薬剤散布用管理作業車両
【課題】GPS利用による薬剤散布走行において、散布走行開始当初から所要の面積密度による適切な薬剤散布を確保することができる薬剤散布用管理作業車両を提供する。
【解決手段】薬剤散布用管理作業車両は、圃場走行可能に機体を支持する走行装置(3,4)と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサ(S2)と、このGPSセンサ(S2)によって得られた機体の移動速度(VG)を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置(D)とを備えて所要の面積密度で薬剤散布走行を行うとともに、上記走行装置(3,4)の走行動作を検出する車速センサ(S1)を設け、この車速センサ(S1)に基づいて走行装置(3,4)の走行動作と対応する機体の計算車速(Vs)を算出し、この計算車速(Vs)を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うものである。
【解決手段】薬剤散布用管理作業車両は、圃場走行可能に機体を支持する走行装置(3,4)と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサ(S2)と、このGPSセンサ(S2)によって得られた機体の移動速度(VG)を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置(D)とを備えて所要の面積密度で薬剤散布走行を行うとともに、上記走行装置(3,4)の走行動作を検出する車速センサ(S1)を設け、この車速センサ(S1)に基づいて走行装置(3,4)の走行動作と対応する機体の計算車速(Vs)を算出し、この計算車速(Vs)を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圃場走行可能な走行機台に車速連動式散布装置とGPS受信機を搭載した薬剤散布用管理作業車両に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載のように、圃場走行可能な走行機台に車速連動式散布装置とGPS受信機を搭載した薬剤散布用管理作業車両が知られている。この管理作業車両は、GPS電波を受けるGPS受信機によって得られる機体位置情報に基づく機体移動速度を散布車速として走行速度連動制御を行うことにより、車速センサによって検出される走行装置の駆動動作に一律のスリップ補正をして得られる計算車速を用いて車速連動制御するよりも高精度の散布走行が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−176741号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、GPS電波の受信は、天候条件や作業条件の影響を受け、特に受信開始時は、GPS電波の安定受信までの空白時間を要する場合があることから、散布走行を開始しても走行当初部分が無散布状態となり、途中から散布動作が開始された場合には、後に補充散布するにしても無散布範囲が不明確なことから、部分的に薬剤濃度の過不足を招くという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、GPS利用による薬剤散布走行において、散布走行開始当初から所要の面積密度による適切な薬剤散布を確保することができる薬剤散布用管理作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に係る発明は、圃場走行可能に機体を支持する走行装置と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサと、このGPSセンサによって得られた機体の移動速度を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行う薬剤散布用管理作業車両において、上記走行装置の走行動作を検出する車速センサを設け、この車速センサに基づいて走行装置の走行動作と対応する機体の計算車速を算出し、この計算車速を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うことを特徴とする。
【0007】
上記薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによって得られた機体の移動速度を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行い、この場合において、車速センサを設けて走行装置の走行動作と対応する機体の計算車速を算出することにより、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間について、車速センサによる計算車速を散布車速として薬剤散布走行を行う。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1の構成において、前記散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間に所定の時間が経過した場合は、GPSセンサの異常として報知手段を作動させるとともに、前記計算車速を散布車速として継続して薬剤散布走行を行うことを特徴とする。
上記薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによる有効な移動速度が得られないまま所定の時間が経過した場合に、報知手段によって報知されるとともに、車速センサに基づく計算車速による薬剤散布走行を継続する。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に係る発明の薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによって得られる機体の移動速度によって高精度の薬剤散布走行を行うことができるとともに、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間について、車速センサにより走行装置の走行動作と対応して薬剤散布走行を行うことから、GPSセンサの不安定な散布走行開始当初についても、適切な薬剤散布を確保することができる。
