(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022167240
(43)【公開日】2022-11-04
(54)【発明の名称】畦塗り機
(51)【国際特許分類】
A01B 35/00 20060101AFI20221027BHJP
A01B 69/00 20060101ALI20221027BHJP
G05D 1/02 20200101ALI20221027BHJP
【ＦＩ】
A01B35/00 C
A01B69/00 303P
G05D1/02 N
G05D1/02 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021072920
(22)【出願日】2021-04-22
(71)【出願人】
【識別番号】390010836
【氏名又は名称】小橋工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】池田 幸治
(72)【発明者】
【氏名】藤元 隆史
(72)【発明者】
【氏名】三浦 謙二
【テーマコード（参考）】
2B034
2B043
5H301
【Ｆターム（参考）】
2B034AA02
2B034BA06
2B034BB01
2B034DA02
2B034DB13
2B034DB31
2B043AA04
2B043AB11
2B043AB15
2B043BA02
2B043BB01
2B043BB03
2B043DC03
2B043EA04
2B043EA35
2B043EB18
2B043EB22
2B043EC12
2B043EC13
2B043EC14
2B043EC15
2B043ED27
5H301AA03
5H301AA10
5H301BB01
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD01
5H301DD06
5H301DD07
5H301DD15
5H301GG09
5H301GG17
(57)【要約】
【課題】畦を形成する位置を高精度で制御すること。
【解決手段】畦塗り機は、畦を形成する畦形成部と、走行機体に装着される装着部と、第１点において前記装着部と接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を旋回させるオフセット移動部と、前記畦形成部が前記第１点を中心として旋回されても、前記畦形成部と相対的な位置関係が変わらない部材に設けられた第１位置検出器と、を有する。又は、畦塗り機は、畦の上面及び法面を形成する畦形成部と、機体に対して前記畦形成部を旋回させるオフセット移動部と、前記畦形成部の上方に設けられ、上面視において前記畦形成部と重なる第１位置検出器と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】畦塗り機は、畦を形成する畦形成部と、走行機体に装着される装着部と、第１点において前記装着部と接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を旋回させるオフセット移動部と、前記畦形成部が前記第１点を中心として旋回されても、前記畦形成部と相対的な位置関係が変わらない部材に設けられた第１位置検出器と、を有する。又は、畦塗り機は、畦の上面及び法面を形成する畦形成部と、機体に対して前記畦形成部を旋回させるオフセット移動部と、前記畦形成部の上方に設けられ、上面視において前記畦形成部と重なる第１位置検出器と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
畦を形成する畦形成部と、
走行機体に装着される装着部と、
第１点において前記装着部に接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を回動させるオフセット移動部と、
前記畦形成部が前記第１点を中心として回動されても、前記畦形成部と相対的な位置関係が変わらない部材に設けられた第１位置検出器と、を有する畦塗り機。
走行機体に装着される装着部と、
第１点において前記装着部に接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を回動させるオフセット移動部と、
前記畦形成部が前記第１点を中心として回動されても、前記畦形成部と相対的な位置関係が変わらない部材に設けられた第１位置検出器と、を有する畦塗り機。
【請求項2】
畦を形成する畦形成部と、
走行機体に装着される装着部と、
第１点において前記装着部に接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を回動させるオフセット移動部と、
前記畦形成部の上方に設けられ、上面視において前記畦形成部と重なる第１位置検出器と、を有する畦塗り機。
走行機体に装着される装着部と、
第１点において前記装着部に接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を回動させるオフセット移動部と、
前記畦形成部の上方に設けられ、上面視において前記畦形成部と重なる第１位置検出器と、を有する畦塗り機。
【請求項3】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部をさらに有し、
前記制御部は、
地点Ａにおいて取得した第１位置情報及び地点Ｂにおいて取得した第２位置情報に基づいて、前記畦形成部の進行予定経路に関する第１情報を生成し、
前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記第１情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
前記制御部は、
地点Ａにおいて取得した第１位置情報及び地点Ｂにおいて取得した第２位置情報に基づいて、前記畦形成部の進行予定経路に関する第１情報を生成し、
前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記第１情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
【請求項4】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部と、
前記畦形成部が進む進行目標を検知する目標検知部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記進行目標との位置関係の変化に基づいて、前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
前記畦形成部が進む進行目標を検知する目標検知部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記進行目標との位置関係の変化に基づいて、前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
【請求項5】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部と、
第２位置検出器と、をさらに有し、
前記畦形成部は、第２点において前記オフセット移動部と接続され、
前記第２位置検出器は、前記畦形成部が前記第１点を中心として回動されても、前記第２点を中心として回動されても、前記畦形成部との相対的な位置関係が変わらない部材に設けられ、
前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報及び前記第２位置検出器によって取得された位置情報に基づいて、上面視における前記畦形成部の進行方向に対する前記畦形成部の傾きを算出し、前記傾きに基づいて前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
第２位置検出器と、をさらに有し、
前記畦形成部は、第２点において前記オフセット移動部と接続され、
前記第２位置検出器は、前記畦形成部が前記第１点を中心として回動されても、前記第２点を中心として回動されても、前記畦形成部との相対的な位置関係が変わらない部材に設けられ、
前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報及び前記第２位置検出器によって取得された位置情報に基づいて、上面視における前記畦形成部の進行方向に対する前記畦形成部の傾きを算出し、前記傾きに基づいて前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
【請求項6】
地図データ及び前記第１位置検出器によって取得された位置情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する制御部をさらに有する、請求項１又は２に記載の畦塗り機。
【請求項7】
前記制御部は、生成された前記第２情報を前記走行機体に送信する、請求項４乃至６のいずれか一に記載の畦塗り機。
【請求項8】
前記畦形成部の傾きを検出する傾き検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記傾き検出部によって検出された前記傾きに基づいて、前記畦形成部によって形成された畦の位置を示す畦位置情報を生成する、請求項１乃至７のいずれか一に記載の畦塗り機。
