従機側で検知された異常を主機側でも把握することができる移植機を提供することが可能になる。

図１は、本発明の実施態様に係る移植機の略側面図である。 図２は、図１の移植機の略平面図である。 図３は、図１および図２の移植機の後部に設けられた操縦ハンドル及び操作部を示す略平面図である。 図４は、図１の移植機の電気系統を示すブロック図である。 図５は、主機に設定された移植機と、従機に設定された複数の移植機とが構築するネットワークによって構成される移植機の併走作業システムを示す説明図である。 図６は、主機または従機に設定された移植機の操作部にある表示部を示した概略図である。 図７は、従機の通信確認処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、図５のネットワークに接続可能な情報端末の構成を示した模式図である。 図９は、他の実施例に係る移植機を示す略側面図である。 図１０は、図９の左右一対の後輪のそれぞれに取り付けられた電動モータを示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ、詳細に説明を加える。なお、以下の説明において、自律走行可能な移植機のうち、作業者によって手動で操縦される機体を主機と呼び、他の、主機に随伴走行する機体を従機と呼ぶ。

図１は、本発明の好ましい実施態様に係る移植機１の概略側面図であり、図２は、図１の移植機１の概略平面図である。本明細書においては、図２に示されるように、作業車両１の車両の進行方向となる側を前方（Ｆ）といい、その反対側を後方（Ｂ）といい、進行方向の左手側を左方（Ｌ）といい、進行方向の右手側を右方（Ｒ）という。

図１および図２に示されるように、移植機１は、野菜などの苗の移植を行う作業車両の一種であり、左右一対の走行車輪である前輪２および後輪３が取り付けられた走行車体１５を備えている。走行車体１５の後部には、苗供給装置である苗トレイ供給装置１００と、供給された苗トレイ２０から取出部材２６０により苗２２を取り出す苗取出装置２００と、取り出された苗２２を苗植付ホッパ１１により受け取って、苗植付ホッパ１１を圃場の畝Ｕに挿し込んで苗２２の植え付けを行う苗植付装置３００と、苗植付装置３００を駆動する苗植付装置駆動機構４００とが配置されている。

以下、このように苗トレイ供給装置１００と、苗取出装置２００と、苗植付装置３００と、苗植付装置駆動機構４００とを連携するように駆動させて畝Ｕに苗２２を植え付ける動作を植付動作と呼ぶ。

走行車体１５の下方には、走行車体１５と畝Ｕの上面との距離をセンサ板７１０により検出して、検出された距離があらかじめ設定された植付深さになると、植付動作を可能にする植付深さ調整機構７００と、苗２２が植え付けられた畝Ｕの土面を鎮圧する鎮圧輪１３とが設けられている。

走行車体１５の前部には、エンジン１２およびミッションケース４が配置され、エンジン１２から出力される駆動力が、ミッションケース４により分岐され、左右一対の走行伝動ケース９を介して左右一対の後輪３に伝動されるとともに、ミッションケース４の後側に設けられた植付伝動装置１８にも伝動されるように構成されている。

ミッションケース４から植付伝動装置１８に伝達された駆動力は、チェーンベルト２０２を介して苗取出装置２００に伝達されるとともに、植付伝動装置１８に取り付けられた苗植付装置駆動機構４００および苗植付装置３００を介して苗植付ホッパ１１に伝達される。また、苗トレイ供給装置１００は苗取出装置２００に連動して苗トレイ２０を下方に送るように構成されている。伝達された駆動力により、苗植付ホッパ１１は、苗植付装置３００によって周回軌道Ｔ１を描くように昇降し、周回軌道Ｔ１の上死点で、苗取出装置２００が苗トレイ２０の育苗ポット２１から取り出した苗２２を受け取って、周回軌道Ｔ１の下死点で圃場の畝部に苗２２を植付けるように構成されている。

苗植付装置駆動機構４００は、苗植付装置３００への駆動力の伝達を入切する植付クラッチ４２０と、植付クラッチ４２０の入切のタイミングを調節するソレノイド４７０とを備えており、ソレノイド４７０が設定された植付間隔に合わせて植付クラッチ４２０を入切させることで植付動作を間欠的に行えるように構成されている。

したがって、移植機１は、左右一対の前輪２及び後輪３で圃場の畝Ｕを跨いだ状態で、走行車体１５を一定の速度で進行させながら植付動作をすることで、苗トレイ２０に収容されている苗２２を畝Ｕの上面に所定の間隔で植え付けることができる。

また、ミッションケース４の後端には、左右方向に配置された左右フレーム１６が設けられており、左右フレーム１６の後部には、主フレーム１７が設けられている。主フレーム１７の後端部には、苗トレイ供給装置１００の後方に位置するように、左右端側から後方に延びた操縦ハンドル８が設けられており、作業者が、走行車体１５の後方を歩きながら操縦ハンドル８によって走行車体１５の操向操作を行えるように構成されている。また、操縦ハンドル８の中央部には操作部６００が設けられており、操作部６００の下方には、移植機１の走行および植付動作を制御する電子演算機器である制御部８００が設けられている。
このように、移植機１には、操縦ハンドル８および操作部６００が設けられているから、移植機１は作業者によって、操作可能である。

