JP2024511987A - 農薬の高精度散布用スポット散布方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】耕作地での薬剤などの散布において、散布対象物と、散布対象の近くの非散布対象物とを散布の実行中に区別する。【解決手段】本発明は、農地散布車両を用いて耕作地（１０）の範囲に選択的に散布する方法に関する。この車両は、少なくとも１つの撮像システム（２１０）を持つ散布設備（２００）と、一定のピッチ距離で互いに離して配置された複数の電気機械式ノズル（３１０）を備える少なくとも１本の後続の散布バー（３００）とを備える。農業用散布設備（２００）は、各電気機械ノズル（３１０）の電気機械式弁（３１２）を制御する処理ユニットを備える制御ユニット（２２０）をさらに備える。本発明の方法は、ｉ）少なくとも１つの撮像システム（２１０）によって、耕作地（１０）の範囲の画像を取得し、処理ユニットによって、散布対象植物（１４）を非散布対象植物（１２）からその画像上で区別することと、ｉｉ）散布対象植物（１４）の上方に実質的に垂直に配置する少なくとも１つのノズル（３５０）を決定することと、ｉｉｉ）少なくとも１つのノズル（３５０）の発散角度と、ノズル（３５０）と選択的に散布されるその範囲との間の垂直距離に基づいて、散布対象植物（１４）を覆い、非散布対象植物（１２）に接する可能性のある散布パターンを計算することと、ｉｖ）噴射シフト距離（３５４）という距離を計算して、噴射シフト距離（３５４）をノズル間ピッチの倍数として表し、ずらしたパターンが非散布対象植物（１２）を覆わずにかつ散布対象植物（１４）を覆うように散布パターンを横方向にずらすことと、ｖ）少なくとも１つの新たに選択されたノズル（３５２）からの散布パターンが非散布対象植物（１２）に散布されないように、散布対象植物（１４）の上方に位置する少なくとも１つのノズル（３５０）を噴射シフト距離（３５４）で横方向にずらすことを備える。

Description

本発明は、農業用植物の処理の分野に関し、より詳しくは、高精度かつ高解像度のスポット散布を用いた選択的適用方法に関する。

スポット散布は、特定の所定の場所に液体の液滴を適用する機能である。この取り組みは、農業における農薬の量を大幅に減らす方法として最近浮上している。実際、農業における化学薬品の適用は現在、ノズルを連続運転して行われている。ノズルの軌道上の全ての物体が散布される。ＰＷＭによるノズル流量制御などの変調技術は、用量の低減と最適化に貢献できるが、非標的の適用を使用する標準的な散布器の問題を根本的に変えるものではない。化学薬品をどこにでも散布することは非効率的な処理工程であり、費用の上昇、土壌や植物の残留化学薬品の増加、生物多様性への害、植物毒性による作物収量の損害、輸送される水の量の増加などにつながる。

スポット散布では、ノズルには電気機械的に制御される弁が装備されていて、流れのオンとオフを非常に迅速に切り替え可能である。フローは初期設定でオフになっていて、目標を散布する場合にのみオンになる。これにより、化学薬品の大幅な削減が可能になり、費用も削減される。化学薬品の残留物、水や土壌の汚染、生物多様性への有害な結果が大幅に減少する。最後に、作物がわずかに散布されると、選択性が限られていることによる植物毒性が大幅に減少し、害虫抵抗性に優れたより健康な作物が得られ、それによって作物収量が増加する。

連続散布であろうとスポット散布であろうと、散布での適用では、適用の効果を保証するには２つの重要な変数を制御する必要がある。第１変数は液滴のサイズで、液体が目標と相互作用する方法に根本的な影響を及ぼす。植物に対するほとんどの用途において、所望の効果は、植物の葉による液体の吸収（又は、より正確には、普遍的に水である輸送液体によって運ばれる活性分子の吸収）である。良好な吸収を得るためには、液滴は制御されたサイズでなければならない。小さすぎると、目標に到達する前に空中で蒸発したり、風に漂ったりする。大きすぎると、液滴はそれを貫通せずに植物の上を転がる。第２変数は、単位面積あたりに適用される液体の用量又は量である。

