JP7081640B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動操舵を備えた作業車両に関するものである。

従来、この種の作業車両として、作業車両が所定条件下で直進制御を行うように構成され、この直進制御中は、作業車両に配設された制御部が車両の進行方向を操作する操舵部材を自動操舵し、自動的に進行方向を修正するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この直進制御によって、作業者は、作業車両の操舵から解放され、苗の補充等の別の作業を行うことができる。

特開２０１３－７４８１５号公報

しかしながら、従来の作業車両は、作業者が苗の補充等の別の作業を行うために操縦席から離席すると、圃場の変化によって作業車両の姿勢が不安定となった場合に、作業者の安全性が低下する問題があった。

したがって、本発明は、作業者の安全性を向上することができる作業車両を提供することを目的とするものである。

かかる目的は、圃場を走行する走行車体と、前記走行車体を操舵操作する操舵部材と、
前記操舵部材の操作を検出する操作検出部材と、走行車体の機体の傾斜を検知する傾斜検知部材と、前記傾斜検知部材により所定角度以上の傾斜が検知されると傾斜方向に応じて前記操舵部材を自動操舵することで前記走行車体を直進制御する制御部とを備える作業車両において、
内燃機関の出力を制御する内燃機関制御装置と、作業車両の車速を規制する車速規制手段とをさらに備え、前記制御部は、直進制御中に所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、前記車速規制手段によって、車速を規制するとともに、車速規制後、さらに所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、内燃機関制御装置を制御して、内燃機関を停止し、前記走行車体の車輪の回転数を同調にするデフロック装置と、圃場の耕盤までの深さを検出する深度センサが走行車体の左右両側にそれぞれ配置され、走行車体の左右両側それぞれの深度を検出するように構成し、機体右側と左側の深度の差を計算することによって、作業車両の左右両側の深度の差を取得し、前記深度差が所定値以上の場合、デフロック装置を「入」状態とすることを特徴とする作業車両によって達成される。

本発明によれば、直進制御中に所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、前記車速規制手段によって、車速を規制するとともに、車速規制後、さらに所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、内燃機関制御装置を制御して、内燃機関を停止することによって、作業者が操縦席から離席している場合に自動で車速を規制できるため安全性が向上し、さらに、離席状態が長く続くと危険性が増すため、所定時間の経過により内燃機関を停止することで、安全性がより向上する。また、作業車両の左右両側の深度の差を取得し、前記深度差が所定値以上の場合、デフロック装置を「入」状態とすることで、直進性が低下する状況であっても直進性を向上できるとともに、走行の安定化により作業者の安全性も向上する。

本発明の好ましい実施態様においては、前記傾斜検知部材は、前記作業車両の左右方向への傾斜動作を検知するもので、三軸方向の加速度を検出可能な加速度センサによって、圃場の凹凸等により機体が左または右方向に傾くと、前記傾斜検知部材により検知された傾斜量を信号として前記制御部に発信するように構成されており、前記作業車両に設けられ操縦席に配置された感圧センサによって、作業者の操縦席への着座を検知する重量センサを備え、前記制御部は、重量センサが所定時間以上検知しない場合、直進制御を開始し、さらに、内燃機関制御装置によって車速を下げるよう構成されている。

本発明の好ましい実施態様によれば、重量センサが所定時間以上検知しない場合、直進制御を開始し、さらに、内燃機関制御装置によって車速を下げることで、作業者が苗の補充等の別の作業を行うために、操縦席から離れた場合であっても、ステイ時間の経過後に、苗移植機は、自動で直進制御に切替わり直進走行するため、離席を原因とする苗移植機の進行方向の乱れによる畦への衝突が防止され、作業者の安全性が向上する。

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本発明によれば、作業者の安全性を向上することができる作業車両が提供できる。

本発明の好ましい実施の形態にかかる苗移植機の全体側面図である。 図１に示す苗移植機の平面図である。 図１に示す苗移植機の制御系、検出系、出力系および駆動系のブロックダイアグラムである。 図３に示す制御部が直進制御を開始する条件を説明するフローチャートである。 図３に示す制御部の直進制御時における動作を示すフローチャートである。 図３に示す制御部の畦際停止処理時における動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施の形態にかかる作業車両につき詳細に説明を加える。なお、以下においては、本発明の好ましい実施の形態として、作業車両が苗移植機である場合につき説明を加える。

図１は、本発明の好ましい実施の形態にかかる苗移植機１の全体側面図である。ここに、以下の説明において、前後、左右の方向基準は、作業車両１の操縦席１１からみて、車体の進行方向を前方とし、その反対方向を後方という。また、進行方向を向いて、右側を右方といい、左側を左方という。

苗移植機１は、車輪の駆動により走行する走行車体２を備えている。図１に示されるように、走行車体２は、車体の略中央に配置されたメインフレーム３と、このメインフレーム３に搭載されたエンジン４と、車体の前部に配置された左右一対の前輪５，５と、車体の後部に配置された左右一対の後輪６，６と、を備えている。走行車体２の前部とエンジン４の後部との間にわたって、作業者が乗車時に足を載せるフロアステップ１９が、メインフレーム３上に取り付けられている。

