特許 7601035 農作業機

(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】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】農作業機

(51)【国際特許分類】

   A01C 15/00 20060101AFI20241210BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20241210BHJP

   A01B 69/02 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

A01C15/00 G

A01B69/00 303M

A01B69/02 Z

A01B69/00 301

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022038916

(22)【出願日】2022-03-14

(65)【公開番号】P2023133751

(43)【公開日】2023-09-27

【審査請求日】2023-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003834

【氏名又は名称】弁理士法人新大阪国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】石井 和彦

【審査官】田辺 義拓

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２０４６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３１６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１５１２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５５２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００００１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２６２９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４９０４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｃ １５／００

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ａ０１Ｂ ６９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体（２）に作業部（４）と施肥量調節装置（４００）にて施肥量が調節される施肥装置（１００）を装着し、機体の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置（１２０）を設けた農作業機において、現工程を走行しながら、次工程の圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ（７００）を設け、
ＧＰＳ制御装置（１２０）が取得した機体の位置情報から肥沃度センサ（７００）が圃場の肥沃度を検出する位置を算出して、次工程の肥沃度とその位置情報を記憶し、次工程で、前記記憶した肥沃度とその位置情報に基づいて、施肥量調節装置（４００）を作動させて施肥装置（１００）の施肥量を自動調節するコントローラ（２１０）を設け、
圃場に次工程の直進の目安となるガイド線を形成する線引マーカ（１６）を作業状態と圃場から上方に退避した状態に切り換え自在に設け、該線引マーカ（１６）が作業状態の時に圃場に突入して圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ（７００）を設け、
肥沃度センサ（７００）が、線引マーカ（１６）のガイドロッド（１６ｂ）に、そのガイドロッド（１６ｂ）に沿って並列した状態で装着された一対の電極棒（７０１）にて構成され、
前記一対の電極棒（７０１）のそれぞれがバネ材等の弾性体にて形成され、先端側ほど進行方向後方に位置する、同一形状の弧状に構成されており、
前記電極棒（７０１）は線引マーカ（１６）のガイドロッド（１６ｂ）に基部が着脱自在に固定されている、農作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行車体に施肥装置を装着した農作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、施肥作業を行う農作業機の一例として、圃場の肥料濃度を検出する肥沃度センサの検出結果に応じて施肥装置の施肥量を自動調節する可変施肥装置を装着した乗用型田植機がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－０６３６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

然しながら、従来の肥沃度センサは駆動回転する左右前輪に設けられており、肥沃度の検出後直ちに施肥装置の施肥量を自動調節しなければならず、調節が間に合わないような事態が発生し、適切な施肥量の自動調節が行い難いものであった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、適切な施肥量の自動調節が行えて良好な施肥作業が行える農作業機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、
走行車体２に作業部４と施肥量調節装置４００にて施肥量が調節される施肥装置１００を装着し、機体の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０を設けた農作業機において、現工程を走行しながら、次工程の圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設け、
ＧＰＳ制御装置１２０が取得した機体の位置情報から肥沃度センサ７００が圃場の肥沃度を検出する位置を算出して、次工程の肥沃度とその位置情報を記憶し、次工程で、前記記憶した肥沃度とその位置情報に基づいて、施肥量調節装置４００を作動させて施肥装置１００の施肥量を自動調節するコントローラ２１０を設け、
圃場に次工程の直進の目安となるガイド線を形成する線引マーカ１６を作業状態と圃場から上方に退避した状態に切り換え自在に設け、該線引マーカ１６が作業状態の時に圃場に突入して圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設け、
肥沃度センサ７００が、線引マーカ１６のガイドロッド１６ｂに、そのガイドロッド１６ｂに沿って並列した状態で装着された一対の電極棒体７０１にて構成され、
前記一対の電極棒７０１のそれぞれがバネ材等の弾性体にて形成され、先端側ほど進行方向後方に位置する、同一形状の弧状に構成されており、
前記電極棒７０１は線引マーカ１６のガイドロッド１６ｂに基部が着脱自在に固定されている、農作業機である。
本発明に関連する第の１発明は、走行車体２に作業部４と施肥量調節装置４００にて施肥量が調節される施肥装置１００を装着し、機体の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０を設けた農作業機において、次工程の圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設け、ＧＰＳ制御装置１２０が取得した機体の位置情報から肥沃度センサ７００が圃場の肥沃度を検出する位置を算出して、次工程の肥沃度とその位置情報を記憶し、次工程で記憶した肥沃度とその位置情報に基づいて施肥量調節装置４００を作動させて施肥装置１００の施肥量を自動調節するコントローラ２１０を設けた農作業機である。

【0007】

本発明に関連する第１の発明によれば、次工程の圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設け、ＧＰＳ制御装置１２０が取得した機体の位置情報から肥沃度センサ７００が圃場の肥沃度を検出する位置を算出して、次工程の肥沃度とその位置情報を記憶し、次工程で記憶した肥沃度とその位置情報に基づいて施肥量調節装置４００を作動させて施肥装置１００の施肥量を自動調節するコントローラ２１０を設けたので、次工程の圃場の肥沃度を前もって測定でき、測定した肥沃度に応じて次工程で施肥量調節装置４００を作動させて施肥量を自動調節し、正確なタイミングで肥沃度に応じた施肥が適切に行える。

【0008】

本発明に関連する第２の発明は、圃場に次工程の直進の目安となるガイド線を形成する線引マーカ１６を作業状態と圃場から上方に退避した状態に切り換え自在に設け、該線引マーカ１６が作業状態の時に圃場に突入して圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設けた本発明に関連する第１の発明の農作業機である。