また、走行車体１５の中ほどには、走行車体１５に対し左右の後輪３を一体的に、又は個別的に上下動させて、走行車体１５の姿勢及び車高を制御する機体制御機構５００が設けられている。機体制御機構５００には、後輪３の走行伝動ケース９と走行車体１５との間に取り付けられた、後輪３の上げ下げによって走行車体１５を昇降する油圧昇降シリンダ１０と、走行車体１５を左右傾斜させる水平用油圧シリンダ１４とが設けられている。

油圧昇降シリンダ１０は、ミッションケース４の上部に取り付けられた、油圧ポンプからの油圧を切り替える油圧切替バルブ部４０に固着するように設けられており、油圧切替バルブ部４０に設けられた昇降操作バルブ（図示せず）を操作することにより作動するように構成されている。すなわち、機体制御機構５００は、油圧昇降シリンダ１０のシリンダ部分を伸縮させ、走行伝動ケース９を介して左右の後輪３を上下動させることで、相対的に走行車体１５を圃場に対し昇降させるように構成されている。

また、水平用油圧シリンダ１４は、ミッションケース４の右側に設けられた振り子式の左右傾斜センサ４１が検出した走行車体１５の左右の傾きに応じて、左側の後輪３のみを上下動させて、畝Ｕ間の谷部に凹凸があっても走行車体１５の姿勢を左右方向に対して水平を保つように構成されている。

苗トレイ２０は、苗２２を収容する育苗ポット２１を縦横に配列させたものであり、プラスチックにより形成され、可撓性を有するように構成されている。各育苗ポット２１はポットの開口部側で互いに連結し、ポットの底面側は独立するように形成されている。

苗トレイ供給装置１００は、苗トレイ２０を支持する、前下がりに傾斜したトレイ搬送路１１１を有する苗置台１１０と、苗トレイ２０をトレイ搬送路１１１に沿って縦方向に間欠的に送るトレイ縦送り装置１２０と、トレイ搬送路１１１を有する苗置台１１０を左右方向に移動させるトレイ搬送路移動装置１７０とを備えている。

苗トレイ供給装置１００は、苗トレイ２０を苗取出装置２００に供給するにあたり、所定回数の横送り動作と、１回の縦送り動作とを交互に行うように構成されている。横送り動作は、苗置台１１０を左右いずれかの一方向に間欠的に送ることで、苗トレイ２０の左右方向に並んだ一列の育苗ポット２１が順次、苗取出装置２００の取出部材２６０の正面に来るようにする動作であり、縦送り動作は、左右方向一列分の育苗ポット２１について横送り動作が完了した後、苗置台１１０上の苗トレイ２０を、トレイ送りロッド１２１により育苗ポット２１一つ分、下方向に送る動作である。

また、横送り動作は、取出部材２６０が育苗ポット２１から苗２２を取り出している間と、苗植付ホッパ１１の動作が停止している間は停止するように構成されている。

移植機１には機体の異常を検知するセンサが複数搭載されている。図１に示されるように、走行車体１５の前端部には、走行車体１５の前方の畝Ｕの状態を監視して畝Ｕの端部を検知する畝端検知センサ８６３が設けられており、走行車体１５の後端部には、走行車体１５後方の畝Ｕを監視して苗２２の植付不良を検知する植付不良検知センサ８６５が設けられている。エンジン１２には、移植機１の走行の異常停止を検知する異常停止検知センサ８６４が設けられている。

また、苗取出装置２００には、苗トレイ供給装置１００が供給する苗トレイ２０を監視して、植付直前の育苗ポット２１に不良苗や欠株（育苗ポット２１に苗２２がないこと）、苗切れ（苗トレイ２０の供給がないこと）を検知する異常苗検知センサ８６２が設けられている。制御部８００には、通信装置８３３およびＧＮＳＳアンテナ８３４における通信不良を検知する通信異常検知センサ８６１が設けられている。

図３は、図１および図２の移植機１の後部に設けられた操縦ハンドル８及び操作部６００を示す略平面図である。
図３に示されるように、操縦ハンドル８の左側のハンドルグリップ８Ｌの近傍には、主クラッチレバー８０が設けられており、右側のハンドルグリップ８Ｒの近傍には、油圧昇降シリンダ１０を作動させる昇降操作レバー８１が設けられている。

昇降操作レバー８１は、手動により、走行車体１５の車高を「下げ」、「中立」、「上げ」の３段階に切り替えることができるように構成されている。昇降操作レバー８１を「下げ」位置に切り替えると、図１の油圧昇降シリンダ１０により走行車体１５が、図１のセンサ板７１０が畝面に接触するまで下降し、昇降操作レバー８１を「中立」位置に切り替えると、植付作業が停止し、昇降操作レバー８１を「上げ」位置に切り替えると、油圧昇降シリンダ１０により走行車体１５が上昇するように構成されている。

