JP2020096589A - 農業資材施用方法及びマルチコプター - Google Patents

Abstract

【課題】施用目標の圃場以外の場所に農薬等の農業資材が落下することを防ぐことが可能な農業資材施用方法を開発する。【解決手段】マルチコプター１を使用して圃場に農業資材を施用する農業資材施用方法であり、農業資材は、有効成分を含み且つ水に浮く粒剤又は粉剤である。農業資材は収容部材または結合部材によって一定量が分散しないように集められていて見かけ上一つの塊状製剤２０となっている。収容部材または結合部材は、一部または全部が水溶性の物質によって作られている。マルチコプター１に、塊状製剤２０を複数個搭載し、湛水状態の圃場の上にマルチコプター１を飛ばし、前記圃場に、一定間隔を開けて、一個ずつ又は数個ずつ塊状製剤を投下する。【選択図】図１

Description

本発明は、水田等の湛水させる圃場に農薬等を施用する農業資材施用方法に関するものである。本発明は、一般に「ドローン」と称されるマルチコプターを使用して農薬等を施用するものである。また本発明は、農業用のマルチコプターに関するものである。

複数のロータを有し、垂直離着陸するマルチコプターが知られている。マルチコプターは、当初、玩具として販売されたが、次第に高機能化し、航空写真の撮影や、物資の運搬等の業務用にも使用されつつある。
また農業分野においても、マルチコプターの活用が期待されている。

マルチコプターを使用して液状の農薬を圃場に散布する方法が、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示された方法では、マルチコプターに液状の農薬を貯留するタンクを搭載し、複数のノズルから農薬を散布する。
特許文献１では、液状の農薬を広く拡散させるために、ロータの吹き下ろし気流の中にノズルから薬剤を噴射している。

また特許文献２には、粒状の農薬を圃場に施用する方法が開示されている。
特許文献２に開示された方法では、マルチコプターに粒剤を貯留するタンクと、拡散羽根が搭載されている。特許文献２では、貯留タンクから拡散羽根に粒剤を落とし、拡散羽根の遠心力で粒剤を拡散させる。

特開２０１７−３６０１１号公報 特開２０１８−１３００６４号公報

マルチコプターを使用して農薬散布を行う場合は、マルチコプターから中空に広く農薬を散布し、地上に落下させることが重要であると考えられていた。
この思想に基づき、特許文献１においては、ロータの吹き下ろし気流の中にノズルから薬剤を噴射し、吹き下ろし気流によって薬剤の拡散を促進している。
特許文献２においては、拡散羽根によって粒剤に遠心力を与え、遠心力によって粒剤を飛ばして広く拡散させる。

ところで、無農薬栽培を標榜する農家があり、当該農家の圃場に他家の圃場に散布された農薬が落下することは避けなければならない。
同様に、通行量の多い道路に農薬が散布されることも避けるべきである。
さらに作業者に農薬がかかることも好ましくない。

一方、従来技術の方法によると、ノズルや拡散羽根によってマルチコプターから広い範囲に薬剤が散布されてしまう。
そのため近隣に農薬を散布されてしまうことを防ぐため、圃場の辺部においては、予め枕地散布と称される作業を行う必要があった。

そこで前記した特許文献２に開示された態様では、粒剤が拡散しすぎることを防止するべく、散布カバーを設け、粒剤の飛散方向を制限している。
しかしながら、特許文献２に記載された方策においても、粒剤が拡散羽根によって蒔き散らされるため、隣の圃場や道路に農薬が落下することを完全に防ぐことはできない。

本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、施用目標の圃場以外の場所に農薬等の農業資材が落下することを防ぐことが可能な農業資材施用方法を開発することを課題とするものである。

上記した課題を解決するための態様は、マルチコプターを使用して圃場に農業資材を施用する農業資材施用方法において、前記農業資材は、有効成分を含み且つ水に浮く粒剤又は粉剤であり、前記農業資材は収容部材または結合部材によって一定量が分散しないように集められていて見かけ上一つの塊状製剤となっており、前記収容部材または結合部材は、一部または全部が水溶性の物質によって作られており、前記マルチコプターに、前記塊状製剤を複数個搭載し、湛水状態の圃場の上に前記マルチコプターを飛ばし、前記圃場に、間隔を開けて、一個ずつ又は数個ずつ前記塊状製剤を投下することを特徴とする農業資材施用方法である。

農業資材には、殺虫剤、殺菌剤、除草剤等の農薬の他、肥料も含まれる。
収容部材は、例えば袋や容器である。フィルムやシートを折畳んでラッピングした様なものも収容部材に含まれる。
塊状製剤は、例えば水溶性のフィルムで作られた袋に一定量の粒剤を充填したものや、水溶性のフィルムで一定量の粒剤を包んだものが採用可能である。
塊状製剤は、見かけ上、塊であれば足り、常に一定の形状を維持している必要はない。例えばお手玉や枕の様に、袋の中で農業資材に自由度があって動くものであってもよい。勿論、変形できない程度に粒剤等が詰め込まれていてもよい。
本態様では、マルチコプターから水田等の湛水状態の圃場に、一定間隔を開けて、一個ずつ又は数個ずつ塊状製剤を投下する。
通常の注意力を有する作業者であれば、塊状製剤を目標の圃場以外に落としてしまうことはない。
落下された塊状製剤は、水溶性の物質が圃場の水で溶けて内部の農業資材がばらばらに漏れ出る。当初、農業資材は一定の領域に浮遊するが、時間の経過とともに圃場に広がる。

上記した態様において、マルチコプターはロータを有し、前記農業資材は、比重が１以下の農薬含有粒剤であり、水溶性高分子フィルムの袋に当該粒剤が充填されて前記塊状製剤が構成されており、前記塊状製剤を前記ローターが発生させるダウンウオッシュの当たらない位置であって、且つ平面視における各ロータ一の内側の位置から、直下に落下させることが望ましい。

本態様によると、塊状製剤を目標位置に正確に投下することができる。また、本態様によると、湛水状態の圃場に対して塊状製剤を一個ずつ又は数個ずつ投下することで農業資材を施用する為、粒状の農薬を拡散させる施用方法に比べて、マルチコプターの飛行時間を短縮できる。その為、一般的に蓄電池で駆動されるマルチコプターを効率的に運用できる。

圃場は、イネ苗が移植された水田であり、前記イネ苗の水面上の高さの２０倍以下の高さから前記塊状製剤を投下することが望ましい。

本態様によると、比較的低い高さから塊状製剤が投下されるので、仮にイネ苗に塊状製剤が当たっても、イネ苗の損傷が少ない。
また本態様によると、比較的低い高さから塊状製剤が投下されるので、落下した塊状製剤が水層を通過して下の土層と衝突しても、土層にめり込んでしまうことが少ない。

前記マルチコプターは、自動制御可能であり、少なくとも下記のいずれかの機能を有することが望ましい。
（１）飛行ルートの算出が可能であり、前記マルチコプターは、前記飛行ルートを自動操縦で飛行可能。
（２）農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、前記マルチコプターは、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
（３）風量ならびに風向の影響を考慮した農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、前記マルチコプターは、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
（４）マルチコプターの飛行ルート、及び農業資材の投下位置を記録することが可能。