【0010】
請求項2に係る発明の薬剤散布用管理作業車両は、請求項1の発明の効果に加え、GPSセンサによる有効な移動速度が得られないまま所定の時間が経過した場合について、報知手段によって報知されるとともに、車速センサによる走行車速によって所要の薬剤散布が継続されることから、走行開始当初を含めて散布作業を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】乗用型防除機のブーム収納時の平面図
【図2】散布制御のシステム構成図
【図3】フローチャート例1
【図4】フローチャート例2
【図5】フローチャート例3
【図6】フローチャート例4
【図7】フローチャート例5
【図8】フローチャート例6
【図9】フローチャート例7
【図10】フローチャート例8
【図11】フローチャート例9
【図12】乗用型防除機のブーム収納時の側面図
【図13】乗用型防除機の散布動作時の正面図
【図14】散布装置の配管図
【図15】防除操作盤の平面図
【図16】散布装置の配管図
【図17】散布走行時の平面図
【発明を実施するための形態】
【0012】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明を適用した薬剤散布用管理作業車両の一例である乗用型防除機1は、ブーム収納時の平面図を図1に示すように、左右の前輪3,3と左右の後輪4,4とからなる前後輪操舵式であり2WDと4WDの切り替え可能な走行装置によって圃場走行を行う走行機台を構成し、薬剤散布装置Dの薬液タンク5を機体後部に搭載し、薬液散布するノズル11を形成して左右に展開散布可能なブーム9a,9b,9cを機体前端位置に配置するとともに、薬液タンク5の底部の電動式流量制御弁36を散布車速に連動して開度調節することにより、運転席6に設けた防除操作盤21で設定した単位面積当たりの薬液散布量による一様な薬剤散布を可能とする散布制御システムを構成する。
【0013】
散布制御システムは、図2のシステム構成図に示すように、コントローラCに2WDと4WDの切り替え可能な走行装置3,4の駆動動作をパルス検出する車速センサS1とGPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサS2とを設け、このGPSセンサS2によって得られた機体位置情報によって算出される機体の移動速度であるGPS車速を散布車速として流量制御する車速連動散布装置を構成し、散布量設定値と車速等により算出される圧力になるように、ポンプ8圧を受ける薬剤の供給量を電動開閉弁36にて制御する。また、動作状況をオペレータに知らせるブザーを含む表示報知部Rを備える。
【0014】
この薬剤散布用管理作業車両における散布制御は、散布走行開始時からGPSセンサS2による有効な移動速度が得られるまでの間は、薬剤散布装置Dの散布車速として車速センサS1に基づいて走行装置3,4の走行動作と対応する機体の計算車速を用いることにより、散布走行開始時からGPSセンサS2による有効な移動速度が得られるまでの間について、適切な薬剤散布走行を確保することができる。
【0015】
制御処理について詳細に説明すると、図3のフローチャート例1に示すように、車速パルス検出処理のステップ1(以下において、「S1」の如くの略記による。)により走行開始時に車速パルスを検出して走行開始判定を行い(S2,S3)、走行開始が検出されればポンプオン(S4)により散布作業を開始する。その後、散布終了までの間について、GPSセンサS2からの速度情報を検出(S5)し、有効な速度情報を検出できればGPS車速を散布車速とし(S7a)て散布量設定読込から流量調節までの一連の処理によって散布制御し(S8a〜S8h)、できなければ車速パルスから計算した計算車速を散布車速とし(S7b)て一連の散布制御を行う処理手順(S8a〜S8h)により制御処理を構成する。
【0016】
また、所定時間の経過によってもGPSからの車速情報が得られないときは、異常警報を出力した上で、車速センサS1による計算車速によって散布制御を継続することにより、GPS異常下であっても散布走行を続行することができる。
【0017】
この場合の制御処理は、図4のフローチャート例2に示すように、散布作業中にGPS速度情報を読み取り(S11)、所定時間を継続してデータ取得ができない場合(S12,S13)に、警報出力(S14)を行った後、車速パルスから速度計算し、これを散布車速として設定圧力計算により散布量制御を行う処理手順(S15,S16)によって構成する。
【0018】
(GPS車速情報処理)
上記GPSからの車速情報の処理については、一定時間毎の上下限カット処理と移動平均処理を行うことにより、GPS車速の変動が抑えられ、散布量の大きな変動を防止することができる。詳細には、図5のフローチャート例3に示すように、一定回数(N回)のGPS速度情報を読込み(S21〜S24)、上下限カット処理(S25)と移動平均処理(S26)を行って散布制御のための散布車速とする処理手順(S27,S28)によって制御処理を構成する。
【0019】
また、一定時間毎に検出したGPS車速が前回の値と一定値以上異なるときは、変化量を所定の限度とすることにより、前記同様に、車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。詳細には、図6のフローチャート例4に示すように、散布作業中にGPSから速度情報を読取り(S31)、GPS車速を計算し(S32)、前回の計算車速と所定値以上離れている場合は変化量を一定値にし(S34,S35)てGPS車速を決定する処理手順(S36)によって制御処理を構成する。
【0020】
また、一定時間毎に検出したGPS車速が前回の値と一定値以上異なる場合に、車速センサS1の計算車速より速いときは車速センサの計算値を散布作業に使用することにより、誤検出等による車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。
【0021】
