(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
採集位置が特定された土壌サンプルを入れたサンプルトレイ（１）を土壌分析器（９）に供給して前記土壌サンプルを分析することによって土壌データを採集位置と対応して自動的に記録する精密農法用の土壌サンプル分析装置であって、
多数の採集ポット（２）が縦横に整列して配置された前記サンプルトレイ（１）と、
縦送り電動モータ（１７）によって駆動されるコンベヤ（１８）と、
前記コンベヤ（１８）に取り付けられていて前記サンプルトレイ（１）が載るトレイ台（２０）と、
前記土壌サンプルを分析するための単一のサンプル分析センサ（２１）及び土壌分析コントローラ（１３）と、
前記採集ポット（２）の識別入力に基づき形成される採集地図作成コントローラのデータと前記土壌分析コントローラ（１３）のデータとを合成する土壌地図作成コントローラ（１５）と、
前記採集ポット（２）の縦列を検出する横方向ポットセンサ（２６）と、
前記採集ポット（２）の横列を検出する縦方向ポットセンサ（２２）と、
前記横方向ポットセンサ（２６）と前記縦方向ポットセンサ（２２）とによって検出された採集ポット（２）の位置が入力される採集ポット読取り器（１２）とを備えており、
前記サンプル分析センサ（２１）と前記横方向ポットセンサ（２６）とは、横送り電動モータ（２３）で横送りされる横送フレーム（２５）に設けられており、前記縦方向ポットセンサ（２２）は前記コンベヤ（１８）が取付けられたコンベヤフレーム（１９）に設けられていることを特徴とする、
精密農法用の土壌サンプル分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば作物の苗を植付けるとき、または作物成育途中の圃場などに、施肥機または防除機を用いて肥料及び薬剤の散布を行う精密農法用の土壌サンプル分析装置である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、前回の収穫量または作物成育状況並びに圃場の取水及び排水などを参考にして施肥または防除作業を行っていたから、作業者の経験または記憶による不安定な条件で施肥または防除作業が行われ易く、施肥量調節または防除量調節を狭い範囲に限定して局地的に対応させて適正に行い得ず、施肥または防除効率の向上並びに収穫増量などを容易に図り得ない等の問題がある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、採集位置が特定された土壌サンプルを入れたサンプルトレイを土壌分析器に供給して前記土壌サンプルを分析することによって土壌データを採集位置と対応して自動的に記録する精密農法用の土壌サンプル分析装置であって、多数の採集ポットが縦横に整列して配置された前記サンプルトレイと、縦送り電動モータによって駆動されるコンベヤと、前記コンベヤに取り付けられていて前記サンプルトレイが載るトレイ台と、前記土壌サンプルを分析するための単一のサンプル分析センサ及び土壌分析コントローラと、前記採集ポットの識別入力に基づき形成される採集地図作成コントローラのデータと前記土壌分析コントローラのデータとを合成する土壌地図作成コントローラと、前記採集ポットの縦列を検出する横方向ポットセンサと、前記採集ポットの横列を検出する縦方向ポットセンサと、前記横方向ポットセンサと前記縦方向ポットセンサとによって検出された採集ポットの位置が入力される採集ポット読取り器とを備えており、前記サンプル分析センサと前記横方向ポットセンサとは、横送り電動モータで横送りされる横送フレームに設けられており、前記縦方向ポットセンサは前記コンベヤが取付けられたコンベヤフレームに設けられていることを特徴とする。
【０００４】
【０００５】
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はサンプルトレイの一部拡大斜視図であり、採集した土壌サンプルを入れる採集位置特定可能なサンプルトレイ（１）は、軟質合成樹脂フィルムを成形加工して多数の採集ポット（２）を縦横に一体的に連設したもので、採集機（図示省略）に装設したトレイ載台にサンプルトレイ（１）を縦横に移動自在に装着し、採集機の採集アームの採集動作と連動させてトレイ（１）を縦横に移動させ、トレイ（１）の各ポット（２）を前記採集アームのサンプル放出位置に自動的に移動させ、前記採集アームの土壌サンプルを採集位置別に各ポット（２）に投入保管させる。
【０００７】
また、ＧＰＳ（全地球測位システム）衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機と、前記受信機によって検出される採集作業位置、並びに採集ポット読取り器の採集ポット（２）識別入力に基づき、圃場の土壌採集状況を表す採集地図を形成する採集地図作成コントローラを用いて互換自在な磁気ディスクに採集地図を記録させるものである。図２に示す如く、畦（３）で囲まれた圃場（４）の高位置側の水路（５）の水を取水口（６）から導入し、圃場（４）の水を低位置側の水路（７）に排水口（８）から排出させ、水稲を育成するものであるが、取水口（６）付近では肥料が不足して収穫する穀粒量が少なくなり易く、また圃場（４）中央部の水溜り部で肥料が多くなり、穀稈量が局部的に多くなったり、穀粒量が局部的に多くなる。そこで、実際の圃場（４）形状に対応した土壌サンプルの採集位置と採集ポット（２）認識の各データが前記ディスクに採集地図として記録させる。
