JP2018134005A

JP2018134005A - 肥料散布機用散布量調整システム

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Publication number: JP2018134005A
Application number: JP2017029100A
Authority: JP
Inventors: 茂樹吉村; Shigeki Yoshimura; 祐汰嶋形; Yuta Shimakata; 善活池内; Yoshikatsu Ikeuchi; 裕雅川上; Hiromasa Kawakami
Original assignee: Matsuyama Plow Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Matsuyama Plow Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: JP6964846B2

Abstract

【課題】ＰＴＯ回転数をふまえて散布量の調整を適切に行うことができる肥料散布機用散布量調整システムを提供することを目的とする。【解決手段】トラクタ１に装着する肥料散布機１００に備えるアクチュエータ１３０を制御して散布物の散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムにおいて、散布物を収納するホッパー１１０と、アクチュエータ１３０と連動してホッパー１１０から散布物を排出するための開度を調整するシャッター１５２と、トラクタ１のＰＴＯ回転を用いて散布物を散布する散布機構と、演算部２２とを有し、演算部２２は、トラクタ１のＰＴＯ回転数から散布幅を計算して、計算した散布幅を用いてシャッター１５２の開度を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、肥料散布機用散布量調整システムに関し、特に、トラクタに装着する肥料散布機における散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムに関する。

トラクタに装着する肥料散布機には、トラクタからのＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒｔａｋｅ−ｏｆｆ）回転動力を利用して散布する機構を有するものがある。そして、トラクタからのＰＴＯ回転に対応して散布幅が決まる構成である場合は、「ＰＴＯの回転数は５４０ｒｐｍで何ｍの幅に散布する」等、適用するＰＴＯの回転数を予め決めて、それに対する散布幅を固定して使用することを前提としている。

また、特許文献１には、入力部からの各入力により肥料散布装置のシャッター部の開口量を算出して適切なシャッター開度を表示する表示部を設けた作業条件算出装置が記載されている。

特開２０１２−７０６６７号公報

しかし、トラクタからのＰＴＯ回転数を決めて肥料を散布する場合、散布幅が決まってしまうので、散布幅を狭くしなければいけない箇所では二重で散布する部分が含まれてしまう。すると、単位面積あたりの散布量が異なる箇所が発生する。一方で、ＰＴＯ回転数を落とすと散布幅を狭くすることは可能である。しかし、この場合であると、二重での散布は避けられるものの、シャッターの開度がそのままであると、単位面積あたりの散布量が増えることになり、散布密度が濃くなってしまう。

また、特許文献１の作業条件算出装置では、散布幅の入力の記載はあるものの、ＰＴＯ回転数との関係は記載されておらず、ＰＴＯ回転数に対する散布幅を考慮して散布量の調整をどのように行うかの記載はない。このため、特許文献１に開示された内容ではＰＴＯ回転数の変化に対して対応することができない。

本発明は、上記課題に鑑みて、ＰＴＯ回転数もふまえて散布量の調整を適切に行うことができる肥料散布機用散布量調整システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、代表的な本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、トラクタに装着する肥料散布機に備えるアクチュエータを制御して散布物の散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムにおいて、散布物を収納するホッパーと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパーから散布物を排出するための開度を調整するシャッターと、前記トラクタのＰＴＯ回転を用いて散布物を散布する散布機構と、演算部とを有し、前記演算部は、前記トラクタのＰＴＯ回転数から散布幅を計算して、計算した散布幅を用いて前記シャッターの開度を算出することを特徴とする。

さらに本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、入力された単位面積当たりの散布量になるように前記シャッターの開度を算出することを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、前記シャッターの開度の算出に、車速と、調量値を用いることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、表示部を有し、前記表示部に計算した散布幅を表示することを特徴とする。

さらに本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、前記シャッターの開度を算出する式は、前記調量値により決定される１個以上の係数を用いると共に、前記係数は、前記調量値の範囲毎に値が設定してあることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、前記調量値の範囲の数は、３以上であることを特徴とする。

また、本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、トラクタに装着する肥料散布機に備えるアクチュエータを制御して散布物の散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムにおいて、散布物を収納するホッパーと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパーから散布物を排出するための開度を調整するシャッターと、前記トラクタのＰＴＯ回転を用いて散布物を散布する散布機構と、演算部と、設定入力部とを有し、前記演算部は、前記設定入力部で入力された散布幅から前記トラクタのＰＴＯ回転数を計算して、その情報を出力することを特徴とする。
さらに、本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、表示部を有し、前記表示部は出力されたＰＴＯ回転数を表示することを特徴とする。
さらに、本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一つは、前記出力は、前記トラクタへ行い、前記トラクタは出力されたＰＴＯ回転数になるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、肥料散布機用散布量調整システムにおいて、ＰＴＯ回転数もふまえて散布量の調整を適切に行うことができる。

