<第1実施形態>
(作業車両の概要)
まず、図1および図2を参照して第1実施形態に係る作業車両1の概要について説明する。図1は、第1実施形態に係る作業車両1を示す側面図である。図2は、第1実施形態に係る作業車両1を示す平面図である。
なお、以下の説明では、前後方向とは、作業車両1の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。作業車両1の進行方向とは、直進時において、操縦席41からハンドル35(ステアリング装置)に向かう方向である(図1および図2参照)。
左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向であり、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、操縦者(作業者ともいう。)が操縦席41に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。
上下方向とは、鉛直方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。
本実施形態では、作業車両1を、圃場作業装置として苗植付部4を備え、圃場に苗を受け付ける乗用型の苗移植機1として説明する。図1および図2に示すように、苗移植機1は、走行車体2の後側に昇降リンク機構3を介して、圃場に苗を植え付ける昇降可能な苗植付部4を備える。
走行車体2の後部上側には施肥装置5の本体部分が配置される。なお、作業車両1が苗移植機1ではない場合、種子を供給する播種装置などを作業装置として備える場合がある。
走行車体2は、車輪であり駆動輪である、左右の前輪10および後輪11を備える四輪駆動車両である。走行車体2の車体骨格を構成するメインフレーム15の前側には、苗植付部4などに駆動力を伝達するミッションケース13と、エンジン30から供給される駆動力、すなわち、エンジン30で発生した回転をミッションケース13に出力する油圧式の無段変速装置14とが設けられる。
無段変速装置14は、いわゆるHST(Hydro Static Transmission)と呼ばれる静油圧式の無段変速機である。以下では、無段変速装置がHST14である場合を説明する。
ミッションケース13内には、高速モードでの路上走行時や、低速モードでの苗の植え付け時などにおける走行車体2の走行モードを切り替える副変速機構16が設けられる。ミッションケース13の左右側方には、前輪ファイナルケース10aが設けられ、左右の前輪ファイナルケース10aの操向方向を変更可能な前輪支持部からそれぞれ外向きに突出する左右の前車軸10bに前輪10が取り付けられる。
また、メインフレーム15の後部側には、横方向に設けられた後部フレーム22(図2参照)の左右両側に後輪ギヤケース11aが取付けられ、後輪ギヤケース11aからそれぞれ外向きに突出する左右の後車軸11bに後輪11がそれぞれ取り付けられる。
また、後部フレーム22の上部には、昇降リンク機構3を支持する左右のリンク支持フレーム23が上方に向けて突設される。左右のリンク支持フレーム23の下部側で、かつ、左右の間には、左右一対のロワリンクアーム24が設けられる。左右のロワリンクアーム24の左右の間に、油圧により作動する昇降シリンダ25が設けられる。
昇降シリンダ25の上方には、アッパリンクアーム26が設けられ、平行リンク機構である昇降リンク機構3が構成される。なお、それぞれ一端が走行車体2側に連結された、左右のロワリンクアーム24と、昇降シリンダ25と、アッパリンクアーム26の他端側とは、苗植付部4の前部に装着される。
また、メインフレーム15上には、エンジン30が搭載される。エンジン30の回転動力が、ベルト伝動装置21およびHST14を介してミッションケース13に伝達される。ミッションケース13に伝達された回転動力は、ミッションケース13内の副変速機構16により変速された後、走行動力と外部取り出し動力に分けられる。
また、エンジン30の回転動力は、図示しない油圧ポンプに伝達される。油圧ポンプで発生した油圧は、HST14や、ハンドル35のパワーステアリング機構88(図3参照)や、昇降シリンダ25などに供給される。
ミッションケース13に伝達された回転動力から取り出される外部取り出し動力は、走行車体2の後部に設けられた植付クラッチケース27に伝達され、植付クラッチケース27から植付伝動軸67によって苗植付部4に伝達される。
一方、ミッションケース13の後部には、左右のドライブシャフト42が設けられる。エンジン30からの回転動力は、ミッションケース13およびドライブシャフト42を介して左右の後輪ギヤケース11aに伝動される。
なお、左右のドライブシャフト42よりも伝動方向上手側には、左右のドライブシャフト42に対する動力伝達を入切するサイドクラッチ44(図3参照)が配置される。図1に示すように、操縦席41の前側下部であり、かつ、左右一側には、左右のサイドクラッチ44を入切操作するサイドクラッチペダル43aが設けられる。
左右のサイドクラッチペダル43aのうち、旋回内側のサイドクラッチペダル43aを踏み込んでサイドクラッチ44を切状態にしてからハンドル35を操作して旋回走行すると、旋回内側の後輪11の駆動回転を完全に遮断することができる。
走行車体2の前側上部には、各部の操作を行う操縦パネル38を上部に配置されたボンネット39が設けられる。操縦パネル38には、モニタ86(図3参照)などが設けられる。
また、ボンネット39には、走行車体2を操舵するハンドル35、HST14や苗植付部4を操作する変速操作レバー36、副変速機構16を操作する副変速操作レバー37などが設けられる。
また、ボンネット39の前側には、開閉可能なフロントカバー40が設けられる。フロントカバー40の内部には、燃料タンクやバッテリ、ハンドル35の操舵に左右の前輪10および左右の前輪ファイナルケース10aの下部側を回動させる連動機構が設けられる。前輪10は、例えば、ハンドル35の操舵に応じて転舵する操舵輪である。