【0009】

本発明に関連する第２の発明によれば、本発明に関連する第１の発明の作用効果に加えて、圃場に次工程の直進の目安となるガイド線を形成する線引マーカ１６を作業状態と圃場から上方に退避した状態に切り換え自在に設け、該線引マーカ１６が作業状態の時に圃場に突入して圃場の肥沃度を検出する肥沃度センサ７００を設けたので、簡潔な構成で次工程の圃場の肥沃度が測定でき、メンテナンス性も良い。

【0010】

また、線引マーカ１６が圃場から上方に退避した状態では、肥沃度センサ７００が圃場に突入しないので、常時圃場に突入したものに比して摩耗を防ぐことができる。

【0011】

本発明に関連する第３の発明は、肥沃度センサ７００が線引マーカ１６に装着された一対の電極体７０１にて構成される本発明に関連する第２の発明の農作業機である。

【0012】

本発明に関連する第４の発明は、走行車体２に作業部４を昇降自在に装着し、機体の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０を設けた農作業機において、圃場の一側で作業部４を下降させて他側に向けて作業を行って他側で作業部４を上昇させて旋回して作業を行う際に、圃場の一側で作業部４を下降させた作業開始位置Ａと他側で作業部４を上昇させた旋回開始位置ＢをＧＰＳ制御装置１２０にて取得して、コントローラ２１０が作業開始位置Ａから旋回開始位置Ｂまでの距離と方位を算出して基準作業工程距離と基準作業方位として記憶し、次工程で作業部４を下降させて他側に向けて作業を行う際に基準作業方位に基づいて自律直進制御し、機体が基準作業工程距離進むとブザーや音声報知等で報知する農作業機である。

【0013】

本発明に関連する第４の発明によれば、圃場の一側で作業部４を下降させて他側に向けて作業を行って他側で作業部４を上昇させて旋回して作業を行う際に、圃場の一側で作業部４を下降させた作業開始位置Ａと他側で作業部４を上昇させた旋回開始位置ＢをＧＰＳ制御装置１２０にて取得して、コントローラ２１０が作業開始位置Ａから旋回開始位置Ｂまでの距離と方位を算出して基準作業工程距離と基準作業方位として記憶し、次工程で作業部４を下降させて他側に向けて作業を行う際に基準作業方位に基づいて自律直進制御し、機体が基準作業工程距離進むとブザーや音声報知等で報知するので、適切に直進走行して作業が行えて旋回時点も報知されるので適切な旋回ができて、良好な作業が行える。

【0014】

本発明に関連する第５の発明は、コントローラ２１０が作業開始位置Ａから所定距離以内で作業部４を上昇させた場合には旋回開始位置Ｂを認識せず、また、旋回開始位置Ｂから所定距離以上走行した位置で作業部４を下降させた場合には作業開始位置Ａを認識しない本発明に関連する第４の発明の農作業機である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態にかかる乗用型田植機の斜視図である。

【図2】同上乗用型田植機の作用説明用の正面図である。

【図3】同上乗用型田植機の肥沃度センサの作用説明用の側面図である。

【図4】同上乗用田植機のコントローラを中心としたブロック図である。

【図5】同上乗用田植機の施肥装置と後輪ギアケース間の施肥伝動機構を示す正面図である。

【図6】同上乗用田植機の施肥装置の繰出部の側断面図である。

【図7】同上乗用田植機の施肥装置の平断面図である。

【図8】同上田植機の施肥量調節モータ部分の側断面図である。

【図9】同上乗用田植機の作用説明用の平面図である。

【図10】同上乗用田植機の作用説明用の平面図である。

【図11】本発明の他の実施形態の作用説明用の平面図である。

【図12】本発明の他の実施形態の作用説明用の平面図である。

【図13】本発明の他の実施形態の作用説明用の平面図である。

【図14】本発明他の実施形態の作用説明用の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明の農作業機の一例である施肥装置を装着した乗用型田植機について図面を参照しながら詳細に説明する。また、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て実施することができる。

【0017】

図１は、実施形態に係る農作業機としての乗用型田植機を示す斜視図、図２は、同乗用型田植機を示す正面図である。なお、以下においては、乗用型田植機を８条植としており、乗用型田植機を指して機体と記す場合がある。また、実施形態中、前後、左右の方向を規定するに際し、運転席３１からみて走行車体２の走行方向を基準とする。

【0018】

図１および図２に示すように、乗用型田植機は、走行車体２の後側に昇降リンク機構を介して作業部としての苗植付部４が昇降可能に装着され、走行車体２の後部上側には施肥装置１００の本体部分が設けられる。なお、苗植付部４は作業装置の一例であり、図示するような肥沃度センサ７００を有し、施肥作業を行うことのできる農作業機であればよい。例えば、農作業機としては、種子を供給する播種装置や、圃場を耕耘する耕耘ロータリを作業装置として備えるものでも構わない。

【0019】

走行車体２は、駆動輪である左右一対の前輪１０および左右一対の後輪１１を走行輪として備える四輪駆動車両である。機体の前部にはミッションケースが配置され、そのミッションケースの左右側方に、走行伝動ケースとしての前輪ファイナルケース１３が設けられる。そして、かかる左右の前輪ファイナルケース１３からそれぞれ外向きに突出する左右の前車軸に前輪１０がそれぞれ取り付けられている。

【0020】

また、走行車体２の前側左右両側で、かつ左右予備苗枠３８よりも機体後側に、圃場に次工程の直進の目安となるガイド線を形成する左右線引マーカ１６が各々設けられる。

【0021】

左右線引マーカ１６は、圃場に接触する水車マーカ１６ａと、水車マーカ１６ａを装着するガイドロッド１６ｂと、ガイドロッド１６ｂを機体外側および内側に回動させるマーカ回動モータ１６ｃで構成されている。