詳細には、図7のフローチャート例5に示すように、散布作業中に検出したGPS車速VGが前回車速と所定値以上離れている場合について、車速パルスから計算した車速Vsと比較(S43)し、大小により使用する車速を選択する処理手順(S44a,S44b)によって制御処理を構成する。
【0022】
また、一定時間毎に検出した車速が前回検出した値と一定値以上異なる場合は、車速センサで計算した車速と比較し、その車速より遅い場合は一定値以下なら制御に使用する車速は車速センサの計算車速、一定値以上ならGPS車速とすることにより、誤検出等による車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。
【0023】
詳細には、図8のフローチャート例6に示すように、散布作業中に検出したGPS車速VGが前回車速と一定値以上離れている場合について、車速パルスから計算した車速Vsと比較し(S51〜53)、GPS車速VGの方が遅いときはその計算速度との差ΔVの大小により(S54,S55)制御に使用する車速を選択する処理手順(S56a,S56b)によって制御処理を構成する。
【0024】
また、GPS車速と車速センサによる計算車速の差に応じて選択することにより、常に適切な車速を制御に使用することができ、安定した散布作業が可能になる。詳細には、図9のフローチャート例7に示すように、散布作業中にGPSからの車速情報から計算したGPS車速VGと車速パルスから計算した計算車速Vsの比較を行い、それぞれの大小およびその差ΔVの判定(S61〜S63)により制御に使用する車速を選択する処理手順(S64a,S64b)によって制御処理を構成する。
【0025】
(GPS異常判定)
次に、GPS異常判定について説明する。車速パルスが検出可能となった時にGPS速度情報をチェックしてGPS受信機の判定を行うことにより、GPS受信機情報が適正かどうか判断することが可能となる。詳細には、図10のフローチャート例8に示すように、電源供給後に車速パルスが検出できたら速度計算を行い(S71,S72)、次いでGPS受信機から速度情報を読込み(S73)、速度情報がないときは異常と判定(S74、S79)し、また、速度情報があっても車速パルスから計算した速度Vsと大きく異なるときはGPS受信機の異常と判定する処理手順(S75〜S77、S79)によって制御処理を構成する。
【0026】
(車速センサ異常判定)
GPS受信機からの速度情報があっても車速パルスが検出できないことを条件に、車速センサS1の異常を判定することができる。詳細には、図11のフローチャート例9に示すように、電源供給後にGPS受信機S2からの速度情報から速度計算を行い(S81〜S83)、所定速度以上あるのに車速パルスが検出できないときに車速センサS1の異常と判定する処理手順(S86)によって制御処理を構成する。
【0027】
(薬液噴霧作業車両)
ここで、薬液噴霧作業車両の一例である乗用型防除機について詳細に説明する。乗用型防除機は、その収納時の側面図と散布時の正面図を図12及び図13に示すように、機体の前部にエンジンEを搭載し、このエンジンEの回転動力をミッションケ−ス2内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を左右の前輪3,3と左右の後輪4,4とに伝えるように構成している。機体後部には薬液を収容している薬液タンク5が設置され、該薬液タンク5の前側に運転席6が、その前方にはステアリングハンドル7が装備されている。前記運転席6の両側には、薬液タンク5が張り出している構成である。17はエンジン回転数の表示や各種警告灯を設けているパネルである。
【0028】
薬液タンク5内の薬液は、ポンプ8により後述する散布ブーム9に設けられた散布ホース10の各ノズル11から噴出される構成である。ポンプ8は、エンジンEからベルトプーリ伝動系8aで駆動される構成である。
【0029】
機体の左右両側には散布ブーム9を収納支持するためのブーム収納支持枠13,13が立設され、受け具14によって係止保持されるように構成されており、収納時の於ける高速走行時の振動吸収のために受け具14には弾性体が設けられている。
【0030】
散布ブーム9について説明する。中央の散布ブーム(センタブーム)9aは機体の横幅に略一致し、その左右両側に連結される左右散布ブーム(サイドブーム)9b,9bは前記中央の散布ブ−ム(センタブーム)9aよりも長さが長く構成されている。
【0031】
サイドブーム9bは、中央のセンターブーム9aに対し回動自在に連結され、サイドブーム上下シリンダ15により上方へ回動させて収納状態に保持させたり、或いは地面と略平行となる散布作業姿勢状態に回動させて支持させたりすることができる。なお、16は散布ブーム全体を昇降させるブーム昇降シリンダである。
【0032】
次に、図14と図15に基づいて乗用型防除機のブームスプレーヤ(薬液散布装置)の散布回路12について説明する。
操作盤20及び防除操作盤21や、手動で開閉できる各ブーム9a,9bの噴霧コックC1,C2,C3等が運転席6の側部に設置されている。
【0033】
また、操作盤20を備えた防除操作盤21には、中央上部のディスプレイ22の左側に上位から散布設定23、圧力24、流量計25、流量累計26等の表示部が表示されていて、ディスプレイ22の左端部に点灯される三角マークによって、このディスプレイに表示されるデータ内容が指示される。ディスプレイ22の右側には表示切替手段である表示切替ボタン28が設けられている。また、これらの下方には、自動押しボタン(スイッチ)29が設けられ、この自動押しボタン(スイッチ)29の入り状態をパイロットランプ30で表示するようになっている。更に、散布設定ボタンスイッチ31、増減ボタンスイッチ32,33、累計リセットスイッチ34等が設けられている構成である。
【0034】
散布回路12の薬液吸込吐出経路は、薬液タンク5からポンプ8間に至る低圧吸水経路35と、ポンプ8から流量制御弁36を経て各散布ブーム9a,9b間に至る高圧吐水経路37とから構成されており、ホース等で連結されている。9cは延長ブームであり、散布ブーム9bに連結する構成としており、作業状態に合わせて着脱する構成としている。仮に、延長ブーム9cを常時連結している場合においては、延長ブーム9cを使用して噴霧場合はコック9dを開いて散布を行い、延長ブーム9cを使用しない場合はコック9dを閉じて散布を行わないようにしてもよい。