ボンネット39よりも後側で、かつ、エンジン30の上方位置には、エンジン30の上部および側部を覆うエンジンカバー30aが設けられ、エンジンカバー30aの上部には操縦者が着席する操縦席41が設けられる。
操縦席41の後側であって、メインフレーム15の後端側には、施肥装置5が設けられる。施肥装置5の駆動力は、左右の後輪ギヤケース11aの左右一側から施肥装置5に臨むように設けられる、施肥伝動機構によって伝達される。
エンジンカバー30aおよびボンネット39の下部における左右両側は、略水平なフロアステップ33が形成される。フロアステップ33は、図2に示すように、一部格子状であり、たとえば、フロアステップ33を歩く操縦者の靴などについた泥が落ちても、落ちた泥などが圃場に落下する。
また、フロアステップ33の後方には、図2に示すように、リヤステップ330が連接される。リヤステップ330の表面には、作業時に足が滑りにくくなるように、たとえば、複数の突起パターンが形成された滑り止め加工が施されることが好ましい。
また、走行車体2の前側であり、かつ、左右両側には、苗枠支柱51に複数の予備苗載せ台52を上下方向に間隔を空けて配置する予備苗枠50がそれぞれ設けられ、苗植付部4に補充される苗や肥料袋などの作業資材が載置可能となっている。
予備苗枠50は、収容状態、および展開状態に切り替えられる。収容状態は、図1に示すように、複数の予備苗載せ台52、例えば、3つの予備苗載せ台52が上方方向に並んだ状態である。展開状態は、複数の予備苗載せ台52が前後方向に直線状に並んだ状態であり、予備苗などの作業資材を搬送可能な状態である。なお、予備苗枠50の収容状態、および、展開状態の切り替えは、電動式であってもよく、手動式であってもよい。
また、昇降リンク機構3の後端部には、圃場に植え付ける苗を積載する苗タンク53が、左右方向に摺動させる摺動機構と共に装着されている。苗タンク53には、上下方向に長い苗仕切フェンス54が左右方向に所定間隔を空けてそれぞれ配置される。苗タンク53の下方には、積載された苗を掻き取って圃場に植え付ける苗植付装置55が配置される。
苗植付装置55は、苗仕切フェンス54により区切られた植付作業条数と同数、すなわち、8条同時に植え付けるものであり、植付伝動ケース56が苗タンク53の下方に間隔を空けて4つ配置され、植付伝動ケース56の左右両側に回転しながら植込杆58により苗を取って圃場に植え付ける植付ロータリ57がそれぞれ装着される。
施肥装置5は、肥料が貯留される施肥ホッパ70が、苗植付部4の作業条数と同数(図2に示す例では、8条分)に仕切られている。なお、8条分の施肥ホッパ70は、左右方向に長いため肥料の投入や着脱の利便性が低下するので、4条ずつに仕切られたものを左右にそれぞれ並べる、いわゆるサイド施肥構造であってもよい。
施肥ホッパ70の下部には、肥料を設定量ずつ供給する繰出装置71が1条ごとに設けられる。繰出装置71の下方には、肥料を移動させる搬送風が通過する通風ダクト72が左右方向に設けられる。繰出装置71の下方には、苗植付部4の苗植付位置の近傍に肥料を案内する施肥ホース73が設けられる。また、通風ダクト72の一側端部には、ブロア用電動モータ76により作動して搬送風を発生するブロア74が設けられる。
図1および図2に示すように、苗植付部4の下方には、圃場面に接地して滑走するセンターフロート62Cと、左右2つずつのサイドフロート62L、62Rとが、軸まわりに回動自在に設けられる。なお、センターフロート62Cおよび左右のサイドフロート62L、62Rを総称してフロート62という場合がある。
また、苗植付部4の下方において、フロート62よりも前側には、圃場面の凹凸を整地する整地ロータ63が設けられる。など、整地ロータ63には、左右他側の後輪ギヤケース11aからロータ伝動シャフト63aを介して駆動力が伝達される。
また、図1に示すように、苗植付部4の左右両側には、左右いずれか一方が圃場面に接地して、次の作業条(次工程)における走行の目安とする溝を形成する線引きマーカ65がそれぞれ設けられる。左右の線引きマーカ65は、左右一側が接地すると他側が上方に離間し、旋回時に苗植付部4を上昇させたときには左右両側共に上方に離間し、旋回後に苗植付部4が下降すると、左右一側が上方に離間して他側が接地する。
また、図1および図2に示すように、走行車体2の左右中央部であり、かつ、ボンネット39の前方には、上下方向に長いセンターマスコット66が設けられる。センターマスコット66を左右の線引きマーカ65により圃場に形成された溝に合わせることにより、直前の作業条の作業位置に合わせた走行が可能になり、作業精度の向上や、非作業の発生防止を図ることができる。
なお、圃場の土質によっては、左右の線引きマーカ65により形成されたガイド線がすぐに埋もれてしまい、直進の目安が消えてしまうことがある。このような場合には、左右の線引きマーカ65よりも前側に設けられた左右のサイドマーカ19を用いるとよい。すなわち、左右のサイドマーカ19を外側方向に移動させ、植え付けられた苗の上方にサイドマーカ19を位置させることで、前の作業条の苗の植え付けに合わせた植付作業が可能になる。
また、図1に示すように、苗移植機1は、位置取得装置150を備える。位置取得装置150は、苗移植機1の現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置150は、例えば、方位センサや、GPS(Global Positioning System)やGNSS(Global Navigation Satellite System)などの測位手段を含む。位置取得装置150は、複数の装置によって構成されてもよい。位置取得装置150は、カメラや、超音波センサを含んでもよく、圃場における旋回位置を取得し、旋回位置までの距離を検出してもよい。
