JP2018166459A - 雑草処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】畦畔のような柔らかい土壌の雑草を容易に処理することができる雑草処理装置を提供する。【解決手段】雑草処理車両１は、自重で雑草に踏圧を加えるローラ４を有する踏圧機３と、自律走行可能な走行体２とを備え、走行体２は、踏圧機３を放出または回収可能なガイド板を備えた機体１１と、走行輪１２Ｌ、１２Ｒと、走行輪１２Ｌ、１２Ｒを駆動する走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒとを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、雑草処理装置に関する。

圃場の管理の一つとして、作物の育成を阻害する雑草を、除草剤を用いずに処理する圃場管理車両が知られている（特許文献１参照）。

この圃場管理車両は、機体と、機体に設けられた車輪と、機体の下方に回転自在に支持され、土壌を押圧する押圧ローラとを有し、車輪は、機体の左右前後方向に４つ設けられている。この圃場管理車両は、走行しながら押圧ローラによって雑草に踏圧を加えることにより、雑草の生育を阻害し、雑草の防除を行う。

特開２０１６−７７２４１号公報

このような従来の圃場管理車両にあっては、圃場管理車両が走行しながら押圧ローラによって雑草に踏圧を加えるので、圃場の畦畔のように柔らかくて傾斜する土壌では、圃場管理車両の自重が加わる車輪によって土壌そのものが破壊されるおそれがある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、畦畔のような柔らかい土壌の雑草を容易に処理することができる雑草処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、自重で雑草に踏圧を加える回転体を有する踏圧機と、自律走行可能な走行体とを備え、前記走行体は、前記踏圧機を放出または回収可能な機体と、走行輪と、前記走行輪を駆動する駆動源とを有することを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、畦畔のような柔らかい土壌の雑草を容易に処理することができる。

図１は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置の斜視図と、雑草処理装置が雑草の処理を行う雑草処理予定地の概略図である。 図２は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置の斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置の概略平面図である。 図４は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置のシステム構成図である。 図５は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置が雑草処理作業を行う雑草処理予定地において、雑草処理装置が走行するルートを示す図である。 図６は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置の踏圧機が畦畔で放出される状態と回収される状態を示す図である。 図７は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置において、鉛直方向に延びるガイド板を有する雑草処理装置の斜視図である。 図８は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置において、回収位置において踏圧機を基台に把持するフックを有する雑草処理装置の斜視図である。 図９は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置において、チェーンブロックを有する雑草処理装置の斜視図である。 図１０は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置に搭載される他の構成の踏圧機の斜視図である。 図１１は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置に搭載される他の構成の踏圧機の斜視図である。 図１２は、本発明の第１の実施例に係る雑草処理装置に搭載される他の構成の踏圧機の斜視図である。 図１３は、本発明の第２の実施例に係る雑草処理装置の概略側面図である。 図１４は、本発明の第２の実施例に係る雑草処理装置の概略平面図である。 図１５は、本発明の第３の実施例に係る雑草処理装置の概略側面図である。 図１６は、本発明の第４の実施例に係る雑草処理装置の概略側面図である。 図１７は、本発明の第４の実施例に係る雑草処理装置の概略平面図である。 図１８は、本発明の第４の実施例に係る雑草処理装置のシステム構成図である。

本発明の一実施の形態に係る雑草処理装置は、自重で雑草に踏圧を加える回転体を有する踏圧機と、自律走行可能な走行体とを備え、走行体は、踏圧機を放出または回収可能な機体と、走行輪と、走行輪を駆動する駆動源とを有する。
これにより、畦畔のような柔らかい土壌の雑草を容易に処理することができる。

以下、本発明に係る雑草処理装置の実施例について、図面を用いて説明する。
（第１の実施例）
図１から図１２は、本発明に係る第１の実施例の雑草処理装置を示す図である。
まず、構成を説明する。図１において、雑草処理車両１は、圃場１０１の周囲の畦畔１０２に生えた雑草を処理するものであり、畦畔１０２の上方の農道１０３を自律走行可能となっている。

本実施例の雑草処理車両１は、本発明の雑草処理装置を構成する。畦畔１０２は、圃場１０１の周辺に設けられた傾斜した土手であり、圃場１０１は、畦畔１０２によって湛水される。

図２において、雑草処理車両１は、自律走行可能な走行体２と、走行体２と別体に設けられた踏圧機３とを備えている。踏圧機３は、ローラ４と、ローラ４を回転自在に支持する支持フレーム５とを有する。本実施例のローラ４は、本発明の回転体を構成する。

走行体２は、複数のパイプの組合せから構成される機体１１と、機体１１に回転自在に設けられた左右一対の走行輪１２Ｌ、１２Ｒ（図３参照）とを有する。ここで、左右方向とは、後述する従動輪１９Ｌ、１９Ｒ側を走行方向前方と走行方向に対して左右の方向である。

