特開 2024-174604 農薬散布作業車

(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】P2024174604

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】農薬散布作業車

(51)【国際特許分類】

   A01M 7/00 20060101AFI20241210BHJP

【ＦＩ】

A01M7/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092507

(22)【出願日】2023-06-05

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003834

【氏名又は名称】弁理士法人新大阪国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 征典

(72)【発明者】

【氏名】池内 伸明

(72)【発明者】

【氏名】小山 浩二

【テーマコード（参考）】

2B121

【Ｆターム（参考）】

2B121CB03

2B121CB23

2B121CB31

2B121CB47

2B121CB61

2B121DA63

2B121EA21

(57)【要約】

【課題】本発明は、走行車体に搭載した散布装置で農薬を広く散布する農薬散布作業車において、農作地に吹く風による農薬散布密度の偏りを少なくすることを課題とする。
【解決手段】農薬を霧状に散布する噴霧装置１６を車体１に搭載した農薬散布作業車において、車体１の周囲に吹く風を検出する風向風速計４６を設け、該風向風速計４６の検出する風向と風強度によって、噴霧装置１６の噴霧強度と車体１の走行速度を制御することを特徴とする農薬散布作業車とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

農薬を霧状に散布する噴霧装置（１６）を車体（１）に搭載した農薬散布作業車において、車体（１）の周囲に吹く風を検出する風向風速計（４６）を設け、該風向風速計（４６）の検出する風向と風強度によって、噴霧装置（１６）の噴霧強度と車体（１）の走行速度を制御することを特徴とする農薬散布作業車。

【請求項2】

風向風速計（４６）が向かい風を検出すると走行速度を増速し、追い風を検出すると走行速度を減速することを特徴とする請求項１に記載の農薬散布作業車。

【請求項3】

車体（１）の左右に噴霧ノズル（４５）を設けたサイドブーム（４４，４４）を張り出して農薬を噴霧する噴霧装置（１６）を車体（１に搭載した農薬散布作業車において、車体（１）に対して左右方向の風を検出すると風上側のサイドブーム（４４）が噴霧する農薬を減少或いは農薬濃度を薄くすることを特徴とする農薬散布作業車。

【請求項4】

風向風速計（４６）がライダー（ＬＩＤＡＲ）センサ（６３）であることを特徴とする請求項１或いは請求項３に記載の農薬散布作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農作地に薬剤を散布する農薬散布作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

農薬散布作業車は、特許第４１９２４７４号公報に記載の如く、走行車体に散布装置を搭載し、農作地内を走行しながら農薬を作物に散布して防除作業を行う。この農薬散布作業車は、散布幅と散布濃度を設定すると最適走行速度が表示されて、その速度で走行すると所望の散布濃度で散布が出来るようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４１９２４７４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、農作地では風が吹き、散布する霧状農薬は、風によって流されるために風下に農薬が多く流れて風下の散布密度が高過ぎになる傾向がある。

【0005】

そこで、本発明は、走行車体に搭載した散布装置で農薬を広く散布する農薬散布作業車において、農作地に吹く風による農薬散布密度の偏りを少なくすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

【0007】

請求項１の発明は、農薬を霧状に散布する噴霧装置１６を車体１に搭載した農薬散布作業車において、車体１の周囲に吹く風を検出する風向風速計４６を設け、該風向風速計４６の検出する風向と風強度によって、噴霧装置１６の噴霧強度と車体１の走行速度を制御することを特徴とする農薬散布作業車とする。

【0008】

請求項２の発明は、風向風速計４６が向かい風を検出すると走行速度を増速し、追い風を検出すると走行速度を減速することを特徴とする請求項１に記載の農薬散布作業車とする。

【0009】

請求項３の発明は、車体１の左右に噴霧ノズル４５を設けたサイドブーム４４，４４を張り出して農薬を噴霧する噴霧装置１６を車体１に搭載した農薬散布作業車において、車体１に対して左右方向の風を検出すると風上側のサイドブーム４４が噴霧する農薬を減少或いは農薬濃度を薄くすることを特徴とする農薬散布作業車とする。

【0010】

請求項４の発明は、風向風速計４６がライダー（ＬＩＤＡＲ）センサ６３であることを特徴とする請求項１或いは請求項３に記載の農薬散布作業車とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明で、噴霧装置１６から噴射された農薬は車体１の周囲を吹く風で飛ばされて風下に多く流れる傾向があるが、風向風速計４６で風の吹く方向と強さを検出して噴霧農薬が均一になるように噴霧装置１６の噴霧強度或いは車体１の走行速度を制御することで風下側の噴霧農薬濃度が高くなるのを防ぎ、噴霧密度が均一になるようになる。

