JP2019195287A - 肥料散布機 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な散布量の設定が容易に可能なトラクタに装着する肥料散布機を提供することを目的とする。【解決手段】トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機３０において、肥料を収納するホッパ３５と、アクチュエータ２０と、アクチュエータ２０と連動してホッパ３５から肥料を排出するための開度を調整するシャッター３７と、ホッパ３５の上部に設けられる距離センサ４３と、シャッター３７の開度を算出する演算部１１と、演算部１１の算出結果に基づきアクチュエータ２０を制御する制御部１２とを備え、距離センサ４３は、ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料Ｓに対して肥料Ｓの上面１００までの距離を測定し、演算部１１は、距離センサ４３で測定された距離に基づき肥料Ｓの比重又は密度を算出すると共に、シャッター３７の開度の算出に比重又は密度を用いる。【選択図】図５

Description

本発明は、肥料散布機に関し、特に、正確な散布量の設定が容易に可能なトラクタに装着する肥料散布機に関する。

従来の肥料散布機では、その散布量を正確に設定するために、肥料を散布するための開口部の開度を目安表に基づき大方の開度を決めてから、実際に試し撒きを行い、その開度で良いかの確認をする作業を行っていた。また、この他に、ある開度で一定時間だけ散布量を実際に散布して、その散布量（調量値）を測定し、その値を設定に使用する方法も知られている。

さらに、特許文献１では、検出された肥料の落下時間と落下した肥料の質量から、予め測定した基準肥料の流量値に対する測定した肥料の流量値との割合を示した流動性指数値を自動計算して、流量に対応する流動性指数で補正されたシャッター開度が選択する技術が記載されている。

特開２０１２−９０５４７号公報

しかし、開度を目安表に基づき決めてから試し撒きを行う方法では、その都度、試し撒きを行い散布の状態を確認する必要があり手間と時間がかかるものであった。また、ある開度で一定時間だけ散布量を実際に散布して、その散布量を測定する方法では、実際に散布された肥料を受ける容器や、散布された量を測る測定器が必要であった。

また、特許文献１では、予め各流量値に対する流動性指数値を求めておく必要があり、そのために肥料の各流量値の測定をする必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みて、正確な散布量の設定が容易に可能なトラクタに装着する肥料散布機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の一つは、トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機において、肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記ホッパの上部に設けられる距離センサと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、前記距離センサは、前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料に対して該肥料の上面までの距離を測定し、前記演算部は、前記距離センサで測定された距離に基づき肥料の比重又は密度を算出すると共に、前記シャッターの開度の算出に前記比重又は前記密度を用いることを特徴とする。

さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記ホッパの上部を覆う蓋を備え、前記蓋の内側に前記距離センサが設置されていることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記演算部は、散布幅と作業速度と単位面積当たりの散布量から求められた単位時間当たりの散布量と、前記比重又は前記密度とを用いて前記開度の算出を行うことを特徴とする。

さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記演算部に情報を送信できる設定入力部を備え、前記肥料の前記予め定めた量を設定可能であることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記演算部から情報を取得して情報を表示可能な表示部を備え、前記演算部は、前記距離センサで測定された距離に基づき、前記ホッパ内に収納された肥料の残量を算出し、前記表示部で前記残量を表示可能であることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記演算部は、作業開始時の肥料の量と時間当たりの散布量をふまえて算出される現在の前記ホッパ内の肥料の残量と、前記距離センサから測定される現在の前記ホッパ内の肥料の残量とを比較して、前記シャッターの開度の補正を行うことを特徴とする。

また、本発明の肥料散布機の一つは、トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機において、肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部と、前記演算部に情報を送信できる設定入力部とを備え、前記ホッパの側面には目盛り及び数値を有する目盛り表示を備え、前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料の上面に相当する前記目盛りに対応する前記数値を前記設定入力部に入力すると、前記演算部は、前記シャッターの開度の算出に入力された前記数値を用い、前記数値は、比重又は比重と相関関係のある値であることを特徴とする。
さらに本発明の肥料散布機の一つは、前記ホッパは、少なくとも、前記目盛り表示を備える側面が透明な部材で形成されていることを特徴とする。