本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一実施形態を示すブロック図である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される肥料散布機の一例を示す側面図である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される肥料散布機におけるシャッター機構の動きの一例を示す平面図であり、（ａ）はシャッターが開いた状態を示し、（ｂ）はシャッターが半開きの状態を示し、（ｃ）はシャッターが閉じた状態を示す。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される操作ボックスの一例である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度調整のフローチャートの一例である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される散布幅に対するＰＴＯ回転数計算のフローチャートの一例である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される割り込み処理のフローチャートの一例である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度計算式を選択するフローチャートの一例である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度計算式の決定のフローチャートの一例である。

本発明を実施するための形態を説明する。

図１は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムの一実施形態を示すブロック図である。本発明の肥料散布機用散布量調整システムは、演算部２２、制御部２３、設定入力部２４を有している。さらに、出力部２６を有しておりアクチュエータ３０を制御する。また、必要に応じて表示部２５、状態検知部２７が設けられる。これらの配置場所は、後述するようにその目的に応じてふさわしい場所に設置される。なお、演算部２２と制御部２３は、制御システム部２１として構成することもできる。

演算部２２では、設定入力部２４で入力された情報、必要に応じてトラクタ１からの情報、予め記憶されている情報等に基づき、アクチュエータ３０の制御に必要な演算を行う。この演算により、本発明の肥料散布機における散布量を調整することができる。トラクタ１からの情報としては、トラクタ１の車速やＰＴＯ回転数の情報等である。さらに、演算部２２は、必要に応じて状態検知部２７からの情報を加味してアクチュエータ３０の制御のための演算を行う。また、必要に応じて制御に必要なデータを記憶しておく記憶部を有している。演算部２２での具体的な演算内容は後述する。

制御部２３は、演算部２２での演算結果に基づきアクチュエータ３０へ動作指令をだす。また、表示部２５に表示させるための指令もだす。

出力部２６は、制御部２３からの動作指令に基づきアクチュエータ３０を作動させる。

アクチュエータ３０は、トラクタに装着する肥料散布機側に設置されるアクチュエータである。例えば、油圧シリンダ、電動油圧シリンダ、モータ等により肥料散布機側の一部分を動かすために用いられる。特に、散布に関わる部材を作動させるアクチュエータである。

設定入力部２４は、作業者が必要に応じて制御に必要な値（例えば設定値等）を入力するための手段である。例えば、押しボタンスイッチやトグルスイッチ等のスイッチ類やタッチパネルを適用できる。設定入力部２４は、作業者が操作し易いように、トラクタの運転席近傍に配置出来るようにするとよい。また、演算部２２とは有線による送受信のシステムであってもよく、無線による送受信のシステムでもよい。なお、設定入力部２４には、設定した情報を記憶しておく記憶部を有していてもよい。

表示部２５は、設定入力部２４で設定した値、演算部２２による演算結果、制御部２３による制御の情報、状態検知部２７によるアクチュエータ３０や肥料散布機の状況等、必要に応じて情報を表示させる手段である。表示部２５はＬＥＤランプ、７セグ（７セグメント）、液晶、タッチパネル表示等の各種の表示手段を採用できる。また、音や音声による手段を含んでいてもよい。作業者が確認し易いように、トラクタの運転席近傍に配置出来るようにするとよい。また、設定入力部２４と一体に形成することもできる。

ここで、演算部２２及び制御部２３（制御システム部２１）は、トラクタに装着する肥料散布機側に設置してもよいし、設定入力部２４が有線接続の場合は、設定入力部２４と一体又は設定入力部２４の近傍に設置してもよい。

図２は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される肥料散布機の一例を示す側面図である。

肥料散布機１００はトラクタ１に装着され施肥が行われる。肥料散布機１００は、装着部であるマスト１０２とロワーアーム１０３を、トラクタ１側のトップリンク３とロワーリンク４に取り付けてトラクタ１の後部に装着されている。また、入力軸１０１は、図示しないジョイントを介してトラクタ１からのＰＴＯ動力を入力できる。

そして、肥料散布機１００は、容器であるホッパー１１０を有し、その下部の本体部１１５に散布筒１２０が備えられている。散布筒１２０の後部先端１２０ａ側は本体部１１５から突出している。散布筒１２０は入力軸１０１から入力された動力をもとに、本体部１１５内を中心として後部先端１２０ａ側が（進行方向を前とした場合の）左右に一定角度内で揺動（往復運動）するように構成されている。これらにより、ホッパー１１０内の内容物（散布物）が散布筒１２０内に落下して、散布筒１２０を伝って、後部先端１２０ａ側から排出される。このとき、散布筒１２０が揺動しているため、その遠心力により、左右一定の幅で圃場面１９０に散布物を散布することが可能である。ホッパー１１０に入れる内容物としては肥料等が挙げられる。