【0035】
高圧吐水経路37には、一定圧以上の液圧を逃がす安全弁38を有した余水戻し経路40が設けられており、薬液タンク5に還元できるようになっている。また、この薬液タンク5の底部との間には撹拌経路41が連通されて、一部の薬液をタンク内へ常時噴出還元させて、この薬液タンク5内の薬液を撹拌する構成としている。前記流量制御弁36と各ブーム9a,9bへの噴霧コックC1,C2,C3間における高圧吐水経路37には、この液圧を検出する圧力センサ42と、流量を検出する第1流量センサ43が設けられる。なお、流量制御弁36は制御モータによって開度が制御される。39はエアチャンバである。
【0036】
噴霧コックC1,C2,C3からそれぞれ左サイドブーム9b、センターブーム9a、右サイドブーム9bへの薬液の流れは、配管D1,D2,D3で接続されている構成である。
【0037】
また、前記低圧吸水経路35には、薬液タンク5とポンプ8との間においてサクションフィルタ44が設けられ、更に、このサクションフィルタ44とポンプ8との間には吸水経路内の流量を検出する第2流量センサ45が設けられる。
【0038】
前述のごとく構成した乗用型防除機において、図12に示しているように後部散布装置50を設ける構成としている。この後部散布装置50は、機体後部の支持体51に対して回動支点52を支点として、前後方向に回動可能に構成している。この前後方向に回動については、油圧シリンダ54で作動する構成としている。また、後部散布装置50の左右のノズル部53,53については、左右の後輪4,4の後方に位置する構成としている。
【0039】
左右のノズル53,53については、それぞれ支持部57,57で支持されており、さらに、支持部57,57は連結プレート58で接続されているので、油圧シリンダ54は左側のみに設けられている。もちろん、右側に設けてもよい。
【0040】
このように、左右の後部散布装置50のノズル53については、1個の油圧シリンダ54で前後移動可能に構成しているので、廉価で簡素な構成となる。
また、左右の後部散布装置50のノズル53は、後輪4,4のトレッドの延長線上に位置する構成としているので、作物とノズル53の干渉を防止できるようになる。油圧シリンダ54についても同様で、後輪4(左側)の延長線上に位置する構成としているので、油圧シリンダ54と作物との干渉を防止できるようになる。
【0041】
図14と図16に示しているように、後部散布装置50への薬液の流れは、噴霧コックC2からセンターブーム9aへの配管D2の途中に分岐金具55を設け、この分岐金具55から配管D4を経由して後部散布装置50へ接続している構成である。前記配管D4の途中には、コック56を設けている。
【0042】
前記後部散布装置50については、左右の後輪4,4(左右前輪3,3)が通過後の部分にも充分な薬液の散布を行うことを目的としており、防除効果が良好に得られるようになる。
【0043】
図12に示しているように、後部散布装置50のノズル53が後輪4に接近しているときは散布を行い、ノズル53が後輪4から離れているときは散布をしないように構成する。具体的には、図16に示しているように、前記支持部57に案内プレート59を設け、この案内プレート59はコック56に連結する構成としている。
【0044】
即ち、油圧シリンダ54が伸長してノズル53が後輪4から遠ざかると、案内プレート59はコック56を閉じるように構成している。また、油圧シリンダ54が縮小してノズル53が後輪4に近づくと、案内プレート59はコック56を開くように構成している。
【0045】
また、後部散布装置50からの散布については、後部散布装置50の前後方向の動きと連動して自動的に散布の入り切りが行われるので、操作性が向上するようになる。また、ポンプ8については作業中常時駆動する構成としているので、前記コック56の上流側は高圧(30Kg/cm2)となっている。このため、後部散布装置50が後輪4に接近してノズル53から散布するときには、高圧の薬液が一気に噴霧されるようになり、無散布域の発生を防止できるようになる。薬液散布の入り切りについては、図14に示す制御弁64で電気的に行う構成としてもよい。
【0046】
(散布走行)
乗用型防除機による薬剤散布走行は、図17の平面図に示すように、まず、圃場端に沿って畦からブーム全長の範囲を散布走行し、この時、駆動輪のスリップがあっても、GPSセンサによる実際の移動車速により所要の薬剤散布を高精度で行うことができる。また、GPSセンサが使用できない状況であっても、スリップ率による推定車速を使用することにより、それまでの走行状況の延長として所要の薬剤散布を高精度で行うことができる。
【0047】
圃場端における機体旋回においては、GPSセンサによる機体の位置情報に基づいてブーム端の位置を合わせた上で隣接領域の散布走行を開始することにより、散布済み領域との間に重なりや隙間が生じないようにして、前記同様の散布走行を行い、その繰り返しにより、所要の面積密度で圃場全面を均一に薬剤散布を行うことができる。特に、ブーム端の位置を考慮して旋回後の機体中心の位置を画面等に指示することで、運転操作が容易となる。
【符号の説明】
【0048】
1 乗用型防除機(薬剤散布用管理作業車両)
3 前輪(走行装置)
4 後輪(走行装置)
22 ディスプレイ
C コントローラ
D 薬剤散布装置
R 表示報知部
S1 車速センサ
S2 GPSセンサ(GPS受信機)
VG GPS車速(移動速度)
Vs 計算車速
【技術分野】
【0001】