また、本発明の肥料散布機の一つは、肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部と、前記演算部に情報を送信できる設定入力部とを備えると共に、ゲージ部材を別体で備え、前記ゲージ部材は、目盛り及び数値を有する目盛り部を備え、前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料に対して、前記ゲージ部材を先端が前記ホッパの底部に当接するまで垂直に挿入したときの前記肥料の上面に相当する前記目盛りに対応する前記数値を前記設定入力部に入力すると、前記演算部は、前記シャッターの開度の算出に入力された前記数値を用い、前記数値は、比重又は比重と相関関係のある値であることを特徴とする。

本発明によれば、トラクタに装着する肥料散布機において、正確な散布量の設定を容易にすることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の肥料散布機の第１の実施形態を示すブロック図である。 本発明の肥料散布機の本体の一例を示す側面図である。 本発明の肥料散布機の本体の一例を示す正面図である。 本発明の肥料散布機におけるシャッター開度の状態例を示す平面図であり、（ａ）が全閉の状態、（ｂ）が少量散布の状態、（ｃ）が全開の状態を示す。 本発明の肥料散布機の第１の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。 本発明の肥料散布機の第１の実施形態における操作ボックスの一例を示す図である。 本発明の肥料散布機の第２の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。 本発明の肥料散布機の第２の実施形態における操作ボックスの一例を示す図である。 本発明の肥料散布機の第３の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。

本発明を実施するための形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の肥料散布機の第１の実施形態を示すブロック図である。第１の実施形態の肥料散布機は、トラクタに本体を装着して容器内の肥料を散布する散布機構を備えているとともに、散布量を決定するためのシステムとして演算部１１、制御部１２、センサ１３、設定入力部１４、出力部１６、アクチュエータ２０を備えている。さらに、表示部１５や状態検知部１７を必要に応じて設けることができる。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１１、制御部１２は、制御システム部１０として一体に構成してもよい。

演算部１１では、センサ１３からの情報、設定入力部１４で入力された情報、状態検知部１７を設ける場合は状態検知部１７からの情報等に基づきアクチュエータ２０の制御に必要な演算を行う。この演算に基づきアクチュエータ２０を制御して散布量を調整することができる。また、演算部１１は、表示部１５で表示するための情報処理を行うこともできる。演算部１１では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することができる。演算部１１での具体的な演算内容は後述する。

制御部１２は、演算部１１での演算結果に基づき出力部１６へ動作指令をだしてアクチュエータ２０を制御する。また、表示部１５に表示させるための指令もだす。

センサ１３は、肥料の比重を算出するための情報を取得するセンサである。例えば、肥料までの距離を測定する距離センサ等を適用することができる。センサ１３は、肥料散布機に設置することができる。

設定入力部１４は、作業者が必要に応じて制御に必要な値（例えば散布量を決定するための設定値等）や操作のための信号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１４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。そして、設定入力部１４から演算部１１へ操作の信号を送信する。ここで、設定入力部１４と演算部１１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１４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。

出力部１６は、制御部１２からの動作指令に基づきアクチュエータ２０を作動させる。

アクチュエータ２０は、肥料散布機の散布機構において、散布量を調整するためのアクチュエータである。アクチュエータとしては、例えば、油圧シリンダや電動油圧シリンダ等のシリンダやモータ等である。

表示部１５は、シャッターの開度や散布量など、必要に応じて情報を表示させる手段である。表示部１５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。表示部１５は、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、表示部１５は設定入力部１４と一体に形成することもできる。

状態検知部１７は、アクチュエータ２０又はアクチュエータ２０により作動する肥料散布機の一部分の現在の状態を検知する手段である。例えば、ストロークセンサ、回転センサ等、各種センサを用いて状態を検知してもよい。また、アクチュエータ２０の電流又は電圧値から現在の状態を検知してもよい。状態検知部１７の情報はアクチュエータ２０の正確な制御のために用いることもできる。

ここで、演算部１１及び制御部１２（制御システム部１０）は、トラクタに装着する肥料散布機の本体側に設置することができる。また、設定入力部１４が有線接続の場合は、設定入力部１４と一体又は設定入力部１４の近傍に設置してもよい。演算部１１及び制御部１２は、ＣＰＵ等の電子デバイス等を適用できる。

図２は、本発明の肥料散布機の本体の一例を示す側面図であり、図３は、本発明の肥料散布機の本体の一例を示す正面図である。なお、図２の左が前側、右が後ろ側を示し、図２の左右方向が横方向を示す。図２、３の上下方向は、そのまま上下方向となる。