例えば、位置取得装置150は、測位手段から測位情報を受け取り、受け取った測位情報に基づいて走行車体2の現在の位置情報、および方位情報を作成し、現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置150は、たとえば、アンテナフレーム59に取り付けられ、走行車体2の上方に配置される。アンテナフレーム59は、例えば、メインフレーム15に取り付けられ、メインフレーム15に支持される。
位置取得装置150による位置情報に基づいて作成される、直進制御用プログラムと、旋回制御用プログラムとは、互いに別の場所に格納される。直進制御用プログラムは、たとえば、位置取得装置150内の直進制御用ECU(Electronic Control Unit)100aに格納され、旋回制御用プログラムは、たとえば、ボンネット39に収容された旋回制御用ECU100bに格納される。なお、直進制御用ECU100aおよび旋回制御用ECU100bは、後述する制御装置100(図3参照)に含まれる。直進制御用ECU100aおよび旋回制御用ECU100bは、同一のECUに格納されてもよい。
また、苗移植機1は、報知灯200を備える。報知灯200は、アンテナフレーム59に支持される。報知灯200は、フロアステップ33よりも上方に設けられる。具体的には、報知灯200は、アンテナフレーム59の上方側に設けられる。また、報知灯200は、左右方向においてフロアステップ33の幅内に設けられる。具体的には、報知灯200は、左右方向においてアンテナフレーム59の幅内に設けられる。
報知灯200は、位置取得装置150の後方に設けられる。報知灯200は、位置取得装置150の前方に設けられてもよい。
報知灯200は、位置取得装置150よりも低い位置に設けられる。具体的には、報知灯200は、報知灯200の上端が位置取得装置150の上端よりも低くなるように設けられる。
報知灯200は、位置取得装置150の下方に設けられてもよい。これにより、苗移植機1は、報知灯200が障害物に接触することを抑制することができる。また、苗移植機1は、例えば、晴天時に、報知灯200の視認性を安定させることができる。
報知灯200は、複数のランプ200aを含む。報知灯200は、複数の色を点灯できる。報知灯200の点灯には、報知灯200の点滅が含まれてもよい。例えば、報知灯200は、3つのランプ200aを備える。3つのランプ200aは、上下方向に並んで設けられる。3つのランプ200aは、例えば、上方側から、桃色、緑色、青色に点灯するランプ200aである。
報知灯200は、少なくとも自律走行に関する苗移植機1の運転状態を示す。報知灯200は、苗移植機1の運転状態に応じて複数のランプ200aの点灯状態を切り替える。
例えば、報知灯200は、苗移植機1が自律走行可能である場合、3つのランプ200aを全て点灯させる。報知灯200は、苗移植機1に異常が発生した場合、桃色のランプ200aを点灯させる。なお、苗移植機1に異常が発生した場合、後述する遠隔操作装置170のモニタ、および操縦パネル38のモニタ86に異常の原因が表示される。また、桃色のランプ200aが点灯する異常とは、作業を継続することが困難な異常や、作業を中止した方が好ましい異常である。
また、報知灯200は、苗移植機1が自律走行している場合、青色のランプ200aを点灯させる。報知灯200は、苗移植機1に軽度のエラーが発生した場合、緑色のランプ200aを点灯させる。軽度のエラーとは、桃色のランプ200aが点灯する異常の発生よりも軽度の異常であり、例えば、スリップが発生した場合である。報知灯200は、苗移植機1が手動走行している場合、青色のランプ200aが点灯する。
(苗移植機の制御系)
次に、図3を参照して苗移植機1の制御系について説明する。図3は、苗移植機1の制御装置100を中心とした制御系を示すブロック図である。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なものであり、各部を制御する制御装置(以下、コントローラという。)100を備える。
コントローラ100は、CPU(Central Processing Unit)などを有する処理部や、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などの記憶部、さらには入出力部が設けられ、これらは、互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能である。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などが格納される。コントローラ100は、記憶部に格納されたコンピュータプログラムなどを読み出すことで、各機能を発揮させる。
コントローラ100には、たとえば、アクチュエータ類として、スロットルモータ80、油圧制御弁81、82、植付クラッチ作動ソレノイド83、サイドクラッチ作動ソレノイド84、HST14モータ85、線引きマーカ昇降モータ87、ステアリングモータ95、デフロック切替モータ96などが接続される。
スロットルモータ80は、エンジン30の吸気量を調節するスロットルを作動させることにより、エンジン30の出力軸の回転数を増減させる。油圧制御弁81は、昇降シリンダ25の伸縮動作を制御する。油圧制御弁82は、パワーステアリング機構88を制御する。植付クラッチ作動ソレノイド83は、植付クラッチ27aを作動させる。
サイドクラッチ作動ソレノイド84は、後輪11(図1参照)への動力伝達状態を切り替えるサイドクラッチ44を作動させる。なお、サイドクラッチ44は、左右の後輪11にそれぞれ設けられ、サイドクラッチ作動ソレノイド84は、各サイドクラッチ44に対応して2つ設けられる。
