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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022098981
(43)【公開日】2022-07-04
(54)【発明の名称】水田除草機、制御方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
A01B 39/18 20060101AFI20220627BHJP
A01B 69/00 20060101ALI20220627BHJP
【ＦＩ】
A01B39/18 C
A01B69/00 B
A01B69/00 303M
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020212688
(22)【出願日】2020-12-22
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】516184218
【氏名又は名称】ドローン・ジャパン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】517144145
【氏名又は名称】株式会社ＤＲＯＮＥ ｉＰＬＡＢ
(74)【代理人】
【識別番号】110002790
【氏名又は名称】Ｏｎｅ ｉｐ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】海津 裕
【テーマコード（参考）】
2B034
2B043
【Ｆターム（参考）】
2B034AA07
2B034BA06
2B034BB01
2B034BC03
2B034BD08
2B034HA15
2B034HB01
2B034HB16
2B043AA04
2B043AB11
2B043BA07
2B043BB07
2B043DA03
2B043DA15
2B043DA17
2B043EA12
2B043EB05
2B043EB12
2B043EB18
2B043ED15
(57)【要約】
【課題】コントローラの制御信号により動作する水田除草機において、特に爪車等の除草力の高い除草部を備えた場合にも、車輪部が推進力を発揮するため、特に爪車等の除草部による推進力が足りない場合にも十分な推進力を発揮することが可能となり、自律走行が容易な水田除草機を提供すること。
【解決手段】本発明による水田除草機は、コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】本発明による水田除草機は、コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える、
ことを特徴とする水田除草機。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える、
ことを特徴とする水田除草機。
【請求項2】
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１に記載の水田除草機。
【請求項3】
前記除草部は、複数の爪を有する爪車である、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項4】
前記機体の前方または後方の少なくとも何れか一方に接続され、少なくとも浮力により前記機体の転倒を防止する転倒防止部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項5】
前記転倒防止部は、前記機体の前方に設けられる前方転倒防止部と、前記機体の後方に設けられる後方転倒防止部と、を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項４に記載の水田除草機。
【請求項6】
前記水田除草機は、流体抵抗低減部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項7】
前記水田除草機は、自機の位置情報を生成する位置情報生成部をさらに備え、
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項8】
前記第１の動力源は、前記機体の左右に設けられ、それぞれ前記車輪部に接続され、互いに異なる回転方向へ制御が可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項9】
前記除草部は、前記第２の動力源により駆動され、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水田除草機。
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項10】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項11】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法を実行させるプログラムであって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水田除草機、制御方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の水田除草機は、ハンドルや持ち手で作業者に操作される水田除草機が主であったが、昨今の農業人口減少に伴い水田除草作業の自動化が課題となっている。特許文献１には、コントローラ制御による自律走行水田除草機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６―１５２７７５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、上記例示した自律走行水田除草機は、樹脂等により形成されたブラシにより除草を行うものであり、当該ブラシが例えば樹脂製である場合には、その可撓性から水田や雑草の状況によっては必ずしも除草力が十分ではなかった。
