田植機
【課題】植付け作業時に設定面積あたりのマット状苗の消費率を確実に把握でき、苗残量の低下も確実に検知する田植機を構成する。
【解決手段】苗載台に載置されたマット状苗を検知するように、上部位置に上部存否センサＳ１を備え、下部位置に下部存否センサＳ２を備えた。上部存否センサＳ１で検知されるマット状苗の枚数をカウントし、走行距離計測手段５１で計測した走行距離に基づいて苗消費率演算手段５５が苗消費率を演算してモニタ３１に表示する。下部存否センサＳ２でマット状苗Ｗを検知しない場合には報知処理手段６１が警報ランプ４３を点灯させる。
【解決手段】苗載台に載置されたマット状苗を検知するように、上部位置に上部存否センサＳ１を備え、下部位置に下部存否センサＳ２を備えた。上部存否センサＳ１で検知されるマット状苗の枚数をカウントし、走行距離計測手段５１で計測した走行距離に基づいて苗消費率演算手段５５が苗消費率を演算してモニタ３１に表示する。下部存否センサＳ２でマット状苗Ｗを検知しない場合には報知処理手段６１が警報ランプ４３を点灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された田植機として特許文献１には、苗載台に載置されているマット状苗の残量を検出する苗残量検出器を備え、この苗残量検出器の検出に基づいて既に苗が植付られた面積、植付に使用された苗の量等に基づいて演算して演算結果を、操縦席近傍の表示装置に表示する構成が示されている。苗残量検出器は、マット状苗に接触する歯車と、この歯車の回転量を計測するロータリエンコーダとを備えており、歯車の回転量からマット状苗の消費率を検出する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐３０４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される苗残量検出器は、歯車の回転量からマット状苗の消費量を検知するため、消費量の高精度での検知が可能となる。しかしながら、マット状苗の移動に伴って歯車が回転する構成は、機構が複雑化しやすいだけではなく、回転系に泥土が付着した場合や、マット状苗が軟弱で歯車との接触が不充分である場合には、検知精度が低下する点において改善の余地がある。
【０００５】
また、田植機では苗残量が低下した場合には、作業者に苗残量低下を認識させるための報知を必要とするものであり、苗残量の低下を確実に検知して作業者に認識させるための構成を必要とする。
【０００６】
本発明の目的は、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を確実に把握でき、苗残量の低下も確実に検知する田植機を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機であって、前記苗載台の上部位置の前記マット状苗の存否を判別する上部存否センサと、前記苗載台の下部位置の前記マット状苗の存否を判別する下部存否センサと、前記走行機体の走行距離を計測する走行距離計測手段とを備え、前記苗消費率演算手段が、前記走行距離計測手段の計測結果と、前記上部存否センサの検知に基づくカウントにより得られたマット状苗の枚数とに基づいて演算を行い、演算結果を報知手段に出力する出力処理を行うように構成され、前記下部存否センサでマット状苗を検出しない場合に報知を行う報知処理手段を備えている点にある。
【０００８】
この構成によると、植付け作業時には上部存否センサが苗を検出する回数をカウントすることにより得られたマット状苗の消費枚数と、走行距離計測手段が取得した走行距離との情報に基づいて苗消費率演算手段がマット状苗の消費率を演算して報知手段に出力する。また、下部存否センサでマット状苗を検出しない場合には報知処理手段が警報を出力する。つまり、上部存否センサではマット状苗の存否のみを判定するため、例えば、マット状苗の下方への移動に伴い回転する構造を有するセンサ類と比較して誤検出が少なく、苗残量が低下した場合の警報を発生させるために下部存否センサを備えているので、苗残量が大きく低下した状態を確実に検出することも可能となる。
従って、植付け作業時で設定面積あたりのマット状苗の消費率を確実に把握でき、苗残量の低下も確実に検知する田植機が構成された。
【０００９】
本発明は、前記上部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出しない位置に配置され、前記下部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出する位置に配置されても良い。
【００１０】
これによると、上部存否センサと下部存否センサとの相対的な配置の設定により、植付け作業でマット状苗が消費され上部存否センサがマット状苗を検出する状態から検出しない状態へ切り換わった後に、マット状苗が補給された場合の検出が確実となり、マット状苗の計数を正確に行わせる。
【００１１】
本発明は、前記植付機構の植付作動時におけるマット状苗の消費率を、アクチュエータの作動により調節する調節機構を備え、植付け作業時における設定面積に対するマット状苗の消費率を設定する目標設定手段を備え、前記苗消費率演算手段の演算結果に基づいて、前記目標設定手段で設定された消費率で前記マット状苗を消費するように前記調節機構を制御する調節機構制御手段を備えても良い。
【００１２】
これによると、苗消費率演算手段の演算結果に基づいて得られた消費率と、目標設定手段で設定された消費率との偏差に基づいて、アクチュエータの作動により目標設定手段で設定された消費率で苗を消費するように調節機構制御手段が調節機構を制御する。これにより、作業者が消費率を調整しなくとも目標とする消費率での苗植付が実現する。
【００１３】
本発明は、前記走行距離計測手段が、前記走行機体に備えた走行車輪の回転量から走行距離を計測するように処理形態が設定され、前記走行車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段を備え、このスリップ率検出手段で検出されたスリップ率に基づいて前記走行距離計測手段で計測した走行距離を補正する補正手段を備えても良い。
【００１４】
これによると、走行距離計測手段が、走行車輪の回転量から走行機体の走行距離を計測し、スリップ率検出手段が検出したスリップ率から補正手段が、計測された走行距離を補正することにより正確な走行距離を把握することが可能となり、結果として、設定面積あたりのマット状苗の消費率を正確な値にする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】田植機の全体の側面図である。
【図２】田植機の全体の平面図である。
【図３】苗植付装置の側面図である。
【図４】上部存否センサと下部存否センサとの構成を示す断面図である。
【図５】上部存否センサと下部存否センサとの配置を示す後面図である。
【図６】マーカの構成を示す正面図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック回路図である。
【図８】苗消費率演算における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図９】報知処理における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１０】肥料消費率演算における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１１】別実施形態（ａ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１２】別実施形態（ｂ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１３】別実施形態（ｃ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１４】別実施形態（ｄ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、走行車輪として左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを有した走行機体Ａの中央に運転座席３を備え、この走行機体Ａの後端にリンク機構Ｌを介して昇降自在に苗植付装置Ｂを連結し、植付け作業時に圃場に肥料を供給する施肥装置Ｃを備えて乗用型の田植機が構成されている。
【００１７】
この田植機は、走行機体Ａの前部のボンネット４の内部にエンジンＥと、燃料タンクＴとが配置され、このエンジンＥの下方にエンジンＥからの動力が伝えられるミッションケース５を備え、このミッションケース５から左右の前車輪１と左右の後車輪２とに伝える走行駆動系を備えると共に、走行機体Ａの走行速度と同期した駆動力を外部出力軸６により苗植付装置Ｂに伝える作業伝動系を備えている。