ここで、トラクタ１のＰＴＯ回転数と散布筒１２０の揺動速度は連動しており、トラクタ１のＰＴＯ回転が速い程、散布筒１２０の揺動は速くなる。散布筒１２０の揺動は速くなると、遠心力が強くなり、その分だけ散布物を遠くに飛ばせることになり、散布幅を広くできる。すなわち、トラクタ１のＰＴＯ回転を調整することで散布幅を決めることができる。このように、肥料散布機１００は、トラクタ１のＰＴＯ回転を用いて散布する散布機構を備えており、この散布機構による散布幅はＰＴＯ回転数と対応している。

また、ホッパー１１０と散布筒１２０の間には、図３で説明するシャッター機構を有しており、これは、本体部１１５に設けられたアクチュエータ１３０により作動するものである。

図３は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される肥料散布機におけるシャッター機構の動きの一例を示す平面図であり、（ａ）はシャッターが開いた状態を示し、（ｂ）はシャッターが半開きの状態を示し、（ｃ）はシャッターが閉じた状態を示す。

プレート１４０は、ホッパー１１０の底部にホッパー１１０の底部を塞ぐように取り付けられる円板上の部材であり、扇形の孔１４１を等角度間隔で３つ有している。

シャッター部材１５０は、プレート１４０の下側に設けられる板状部材であり、中心部１５３と接続され等角度間隔で形成された３つのシャッター１５２を有している。シャッター１５２は孔１４１を塞ぐ大きさとなっており、孔１４１の形状に合わせた扇形でもよい。また、隣り合うシャッター１５２の間は、孔１４１よりも広い間隔で形成されている。そして、シャッター部材１５０の中心部１５３はプレート１４０の中心１４２に対して回動可能に取り付けられている。また、シャッター１５２の１つには、外側に向けて形成されたレバー１５１を有している。

アクチュエータ１３０はシリンダであり、シリンダ本体部１３１から内部でピストンと接続されるロッド部１３２が突出して伸縮するものである。ロッド部１３２の先端には取付部１３３を備え、レバー１５１の外側端部が取り付けられており、ロッド部１３２の伸縮に合わせて、シャッター部材１５０が中心部１５３を中心に回動する。アクチュエータ１３０は、電気により作動する電動シリンダを採用できる。ここでのアクチュエータ１３０は、図１のアクチュエータ３０に相当する。

図３（ａ）の状態では、アクチュエータ１３０のロッド部１３２は伸びた状態であり、シャッター部材１５０における各シャッター１５２はプレート１４０の下部に隠れており、孔１４１は全開となる。これにより、ホッパー１１０の内容物は、孔１４１を最大量で通過して、散布筒１２０へ送られるため散布量は最大となる。

図３（ｂ）の状態では、アクチュエータ１３０のロッド部１３２は中間位置の状態であり、シャッター部材１５０における各シャッター１５２はプレート１４０の孔１４１を半分以上塞いでいる。これにより、ホッパー１１０の内容物は孔１４１を通過する量が減るため散布量は減少する。

図３（ｃ）の状態では、アクチュエータ１３０のロッド部１３２は縮んだ状態であり、シャッター部材１５０における各シャッター１５２はプレート１４０の孔１４１をすべて塞いでいる。これにより、ホッパー１１０の内容物は孔１４１を通過することができないため散布されない。

このように、アクチュエータ１３０を作動させることで、シャッター１５２による孔１４１の開度を調節することができ、散布筒１２０からの散布量を調節することができる。

図４は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される操作ボックスの一例である。ここでの操作ボックス５０は、図１で示した設定入力部２４と表示部２５を一体に構成したものである。

操作ボックス５０は、トラクタ１の運転席近傍に配置可能であり、遠隔で操作や入力が可能な操作・表示部である。ここでは無線による例を示しており、肥料散布機１００の本体側に設置された演算部２２や制御部２３（制御システム部２１）と無線により情報の送受信が可能となっている。

操作ボックス５０は、電源スイッチ５１ａ、設定スイッチ５１ｂ、開閉スイッチ５１ｃ、調節スイッチ（増）５１ｄ、調節スイッチ（減）５１ｅのスイッチを備えており、これらは設定入力部２４となり得る。さらに、操作ボックス５０は、シャッター開度表示５２ａ、散布幅表示５２ｂ、散布量表示５２ｃを備えておりこれらは、表示部２５となり得る。さらに、操作ボックス５０は、説明表示５３を備えている。