操縦ハンドル８の中央部にある操作部６００は、作業者の操作を受け付けるように構成されており、図１の移植機１の作業設定を変更可能な操作パネル６０１が設けられている。ここで、作業設定とは、移植機１の植付作業に関する設定のことであり、植付間隔の設定を含むものである。

操作パネル６０１には、移植機１の走行系統および植付系統の駆動力を入切可能な入切操作部材として、空植操作ボタン６１０と、エンジン操作レバー６０２と、植付入切ボタン６２０とが設けられている。
空植操作ボタン６１０は、「入」にすると、植付動作の際に、苗供給のない空植動作が行われるように構成されている。

エンジン操作レバー６０２は、移植機１のエンジン１２を始動または停止させるレバーであり、レバーを右に回すとエンジン１２を始動させ、レバーを左に回すとエンジン１２を停止させるように構成されている。

植付入切ボタン６２０は、「入」にすると、昇降操作レバー８１が「下げ」切り替えられたときに、苗植付ホッパ１１を、走行車体１５の下降と連動して作動させ、「切」にすると、苗植付ホッパ１１を連動させないように構成されている。

したがって、植付入切ボタン６２０が「入」状態であれば、昇降操作レバー８１を「下げ」位置に切り替えたとき、図１の苗植付装置駆動機構４００の植付クラッチ４２０が「入り」状態となり、植付作業が開始される。

また、操作パネル６０１には、タッチ操作可能な液晶パネルである表示部６３０と、植付間隔設定手段である植付間隔調節ボタン６４０とが配置されている。表示部６３０には、通信ネットワークNWにつながっている複数の移植機１が記号により表示され、また、各移植機１について、作業設定を示す作業設定情報と、主機に設定されているか従機に設定されているかを示す主従設定情報と、異常検知センサが検知した異常を示す異常検知情報とが、それぞれ表示されるように構成されている。

植付間隔調節ボタン６４０は、作業者の操作に応じて図１のソレノイド４７０による図１の植付クラッチ４２０の入切のタイミングを変更することができるように構成されており、「上げ」プッシュスイッチ６４０ａを押すと、植付クラッチ４２０の入切のタイミングが長くなって、植付間隔が広がり、「下げ」プッシュスイッチ６４０ｂを押すと、植付クラッチ４２０の入切のタイミングが短くなって、植付間隔が狭まるように構成されている。したがって、作業者は、植付間隔調節ボタン６４０を操作することで、移植機１の植付間隔を所望の値に設定することができる。

また、操作部６００には、ブザーを鳴らして警告を報知する報知装置６６０が設けられている。

図４は、図１の移植機１の電気系統を示すブロック図である。
図４に示されるように、制御部８００は、情報を記録する記録部８００ｍを備えている。記録部８００ｍには、移植機１の動作を制御可能なプログラムやデータ等が記録されている。

また、制御部８００には、姿勢・方位算定部８１０が設けられており、姿勢・方位算定部８１０には、機体の姿勢変化を検知するジャイロセンサ８３１と、進行方向を検知する方位センサ８３２とが電気的に接続されている。制御部８００は、ジャイロセンサ８３１および方位センサ８３２から取得した信号に基づいて、姿勢・方位算定部により、移植機１の姿勢、すなわち、移植機１の機体の向きと、機体の前後方向及び左右方向の傾斜と、機体の旋回方向とを算定するように構成されている。

また、制御部８００には、外部の機器と無線通信が可能な通信装置８３３、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）の電波を受信するＧＮＳＳアンテナ８３４とが取り付けられており、通信装置８３３およびＧＮＳＳアンテナ８３４から受け取った情報を処理できるように構成されている。したがって、移植機１は、通信装置８３３により他の移植機１と相互に通信することができ、ＧＮＳＳアンテナ８３４により位置情報を取得して現在位置を把握することができる。さらに、制御部８００は、取得した位置情報を記録部８００ｍに連続して記録することで自機の走行した経路を走行経路情報として記録部８００ｍに記録できるように構成されている。

制御部８００は、ソレノイド４７０を制御することにより、植付クラッチ４２０が「入り」状態になった後、苗植付機構３００によい苗の植付動作を１回分し終わると「切り」状態に戻すという一連の動作を、所定の周期で繰り返すように構成されている。すなわち、移植機１は、植付動作が所定の周期で繰り返されるように制御される。
したがって、所定の走行速度に対して植付クラッチ４２０の入切動作の周期を調節することにより、所望の植付間隔が実現される。