走行車体２の前部には、開閉可能なフロントカバー１０が設けられており、走行車体２の中間部には、作業者が着座するための操縦席１１が設けられている。フロントカバー１０の後部でかつ操縦席１１の前方には、作業車両１を操作するための操作装置や計器類が配設された操縦部１２が設けられている。操作装置としては、走行操作レバー１６、ハンドル１７、後述する直進制御スイッチ１２ｂを含む各種スイッチ類などがある。

ハンドル１７は、走行車体２を操舵操作する操舵部材であり、ハンドル１７の操舵操作が、操縦部１２内の電動機構を介して、前輪ファイナルケース１３に伝達され、前輪５を転舵させることが可能になっている。また、ハンドル１７の操舵は、後述する制御部Ｃにより制御可能に構成されている。また、操作装置の操作は各種センサによって検出され、後述する制御部Ｃがその検出情報を取得する構成となっている。

エンジン４から出力された駆動力は、動力伝動装置であるミッションケース７によって、走行用動力と、外部取出動力とに分離されて各部に伝達される。ミッションケース７は、メインフレーム３の前部に取り付けられており、その内部に、路上走行時や植付時等における走行車体２の作業速度を切り替える副変速機構（図示せず）が設けられている。

ミッションケース７は、エンジン４から伝達される駆動力を変速する変速装置である油圧式無段変速機８と、油圧式無段変速機８にエンジン４からの動力を伝えるベルト式動力伝達機構９とを備えている。

油圧式無段変速機１６は、ＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）といわれる静油圧式の無段変速装置として構成されており、エンジン１０からの動力で駆動する油圧ポンプによって油圧を発生させ、この油圧を油圧モータで機械的な力（回転力）に変替して出力する。これにより、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０出力された駆動力を、走行車体２を走行させる走行用動力に変換する。

また、油圧式無段変速機８は、後述するフロントカバー１０の上側側方に設けられている走行操作レバー１２の操作に対応して、トラニオン軸３１の開度を変更することにより、開度が大きくなると、前進または後進方向に加速し、開度が小さくなると、前進または後進方向に減速するように構成されている。この構成によって、作業者が、走行操作レバー１２を操作することにより、苗移植機１の前後進及び走行速度が変更される。

走行用動力は、ミッションケース７から左右の前輪ファイナルケース１３，１３に伝達されて、左右の前輪５，５を回転駆動させると共に、残りの走行用動力は前記左右の後輪ギアケース１４，１４に伝達されて、左右の後輪６，６を回転駆動させる。

前輪ファイナルケース１３は、ハンドル１７の操舵操作に応じ、前輪５を転舵するように構成されている。また、前輪ファイナルケース１３，１３及び後輪ギアケース１４，１４は、デファレンシャルギア機構を内装し、フロアステップ１９に設けられたデフロックペダル（図示省略）の操作によって、左右の前輪５，５及び後輪ギアケース６，６の回転をそれぞれ同調させるように構成されている。

外部取出動力は、ミッションケース７から走行車体２の後部に設けられた植付クラッチ（図示省略）に伝達され、植付クラッチの係合時に、植付伝動軸（図示省略）を介して、後述する苗植付部２０へ伝達される。

苗植付部２０は、昇降リンク装置Ｒを介して走行車体２に連結されている。この昇降リンク装置Ｒは、上部リンクアーム２１と左右一対の下部リンクアーム２２，２２によって構成される平行リンクによって、苗植付部２０が昇降可能となるように構成されている。 詳細には、メインフレーム３に固着した支持部材と上部リンクアーム２１に一体形成したスイングアーム（図示省略）の先端部の間に、昇降油圧シリンダ２３を伸縮自在に設け、制御部Ｃにより制御される電子油圧バルブ２３ａによって、昇降油圧シリンダ２３を油圧で伸縮させることにより、前記上部リンクアーム２１が上下に回動して、苗植付部２０が一定姿勢のまま昇降するように構成されている。これにより、昇降リンク装置Ｒは、苗植付部２０を非作業位置まで上昇させたり、対地作業位置（対地植付位置）まで下降させたりすることができる。

なお、図１では、対地作業位置に配置された苗移植部２０が図示されている。対地作業位置では、苗移植部２０の苗植付装置２０ａが地面と近接し、圃場に苗を植付けるのに好適な位置となっている。一方、非作業位置の状態では、苗移植部２０の下端がメインフレーム３の底部と略同一の高さまで上昇しており、これにより、作業車両１の走行時において、苗移植部２０が地面と接触して走行を妨げることを防止する構成となっている。

苗植付部２０は、外部取出動力により駆動力を得て、苗を複数の区画、或いは複数の列に植え付けることができる。苗植付部２０は、苗植付装置２０ａと、苗載置台２０ｂ及びフロート２０ｃを備えている。このうち、苗載置台５１は、走行車体２の後部に複数条の苗を積載する苗載置部材として設けられており、走行車体２の左右方向において仕切られた植付条数分の苗載せ面２０ｂを有し、それぞれの苗載せ面２０ｂに土付きのマット状苗を載置することが可能になっている。