【0005】
そこで、樹脂製のブラシに代えて、例えば中耕除草機のような水田除草機に備えられている金属製の爪車と呼ばれる構成を備えることを出願人は検討した。爪車とは、例えば動力源により回転するローラ状の車に櫛歯状に複数の爪が突設されたものであり、当該爪により除草するものである。しかしながら、鋭意検討の結果、従来の中耕除草機では人により持ち手での操作が前提とされているところ、自律走行水田除草機においては、水田の土の水分量が多い場合には、泥がスラリー状になり、爪車だけでは推進力が足りず、単独での自律走行が難しい場合があった。
【0006】
そこで、本発明は、コントローラの制御信号により動作する水田除草機において、特に爪車等の除草力の高い除草部を備えた場合にも自律走行が容易な水田除草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】
【0007】
本発明によれば、コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える、ことを特徴とする水田除草機が得られる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コントローラの制御信号により動作する水田除草機において、特に爪車等の除草力の高い除草部を備えた場合にも自律走行が容易な水田除草機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態１にかかる水田除草機の側面図であり、車輪部を省略している図である。
【図2】本発明の実施形態１にかかる水田除草機の一例の側面図である。
【図3】本発明の実施形態１にかかる水田除草機の一例の背面図である。
【図4】本発明の実施形態１にかかる水田除草機の一例の上面図である。
【図6】本発明の実施形態１にかかる車輪部の一例の側面図である。
【図7】本発明の実施形態１にかかる車輪部の一例の前面図である。
【図8】本発明の実施形態１にかかる水田除草機の他の例の上面図である。
【図9】本発明の実施形態２にかかる水田除草機の一例の側面図である。
【図10】本発明の実施形態２にかかる水田除草機の一例の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による水田除草機、制御方法、プログラムは、以下のような構成を備える。
［項目１］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える、
ことを特徴とする水田除草機。
［項目２］
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能をさらに有する、
ことを特徴とする項目１に記載の水田除草機。
［項目３］
前記除草部は、複数の爪を有する爪車である、
ことを特徴とする項目１または２のいずれかに記載の水田除草機。
［項目４］
前記機体の前方または後方の少なくとも何れか一方に接続され、少なくとも浮力により前記機体の転倒を防止する転倒防止部と、をさらに備える、
ことを特徴とする項目１乃至３のいずれかに記載の水田除草機。
［項目５］
前記転倒防止部は、前記機体の前方に設けられる前方転倒防止部と、前記機体の後方に設けられる後方転倒防止部と、を含む、
ことを特徴とする項目４に記載の水田除草機。
［項目６］
前記水田除草機は、流体抵抗低減部をさらに有する、
ことを特徴とする項目１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
［項目７］
前記水田除草機は、自機の位置情報を生成する位置情報生成部をさらに備え、
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする項目１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
［項目８］
前記第１の動力源は、前記機体の左右に設けられ、それぞれ前記車輪部に接続され、互いに異なる回転方向へ制御が可能である、
ことを特徴とする項目１乃至７のいずれかに記載の水田除草機。
［項目９］
前記除草部は、前記第２の動力源により駆動され、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする項目１乃至８のいずれかに記載の水田除草機。
［項目１０］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
［項目１１］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法を実行させるプログラムであって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