【0022】

左右線引マーカ１６は、マーカ回動モータ１６ｃの作動にて植付作業中は左右一側が下降して作業状態になると左右他側が上方に退避し、旋回走行すると左右一側が上方に退避し、左右他側が作業状態になる。旋回時や植付作業をしていないときは、左右線引マーカ１６のいずれも上方に退避した状態になる。左右線引マーカ１６が形成したガイド線に、走行車体２の前端部でかつ左右中央に設ける、センターマスコット１７を合わせることで、前の作業位置に沿った植付作業を行なうことができるので、作業能率や植付精度が向上する。

【0023】

なお、圃場の土質によっては、左右線引マーカ１６により形成し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。このとき、左右線引マーカ１６よりも機体後側に設ける左右のサイドマーカ１９を機体外側方向に移動させ、植え付けられた苗の上方に該サイドマーカ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。

【0024】

そして、特に、左右線引マーカ１６には、各々左右肥沃度センサ７００が設けられている。

【0025】

肥沃度センサ７００は、線引マーカ１６のガイドロッド１６ｂに基部が着脱自在に固定されたバネ材等の弾性体よりなる一対の電極棒７０１より構成される。なお、一対の電極棒７０１は、表面が電気を通さない物質で被覆され、先端部のみが電極が露出した構成となっている。

【0026】

肥沃度センサ７００の一対の電極棒７０１に電気を流すと、一対の電極棒７０１先端の電極間の土壌（泥土）に含有される肥料濃度によって電気抵抗が変化するので、電気抵抗の変化がその地点の肥料濃度の信号として後述するコントローラ２１０（図４）へ送られる。なお、電気抵抗は、肥料濃度が高い、即ち電解質が多い状態では電気が流れやすいので低くなり、肥料濃度が低い、即ち電解質が少ない状態では電気が流れにくいので高くなる。

【0027】

図３に示すように、肥沃度センサ７００の一対の電極棒７０１先端の電極は、左右線引マーカ１６の何れかがマーカ回動モータ１６ｃにて下降されて接地した作用状態になると、圃場の土壌（泥土）中に突入して上記のように土壌（泥土）の肥沃度を測定するが、一対の電極棒７０１がバネ材等の弾性体にて形成され先端側ほど進行方向後方に位置する弧状に構成されているので、圃場の土壌（泥土）の硬さに追従し且つ土壌（泥土）を弾性力で押さえつけるように適切に先端電極が土壌（泥土）に突入して適正な肥沃度の測定が行える。

【0028】

また、肥沃度センサ７００は、左右線引マーカ１６に設けられているので、左右線引マーカ１６のうちで非作業状態の方は、圃場から離れた上方に退避しており、従って、左右線引マーカ１６も非作業状態のものは必然的に圃場から退避した状態となり、常時（土壌）泥土中に突入しおらず摩耗を防ぐことができる。

【0029】

また、肥沃度センサ７００は、一対の電極棒７０１が線引マーカ１６のガイドロッド１６ｂに基部が着脱自在に固定されているので、摩耗した時には容易に交換でき、メンテナンス性が良い。

【0030】

また、肥沃度センサ７００は、一対の電極棒７０１とハーネスで構成でき、安価に肥沃度を測定できる。

【0031】

また、肥沃度センサ７００は左右線引マーカ１６に設けられているので、次工程の土壌（泥土）の肥沃度を前もって測定でき、コントローラ２１０が該測定した次工程の肥沃度を記憶して次工程で施肥量調節装置としての施肥量調節モータ４００を制御して肥沃度に応じて施肥量を自動調節する。

【0032】

即ち、図９に示すように、コントローラ２１０は、後述のＧＰＳ制御装置１２０で乗用型田植機の位置情報を取得し、受信アンテナ７１０と次工程の土壌（泥土）の肥沃度を測定する左右肥沃度センサ７００の距離を勘案して、該次工程の肥沃度センサ７００が検出した土壌（泥土）の肥沃度とその位置情報を順次記憶する。

【0033】

そして、コントローラ２１０は、次工程においてＧＰＳ制御装置１２０で乗用型田植機の位置情報を取得し、受信アンテナ７１０と圃場中に施肥する施肥ガイドの距離を勘案して算出した施肥ガイドの位置に対応する記憶している肥沃度に応じて施肥量調節装置としての施肥量調節モータ４００を制御して施肥量を自動調節する。

【0034】

よって、正確なタイミングで肥沃度に応じた施肥制御が適切に行える。

【0035】

なお、施肥量を自動調節する手法は、圃場で田植作業及び施肥作業を開始する準備段階として、図１０に示すように、左右線引マーカ１６を左右両方下降して作業状態として圃場の対角線を走行して左右肥沃度センサ７００にて肥沃度を測定し、コントローラ２１０はその平均値を圃場の基準肥沃度と記憶する。

【0036】

そして、田植作業及び施肥作業を開始して、上記のように施肥量調節装置としての施肥量調節モータ４００を制御して施肥量を自動調節するが、基準肥沃度とその位置の測定した肥沃度が同じであれば施肥量は標準量に調節し、基準肥沃度よりもその位置の測定した肥沃度が低いと標準量よりも多い施肥量に調節し（測定した肥沃度が標準量よりも低い程度に対応して多く施肥量を調節して圃場全体の肥沃度が均一になるようにする）、基準肥沃度よりもその位置の測定した肥沃度が高いと標準量よりも少ない施肥量に調節する（測定した肥沃度が標準量よりも高い程度に対応して少なく施肥量を調節して圃場全体の肥沃度が均一になるようにする）。

【0037】

また、圃場の最初の工程では肥沃度が測定されていないので、左右線引マーカ１６を左右両方下降して作業状態とし、機体を作業しながら進行させて左右肥沃度センサ７００の測定する平均値を当該位置の肥沃度として施肥量調節モータ４００を制御して施肥量を自動調節する。

