特許 6881336 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6881336

(24)【登録日】2021年5月10日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20210524BHJP

   A01C 11/02 20060101ALI20210524BHJP

   G05D 1/02 20200101ALI20210524BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20210524BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20210524BHJP

   B62D 137/00 20060101ALN20210524BHJP

【ＦＩ】

   A01B69/00 303C

   A01B69/00 303M

   A01B69/00 303G

   A01C11/02 331D

   G05D1/02 N

   B62D6/00

   B60W40/02

   B62D137:00

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-13624(P2018-13624)

(22)【出願日】2018年1月30日

(65)【公開番号】特開2019-129740(P2019-129740A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2019年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】川上 修平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 哲

【審査官】 大澤 元成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０８２９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２４５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８９６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８０２０９６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５７４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４９７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２９９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８１０３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｂ ６９／００−６９／０８

Ａ０１Ｃ １１／０２

Ｇ０５Ｄ １／００− １／１２

Ｂ６２Ｄ ６／００− ６／１０

Ｂ６０Ｗ ４０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体（１）の操舵装置（４）により操舵される転舵輪（１１）と、前記走行車体（１）の後部に昇降自在に連結される作業部（２）と、位置情報を取得する位置情報取得装置（５）と、前記転舵輪（１１）の舵角を検出し、検出した舵角と前記位置情報取得装置（５）が取得した位置情報とに基づき前記操舵装置（４）を駆動して前記走行車体（１）の自動走行を制御する制御部（３）を備えた作業車両において、
圃場へ植付けるための苗（Ｎ）が多列に配列された複数の苗マット（Ｍ）を載置状態で収容するタンク部（１５）と、前記作業部（２）である苗植付部の苗載台（２０）に前記苗マット（Ｍ）を送給することができる資材搬送機構（１４）を設け、
前記資材搬送機構（１４）に前記タンク部（１５）を設け、
前記タンク部（１５）に立設された前・後支柱（６３０，６３０）間に架設されたレール部（６２０）を備え、前記タンク部（１５）内に配設された前記苗マット（Ｍ）に薬剤（Ｑ）を散布することができる散布機（６１０）を設け、
前記レール部（６２０）により、前記散布機（６１０）を前後移動でき、
前記走行車体（１）の前方及び旋回方向にある障害物を検出する障害物センサ（９０１）を複数設け、前記転舵輪（１１）の舵角が旋回走行となる角度以上になると、機体前方の障害物を検出する感度を下げ、旋回方向の障害物を検出する感度を上げ、前記散布機（６１０）を機体前方に移動させることを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記転舵輪（１１）の舵角が、直進走行となる角度になると、前記障害物センサ（９０１）の旋回方向の障害物を検出する感度を下げ、機体前方の障害物を検出する感度を上げることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記障害物センサ（９０１）の検知手段を複数設け、障害物の距離に応じて検知手段を変更すると共に、前記障害物センサ（９０１）が検知する範囲を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、作業車両には、直進走行を支援する自動操舵装置が設けられたものがあり、例えば、操舵装置の操舵輪を制御して直進位置に保持することによって自動直進走行を行うものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。上述の自動直進走行が可能な作業車両を苗移植機に適用すれば、無人での自動苗植付作業も可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６−２４５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、無人走行可能とはいえ、例えば、作業車両を苗移植機とした場合、苗移植装置を連結する走行車体が旋回する際に、苗移植装置が障害物に接触する恐れがある。

【0005】

そこで、障害物を検出するセンサを設けることで、接触を防止することができる。しかし、その場合、走行状況に合わせて検出する方向や検出範囲を変更することが望ましい。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無人走行中に障害物との接触を回避することができる作業車両を目的とする。

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の作業車両（１０）は、走行車体（１）の操舵装置（４）により操舵される転舵輪（１１）と、前記走行車体（１）の後部に昇降自在に連結される作業部（２）と、位置情報を取得する位置情報取得装置（５）と、前記転舵輪（１１）の舵角を検出し、検出した舵角と前記位置情報取得装置（５）が取得した位置情報とに基づき前記操舵装置（４）を駆動して前記走行車体（１）の自動走行を制御する制御部（３）を備えた作業車両において、
圃場へ植付けるための苗（Ｎ）が多列に配列された複数の苗マット（Ｍ）を載置状態で収容するタンク部（１５）と、前記作業部（２）である苗植付部の苗載台（２０）に前記苗マット（Ｍ）を送給することができる資材搬送機構（１４）を設け、
前記資材搬送機構（１４）に前記タンク部（１５）を設け、
前記タンク部（１５）に立設された前・後支柱（６３０，６３０）間に架設されたレール部（６２０）を備え、前記タンク部（１５）内に配設された前記苗マット（Ｍ）に薬剤（Ｑ）を散布することができる散布機（６１０）を設け、
前記レール部（６２０）により、前記散布機（６１０）を前後移動でき、
前記走行車体（１）の前方及び旋回方向にある障害物を検出する障害物センサ（９０１）を複数設け、前記転舵輪（１１）の舵角が旋回走行となる角度以上になると、機体前方の障害物を検出する感度を下げ、旋回方向の障害物を検出する感度を上げ、前記散布機（６１０）を機体前方に移動させることを特徴とする。