マルチコプターに関する態様は、上記したいずれかに記載の農業資材施用方法で使用するマルチコプターであって、前記塊状製剤を複数個収容可能である収容部と、前記塊状製剤を一個ずつ又は数個ずつ排出する排出手段を有することを特徴とするマルチコプターである。

本態様のマルチコプターによると、収容部に塊状製剤を複数個搭載し、湛水状態の圃場の上に前記マルチコプターを飛ばし、前記圃場に、間隔を開けて、一個ずつ又は数個ずつ前記塊状製剤を投下することができる。

マルチコプターの態様において、前記収容部は、複数の収容室に区画され、前記収容部の下部に開口部があり、前記収容室と前記開口部を相対的に移動させて特定の収容室と前記開口部を一致させ、特定の収容室内の塊状製剤を前記開口部から排出することが望ましい。

本態様によると、収容部内の塊状製剤を収容室ごとに排出して、圃場に投下することができる。

またマルチコプターは、少なくとも下記のいずれかの機能を有することが望ましい。
（１）飛行ルートの算出が可能であり、前記飛行ルートを自動操縦で飛行可能。
（２）農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
（３）風量ならびに風向の影響を考慮した農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
（４）飛行ルート、及び農業資材の投下位置を記録することが可能。

本態様のマルチコプターは、実用的である。

本発明の農業資材施用方法によると、施用目標の圃場以外の場所に農薬等の農業資材が落下してしまうことが少ない。

（ａ）は、本発明の実施形態の農業資材施用方法で使用するマルチコプターの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のマルチコプター及び貯留タンクの位置関係を模式的に表示した平面図である。 （ａ）は図１のマルチコプターに搭載される貯留タンクの分解斜視図であり、（ｂ）は貯留タンクの断面図である。 （ａ）は図１のマルチコプターに搭載される塊状製剤の斜視図であり、（ｂ）はその断面斜視図である。 本発明の実施形態の農業資材施用方法における施用工程を示す説明図であり、水田を斜視した図である。 本発明の実施形態の農業資材施用方法における施用工程を示す説明図であり、水田の断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の実施形態の農業資材施用方法における拡散工程を示す説明図であり、水田の断面斜視図である。 貯留タンクから塊状製剤を排出する機構の変形例を示す機構図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はその動作を順次説明するものである。 貯留タンクから塊状製剤を排出する機構の他の変形例を示す機構図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はその動作を順次説明するものである。 貯留タンクから塊状製剤を排出する機構のさらに他の変形例を示す機構図であり、（ａ）（ｂ）はその動作を順次説明するものである。 （ａ）は貯留タンクの変形例を示す斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は貯留タンクのさらに他の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、その駆動機構の間欠ギヤと終段ギヤの係合関係を示す平面図である。 図１１の貯留タンクの分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、塊状製剤の変形例を示す斜視図である。 自動制御されたマルチコプターならびに地上側制御システムの斜視図である。 （ａ）は図１４の自動制御されたマルチコプターのマルチコプター制御システムのブロック図であり、（ｂ）は図１４の地上側制御システムのブロック図である。 他の実施形態の自動制御されたマルチコプターに適用される水田の説明図である。 （ａ）は統合コントローラのソフトウェア構成を示すブロック図であり、（ｂ）は地上側制御装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。 別の実施形態での自動制御されたマルチコプターの飛行ルートと塊状製剤の投下位置を示す説明図である。 除外される飛行ルートを示す説明図である。 飛び地状の水田での飛行ルートを示す説明図である。

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本発明の農業資材施用方法は、ドローンと称されるマルチコプター１を使用して農薬等を施用するものである。以下、本発明の実施形態として、水田に除草剤を施用する方法を説明する。
マルチコプター１は、８枚のロータ２を備えたドローンであり、無線によって遠隔操作される。マルチコプター１は、公知のそれと同様に、ロータ２を回転することによってダウンウオッシュ（下降気流）を発生させて中空に浮き上がり、各ロータ２の回転数を相違させることによって水平方向に移動する。

マルチコプター１には、蓄電池、モータ及び制御装置が搭載されている。
制御装置は、ＧＰＳと、対操縦装置通信手段が搭載されている（いずれも図示せず）。
即ちマルチコプター１には、ＧＰＳが搭載されており、位置情報取得手段を備えている。マルチコプター１は、全地球衛星測位システムにより、現在の位置座標を認識することができる。操縦装置（図示せず）には表示装置があり、マルチコプター１の周囲の地形図を表示することができる。
またマルチコプター１には、高度計が搭載されている。高度計には、公知の気圧高度計、レーザ距離センサー、超音波センサーが採用可能である。
対操縦装置通信手段（図示せず）は、図示しない操縦装置から発せられる操作信号を受信するものであり、対操縦装置通信手段で受信される操作信号に基づいて各ロータ２のモータが駆動され、マルチコプター１が昇降及び横行する。

マルチコプター１には、図１の様に貯留タンク１０が搭載されている。
貯留タンク１０の外形形状は円筒形であり、マルチコプター１の下部であって、中心部に垂下されている。
即ちマルチコプター１には、固定フレーム３が設けられており、当該固定フレーム３に貯留タンク１０が支持されている。
マルチコプター１と貯留タンク１０の位置関係は、図１（ｂ）の様であり、マルチコプター１を平面視したとき、貯留タンク１０は、８枚ロータ２の回転領域から外れた位置にある。

貯留タンク１０は、図２の様に、収容部１１と、排出手段１２を有している。
本実施形態では、収容部１１は円筒形であり、内部に縦方向の仕切り５があり複数の収容室１３に区切られている。

排出手段１２は、モータ１５と回転板１６によって構成されている。回転板１６は、収容部１１の下部を覆うものであるが、一か所に切り欠き（開口部）１７が設けられている。
モータ１５は、収容部１１の上部にあり、シャフト１８によって回転板１６と接続されている。
排出手段１２の回転板１６は、モータ１５によってゆっくりと回転する。そして回転板１６に形成された切り欠き１７が、いずれかの収容室１３の下部と一致すると、収容室１３の下部が開放される。

貯留タンク１０の各収容室１３には、塊状製剤２０が複数個収納されている。
塊状製剤２０は、図３の様に、フィルム２１によって複数の農薬含有粒剤（以下、単に粒剤と称する）２２が包まれて、見かけ上一つの塊となったものである。粒剤２２は、農業資材の一例である。
本実施形態では、二枚のフィルム２１ａ、２１ｂによって収容部材２５が構成されている。本実施形態では、塊状製剤２０は、二枚のフィルム２１ａ、２１ｂの間に多数の粒剤２２があり、二枚のフィルム２１ａ、２１ｂの各辺同士が重ねられて接着されたものである。
二枚のフィルム２１ａ、２１ｂは、いずれも水溶性高分子フィルムであり、４辺が接着されることによって中央部に袋２３が形成され、当該袋２３に粒剤２２が充填されたものである。

次に、農業資材施用方法を順を追って説明する。
準備段階として、地上において、貯留タンク１０の各収容室１３に、塊状製剤２０をそれぞれ複数個、充填する。
そして湛水状態の水田１００の近くにマルチコプター１を運ぶ。
本実施形態で採用するマルチコプター１は、ＧＰＳを備えており、図示しない操縦装置のタッチパネル等の表示装置に、周辺の地図を表示することができる。当該地図には、施用目標の水田１００についても表示されることとなる。