【0012】

請求項２の発明で、車体１の周囲を吹く風が向かい風であれば走行速度を増速することで農薬が車体１の後方へ流れ過ぎるのを防ぎ、追い風であれば走行速度を減速することで農薬が車体１の前方へ流れ過ぎるのを防ぎ、農薬の散布濃度が均一化される。

【0013】

請求項３の発明で、車体１の左右に噴霧ノズル４５を設けたサイドブーム４４，４４を張り出して散布する農薬散布作業車では、車体１に対して左右方向に風が吹いていると風上側の噴射農薬を減少或いは農薬濃度を薄くすることで、風下側の噴霧農薬濃度を高くし過ぎることがない。

【0014】

請求項４の発明で、風向風速計がライダーセンサ６３であるであれば、霧状に噴霧された農薬の密度や距離を検出するので、適正な噴霧方法に制御し易く確実に噴霧農薬濃度を均一化できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態による薬液散布作業車の側面図である。

【図2】薬液散布作業車の平面図である。

【図3】薬液散布作業車の制御ブロック図である。

【図4】薬液散布作業車の本機コントローラと防除機コントローラの制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面に基づいて本発明の実施態様について説明する。図１に薬液散布装置を前部に取り付けた薬液散布作業車の側面図を示し、図２には薬液散布作業装置部分の平面図を示す。なお、本明細書では薬液散布作業車の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右という。

【0017】

薬液散布作業車の車体１は、前輪１２及び後輪１３を軸装するアクスルハウジングをローリング自在に支持する。また、ハンドルポスト５９により支持されたステアリングハンドル１４の回転操作により前輪１２を操向すると共にボンネット１５下のエンジン（図示せず）によって伝動走行される。この車体１には操縦席１７の後部から左右両側にわたって囲うように形成された薬液タンク１８を車体１に対し着脱自在に搭載し、この薬液タンク１８内の薬液を前側に設けられる散布ブーム１９へ圧送する防除ポンプ２０が車体１の操縦席１７の下方に設けられている。

【0018】

操縦席１７の左側下方でフロア５４の上方に位置する薬液タンク１８の左側部には、オペレータ一人が乗り降りできる程度の凹部Ｓが設けられ、該凹部Ｓの底面にタンク側ステップ５０が設けられている。タンク側ステップ５０の外側下方には、本機側ステップ５３が設けられている。この本機側ステップ５３は、上面５３Ａが、フロア５４と薬液タンク１８の底面とほぼ同一高さとなる位置にある。

【0019】

本機側ステップ５３の下方には、フロア５４から吊り下げ式に設置された梯子部材５５が設けられている。梯子部材５５は任意の段数、例えば２段のステップを有している。これらの梯子部材５５、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０は所定の間隔で配置されている。このような構成によりオペレータは、梯子部材５５のステップ、本機側ステップ５３及びタンク側ステップ５０を順に登ることにより、安全かつ容易に操縦席１７に到達して乗車できる。

【0020】

操縦席１７の後部には、上面視で門型の安全枠６２を設け、その上部にライダー（ＬＩＤＡＲ）センサ６３を設け、車体１の周囲を監視して、噴霧装置１６から噴霧される農薬の散布方向と濃度分布を検出する。ライダーセンサ６３を車体１の高い位置に設けているので、車体１の周りを吹く風で飛ばされる噴霧農薬の飛び方向と風強度を検出できる。なお、ライダーセンサ６３は高価であるので、熱線式風速計やベーン式風速計で風向と風速を計測しても良い。

【0021】

本機のフロア５４に薬液タンク１８を搭載する自走型薬液散布作業車において、薬液タンク１８は本機ダッシュパネル５６付近まで前方に突出している。また、薬液タンク１８は上面視でオペレータの足元まで完全に覆い囲った略コの字状の構造を有している。このような構造により薬液タンク１８の高さを増加させずにタンク容量を増大させるとともに後進時の見通しを確保できる。また、薬液タンク１８を前方に長くすることにより、薬液タンク内水量の変位による機体の重心移動を小さく抑え、薬液散布作業時の機体バランスを安定させ、走行性能を高めることができ、機体が後傾して沈没するという事態を回避できる。

【0022】

なお、図２では薬液タンク１８の上面が略コの字形状のものを図示しているが、これに限定されず、タンクステップを有する形状であれば任意の形状にすることができる。薬液タンク１８の先端部形状は、フロア５４のフロントに上方へ浮き上がるように湾曲させた傾斜部５１と密着するように形成されている。従って、薬液タンク１８を後方から前方へ移動させて傾斜部５１で合致させて止めることができる。このような構造により前輪１２の横揺れ等によるタイヤと薬液タンク１８の干渉を防止でき、薬液タンク１８の本機のフロア５４上での接地性を高め、タンク１８の安定性を高めることができる。