【００１８】
運転座席３の前方位置には、左右の前車輪１を操向操作（操舵）するステアリングホイール７が配置され、このステアリングホイール７の左側部に主変速レバー８が配置され、運転座席３の近傍には、苗植付装置Ｂの昇降とミッションケース５に内蔵した植付クラッチＤの断続を行う植付クラッチレバー９が配置されている。
【００１９】
前記リンク機構Ｌは、複数のリンク部材１１を有すると共に、油圧式の昇降シリンダ１２を有しており、昇降シリンダ１２の伸縮作動により苗植付装置Ｂを昇降させる。
【００２０】
苗植付装置Ｂは、複数の整地フロート１４と、マット状苗Ｗを載置する苗載台１５と、苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗから苗を切り出して圃場面に植え付けるように複数のロータリ式の植付機構Ｂｐとを備えている。
【００２１】
植付機構Ｂｐは、図３に示すように、外部出力軸６からの駆動力が伝えられる伝動ケース１６の後端において、横向きの軸芯を中心に回転する回転ケース１７と、この回転ケース１７の端部に備えた２つの植付アーム１８とを有し、植付アーム１８にはマット状苗Ｗから苗を切り出す植付爪１８Ａを備えている。この植付機構Ｂｐは、植付条数と等しい数の回転ケース１７を備えており、回転ケース１７の回転に伴い植付アーム１８の植付爪１８Ａの先端が作動軌跡Ｍに沿って作動し、この作動軌跡Ｍに沿って作動する際に、苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗの下端から植付爪１８Ａが苗を切り出し、圃場面に植え付ける作動が行われる。
【００２２】
この苗植付装置Ｂでは、伝動ケース１６の下側で後方に延出した支持アーム１９の端部に対して横向き姿勢の軸芯Ｘを中心にして整地フロート１４の後端側が揺動自在に支持されている。複数の整地フロート１４の１つが感知フロートとして構成され、回転型のポテンショメータで構成される感知センサＲの感知軸に連結する感知リンク２０を、整地フロート１４の前部位置に連結する縦向き姿勢の縦リンク２１の上端に枢支連結し、感知リンク２０に対して下方に向けて付勢力を作用させる感知バネ２２を備えている。
【００２３】
この構成から、昇降シリンダ１２に作動油を給排する制御バルブ（図示せず）を、感知センサＲからの信号に基づいて操作するように制御系を構成すると共に、感知センサＲの感知リンク２０の揺動姿勢を目標とする姿勢に維持する制御を行うことで、苗植付装置Ｂの対圃場面高さを目標とする高さに維持する昇降制御が実現する。
【００２４】
また、感知バネ２２の付勢力が整地フロート１４（感知フロート）の前部を下方に押し下げる付勢力を作用させている。このような構成から、整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を水平姿勢から少し上向きに設定することで接地面積が小さくなると同時に感知バネ２２から整地フロート１４に作用する付勢力が上昇するため昇降制御感度が低下する（鈍感となる）。これとは逆に、整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を水平姿勢から少し下向きに設定することで接地面積が大きくなると同時に感知バネ２２から整地フロート１４に作用する付勢力が上昇するため昇降制御感度が高まる（敏感となる）。
【００２５】
この苗植付装置Ｂで植付け作業を行う際には、苗植付装置Ｂを下降させて整地フロート１４の底面を圃場面に接触させる状態で、植付クラッチＤを入り状態に設定する。これにより、走行機体Ａの走行に伴い複数の整地フロート１４が苗植付け箇所の圃場面を整地する一方で、外部出力軸６から伝えられる駆動力により苗載台１５を左右方向に一定ストロークで往復作動させる。この往復作動時に苗載台１５に載置されているマット状苗Ｗの下端から植付アーム１８の植付爪１８Ａが苗を所定量ずつ切り出して圃場面に植え付ける植え付け作動が行われる。
【００２６】
また、図１及び図６に示すように、苗植付装置Ｂの両側部位置には、マーカーアーム４５の先端に回転型のマーカー４６を備えた指標形成機構を備えている。この指標形成機構は、マーカー４６を圃場面から離間させるようにマーカーアーム４５を起立させる格納姿勢と、マーカー４６を圃場面に接触させて圃場面に指標を形成する作用姿勢とに切換自在に構成されている。このマーカー４６を作用姿勢に設定することで走行機体Ａの走行に伴い、圃場面に追従して回転し、この回転により外周の突出部が圃場面に連続した指標を形成する。この後には、走行機体Ａが畦際に達し、走行方向を反転して走行する場合に、圃場面に形成された指標に沿って走行機体Ａを走行させることにより、既植苗と平行な領域に対する苗の植付が実現する。
【００２７】
施肥装置Ｃは、運転座席３の後方に配備された肥料ホッパー２４と、肥料ホッパー２４に貯留された粒状肥料を所定量ずつ繰り出す繰出機構２５と、繰出された肥料を風力搬送するための電動ブロワ２６と、風力搬送される肥料を送る施肥ホース２７と、この施肥ホース２７で肥料が供給される作溝器２８とを備えている。繰出機構２５と施肥ホース２７と作溝器と２８は、苗の植付条数と等しい数を備えており、作溝器２８は整地フロート１４に備えられている。
【００２８】
繰出機構２５は、苗植付装置Ｂの作動と同期（走行速度と同期）して駆動され、苗植付装置Ｂによる苗の植付タイミングと同期したタイミングで肥料を繰出し、施肥ホース２７を介して作溝器２８に送り、この作溝器２８により各条の植付け苗の横側近くに形成した施肥溝に肥料を送り込んで圃場面下に肥料を供給できるように構成されている。
【００２９】
〔存否センサ〕
苗植付装置Ｂは、植付爪１８Ａでマット状苗Ｗの下端から苗を切り出して植付を行うため、マット状苗Ｗは下端から消費され、上下方向の寸法が短くなる。このマット状苗Ｗの存否を判別するため苗載台１５の上部位置に上部存否センサＳ１を備え、下部位置に下部存否センサＳ２を備えている。
【００３０】
下部存否センサＳ２はマット状苗Ｗの残量が低下した際に対応する警報ランプ４３を発光させる制御を行うために用いられるため、苗載台１５の下部でマット状苗Ｗが載置される複数条の全てに備えられる。また、上部存否センサＳ１は苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗの枚数を計測するために使用されるため、苗載台１５の上部位置で設定条にだけ備えられている（苗載置面の全てに備えても良い）。
【００３１】
上部存否センサＳ１と下部存否センサＳ２とは、図４及び図５に示すように光源部３８と受光部３９とを備え、光源部３８からの光線を苗載台１５のマット状苗Ｗが遮断したことを、受光部３９で検出できる非接触型に構成されている。尚、本発明では、上部存否センサＳ１と下部存否センサＳ２としてマット状苗Ｗの重量により押圧部が変位し、この変位をリミットスイッチにより検出する接触式の構成のものを使用しても良い。
【００３２】
〔苗消費量処理装置〕
この田植機では、運転座席３の前方位置のメータパネルＰの上部位置に報知手段として液晶型のモニタ３１が配置されている。また、作業時において設定面積に対するマット状苗Ｗの消費枚数を演算する苗消費量演算処理を行い、この処理結果等をモニタ３１に表示する表示処理を行うと共に、設定面積に対するマット状苗Ｗの消費枚数を設定枚数に維持する取量調節制御を行い、施肥装置Ｃにおいて設定面積に対する肥料の消費量を目標量に維持する繰出量調節制御を行う制御装置３０を走行機体Ａに備えている。図７には制御装置３０の入力系と出力系とを含む制御系の構成の概要を示しており、以下に制御系の構成と処理形態とを説明する。
【００３３】
制御装置３０は、走行車輪としての前車輪１と後車輪２との少なくとも一方の回転量を計測する車軸回転センサ３２と、マーカー４６の回転量を計測するマーカー回転センサ３３と、植付クラッチＤの状態を検知する植付クラッチセンサ３５と、上部存否センサＳ１と、下部存否センサＳ２と、肥料ホッパー２４の重量から肥料の残量を検知する肥料残量センサ３６とからの信号が入力する。また、モニタ３１の表示面に形成されたタッチパネル３１Ｔからの情報も入力する。
【００３４】
制御装置３０は、前述するモニタ３１に信号を出力すると共に、苗植付装置Ｂにおいて植付爪１８Ａがマット状苗Ｗから一度に切り出す苗の量を調節する取量調節機構４１と、施肥装置Ｃにおいて繰出機構２５が単位時間内の肥料の繰出量を調節する繰出量調節機構４２と、メータパネルＰの警報ランプ４３とに信号を出力する。また、警報ランプ４３は苗載台１５においてマット状苗Ｗが載置される複数条の苗載面に対応する数だけメータパネルＰに備えられている。
【００３５】