前記制御部は、前記傾き検出部によって検出された前記傾きに基づいて、前記畦形成部によって形成された畦の位置を示す畦位置情報を生成する、請求項１乃至７のいずれか一に記載の畦塗り機。
【請求項9】
前記制御部は、前記畦位置情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成する、請求項８に記載の畦塗り機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は畦塗り機に関する。特に、本発明は、畦塗り機の進行方向を制御する機能を備えた畦塗り機に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、農作業の労働時間を軽減するために農作業機のオートマチック化が進められ、様々な農作業機が開発されている。特に、トラクタ等の走行機体の後方に装着され、畦塗り、耕耘、及び代かきなどの作業の種類に応じて交換可能な農作業機（畦塗り機、耕耘機、及び代かき機）は、走行機体に対してアタッチメントのように交換するだけで様々な農作業に対応することが可能であり、農作業のコスト低減に大きく寄与している。
【0003】
上記の農作業機のうち、特に畦塗り機は、作業者による手作業では実現が難しい高精度かつ高強度の畦を形成することができる点で非常に有用である。畦塗り機は、ロータなどによって圃場の土を耕耘し、耕耘された土をドラムなどの畦形成部によって押し固めることで、畦を形成する。近年、畦を形成している位置や畦が形成された位置を把握するために、位置検出器（例えば、ＧＮＳＳアンテナ）を用いながら畦塗作業をおこなう農作業機が提案されている（特許文献１）。特許文献１における農作業機では、位置検出器は走行機体に設けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－０９９２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１の農作業機では、位置検出器の位置と畦塗り機に設けられた畦形成部（例えば、畦塗ドラム）とが一致していないため、畦が形成された位置の精度が十分ではなかった。また、トラクタが真っ直ぐ走行できないような軟弱圃場などにおいては、トラクタが進行方向に対して傾いてしまうことが想定されるが、走行機体に位置検出器が設けられていると、この傾きを位置検出器で検出することができない。この結果、トラクタの傾きに起因した畦塗機の位置変化を検出できず、畦の形成精度が悪化するという問題が生じる。さらに、畦形成部が走行機体の進行方向に対して走行機体の側方にオフセットした位置に移動可能な構成の場合、オフセット量に応じて、上記位置検出器によって取得された位置情報と畦形成部によって形成された畦の位置との位置関係が変動するため、畦が形成された位置精度が低下する問題があった。
【0006】
本発明の一実施形態は、畦を形成する位置を高精度で制御することを課題の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態による畦塗り機は、畦を形成する畦形成部と、走行機体に装着される装着部と、第１点において前記装着部と接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を旋回させるオフセット移動部と、前記畦形成部が前記第１点を中心として旋回されても、前記畦形成部と相対的な位置関係が変わらない部材に設けられた第１位置検出器と、を有する。
【0008】
本発明の一実施形態による畦塗り機は、畦を形成する畦形成部と、走行機体に装着される装着部と、第１点において前記装着部に接続され、前記第１点を中心に前記畦形成部を回動させるオフセット移動部と、前記畦形成部の上方に設けられ、上面視において前記畦形成部と重なる第１位置検出器と、を有する。
【0009】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部をさらに有し、前記制御部は、地点Ａにおいて取得した第１位置情報及び地点Ｂにおいて取得した第２位置情報に基づいて、前記畦形成部の進行予定経路に関する第１情報を生成し、前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記第１情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成してもよい。
【0010】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部と、前記畦形成部が進む進行目標を検知する目標検知部と、をさらに有し、前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報と前記進行目標との位置関係の変化に基づいて、前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成してもよい。
【0011】
前記畦形成部の経路に関する情報を生成する制御部と、第２位置検出器と、をさらに有し、前記畦形成部は、第２点において前記オフセット移動部と接続され、前記第２位置検出器は、前記畦形成部が前記第１点を中心として回動されても、前記第２点を中心として回動されても、前記畦形成部との相対的な位置関係が変わらない部材に設けられ、前記制御部は、前記第１位置検出器によって取得された位置情報及び前記第２位置検出器によって取得された位置情報に基づいて、上面視における前記畦形成部の進行方向に対する前記畦形成部の傾きを算出し、前記傾きに基づいて前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成してもよい。
【0012】
地図データ及び前記第１位置検出器によって取得された位置情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正する第２情報を生成する制御部をさらに有してもよい。
【0013】
前記制御部は、生成された前記第２情報を前記走行機体に送信してもよい。
【0014】
前記畦形成部の傾きを検出する傾き検出部をさらに有し、前記制御部は、前記傾き検出部によって検出された前記傾きに基づいて、前記畦形成部によって形成された畦の位置を示す畦位置情報を生成してもよい。
【0015】
前記制御部は、前記畦位置情報に基づいて、前記畦形成部の位置を補正するための第２情報を生成してもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明の一実施形態によれば、畦を形成する位置を高精度で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態に係る畦塗り機の収納状態における全体構成を示す上面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る畦塗り機の作業状態における全体構成を示す上面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る畦塗り機の収納状態における全体構成を示す背面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。
【図9】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る畦塗り機における畦角部の自動制御の一例を示す図である。
【図11】本発明の一実施形態に係る畦塗り機の収納状態における全体構成を示す上面図である。
【図12】本発明の一実施形態に係る畦塗り機の作業状態における全体構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る畦塗り機について説明する。但し、本発明の一実施形態に係る畦塗り機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号の後にアルファベットを付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0019】
本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」は、畦塗り機が畦に対して作業を行いながら進行する状態において、畦から垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は、「上」とは反対の方向を示す。「前」は、畦塗り機に対して走行機体が位置する方向を示し、「後」は、「前」とは反対の方向を示す。また、「左」又は「右」は、畦塗り機を後方からみたときの「左」又は「右」を示す。
【0020】
なお、以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。
【0021】
〈第１実施形態〉
［畦塗り機１０の構成］
本実施形態に係る畦塗り機１０の概略の構成について、図１～図３を用いて説明する。図１～図３は、いずれも本発明の一実施形態に係る畦塗り機の全体構成を示す図である。図１は、収納状態における畦塗り機１０を示す上面図である。図２は、作業状態における畦塗り機１０を示す上面図である。図３は、収納状態における畦塗り機１０を示す背面図である。
［畦塗り機１０の構成］