【0038】

図１および図２に戻って説明を続ける。ミッションケースの背面部には、メインフレームの前端部が固着されており、メインフレームの後部の左右両側には後輪ギアケース１８が設けられ、後輪ギアケース１８からそれぞれ外向きに突出する左右の後車軸に後輪１１が各々取り付けられている。

【0039】

また、メインフレームの上にはエンジン２０が搭載される。かかるエンジン２０の回転動力が、ベルト伝動装置および油圧無段変速装置（ＨＳＴ）を介してミッションケースに伝達される。ミッションケースに伝達された回転動力は、ミッションケース内のトランスミッションにより変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。

【0040】

ミッションケースに伝達された回転動力から分離して取り出される外部取出動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチケースに伝達される。そして、かかる植付クラッチケースから植付伝動軸によって苗植付部４へ伝達される。

【0041】

エンジン２０の上部はエンジンカバー３０で覆われており、その上に運転席３１が設置される。運転席３１の前方には各種操作機構を備えるボンネット３２が設けられ、その上部に前輪１０を操舵する操縦ハンドル３４が設けられる。

【0042】

また、ボンネット３２には、走行車体２の走行伝動を圃場内で作業をする際の「作業速」と、路上を移動する際の「移動速」に切り替える副変速切替レバーが設けられている。

【0043】

機体の前端部で左右中央位置に基部が固定されたフロントマスト３３の上部には、ＧＰＳ制御装置１２０を構成するＧＰＳ受信アンテナ（単に受信アンテナと記す場合がある）７１０が搭載されている。受信アンテナ７１０の受信信号はコントローラ２１０へ送られる（図４参照）。

【0044】

かかるコントローラ２１０は、施肥装置１００の動作等を制御する制御装置であり、ボンネット３２の内部に収納される。なお、コントローラ２１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、乗用型田植機の各部を制御する。

【0045】

エンジンカバー３０およびボンネット３２の下部における左右両側は、略水平なフロアステップ３５が形成されている。フロアステップ３５は、一部格子状になっており、フロアステップ３５を歩く作業者の靴についた泥が圃場に落下する構成となっている。

【0046】

走行車体２の後部に連結される苗植付部４を昇降させる昇降リンク機構は、平行リンク構成であって、１本の上リンクと左右一対の下リンクを備える。上リンクおよび下リンクは、それらの基部側がメインフレームの後端部に立設した背面視門形のリンクベースフレームに回動自在に取り付けられ、先端側には縦リンクが連結されている。そして、縦リンクの下端部に、苗植付部４に回転自在に支承された連結軸が挿入連結され、連結軸を中心として苗植付部４がローリング自在に連結される。

【0047】

メインフレームに設けたシリンダ支持部材（不図示）と上リンクに一体形成したスイングアーム（不図示）の先端部との間に昇降油圧シリンダ４６が設けられる。かかる昇降油圧シリンダ４６を油圧で伸縮させることにより、上リンクが上下に回動し、苗植付部４がほぼ一定姿勢を保持したまま昇降する。

【0048】

苗植付部４は、前述したように８条植の構成であり、フレームを兼ねる植付伝動ケースと、苗載せ台５１と、植付装置等を備えている。苗載せ台５１は、マット苗（図示省略）を載せて左右往復動し苗を一株分ずつ各条の苗取出口に供給するとともに、横一列分の苗を全て苗取出口に供給すると、苗送りベルト５１ａにより苗を下方に移送する。植付装置は、苗取出口に供給された苗を苗植付具によって圃場に植付ける。なお、苗植付具は、１条に付き２つ設けられ、回転ケースに装着されて交互に苗を取って圃場に植え付けることができる。

【0049】

また、苗植付部４の下部には、中央のセンターフロートと、左右のサイドフロートが各々回動可能に設けられる。これらフロートを圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、フロートが泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に植付装置により苗が植え付けられる。

【0050】

センターフロートには、圃場深さの変化によるセンターフロートの回動量を検出するフロートセンサ５８が設けられる（図４）。かかるフロートセンサ５８が角度変化を検出すると、コントローラ２１０は、圃場の深さが変化したと判断し、検出された角度に合わせて苗植付部４の高さが適切な高さとなるように昇降油圧シリンダ４６を伸縮させ、苗植付部４の作業高さを自動的に調節する。

【0051】

なお、フロートセンサ５８の検出値は、センターフロートが圃場面に略水平姿勢で接地するときを０度としている。そして、検出値が仰角方向（上方）であるときは、コントローラ２１０は、圃場深さが浅くなり、苗植付部４と圃場面の間隔が狭くなったと判断し、昇降油圧シリンダ４６を収縮させて苗植付部４を上昇させ、苗の植付深さが深くなり過ぎることを防止する。一方、検出値が俯角方向（下方）であるときは、コントローラ２１０は、圃場深さが深くなり、苗植付部４と圃場面の間隔が広くなったと判断し、昇降油圧シリンダ４６を伸張させて苗植付部４を下降させ、苗の植付深さが浅くなり過ぎることを防止する。

【0052】

次に、施肥装置１００について説明する。図５は、施肥装置１００と後輪ギアケース１８間の施肥伝動機構を示す概略正面図、図６は、施肥装置１００の繰出部の断面視による説明図、図７は、施肥装置１００の平面視による説明図である。図１、図２および図５～図７に示すように、施肥装置１００は、左側肥料ホッパ６０Ｌと、右側肥料ホッパ６０Ｒとに一定の隙間を空けて分離された肥料ホッパと、繰出部６１と、施肥ホース６２と、施肥ガイドと、エアダクト６８とを備える。

