JP7392689B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、操作装置を直進位置に保持し、走行車体を自動直進走行させる作業車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２４５４１号公報

しかしながら、上記作業車両は、旋回作業を作業者が操作しなければならず、旋回後の位置が次工程の位置に合わないおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、精度の高い旋回を実行可能な作業車両を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の一態様に係る作業車両（１）は、走行車体（２）と、苗植付部（４）と、方位検出部（１５０）と、フロアステップ（３３）と、第１リミットセンサ（２１２）と、操縦席（４１）と、第２リミットセンサ（２２２）と、制御装置（１００）とを備える。苗植付部（４）は、走行車体（２）に設けられる。方位検出部（１５０）は、走行車体（２）の方位を検出する。フロアステップ（３３）は、走行車体（２）のメインフレーム（１５）に、回動可能に設けられる。第１リミットセンサ（２１２）は、メインフレーム（１５）とフロアステップ（３３）との間に設けられ、フロアステップ（３３）に作業者が乗っている場合にＯＮになり、かつ、フロアステップ（３３）に作業者が乗っていない場合にＯＦＦになる。操縦席（４１）は、エンジンカバー（３０ａ）に、回動可能に設けられる。第２リミットセンサ（２２２）は、エンジンカバー（３０ａ）と操縦席（４１）との間に設けられ、操縦席（４１）に作業者が乗っている場合にＯＮになり、かつ、操縦席（４１）に作業者が乗っていない場合にＯＦＦになる。制御装置（１００）は、直進時と旋回時に、走行車体（２）の舵角を制御し、走行車体（２）を自動直進と自動旋回させる。自動直進は、予め設定された直進経路に沿うように走行する。自動旋回は、次工程の直進経路へ向かうように旋回終了地点で走行車体（２）が理想方位となるように走行する。制御装置（１００）は、自動旋回時に、検出された走行車体（２）の方位と、旋回における理想方位とにずれが生じた場合、ずれた走行車体（２）の方位を理想方位へ修正するために、理想方位とずれた走行車体（２）の方位とに基づいて舵角を調整するための補正量を算出し、算出した補正量に基づいて舵角を制御し、制御は旋回後の自動直進に移行するまで実行され、第２リミットセンサ（２２２）がＯＦＦであり、かつ、第１リミットセンサ（２１２）がＯＮである場合、自動旋回を行わない。

実施形態の一態様によれば、作業車両は、精度の高い旋回を実行することができる。

図１は、作業車両を示す側面図である。 図２は、作業車両を示す平面図である。 図３は、苗移植機の制御装置を中心とした制御系を示すブロック図である。 図４は、自動旋回を説明する図である。 図５は、実施形態に係る自動旋回処理を説明するフローチャートである。 図６は、変形例に係る苗移植機の調整ダイヤルを示す図である。 図７は、変形例に係る苗移植機の一部を模式的に示す側面図である。 図８は、変形例に係る苗移植機の一部を模式的に示す側面図である。

（作業車両の概要）
まず、図１および図２を参照して実施形態に係る作業車両１の概要について説明する。図１は、作業車両１を示す側面図である。図２は、作業車両１を示す平面図である。

なお、以下の説明では、前後方向とは、作業車両１の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。作業車両１の進行方向とは、直進時において、操縦席４１からハンドル３５（ステアリング装置）に向かう方向である（図１および図２参照）。

左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向であり、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、操縦者（作業者ともいう。）が操縦席４１に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。

上下方向とは、鉛直方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。

実施形態では、作業車両１を、圃場作業装置として苗植付部４を備え、圃場に苗を受け付ける乗用型の苗移植機１として説明する。図１および図２に示すように、苗移植機１は、走行車体２の後側に昇降リンク機構３を介して、圃場に苗を植え付ける昇降可能な苗植付部４を備える。

走行車体２の後部上側には施肥装置５の本体部分が配置される。なお、作業車両１が苗移植機１ではない場合、種子を供給する播種装置などを作業装置として備える場合がある。

走行車体２は、車輪であり駆動輪である、左右の前輪１０および後輪１１を備える四輪駆動車両である。走行車体２の車体骨格を構成するメインフレーム１５の前側には、苗植付部４などに駆動力を伝達するミッションケース１３と、エンジン３０から供給される駆動力、すなわち、エンジン３０で発生した回転をミッションケース１３に出力する油圧式の無段変速装置１４とが設けられる。

無段変速装置１４は、いわゆるＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と呼ばれる静油圧式の無段変速機である。以下では、無段変速装置がＨＳＴ１４である場合を説明する。

ミッションケース１３内には、高速モードでの路上走行時や、低速モードでの苗の植え付け時などにおける走行車体２の走行モードを切り替える副変速機構１６が設けられる。ミッションケース１３の左右側方には、前輪ファイナルケース１０ａが設けられ、左右の前輪ファイナルケース１０ａの操向方向を変更可能な前輪支持部からそれぞれ外向きに突出する左右の前車軸１０ｂに前輪１０が取り付けられる。

また、メインフレーム１５の後部側には、横方向に設けられた後部フレーム２２（図２参照）の左右両側に後輪ギヤケース１１ａが取付けられ、後輪ギヤケース１１ａからそれぞれ外向きに突出する左右の後車軸１１ｂに後輪１１がそれぞれ取り付けられる。

また、後部フレーム２２の上部には、昇降リンク機構３を支持する左右のリンク支持フレーム２３が上方に向けて突設される。左右のリンク支持フレーム２３の下部側で、かつ、左右の間には、左右一対のロワリンクアーム２４が設けられる。左右のロワリンクアーム２４の左右の間に、油圧により作動する昇降シリンダ２５が設けられる。

昇降シリンダ２５の上方には、アッパリンクアーム２６が設けられ、平行リンク機構である昇降リンク機構３が構成される。なお、それぞれ一端が走行車体２側に連結された、左右のロワリンクアーム２４と、昇降シリンダ２５と、アッパリンクアーム２６の他端側とは、苗植付部４の前部に装着される。