本実施形態に係る畦塗り機１０の概略の構成について、図１～図３を用いて説明する。図１～図３は、いずれも本発明の一実施形態に係る畦塗り機の全体構成を示す図である。図１は、収納状態における畦塗り機１０を示す上面図である。図２は、作業状態における畦塗り機１０を示す上面図である。図３は、収納状態における畦塗り機１０を示す背面図である。
【0022】
［収納状態の説明］
図１に示すように、本実施形態における畦塗り機１０は、装着部１００、オフセット機構部２００、動力伝達部３００、作業部４００、位置検出器５００（第１位置検出器）、及び制御部６００を備えている。畦塗り機１０は装着部１００によってトラクタ等の走行機体に装着される。装着部１００及び作業部４００は、オフセット機構部２００及び動力伝達部３００を介して連結される。この構成によって、走行機体の走行に伴って畦塗り機１０が牽引され、作業部４００によって畦が形成される。
図１に示すように、本実施形態における畦塗り機１０は、装着部１００、オフセット機構部２００、動力伝達部３００、作業部４００、位置検出器５００（第１位置検出器）、及び制御部６００を備えている。畦塗り機１０は装着部１００によってトラクタ等の走行機体に装着される。装着部１００及び作業部４００は、オフセット機構部２００及び動力伝達部３００を介して連結される。この構成によって、走行機体の走行に伴って畦塗り機１０が牽引され、作業部４００によって畦が形成される。
【0023】
［装着部１００の構成］
装着部１００は、走行機体の２つの後方タイヤの間に設けられた三点リンク機構に対して連結される。走行機体の三点リンク機構は、トップリンク、リフトロッド及びロワーリンクで構成される。図１に示すように、畦塗り機１０の装着部１００は、トップマスト１０１及びロワーリンク連結部（図示せず）を有する。トップマスト１０１は、オートヒッチアーム（図示せず）を介して三点リンク機構のトップリンクに接続される。ロワーリンク連結部は、オートヒッチアームを介して三点リンク機構のロワーリンクに接続される。なお、三点リンク機構は、公知の機構であるため、詳細な説明は省略する。
装着部１００は、走行機体の２つの後方タイヤの間に設けられた三点リンク機構に対して連結される。走行機体の三点リンク機構は、トップリンク、リフトロッド及びロワーリンクで構成される。図１に示すように、畦塗り機１０の装着部１００は、トップマスト１０１及びロワーリンク連結部（図示せず）を有する。トップマスト１０１は、オートヒッチアーム（図示せず）を介して三点リンク機構のトップリンクに接続される。ロワーリンク連結部は、オートヒッチアームを介して三点リンク機構のロワーリンクに接続される。なお、三点リンク機構は、公知の機構であるため、詳細な説明は省略する。
【0024】
装着部１００は、走行機体の幅方向である左右方向に延びるヒッチフレーム１１０を備える。ヒッチフレーム１１０は、上記の三点リンク機構に連結可能に構成されている。ヒッチフレーム１１０の中央下部にはギアボックス（図示せず）が設けられ、このギアボックス（図示せず）に走行機体から動力を受ける入力軸１０７が設けられている。入力軸１０７には、走行機体に設けられたＰＴＯ軸からユニバーサルジョイントを介して動力が伝達される。
【0025】
［オフセット機構部２００の構成］
オフセット機構部２００は、作業部４００のオフセット移動を行うための回動機構である。オフセット機構部２００を「オフセット移動部」という場合がある。詳細は後述するが、この回動機構による回動を「オフセット移動に伴う回動」、又は「オフセット回動」という場合がある。オフセット機構部２００は、ヒッチフレーム１１０と作業部４００とを連結する。オフセット機構部２００は、走行機体の進行方向（Ｄ１方向）に対して走行機体の側方にオフセットした位置に、作業部４００を移動させることができる。本実施形態のオフセット機構部２００は、動力伝達部３００の下方に設けられたオフセットフレーム（図示せず）、リンクロッド２２０、支持フレーム２３０、及び動力部２４０を有している。なお、後述するが、オフセットフレーム、リンクロッド２２０、支持フレーム２３０、及びヒッチフレーム１１０により、平行リンクが構成されており、オフセット機構部２００を「リンク機構部」という場合がある。なお、図２では、オフセット機構部２００は走行機体の前進方向（Ｄ１方向）に対して右側（反時計回り）に回動した状態である。このとき、作業部４００は走行機体に対して右後方にオフセットした状態で位置している。この状態を「作業状態」という。
オフセット機構部２００は、作業部４００のオフセット移動を行うための回動機構である。オフセット機構部２００を「オフセット移動部」という場合がある。詳細は後述するが、この回動機構による回動を「オフセット移動に伴う回動」、又は「オフセット回動」という場合がある。オフセット機構部２００は、ヒッチフレーム１１０と作業部４００とを連結する。オフセット機構部２００は、走行機体の進行方向（Ｄ１方向）に対して走行機体の側方にオフセットした位置に、作業部４００を移動させることができる。本実施形態のオフセット機構部２００は、動力伝達部３００の下方に設けられたオフセットフレーム（図示せず）、リンクロッド２２０、支持フレーム２３０、及び動力部２４０を有している。なお、後述するが、オフセットフレーム、リンクロッド２２０、支持フレーム２３０、及びヒッチフレーム１１０により、平行リンクが構成されており、オフセット機構部２００を「リンク機構部」という場合がある。なお、図２では、オフセット機構部２００は走行機体の前進方向（Ｄ１方向）に対して右側（反時計回り）に回動した状態である。このとき、作業部４００は走行機体に対して右後方にオフセットした状態で位置している。この状態を「作業状態」という。
【0026】
オフセットフレームは、長尺のフレームで構成され、動力伝達部３００の下方に配設されている。上記のように、オフセットフレームの一端は、回動軸２１１（第１点）を中心にして、ヒッチフレーム１１０に対して回動可能に接続されている。一方、オフセットフレームの他端は、回動軸２１３において、作業部４００及び支持フレーム２３０に対して回動可能に接続されている。オフセットフレームは、回動軸２１１を中心としてヒッチフレーム１１０に対して水平面上で回動する。作業部４００は、回動軸２１３を中心としてオフセットフレームに対して水平面上で回動する。このような構成によって、作業部４００は装着部１００に対して水平面上で回動する。オフセットフレームは、動力伝達部３００に接続されており、動力伝達部３００と共に移動する。
【0027】
リンクロッド２２０も長尺の部材であり、オフセットフレームと同程度の長さを有する。リンクロッド２２０は、オフセットフレームと略平行に配設され、上記のように、リンクロッド２２０の一端は、回動軸２２１において、ヒッチフレーム１１０に対して回動可能に接続されている。一方、リンクロッド２２０の他端は、回動軸２２３において、支持フレーム２３０に対して回動可能に接続されている。
【0028】
支持フレーム２３０は、オフセットフレーム及びリンクロッド２２０に比べて短尺の部材であり、オフセットフレームとリンクロッド２２０とを相互に連結する部材である。上記のように、支持フレーム２３０に対し、オフセットフレーム及びリンクロッド２２０は、共に回動可能に連結される。支持フレーム２３０には、作業部４００が支持されており、作業部４００のオフセット回動の際に作業部４００と一体に動く。
【0029】
ヒッチフレーム１１０、オフセットフレーム、リンクロッド２２０、及び支持フレーム２３０により回動機構（平行リンク機構）が構成されており、オフセット機構部２００は、走行機体の進行方向に対する作業部４００の向きを維持したまま、作業部４００をオフセット回動させることができる。したがって、作業部４００がオフセット回動しても、支持フレーム２３０と作業部４００との相対的な位置関係は変わらない。
【0030】
動力部２４０は、オフセット機構部２００の動力源（アクチュエータ）であり、例えば油圧シリンダ等で構成される伸縮部材である。動力部２４０の一端は、ヒッチフレーム１１０に連結され、他端は、オフセットフレームに連結される。動力部２４０の伸縮により、オフセット機構部２００が駆動され、作業部４００のオフセット量（オフセット方向への移動量）を制御することができる。換言すると、オフセット機構部２００（リンク機構部）は、動力部２４０が伸長することにより、回動軸２１１を中心に反時計回りに回動して、後述する畦形成部４１０を備えた作業部４００をオフセット回動させ、動力部２４０が収縮することにより、回動軸２１１を中心に時計回りに回動して、作業部４００を収納位置（側）へ移動させる。なお、回動軸２１１を「第１点」という場合がある。作業部４００のオフセット方向への移動量は、動力部２４０の伸縮量によって決まるため、無段階で調整可能である。
【0031】
［動力伝達部３００の構成］
動力伝達部３００は、装着部１００の入力軸１０７で受けた走行機体からの動力を、作業部４００側に伝達するための機構である。動力伝達部３００として、チェーン駆動機構が用いられている。具体的には、動力伝達部３００は、少なくとも駆動スプロケット、従動スプロケット、及びローラーチェーンを備えている。ローラーチェーンが駆動スプロケット及び従動スプロケットに巻き掛けられ、駆動スプロケットの動力がローラーチェーンを介して従動スプロケットに伝達される。作業部４００は、従動スプロケットから動力を受けて畦塗り作業を行う。