【0053】

左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒは、それぞれ４条分が共用であり、上部に開閉可能な蓋６０ａが取り付けられる。左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒの下部は施肥条数分（４条分）に分岐して漏斗状の流下部６０ｂを形成しており、この流下部６０ｂの下部が各繰出部６１の上端に接続される。また、流下部６０ｂの下方と繰出部６１の間には、枠形状のシャッタケース８０が各条に設けられ、かかるシャッタケース８０の前後に形成された左右方向に長く上下方向に短いシャッタ穴に、板形状の施肥シャッタ８１が摺動自在に設けられる。

【0054】

肥料を施肥ホース６２に移動させる搬送風が通過するエアダクト６８の左端部はエア切替管（図示省略）を介して、ブロア用電動モータ６６で駆動するブロア６７に接続されている。そして、ブロア６７からのエアがエアダクト６８を経由し接続管から繰出部６１の吐出口６１ａを通過する際に、肥料を巻き込みながら施肥ホース６２側に吹き込まれる構成としている。

【0055】

そして、肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒに貯留されている粒状の肥料を、各苗植付条毎に設けられている繰出部６１によって一定量ずつ繰り出すようにしている。繰り出した肥料は、施肥ホース６２でセンターフロート、サイドフロートおよびアウタフロートの左右両側に取り付けた施肥ガイドまで導かれる。そして、施肥ガイドの前側に設けた作溝体により、苗植付条の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込むことができる。

【0056】

繰出部６１は、図６に示すように、例えば右側肥料ホッパ６０Ｒ（あるいは左側肥料ホッパ６０Ｌ）に収容された肥料を下方に繰り出す２個の第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂを内蔵している。第１および第２繰出ロール７３Ａ，７３Ｂは、外周部に溝状の凹部７４が形成された回転体で、左右方向に設けた共通の繰出軸７５の角軸部７５ａ（図示例は四角軸）にそれぞれ一体回転する構成で嵌合する。

【0057】

そして、第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂが、図６の矢印方向に回転することにより、左側肥料ホッパ６０Ｌ（又は、右側肥料ホッパ６０Ｒ）から落下供給される肥料が凹部７４に収容されて下方に繰り出される。第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂにより繰り出された肥料は、下端の吐出口６１ａから吐出される。繰出部６１の吐出口６１ａには、前端部がエアダクト６８の背面部に前後方向に挿入連結されて、後端部が繰出部６１の吐出口６１ａに連通する接続管（図示省略）が接続される。

【0058】

また、図６に示すように、繰出部６１の内部には、凹部７４が下方に移動する側（前側）の第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂの外周面に摺接するブラシ７６が着脱自在に設けられている。このブラシ７６によって第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂの凹部７４に肥料が摺り切り状態で収容され、第１繰出ロール７３Ａおよび第２繰出ロール７３Ｂによる肥料繰出量が一定に保たれる。

【0059】

そして、図５に示すように、施肥伝動駆動ロッド４６２から駆動力の伝達方向を機体前後方向に変更する中継ロッド４６３を左右方向に配置する。また、施肥伝動駆動ロッド４６２と中継ロッド４６３の間には、施肥伝動駆動ロッド４６２の上下動に連動して連結支点ピン４６４ａを支点として前後両端部が上下方向に揺動する連結プレート４６４を配置するとともに、中継ロッド４６３の他端部に駆動力を後述する繰出回動アーム４６７（図７）に伝達するサブ駆動ロッド４６５を配置することにより、施肥伝動機構３００が構成される。

【0060】

また、同じく図５に示すように、左側肥料ホッパ６０Ｌの左右方向の中央部付近の下方には、施肥量調節装置として、正逆自在に高速回転する施肥量調節モータ４００が配置されている。かかる施肥量調節モータ４００は、図７に示すように、エンジン２０の周囲を覆うエンジンカバー３０の左側後方に間隔を空けて配置される。

【0061】

このように、施肥量調節モータ４００を、左側肥料ホッパ６０Ｌの左右方向中央部付近の下方に配置したことにより、施肥量調節モータ４００が左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒへの肥料の補給等の作業に干渉しない配置となるので、作業能率が向上する。また、左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒの前後方向の回動を規制しないので、肥料の排出時等に左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒを後方傾斜させて、残留している肥料を速やかに排出させることが妨げられることもない。

【0062】

また、後輪ギアケース１８の機体内側で、かつ後車軸よりも機体前側には、施肥装置１００の施肥伝動機構３００へ伝動する施肥伝動出力軸４６１と、この施肥伝動出力軸４６１への伝動を入切する施肥クラッチ機構４６０が設けられる。

【0063】

後輪ギアケース１８に設ける施肥伝動出力軸４６１から施肥伝動機構３００に伝動することにより、後輪１１への駆動力を用いて施肥装置１００を作動させることができるので、施肥装置１００への伝動経路を別に構成する必要がなく、部品点数の削減や構造の簡潔化が図られる。

【0064】

ところで、図７及び図８に示すように、施肥量調節モータ４００は、モータケース４００ａに周囲を覆われており、モータケース４００ａの上端面を施肥シャッタ８１よりも機体下側に位置させて、右側肥料ホッパ６０Ｒの左右方向の中央部付近に配置している。具体的には、機体右端から数えて２条目と３条目の繰出部６１，６１、および流下部６０ｂ，６０ｂの左右間に生じている空間部に配置するものとする。また、施肥量調節モータ４００には、ボールネジ４２０を回転可能に設け、このボールネジ４２０の表面に形成された螺旋形状の溝に螺合して高速で機体前後方向に移動するボールナット４３０を設けている。そして、ボールナット４３０に繰出回動ピン４６９を設ける。