電源スイッチ５１ａは、操作ボックス５０の電源をＯＮ（入）、ＯＦＦ（切）するためのスイッチである。

設定スイッチ５１ｂは、散布量の設定、調量値の入力、車速の入力、散布幅の入力、ＰＴＯ回転数の入力、補正値の入力、調量モード等の各項目のメニューを起動し設定するモードに変換するスイッチである。さらに、入力又は選択した値を決定するためのスイッチである。

開閉スイッチ５１ｃは、作業を開始するときにアクチュエータ１３０を制御してシャッター１５２を所定の開度まで開くためのスイッチである。また、もう一度押すとシャッター１５２を閉じるようにすることができる。さらに、開閉スイッチ５１ｃは、調量モードを起動してスタートするスイッチにもなることができる。

調節スイッチ（増）５１ｄ及び調節スイッチ（減）５１ｅは、散布量、調量値、車速、散布幅、ＰＴＯ回転数、補正値等の値を入力するためのスイッチである。例えば、調節スイッチ（増）５１ｄを押すと値が増え、調節スイッチ（減）５１ｅを押すと値が減る等である。

シャッター開度表示５２ａは、７セグ等によりシャッター開度を数字で表示するものである。設定時はシャッター開度の設定値を表示し、作業時は状態検知部２７を有する場合は状態検知部２７からの情報又は制御部２３における制御値の情報をもとに現在のシャッター開度の値を表示することができる。

散布幅表示５２ｂは、７セグ等により散布幅を数字で表示するものである。散布幅は、後述する演算処理により算出された散布幅を表示することができる。なお、散布幅の設定時の表示は、散布幅表示５２ｂで表示してもよいし、散布量表示５２ｃで表示してもよい。

散布量表示５２ｃは、７セグ等により散布量を数字で表示するものである。設定時は散布量、調量値、車速、散布幅、ＰＴＯ回転数、補正値等の値を表示することができる。また、作業時は、設定された散布量を表示させてもよい。また、トラクタ１からの情報が得られる場合は、車速信号やＰＴＯ回転数等の情報を取得し、車速、散布幅、演算されたシャッター開度の情報をもとに現在の散布量を表示してもよい。このとき、散布量表示５２ｃの表示が、何の表示内容を示すかが分かるようにするため、シャッター開度表示５２ａに「１」、「２」、「３」…のように数字を表示することができる。これは、散布量表示５２ｃの各表示内容に対応する番号を決めておき、その番号がシャッター開度表示５２ａに表示されることによって、散布量表示５２ｃでどの値が表示されているのか分かるようにするものである。

説明表示５３は、上述した散布量表示５２ｃが示している表示内容に対応するシャッター開度表示５２ａに示される数字（番号）が、数字毎に何の表示内容かを説明するための表示である。図４の例では、設定時において、「１」が「作業速度（ｋｍ／ｈ）」を表し、「２」が「散布幅（ｍ）」を表し、「３」が「調量値（ｋｇ）」を表し、「４」が「補正（％）」を表している。すなわち、シャッター開度表示５２ａの表示が「１」の場合は、散布量表示５２ｃの数字は「作業速度（ｋｍ／ｈ）」を表す。また、シャッター開度表示５２ａの表示が「２」の場合は、散布量表示５２ｃの数字は「散布幅（ｍ）」を表す。また、シャッター開度表示５２ａの表示が「３」の場合は、散布量表示５２ｃの数字は「調量値（ｋｇ）」を表す。また、シャッター開度表示５２ａの表示が「４」の場合は、散布量表示５２ｃの数字は「補正（％）」を表す。説明表示５３は、印字、液晶による表示等で表すことができ、図４では操作ボックス５０の下部に印字されている例を示している。このように、作業者は、設定時に現在のシャッター開度表示５２ａに示される数字を確認して、この説明表示５３を見ることで、散布量表示５２ｃに何の内容の数値が表示されているかを確認することができる。

図５は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度調整のフローチャートの一例である。ここでの制御は、主に演算部２２で行う。

制御がスタートすると（Ｓ１０１）、初期設定値の読み込みを行う（Ｓ１０２）。ここでの読み込みは、予め設定されている初期設定値の読み込みを行う。初期設定値は、演算部２２の記憶部に記憶しておいてもよいし、設定入力部２４（操作ボックス５０）の記憶部に記憶しておいてもよい。そして、初期設定値は、製造時に設定してある値でもよく、また、前回設定した値がある場合は、それを初期設定値として記憶しておき読み込むことも可能である。