［項目１］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備える、
ことを特徴とする水田除草機。
［項目２］
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能をさらに有する、
ことを特徴とする項目１に記載の水田除草機。
［項目３］
前記除草部は、複数の爪を有する爪車である、
ことを特徴とする項目１または２のいずれかに記載の水田除草機。
［項目４］
前記機体の前方または後方の少なくとも何れか一方に接続され、少なくとも浮力により前記機体の転倒を防止する転倒防止部と、をさらに備える、
ことを特徴とする項目１乃至３のいずれかに記載の水田除草機。
［項目５］
前記転倒防止部は、前記機体の前方に設けられる前方転倒防止部と、前記機体の後方に設けられる後方転倒防止部と、を含む、
ことを特徴とする項目４に記載の水田除草機。
［項目６］
前記水田除草機は、流体抵抗低減部をさらに有する、
ことを特徴とする項目１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
［項目７］
前記水田除草機は、自機の位置情報を生成する位置情報生成部をさらに備え、
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする項目１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
［項目８］
前記第１の動力源は、前記機体の左右に設けられ、それぞれ前記車輪部に接続され、互いに異なる回転方向へ制御が可能である、
ことを特徴とする項目１乃至７のいずれかに記載の水田除草機。
［項目９］
前記除草部は、前記第２の動力源により駆動され、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする項目１乃至８のいずれかに記載の水田除草機。
［項目１０］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
［項目１１］
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法を実行させるプログラムであって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【0011】
＜実施形態１の詳細＞
以下、本発明の実施形態１にかかる水田除草機について、図面を参照しながら説明する。なお、添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
以下、本発明の実施形態１にかかる水田除草機について、図面を参照しながら説明する。なお、添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0012】
図１－４に示される構成を一例として、本実施の形態による水田除草機１００について説明する。ここで、便宜的に、水田除草機１００の前後方向（長さ方向）をｘ軸方向、横方向（幅方向）をｙ軸方向、上下方向（高さ方向）をｚ軸方向として説明する。図示されるように、水田除草機１００は、制御部１１０と枠部１２０、第１の動力源１３０、支持部１４０、除草部１５０（以下、具体例として爪車１５０という。）、爪１６０、第２の動力源１７０、転倒防止部１８０、車輪部１９０を有している。なお、水田除草機１００全体を総称して、機体と呼称することがある。
【0013】
制御部１１０は、作業者が操作するコントローラ（不図示）からの制御信号を受信し、第１の動力源１３０及び第２の動力源１７０（例えば電気を燃料とするモータ、ガソリン等を燃料とするエンジン、または、モータとエンジンを協働させるハイブリッド型など）を動作させ、機体の前方または後方に機体を進行させることが可能である。
【0014】
ここで、図５では制御部１１０のハードウェア構成について例示する。制御部１１０は、制御部１１０または第１の動力源１３０及び第２の動力源１７０に電気や燃料などから発生するエネルギーを供給するエネルギー供給源２２０に接続されている。なお、エネルギー供給源２２０は、制御部１１０内部に備えられていてもよいし、外部から制御部１１０に接続されて備えられていてもよい。また、エネルギー供給源２２０は、エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段（例えばバッテリーまたはタンクなど。不図示）を備えていてもよい。
【0015】
また、制御部１１０は、少なくとも動力源制御部２１０を備える。そして、動力源制御部２１０は、送受信部２１１、処理部２１２、記憶部２１３、センサ類２１４を備える。
【0016】
制御部１１０は、１つ以上の外部のコントローラ（例えば、送受信機（プロポ）４９、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器）からのデータを受け取るおよび／またはデータを送信するように構成された送受信部２１１を備える。送受信部２１１は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができるが、有線通信の場合、通信ケーブルを考慮して作業ルート等を検討する必要があるため、作業の利便性を考慮すると無線通信がより好ましい。
