JP2016028611A - 薬液散布作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドブームによる薬液散布作業後に、サイドブームを車両のブーム収納位置に収納する操作を自動的にできる薬液散布作業車両を提供すること。【解決手段】ブーム収納スイッチ１４４を作動させてサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、ブーム高さを変更し、さらにブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、左右のブーム４４の開閉角度、ブーム４４の伸縮長さ、ブーム４４の傾斜角度が異なっていても、それぞれ別々に収納動作を行い、確実にブーム４４を収納することができるようにブーム収納スイッチ１４４のオンで自動的にブーム４４を予め設定されている収納位置に収納できるように長さと、開閉角度と、高さを制御する制御構成を有する制御装置１００を備えた薬液散布作業車両である。【選択図】図１０

Description

この発明は、薬液タンクに収容された薬液を圃場に散布する薬剤散布作業車両に関する。

従来、センターブーム及びその両側に拡げることができるサイドブームからなる薬液の散布ブームを機体の前部にローリング自在に支持して設け、これらの散布ブームから薬液などを圃場で生育中の散布対象の作物に噴霧する薬剤散布作業車両があり、該薬剤散布作業車両の車速を、ＧＰＳを利用して測定する構成も知られている。

特開２００４−８１８７号公報

前記特許文献１記載の発明によれば、ＧＰＳ受信機を搭載してＧＰＳから得た位置情報と速度情報を検出し、得られた位置情報と速度情報に基づき作業車両の走行開始から散布した薬液の使用量を検出し、薬液タンクへの薬液補充タイミングを予測することができる構成が開示されている。

しかし、上記特許文献１記載の薬剤散布作業車両の左右に拡げたサイドブームから薬液を圃場に散布した後にサイドブームを車両に設けられた所定のブーム収納位置に収納するためにはサイドブームを縮め、閉じて、更にその高さと傾斜角度を変更することが必要であり、この一連の操作は簡単でなかった。

そこで本発明の課題は、サイドブームによる薬液散布作業後に、サイドブームを車両のブーム収納位置に収納する操作を自動的にできる薬剤散布作業車両を提供することである。

上記本発明の課題を解決するために次のような解決手段を採用する。

すなわち、請求項１記載の発明は、薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンターブーム（４３）と該センターブーム（４３）の左右に配置した一対のサイドブーム（４４）と、左右のサイドブーム（４４）の傾斜角度を変更する上下シリンダ（２９）と、左右のサイドブーム（４４）の開閉を行う開閉シリンダ（３０）と、左右のサイドブーム（４４）の伸縮を行うアクチュエータ（電動モータ）（４６）と、薬液散布ブーム（４３，４４）の高さを調節する昇降シリンダ（２７）と、薬液タンク（１８）と薬液散布ブーム（４３，４４）との間の薬液流路に設けた薬液を吐出する防除ポンプ（６５）と、薬液散布ブーム（４３，４４）を初期状態に収納する動作の開始用のブーム収納スイッチ（１４４）と、左右のサイドブーム（４４）が互いに長さと、開閉角度と、高さが異なっていても、該ブーム収納スイッチ（１４４）のオンで自動的にサイドブーム（４４）を予め設定されている収納位置に収納できるように長さと、開閉角度と、高さを制御する制御構成を有する制御装置（１００）を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両である。

請求項２記載の発明は、防除ポンプ（６５）を作動させるポンプスイッチ（８）を設け、制御装置（１００）は、前記ポンプスイッチ（８）のオフにより、自動的にサイドブーム（４４）を予め設定されている長さと、開閉角度と、高さに制御する制御構成と、サイドブーム（４４）を伸縮するアクチュエータ（４６）がオンしてから一定時間経過してもサイドブーム（４４）の長さと、開閉角度と、高さが前記設定値にならない場合は異常と判断して警句を発する制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。

請求項３記載の発明は、防除ポンプ（６５）を作動させるポンプスイッチ（８）がオンのときには、制御装置（１００）は、前記ブーム収納スイッチ（１４４）の入力を受け付けない制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。

請求項４記載の発明は、ＧＰＳからの情報を受信できるＧＰＳ受信機（８１）を搭載してＧＰＳから得た位置情報と速度情報を検出し、得られた位置情報と速度情報に基づき作業車両の車両速度検出を算出する車速算出手段（５）と、車軸を駆動させるギヤの回転速度から車速を検出する車速センサ（６）とを設け、制御装置（１００）が、ＧＰＳ受信機（８１）に基づく車両速度検出又は車速センサ（６）による車両速度検出があるときは、ブーム収納スイッチ（１４４）の入力を受け付けない制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。

請求項５記載の発明は、ポンプスイッチ（８）がオンのときに収納スイッチ（１４４）がオンになると、制御装置（１００）は、サイドブーム（４４）を所定の長さまで縮める制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両である。

