JP6977753B2 - 移植機 - Google Patents

Description

本発明は、田植え機などのような移植機に関する。

車体へ昇降可能に取付けられた植付け装置と、ステアリングハンドルを駆動するステアリングモーターと、ステアリングモーターにステアリングハンドルを駆動させることにより、車体の自動直進アシスト制御を行う制御装置と、を有する田植え機が、知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１６−２４５４１号公報

しかしながら、上述された従来の田植え機などのような移植機は、車体の自動旋回制御を行うことができない。

本発明は、上述された従来の課題を考慮し、車体の自動旋回制御を行うことができる移植機を提供することを目的とする。

第１の本発明は、車体（１０）へ昇降可能に取付けられた作業装置（１００）と、
操舵部材（５２）を駆動する操舵部材駆動装置（４５）と、
前記操舵部材駆動装置（４５）に前記操舵部材（５２）を駆動させることにより、前記車体（１０）の自動旋回制御を行う制御装置（２００）と、
を備え、
前記作業装置（１００）が上昇された後に行われる前記自動旋回制御においては、前記操舵部材（５２）の状態は、直進状態から旋回状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記直進状態から前記旋回状態へ再び変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられ、
前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられるタイミング、および前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられるタイミングは、前記車体（１０）の方位角度が所定の方位角度に到達したタイミングとして決定され、
デフロックがオンされるように牽引されるケーブル部材（４１０）の一端（４１１）が連結されているギヤ部材（４２０）と、
モーター装置（４３０）の噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合するモーター装置噛合姿勢と、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しないモーター装置非噛合姿勢と、の間のモーター装置姿勢切換えを行うモーター装置姿勢切換え機構（４４０）と、
前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す付勢力を印加するスプリング部材（４５０）と、
を備え、
前記モーター装置（４３０）は、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しているとき、前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動し、
前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を開始するとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置非噛合姿勢から前記モーター装置噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせるとともに、前記モーター装置（４３０）に前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動させ、
前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を終了したとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置噛合姿勢から前記モーター装置非噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせ、前記スプリング部材（４５０）は前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す前記付勢力を印加することにより、前記デフロックはオフされることを特徴とする移植機である。
第２の本発明は、前記車体（１０）の前記方位角度の時間的な変化を示す、前記車体（１０）の方位角速度が、取得され、
前記所定の方位角度は、あらかじめ定められた標準方位角度であり、
前記操舵部材（５２）の前記状態は、あらかじめ定められた標準方位角速度と前記取得された前記車体（１０）の方位角速度との比較に基づいて、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられることを特徴とする第１の本発明の移植機である。
本発明に関連する第１の発明は、車体（１０）へ昇降可能に取付けられた作業装置（１００）と、
操舵部材（５２）を駆動する操舵部材駆動装置（４５）と、
前記操舵部材駆動装置（４５）に前記操舵部材（５２）を駆動させることにより、前記車体（１０）の自動旋回制御を行う制御装置（２００）と、
を備え、
前記作業装置（１００）が上昇された後に行われる前記自動旋回制御においては、前記操舵部材（５２）の状態は、直進状態から旋回状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記直進状態から前記旋回状態へ再び変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられ、
前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられるタイミング、および前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられるタイミングは、前記車体（１０）の方位角度が所定の方位角度に到達したタイミングとして決定されることを特徴とする移植機である。

本発明に関連する第２の発明は、前記車体（１０）の前記方位角度の時間的な変化を示す、前記車体（１０）の方位角速度が、取得され、
前記所定の方位角度は、あらかじめ定められた標準方位角速度と前記取得された前記車体（１０）の方位角速度との比較に基づいて、あらかじめ定められた標準方位角度を調節することにより得られることを特徴とする本発明に関連する第１の発明の移植機である。

本発明に関連する第３の発明は、前記車体（１０）の前記方位角度の時間的な変化を示す、前記車体（１０）の方位角速度が、取得され、
前記所定の方位角度は、あらかじめ定められた標準方位角度であり、
前記操舵部材（５２）の前記状態は、あらかじめ定められた標準方位角速度と前記取得された前記車体（１０）の方位角速度との比較に基づいて、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられることを特徴とする本発明に関連する第１の発明の移植機である。

本発明に関連する第４の発明は、デフロックがオンされるように牽引されるケーブル部材（４１０）の一端（４１１）が連結されているギヤ部材（４２０）と、
モーター装置（４３０）の噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合するモーター装置噛合姿勢と、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しないモーター装置非噛合姿勢と、の間のモーター装置姿勢切換えを行うモーター装置姿勢切換え機構（４４０）と、
前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す付勢力を印加するスプリング部材（４５０）と、
を備え、
前記モーター装置（４３０）は、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しているとき、前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動し、
前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を開始するとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置非噛合姿勢から前記モーター装置噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせるとともに、前記モーター装置（４３０）に前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動させ、
前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を終了したとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置噛合姿勢から前記モーター装置非噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせ、前記スプリング部材（４５０）は前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す前記付勢力を印加することにより、前記デフロックはオフされることを特徴とする本発明に関連する第１の発明の移植機である。