取量調節機構４１は、図３に示すように、電動モータ等のアクチュエータの駆動力により苗載台１５を上下方向に移動させる機械的な作動系（作動系は図示せず）を有しており、この作動により、植付爪１８Ａの作動軌跡Ｍが苗載台１５の下部を通過する面積を変更するため、植付アーム１８の１度の作動時における苗の消費量（取量）の変更を実現している。尚、取量調節機構４１に代えて、走行方向での苗の付け間隔を変更する株間調節機構を苗植付装置Ｂに備え、この株間調節機構による株間の調節により、単位走行距離あたりの苗の消費量を変更する構成を採用しても良い。
【００３６】
繰出機構２５は、外周に軸芯方向に沿う姿勢となる複数の溝を形成した繰出ロール（図示せず）を肥料ホッパー２４の下側で植付条数と等しい数だけ回転自在に備え、走行機体Ａが所定距離走行する毎に１往復作動する駆動系からの駆動力を夫々の繰出ロールに伝えることにより軸芯を中心にして設定方向に回転させ、肥料を繰り出す構成を有している。この構成から、繰出ロールの回転時に肥料ホッパー２４からの肥料は繰出ロールの溝内に入り込み、繰出ロールの回転に伴い、自重により下方に脱落する形態での繰出が実現する。
【００３７】
繰出量調節機構４２は、繰出機構２５の一度の作動時における肥料の繰出量を変更するため、前述した駆動系の１往復作動時における繰出ロールの回転量（回転角度）を変更するため機械的な連係関係を変更するように電動モータ等のアクチュエータと、機械的な操作系を備えている。この繰出量調節機構４２により走行機体Ａが単位距離走行した際における施肥装置Ｃの施肥量の変更を実現している。
【００３８】
制御装置３０は、マイクロプロセッサやＤＳＰのように取得した情報を所定のルールに従って処理を行い、処理結果を出力する機能を有する処理系を有すると共に、情報の処理を実現する走行距離計測手段５１と、スリップ率検出手段５２と、走行距離補正手段５３と、苗枚数カウント手段５４と、苗消費率演算手段５５と、苗消費率目標設定手段５６と、苗取量制御手段５７（調節機構制御手段の一例）と、肥料消費率演算手段５８と、肥料消費率目標設定手段５９と、繰出量制御手段６０と、報知処理手段６１とを備えている。
【００３９】
この制御装置を構成する各手段は、ソフトウエアで構成されるものであるが、これらの手段をロジック等のハードウエアで構成することや、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって構成しても良い。
【００４０】
走行距離計測手段５１は、車軸回転センサ３２からの回転量を積算することで走行機体Ａの走行距離を計測する。スリップ率検出手段５２は、走行機体Ａの走行時に走行距離計測手段５１での計測値と、この走行時におけるマーカー回転センサ３３の回転量で計測される計測値との差からスリップ率を取得する処理を行う。走行距離補正手段５３は走行距離計測手段５１で計測した走行距離の値を、スリップ率で補正することで実走行距離（以下、走行距離情報と称する）を算出する。
【００４１】
苗枚数カウント手段５４は、上部存否センサＳ１でマット状苗Ｗを検出する毎にマット状苗Ｗの枚数を積算する処理を行う。苗消費率演算手段５５は、植付け作業時に走行距離情報と、苗枚数カウント手段５４で取得されている枚数とに基づいて単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を示す苗消費率を演算する。苗消費率目標設定手段５６は、タッチパネル３１Ｔに入力画面を表示し、この入力画面を作業者が操作することにより単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を消費目標値として取得し、これを苗消費目標として設定する。苗取量制御手段５７は取量調節機構４１を制御して１度の植付作動における苗の取量を調節する。
【００４２】
肥料消費率演算手段５８は、肥料残量センサ３６で計測される肥料の重量と、施肥が行われる際の走行機体Ａの走行距離に基づいて単位面積あたりの肥料の消費率を演算する。肥料消費率目標設定手段５９は、タッチパネル３１Ｔに入力画面を表示し、この入力画面を作業者が操作することにより単位面積あたりの肥料の消費率を肥料消費率目標情報として取得し、これを肥料消費率目標として設定する。繰出量制御手段６０は、繰出量調節機構４２を制御して駆動系の１往復作動に対する肥料の繰出量を調節する。
【００４３】
〔苗消費量の制御形態〕
図８に示すように、走行距離計測手段５１は、植付クラッチセンサ３５からの信号により植付クラッチＤが入り状態にある場合における車軸回転センサ３２の信号を取得して計測値を出力する。スリップ率検出手段５２はマーカー回転センサ３３からの計測値と、走行距離計測手段５１からの計測値との差に基づいてスリップ率を演算して出力する。尚、スリップ率検出手段５２は、スリップ率を常に演算する必要はなく、例えば、マーカー４６が圃場面に接触する状態で設定時間だけスリップ率を演算するように処理形態を設定しても良い。尚、走行距離計測手段５１として、例えば、ＧＰＳを用いて走行機体Ａの走行距離を計測しても良い。
【００４４】
走行距離補正手段５３は、走行距離計測手段５１からの計測値をスリップ率で補正することで走行距離情報（実走行距離情報）を演算して出力する。苗枚数カウント手段５４は上部存否センサＳ１でマット状苗Ｗを検出する毎にマット状苗Ｗの数を積算する処理を行い、枚数情報を出力する。苗消費率演算手段５５は、走行距離情報と枚数情報とに基づいて苗消費率を演算し、苗消費率情報として出力する。苗消費率情報は、単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を示す数値としてモニタ３１に表示されると共に、苗取量制御手段５７に出力される。
【００４５】
苗消費率目標設定手段５６は、モニタ３１に設定画面情報を表示し、この表示に基づいて作業者が入力した値を苗消費目標情報として出力する。苗取量制御手段５７は苗消費率情報と苗消費率目標情報との偏差に基づいて、苗消費率情報を苗消費率目標情報に合致させるように取量調節機構４１を制御して取量を調節する。
【００４６】
この制御では、走行機体Ａが予め設定された距離を走行する毎（設定インターバルでも良い）に走行距離（実質的な苗植付面積・設定面積）に対する苗消費率情報が苗消費率演算手段５５での演算により求められる。この苗消費率情報と、苗消費率目標設定手段５６で設定された苗消費率目標情報とはモニタ３１に数値として常時表示される。苗消費率目標情報と苗消費率情報とは苗取量制御手段５７で比較され、偏差が設定値を超える場合には、取量調節機構４１を制御して植付アーム１８が１度に切出す苗の量が調節される。その結果として、マット状苗Ｗの消費率が調整される。また、偏差が設定値を超えない場合には取量調節機構４１は制御されず設定状態での植付け作業が継続的に行われる。特に、偏差が設定値を越えない場合にはマット状苗Ｗの消費率が適正であるので、適正であることを認識させる情報をメッセージやアイコン等でモニタ３１に表示することや、適正であることを認識させる音声を出力するように制御形態を設定しても良い。
【００４７】
〔苗残量低下時の処理形態〕
図９に示すように報知処理手段６１は、複数の下部存否センサＳ２からの信号を取得して、その情報をモニタ３１に表示する。この表示では苗載台１５の各条にマット状苗Ｗが存在することを下部存否センサＳ２で検知する場合には警報ランプ４３を消灯状態に維持すると共に、モニタ３１にマット状苗Ｗが存在することを示す情報を表示する。
【００４８】
そして、下部存否センサＳ２で検知できない場合にはマット状苗Ｗを検出できない条に対応する警報ランプ４３を点灯し（点滅でも良い）、マット状苗Ｗを補給する必要があることを示す情報を表示する。また、下部存否センサＳ２でマット状苗Ｗを検出できない場合には警報ランプ４３の点灯と共にブザー等の警報音を発生させるように構成しても良い。モニタ３１に表示される情報は苗の存否を表すアイコンやイメージであるが、苗が消費された条を特定するメッセージと、苗補給を必要とするメッセージとを含むものであっても良い。
【００４９】
〔肥料消費量の制御形態〕
図１０に示すように、肥料消費率演算手段５８は、走行距離情報と、肥料残量センサ３６とからの情報に基づいて肥料消費率情報を演算して出力する。肥料消費率目標設定手段５９は、モニタ３１に設定画面情報を表示し、この表示に基づいて作業者が入力した値を肥料消費率目標情報として出力する。繰出量制御手段６０は、肥料消費率情報と肥料消費率目標情報との偏差に基づいて、肥料消費率情報を肥料消費率目標に合致されるように繰出量調節機構４２を制御して繰出量を調節する。
【００５０】