本発明は、圃場走行可能な走行機台に車速連動式散布装置とGPS受信機を搭載した薬剤散布用管理作業車両に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載のように、圃場走行可能な走行機台に車速連動式散布装置とGPS受信機を搭載した薬剤散布用管理作業車両が知られている。この管理作業車両は、GPS電波を受けるGPS受信機によって得られる機体位置情報に基づく機体移動速度を散布車速として走行速度連動制御を行うことにより、車速センサによって検出される走行装置の駆動動作に一律のスリップ補正をして得られる計算車速を用いて車速連動制御するよりも高精度の散布走行が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−176741号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、GPS電波の受信は、天候条件や作業条件の影響を受け、特に受信開始時は、GPS電波の安定受信までの空白時間を要する場合があることから、散布走行を開始しても走行当初部分が無散布状態となり、途中から散布動作が開始された場合には、後に補充散布するにしても無散布範囲が不明確なことから、部分的に薬剤濃度の過不足を招くという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、GPS利用による薬剤散布走行において、散布走行開始当初から所要の面積密度による適切な薬剤散布を確保することができる薬剤散布用管理作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に係る発明は、圃場走行可能に機体を支持する走行装置と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサと、このGPSセンサによって得られた機体の移動速度を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行う薬剤散布用管理作業車両において、上記走行装置の走行動作を検出する車速センサを設け、この車速センサに基づいて走行装置の走行動作と対応する機体の計算車速を算出し、この計算車速を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うことを特徴とする。
【0007】
上記薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによって得られた機体の移動速度を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行い、この場合において、車速センサを設けて走行装置の走行動作と対応する機体の計算車速を算出することにより、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間について、車速センサによる計算車速を散布車速として薬剤散布走行を行う。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1の構成において、前記散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間に所定の時間が経過した場合は、GPSセンサの異常として報知手段を作動させるとともに、前記計算車速を散布車速として継続して薬剤散布走行を行うことを特徴とする。
上記薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによる有効な移動速度が得られないまま所定の時間が経過した場合に、報知手段によって報知されるとともに、車速センサに基づく計算車速による薬剤散布走行を継続する。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に係る発明の薬剤散布用管理作業車両は、GPSセンサによって得られる機体の移動速度によって高精度の薬剤散布走行を行うことができるとともに、散布走行開始時からGPSセンサによる有効な移動速度が得られるまでの間について、車速センサにより走行装置の走行動作と対応して薬剤散布走行を行うことから、GPSセンサの不安定な散布走行開始当初についても、適切な薬剤散布を確保することができる。
【0010】
請求項2に係る発明の薬剤散布用管理作業車両は、請求項1の発明の効果に加え、GPSセンサによる有効な移動速度が得られないまま所定の時間が経過した場合について、報知手段によって報知されるとともに、車速センサによる走行車速によって所要の薬剤散布が継続されることから、走行開始当初を含めて散布作業を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】乗用型防除機のブーム収納時の平面図
【図2】散布制御のシステム構成図
【図3】フローチャート例1
【図4】フローチャート例2
【図5】フローチャート例3
【図6】フローチャート例4
【図7】フローチャート例5
【図8】フローチャート例6
【図9】フローチャート例7
【図10】フローチャート例8
【図11】フローチャート例9
【図12】乗用型防除機のブーム収納時の側面図
【図13】乗用型防除機の散布動作時の正面図
【図14】散布装置の配管図
【図15】防除操作盤の平面図
【図16】散布装置の配管図
【図17】散布走行時の平面図
【発明を実施するための形態】
【0012】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明を適用した薬剤散布用管理作業車両の一例である乗用型防除機1は、ブーム収納時の平面図を図1に示すように、左右の前輪3,3と左右の後輪4,4とからなる前後輪操舵式であり2WDと4WDの切り替え可能な走行装置によって圃場走行を行う走行機台を構成し、薬剤散布装置Dの薬液タンク5を機体後部に搭載し、薬液散布するノズル11を形成して左右に展開散布可能なブーム9a,9b,9cを機体前端位置に配置するとともに、薬液タンク5の底部の電動式流量制御弁36を散布車速に連動して開度調節することにより、運転席6に設けた防除操作盤21で設定した単位面積当たりの薬液散布量による一様な薬剤散布を可能とする散布制御システムを構成する。
【0013】
散布制御システムは、図2のシステム構成図に示すように、コントローラCに2WDと4WDの切り替え可能な走行装置3,4の駆動動作をパルス検出する車速センサS1とGPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサS2とを設け、このGPSセンサS2によって得られた機体位置情報によって算出される機体の移動速度であるGPS車速を散布車速として流量制御する車速連動散布装置を構成し、散布量設定値と車速等により算出される圧力になるように、ポンプ8圧を受ける薬剤の供給量を電動開閉弁36にて制御する。また、動作状況をオペレータに知らせるブザーを含む表示報知部Rを備える。