【0023】

前記車体１の前部には、ボンネット１５の左右両側部に支持されたリフトリンク３が取り付けられている。リフトリンク３は、アッパリンク２４とロワリンク２５を平行状に配置して、この前端部間をヒッチブラケット４で連結し、後端部間を直立した支柱２３に軸支して平行リンク形態に構成され、この平行リンクが昇降シリンダ２７，２７により先端部が昇降移動することで散布ブーム１９の薬液散布高さを調節することができる。

【0024】

ヒッチブラケット４の下端部には機体左右方向に伸びるセンターブーム４３を取り付けている。またその左右端部に上方に突出したシリンダ取付支柱２６が設けられ、シリンダ取付支柱２６の上端には電気的に作動制御される油圧タンク付ソレノイドバルブ２８を介して伸縮するローリングシリンダである上下シリンダ（ローリングシリンダ）２９の上端が取り付けられ、上下シリンダ２９の下端にはサイドブーム４４が回動自在に取り付けられている。従って、上下シリンダ２９の伸縮によりサイドブーム４４が昇降される。なお、サイドブーム４４は機体の両サイドに収納されるときはサイドブーム受け４０で機体に支持される。

【0025】

前記散布ブーム１９は、センターブーム４３と、このセンターブーム４３の外側に折畳可能に連結されるサイドブーム４４とから構成され、各々薬液噴霧用の噴霧ノズル４５（４５ａ，４５ｂ）が一定間隔で配置されている。

【0026】

サイドブーム４４はシリンダ取付支柱２６を介してセンターブーム４３に取り付けられており、センターブーム４３に設けられた開閉シリンダ３０により開閉される。また、トラクタのブーム受け４０（図１）を機体の両側面に設けているので、サイドブーム４４を使用しないときにはサイドブーム４４はブーム受け４０に載置される。

【0027】

指標ロッド５２（図１）は、センターブーム４３の中央付近領域から上方に向けて垂直に突出して設けられたロッドである。該指標ロッド５２の上端にはＬＥＤ等からなるランプが付設されており、後述する自動水平制御動作の開始と同時にランプが点灯する。なお、指標ロッド５２の下端において、作動機構等と連動して自動水平制御中に回転等するようにしても良い。このような構成によりオペレータにブーム４３，４４の制御状態を認知させることができ、ブーム４３，４４の誤操作を回避でき、散布作業時に自動水平スイッチをＯＮにすることを忘れ、ロングブーム（サイドブーム４４）の先端のノズル４５ｂが作物と接触し、破損するという不具合を回避できる。

【0028】

ここで自動水平制御動作とは、開閉シリンダ３０，３０によりサイドブーム４４，４４をセンターブーム４３の延長線上の水平方向（機体の進行方向に向かって左右方向）に開き、さらに上下シリンダ２９，２９であるローリングシリンダを最大限伸ばした際に、サイドブーム４４，４４が地面に対して水平状態になるように制御することをいう。具体的には、傾斜地を走行中に薬液散布ブーム１９のサイドブーム４４を開いていても上下シリンダ２９により一方のサイドブーム４４をリフトさせ、他方のサイドブーム４４をダウンさせることで開いたサイドブーム４４を傾斜地に対して平行になるようにして、地面に衝突させないようにする。

【0029】

次に上記構成の薬液散布作業車の制御部について説明する。図３の制御ブロック図に示すように、本機コントローラ１００には操舵切替スイッチと水平関係スイッチ（水平関係スイッチには自動スイッチと平行スイッチと手動スイッチがあり、自動スイッチはブーム４３，４４を地球の水平線に対して水平に維持する水平制御、平行スイッチは圃場面に対してブーム４３，４４の平行姿勢を維持する平行制御、手動スイッチは手動で任意の傾斜位置にブーム４３，４４の姿勢を変更制御することができる。）、車速センサ６、操舵角センサ７、流量センサ７４、コントロールレバーセンサ（薬液散布の入・切用のレバー用センサ）、リフトアームセンサ、ストロークセンサ、スロープセンサ、ＧＰＳアンテナ（受信機）８１からの信号を受信する入力回路などが接続し、操舵装置（ハンドル１４や車輪操舵用の油圧シリンダと該シリンダ作動用のソレノイド等からなる）のソレノイド（本実施例の薬液散布作業車はＦＷＳ、４ＷＳ、ＲＷＳを装備しており、４輪全て油圧シリンダで動く構成である。）、昇降ソレノイド（シリンダ２９用）、水平ソレノイド（シリンダ３０用）、ブザー、表示部への出力回路等が接続している。