図３において、走行体２は、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒを有する。走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒは、機体１１に取付けられており、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒの図示しない回転軸は、走行輪１２Ｌ、１２Ｒに連結されている。

雑草処理車両１の直進走行時には走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒが同一の回転数で駆動され、雑草処理車両１の旋回時には雑草処理車両１の旋回半径に応じて回転数が異なるように走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒが駆動される。

なお、走行輪１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれに走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒを設ける代わりに、走行輪１２Ｌ、１２Ｒに１つのモータを設け、走行輪１２Ｌ、１２Ｒを図示しない操舵装置によって旋回させることにより、雑草処理車両１を旋回させる構成、補助輪１９Ｌ、１９Ｒにモータを設けて全てを走行輪としてもよく、これに限定されるものでもない。本実施例の走行輪１２Ｌ、１２Ｒは、本発明の走行輪を構成し、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒは、本発明のモータを構成する。

図２において、機体１１は、踏圧機３を回収位置に支持するガイド板１４を有する。ガイド板１４は、上下方向に延びる鉛直軸に対して傾斜した傾斜面１４ａを備えている。ガイド板１４は、走行体２の走行方向に対して直交する方向である機体１１の側方に設置されており、上端が機体１１に連結されている。ガイド板１４の先端にはストッパ板１５が設けられており、ストッパ板１５にはローラ４が載置されている。

ストッパ板１５は、駆動モータ１６によって駆動されることにより、ローラ４をガイド板１４に支持してガイド板１４から落下することを防止することができる保持位置と、ローラ４をガイド板１４から放出する開放位置とに移動する。

ストッパ板１５が開放位置に移動すると、ストッパ板１５は、例えば、ガイド板１４と同一の傾斜角度で傾斜する。これにより、ローラ４は、ガイド板１４およびストッパ板１５に沿って畦畔１０２に放出される。本実施例のストッパ板１５は、ガイド板１４の下端に設けられているので、ストッパ板１５は、機体１１の側方に設置されていることになる。

機体１１には補助輪１９Ｌ、１９Ｒが取付けられており、補助輪１９Ｌ、１９Ｒは、走行輪１２Ｌ、１２Ｒの回転に従動して回転する。機体１１には走行体２の走行を制御する制御ユニット２０が取付けられている。

制御ユニット２０は、機体１１に固定される走行体ケース２１と、走行体ケースに一体に取付けられた走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒ、巻取機２２、駆動部２３、位置情報取得部２４、充電制御部２５およびコントローラ部２６とを含んで構成されている。

図３において、位置情報取得部２４、充電制御部２５およびコントローラ部２６を図示省略している。
巻取機２２は、走行体ケース２１の上部に載置されており、モータケース３０を備えている。モータケース３０の内部には図４に示す巻取モータ３１、巻取位置センサ３２が設けられている。

図２において、踏圧機３の支持フレーム５と巻取機２２は、ワイヤ１７によって連結されている。巻取機２２は、駆動プーリ３０Ａを備えており、駆動プーリ３０Ａは、巻取モー３１によって回転駆動される。

機体１１には従動プーリ３０Ｂが回転自在に設けられており、ワイヤ１７は、駆動プーリ３０Ａおよび従動プーリ３０Ｂに巻き掛けられている。巻取機２２は、巻取モータ３１を駆動して駆動プーリ３０Ａにワイヤ１７を巻き取ることによって、ワイヤ１７を従動プーリ３０Ｂでガイドしながらガイド板１４から放出された踏圧機３をガイド板１４に回収する。本実施例のワイヤ１７は、本発明の連結部材を構成し、ガイド板１４は、本発明の案内部材を構成する。

巻取位置センサ３２は、巻取モータ３１の回転数を検出してコントローラ部２６に検出情報を出力する。コントローラ部２６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ ＭｅｍｏｒｙＲｅａｄ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータから構成されている。

コントローラ部２６は、巻取位置センサ３２の検出情報に基づいて巻取モータ３１の基準位置、例えば、ローラ４がガイド板１４の回収位置に回収された状態にあるときの巻取モータの位置を基準位置として、基準位置からの巻取モータ３１の回転数を計数し、この回転数に基づいてワイヤ１７の巻取位置を算出する。これにより、コントローラ部２６は、踏圧機３の位置を把握できる。

駆動部２３は、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒ、駆動モータ１６および速度センサ３３（図４参照）を備えている。速度センサ３３は、走行体２の走行速度を検出してコントローラ部２６に出力する。
位置情報取得部２４は、通信機３４、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）受信機３５およびカメラ３６を備えている。

通信機３４は、例えば、管理者が管理する外部のメインコンピュータ等と通信を行う。ＧＰＳ受信機３５は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、雑草処理車両１の現在位置を取得する。カメラ３６は、走行体２の前方の画像を撮像する。

コントローラ部２６のＲＯＭには雑草処理プログラムや地図情報が格納されており、雑草処理プログラムは、雑草処理車両１が実行する雑草処理に関する全てのプログラムである。