【0008】

請求項２に記載の作業車両（１０）は、請求項１において、前記転舵輪（１１）の舵角が、直進走行となる角度になると、前記障害物センサ（９０１）の旋回方向の障害物を検出する感度を下げ、機体前方の障害物を検出する感度を上げることを特徴とする。

【0009】

請求項３に記載の作業車両（１０）は、請求項１または２において、前記障害物センサ（９０１）の検出手段を複数設け、障害物の距離に応じて検出手段を変更すると共に、検知する範囲を変更することを特徴とする。

【0010】

（削除）

【発明の効果】

【0011】

請求項１から３に記載の作業車両によれば、走行車体に複数の障害物センサを設け、転舵輪の舵角が旋回走行となる角度以上になると機体前方の障害物を検出する感度を下げ、旋回方向の障害物を検出する感度を上げることで、旋回方向の障害物を早く検出することができるため、旋回時に障害物と走行車体の接触を防止することができる。

【0012】

また、障害物と走行車体の距離に応じて検出する手段を変更することで、より障害物との距離を正確に認識できるため、走行中に障害物との接触を防止することができる。

【0013】

また、タンク部に立設された前・後支柱間に架設されたレール部を備え、タンク部内に配設された苗マットに薬剤を散布することができる散布機を設け、レール部により、散布機を前後移動でき、旋回走行になると、散布機（６１０）を機体前方に移動させることで、前輪に重さが加わり、駆動力が高まって旋回性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る作業車両である苗移植機の作業状態の概要を示す説明図である。

【図2】図２は、同上の苗移植機のコントローラを中心とした機能ブロック図である。

【図3】図３は、同上の苗移植機の一部切欠側面図である。

【図4】図４は、同上の苗移植機の斜視図である。

【図5】図５は、同上の苗移植機の作業部および資材貯留部の動作説明図である。

【図6】図６は、第２の実施形態に係る作業車両である苗移植機の資材貯留部の動作説明図である。

【図7A】図７Ａは、第３の実施形態に係る苗移植機が備える薬剤散布装置の説明図である。

【図7B】図７Ｂは、同上の薬剤散布装置の変形例を示す説明図である。

【図8】図８は、第４の実施形態に係る苗移植機の側面視による説明図である。

【図9A】図９Ａは、第５の実施形態に係る苗移植機の説明図である。

【図9B】図９Ｂは、同上の苗移植機が備える欠株防止装置の説明図である。

【図10】図１０は、第６の実施形態に係る苗移植機の側面視による説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明の実施形態に係る作業車両を、無人で自動走行しながら田植作業を行うことのできる苗移植機として図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形したり、各実施形態を組み合わせて実施することができる。また、以下では苗移植機の走行車体、あるいは走行車体と作業部とを含む苗移植機の全体を指して機体と呼ぶ場合がある。

【0016】

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る作業車両の作業状態の概要を示す説明図、すなわち、苗移植機の自動田植え作業の概要を示す説明図、図２は、苗移植機のコントローラを中心とした機能ブロック図、図３は、苗移植機の一部切欠側面図である。

【0017】

図１に示すように、苗移植機１０は、所定の圃場１００において、予めティーチングされた作業経路Ｌに沿って無人で自動走行しながら苗Ｎの植付作業を行うことができる。

【0018】

苗移植機１０は、駆動輪である前輪１１および後輪１２を備える走行車体１の後部に、作業部２である苗植付部を昇降自在に連結して構成される。前輪１１は転舵輪として機能し、図２に示すステアリング機構４１に連動連結している。

【0019】

走行車体１は、図３に示すように、車体フレーム１６上に搭載された，共に図示を省略した原動機およびミッションケース等を含む動力伝達装置を備える。動力源としてはディーゼル機関やガソリン機関等の内燃機関でも良いし、電気モータであっても構わない。発生した動力は、走行車体１を前進や後進させるために用いるのみでなく、作業部２の各装置を駆動させるためにも使用される。

【0020】

動力伝達装置を構成するミッションケースから、前輪１１および後輪１２に伝達される動力は、一部が左右の前輪ファイナルケース１７を介して前輪１１に伝達可能であり、残りが左右の後輪ギヤケース１８を介して後輪１２に伝達可能となっている。左右それぞれの前輪１１は、車軸１７ａを介して左右の前輪ファイナルケース１７に連結され、左右それぞれの後輪５は、車軸１８ａを介して後輪ギヤケース２２に連結される。