HST14モータ85は、HST14のトラニオンの回動角度を変更することで、HST14の斜板の傾斜角を変更する。ステアリングモータ95は、自動旋回制御が行われる場合に、前輪10(図1参照)の操舵量(舵角)を調整するステアリング装置であるハンドル35を駆動するモータである。ステアリングモータ95は、ハンドル35を回動させる。線引きマーカ昇降モータ87は、線引きマーカ65を昇降させる。
デフロック切替モータ96は、左右の走行車輪、具体的には、左右の前輪10を同じ回転速度で回転させるデファレンシャルロック機構97(以下、デフロック機構と称する。)の作動、および作動停止を切り替えるモータである。デフロック機構97が入り状態になることで、左右の走行車輪が同じ回転速度で回転する。
コントローラ100には、検出装置である、回転数センサ90、操舵量センサ91、傾斜センサ92などが接続される。回転数センサ90は、左右の後輪11に対応して2つ設けられ、左右の後輪11の回転数をそれぞれ検出する。なお、回転数センサ90は、左右の前輪10の回転数を検出してもよい。
操舵量センサ91は、ステアリング装置であるハンドル35の操作量、すなわち、前輪10の舵角を検出する。操舵量センサ91は、例えば、ピットマンアームに連結する軸上に設けられる。なお、操作量は、ハンドル35が予め設定された直進位置になった場合の値を基準値として、左右方向それぞれに検出される。傾斜センサ92は、走行車体2の傾きである傾斜角を検出する。
また、コントローラ100には、操作信号として、変速操作レバー36、副変速操作レバー37、自律走行切替スイッチ46、植付部昇降スイッチ47、自動直進切替スイッチ45、自動旋回切替スイッチ48、線引きマーカ自動昇降スイッチ49などから信号が入力される。
自律走行切替スイッチ46は、自律走行を実行するか否かを切り替えるスイッチである。具体的には、自律走行切替スイッチ46は、走行モードを自律走行モード、または手動走行モードに切り替えるスイッチである。例えば、自律走行切替スイッチ46が「ON」である場合、走行モードが自律走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ46が「OFF」である場合、走行モードが手動走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ46が「ON」にされると、自動直進切替スイッチ45、および自動旋回切替スイッチ48が「ON」になる。すなわち、走行モードが自律走行モードになると、なお、自動直進切替スイッチ45、および自動旋回切替スイッチ48は、いったん「ON」になった場合であっても、操縦者の操作によって「OFF」に変更可能である。
植付部昇降スイッチ47は、苗植付部4を昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。植付部昇降スイッチ47は、「上昇」、および「降下」位置に変更される。
植付部昇降スイッチ47が「上昇」位置にある場合には、苗植付部4は、所定の非作業位置まで上昇し、苗植付装置55が停止する非作業状態となる。植付部昇降スイッチ47が「降下」位置にある場合には、苗植付部4は、所定の作業位置まで降下し、苗植付装置55が作動する作業状態となる。すなわち、植付部昇降スイッチ47は、苗植付部4の作業状態を検知するスイッチである。なお、苗植付部4の作業状態を検知するスイッチが別途設けられてもよい。
線引きマーカ自動昇降スイッチ49は、ハンドル35の操作量、すなわち、前輪10の操舵量に連動して線引きマーカ65を自動的に昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。線引きマーカ自動昇降スイッチ49が「ON」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ65を自動的に昇降させる制御が実行される。一方、線引きマーカ自動昇降スイッチ49が「OFF」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ65を自動的に昇降させる制御は、実行されない。
自動直進切替スイッチ45は、自動直進の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動直進切替スイッチ45が「ON」にされている場合には、後述する走行アシスト機能が有効となり、自動直進を実行可能となる。自動直進切替スイッチ45が「OFF」にされている場合には、走行アシスト機能が無効となり、自動直進を実行不能となる。
自動旋回切替スイッチ48は、自動旋回の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動旋回切替スイッチ48が「ON」にされている場合には、後述する旋回アシスト機能が有効となり、自動旋回を実行可能となる。自動旋回切替スイッチ48が「OFF」にされている場合には、旋回アシスト機能が無効となり、自動旋回を実行不能となる。自動旋回切替スイッチ48が「OFF」にされている場合には、自動旋回を実行する条件が成立している場合であっても、自動旋回は実行されない。
また、コントローラ100には、位置取得装置150から走行車体2の現在の位置情報などが入力される。コントローラ100は、走行車体2が自動で走行しながら作業を行う自律走行モードを実行する。
また、コントローラ100には、遠隔操作装置170(以下、「リモコン」と称する。)から各種情報が入力される。例えば、コントローラ100は、受信機180(図1参照)を介して、リモコン170から各種情報が入力される。受信機180は、例えば、アンテナフレーム59(図1参照)に取り付けられ、走行車体2の前方側の上方に配置される。なお、受信機180は、複数設けられてもよい。