コントローラ部２６は、ＲＯＭに格納された雑草処理プログラムに基づいて雑草処理車両１の自律走行を実施して雑草処理を行う。コントローラ部２６は、ＧＰＳ受信機３５が受信したデータと、ＲＯＭに格納された地図情報に基づいて走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒを駆動して自律走行を行い、雑草処理予定地で雑草処理を実行する。

なお、コントローラ部２６は、ＲＯＭに格納された雑草処理プログラムに基づいて雑草処理車両１の自律走行を実施して雑草処理を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、雑草処理予定地毎の地図情報をＲＡＭに記憶し、コントローラ部２６は、ＧＰＳ受信機３５が受信したデータと、ＲＡＭに記憶された地図情報に基づいて走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒを駆動して自律走行を行い、雑草処理予定地で雑草処理を実行してもよい。この場合、ＲＡＭに記憶された雑草処理済みの雑草処理予定地の地図情報を消去して、次の雑草処理予定地の地図情報をＲＡＭに記憶させることが可能となり、安価なシステムを構築できる。

本実施例の走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒは、本発明の駆動源を構成し、位置情報取得部２４は、本発明の位置情報取得部を構成する。なお、駆動源としては、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒに限らず、内燃機関であってもよい。

コントローラ部２６は、カメラ３６によって撮像された雑草処理予定地の画像から雑草処理を実施する実際の地形を把握し、農道１０３の位置やローラ４を投入する畦畔１０２の位置を修正する。

なお、カメラ３６によって撮像された雑草処理予定地の画像から雑草処理を実施する実際の地形を把握しているが、これに代えて、カメラ３６によって障害物を検出し、コントローラ部２６は、カメラ３６によって撮像された障害物を避けるように自律走行するように制御してもよい。

コントローラ部２６は、雑草予定地に到着すると、駆動モータ１６を駆動して、ストッパ板１５を保持位置から開放位置に移動させ、ガイド板１４の回収位置からローラ４を畦畔１０２に放出する。

図４において、充電制御部２５は、バッテリ３７、充電率センサ３８、充電器３９および充電コネクタ４０を備えている。バッテリ３７は、巻取機２２、駆動部２３、位置情報取得部２４に電力を供給する。充電率センサ３８は、バッテリ３７の充電状態を検出し、検出情報をコントローラ部２６に出力する。充電器３９は、外部の電力供給部から供給される電力によりバッテリ３７を充電する。

雑草処理車両１が雑草処理を行う雑草処理予定地には移動式の充電ステーション９１が設置される。充電ステーション９１は、太陽光により発電を行うソーラーパネル９２と、コントローラ９３およびバッテリ９４と、充電コネクタ９５とを備えている。

コントローラ９３は、例えば、バッテリ９４の充電率をモニターし、バッテリ９４の充電率が所定の充電率以下になったら、ソーラー太陽光パネル９２から充電を行う制御を実行する。なお、バッテリ９４の充電方法は、これに限定されるものではない。

雑草処理車両１は、雑草処理予定地において設置される充電ステーション９１をカメラ３６で撮像する。コントローラ部２６は、カメラ３６で撮像された画像データから充電ステーション９１の画像を抽出してＲＡＭに記憶する。

コントローラ部２６は、雑草処理車両１が雑草処理予定地で雑草を処理している最中等に充電率センサ３８の情報を定期的に取得し、バッテリ３７の残量が所定値以下となったら、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒを駆動し、カメラ３６によって撮像された画像に基づいて雑草処理車両１を充電ステーション９１まで自律走行させる。

なお、充電ステーション９１の位置をＧＰＳ受信機３５によって取得して記憶し、地図情報に基づいて充電ステーション９１まで自律走行してもよい。充電ステーション９１まで自律走行する手段は特に限定されるものではない。

雑草処理車両１は、充電ステーション９１に到着すると、バッテリ９４の電力が充電コネクタ４０および充電コネクタ９５を介してバッテリ３７に供給される。本実施例の充電方式は、充電コネクタ４０と充電コネクタ９５とを非接触とする非接触充電方式である。なお、充電方式としては、接触充電方式であってもよい。

図４において、雑草処理車両１は、操作入力部４１を備えている。操作入力部４１は、例えば、タッチ式のパネルを備えており、操作者によって操作される。コントローラ部２６は、操作入力部４１から雑草処理時の走行ルートに関する情報が入力されると、雑草処理予定地における雑草処理車両１の走行順路やローラ４による雑草の処理手順等を制御する。なお、操作入力部４１は、リモコン式であってもよい。リモコン式の操作入力部４１の操作情報は、通信機３４を介してコントローラ部２６に入力される。

なお、本実施例の雑草処理車両１においては、コントローラ部２６に情報を集め、コントローラ部２６によって巻取機２２、駆動部２３および充電制御部２５を制御していているが、これに限定されるものではない。