【0065】

さらに、繰出回動ピン４６９は、ボールナット４３０の上下方向中央部よりも機体上側寄りに配置し、側面視でボールネジ４２０とオフセットするとともに、ボールネジ４２０よりも上方に位置する構成とする。

【0066】

かかる構成により、施肥量調節モータ４００が施肥シャッタ８１の開閉操作を妨げないので、施肥シャッタ８１を作業状態に合わせて操作する際に部品の着脱等の作業を必要としないので、作業能率が向上する。

【0067】

ここで、図８に基づいて、施肥量調節モータ４００部の詳細構成を説明する。

【0068】

施肥量調節モータ４００は、左側肥料ホッパ６０Ｌの上記位置に固定されたモータステー４１０に取付けられている。

【0069】

施肥量調節モータ４００のモータ駆動軸に設けた駆動ギヤ４００ｂは、中間軸４００ｃに設けた中間従動ギヤ４００ｄに噛合し、中間軸４００ｃには増速ギヤ４００ｅが設けられている。

【0070】

上記ボールネジ４２０を駆動回転する同一軸心で連結して設けた調節駆動軸４２０ａに調節従動ギヤ４２０ｂを設けて、上記増速ギヤ４００ｅに噛合させている。

【0071】

従って、施肥量調節モータ４００は、モータ駆動軸に設けた駆動ギヤ４００ｂ、中間従動ギヤ４００ｄ、中間軸４００ｃ、増速ギヤ４００ｅ、調節従動ギヤ４２０ｂ及び調節駆動軸４２０ａを介してボールネジ４２０を正逆駆動回転する。

【0072】

上記施肥量調節モータ４００を取付けたモータステー４１０には、回転センサ４００ｆが設けられている。

【0073】

回転センサ４００ｆの検出軸４００ｇには、シザーズギヤであるセンサギヤ４００ｈが設けられ、中間軸４００ｃに設けた中間従動ギヤ４００ｄに噛合している。

【0074】

回転センサ４００ｆは、施肥量調節モータ４００の回転数及び回転角度を検出する。

【0075】

回転センサ４００ｆは、回転数及び回転角度の検出値をコントローラ２１０（図４）に送る。コントローラ２１０は、該回転数及び回転角度の検出値からボールネジ４２０の回転数及び回転角度を計算し、施肥量を計算する。

【0076】

従って、回転センサ４００ｆは、施肥量調節モータ４００を取付けたモータステー４１０に取付けられているので、各部品の軸間等の制度が向上し正確な施肥量調節モータ４００の回転数及び回転角度が検出でき、換言すると、正確な施肥量を検出できる。

【0077】

更に、センサギヤ４００ｈは、正回転でも逆回転でもバックラッシュの影響がないシザーズギヤを用いたので、正確な施肥量調節モータ４００の回転数及び回転角度が検出でき、換言すると、正確な施肥量を検出できる。

【0078】

また、施肥量調節モータ４００を取付けたモータステー４１０は、ボールネジ４２０を設けたステーに取付けている。従って、ボールネジ４２０の軸心と施肥量調節モータ４００の駆動伝達系の軸心の同心度を向上せることができ、施肥量調節モータ４００の駆動負荷の低減、施肥量調節スピードの向上を図ることができる。

【0079】

図７に示すように、左右側肥料ホッパ６０Ｌ，６０Ｒの後側下部には、排出通路から排出された肥料を機体側方の排出口７９ａに移動させる排出ダクト７９が左右方向に配置される。排出ダクト７９の一側端部はブロア６７に接続されており、前述の作業切替レバーを施肥側に操作するとエアダクト６８に搬送風が吹き込まれ、排出側に操作すると排出ダクト７９に搬送風が吹き込まれる。

【0080】

かかる構成により、作業切替レバーを排出側に操作して各条の切替シャッタを開くと、肥料が各排出通路を通じて排出ダクト７９に移動し、排出ダクト７９内に吹き込む搬送風により肥料が排出口７９ａに運ばれて排出される。なお、排出口７９ａには回収用の袋やバケツを臨ませておくが、吹き出される肥料の拡散を抑えるために、細かい網目の排出ホースなどを設けておくと、肥料の散らばりが防止され、肥料の回収量が増加する。

【0081】

次に、乗用型田植機の制御系について説明する。図４は、コントローラ２１０を中心としたブロック図である。コントローラ２１０は、ＣＰＵ等を有する処理部、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部、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、乗用型田植機を制御するコンピュータプログラムが格納される。例えば、コントローラ２１０は、肥沃度センサ７００により取得した圃場の肥料濃度に基づいて、施肥量を自動調節することができる。

【0082】

図示するように、コントローラ２１０には、モータ等のアクチュエータ類や、各部の情報を取得するセンサ類等が接続される。例えば、コントローラ２１０には、アクチュエータ類として、施肥量を調節するための施肥量調節モータ４００、エンジン２０の吸気量を調節するスロットル（図示省略）を作動させることにより、エンジン２０の回転数を増減させるスロットルモータ２０１、線引きマーカ１６を作動させるマーカ回動モータ１６ｃ、さらには苗植付部４を昇降させる昇降油圧シリンダ４６などが接続される。

【0083】

また、コントローラ２１０に接続されるセンサ類としては、肥沃度センサ７００、回転センサ４００ｆ、深度センサ７２０、フロートセンサ５８、および傾斜センサ８３０などが接続される。

【0084】

肥沃度センサ７００は、前述したように、左右線引マーカ１６に設けられた一対の電極棒７０１により構成され、圃場の肥料濃度を検出する。回転センサ４００ｆは、施肥量調節モータ４００の回転数及び回転角度を検出する。深度センサ７２０は、圃場の深さを測定する。フロートセンサ５８は、センターフロート前部の回動量を検出する。傾斜センサ８３０は、機体の左右傾斜を検出する。