【０００８】
さらに、図３の参考例に示す如く、前記土壌サンプルを分析して含有肥料濃度または酸アルカリ度などを検出する土壌分析器（９）を備え、前記トレイ（１）を供給テーブル（１０）から排出テーブル（１１）に自動的に移動させると共に、採集ポット読取り器（１２）によって認識される特定のポット（２）の土壌サンプルを前記分析器（９）の土壌分析コントローラ（１３）によって自動的に分析し、かつ土壌分析コントローラ（１３）からの土壌分析及びポット（２）認識の各データと前記採集地図作成コントローラから磁気ディスク（１４）に記録した土壌採集位置データとを、土壌地図作成コントローラ（１５）によって合成し、実際の圃場（４）形状に対応した土壌分析データが表示された図４に示す土壌地図（１６）が形成され、前記ディスク（１４）に記録される一方、図４の土壌地図（１６）を前記ディスク（１４）から読取って次回の施肥または防除（除草など）を行い、圃場（４）全体の収穫増量を図り、かつ肥料または薬剤の無駄な仕様を防ぎ、肥培管理を行う。
【０００９】
上記から明らかなように、土壌採集位置を特定したサンプルトレイ（１）を土壌分析器（９）に供給し、前記サンプルトレイ（１）の土壌サンプルを分析して土壌データを採集位置と対応させて自動的に記録させるもので、土壌サンプル採集位置の特定を自動的に行い、土壌サンプルを分析した土壌データと採集位置を記録した土壌地図（１６）を自動的に形成し、採集位置を特定して測定される土壌データが土壌地図（１６）として記録されることにより、前記土壌地図（１６）に基づいて次回の施肥または防除などを行え、施肥量または防除量の過不足を防止し、施肥または防除効率の向上並びに収穫増量などを図り、また施肥量調節または防除量調節の自動制御化による制御機能の向上及び省力化などを図ると共に、圃場の土壌分析精度向上並びに土壌地図（１６）の信頼性向上などを図る。
【００１０】
さらに、図５の参考例に示す如く、縦送り電動モータ（１７）によって回転させるベルトコンベヤ（１８）をコンベヤフレーム（１９）に張設させ、ベルトコンベヤ（１８）上面に取付けるトレイ台（２０）にサンプルトレイ（１）を載せると共に、サンプルトレイ（１）の横一列のポット（２）数と同数のサンプル分析センサ（２１）を土壌分析器（９）に設け、各分析センサ（２１）によって土壌サンプルを分析するポット（２）列をたて方向ポットセンサ（２２）によって検出して採集ポット読取り器（１２）に入力させるもので、図３の供給テーブル（１０）及び排出テーブル（１１）をベルトコンベヤ（１８）によって形成し、ベルトコンベヤ（１８）の駆動により、サンプルトレイ（１）を縦送り移動させると共に、サンプルトレイ（１）の横一列分の各ポット（２）の複数の土壌サンプルを各サンプル分析センサ（２１）によって略同時に分析させ、土壌サンプルの分析時間の短縮並びに分析作業性の向上などを図り、例えばサンプルトレイ（１）に収納した土壌サンプルが大気中の酸素との結合により成分が変質する不具合、または土壌サンプルと採集位置が不一致になる不具合などをなくしている。
【００１１】
さらに、図６に示す如く、横送り電動モータ（２３）によって回転させる横送りネジ軸（２４）を横送フレーム（２５）に軸支させ、該横送フレーム（２５）に設ける土壌分析器（９）に単一のサンプル分析センサ（２１）を取付けると共に、分析センサ（２１）によって土壌サンプルを分析するポット（２）の位置を横方向ポットセンサ（２６）によって検出し、縦方向ポットセンサ（２２）によって検出するトレイ（１）のポット（２）の横列位置と、横方向ポットセンサ（２６）によって検出するポット（２）の縦列位置を、採集ポット読取り器（１２）に入力させるもので、縦送り電動モータ（１７）によるコンベヤ（１８）の駆動と、横送り電動モータ（２３）によるネジ軸（２４）の駆動により、サンプルトレイ（１）を横送り及び縦送り移動させると共に、サンプルトレイ（１）の各ポット（２）に整列収納した複数の土壌サンプルを単一のサンプル分析センサ（２１）によって連続的に分析させ、土壌サンプルの分析時間の短縮並びに分析作業性の向上などを図り、例えばサンプルトレイ（１）に収納した土壌サンプルが大気中の酸素との結合により成分が変質する不具合、または土壌サンプルと採集位置が不一致になる不具合などをなくしている。
【００１２】