ここで読み込む設定値としては、調量値、単位面積当たりの散布量、補正値が挙げられる。さらに必要に応じてＰＴＯ回転数や散布幅の読み込みをする。調量値は、実際の調量により求められる。詳細は後述する。単位面積当たりの散布量は、施肥を行う一定の面積当たりの散布量であり、例えば、１０ａあたりの散布量（Ｋｇ）等である。補正値は、必要に応じて用いられ、実際の作業による施肥量と設定値に基づく施肥量の差を修正するため補正値（％）を利用することができる。ＰＴＯ回転数は、任意のＰＴＯ回転数であり、例えば、１分あたりの回転数（ｒｐｍ）等である。散布幅はそのＰＴＯ回転数に対応する散布幅等である。これは、任意のＰＴＯ回転数とそのＰＴＯ回転数に対する散布幅の実際の値を予め測定するなどして決めておくことができる。また、単にＰＴＯの定格回転数（例えば、５４０ｒｐｍ等）に対する散布幅のみを読み込むようにしてもよい。これら、任意のＰＴＯ回転数やそのＰＴＯ回転数に対する散布幅の値は、後述するＳ１１０での散布幅を算出する計算に用いることができる。

次に、設定スイッチがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ１０３）。操作ボックス５０であれば、設定スイッチ５１ｂを操作した（押した）場合にＯＮとなる。設定スイッチがＯＮとならなければ、現在の設定値が維持される（Ｓ１０４）。また、ＯＮの場合は、設定モードを起動して、操作ボックス５０を操作して、作業者によりＳ１０２で読み込んだ設定値の変更や設定されていない設定値の入力を行う（Ｓ１０５）。

次に、開度計算式の決定フローを実行する（Ｓ１０６）。これにより開度計算式が決定される。この詳細については、図８、９で後述する。

次に、開スイッチがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ１０７）。操作ボックス５０であれば、開閉スイッチ５１ｃを操作して（押して）、開状態になった場合にＯＮとなる。ここで開スイッチがＯＮであれば、Ｓ１０８へ進む。ＯＮでなければ、Ｓ１０３へ戻る。

Ｓ１０８では、閉スイッチがＯＮであるか否かを判定する。操作ボックス５０であれば、開閉スイッチ５１ｃをもう一度操作して（押して）、閉状態になった場合にＯＮとなる。ここで閉スイッチがＯＮであれば、Ｓ１１４へ進み、ＯＮでなければ、Ｓ１０９へ進む。

Ｓ１１４では、シャッターを動作させ全閉とさせる。具体的には、アクチュエータ１３０を制御して、シャッター１５２を動作させて図３（ｃ）の状態とする。その後にＳ１０３へ戻る。

Ｓ１０９では、ＰＴＯ回転数の読み込みを行う。ＰＴＯ回転数は、トラクタ１からの情報が取得できる場合は、その情報をリアルタイムで取得する。また、トラクタ１からの情報が取得できない場合は、予め設定入力部２４（操作ボックス５０）において設定した情報を取得してもよい。また同時に、予め設定入力部２４において設定された車速等の情報を取得してもよい。この設定は、操作ボックス５０であれば、設定スイッチ５１ｂや調節スイッチ５１ｄ、５１ｅ等により行うことができる。

次に、散布幅の計算を行う（Ｓ１１０）。ここでは、Ｓ１０９で取得したＰＴＯ回転数から散布幅を計算する。上述したように、ＰＴＯ回転数に連動して、散布筒１２０の揺動運動の速度が変更され、散布幅が決まる。このため、予めこの関係式を用意しておくことでＰＴＯ回転数から散布幅を計算することができる。さらに、この散布幅を計算するとき、Ｓ１０２で読み込んだ、もしくはＳ１０５で入力された任意のＰＴＯ回転数とそのＰＴＯ回転数に対する散布幅の値を利用して精度を高めることができる。すなわち、任意のＰＴＯ回転数とそのＰＴＯ回転数に対する散布幅の値を用いることにより、関係式の補正ができ、実際に近いＰＴＯ回転数に対する散布幅の関係式を決定することができる。これにより、例えば、散布する肥料の種類によって同じＰＴＯ回転数に対して散布幅が異なる場合等を考慮して補正することができる。なお、ＰＴＯの定格回転数に対する散布幅の値の場合は、定格回転数がここでのＰＴＯ回転数の値となる。さらに、散布幅はＰＴＯ回転数に加えて入力された調量値を用いて計算してもよい。これにより、より正確に散布幅を計算することができる。また、計算された散布幅は、散布幅表示５２ｂに表示させる。

次に、車速を読み込む（Ｓ１１１）。車速は、トラクタ１からの情報が取得できる場合は、その情報をリアルタイムで取得する。また、トラクタ１からの情報が取得できない場合は、予め設定入力部２４（操作ボックス５０）において設定した情報を取得してもよい。この設定は、操作ボックス５０であれば、設定スイッチ５１ｂや調節スイッチ５１ｄ、５１ｅ等により行うことができる。