例えば、ＧＰＳ受信機３５が取得した位置情報をコントローラ部２６から巻取機２２、駆動部２３および充電制御部２５に送信し、巻取機２２、駆動部２３および充電制御部２５のそれぞれが位置情報に基づいて駆動されるようにしてもよい。

次に、作用を説明する。
コントローラ部２６は、操作入力部４１から入力された雑草除去時の走行ルートのスケジュールが入力されると、走行ルートスケジュールをＲＡＭに記憶する。この走行ルートのスケジュールとしては、例えば、図５に示すように圃場１０１の周囲の農道１０３の走行ルートＲである。

雑草処理車両１は、走行ルートＲに沿って農道１０３を走行し、ローラ４によって畦畔１０２に植生している雑草に踏圧を加える。雑草処理予定地１０４とは、図５に示す複数の圃場１０１、複数の畦畔１０２および複数の農道１０３を含んだ土地である。

コントローラ部２６は、走行ルートＲに沿って雑草処理車両１が走行するようにＧＰＳ受信機３５が受信した位置情報と雑草処理予定地の地図情報とに基づいて雑草処理車両１を自律走行させる。地図情報は、予め、雑草予定地に応じた地図情報が作成されている。

雑草処理予定地において、雑草処理車両１が雑草処理の必要な農道１０３まで自律走行すると、ガイド板１４は、畦畔１０２側に位置する。このとき、コントローラ部２６は、駆動モータ１６を駆動し、ストッパ板１５を保持位置から開放位置に移動させる。

このとき、ローラ４が、ガイド板１４およびストッパ板１５に沿って畦畔１０２に自重で放出される。ガイド板１４から放出されるローラ４は、図６の実線から仮想線で示すように、畦畔１０２を回転しながら下ることにより、ローラ４および支持フレーム５の自重によって畦畔１０２に植生している雑草に踏圧を加える。

コントローラ部２６は、巻取位置センサ３２の検出情報に基づいてワイヤ１７の放出量を検出し、ワイヤ１７の放出量が一定値に到達したら、ワイヤ１７を巻き取る。これにより、図６の仮想線から実線で示すように、ローラ４が畦畔１０２を回転しながら登ることにより、ローラ４が初期位置であるガイド板１５の回収位置に移動する。

コントローラ部２６は、ワイヤ１７が放出された状態から巻取モータ３１の基準位置となる回転数まで駆動モータ１６を駆動して停止する。

次いで、駆動モータ１６を駆動してストッパ板１５を開放位置から保持位置に移動させることにより、ローラ４をガイド板１４に支持して、ガイド板１４から落下することを防止し、ローラ４の回収が完了する。

コントローラ部２６は、ローラ４を回収してから、走行ルートＲに従って次の雑草処理が必要な位置まで雑草処理車両１を自律走行させ、上述したようにローラ４を畦畔１０２に放出および畦畔１０２から回収することにより、畦畔に植生している雑草に踏圧を加える作業を実行する。

コントローラ部２６は、走行ルートの終点までこの作業を実施するように雑草処理車両１を制御する。コントローラ部２６は、雑草処理作業中にバッテリ３７の充電量が低下した場合に、充電ステーション９１まで雑草処理車両１を自律走行させ、充電ステーション９１においてバッテリ３７の充電を行う。

コントローラ部２６は、バッテリ３７の充電が完了したときに、ＧＰＳ受信機３５が受信した位置情報と雑草処理予定地の地図情報とに基づいて雑草処理の作業中であった場所まで自律走行して、走行ルートＲに従って雑草処理を実施する。

本発明者が柔らかい土壌の畦畔１０２において４ｋｇ程度のローラ４を転がし、雑草に踏圧を加える実験を行った結果、軽量なローラ４であっても雑草の草勢を変化させ、雑草の繁殖を抑制できることが判明された。これにより、除草剤を投入することなく、自動的に雑草の処理を行うことができ、圃場の作物や周辺の環境に悪影響を与えることを防止でき、かつ、作業者に対し負担の大きい畦畔１０２を構成する傾斜面での雑草処理作業が低減できる。

このように本実施例の雑草処理車両１は、自重で雑草に踏圧を加えるローラ４を有する踏圧機３と、自律走行可能な走行体２とを備え、走行体２は、踏圧機３を放出または回収可能なガイド板１４を備えた機体１１と、走行輪１２Ｌ、１２Ｒと、走行輪１２Ｌ、１２Ｒを駆動する走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒとを有する。

これにより、畦畔１０２に植生している雑草に踏圧機３の自重のみによる踏圧を加えることができる。このため、畦畔１０２のような柔らかい土壌を破壊することを防止して、雑草の処理を容易に行うことができる。

また、走行体２を畦畔１０２で走行させながら雑草に踏圧を加えるのではなく、畦畔１０２において軽量な踏圧機３のみを用いて雑草に踏圧を加えているので、バッテリ３７の消費電力が増大することを防止することができ、バッテリ３７の消費電力に対する雑草の処理面積を増大させることができる。
これに加えて、踏圧機３を走行体２と別体にすることで、踏圧機３を小型化することができ、踏圧機３の取り扱いを容易に行うことができる。