次に、タッチパネルに表示された地図に触れ、農薬を施用するべき水田１００の輪郭をなぞる。
その結果、施用目標の水田１００が特定される。
またタッチパネルには、図４の様な水田１００の絵が表示され、一点鎖線の様な区切り線が表示される。

この状態で、ロータ２を駆動してマルチコプター１を飛ばす。マルチコプター１には、高度計が搭載されており、マルチコプター１の高度を一定の高度に保つことができる。
本実施形態は、図５に示す様に湛水状態であって、イネの移植が完了した水田１００に除草剤を施用する場合を例にとるものであり、マルチコプター１の高度Ｈは、イネの高さ（水面上の高さ）ｈの２０倍以下の高さに保たれる。

マルチコプター１は、湛水された水田１００の上空を飛行する。そして図４の一点鎖線で区切られた区画内に、塊状製剤２０を一個ずつ投下する。
具体的には、マルチコプター１の位置をＧＰＳで監視しながら水平飛行させ、区画の中心部でマルチコプター１をホバリングさせる。
そして排出手段１２の回転板１６を回転して、切り欠き１７の位置を一つの収容室１３の下部と一致させ、当該収容室１３の下部を開放して、塊状製剤２０を一個だけ排出して下の水田１００の水面に落下させる。

ここで前記した様に、貯留タンク１０は、８枚のロータ２の回転領域から外れた位置に垂下されているから、塊状製剤２０は、ロータ２が発生させる下向きの気流（ダウンウオッシュ）の当たらない位置から投下されることとなる。
そのため塊状製剤２０は、ダウンウオッシュの影響を受けにくく、真下の位置に落下する。従って、塊状製剤２０は目標位置に正確に投下される。

塊状製剤２０が排出されると、マルチコプター１は、水平移動を再開して次の目標地に向かう。
目標値に到達すると、前記と同様に、回転板１６を回転して、切り欠き１７の位置を一つの収容室１３の下部と一致させ、塊状製剤２０を一個だけ下の水田１００に落下させる。

こうして湛水状態の水田１００に、塊状製剤２０をＸ−Ｙ方向にそれぞれ一定間隔を開けて一個ずつ投下する。投下間隔は任意であるが、５ｍ以上の間隔を開けることが望ましい。例えば１アール当たり、一個ずつ塊状製剤２０を投下するのであれば、１０ｍ程度の間隔を開けることとなる。
保有する総ての塊状製剤２０を投下し終えると、マルチコプター１を帰還させ、新たな塊状製剤２０を貯留タンク１０に再充填する。そして再度、水田１００の上空にマルチコプター１を飛ばし、作業を続ける。

塊状製剤２０は、比較的低い位置から水田１００に落下するので、落下時に衝撃によって沈み込む深さは浅く、土の層には達しない。また土の層に達したとしても、そのときの速度エネルギーは小さく、土の層にめり込むことは少ない。
投下された塊状製剤２０は、図６（ａ）の様に水面に浮く。そして時間が経過すると、図６（ｂ）の様に収容部材２５を構成する水溶性のフィルム２１が溶けて破れ、袋２３の中から粒剤２２が零れ出る。ここで粒剤２２は、比重が１よりも軽く、水に浮く。
さらに時間が経過すると、図６（ｃ）の様に粒剤２２が一定の領域に拡散する。
本実施形態では、塊状製剤２０がＸ方向とＹ方向に一定の間隔を開けて投下されているので、ある程度の時間が経過すると、粒剤２２は水田１００の一面にくまなく広がる。
そして粒剤２２の有効成分が溶けだし、水田１００の水に有効成分が有効濃度以上に含まれる状態となる。

本実施形態の農業資材施用方法によると、粒剤が一塊となって水田１００等に投下されるので、他家の水田１００や道路に粒剤が落下する危険は少ない。
また塊状製剤２０の収容部材２５を構成するフィルム２１が破れて粒剤２２等が零れ出し、水面状に拡散するので、粒剤２２等を広く分布させることができる。

以上説明した実施形態では、ＧＰＳでマルチコプター１を所定の位置に誘導したが、目視によってマルチコプター１を目標位置に移動させてもよい。

次に、貯留タンク１０の収容部から塊状製剤２０を排出する機構について説明する。
上記した実施形態では、回転板１６を回転させることによって収容室１３の下部を選択的に開放した。
他の方法としては、例えば図７の貯留タンク２８の様に収容室１３の下部に、ウイング状の開閉扉３０を設け、その上に補助係合部３１を設ける構造が考えられる。
図７に示した貯留タンク２８では、図７（ａ）の様に、開閉扉３０によって収容室１３の下部が封鎖される。開閉扉３０には、最下部の塊状製剤２０ａが載置されている。
また補助係合部３１によって、二番目の塊状製剤２０ｂの落下が防がれている。

塊状製剤２０を投下する際には、図７（ｂ）の様に開閉扉３０を開いて最下部の塊状製剤２０ａを落とす。このとき、二番目の塊状製剤２０ｂは補助係合部３１に支持されているので落下しない。
最下部の塊状製剤２０ａが落ちたことが確認されると、図７（ｃ）の様に開閉扉３０を閉じる。そして補助係合部３１を下げて二番目の塊状製剤２０ｂを開閉扉３０の位置まで降ろす。
その後、図７（ｄ）の様に補助係合部３１を突出させて、二番目の塊状製剤２０ｃを保持する。

また図８に示した貯留タンク３５の様に、プッシャ３６で、塊状製剤２０を横方向に押し出してもよい。図８に示した貯留タンク３５では、収容室１３の下部であって側面に放出口３７が開口している。
図８に示した貯留タンク３５では、最下部の塊状製剤２０ａをプッシャ３６で押して放出口３７から排出する。

また図９に示した貯留タンク４０の様に、収容室１３の下部にゴム等の弾性を有する封鎖部材４１を設けてもよい。
図９に示した貯留タンク４０では、最上部を押したり、打撃を加え、封鎖部材４１を押し開いて最下部の塊状製剤２０ａだけを排出する。

図７乃至図９の構造を採用する場合には、貯留タンク２８、３５、４０の内部全体が、一つの収容室であってもよい。即ち、図７乃至図９の構造を採用する場合には、貯留タンク２８、３５、４０の内部が区切りのない一つの収容部であってもよい。

図１０は、より具体的な貯留タンク４２を例示するものである。貯留タンク４２は、ブッシャによって塊状製剤２０を押し出すものである。貯留タンク４２は、図１０（ａ）の様に、複数の収容室１３を有している。収容室１３は先の実施形態と同様に放射状に配置されている。収容室１３の側面であって下部には放出口４３が開口している。
貯留タンク４２の中心には、プッシャ部材４５がある。プッシャ部材４５は、バネによって突出方向に付勢された押し出し部材４６がある。
プッシャ部材４５は、モータ４７によって、水平方向に回転する。
貯留タンク４２の内部には、図示しないガイドがあり、プッシャ部材４５が回転すると、ガイドによって押し出し部材４６が中心側に押し込められる。そしてプッシャ部材４５がさらに回転し、収容室１３の位置と一致すると、ガイドによる規制が開放され、バネの圧縮が開放されて押し出し部材４６が突出し、最下部の塊状製剤２０ａを押し出す。