苗載せ面２０ｂには、積載された苗が所定の量を下回った場合に、苗の減少を検知する苗減少検知センサ２０ｄが設けられている。苗減少検知センサ２０ｄが検知した情報は、制御部Ｃに送信されるように構成されている。

苗植付装置２０ａは、植付体（図示せず）の駆動により、苗載置台５１に載置された苗を苗載置台２０ｂから取って圃場に植え付けるように構成されており、植付伝動ケース２０ｅから植付体（図示せず）に駆動力を供給することができるように構成されている。

操縦席１１の後方には、施肥装置２４が設けられている。施肥装置２４は、肥料を貯留する貯留ホッパ２４ａと、貯留ホッパ２４ａから供給される肥料を設定量ずつ繰り出す繰出し装置２４ｂと、繰出し装置２４ｂにより繰り出される肥料を圃場に供給する施肥通路である施肥ホース２４ｃと、施肥ホース２４ｃに搬送風を供給することにより、施肥ホース２４ｃ内の肥料を苗植付部２０側に移送するブロワ２４ｄとを有している。

貯留ホッパ２１ａには、貯留された肥料が所定の量を下回った場合に、肥料の減少を検知する肥料減少検知センサ２１ｅが設けられている。肥料減少検知センサ２１ｅが検知した情報は、制御部Ｃに送信されるように構成されている。

図２は、図１に示す苗移植機の平面図である。図２に示されるように、走行操作レバー１６として、走行車体２の前後進と走行出力を切替操作する変速操作部材である主変速レバー１６ａと、走行車体２の走行速度を、走行する場所に応じた速度に切り替える副走行操作部材である副変速レバー１６ｂとが、走行車体２の機体右側と左側に配設されている。また、苗移植機１は、副変速レバー１６ｂの操作によって、ミッションケース７内の副変速機構を操作し、作業車両１の作業速度を切り替えることが可能になっている。

図３は、図１に示される苗移植機１の制御系、検出系、出力系および駆動系のブロックダイアグラムである。本実施形態に係る苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能になっており、このため、苗移植機１には、各部を制御する制御部Ｃが備えられている。

図示されていないが、制御部Ｃは、ＣＰＵ等の演算処理を行う処理部と、ＲＡＭ等の処理結果を記憶する記憶部と、各部と情報の入出力を行う入出力部とを備えている。制御部Ｃは、処理部と記憶部と入出力部とが互いに接続され、互いに情報の受け渡しが可能である。制御部Ｃの記憶部には、接続された各部を制御するコンピュータプログラムが格納されている。

図３に示されるように、制御部Ｃの入力側には、走行操作レバー１６に設けられたポテンショメータ１６ａと、直進制御スイッチ１２ｂと接続された傾斜検知センサ３９と、ハンドル切角センサ２５と、昇降操作スイッチ１２ａと、昇降リンク装置Ｒが備えるリンクセンサ２６と、深度センサ２７と、重量センサ２８と、苗減少検知センサ２０ｄと、肥料減少検知センサ２１ｅと、ＧＰＳ制御部３８とがそれぞれ情報伝達可能に接続されている。

また、制御部Ｃの出力側には、ＨＳＴサーボモータ２９と、ハンドル１４を操舵するための電動パワーステアリング３２と、苗植付部２０を昇降するために昇降油圧シリンダ２３の油圧を制御する電子油圧バルブ２３ａと、内燃機関制御装置１８と、変速規制ソレノイド３３と、デフロック切替バルブ１５ａを備えるデフロック装置１５と、記憶装置３４と、情報端末３６と情報の送受信を行うための通信部３５とがそれぞれ情報伝達可能に接続されている。

走行ポテンショメータ１６ａは、走行操作レバー１６の操作量を検出するものである。詳細には、走行ポテンショメータ１６ａは、走行操作レバー１６の下端部に設けられ、走行操作レバー１６の操作角度を検出することにより、走行操作レバー１６の操作量を検出するように構成されている。

傾斜検知センサ３９は、作業車両１の左右方向への傾斜動作を検知するもので、三軸方向の加速度を検出可能な加速度センサによって、圃場の凹凸等により機体が左または右方向に傾くと、その傾斜量を信号として制御部Ｃに発信するように構成されている傾斜検知部材である。なお、傾斜検知センサ３９は、ボンネット３２の内部に設けられている。

ハンドル切角センサ２５は、ハンドル１７の操作量を検出するもので、検出した前記ハンドル１７の左右方向の操舵量をコントローラ１００に発信するように構成されている。 なお、ハンドル切角センサ２５は、ハンドル１７の下部に設けられている。

深度センサ２７は、走行車体２の左右両側にそれぞれ配置され、圃場の耕盤までの深さ（深度）を検出し、検出結果を制御部Ｃに発信するものである。深度センサ２７は、フロアステップ１９におけるフロントカバー１０の左右それぞれの側方に位置する部分に設けられ、走行車体２の左右両側それぞれの深度を検出するように構成されている。これにより、制御部Ｃは、走行車体２の機体右側と左側の深度を取得するとともに、機体右側と左側の深度の差を計算することによって、作業車両１の左右両側の深度の差（深度差）を取得することができる。