【0021】

苗移植機１０の自動走行は、走行車体１に搭載された制御部であるコントローラ３（図２参照）が、自動操舵装置４に対して操舵制御を行うことによってなされる。すなわち、上空を周回している航法衛星３００から受信した電波によって自身の位置情報を取得し、取得した位置情報と、舵角検出装置４２により取得した前輪１１の舵角とに基づき、コントローラ３は、苗移植機１０を自動走行させることができる。

【0022】

苗移植機１０の位置情報は、走行車体２に設けられた受信アンテナ５１により取得される。なお、図２に示すように、受信アンテナ５１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）制御装置あるいはＧＰＳ（Global Positioning System）制御装置などの位置情報取得装置５の一部を構成する。

【0023】

ところで、苗移植機１０は、自動運転のみならず、オペレータによる遠隔操作で走行させることもできる。例えば、格納庫などから圃場１００に至るまでは、自動走行させてもよいし、オペレータが遠隔操作して農道２００を走行させてもよい。

【0024】

苗移植機１０が備える制御部としてのコントローラ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理部や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部、さらには入出力部を備える。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り、記憶部には苗移植機１０を制御するためのコンピュータプログラムが格納される。

【0025】

かかるコントローラ３には、図２に示すように、苗移植機１０の走行をはじめとする駆動系を制御する駆動制御装置６や、後述する苗タンク１３に設けられた資材搬送機構１４を駆動する資材搬送モータ７や、その他の各種アクチュエータ４００が接続される。

【0026】

なお、各種アクチュエータ４００としては、例えば、エンジンの吸気量を調節するスロットルモータ、油圧式無段変速装置のトラニオンの回動角度を変化させるトラニオン駆動モータ、植付クラッチを作動させる植付クラッチモータなどがある。

【0027】

また、コントローラ３には、例えば、苗移植機１０が備える苗Ｎの残量を検出する苗センサ８や圃場１００の植付状況を撮像する監視カメラ９が接続される。監視カメラ９が撮像した画像データを、例えば作業責任者が視認することで、欠株の存在あるいは植付作業状況を判断することができる。また、監視カメラ９は、使用目的に応じて配設位置を適宜設定することができる。さらに、例えば、機体の向きを検出する方位センサ、機体の姿勢を検出する姿勢センサなどをはじめとする様々な情報を取得する各種センサ５００が接続される。

【0028】

なお、図２では省略したが、オペレータが携行する遠隔装置とコントローラ３とは、所定の無線通信規格により無線接続するこことが可能である。遠隔装置は、携帯電話やタブレット端末装置を利用することもできる。

【0029】

また、上述してきたように、苗移植機１０は、コントローラ３により制御される自動操舵装置４と、位置情報取得装置である位置情報取得装置５とを備えている。

【0030】

自動操舵装置４は、コントローラ３により駆動を制御されるステアリングモータを含むステアリング機構４１を備え、コントローラ３による苗移植機１０の自動操舵を可能にしている。コントローラ３は、例えば、図示しない起動スイッチがＯＮになると、後述する位置情報取得装置５が取得した位置情報に基づき、自動操舵装置４を介して走行車体２の自動運転を開始する。

【0031】

位置情報取得装置５は、ＧＮＳＳやＧＰＳで使用される航法衛星３００からの信号を受信する受信アンテナ５１を有し、地球上における苗移植機１０の位置情報（座標情報）を取得し、取得した位置情報をコントローラ３に伝達する。

【0032】

かかる位置情報取得装置５で取得した機体の位置データから、コントローラ３は、苗移植機１０の実速度を導出することもできる。すなわち、一定時間内における機体の移動量から実走行速度を逐次算出することができる。したがって、コントローラ３は、苗Ｎの植付作業に最適な速度を維持しながら自動走行することができる。また、例えば前輪１１や後輪１２がスリップなどした場合でも、後輪１２の回転量と関係なく、苗移植機１０の実車速を取得することができる。

【0033】

こうして、苗移植機１０は、コントローラ３により、舵角検出装置４２が検出した前輪１１の舵角と、取得した位置情報とに基づいてステアリング機構４１を制御しながら、予め定められた作業経路Ｌにそって自動走行しつつ、苗Ｎの植付作業、さらには後述する施肥作業や薬剤散布作業などを自動的に実行することができる。

【0034】

本実施形態に係る苗移植機１０は、上述してきたように、無人で自動走行、苗移植作業を行うことができるロボット化された苗移植機である。そのため、走行車体１には、操縦席などが廃止され、それに代わり、走行車体１の前端部から後端部に亘る機体の上部全体に亘って資材貯留部が設けられている。