前述した図２に示す貯留タンク１０は、収容部１１は動かず、下の回転板１６が回転し、回転板１６に設けられた切り欠き（開口部）１７が、特定の収容室１３の位置に回動して特定の収容室１３の下部を開放するものであった。
逆に、切り欠き（開口部）１７の位置が固定的であり、上部の収容室１３が回動してもよい。即ち、収容室１３と切り欠き（開口部）１７が相対的に移動して、特定の収容室１３と切り欠き（開口部）１７を一致させ、特定の収容室１３内の塊状製剤を前記切り欠き（開口部）１７から排出してもよい。

以下、図１１、図１２を参照しつつ、収容部材３２側が回転する貯留タンク３３について説明する。
貯留タンク３３は、図１２の様に、収容部材３２と、底板５３と、駆動機構４８を有している。
収容部材３２は下部が解放された円筒形であり、上蓋部材５６と、周壁５９を有している。上蓋部材５６と周壁５９は、図示しない締結要素によって一体的に結合されている。収容部材３２の内部は、収容部１１として機能する。収容部材３２の内部には、縦方向の仕切り５があり収容部材３２の内部が複数の収容室１３に区切られている。
底板５３の一部には、開口部５４が設けられている。
収容部材３２は、底板５３の上にあって、底板５３に対して回転可能である。

駆動機構４８は、モータ５７とギヤ列５８によって構成されている。本実施形態では、駆動機構４８と、底板５３によって、排出手段が構成されている。
ギヤ列５８は、モータ５７の回転を減速するとともに、間欠的に収容部材３２を回転させるものである。

ギヤ列５８は、図１２の様に、ピニオンギヤ６６、中間ギヤ６７、二連ギヤ６８及び終段ギヤ６９によって構成されている。
ピニオンギヤ６６は、モータ５７の出力軸に接続されており、終段ギヤ６９は、収容部材３２の中心軸に直接的に接続されている。
二連ギヤ６８は、大径ギヤ７５と間欠ギヤ７６が同軸状に接続されたものである。間欠ギヤ７６は、図１１（ｂ）の様に、一部だけに歯が設けられている。

モータ５７の回転力は、ピニオンギヤ６６、中間ギヤ６７、二連ギヤ６８の大径ギヤ７５、二連ギヤ６８の間欠ギヤ７６、終段ギヤ６９の順に動力伝動され、モータ５７の回転力が間欠的に収容部材３２に伝動される。
本実施形態では、モータ５７は連続回転され、ピニオンギヤ６６、中間ギヤ６７、二連ギヤ６８は、連続的に回転する。しかしながら、二連ギヤ６８の間欠ギヤ７６は、一部だけに歯があるので、当該歯が終段ギヤ６９と係合する際だけ、終段ギヤ６９に動力が伝動され、収容部材３２が間欠的に回転する。

ここで、本実施形態では、間欠ギヤ７６の歯数Ｔは、終段ギヤ６９の歯数をＡとし、収容室１３の数をＢとしたとき、（Ａ／Ｂ）の数である。即ち、間欠ギヤ７６が一回転すると、終段ギヤ６９に直結された収容部材３２が、収容室１３一個分だけ回転する。
また収容部材３２は、回転停止時には、常にいずれかの収容室１３が底板５３の開口部５４と合致する。

本実施形態では、モータ５７は常時回転される。一方、収容部材３２は、間欠的に回転し、一定時間置きに回転して、新たな収容室１３が、開口部５４と合致する。
本実施形態では、各収容室１３内に、塊状製剤２０が一個ずつ収容される。
マルチコプターの飛行中、モータ５７は常時回転される。そのため、一定時間置きに収容部材３２が回転し、新たな収容室１３が、開口部５４と合致して、収容室１３内の塊状製剤２０を排出する。

以上説明した実施形態では、塊状製剤２０は二枚のフィルム２１ａ、２１ｂによって袋２３が形成され、当該袋２３に粒剤が充填されたものであるが、本発明は、この構造の塊状製剤２０の使用に限定されるものではない。

例えば図１３（ａ）の塊状製剤５０の様に、筒状や樽状の容器（収容部材）５１に粒剤が充填されたものであってもよい。また球状であってもよい。容器５１は、一部又は全部が水溶性の部材で構成されており、水に漬かると、水溶性の部分が破れて中から粒剤等がこぼれ落ちる。
塊状製剤の形状は任意であり、例えば図１３（ｂ）の塊状製剤５２の様に立方体や直方体であってもよい。
上記した各実施形態では、フィルムや容器等で収容部材の壁を作り、当該壁で囲まれた空間内に粒剤等を充填したが、図１３（ｃ）に示す塊状製剤５５の様に、粒剤２２を集め、その周囲を水溶性の樹脂液（結合部材）５６で固めて固形状に成形してもよい。

上記した実施形態では、農業資材として農薬含有粒剤を例示したが、粉体であってもよい。
一回に投下する塊状製剤２０の個数は、一個であることが望ましいが、複数個であってもよい。塊状製剤の一個当たりの効果が有効な面積は、農業資材の種類や製剤中の含有量により異なるが、通常は各塊状製剤毎に推奨される使用条件の範囲にて決定することが好ましい。また圃場の環境条件等により変動させることも可能である。

次に、塊状製剤２０に内包される農薬含有粒剤（農業資材）２２について説明する。
粒剤（農業資材）２２は、化学的には農薬活性成分（有効成分）を含み、物理的には比重が１以下であって水に浮く固形物である。
粒剤２２は、農薬活性成分の他に、浮遊助剤、及び増量剤を含有している。