この制御では、走行機体Ａが予め設定された距離を走行する毎（設定インターバルでも良い）に走行距離（実質的な苗植付面積・設定面積）に対する肥料消費率情報が肥料消費率演算手段５８で演算される。この肥料消費率情報と、肥料消費率目標設定手段５９で設定された肥料消費率目標情報とはモニタ３１に数値として常時表示される。肥料消費率目標情報と肥料消費率情報とは繰出量制御手段６０で比較され、偏差が設定値を超える場合には、繰出量調節機構４２を制御して、駆動系の１往復作動に対する繰出機構２５での肥料の繰出量が調節される。その結果として、肥料の消費率が調整される。また、偏差が設定値を超えない場合には繰出量調節機構４２は制御されずに設定状態での施肥が継続的に行われる。
【００５１】
〔実施形態の作用・効果〕
このように本発明の田植機では、苗の植付けを行う際に、作業者がモニタ３１のタッチパネル３１Ｔに指を接触させる等簡単な操作により、圃場の単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数（苗消費率目標情報）と、単位面積あたりの肥料の消費量（重量・肥料消費率目標情報）との設定が可能である。この設定の後にはモニタ３１に対してマット状苗Ｗの消費率（苗消費率情報）と目標とする消費率（消費率目標情報）とが数値として表示されるため、マット状苗Ｗの消費状況を視覚により確認できる。
【００５２】
また、植付け作業では、自動的に取量調節機構４１と繰出量調節機構４２とが制御されることにより圃場の単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数が目標とした値に維持され、これと同様に、圃場の単位面積あたりの肥料の消費量が目標とした値に維持される。これによりマット状苗Ｗに過不足を招くことなく作業を行え、これと同様に肥料に過不足を招くことのない作業を行える。
【００５３】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００５４】
（ａ）図１１に示すように、燃料タンクＴの燃料の残量を計測する燃料残量センサ７１を備え、この燃料残量センサ７１の計測値と、走行距離情報とに基づいて作業可能な面積を演算する燃料消費率演算手段７２を備え、この演算に基づく燃料の残量情報と作業可能面積情報とをモニタ３１に数値やインジケータとして表示するように構成する。
【００５５】
この構成により、植付け作業を継続して行う場合に燃料タンクＴに対して燃料の補給が必要であるか否かの判断を容易に行える。
【００５６】
（ｂ）図１２に示すように、走行速度情報を取得する昇降制御感度調節手段７４を備え、この昇降制御感度調節手段７４から目標制御感度情報を取得して苗植付装置Ｂの昇降制御感度を調節する感度調節機構７５を備える。この感度調節機構７５は、感知バネ２２（図３を参照）の付勢力が作用する整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を変更することで制御感度の変更を実現する。
【００５７】
昇降制御感度調節手段７４は、走行機体Ａの走行速度が高速であるほど、感知バネ２２の付勢力を高めて昇降制御感度を低減する制御を実行する。このような制御を行うため、高速での走行時に圃場面の土塊に整地フロート１４（感知フロート）が乗り上げた場合にも整地フロート１４（感知フロート）の揺動を抑制して苗植付装置Ｂの急激な上昇を抑制する。尚、感度調節機構７５として、感知バネ２２の付勢力を調節するように電動モータ等のアクチュエータと機械的な作動系とを備え構成しても良い。
【００５８】
（ｃ）図１３に示すように、植付クラッチレバー９の操作位置を示す植付クラッチレバー操作情報と、走行速度情報とを取得する植付クラッチ制御手段７７を備え、この植付クラッチ制御手段７７からクラッチ操作情報を取得して電動モータ等のアクチュエータの作動により植付クラッチＤの断続を行うクラッチ操作機構７８を備える。植付クラッチ制御手段７７は走行機体Ａが設定速度未満で走行する場合に植付クラッチＤの入り操作を許し、設定速度以上で走行する場合に植付クラッチＤの入り操作を阻止するクラッチ操作情報を出力し、クラッチ操作機構７８は現在の植付クラッチＤの位置情報を植付クラッチ制御手段７７にフィードバックする。
【００５９】
この構成から、走行機体Ａが設定速度を超えて走行している状態で、植付クラッチＤを入り操作する位置に植付クラッチレバー９が操作された場合でも、走行速度が設定値を越える場合には植付クラッチＤの入り操作が阻止され、走行速度が設定値未満まで低下した場合に自動的に植付クラッチＤが入り操作される。
【００６０】
（ｄ）図１４に示すように、植付クラッチレバー９の操作により苗植付装置Ｂを下降させる下降制御情報を取得する下降制御手段８０を備え、下降制御情報を取得する旋回判定手段８１を備え、この旋回判定手段８１からの制御信号により苗植付装置Ｂの下降を行わせるように制御バルブを操作する下降制御機構８２を備え、旋回判定手段８１からの制御信号により作動するブザーやランプ等の警報装置８４を備える。
【００６１】
下降制御機構８２は、左車輪の回転速度情報と右車輪の回転速度情報との速度差から走行機体Ａの旋回の可否の判定を行うと共に、下降制御手段８０から下降制御情報を取得している状況において、旋回中であることを判定した場合には、警報装置８４を制御して警報を行わせ、下降制御機構８２による苗植付装置Ｂの下降を阻止する作動を実現する。つまり、走行機体Ａの旋回が継続している場合には左右の車輪には速度差を生じていることから、この速度差から旋回状態の判定を行っている。
【００６２】
これにより、例えば、植付作業時に走行機体Ａが畦際に達し、苗植付装置Ｂを上昇させて走行機体Ａの旋回を行い、この旋回が終了する以前に苗植付装置Ｂを下降させるために植付クラッチレバー９を操作した場合でも、旋回判定手段８１において旋回が終了していないと判定した場合には、警報装置８４で警報が発生すると共に苗植付装置Ｂは下降せず、旋回が終了した後に苗植付装置Ｂの下降が実現する。
【００６３】
（ｅ）上部存否センサＳ１を苗載台１５においてマット状苗Ｗが載置される全ての複数の苗載面の全てに備える。このように構成した場合には、複数の上部存否センサＳ１で検知されるマット状苗Ｗの枚数に多少の誤差を生ずるものであるが、例えば、平均値に基づいて処理を行うことで誤差を小さくすることも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、マット状苗から植付アームで苗を切り出して圃場に植え付ける作動を行う田植機全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２ 走行車輪（前車輪，後車輪）
１５ 苗載台
３１ 報知手段（モニタ）
４１ 調節機構（取量調節機構）
５１ 走行距離計測手段
５２ スリップ率検出手段
５３ 補正手段（走行距離補正手段）
５５ 苗消費率演算手段
５６ 目標設定手段（苗消費率目標設定手段）
５７ 調節機構制御手段（苗取量制御手段）
６１ 報知処理手段
Ａ 走行機体
Ｂｐ 植付機構
Ｓ１ 上部存否センサ
Ｓ２ 下部存否センサ
Ｗ マット状苗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された田植機として特許文献１には、苗載台に載置されているマット状苗の残量を検出する苗残量検出器を備え、この苗残量検出器の検出に基づいて既に苗が植付られた面積、植付に使用された苗の量等に基づいて演算して演算結果を、操縦席近傍の表示装置に表示する構成が示されている。苗残量検出器は、マット状苗に接触する歯車と、この歯車の回転量を計測するロータリエンコーダとを備えており、歯車の回転量からマット状苗の消費率を検出する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐３０４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される苗残量検出器は、歯車の回転量からマット状苗の消費量を検知するため、消費量の高精度での検知が可能となる。しかしながら、マット状苗の移動に伴って歯車が回転する構成は、機構が複雑化しやすいだけではなく、回転系に泥土が付着した場合や、マット状苗が軟弱で歯車との接触が不充分である場合には、検知精度が低下する点において改善の余地がある。
【０００５】
また、田植機では苗残量が低下した場合には、作業者に苗残量低下を認識させるための報知を必要とするものであり、苗残量の低下を確実に検知して作業者に認識させるための構成を必要とする。
【０００６】