本発明により、車体の自動旋回制御を行うことが可能である。なお、本発明により、同効果に加えて、安全性を向上させることが可能である。
本発明に関連する第１の発明により、車体の自動旋回制御を行うことが可能である。

本発明に関連する第２の発明により、本発明に関連する第１の発明の効果に加えて、自動旋回精度を向上させることが可能である。

本発明に関連する第３の発明により、本発明に関連する第１の発明の効果に加えて、自動旋回精度を向上させることが可能である。

本発明に関連する第４の発明により、本発明に関連する第１の発明の効果に加えて、安全性を向上させることが可能である。

本発明における実施の形態の田植え機の斜視図 本発明における実施の形態の田植え機の動力伝達系のブロック図 本発明における実施の形態の田植え機の制御系のブロック図 本発明における実施の形態の田植え機の自動旋回制御の説明図 （ａ）本発明における実施の形態の田植え機のデフロックシャフト近傍の部分平面図、（ｂ）本発明における実施の形態の田植え機のデフロックシャフト近傍の部分背面図 （ａ）本発明における実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構近傍の部分背面図（その一）、（ｂ）本発明における実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構近傍の部分背面図（その二） 本発明における実施の形態の田植え機のスプリング部材近傍の部分左側面図 本発明における変形例の実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構近傍の部分背面図（その一） 本発明における変形例の実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構近傍の部分背面図（その二） （ａ）本発明における変形例の実施の形態の田植え機の直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ近傍の部分右側面図、（ｂ）本発明における変形例の実施の形態の田植え機の直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ近傍の部分正面図 本発明における変形例の実施の形態の田植え機のモーター装置のモーター駆動開始角度位置の説明図 本発明における変形例の実施の形態の田植え機の小型手摺り部材近傍の部分斜視図 本発明における変形例の実施の形態の田植え機の大型手摺り部材近傍の部分斜視図（その一） 本発明における変形例の実施の形態の田植え機の大型手摺り部材近傍の部分斜視図（その二） 本発明における変形例の実施の形態の田植え機の部分平面図 本発明における変形例の実施の形態の田植え機のサイドマーカー近傍の部分平面図

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。

本実施の形態の田植え機は、本発明における移植機の例である。

植付け装置１００は本発明における作業装置の例であり、ステアリングハンドル５２は本発明における操舵部材の例であり、ステアリングモーター４５は本発明における操舵部材駆動装置の例である。

はじめに、図１および２を参照しながら、本実施の形態の田植え機の構成および動作について具体的に説明する。

ここに、図１は本発明における実施の形態の田植え機の斜視図であり、図２は本発明における実施の形態の田植え機の動力伝達系のブロック図である。

本実施の形態の田植え機の動作について説明しながら、本発明に関連した発明の自動旋回制御方法についても説明する。

本実施の形態の田植え機は８条植えの乗用マット苗田植え機であり、植付け装置１００は４個の植付けユニットを有し、各々の植付けユニットは左右一対の２個の植付け具を有する。

もちろん、田植え機は、８条植えの乗用マット苗田植え機に限らず、たとえば、１０条植えの乗用ポット苗田植え機であってもよい。

最初に説明されるのは、本実施の形態の田植え機の基本的な構成および動作である。したがって、制御装置２００の動作などについては、後に詳細に説明する。

運転ユニット５０は、エンジンカバーの上方に設けられた座席５１を有する。

座席５１の前方には、前輪３１を操作するためのステアリングハンドル５２が設けられている。そして、エンジンカバーの左右両側には、水平なステップフロアが設けられている。さらに、ステアリングハンドル５２の左右両側には、予備苗載せ台１０１が設けられている。

走行装置３０は、前輪３１および後輪３２で車体１０を走行させる装置である。

整地装置６０は、整地ローター機構６１および整地フロート機構６２で圃場を整地する装置である。

線引きマーカー８０は、つぎの植付け走行経路の目安となる直線のマーキングを圃場へ形成する、車体１０へ収納可能に取付けられたマーカーである。

植付け装置１００は、植付け装置昇降装置９０を介して車体１０の後側へ取付けられている。

メインフレームへ取付けられたエンジン２０の回転動力は、ＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）機構である主変速機構４１などへ伝達される。主変速機構４１および副変速機構４２において変速された回転動力は、走行装置３０などにおいて利用される走行動力と、植付け装置１００などにおいて利用される外部取出動力と、に分離される。

走行動力の一部は左右の前輪ファイナルケースへ伝達されて左右一対の前輪３１を駆動し、走行動力の残りが左右の後輪ギヤケース４３へ伝達されて左右一対の後輪３２を駆動する。そして、後輪ギヤケース４３へ伝達された走行動力の一部は、整地装置６０および施肥装置７０へ伝達される。