粒剤２２に含有される農薬活性成分（有効成分）は特に限定されず、従来公知の各種の除草活性成分、植物生長調節活性成分、殺菌活性成分、殺虫活性成分等が挙げられる。

殺虫活性成分及び昆虫成長調節活性成分としては、デルタメトリン、トラロメトリン、アクリナトリン、テトラメトリン、テフルスリン等のピレスロイド化合物；プロポキサー、イソプロカルブ、キシリルカルブ、メトルカルブ、チオジカルブ、ＸＭＣ、カルバリル、ピリミカルブ、カルボフラン、メソミル、フェノキシカルブ、フェノブカルブ等のカーバメート化合物；アセフェート、トリクロルホン、テトラクロルビンホス、ジメチルビンホス、ピリダフェンチオン、ピリミホスメチル、フェンチオン、フェニトロチオン、ダイアジオン、キナルホス、イソキサチオン、クロルピリホスメチル、バミドチオン、マラチオン、フェントエート、ジメトエート、ジスルオトン、モノクロトホス、クロルフェンビンホス、プロパホス、ＥＰＮ、ピラクロホス、アジンホスエチル、アジンホスメチル等の有機リン化合物；ジフルベンズロン、クロルフルアズロン、ルフェヌロン、ヘキサフルムロン、フルフェノクスロン、フルシクロクスロン、シロマジン、ジアフェンチウロン、ヘキシチアゾクス、ノヴァルロン、テフルベンズロン、トリフルムロン、４−クロロ−２−（２−クロロ−２−メチルプロピル）−５−（６−ヨード−３−ピリジルメトキシ）ピリダジン−３（２Ｈ）−オン、１−（２、６−ジフルオロベンゾイル）−３−［２−フルオロ−４−（トリフルオロメチル）フェニル］ウレア、１−（２、６−ジフルオロベンゾイル）−３−［２−フルオロ−４−（１、１、２、３、３、３−ヘキサフルオロプロポキシ）フェニル］ウレア、２−ｔｅｒｔ−ブチルイミノ−３−イソプロピル−５−フェニル−３、４、５、６−テトラヒドロ−２Ｈ−１、３、５−チアジアゾン−４−オン、１−（２、６−ジフルオロベンゾイル）−３−［２−フルオロ−４−（１、１、２、２−テトラフルオロエトキシ）フェニル］ウレア等のウレア化合物；イミダクロプリド、アセタミプリド、クロチアニジン、ニテンピラム、チアメトキサム、ジノテフラン、チアクロプリド等のクロロニコチル化合物；スピノサドなどのスピノシン類；フルベンジアミド、クロラントラニリプロール、シアントラニリプロールなどのジアミド化合物；フィプロニル、エチプロールなどのフェニルピラゾール化合物；スピロテトラマット、スピロメシフェン、スピロジクロフェンなどのテトラミックアシッド化合物、カルタップ、ブプロフェジン、チオシクラム、ベンスルタップ、フェナザキン、フェンピロキシメート、ピリダベン、ヒドラメチルノン、クロルフェナピル、フェンプロキシメート、ピメトロジン、ピリミジフェン、テブフェノジド、テブフェンピラド、トリアザメート、インドキサカーブ、スルフルラミド、ミルベメクチン、アベルメクチン、ホウ酸、パラジクロロベンゼンが挙げられる。

殺菌活性成分としては、ベノミル、カルベンダジム、チアベンダゾール、チオファネートメチル等のベンズイミダゾール化合物；ジエトフェンカルブ等のフェニルカーバメート化合物；プロシミドン、イプロジオン、ビンクロゾリン等のジカルボキシイミド化合物；ジニコナゾール、プロペナゾール、エポキシコナゾール、テブコナゾール、ジフェノコナゾール、シプロコナゾール、フルシラゾール、トリアジメフォン等のアゾール化合物；メタラキシル等のアシルアラニン化合物；フラメトピル、メプロニル、フルトラニル、チフルザミド等のカルボキシアミド化合物；トルクロホスメチル、フォセチルアルミニウム、ピラゾホス等の有機リン化合物；ピリメサニル、メパニピリム、シプロジニル等のアニリノピリミジン化合物；フルジオキソニル、フェンピクロニル等のシアノピロール化合物；ブラストサイジンＳ、カスガマイシン、ポリオキシン、バリダマイシン等の抗生物質；アゾキシストロビン、クレソキシムメチル、ＳＳＦ−１２６等のメトキシアクリレート化合物；クロロタロニル、マンゼブ、キャプタン、フォルペット、トリシクラゾール、ピロキロン、プロベナゾール、フサライド、シモキサニル、ジメトモルフ、ＣＧＡ２４５７０４、ファモキサドン、オキソリニック酸、フルアジナム、フェリムゾン、ジクロシメット、クロベンチアゾン、イソバレジオン、チオフタルイミドオキシビスフェノキシアルシン、３−アイオド−２−プロピルブチルカーバメイト、パラヒドロキシ安息香酸エステル、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、オリサストロビン、イソチアニル、チアジニル、チウラムが挙げられる。

除草活性成分としては、ベンスルフロンメチル、ピラゾスルフロンエチル、アジムスルフロン、スルホスルフロン、イマゾスルフロン、プロピリスルフロン、フェンメディファム、アシュラム、ピリブチカルブ、プロパクロール、メタザクロール、テニルクロール、シマジン、アトラジン、プロパジン、シアナジン、アメトリン、シメトリン、ジメタメトリン、プロメトリン、イソキサベン、ジフルフェニカン、ジウロン、リニュロン、フルオメツロン、メチルダイムロン、イソプロツロン、イソウロン、テブチウロン、メタベンゾチアズウロン、プロパニル、メフェナセット、クロメプロップ、ナプロアニリド、ブロモブチド、ダイムロン、エトベンザニド、インダノファン、アミトロール、スルフェントラゾン、フェントラザミド、イソキサフルトール、クロリダゾン、ノルフルラゾン、ピリチオバック、ブロマシル、ターバシル、メトリブジン、オキサジクロメホン、シンメチリン、フルミクロラックペンチル、フルミオキサジン、フルチアセットメチル、アザフェニジン、オキサジアゾン、オキサジアルギル、ペントキサゾン、カフェンストロール、ピリミノバックメチル、ビスピリバックナトリウム、ピリフタリド、インダノファン、ベンゾビシクロン、ジチオピル、クロルチアミド、プレチラクロール、イプフェンカルバゾン、ピラクロニルが挙げられる。

植物生長調節活性成分としては、マレイックヒドラジド、クロルメカット、エテフォン、ジベレリン、メピカットクロライド、チジアズロン、イナベンファイド、パクロブトラゾール、ウニコナゾールが挙げられる。

これらの中でも、除草活性成分が好ましく、特に好ましくは、プロピリスルフロン、ブロモブチド、ベンゾビシクロン、ペントキサゾン、イプフェンカルバゾン、イマゾスルフロン、ピリミノバックメチル及びピラクロニルからなる群より選ばれる１種以上の除草活性成分である。

粒剤（農業資材）２２に含有される農薬活性成分（有効成分）の含有量は、粒状の１００重量％に対して、通常０．１〜８０重量％、好ましくは０．５〜７０重量％、さらに好ましくは１〜５０重量％である。

浮遊助剤は、その比重が１未満であり、粒剤の比重を小さくして水面に浮遊させるために添加する物質を意味する。ここで言う比重とは、見掛け比重のことであり、タップしないかさ密度のことである。通常、その測定方法は農薬公定法に記載のある、物理性検定法農林水産省告示第７１号の見掛け比重に準じて測定する。粒剤に含有される浮遊助剤としては、無機質浮遊助剤及び有機質浮遊助剤が存在し、無機質浮遊助剤としては、ガラス微小中空体、発泡シラス、発泡軽石、発泡パーライトが例示される。また、有機質浮遊助剤としては、例えば、発泡合成樹脂（プラスチック微小中空体を含む）、ポリエチレン粉末やポリプロピレン粉末等の合成樹脂粉末、パラフィンワックス、動植物由来のろう状物質、コルク、木粉が挙げられる。これらのなかでも、ガラス微小中空体、発泡シラス、プラスチック微小中空体が好ましく、特にガラス微小中空体、プラスチック微小中空体が好ましい。

ガラス微小中空体とは、その外殻の材質が、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）を主成分とし、Ｎａ₂ Ｏ等のアルカリ金属酸化物やその他アルカリ土類金属酸化物、ホウ酸等を含むいわゆるガラスである中空粒子である。ガラス微小中空体の粒径は通常１６〜６５μｍであり、ここで、粒径とは、体積基準の頻度分布において累積頻度で５０％となる粒径を指し、レーザー回折散乱式の粒度分布測定装置により測定することができる。市販されているガラス微小中空体としては、例えばグラスバブルズ（住友スリーエム株式会社製）が挙げられる。