請求項１記載の発明によれば、ブーム収納スイッチ１４４を作動させてサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、サイドブーム４４の高さを変更し、さらにサイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、左右のサイドブーム４４の開閉角度、サイドブーム４４の伸縮長さ、サイドブーム４４の傾斜角度が異なっていても、それぞれ別々に収納動作を行うので、左右のサイドブーム４４の状態にかかわらず、確実のサイドブーム４４を収納することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ポンプスイッチ８がオフになったときに自動でサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、サイドブーム４４の高さを変更し、さらにサイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、それぞれの自動による動作を、各スイッチがオンしてから一定時間が経過しても目標値にならないときは異常と判断され、オペレータにその旨をブザー３６又は表示部１２２などで知らせ、その後の対応を促すことができると共に車両の破損を防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、防除ポンプ６５の出力がオンのときはブーム収納スイッチ１４４の入力を受け付けないので、薬液散布中に収納スイッチ１４４を誤動作しても支障なく作業を継続できる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、一定車速以上で走行中はブーム収納スイッチ１４４の作動を受け付けないので、走行中に誤動作により収納スイッチ１４４をオンした場合でもサイドブーム４４の動作を制限することでサイドブーム４４の破損などを防止できる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ブーム収納スイッチ１４４がオンのときに、防除ポンプ６５が作動しているときは左右サイドブーム４４の収縮処理だけを行い、防除ポンプ６５が作動していないときは左右サイドブーム４４の一連の収納動作を行うので、途中までのサイドブーム４４の収納動作を簡単に行うことができ、サイドブーム４４の操作性が従来より向上する。

本発明の一実施形態による薬剤散布作業車の側面図である。 図１の薬剤散布作業車の平面図である。 図１の薬剤散布作業車のコントローラパネルの平面図である。 図１の薬剤散布作業車の制御ブロック図である。 図１の薬剤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構成図である。 図１の薬剤散布作業車の薬剤散布配管系統の構成図である。 図１の薬剤散布作業車の薬剤散布制御のフローチャートである。 図１の薬剤散布作業車の作業時の正面図である。 図１の薬剤散布作業車の旋回時の平面図である。 図１の薬液散布作業車両の薬液散布制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両の薬液散布制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両の圃場コーナ部での走行様態を説明する平面図である。 図１の薬液散布作業車両の薬液散布制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャート（図１９（ａ））と圃場内に車両がいない状態を示す作業表面（図１９（ｂ））である。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの昇降制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両の圃場コーナ部での走行様態を説明する平面図である。 図１の薬液散布作業車両の薬液散布制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両のサイドブームの作動制御のフローチャートである。 図１の薬液散布作業車両の外部昇降制御ブロック図である。

以下、図面に基づいてこの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。

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６５が車体１の操縦席１７の下方に設けられている。

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。

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。

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。一方、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。

なお、図２では薬液タンク１８の上面が略コの字形状の略直方体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。

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。

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支持枠２１を取り付けている。この支持枠２１には散布ブーム１９の内のセンターブーム４３がその前面に取り付けられており、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２９の上端が取り付けられ、そ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。したがって、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。

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の外側に折畳み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。

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に取り付けられているが、サイドブーム４４はセンターブーム４３に設けられた開閉シリンダ３０により開閉される。開閉シリンダ３０は電気的に作動するギヤードモータ３１によって伸縮される。サイドブーム４４の開閉角度は開閉シリンダ３０の基部に設けたブーム角度右センサ１３８ａとブーム角度左センサ１３８ｂ（図４）によって検出される。

また、サイドブーム４４は基本ブーム４４ａ（図８）と伸縮ブーム４４ｂとの組合体からなり、基本ブーム４４ａの基部側に設けた電動モータ４６によって長手方向に伸縮可能である。

また、散布条件に基づいて自動的に薬剤を散布する自動薬剤散布モード（以下、自動散布と省略していう場合がある）を設定するための自動スイッチ１２９が操縦パネル１２０（図３）に設けられ、この自動スイッチ１２９を押して自動の散布制御を行うことができる。

図３には、図１の薬剤散布作業車に設ける防除用コントローラパネル１２０の平面図を示す。図３（ａ）には、表示部が小さめのコントローラパネル１２０を示す。

図３（ａ）に示すように、ボンネット１５の上部に設けたコントローラパネル１２０には、中央上部のディスプレイ（表示部）１２２の左側に上位から散布設定１２３、圧力１２４、流量１２５、流量累計１２６等の表示部が表示されていて、複数の異なる散布条件を表示する構成である。ディスプレイ１２２の左端部に点灯されるインジケータ（三角マーク）１２２ａによって、このディスプレイ１２２に表示されるデータ内容が指示される。ディスプレイ１２２の右側には表示切換用の表示切換ボタン１２８が設けられている。

また、これらの下方には、散布条件に基づいて自動的に薬剤を散布する自動薬剤散布モードを設定するための自動スイッチ１２９が設けられ、この自動スイッチ１２９を押して自動の散布制御を行うとき（自動スイッチ１２９がオンのとき）は、パイロットランプ１３０が点灯する。自動スイッチ１２９が入りのときには、後述する車速センサ６の値が所定以上になると防除ポンプ６５は自動駆動になる。

また、この状態で、もう一度自動スイッチ１２９を押すと、パイロットランプ１３０が消灯して、手動で薬剤を散布する手動薬剤散布モード（以下、手動散布と省略していう場合がある）に切り換わる。手動散布では、防除ポンプ６５の入り切りはポンプスイッチ８（図４）の入り切りにより行う。また、手動散布では、停車中でも散布することができる。更に、散布設定スイッチ１３１、増減ボタンスイッチ１３２，１３３、累計リセットスイッチ１３４等が配置されている。