そして、上記ディスク（１４）に記録している土壌地図（１６）データを入力させる土壌地図読取り機と、圃場（４）内の施肥または防除作業位置を測定入力させるＧＰＳ受信機を、マイクロコンピュータで構成する散布コントローラに接続させる。また、施肥または防除作業を行う粒剤・粉剤散布機の散布モータを前記散布コントローラに接続させ、ＧＰＳ受信機入力によって圃場（４）内の施肥または防除作業位置を認識させ、読取り機の土壌地図（１６）データに基づき散布モータの回転数をパルス制御などによって変更し、肥料残量が少ない地点での施肥量を自動的に多くし、肥料残量が多い地点での施肥量を自動的に少なくすると共に、肥料残量が多い地点で、雑草が多くなるから除草剤散布量を多くし、また害虫が多く発生し易いから殺虫剤散布量を多くする一方、肥料残量が少ない地点では前記と逆に除草剤散布量を少なくしたり殺虫剤散布量を少なくする制御などを自動的に行い、粒剤・粉剤を用いた施肥または防除を効率良く行う。
【００１３】
また、液剤タンクの液肥または薬液を薬剤モータから散布ノズルに送給させる散布バルブの開閉制御を行うバルブモータを前記散布コントローラに接続させ、ＧＰＳ受信機入力によって圃場（４）内の施肥または防除作業位置を認識させ、読取り機の土壌地図（１６）データに基づきバルブモータを正逆転制御して散布バルブの開閉度を変更し、肥料残量が少ない地点での液肥散布量を自動的に多くし、肥料残量が多い地点での液肥散布量を自動的に少なくすると共に、肥料残量が多い地点で、雑草が多くなるから除草液散布量を多くし、また害虫が多く発生し易いから殺虫液散布量を多くする一方、肥料残量が少ない地点では前記と逆に除草液散布量を少なくしたり殺虫液散布量を少なくする制御などを自動的に行い、液肥または薬液を用いた施肥または防除を効率良く行う。
【００１４】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明は、採集位置が特定された土壌サンプルを入れたサンプルトレイ（１）を土壌分析器（９）に供給して前記土壌サンプルを分析することによって土壌データを採集位置と対応して自動的に記録する精密農法用の土壌サンプル分析装置であって、多数の採集ポット（２）が縦横に整列して配置された前記サンプルトレイ（１）と、縦送り電動モータ（１７）によって駆動されるコンベヤ（１８）と、前記コンベヤ（１８）に取り付けられていて前記サンプルトレイ（１）が載るトレイ台（２０）と、前記土壌サンプルを分析するための単一のサンプル分析センサ（２１）及び土壌分析コントローラ（１３）と、前記採集ポット（２）の識別入力に基づき形成される採集地図作成コントローラのデータと前記土壌分析コントローラ（１３）のデータとを合成する土壌地図作成コントローラ（１５）と、前記採集ポット（２）の縦列を検出する横方向ポットセンサ（２６）と、前記採集ポット（２）の横列を検出する縦方向ポットセンサ（２２）と、前記横方向ポットセンサ（２６）と前記縦方向ポットセンサ（２２）とによって検出された採集ポット（２）の位置が入力される採集ポット読取り器（１２）とを備えており、前記サンプル分析センサ（２１）と前記横方向ポットセンサ（２６）とは、横送り電動モータ（２３）で横送りされる横送フレーム（２５）に設けられており、前記縦方向ポットセンサ（２２）は前記コンベヤ（１８）が取付けられたコンベヤフレーム（１９）に設けられているもので、採集位置を特定して測定される土壌データが土壌地図（１６）として記録されることにより、前記土壌地図（１６）に基づいて次回の施肥または防除などを行うことができ、施肥量または防除量の過不足を防止でき、施肥または防除効率の向上並びに収穫増量などを容易に図ることができ、また施肥量調節または防除量調節の自動制御化による制御機能の向上及び省力化などを容易に図ることができると共に、圃場の土壌分析精度向上並びに土壌地図（１６）の信頼性向上などを容易に図ることができるものである。
【００１５】
【００１６】
また、サンプルトレイ（１）を横送り及び縦送り移動させると共に、サンプルトレイ（１）に整列収納した複数の土壌サンプルを連続的に分析させるもので、土壌サンプルの分析時間の短縮並びに分析作業性の向上などを容易に図ることができ、例えばサンプルトレイ（１）に収納した土壌サンプルが大気中の酸素との結合により成分が変質する不具合、または土壌サンプルと採集位置が不一致になる不具合などを容易になくすことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】サンプルトレイの斜視図。
【図２】圃場の説明図。
【図３】土壌サンプル分析の作業工程の参考例を示す図。
【図４】土壌地図の説明図。
【図５】分析装置の参考例を示す平面図。
【図６】実施形態に係る分析装置の平面図。
【符号の説明】
（１）  サンプルトレイ
（２）  採集ポット
（９）  土壌分析器
（１２）  採集ポット読取り器
（１３）  土壌分析コントローラ
（１５）  土壌地図作成コントローラ
（１７）  縦送り電動モータ
（１８）  コンベヤ
（１９）  コンベヤフレーム
（２０）  トレイ台
（２１）  サンプル分析センサ
（２２）  縦方向ポットセンサ
（２５）  横送フレーム
（２６）  横方向ポットセンサ
【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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【図６】
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