動力伝達部３００は、装着部１００の入力軸１０７で受けた走行機体からの動力を、作業部４００側に伝達するための機構である。動力伝達部３００として、チェーン駆動機構が用いられている。具体的には、動力伝達部３００は、少なくとも駆動スプロケット、従動スプロケット、及びローラーチェーンを備えている。ローラーチェーンが駆動スプロケット及び従動スプロケットに巻き掛けられ、駆動スプロケットの動力がローラーチェーンを介して従動スプロケットに伝達される。作業部４００は、従動スプロケットから動力を受けて畦塗り作業を行う。
【0032】
［作業部４００の構成］
作業部４００は、畦塗り作業を行う部位である。作業部４００は、畦形成部４１０、カバー部材４２０、天場処理部４３０、及び前処理部４４０（図２参照）を有する。作業部４００は、回動軸２１３を中心として、オフセット機構部２００及び動力伝達部３００に対して水平面上で回動する。回動軸２１３を「第２点」という場合がある。つまり、作業部４００は、オフセット機構部２００によって、走行機体の進行方向に対する作業部４００の向きを維持するように回動軸２１３を中心に回動する。さらに、作業部４００は、上記の回動とは別に、走行機体の進行方向に対する作業部４００の向きを変えるように回動軸２１３を中心に回動する。この回動を「作業部４００の単独回動」、又は「作業部回動」という。オフセット回動は第１点（回動軸２１１）を中心とする回動である。作業部回動は第２点（回動軸２１３）を中心とする回動である。
作業部４００は、畦塗り作業を行う部位である。作業部４００は、畦形成部４１０、カバー部材４２０、天場処理部４３０、及び前処理部４４０（図２参照）を有する。作業部４００は、回動軸２１３を中心として、オフセット機構部２００及び動力伝達部３００に対して水平面上で回動する。回動軸２１３を「第２点」という場合がある。つまり、作業部４００は、オフセット機構部２００によって、走行機体の進行方向に対する作業部４００の向きを維持するように回動軸２１３を中心に回動する。さらに、作業部４００は、上記の回動とは別に、走行機体の進行方向に対する作業部４００の向きを変えるように回動軸２１３を中心に回動する。この回動を「作業部４００の単独回動」、又は「作業部回動」という。オフセット回動は第１点（回動軸２１１）を中心とする回動である。作業部回動は第２点（回動軸２１３）を中心とする回動である。
【0033】
畦形成部４１０、カバー部材４２０、天場処理部４３０、及び前処理部４４０は、支持フレーム２３０に支持されており、これらは支持フレーム２３０の回動に伴い、一体で回動する。このため、上記のオフセット回動及び作業部回動が行われても、畦形成部４１０と作業部４００に含まれる畦形成部４１０以外の部材との上面視における相対的な位置関係は変わらない。例えば、上記の回動が行われても、畦形成部４１０とカバー部材４２０との上面視における相対的な位置関係は変わらない。詳細は後述するが、カバー部材４２０にはアーム部材５１０を介して位置検出器５００が取り付けられている。したがって、オフセット回動及び作業部回動が行われても、位置検出器５００と畦形成部４１０との上面視における相対的な位置関係は変わらない。
【0034】
ここで、相対的な位置関係とは、注目する対象の部材について、それらの位置及び向きの関係を意味する。つまり、対象の部材について、相対的な位置関係が変わらないとは、オフセット回動及び作業部回動の前後において、対象の部材同士の距離も方向も変わらず、対象となる一方の部材の位置が決まれば、もう一方の対象部材の位置が一義的に決められることを意味する。このことは、オフセット回動及び作業部回動の前後における対象の部材の上面視における全体構成の形状を抽出し、畦形成部４１０の向きが同じ向きに揃えられた場合、対象の部材によって構成された全体構成の形状は同じ形状であることを意味する。
【0035】
畦形成部４１０は、畦の上面を形成する上面形成部４１１及び畦の法面を形成する法面形成部４１２を備える。本実施形態では、上面形成部４１１は、中心軸が作業機体の進行方向に対して左右に直交する方向に延びた、円筒形状の部材である。畦形成部４１０は、この中心軸に対して回動可能に支持されている。畦形成部４１０は、動力伝達部３００から動力を受けることで回動する。また、法面形成部４１２は、上記の中心軸に対して傾斜した傾斜面を有する略円錐形状の部材である。
【0036】
本実施形態の法面形成部４１２は、円周方向に複数の板状部材が部分的に重なるように配置された多面体ドラムである。複数の板状部材の各々は、法面形成部４１２の円周方向に、法面形成部４１２の中心軸から遠ざかる形状を有している。この法面形成部４１２の形状によって、各板状部材は、法面形成部４１２の回転に伴って畦の法面に近づくため、畦の法面をより強固に固めることができる。上記の構成を換言すると、作業状態において、上面形成部４１１は圃場に対して略平行であり、法面形成部４１２は圃場に対して傾斜している。
【0037】
上面形成部４１１及び法面形成部４１２の形状は、上記の構成に限定されない。例えば、上面形成部４１１が、多面体ドラムと同様に、複数の板状部材が部分的に重なる形状であってもよい。また、法面形成部４１２が、多面体ドラムでなくてもよい。つまり、法面形成部４１２が、法面形成部４１２の円周方向に、法面形成部４１２の中心軸から遠ざかる形状でなくてもよい。
【0038】
カバー部材４２０は、上記のように、畦形成部４１０との上面視における相対的な位置関係が変わらない位置に設けられている。カバー部材４２０は、畦形成部４１０の一部を覆うように設けられている。具体的には、カバー部材４２０は、上面形成部４１１の上方に位置する法面形成部４１２の端部を部分的に覆う。
【0039】
前処理部４４０は、畦形成部４１０の前方に設けられている。より詳しくは、前処理部４４０は、法面形成部４１２の前方に設けられている。前処理部４４０は、複数の作業爪が備えられた作業ロータ、及び作業ロータの上方を覆うカバー部材４４１（図２参照）を有する。作業ロータは動力伝達部３００から動力を受けて動作し、作業爪を回転させる。作業ロータの回転軸は、進行方向に対して傾斜している。具体的には、作業ロータの回転軸は、畦塗り機１０の後方から前方に向かって畦塗り機１０の外側に傾斜している。作業ロータに備えられた複数の作業爪のうち、ある作業爪は作業爪の回転方向とは逆方向及び後方に向かって湾曲し、別の作業爪は作業爪の回転方向とは逆方向及び前方に向かって湾曲している。
【0040】
天場処理部４３０は、畦形成部４１０の前方に設けられている。より詳しくは、天場処理部４３０は、上面形成部４１１の前方に設けられている。天場処理部４３０は、前処理部４４０と同様に複数の作業爪が備えられた作業ロータ、及び作業ロータの上方と前方とを覆うカバー部材４３１を有する。作業ロータは動力伝達部３００から動力を受けて動作し、作業爪を回転させる。作業ロータの回転軸は、進行方向に対して傾斜している。具体的には、作業ロータの回転軸は、畦塗り機１０の後方から前方に向かって畦塗り機１０の外側に傾斜している。作業ロータに備えられた複数の作業爪は、作業爪の回転方向とは逆方向及び前方に向かって湾曲している。
【0041】
鉛直方向において、天場処理部４３０は前処理部４４０よりも上方に設けられている。換言すると、鉛直方向において、天場処理部４３０に備えられた作業爪の回転軌跡の下端は、前処理部４４０に備えられた作業爪の回転軌跡の下端よりも上方に位置している。
【0042】
また、図３に示すように、作業部４００は、ドラムケース４７０をさらに備える。ドラムケース４７０は、ドラムケース４７０は回動軸２１３の下端に設けられたリアギアケース及び畦形成部４１０に接続されている。ドラムケース４７０の内部にはスプロケット及びチェーンが設けられており、動力伝達部３００から伝達された動力を畦形成部４１０に伝達する。ドラムケース４７０も上記のオフセット回動又は作業部回動を行っても、畦形成部４１０との相対的な位置関係が変わらない部材である。
【0043】
［位置検出器５００の構成］
位置検出器５００は、畦形成部４１０の上方に設けられており、上面視において畦形成部４１０と重なる位置に設けられている。具体的には、上面視において、位置検出器５００は上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界位置と重なる位置（畦形成部４１０の肩位置）に設けられている。上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界位置に相当する部分は、畦の肩の部分（畦肩部）を形成する部分である。つまり、上面視において、畦塗り機１０の畦塗り作業の移動に伴う位置検出器５００の移動軌跡は、畦肩部の形状とほぼ一致する。
位置検出器５００は、畦形成部４１０の上方に設けられており、上面視において畦形成部４１０と重なる位置に設けられている。具体的には、上面視において、位置検出器５００は上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界位置と重なる位置（畦形成部４１０の肩位置）に設けられている。上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界位置に相当する部分は、畦の肩の部分（畦肩部）を形成する部分である。つまり、上面視において、畦塗り機１０の畦塗り作業の移動に伴う位置検出器５００の移動軌跡は、畦肩部の形状とほぼ一致する。