【0017】
処理部２１２は、送受信部２１１から受信したデータや、後述する記憶部２１３に記憶されたデータやセンサ類２１４からのデータを基にデータ処理を実施し、例えば動力源１３０に接続された制御線２３０を介して動力源１３０を制御するための制御信号を送信する。
【0018】
記憶部２１３は、１つ以上のステップを行うために制御部１１０が実行可能であるロジック、コード、および／またはプログラム命令を記憶している。また、記憶部２１３は、例えば、ＳＤカードやランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。センサ類２１４から取得したデータは、記憶部２１３に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。
【0019】
センサ類２１４は、慣性センサ（加速度センサ、ジャイロセンサ）、ＧＰＳセンサ、近接センサ（例えば、ライダー）、またはビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含み得る。特に、転倒防止の観点から慣性センサを少なくとも備えることが好ましく、例えば慣性センサのデータを用いて、処理部２１２により動力源１３０の動作を調節し（例えば、動力源１３０の負荷が大きくなった場合には、動力源１３０の駆動力を弱めるなど）、慣性などによる転倒を防止する。
【0020】
センサ類２１４は、上記ＧＰＳセンサのような自機の位置情報を生成する位置情報生成部を含んでいてもよい。制御部１１０は、当該位置情報と、送受信部２１１がコントローラ等から受信した経路情報とに基づき、当該経路情報が示す経路（特に水田上の経路）を水田除草機１００が自律走行するように動作制御してもよい。
【0021】
ここで、図１－４に戻り、水田除草機１００について説明する。枠部１２０は、例えば金属製であって、制御部１１０や支持部１４０、爪車１５０、第２の動力源１７０、転倒防止部１８０を支持している。なお、枠部１２０は、図１に図示されない構成をさらに支持するように構成されていてもよい。
【0022】
第１の動力源１３０は、支持部１４０を介して枠部１２０に接続されており、車輪部１９０を動作させるものである。その具体的な構成については、上述のとおり、例えば電気を燃料とするモータ、ガソリン等を燃料とするエンジン、または、モータとエンジンを協働させるハイブリッド型などの様々な形態であってよい。
【0023】
また、左右の第１の動力源１３０は、左右の車輪部１９０を互いに異なる回転方向へ制御可能である。このような構成とすることにより、水田除草機１００の進行方向を変えたり、その場で回転したりすることが容易となる。
【0024】
【0025】
第２の動力源１７０は、爪車１５０を動作させるものであり、その具体的な構成については、上述のとおり、例えば電気を燃料とするモータ、ガソリン等を燃料とするエンジン、または、モータとエンジンを協働させるハイブリッド型などの様々な形態であってよい。本実施形態では第１の動力源１３０とは別の構成としているが、第１の動力源１３０のエネルギーを考慮して共通化可能であるならば、第２の動力源１７０を備えずに、第１の動力源１３０のみとしてもよい。
【0026】
また、左右の第２の動力源１７０は、左右の爪車１５０を互いに異なる回転方向へ制御可能である。従来、左右の爪車は同じ回転方向にしか動作しなかったため、持ち手により進行方向を変更していたが、このような構成とすることにより、水田除草機１００の進行方向を変えたり、その場で回転したりすることがさらに容易となる。
【0027】
爪車１５０は、例えば第２の動力源１７０により回転するローラ状の車に、櫛歯状に複数の爪１６０が突設されたものであり、爪１６０は機体後方へ屈曲した形状である。爪車１５０は、例えばチェーン及び歯車（不図示）で第２の動力源１７０と接続され、第２の動力源１７０の動作に応答して回動し、機体を前方または後方に移動させる。なお、爪車１５０及び爪１６０の形状は、除草機能を有する形状であれば、これに限らない。
【0028】
爪車１５０は、例えば前方爪車の櫛歯状の爪の数を、後方爪車の櫛歯状の爪の数よりも多くしてもよい。これにより、爪車１５０による除草効果が高まる。また、図１－４の後方爪車の構成に代えて、図８に例示されるように、後方の爪車が、例えば動力源１３０により回転するローラ状の車に、爪１６０の代わりに板状の複数の羽根１６３が突設された羽根車１５３としてもよい。
【0029】
また、上記実施形態に代えて、例えば第２の動力源１７０を前方爪車１４１と後方爪車１４２とで個別に複数設けたり、チェーンに接続される歯車のギア比を前後の爪車で変えたりするなどして、前方爪車の回転数を、後方爪車の回転数よりも多くするなどしてもよい。
【0030】
転倒防止部１８０は、水田除草機１００の前方または後方の少なくとも何れか一方に設けられており、例えば中心部が空洞（中空）である円筒状の形状であるが、これに限らず、例えば球体、長球状、立方体、直方体、円柱といった形状であってもよい。そして、転倒防止部１８０が空気を多く含んでいて浮力を生じやすい素材（例えば、発泡素材など）により構成されている。これにより、例えば水田に張られた水に対して浮力が生じ、水田除草機１００が機体後方に転倒しそうな場合に機体を転倒しないように支持することが可能である。また、転倒防止部１８０自体の内部を中空（例えば、発泡素材、プラスチック素材、ゴム素材など）としてもよく、この場合にも上記同様の効果を奏する。