次に、開度計算を行う（Ｓ１１２）。開度計算はＳ１０６で決定された開度計算式に基づき行う。具体的には、車速、散布幅、調量値、単位面積当たりの散布量からシャッターの開度を計算する。ここで、車速はＳ１１１で読み込んだ値である。また、散布幅はＳ１１０で計算された値である。調量値及び単位面積当たりの散布量は、Ｓ１０２もしくはＳ１０５で読み込まれている値である。

次に、開度計算で求められたシャッターの開度になるようにシャッター動作を行う（Ｓ１１３）。具体的には、アクチュエータ１３０を制御して、シャッター１５２を動作させて計算された開度となるようにする。そしてＳ１０８へ戻り、ＰＴＯ回転数や車速が変化したら再度、シャッターの開度を計算してその開度となるように制御していく。

これらの制御により、ＰＴＯ回転数に応じて散布幅を計算して開度を調整するため、単位面積当たりの散布量を一定とすることができる。

図６は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される散布幅に対するＰＴＯ回転数計算のフローチャートの一例である。図５では、ＰＴＯ回転数を読み込んで散布幅を計算していたが、この場合であると、目標の散布幅に設定しにくい可能性もある。このため、図６では、散布幅を決めてからＰＴＯ回転数を計算するフローチャートを示している。ここでの制御は、主に演算部２２で行う。

電源がＯＮとなり制御がスタートすると（Ｓ２０１）、散布幅（目標値）の初期設定値を読み込む（Ｓ２０２）。ここでの読み込みは、予め設定されている散布幅（目標値）の初期設定値の読み込みを行う。この初期設定値は、演算部２２の記憶部に記憶しておいてもよいし、設定入力部２４（操作ボックス５０）の記憶部に記憶しておいてもよい。

次に、作業者は散布幅（目標値）を入力する（Ｓ２０３）。ここでの入力方法としては、作業者が目標の散布幅を入力してもよい。また、作業者が予め測定しておいた圃場の大きさや形状を入力して、それに合うように１行程毎の散布幅を自動的に割り振る計算をさせてもよい。例えば、圃場全体の幅が２７ｍと入力した場合、１行程目は１０ｍ、２行程目は１０ｍ、３行程目は７ｍのように自動設定する等である。これらの入力は、操作ボックス５０であれば、設定スイッチ５１ｂや調節スイッチ５１ｄ、５１ｅ等により行うことができる。

次に、入力された散布幅を実現するためのＰＴＯ回転数の計算を行う（Ｓ２０４）。これは、上述したように、ＰＴＯ回転数に連動して、散布筒１２０の揺動運動の速度が変更され、散布幅が決まる。このため、予めこの関係式を用意しておくことで散布幅からＰＴＯ回転数を計算することができる。さらに、調量値を用いてより正確にＰＴＯ回転数を計算してもよい。

次に、計算したＰＴＯ回転数を出力する（Ｓ２０５）。この出力は、表示部２５の表示により行うことができる。操作ボックス５０であれば、散布量表示５２ｃに表示させてもよい。また、ＣＡＮ等によるデータ通信を利用して、計算したＰＴＯ回転数の情報をトラクタ１側へ出力させてもよい。

次に、出力結果とＰＴＯ回転数が一致するように操作を行う（Ｓ２０６）。作業者は表示部２５に表示された目標のＰＴＯ回転数を確認しながらトラクタ１の操作によりＰＴＯ回転数を一致させるようにする。また、ＣＡＮ等によるデータ通信によりトラクタ１側へ出力させる場合は、出力されたＰＴＯ回転数のデータに基づきトラクタ１が出力されたＰＴＯ回転数になるように自動的に制御する。その後は、Ｓ２０３へ戻り、散布幅に変更があった場合は、ＰＴＯ回転数について再び計算を行って出力をして、その出力に基づいて作業が行われる。

このように、散布幅を決めてそのＰＴＯ回転数を調整することで、所望の散布幅で施肥作業をすることができる。なお、図５では、ＰＴＯ回転数を読み込み（Ｓ１０９）、散布幅を計算している（Ｓ１１０）が、図６のフローチャートを適用する場合は、計算されたＰＴＯ回転数を読み込んでもよいし、トラクタ１からの実際のＰＴＯ回転数を読み込んでもよい。また、入力された目標の散布幅を直接読み込んでもよい。

図７は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用される割り込み処理のフローチャートの一例である。図５、６の処理が行われている場合の割り込み処理で、電源がＯＮの状態（Ｓ３０１）で、電源スイッチが押された場合（Ｓ３０２）、電源をＯＦＦとする（Ｓ３０３）ものである。