また、本実施例の雑草処理車両１によれば、機体１１に巻取機２２が設けられており、巻取機２２と踏圧機３とがワイヤ１７によって連結されている。巻取機２２は、ワイヤ１７を巻き取ることにより、機体１１から放出された踏圧機３を走行体２に回収する。
これにより、ガイド板１４から畦畔１０２に放出された踏圧機３を、ワイヤ１７によってガイド板１４に容易に回収することができる。

また、本実施例の雑草処理車両１によれば、機体１１のガイド板１４の下部にストッパ板１５が設けられており、ガイド板１４から踏圧機３を放出する際に、ローラ４をストッパ板１５に沿って畦畔１０２に放出する。これにより、ガイド板１４からストッパ板１５を通して踏圧機３を畦畔１０２に容易に放出できる。

また、本実施例の雑草処理車両１によれば、ストッパ板１５が保持位置から傾斜する開放位置を含んで構成されているので、踏圧機３をストッパ板１５の傾斜面に沿って畦畔１０２に勢いよく放出できる。

これにより、踏圧機３を畦畔１０２の傾斜面の上方まで運ぶことを不要にして、踏圧機３を畦畔１０２の傾斜面の上方の手前の農道１０３に放出した場合でも、踏圧機３を畦畔１０２まで容易に到達させることができる。このため、雑草処理車両１を畦畔１０２に対して厳密に位置決めして踏圧機３を放出することを不要にでき、雑草処理作業の作業性を向上できる。

また、本実施例の雑草処理車両１によれば、ガイド板１４およびストッパ板１５が、走行体２の走行方向と直交する機体１１の側方に設置されているので、走行体２が農道１０３を直進走行するときの姿勢で、農道１０３の側方に設置される畦畔１０２に踏圧機３を放出することができる。このため、走行体２の移動時間を短縮でき、雑草処理作業の作業時間を短縮できる。

また、本実施例の雑草処理車両１によれば、走行体２は、走行体２の位置情報を取得する位置情報取得部２４を有し、位置情報取得部２４によって取得された情報に基づいて雑草処理予定地を自律走行可能である。

これにより、雑草の処理作業を自動化して、作業員による雑草の処理作業を不要にできる。このため、作業員に負担が掛かることを防止できる。

また、本実施例の雑草処理車両１は、走行輪１２Ｌ、１２Ｌを駆動する走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒと、走行用モータ１３Ｌ、１３Ｒに電力を供給するバッテリ３７とを備えており、走行体２は、位置情報取得部２４によって取得された情報に基づいて、バッテリ３７を充電する充電ステーション９１に自律走行可能である。
これにより、バッテリ３７の充電処理を自動化することができ、作業員による充電作業を不要にできる。これにより、作業員に充電に関する負担が掛かることを防止できる。

なお、本実施例の雑草処理車両１において、巻取位置センサ３２を省略してもよい。この場合には、ローラ４の放出時にローラ４の放出方向に巻取モータ３１を所定時間または所定距離（所定回転パルス）だけ駆動し、ローラ４の回収時に巻取モータ３１を所定時間または所定距離だけ駆動する制御を実行してもよい。

あるいは、ローラ４の放出時に巻取モータ３１を駆動せずに、ローラ４を自然落下させ、ローラ４の回収時にワイヤ１７を巻き取れるだけ巻取モータ３１を駆動し、過負荷により巻取モータ３１を停止させる制御を実行してもよい。

また、本実施例のガイド板１４は、傾斜しているが、図７に示すように鉛直方向に延びるガイド板１４Ｂを設けてもよい。このようにしても駆動モータ１６によってストッパ板１５を保持位置から開放位置に移動させるだけで、ガイド板１４から踏圧機３を放出できる。

本実施例の雑草処理車両１では、踏圧機３を回収するガイド板１４と、踏圧機３を放出およびガイド板１４に回収するためのストッパ板１５とを備えているが、これに限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、機体１１に、図示しない駆動モータによって支持フレーム５を把持する把持位置と支持フレーム５の把持を解除する解除位置との間で移動する一対のフック４５Ａ、４５Ｂと、従動プーリ３０Ｂとが一体で設けられた案内部材４６を設けてもよい。本実施例のフック４５Ａ、４５Ｂは、本発明の案内部材を構成する。

このようにすれば、踏圧機３を放出するときに、フック４５Ａ、４５Ｂを解除位置に移動させ、踏圧機３を回収するときにフック４５Ａ、４５Ｂを把持位置まで移動させることで、踏圧機３の放出と回収とを容易に行うことができる。

本実施例の巻取機２２は、ワイヤ１７を巻取る駆動プーリ３０Ａを有する構成となっているが、図９に示すように、チェーン１７Ａを巻き取るチェーンブロック３０Ｃから構成してもよい。この場合、チェーン１７Ａは、本発明の連結部材を構成し、チェーンブロック３０Ｃは、本発明の巻取機を構成する。