制御部８００は、移植機１を自律走行させる自律走行制御部８５０と、自律走行に合わせて苗の植え付けを行う植付制御部８５１とを備えている。制御部８００は、操作パネル６０１と、ジャイロセンサ８３１と、方位センサ８３２と、通信装置８３３と、ＧＮＳＳアンテナ８３４と、異常検知センサ８６０とから情報を受け取り、自律走行制御部８５０を介してエンジン１２に指令を送るとともに、植付制御部８５１を介して苗トレイ供給装置１００と、取出装置２００と、苗植付装置３００と、苗植付装置駆動機構４００とに指令を送ることができ、また、機体制御機構５００と、植付深さ調整機構７００と、表示部６３０と、報知装置６６０とにも指令を送ることができるように構成されている。

自律走行制御部８５０は、ＧＮＳＳアンテナ８３４を介して人工衛星から送信される電波を所定の時間間隔で受信して自機の位置情報を取得するとともに、ジャイロセンサ８３１および方位センサ８３２から機体の変位情報及び方位情報を取得し、これら位置情報と変位情報と方位情報とに基づいて移植機１が予め設定された経路に沿って走行するように構成されている。

植付制御部８５１は、苗トレイ供給装置１００と、取出装置２００と、苗植付装置３００と、苗植付装置駆動機構４００とを連動させ、植付動作を行うように構成されている。
機体制御機構５００と、植付深さ調整機構７００と移植機１の植付動作を制御するように構成されている。

また、制御部８００には、機体の異常を検知する異常検知センサ８６０として、通信異常検知センサ８６１と、異常苗検知センサ８６２と、畝端検知センサ８６３と、異常停止検知センサ８６４と、植付不良検知センサ８６５とが電気的に接続され、各センサから情報を受け取るように構成されている。通信異常検知センサ８６１と、異常苗検知センサ８６２と、畝端検知センサ８６３と、異常停止検知センサ８６４と、植付不良検知センサ８６５の検知情報は制御部８００の記録部８００ｍに記録されるように構成されている。

制御部８００は、異常苗検知センサ８６２が植付直前の図１の育苗ポット２１に不良苗や欠株があることを検知すると、植付制御部８５１に指令を送り、次の苗ポッド２１の植付を飛ばすように構成されている。したがって、移植機１は、不良苗の植え付けや意図しない空植えを防ぎ、苗を植え直す補植作業を少なくすることができる。また、記録部８００ｍに不良苗や欠株の検知情報が記録されるので、図１の苗トレイ２０の品質に関する情報を把握することができる。

また、制御部８００は、植付不良検知センサ８６５が苗の植付不良を検知すると、ＧＮＳＳアンテナ８３４から取得した位置情報をと植付不良の情報とを紐付けて記録部８００ｍに記録するように構成されている。したがって、移植機１が植付を行った圃場では、植付不良が生じた箇所を的確に把握することができるので、補植作業を能率的に行なうことができる。

さらに、移植機１は、操作パネル６０１から作業者によって主機または従機として設定することがで、このように設定された主従関係は、各移植機１の記録部８００ｍに記録されるように構成されている。移植機１の制御部８００は、主機に設定されると、自律走行制御部８５０の走行制御を停止させて作業者の操作を受け付けるようにし、従機に設定されると、主機に設定された移植機１に対して随伴走行するように自律走行制御部８５０に指令を出すように構成されている。

ここで、従機に設定された移植機１の随伴走行は、制御部８００が、通信装置８３３を介して主機に設定された移植機１の記録部８００ｍから走行経路情報を取得するとともに、自機の位置情報から主機に設定された移植機１との相対位置を算定し、自律走行制御部８５０に主機に設定された移植機１との相対位置を一定に保って走行するように指令を出すことで実現される。

したがって、作業者は、移植機１を複数台用意して、任意の機体を１つ主機に設定し、残りの機体を従機に設定することにより、主機に設定された移植機１に対して、従機に設定された移植機１が随伴走行をするようになるので、主機に設定された移植機１を操作することで、複数の移植機１を同時に走行させることができる。

図５は、主機１ａに設定された移植機１と、従機１ｂに設定された複数の移植機１とが構築するネットワークＮＷによって構成される移植機の並走作業システムＳを示す説明図である。

図５に示されるように、移植機の並走作業システムＳにおいては、圃場の畝Ｕで作業をする複数の移植機１は、１つの機体が主機１ａに設定されており、他の機体が従機１ｂに設定されており、それぞれが通信装置８３３を介してネットワークＮＷに接続されている。

また、移植機の併走作業システムＳでは、各移植機１の走行状態や植付動作の状態、植付設定に関する情報、図４の異常検知センサ８６０から検知された異常情報が、制御部８００によって、ネットワークＮＷを介して他の移植機１に送信されるように構成されている。

例えば、図３の植付間隔調節ボタン６４０によって、主機１ａの植付間隔の設定値が変更されると、ネットワークＮＷに接続されている全ての従機１ｂについて、植付間隔の設定値が主機１ａと同じ値になるように変更される。

このように、移植機の併走作業システムＳでは、同時に作業する移植機１の、植付間隔の設定値などの作業設定を簡易に揃えることができるので、複数の移植機１の設定を同じにするための時間と労力を削減できるとともに、確実に設定を同じにすることができ、作業に設定の異なる機体が混じることを防止することができる。