手動散布では、メモリ１０２に記憶された散布条件及びそれ以外の散布条件を含めて各種の散布条件の何れを順次手動で表示切換ボタン１２８、散布設定スイッチ１３１、増減ボタンスイッチ１３２，１３３、累計リセットスイッチ１３４等により選択、変更して薬剤を散布できる。

停車中や旋回中は各ブーム４３，４４に繋がる噴霧コック６９（図６）の開閉用レバー（図示しないが、各ブーム４３，４４用にある）を操作することで、任意のブーム４３，４４の散布を停止させることができる。また、自動散布でも、噴霧コック６９の開閉用レバーを操作することで、任意のブーム４３，４４の散布を停止させることができる。

なお、コントローラパネル１２０は、図３（ｂ）に示すように、表示部が大きめのものを採用しても良い。図３（ａ）は一つずつの表示タイプであるが、図３（ｂ）はディスプレイ１２２に一括表示するタイプであり、図３（ａ）に示すディスプレイ１２２とは違って、圃場番号、圃場面積、散布薬剤の種類、設定散布量、散布圧力、累計値が一つの画面に表示されるため、見やすく、分かりやすい。また、散布量スイッチ１３６を押すと薬剤の散布量を変更でき、圧力スイッチ１３７を押すと散布圧力を変更できる。コントローラパネル１２０は図３（ａ）でも図３（ｂ）でもどちらを用いても良い。

オペレータによって自動スイッチ１２９が押されて自動制御が選択されると（自動スイッチ１２９を入りにする）、後述する車速センサ６等からの信号により散布（防除ポンプ６５）の入り切りを行う。

また、この薬剤散布作業車は、サイドブーム４４，４４を自動的に水平に動作させるための自動水平制御機能を有する制御装置１００を備えている。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、更に上下シリンダ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が水平状態になるように制御することをいう。ブーム昇降用の上下シリンダ２９，２９にはストロークセンサ（サイドブーム４４の上昇と下降を検出するセンサ）９が設けられ（図４）、ブーム全体は機体側に対して回動可能（左右ローリング）に構成している。すなわち、機体が左右方向に傾斜してもサイドブーム４４，４４を水平に維持する制御である。

リフトリンク３にはサイドブーム４４の傾斜を検出するリンク傾斜センサ８２（図４）と、サイドブーム４４の傾斜の変化速度を検出するリンク傾斜角速度センサ８３が設けられている。なお、リンク傾斜センサ８２とリンク傾斜角速度センサ８３は一個のセンサで両方の値を検出できるものでも良い。

自動水平制御スイッチ１５２を入り状態にすることで、ブーム全体を常時水平になるように制御する。自動水平制御スイッチ１５２を入りにすると、リンク傾斜センサ８２とリンク傾斜角速度センサ８３が機体の傾斜を検出した場合には、これらの信号が制御装置１００に送信されて、ブーム全体が水平になるように開閉シリンダ３０，３０を作動させるためのブーム水平ソレノイド（バルブ）３４，３４（図４）を制御する。

また、水平制御は、リンク傾斜センサ８２のみによる機体傾斜の検出で可能であるが、リンク傾斜角速度センサ８３を用いることで水平制御の精度が向上する。機体がゆっくり傾斜しているのか、又は加速度的に傾斜しているのかを見て、水平制御に反映させることができる。

次に上記構成の薬剤散布作業車の制御部について説明する。図４には、図１の薬剤散布作業車の制御ブロック図を示す。

この制御ブロック図に示すように、制御装置（ＣＰＵ）１００は薬剤散布作業車の車軸を駆動させるギヤ（図示せず）などの回転速度から車速を検出する車速センサ６、ステアリングハンドル１４の回転操作に連動する左右の前輪１２，１２の操舵角θを検出する操舵角センサ（操舵角検出手段）７、薬剤散布の入り・切り用のポンプスイッチ（ポンプスイッチセンサ）８、ブーム昇降シリンダ２７，２７を作動させるブーム左右昇降ソレノイド３５の出力に対応している。ブーム昇降シリンダ２７，２７は左右のブーム４４，４５の全体を一様に上げたり、下げたりするブーム左右一体で昇降ソレノイド３５に対応している。

ブーム傾斜角度による上下シリンダ２９，２９のストロークセンサ９、薬液の散布圧力を検出する圧力センサ１１、薬液の流量を制御する流量制御弁７３の弁開度センサ１６、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（本実施例の薬剤散布作業車は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）、ブーム上下ソレノイド３２（上下シリンダ２９用）、ブーム水平ソレノイド３４（開閉シリンダ３０用）、ブーム昇降ソレノイド３５（昇降シリンダ２７用）、ブザー３６、ディスプレイ１２２などへの出力回路等が接続している。操舵角センサ７では旋回方向も検出され、旋回時に左右どちらのサイドブーム４４を上昇させるかの判断に使用される。

図５には、図１の薬剤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構成図を示す。

図５に示すように、薬剤散布作業車（本機）のコントローラ１００と薬液タンク１８と薬剤散布用ブーム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（図６）のコントローラ１０１から本実施例のコントローラは構成され、本機のコントローラ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、すなわ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には車軸の回転数から車速を検出する車速センサ６からも入力がある。