プラスチック微小中空体は、その外殻の材質が熱可塑性樹脂である中空粒子であり、プラスチックマイクロバルーンとも呼ばれる。熱可塑性樹脂としては、通常、塩化ビニリデン系共重合体、アクリロニトリル系共重合体、アクリル酸エステル系共重合体等が用いられている。プラスチック微小中空体の粒径は通常５〜１３０μｍであり、ここで、粒径とは、体積基準の頻度分布において累積頻度で５０％となる粒径を指し、レーザー回折散乱式の粒度分布測定装置により測定することができる。市販されているプラスチック微小中空体としては、例えばマツモトマイクロスフェアーＦ−３０Ｅ（外殻の材質が塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体であるプラスチック微小中空体１０重量％と水９０重量％との混合物、松本油脂製薬株式会社製）が挙げられる。

浮遊助剤の含有量は、粒剤の１００重量％に対して、通常０．５〜８０重量％、好ましくは１〜５０重量％である。

増量剤としては、通常の粒状農薬において用いられる固体担体を用いることができ、例えば、有機酸（クエン酸、コハク酸、マレイン酸など）又はその塩、尿素や糖類［ラクトース（乳糖）、グルコース、ショ糖など］等の水溶性担体、植物性粉末（例えば、大豆粉、タバコ粉、小麦粉、木粉など）、鉱物性又は無機質粉末（例えば、カオリン、ベントナイト、酸性白土、クレイ等のクレイ類、滑石粉、ろう石粉等のタルク類、珪藻土、雲母粉等のシリカ類、アルミナ、イオウ粉末、活性炭、塩化カリウム、硫安、炭酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなど）などが挙げられ、ベントナイト及び炭酸カルシウムからなる群より選ばれる１種以上の増量剤が特に好ましい。本発明粒状農薬における成分ｆの含有量は、粒剤の１００重量％に対して、通常５〜９０重量％、好ましくは１０〜９０重量％である。

粒剤はさらに、通常の粒状農薬において用いられる製剤用助剤を含有していてもよい。かかる製剤用助剤としては、結合剤、安定剤、着色料及び香料等が挙げられる。本発明粒状農薬が製剤用助剤を含有する場合、その含有量は、本発明粒状農薬の１００重量％に対して、通常０．０１〜３０重量％、好ましくは０．１〜２０重量％である。

結合剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロースの塩（ナトリウム塩など）、ポリビニルアルコール又はその誘導体、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、アラビアガムなどの水溶性高分子などが挙げられる。これらの中でも、カルボキシメチルセルロースの塩（ナトリウム塩など）が特に好ましい。

安定剤としては、例えば、フェノール酸化防止剤、アミン酸化防止剤、リン酸化防止剤、イオウ酸化防止剤、紫外線吸収剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化菜種油等のエポキシ化植物油、イソプロピルアシッドホスフェート、流動パラフィン、エチレングリコールなどが挙げられる。

着色料としては、例えば、ローダミンＢ、ソーラーローダミンなどのローダミン類、黄色４号、青色１号、赤色２号などの色素等が、香料としては、例えば、アセト酢酸エチル、エナント酸エチル、桂皮酸エチル、酢酸イソアミル等のエステル香料、カプロン酸、桂皮酸等の有機酸香料、桂皮アルコール、ゲラニオール、シトラール、デシルアルコール等のアルコール香料、バニリン、ピペロナール、ペリルアルデヒド等のアルデヒド類、マルトール、メチルβ−ナフチルケトン等のケトン香料、メントールなどが挙げられる。

水溶性フィルムは、水中で溶解するフィルムであればよく、例えば、ポリビニルアルコール又はその誘導体、プルラン、カルボキシメチルセルロースの塩（ナトリウム塩など）などの水溶性のセルロース誘導体、ポリエチレンオキサイド又はその誘導体を原料として成形されたフィルムが挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール又はその誘導体を原料として成形されたフィルムが好ましい。

次に、自動制御されたマルチコプターを用いた実施形態について、説明する。
最初に本実施形態のハードウェア構成を説明する。

図１４に示すように、本実施形態のマルチコプター１は、マルチコプター制御システム６０を搭載している。マルチコプター制御システム６０は、マルチコプター１の自動操縦と地上側制御システム７０とのデータの送受信を行うことができる。地上側には、マルチコプター１の制御と管理ならびにマルチコプター１とのデータ通信を行う地上側制御システム７０が配置されている。

マルチコプター制御システム６０は、図１５（ａ）のように、ＧＰＳ信号受信装置６１、マルチコプター制御装置６２、貯留タンク投下制御装置６３、マルチコプター側送受信装置６４、および統合コントローラ６５を備えている。
一方、地上側制御システム７０は、図１５（ｂ）のように、地上側送受信装置７１と地上側制御装置７２から構成されている。また地上側制御装置７２は、表示部７３と地図情報入力部７４を備えている。

マルチコプター制御システム６０の各ハードウェア構成要素は下記機能をもつ。
ＧＰＳ信号受信装置６１は、ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ受信装置から構成されており、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、ＧＰＳ受信データを統合コントローラ６５に与える。
マルチコプター制御装置６２は、統合コントローラ６５からの指令に基き、マルチコプター１のロータ２を制御し、自動操縦を行う。
また貯留タンク投下制御装置６３は、統合コントローラ６５に制御され、貯留タンク１０を制御し塊状製剤２０を投下する。
マルチコプター側送受信装置６４は、地上側送受信装置７１との間で無線通信を行い、ＧＰＳ受信データやマルチコプター１のステータス情報を地上側制御システム７０へ送信する。マルチコプター側送受信装置６４は、地上側送受信装置７１との間で無線通信を行い、飛行ルート２０３や塊状製剤２０の投下位置２０２等の情報を地上側制御システム７０から受信する。
マルチコプター制御システム６０の統合コントローラ６５は、マイクロコンピュータ等のプログラム可能な素子で構成されるもので、ソフトウェアを動作させることで機能を実現している。この機能の詳細は、後述する。

次に、地上側制御システム７０の機能について、説明する。
地上側送受信装置７１は、マルチコプター１のマルチコプター側送受信装置６４との間で無線通信を行い、マルチコプター１からＧＰＳ受信信号及びマルチコプターステータス情報を受信する。一方、地上側送受信装置７１は、自動運転操縦の飛行ルート２０３や塊状製剤２０の投下位置２０２等の情報を、マルチコプター１へ送信する。
地上側制御装置７２は、ノートパソコン等のプログラム可能な装置で構成されるもので、その機能については後述する。

次に、マルチコプター制御システム６０の統合コントローラ６５と、地上側制御システム７０の地上側制御装置７２のソフトウェア（プログラム）構成を述べる。
図１７（ａ）は統合コントローラ６５のソフトウェア構成８５を示し、図１７（ｂ）は地上側制御装置７２のソフトウェア構成９０を示す。

地上側制御装置７２のソフトウェア構成９０は、塊状製剤投下位置／投下個数算出プログラム９１、最適飛行ルート算出プログラム９２、必要容量算出プログラム９３、地上側送受信制御プログラム９４、施用記録管理プログラム９５等を含むものである。

