(57)【要約】【課題】肥料散布機において、圃場の局所毎に異なる土壌特性にも係らず、一区画毎に全面一様散布をしていて不経済であり、作物の成育ムラもあった。【解決手段】走行車に肥料散布機を付設し、この肥料散布機にシャッタ開度設定装置を設け、シャッタ開度設定装置に連結したコントロールボックスを走行車に配置してシャッタ開度を調整可能とした肥料散布機である。この肥料散布機に対し、ＧＰＳ（全地球側位システム）からの電波を受信する受信装置を備え、圃場マップに対する施肥データの演算により予め設定したマップ位置に対するシャッタ開度に対応した信号を前記シャッタ開度設定装置に指示して、シャッタ開度を遠隔制御することによって、圃場の局所毎に異なる土壌特性に応じて適正な施肥作業が正確に行え、圃場区画全体として無だのない均一な成育になるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車に肥料散布機を付設し、この肥料散布機にシャッタ開度設定装置を設け、シャッタ開度設定装置に連結したコントロールボックスを走行車に配置してシャッタ開度を調整可能とした肥料散布機において、ＧＰＳ（全地球側位システム）からの電波を受信する受信装置を備え、圃場マップに対する施肥データの演算により予め設定したマップ位置に対するシャッタ開度に対応した信号を前記シャッタ開度設定装置に指示して、シャッタ開度を遠隔制御する肥料散布機。
【請求項２】
シャッタ開度に対応した信号をポテンショメータの電圧値とした請求項１記載の肥料散布機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、肥料散布を必要とする圃場マップにおけるメッシュ箇所に対応した適正量の施肥を行う制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圃場に対する施肥散布作業においては、圃場一区画毎に収穫量を測定し希望する収獲量との差異条件を分析して、過去の実績データ等と併せて肥料投与設計をしてブロードキャスター等による全面広幅散布をしていた。あるいは、土壌サンプリングによって収獲量に影響する土壌成分データに基づいて、基肥施肥及び穂肥の施肥設計をして圃場の一区画単位面積当りの散布量を設定して、ブロードキャスター等を用いて全面均一散布をしていた。
【０００３】
【発明が解決とようとする課題】
前記した基肥散布や穂肥散布は、散布作業自体合理的であるが、その圃場マップによる局所位置・場所毎に土壌特性が異なるにも係らず、常に設定した全面均一散布施肥が行われていた。例えば、少量の施肥しか必要としない局所箇所にも多量の施肥が行われて肥料焼けをおこしたり、土壌がやせている箇所に平均散布量しかならず所定の成育が見込まれないことになり、一区画としては総計的に不経済になるという不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記した問題を解決するために、走行車に肥料散布機を付設し、この肥料散布機にシャッタ開度設定装置を設け、シャッタ開度設定装置に連結したコントロールボックスを走行車に配置してシャッタ開度を調整可能とした肥料散布機において、ＧＰＳ（全地球側位システム）からの電波を受信する受信装置を備え、圃場マップに対する施肥データの演算により予め設定したマップ位置に対するシャッタ開度に対応した信号を前記シャッタ開度設定装置に指示して、シャッタ開度を遠隔制御する肥料散布機を提供したものであり、圃場の局所毎に必要量の肥料を無駄なく適正に施肥をして、水稲作物などの成育を均一にするものである。
【０００５】
又、前記した肥料散布機において、シャッタ開度に対応した信号をポテンショメータの電圧値としたので、肥料が落下する開口部に対して遮閉シャッター開度量を比例的に連続制御できるから単純な構成で軽量になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施した肥料散布機の一部断面をした斜視図、図２は同肥料散布機に備えたシャッタ開度設定装置の回路図、図３は同肥料散布機に備えたシャッタ開度設定装置のフロー図、図４はメッシュ施肥データ表、図５はシャッタ開度電圧データ表である。
【０００７】
図１においてＡは肥料散布機を示し、１は機枠で側面視後方に開口した形状で前方にはトップブラケット１１とロアリンクブラケット１２Ｌ，１２Ｒを備え、図示されていないがトラクタ３点リンク機構に装着される。
【０００８】