本実施例の薬剤散布作業車では、該作業車に搭載して車速に連動して薬液を散布する防除機Ｂにおいて、薬液濃度と車速等により薬剤散布量を決めて防除ポンプ６５の薬液吐出量を決める。なお、前記ＧＰＳ受信機８１はＧＰＳからの車両速度情報と位置情報を得ることができる。

図６には、図１の薬剤散布作業車の薬剤散布配管系統の構成図を示す。

また、この薬剤散布作業車は、薬液タンク１８からの給水路（ホース）６１に給水コック６２を設け、該給水コック６２より下流の給水路（ホース）６１に設けたサクションフィルタ６４の出口部に防除ポンプ６５を設けている。該防除ポンプ６５の出口部には吐水ホース６６を接続し、該吐水ホース６６の先端は薬液路６７を介して噴霧コック６９の設置部に接続している。前記吐水ホース６６と薬液路６７の間に上流側から順に安全弁７０とエアチャンバー７１と流量制御弁７３と流量センサ７４が設置されている。

また安全弁７０の圧力設定部の吐水ホース６６と薬液タンク１８との間に余水ホース７５が接続されている。前記安全弁７０を開いておくと、吐水ホース６６内の余分な薬液を薬液タンク１８に還流させることができる。また、余水ホース７５の設置部より上流側の吐水ホース６６から分岐して薬液タンク１８に接続した攪拌ホース７９も設けられている。なお、流量制御弁７３は図４の制御ブロック図に示す流量制御モータ１０により開度が制御される。

薬液タンク１８内の薬液は噴霧コック６９を経由して前記センターブーム４３、サイドブーム４４に供給される。各ブーム４３，４４への薬液の単位面積（例えば１０アール）当たりの供給量（Ａ）は流量制御弁７３で調整できる。

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、該速度、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、薬剤散布制御に利用する構成（薬剤散布機能）とする。

通常は、車両の発進直後と停止直前は車速センサ６に基づく第２車速（Ｖｓ）を車速とし、安定走行時にはＧＰＳによる第１車速（ＶＧ）を車速とする場合が多い。

ここで本実施例の薬剤散布の基本手順を説明する。

まず、オペレータが１０アール当たりの散布量Ａ（リットル/１０アール）を決定し、次いで薬剤散布作業を開始すると、ＧＰＳ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）がそれぞれ車速Ｖ（ｍ/ｓ）を検知する。そして制御装置１００，１０１が前記第１車速（ＶＧ）と第２車速（Ｖｓ）（以下、単に車速（ＶＧ）、車速（Ｖｓ）という）の中のどちらかの車速又は両方の車速に基づく１０アール当たりの設定薬剤散布量Ａに対応した薬液噴霧圧力を計算し、該計算圧力値と実際の吐水ホース６６の圧力Ｐが一致するように流量制御弁７３を制御して、ブーム４３，４４のノズル４５ａ，４５ｂからの薬剤散布量を変化させ、１０アール当たりの薬剤散布量Ａを設定して作業すれば、車速（ＶＧ，Ｖｓ）の変動があっても薬液流量が制御され、設定散布量通りに圃場に均一に薬液を散布できる。

防除機コントローラ１０１に車速測定手段がなくても、防除機（薬剤散布装置）Ｂが連結される本機側の車速測定手段を用いて防除機Ｂでも車速（Ｖｓ）を測定することができるだけでなく、上記図５に示す構成により、本実施例の防除機Ｂとは別の粉粒体肥料を散布する可変施肥装置等の薬剤散布装置（図示せず）に設けたコントローラを本機コントローラ１００とは別に搭載している場合でも、可変施肥装置等の薬剤散布装置は、そのまま車速を使用することができる。

図７には、図１の薬剤散布作業車の薬剤散布制御のフローチャートを示す。

このとき得られる車速として図７に示すように前記ＧＰＳで得られた車速算出手段５に基づく車速（ＶＧ）と本機の車速センサ６から得られる車速（Ｖｓ）の平均化を行い、その平均化された車速を防除機Ｂの車速とすることができる。

ＧＰＳで得られた車速算出手段５に基づく車速（ＶＧ）と本機の車速センサ６から得られる車速（Ｖｓ）の平均化を行う理由は、電波の受信が不安定な場合（厚い雨雲、雪雲、地形の影響（谷、山のふもと）など）及びＧＰＳの電波の精度が変更される場合があるため、ＧＰＳで得られる車速が不安定となる恐れがある一方で、車輪のスリップ時などを除いて車速センサ６の信頼性が高いので、ＧＰＳから得られた車速と車速センサ６で得られた車速（車速パルスを読み込んで車速を計算する）を平均化して求めた車速に基づき、圃場１０アール当たりの設定薬剤散布量Ａに対応した計算圧力値と実際の吐水ホース６６の圧力Ｐが一致するように流量制御弁７３を制御して、ブーム４３，４４のノズル４５ａ，４５ｂからの薬剤散布量を変化させることで、車速の変動があっても圃場１０アール当たりの薬剤散布量Ａを安定して散布することが可能となる。

また、車速センサ６から得られた車速（Ｖｓ）が一定値（例えば０．３〜０．４ｍ/ｓ）以下のときは、ＧＰＳから得られた車速（ＶＧ）は防除機Ｂの薬剤散布量の算出用の制御に使用しないようにする。例えば、走行開始時の車速変化が不安定なときは、車速センサ６から得られた車速（Ｖｓ）を圃場１０アール当たりの設定薬剤散布量Ａに対応した薬剤散布圧力値の計算に利用して、ＧＰＳによる車速（ＶＧ）は利用しないようにすることで薬剤散布量の変動を抑えることができる。