【0035】

ここで、主に苗移植機１０の資材貯留部について、図面に基づき具体的に説明する。図３は、苗移植機１０の一部切欠側面図、図４は、苗移植機１０の斜視図、図５は、同上の苗移植機１０の作業部および資材貯留部の動作説明図である。なお、図４において、作業部２については、細部は省略し、外郭だけを想像線で示した。

【0036】

図示するように、本実施形態に係る資材貯留部は、例えば下面開放のシェル構造を有するタンク部１５と、このタンク部１５の内側空間に設けられた資材搬送機構１４とを備える苗タンク１３により構成される。タンク部１５は、車体フレーム１６上に、走行車体１の上半部を全て占めるように設けられる。

【0037】

かかるタンク部１５は、基台部１５ａと、この基台部１５ａ上に形成されたドーム部１５ｂとを有し、かかる基台部１５ａとドーム１５ｂとにより中空状に形成される。基台部１５ａは、前述したコントローラ３が設けられるとともに、機体前部（機体の前進方向側）に資材投入口１３１が形成される。

【0038】

他方、ドーム部１５ｂは、側面視において、基台部１５ａの前部よりやや後方位置から斜めに立ち上がって後方へ水平に延延しており、後端部に、作業部２に対峙するように資材排出口１３２が形成される。すなわち、タンク部１５において、相対的に下部に位置する資材投入口１３１から、相対的に上部に位置する資材排出口１３２にかけて、凹状から凸状へなだらかに連続する湾曲した波型に資材搬送機構１４が配設される。

【0039】

このように、タンク部１５の内部に設けられた資材搬送機構１４は、圃場１００へ植付けるための苗Ｎが多列に配列された複数の苗マットＭを載置状態で収容するとともに、これらの苗マットＭを、作業部２である苗植付部の苗載台２０へ、順次、送給することができる。

【0040】

したがって、苗マットＭを、機体外部から容易に投入することができるとともに、苗マットＭを作業部２へ搬送する資材搬送機構１４によって、これまでのように、作業者が走行車体１に乗車して苗マットＭを作業部２の苗載台２０へセットする作業が不要となり、作業効率が向上する。

【0041】

なお、資材搬送機構１４は、苗移植機１０の対応条数に応じた複数列分を配設するとよい。例えば、苗移植機１０が６条植えであって、作業機２が備える苗載台２０に６列の苗マットＭを載置することができるのであれば、資材搬送機構１４もタンク部１５内に６列配設する。

【0042】

また、ドーム部１５ｂの前側部のテーパ部と水平部との境界部分に、円盤状の取付座１５ｃを形成し、かかる取付座１５ｃに位置情報取得装置５の受信アンテナ５１を配設している。このように、機体の略中心位置に受信アンテナ５１を安定した状態で配設しているため、精度の高い位置情報を安定的に取得することができる。

【0043】

また、資材搬送機構１４は、苗マットＭの搬送に適した構成を具備する上段搬送機構１４１と下段搬送機構１４２とを備える。これらは、所定間隔をあけて上下に配設されており、それぞれは、例えばモータ駆動のローラコンベアやベルトコンベアなどのように、複数の苗マットＭを載置した状態で容易に搬送することが可能である。このように、ローラを用いて搬送することで、苗マットＭの端部などがまくれたりすることなく、安定した状態で搬送することができる。

【0044】

また、例えば資材搬送機構１４がベルトコンベアの場合、資材投入口１３１から資材排出口１３２までの間に複数のベルトコンベアを配置して、奥側すなわち資材排出口１３２側よりも手前側すなわち資材投入口１３１側の搬送速度を速くすることができる。かかる構成により、搬送される複数の苗マットＭ間に無用な隙間が生じることを防止することができる。

【0045】

こうして、タンク部１５の前側に開口する資材投入口１３１からマット苗Ｍを投入すると、上段搬送機構１４１に載置されたマット苗Ｍは上段搬送機構１４１によって、下段搬送機構１４２に載置されたマット苗Ｍは下段搬送機構１４２によって、それぞれ順次奥側へ送られ、タンク部１５の後部側に開口する資材排出口１３２に臨む位置で停止する。

【0046】

なお、苗移植機１による作業開始時または苗補充時（タンク部１５および苗載台２０に苗マットＭが無い場合）には、以下の態様で作業者が苗Ｎを充填する。すなわち、タンク部１５内と作業部（苗植付部）２の苗載台２０とに、それぞれ別個にマット苗Ｍを装填するか、あるいは、作業部２をわずかに上昇させて苗載台２０の上端部とタンク部１５の資材排出口１３２とを突き合わせた状態にして、下段搬送機構１４２に投入した苗マットＭを順次送り込む。なお、苗タンク１５内の苗マットＭの残量が少なくなると、苗移植機１は、自動的に畔際へ移動して停止するように制御されている。