つぎに、図３および４を主として参照しながら、本実施の形態の田植え機の構成および動作についてより具体的に説明する。

ここに、図３は本発明における実施の形態の田植え機の制御系のブロック図であり、図４は本発明における実施の形態の田植え機の自動旋回制御の説明図である。

制御装置２００は、主変速レバー５３、副変速レバー５４または直進アシストレバー５５によるレバー操作、およびアシストモードスイッチ５６によるスイッチ操作のみならず、後輪回転数センサー２１０または植付け装置昇降センサー２２０による検出結果なども利用してさまざまな制御を行う装置である。

測位システム３００は、たとえば、典型的なＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）であるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）技術により測位を行うシステムである。

直進アシスト制御においては、車体１０の現在の方位情報を取得する測位システム３００を利用して、植付け作業を行う直進走行の開始点に対応するＡ点、および直進走行の終了点に対応するＢ点の座標があらかじめ登録される。そして、Ａ点とＢ点とを結ぶ仮想線に基づいた直進走行が行われるように、ステアリングモーター４５を駆動してステアリングを行うことにより、直進アシスト制御が実現される。

しかしながら、手動ステアリングを必要とする旋回のたびに、直進アシスト制御のオンオフ操作が行われなければならないので、作業者の負担が少なくはなく、操作性および作業性が必ずしも十分ではない。

したがって、直進アシスト制御のみならず、たとえば、２４００ミリメートルの植付け条間距離による条合わせが自動的に行われる自動旋回制御も実現されることが望ましく、つぎのような基本的な自動旋回制御が考えられる。

制御装置２００は、ステアリングハンドル５２を駆動するステアリングモーター４５にステアリングハンドル５２を駆動させることにより、車体１０の自動旋回制御を行う。

車体１０へ昇降可能に取付けられた植付け装置１００が上昇された後に行われる自動旋回制御においては、ステアリングハンドル５２の状態は、直進状態から旋回状態へ変化させられ、旋回状態から直進状態へ変化させられ、直進状態から旋回状態へ再び変化させられ、旋回状態から直進状態へ再び変化させられる。

図４を主として参照しながら、より具体的に説明するとつぎの通りである。

（自動旋回制御における第一の段階）
植付け装置１００は必要に応じた補助的な手動操作で直進アシスト制御の終了点において上昇され、線引きマーカー８０が振出されている向きへの旋回が行われるように、ステアリングモーター４５が駆動される。

（自動旋回制御における第二の段階）
ステアリングモーター４５の駆動にともない、あらかじめ定められた標準方位角度である、たとえば、６０度の目標方位角度θ１を目指す旋回動作が行われる（第一の旋回動作）。このような旋回動作の指令は通常はフルレフトターンまたはフルライトターンの指令であり、フルレフトターンまたはフルライトターンの指令実行に必要とされる時間はおよそ４から５秒である。

（自動旋回制御における第三の段階）
目標方位角度θ１への到達にともない、ステアリングモーター４５が駆動され、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるとともに、後輪回転数センサー２１０による走行車輪回転数のカウントが開始される（旋回途中直進動作）。このようなステアリングハンドル５２の中立位置への戻しは、ゆっくりと行われてもよいし、素早く行われてもよい。

（自動旋回制御における第四の段階）
走行車輪回転数が旋回途中直進距離Δに対応する所定のカウント数へ到達すると、ステアリングモーター４５が駆動され、あらかじめ定められた標準方位角度である、たとえば、３０度の目標方位角度θ２を目指す旋回動作が行われる（第二の旋回動作）。このような旋回動作の指令も通常はフルレフトターンまたはフルライトターンの指令であり、フルレフトターンまたはフルライトターンの指令実行に必要とされる時間はおよそ４から５秒である。

（自動旋回制御における第五の段階）
目標方位角度θ２への到達にともない、ステアリングモーター４５が駆動され、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるとともに、直進アシスト制御が開始される。

このような自動旋回制御においては、車体１０の旋回経路の設定は不要であり、自動旋回制御の後の直進アシスト制御の開始点へ向かうためのステアリング精度が目標方位角度の設定により向上されるので、優れた旋回性および安全性が実現される。そして、旋回は必要に応じた補助的な手動操作で速やかに開始され、直進アシスト制御への移行は自動的に行われるので、優れた操作性および作業性が実現される。

上述された五つの段階を有する自動旋回制御は車体１０の方位角度を利用して行われるので、確実な自動旋回が実現される。

そして、本発明者は、自動旋回精度を向上させるために、旋回動作における目標方位角度が標準方位角度として必ずしもあらかじめ定められていない自動旋回制御を研究している。

ステアリングハンドル５２の状態が旋回状態から直進状態へ変化させられるタイミング、およびステアリングハンドル５２の状態が旋回状態から直進状態へ再び変化させられるタイミングは、車体１０の方位角度が所定の方位角度に到達したタイミングとして決定される。

車体１０の方位角度の時間的な変化を示す、車体１０の方位角速度が、取得される。

たとえば、ステアリングハンドル５２の状態を旋回状態から直進状態へ変化させるときのステアリング応答性は土質のような圃場の条件などにも影響されるので、このような車体１０の方位角度が所定の方位角度に到達したタイミングの把握は重要であると考えられる。