【0031】
また、図１等に例示される水田除草機１００では、転倒防止部１８０として、機体前方に設けられた前方転倒防止部及び機体後方に設けられた後方転倒防止部を備えている。これにより、機体が前方及び後方の両方向に進行する場合や始動時及び停止時の両方において、前方及び後方の両方向に対しても転倒防止効果が得られる。なお、主な進行方向や、機体の重心等により、転倒しやすい方向が決まっている場合などには、前方転倒防止部と後方転倒防止部とが、少なくとも形状、大きさ、素材、浮力のいずれか１つを互いに異ならせていてもよい。
【0032】
以上の構成により、コントローラの制御信号により動作する水田除草機において、特に爪車等の除草力の高い除草部を備えた場合にも、車輪部１９０が推進力を発揮するため、特に爪車等の除草部による推進力が足りない場合にも十分な推進力を発揮することが可能となり、自律走行が容易な水田除草機を提供することができる。
【0033】
＜実施形態２の詳細＞
以下、本発明の実施形態２にかかる水田除草機について、図９及び図１０を参照しながら説明する。本実施形態の水田除草機１００は、流体抵抗低減部３００及び当該流体抵抗低減部３００を模した転倒防止部３１０を備える。
以下、本発明の実施形態２にかかる水田除草機について、図９及び図１０を参照しながら説明する。本実施形態の水田除草機１００は、流体抵抗低減部３００及び当該流体抵抗低減部３００を模した転倒防止部３１０を備える。
【0034】
流体抵抗低減部１７０及び転倒防止部３１０は、水等の流体抵抗を低減して水田除草機１００を進行しやすくする形状であればよく、例えば船底のような略Ｖ字形状または湾曲形状であってもよい。また、船のように上面に凹部を有してもよいし、輪郭のみ船形状であってもよい。
【0035】
また、図９及び図１０に示されるように、流体抵抗低減部３００の一部に貫通部を設け、貫通部内に上述の転倒防止部１８０を備えるようにしてもよい。図９及び図１０は、構成の多様性を示すために、流体抵抗低減部３００及び転倒防止部３１０、転倒防止部１８０をまとめて備えているが、これに限らず、前方または後方のいずれかに流体抵抗低減部３００または転倒防止部３１０を備えるようにしてもよいし、転倒防止部１８０を併用しなくてもよい。
【0036】
＜実施形態３の詳細＞
以下、本発明の実施形態３にかかる水田除草機１００について説明する。実施形態３においては、第１の動力源１３０と第２の動力源１７０の制御について詳細を記載する。
以下、本発明の実施形態３にかかる水田除草機１００について説明する。実施形態３においては、第１の動力源１３０と第２の動力源１７０の制御について詳細を記載する。
【0037】
上記実施形態１においても記載したとおり、制御部１１０は、当該位置情報と、送受信部２１１がコントローラ等から受信した経路情報とに基づき、経路情報が示す経路（特に水田上の経路）を水田除草機１００が自律走行するように動作制御する。
【0038】
この時、第１の動力源１３０及び車輪部１９０による推進力と、第２の動力源１７０及び爪車１５０による推進力がそれぞれ発生するため、例えば爪車１５０の推進力を車輪部１９０の推進力で補うようにしてもよい。
【0039】
より具体的には、水田除草機１００において、車輪部１９０回転速度や回転数などの回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部を設けてもよい。そして、爪車１５０の推進力のみでは車輪部１９０の回転パラメータが第１の所定値を超えない場合に、車輪部１９０を駆動させて、当該回転パラメータが第１の所定値を超えるように補う補助動作制御を行ってもよい。この時、第１の所定値を超えた第２の所定値までは補助動作制御を継続するようにしたり、第１の所定よりも低い第３の所定値までは補助動作制御を中止するようにしてもよい。
【0040】
さらに具体的には、従来型の除草機のように爪車１５０はエンジン（第２の動力源１７０）で一定回転数で駆動させておき、爪車１５０による推進力により車輪部１９０が回転する際の回転パラメータを検出し、例えば水田の土の水気が多く爪車１５０での推進力では車輪部１９０の回転パラメータが所定値（例えば、第１の所定値）に満たない場合には、さらにモータ（第１の動力源１３０）により車輪部１９０を回転させることで、当該回転パラメータが所定値となるように補助動作制御を行うようにしてもよい。反対に、爪車１５０のみの推進力により車輪部１９０が回転している場合には、車輪部１９０に設けられたモータが発電機として作用し、当該モータに接続されたバッテリーを充電することが可能となる。
【0041】
以上の構成により、コントローラの制御信号により動作する水田除草機において、特に爪車等の除草力の高い除草部を備えた場合にも、適切なタイミングで車輪部または除草部が推進力を発揮することが可能となり、自律走行が容易な水田除草機を提供することができる。
【0042】
なお、実施形態１－３においては、水田除草機を例示したが、これに限らず、適用可能であれば何れの農業機械であってもよい。その場合、転倒防止部は、浮力ではなく、物理的に転倒が抑えられればそれでもよい。
【0043】