重量センサ２８は、操縦席１１に配置された感圧センサによって、作業者の操縦席１１への着座を検知するもので、検知結果を制御部Ｃに発信するように構成されている。

苗減少検知センサ２０ｄは、苗植付部４における苗の減少を検知するもので、苗植付部４の苗載置台５１に載置された苗が所定の量を下回った場合に、これを検知し、制御部Ｃに発信するように構成されている。苗減少検知センサ２０ｄは、苗の減少を検知するために、苗植付部２０の適宜の位置に設けられるが、例えば、苗載置台５１に配置される。

肥料減少検知センサ２１ｅは、施肥装置２４に貯留された肥料が減少したことを検知するもので、水分を含む肥料等に覆われると通電し易くなる通電体からなり、貯留ホッパ２４内に設けられている。このように設けられた肥料減少センサ２１ｅは、肥料に覆われていると通電し、貯留ホッパ２４内の肥料が減少して空気に晒されると通電が弱まることで肥料の減少を検知するように構成されている。これにより、肥料減少検知センサ２１ｅは、施肥装置２４に貯留された肥料が所定の量を下回った場合に、これを検知し、制御部Ｃに発信するように構成されている。

ＧＰＳ制御部３８は、ＧＰＳを用いることにより、苗移植機１の位置情報を取得するもので、所定の時間的な間隔でＧＰＳ座標を取得する受信アンテナを備えており、地球上における位置情報を所定間隔で取得するように構成されている。また、ＧＰＳ制御部３８で取得した位置情報は、制御部Ｃに伝達可能になっている。

ＨＳＴサーボモータ２９は、トラニオン軸３１の開度を操作するトラニオンアーム２４と連結されており、トラニオンアーム２４を介して、トラニオン軸３１の開度を変更するもので、制御部Ｃによって駆動制御され、走行ポテンショメータ１６ａにより取得した走行操作レバー１６の操作量に基づいて、制御部Ｃが算出した出力信号を取得し、トラニオン軸３１の開度を変更するように構成されている。

電動パワーステアリング３２は、制御部Ｃからの制御信号を取得して、ハンドル１７を回動制御し、これによりハンドル１７を自動操舵するための機構である。制御部Ｃは、ハンドル切角センサ２５が検出する角度から、ハンドル１７の中立位置に対する回動角度を取得し、これに基づいて、ハンドル１７の操舵量を決定することで、苗移植機１の直進制御に必要なハンドル１７の操舵が可能となっている。

電子油圧バルブ２３ａは、前述のように、昇降油圧シリンダ２３の油圧を制御する機構であり、制御部Ｃにより制御される。制御部Ｃによって、昇降油圧シリンダ２３の伸縮が制御され、前記上部リンクアーム２１が上下に回動して、苗植付部２０が昇降動作される。

内燃機関制御装置１８は、エンジン４に配設され、かつ、制御部Ｃからの制御信号を取得可能な構成となっており、これにより、エンジン４の出力を制御可能とする機構である。内燃機関制御装置１８には、エンジン４の点火プラグ、燃料噴射弁、スロットルバルブを開閉するスロットルアクチュエータが接続されており、制御部Ｃから取得する制御信号に基づいて、内燃機関制御装置１８がエンジンの点火プラグの点火時期、燃料噴射弁の燃料噴射量、スロットルアクチュエータでスロットルバルブのスロットル開度を制御することで、エンジン４の出力が制御されるように構成されている。

変速規制ソレノイド３３は、制御部Ｃから制御信号に基づき、作業車両１の車速の規制をするものである。制御部Ｃからの制御信号を取得して作動するように構成されており、変速規制ソレノイド３３が作動されると、操作規制アーム（図示省略）により主変速レバー１６ａが挟み込まれ、これにより主変速レバー１６ａの操作が規制される。このようにして、変速を規制することで、作業車両１の車速が規制可能となっている。

デフロック装置１５は、ミッションケース７内に配設され、「入」状態と「切」状態を切替え可能に構成されたデフロック切替部材であるデフロック切替バルブ１５ａを備えている。デフロック切替えバルブ１５ａは、前輪ファイナルケース１３，１３及び後輪ギアケース１４，１４のデファレンシャルギア機構と連動しており、これにより、デフロック装置１５が、「入」状態のときは、後輪（または前後輪）の左右車軸の差動回転をロックして一体的に回転させ、「切」状態のときは、標準の差動回転とするように構成されている。また、デフロック切替えバルブ１５ａは、制御部Ｃと電気的に接続されており、これにより、デフロック装置１５は、制御部Ｃからの制御信号に基づいて、「入」状態と「切」状態とが切替えられるように構成されている。