本発明の目的は、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を確実に把握でき、苗残量の低下も確実に検知する田植機を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機であって、前記苗載台の上部位置の前記マット状苗の存否を判別する上部存否センサと、前記苗載台の下部位置の前記マット状苗の存否を判別する下部存否センサと、前記走行機体の走行距離を計測する走行距離計測手段とを備え、前記苗消費率演算手段が、前記走行距離計測手段の計測結果と、前記上部存否センサの検知に基づくカウントにより得られたマット状苗の枚数とに基づいて演算を行い、演算結果を報知手段に出力する出力処理を行うように構成され、前記下部存否センサでマット状苗を検出しない場合に報知を行う報知処理手段を備えている点にある。
【０００８】
この構成によると、植付け作業時には上部存否センサが苗を検出する回数をカウントすることにより得られたマット状苗の消費枚数と、走行距離計測手段が取得した走行距離との情報に基づいて苗消費率演算手段がマット状苗の消費率を演算して報知手段に出力する。また、下部存否センサでマット状苗を検出しない場合には報知処理手段が警報を出力する。つまり、上部存否センサではマット状苗の存否のみを判定するため、例えば、マット状苗の下方への移動に伴い回転する構造を有するセンサ類と比較して誤検出が少なく、苗残量が低下した場合の警報を発生させるために下部存否センサを備えているので、苗残量が大きく低下した状態を確実に検出することも可能となる。
従って、植付け作業時で設定面積あたりのマット状苗の消費率を確実に把握でき、苗残量の低下も確実に検知する田植機が構成された。
【０００９】
本発明は、前記上部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出しない位置に配置され、前記下部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出する位置に配置されても良い。
【００１０】
これによると、上部存否センサと下部存否センサとの相対的な配置の設定により、植付け作業でマット状苗が消費され上部存否センサがマット状苗を検出する状態から検出しない状態へ切り換わった後に、マット状苗が補給された場合の検出が確実となり、マット状苗の計数を正確に行わせる。
【００１１】
本発明は、前記植付機構の植付作動時におけるマット状苗の消費率を、アクチュエータの作動により調節する調節機構を備え、植付け作業時における設定面積に対するマット状苗の消費率を設定する目標設定手段を備え、前記苗消費率演算手段の演算結果に基づいて、前記目標設定手段で設定された消費率で前記マット状苗を消費するように前記調節機構を制御する調節機構制御手段を備えても良い。
【００１２】
これによると、苗消費率演算手段の演算結果に基づいて得られた消費率と、目標設定手段で設定された消費率との偏差に基づいて、アクチュエータの作動により目標設定手段で設定された消費率で苗を消費するように調節機構制御手段が調節機構を制御する。これにより、作業者が消費率を調整しなくとも目標とする消費率での苗植付が実現する。
【００１３】
本発明は、前記走行距離計測手段が、前記走行機体に備えた走行車輪の回転量から走行距離を計測するように処理形態が設定され、前記走行車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段を備え、このスリップ率検出手段で検出されたスリップ率に基づいて前記走行距離計測手段で計測した走行距離を補正する補正手段を備えても良い。
【００１４】
これによると、走行距離計測手段が、走行車輪の回転量から走行機体の走行距離を計測し、スリップ率検出手段が検出したスリップ率から補正手段が、計測された走行距離を補正することにより正確な走行距離を把握することが可能となり、結果として、設定面積あたりのマット状苗の消費率を正確な値にする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】田植機の全体の側面図である。
【図２】田植機の全体の平面図である。
【図３】苗植付装置の側面図である。
【図４】上部存否センサと下部存否センサとの構成を示す断面図である。
【図５】上部存否センサと下部存否センサとの配置を示す後面図である。
【図６】マーカの構成を示す正面図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック回路図である。
【図８】苗消費率演算における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図９】報知処理における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１０】肥料消費率演算における信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１１】別実施形態（ａ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１２】別実施形態（ｂ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１３】別実施形態（ｃ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【図１４】別実施形態（ｄ）の構成と信号の流れを示すブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、走行車輪として左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを有した走行機体Ａの中央に運転座席３を備え、この走行機体Ａの後端にリンク機構Ｌを介して昇降自在に苗植付装置Ｂを連結し、植付け作業時に圃場に肥料を供給する施肥装置Ｃを備えて乗用型の田植機が構成されている。
【００１７】
この田植機は、走行機体Ａの前部のボンネット４の内部にエンジンＥと、燃料タンクＴとが配置され、このエンジンＥの下方にエンジンＥからの動力が伝えられるミッションケース５を備え、このミッションケース５から左右の前車輪１と左右の後車輪２とに伝える走行駆動系を備えると共に、走行機体Ａの走行速度と同期した駆動力を外部出力軸６により苗植付装置Ｂに伝える作業伝動系を備えている。
【００１８】
運転座席３の前方位置には、左右の前車輪１を操向操作（操舵）するステアリングホイール７が配置され、このステアリングホイール７の左側部に主変速レバー８が配置され、運転座席３の近傍には、苗植付装置Ｂの昇降とミッションケース５に内蔵した植付クラッチＤの断続を行う植付クラッチレバー９が配置されている。
【００１９】
前記リンク機構Ｌは、複数のリンク部材１１を有すると共に、油圧式の昇降シリンダ１２を有しており、昇降シリンダ１２の伸縮作動により苗植付装置Ｂを昇降させる。
【００２０】
苗植付装置Ｂは、複数の整地フロート１４と、マット状苗Ｗを載置する苗載台１５と、苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗから苗を切り出して圃場面に植え付けるように複数のロータリ式の植付機構Ｂｐとを備えている。
【００２１】
植付機構Ｂｐは、図３に示すように、外部出力軸６からの駆動力が伝えられる伝動ケース１６の後端において、横向きの軸芯を中心に回転する回転ケース１７と、この回転ケース１７の端部に備えた２つの植付アーム１８とを有し、植付アーム１８にはマット状苗Ｗから苗を切り出す植付爪１８Ａを備えている。この植付機構Ｂｐは、植付条数と等しい数の回転ケース１７を備えており、回転ケース１７の回転に伴い植付アーム１８の植付爪１８Ａの先端が作動軌跡Ｍに沿って作動し、この作動軌跡Ｍに沿って作動する際に、苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗの下端から植付爪１８Ａが苗を切り出し、圃場面に植え付ける作動が行われる。
【００２２】
この苗植付装置Ｂでは、伝動ケース１６の下側で後方に延出した支持アーム１９の端部に対して横向き姿勢の軸芯Ｘを中心にして整地フロート１４の後端側が揺動自在に支持されている。複数の整地フロート１４の１つが感知フロートとして構成され、回転型のポテンショメータで構成される感知センサＲの感知軸に連結する感知リンク２０を、整地フロート１４の前部位置に連結する縦向き姿勢の縦リンク２１の上端に枢支連結し、感知リンク２０に対して下方に向けて付勢力を作用させる感知バネ２２を備えている。
【００２３】
この構成から、昇降シリンダ１２に作動油を給排する制御バルブ（図示せず）を、感知センサＲからの信号に基づいて操作するように制御系を構成すると共に、感知センサＲの感知リンク２０の揺動姿勢を目標とする姿勢に維持する制御を行うことで、苗植付装置Ｂの対圃場面高さを目標とする高さに維持する昇降制御が実現する。
【００２４】