図４を主として参照しながら、より具体的に説明するとつぎの通りである。

自動旋回制御における第一の段階においては、旋回制御が開始されたとき、ステアリング回転角度を規定されたステアリング回転角度と一致させる指令を出力する制御が行われる。このような制御は、単純であり、田植え機の規格に依らないで、利用可能である。

自動旋回制御における第二の段階においては、車体１０の方位角速度α１［ｒａｄ／ｓ］およびステアリング回転角速度β１［ｒａｄ／ｓ］が測定される。二つの角速度の何れも、旋回が開始された後に定常的な状態がまもなく達成されるので、一定値であると見なされる。このような角速度の測定により、車体走行速度、トレッド、ホイールベース、および車輪スリップなどのようなさまざまな車体１０の条件に影響されないのみならず、圃場の条件にも影響されないで、旋回状態は正確に把握される。

自動旋回制御における第三の段階においては、測定された車体１０の方位角速度α１に依る車体１０の方位角度ｄ１［ｒａｄ］への到達タイミングで、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻される。たとえば、ステアリング回転角度ｃ１［ｒａｄ］への到達タイミングで、ステアリングハンドル５２の位置を中立位置に戻す指令を出力する制御が行われる場合においては、所定の方位角度である、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるタイミングでの車体１０の方位角度

（数１）
ｄ１＝α１×（ｃ１／β１）［ｒａｄ］
はあらかじめ定められた標準方位角度である目標方位角度θ１と必ずしも一致しない。しかしながら、車体１０の方位角度ｄ１が一定値としてあらかじめ定められていると、後に続く自動旋回途中の直進動作における車体１０の方位角度が上述された車体１０および圃場の条件の影響などでばらつき安定しないことがあるので、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるタイミングは、たとえば、車体１０の方位角速度α１に依る車体１０の方位角度ｄ１を利用して調節されることがしばしば望ましい。このような車体１０の方位角度ｄ１は、直接的な測定で得られてもよいし、直接的な測定で得られなくてもよい。

自動旋回制御における第四の段階においては、車体１０の方位角速度α２［ｒａｄ／ｓ］およびステアリング回転角速度β２［ｒａｄ／ｓ］が測定される。二つの角速度の何れも、旋回が開始された後に定常的な状態がまもなく達成されるので、一定値であると見なされる。このような角速度の測定により、車体走行速度、トレッド、ホイールベース、および車輪スリップなどのようなさまざまな車体１０の条件に影響されないのみならず、圃場の条件にも影響されないで、旋回状態は正確に把握される。

自動旋回制御における第五の段階においては、測定された車体１０の方位角速度α２に依る車体１０の方位角度ｄ２［ｒａｄ］への到達タイミングで、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻される。たとえば、ステアリング回転角度ｃ２［ｒａｄ］への到達タイミングで、ステアリングハンドル５２の位置を中立位置に戻す指令を出力する制御が行われる場合においては、所定の方位角度である、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるタイミングでの車体１０の方位角度

（数２）
ｄ２＝α２×（ｃ２／β２）［ｒａｄ］
はあらかじめ定められた標準方位角度である目標方位角度θ２と必ずしも一致しない。しかしながら、車体１０の方位角度ｄ２が一定値としてあらかじめ定められていると、後に続く自動旋回後の直進動作における車体１０の方位角度が上述された車体１０および圃場の条件の影響などでばらつき安定しないことがあるので、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻されるタイミングは、たとえば、車体１０の方位角速度α２に依る車体１０の方位角度ｄ２を利用して調節されることがしばしば望ましい。このような車体１０の方位角度ｄ２は、直接的な測定で得られてもよいし、直接的な測定で得られなくてもよい。

なお、所定の方位角度は、あらかじめ定められた標準方位角速度と取得された車体１０の方位角速度との比較に基づいて、あらかじめ定められた標準方位角度を調節することにより得られてもよい。

あらかじめ定められた標準方位角度に拘束されずに、簡素なアルゴリズムを利用することにより自動旋回精度を向上させることができる。

また、所定の方位角度はあらかじめ定められた標準方位角度であってもよく、ステアリングハンドル５２の状態は、あらかじめ定められた標準方位角速度と取得された車体１０の方位角速度との比較に基づいて、旋回状態から直進状態へ変化させられ、旋回状態から直進状態へ再び変化させられてもよい。

あらかじめ定められた標準方位角度を尊重しながら、簡素なアルゴリズムを利用することにより自動旋回精度を向上させることができる。

上述された自動旋回制御における第二および第四の段階において車体１０の方位角速度α［ｒａｄ／ｓ］およびステアリング回転角速度β［ｒａｄ／ｓ］が測定され、自動旋回制御における第三および第五の段階において、たとえば、ステアリング回転角度ｃ［ｒａｄ］への到達タイミングで、ステアリングハンドル５２の位置が中立位置に戻される場合においては、所定の方位角度である、車体１０の方位角度