リモコン170は、苗移植機1を遠隔操作可能である。リモコン170は、スマートフォンなどの端末装置であってもよい。リモコン170は、作業者の操作に応じた制御信号を送信する。リモコン170は、Wi-fi(登録商標)や、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)などの近距離無線通信によってコントローラ100と通信可能に接続されるが、これに限られず、近距離無線通信に加えて、あるいは代えて通信ネットワークなどを介して通信可能に接続されてもよい。
リモコン170は、例えば、方位センサや、GPSやGNSSなどの測位手段を含んでもよい。リモコン170は、リモコン170の位置情報をコントローラ100に送信してもよい。
リモコン170は、複数設けられてもよい。すなわち、コントローラ100は、複数のリモコン170から、各リモコン170の位置情報を取得可能であってもよい。
また、コントローラ100は、苗移植機1の運転状態に応じて報知灯200の点灯状態を制御するための信号を生成し、報知灯200に送信する。
(自律走行モード)
ここで、苗移植機1による、圃場における自律走行(自動走行)について説明する。コントローラ100(図3参照)は、前輪10(図1参照)の操舵量をフィードバックしながらステアリングモータ95(図3参照)を制御してハンドル35(図3参照)を操作する自律走行モードを有する。自律走行モードは、自動直進モードと、自動旋回モードとを含む。
自動直進モードは、走行車体2が予め設定された直進経路に沿うように、ステアリングモータ95が制御され、直進するモードである。自動直進モードでは、苗植付部4によって圃場に苗を植え付けつつ、走行車体2が操縦者の操作によらず直進する。すなわち、走行車体2を自動直進させつつ、圃場に苗を移植する走行アシスト機能が有効となり、走行アシスト機能が実行される。
自動旋回モードは、走行車体2が所定の旋回位置に到達すると、苗植付部4による苗の植え付けを停止し、走行車体2が予め設定された旋回経路に沿うように、ステアリングモータ95が制御され、旋回するモードである。所定の旋回位置は、例えば、作業を行った工程の走行距離や、作業を行った工程に関する位置情報などによって設定される。
自動旋回モードでは、例えば、苗植付部4が上昇し、非作業状態にされ、走行車体2が操縦者の操作によらず旋回する。すなわち、苗植付部4による苗の植え付けを行わずに、走行車体2を旋回させる旋回アシスト機能が有効となり、旋回アシスト機能が実行される。
なお、図4に示すように、圃場の3辺La~Lcを操縦者の操作によって走行するティーチング走行がされることで、自律走行モードが実行される作業領域が設定される。図4は、第1実施形態に係るティーチング走行による作業領域の設定方法を示す図である。
例えば、作業領域設定ボタン(不図示)が操作されて、走行を開始すると、走行車体2の位置情報が辺Laの始点として記録され、走行中における走行車体2の位置情報が記録される。そして、ハンドル35が操縦者によって所定旋回角度以上回動されると、辺Laの終点が記録され、辺Laが設定される。また、辺Lbの始点における走行車体2の位置情報が記録される。所定旋回角度は、予め設定された値であり、走行車体2が畔に沿って旋回したと判定可能な角度である。
さらに、走行車体2が直進した後、ハンドル35が操縦者によって所定旋回角度以上回動されると、辺Lbの終点が記録され、辺Lbが設定される。また、辺Lcの始点における走行車体2の位置情報が記録される。
走行車体2が直進した後に、作業領域設定ボタンが操作されると、走行車体2の位置情報が、辺Lcの終点として記録され、辺Lcが設定される。3つの辺La~Lcが設定されることで、作業領域が設定される。
作業領域が設定された圃場では、自律走行モードが実行可能となる。例えば、圃場において、辺La、または辺Lcに平行な直進走行経路に沿って自動直進が可能となる。また、辺Lb側の畔付近における旋回時に、自動旋回が可能となる。ティーチング走行において走行されなかった、圃場の辺、すなわち辺Lbと向かい合う側の畔付近における旋回時には、リモコン操作による旋回が可能である。
また、ティーチング走行が終了し、作業領域が設定された場合であっても、走行モードが手動走行モードである場合には、苗移植機1は、操縦者の操作によって走行し、圃場に苗を移植することができる。
走行モードが手動走行モードであり、操縦者の操作によって苗移植機1が走行している場合に、自動直進切替スイッチ45が「ON」にされると、苗移植機1は、自動直進を実行する。すなわち、苗移植機1は、走行モードが手動走行モードであっても、走行アシスト機能を実行可能となる。
また、走行モードが手動走行モードであり、操縦者の操作によって苗移植機1が走行している場合に、自動旋回切替スイッチ48が「ON」にされると、苗移植機1は、自動旋回を実行可能となる。すなわち、苗移植機1は、走行モードが手動走行モードであっても、旋回アシスト機能を実行可能となる。
コントローラ100は、走行モードが自律走行モードから手動走行モードに変更された場合には、走行車体2を自律走行させるための走行情報を記憶する。例えば、コントローラ100は、直進経路に関する情報、旋回経路に関する情報を記憶する。走行モードが手動走行モードになった場合には、記憶した走行情報に基づいて、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能が実行可能となる。
苗移植機1は、走行車体2と、苗植付部4と、位置取得装置150と、コントローラ100と、報知灯200とを備える。苗植付部4は、走行車体2に設けられる。位置取得装置150は、走行車体2の位置情報を取得する。コントローラ100は、走行車体2の前輪10の舵角を制御し、走行車体2を自律走行させる。報知灯200は、少なくとも自律走行に関する苗移植機1の運転状態を示す。報知灯200は、位置取得装置150を支持するアンテナフレーム59に支持される。