肥料散布機３０は、装着部３２をトラクタの後部に装着し、容器であるホッパ３５内に収納した肥料を圃場に散布する散布機である。装着部３２は、マスト３２ａとヒッチ３２ｃで構成され、マスト３２ａにトップピン３２ｂ、ヒッチ３２ｃにロワピン３２ｄが設けられている。装着部３２は、ホッパ３５を支えるフレーム３３によって支えられている。ホッパ３５は、横から見て、全体として下側が頂点で上側が底辺の二等辺三角形のような形状となっており、この形状が横方向に沿って配置されている。また、ホッパ３５の上部は開口しているためここから肥料を投入できる。蓋３９は、ホッパ３５の上部全体を覆うものであり、ヒンジ３９ａを介してホッパ３５に開閉可能に取り付けられている。

散布は、ホッパ３５の下部に横方向に渡って設けられた底板３６の開口部３６ａを肥料が通って圃場の地面に排出することで行われる。開口部３６ａには、シャッター開口部３７ａが形成されたシャッター３７が設けられており、底板３６の開口部３６ａの開口量を調節することができるように構成されている。また、散布に際して、ホッパ３５内部の下方に横方向に渡って設けられた操出羽根３８が、入力軸３１を介して入力されたトラクタからの動力により回転するように構成されている。操出羽根３８は横方向を長手方向とする軸３８ａに螺旋状の羽根３８ｂを備えており、これが回転することで、肥料をほぐしながらその下部の開口部３６ａから肥料を確実に排出することを可能とする。

肥料散布機３０は、底板３６の開口部３６ａの開口量を調節する調節機構を備えている。具体的には、シャッター開閉用シリンダ４１からシャッター開閉用リンク４５を介することで、シャッター３７を動かして開口部３６ａの開口量を調節する。これらは、ホッパ３５の前側でフレーム３３に装着されている。シャッター開閉用リンク４５は、第１リンクバー４６、第２リンクバー４７、第３リンクバー４８を備えている。第１リンクバー４６は、一端がシャッター開閉用シリンダ４１と接続され、他端は第２リンクバー４７に接続されており、中間地点の支点４６ａを中心として回動可能に構成されている。第２リンクバー４７は、一端が第１リンクバー４６と接続され、他端は第３リンクバー４８の中間点４８ｂで接続されている。第３リンクバー４８は、前側の支点４８ａを中心に回動可能に構成され、中間点４８ｂよりも後ろ側でシャッター３７に下側で固定されるシャッター用フレーム４９と接続されている。このことで、シャッター開閉用シリンダ４１が伸縮すると、第１リンクバー４６が回動し、第２リンクバー４７を介して、第３リンクバー４８を回動させ、シャッター３７を横方向にスライドさせることを可能とする。

シャッター開閉用シリンダ４１は、図１のアクチュエータ２０が該当する。そして、フレーム３３には、演算部１１と制御部１２が入った制御ボックス４２が固定されている。また、図１の状態検知部１７を用いる場合は、アクチュエータ２０であるシャッター開閉用シリンダ４１の状態又はシャッター３７の状態を検知することができる。

図４は、本発明の肥料散布機におけるシャッター開度の状態例を示す平面図であり、（ａ）が全閉の状態、（ｂ）が少量散布の状態、（ｃ）が全開の状態を示す。図４は、ホッパ３５内で上側から底板３６を見た図を示し、左右方向が横方向、上下方向が前後方向となる。

底板３６には複数の開口部３６ａが設けられている。開口部３６ａは、横方向に沿って、多数形成されており、図４ではそれぞれの開口部３６ａは矩形の例を示している。また、底板３６の下側には、底板３６と重なるように板状のシャッター３７が設けられている。シャッター３７には、複数のシャッター開口部３７ａが横方向に沿って多数形成されている。シャッター開口部３７ａは、横方向の一端は前後方向の幅が狭い幅狭部３７ｂで、横方向の他端は前後方向の幅が最大に広く形成されている幅広部３７ｃとなっており、途中で前後方向の幅が変化している。底板３６の開口部３６ａとシャッター開口部３７ａの形成されるピッチは同じである。また、シャッター開口部３７ａの横方向の幅は、底板３６の開口部３６ａの横方向の幅よりも幅狭部３７ｂ分だけ広く形成されている。ここで、底板３６の開口部３６ａとシャッター開口部３７ａが重なることで、肥料が下へ落ちて排出することができる。