記憶装置３４は、制御部Ｃと情報の送受が可能に構成され、各種情報を記憶する記憶媒体によって構成されている。詳細には、後述する通信部３５を介して、制御部Ｃと情報を送受可能に構成された、汎用のクラウド上に設けられたサーバ装置である。なお、本実施形態における「クラウド」とは、例えば通信経路上に存在するコンピュータ群を意味する。また、記憶装置３４は、各種情報を記憶するもので、任意の方法または技術で実現される揮発性および不揮発性の、制御部Ｃと接続された取り外し可能および取り外し不可能な記憶媒体であってもよく、これらの記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。なお、記憶装置３４には、圃場における畦の位置情報が予め記憶されている。ここで、記憶装置３４に記憶された畦の位置情報は、例えば、二次元座標によって圃場における畦の位置が座標で管理されており、制御部Ｃが、ＧＰＳ制御部３８から取得したＧＰＳ座標と畦の位置情報を比較することで、苗移植機１の現在位置と圃場の畦との位置関係を把握できる構成となっている。

通信部３５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮの方式無線通信媒体を用いて、制御部Ｃと、苗移植機１の外部に配設された情報端末との間で、情報を送受信可能とする通信装置である。

情報端末３６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している。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。情報端末３６は、表示部と入力操作部を備えたスマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、ウェアラブル・コンピューティング・デバイス、ラップトップ、その他の携帯型コンピューティング・デバイスによって構成されている。このような構成によって、情報端末３６は、通信部３５を介して、苗移植機１と情報の送受が可能となっており、苗移植機１から送信された情報を表示部に表示可能に構成されている。

図４は、制御部Ｃが直進制御を開始する条件を説明するフローチャートである。なお、図４に示した制御フローにおいて、苗移植機１は走行状態であり、苗移植部２０は対地作業位置にあり、苗植付装置２０ａの植付体は駆動しているものとする。また、制御部Ｃは、エンジン４が始動され、苗移植機１が走行状態となったことを条件として、図４に示される制御を開始するものとする。

ここで、直進制御とは、制御部Ｃが操舵部材であるハンドル１７を電動パワーステアリング３２により適宜操舵して、作業車両１の進行方向を直進方向へ自動修正する制御である。この直進制御中は、制御部Ｃによって自動でハンドル１７が操舵されるため、作業者はハンドル１７の操舵から解放され、苗の植付や施肥が正常に行われているか確認したり、苗や肥料の残量を確認したり、走行状態の設定の見直しを行ったりすることができる。

直進制御に関する制御部Ｃの制御フローは、公知であるため、詳細の説明は省略するが、制御部Ｃは以下のように制御を行う。制御部Ｃは、傾斜検知センサ３９から走行車体２の傾斜量に関する情報を取得して、走行車体２の機体の左右の傾斜量に合わせて、電動パワーステアリング３２を作動させ、ハンドル１７を走行車体２の傾斜方向の反対方向に所定量回動させる。次に、左右の傾きが無い状態を傾斜検知センサ３９が検出すると、制御部Ｃは、電動パワーステアリング３２を再度作動させ、ハンドル１７が中立位置になるまで回転させる。制御部Ｃは、このような基本動作を繰り返すことによって、苗移植機１の進行方向を適宜修正し、苗移植機１が直進するように制御する。

図４に示されるように、制御部Ｃは、操作装置に設けられたセンサから直進制御スイッチ１２ｂスイッチの操作情報を取得することにより、直進制御スイッチ１２ｂが「入」状態であるか判断する（ステップS１）。そして、直進制御スイッチ１２ｂが「入」状態のとき、直進制御を実行する構成となっている（ステップS２）。

直進制御スイッチ１２ｂの「入」状態と「切」状態の切替えは、作業者による直進制御スイッチ１２ｂの操作により行われる他、以下の所定の条件を満たすことにより、制御部Cによって、自動で切替えが行われる。

制御部Ｃは、苗移植機１の走行中において、操作装置の操作が所定時間検出されない場合（ステップＳ２）、直進制御スイッチ１２ｂを「入」状態として（ステップＳ６）、直進制御を開始する（ステップＳ７）。すなわち、制御部Ｃは走行中、操作装置に設けられたセンサの検出情報を取得することで、操作装置が最後に操作されてから現在までの時間をカウントしており、このカウントが所定の値以上であるとき、直進制御を開始する構成となっている。この構成によれば、作業者が苗の補充等の別の作業を行うために、操縦席１１から離れた場合であっても、苗移植機１は、操作装置が所定時間操作されないことにより、自動で直進制御に切替わり直進走行するため、離席を原因とする苗移植機１の進行方向の乱れによる畦への衝突が防止されて、作業者の安全性が向上する。

また、制御部Ｃは、苗移植機１の走行中、重量センサが所定時間検知されない場合（ステップＳ３）、直進制御スイッチ１２ｂを「入」状態として（ステップＳ６）、直進制御を開始する（ステップＳ７）。すなわち、制御部Ｃは走行中、重量センサ２８の検知情報を取得することで、最後に検知されてからの時間をカウントしており、このカウントが所定の値以上であるとき、直進制御を開始する構成となっている。この構成によれば、作業者が苗の補充等の別の作業を行うために、操縦席１１から離れた場合であっても、ステイ時間の経過後に、苗移植機１は、自動で直進制御に切替わり直進走行するため、離席を原因とする苗移植機１の進行方向の乱れによる畦への衝突が防止され、作業者の安全性が向上する。