以下に、上記の図５で説明したＳ１０６の開度計算式の決定について説明する。

毎分当たりの散布量ｘは以下の式で決定される。
ｘ＝（Ａ×Ｂ×Ｃ）／６０（式１）
ここで、Ａは散布幅（ｍ）であり、Ｂは車速（ｋｍ／ｈ）であり、Ｃは１０ａあたりの散布量である。すなわち、散布幅と車速と単位面積当たりの散布量が分かれば、単位時間当たりの散布量ｘが求められる。

ここで、Ａの散布幅は、図５のＳ１１０により求められる。Ｂの車速は、図５のＳ１１１により取得される。Ｃの単位面積当たりの散布量は、Ｓ１０２又はＳ１０５で入力される。

ここで、調量値Ｄごとに、散布量ｘからシャッター１５２の開度ｙを決定する式を用意して、その式を選択することができれば、正確な開度ｙを求めることができる。ここで、選択された開度計算式は、上述した散布量ｘが決まれば、開度が決定される式となっている。

図８は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度計算式を選択するフローチャートの一例である。制御がスタートすると（Ｓ４０１）、作業者は操作ボックス５０を用いて調量値Ｄを入力する（Ｓ４０２）。次にその調量値Ｄの値を判別し（Ｓ４０３）、その調量値に対する開度ｙの計算式を選択していく。例えば、入力された調量値が1であれば、調量値1に対応する計算式を選択する（Ｓ４０４）。また、入力された調量値が２であれば、調量値２に対応する計算式を選択する（Ｓ４０５）。さらに、入力された調量値がｎ（任意の値）であれば、調量値ｎに対応する計算式を選択する（Ｓ４０６）。このようにして開度計算式が選択され、この制御が終了する（Ｓ４０７）。

ここで、調量値Ｄは、実際の調量により求められる。調量値の測定は例えば、操作ボックス５０の設定スイッチ５１ｂから調量モードを選び、開閉スイッチ５１ｃを押すことで開始される。そして、開閉スイッチ５１ｃを押すとシャッター１５２が一定の開度で開き、一定時間（例えば６０秒）経過後に自動でシャッターが閉じる。このとき、ホッパー１１０内に入れた肥料（内容物）がどれだけ排出されたかを測定し、その排出された質量（ｋｇ）を測定して調量値Ｄとする。そして、この調量値Ｄを操作ボックス５０の設定スイッチ５１ｂや調節スイッチ５１ｄ、５１ｅ等により、作業者が入力して決定することができる。ここで、入力される調量値Ｄの値は１ｋｇ刻みとして、入力しやすいようにしてもよい。このように調量値Ｄの測定を、時間当たりの排出量により行うことで正確な調量とすることができる。

さらに、開度ｙを求める式の具体例について述べる。開度ｙを求める式は、係数ｔ_１〜ｔ_ｎを用いて範囲ごとに異なる値を用いることで、決定することができる。このとき、シャッター１５２の開度ｙを求める式は、散布量ｘ、実際の調量値Ｄ、係数ｔ_１〜ｔ_ｎによる関数で表すことができる。そして、これらの値が決まれば、開度ｙを求めることができる。なお、単位時間当たりの散布量ｘは上述した式１から求められる。

係数ｔ_１〜ｔ_ｎは、開度ｙを求める式に適用されるｎ個（１個以上）の係数である。ここで、係数ｔ_１〜ｔ_ｎは、予め調量値Ｄの範囲ごとに決めておく。例えば、範囲を決める値ａとｂが、ａ＜ｂである場合、調量値がａ以下の範囲では、第１の一覧表から係数ｔ_１〜ｔ_ｎを決定し、この範囲内では同じ各係数値を採用する。次に、調量値Ｄが、ａより大きくｂ以下の場合は、第２の一覧表から係数ｔ_１〜ｔ_ｎを決定し、この範囲内では同じ各係数値を採用する。調量値Ｄが、ｂより大きい場合は、第３の一覧表から係数ｔ_１〜ｔ_ｎを決定し、この範囲内では同じ各係数値を採用する。

開度ｙを求める式は、２次以上の関数、３次以上の関数、４次以上の関数、５次以上の関数等と、実際に近い関数を定義していくことで、より正確な開度ｙを求める式とすることができる。また、係数ｔ_１〜ｔ_ｎは、複数の係数、５以上の係数、１０以上の係数などより多数の係数を用いて、より正確な開度を求める式とすることができる。また、係数ｔ_１〜ｔ_ｎの値を変える調量値Ｄによる範囲数も複数以上で適用でき、３以上、４以上、５以上と範囲を細かく分けて、必要に応じた範囲数で適用していくことが可能である。実施例１では範囲数は３の例を示している。