また、メインフレーム１５上には、エンジン３０が搭載される。エンジン３０の回転動力が、ベルト伝動装置２１およびＨＳＴ１４を介してミッションケース１３に伝達される。ミッションケース１３に伝達された回転動力は、ミッションケース１３内の副変速機構１６により変速された後、走行動力と外部取り出し動力に分けられる。

また、エンジン３０の回転動力は、図示しない油圧ポンプに伝達される。油圧ポンプで発生した油圧は、ＨＳＴ１４や、ハンドル３５のパワーステアリング機構８８（図３参照）や、昇降シリンダ２５などに供給される。

ミッションケース１３に伝達された回転動力から取り出される外部取り出し動力は、走行車体２の後部に設けられた植付クラッチケース２７に伝達され、植付クラッチケース２７から植付伝動軸６７によって苗植付部４に伝達される。

一方、ミッションケース１３の後部には、左右のドライブシャフト４２が設けられる。エンジン３０からの回転動力は、ミッションケース１３およびドライブシャフト４２を介して左右の後輪ギヤケース１１ａに伝動される。

なお、左右のドライブシャフト４２よりも伝動方向上手側には、左右のドライブシャフト４２に対する動力伝達を入切するサイドクラッチ４４（図３参照）が配置される。図１に示すように、操縦席４１の前側下部であり、かつ、左右一側には、左右のサイドクラッチ４４を入切操作するサイドクラッチペダル４３ａが設けられる。

左右のサイドクラッチペダル４３ａのうち、旋回内側のサイドクラッチペダル４３ａを踏み込んでサイドクラッチ４４を切状態にしてからハンドル３５を操作して旋回走行すると、旋回内側の後輪１１の駆動回転を完全に遮断することができる。

走行車体２の前側上部には、各部の操作を行う操縦パネル３８を上部に配置されたボンネット３９が設けられる。操縦パネル３８には、モニタ８６（図３参照）などが設けられる。

また、ボンネット３９には、走行車体２を操舵するハンドル３５、ＨＳＴ１４や苗植付部４を操作する変速操作レバー３６、副変速機構１６を操作する副変速操作レバー３７などが設けられる。

また、ボンネット３９の前側には、開閉可能なフロントカバー４０が設けられる。フロントカバー４０の内部には、燃料タンクやバッテリ、ハンドル３５の操舵に左右の前輪１０および左右の前輪ファイナルケース１０ａの下部側を回動させる連動機構が設けられる。前輪１０は、例えば、ハンドル３５の操舵に応じて転舵する操舵輪である。

ボンネット３９よりも後側で、かつ、エンジン３０の上方位置には、エンジン３０の上部および側部を覆うエンジンカバー３０ａが設けられ、エンジンカバー３０ａの上部には操縦者が着席する操縦席４１が設けられる。

操縦席４１の後側であって、メインフレーム１５の後端側には、施肥装置５が設けられる。施肥装置５の駆動力は、左右の後輪ギヤケース１１ａの左右一側から施肥装置５に臨むように設けられる、施肥伝動機構によって伝達される。

エンジンカバー３０ａおよびボンネット３９の下部における左右両側は、略水平なフロアステップ３３が形成される。フロアステップ３３は、図２に示すように、一部格子状であり、たとえば、フロアステップ３３を歩く操縦者の靴などについた泥が落ちても、落ちた泥などが圃場に落下する。

また、フロアステップ３３の後方には、図２に示すように、リヤステップ３３０が連接される。リヤステップ３３０の表面には、作業時に足が滑りにくくなるように、たとえば、複数の突起パターンが形成された滑り止め加工が施されることが好ましい。

また、走行車体２の前側であり、かつ、左右両側には、苗枠支柱５１に複数の予備苗載せ台５２を上下方向に間隔を空けて配置する予備苗枠５０がそれぞれ設けられ、苗植付部４に補充される苗や肥料袋などの作業資材が載置可能となっている。

また、昇降リンク機構３の後端部には、圃場に植え付ける苗を積載する苗タンク５３が、左右方向に摺動させる摺動機構と共に装着されている。苗タンク５３には、上下方向に長い苗仕切フェンス５４が左右方向に所定間隔を空けてそれぞれ配置される。苗タンク５３の下方には、積載された苗を掻き取って圃場に植え付ける苗植付装置５５が配置される。

苗植付装置５５は、苗仕切フェンス５４により区切られた植付作業条数と同数、すなわち、８条同時に植え付けるものであり、植付伝動ケース５６が苗タンク５３の下方に間隔を空けて４つ配置され、植付伝動ケース５６の左右両側に回転しながら植込杆５８により苗を取って圃場に植え付ける植付ロータリ５７がそれぞれ装着される。

施肥装置５は、肥料が貯留される施肥ホッパ７０が、苗植付部４の作業条数と同数（図２に示す例では、８条分）に仕切られている。なお、８条分の施肥ホッパ７０は、左右方向に長いため肥料の投入や着脱の利便性が低下するので、４条ずつに仕切られたものを左右にそれぞれ並べる、いわゆるサイド施肥構造であってもよい。

施肥ホッパ７０の下部には、肥料を設定量ずつ供給する繰出装置７１が１条ごとに設けられる。繰出装置７１の下方には、肥料を移動させる搬送風が通過する通風ダクト７２が左右方向に設けられる。繰出装置７１の下方には、苗植付部４の苗植付位置の近傍に肥料を案内する施肥ホース７３が設けられる。また、通風ダクト７２の一側端部には、ブロア用電動モータ７６により作動して搬送風を発生するブロア７４が設けられる。

図１および図２に示すように、苗植付部４の下方には、圃場面に接地して滑走するセンターフロート６２Ｃと、左右２つずつのサイドフロート６２Ｌ、６２Ｒとが、軸まわりに回動自在に設けられる。なお、センターフロート６２Ｃおよび左右のサイドフロート６２Ｌ、６２Ｒを総称してフロート６２という場合がある。