また、制御部Ｃは、苗移植機１の走行中、苗減少検知センサ２０ｄによって、苗移植部２０に積載された苗の減少が検知されると（ステップＳ４）、直進制御スイッチ１２ｂを「入」状態として（ステップＳ６）、直進制御を開始する（ステップＳ７）。この構成によれば、作業者が苗の補充をする必要が生じた場合に、自動で直進制御が開始されて苗移植機１が直進するため、作業者は円滑に苗補充作業に移行でき、作業効率が向上する。

また、制御部Ｃは、苗移植機１の走行中、肥料減少検知センサによって施肥装置２４の肥料の減少が検知されると（ステップＳ５）、直進制御スイッチ１２ｂを「入」状態として（ステップＳ６）、直進制御を開始する（ステップＳ７）。この構成によれば、作業者が肥料の補充をする必要が生じた場合に、自動で直進制御が開始されて苗移植機１が直進するため、作業者は円滑に肥料補充作業に移行でき、作業効率が向上する。

図４に示されるように、制御部Ｃはまず、走行車体２の機体の左右の傾斜量に合わせて、電動パワーステアリング３２を作動させ、ハンドル１７を機体の傾斜方向の反対方向に所定量回動させる。左右の傾きが無い状態を傾斜検知センサ３９が検出すると、制御部Ｃは、電動パワーステアリング３２を再度作動させ、ハンドル１７が中立位置になるまで回転させる。ここに、制御部Ｃは、ハンドル１７の中立位置をハンドル切角センサ２５が検出する角度から判断するように構成されている。

図５は、直進制御時の制御部Ｃの動作を示すフローチャートである。直進制御が開始されると、制御部Ｃは、直進制御に加えて、図５の制御フローに示される制御を行う。図５に示されるように、制御部Ｃは、まず、深度センサ２７から検出された深度情報を取得する（ステップＳ１１）。その結果、作業車両２の機体の左右のいずれかの深度が所定値以上であると判断すると（ステップＳ１２）、デフロック切替えバルブ１５ａを制御して、デフロック装置１５を「入」状態とする（ステップＳ１４）。ここで、圃場の深度が深いと直進性が低下するため、施肥装置２４によって散布する肥料が重複する恐れや無散布区間が発生する。この構成によれば、深度センサが検出する深度が所定値以上の場合、デフロック装置１５を「入」状態として、後輪６，６（または前後輪）の左右車軸の差動回転をロックして一体的に回転させることで、苗移植機１の直進性を向上し、肥料の散布性を向上できるため、肥料の重複散布や無散布区間の発生を防止できる。

制御部Ｃは、デフロック装置１５を「入」状態とした後、内燃機関制御装置１８及びＨＳＴサーボモータ２９を制御して、速度規制を行う。すなわち、内燃機関制御装置１８の制御によって車速を規定速度以下にするとともに、ＨＳＴサーボモータ２９の制御によって最大速度を規制する構成となっている（ステップＳ１６）。このように、圃場の深度が所定値以上の場合に、車速を規制することで、圃場の深度が深いために直進性が低下する状況であっても直進性を向上できるとともに、走行の安定化により作業者の安全性も向上する。なお、制御部Ｃは、速度規制の際、変速規制ソレノイド３３を作動して、主変速レバー１６ａの操作を規制してもよい。これにより、最大速度をより確実に規制することが可能となる。

また、制御部Ｃは、走行車体２の機体の左右の深度差が所定値以上であると判断すると（ステップＳ１３）、同様に、デフロック装置１５を「入」状態とし（ステップＳ１４）、車速を規定速度以下とするとともに、最大速度を規制する構成となっている（ステップＳ１６）。この構成によれば、走行車体２の機体の左右の深度差が大きいために、苗移植機２の走行が不安定となり、直進性が低下する状況であっても直進性を向上できるとともに、走行の安定化により作業者の安全性も向上する。

なお、制御部Ｃは、圃場の深度が所定値以上または深度差が所定値以上でない場合であっても、操作装置が最後に操作されてから現在まで所定時間操作されていないと判断すると（ステップＳ１５）、車速を規定速度以下とするとともに、最大速度を規制する構成となっている（ステップＳ１６）。この構成によれば、直進制御中に作業者が操縦席１１から離席して苗の補充等の別の作業を行う場合に、制御部Ｃが、操作装置が最後に操作されてから現在まで所定時間操作されていないことを判断して、車速を規定速度以下とするとともに、最大速度を規制するため、離席時の作業者の安全性を向上できる。

また、制御部Ｃは、圃場の深度が所定値以上または深度差が所定値以上でない場合、操作装置が操作されると、デフロック装置１５を「切」状態とし、上記の速度規制を解除する（ステップＳ１６）。これにより、苗移植機１が畦際に到達し、作業者が苗移植機１を旋回しようとする場合に、操作装置の操作を検知することによりデフロック装置１５を「切」状態として、円滑に旋回に移行できるため、圃場を荒らすことなく旋回が可能となる。なお、圃場の深度にかかわらず、操作装置が操作されると、即座に、デフロック装置１５を「切」状態とし、上記の速度規制を解除する構成としてもよい。これにより、制御部Ｃは、作業者が操作装置を操作している間は、デフロック装置１５によるデフロックや速度制限をしないことで、苗移植機１の操作性が向上する。