２はホッパで、円錐を逆さにし上方に開口した形状で機枠１の上部に着脱自在に配置され、このホッパ２と機枠１の間には底板２１が設けられ、ホッパ２内部に肥料を搭載可能としてある。
【０００９】
３はアジテータで、ホッパ２内部に回転自在に設けられている。４はスピンナで水平面をもつ円盤で、上面では散布羽根４１を複数個設けてあり、前記ホッパ２の下方で前記機枠１の内部に回転自在に配置される。
【００１０】
５はミッションで前方に突設した入力軸５１を有し、図示されていないがトラクタＰＴＯ軸とユニバーサルジョイントで連結され回転動力をミッション５へ伝達し、この回転動力はミッション５内に備えられるベベルギヤを介し垂直方向に突設した出力軸へ伝達し、この出力軸はミッション５の上方に配置される前記スピンナ４及び前記アジテータ３が連結され回転駆動する。
【００１１】
６はシャッタで前記底板２１の下部に前後方向摺動自在に設け、スライドすることにより底板２１に開口部ａを形成する開閉作用を有する。そして、ホッパ２内に搭載した肥料が回転するアジテータ３の作用により前記開口部ａより落下し、下方で回転する前記スピンナ４により後方に向け広域に散布される。
【００１２】
７はシャッタ開度設定装置で、前記機枠１の前方上部に配置される。これは図示されていないが、既設の手動シャッタ開閉レバーの取付位置に取り付けることが可能である。シャッタ開度設定装置７は前記シャッタ６の開閉作用を電気的に行うもので、モータギヤ７１を備えた電動モータＭとモータギヤ７１と噛合し、水平方向に軸支されたシャッタギヤプレート７２を有し、このシャッタギヤプレート７２はシャッタロット７３を介し、前記シャッタ６と連結され水平回動するシャッタリンク７４と連結される。
【００１３】
本実施例においては従来公知であるブロードキャスターの散布部を用いたが、ホッパまたはタンクを上部に設けて、シャッタの開閉によって散布量を調整して落下散布する散布構成のものは同一の要旨である。
【００１４】
モータギヤ７１を備えた電動モータＭが回動することにより、噛合するシャッタギヤプレート７２を前後方向に回動させ、シャッタロット７３に連結されるシャッタリンク７４を水平回動させ連結するシャッタ６をスライドさせる。このシャッタギヤプレート７２の軸支部にはポテンショメータ８２が同軸状に設けてあり、シャッタギヤプレート７２の回動にともない変位するポテンショメータ電圧値Ｖｐを出力する。
【００１５】
８はコントロールボックスを示し、ＣＰＵ（中央処理装置）を内蔵したはシャッタ開度制御装置８１、主電源であるメインスイッチ８１ａ、シャッタの開閉動作を指示するシャッタ開閉スイッチ８１ｃ、シャッタ全閉時点灯するシャッタ全閉ランプ８１ｄ、ＧＰＳ受信装置８１を備えたものである。
【００１６】
ＧＰＳ受信装置８１ｂは、ＧＰＳ（全地球側位システム）から電波を受信するもので、例えば、本発明の肥料散布機を走行車であるトラクタに付設して圃場に入ると、ＧＰＳからの電波を受信装置８１ｂが受けてトラクタの現在位置の情報を得ることができる。
【００１７】
８１ｃのシャッタ開閉スイッチをＯＦＦにすると、シャッタ６が開状態となっている場合でもシャッタ開度「０」にすることができる。この時全閉となったことが分かるようシャッタ全閉ランプ８１ｄが点灯するよう設けてある。
【００１８】
このシャッタ開閉スイッチ８１ｃを設けることにより、枕地旋回時や肥料の補給時など散布作業を一時中断する場合に、シャッタ開度設定を「０」に戻すことなく散布作業を停止することが可能となる。
【００１９】
このコントロールボックス８は、図示されていないがトラクタ側座席近傍に配置され前記シャッタ開度設定装置７と連結されている。
【００２０】
図４は圃場マップに対する施肥データＤａを示し、圃場の全体をメッシュに区分して区分けした位置データと局所毎に投与計画に基づくシャッタ設定開度Ｐａを示し、シャッタ開度制御装置８１に登録しておくものである。又、図５は各シャッタ設定開度Ｐａにおけるシャッタ開度電圧値Ｖａの関係を示した表であり、シャッタ開度電圧データＤｂとしてシャッタ開度制御装置８１に記憶されている。
【００２１】
シャッタ開閉動作は、本発明の肥料散布機を走行車であるトラクタに付設して圃場に入りＧＰＳからの電波を受信装置８１ｂが受け、現在の位置をシャッタ開度制御装置８１に出力し、記憶された圃場マップから現在位置の施肥データＤａのシャッタ設定開度ＰａをＣＰＵへ出力する。
【００２２】
ＣＰＵは記憶されたシャッタ開度電圧データＤｂから前記シャッタ設定開度Ｐａのシャッタ開度電圧値Ｖａと、前記シャッタギヤプレート７２の軸支部の同軸上に設けたポテンショメータ８２から出力されるポテンショメータ電圧値Ｖｐとを演算し、現在位置に対応したシャッタ設定開度Ｐａとなるよう信号を前記したシャッタ開度設定装置７に出力するものである。