塊状製剤投下位置／投下個数算出プログラム９１についてその動作を述べる。地上側制御装置７２には、適切な地図情報が地図情報入力部７４から入力されている。またこの地図情報は表示部７３に示され、この表示を見ながら施用目標の水田２００の範囲を地上側制御装置７２から入力することが可能な構成となっている。地図情報に示された施用目標の水田２００の範囲から、図１８のように一点鎖線で区切られた多数のメッシュが算出される。このメッシュの個数が、塊状製剤２０の必要な投下個数であり、メッシュの中心位置（太丸で示された位置）が、塊状製剤２０の算出された投下位置２０２である。なお、塊状製剤２０の必要な投下個数も表示部７３に示される。塊状製剤２０の効果が有効な面積は、地上側制御装置７２より予め入力されている。

次に、最適飛行ルート算出プログラム９２についてその動作を述べる。マルチコプター１のスタート位置２０１は、マルチコプター１のＧＰＳ信号受信装置６１から得ることができ、地上側制御装置７２は、この信号を地上側送受信装置７１から得ることができる。このマルチコプター１のスタート位置２０１を、図１８の様に地図情報に対応させる。そしてスタート位置２０１からすべてのメッシュの中心位置（投下位置２０２）を通り、このスタート位置２０１に帰ってくるまでの経路の長さを算出し、最短の距離の経路を求める。ここで、算出された最短の距離が、最適飛行ルートである。

水田の平面形状は、前記した図４の様な四角形のものが多いが、図１８に示す水田２００の様な歪んだ形状のものもある。例えば図１８に示すような歪んだ平面形状の水田であっても、表示部７３に仮想線が表示される。そして前記した様に、一点鎖線で囲まれた総てのメッシュの投下位置２０２に、塊状製剤２０が投下される。

飛行ルートを決定する指針として、総ての飛行ルートが圃場の上空にある様に決定されることが好ましい。本実施形態の最適飛行ルート算出プログラム９２では、図１８の様に、総ての飛行ルートが圃場の上空にある様に決定される。例えば図１９の様に、マルチコプター１が、農道上空を通過する様な飛行ルート３０３は、飛行距離が短くでもプログラムによって自動的に除外される。

また図２０の様に、水田４００、４１０、４２０が飛び地状に存在する場合には、水田毎に施用が実施される。即ち水田４００に関しては、図２０の飛行ルート４０３に従ってマルチコプター１を離着陸させて塊状製剤２０を施用する。水田４００に対する施用が完了すると、トラック等でマルチコプター１を次の水田４１０の近傍に移動させ、図２０の飛行ルート４１３に従ってマルチコプター１を離着陸させて施用する。そして、水田４１０に対する施用が完了すると、トラック等でマルチコプター１を次の水田４２０の近傍に移動させ、図２０の飛行ルート４２３に従ってマルチコプター１を離着陸させて施用する。

必要容量算出プログラム９３は、上記最適飛行ルートを飛行するのに要する蓄電池の必要容量を算出するプログラムである。直線部、様々な角度での方向変換部においての必要容量を算出する。そしてその総和が蓄電池の必要容量となる。また現在の蓄電池の残容量が、上記最適飛行ルートを飛行するのに充分かどうかの判定を行う。

地上側送受信制御プログラム９４は、マルチコプター１と地上側制御システム７０の間の無線データ通信を実行する地上側送受信装置７１を制御するプログラムである。即ち、地上側送受信制御プログラム９４は、地上側送受信装置７１を使って、地上側制御装置７２で計算された最適飛行ルートと塊状製剤投下位置／投下個数等とを地上側制御システム７０からマルチコプター１に送信するプログラムである。また、地上側送受信制御プログラム９４は、マルチコプター１からのＧＰＳ受信信号及びマルチコプターステータス情報（例えば、蓄電池の残容量、塊状製剤、あるいはエラー情報等）を地上側送受信装置７１を使って、受信するプログラムである。

施用記録管理プログラム９５は、マルチコプター１の飛行ルート２０３と塊状製剤２０の投下位置等を、記録するプログラムである。この時、施用を実行した年月日／時間、塊状製剤２０の種類／個数も併せて記録する。この情報は、施用記録のデータベースの基礎データとして活用していくものである。

次にマルチコプター制御システム６０の統合コントローラ６５のソフトウェア（プログラム）構成８５について、述べる。
統合コントローラ６５のソフトウェア構成８５は、ＧＰＳ信号受信制御プログラム８６、マルチコプター制御プログラム８７、貯留タンク投下制御プログラム８８、マルチコプター側送受信制御プログラム８９を含むものである。

ＧＰＳ信号受信制御プログラム８６は、ＧＰＳ信号受信装置６１を使って受信するプログラムである。また受信したＧＰＳ受信信号を統合コントローラ６５のメモリ（図示せず）に受信した時間情報とともにストアするものである。

マルチコプター制御プログラム８７は、マルチコプター制御装置６２を制御して、マルチコプター１を飛行させるプログラムである。この時ＧＰＳ信号受信制御プログラム８６で得られ、統合コントローラ６５のメモリにストアされているＧＰＳ受信信号を使いながら、地上側制御システム７０で算出されマルチコプター１に送付された飛行ルート２０３に沿って、マルチコプター１を制御し、飛行させる。また投下位置２０２でマルチコプター１をホバリングさせる制御も本プログラムで行っている。

貯留タンク投下制御プログラム８８は、貯留タンク投下制御装置６３を制御して、マルチコプター１から塊状製剤２０を投下させるプログラムである。また投下がうまく作動しない場合、投下をリトライする処理も含むプログラムである。さらに、一定回数リトライしても投下できない場合はエラーステータスを生成する。

マルチコプター側送受信制御プログラム８９は、マルチコプター１と地上側制御システム７０との間の無線データ通信をマルチコプター側送受信装置６４を使って、実行するプログラムである。即ち、地上側制御システム７０で最適飛行ルート算出プログラム９２を使って算出された最適飛行ルートと、塊状製剤投下位置／投下個数プログラムを使って算出された塊状製剤投下位置／投下個数等とを地上側制御システム７０から受信するプログラムである。またマルチコプター１が得たＧＰＳ受信信号及びマルチコプターステータス情報（例えば、蓄電池の残容量、塊状製剤、あるいはエラー情報等）をマルチコプター１から地上側制御システム７０に送信するプログラムである。

本発明の自動制御されたマルチコプターの別の実施形態として、さらに図１６に示すように水田１００の近辺に風量器８１、風向器８２を設置してもよい。この時、地上側制御システム７０の地上側制御装置７２は、水田１００の風量と風向に関する情報を風量器８１ならびに風向器８２から得ることができ、風の影響を考慮してさらに高精度に塊状製剤２０の投下位置を算出することができる。

以下、自動制御されたマルチコプターの使用方法について説明する。
マルチコプター１の使用者は、地上側制御システム７０を使って、地図情報を地図情報入力部７４から入力する。そして地上側制御システム７０の表示部７３で表示される地図上に施用目標の水田２００の範囲情報を登録する。この時、塊状製剤投下位置／投下個数算出プログラム９１が動作し、表示部７３に塊状製剤２０の投下位置２０２が示されるとともに、塊状製剤２０の必要な投下個数も表示される。この必要な投下個数分の塊状製剤２０を、貯留タンク１０の収容部１１に収納する。収容部１１にその時点で収納されている塊状製剤２０の個数では不足する場合は、不足分の個数の塊状製剤２０を収納する。逆に収納されている塊状製剤２０の個数が過剰な場合は、搭載個数を減らし塊状製剤２０の個数を必要個数に合わせる。これにより、蓄電池に対する負荷を少なくすることができ、蓄電池の充電回数を減ずることが可能で、蓄電池の寿命を伸ばすことができる。