さらに、従機１ｂは、ネットワークＮＷから主機１ａの走行状態と、植付動作の状態とを同調させるように構成されている。

したがって、移植機の併走作業システムＳでは、主機１ａと複数の従機１ｂとを、圃場の複数条の畝Ｕに並ばせた状態で、作業者が主機１ａを畝に沿って植付させながら走行させることで、従機１ｂも隣の畝Ｕで植付しながら走行するので、主機１ａを操作するだけで複数条の畝Ｕについて一度に植付を行うことができ、植付作業に必要な労力と時間とを大幅に削減することができる。

また、従機１ｂは、従機１ｂの異常検知センサ８６０が異常を検知した場合、例えば、図１の異常苗検知センサ８６２が苗切れを検知した場合、自機の報知装置６６０により警告音を鳴らすように構成されている。

したがって、移植機の併走作業システムＳでは、従機１ｂに、作業に支障をきたすような問題が発生しても、主機１ａを操作している作業者に問題が発生した旨の情報を警告音により伝達することができるので、従機１ｂの作業が行われなかったり、無駄になったりすることを防ぐことができる。

図６は、主機１ａまたは従機１ｂに設定された移植機１の操作部６００の表示部６３０を示した概略図である。
図６に示されるように、操作部６００の表示部６３０には、図５のネットワークＮＷに接続している移植機１を一意的に識別するための機体識別情報として、それぞれ記号「Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４……」が表示されており、自機に対応するものは、記号が「［ ］」で囲まれるように表示されている。主機１ａには「Ｍ」、従機１ｂは「Ｓ−０１、Ｓ−０２、Ｓ−０３、・・・」の記号が割り当てられている。

したがって、ネットワークＮＷに接続している移植機１のうち、どれが主機１ａでどれが従機１ｂに設定されているのかが、表示部６３０から判別することができ、作業者がどの機体を操作すればよいのか容易に把握することができる。

表示部６３０に表示されている主機１ａの記号「Ｍ」と、従機１ｂの記号「Ｓ−０１」、「Ｓ−０２」、「Ｓ−０３」、・・・とのそれぞれの下方には、各機体に設定された植付間隔と、各機体の異常検知センサ８６０から検知された異常情報が警告マーク６３３とともに表示されるように構成されている。表示される情報には、図１の通信異常検知センサ８６１により検知された通信不良の発生と、図１の異常苗検知センサ８６２により検知された不良苗や欠株の存在または苗切れの発生と、図１の畝端検知センサ８６３により検知された畝Ｕの端部への到達と、図１の異常停止検知センサ８６４により検知された移植機１の異常停止と、図１の植付不良検知センサ８６５により検知された苗２２の植付不良とが含まれている。

このように、主機１ａと従機１ｂに関する情報が、記号によって表示部６３０の一画面にまとめて表示されるので、主機１ａおよび従機１ｂの状態を速やかに把握することができる。

また、表示部６３０には、従機１ｂに設定された移植機１を主機１ａに設定し直し、かつ、先に主機１ａに設定されていた移植機１を従機１ｂに設定し直す主従切替手段である主従切替ボタン６３１が設けられており、主従切替ボタン６３１を押すことで、ネットワークＮＷに接続している順（Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４……）に、従機１ｂに設定された移植機１を主機１ａに再設定し、先に主機１ａに設定されていた移植機１を従機１ｂに再設定することができるように構成されている。

このように、主機１ａとしての設定と従機１ｂとしての設定とを簡易に切り替えられることにより、作業時に特定の機体が重点的に使用されることになって消耗が早まったり、故障しやすくなったりすることを避けることができる。また、主機１ａに問題が生じても、予備の従機１ｂを主機１ａに設定しなおせば、移植機１を新規に用意する必要がなく、コストを抑えることができる。

また、主機１ａに設定されている移植機１では、表示部６３０に、従機制御手段として、走行、植付および空植えについての開始・停止ボタンを備えた従機制御メニュー６３２が設けられており、各従機１ｂ「Ｓ−０１」、「Ｓ−０２」、「Ｓ−０３」、・・・に対して走行、植付および空植えの開始または停止を一括してできるように構成されている。主機１ａでされた従機１ｂの設定は、従機設定情報としてネットワークＮＷを介して従機１ｂに伝達され、従機設定情報を受け取った従機１ｂは、受け取った従機設定情報に従って、自律走行及び植付動作を行うように構成されている。

また、１つ以上の従機１ｂについて、異常検知センサ８６０により異常が検知され、表示部６３０に警告が表示されている状態では、従機制御メニュー６３２の走行停止ボタンを押すと、苗切れが検知された従機１ｂのみが走行を停止し、植付停止ボタンを押すと、異常が検知された従機１ｂのみが植付を停止するように構成されている。

したがって、移植機１は、異常検知による警告に応じて走行停止ボタンを押したり、空植開始ボタンを押したりすることで、移植機１の走行や植付を停止することができ、機体の異常による苗の植付不良の発生を防ぐことができる。