これは所定車速以下の低速での走行時には、ＧＰＳによる車速（ＶＧ）は車速センサ６による車速（Ｖｓ）よりも精度が悪くなるために、薬剤散布量が過剰になりすぎたり、逆に足りない状況が発生する。そこでＧＰＳによる車速（ＶＧ）を用いないで、車速センサ６による車速（Ｖｓ）を用いる。

なお、走行開始後に車速センサ６で得られた車速（Ｖｓ）が一定値（例えば（０．３〜０．４ｍ/ｓ））を超えると、ＧＰＳによる車速（ＶＧ）に基づいて薬剤散布量を決めて散布を実行する。

このように、本実施例の薬剤散布作業車は、車速センサ６から得られる車速又はＧＰＳ受信機８１と車速センサ６から、それぞれ得られる速度情報を車速として設定散布量から設定圧力を計算し、車速と連動させてセンターブーム４３とサイドブーム４４から圃場に散布する薬液量を流量制御モータ１０で駆動する開閉弁７３の開度の調整をする構成を備えている。

図８には、薬剤散布作業車の作業時の正面図を示し、図９には、薬剤散布作業車の旋回時の平面図を示す。

薬剤散布作業車は、薬剤の散布作業中にはサイドブーム４４を左右に拡げることで、広範囲に薬剤を散布できる。そして、本実施形態の薬剤散布作業車は、旋回開始時に操舵角センサ７により所定角度以上の旋回角度が検出され、すなわち旋回動作に入ったことが検出されると、旋回外側のサイドブーム４４を自動的に上下シリンダ２９により上昇させるサイドブーム上昇機能を有する制御装置１００を備えている。

なお、ここでサイドブーム４４を上下シリンダ２９により上昇させるとは上下シリンダ２９を伸ばしてサイドブーム４４の機体水平面に対する傾斜角度を大きくすることであり、またサイドブーム４４を上下シリンダ２９により下降させるとは上下シリンダ２９を縮めてサイドブーム４４の機体水平面に対する傾斜角度を小さくすることである。

このサイドブーム上昇機能によって、旋回時に旋回外側のサイドブーム４４が畦畔に接触することを防止できる。

サイドブーム４４は基部側サイドブーム４４ａと先端側サイドブーム４４ｂからなり電動モータ４６で先端側サイドブーム４４ｂを基部側サイドブーム４４ａに対して伸縮することでサイドブーム４４全体を伸縮することができる。

更に、この制御装置１００は、旋回終了時には、操舵角センサ７により所定角度以上の旋回角度が検出され、すなわち操舵角センサ７により再び旋回動作に入ったことが検出されると、旋回外側のサイドブーム４４を自動的に上下シリンダ２９により下降させるサイドブーム下降機能を有する。このサイドブーム下降機能によって、旋回外側のサイドブーム４４が作業位置に戻り、速やかに散布作業を再開できる。これらの機能は自動昇降スイッチ１４１（図４）をオンにすることで手動散布や自動散布にかかわらず、発揮される。

手動昇降スイッチ１４２によりサイドブーム４４を昇降させることも可能であるが、手動昇降スイッチ１４２を操作しなくても、上記サイドブーム上昇機能とサイドブーム下降機能による自動昇降制御により、薬剤散布作業車の旋回開始時又は旋回終了時に旋回外側のサイドブーム４４を自動的に上昇又は下降させることができるため、サイドブーム４４の昇降動作を作業者に負担をかけることなく行える。

また、薬剤の散布作業中は、手動散布では防除ポンプ６５の駆動の入り切りを行うためのポンプスイッチ８がオン（入り）の状態である。また、自動散布では、自動スイッチ１２９が入りになっていて、車速センサ６等からの信号により防除ポンプ６５が駆動されている。したがって、このような防除ポンプ６５の駆動時に上記サイドブーム上昇機能とサイドブーム下降機能は発揮される。なお、サイドブーム上昇機能による上昇時とサイドブーム下降機能による下降時には、手動散布ではポンプスイッチ８がオン（防除ポンプ６５が駆動状態）であるが、前記コック開閉用レバー（図示せず）により散布を停止する。また自動散布では、自動スイッチ１２９がオンであるが、流量制御モータ１０により流量制御弁７３の開度が制御されるため、薬液は散布されない。防除ポンプ６５の駆動は、手動散布ではポンプスイッチ８の入り切りにより判断され、自動散布では自動スイッチ１２９の入り切りと車速センサ６からの信号により判断される。

このような薬剤散布作業車において、サイドブーム４４の上昇後の走行中にポンプスイッチ８を切りにした場合でも（例えば、防除ポンプ６５周辺の状況確認などで走行停止する場合など）、その後の旋回終了時にはサイドブーム４４を自動的に下降させることができるようにすると、サイドブーム４４を上昇前の元の位置に戻すことが可能となる。