（数３）
ｄ＝α×（ｃ／β）［ｒａｄ］
はさまざまな手法を利用して補正されてもよい。

たとえば、車体１０の方位角度ｄは、作業者が好む旋回終了状態などに応じた容易なダイヤル手動操作などで調節可能である調節角度ｈ［ｒａｄ］を導入することにより、

（数４）
ｄ＝（α×（ｃ／β）＋ｈ）［ｒａｄ］
が満足されるように決定されてもよい。

調節角度ｈは、調節角度パラメーターｋ［ｒａｄ］を導入することにより、０以上１００以下であるトラニオン開度ｇに応じて比例的に大きくなるように、

（数５）
ｈ＝ｇ×ｋ［ｒａｄ］
が満足されるように決定されてもよい。自動旋回精度は、車体走行速度、トレッド、ホイールベース、および車輪スリップなどのようなさまざまな車体１０の条件に影響されるのみならず、圃場の条件にも影響されるので、調節角度ｈをトラニオン開度ｇに応じて決定することにより、自動旋回精度へのこれらの条件の影響を低減することができる。

もちろん、車体１０の方位角度ｄは、実際の方位角度測定結果に基づいて決定されてもよい。さまざまな田植え機の規格について、上述されたさまざまな条件のもとで方位角度測定をあらかじめ実際に行ってデータを収集することにより、高い自動旋回精度が実現される。

たとえば、車体走行速度が０．５［ｍ／ｓ］である場合においては、実際に測定された車体１０の方位角速度αが１５［ｄｅｇ／ｓ］であり、車体１０の方位角度ｄが２５［ｄｅｇ］であるときに理想的な自動旋回精度が実現されるのであれば、フルレフトターンまたはフルライトターンの指令実行に必要とされる時間はおよそ１．７（＝２５／１５）秒であると理解される。したがって、車体１０の方位角度ｄは、容易なダイヤル手動操作などで調節可能である調節角度パラメーターｐ［ｓ］を導入することにより、

（数６）
ｄ＝α×ｐ［ｒａｄ］
が満足されるように決定されてもよい。たとえば、このような調節角度パラメーターｐの基準値は１．５［ｓ］であり、ダイヤル手動操作は調節角度パラメーターｐの微小な増加および減少を０．１［ｓ］刻みで行うための操作である。

つぎに、図３から７を主として参照しながら、本実施の形態の田植え機の構成および動作についてさらにより具体的に説明する。

ここに、図５（ａ）は本発明における実施の形態の田植え機のデフロックシャフト４００近傍の部分平面図であり、図５（ｂ）は本発明における実施の形態の田植え機のデフロックシャフト４００近傍の部分背面図であり、図６（ａ）および（ｂ）は本発明における実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構４４０近傍の部分背面図（その一および二）であり、図７は本発明における実施の形態の田植え機のスプリング部材４５０近傍の部分左側面図である。

図６（ａ）にはモーター装置姿勢切換え機構４４０のソレノイドへの電源供給が行われている状態が示されており、図６（ｂ）にはモーター装置姿勢切換え機構４４０のソレノイドへの電源供給が行われていない状態が示されている。図７には、ケーブル部材４１０が牽引されている状態と、ケーブル部材４１０が牽引されていない状態と、が両方とも示されている。

ギヤ部材４２０は、デフロックがオンされるように牽引されるケーブル部材４１０の一端４１１が連結されている部材である。

ケーブル部材４１０がモーター装置４３０のモーターにより牽引されたとき、デフロックはオンされる。したがって、デフロックシャフト４００の回動アーム部材へ接続されたデフロックペダルの踏込み操作なしに、デフロックはオンされる。

もちろん、手動操作のためのデフロックペダルが併せて設けられていてもよいが、デフロックシャフト４００の回動アーム部材はケーブル部材４１０によりギヤ部材４２０と連結されているので、左右一対の後輪３２を連動させるためのデフロックを自動的にまたは半自動的にオンオフすることができる。

モーター装置４３０のモータースイッチの状態に応じて左右方向に回転させられるギヤ部材４２０の形状は略半月形状であり、回転ストッパー４２１が何れの回転向きについても所定のギヤ部材回転角度位置に設けられており、モーター装置４３０のモーター回転は回転ストッパー４２１への当接にともなう電流値上昇の検出により停止される。

デフロックペダルの接続部であるギヤ部材４２０の側面孔と、ケーブル部材４１０の一端４１１は接続されており、孔位置はギヤ部材４２０の回転にともない移動する。ギヤ部材デフロックオン回転角度は６０度であり、ギヤ部材デフロックオフ回転角度は１２０度である。

このようなギヤ部材回転角度は、角度センサーとして機能する、図８に示されているような一対の２個のリミットスイッチ４４１、または図９に示されているようなポテンショメーター４４２により検出され、モーター回転制御に利用されてもよい。