【0014】
この薬剤散布用管理作業車両における散布制御は、散布走行開始時からGPSセンサS2による有効な移動速度が得られるまでの間は、薬剤散布装置Dの散布車速として車速センサS1に基づいて走行装置3,4の走行動作と対応する機体の計算車速を用いることにより、散布走行開始時からGPSセンサS2による有効な移動速度が得られるまでの間について、適切な薬剤散布走行を確保することができる。
【0015】
制御処理について詳細に説明すると、図3のフローチャート例1に示すように、車速パルス検出処理のステップ1(以下において、「S1」の如くの略記による。)により走行開始時に車速パルスを検出して走行開始判定を行い(S2,S3)、走行開始が検出されればポンプオン(S4)により散布作業を開始する。その後、散布終了までの間について、GPSセンサS2からの速度情報を検出(S5)し、有効な速度情報を検出できればGPS車速を散布車速とし(S7a)て散布量設定読込から流量調節までの一連の処理によって散布制御し(S8a〜S8h)、できなければ車速パルスから計算した計算車速を散布車速とし(S7b)て一連の散布制御を行う処理手順(S8a〜S8h)により制御処理を構成する。
【0016】
また、所定時間の経過によってもGPSからの車速情報が得られないときは、異常警報を出力した上で、車速センサS1による計算車速によって散布制御を継続することにより、GPS異常下であっても散布走行を続行することができる。
【0017】
この場合の制御処理は、図4のフローチャート例2に示すように、散布作業中にGPS速度情報を読み取り(S11)、所定時間を継続してデータ取得ができない場合(S12,S13)に、警報出力(S14)を行った後、車速パルスから速度計算し、これを散布車速として設定圧力計算により散布量制御を行う処理手順(S15,S16)によって構成する。
【0018】
(GPS車速情報処理)
上記GPSからの車速情報の処理については、一定時間毎の上下限カット処理と移動平均処理を行うことにより、GPS車速の変動が抑えられ、散布量の大きな変動を防止することができる。詳細には、図5のフローチャート例3に示すように、一定回数(N回)のGPS速度情報を読込み(S21〜S24)、上下限カット処理(S25)と移動平均処理(S26)を行って散布制御のための散布車速とする処理手順(S27,S28)によって制御処理を構成する。
【0019】
また、一定時間毎に検出したGPS車速が前回の値と一定値以上異なるときは、変化量を所定の限度とすることにより、前記同様に、車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。詳細には、図6のフローチャート例4に示すように、散布作業中にGPSから速度情報を読取り(S31)、GPS車速を計算し(S32)、前回の計算車速と所定値以上離れている場合は変化量を一定値にし(S34,S35)てGPS車速を決定する処理手順(S36)によって制御処理を構成する。
【0020】
また、一定時間毎に検出したGPS車速が前回の値と一定値以上異なる場合に、車速センサS1の計算車速より速いときは車速センサの計算値を散布作業に使用することにより、誤検出等による車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。
【0021】
詳細には、図7のフローチャート例5に示すように、散布作業中に検出したGPS車速VGが前回車速と所定値以上離れている場合について、車速パルスから計算した車速Vsと比較(S43)し、大小により使用する車速を選択する処理手順(S44a,S44b)によって制御処理を構成する。
【0022】
また、一定時間毎に検出した車速が前回検出した値と一定値以上異なる場合は、車速センサで計算した車速と比較し、その車速より遅い場合は一定値以下なら制御に使用する車速は車速センサの計算車速、一定値以上ならGPS車速とすることにより、誤検出等による車速の大きな変化による散布量の大きな変動を抑えることができ、安定した散布作業が可能になる。
【0023】
詳細には、図8のフローチャート例6に示すように、散布作業中に検出したGPS車速VGが前回車速と一定値以上離れている場合について、車速パルスから計算した車速Vsと比較し(S51〜53)、GPS車速VGの方が遅いときはその計算速度との差ΔVの大小により(S54,S55)制御に使用する車速を選択する処理手順(S56a,S56b)によって制御処理を構成する。
【0024】
また、GPS車速と車速センサによる計算車速の差に応じて選択することにより、常に適切な車速を制御に使用することができ、安定した散布作業が可能になる。詳細には、図9のフローチャート例7に示すように、散布作業中にGPSからの車速情報から計算したGPS車速VGと車速パルスから計算した計算車速Vsの比較を行い、それぞれの大小およびその差ΔVの判定(S61〜S63)により制御に使用する車速を選択する処理手順(S64a,S64b)によって制御処理を構成する。
【0025】
(GPS異常判定)
次に、GPS異常判定について説明する。車速パルスが検出可能となった時にGPS速度情報をチェックしてGPS受信機の判定を行うことにより、GPS受信機情報が適正かどうか判断することが可能となる。詳細には、図10のフローチャート例8に示すように、電源供給後に車速パルスが検出できたら速度計算を行い(S71,S72)、次いでGPS受信機から速度情報を読込み(S73)、速度情報がないときは異常と判定(S74、S79)し、また、速度情報があっても車速パルスから計算した速度Vsと大きく異なるときはGPS受信機の異常と判定する処理手順(S75〜S77、S79)によって制御処理を構成する。
【0026】
(車速センサ異常判定)
GPS受信機からの速度情報があっても車速パルスが検出できないことを条件に、車速センサS1の異常を判定することができる。詳細には、図11のフローチャート例9に示すように、電源供給後にGPS受信機S2からの速度情報から速度計算を行い(S81〜S83)、所定速度以上あるのに車速パルスが検出できないときに車速センサS1の異常と判定する処理手順(S86)によって制御処理を構成する。
【0027】
(薬液噴霧作業車両)