【0044】
位置検出器５００はアーム部材５１０の上側先端に取り付けられている。アーム部材５１０は、上記のカバー部材４２０に固定されている。図３に示すように、アーム部材５１０はカバー部材４２０の上面に接続されている。アーム部材５１０は、上面視においてカバー部材４２０との接続点から上面形成部４１１に向かって延び（図１参照）、背面視において上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界付近において屈曲し、上方に向かって延びている（図３参照）。
【0045】
位置検出器５００は、例えば全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ；Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）用のアンテナ（ＧＮＳＳアンテナ）である。ＧＮＳＳとして、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等の衛星測位システムを用いることができる。ただし、位置検出器として、ＧＮＳＳに限定されず、畦形成部４１０の位置情報を検出する他の機器を用いることができる。
【0046】
本実施形態では、位置検出器５００がアーム部材５１０を介してカバー部材４２０に取り付けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。位置検出器５００は、アーム部材５１０を用いず、カバー部材４２０又その他の部材に直接取り付けられてもよい。また、位置検出器５００又はアーム部材５１０は、カバー部材４２０以外であっても、上記のオフセット回動又は作業部回動を行ったときに、畦形成部４１０との相対的な位置関係が変わらない部材、すなわち、畦形成部４１０と一体に回動する部材、例えば、作業部４００に含まれる天場処理部４３０、前処理部４４０、又はこれら以外の部材（例えば、後述のドラムケース４７０等）に取り付け可能である。
【0047】
また、本実施形態では、位置検出器５００が上面視において上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界位置（畦形成部４１０の肩位置）に設けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。つまり、位置検出器５００が、上面視において上面形成部４１１及び法面形成部４１２の両方と重なっていなくてもよい。畦形成部４１０に対して位置検出器５００を近接配置する構成、例えば、位置検出器５００を、上面視において上面形成部４１１又は法面形成部４１２の少なくとも一方と重なった位置に配置する構成とすることも可能である。このように、上面視において畦形成部４１０の一部と重なる位置に位置検出器５００を配置することにより、畦形成部４１０を介して形成される畦の位置を精度よく検出することができる。
【0048】
［制御部６００の構成］
制御部６００は、ヒッチフレーム１１０に設けられている。制御部６００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの演算回路及び当該ＣＰＵに接続されたレジスタやメモリなどの記憶装置を含む。制御部６００は、記憶装置に一時的に格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで各種要請信号に応じた機能を実現する。制御部６００は、後述の直進制御プログラムを含む各種プログラムと共に畦塗り機１０に関する各種情報（上面形成部４１１の長さ、法面形成部４１２のドラム径、位置検出器５００に対する畦肩形成位置に関する情報等）を記憶しており、畦塗り機１０の各種動作、及び走行機体の経路に関する情報を生成する。本実施形態では、制御部６００がヒッチフレーム１１０に設けられた構成を例示したが、制御部６００は他の部材に設けられていてもよい。
制御部６００は、ヒッチフレーム１１０に設けられている。制御部６００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの演算回路及び当該ＣＰＵに接続されたレジスタやメモリなどの記憶装置を含む。制御部６００は、記憶装置に一時的に格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで各種要請信号に応じた機能を実現する。制御部６００は、後述の直進制御プログラムを含む各種プログラムと共に畦塗り機１０に関する各種情報（上面形成部４１１の長さ、法面形成部４１２のドラム径、位置検出器５００に対する畦肩形成位置に関する情報等）を記憶しており、畦塗り機１０の各種動作、及び走行機体の経路に関する情報を生成する。本実施形態では、制御部６００がヒッチフレーム１１０に設けられた構成を例示したが、制御部６００は他の部材に設けられていてもよい。
【0049】
［作業状態の説明］
上記のように、畦塗り機１０の収納状態と作業状態との切り替えは、動力部２４０の伸縮によって行われる。具体的には、動力部２４０が伸長することで、図１に示す「収納状態」から図２に示す「作業状態」に切り換えられる。動力部２４０が伸長すると、オフセット機構部２００の動作によって作業部４００は、回動軸２１１を中心に回動し、走行機体の進行方向に対する側方に移動する。つまり、動力部２４０の伸長によって作業部４００はオフセット回動をする。上記のように、平行リンク機構が構成され、作業部４００に対する支持フレーム２３０の角度が一定に保たれているため、オフセット回動の間、作業部４００の向きは変わらない。
上記のように、畦塗り機１０の収納状態と作業状態との切り替えは、動力部２４０の伸縮によって行われる。具体的には、動力部２４０が伸長することで、図１に示す「収納状態」から図２に示す「作業状態」に切り換えられる。動力部２４０が伸長すると、オフセット機構部２００の動作によって作業部４００は、回動軸２１１を中心に回動し、走行機体の進行方向に対する側方に移動する。つまり、動力部２４０の伸長によって作業部４００はオフセット回動をする。上記のように、平行リンク機構が構成され、作業部４００に対する支持フレーム２３０の角度が一定に保たれているため、オフセット回動の間、作業部４００の向きは変わらない。
【0050】
図１及び図２を参照すると、オフセット回動の前後において、畦形成部４１０と位置検出器５００との相対的な位置関係は変わらない。つまり、オフセット回動の後においても、オフセット回動の前と同様に、位置検出器５００は上面形成部４１１と法面形成部４１２との境界（畦形成部４１０の肩部）付近に位置し、位置検出器５００の検出結果に基づいて畦形成部４１０の位置を精度よく検出できるようになっている。
【0051】
なお、本実施形態の畦塗り機１０に、ジャイロセンサや加速度センサ等を搭載したＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）などの姿勢（例えば、畦形成部４１０の進行方向を軸とする回転方向の傾き）を検知するセンサを設ける、又はＧＮＳＳアンテナを複数設けるなどして、上面視における走行機体の進行方向に対する畦形成部４１０の傾きを算出できる構成とすると、より精度よく畦形成部４１０の位置を把握できるようになる。ＩＭＵ、複数設けられたＧＮＳＳアンテナなど、畦形成部４１０の傾きを検出する部材を「傾き検出部」という場合がある。
【0052】
畦形成部４１０が傾くと、（上面視において）畦形成部４１０によって形成された畦の位置と位置検出器５００が検知される位置との間にずれが生じる場合がある。本実施形態では、畦形成部４１０に傾きがない状態において、上面視で上面形成部４１１及び法面形成部４１２が交わる畦形成部４１０の肩位置に一致するように位置検出器５００を配置しているが、例えば、位置検出器５００が畦形成部４１０の肩位置とは異なる位置に設けられている場合、上記の進行方向に対して畦形成部４１０が傾くと、位置検出器５００によって検出された位置と畦形成部４１０によって形成された畦の位置とが一致しなくなる。また、上記の回転方向において畦形成部４１０が傾くと、位置検出器５００と畦形成部４１０の肩位置とが一致しなくなる。その結果、位置検出器５００によって検出された位置と畦形成部４１０によって形成された畦の位置との間に誤差が生じる。
【0053】
この場合、上記のように、畦形成部４１０の姿勢を検知するＩＭＵのようなセンサを設けることにより、畦形成部４１０の傾きを検出して、傾きに起因する位置検出器５００の検出結果と実際に形成された畦の位置との位置ずれ量を算出することができる。例えば、制御部６００に位置検出器５００の高さ情報を予め記憶しておき、位置検出器５００の高さ情報と傾き検出部で検出した傾きに基づいて位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量に基づいて、畦形成部４１０の位置を補正することで、より精度の高い畦の位置情報データを得られると共に、得られた畦の位置情報データに基づいて精度よく畦塗り機１０を制御することが可能となる。上記のように、畦形成部４１０の傾きによって生じた誤差が補正された畦の位置を示す情報を「畦位置情報」という場合がある。
【0054】