左右のサイドブーム４４を伸ばしている状態で、サイドブーム４４を収納する場合の制御について説明する。この自動で行われる動作を図１０のフローチャートに示す。

まず、ブーム収納スイッチ１４４を設けて、該スイッチを作動させることで、ブームを縮めて全体を昇降シリンダ２７で上昇させ、次いでブーム４４がサイドブーム受け４０の上方位置に来るようにしてブーム４４を閉じて全体を下降させる。この一連の動作を自動で連続して行う制御を以下に示すように行う。

まず、サイドブーム４４の収納初期値を読み出し、その初期値をサイドブーム４４の位置の目標値としてセットする。次いで左右のサイドブーム４４の伸縮出力としてブーム収納スイッチ１４４をオンして、その収縮値を読み込み、電動モータ４６の作動によりサイドブーム４４の収縮値が目標値に達すると収縮が自動停止する。

次いで、サイドブーム４４の傾斜角度を大きくして上昇させるための手動入力スイッチ１４２をオンとしてサイドブーム４４を左右の上下シリンダ２９，２９で上昇させ、その上昇度合いの調節はブーム高さセンサ１４５，１４５で目標値に達したかどうかで検知する。サイドブーム４４の目標値とは、左右のサイドブーム４４がサイドブーム受け４０に当たらない高さ位置である。

次に左右のサイドブーム４４がサイドブーム受け４０の上方位置に来るように左右のサイドブーム４４を開閉シリンダ３０で閉じる。サイドブーム４４が目標値通り、サイドブーム受け４０の上方位置に達したことをブーム開閉センサ１４６で検知すると開閉シリンダ３０をその位置で停止させる。

次に、ブーム４４の傾斜角度を小さくして上下シリンダ２９，２９で下降させる。このときサイドブーム４４の下降度合いの調節はブーム傾斜角度を検知するブーム角度右センサ１３８ａとブーム角度左センサ１３８ｂでサイドブーム受け４０にサイドブーム４４が受け取られるような目標値に達したかどうかでそれぞれ検知し、サイドブーム４４が目標値通りの傾斜角度になると、上下シリンダ２９，２９の作動を停止させる。

ブーム収納スイッチ１４４を入りとして電動モータ４６を作動させてサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、昇降シリンダ２７を作動させてブーム高さを変更し、さらに上下シリンダ２９を作動させて、サイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、左右のサイドブーム４４の開閉角度、サイドブーム４４の伸縮長さ、サイドブーム４４の傾斜角度が異なっていても、それぞれ別々に収納動作を行う。こうして左右のサイドブーム４４の状態にかかわらず、確実のサイドブーム４４を確実に収納することができる。

図１１に示すフローチャートはサイドブーム４４を縮める動作中にブーム収納スイッチ１４４がオンされた場合を示す。

ブーム収納スイッチ１４４を作動させてサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、ブーム４４の高さを昇降シリンダ２７の作動により変更し、さらに上下シリンダ２９を作動させてサイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、それぞれの動作中にブーム収納スイッチ１４４を再びオンしたときにはサイドブーム４４の収納動作を中止する。図１２に示すフローチャートはサイドブーム４４を縮める動作中にブーム収納スイッチ１４４がオンされた場合を示すが、その他の動作時も同様にブーム収納スイッチ１４４を再びオンとなるとしたときにはサイドブーム４４の収納動作を中止する。そして、収納動作中に動作を中断したいとき、簡単に動作を停止させることができる。

防除ポンプ６５の作動開始用のポンプスイッチ８がオフになったときに自動で電動モータ４６を作動させてサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、ブーム４４の高さを昇降シリンダ２７の作動により変更し、さらに上下シリンダ２９を作動させてサイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、それぞれの自動による動作中に手動操作レバー（図示せず）などの操作手段の入力があると、その手動操作入力を優先して自動動作処理を中止する。図１３にはサイドブーム４４伸縮の場合のフローチャートを示す。

こうして何らかの原因でオペレータが手動操作を優先することで、サイドブーム４４の条件変更に対応することができる。

ポンプスイッチ８がオフになったときに自動でサイドブーム４４を縮め、サイドブーム４４を閉じ、サイドブーム４４の高さを変更し、さらにサイドブーム４４の傾斜角度を変更することを行うときに、それぞれの自動による動作を自動昇降スイッチ１４１、手動昇降スイッチ１４２、ブーム収納スイッチ１４４、自動スイッチ１２９などのスイッチをオンしてから一定時間が経過しても目標値にならないときは異常と判断する。図１４にはサイドブーム４４を伸縮する場合のフローチャートを示す。

こうして異常と判断されると、オペレータにその旨をブザー３６又は表示装置１２２で知らせ、その後の対応を促すことができると共に車両の破損を防止することができる。

防除ポンプ６５の出力がオンのときはブーム収納スイッチ１４４の入力を受け付けない。逆に言えば、ブーム収納スイッチ１４４がオンのときは防除ポンプ出力がオンであるかどうか判断して、防除ポンプ出力がオフであれば一連の収納動作を行い、ポンプ出力がオンであると一連の収納操作を行わない。こうして薬液散布中に収納スイッチ１４４を誤動作しても支障なく作業を継続できる。図１５にはそのフローチャートを示す。

また、ブーム収納スイッチ１４４がオンのとき、車速センサ６の値を読み込んで車速計算を行い、一定車速以上であるときは一連の収納動作を行わない。こうして走行中に誤動作により収納スイッチ１４４をオンした場合でもサイドブーム４４の動作を制限することでサイドブーム４４の破損などを防止できる。図１６にはそのフローチャートを示す。