ここで、薬液噴霧作業車両の一例である乗用型防除機について詳細に説明する。乗用型防除機は、その収納時の側面図と散布時の正面図を図12及び図13に示すように、機体の前部にエンジンEを搭載し、このエンジンEの回転動力をミッションケ−ス2内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を左右の前輪3,3と左右の後輪4,4とに伝えるように構成している。機体後部には薬液を収容している薬液タンク5が設置され、該薬液タンク5の前側に運転席6が、その前方にはステアリングハンドル7が装備されている。前記運転席6の両側には、薬液タンク5が張り出している構成である。17はエンジン回転数の表示や各種警告灯を設けているパネルである。
【0028】
薬液タンク5内の薬液は、ポンプ8により後述する散布ブーム9に設けられた散布ホース10の各ノズル11から噴出される構成である。ポンプ8は、エンジンEからベルトプーリ伝動系8aで駆動される構成である。
【0029】
機体の左右両側には散布ブーム9を収納支持するためのブーム収納支持枠13,13が立設され、受け具14によって係止保持されるように構成されており、収納時の於ける高速走行時の振動吸収のために受け具14には弾性体が設けられている。
【0030】
散布ブーム9について説明する。中央の散布ブーム(センタブーム)9aは機体の横幅に略一致し、その左右両側に連結される左右散布ブーム(サイドブーム)9b,9bは前記中央の散布ブ−ム(センタブーム)9aよりも長さが長く構成されている。
【0031】
サイドブーム9bは、中央のセンターブーム9aに対し回動自在に連結され、サイドブーム上下シリンダ15により上方へ回動させて収納状態に保持させたり、或いは地面と略平行となる散布作業姿勢状態に回動させて支持させたりすることができる。なお、16は散布ブーム全体を昇降させるブーム昇降シリンダである。
【0032】
次に、図14と図15に基づいて乗用型防除機のブームスプレーヤ(薬液散布装置)の散布回路12について説明する。
操作盤20及び防除操作盤21や、手動で開閉できる各ブーム9a,9bの噴霧コックC1,C2,C3等が運転席6の側部に設置されている。
【0033】
また、操作盤20を備えた防除操作盤21には、中央上部のディスプレイ22の左側に上位から散布設定23、圧力24、流量計25、流量累計26等の表示部が表示されていて、ディスプレイ22の左端部に点灯される三角マークによって、このディスプレイに表示されるデータ内容が指示される。ディスプレイ22の右側には表示切替手段である表示切替ボタン28が設けられている。また、これらの下方には、自動押しボタン(スイッチ)29が設けられ、この自動押しボタン(スイッチ)29の入り状態をパイロットランプ30で表示するようになっている。更に、散布設定ボタンスイッチ31、増減ボタンスイッチ32,33、累計リセットスイッチ34等が設けられている構成である。
【0034】
散布回路12の薬液吸込吐出経路は、薬液タンク5からポンプ8間に至る低圧吸水経路35と、ポンプ8から流量制御弁36を経て各散布ブーム9a,9b間に至る高圧吐水経路37とから構成されており、ホース等で連結されている。9cは延長ブームであり、散布ブーム9bに連結する構成としており、作業状態に合わせて着脱する構成としている。仮に、延長ブーム9cを常時連結している場合においては、延長ブーム9cを使用して噴霧場合はコック9dを開いて散布を行い、延長ブーム9cを使用しない場合はコック9dを閉じて散布を行わないようにしてもよい。
【0035】
高圧吐水経路37には、一定圧以上の液圧を逃がす安全弁38を有した余水戻し経路40が設けられており、薬液タンク5に還元できるようになっている。また、この薬液タンク5の底部との間には撹拌経路41が連通されて、一部の薬液をタンク内へ常時噴出還元させて、この薬液タンク5内の薬液を撹拌する構成としている。前記流量制御弁36と各ブーム9a,9bへの噴霧コックC1,C2,C3間における高圧吐水経路37には、この液圧を検出する圧力センサ42と、流量を検出する第1流量センサ43が設けられる。なお、流量制御弁36は制御モータによって開度が制御される。39はエアチャンバである。
【0036】
噴霧コックC1,C2,C3からそれぞれ左サイドブーム9b、センターブーム9a、右サイドブーム9bへの薬液の流れは、配管D1,D2,D3で接続されている構成である。
【0037】
また、前記低圧吸水経路35には、薬液タンク5とポンプ8との間においてサクションフィルタ44が設けられ、更に、このサクションフィルタ44とポンプ8との間には吸水経路内の流量を検出する第2流量センサ45が設けられる。
【0038】
前述のごとく構成した乗用型防除機において、図12に示しているように後部散布装置50を設ける構成としている。この後部散布装置50は、機体後部の支持体51に対して回動支点52を支点として、前後方向に回動可能に構成している。この前後方向に回動については、油圧シリンダ54で作動する構成としている。また、後部散布装置50の左右のノズル部53,53については、左右の後輪4,4の後方に位置する構成としている。
【0039】
左右のノズル53,53については、それぞれ支持部57,57で支持されており、さらに、支持部57,57は連結プレート58で接続されているので、油圧シリンダ54は左側のみに設けられている。もちろん、右側に設けてもよい。
【0040】
このように、左右の後部散布装置50のノズル53については、1個の油圧シリンダ54で前後移動可能に構成しているので、廉価で簡素な構成となる。
また、左右の後部散布装置50のノズル53は、後輪4,4のトレッドの延長線上に位置する構成としているので、作物とノズル53の干渉を防止できるようになる。油圧シリンダ54についても同様で、後輪4(左側)の延長線上に位置する構成としているので、油圧シリンダ54と作物との干渉を防止できるようになる。
【0041】
図14と図16に示しているように、後部散布装置50への薬液の流れは、噴霧コックC2からセンターブーム9aへの配管D2の途中に分岐金具55を設け、この分岐金具55から配管D4を経由して後部散布装置50へ接続している構成である。前記配管D4の途中には、コック56を設けている。
【0042】