図５に示されるように、制御部Ｃは、速度規制後に、重量センサ２８が所定時間検知されない場合（ステップＳ１９）、苗移植機作業車両１を畦際で停止させるための畦際停止処理を開始する。なお、畦際停止処理の詳細については、後述する。

畦際停止処理が実行されると、制御部Ｃは、苗移植機１を苗際で停止するように制御すするとともに、直進制御スイッチ１２ｂを「切」状態とする。次に、直進制御スイッチ１２ｂが「切」状態になっていることを判断し（ステップＳ２１）、デフロック装置１５が「入」状態であれば、これを「切」状態として（ステップＳ２２）、速度規制がされている状態であればこれを解除し（ステップＳ２３）、直進制御を終了して処理を終了する（ステップＳ２４）。

図６は、制御部Ｃの畦際停止処理時における動作を示すフローチャートである。図６に示されるように、制御部Ｃは、畦際停止処理が開始されると、ＧＰＳ制御装置３８から苗移植機１の位置情報を取得する（ステップＳ３１）。次に、制御部Ｃは、記憶装置３４から、圃場の畦の位置情報を取得し、苗移植機１の位置と畦との位置との距離が所定値以内にあるか判断する（ステップＳ３２）。所定値以内にある場合、すなわち、苗移植機１が畦際にあると判断される場合、変速規制ソレノイド３３を駆動して、主変速レバー１６ａを中立位置に移動させ、内燃機関制御装置１８を制御して、苗移植機１を停止させる。この構成により、作業者が操縦席１１から離れていると判断される場合に、苗移植機１を畦際で停止させることができ、苗移植機１の畦への衝突を回避して安全性を向上できる。

さらに、図７に示されるように、苗移植機１の停止後、さらに、操作装置の操作が所定時間検出されない場合（ステップＳ３５）、制御部Ｃは、電子油圧バルブ２３ａを制御して、昇降リンク装置Ｒを介して、苗植付部２０を非作業位置まで上昇させ、苗植付装置２０ａの植付体の駆動を停止する（ステップＳ３６）。ここで、一般に、苗移植機１を停止したまま、苗植付部２０を対地作業位置として、苗植付装置２０ａの植付体を駆動すると、植付体によって飛散した泥が、施肥装置２４に付着して泥詰まりが生じやすいが、本実施形態においては、苗植付部２０を非作業位置まで上昇させ、施肥装置２４の泥詰まりを防止できるため利便性が高い。さらに、制御部Ｃは、内燃機関制御装置１８を制御して、エンジン４を停止する（ステップＳ３７）。これにより、不要な燃料消費を抑えるとともに、誤操作による発進を防止することで作業者の安全性がさらに向上する。

本発明は、以上の実施態様（実施形態）に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。例えば、
（１）上記実施形態では、制御部Ｃは、図５のステップＳ１５で示されるように、直進制御時に、操作装置の操作が所定時間検知されない場合、速度規制する構成としたが、これを、重量センサ２８が所定時間検知されない場合に速度規制する構成としてもよい。この構成によれば、作業者が所定時間、操縦席１１から離れた場合に、速度規制されるため、作業者の安全性が向上する。
（２）上記実施形態では、制御部Ｃは、図５のステップ１９に示されるように、直進制御時に、重量センサ２８が所定時間検知しない場合、制御部Ｃが畦際停止処理を開始して、苗移植機１を停止させるよう構成したが、苗移植機１にかかった外力を検知する外力検知装置を苗移植機１の適宜の位置に設け、直進制御中、何らかの外力が加わったことを外力検知装置が検知すると、畦際停止処理を開始して苗移植機１を停止する構成としてもよい。この構成によれば、苗移植機１の機体にかかる負荷を軽減することができる。外力検知装置は、例えば、角速度センサなどを用いて、苗移植機１にかかる外力を検出する。
（３）上記実施形態では、図５において、制御部Ｃの直進制御時における動作を示したが、これに加え、苗移植機１を、ＧＰＳ制御装置３８を利用した作業車両１の自動運転を行う構成とし、さらに、自動運転中、走行車体１の燃料タンクに残量センサを設け、燃料の残量が規定値以下になると、通信部３５により、情報端末３６にメッセージ情報を送信して、作業者に通知する制御を加えた構成としてもよい。これにより、ＧＰＳ制御装置３８を利用した作業車両１の自動運転中、離れた位置に作業者がいても、燃料の残量が減少したことを知ることができ、作業効率が向上する。また、制御部Ｃは、自動運転中、操作装置の操作が検出されると、内燃機関制御装置１８を制御して、苗移植機１のエンジン４を停止する構成としてもよく、さらに、通信部３５により、情報端末３６にメッセージ情報を送信して、作業者に通知する制御を加えた構成としてもよい。さらに、苗移植機１の停止後の再起動は、操縦部１２からパスワード等のロックを解除しなければ、再起動できない構成としてもよい。この構成により、自動運転中、作業者は苗移植機１から離れて別の作業を行う可能性があるため、自動運転中に第三者により操作装置が不正に操作された場合に、苗移植機を停止し、さらに、ロックを解除しなければ、再起動できないようにすることで、盗難等に対する防犯性が向上する。
（４）上記実施形態では、図６において、制御部Ｃの直進制御時の基本動作を示したが、これに加え、ＧＰＳ制御装置３８を利用した作業車両１の自動運転を行う場合に、自動運転中、操作装置の操作が検出されると、制御部Ｃ内燃機関制御装置１８を制御して、作業車両１のエンジンを停止するとともに、通信部３５により、情報端末３６にメッセージ情報を送信して、作業者に通知する制御を加えた構成としてもよい。さらに、作業車両１の停止後の再起動は、パスワード等のロックを解除しなければ再起動できない構成としてもよい。この構成によれば、自動運転中、作業者は、作業車両１の機体から離れて別の作業をする可能性がある。盗難防止のために自動運転中に何らかの操作があった場合に、エンジン４を停止して、第三者が再起動できない構成にすることで、防犯性が向上する。
（５）上記実施形態では、制御部Ｃは、図５のステップ１９において、直進制御中に重量センサ２８が所定時間検知しない場合、畦際停止処理を開始する（ステップＳ２０）構成を示したが、制御部Ｃは、重量センサ２８が検知しない時間が長時間にわたる場合、通信部３５により、情報端末３６に警告のメッセージ情報を送信して、情報端末３６の表示部に警告を出力する制御を加えた構成としてもよい。これにより、作業者が作業車両から転落している場合等に、関係者に警告を報知することができる。