本実施例のローラ４は、単体のローラ４から構成されているが、図１０に示すように，支持フレーム５に横方向に並べてローラ４７Ａ、４７Ｂを設置してもよい。このようにすれば、ローラ４に比べてローラ４７Ａ、４７Ｂを軽量化することができ、踏圧機３の踏圧力を小さくできる。この場合、ローラ４７Ａ、４７Ｂは、本発明の回転体を構成する。

また、図１１に示すように、ローラ４と同じ重量のローラ４８Ａ、４８Ｂを上下方向に並べて支持フレーム６に取付けてもよい。このようにすれば、ローラ４に比べてローラ４８Ａ、４８Ｂの重量を重くすることができ、踏圧機３の踏圧力を大きくできる。この場合、ローラ４８Ａ、４８Ｂは、本発明の回転体を構成する。

このようにローラ４、４７Ａ、４７Ｂ、４８Ａ、４８Ｂの形状や数を変更することにより、踏圧力を容易に変更できる。また、図１２に示すように支持フレーム５に代えてケース７から構成してもよい。このようにすれば、支持フレーム５に比べてケース７の剛性を大きくできる。

（第２の実施例）
図１３、図１４は、本発明に係る第２の実施例の雑草処理装置を示す図であり、第１の実施例と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。

図１３、図１４において、雑草処理車両５０において、機体１１の上面には台座５１が設けられており、台座５１にはローラ５２Ａ、５２Ｂと、ローラ５２Ａ、５２Ｂを回転自在に支持する支持フレーム５２Ｃとを備えた踏圧機５２が載置されている。本実施例のローラ５２Ａ、５２Ｂは、本発明の回転体を構成する。

台座５１の側方にはストッパ板５３が設けられており、ストッパ板５３は、駆動モータ１６（図４参照）によって踏圧機５２を台座５１の回収位置に支持する保持位置と台座５１から放出する開放位置とに移動される。

雑草処理車両５０の走行体２は、ガイド板５４を有する。ガイド板５４は、上下方向に延びる鉛直軸に対して傾斜した傾斜面５４ａを備えている。ガイド板５４は、走行体２の走行方向に対して直交する方向である機体１１の側方に設置されており、上端が走行輪１２Ｌ、１２Ｒの上方において機体１１に連結されている。本実施例のガイド板５４は、本発明の案内部材を構成する。なお、ガイド板５４は、その下端を含んだ全体が走行輪１２Ｌ、１２Ｒよりも上方に設置されていてもよい。

台座５１は、ガイド板５４に向かって下方する傾斜面５１ａを有する。雑草処理車両５０が雑草処理を行う畦畔１０２上の農道１０３まで自律走行したら、ストッパ板５３を開放位置に移動させる。

このとき、踏圧機５２は、台座５１の傾斜面５１ａに沿ってガイド板５４に移動し、傾斜するガイド板５４に沿って畦畔１０２に放出される。これにより、ローラ５２Ａ、５２Ｂが実線から仮想線で示すように畦畔１０２を転がりながら下り、ローラ５２Ａ、５２Ｂおよび支持フレーム５２Ｃの自重によって畦畔１０２に植生している雑草に踏圧が加えられる。

次いで、コントローラ部２６は、巻取位置センサ３２の検出情報に基づいてワイヤ１７の放出量を検出し、ワイヤ１７の放出量が一定値に到達したら、ワイヤ１７を巻き取る。これにより、仮想線から実線で示すようにローラ５２Ａ、５２Ｂが畦畔１０２を回転しながら登ることにより、ローラ５２Ａ、５２Ｂが初期位置である台座５２の回収位置に移動する。

次いで、コントローラ部２６は、駆動モータ１６を駆動してストッパ板５３を開放位置から保持位置に移動させることにより、ローラ５２Ａ、５２Ｂを台座５２に支持して、台座５２から落下することを防止する。本実施例のワイヤ１７は、本発明の連結部材を構成し、台座５１とガイド板５４は、本発明の案内部材を構成する。

本実施例の雑草処理車両５０によれば、ガイド板５４の上端が走行輪１２Ｌ、１２Ｒよりも上方に設置されているので、台座５１から踏圧機５２を放出するときに、踏圧機５２の移動速度を速くでき、踏圧機５２による踏圧時間を短くできる。このため、雑草処理作業の作業時間を短縮できる。

（第３の実施例）
図１５は、本発明に係る第３の実施例の雑草処理装置を示す図であり、第１の実施例と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。

図１５において、雑草処理車両５５の走行体２は、２つの踏圧機５６、５７を備えており、踏圧機５６、５７は、走行体２の走行方向に対して直交する方向である機体１１の両側方に設置されている。

踏圧機５６は、ローラ５６Ａと、ローラ５６Ａを回転自在に支持する支持フレーム５６Ｂとを有し、踏圧機５７は、ローラ５７Ａと、ローラ５７Ａを回転自在に支持する支持フレーム５７Ｂとを有する。本実施例のローラ５６Ａ、５７Ａは、本発明の回転体を構成する。