【0030】

さらに、ライダーセンサ６３等の風向風速計４６に接続し、車体１に対して吹く風の方向と風速が入力する。

【0031】

図４に示すように、薬液散布作業車の本機コントローラ１００と、薬液タンク１８と薬液散布用ブーム４３，４４と薬液ホース６１，６６などとその流量制御弁７３などから構成される防除機Ｂの防除機コントローラ１０１から本実施例のコントローラは構成され、本機コントローラ１００にはＧＰＳ受信機８１が接続される。該ＧＰＳ受信機８１は複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信し、本機の現在位置データとして記憶すると共に、時計回路で計測する所定時間毎に現在位置データを更新しながら移動距離を算出し、該時計回路による所定時間おきに速度、即ち車速を本機コントローラ１００にある車速算出手段５により算出する構成としている。また、本機コントローラ１００には車軸の回転数を検知する車速センサ６からも入力がある。

【0032】

本実施例の薬液散布作業車では、該作業車に搭載して車速に連動して薬液を散布する噴霧装置１６において、薬液濃度と車速等により薬液散布量を決めて防除ポンプ６５の薬液吐出量を決める。

【0033】

ＧＰＳ受信機８１からの速度データや位置データを本機コントローラ１００で受信し、速度、位置データを演算して車速算出手段５により速度を算出し、得られた値を速度信号に変換した後、防除機コントローラ１０１にシリアル通信で車速算出手段５による車速（第１車速（ＶＧ））として送信する。また、本機には車軸の回転数を車速パルスで計測する車速センサ６が設けられており、該車速センサ６からも車速（第２車速（Ｖｓ））を得ることができる。こうしてＧＰＳ受信機８１から得られる車速算出手段５に基づく第１車速（ＶＧ）と本機に設けた車速センサ６から得られる第２車速（Ｖｓ）を本機側のコントローラ１００で計算し、ＣＡＮ通信により防除機コントローラ１０１に速度データを送り、薬液散布制御に利用する構成とする。

【0034】

本機コントローラ１００では、風向風速計４６が車体１に向かう風を検出すると走行速度を増速させて散布農薬が後方へ流れ過ぎるのを補い、追い風を検出すると走行速度を減速させて散布農薬が前方へ流れ過ぎるのを補う。

【0035】

また、風向風速計４６が車体１の右から左へ吹いているのを検出すると、右側のサイドブーム４４の農薬散布量を低下或いは停止し、逆に、左から右へ吹いているのを検出すると、左側のサイドブーム４４の農薬散布量を低下或いは停止させることで、風下の農薬散布濃度が高くなり過ぎるのを防ぐように制御する。

【0036】

なお、左右サイドブーム４４の先端に角度変更可能な噴霧ノズル付きのサブブームを設けると左右方向の風に対して農薬散布濃度の調整が可能になる。

【0037】

また、風によって農薬が散布された農作地を走行する場合は、農薬濃度を薄くすることで、散布し過ぎるのを防げる。

【0038】

また、風によって流された農薬の量を推測して重複散布する場合は、農薬濃度を薄くすると良い。

【0039】

また、横風に対して風上側から風下へ向かって工程が進む場合、作業開始の工程は、風上側の散布濃度を通常より濃くすると良い。

【0040】

なお、農薬の濃度は、農薬の原液タンクと水タンクを用意して混合比率を自動で変更するようにする。

【0041】

また、薬剤の流されている状態に合わせて散布高さを変えるようブームの高さや傾きを制御すると良い。

【0042】

なお、前記の実施例ではセンターブーム４３と左右サイドブーム４４，４４を設けた噴霧装置１６を説明したが、車体の後部にベーン噴霧器を設けた噴霧装置であっても本発明を実施可能である。

【0043】

次に、トラクタの作業についての考察を記す。

【0044】

トラクタの畝立て作業において、隣接との畝の形状を作りながら畝立てをするとき、隣接の畝幅が広い時は、走行進路を隣接畝に近付けて走行するようトラクタを制御する。これで、精度良い畝立てによって、生育ムラをなくし作物の生育をそろえることが期待される。

【0045】

また、トラクタの畝立て作業において、隣接との畝の形状を作りながら畝立てをするとき、隣接の畝形状がやせている時は、走行進路を隣接畝から離して走行するようトラクタを制御する。

【0046】

また、トラクタの畝立て作業において、隣接との畝の形状を作りながら畝立てをするとき、隣接の畝幅が広い時は、走行進路を隣接畝に近付けて走行するようトラクタを制御する。

【0047】

また、トラクタの畝立て作業において、培土板の外に土塊があふれ出している時には土余りと判断し、耕深を深くし土の量を適正にする。

【符号の説明】

【0048】

１ 車体
１６ 噴霧装置
４４ サイドブーム
４５ 噴霧ノズル
４６ 風向風速計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】