１ 苗移植機
２ 走行車体
３ メインフレーム
４ エンジン
５ 前輪
６ 後輪
７ ミッションケース
８ 油圧式無段変速機
９ ベルト式動力伝達機構
１０ フロントカバー
１１ 操縦席
１２ 操縦部
１２ａ 昇降操作スイッチ
１２ｂ 直進制御スイッチ
１３ 前輪ファイナルケース
１４ 後輪ギアケース
１５ デフロック装置
１５ａ デフロック切替バルブ
１６ 走行操作レバー
１６ａ 主変速レバー
１６ｂ 副変速レバー
１７ ハンドル
１８ 内燃機関制御装置
１９ フロアステップ
２０ 苗植付部
２０ａ 苗植付装置
２０ｂ 苗載置台
２０ｃ フロート
２０ｄ 苗減少検知センサ
２１ 上部リンクアーム
２２ 下部リンクアーム
２３ 昇降油圧シリンダ
２３ａ 電子油圧バルブ
２４ 施肥装置
２４ａ 貯留ホッパ
２４ｂ 繰出し装置
２４ｃ 施肥ホース
２４ｄ ブロワ
２５ ハンドル切角センサ
２６ リンクセンサ
２７ 深度センサ
２８ 重量センサ
２９ ＨＳＴサーボモータ
３０ トラニオンアーム
３１ トラニオン軸
３２ 電動パワーステアリング
３３ 変速規制ソレノイド
３４ 記憶部
３５ 通信部
３６ 情報端末
３７ 予備枠台
３８ ＧＰＳ制御装置
３９ 傾斜検知センサ
Ｃ コントローラ
Ｒ 昇降リンク装置

Claims (2)

1. 圃場を走行する走行車体と、
   前記走行車体を操舵操作する操舵部材と、
   前記操舵部材の操作を検出する操作検出部材と、
   走行車体の機体の傾斜を検知する傾斜検知部材と、
   前記傾斜検知部材により所定角度以上の傾斜が検知されると傾斜方向に応じて前記操舵
   部材を自動操舵することで前記走行車体を直進制御する制御部とを備える作業車両において、
   内燃機関の出力を制御する内燃機関制御装置と、
   作業車両の車速を規制する車速規制手段とをさらに備え、
   前記制御部は、直進制御中に所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、前記車速規制手段によって、車速を規制するとともに、車速規制後、さらに所定時間前記操舵部材の操作が検出されない場合、内燃機関制御装置を制御して、内燃機関を停止し、
   前記走行車体の車輪の回転数を同調にするデフロック装置と、圃場の耕盤までの深さを検出する深度センサが走行車体の左右両側にそれぞれ配置され、走行車体の左右両側それぞれの深度を検出するように構成し、機体右側と左側の深度の差を計算することによって、作業車両の左右両側の深度の差を取得し、前記深度差が所定値以上の場合、デフロック装置を「入」状態とすることを特徴とする作業車両。
2. 前記傾斜検知部材は、前記作業車両の左右方向への傾斜動作を検知するもので、三軸方向の加速度を検出可能な加速度センサによって、圃場の凹凸等により機体が左または右方向に傾くと、前記傾斜検知部材により検知された傾斜量を信号として前記制御部に発信するように構成されており、
   前記作業車両に設けられ操縦席に配置された感圧センサによって、作業者の操縦席への着座を検知する重量センサを備え、前記制御部は、重量センサが所定時間以上検知しない場合、直進制御を開始し、さらに、内燃機関制御装置によって車速を下げることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

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