巻取機２２と支持フレーム５６Ｂ、５７Ｂは、それぞれワイヤ５８Ａ、５８Ｂによって連結されている。巻取機２２にはプーリ５９が設けられている。プーリ５９は、２つの踏圧機５６、５７のそれぞれに設けられ（１つのプーリは、図示せず）、図示しないクラッチによりワイヤ５８Ａ、５８Ｂを選択的に駆動している。

これにより、一方のプーリ５９が駆動されると、ワイヤ５８Ａが巻き取られ、図示しない他方のプーリが駆動されると、ワイヤ５８Ｂが巻き取られる。なお、一対のプーリ５９のそれぞれにプーリ５９を駆動する巻取モータを設けてもよい。
機体１１には補助用のプーリ５９Ａ、５９Ｂが設けられており、プーリ５９Ａ、５９Ｂにはワイヤ５８Ａ、５８Ｂが巻き掛けられている。

機体１１にはフック６０Ａ、６０Ｂが設けられており、フック６０Ａ、６０Ｂは、図示しない駆動モータによって支持フレーム５６Ｂ、５７Ｂを把持する保持位置と支持フレーム５６Ｂ、５７Ｂの把持を解除する開放位置との間で移動する。本実施例のワイヤ５８Ａ、５８Ｂは、本発明の連結部材を構成し、フック６０Ａ、６０Ｂは、本発明の案内部材を構成する。

本実施例の雑草処理車両５５によれば、走行体２が２つの踏圧機５６、５７を備えており、踏圧機５６、５７は、走行体２の走行方向に対して直交する方向である機体１１の両側方に設置されている。

これにより、雑草処理車両５５が雑草処理を行う畦畔１０２上の農道１０３に自律走行したら、フック６０Ａ、６０Ｂを開放位置に移動させる。このとき、踏圧機５６、５７は、農道１０３の両側に設置される畦畔１０２に放出される。

このため、雑草処理車両５５は同じ位置において、踏圧機５６、５７により両側の、２つの畦畔１０２に植生している雑草に踏圧を加えることができる。この結果、踏圧機５６、５７による踏圧時間を短くでき、雑草処理作業の作業時間を大幅に短縮できる。

（第４の実施例）
図１６から図１８は、本発明に係る第４の実施例の雑草処理装置を示す図であり、第１の実施例と同一の構成には同一の番号を付して説明を省略する。

図１６、図１７において、雑草処理車両６１において、機体１１の上面には旋回台６２が設けられており、旋回台６２には、ローラ６３Ａと、ローラ６３Ａを回転自在に支持する支持フレーム６３Ｂとを備えた踏圧機６３が載置されている。本実施例のローラ６３Ａは、本発明の回転体を構成する。

旋回台６２の側方にはストッパ板６４が設けられており、ストッパ板６４は、駆動モータ１６（図１８参照）によって踏圧機６３を旋回台６２の回収位置に支持する保持位置と旋回台６２から放出する開放位置とに移動される。

図１７において、駆動部２３には旋回モータ６５と、旋回台６２の旋回位置を検出する旋回台位置検出センサ６６（図１８参照）が設けられている。旋回モータ６５は、旋回台６２を旋回駆動する。旋回台検出位置センサ６６は、旋回台６２の旋回位置を検出して検出情報をコントローラ部２６に出力する。

雑草処理車両６１の走行体２は、ガイド板６７Ａ、６７Ｂを有する。ガイド板６７Ａ、６７Ｂは、上下方向に延びる鉛直軸に対して傾斜した傾斜面６７ａ、６７ｂを備えており、走行体２の走行方向に対して直交する方向である機体１１の両側に設置されている。

旋回台６２には傾斜面６２ａが形成されており、傾斜面６２ａは、旋回台６２の中心から放射方向外方に向かって下方に傾斜している。旋回台６２には巻取機２２が設置されており、ワイヤ１７が巻取機２２に巻き取られた状態において、ローラ６３Ａは、旋回台６２の保持位置に載置されている。さらに、踏圧機６３は、旋回台６２の保持位置において旋回台６２から落下しないようにストッパ板６４により支持されている。

雑草処理車両６１が雑草処理を行う畦畔１０２上の農道１０３まで自律走行したら、コントローラ部２６は、旋回モータ６５を駆動して旋回台６２を一方に旋回させる。このとき、踏圧機６３が一方のガイド板６７Ａに対向する。

次いで、ストッパ板６４が開放位置に移動されると、踏圧機６３は、旋回台６２の傾斜面６２ａに沿ってガイド板６７Ａに移動し、傾斜するガイド板６７Ａに沿って一方の畦畔１０２に放出される。これにより、ローラ６３Ａが一方の畦畔１０２を転がりながら下り、ローラ６３Ａおよび支持フレーム６３Ｂの自重によって畦畔１０２に植生している雑草に踏圧が加えられる。