【0047】

このように、資材搬送機構１４を複数段（ここでは２段）としたことで、苗マットＭをより多く貯留することができ、作業中に苗マットＭを補充する頻度がより低減する。

【0048】

なお、本実施形態に係る苗タンク１３のタンク部１５と資材搬送機構１４とは、それぞれ独立して車体フレーム１６に対して図示しない支持装置を介して昇降自在に支持されている。すなわち、図５に示すように、苗タンク１３は機体に対して昇降可能に構成されている（矢印Ａ１参照）。

【0049】

したがって、タンク部１５のみを上昇させれば、資材搬送機構１４のメンテナンスを容易に行うことができ、少なくとも資材搬送機構１４を昇降させれば、上段搬送機構１４１または下段搬送機構１４２のいずれかを、苗載台２０の上端部に対峙するように調整することができる。また、タンク部１５をより降下させるように構成すれば、例えば、位置情報取得装置５の受信アンテナ５１のメンテナンス性も向上する。

【0050】

なお、苗タンク１３と車体フレーム１６との間には、サスペンション機構を介設することができる。あるいは、資材搬送機構１４を、剛体ではなく屈曲性のある材料で構成することで、走行車体１から苗タンク１３へ伝わる振動を軽減し、苗移植機１０としての耐久性を高めることができる。

【0051】

ところで、本実施形態に係る苗移植機１０の作業部２は、周知の苗植付部の構成をそのまま利用している。すなわち、図５に示すように、作業部２は、苗載台２０の下部側に、苗載台２０から苗Ｎを取り出して圃場１００に移植する一対の植付爪２２を備える苗植付装置２１を備えるとともに、圃場１００を均すフロート２３やロータ２４を備えている。また、作業部２は、リンク機構を備える昇降装置２５によって走行車体１の車体フレーム１６に対して回動自在（矢印Ａ３参照）に連結される。

【0052】

また、作業部２の苗載台２０には、苗センサ８（図２参照）が設けられている。コントローラ３は、苗センサ８からの検出信号に基づいて、苗載台２０を上昇させるとともに、苗タンク１３の資材搬送機構１４を駆動して、規定量以下になった苗Ｎを苗載台２０へ送って自動的に補充する。また、本実施形態では、苗タンク１５内にも苗センサ８を設けており、苗タンク１５内の苗マットＭの残量を検出し、残量が規定以下になると、コントローラ３が苗移植機１を畔際へ自動的に移動させるように制御する。

【0053】

したがって、より多くの苗Ｎを積みながら、なおかつ苗Ｎを自動で補充することができるため、作業距離が長い圃場１００であっても十分に対応することができる。

【0054】

資材貯留部である苗タンク１３には、苗マットＭを苗植付部の苗載台２０へ送給する資材搬送機構１４の下方に、肥料Ｆを貯留する肥料貯留部１５０が設けられている。すなわち、肥料貯留部１５０は、図４に示すように、引き出し状の箱体であり、タンク部１５に形成された資材投入口１３１から出し入れ自在に配設されている（矢印Ａ２参照）。

【0055】

図３および図４では省略したが、肥料貯留部１５０の底部には、肥料Ｆをタンク部１５の後方へ移送可能な機構が設けられるとともに、タンク部１５の後端に形成された資材排出口１３２の近傍には、コントローラ３により制御可能な肥料散布機が設けられる。

【0056】

かかる構成により、苗移植機１０は、十分な量の肥料Ｆを容易にタンク部１５内へ投入して貯留することができるとともに、苗Ｎの植付作業中に、圃場１００への肥料供給、あるいは苗マットＭに保持されている苗Ｎに対して直接的に肥料散布が行える。

【0057】

上述してきたように、本実施形態に係る苗移植機１０によれば、従来設けられていた操縦座席などを廃止することにより、走行車体１の全面に亘って苗Ｎや肥料Ｆなどの作業資材を貯留することができるため、自動走行させながら苗Ｎの植付作業を行わせる際に、苗Ｎなどの作業資材の補充頻度を著しく低減することができる。

【0058】

以下、苗移植機１０の他の実施形態にについて、それぞれ図面に基づき説明する。図６は、第２の実施形態に係る苗移植機１０の資材貯留部の動作説明図、図７Ａは、第３の実施形態に係る苗移植機１０が備える薬剤散布装置の説明図、図７Ｂは、同上の薬剤散布装置の変形例を示す説明図、図８は、第４の実施形態に係る苗移植機１０の側面視による説明図である。また、図９Ａは、第５の実施形態に係る苗移植機１０の説明図、図９Ｂは、同苗移植機１０が備える欠株防止装置の説明図、図１０は、第６の実施形態に係る苗移植機１０の側面視による説明図である。