さらに、ブーム収納スイッチ１４４がオンのときに、ポンプ出力がオンであると左右サイドブーム４４の収縮処理だけを行い、ポンプ出力がオフのときは左右サイドブーム４４の一連の収納動作を行う。こうして途中までのサイドブーム４４の収納動作を簡単に行うことができ、サイドブーム４４の操作性が従来より向上する。図１７にはそのフローチャートを示す。

ブーム収納スイッチ１４４がオンのときに車速センサ値を読み込んで、車速計算を行い、一定車速以上であるときは左右サイドブーム４４の収縮処理だけを行い、一定車速より小さいときは一連の収納動作を行う。こうして途中までのサイドブーム４４の収納動作を簡単に行うことができ、サイドブーム４４の操作性が従来より向上する。図１８にはそのフローチャートを示す。

ポンプ出力がオンの場合は、ＧＰＳ位置情報により車両の位置を判定し、圃場内に車両がいないことが分かれば、一連のブーム４３，４４の駆動処理を行わない。こうして不必要な場所でのブーム４３，４４の動作を防止することができる。図１９（ａ）にはそのフローチャートを示し、図１９（ｂ）には圃場内に車両がいない状態を示す作業表面を示す。

ポンプスイッチ８をオフにすると、サイドブーム４４を収縮してブーム４３，４４の全体の高さを上げ、さらにサイドブーム４４の傾斜角度を大きくしてサイドブーム４４を閉じる一連の動作を連続して行う。このときの動作は各センサ値が初期設定値になったら出力をオフとする。このようにポンプスイッチ８のワンタッチでサイドブーム４４の状態を散布終了状態にすることができ、サイドブーム４４の操作性が従来より向上する。図２０にはそのフローチャートを示す。

反対にポンプスイッチ８をオンにすると、サイドブーム４４を上昇させ、開いて、傾斜角度を下げて、伸ばして、ブーム４３，４４の全体の高さを調整する一連の動作を連続して行う。このときの動作は各センサ値が予め設定されている初期設定値になったら出力をオフとする。このようにポンプスイッチ８のワンタッチでサイドブーム４４の状態を散布終了状態にすることができ、サイドブーム４４の操作性が従来より向上する。図２１にはそのフローチャートを示す。

ブーム自動スイッチ１２９を設けておき、該ブーム自動スイッチ１２９のオンのときだけサイドブーム４４の自動開閉等の動作を行う構成とすることもできる。

図２２に示すフローチャートはポンプスイッチ８のオンの後でブーム自動スイッチ１２９がオンのときは、自動でサイドブーム４４の開閉と高さ調整等の動作を行い、ポンプスイッチ８のオフの場合は自動動作を行わない制御を示す。また作業後にポンプスイッチ８をオフとしたときも同様の処理を行う。こうしてサイドブーム４４の自動動作の切り替えが可能になるため、作業状態や場所に応じた操作性を従来より高めることができる。

ポンプスイッチ８をオンにして自動でサイドブーム４４を開き、伸ばし、高さを変更し、傾斜角度を変更するが、サイドブーム４４の出力をオンしてから一定時間経過しても規定の値にならないときは異常と判断し、オペレータに異常を知らせてその後の対応を促すことができるとともに、機械の破損を防止することができる。図２３にはそのフローチャートを示すが、フローチャートはサイドブーム４４の開閉についての制御を示しており、サイドブーム４４の上下や伸縮の場合も同様に行う。

ポンプスイッチ８をオンにして自動でサイドブーム４４を開き、伸ばし、高さを変更し、傾斜角度を変更するとき、自動でのサイドブーム４４の作動中に手動操作入力があったといきは、その手動入力動作を優先する。こうしてオペレータの手動操作を優先させることができ、緊急時の操作やサイドブーム４４の条件変更に対応することができる。図２４にはそのフローチャートを示す。

キースイッチ１５０がオフのときに車両の左側（乗車側）のサイドブーム４４の上昇を行うときに、左サイドブーム４４に焦電型赤外線センサ（人体感知センサ）１５１を設けておき、サイドブーム４４が上昇した状態でサイドブーム４４に手等を近づけは、手などの人体を傷つけないようにするために所定位置まで下降させる構成することができる。

図２５に制御ブロック図を示すように、バッテリから直接で電源を供給するサイドブーム４４の駆動回路を設け、サイドブーム４４の上昇状態を記憶回路に記憶させておき、サイドブーム４４に設けた人体感知センサ１５１の入力が変化したらサイドブーム４４を一定時間下降させる。