ここに、図８および９は、本発明における変形例の実施の形態の田植え機のモーター装置姿勢切換え機構４４０近傍の部分背面図（その一および二）である。

モーター装置姿勢切換え機構４４０は、モーター装置４３０の噛合部４３１がギヤ部材４２０と噛合するモーター装置噛合姿勢と、噛合部４３１がギヤ部材４２０と噛合しないモーター装置非噛合姿勢と、の間のモーター装置姿勢切換えを行う機構である。

スプリング部材４５０は、デフロックがオンされるように牽引されたケーブル部材４１０を引戻す付勢力を印加する部材である。

モーター装置４３０は、噛合部４３１がギヤ部材４２０と噛合しているとき、ケーブル部材４１０が牽引されてデフロックがオンされるようにギヤ部材４２０を駆動する。

制御装置２００は、自動旋回制御を開始するとき、モーター装置姿勢切換え機構４４０にモーター装置非噛合姿勢からモーター装置噛合姿勢へのモーター装置姿勢切換えを行わせるとともに、モーター装置４３０にケーブル部材４１０が牽引されてデフロックがオンされるようにギヤ部材４２０を駆動させる。

モーター装置４３０の噛合部４３１は、モーター装置姿勢切換え機構４４０のソレノイドへの電源供給が行われていればソレノイドによりギヤ部材４２０へ押付けられるが、電源供給が行われていなければギヤ部材４２０から離れる。

枕地などにおける自動旋回制御においては、大きい負荷に起因するスリップが発生しやすいので、旋回動作が安定するように、ステアリングハンドル５２がステアリングモーター４５により駆動されるのみならず、デフロックもオンされる。デフロックオンが、たとえば、旋回目標設定が行われた、直進状態から旋回状態への変化の前に実行されると、旋回動作が安定しないことがあるので、デフロックはステアリングハンドル５２の左回転または右回転が検出された後にオンされることがしばしば望ましい。

モーター装置４３０のモーターへの電源供給のみならず、モーター装置姿勢切換え機構４４０のソレノイドへの電源供給も、ステアリング回転角度が所定のステアリング回転角度範囲内にあるときのみ行われる。したがって、モーター装置４３０のモーターが常にはギヤ部材４２０へ押付けられず、モーター故障が発生しても、自動旋回制御を終了したときデフロックはオフされるので、直進状態における旋回径が不要なデフロックオンの継続に起因して大きくなってしまうことはほとんどなく、旋回性のみならず安全性も向上される。

このようなステアリング回転角度は、図１０（ａ）および１０（ｂ）に示されているように、図１１に示されているような１３０度のステアリングハンドル５２の左回転および右回転についてのモーター装置４３０のモーター駆動開始角度位置に応じた、ステアリングハンドル５２のステアリング回転角度部材に設けられた直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ４４３により検出されてもよい。

ここに、図１０（ａ）は本発明における変形例の実施の形態の田植え機の直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ４４３近傍の部分右側面図であり、図１０（ｂ）は本発明における変形例の実施の形態の田植え機の直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ４４３近傍の部分正面図であり、図１１は本発明における変形例の実施の形態の田植え機のモーター装置４３０のモーター駆動開始角度位置の説明図である。

制御装置２００は、自動旋回制御を終了したとき、モーター装置姿勢切換え機構４４０にモーター装置噛合姿勢からモーター装置非噛合姿勢へのモーター装置姿勢切換えを行わせ、スプリング部材４５０はデフロックがオンされるように牽引されたケーブル部材４１０を引戻す付勢力を印加することにより、デフロックはオフされる。

デフロックシャフト４００の回動アーム部材にはケーブル部材４１０を引戻すための圧縮スプリングであるスプリング部材４５０部材が嵌込まれているので、ケーブル部材４１０が牽引されてデフロックがオンされるとき、ケーブル部材４１０の弛みはほとんど存在しない。したがって、デフロックシャフト４００の回動アーム部材角度に関わらず、モーター回転誤差を考慮したいわゆる余分ケーブル引きしろはほとんどないので、モーター装置４３０の確実なモーター回転精度が実現されるのみならず、モーター耐久性もモーター負荷の低減にともない実現される。

（Ａ）つぎに、小型手摺り部材５１０について具体的に説明する。

図１２に示されているような小型手摺り部材５１０は、図１３および１４に示されているような大型手摺り部材５２０と比べて廉価である。

ここに、図１２は本発明における変形例の実施の形態の田植え機の小型手摺り部材５１０近傍の部分斜視図であり、図１３および１４は本発明における変形例の実施の形態の田植え機の大型手摺り部材５２０近傍の部分斜視図（その一および二）である。

小型手摺り部材５１０は、乗降を補助する目的に特化した簡素な手摺り部材であり、作業者転落を防止して安全性を向上することもできる大型手摺り部材５２０のように高いコストを必要としない。

しかしながら、車体１０への小型手摺り部材取付け構成は、車体１０への大型手摺り部材取付け構成と同じであり、大型手摺り部材５２０の代わりに小型手摺り部材５１０を取付けるための専用部材は不要である。車体１０の側の共通な手摺り部材取付けフレーム５３０が利用されるので、小型手摺り部材５１０の代わりにオプショナルに大型手摺り部材５２０を取付けることもでき、コストの増加が招来されない。