以上のように、本実施形態に係る畦塗り機１０によると、上面視において、位置検出器５００の移動軌跡と畦肩部とがほぼ一致する。したがって、位置検出器５００によって畦が形成される位置をより正確に検出することができる。例えば、畦塗作業中に、畦が形成される位置を調整するために畦塗り機１０がオフセット量を調整した場合であっても、畦形成部４１０と位置検出器５００との相対的な位置関係が変わらないため、オフセット量が変化している途中であっても畦が形成された位置を正確に検出することができる。上記のように、本実施形態に係る畦塗り機１０によって畦が形成された位置を正確に検出することができるため、位置検出器５００によって検出された位置情報に基づいて畦塗り機１０又は走行機体を制御することができ、上面視における畦の形状をより正確に制御することができる。
【0055】
〈第２実施形態〉
本実施形態に係る畦塗り機１０Ａの直進動作について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図５は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ａは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図４及び図５を用いて、畦塗り機１０Ａの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ａに備えられた制御部６００Ａによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ａ」を付して説明を省略する場合がある。
本実施形態に係る畦塗り機１０Ａの直進動作について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図５は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ａは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図４及び図５を用いて、畦塗り機１０Ａの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ａに備えられた制御部６００Ａによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ａ」を付して説明を省略する場合がある。
【0056】
図４に示すように、まず、作業者が畦塗り機１０Ａを用いた畦塗作業を開始し、畦塗作業を行いながら地点Ａ及び地点Ｂを設定する（ステップＳ４０１、Ｓ４０２）。Ｓ４０１における地点Ａの設定によって、制御部６００Ａが地点Ａにおける位置検出器５００Ａの位置情報を取得する。Ｓ４０２における地点Ｂの設定によって、制御部６００Ａが地点Ｂにおける位置検出器５００Ａの位置情報を取得する。なお、地点Ａ及び地点Ｂは、作業者が畦を形成しようとする直線上の点である。地点Ａから地点Ｂまでの畦塗作業は作業者によって手動で行われる。
【0057】
地点Ａ及び地点Ｂの設定が行われた後に、作業者の指示に従って畦塗り機１０Ａの直進制御プログラムが実行される（ステップＳ４０３）。直進制御プログラムが実行されると、図５に示すように、地点Ａ及び地点Ｂの各々の位置情報に基づいて、走行機体及び畦塗り機１０Ａの進行予定経路を算出する。なお、図５に示す例では、地点Ｂの設定がなされると、そのまま直進制御プログラムが実行される。当該進行予定経路は、地点Ａ及び地点Ｂを通る直線ＡＢ上で、地点Ａから離れる方向（畦塗り作業の進行方向）に延びている。上記の進行予定経路に関する情報を「第１情報」という場合がある。
【0058】
直進制御プログラムが実行されると、所定の時間間隔毎に位置検出器５００Ａによって取得された現在の位置情報と上記の進行予定経路（第１情報）とを比較し（図５参照）、その比較結果に基づいて走行機体及び畦塗り機１０Ａの進行方向を補正すべきか否かを判断する（ステップＳ４０４）。例えば、現在の位置情報と第１情報との差（ずれ量）がしきい値を超えた場合（Ｓ４０４における「Ｙｅｓ」）、進行方向を補正すべきであると判断する。一方、上記の差がしきい値以下の場合（Ｓ４０４における「Ｎｏ」）、進行方向を補正する必要はないと判断する。
【0059】
Ｓ４０４で進行方向の補正が必要であると判断された場合、畦形成部４１０Ａの位置を補正するための情報（「第２情報」という場合がある）を生成する（ステップＳ４０５）。続いて、第２情報の生成に基づき、現在の位置情報と第１情報とのずれ量をオフセット制御によって補正する。その際、当該オフセット制御をしようとする方向における作業部４００Ａのオフセット量が限界値に達しているか否かを判断する（ステップＳ４０６）。なお、上記のように、畦形成部４１０の傾きによって位置検出器５００の位置と畦が形成された位置との間に誤差がある場合、位置検出器５００の位置情報に代えて畦位置情報を用いて、当該畦位置情報と第１情報とのずれ量に基づいて第２情報を生成してもよい。畦形成部４１０の傾きが所定のしきい値を超えた場合に、位置検出器５００の位置情報に代えて畦位置情報を用いて第２情報を生成してもよく、当該しきい値が設けられず、畦形成部４１０の傾きが検出された時点で当該畦位置情報を用いた第２情報の生成が行われてもよい。
【0060】
当該オフセット値が限界に達していない場合（Ｓ４０６における「Ｎｏ」）、第２情報に基づいて、作業部４００Ａの動力部２４０Ａを動作させ、オフセット制御を行いながら（ステップＳ４０７）、Ｓ４０３の直進制御を継続する。具体的には、現在の位置情報と第１情報のずれ方向が、進行方向に対して左側（すなわち畦から圃場に向かって離れる側）である場合、制御部６００Ａは、畦形成部４１０Ａが右側に移動して、現在の位置情報と第１情報とのずれがなくなるように、そのずれ量に応じて動力部２４０Ａを伸長させる。
【0061】
上記のように、動力部２４０Ａの伸縮量を調整することに加え、ずれ量が大きくなるほど動力部２４０Ａの駆動時間を長くする等、現在の位置情報と第１情報との差の大きさに応じて、動力部２４０Ａの駆動時間を調整する構成としてもよい。なお、上記の方法は一例であり、上記の方法に限定されない。例えば、上記のしきい値が設けられず、現在の位置情報と第１情報との差が生じた時点で進行方向を補正すべきであると判断してもよい。なお、上記のしきい値は、適宜任意の値に設定することができる。また、上記の差の大きさ応じて、動力部２４０Ａの動作速度を変えてもよい。つまり、上記の差が相対的に大きければ動力部２４０Ａの動作を相対的に速くし、上記の差が相対的に小さければ動力部２４０Ａの動作を相対的に遅くしてもよい。
【0062】
一方、上記オフセット値が限界に達している場合（Ｓ４０６における「Ｙｅｓ」）、Ｓ４０５で生成された第２情報に基づいて、進行方向を補正することを通知するガイダンス、又はＡＧポートを用いた走行機体制御を行う（ステップＳ４０８）。なお、ガイダンスは、音声によるガイダンスであってもよく、畦塗り機１０Ａのリモコンや、携帯端末等の表示装置上に表示されるガイダンスであってもよい。ＡＧポートを用いた走行機体制御は、走行機体を直接制御して、その進行方向を強制的に制御するものであってもよく、走行機体の進行方向を変更すべきことをユーザに報知するよう、走行機体のユーザへの報知動作を制御するものであってもよい。また、ＡＧポートは畦塗り機１０Ａから走行機体に情報を伝達する手段の一態様である。ＡＧポートの代わりに無線等の手段が用いられてもよい。
【0063】
以上のように、本実施形態に係る畦塗り機１０Ａによると、作業車による畦塗作業に基づいて、進行予定経路を算出することができる。したがって、事前に進行予定経路を設定する必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。また、畦塗作業を行う場合、実際に圃場に出てから進行予定経路を変更する必要性が生じる場合があるが、そのような場合であっても迅速に対応することができる。なお、進行予定経路の作成方法については、上述した内容に限定されない。例えば、畦の位置情報と紐づいた地図データを制御部６００Ａに記憶させておき、この地図データを携帯端末等に表示させて、端末上の地図データを用いて進行予定経路を設定することも可能である。また、過去に行った畦形成作業の作業履歴を利用して進行予定経路を設定してもよい。この場合、作業履歴に関する情報として、位置検出器５００Ａで取得した位置情報（畦形成作業時における畦形成部４１０の位置情報）を制御部６００Ａに記憶させておく。また、制御部６００Ａに複数の作業履歴を記憶させておき、複数の作業履歴からユーザが所望の作業履歴を選択することによって、ユーザが選択した作業履歴に含まれる位置情報に基づいて進行予定経路を設定することも可能である。また、本実施形態では、進行予定経路が直線である構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、進行予定経路は曲線形状であってもよく、例えば多角形の一部のような屈曲形状であってもよい。
【0064】
〈第３実施形態〉