上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0044】
１００ 水田除草機
１１０ 制御部
１２０ 枠部
１３０ 第１の動力源
１４０ 支持部
１５０ 機体移動部（爪車）
１６０ 爪
１７０ 第２の動力源
１８０ 転倒防止部
１１０ 制御部
１２０ 枠部
１３０ 第１の動力源
１４０ 支持部
１５０ 機体移動部（爪車）
１６０ 爪
１７０ 第２の動力源
１８０ 転倒防止部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2021-03-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備え、
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能をさらに有し、
前記除草部は、前記機体の前方及び後方にそれぞれ設けられ、前記車輪部とはいずれも形状が異なる、
ことを特徴とする水田除草機。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、前記第１の動力源または第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備え、
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能をさらに有し、
前記除草部は、前記機体の前方及び後方にそれぞれ設けられ、前記車輪部とはいずれも形状が異なる、
ことを特徴とする水田除草機。
【請求項2】
前記除草部は、複数の爪を有する爪車を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１に記載の水田除草機。
【請求項3】
前記機体の前方または後方の少なくとも何れか一方に接続され、少なくとも浮力により前記機体の転倒を防止する転倒防止部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか記載の水田除草機。
【請求項4】
前記転倒防止部は、前記機体の前方に設けられる前方転倒防止部と、前記機体の後方に設けられる後方転倒防止部と、を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項３に記載の水田除草機。
【請求項5】
前記水田除草機は、自機の位置情報を生成する位置情報生成部をさらに備え、
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水田除草機。
前記水田除草機は、前記位置情報及び受信した経路情報に基づき動作が制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項6】
前記第１の動力源は、前記機体の左右に設けられ、それぞれ前記車輪部に接続され、互いに異なる回転方向へ制御が可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項7】
前記除草部は、前記第２の動力源により駆動され、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水田除草機。
【請求項8】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備え、
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする水田除草機。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草する除草部と、を備え、
前記除草部は、前記水田除草機を進行させる機能を有し、
前記水田除草機は、前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部をさらに備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする水田除草機。
【請求項9】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法であって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備え、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項10】
コントローラからの制御信号に応答して動作する水田除草機の制御方法を実行させるプログラムであって、
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
前記水田除草機は、前記制御信号に基づく制御に応答して動作する第１の動力源と、
前記第１の動力源の動作に応答して、前記水田除草機の機体を移動させる車輪部と、
前記機体に接続され、第２の動力源により駆動して除草すると共に、前記水田除草機を進行させる除草部と、
前記除草部による推進力により回転する前記車輪部の回転速度または回転数の少なくとも何れか一方を含む回転パラメータを検出する回転パラメータ検出部と、を備えるものであって、
前記回転パラメータ検出部により、前記回転パラメータが所定値を超えていないと判定された場合に、前記第１の動力源により前記車輪部を駆動するよう動作制御する制御方法を前記水田除草機に実行させる、
ことを特徴とするプログラム。