図４（ａ）の状態では、底板３６の開口部３６ａとシャッター開口部３７ａは重なっていないため、開口部３６ａはシャッター３７により閉まった状態となり肥料は排出されない。

図４（ｂ）の状態は、図４（ａ）の状態からシャッター３７を左方向へ少しスライドさせた状態である。この状態では、底板３６の開口部３６ａは、シャッター開口部３７ａの一部である幅狭部３７ｂだけ重なっている。この重なり部分Ｐ１から肥料が排出されるため、少量散布ができる。

図４（ｃ）の状態は、図４（ｂ）の状態からシャッター３７を左方向へさらにスライドさせた状態である。この状態では、底板３６の開口部３６ａは、幅狭部３７ｂを除くシャッター開口部３７ａの大半の部分と重なっている。この重なり部分Ｐ２は、図４（ｂ）の重なり部分Ｐ１よりも大きく、ここから肥料が排出され、最大の散布ができるようになる。

図５は、本発明の肥料散布機の第１の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。図５では、ホッパ３５を横方向の中心付近で前後方向の平面で切断した断面図となっている。

ホッパ３５の上部に位置する蓋３９の内側（裏側）には、距離センサ４３が固定されている。距離センサ４３は、蓋３９の裏側の平らな面３９ｂで測定面を下側に向けて固定されており、下方のホッパ３５内にある肥料Ｓの上面１００までの距離Ｌを測ることができる。すなわち、距離センサ４３は、ホッパ３５の上部に位置することになる。距離センサ４３の前後方向の設置位置は、ちょうどホッパ３５の中心とすることができる。このことで、肥料Ｓが少ない場合でも、その上面１００までの距離Ｌを測ることができる。また、距離センサ４３の横方向の設置位置は、ホッパ３５の中心付近とすれば、中心に近い位置で測れるので、バランスのよい測定ができる。

距離センサ４３は、図１のセンサ１３に相当する。距離センサ４３は、肥料Ｓの上面１００までの距離を測れるものであれば各種のセンサを適用できる。例えば、レーザー、赤外線、超音波等を使用するセンサ等である。

距離センサ４３の情報は、制御ボックス４２内の演算部１１へ送られる（図３参照）。そして、演算部１１では、肥料Ｓの比重の計算が行われる。なお、比重は標準物質として４℃の水とすることができる。ここでは、図５に示すように、予め肥料Ｓの上面１００までの距離Ｌに応じて、上面１００より下側にあるホッパ３５内の肥料Ｓが、どれほどの容積があるかの情報（例えば計算式等）を用意しておく。これは、ホッパ３５の形状が予め分かれば距離Ｌに応じた上面１００の位置から容積を計算することができるためである。これにより、肥料Ｓの容積（体積）が計算される。一方、作業者は、肥料Ｓを予め定めた重量だけホッパ３５内に入れることで、重量は一定となる。これにより、演算部１１で自動的に比重を計算することができる。なお、比重の代わりに密度を使用することもできる。

比重は、シャッター３７の開度に対する時間当たりの散布量に影響を及ぼすものである。これは、単位体積当たりの重さが異なれば、それだけ開口部３６ａを通過する単位時間当たりの肥料Ｓの量も異なることが想定されるからである。すなわち、比重を開口部３６ａの開度の算出に用いることで、正確な散布量の設定を行うことができる。従来は、正確な開度とするため時間当たりの散布量について、実際に散布（排出）して調量を行うこともあった。しかし、この比重を用いることで、実際に調量を行わなくても、調量値と比重の関係を予め求めておけば正確な開度を算出することが可能となる。すなわち、比重と実際の調量値には相関関係があることになる。

図６は、本発明の肥料散布機の第１の実施形態における操作ボックスの一例を示す図である。ここでの操作ボックス５０は、図１で示した設定入力部１４と表示部１５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３０の本体側に設置された演算部１１や制御部１２（制御システム部１０）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１４となり得る。また、これらのスイッチは、例えば、押しボタンスイッチを適用できる。さらに、シャッター開度表示５２ａ、散布量表示５２ｂを備えておりこれらは、表示部１５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、車速の入力、散布幅の入力、補正値の入力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。さらに、このスイッチにより、比重の計算のために肥料の基準の重さを入力することができる。また、比重の計算を開始するためのスイッチとすることもできる。なお、車速（作業速度）についてはトラクタから情報が得られれば、その情報を用いてもよい。