【0059】

（第２の実施形態）
図６に示すように、苗タンク１３の前部において、苗タンク１３と車体フレーム１６との間に油圧シリンダなどの昇降装置１５１を介設し、苗タンク１３の後部に設けた支軸１５２を中心に揺動自在にして、苗タンク１３を内部に設けられた資材搬送機構１４ごと前上がり状態に変位させることができる。かかる構成とすることで、作業部２の苗載台２０に対して苗マットＭを円滑に供給することが可能となる。

【0060】

また、このときに苗タンク１３のタンク部１５内に設けられる資材搬送機構１４がベルトコンベアの場合、資材搬送機構１４が前上がり状態に傾斜したときに、載置されている苗マットＭの端部がめくれるのを防止するために、例えば、ベルトを反転させて巻き上げるような制御を行うこともできる。

【0061】

なお、苗タンク１３を前上がり状態に昇降可能にした構成に加え、苗タンク１３のタンク部１５のみを、支軸１５２を中心に略反転するまで回動可能な構成にすることもできる。この場合、例えば支軸１５２を二重筒構造にして、タンク部１５に連結した一方の軸をモータなどで回転可能に構成することができる。

【0062】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る苗移植機１０は、図７Ａに示すように、苗タンク１３上に薬剤散布機６００を配設することができる。

【0063】

薬剤散布機６００は、薬剤Ｑを収納するとともに、収納した薬剤Ｑを圧送する送給装置（不図示）を備えた散布機本体６１０と、散布機本体６１０の底部に垂設された複数（ここでは６つ）のノズル６１６とを備える。すなわち、薬剤散布機６００は、苗タンク１３の幅と略同幅で、タンク部１５内に配設された６列の資材搬送機構１４と同様に、６条分の苗マットＭに薬剤Ｑを散布することができる。

【0064】

また、薬剤散布機６００は、苗タンク１３のタンク部１５に立設された前・後支柱６３０，６３０間に架設されたレール部６２０を備え、このレール部６２０により、散布機本体６１０の周面に設けられた転動輪６１５を挟持しつつ転動させて、散布機本体６１０を前後移動させるようにしている（矢印Ａ６参照）。

【0065】

とことで、前・後の支柱６３０をタンク部１５の内部を貫通して設ける場合、資材搬送機構１４により形成される苗搬送経路を邪魔しないように適宜構成するとよい。例えば、タンク部１５には、複数の資材搬送機構１４を配列するための搬送機構設置面が形成されるが、隣接する搬送機構設置面間に法面状に形成された区画面に支柱６３０を立設するとよい。また、前・後の支柱６３０をパイプ状に形成し、これを利用して、前述の資材排出口１３２の近傍に設けた図示しない肥料散布機に肥料Ｆを供給することもできる。また、前・後の支柱６３０の中途に貫通孔を設け、かかる貫通孔に、肥料Ｆを送給する肥料パイプを挿通する構成とすることもできる。

【0066】

なお、転動輪６１５は、コントローラ３により駆動されるモータ（不図示）によって回転可能な構成としている。

【0067】

かかる構成により、薬剤Ｑを苗マットＭに散布する薬剤散布作業を行う場合は、散布機本体６１０は苗タンク１３の前側に設定された作業位置Ｐ１にとどまって薬剤散布を行う。タンク部１５には、作業位置Ｐ１に対応する個所に開口部１５ｄが形成されており、かかる開口部１５ｄから薬剤Ｑが苗マットＭに散布される。

【0068】

ノズル６１６から散布される薬剤Ｑは、開口部１５ｄからタンク部１５内に直接噴出されるため、風などで横方向へ飛ばされたりすることがなく、確実に苗Ｎへ散布することができる。

【0069】

他方、薬剤を散布機本体６１０に充填する場合、機体前方位置に設定された薬剤投入位置Ｐ２まで散布機本体６１０を移動させる。このように、薬剤補充の際には、散布機本体６１０が機体前側へ移動するため、薬剤補給作業が容易となる。

【0070】

なお、薬剤を散布して散布機本体６１０内の薬剤が少なくなるにつれてコントローラ３は散布機本体６１０を機体後方から機体前方へと移動させる。このように散布機本体６１０の位置を制御することで、苗移植機１０としての重量バランスを保つことができ、苗移植機１０としての走行性能を良好に保つことができる。

【0071】

また、コントローラ３は、機体の旋回中には、散布機本体６１０を機体前方に移動させる。すなわち、作業部２が上昇及び旋回すると、散布機本体６１０は前方へ移動する。これは、苗タンク１３が上昇して前後バランスが乱れるためである。このように、散布機本体６１０が機体前方に移動することで、前輪１１に重さが加わり、駆動力が高まって旋回性を向上させることができる。

【0072】

また、薬剤散布作業を行っていないときは、コントローラ３は、機体の前後の傾きに合わせて、散布機本体６１０を移動させて適宜バランスを取ることもできる。

【0073】

次に、薬剤散布装置６００の変形例について説明する。図７Ｂに示すように、変形例に係る薬剤散布機６００は、図７Ａに示す構成と基本的には同様であるが、散布機本体６１０から伸延し、圧送される薬剤を案内するホース部６４０と、ホース部６４０の先端に設けられたノズル部６５０とを備えている。