これにより、苗移植機1は、報知灯200によって苗移植機1の運転状態を周囲に報知することができる。そのため、苗移植機1は、苗移植機1の周囲にいる者、例えば、リモコンによる遠隔操作を行う作業者に、現在の苗移植機1の状態を知らせることができる。
報知灯200は、アンテナフレーム59の上方側に設けられ、かつ位置取得装置150よりも低い位置に設けられる。
これにより、苗移植機1の周囲にいる者に、苗移植機1の運転状態を容易に視認させることができる。すなわち、苗移植機1は、報知灯200の視認性を向上させることができる。また、報知灯200が設けられた苗移植機1の高さが高くなることを抑制することができる。そのため、小屋などに苗移植機1を収容する場合などに、報知灯200が外部に接触することを抑制することができる。
報知灯200は、走行車体2のフロアステップ33よりも上方に設けられ、かつ走行車体2の左右方向においてフロアステップ33の幅内に設けられる。
これにより、操縦席41に作業者が着座する場合に、苗移植機1は、作業者からの視認性を向上させることができる。例えば、作業者は、報知灯200の点灯状態の確認が容易になる。また、苗移植機1は、報知灯200が左右方向において外部に接触することを抑制することができる。また、苗移植機1は、作業者がフロアステップ33を移動する際に、報知灯200が作業者に接触することを抑制することができる。
<第2実施形態>
次に第2実施形態に係る苗移植機1について図5を参照し説明する。ここでは、第1実施形態と異なる箇所を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成、および処理についての説明は省略する。図5は、第2実施形態に係る苗移植機1の側面図である。
苗移植機1は、手摺り210を備える。手摺り210は、フロアステップ33、およびリヤステップ330の少なくとも一方に取り付けられる。手摺り210は、作業者が苗移植機1に昇降する際に、昇降を容易にし、昇降時の安全性を向上するために設けられる。手摺り210は、例えば、枠状に形成される。
また、苗移植機1は、ガード部211を備える。ガード部211は、作業者が走行車体2のフロアステップ33から走行車体2の外側に落下することを抑制するように設けられる。ガード部211は、昇降可能位置と、落下防止位置との間で回動可能である。昇降可能位置は、作業者がフロアステップ33に昇降可能な位置である。落下防止位置は、少なくともフロアステップ33の一部を囲み、操縦席41の側方側への移動を制限する位置である。例えば、落下防止位置では、作業者は、操縦席41から左右方向への移動がガード部211によって制限される。なお、「フロアステップ33の一部を囲む」とは、他の構成と共に、フロアステップ33の一部を囲むことを含む。
ガード部211は、例えば、予備苗載せ台52に設けられる。ガード部211は、内側の予備苗載せ台52に設けられる。ガード部211は、予備苗載せ台52の後端から上方に延び、さらに、前方に向けて延びるように設けられる。
ガード部211は、図6に示すように、予備苗枠50が展開状態になると、ガード部211の一部が、手摺り210に連結され、少なくともフロアステップ33の一部を囲む。具体的には、ガード部211の一部が、図7に示すように、手摺り210に設けられた保持部210aに係合する。予備苗枠50は、上下方向の軸を中心に回動可能である。そのため、予備苗枠50が展開状態で予備苗枠50が回動されることで、保持部210aに対する係合状態が切り替えられる。ガード部211が保持部210aに係合することで、作業者は、操縦席41から側方への移動が制限される。すなわち、フロアステップ33から作業者が走行車体2の外側に落下することが抑制される。図6は、ガード部211が落下防止位置となった状態を示す側面図である。図7は、ガード部211が落下防止位置となった状態を示す平面図である。
なお、予備苗枠50が電動式であり、かつガード部211が保持部210aに係合している場合には、予備苗枠50が収容状態になることが禁止されてもよい。
また、予備苗枠50が展開状態の場合には、前端のガード部211は、アンテナフレーム59と予備苗載せ台52との間に取り付けられてもよい。展開状態で、最も先方に位置する予備苗載せ台52は、他の予備苗載せ台52に対して、回動可能であってもよい。最も先方に位置する予備苗載せ台52は、内側に回動することで、前方側のガード部211としての機能を有してもよい。
また、ガード部211は、展開状態において、作業者が前後方向に移動する際の手摺りとしての機能を有してもよい。
苗移植機1は、ガード部211を備える。ガード部211は、作業者が、走行車体2のフロアステップ33から走行車体2の外側に落下することを抑制する。ガード部211は、作業者がフロアステップ33に昇降可能な昇降可能位置と、操縦席41の側方側への移動を制限する落下防止位置とを移動可能である。
これにより、苗移植機1は、走行中における作業者の安全性を向上させることができる。
ガード部211は、少なくともフロアステップ33の一部を囲むように設けられる。これにより、苗移植機1は、走行中に作業者がフロアステップ33の外側に落下することを抑制することができる。
ガード部211は、予備苗載せ台52に設けられる。予備苗載せ台52が展開状態になると、ガード部211は、落下防止位置となる。これにより、苗移植機1は、既存の予備苗載せ台52、および予備苗枠50の構成を用いつつ、作業者が走行車体2のフロアステップ33から走行車体2の外側に落下することを抑制することができる。
<変形例>
苗移植機1は、図8に示すように、ガード部215を手摺り210に回動可能に取り付けてもよい。図8は、変形例に係る苗移植機1の側面図である。ガード部215は、例えば、枠状に設けられる。ガード部215は、操縦席41に対して左右方向にそれぞれ設けられ、独立して回動可能である。ガード部215は、後端において、手摺り210に回動可能に支持される。ガード部215は、後端の軸を中心に回動することで、昇降可能位置と、落下防止位置との間で回動する。図8では、落下防止位置のガード部215が示される。