【0085】

図１および図２に示すように、深度センサ７２０は、機体前端部左右中央位置に設けられた超音波センサであり、超音波の反射により水面、または土壌表面までの深さを測定する。なお、深度センサ７２０は、圃場水面からの反射波を検出しているため、水面が高いほど反射時間は短くなり、コントローラ２１０は深度が「深い」と判定する。

【0086】

なお、深度センサ７２０の深さ検出値は、コントローラ２１０が傾斜センサ８３０による機体の左右傾斜検出角度Ａにより深さを補正する。

【0087】

深度センサ７２０は、機体前端部左右中央位置に設けられているので、１個のみで正確な深さ検出が行えて、安価な構成となる。

【0088】

畦際（枕地）の作業（植付作業及び施肥作業）では、畦際（枕地）以外の圃場は既に作業が終了して苗が植付けられているので、左右線引マーカ１６を作業位置にすることができない。即ち、左右線引マーカ１６に取付けられた肥沃度センサ７００で肥沃度の検出ができない。

【0089】

そこで、畦際（枕地）の作業（植付作業及び施肥作業）では、コントローラ２１０が深度センサ７２０による圃場深さの検出に基づいて施肥量調節モータ４００を制御して施肥量調節を行う。なお、畦際（枕地）は耕盤が深く、深度センサ７２０による圃場深さの検出に基づく施肥量調節で問題はない。

【0090】

また、乗用型田植機は、それぞれコントローラ２１０に接続されるＧＰＳ制御装置１２０およびタブレット端末などの情報記憶端末１３０を備える。

【0091】

ＧＰＳ制御装置１２０は、ＧＰＳを用いることにより地球上における乗用型田植機の位置情報、あるいは座標情報を取得することができ、ＧＰＳ制御装置１２０で取得した位置情報は、コントローラ２１０に伝達することができる。ＧＰＳ制御装置１２０は、このようにＧＰＳを用いることにより乗用型田植機の位置情報を取得するため、ＧＰＳで使用される人工衛星からの信号を受信する受信アンテナ７１０を有する（図１および図２を参照）。

【0092】

情報記憶端末１３０は、情報を表示する表示部と、各種の入力操作を行う入力操作部と、情報を記憶する記憶部とを有する。このうち、表示部と入力操作部とは、別体で構成されていてもよく、タッチパネル式のディスプレイによって一体で構成されていてもよい。なお、情報記憶端末１３０は、例えば、走行車体２の操縦座席３１の近くに着脱自在に取付可能に構成するとよい。

【0093】

なお、情報記憶端末１３０の記憶部は、一つまたは複数の圃場の位置情報、及び圃場での以前の作業時における位置情報から導出した所定個所の地点情報を記憶するとともに、ＧＰＳ制御装置１２０で取得した最新の位置情報をコントローラ２１０を介して記憶することができる。

【0094】

上述してきたように、本実施形態に係る乗用型田植機は、左右線引マーカ１６に圃場の肥料濃度を検知する肥沃度センサ７００（図１～図４）が各々設けられている。そして、肥沃度センサ７００で検知された次工程の肥料濃度に基づいて、乗用型田植機のコントローラ２１０は、次工程の圃場へ供給する施肥量を決定し、決定した一定量の肥料が供給されるように次工程において施肥量調節モータ４００の回転を制御する。

【0095】

＜他の実施形態＞

【0096】

（１）図１１は、前もって圃場の肥沃度マップを作成し、作成された圃場の肥沃度マップに基づいて可変施肥を行う実施形態を示す。

【0097】

即ち、肥沃度マップの作製手順は、次のとおりである。

【0098】

先ず、稲の穂が出て稲が倒伏した圃場において、タブレット端末などの情報記憶端末（リモコン装置）１３０の圃場マップに小型飛行機（例えば、ドローン）の飛行ルートを記載して追加し、該飛行ルートを追加した圃場マップを小型飛行機に通信装置にて送信し、小型飛行機に飛行指令を出す。

【0099】

小型飛行機は、受信した圃場マップの飛行ルートに沿って飛行してカメラにて近赤外線画像を撮り、該近赤外線画像により稲が倒伏している倒伏区を圃場マップに追加する。

【0100】

小型飛行機は、倒伏区が追加された圃場マップを情報記憶端末（リモコン装置）１３０に通信装置にて送信する。

【0101】

情報記憶端末（リモコン装置）１３０は、受信した倒伏区が追加された圃場マップを記憶する。なお、稲が倒伏するのは、その場所の肥沃度が高い為であり、倒伏区は高肥沃度区である。

【0102】

次に、翌年に当該圃場で施肥装置付き乗用型田植機が田植作業及び施肥作業を行う際の施肥作業について説明する。

【0103】

施肥装置付き乗用型田植機は、受信アンテナ７１０により測位衛星からの信号を受信して衛星測位システムにて現在位置情報を算出しながら田植作業及び施肥作業を行う。

【0104】

そして、情報記憶端末（リモコン装置）１３０から上記倒伏区が追加された圃場マップを受信し、コントローラ２１０は、倒伏区が追加された圃場マップの倒伏区にて乗用型田植機が作業を行う際に施肥量調節モータ４００を作動させて繰出部６１の肥料繰出し量を少なくする。

【0105】

即ち、コントローラ２１０は、乗用型田植機が倒伏区以外で作業を行う際には施肥量調節モータ４００を作動させて繰出部６１の肥料繰出し量を標準とする。そして、コントローラ２１０は、乗用型田植機が倒伏区で作業を行う際には施肥量調節モータ４００を作動させて繰出部６１の肥料繰出し量を少なくする。