また、異常苗検知センサ８６２により苗切れが検知され、表示部６３０に苗切れに関する警告が表示されている状態では、空植開始ボタンを押すと、苗切れが検知された従機１ｂのみが空植を開始するように構成されており、苗切れの警告に応じて空植開始ボタンを押すことで、植付動作を空植えの動作に切り替えて、苗の補給時に勝手に苗が植え付けられること防ぐことができる。

図７は、従機１ｂの通信確認処理の流れを示すフローチャートである。
図７に示されるように、従機１ｂの制御部８００は、通信装置８３３を介して所定の時間間隔で主機１ａに対し通信確認の信号を送り（ステップＳ１）、主機１ａの制御部８００は、通信装置８３３を介して従機１ｂから通信確認の信号を受け取ると、その信号を送った従機１ｂに対し、通信装置８３３を介して応答の信号を送り返す（ステップＳ２）。

従機１ｂの制御部８００は、主機１ａに通信確認の信号を送った後、所定の時間内に主機１ａから応答の信号がないと、主機１ａとの間に通信に異常が発生したと判断して、自機の自律走行制御部８５０に走行を停止するように指令を送るとともに、自機の植付制御部８５１に植付動作を停止するように指令を送り（ステップＳ３）、さらに、異常を報知すべく、自機の報知装置６６０に警告音を鳴らすように指令を送る（ステップＳ４）。

このように、従機１ｂの制御部８００が主機１ａに対して通信確認することによって、主機１ａとの通信が正常に行なわれているかを定期的に確認することができ、通信障害の発生や、主機１ａとの通信範囲から外れるなど、通信不良が発生すると、走行及び植付動作を停止させることができるので、従機１ｂが、異常を主機１ａ側に伝達できない状態で動作し続けることを防止することができる。

また、主機１ａから応答の信号がなければ、報知装置６６０により警告音（ブザー）を鳴らすことによって、作業者に対し、通信不良により従機１ｂが停止したことを報知できるので、従機１ｂが停止状態で放置されることを防止することができる。

図８は、図５のネットワークＮＷに接続可能な情報端末８８０の構成を示した模式図である。
図８に示されるように、情報端末８８０は、携帯可能なタブレット型のコンピュータであり、タッチパネル式のディスプレイ８８２と、ネットワークＮＷと接続可能な通信機８８１と、音声を発することができるスピーカ８８３とを備えている。通信機８８１は、例えばＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮにより、ネットワークＮＷに接続しており、主機１ａまたは従機１ｂに設定された移植機１と相互に通信可能に構成されている。

また、情報端末８８０には、移植機１の作業設定の変更と、走行駆動力および植付駆動力の入切とが可能な制御手段である制御アプリケーション８８４がインストールされている。制御アプリケーション８８４は、ネットワークＮＷを介して、主機１ａまたは従機１ｂに設定されている全ての移植機１の制御部８００にアクセスして、アクセスした移植機１から走行状態や植付作業に関する情報や図４の異常検知センサが検知した異常検知情報を取得することができ、さらに、取得した情報をディスプレイ８８２に表示できるように構成されている。

このように、情報端末８８０からも主機１ａおよび従機１ｂの作業状況を監視することができるので、主機１ａおよび従機１ｂのいずれに異常が発生しても迅速な対応が可能になる。

また、制御アプリケーション８８４は、ネットワークＮＷに接続していて主機１ａまたは従機１ｂに設定されている全ての移植機１の制御部８００に対し、通信機８８１を介して機体制御信号、すなわち、移植機１の主機１ａまたは従機１ｂの設定の変更、移植機１の発進・停止、植付動作の開始・停止、植付動作の設定変更、および植付間隔の調節といった移植機１の制御を行う旨の信号を送ることができるように構成されている。

さらに、制御アプリケーション８８４は、情報端末８８０のディスプレイ８８２に、各機体制御信号に対応する項目を表示させて、作業者がタッチ操作により項目を選択すると、選択された項目に対応する機体制御信号を各移植機１に発信するように構成されている。

そして、移植機１の制御部８００は、情報端末８８０から発信された機体制御信号を受け取ると、受け取った機体制御信号に基づいて、移植機１の主機１ａもしくは従機１ｂの設定の変更、移植機１の発進・停止、植付動作の開始・停止、植付動作の設定変更、または、植付間隔の調節を行うように構成されている。

このように、移植機１は、情報端末８８０からの操作を受け付けることにより、主機１ａおよび従機１ｂによる作業が遠隔的に実施可能になるので、作業のために主機１ａを手動で操縦する必要がなく、作業者の労力が軽減される。

図９は、他の実施例に係る移植機９０１を示す略側面図であり、図１０は、図９の左右一対の後輪９０３のそれぞれに取り付けられた電動モータ９１２を示す要部断面図である。
図１の移植機１は、エンジン１２によって左右一対の後輪３を駆動するように構成されているが、図９および図１０に示されるように、移植機９０１は、左右一対の後輪９０３のそれぞれがインホイール式の電動モータ９１２によって独立して駆動するように構成されている。