ここで、もし必要な投下個数が収容部１１の最大収容数を超えていれば、塊状製剤投下位置／投下個数算出プログラム９１ならびに最適飛行ルート算出プログラム９２を動作させ、飛行ルート２０３を２つ以上の複数のルートに分けて、複数の最適飛行ルート２０３および各々の飛行ルート２０３における投下位置２０２を算出する。

最後に上記した飛行ルート２０３を飛行するのに要する蓄電池の必要容量を、必要容量算出プログラム９３を動作させて算出する。そして残容量が必要容量より少ない場合、蓄電池は算出された必要容量を上回るように充電される。

以上の準備を行った上で、マルチコプター１を図１８のスタート位置２０１から飛行を開始させ、飛行ルート２０３に沿って自動操縦で飛行させる。ここで図１８の黒丸で示す投下位置２０２に到達すると、マルチコプター１は自動的にホバリング動作を行い塊状製剤２０を投下する。この飛行／ホバリング／投下動作を繰り返し、マルチコプター１は、最終的にスタート位置２０１に戻ってくる。そして上記したように飛行ルート２０３が複数ある場合は、スタート位置２０１から飛行／ホバリング／投下動作を行いスタート位置へ戻ってくる動作を繰り返し実行させる。

上記において、塊状製剤２０の投下がうまく作動しない場合は、貯留タンク投下制御プログラム８８にはリトライ処理が含まれているので、一定回数の投下をリトライする。そしてリトライ回数内で投下できない場合はエラーステータスが生成され、地上側制御システム７０に送信される。

上記動作によるマルチコプター１の飛行ルート２０３、塊状製剤２０の投下位置２０２は、施用記録管理プログラム９５によって記録され、将来のために残される。

上記した実施形態では、自動操縦されるマルチコプターの位置情報を得るためにＧＰＳ信号を用いたが、本発明は位置情報を得るための手法をＧＰＳに限定するものではない。
２０１８年１１月１日、日本版ＧＰＳである準天頂衛星システム「みちびき」のサービスが始まった。この「みちびち」とＧＰＳを併用することでセンチメートル単位の精度で位置情報を得ることができる。上記した位置情報を得る手段として、ＧＰＳと「みちびき」とを併用してもよい。この実施形態によると、マルチコプター１の実際の飛行ルート２０３ならびに投下位置２０２を、算出した飛行ルート２０３と投下位置２０２に精度良く合致させることができる。

上記実施形態のＧＰＳ信号受信装置の替わりに、加速度計を配置し加速度計により３次元の加速度を測定し、この加速度から速度、移動距離を算出することでマルチコプターの位置情報を得てもよい。

上記した実施例では、適切な地図情報を地図情報入力部７４から入力し、さらに表示部７３で表示される地図上に施用目標の水田２００の範囲情報を登録する手法を用いている。しかしながら本発明の施用目標の水田２００の範囲情報を得る手段は、この手段に限られるものではない。
上記した実施例では、水田２００を地図情報入力部７４から地上側制御システム７０に入力するのに先立ち、地図上に正確に施用目標の水田２００の範囲情報を記入することが必要で、このため手間がかかる。
上記の手間を避けるべく、別の実施形態として、マルチコプター１に発光部と受光部を有する光電スイッチを配し、施用目標の水田２００の境界線に反射板を配置してもよい。ここで境界線においてのみ反射光が検知されるので、境界線上の地図を認識するために必要な複数の地点の位置情報をＧＰＳ信号受信装置６１を使って、得ることができる。この範囲情報は地上側制御装置７２に送信され、地上側制御装置７２が登録されている地図情報にインプットされる。この手法を用いると、施用目標の水田２００の範囲が手間を要することなく、比較的に簡単に得ることができる。

またより簡便な方法として、目視によってマルチコプター１を飛行させるとともに、例えば図１１に示す貯留タンク３３を採用し、マルチコプター１の位置とは関係なく、一定時間置きに塊状製剤２０を投下することとしてもよい。

１ マルチコプター
２ ロータ
１０、２８、３３、３５、４０、４２ 貯留タンク
１７ 切り欠き（開口部）
１１ 収容部
１３ 収容室
２０、５０、５２、５５ 塊状製剤
２１ フィルム
２２ 粒剤
２３ 袋
２５ 収容部材
５１ 容器（収容部材）
５４ 開口部

Claims (7)

1. マルチコプターを使用して圃場に農業資材を施用する農業資材施用方法において、
   前記農業資材は、有効成分を含み且つ水に浮く粒剤又は粉剤であり、
   前記農業資材は収容部材または結合部材によって一定量が分散しないように集められていて見かけ上一つの塊状製剤となっており、
   前記収容部材または結合部材は、一部または全部が水溶性の物質によって作られており、
   前記マルチコプターに、前記塊状製剤を複数個搭載し、
   湛水状態の圃場の上に前記マルチコプターを飛ばし、
   前記圃場に、間隔を開けて、一個ずつ又は数個ずつ前記塊状製剤を投下することを特徴とする農業資材施用方法。
2. マルチコプターはロータを有し、
   前記農業資材は、比重が１以下の農薬含有粒剤であり、水溶性高分子フィルムの袋に該粒剤が充填されて前記塊状製剤が構成されており、
   前記塊状製剤を前記ローターが発生させるダウンウオッシュの当たらない位置であって、且つ平面視における各ロータ一の内側の位置から、直下に落下させることを特徴とする請求項１に記載の農業資材施用方法。
3. 圃場は、イネ苗が移植された水田であり、前記イネ苗の水面上の高さの２０倍以下の高さから前記塊状製剤を投下することを特徴とする請求項１又は２に記載の農業資材施用方法。
4. 前記マルチコプターは、自動制御可能であり、少なくとも下記のいずれかの機能を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の農業資材施用方法。
   （１）飛行ルートの算出が可能であり、前記マルチコプターは、前記飛行ルートを自動操縦で飛行可能。
   （２）農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、前記マルチコプターは、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
   （３）風量ならびに風向の影響を考慮した農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、前記マルチコプターは、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
   （４）マルチコプターの飛行ルート、及び農業資材の投下位置を記録することが可能。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の農業資材施用方法で使用するマルチコプターであって、前記塊状製剤を複数個収容可能である収容部と、前記塊状製剤を一個ずつ又は数個ずつ排出する排出手段を有することを特徴とするマルチコプター。
6. 前記収容部は、複数の収容室に区画され、
   前記収容部の下部に開口部があり、前記収容室と前記開口部を相対的に移動させて特定の収容室と前記開口部を一致させ、特定の収容室内の塊状製剤を前記開口部から排出することを特徴とする請求項５に記載のマルチコプター。
7. 少なくとも下記のいずれかの機能を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のマルチコプター。
   （１）飛行ルートの算出が可能であり、前記飛行ルートを自動操縦で飛行可能。
   （２）農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
   （３）風量ならびに風向の影響を考慮した農業資材の投下位置、投下個数の算出が可能であり、算出された投下位置で農業資材を自動操縦で投下可能。
   （４）飛行ルート、及び農業資材の投下位置を記録することが可能。

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