開閉スイッチ５１ｃは、作業を開始するときにシャッター開閉用シリンダ４１（アクチュエータ２０）を制御してシャッター３７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３７を閉じるようにすることができる。

調節スイッチ（増）５１ｄ及び調節スイッチ（減）５１ｅは、散布量、車速、散布幅、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１７を有する場合は状態検知部１７からの情報、又は、制御部１２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。

散布量表示５２ｂ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、車速、散布幅、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。このとき、散布量表示５２ｂ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」…のように表示の種類を区別する数字を表示することができる。

説明表示５３は、上述した散布量表示５２ｂ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６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「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５２ｂ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５２ｂ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５２ｂ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６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、この説明表示５３を見ることで、散布量表示５２ｂ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。

次に、比重の算出について説明する。

作業者は、蓋３９を開けてホッパ３５内に肥料Ｓを入れる。このとき図５に示す肥料Ｓの量は予め定めた量となる。例えば、市販されている肥料の一袋の倍数の重さとすれば、作業者は重さを測らずに投入することが可能である。具体例としては、１００ｋｇの肥料等である。この重さは予め演算部１１で記憶しておくか、操作ボックス５０の設定スイッチ５１ｂ、調節スイッチ（増）５１ｄ、調節スイッチ（減）５１ｅを用いて設定しておくことが可能である。そして、作業者は、肥料Ｓの上面１００を平らにならす。そして、蓋３９を閉じる。

次に、作業者は、操作ボックス５０の設定スイッチ５１ｂ等を操作して、比重の計算を開始する。すると、図５に示す蓋３９に設定された距離センサ４３は、ホッパ３５内にある肥料Ｓの上面１００までの距離Ｌを測定する。そして、距離Ｌの情報は、演算部１１に送られる。演算部１１では、距離Ｌに対する肥料Ｓの容積の関係が予め記録されているため、肥料Ｓの容積を算出することができる。また、肥料Ｓに対する重さは、上述したように予め定められているので比重を算出することができる。求められた比重は、演算部１１に記録される。

次に、シャッター３７の開度の算出と設定について説明する。

例えば、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、式１の例で示されるように、散布幅と車速（作業速度）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、散布幅、車速、単位面積当たりの散布量は、図６で示した操作ボックス５０の設定スイッチ５１ｂ、調節スイッチ（増）５１ｄ、調節スイッチ（減）５１ｅ等を用いて作業者が入力することが可能である。また、演算部１１（図１、３参照）では、入力された情報を取得し、予め設定された式１等を用いることで、単位時間当たりの散布量を算出することが可能となる。

さらに、演算部１１では、時間当たりの散布量から開度を算出する。図４等で示したように、シャッター３７を開ければ、それだけ、時間当たりで通過する肥料Ｓの量は増加する。しかし、図５で説明したように肥料Ｓの比重によっても、時間当たりで通過する量が異なってくる。このため、演算部１１では、上記で算出された比重も用いてシャッター３７による開口部３６ａの開度が決定されるようにする。例えば、比重の影響を考慮した関係式等を用意しておき、それに基づき開度が決定される。ここでの関係式は、実際に比重の影響を調量などにより予めふまえておいたものであり、ふさわしい式を適用すればよい。シャッター３７の開度が演算部１１で算出されると、制御部１２はシャッター開閉用シリンダ４１を制御して、目標の開度に設定する。

次に、実際の作業について説明する。

作業者は、肥料散布機３０をトラクタに装着して施肥の作業を開始する。このとき、ホッパ３５内に肥料を追加する等して、散布に必要な量を入れる。そして、図６で示した操作ボックス５０の開閉スイッチ５１ｃを押して作業を行う。この場合のシャッター３７の開度は上記算出された開度となるようにシャッター開閉用シリンダ４１が制御される。そして、図１に示した状態検知部１７を用いる場合は、操作ボックス５０のシャッター開度表示５２ａに実際の開度が表示される。また、操作ボックス５０の散布量表示５２ｂには、目標とする単位面積当たりの散布量が表示される。

なお、例えば、シャッター開度表示５２ａ又は散布量表示５２ｂにホッパ３５に残存する肥料の量を表示してもよい。演算部１１は、距離センサ４３での肥料の上面までの測定により、ホッパ３５の形状をふまえて、残存する肥料の容積を算出することができる。このため、残量を、体積や、重さ、度合い等で表示することができる。なお、重さによる残量は、上記計算された比重を用いることで算出できる。