例えば、ガード部215は、落下防止位置において、フロアステップ33から1m以上の高さに設けられる。これにより、作業者の落下がより抑制される。また、ガード部215は、落下防止位置において、ガード部215の下端が、予備苗載せ台52の下端よりも下方に位置するように設けられてもよい。
なお、ガード部215は、落下防止位置において、前端側に底部が位置するU字状であってもよい。
ガード部215は、フロアステップ33に設けられたプレートの操作に応じて、回動してもよい。例えば、ガード部215はプレートが踏まれると、昇降可能位置となり、プレートが踏まれない場合には、落下防止位置となる。
ガード部215は、昇降可能位置において、昇降時の手摺りとしての機能を有する。ガード部215には、肥料を保持する補助板と、チューブとが設けられてもよい。チューブは、扉の接触センサとシートセンサに同期した肥料を抑えるチューブである。作業者が操縦席41に着座する場合、チューブは、動かないようにロックされてもよい。扉が開いている状態では、肥料の有無に関わらず、チューブの位置は固定される。
苗移植機1は、図9に示すように、ガード部220を手摺り210に回動可能に取り付けてもよい。図9は、変形例に係る苗移植機1の側面図である。ガード部220は、第1ガード部220aと、第2ガード部220bとを含む。第1ガード部220aは、手摺り210に回動可能に取り付けられる。第1ガード部220aは、後端において、手摺り210に回動可能に支持される。第2ガード部220bは、第1ガード部220aに回動可能に取り付けられる。第2ガード部220bは、第1ガード部220aの前端に回動可能に支持される。すなわち、ガード部220は、2段階に回動することで、昇降可能位置と、落下防止位置との間で回動する。図9では、落下防止位置のガード部220が示される。
なお、ガード部220は、昇降可能位置において、施肥ホッパ70によって支持されてもよい。
また、ガード部は、上下方向の軸を中心に回動するように、手摺り210に支持されてもよい。また、ガード部は、フロアステップ33に対して折り畳み可能に設けられてもよい。ガード部は、例えば、フロアステップ33に設けられた収容部に折り畳まれた状態で収容可能である。ガード部は、収容部から回動し、フロアステップ33から立設されることで、落下防止位置となる。
苗移植機1は、図10、図11に示すように、ガード部225をアンテナフレーム59に回動可能に取り付けてもよい。すなわち、ガード部225は、アンテナフレーム59に連結される。図10は、変形例に係る苗移植機1の側面図である。図11は、変形例に係る苗移植機1の平面図である。
ガード部225は、アンテナフレーム59の下端に回動可能に取り付けられる。ガード部225がアンテナフレーム59に連結されることで、作業者が作業可能な領域を大きくすることができる。
ガード部225は、後端において手摺り210に係合可能である。ガード部225は、左右方向において、予備苗載せ台52の内側を通るように、前後方向に延びる。苗移植機1は、ガード部225、手摺り210、後方保護フレーム226、およびアンテナフレーム59によって作業スペースを囲む。後方保護フレーム226は、施肥ホッパ70の前方に設けられ、左右方向に延びる。後方保護フレーム226の両端は、手摺り210に取り付けられる。後方保護フレーム226は、施肥ホッパ70に設けられてもよい。後方保護フレーム226は、施肥ホッパ70よりも後方に設けられてもよい。
苗移植機1は、後方保護フレーム226を上下方向に移動可能に設けてもよい。後方保護フレーム226は、施肥ホッパ70の蓋のスライド操作に同期して上下方向に移動してもよい。例えば、施肥ホッパ70の蓋が開いた場合には、後方保護フレーム226は、下方に移動し収容される。施肥ホッパ70の蓋が閉じた場合には、後方保護フレーム226は、上方に移動し、展開される。施肥ホッパ70の蓋が閉じた状態では、施肥ホッパ70の蓋の位置は、フロアステップ33から50cm以上の高さであり、後方保護フレーム226とフロアステップ33との中間位置にある。施肥ホッパ70は、蓋が閉じた状態で、施肥装置5のスイッチが押されるように設けられる。施肥装置5のスイッチが押されていない場合、作業者が操縦席41から立ち上がると、走行車体2は減速し、停止する。
後方保護フレーム226は、施肥ホッパ70の蓋の上方に設けられてもよい。後方保護フレーム226は、後方に回動であってもよい。後方保護フレーム226が後方に回動することで、施肥ホッパ70の蓋を開くことができる。
ガード部225は、メインフレーム15に取り付けられてもよい。ガード部225は、支柱部を介してメインフレーム15に取り付けられる。ガード部225は、支柱部に回動可能に支持される。前方のガード部225は、予備苗枠50に取り付けられてもよい。前方のガード部225は、ボンネット39の上方に設けられてもよい。
苗移植機1は、図12に示すように、補給作業領域の一部を囲むようにガード部230を設けてもよい。図12は、変形例に係る苗移植機1の平面図である。ガード部230は、上下方向に軸を中心に回動可能となるように手摺り210に取り付けられる。補給作業領域は、操縦席41の側方を含む領域である。ガード部230の回動軸は、左右方向において外側に設けられる。そのため、作業者は、例えば、操縦席41から、補給作業領域への移動が容易となる。また、ガード部230は、補強作業領域から作業者が落下しないように補給作業領域を囲む状態から、開かれる場合、外開きとなるように手摺り210に取り付けられる。これにより、例えば、空箱などを、補給作業領域内に置いた場合であっても、作業者は、ガード部230を開くことができる。