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｂの構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図７は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｂは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図６及び図７を用いて、畦塗り機１０Ｂの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ｂに備えられた制御部６００Ｂによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｂ」を付して説明を省略する場合がある。
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｂの構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図７は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｂは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図６及び図７を用いて、畦塗り機１０Ｂの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ｂに備えられた制御部６００Ｂによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｂ」を付して説明を省略する場合がある。
【0065】
図６に示すように、まず、作業者が畦塗り機１０Ｂを用いた畦塗作業を開始し、畦塗作業の開始前、又は畦塗作業を行いながら目標地点Ｇを設定する（ステップＳ５０１）。図７に示すように、目標地点Ｇは、例えば畦の角部に設けられている。より具体的には、目標地点Ｇにはレーザ発信器が設けられており、目標地点Ｇから圃場に向かってレーザ光を出射する。走行機体又は畦塗り機１０Ｂには、当該レーザ光を受光する受光素子が設けられている。例えば、受光素子がレーザ光を受信する位置に基づいて、現在の畦塗り機１０Ｂの進行方向が目標地点Ｇに向かっているか否かを判断する。上記の構成の場合、レーザ光の受光素子を「目標検知部」という場合がある。
【0066】
目標地点Ｇの設定が行われた後に、作業者の指示に従って畦塗り機１０Ｂの直進制御プログラムが実行される（ステップＳ５０２）。直進制御プログラムが実行されると、図７に示すように、目標地点Ｇに向かうように走行機体及び畦塗り機１０Ｂの進行方向が制御される。例えば、現在地点及び過去の任意の地点において取得された位置検出器５００Ｂの位置情報に基づいて、現在地点における畦塗り機１０Ｂの進行方向を算出する。そして、その進行方向の延長線上に目標地点Ｇが存在するか否かによって、畦塗り機１０Ｂが目標地点Ｇに向かって進行しているかどうかを判断する（ステップＳ５０３）。換言すると、位置検出器５００Ｂによって取得された位置情報と目標地点Ｇ（進行目標）との位置関係の変化に基づいて畦塗り機１０Ｂの進行方向の妥当性を判断する。
【0067】
例えば、現在地点における畦塗り機１０Ｂの進行方向と目標地点Ｇとの差がしきい値を超えた場合（Ｓ５０３における「Ｙｅｓ」）、進行方向を補正すべきであると判断する。一方、上記の差がしきい値以下の場合（Ｓ５０３における「Ｎｏ」）、進行方向を補正する必要はないと判断する。なお、上記の方法は一例であり、上記の方法に限定されない。例えば、上記のしきい値が設けられず、現在地点における畦塗り機１０Ｂの進行方向と目標地点Ｇとの間に差が生じた時点で進行方向を補正すべきであると判断してもよい。以降のステップは第２実施形態（図４のＳ４０５以降）と同様なので、説明を省略する。
【0068】
なお、本実施形態では、レーザ光を用いて目標地点Ｇを設定する手法を例示したが、この手法に限定されない。例えば、カメラを用いて目標地点Ｇを設定してもよい。具体的には、カメラを用いて進行方向前方の画像を取得し、当該画像に対して画像解析を行い、元畦の角部を認識し、当該角部を目標地点Ｇとして設定してもよい。又は、予め制御部６００Ｂに記憶された地図データにおいて目標地点Ｇを設定してもよい。また、畦形成部４１０の姿勢、又は上面視における走行機体の進行方向に対する畦形成部４１０の傾きを検知することができるようにするため、ＩＭＵなどの畦形成部４１０の姿勢を検知するセンサ、又は複数のＧＮＳＳアンテナを設けることが好ましい。
【0069】
以上のように、本実施形態に係る畦塗り機１０Ｂによると、目標地点Ｇに基づいて、進行方向を決定することができる。したがって、事前に進行予定経路を設定する必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。また、畦塗作業を行う場合、実際に圃場に出てから進行予定経路を変更する必要性が生じる場合があるが、そのような場合であっても迅速に対応することができる。
【0070】
〈第４実施形態〉
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｃの構成について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図９は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｃは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図８及び図９を用いて、畦塗り機１０Ｃの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ｃに備えられた制御部６００Ｃによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｃ」を付して説明を省略する場合がある。
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｃの構成について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御のフローチャートである。図９は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における直進制御の一例を示す図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｃは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と同様の構成を備えているので、詳細な説明は省略する。本実施形態では、図８及び図９を用いて、畦塗り機１０Ｃの制御方法について説明する。なお、以下の直進制御プログラムは畦塗り機１０Ｃに備えられた制御部６００Ｃによって実行される。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｃ」を付して説明を省略する場合がある。
【0071】
本実施形態の場合、事前に進行予定経路や目標地点Ｇを設定する必要はない。ただし、新たな畦を形成する前に、過去に形成された畦が存在している必要がある。又は、新たな畦を形成する位置にマーキングがされている必要がある。また、畦塗り機１０Ｃには、畦を形成する前の圃場（又は旧畦）の状態と畦が形成された後の畦の状態とを認識するための機能が備えられている。なお、本実施形態では、畦を形成する前後の状態を認識するための機能として、カメラが備えられた構成について説明する。カメラで旧畦及び新畦の画像を取得し、当該画像に対して画像解析を行うことで、旧畦及び新畦の各々の位置を認識してもよい。
【0072】
図８に示すように、作業者の指示に従って畦塗り機１０Ｃの直進制御プログラムが実行される（ステップＳ６０１）。直進制御プログラムが実行されると、図９に示すように、畦形成部４１０Ｃによって畦が形成される前の旧畦と、新たに形成された新畦の各々の上面視における形状が比較される（ステップＳ６０２）。図９に示すように新畦と旧畦との上面視における形状に基づいて、新畦の位置と旧畦の位置との間に差Ｗがしきい値を超えた場合（Ｓ６０２における「Ｙｅｓ」）、進行方向を補正すべきであると判断する。一方、上記の差がしきい値以下の場合（Ｓ６０２における「Ｎｏ」）、進行方向を補正する必要はないと判断する。なお、上記の方法は一例であり、上記の方法に限定されない。例えば、上記のしきい値が設けられず、新畦の位置と旧畦の位置との間に差が生じた時点で進行方向を補正すべきであると判断してもよい。新畦の位置及び旧畦の位置は、それぞれの畦における畦肩部の位置とすることができる。以降のステップは第２実施形態（図４のＳ４０５以降）と同様なので、説明を省略する。
【0073】
上記の構成の場合、旧畦の画像を取得するカメラを「目標検知部」という場合がある。また、旧畦の位置を「進行目標」という場合がある。上記の構成を換言すると、位置検出器５００Ｃによって取得された位置情報と進行目標（旧畦の位置）との位置関係の変化に基づいて、畦形成部４１０Ｃの位置を補正するための第２情報が生成される。
【0074】