また、苗植付部４の下方において、フロート６２よりも前側には、圃場面の凹凸を整地する整地ロータ６３が設けられる。など、整地ロータ６３には、左右他側の後輪ギヤケース１１ａからロータ伝動シャフト６３ａを介して駆動力が伝達される。

また、図１に示すように、苗植付部４の左右両側には、左右いずれか一方が圃場面に接地して、次の作業条（次工程）における走行の目安とする溝を形成する線引きマーカ６５がそれぞれ設けられる。左右の線引きマーカ６５は、左右一側が接地すると他側が上方に離間し、旋回時に苗植付部４を上昇させたときには左右両側共に上方に離間し、旋回後に苗植付部４が下降すると、左右一側が上方に離間して他側が接地する。

また、図１および図２に示すように、走行車体２の左右中央部であり、かつ、ボンネット３９の前方には、上下方向に長いセンターマスコット６６が設けられる。センターマスコット６６を左右の線引きマーカ６５により圃場に形成された溝に合わせることにより、直前の作業条の作業位置に合わせた走行が可能になり、作業精度の向上や、非作業の発生防止を図ることができる。

なお、圃場の土質によっては、左右の線引きマーカ６５により形成されたガイド線がすぐに埋もれてしまい、直進の目安が消えてしまうことがある。このような場合には、左右の線引きマーカ６５よりも前側に設けられた左右のサイドマーカ１９を用いるとよい。すなわち、左右のサイドマーカ１９を外側方向に移動させ、植え付けられた苗の上方にサイドマーカ１９を位置させることで、前の作業条の苗の植え付けに合わせた植付作業が可能になる。

また、図１に示すように、苗移植機１は、位置取得装置１５０を備える。位置取得装置１５０は、苗移植機１の現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置１５０は、例えば、方位センサや、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位手段を含む。位置取得装置１５０は、複数の装置によって構成されてもよい。位置取得装置１５０は、カメラや、超音波センサを含んでもよく、圃場における旋回位置を取得し、旋回位置までの距離を検出してもよい。

例えば、位置取得装置１５０は、測位手段から測位情報を受け取り、受け取った測位情報に基づいて走行車体２の現在の位置情報、および方位情報を作成し、現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置１５０は、たとえば、取付ステー５９に取り付けられ、走行車体２の上方に配置される。

位置取得装置１５０による位置情報に基づいて作成される、直進制御用プログラムと、旋回制御用プログラムとは、互いに別の場所に格納される。直進制御用プログラムは、たとえば、位置取得装置１５０内の直進制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００ａに格納され、旋回制御用プログラムは、たとえば、ボンネット３９に収容された旋回制御用ＥＣＵ１００ｂに格納される。なお、直進制御用ＥＣＵ１００ａおよび旋回制御用ＥＣＵ１００ｂは、後述する制御装置１００（図３参照）に含まれる。直進制御用ＥＣＵ１００ａおよび旋回制御用ＥＣＵ１００ｂは、同一のＥＣＵに格納されてもよい。

（苗移植機の制御系）
次に、図３を参照して苗移植機１の制御系について説明する。図３は、苗移植機１の制御装置１００を中心とした制御系を示すブロック図である。苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能なものであり、各部を制御する制御装置（以下、コントローラという。）１００を備える。

コントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する処理部や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部、さらには入出力部が設けられ、これらは、互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能である。記憶部には、苗移植機１を制御するコンピュータプログラムなどが格納される。コントローラ１００は、記憶部に格納されたコンピュータプログラムなどを読み出すことで、各機能を発揮させる。

コントローラ１００には、たとえば、アクチュエータ類として、スロットルモータ８０、油圧制御弁８１、８２、植付クラッチ作動ソレノイド８３、サイドクラッチ作動ソレノイド８４、ＨＳＴ１４モータ８５、線引きマーカ昇降モータ８７、ステアリングモータ９５、デフロック切替モータ９６などが接続される。

スロットルモータ８０は、エンジン３０の吸気量を調節するスロットルを作動させることにより、エンジン３０の出力軸の回転数を増減させる。油圧制御弁８１は、昇降シリンダ２５の伸縮動作を制御する。油圧制御弁８２は、パワーステアリング機構８８を制御する。植付クラッチ作動ソレノイド８３は、植付クラッチ２７ａを作動させる。

サイドクラッチ作動ソレノイド８４は、後輪１１（図１参照）への動力伝達状態を切り替えるサイドクラッチ４４を作動させる。なお、サイドクラッチ４４は、左右の後輪１１にそれぞれ設けられ、サイドクラッチ作動ソレノイド８４は、各サイドクラッチ４４に対応して２つ設けられる。

ＨＳＴ１４モータ８５は、ＨＳＴ１４のトラニオンの回動角度を変更することで、ＨＳＴ１４の斜板の傾斜角を変更する。ステアリングモータ９５は、自動旋回制御が行われる場合に、前輪１０（図１参照）の舵角（操舵量）を調整するステアリング装置であるハンドル３５を駆動するモータである。ステアリングモータ９５は、ハンドル３５を回動させる。線引きマーカ昇降モータ８７は、線引きマーカ６５を昇降させる。

デフロック切替モータ９６は、左右の走行車輪、具体的には、左右の前輪１０を同じ回転速度で回転させるデファレンシャルロック機構９７（以下、デフロック機構と称する。）の作動、および作動停止を切り替えるモータである。デフロック機構９７が入り状態になることで、左右の走行車輪が同じ回転速度で回転する。

コントローラ１００には、検出装置である、回転数センサ９０、操舵量センサ９１、傾斜センサ９２などが接続される。回転数センサ９０は、左右の後輪１１に対応して２つ設けられ、左右の後輪１１の回転数をそれぞれ検出する。なお、回転数センサ９０は、左右の前輪１０の回転数を検出してもよい。