また焦電型赤外線センサ（人体感知センサ）１５１を設けておいて、サイドブーム４４にタッチすれば、所定の位置まで一定時間上昇させる構成とすることもできる。

本発明は、自走型散布機を備えた薬剤散布用の作業車両に限らず、肥料などを散布する作業車両にも利用可能性がある。

１ 車体
３ リフトリンク
４ ヒッチブラケット
５ 車速算出手段
６ 車速センサ
７ 操舵角センサ
８ ポンプスイッチ
９ ストロークセンサ
１０ 流量制御モータ
１１ 圧力センサ
１２ 前輪
１３ 後輪
１４ ステアリングハンドル
１５ ボンネット
１６ 弁開度センサ
１７ 操縦席
１８ 薬液タンク
１９ 散布ブーム
２１ 支持枠
２３ 支柱
２４ アッパリンク
２５ ロワリンク
２６ シリンダ取付支柱
２７ 昇降シリンダ
２８ 油圧タンク付ソレノイドバルブ
２９ 上下シリンダ（ローリングシリンダ）
３０ 開閉シリンダ
３１ ギヤードモータ
３２ ブーム上下ソレノイド
３４ ブーム水平ソレノイド
３５ ブーム昇降ソレノイド
３６ ブザー
４０ サイドブーム受け
４３ センターブーム
４４ サイドブーム
４５（４５ａ，４５ｂ） 噴霧ノズル
４６ 電動モータ
５０ タンク側ステップ
５１ 傾斜部
５３ 本機側ステップ
５４ フロア
５５ 梯子部材
５６ 本機ダッシュパネル
５９ ハンドルポスト
６１ 給水路（ホース）
６２ 給水コック
６４ サクションフィルタ
６５ 防除ポンプ
６６ 吐水ホース
６７ 薬液路
６９ 噴霧コック
７０ 安全弁
７１ エアチャンバー
７３ 流量制御弁
７４ 流量センサ
７５ 余水ホース
７９ 攪拌ホース
８１ ＧＰＳ受信機
８２ リンク傾斜センサ
８３ リンク傾斜角速度センサ
１００ 本機コントローラ
１０１ 防除機コントローラ
１０２ メモリ
１２０ コントローラパネル
１２２ ディスプレイ
１２２ａ インジケータ
１２３ 散布設定表示
１２４ 圧力表示
１２５ 流量表示
１２６ 流量累計表示
１２８ 表示切換ボタン
１２９ 自動スイッチ
１３０ パイロットランプ
１３１ 散布設定スイッチ
１３２，１３３ 増減ボタンスイッチ
１３４ 累計リセットスイッチ
１３６ 散布量スイッチ
１３７ 圧力スイッチ
１３８ａ ブーム角度右センサ
１３８ｂ ブーム角度左センサ
１３９ 上昇時間設定スイッチ
１４０ 下降時間設定スイッチ
１４１ 自動昇降スイッチ
１４２ 手動昇降スイッチ
１４４ ブーム収納スイッチ
１４５ ブーム高さセンサ
１４６ ブーム開閉センサ
１５０ キースイッチ
１５１ 焦電型赤外線センサ（人体感知センサ）
１５２ 自動水平制御スイッチ

Claims (5)

1. 薬液を貯留する薬液タンク（１８）と、
   該薬液タンク（１８）からの薬液を圃場に散布するセンターブーム（４３）と該センターブーム（４３）の左右に配置した一対のサイドブーム（４４）と、
   左右のサイドブーム（４４）の傾斜角度を変更する上下シリンダ（２９）と、
   左右のサイドブーム（４４）の開閉を行う開閉シリンダ（３０）と、左右のサイドブーム（４４）の伸縮を行うでアクチュエータ（４６）と、
   薬液散布ブーム（４３，４４）の高さを調節する昇降シリンダ（２７）と、
   薬液タンク（１８）と薬液散布ブーム（４３，４４）との間の薬液流路に設けた薬液を吐出する防除ポンプ（６５）と、
   薬液散布ブーム（４３，４４）を初期状態に収納する動作の開始用のブーム収納スイッチ（１４４）と、
   左右のサイドブーム（４４）が互いに長さと、開閉角度と、高さが異なっていても、該ブーム収納スイッチ（１４４）のオンで自動的にサイドブーム（４４）を予め設定されている収納位置に収納できるように長さと、開閉角度と、高さを制御する制御構成を有する制御装置（１００）
   を備えたことを特徴とする薬液散布作業車両。
2. 防除ポンプ（６５）を作動させるポンプスイッチ（８）を設け、制御装置（１００）は、前記ポンプスイッチ（８）のオフにより、自動的にサイドブーム（４４）を予め設定されている長さと、開閉角度と、高さに制御する制御構成と、サイドブーム（４４）を伸縮するアクチュエータ（４６）がオンしてから一定時間経過してもサイドブーム（４４）の長さと、開閉角度と、高さが前記設定値にならない場合は異常と判断して警句を発する制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
3. 防除ポンプ（６５）を作動させるポンプスイッチ（８）がオンのときには、制御装置（１００）は、ブーム収納スイッチ（１４４）の入力を受け付けない制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
4. ＧＰＳからの情報を受信できるＧＰＳ受信機（８１）を搭載してＧＰＳから得た位置情報と速度情報を検出し、得られた位置情報と速度情報に基づき作業車両の車両速度検出を算出する車速算出手段（５）と、車軸を駆動させるギヤの回転速度から車速を検出する車速センサ（６）とを設け、
   制御装置（１００）が、ＧＰＳ受信機（８１）に基づく車両速度検出又は車速センサ（６）による車両速度検出があるときは、ブーム収納スイッチ（１４４）の入力を受け付けない制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。
5. ポンプスイッチ（８）がオンのときに収納スイッチ（１４４）がオンになると、制御装置（１００）は、サイドブーム（４４）を所定の長さまで縮める制御構成を有することを特徴とする請求項１記載の薬液散布作業車両。

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