さらに、演算部１１は、作業中におけるホッパ３５内の肥料の実際の残量が、計算された散布量に応じた残量であるかを比較してシャッター３７の開度の補正を行ってもよい。シャッター３７の開度は、目標の単位時間当たりの散布量になるように設定されるが、実際の散布量が異なっていれば、実際の残量も計算値とは異なってくることになる。このため、作業開始時の肥料の量を、距離センサ４３による測定から求められる量、操作ボックス５０で入力される量、または、比重測定時の肥料の量をそのまま用いる場合はその量等により把握する。そして、作業開始時の肥料の量と時間当たりの散布量をふまえて算出される現在のホッパ３５内の肥料の残量と、距離センサ４３から測定される実際のホッパ３５内の肥料の残量を比較し、これらが異なる場合は、シャッター３７の開度の補正を行う。このとき、実際のホッパ３５内の肥料の残量の方が少なければ、開度を小さくし、実際のホッパ３５内の肥料の残量の方が多ければ、開度を大きくする補正を行えばよい。

このように第１の実施形態においては、ホッパ３５内の肥料Ｓの比重を距離センサ４３を用いて自動で計算して、さらに、その比重をシャッター３７の開度に用いることで、実際の調量をすることなしに正確な散布量の制御をすることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。

図７は、本発明の肥料散布機の第２の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。第２の実施形態では、第１の実施形態のように、距離センサ４３（センサ１３）を設けずに構成することができる。また、第２の実施形態では、図７に示すように目盛り表示６０を備えている。目盛り表示６０は、ホッパ３５の横方向の一端又は両端の側面の内側に上下方向に沿って設けられる。目盛り表示６０には、目盛り６０ａが上下方向に沿って段階的に記載されており、各目盛り６０ａに相当する数値６０ｂがそれぞれ表示されている。ここで、水平方向の目盛り６０ａの間隔はホッパ３５の形状や数値６０ｂによる。図７の例では数値６０ｂが等間隔の値で並んでいるため、下に行くほど目盛り６０ａの間隔は広くなる。これは、ホッパ３５が下に行くほど平面に対する断面の面積が狭くなっているからである。この目盛り６０ａに相当する数値６０ｂは、定められた重さの肥料Ｓをホッパ３５に投入したときの上面１００における調量値を示すものであり、数値６０ａはその値を示している。目盛り表示６０は、シールにより構成すれば、ホッパ３５内に後付で追加して構成することができる。また、塗装などでもよい。

調量値は実際に計測した時間当たりの排出量を示すが、第１の実施形態で上述したように、比重と調量値は相関関係がある。このため、予め定めた重さの肥料Ｓを入れた場合の容量に応じて比重と相関関係のある調量値を求めることができるため、上面１００の位置で調量値を示すことができる。ここでは、目盛り表示６０の数値６０ｂがその値を示す。

図８は、本発明の肥料散布機の第２の実施形態における操作ボックスの一例を示す図である。図８で示す操作ボックス５０’は、図６で示した操作ボックス５０と基本的に同じであるため、異なる点のみ説明する。

設定スイッチ５１ｂでは、調量値を入力する項目のメニューを起動し設定するモードに変換することが可能である。調量値は、上述したように定められた重さの肥料Ｓをホッパ３５に投入したときの上面１００に対して、対応する目盛り６０ａに相当する数値６０ｂの値である。このときの値は、調節スイッチ（増）５１ｄ及び調節スイッチ（減）５１ｅの操作により、調量値の値を決めることができる。

説明表示５３’は、図８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）」、「４」が「補正（％）」を表している。これらは、第１の実施形態党同様に、シャッター開度表示５２ａの数値表示に対応する表示内容を示している。

次に、調量値の入力について説明する。

作業者は、蓋３９を開けてホッパ３５内に肥料Ｓを入れる。このとき図７に示す肥料Ｓの量は予め定めた量とする。ここでの量は、例えば、市販されている一袋の倍数の重さとすれば、作業者は重さを測らずに投入することが可能である。具体例としては、１００ｋｇの肥料等である。そして、作業者は、肥料Ｓの上面１００を平らにならし、上面１００に対応する目盛り６０ａに相当する数値６０ｂを読み取る。そして、読み取った調量値を、設定スイッチ５１ｂ、調節スイッチ（増）５１ｄ、調節スイッチ（減）５１ｅ等を用いて作業者が入力する。