次いで、コントローラ部２６は、巻取位置センサ３２の検出情報に基づいてワイヤ１７の放出量を検出し、ワイヤ１７の放出量が一定値に到達したら、ワイヤ１７を巻き取る。これにより、ローラ６３Ａが畦畔１０２を回転しながら登ることにより、ローラ６３Ａおよび支持フレーム６３Ｂの自重によって畦畔１０２に植生している雑草に踏圧が加えられる。

次いで、コントローラ部２６は、駆動モータ１６を駆動してストッパ板６４を開放位置から保持位置に移動させることにより、ローラ６３Ａを旋回台６２に支持して、旋回台６２から落下することを防止する。

次いで、コントローラ部２６は、旋回台位置検出センサ６６からの検出情報に基づいて旋回モータ６５を駆動して旋回台６２を他方に旋回させる。このとき、踏圧機６３が他方のガイド板６７Ｂに対向する。

次いで、ストッパ板６４が開放位置に移動されると、踏圧機６３は、旋回台６２の傾斜面６２ａに沿ってガイド板６７Ｂに移動し、傾斜するガイド板６７Ｂに沿って他方の畦畔１０２に放出される。本実施例の旋回台６２、ガイド板６７Ａ、６７Ｂは、本発明の案内部材を構成する。

本実施例の雑草処理車両６１によれば、走行体２が、踏圧機６３を載置して旋回自在な旋回台６２を有する。旋回台６２には巻取機２２が設置されており、旋回台６２の上面には旋回台６２の中心部から放射方向外方に向かって下方に傾斜する傾斜面６２ａが形成されている。

これにより、走行体２の走行が停止した状態において、１つの踏圧機６３によって異なる方向に設置される２つの畦畔１０２に植生している雑草に踏圧を加えることができる。この結果、走行体２の移動時間を短縮することができ、雑草処理作業の作業時間を大幅に短縮できる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１，５０，５５，６１...雑草処理車両（雑草処理装置）、３,５２，５６，５７，６３...踏圧機、４，４７Ａ，４７Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，５６Ａ，５７Ａ，６３Ａ...ローラ（回転体）、１１...機体、１２Ｌ，１２Ｒ...走行輪、１３Ｌ，１３Ｒ...走行用モータ（駆動源）、１４,５４，６７Ａ，６７Ｂ...ガイド板（案内部材）、１７，５８Ａ，５８Ｂ...ワイヤ（連結部材）、１７Ａ...チェーン（連結部材）、２２...巻取機、２４...位置情報取得部、３７...バッテリ、４５Ａ，４５Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ...フック（案内部材）、５１...台座（案内部材）、６２...旋回台（案内部材）、１４ａ，５１ａ,５４ａ,６２ａ,６７ａ,６７ｂ...傾斜面、９１...充電ステーション

Claims (10)

1. 自重で雑草に踏圧を加える回転体を有する踏圧機と、自律走行可能な走行体とを備え、
   前記走行体は、前記踏圧機を放出または回収可能な機体と、走行輪と、前記走行輪を駆動する駆動源とを有することを特徴とする雑草処理装置。
2. 前記機体に巻取機が設けられており、
   前記巻取機と前記踏圧機とが連結部材によって連結されており、
   前記巻取機は、前記連結部材を巻き取ることにより、前記機体から放出された前記踏圧機を前記走行体に回収することを特徴とする請求項１に記載の雑草処理装置。
3. 前記機体は、案内部材を備えており、前記機体から前記踏圧機を放出する際に、前記踏圧機を前記機体から前記案内部材に沿って雑草処理予定地に放出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の雑草処理装置。
4. 前記案内部材は、傾斜する傾斜面を含んで設置されていることを特徴とする請求項３に記載の雑草処理装置。
5. 前記案内部材は、前記走行体の走行方向と直交する前記機体の側方に設置されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の雑草処理装置。
6. 前記案内部材は、前記走行体の走行方向と直交する前記走行体の機体の両側に設置されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の雑草処理装置。
7. 前記案内部材は、少なくとも上端が前記走行輪よりも上方に設置されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の雑草処理装置。
8. 前記走行体は、前記踏圧機を載置して旋回自在な旋回台を有し、前記旋回台に前記巻取機が設置されており、前記旋回台の上面には前記旋回台の中心部から放射方向外方に向かって下方に傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の雑草処理装置。
9. 前記走行体は、前記走行体の位置情報を取得する位置情報取得部を有し、前記位置情報取得部によって取得された情報に基づいて自律走行可能であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の雑草処理装置。
10. 前記駆動源がモータから構成されており、
    前記走行体は、位置情報を取得する位置情報取得部と、
    前記モータに電力を供給するバッテリとを備えており、
    前記走行体は、前記位置情報取得部によって取得された情報に基づいて、前記バッテリを充電する充電ステーションに自律走行可能であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の雑草処理装置。

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