また、感知バネ２２の付勢力が整地フロート１４（感知フロート）の前部を下方に押し下げる付勢力を作用させている。このような構成から、整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を水平姿勢から少し上向きに設定することで接地面積が小さくなると同時に感知バネ２２から整地フロート１４に作用する付勢力が上昇するため昇降制御感度が低下する（鈍感となる）。これとは逆に、整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を水平姿勢から少し下向きに設定することで接地面積が大きくなると同時に感知バネ２２から整地フロート１４に作用する付勢力が上昇するため昇降制御感度が高まる（敏感となる）。
【００２５】
この苗植付装置Ｂで植付け作業を行う際には、苗植付装置Ｂを下降させて整地フロート１４の底面を圃場面に接触させる状態で、植付クラッチＤを入り状態に設定する。これにより、走行機体Ａの走行に伴い複数の整地フロート１４が苗植付け箇所の圃場面を整地する一方で、外部出力軸６から伝えられる駆動力により苗載台１５を左右方向に一定ストロークで往復作動させる。この往復作動時に苗載台１５に載置されているマット状苗Ｗの下端から植付アーム１８の植付爪１８Ａが苗を所定量ずつ切り出して圃場面に植え付ける植え付け作動が行われる。
【００２６】
また、図１及び図６に示すように、苗植付装置Ｂの両側部位置には、マーカーアーム４５の先端に回転型のマーカー４６を備えた指標形成機構を備えている。この指標形成機構は、マーカー４６を圃場面から離間させるようにマーカーアーム４５を起立させる格納姿勢と、マーカー４６を圃場面に接触させて圃場面に指標を形成する作用姿勢とに切換自在に構成されている。このマーカー４６を作用姿勢に設定することで走行機体Ａの走行に伴い、圃場面に追従して回転し、この回転により外周の突出部が圃場面に連続した指標を形成する。この後には、走行機体Ａが畦際に達し、走行方向を反転して走行する場合に、圃場面に形成された指標に沿って走行機体Ａを走行させることにより、既植苗と平行な領域に対する苗の植付が実現する。
【００２７】
施肥装置Ｃは、運転座席３の後方に配備された肥料ホッパー２４と、肥料ホッパー２４に貯留された粒状肥料を所定量ずつ繰り出す繰出機構２５と、繰出された肥料を風力搬送するための電動ブロワ２６と、風力搬送される肥料を送る施肥ホース２７と、この施肥ホース２７で肥料が供給される作溝器２８とを備えている。繰出機構２５と施肥ホース２７と作溝器と２８は、苗の植付条数と等しい数を備えており、作溝器２８は整地フロート１４に備えられている。
【００２８】
繰出機構２５は、苗植付装置Ｂの作動と同期（走行速度と同期）して駆動され、苗植付装置Ｂによる苗の植付タイミングと同期したタイミングで肥料を繰出し、施肥ホース２７を介して作溝器２８に送り、この作溝器２８により各条の植付け苗の横側近くに形成した施肥溝に肥料を送り込んで圃場面下に肥料を供給できるように構成されている。
【００２９】
〔存否センサ〕
苗植付装置Ｂは、植付爪１８Ａでマット状苗Ｗの下端から苗を切り出して植付を行うため、マット状苗Ｗは下端から消費され、上下方向の寸法が短くなる。このマット状苗Ｗの存否を判別するため苗載台１５の上部位置に上部存否センサＳ１を備え、下部位置に下部存否センサＳ２を備えている。
【００３０】
下部存否センサＳ２はマット状苗Ｗの残量が低下した際に対応する警報ランプ４３を発光させる制御を行うために用いられるため、苗載台１５の下部でマット状苗Ｗが載置される複数条の全てに備えられる。また、上部存否センサＳ１は苗載台１５に載置されたマット状苗Ｗの枚数を計測するために使用されるため、苗載台１５の上部位置で設定条にだけ備えられている（苗載置面の全てに備えても良い）。
【００３１】
上部存否センサＳ１と下部存否センサＳ２とは、図４及び図５に示すように光源部３８と受光部３９とを備え、光源部３８からの光線を苗載台１５のマット状苗Ｗが遮断したことを、受光部３９で検出できる非接触型に構成されている。尚、本発明では、上部存否センサＳ１と下部存否センサＳ２としてマット状苗Ｗの重量により押圧部が変位し、この変位をリミットスイッチにより検出する接触式の構成のものを使用しても良い。
【００３２】
〔苗消費量処理装置〕
この田植機では、運転座席３の前方位置のメータパネルＰの上部位置に報知手段として液晶型のモニタ３１が配置されている。また、作業時において設定面積に対するマット状苗Ｗの消費枚数を演算する苗消費量演算処理を行い、この処理結果等をモニタ３１に表示する表示処理を行うと共に、設定面積に対するマット状苗Ｗの消費枚数を設定枚数に維持する取量調節制御を行い、施肥装置Ｃにおいて設定面積に対する肥料の消費量を目標量に維持する繰出量調節制御を行う制御装置３０を走行機体Ａに備えている。図７には制御装置３０の入力系と出力系とを含む制御系の構成の概要を示しており、以下に制御系の構成と処理形態とを説明する。
【００３３】
制御装置３０は、走行車輪としての前車輪１と後車輪２との少なくとも一方の回転量を計測する車軸回転センサ３２と、マーカー４６の回転量を計測するマーカー回転センサ３３と、植付クラッチＤの状態を検知する植付クラッチセンサ３５と、上部存否センサＳ１と、下部存否センサＳ２と、肥料ホッパー２４の重量から肥料の残量を検知する肥料残量センサ３６とからの信号が入力する。また、モニタ３１の表示面に形成されたタッチパネル３１Ｔからの情報も入力する。
【００３４】
制御装置３０は、前述するモニタ３１に信号を出力すると共に、苗植付装置Ｂにおいて植付爪１８Ａがマット状苗Ｗから一度に切り出す苗の量を調節する取量調節機構４１と、施肥装置Ｃにおいて繰出機構２５が単位時間内の肥料の繰出量を調節する繰出量調節機構４２と、メータパネルＰの警報ランプ４３とに信号を出力する。また、警報ランプ４３は苗載台１５においてマット状苗Ｗが載置される複数条の苗載面に対応する数だけメータパネルＰに備えられている。
【００３５】
取量調節機構４１は、図３に示すように、電動モータ等のアクチュエータの駆動力により苗載台１５を上下方向に移動させる機械的な作動系（作動系は図示せず）を有しており、この作動により、植付爪１８Ａの作動軌跡Ｍが苗載台１５の下部を通過する面積を変更するため、植付アーム１８の１度の作動時における苗の消費量（取量）の変更を実現している。尚、取量調節機構４１に代えて、走行方向での苗の付け間隔を変更する株間調節機構を苗植付装置Ｂに備え、この株間調節機構による株間の調節により、単位走行距離あたりの苗の消費量を変更する構成を採用しても良い。
【００３６】
繰出機構２５は、外周に軸芯方向に沿う姿勢となる複数の溝を形成した繰出ロール（図示せず）を肥料ホッパー２４の下側で植付条数と等しい数だけ回転自在に備え、走行機体Ａが所定距離走行する毎に１往復作動する駆動系からの駆動力を夫々の繰出ロールに伝えることにより軸芯を中心にして設定方向に回転させ、肥料を繰り出す構成を有している。この構成から、繰出ロールの回転時に肥料ホッパー２４からの肥料は繰出ロールの溝内に入り込み、繰出ロールの回転に伴い、自重により下方に脱落する形態での繰出が実現する。
【００３７】
繰出量調節機構４２は、繰出機構２５の一度の作動時における肥料の繰出量を変更するため、前述した駆動系の１往復作動時における繰出ロールの回転量（回転角度）を変更するため機械的な連係関係を変更するように電動モータ等のアクチュエータと、機械的な操作系を備えている。この繰出量調節機構４２により走行機体Ａが単位距離走行した際における施肥装置Ｃの施肥量の変更を実現している。
【００３８】
制御装置３０は、マイクロプロセッサやＤＳＰのように取得した情報を所定のルールに従って処理を行い、処理結果を出力する機能を有する処理系を有すると共に、情報の処理を実現する走行距離計測手段５１と、スリップ率検出手段５２と、走行距離補正手段５３と、苗枚数カウント手段５４と、苗消費率演算手段５５と、苗消費率目標設定手段５６と、苗取量制御手段５７（調節機構制御手段の一例）と、肥料消費率演算手段５８と、肥料消費率目標設定手段５９と、繰出量制御手段６０と、報知処理手段６１とを備えている。
【００３９】
この制御装置を構成する各手段は、ソフトウエアで構成されるものであるが、これらの手段をロジック等のハードウエアで構成することや、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって構成しても良い。
【００４０】
走行距離計測手段５１は、車軸回転センサ３２からの回転量を積算することで走行機体Ａの走行距離を計測する。スリップ率検出手段５２は、走行機体Ａの走行時に走行距離計測手段５１での計測値と、この走行時におけるマーカー回転センサ３３の回転量で計測される計測値との差からスリップ率を取得する処理を行う。走行距離補正手段５３は走行距離計測手段５１で計測した走行距離の値を、スリップ率で補正することで実走行距離（以下、走行距離情報と称する）を算出する。