２つの変数が液滴サイズに影響する。２つの変数とは、散布の圧力（液体の速度が高いほど、液滴はより断片的で小さい）とノズルの形状（発散角、散布パターンの形状、流量、ノズル出口の形状など）である。通常、ノズルは機械加工されて固定されているので、これらの変数をその場で変更できない。発散角と流量は固定され、圧力によってのみ影響を受ける。圧力は通常一定であり、理想的な液滴サイズを生成する値に固定されている。複数のノズルは通常、さまざまな液滴サイズと塗布速度のさまざまな適用の仕方に適合するように、機械上で交換できるようになっている。このために、複数異なるノズル間で手動又は自動切替を備えたシステムが開発された。しかし、これらの変更は通常、ある畑から別の畑へ、ある作物から別の作物へ、又はある適用種類から別の適用（除草剤、殺菌剤など）へ行われるが、野外操作中、ノズルは固定されている。

従来の農業用散布用途では、複数のノズルは、それらが取り付けられている車両の変位方向に直交し、散布される表面に平行に整列した散布バー上に配置される。ノズルは、散布される表面、一般的には地面に液体を均一に塗布するように発散する散布角度を特徴するが、横方向に散布される垂直植物の葉にしてもよい。ノズルは通常、均一なピッチ距離で互いに離されている。それらの発散的噴射は、ノズルから目標までの距離（通常、ノズルから地面又は植物までの高さ距離）に依存する、所与の表面への液体の適用を可能にするであろう。

通常、この高さは、適用幅がノズル間距離に対応するように選択され、噴射重なりや噴射漏れ区域がなくなる。しかし、適用距離、通常は高さも増やせて、この場合、隣りのノズル噴射が重なる。したがって、単位面積あたりに適用される用量は、各ノズルの流量だけでなく、ノズル間ピッチ距離によって与えられる単位長さあたりのノズルの密度にも依存する。高さは重なりに影響するが、用量には影響しない。明らかに、用量は車両の速度にも反比例する。

単位面積当たりの散布液の制御は、塗布の効率において基本的に重要である。一定で固定されたノズル流量と、固定されたノズル間距離とを備えた散布の構成態様では、残りの制御変数は車両の速度のみである。実際には、これは、農作業者が単位面積当たりの適用用量を変更したい場合に好ましい制御変数である。実際、農作業者はノズル、散布バー上の密度（ノズル間ピッチ距離）、使用圧力、混合物の推奨散布速度を簡単に変更できない。農作業者はまた、有効成分の希釈について少し自由があるが、化学製造剤と操作条件（温度と湿度）によって指定された許容範囲内である。

数十年前、パルス幅変調（ＰＷＭ）が散布器に導入されて、より良い用量制御が可能になった。この技術では、電気機械的に作動する弁が各ノズルの前に配置され、それらの流れのオンとオフを迅速に切り替えられる。噴射のデューティサイクル（全持続時間にわたる噴射開放の持続時間）は、平均適用ノズル流量を変更するために、最小レベルから完全なノズル開口部まで変更可能である。均質な塗布を得るには、この処理工程は比較的高い転流周波数で起こらなければならず、限界は電気機械的に制御される弁の開閉速度である。この技術は、散布器の速度とは無関係に、流量、したがって単位面積当たりの用量を制御するための別の変数の処分を可能にする。これは、例えば、散布器とのＵターンの半径を考慮して、散布バーの内側の流れを減らし、外側の流れを増やして、地面全体で均一な塗布速度の維持を可能にした。