【0074】

ホース部６４０は、例えば蛇腹などで伸縮自在に構成されており、ここでは、ノズル部６５０を作業部２の苗載台２０に保持される苗マットＭに向けている。

【0075】

かかる構成により、薬剤を散布機本体６１０に充填する場合、都合のよい場所まで散布機本体６１０を移動させればよく、薬剤補給作業が容易となる。

【0076】

また、例えばレール部６２０を、作業部２の苗載台２０に沿うように湾曲状に延長し、散布機本体６１０を作業部２まで移動可能に構成することも考えられる。かかる構成とすることで、散布機本体６１０への薬剤補充作業などを低い位置で行うことができ、作業性が向上する。

【0077】

また、この変形例においても、散布機本体６１０内の薬剤が少なくなるにつれて、コントローラ３は散布機本体６１０を機体後方から機体前方へと移動させ、苗移植機１０としての重量バランスを保ち、苗移植機１０としての走行性能を良好に維持する。

【0078】

ところで、作業部２の苗載台２０に向くように設けたノズル部６５０は、苗載台２０の上部における湾曲度合の大きな部位に臨設することが好ましい。このように、湾曲度合の大きな部位に位置した苗マットＭは、苗マットＭ自体も湾曲して苗Ｎの葉と苗Ｎの葉との間が大きく拡開するため、薬剤を根部分に至るまでしっかりと散布することができる。

【0079】

（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る苗移植機１０は、図８に示すように、機体前方に伸縮自在の作業フレーム７００を備えている（矢印Ａ８参照）。作業フレーム７００は、メインフレーム７１０と、このメインフレーム７１０の先端部に傾動自在（矢印Ａ７参照）に取り付けられたサブフレーム７２０とを備え、図示するように、機体側から引き出し、サブフレーム７２０を手前側に傾動させると、搭乗用のステップが形成される（図８中の二点鎖線参照）。

【0080】

したがって、無人運転で作業を行う苗移植機１０ではあるが、作業フレーム７００を利用することにより、作業者が必要に応じて走行車体１に搭乗し、所定の作業を行うこともできる。

【0081】

他方、作業フレーム７００の不使用時は、図８の実線で示すように、走行車体１側に収納され、サブフレーム７２０を起立方向に傾動させて（矢印Ａ７参照）その姿勢を保持すれば、バンパーとして機能するとともに、タンク部１５の前部に形成された資材投入口１３１を閉塞することで、苗Ｎや肥料Ｆなどを保護し、これらの落下を防止することができる。また、サブフレーム７２０の形状などを工夫することで、苗移植機１０の意匠性も向上させることができる。

【0082】

（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る苗移植機１０は、図９Ａに示すように、作業部２における苗載台２０の下部に、欠株防止装置８００を備えている。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、欠株防止装置８００は、苗載台２０の左右側面に連結したステー８５０，８５０間に架設したレール部材８４０と、このレール部材８４０上を機体左右方向へ摺動自在に配設した予備苗収容箱体８２０と、この予備苗収容箱体８２０の前端側に排泄した植付補助装置８３０とを備える。予備苗収容箱体８２０には予備の苗Ｎが収容され、植付補助装置８３０は、作業部２の苗植付装置２１が備える植付爪２２と同様の爪体を備える。

【0083】

本実施形態に係る苗移植機１０では、機体の左右方向に延在するレール部材８４０の中央下部にカメラ８１０を設けている。苗Ｎの植付作業中は、かかるカメラ８１０によって圃場１００の植付状況が撮像される。そして、撮像された画像データがコントローラ３（図２参照）へ送信され、コントローラ３は欠株の有無を判断する。そして、欠株が有ると判断すると、その位置を識別し、植付補助装置８３０を駆動させて欠株箇所に補助の苗Ｎを植え付ける。

【0084】

このように、本実施形態に係る苗移植機１０では、欠株の有無まで苗移植機１０自体が判定し、判定結果に基づいて補助の苗Ｎを欠株箇所に植えることで、欠株状態を解消することを自動的に行うことができる。

【0085】

（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る苗移植機１０は、図１０に示すように、資材貯留部である苗タンク１５と、作業部２の苗載台２０とを、苗Ｎすなわち苗マットＭが搬送されるレール体１４３を共有させて一体構成している。そして、苗タンク１５と苗載台２０とを一体的に昇降させる昇降装置９００を備えている。

【0086】

昇降装置９００は、１つのレール体１４３を共有する作業部２と走行車体１との間を、連結フレーム９１０で連結し、この連結フレーム９１０と、車体フレーム１６に設けた複数の油圧シリンダ９２０とを連結して構成される。