操舵量センサ９１は、ステアリング装置であるハンドル３５の操作量、すなわち、前輪１０の舵角を検出する。操舵量センサ９１は、例えば、ピットマンアームに連結する軸上に設けられる。なお、操舵量は、ハンドル３５が予め設定された直進位置になった場合の値を基準値として、左右方向それぞれに検出される。傾斜センサ９２は、走行車体２の傾きである傾斜角を検出する。

また、コントローラ１００には、操作信号として、変速操作レバー３６、副変速操作レバー３７、自律走行切替スイッチ４６、植付部昇降スイッチ４７、自動直進切替スイッチ４５、自動旋回切替スイッチ４８、線引きマーカ自動昇降スイッチ４９などから信号が入力される。

自律走行切替スイッチ４６は、自律走行を実行するか否かを切り替えるスイッチである。具体的には、自律走行切替スイッチ４６は、走行モードを自律走行モード、または手動走行モードに切り替えるスイッチである。例えば、自律走行切替スイッチ４６が「ＯＮ」である場合、走行モードが自律走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ４６が「ＯＦＦ」である場合、走行モードが手動走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ４６が「ＯＮ」にされると、自動直進切替スイッチ４５、および自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」になる。なお、自動直進切替スイッチ４５、および自動旋回切替スイッチ４８は、いったん「ＯＮ」になった場合であっても、操縦者の操作によって「ＯＦＦ」に変更可能である。

植付部昇降スイッチ４７は、苗植付部４を昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。植付部昇降スイッチ４７は、「上昇」、および「降下」位置に変更される。

植付部昇降スイッチ４７が「上昇」位置にある場合には、苗植付部４は、所定の非作業位置まで上昇し、苗植付装置５５が停止する非作業状態となる。植付部昇降スイッチ４７が「降下」位置にある場合には、苗植付部４は、所定の作業位置まで降下し、苗植付装置５５が作動する作業状態となる。すなわち、植付部昇降スイッチ４７は、苗植付部４の作業状態を検知するスイッチである。なお、苗植付部４の作業状態を検知するスイッチが別途設けられてもよい。

線引きマーカ自動昇降スイッチ４９は、ハンドル３５の操作量、すなわち、前輪１０の操舵量に連動して線引きマーカ６５を自動的に昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。線引きマーカ自動昇降スイッチ４９が「ＯＮ」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ６５を自動的に昇降させる制御が実行される。一方、線引きマーカ自動昇降スイッチ４９が「ＯＦＦ」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ６５を自動的に昇降させる制御は、実行されない。

自動直進切替スイッチ４５は、自動直進の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動直進切替スイッチ４５が「ＯＮ」にされている場合には、後述する走行アシスト機能が有効となり、自動直進を実行可能となる。自動直進切替スイッチ４５が「ＯＦＦ」にされている場合には、走行アシスト機能が無効となり、自動直進を実行不能となる。

自動旋回切替スイッチ４８は、自動旋回の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」にされている場合には、後述する旋回アシスト機能が有効となり、自動旋回を実行可能となる。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＦＦ」にされている場合には、旋回アシスト機能が無効となり、自動旋回を実行不能となる。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＦＦ」にされている場合には、自動旋回を実行する条件が成立している場合であっても、自動旋回は実行されない。

また、コントローラ１００には、位置取得装置１５０から走行車体２の現在の位置情報、走行車体２の方位などが入力される。コントローラ１００は、走行車体２が自動で走行しながら作業を行う自律走行モードを実行する。

また、コントローラ１００には、遠隔操作装置１７０（以下、「リモコン」と称する。）から各種情報が入力される。例えば、コントローラ１００は、受信機１８０（図１参照）を介して、リモコン１７０から各種情報が入力される。受信機１８０は、例えば、取付ステー５９（図１参照）に取り付けられ、走行車体２の前方側の上方に配置される。なお、受信機１８０は、複数設けられてもよい。

リモコン１７０は、苗移植機１を遠隔操作可能である。リモコン１７０は、スマートフォンなどの端末装置であってもよい。リモコン１７０は、作業者の操作に応じた制御信号を送信する。リモコン１７０は、Ｗｉ－ｆｉ（登録商標）や、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）などの近距離無線通信によってコントローラ１００と通信可能に接続されるが、これに限られず、近距離無線通信に加えて、あるいは代えて通信ネットワークなどを介して通信可能に接続されてもよい。

（自律走行モード）
ここで、苗移植機１による、圃場における自律走行（自動走行）について説明する。コントローラ１００（図３参照）は、前輪１０（図１参照）の操舵量をフィードバックしながらステアリングモータ９５（図３参照）を制御してハンドル３５（図３参照）を操作する自律走行モードを有する。自律走行モードは、自動直進モードと、自動旋回モードとを含む。

自動直進モードは、走行車体２が予め設定された直進経路に沿うように、ステアリングモータ９５が制御され、直進するモードである。自動直進モードでは、苗植付部４によって圃場に苗を植え付けつつ、走行車体２が操縦者の操作によらず直進する。すなわち、走行車体２を自動直進させつつ、圃場に苗を移植する走行アシスト機能が有効となり、走行アシスト機能が実行される。

自動旋回モードは、走行車体２が所定の旋回位置に到達すると、苗植付部４による苗の植え付けを停止し、走行車体２が予め設定された理想方位に沿うように、ステアリングモータ９５が制御され、旋回するモードである。所定の旋回位置は、例えば、作業を行った工程の走行距離や、作業を行った工程に関する位置情報などによって設定される。

自動旋回モードでは、例えば、苗植付部４が上昇し、非作業状態にされ、走行車体２が操縦者の操作によらず旋回する。すなわち、苗植付部４による苗の植え付けを行わずに、走行車体２を旋回させる旋回アシスト機能が有効となり、旋回アシスト機能が実行される。