次に、シャッター３７による開口部３６ａの開度の決定について説明する。

単位時間当たりの散布量を算出は、式１等の例を用いて説明した第１の実施形態と同様である。そして、演算部１１では、時間当たりの散布量から開度を算出するが、開度の計算は入力された調量値も用いる。入力された調量値によって、同じシャッター３７の開度に対しても（第１の実施形態の図５でも説明したように）肥料Ｓが開口部３６ａを通過する量が異なってくる。このため、演算部１１では、上記で算出された調量値を用いてシャッター３７による開口部３６ａの開度が決定されるようにする。例えば、調量値も考慮した関係式等を用意しておき、それに基づき開度が決定される。ここでの関係式は、予め実際に調量値の影響を実験などによりふまえておいたものであり、ふさわしい式を適用すればよい。シャッター３７の開度が演算部１１で算出されると、制御部１２はシャッター開閉用シリンダ４１を制御して、目標の開度に設定する。

次に、実際の作業については、第１の実施形態と同様であり、ホッパ３５内に肥料を追加する等して、散布に必要な量を入れる。そして、図８で示した操作ボックス５０の開閉スイッチ５１ｃを押してシャッター３７を算出された開度まで開いて作業を行うことができる。

このように第２の実施形態においては、肥料Ｓの調量値を目盛り表示６０により読み取り入力することで、実際の調量をすることなしに正確な散布量の制御をすることができる。また、第１の実施形態のように距離センサ４３を設けることなく実現することができるので、コストを抑えることができる。

また、目盛り表示６０を有するホッパ３５の側面、例えば横方向の側面を、透明に構成してもよい。この場合、ホッパ３５の該当部分は透明な部材により形成することができる。そして、作業者は、ホッパ３５の外から肥料Ｓの上面１００を確認することができる。外側からなので、横方向から見やすく正確に値を読みやすくなる。また、容器の側面が透明な場合はホッパ３５の外側側面に目盛り表示６０を設けておくことも可能である。また、ホッパ３５全体を透明にすることもできる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第２の実施形態と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。

図９は、本発明の肥料散布機の第３の実施形態におけるホッパ内の状態例を示す図である。第３の実施形態では、第２の実施形態の目盛り表示６０の代わりに別体のゲージ部材７０を用いる点が異なる。

ゲージ部材７０は、棒状のバー７１と、バー７１の途中に固定された目盛り部７２を備えている。目盛り部７２は長手方向に沿って、段階的な目盛り７２ａが設けられており、各目盛り７２ａには、対応する数値７２ｂが表示されている。ここで、目盛り７２ａ、数値７２ｂの表示内容は第２の実施形態における、目盛り６０ａ、数値６０ｂの内容と同様である。

作業者は、第２の実施形態と同様に、蓋３９を開けてホッパ３５内に予め定めた量の肥料Ｓを入れる。そして、ゲージ部材７０を肥料Ｓ内に上から挿入する。このとき作業者は、図９に示すようにゲージ部材７０のバー７１の上部（目盛り部７２より上の部分）を握るとよりよい。また、ゲージ部材７０の下側の先端部７０ａが、ホッパ３５の底部（底板３６の部分）に当接するまで肥料Ｓ内に垂直に挿入する。すると、この目盛り部７２は、肥料Ｓの上面１００に位置するようになっている。そして、上面１００で測定される目盛り７２ａに相当する数値７２ｂは、定められた重さの肥料Ｓの上面１００における調量値を示すものである。そして、読み取った調量値を、設定スイッチ５１ｂ、調節スイッチ（増）５１ｄ、調節スイッチ（減）５１ｅ等を用いて作業者が入力すれば、第２の実施形態と同様にシャッター３７の開度の制御ができる。

このように第３の実施形態においては、肥料Ｓの調量値をゲージ部材７０の目盛り部７２により読み取り入力することで、実際の調量をすることなしに正確な散布量の制御をすることができる。また、第３の実施形態では、ゲージ部材７０を別部材として用いることができるので、ホッパ３５に新たな加工をする必要はない。

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、様々な実施形態が含まれる。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、第２の実施形態及び第３の実施形態で用いた調量値の代わりに第１の実施形態のように比重を用いてもよい。これは、比重と調量値は相関関係があるから可能である。この場合、目盛り表示６０の数値６０ｂ、目盛り部７２の数値７２ｂは、肥料Ｓの上面１００に対する比重の値が記載されることになる。演算部１１では、時間当たりの散布量から開度を算出するときに、比重を用いて計算することができるように関係式等を用意しておく。