【００４１】
苗枚数カウント手段５４は、上部存否センサＳ１でマット状苗Ｗを検出する毎にマット状苗Ｗの枚数を積算する処理を行う。苗消費率演算手段５５は、植付け作業時に走行距離情報と、苗枚数カウント手段５４で取得されている枚数とに基づいて単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を示す苗消費率を演算する。苗消費率目標設定手段５６は、タッチパネル３１Ｔに入力画面を表示し、この入力画面を作業者が操作することにより単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を消費目標値として取得し、これを苗消費目標として設定する。苗取量制御手段５７は取量調節機構４１を制御して１度の植付作動における苗の取量を調節する。
【００４２】
肥料消費率演算手段５８は、肥料残量センサ３６で計測される肥料の重量と、施肥が行われる際の走行機体Ａの走行距離に基づいて単位面積あたりの肥料の消費率を演算する。肥料消費率目標設定手段５９は、タッチパネル３１Ｔに入力画面を表示し、この入力画面を作業者が操作することにより単位面積あたりの肥料の消費率を肥料消費率目標情報として取得し、これを肥料消費率目標として設定する。繰出量制御手段６０は、繰出量調節機構４２を制御して駆動系の１往復作動に対する肥料の繰出量を調節する。
【００４３】
〔苗消費量の制御形態〕
図８に示すように、走行距離計測手段５１は、植付クラッチセンサ３５からの信号により植付クラッチＤが入り状態にある場合における車軸回転センサ３２の信号を取得して計測値を出力する。スリップ率検出手段５２はマーカー回転センサ３３からの計測値と、走行距離計測手段５１からの計測値との差に基づいてスリップ率を演算して出力する。尚、スリップ率検出手段５２は、スリップ率を常に演算する必要はなく、例えば、マーカー４６が圃場面に接触する状態で設定時間だけスリップ率を演算するように処理形態を設定しても良い。尚、走行距離計測手段５１として、例えば、ＧＰＳを用いて走行機体Ａの走行距離を計測しても良い。
【００４４】
走行距離補正手段５３は、走行距離計測手段５１からの計測値をスリップ率で補正することで走行距離情報（実走行距離情報）を演算して出力する。苗枚数カウント手段５４は上部存否センサＳ１でマット状苗Ｗを検出する毎にマット状苗Ｗの数を積算する処理を行い、枚数情報を出力する。苗消費率演算手段５５は、走行距離情報と枚数情報とに基づいて苗消費率を演算し、苗消費率情報として出力する。苗消費率情報は、単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数を示す数値としてモニタ３１に表示されると共に、苗取量制御手段５７に出力される。
【００４５】
苗消費率目標設定手段５６は、モニタ３１に設定画面情報を表示し、この表示に基づいて作業者が入力した値を苗消費目標情報として出力する。苗取量制御手段５７は苗消費率情報と苗消費率目標情報との偏差に基づいて、苗消費率情報を苗消費率目標情報に合致させるように取量調節機構４１を制御して取量を調節する。
【００４６】
この制御では、走行機体Ａが予め設定された距離を走行する毎（設定インターバルでも良い）に走行距離（実質的な苗植付面積・設定面積）に対する苗消費率情報が苗消費率演算手段５５での演算により求められる。この苗消費率情報と、苗消費率目標設定手段５６で設定された苗消費率目標情報とはモニタ３１に数値として常時表示される。苗消費率目標情報と苗消費率情報とは苗取量制御手段５７で比較され、偏差が設定値を超える場合には、取量調節機構４１を制御して植付アーム１８が１度に切出す苗の量が調節される。その結果として、マット状苗Ｗの消費率が調整される。また、偏差が設定値を超えない場合には取量調節機構４１は制御されず設定状態での植付け作業が継続的に行われる。特に、偏差が設定値を越えない場合にはマット状苗Ｗの消費率が適正であるので、適正であることを認識させる情報をメッセージやアイコン等でモニタ３１に表示することや、適正であることを認識させる音声を出力するように制御形態を設定しても良い。
【００４７】
〔苗残量低下時の処理形態〕
図９に示すように報知処理手段６１は、複数の下部存否センサＳ２からの信号を取得して、その情報をモニタ３１に表示する。この表示では苗載台１５の各条にマット状苗Ｗが存在することを下部存否センサＳ２で検知する場合には警報ランプ４３を消灯状態に維持すると共に、モニタ３１にマット状苗Ｗが存在することを示す情報を表示する。
【００４８】
そして、下部存否センサＳ２で検知できない場合にはマット状苗Ｗを検出できない条に対応する警報ランプ４３を点灯し（点滅でも良い）、マット状苗Ｗを補給する必要があることを示す情報を表示する。また、下部存否センサＳ２でマット状苗Ｗを検出できない場合には警報ランプ４３の点灯と共にブザー等の警報音を発生させるように構成しても良い。モニタ３１に表示される情報は苗の存否を表すアイコンやイメージであるが、苗が消費された条を特定するメッセージと、苗補給を必要とするメッセージとを含むものであっても良い。
【００４９】
〔肥料消費量の制御形態〕
図１０に示すように、肥料消費率演算手段５８は、走行距離情報と、肥料残量センサ３６とからの情報に基づいて肥料消費率情報を演算して出力する。肥料消費率目標設定手段５９は、モニタ３１に設定画面情報を表示し、この表示に基づいて作業者が入力した値を肥料消費率目標情報として出力する。繰出量制御手段６０は、肥料消費率情報と肥料消費率目標情報との偏差に基づいて、肥料消費率情報を肥料消費率目標に合致されるように繰出量調節機構４２を制御して繰出量を調節する。
【００５０】
この制御では、走行機体Ａが予め設定された距離を走行する毎（設定インターバルでも良い）に走行距離（実質的な苗植付面積・設定面積）に対する肥料消費率情報が肥料消費率演算手段５８で演算される。この肥料消費率情報と、肥料消費率目標設定手段５９で設定された肥料消費率目標情報とはモニタ３１に数値として常時表示される。肥料消費率目標情報と肥料消費率情報とは繰出量制御手段６０で比較され、偏差が設定値を超える場合には、繰出量調節機構４２を制御して、駆動系の１往復作動に対する繰出機構２５での肥料の繰出量が調節される。その結果として、肥料の消費率が調整される。また、偏差が設定値を超えない場合には繰出量調節機構４２は制御されずに設定状態での施肥が継続的に行われる。
【００５１】
〔実施形態の作用・効果〕
このように本発明の田植機では、苗の植付けを行う際に、作業者がモニタ３１のタッチパネル３１Ｔに指を接触させる等簡単な操作により、圃場の単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数（苗消費率目標情報）と、単位面積あたりの肥料の消費量（重量・肥料消費率目標情報）との設定が可能である。この設定の後にはモニタ３１に対してマット状苗Ｗの消費率（苗消費率情報）と目標とする消費率（消費率目標情報）とが数値として表示されるため、マット状苗Ｗの消費状況を視覚により確認できる。
【００５２】
また、植付け作業では、自動的に取量調節機構４１と繰出量調節機構４２とが制御されることにより圃場の単位面積あたりのマット状苗Ｗの消費枚数が目標とした値に維持され、これと同様に、圃場の単位面積あたりの肥料の消費量が目標とした値に維持される。これによりマット状苗Ｗに過不足を招くことなく作業を行え、これと同様に肥料に過不足を招くことのない作業を行える。
【００５３】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００５４】
（ａ）図１１に示すように、燃料タンクＴの燃料の残量を計測する燃料残量センサ７１を備え、この燃料残量センサ７１の計測値と、走行距離情報とに基づいて作業可能な面積を演算する燃料消費率演算手段７２を備え、この演算に基づく燃料の残量情報と作業可能面積情報とをモニタ３１に数値やインジケータとして表示するように構成する。
【００５５】
この構成により、植付け作業を継続して行う場合に燃料タンクＴに対して燃料の補給が必要であるか否かの判断を容易に行える。
【００５６】
（ｂ）図１２に示すように、走行速度情報を取得する昇降制御感度調節手段７４を備え、この昇降制御感度調節手段７４から目標制御感度情報を取得して苗植付装置Ｂの昇降制御感度を調節する感度調節機構７５を備える。この感度調節機構７５は、感知バネ２２（図３を参照）の付勢力が作用する整地フロート１４（感知フロート）の目標姿勢を変更することで制御感度の変更を実現する。
【００５７】