次に、自動旋回モードにおける旋回方法について説明する。自動旋回モードでは、前輪１０の舵角が、所定舵角に対して補正された値となるように、ハンドル３５が駆動される。所定舵角は、予め設定された量である。所定舵角に対する補正方法について、以下説明する。

自動旋回モードでは、図４に示すように、旋回開始地点から、走行車体２が、所定の旋回中心から、所定の半径となる円弧（理想軌跡）上を走行するように、理想方位が設定される。所定の半径は、走行車体２の種類に応じて設定される。所定の半径は、例えば、植付作業条数に応じて設定される。図４は、自動旋回を説明する図である。なお、所定の半径は、操縦パネル３８に設けられたダイヤルなどによって設定されてもよい。

所定の旋回中心は、旋回開始地点と、走行車体２の直進経路情報、および所定の半径に基づいて設定される。具体的には、旋回開始地点から、直進経路に直交する方向の延びる仮想線上であり、旋回開始地点から所定の半径離れた箇所が、所定の旋回中心に設定される。

また、旋回終了地点は、直進経路に直交する方向の延びる仮想線上であり、所定の旋回中心から所定の半径離れた地点に設けられる。また、次工程における直進経路は、旋回終了地点から延び、前工程の直進経路に平行な経路として設定される。

次に、所定の旋回中心を原点とし、仮想線をｘ軸とするｘｙ座標が設定される。そして、ｘ軸方向における走行車体２の位置情報と、所定の旋回中心を原点とする円弧情報（所定の半径）とに基づいて、ｙ軸方向における走行車体２の位置情報が算出される。

例えば、走行車体２のｘ軸方向における位置が「ｃ」である場合、式（１）を用いて、ｙ軸方向における位置「ｄ」が算出される。ここでは、所定の半径を「１２００ｍｍ」とする。

ｃ^２＋ｄ^２＝１２００^２・・・（１）

走行車体２の位置（ｃ、ｄ）における理想方位は、位置（ｃ、ｄ）における円弧の接線方向である。そのため、位置（ｃ、ｄ）における理想方位αは、式（２）に示される。

α＝ｔａｎ^－１（ｄ／ｃ）・・・（２）

走行車体２の実際の方位βは、位置取得装置１５０によって検出される。そのため、走行車体２の方位βと、理想方位αとの差ａは、「ａ＝α－β」として算出される。

１度の舵角（ハンドル３５の操舵量）に対する走行車体２の角速度変化が、実測により、例えば、０．０４度／ｓｅｃである場合、舵角の補正量ｕは、「ｕ＝ａ／０．０４」として算出される。１度の舵角（ハンドル３５の操舵量）に対する走行車体２の角速度変化は、例えば、操縦パネル３８に設けられたダイヤルなどによって設定されてもよい。

自動旋回モードにおける前輪１０の舵角は、所定舵角に、算出された補正量ｕを加算することで算出される。このような補正は、例えば、自動旋回を開始した直後から行われる。また、このような補正は、例えば、自動旋回が終了するまで実行される。すなわち、方位に基づく前輪１０の舵角の補正は、次工程の直進制御に移行するまで実行される。上記補正は、コントローラ１００によって実行される。

理想方位が、円弧（理想軌跡）に対する接線方向に設定されることで、理想方位の算出が容易となる。そのため、例えば、演算速度が遅いコントローラ１００によっても、理想方位を素早く算出することができる。従って、苗移植機１は、コストダウンできる。

また、コントローラ１００は、自動旋回時の舵角が、最大切れ角から、旋回内側のサイドクラッチ４４が入り状態にならない範囲で、補正を実行する。

なお、補正は、自動旋回によって所定の角度旋回した後に行われてもよい。所定の角度は、例えば９０度である。例えば、旋回開始から９０度旋回した後に、補正が開始される。これにより、補正が過剰に作用した場合に、走行車体２が畔に接触することを抑制することができる。

また、コントローラ１００は、自動旋回中に、上記補正を１回行われてもよく、複数回行われてもよい。コントローラ１００は、上記補正の回数を設定可能であってもよい。これにより、例えば、圃場状態によって、ハンドル３５や、走行車体２の追従性がわかるため、作業者は、補正間隔を、圃場状態に基づいて設定することができる。そのため、苗移植機１は、自動旋回時に精度良く旋回することができる。

次に、実施形態に係る自動旋回処理について図５を参照し説明する。図５は、実施形態に係る自動旋回処理を説明するフローチャートである。

コントローラ１００は、走行車体２が旋回開始地点に到達したか否かを判定する（Ｓ１００）。走行車体２が旋回開始地点に到達していない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、コントローラ１００は、今回の処理を終了する。

走行車体２が旋回開始地点に到達した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、コントローラ１００は、理想方位を設定する（Ｓ１０１）。

コントローラ１００は、自動旋回を実行する（Ｓ１０２）。コントローラ１００は、走行車体２の位置取得装置１５０によって検出される走行車体２の方位と、理想方位とのずれが補正された舵角となるように、前輪１０の舵角を制御する。具体的には、コントローラ１００は、前輪１０の舵角が、補正された舵角となるように、ステアリングモータ９５を制御する。

コントローラ１００は、走行車体２が、旋回終了地点に到達したか否かを判定する（Ｓ１０３）。走行車体２が旋回終了地点に到達していない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、コントローラ１００は、自動旋回を継続する（Ｓ１０２）。

走行車体２が旋回終了地点に到達した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、コントローラ１００は、自動旋回を終了する（Ｓ１０４）。

苗移植機１は、走行車体２と、苗植付部４と、位置取得装置１５０と、コントローラ１００とを備える。苗植付部４は、走行車体２に設けられる。位置取得装置１５０は、走行車体２の方位を検出する。コントローラ１００は、旋回時に、走行車体２の舵角を制御し、走行車体２を自動旋回させる。コントローラ１００は、自動旋回時に、検出された走行車体２の方位と、旋回における理想方位とのずれを補正し、舵角を制御する。