なお、本実施形態では、カメラを用いて新畦の位置と旧畦との位置との差を検知する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、カメラの代わりに各種センサを用いて新畦の位置と旧畦の位置とを認識してもよい。具体的な例として、センシングアーム４５０と同様のセンシングアームを畦形成部４１０の前方に設けることで、新畦の位置と旧畦の位置とを認識することができる。また、旧畦が形成されていなくても、これから畦を形成する箇所にマーキング（例えば、石灰によって書かれた白線）が形成されていてもよい。当該マーキングは、新畦を形成する位置以外に形成されていてもよい。例えば、畦の上面にレール（例えば、棒状部材又は線状部材によって形成されたレール）が形成されており、当該レールと位置検出器５００Ｃとの距離が一定に保たれるように畦の形成が行われてもよい。
【0075】
以上のように、本実施形態に係る畦塗り機１０Ｃによると、予め形成された旧畦（又は、畦を形成する予定の位置）に沿って畦を形成することができる。したがって、事前に進行予定経路を設定する必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。また、畦塗作業を行う場合、実際に圃場に出てから進行予定経路を変更する必要性が生じる場合があるが、そのような場合であっても迅速に対応することができる。
【0076】
〈第５実施形態〉
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｄの構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における畦角部の自動制御の一例を示す図である。図１０に示すように、畦角部の畦塗作業を行う場合、走行機体の進行方向に対して作業部４００Ｄの向きを変えるように回動する、いわゆる作業部回動が行われる。本実施形態では、このような作業部回動が行われている間でも、作業部４００Ｄを畦の辺に沿って直進させる構成について説明する。
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｄの構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る畦塗り機における畦角部の自動制御の一例を示す図である。図１０に示すように、畦角部の畦塗作業を行う場合、走行機体の進行方向に対して作業部４００Ｄの向きを変えるように回動する、いわゆる作業部回動が行われる。本実施形態では、このような作業部回動が行われている間でも、作業部４００Ｄを畦の辺に沿って直進させる構成について説明する。
【0077】
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｄは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と類似している。したがって、畦塗り機１０と同様の構成について説明を省略し、主に畦塗り機１０と相違する点について説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｄ」を付して説明を省略する場合がある。
【0078】
図１０に示すように、畦塗り機１０Ｄでは、動力伝達部３００Ｄの上方であり、作業部回動による作業部４００Ｄの回動中心である回動軸２１３Ｄの位置に位置検出器５９０Ｄ（第２位置検出器）が設けられている。回動軸２１３Ｄの位置は、上記のオフセット回動及び作業部回動のいずれの回動が行われても、畦形成部４１０Ｄとの相対的な位置関係が変わらない。したがって、上記の回動が行われても、位置検出器５００Ｄと位置検出器５９０Ｄとの相対的な位置関係は変わらない。上記の回動軸２１３Ｄを「第２点」という場合がある。「第２点」を用いて上記の構成を換言すると、畦形成部４１０Ｄ（又は、畦形成部４１０Ｄを含む作業部４００Ｄ）は、第２点においてリンク機構部と接続されている、ということができる。
【0079】
つまり、作業部４００Ｄがオフセット回動（第１点（回動軸２１１Ｄ）を中心とした回動）をした場合であっても、作業回動（第２点（回動軸２１３Ｄ）を中心とした回動）をした場合であっても、位置検出器５００Ｄ及び５９０Ｄの相対的な位置関係は、作業部４００Ｄが直進している場合のこれらの相対的な位置関係と同じである。したがって、位置検出器５００Ｄによって取得された位置情報及び位置検出器５９０Ｄによって取得された位置情報に基づいて、走行機体が畦の延びる方向に直進しているときの、上面視における走行機体の進行方向に対する畦形成部４１０Ｄの傾きを算出し、その傾きに基づいて作業部４００Ｄの進行方向を制御する。具体的には、畦角部において走行機体の進行方向が畦の延びる方向とは異なる方向に変わっても、位置検出器５００Ｄ及び５９０Ｄの相対的な位置関係に基づいて、作業部４００Ｄを畦の延びる方向に直進させることができる。
【0080】
本実施形態では、位置検出器５９０Ｄが動力伝達部３００Ｄの上方、かつ、回動軸２１３Ｄの位置に設けられた構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、位置検出器５９０Ｄは、オフセット回動及び作業部回動を行っても畦形成部４１０Ｄとの相対的な位置関係が変わらない部材に取り付けることができる。
【0081】
以上のように、本実施形態に係る畦塗り機１０Ｄによると、走行機体の進行方向が畦の辺が延びる方向とは異なる方向である場合であっても、畦形成部４１０Ｄを畦の辺が延びる方向に直進させることができる。
【0082】
〈第６実施形態〉
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｅの構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、収納状態における畦塗り機１０Ｅを示す上面図である。図１２は、作業状態における畦塗り機１０Ｅを示す上面図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｅは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と類似しているが、アーム部材５１０Ｅが取り付けられている位置が異なる。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｅ」を付して説明を省略する場合がある。
本実施形態に係る畦塗り機１０Ｅの構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、収納状態における畦塗り機１０Ｅを示す上面図である。図１２は、作業状態における畦塗り機１０Ｅを示す上面図である。本実施形態に係る畦塗り機１０Ｅは、第１実施形態に係る畦塗り機１０と類似しているが、アーム部材５１０Ｅが取り付けられている位置が異なる。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の形状及び機能を有する構成について、第１実施形態と同様の符号の後にアルファベット「Ｅ」を付して説明を省略する場合がある。
【0083】
図１１及び図１２に示すように、アーム部材５１０Ｅは取付部５１１Ｅにおいてサポートフレーム２５０Ｅに固定されている。アーム部材５１０Ｅはサポートフレーム２５０Ｅに対して略直交する方向に延びており、その途中で屈折して畦形成部４１０Ｅに向かって延びている。上面視において畦形成部４１０Ｅと重なる位置で、アーム部材５１０Ｅの先端に位置検出器５００Ｅが接続されている。本実施形態では、アーム部材５１０Ｅは、直線状の部材が途中で屈折した形状を有しているが、例えば、アーム部材５１０Ｅが湾曲した形状であってもよい。アーム部材５１０Ｅは、直線状の部材が途中で湾曲した形状であってもよく、取付部５１１Ｅから位置検出器５００Ｅまで連続して湾曲した形状であってもよい。
【0084】
サポートフレーム２５０Ｅの一方は回動軸２１３Ｅにおいてリンクロッド２２０Ｅ及び動力伝達部３００Ｅに対して回動可能に接続されており、他方はカバー部材４３１Ｅの上端部に固定されている。サポートフレーム２５０Ｅは、作業部４００Ｅの回動に伴い、畦形成部４１０Ｅ、カバー部材４２０Ｅ、天場処理部４３０Ｅ、及び前処理部４４０Ｅと一体で回動する。つまり、上記のオフセット回動及び作業部回動が行われても、サポートフレーム２５０Ｅと畦形成部４１０Ｅとの上面視における相対的な位置関係は変わらない。その結果、収納状態（図１１）と作業状態（図１２）とで、位置検出器５００Ｅと畦形成部４１０Ｅとの位置関係は同じである。
【0085】
上記のように、アーム部材５１０Ｅがサポートフレーム２５０Ｅに固定されてもよい。
【0086】
以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【0087】
１０：畦塗り機、 １００：装着部、 １０１：トップマスト、 １０７：入力軸、 １１０：ヒッチフレーム、 ２００：オフセット機構部、 ２１１、２１３、２２１、２２３：回動軸、 ２２０：リンクロッド、 ２３０：支持フレーム、 ２４０：動力部、 ２５０Ｅ：サポートフレーム、 ３００：動力伝達部、 ４００：作業部、 ４０１：部材、 ４１０：畦形成部、 ４１１：上面形成部、 ４１２：法面形成部、 ４２０：カバー部材、 ４３０：天場処理部、 ４３１：カバー部材、 ４４０：前処理部、 ４４１：カバー部材、 ４５０：センシングアーム、 ４５１：支持部材、 ４６０：センササポート、 ４７０：ドラムケース、 ５００：位置検出器、 ５１０：アーム部材、 ５９０Ｄ：位置検出器、 ６００：制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】