また、いずれの実施形態において、比重の代わりに密度を用いることができ、同様の制御を行うことができる。

また、散布物として肥料を散布する肥料散布機の実施形態を示したが、肥料以外の散布物を散布する散布機でも本発明は適用可能である。

１０ 制御システム部
１１ 演算部
１２ 制御部
１３ センサ
１４ 設定入力部
１５ 表示部
１６ 出力部
１７ 状態検知部
２０ アクチュエータ
３０ 肥料散布機
３２ 装着部
３３ フレーム
３５ ホッパ
３６ 底板
３６ａ 開口部
３７ シャッター
３７ａ シャッター開口部
３９ 蓋
４１ シャッター開閉用シリンダ
４３ 距離センサ
４５ シャッター開閉用リンク
５０、５０’ 操作ボックス
５１ｂ 設定スイッチ
６０ 目盛り表示
６０ａ 目盛り
６０ｂ 数値
７０ ゲージ部材
７１ バー
７２ 目盛り部
７２ａ 目盛り
７２ｂ 数値
Ｓ 肥料
１００ 上面

Claims (9)

1. トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機において、
   肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記ホッパの上部に設けられる距離センサと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
   前記距離センサは、前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料に対して該肥料の上面までの距離を測定し、前記演算部は、前記距離センサで測定された距離に基づき肥料の比重又は密度を算出すると共に、前記シャッターの開度の算出に前記比重又は前記密度を用いることを特徴とする肥料散布機。
2. 請求項１に記載の肥料散布機において、
   前記ホッパの上部を覆う蓋を備え、前記蓋の内側に前記距離センサが設置されていることを特徴とする肥料散布機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の肥料散布機において、
   前記演算部は、散布幅と作業速度と単位面積当たりの散布量から求められた単位時間当たりの散布量と、前記比重又は前記密度とを用いて前記開度の算出を行うことを特徴とする肥料散布機。
4. 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において、
   前記演算部に情報を送信できる設定入力部を備え、前記肥料の前記予め定めた量を設定可能であることを特徴とする肥料散布機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の肥料散布機において、
   前記演算部から情報を取得して情報を表示可能な表示部を備え、前記演算部は、前記距離センサで測定された距離に基づき、前記ホッパ内に収納された肥料の残量を算出し、前記表示部で前記残量を表示可能であることを特徴とする肥料散布機。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の肥料散布機において、
   前記演算部は、作業開始時の肥料の量と時間当たりの散布量をふまえて算出される現在の前記ホッパ内の肥料の残量と、前記距離センサから測定される現在の前記ホッパ内の肥料の残量とを比較して、前記シャッターの開度の補正を行うことを特徴とする肥料散布機。
7. トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機において、
   肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部と、前記演算部に情報を送信できる設定入力部とを備え、
   前記ホッパの側面には目盛り及び数値を有する目盛り表示を備え、
   前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料の上面に相当する前記目盛りに対応する前記数値を前記設定入力部に入力すると、前記演算部は、前記シャッターの開度の算出に入力された前記数値を用い、
   前記数値は、比重又は比重と相関関係のある値であることを特徴とする肥料散布機。
8. 請求項７に記載の肥料散布機において、
   前記ホッパは、少なくとも、前記目盛り表示を備える側面が透明な部材で形成されていることを特徴とする肥料散布機。
9. トラクタに本体を装着して肥料を散布する肥料散布機において、
   肥料を収納するホッパと、アクチュエータと、前記アクチュエータと連動して前記ホッパから肥料を排出するための開度を調整するシャッターと、前記シャッターの開度を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づき前記アクチュエータを制御する制御部と、前記演算部に情報を送信できる設定入力部とを備えると共に、ゲージ部材を別体で備え、
   前記ゲージ部材は、目盛り及び数値を有する目盛り部を備え、
   前記ホッパ内に収納された予め定めた量の肥料に対して、前記ゲージ部材を先端が前記ホッパの底部に当接するまで垂直に挿入したときの前記肥料の上面に相当する前記目盛りに対応する前記数値を前記設定入力部に入力すると、前記演算部は、前記シャッターの開度の算出に入力された前記数値を用い、
   前記数値は、比重又は比重と相関関係のある値であることを特徴とする肥料散布機。

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