これにより、苗移植機１は、自動旋回時に精度良く旋回することができる。

コントローラ１００は、理想方位を、旋回開始時に設定する。これにより、コントローラ１００は、旋回開始地点から始まる旋回を、理想方位に基づいて実行することができる。そのため、苗移植機１は、自動旋回時に精度良く旋回することができる。

コントローラ１００は、自動旋回時の舵角が、最大切れ角から、旋回内側のサイドクラッチ４４が入り状態にならない範囲で、補正を実行する。

これにより、苗移植機１は、ステアリングモータ９５に過剰な負荷がかかることを抑制し、ステアリングモータ９５の劣化を抑制することができる。また、苗移植機１は、自動旋回時に、舵角が補正されることで、サイドクラッチ４４が入り状態になることを抑制し、自動旋回時に走行車体２の挙動が不安定になることを抑制することができる。

コントローラ１００は、方位に基づく舵角の補正を、次工程の直進制御に移行するまで実行する。

これにより、苗移植機１は、自動旋回による旋回を精度良く行うことができる。

（変形例）
変形例に係る苗移植機１は、位置取得装置１５０によって検出された走行車体２の方位に基づいて、所定時間後の走行車体２の予測方位を予測し、予測方位と、理想方位とのずれを補正し、舵角を制御してもよい。所定時間は、予め設定された時間であり、例えば、１秒程度である。具体的には、変形例に係る苗移植機１は、予測方位を、検出された走行車体２の方位と、走行車体２の車速とに基づいて、予測方位を予測する。また、理想方位は、所定時間後の走行車体２における理想方位である。例えば、現在の走行車体２の位置が「（ｃ、ｄ）」であり、理想方位が「θ」であり、車速が「ｖ」である場合、所定時間後の走行車体２の位置は、「（ｃ＋ｖｃｏｓθ、ｄ＋ｓｉｎθ）」となる。予測方位は、「（ｃ＋ｖｃｏｓθ、ｄ＋ｓｉｎθ）」における理想方位である。

これにより、変形例に係る苗移植機１は、所定時間後の走行車体２と、所定時間後の理想方位とに基づいて、走行車体２の舵角を制御できる。すなわち、変形例に係る苗移植機１は、先読みした舵角に基づいて走行車体２を自動旋回できる。従って、変形例に係る苗移植機１は、走行車体２の自動旋回の精度を向上させることができる。

変形例に係る苗移植機１は、図６に示すように、自動旋回における補正量を調整可能な調整ダイヤル２００（調整部）を備えてもよい。調整ダイヤル２００は、例えば、操縦パネル３８に設けられる。図６は、変形例に係る苗移植機１の調整ダイヤル２００を示す図である。

変形例に係る苗移植機１は、走行車体２の方位が理想方位に対して、旋回外側を向いており、かつ走行車体２の方位と理想方位との差が所定値以上である場合、自動旋回を中止し、走行車体２を停止させてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、走行車体２の方位が理想方位に対して、旋回外側を向いており、かつ走行車体２の方位と理想方位との差が所定値以上である場合、自動旋回がずれていることをモニタ８６に表示してもよい。

これらにより、変形例に係る苗移植機１は、自動旋回中に、理想方位に対して、走行車体２が大回りで旋回することを抑制し、例えば、所望される旋回終了地点に対して、走行車体２が左右方向にずれることを抑制することができる。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回時に、例えば、９０度旋回した後に、所定距離直進し、さらに９０度旋回してもよい。変形例に係る苗移植機１は、旋回時に、上記する方位に基づいた舵角の補正を実行する。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回終了時に、次工程における直進制御の目標線に対する走行車体２のずれを算出してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回中に、次工程における直進制御の目標線に対する走行車体２のずれを予測してもよい。例えば、変形例に係る苗移植機１は、スリップが無い場合における、次工程における直進制御の目標線に対する走行車体２のずれを予測してもよい。変形例に係る苗移植機１は、理想方位と、走行車体２の方位を比較し、方位の差があった箇所をスリップが発生した箇所として判定してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、舵角と、位置取得装置１５０から取得した車速によって、理想的な角速度を算出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、ハンドル３５の角度と、車速とによって、旋回中にハンドル３５を戻し始めてから旋回終了までに変化する走行車体２の方位を算出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、理想的な角速度の積算によって、機体方位を算出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、理想的な角速度、および方位を、自動旋回開始時から計測してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、位置取得装置１５０から取得した方位が、一定の閾値を超えるたびに、理想的な方位との差を記録してもよい。変形例に係る苗移植機１は、理想的な方位との差を、自動旋回中の決められた複数箇所で算出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、複数箇所で算出された理想的な方位との差に基づいて、旋回終了地点における走行車体２の左右方向の位置ずれを予測してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回を開始してから９０度旋回した後から、旋回終了地点までの間に、理想的な方位との差の記録を終了し、得られたデータに基づいて、旋回終了地点における走行車体２の左右方向の位置ずれを予測してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、旋回終了地点における走行車体２の左右方向の位置ずれを予測する際に、各方位の差のデータと、旋回終了地点の１つ前の方位の差との差分を用いてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、理想方位との差の記録を、前工程における直進工程の目標線と、走行車体２の方位との角度が旋回方向に正となる方位から開始してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回中に、旋回終了地点における走行車体２の左右方向の位置ずれを算出し、算出した位置ずれから旋回終了地点における走行車体２の方位を算出する。そして、変形例に係る苗移植機１は、車速と、舵角からハンドル３５を戻し始めるタイミングを決定してもよい。これにより、変形例に係る苗移植機１は、旋回終了地点において、走行車体２の方位を理想方位にすることができる。