【００２３】
図２，図３において、シャッタ開度設定の動作をさらに詳しく説明すると、コントロールボックス８に設けられるメインスイッチ８１ａをＯＮするとシャッタ開度制御装置８１が作動可能となり、本発明の肥料散布機Ａを走行車であるトラクタＴに付設して圃場に入ると、ＧＰＳからの電波を受信装置８１ｂが受け、現在位置をシャッタ開度制御装置８１に出力する。
【００２４】
シャッタ開度制御装置８１に予め登録された圃場マップに対する施肥データＤａのシャッタ設定開度ＰａをＣＰＵへ出力する。ＣＰＵは記憶されたシャッタ開度電圧データＤｂから前記シャッタ設定開度Ｐａのシャッタ開度電圧値Ｖａと、前記シャッタギヤプレート７２の軸支部の同軸上に設けたポテンショメータ８２から出力されるポテンショメータ電圧値Ｖｐとを演算し電圧値比較を行い、現在のメッシュ位置に対応したシャッタ設定開度Ｐａとなるよう信号を前記したシャッタ開度設定装置７に出力し電動モータＭを回動させる。
【００２５】
出力されるシャッタ開度指示電圧値Ｖａとポテンショメータ８２から出力されるポテンショメータ電圧値Ｖｐとの電圧値比較を行い電動モータＭの回動方向の制御を行う。Ｖａ＝０でＶｐ＝０の場合、シャッタ開度は「０」となり、シャッタ全閉ランプ８１ｄが点灯する。
【００２６】
電圧値比較を行いＶａ＞Ｖｐの場合は、シャッタ開リレー８３ａが作動し、電動モータＭを開方向へ回転させポテンショメータ電圧値Ｖｐを変位させながらＶａ＝Ｖｐとなるまで回転させ、シャッタ６を開方向へ移動させる。
【００２７】
電圧値比較を行いＶａ＜Ｖｐの場合は、シャッタ閉リレー８３ｂが作動し、電動モータＭを閉方向へ回転させポテンショメータ電圧値Ｖｐを変位させながらＶａ＝Ｖｐとなるまで回転させ、シャッタ６を閉方向へ移動させて信号指示のシャッタ開度に設定され散布作業がなされる。
【００２８】
受信したメッシュ位置の面積の散布後に、次のメッシュ区域に移動して新規位置データを受けて、再度前記した圃場メッシュ施肥データの演算により対応するシャッタ開度の信号を指示して繰り返し動作をする。
【００２９】
又、シャッタ開閉スイッチ８１ｃを「ＯＦＦ」とした場合、シャッタ開度制御装置８１によるシャッタ開度指示電圧値Ｖａの値に関係なく、ポテンショメータ８２のポテンショメータ電圧値Ｖｐを「０」となるようにシャッタ閉側リレー８３ｂを作動させ、電動モータＭを閉方向へＶｐ＝０となるまで回転させシャッタ６を全閉とする。このように制御することにより、シャッタ開度の設定値に係らず独立してシャッタ開閉を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように構成することにより、散布を必要とする圃場区画において、局所毎に異なる土壌特性に応じて予定する収獲量に対応した適正な施肥作業が正確に行えるようになった。又、ポテンショメータとの組み合わせによりシャッタ開閉動作を簡単に行え、操作性が向上するとともにスムーズな散布作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した肥料散布機の一部断面をした斜視図
【図２】同肥料散布機に備えたシャッタ開度制御装置の回路図
【図３】同肥料散布機に備えたシャッタ開度制御装置のフロー図
【図４】メッシュ施肥データ表
【図５】シャッタ開度電圧データ表
【符号の説明】
１      機枠
１１    トップブラケット
１２Ｌ，１２Ｒ    ロアリンクブラケット
２      ホッパ
２１    底板
３      アジテータ
４      スピンナ
４１    散布羽根
５      ミッション
５１    入力軸
６      シャッタ
７      シャッタ開度設定装置
７１    モータギヤ
７２    シャッタギヤプレート
７３    シャッタロット
７４    シャッタリンク
８      コントロールボックス
８１    シャッタ開度制御装置
８１ａ  メインスイッチ
８１ｂ  ＧＰＳ受信装置
８１ｃ  シャッタ開閉スイッチ
８１ｄ  シャッタ全閉ランプ
８２    ポテンショメータ
８３ａ  シャッタ開側リレー
８３ｂ  シャッタ閉側リレー
Ａ      肥料散布機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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