移植機９０１は、後輪９０３をインホイール式の電動モータ９１２によって駆動することにより、移植機９０１の走行動力を伝達するための部品を省略することができる。また、左右の電動モータ９１２が独立して駆動するので、後輪９０３の回転数を左右で変化させることで旋回が可能になり、エンジン式の駆動機構では旋回に必要であったサイドクラッチが不要になるので、部品数の削減を図ることができる。さらに、左右の後輪９０３の駆動力が均等になるようにも調節することができるので、移植機９０３の直進走行を安定させることができる。

また、図１０に示されるように、左右の電動モータ９１２には、それぞれモータカバー９１５が取り外し可能に取り付けられている。モータカバー９１５があることで電動モータ９１２が土や砂に触れて故障することを防ぐことができ、モータカバー９１５が取り外せることで電動モータ９１２のメンテナンスがしやすい。

図９に示されるように、移植機９０１の苗送り伝動モータ９１３は、苗トレイ供給装置１００を駆動させ、植付伝動モータ９１４は、苗取出装置２００と、苗植付装置３００と、苗植付装置駆動機構４００とを駆動させ、苗送り伝動モータ９１３と植付伝動モータ９１４との駆動タイミングを調節することで苗の植付動作ができるように構成されている。

このように、植付動作の駆動力を苗送り伝動モータ９１３と植付伝動モータ９１４とに分けることにより、植付動作で生じる伝動負荷を分散することができ、また、植付動作において苗の供給タイミングを独立してずらすことができるので、苗トレイ２０に苗２２の欠落や不良苗がある育苗ポット２１があっても、その育苗ポット２１を避けることで植付不良が生じることを防ぐことができる。

以上、本発明の好ましい実施態様につき説明を加えたが、本発明は、かかる実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、図９に示される移植機９０１は、植付動作に必要な駆動力の供給源を苗送り伝動モータ９１３と植付伝動モータ９１４とに分けるように構成されているが、植付動作に必要な駆動力の供給源としては、必ずしも複数のモータを用意する必要はなく、植付動作の駆動力を単一の伝動モータで供給するようにしてもよい。

１ 移植機
１ａ 主機
１ｂ 従機
２ 前輪
３ 後輪
４ ミッションケース
８ 操縦ハンドル
８Ｌ ハンドルグリップ
８Ｒ ハンドルグリップ
９ 走行伝動ケース
１０ 油圧昇降シリンダ
１１ 苗植付ホッパ
１２ エンジン
１３ 鎮圧輪
１４ 水平用油圧シリンダ
１５ 走行車体
１６ 左右フレーム
１７ 主フレーム
１８ 植付伝動装置
２０ 苗トレイ
２１ 育苗ポット
２２ 苗
４０ 油圧切替バルブ部
８０ 主クラッチレバー
８１ 昇降操作レバー
１００ 苗トレイ供給装置
１１０ 苗置台
１１１ トレイ搬送路
１２０ トレイ縦送り装置
１２１ トレイ送りロッド
１７０ トレイ搬送路移動装置
２００ 苗取出装置
２０２ チェーンベルト
２６０ 取出部材
３００ 苗植付装置
４００ 苗植付装置駆動機構
４２０ 植付クラッチ
４７０ ソレノイド
５００ 機体制御機構
６００ 操作部
６０１ 操作パネル
６０２ エンジン操作レバー
６１０ 空植操作ボタン
６２０ 植付入切ボタン
６３０ 表示部
６３１ 主従切替ボタン
６３２ 従機制御メニュー
６３３ 警告マーク
６４０ 植付間隔調節ボタン
６４０ａ 「上げ」プッシュスイッチ
６４０ｂ 「下げ」プッシュスイッチ
６６０ 報知装置
７００ 植付深さ調整機構
８００ 制御部
８００ｍ 記録部
８１０ 姿勢・方位算定部
８３１ ジャイロセンサ
８３２ 方位センサ
８３３ 通信装置
８３４ ＧＮＳＳアンテナ
８５０ 自律走行制御部
８５１ 植付制御部
８６０ 異常検知センサ
８６１ 通信異常検知センサ
８６２ 異常苗検知センサ
８６３ 畝端検知センサ
８６４ 異常停止検知センサ
８６５ 植付不良検知センサ
８８０ 情報端末
８８１ 送受信機
８８２ ディスプレイ
８８３ スピーカ
８８４ 制御アプリケーション
９０１ 移植機
９０３ 後輪
９１２ 電動モータ
９１３ 苗送り伝動モータ
９１４ 植付伝動モータ
９１５ モータカバー
ＮＷ ネットワーク
Ｓ 移植機の併走作業システム
Ｕ 畝

Claims (6)