変形例に係る苗移植機１は、自動旋回が終了した場合に、旋回終了地点における、次工程の直線制御が行われる直線との距離、および方位の関係を算出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、算出した関係に基づいて、次回の自動旋回時に理想方位を算出してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、図７に示すように、メインフレーム１５に、ストッパ２１０と、スプリング２１１と、リミットセンサ２１２とが設けられてもよい。具体的には、ストッパ２１０、スプリング２１１、およびリミットセンサ２１２は、メインフレーム１５の上面に設けられる。ストッパ２１０、スプリング２１１、およびリミットセンサ２１２は、メインフレーム１５とフロアステップ３３との間に設けられる。図７は、変形例に係る苗移植機１の一部を模式的に示す側面図である。

変形例に係る苗移植機１において、フロアステップ３３は、作業者の昇降に応じて回動可能である。例えば、フロアステップ３３は、後端を中心に僅かに回動可能となるように、メインフレーム１５に設けられる。ストッパ２１０は、フロアステップ３３に作業者が乗った場合、すなわち、作業者が苗移植機１に乗車した場合に、フロアステップ３３に当接し、フロアステップ３３を支持する。

スプリング２１１は、フロアステップ３３に搭乗者が乗っていない場合に、フロアステップ３３が、リミットセンサ２１２から離間するように、フロアステップ３３を持ち上げる。

リミットセンサ２１２は、フロアステップ３３に作業者が乗った場合に、「ＯＮ」になり、フロアステップ３３に作業者が乗っていない場合に、「ＯＦＦ」となる。すなわち、リミットセンサ２１２は、作業者の昇降を検知する。

変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２１２が「ＯＮ」の場合、リモコン１７０からの制御出力を制限する。これにより、苗移植機１に作業者が乗車して作業を行っている場合に、リモコン１７０による苗移植機１の操作を制限する。例えば、リモコン１７０は、ＨＳＴ１４のオフ側の出力のみを実行できる。そのため、苗移植機１に乗車して作業を行っている場合に、苗移植機１が、作業者の意図しない動きを実行することを抑制し、作業者の安全性を向上させることができる。

変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２１２が「ＯＮ」の場合、リモコン１７０からの制御出力を禁止してもよい。また、変形例に係る苗移植機１は、加速度情報に基づいて、リミットセンサ２１２が「ＯＮ」の場合、リモコン１７０からの制御出力を制限してもよい。加速度情報は、位置取得装置１５０によって得られてもよく、加速度センサなどから得られてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、図８に示すように、エンジンカバー３０ａに、ストッパ２２０と、スプリング２２１と、リミットセンサ２２２とが設けられてもよい。具体的には、ストッパ２２０、スプリング２２１、およびリミットセンサ２２２は、エンジンカバー３０ａの上面に設けられる。ストッパ２２０、スプリング２２１、およびリミットセンサ２２２は、エンジンカバー３０ａと操縦席４１との間に設けられる。図８は、変形例に係る苗移植機１の一部を模式的に示す側面図である。

変形例に係る苗移植機１では、操縦席４１は、作業者の着座の有無に応じて回動可能である。例えば、操縦席４１は、前端を中心に僅かに回動可能となるように、エンジンカバー３０ａに設けられる。

リミットセンサ２２２は、操縦席４１への着座を検出する。リミットセンサ２２２は、操縦席４１に作業者が着座すると「ＯＮ」になり、操縦席４１から作業者が離席すると「ＯＦＦ」になる。なお、スプリング２２１は、操縦席４１の緩衝装置としても機能する。

変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２１２、およびリミットセンサ２２２を設けてもよい。すなわち、変形例に係る苗移植機１は、作業者の乗車、および着座を検出してもよい。変形例に係る苗移植機１は、各リミットセンサ２１２、２２２における検出結果に基づいて、自律走行における制御を行う。

例えば、変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２２２が「ＯＦＦ」であり、リミットセンサ２１２が「ＯＮ」である場合、作業者が離席して、補給作業を行っていると判定する。この場合、変形例に係る苗移植機１は、自律走行中の加速、急減速、および旋回を行わない。変形例に係る苗移植機１は、旋回の必要がある場合には、旋回よりも手前でゆっくり減速し、停車する。

また、変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２１２が「ＯＦＦ」であり、リミットセンサ２２２が「ＯＦＦ」である場合、リモコン１７０からの制御出力を禁止してもよい。変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２２２が「ＯＮ」であり、リミットセンサ２１２が「ＯＮ」である場合、リモコン１７０は、ＨＳＴ１４のオフ側の出力のみを実行できてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、リミットセンサ２１２が「ＯＦＦ」であり、リミットセンサ２２２が「ＯＮ」である場合、モニタ８６にエラー表示をしてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、苗の植え付け中に、作業者が減肥ボタンを操作することによって、減肥可能である。変形例に係る苗移植機１は、苗の植え付け作業開始から、作業終了までの間に、減肥を行った箇所の位置情報と、減肥量とをマップ化してもよい。なお、マップ化は、端末装置によって行われてもよい。変形例に係る苗移植機１は、減肥を行った箇所の位置情報と、減肥率とをマップ化してもよい。

これらにより、作業者は、例えば、次回以降の作業において、減肥がされた箇所や、減肥率の計画を容易に確認できる。

変形例に係る苗移植機１は、圃場毎に減肥を行った箇所の位置情報と、減肥量とをマップ化してもよい。また、変形例に係る苗移植機１は、指定される期間内で集計を行ってもよい。

変形例に係る苗移植機１は、圃場毎に減肥を行った箇所の位置情報と、減肥量とのマップにおいて、マップの外周表示を、苗移植機１が移動することで作成される圃場形状の最外周のみを表示してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、例えば、営農支援ソフトなどによって作成された減肥マップに基づいて、モニタ８６に減肥指示を表示してもよい。例えば、営農支援ソフトを有する装置から端末装置に減肥マップが送信され、端末装置から苗移植機１に送信される。苗移植機１は、現在の走行車体２の位置情報と、減肥マップとに基づいて、減肥指示をモニタ８６に出力する。作業者は、モニタ８６に表示された減肥指示に基づいて、減肥を実行する。なお、苗移植機１は、現在の走行車体２の位置情報と、減肥マップとに基づいて、減肥を実行してもよい。