【0087】

こうして、昇降装置９００により、必要に応じて、たとえば、苗植え作業を行っている際に、旋回する場合などを含め、機体のメンテナンスが必要な場合に苗タンク１５と苗載台２０とを一体的に昇降させることができる（矢印Ａ９参照）。

【0088】

苗移植機１０は、上述してきた実施形態のみに限定されるのではなく、例えば、タンク部１５内に複数列設けられる資材搬送機構１４について、載置している苗マットＭを、機体幅方向にスライドさせるなど、受け渡し可能に構成することができる。かかる構成により、苗載台２０やタンク部１５内において、苗マットＭの足りなくなった列へ、多い列から補充することが可能となる。

【0089】

障害物センサ９０１について説明する。（図４参照）障害物センサ９０１は、資材投入口１３１の両側部とタンク部１５の前側と後側にそれぞれ設け、機体の周囲にある障害物を認識することができる。

【0090】

この障害物センサ９０１は、複数の検知手段を備えている。例えば、カメラ、超音波、赤外線レーザ、ミリ波レーダ等を用いている。複数の検知手段を備えていることで、検知手段を使い分けると共に、複合して検知精度を上げることができる。

【0091】

また、障害物と走行車体１の距離に応じて検知手段を使い分けることができる。例えば、遠距離ではミリ波レーダ、中距離ではカメラ、近距離では赤外線レーザを使用することで、より検知精度が向上し、障害物との接触を回避することができる。

【0092】

さらに、障害物の検知の範囲を段階的に設定することでより精度が向上する。例えば、感度１段階目では、検出範囲を「広」検出精度を「低」にする。感度２段階目では、検出範囲を「中」検出精度を「中」にする。感度３段階目では、検出範囲「狭」検出精度を「高」することで、目的に応じて障害物検知の範囲と精度を使い分ける。よって、適切な障害物の検知が可能となる。また、障害物による警報や警告する精度も向上させることが可能である。

【0093】

また、走行中に操舵装置４の作動頻度が少ないと昇降装置２５により苗植付部２を所定位置まで上昇させて、苗の植付深さを浅くする。反対に、操舵装置４の作動頻度が多いとと昇降装置２５により苗植付部２を所定位置まで下降させて、苗の植付深さを深くすることで、走行車体１の走行安定性が向上し、障害物センサ９０１の検知精度が向上することで、障害物との距離をより精度良く認識することができる。

【0094】

また、走行車体１をエンジン（図示省略）から供給される駆動力で走行する場合、すなわちエンジンで発生した回転をミッションケース（図示省略）に出力する油圧式の無段変速装置（図示省略）とが設けられる。この無段変速装置はいわゆるＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と呼ばれる静油圧式の無段変速機である。

【0095】

このＨＳＴは、経時変化によりＨＳＴの摺動抵抗が大きくなった場合、圃場内で停止しようとするとＨＳＴ作動（機体前後進）及び停止（機体停止）させるトラニオンの中立近傍（機体停止）でＨＳＴの圧抜き制御（トラニオンを後進側へ３bit→前進側へ３bitと繰り返す制御を行ってＨＳＴの内圧を抜く操作）を行っても内部圧が抜けずに停止しない場合がある。この問題は、トラニオンを動かすリンク部のガタによるものであり機械的なガタが発生してためである。解決手段として、機体が前進し停止した際に、ＨＳＴの前進圧が残っている場合、トラニオンを初回の後進側への振り幅を例えば３bit→５bit等に広げることで、リンク部のガタを考慮して確実にＨＳＴの内部圧を抜くことができる。

【0096】

よって部品の変更によるコストを発生させずにプログラムのみで対応が可能である。

【0097】

また、整地装置（図示省略）が圃場面との接地を検出している圃場走行中の場合のみ上記の圧抜き制御を行う構成とする方が良い。路上走行では走行輪１１,１２に掛かる負荷が小さいため、後進側に振りすぎると車体が実際に後進してしまう。路上走行では圧抜き制御で後進側に大きく振ってしまうのを防ぎつつ圃場内では後進側に大きく振って確実に圧を抜いて停車する。

【符号の説明】

【0098】

１ 走行車体
２ 作業部（苗植付部）
３ コントローラ（制御部）
４ 自動操舵装置
５ 位置情報取得装置
８ 苗センサ（残量検知装置）
１０ 苗移植機（作業車両）
１１ 前輪（転舵輪）
１３ 苗タンク（資材貯留部）
１４ 資材搬送機構
１５ タンク部
２０ 苗載台
２５ 昇降装置
５１ 受信アンテナ
１００ 圃場
１３１ 資材投入口
１４３ レール体
１５０ 肥料貯留部
９００ 昇降装置
９０１ 障害物センサ
Ｆ 肥料
Ｍ 苗マット
Ｎ 苗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】