1. 圃場に苗を植え付ける複数の移植機を備え、
   前記移植機は、それぞれ、圃場を走行する走行車体と、苗を搬送する苗供給装置と、前記苗供給装置から苗を取り出す苗取出装置と、前記苗取出装置から取り出された苗を受け取って圃場に植え付ける苗植付ホッパと、前記移植機の異常を検知する異常検知センサと、前記移植機に関する情報を表示する表示部と、自機の位置情報を取得する測位装置と、前記複数の移植機を、ネットワークを介して相互に通信可能とする通信装置と、前記通信装置から受け取った情報を処理し、前記移植機の走行及び植付を制御する制御部とを備え、
   前記複数の移植機は、前記ネットワークに接続された前記移植機の少なくとも一の機体を主機とし、他の機体を主機に随伴走行する従機として設定可能に構成されるとともに、作業者の操作を受け付けて従機に設定された前記移植機を主機に設定し直し、かつ、先に主機に設定されていた前記移植機を従機に設定し直す主従切替手段を備え、主機に設定された前記移植機の作業設定が変更されると、主機に設定された前記移植機は、変更された前記作業設定の情報を、前記通信装置を介して、従機に設定された前記移植機に送信し、従機に設定された前記移植機は、前記作業設定の情報を取得して主機と同じ作業設定に変更するように構成されており、
   前記移植機に関する情報は、少なくとも、前記ネットワークに接続されている前記移植機を一意的に識別するための機体識別情報と、前記機体識別情報と紐づけられた前記作業設定の情報及び前記異常検知情報と、前記機体識別情報に対応する前記移植機が主機に設定されているか従機に設定されているかを判別可能とする主従設定情報とを含み、
   主機に設定された前記移植機は、従機に設定された前記移植機から前記移植機に関する情報を、前記通信装置を介して取得し、主機に設定された前記移植機の前記表示部に、前記ネットワークに接続されている前記移植機の前記機体識別情報と、前記機体識別情報に対応する前記移植機が主機に設定されているか従機に設定されているかを表示することを特徴とし、また、
   前記異常検知センサは、苗の植付不良を検知する植付不良検知センサを備え、
   前記制御部は、前記植付不良検知センサによって苗の植付不良が検知されると、前記測位装置によって位置情報を取得し、自機の位置を植付不良の発生した位置として記録部に記録し、さらに、前記記録部に記録された植付不良の発生した位置に関する情報を、前記ネットワークを介して送信することで前記複数の移植機間で共有し、植付不良の発生した機体の前記機体識別情報とともに前記表示部に表示するよう構成されていることを特徴とする移植機の併走作業システム。
2. 前記移植機は、作業者の操作を受け付けて前記移植機の走行系統及び植付系統における駆動力の入切を切替え可能な入切操作部材を有する操作部を備え、
   主機に設定された前記移植機は、従機に設定された前記移植機から異常検知情報を取得すると、前記異常検知情報を送信した前記移植機の前記機体識別情報を前記主機の前記表示部に表示するとともに、前記異常検知情報を送信した前記従機の走行系統及び植付系統の駆動を、前記主機の前記操作部の操作によって、停止可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移植機の併走作業システム。
3. 前記異常検知センサは、異常苗を検知する異常苗検知センサを備え、
   前記制御部は、前記異常苗検知センサによって異常苗が検知されると、前記記録部に異常苗の検知を記録するよう構成され、また、
   前記移植機は、異常を警告音により周囲に報知する報知装置を備えており、
   従機に設定された前記移植機は、それぞれ、所定の時間間隔で、前記通信装置を介して主機に設定された前記移植機と通信を行うように構成され、かつ、主機に設定された前記移植機との通信に失敗すると、自機の走行系統及び植付系統の駆動を停止し、前記報知装置を作動するよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移植機の併走作業システム。
4. 前記移植機は、前記苗植付ホッパの駆動を入切する植付クラッチと、植付間隔の設定に合わせて前記植付クラッチの入切のタイミングを調節するソレノイドとを備えて苗の植付間隔を変更可能に構成されており、かつ、前記苗の植付間隔を設定可能な植付間隔設定手段を前記操作部に備え、
   前記作業設定は、前記植付間隔設定手段により設定された植付間隔の設定を含むことを特徴とする特徴とする請求項２に記載の移植機の併走作業システム。
5. 前記移植機は、前記ネットワークに接続された情報端末から送られた機体制御信号を、前記通信装置を介して取得すると、前記機体制御信号に応じて、主機または従機の設定の変更と、前記作業設定の変更と、前記移植機の走行系統及び植付系統における駆動の入切を切替えとをするように構成されており、さらに、前記情報端末に、前記異常検知情報と、前記移植機の走行および植付に関する情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移植機の併走作業システム。
6. 前記移植機は、前記苗供給装置を駆動する苗送り電動モータと、
   前記苗植付ホッパを駆動する植付伝動モータとを備え、
   前記走行車体は、インホイール式の電動モータによって駆動する左右一対の後輪と、前記電動モータの軸心を覆う着脱自在のモータカバーとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移植機の併走作業システム。

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