変形例に係る苗移植機１は、施肥ホッパ７０の左右方向の端に、シートを設けてもよい。シートは、例えば、ポリ塩化ビニルである。シートは、施肥ホッパ７０の本体部と、施肥ホッパ７０の蓋とに取り付けられる。シートは施肥ホッパ７０の本体部の内側、および施肥ホッパ７０の蓋の内側に取り付けられる。シートは施肥ホッパ７０の内側に折りたたむことができる。シートは、肥料の被ばくを抑制する。具体的には、シートは、肥料が空気にさらされることを抑制する。これにより、肥料の吸湿が抑制される。また、シートは、施肥ホッパ７０から肥料が拡散することを抑制する。

なお、シートは、施肥ホッパ７０の内側を囲むように設けられ、施肥ホッパ７０の蓋が閉じられる場合、内側に折りたたまれるように設けられてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、施肥ホッパ７０内に空気を送り、施肥ホッパ７０内の肥料を除湿してもよい。例えば、ブロア７４の吸気口が施肥ホッパ７０に接続される。ブロア７４が作動することによって、施肥ホッパ７０内の空気が吸引され、新たな空気が施肥ホッパ７０内に送られる。施肥ホッパ７０とブロア７４とを接続するホースには、フィルターが設けられ、フィルターによって肥料粉、および水分を取り除いてもよい。

なお、施肥ホッパ７０の外部からブロア７４に空気が吸引され、ブロア７４によって施肥を移動させる搬送風の一部が、施肥ホッパ７０内に送られてもよい。ブロア７４から施肥ホッパ７０に分岐する経路は、蛇腹によって形成されてもよい。

変形例に係る苗移植機１は、位置取得装置１５０が取り付けられる取付ステー５９に雨除け、および日よけを設けてもよい。雨除け、および日よけは、例えば、ターポリンシートである。雨除け、および日よけは、位置取得装置１５０よりも下方に設けられる。

雨除け、および日よけは、位置取得装置１５０よりも上方に設けられてもよい。例えば、取付ステー５９に雨除け、および日よけの芯部分が取り付けられ、雨除け、および日よけの本体部は、位置取得装置１５０を覆うように設けられる。これにより、雨除け、および日よけによって、位置取得装置１５０が保護される。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 作業車両（苗移植機）
２ 走行車体
４ 苗植付部
１００ 制御装置（コントローラ）
１５０ 位置取得装置（方位検出部）
２００ 調整ダイヤル（調整部）

Claims (8)

1. 走行車体と、
   前記走行車体に設けられた苗植付部と、
   前記走行車体の方位を検出する方位検出部と、
   前記走行車体のメインフレームに、回動可能に設けられるフロアステップと、
   前記メインフレームと前記フロアステップとの間に設けられ、前記フロアステップに作業者が乗っている場合にＯＮになり、かつ、前記フロアステップに作業者が乗っていない場合にＯＦＦになる第１リミットセンサと、
   エンジンカバーに、回動可能に設けられる操縦席と、
   前記エンジンカバーと前記操縦席との間に設けられ、前記操縦席に作業者が乗っている場合にＯＮになり、かつ、前記操縦席に作業者が乗っていない場合にＯＦＦになる第２リミットセンサと、
   直進時と旋回時に、前記走行車体の舵角を制御し、前記走行車体を自動直進と自動旋回させる制御装置と、
   を備え、
   前記自動直進は、予め設定された直進経路に沿うように走行し、
   前記自動旋回は、次工程の直進経路へ向かうように旋回終了地点で前記走行車体が理想方位となるように走行し、
   前記制御装置は、
   自動旋回時に、検出された前記走行車体の方位と、旋回における理想方位とにずれが生じた場合、
   ずれた前記走行車体の方位を前記理想方位へ修正するために、前記理想方位とずれた前記走行車体の方位とに基づいて舵角を調節するための補正量を算出し、
   前記算出した前記補正量に基づいて前記舵角を制御し、
   前記制御は旋回後の自動直進に移行するまで実行され、
   前記第２リミットセンサがＯＦＦであり、かつ、前記第１リミットセンサがＯＮである場合、自律走行中の加速、急減速、および、旋回を行わない、
   ことを特徴とする作業車両。
2. 前記制御装置は、前記検出された前記走行車体の方位に基づいて、所定時間後の前記走行車体の予測方位を予測し、
   前記予測方位と前記理想方位とにずれが生じた場合、前記理想方位とずれた前記予測方位とに基づいて前記補正量を算出し、
   前記算出した補正量に基づいて前記舵角を制御する、請求項１に記載の作業車両。
3. 前記制御装置は、前記予測方位を、前記検出された前記走行車体の方位と、前記走行車体の車速とから算出する、請求項２に記載の作業車両。
4. 前記制御装置は、前記理想方位を旋回開始時に設定する、請求項１～３のいずれか１つに記載の作業車両。
5. 前記制御装置は、前記補正量に基づいた舵角の制御を、前記旋回中に複数回実行し、補正回数を設定可能である、請求項１～４のいずれか１つに記載の作業車両。
6. 前記制御装置は、前記方位に基づく前記舵角の制御を、次工程の直進制御に移行するまで実行する、請求項１～５のいずれか１つに記載の作業車両。
7. 前記補正量を調整可能な調整部
   を備える、請求項１～６のいずれか１つに記載の作業車両。
8. 前記制御装置は、前記走行車体の方位が前記理想方位に対して、旋回外側を向いており、かつ前記走行車体の方位と前記理想方位との差が所定値以上である場合、前記自動旋回を中止し、前記走行車体を停止させる、請求項１～７のいずれか１つに記載の作業車両。

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