【0106】

（２）図１２及び図１３は、稲が生育している圃場で除草機にて除草作業を行う実施形態を示す。

【0107】

即ち、稲が生育している圃場において、タブレット端末などの情報記憶端末（リモコン装置）１３０の圃場マップに小型飛行機Ｓ（例えば、ドローン）の飛行ルート（圃場の長手方向を往復工程で飛行して圃場全体を飛行するルート）を記載して追加し、該飛行ルートを追加した圃場マップを小型飛行機Ｓに通信装置にて送信し、小型飛行機Ｓに飛行指令を出す。

【0108】

小型飛行機Ｓは、受信した圃場マップの飛行ルートに沿って飛行してカメラにて近赤外線画像を撮り、該近赤外線画像により稲が生育している列を解析して、乗用型田植機が往復工程で植えた苗列と枕地工程で植付けた苗列を識別して、該稲の苗列を圃場マップに追加する。

【0109】

小型飛行機Ｓは、稲の苗列が追加された圃場マップを情報記憶端末（リモコン装置）１３０に通信装置にて送信する。

【0110】

情報記憶端末（リモコン装置）１３０は、受信した稲の苗列が追加された圃場マップを記憶し、往復工程で植えた苗列に沿って往復工程で除草作業をして枕地工程で機体を旋回させる作業工程を圃場マップに追加する。なお、枕地工程での機体旋回開始は、乗用型除草機の後輪車軸が枕地工程部分に入った時に行う作業工程とする。

【0111】

次に、当該圃場で乗用型除草機が除草作業を行う手順を説明する。

【0112】

乗用型除草機は、情報記憶端末（リモコン装置）１３０から上記作業工程が追加された圃場マップを受信し、コントローラ２１０が受信アンテナにより測位衛星からの信号を受信して衛星測位システムにて現在位置情報を算出しながら作業工程に沿って自律走行制御して除草作業を行う。なお、往復工程で除草作業を行う際、乗用型除草機の左右前輪及び左右後輪は、苗列間を走行する。

【0113】

なお、上記では除草機の例を示したが、他に除草剤散布機や殺虫剤散布機等の防除作業機、施肥作業機または中耕管理機等の如何なる作業機でも良い。

【0114】

（３）図１４は、ティーチング走行をして作業基準方位を記憶して自立直進走行を行う乗用型田植機の田植作業を行う作業手順を示すもので、以下に、その自律直進走行して田植作業を行う実施形態を示す。

【0115】

即ち、操縦者は、圃場の一側の畦際の作業開始位置Ａで苗植付部４を下降させて田植作業を開始し、他側の畦際の苗植付部４を上昇させて旋回開始する旋回開始位置Ｂまで機体を直進走行させて田植作業を行う（ティーチング走行）。

【0116】

その時、コントローラ２１０は、作業開始位置Ａと旋回開始位置Ｂの位置情報を受信アンテナにより測位衛星からの信号を受信して衛星測位システムにて算出し、作業開始位置Ａから旋回開始位置Ｂまでの距離と方位を算出して基準作業工程距離と基準作業方位として記憶する。

【0117】

そして、操縦者が上記他側の畦際で機体を旋回させて苗植付部４を下降させて田植作業を開始すると、コントローラ２１０は、受信アンテナにより測位衛星からの信号を受信して衛星測位システムにて現在位置情報を算出して走行距離及び走行方位を算出しながら左右前輪１０を操向するアクチュエータを作動させて基準作業方位と逆方位に向けて直進するように自律直進制御をする。

【0118】

そして、コントローラ２１０は、機体が基準作業工程距離進むと、上記の一側の畦際に到達したと認識してブザーや音声報知にて操縦者に苗植付部４を上昇させて旋回操作をすることを促す。

【0119】

そこで、操縦者は、該報知により苗植付部４を上昇させて旋回操作をする。この時、他側の畦際で苗植付部４を下降させて田植作業を開始した位置を新たな作業開始位置Ａとし一側の畦際に到達して苗植付部４を上昇させた位置を新たな旋回開始位置Ｂとして基準作業工程距離を算出して更新する。

【0120】

以下、同様にして一側の畦際と他側の畦際間の往復作業を繰り返して田植作業を行うが、コントローラ２１０は、受信アンテナにより測位衛星からの信号を受信して衛星測位システムにて現在位置情報を算出して走行距離及び走行方位を算出しながら左右前輪１０を操向するアクチュエータを作動させて基準作業方位に基づいて直進するように自律直進制御をし、機体が基準作業工程距離進むと、畦際に到達したと認識してブザーや音声報知にて操縦者に苗植付部４を上昇させて旋回操作をすることを促すので、直進走行できれいな植付作業が行えて旋回時点も報知されるので適切な旋回ができて、良好な田植作業が行える。

【0121】

また、直進での植付作業中に苗補給や機械の調整等で機体を停止させて苗植付部４を上昇させることがあるので、コントローラ２１０は、苗植付部４を下降させて田植作業を開始した作業開始位置Ａから８ｍ以内で苗植付部４を上昇させた場合には旋回開始位置Ｂとは認識せず、基準作業工程距離を更新しない。

【0122】

また、畦際での旋回中に畦から機体への苗補給等の補助作業の為に畦際を畦沿いに移動して機体を停止させて苗植付部４を下降させることがあるので、コントローラ２１０は、苗植付部４を上昇させた旋回開始位置Ｂから８ｍ以上走行した位置で苗植付部４を下降させた場合には作業開始位置Ａとは認識しない。

【符号の説明】

【0123】

２ 走行車体
４ 作業部（苗植付部）
１６ 線引マーカ
１００ 施肥装置
１２０ ＧＰＳ制御装置
２１０ コントローラ
４００ 施肥量調節装置（施肥量調節モータ）
７００ 肥沃度センサ
７０１ 電極体
Ａ 作業開始位置
Ｂ 旋回開始位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】