（Ｂ）つぎに、サイドマーカー６１０について具体的に説明する。

左のサイドマーカー６１０のサイドマーカーステー６１１は、図１５および１６に示されているように、バッテリーケース６２０の後方に取付けられている。

ここに、図１５は本発明における変形例の実施の形態の田植え機の部分平面図であり、図１６は本発明における変形例の実施の形態の田植え機のサイドマーカー６１０近傍の部分平面図である。

もちろん、左のサイドマーカー６１０のサイドマーカーステー６１１、および右のサイドマーカー６１０のサイドマーカーステー６１１の内の少なくとも一方が、バッテリーケース６２０の後方に取付けられていてもよい。

サイドマーカーステー６１１がいわゆる苗枠支柱に取付けられる場合においては、バッテリーケース６２０が存在するので、バッテリー回避のための曲がったサイドマーカー形状が必要とされ、サイドマーカー形状などが互いに異なる、左のサイドマーカー６１０および右のサイドマーカー６１０がしばしば利用されなければならない。

サイドマーカーステー６１１がバッテリーケース６２０の後方に取付けられる場合においては、バッテリー回避のための曲がったサイドマーカー形状は必要とされず、サイドマーカー形状が両方ともまっすぐで同じである、左のサイドマーカー６１０および右のサイドマーカー６１０が共通に利用可能であるので、部品点数が削減される。

サイドマーカーステー６１１の配置は、サイドマーカー長さが同じである左右のサイドマーカー６１０が利用可能であるように行われる。

各々の植付け条数についてのサイドマーカー長さは、サイドマーカー位置が植付け条数に対応するように調節されるが、５から７の植付け条数に関わらず、基本的なサイドマーカー構成は共通であるので、サイドマーカーの種類が削減され、コストの増加が招来されない。

サイドマーカーステー６１１の配置は、優れたサイドマーカー視認性が植付け条数に応じたサイドマーカー長さで実現されるように行われる。

たとえば、植付け条数が５である場合においては、隣接する植付け条のサイドマーカー視認性が近年のワイドステップ化にともない低下しやすいので、二つの植付け条の幅だけ離れた植付け軌跡に対応するサイドマーカー長さが採用されてもよい。二つの植付け条の幅だけ離れた植付け軌跡は、一つの植付け条の幅だけ離れた隣接する植付け条の植付け軌跡と比べて、ワイドステップの陰に隠れないで容易に視認され、このような場合におけるサイドマーカー長さは植付け条数が７である場合における通常のサイドマーカー長さと一致するので、サイドマーカーの種類が削減され、コストの増加が招来されない。

（Ｃ）つぎに、ロボット田植え機の作業ルート記憶について具体的に説明する。

ロボット田植え機の作業ルート記憶に関しては、部分植付け条クラッチとも呼ばれる、いわゆる畦クラッチのオンオフ情報を位置情報とリンクさせる情報リンク記録機能が実装されていることが望ましい。

これは、田植え作業の省力化を促進することができるからである。

（Ｄ）つぎに、ロボット田植え機の自動旋回位置の切換えについて具体的に説明する。

ロボット田植え機の自動旋回位置の切換えに関しては、旋回開始タイミングを決定する後輪駆動軸パルス値が操作パネルで調節可能であることが望ましい。

これは、自動旋回位置は畦からの距離に対応するが、旋回方法は地域、圃場、およびユーザーの好みなどに依り異なるので、畦からの距離に応じたさまざまな旋回位置が選択可能であることが望ましいからである。

旋回開始タイミングは、たとえば、操作パネルのダイヤルスイッチで調節可能であってもよい。

（Ｅ）つぎに、乗用田植え機の畦からの苗補給の前の自動旋回について具体的に説明する。

乗用田植え機の畦からの苗補給の前の自動旋回に関しては、車体１０が畦と平行になって停止するように自動旋回制御が行われることが望ましい。

これは、畦からの苗補給作業の省力化を促進することができるからである。

自動旋回は、苗タンクとも呼ばれる、苗載せ台の欠株センサーによる欠株検出に基づいて開始されるが、植付けのための前進動作は畦の直前まで行われるので、旋回動作は所定の距離の後進動作が行われた後に行われる。このような後進動作は、ＧＰＳ位置情報を利用して行われてもよい。ステアリング回転角度が所定の角度に到達し、旋回外側の後輪回転数センサー２１０の後輪駆動軸パルス値が所定の値に到達すると、ＨＳＴ機構である主変速機構４１は中立状態で停止する。主変速機構４１の停止後の再発進は、リモートコントロール操作により行われてもよい。

なお、本発明に関連した発明のプログラムは、上述された本発明に関連した発明の自動旋回制御方法の全部または一部のステップ（または工程、動作および作用など）の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明に関連した発明の記録媒体は、上述された本発明に関連した発明の自動旋回制御方法の全部または一部のステップ（または工程、動作および作用など）の全部または一部の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、読取られたプログラムがコンピュータと協働して利用されるコンピュータ読取り可能な記録媒体である。