このように、調量値Ｄの値により複数の範囲に分けて、その範囲ごとで係数を決定することで、従来、選択が必要であった、散布物の種類、例えば「粒」「砂」「粉」などを選択しなくても、精度のよい開度が決定できる。

図９は、本発明の肥料散布機用散布量調整システムで適用されるシャッターの開度計算式の決定のフローチャートの一例である。これらの処理は演算部２２により行われる。

制御がスタートすると（Ｓ５０１）、作業者は操作ボックス５０を用いて調量値Ｄを入力する（Ｓ５０２）。次にその調量値Ｄの値を判別し（Ｓ５０３）、Ｄ≦ａの場合は、この範囲で適用される係数ｔ_１〜ｔ_ｎの値を選択する（Ｓ５０４）。また、ａ＜Ｄ≦ｂの場合は、この範囲で適用される係数ｔ_１〜ｔ_ｎの値を選択する（Ｓ５０５）。また、ｂ＜Ｄの場合は、この範囲で適用される係数ｔ_１〜ｔ_ｎの値を選択する（Ｓ５０６）。そして、選択した係数を開度計算式に適用することで（Ｓ５０７）、開度計算式が決定され、この制御が終了する（Ｓ５０８）。

この場合、調量値Ｄの範囲により、係数ｔ_１〜ｔ_ｎが決まるため、開度ｙは、調量値Ｄ及び単位時間当たりの散布量ｘにより決定される式で表すことができる。このようにして、調量値Ｄごとの開度ｙの計算式を用意しておくことが可能となる。

開度ｙの式が決まると、図５のＳ１１２で開度の計算が可能となる。具体的には、上述したように、調量値Ｄから開度ｙの式が単位時間当たりの散布量ｘの関数として決定することができる。ここで、散布幅Ａ、車速Ｂ、単位面積当たりの散布量Ｃから単位時間当たりの散布量ｘが式１より求まるため、シャッターの開度ｙを計算することができる。すなわち、散布幅Ａ、車速Ｂ、単位面積当たりの散布量Ｃ、調量値Ｄからシャッターの開度を計算することができる。そして、求められた開度ｙになるように、制御部２３を介してアクチュエータ１３０を作動させ、シャッター１５２が制御される。これにより、入力された単位面積当たりの散布量Ｃが一定となるように制御することができる。また、状態検知部２７を有する場合は、この情報を用いてシャッター１５２がより正確な開度となるように制御される。

以上の様に、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態に設けられた全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を削除したり、他の実施形態の構成に置き換えたり、あるいはまた、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

例えば、上記の実施形態では、散布筒１２０を有する肥料散布機１００について示したが、これに限らず、トラクタ１のＰＴＯ回転数と散布幅の関係性があるものであれば、散布筒を有さない構成の肥料散布機にも本発明を適用することができる。

２１制御システム部
２２演算部
２３制御部
２４設定入力部
２５表示部
２６出力部
２７状態検知部
３０、１３０アクチュエータ
５０操作ボックス
５２ａシャッター開度表示
５２ｂ散布幅表示
５２ｃ散布量表示
１００肥料散布機
１５２シャッター

Claims

トラクタに装着する肥料散布機に備えるアクチュエータを制御して散布物の散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
散布物を収納するホッパーと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパーから散布物を排出するための開度を調整するシャッターと、前記トラクタのＰＴＯ回転を用いて散布物を散布する散布機構と、演算部とを有し、
前記演算部は、前記トラクタのＰＴＯ回転数から散布幅を計算して、計算した散布幅を用いて前記シャッターの開度を算出することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項１に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
入力された単位面積当たりの散布量になるように前記シャッターの開度を算出することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項２に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
前記シャッターの開度の算出に、車速と、調量値を用いることを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
表示部を有し、前記表示部に計算した散布幅を表示することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項３に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
前記シャッターの開度を算出する式は、前記調量値により決定される１個以上の係数を用いると共に、前記係数は、前記調量値の範囲毎に値が設定してあることを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項５に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
前記調量値の範囲の数は、３以上であることを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
トラクタに装着する肥料散布機に備えるアクチュエータを制御して散布物の散布量を調整する肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
散布物を収納するホッパーと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパーから散布物を排出するための開度を調整するシャッターと、前記トラクタのＰＴＯ回転を用いて散布物を散布する散布機構と、演算部と、設定入力部とを有し、
前記演算部は、前記設定入力部で入力された散布幅から前記トラクタのＰＴＯ回転数を計算して、その情報を出力することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項７に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
表示部を有し、前記表示部は出力されたＰＴＯ回転数を表示することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。
請求項７に記載の肥料散布機用散布量調整システムにおいて、
前記出力は、前記トラクタへ行い、前記トラクタは出力されたＰＴＯ回転数になるように制御することを特徴とする肥料散布機用散布量調整システム。