前記後部散布装置50については、左右の後輪4,4(左右前輪3,3)が通過後の部分にも充分な薬液の散布を行うことを目的としており、防除効果が良好に得られるようになる。
【0043】
図12に示しているように、後部散布装置50のノズル53が後輪4に接近しているときは散布を行い、ノズル53が後輪4から離れているときは散布をしないように構成する。具体的には、図16に示しているように、前記支持部57に案内プレート59を設け、この案内プレート59はコック56に連結する構成としている。
【0044】
即ち、油圧シリンダ54が伸長してノズル53が後輪4から遠ざかると、案内プレート59はコック56を閉じるように構成している。また、油圧シリンダ54が縮小してノズル53が後輪4に近づくと、案内プレート59はコック56を開くように構成している。
【0045】
また、後部散布装置50からの散布については、後部散布装置50の前後方向の動きと連動して自動的に散布の入り切りが行われるので、操作性が向上するようになる。また、ポンプ8については作業中常時駆動する構成としているので、前記コック56の上流側は高圧(30Kg/cm2)となっている。このため、後部散布装置50が後輪4に接近してノズル53から散布するときには、高圧の薬液が一気に噴霧されるようになり、無散布域の発生を防止できるようになる。薬液散布の入り切りについては、図14に示す制御弁64で電気的に行う構成としてもよい。
【0046】
(散布走行)
乗用型防除機による薬剤散布走行は、図17の平面図に示すように、まず、圃場端に沿って畦からブーム全長の範囲を散布走行し、この時、駆動輪のスリップがあっても、GPSセンサによる実際の移動車速により所要の薬剤散布を高精度で行うことができる。また、GPSセンサが使用できない状況であっても、スリップ率による推定車速を使用することにより、それまでの走行状況の延長として所要の薬剤散布を高精度で行うことができる。
【0047】
圃場端における機体旋回においては、GPSセンサによる機体の位置情報に基づいてブーム端の位置を合わせた上で隣接領域の散布走行を開始することにより、散布済み領域との間に重なりや隙間が生じないようにして、前記同様の散布走行を行い、その繰り返しにより、所要の面積密度で圃場全面を均一に薬剤散布を行うことができる。特に、ブーム端の位置を考慮して旋回後の機体中心の位置を画面等に指示することで、運転操作が容易となる。
【符号の説明】
【0048】
1 乗用型防除機(薬剤散布用管理作業車両)
3 前輪(走行装置)
4 後輪(走行装置)
22 ディスプレイ
C コントローラ
D 薬剤散布装置
R 表示報知部
S1 車速センサ
S2 GPSセンサ(GPS受信機)
VG GPS車速(移動速度)
Vs 計算車速
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圃場走行可能に機体を支持する走行装置(3,4)と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサ(S2)と、このGPSセンサ(S2)によって得られた機体の移動速度(VG)を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置(D)とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行う薬剤散布用管理作業車両において、
上記走行装置(3,4)の走行動作を検出する車速センサ(S1)を設け、この車速センサ(S1)に基づいて走行装置(3,4)の走行動作と対応する機体の計算車速(Vs)を算出し、この計算車速(Vs)を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うことを特徴とする薬剤散布用管理作業車両。
【請求項2】
前記散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間に所定の時間が経過した場合は、報知手段(R)を作動させるとともに、前記計算車速(Vs)を散布車速として継続して薬剤散布走行を行うことを特徴とする請求項1記載の薬剤散布用管理作業車両。
【請求項1】
圃場走行可能に機体を支持する走行装置(3,4)と、GPS電波を受けて機体位置を検出するGPSセンサ(S2)と、このGPSセンサ(S2)によって得られた機体の移動速度(VG)を散布車速として車速連動により散布動作する散布装置(D)とを備えて単位面積当たり所定量の薬液で薬剤散布走行を行う薬剤散布用管理作業車両において、
上記走行装置(3,4)の走行動作を検出する車速センサ(S1)を設け、この車速センサ(S1)に基づいて走行装置(3,4)の走行動作と対応する機体の計算車速(Vs)を算出し、この計算車速(Vs)を散布車速として、散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間の薬剤散布走行を行うことを特徴とする薬剤散布用管理作業車両。
【請求項2】
前記散布走行開始時からGPSセンサ(S2)による有効な移動速度(VG)が得られるまでの間に所定の時間が経過した場合は、報知手段(R)を作動させるとともに、前記計算車速(Vs)を散布車速として継続して薬剤散布走行を行うことを特徴とする請求項1記載の薬剤散布用管理作業車両。
【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15】
【図16】
【図17】
【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15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2011−217700(P2011−217700A)
【公開日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−92996(P2010−92996)
【出願日】平成22年4月14日(2010.4.14)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月14日(2010.4.14)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]