苗移植機1は、図13に示すように、ガード部232を、アンテナフレーム59から、後方の延ばした状態で吊してもよい。図13は、変形例に係る苗移植機1の側面図である。ガード部232の後端の高さは、落下防止位置において、施肥ホッパ70の上面よりも低い。なお、ガード部232は、アンテナフレーム59に吊されず、手摺り210に折り畳み可能に取り付けられてもよい。
苗移植機1は、図14に示すように、ガード部235を、予備苗載せ台52に回動可能に取り付けてもよい。図14は、変形例に係る苗移植機1の平面図である。ガード部235は、上下方向の軸を中心に回動可能となるように予備苗載せ台52に取り付けられる。例えば、ガード部235の後端、または手摺り210の前端に、マグネットセンサや、スイッチが設けられる。ガード部235が落下防止位置にある場合、マグネットセンサなどが「ON」になる。マグネットセンサなどが「ON」になると、操縦席41のシートスイッチが無効となり、走行中に作業者が操縦席41から離席した場合であっても、走行車体2は停止しない。これにより、作業者は、自律走行中に補給作業を行うことができる。
苗移植機1は、走行車体2が畔際であることが検知され、シートスイッチが「OFF」になり、操縦席41への着座が検知されない場合、走行車体2を停止させてもよい。苗移植機1は、シートスイッチが「ON」であり、走行車体2が停止した場合に、ガード部235が開くようにしてもよい。苗移植機1は、走行車体2が停止した場合に、ガード部235が自動的に開くようにしてもよい。
苗移植機1は、前方側のガード部を、予備苗載せ台52に回動可能に設けてもよい。ガード部は、上下方向に複数段設けられてもよい。予備苗載せ台52の最上段は、フロアステップ33から1m以上の高さである。予備苗載せ台52が展開状態である場合に、操作可能なスイッチを設けてもよい。スイッチが押されていない状態で、作業者が操縦席41から離席すると、走行車体2は減速し、停止する。
苗移植機1は、フロアステップ33に、操縦席41を挟むように一対のつま先板を設けてもよい。つま先板は、フロアステップ33から上方に向けて突出するように設けられる。つま先板は、フロアステップ33に収容可能である。つま先板は、例えば、自律走行中に、自動的にフロアステップ33から突出するように設けられる。つま先板は、例えば、HST14がニュートラル状態、走行車体2が停止時に、フロアステップ33に自動的に収容されるように設けられる。
苗移植機1は、図15に示すように、アンテナフレーム59に設けられる支持フレーム240に報知灯200が支持されてもよい。図15は、変形例に係る苗移植機1の報知灯200の配置を示す図である。支持フレーム240は、例えば、ボンネット39の上方に設けられる。支持フレーム240は、左右方向に延び、両端がアンテナフレーム59に取り付けられる。また、報知灯200は、左右方向においてボンネット39の幅内に設けられる。これにより、操縦席41に作業者が着座する場合に、苗移植機1は、作業者からの視認性を向上させることができる。
報知灯200は、例えば、支持フレーム240に取り付けられる基端側を中心に上下方向に回動可能であってもよい。これにより、作業者が報知灯200の確認を行う必要がない場合には、報知灯200を下方に回動させることで、周囲の視認性を向上させることができる。
支持フレーム240は、アンテナフレーム59から前方側に向けて延びるように設けられてもよい。これにより、苗移植機1は、報知灯200の視認性を向上させることができる。
苗移植機1は、報知灯200を直進アシストモニタの近傍に設けてもよい。例えば、報知灯200は、直進アシストモニタの前方であり、かつ左右方向において、直進モニタの中心に設けられる。これにより、作業者は、直進時に、センター位置の確認が容易になる。
苗移植機1は、報知灯200を予備苗枠50の上方側に設けてもよい。苗移植機1は、報知灯200を操縦席41の後方に設けてもよい。苗移植機1は、報知灯200を苗植付部4に設けてもよい。報知灯200は、苗植付部4の左右方向の端に設けられる。
苗移植機1は、報知灯200をボンネット39の上面に設けてもよい。具体的には、報知灯200は、左右方向におけるボンネット39の中心に設けられる。苗移植機1は、報知灯200を施肥ホッパ70の上面に設けてもよい。具体的には、報知灯200は、左右方向における施肥ホッパ70中心に設けられる。苗移植機1は、報知灯200をセンターマスコット66に設けてもよい。
苗移植機1は、図16、および図17に示すように、左右方向の一方のアンテナフレーム59(例えば、右側のアンテナフレーム59)に支持フレーム250が設けられてもよい。図16は、変形例に係る苗移植機1の報知灯200の配置を示す図である。図17は、変形例に係る苗移植機1の報知灯200の配置を示す図である。支持フレーム250は、アンテナフレーム59から前方に向けて突出するように設けられる。報知灯200は、左右方向の一方のアンテナフレーム59に支持フレーム250を介して支持される。
報知灯200は、上下方向に移動可能である。例えば、報知灯200は、上方方向に伸縮する移動機構によって、上下方向に移動可能である。報知灯200は、苗植付部4に取り付けられる基端側を中心に上下方向に回動可能であってもよい。
苗移植機1は、線引きマーカ65にフラグを設けてもよい。苗移植機1は、例えば、右側の線引きマーカ65に赤色のフラグを設け、左側の線引きマーカ65に緑色のフラグを設ける。これにより、苗移植機1は、フラグによって苗移植機1の状態を苗移植機1の周囲にいる者に報知することができる。例えば、晴れた屋外において苗移植機1との距離が長い者が、ランプ200aの色を確認することが困難である場合に、フラグによって苗移植機1の状態を視認することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。