昇降制御感度調節手段７４は、走行機体Ａの走行速度が高速であるほど、感知バネ２２の付勢力を高めて昇降制御感度を低減する制御を実行する。このような制御を行うため、高速での走行時に圃場面の土塊に整地フロート１４（感知フロート）が乗り上げた場合にも整地フロート１４（感知フロート）の揺動を抑制して苗植付装置Ｂの急激な上昇を抑制する。尚、感度調節機構７５として、感知バネ２２の付勢力を調節するように電動モータ等のアクチュエータと機械的な作動系とを備え構成しても良い。
【００５８】
（ｃ）図１３に示すように、植付クラッチレバー９の操作位置を示す植付クラッチレバー操作情報と、走行速度情報とを取得する植付クラッチ制御手段７７を備え、この植付クラッチ制御手段７７からクラッチ操作情報を取得して電動モータ等のアクチュエータの作動により植付クラッチＤの断続を行うクラッチ操作機構７８を備える。植付クラッチ制御手段７７は走行機体Ａが設定速度未満で走行する場合に植付クラッチＤの入り操作を許し、設定速度以上で走行する場合に植付クラッチＤの入り操作を阻止するクラッチ操作情報を出力し、クラッチ操作機構７８は現在の植付クラッチＤの位置情報を植付クラッチ制御手段７７にフィードバックする。
【００５９】
この構成から、走行機体Ａが設定速度を超えて走行している状態で、植付クラッチＤを入り操作する位置に植付クラッチレバー９が操作された場合でも、走行速度が設定値を越える場合には植付クラッチＤの入り操作が阻止され、走行速度が設定値未満まで低下した場合に自動的に植付クラッチＤが入り操作される。
【００６０】
（ｄ）図１４に示すように、植付クラッチレバー９の操作により苗植付装置Ｂを下降させる下降制御情報を取得する下降制御手段８０を備え、下降制御情報を取得する旋回判定手段８１を備え、この旋回判定手段８１からの制御信号により苗植付装置Ｂの下降を行わせるように制御バルブを操作する下降制御機構８２を備え、旋回判定手段８１からの制御信号により作動するブザーやランプ等の警報装置８４を備える。
【００６１】
下降制御機構８２は、左車輪の回転速度情報と右車輪の回転速度情報との速度差から走行機体Ａの旋回の可否の判定を行うと共に、下降制御手段８０から下降制御情報を取得している状況において、旋回中であることを判定した場合には、警報装置８４を制御して警報を行わせ、下降制御機構８２による苗植付装置Ｂの下降を阻止する作動を実現する。つまり、走行機体Ａの旋回が継続している場合には左右の車輪には速度差を生じていることから、この速度差から旋回状態の判定を行っている。
【００６２】
これにより、例えば、植付作業時に走行機体Ａが畦際に達し、苗植付装置Ｂを上昇させて走行機体Ａの旋回を行い、この旋回が終了する以前に苗植付装置Ｂを下降させるために植付クラッチレバー９を操作した場合でも、旋回判定手段８１において旋回が終了していないと判定した場合には、警報装置８４で警報が発生すると共に苗植付装置Ｂは下降せず、旋回が終了した後に苗植付装置Ｂの下降が実現する。
【００６３】
（ｅ）上部存否センサＳ１を苗載台１５においてマット状苗Ｗが載置される全ての複数の苗載面の全てに備える。このように構成した場合には、複数の上部存否センサＳ１で検知されるマット状苗Ｗの枚数に多少の誤差を生ずるものであるが、例えば、平均値に基づいて処理を行うことで誤差を小さくすることも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、マット状苗から植付アームで苗を切り出して圃場に植え付ける作動を行う田植機全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２ 走行車輪（前車輪，後車輪）
１５ 苗載台
３１ 報知手段（モニタ）
４１ 調節機構（取量調節機構）
５１ 走行距離計測手段
５２ スリップ率検出手段
５３ 補正手段（走行距離補正手段）
５５ 苗消費率演算手段
５６ 目標設定手段（苗消費率目標設定手段）
５７ 調節機構制御手段（苗取量制御手段）
６１ 報知処理手段
Ａ 走行機体
Ｂｐ 植付機構
Ｓ１ 上部存否センサ
Ｓ２ 下部存否センサ
Ｗ マット状苗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機であって、
前記苗載台の上部位置の前記マット状苗の存否を判別する上部存否センサと、前記苗載台の下部位置の前記マット状苗の存否を判別する下部存否センサと、前記走行機体の走行距離を計測する走行距離計測手段とを備え、
前記苗消費率演算手段が、前記走行距離計測手段の計測結果と、前記上部存否センサの検知に基づくカウントにより得られたマット状苗の枚数とに基づいて演算を行い、演算結果を報知手段に出力する出力処理を行うように構成され、
前記下部存否センサでマット状苗を検出しない場合に報知を行う報知処理手段を備えている田植機。
【請求項２】
前記上部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出しない位置に配置され、前記下部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出する位置に配置されている請求項１記載の田植機。
【請求項３】
前記植付機構の植付作動時におけるマット状苗の消費率を、アクチュエータの作動により調節する調節機構を備え、植付け作業時における設定面積に対するマット状苗の消費率を設定する目標設定手段を備え、前記苗消費率演算手段の演算結果に基づいて、前記目標設定手段で設定された消費率で前記マット状苗を消費するように前記調節機構を制御する調節機構制御手段を備えている請求項１又は２記載の田植機。
【請求項４】
前記走行距離計測手段が、前記走行機体に備えた走行車輪の回転量から走行距離を計測するように処理形態が設定され、前記走行車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段を備え、このスリップ率検出手段で検出されたスリップ率に基づいて前記走行距離計測手段で計測した走行距離を補正する補正手段を備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の田植機。
【請求項１】
走行機体の走行に同期して苗載台に載置されたマット状苗の下端から苗を切り出して圃場面に植付ける植付機構を備え、植付け作業時において設定面積あたりのマット状苗の消費率を演算する苗消費率演算手段を備えている田植機であって、
前記苗載台の上部位置の前記マット状苗の存否を判別する上部存否センサと、前記苗載台の下部位置の前記マット状苗の存否を判別する下部存否センサと、前記走行機体の走行距離を計測する走行距離計測手段とを備え、
前記苗消費率演算手段が、前記走行距離計測手段の計測結果と、前記上部存否センサの検知に基づくカウントにより得られたマット状苗の枚数とに基づいて演算を行い、演算結果を報知手段に出力する出力処理を行うように構成され、
前記下部存否センサでマット状苗を検出しない場合に報知を行う報知処理手段を備えている田植機。
【請求項２】
前記上部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出しない位置に配置され、前記下部存否センサが、前記苗載台に１枚のマット状苗を載置した場合に、このマット状苗を検出する位置に配置されている請求項１記載の田植機。
【請求項３】
前記植付機構の植付作動時におけるマット状苗の消費率を、アクチュエータの作動により調節する調節機構を備え、植付け作業時における設定面積に対するマット状苗の消費率を設定する目標設定手段を備え、前記苗消費率演算手段の演算結果に基づいて、前記目標設定手段で設定された消費率で前記マット状苗を消費するように前記調節機構を制御する調節機構制御手段を備えている請求項１又は２記載の田植機。
【請求項４】
前記走行距離計測手段が、前記走行機体に備えた走行車輪の回転量から走行距離を計測するように処理形態が設定され、前記走行車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段を備え、このスリップ率検出手段で検出されたスリップ率に基づいて前記走行距離計測手段で計測した走行距離を補正する補正手段を備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の田植機。
【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】
【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】
【公開番号】特開２０１３−５７４８（Ｐ２０１３−５７４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９８７２（Ｐ２０１１−１３９８７２）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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