なお、上述された「一部のステップ（または工程、動作および作用など）」は、それらの複数のステップの内の一つまたはいくつかのステップを意味する。

また、上述された「ステップ（または工程、動作および作用など）の動作」は、上述されたステップの全部または一部の動作を意味する。

また、本発明に関連した発明のプログラムの一利用形態は、インターネット、光、電波または音波などのような伝送媒体の中を伝送され、コンピュータにより読取られ、コンピュータと協働して動作するという形態であってもよい。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などが含まれる。

また、コンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのような純然たるハードウェアに限らず、ファームウェア、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、そしてさらに周辺機器を含んでもよい。

なお、上述されたように、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現されてもよいし、ハードウェア的に実現されてもよい。

本発明における移植機は、車体の自動旋回制御を行うことができ、田植え機などのような移植機に利用する目的に有用である。

１０ 車体
２０ エンジン
３０ 走行装置
３１ 前輪
３２ 後輪
４１ 主変速機構
４２ 副変速機構
４３ 後輪ギヤケース
４５ ステアリングモーター
５０ 運転ユニット
５１ 座席
５２ ステアリングハンドル
５３ 主変速レバー
５４ 副変速レバー
５５ 直進アシストレバー
５６ アシストモードスイッチ
６０ 整地装置
６１ 整地ローター機構
６２ 整地フロート機構
７０ 施肥装置
８０ 線引きマーカー
９０ 植付け装置昇降装置
１００ 植付け装置
１０１ 予備苗載せ台
２００ 制御装置
２１０ 後輪回転数センサー
２２０ 植付け装置昇降センサー
３００ 測位システム
４００ デフロックシャフト
４１０ ケーブル部材
４１１ 一端
４２０ ギヤ部材
４２１ 回転ストッパー
４３０ モーター装置
４３１ 噛合部
４４０ モーター装置姿勢切換え機構
４４１ リミットスイッチ
４４２ ポテンショメーター
４４３ 直進機ステアリング回転角度センサーアセンブリ
４５０ スプリング部材
５１０ 小型手摺り部材
５２０ 大型手摺り部材
５３０ 手摺り部材取付けフレーム
６１０ サイドマーカー
６１１ サイドマーカーステー
６２０ バッテリーケース

Claims (2)

1. 車体（１０）へ昇降可能に取付けられた作業装置（１００）と、
   操舵部材（５２）を駆動する操舵部材駆動装置（４５）と、
   前記操舵部材駆動装置（４５）に前記操舵部材（５２）を駆動させることにより、前記車体（１０）の自動旋回制御を行う制御装置（２００）と、
   を備え、
   前記作業装置（１００）が上昇された後に行われる前記自動旋回制御においては、前記操舵部材（５２）の状態は、直進状態から旋回状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記直進状態から前記旋回状態へ再び変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられ、
   前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられるタイミング、および前記操舵部材（５２）の前記状態が前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられるタイミングは、前記車体（１０）の方位角度が所定の方位角度に到達したタイミングとして決定され、
   デフロックがオンされるように牽引されるケーブル部材（４１０）の一端（４１１）が連結されているギヤ部材（４２０）と、
   モーター装置（４３０）の噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合するモーター装置噛合姿勢と、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しないモーター装置非噛合姿勢と、の間のモーター装置姿勢切換えを行うモーター装置姿勢切換え機構（４４０）と、
   前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す付勢力を印加するスプリング部材（４５０）と、
   を備え、
   前記モーター装置（４３０）は、前記噛合部（４３１）が前記ギヤ部材（４２０）と噛合しているとき、前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動し、
   前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を開始するとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置非噛合姿勢から前記モーター装置噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせるとともに、前記モーター装置（４３０）に前記ケーブル部材（４１０）が牽引されて前記デフロックがオンされるように前記ギヤ部材（４２０）を駆動させ、
   前記制御装置（２００）は、前記自動旋回制御を終了したとき、前記モーター装置姿勢切換え機構（４４０）に前記モーター装置噛合姿勢から前記モーター装置非噛合姿勢への前記モーター装置姿勢切換えを行わせ、前記スプリング部材（４５０）は前記デフロックがオンされるように前記牽引されたケーブル部材（４１０）を引戻す前記付勢力を印加することにより、前記デフロックはオフされることを特徴とする移植機。
2. 前記車体（１０）の前記方位角度の時間的な変化を示す、前記車体（１０）の方位角速度が、取得され、
   前記所定の方位角度は、あらかじめ定められた標準方位角度であり、
   前記操舵部材（５２）の前記状態は、あらかじめ定められた標準方位角速度と前記取得された前記車体（１０）の方位角速度との比較に基づいて、前記旋回状態から前記直進状態へ変化させられ、前記旋回状態から前記直進状態へ再び変化させられることを特徴とする請求項１に記載の移植機。

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