液体が均一な方法でどこにでも適用され、全ノズルが一緒に散布する上記の従来の散布の適用に反して、スポット散布適用では、液体がなんらかの特定された複数対象（１植物の一部、植物全体、植物のグループ、地面の一部又は他の対象）だけに適用される。このため、製品が適用される場所を高精度に制御するために、システムはノズルを正確な位置に配置し、所定の持続時間のパルスである非常に短い散布操作を実行する必要がある。噴射が発散していると、つまり小さな液滴が必要な場合、発散角度、標的までの距離、及びノズルパターンの形状によって、散布スポットのサイズとその形状が決まる。ノズルを標的の近くに配置すると、小さなスポットが発生するが、単位面積あたりの適用量が多くなる。ノズルをより長い距離に配置すると、スポットは大きくなるが、単位面積あたりの適用量は少なくなる。

機械が動いている場合、その動きは単位面積あたりの適用量を変更する。例えば、５ｘ５ｃｍの正方形の散布パターンと２５ミリ秒の散布パルス持続時間を考えてみる。機械が２ｍ／ｓで移動している場合、散布はパルスの２５ミリ秒中に５ｃｍ移動するため、正方形は正方形にならない。スポットは５ｘ１０ｃｍの大きさなので、単位面積あたりの用量は平均して２で割り算される。
移動の別の効果は、流れがノズルから目標に飛ぶのに必要な時間を考慮して、目標を垂直に通過する前にノズルを開く必要があることである。この時間は、散布距離を噴射速度で割ったものになる。ノズルが目標を垂直に通過する前に、ノズルの開口部を予測するために、同じ時間を使用する必要がある。車両の動きにより、この時間は、時間に車速を掛けたものに等しい予想距離に変換される。

散布のためにノズルを正確に配置するには、その横方向及び縦方向の位置を制御する必要がある。縦方向（車両の動きに合わせた方向）では、散布動作の位置は、画像取得（目標の位置が特定される）と散布の間の正しいタイミングによってのみ決定される。噴射が開く正確な瞬間を制御することにより、車両の速度を知って、その位置を正確に制御する。横方向の位置は、ノズルを横方向に動かすことで制御できる。実際には、これを実現するのは複雑であり、固定された高密度ノズルの配列（アレイ）が好ましい。ピッチ、つまり隣り合う２つのノズル間の距離は、噴射の可能な離散位置を決めるため、重要である。地面又は植物を基準とするそれらの位置決め精度はピッチよりもはるかに高くなる可能性があるが、噴射の可能な位置は、散布バーに沿ったノズルの配置によって決まる。明らかに、ピッチが小さいほど、噴射の横方向の位置の制御は優れている。

簡潔には、適用量制御、又は単位面積あたり適用する液量は、あらゆる散布用途にとって重要である。従来の散布器では、ノズルの横方向の密度、流量及び圧力は固定されていて、適用量は地上のノズルの速度によってのみ制御できる。ノズル流量のＰＷＭ制御を追加することで、車速とは無関係に適用量を制御できる。スポット散布の場合、さらに２つの変数が適用量に影響する。第１変数はインパルス開口部の持続時間、第２変数はノズルから地面までの高さである。

どの散布器でも、一般的な問題はノズルの目詰まりであり、これは小さな流量のノズルで促進される。目詰まりを防ぐために、通常の方法は、フィルターを使用して、流れを遮断するのに十分なサイズの粒子を保持することである。これらのフィルターは、ノズルごと、圧力システムのレベル（高さ位置）、又はその両方の場所で使用される。ノズルの目詰まりは農家が簡単に観察できず、いつでも発生する可能性があるため、ノズルの目詰まりを簡単かつ理想的に自動検出することは、信頼性の高い散布操作にとって重要である。

最後に、適用量の制御は効率的に実施され得るが、直接的又は間接的にかかわらず、散布器の使用者に情報を提供し、単位面積当たりの認可された適用量が尊重されることを保証するために、適用量の計測が望まれる。直接の適用量の計測は、適用された液量を計測し、機械によって処理される面積を知って、単位面積あたりの適用量を計算する。間接の適用量の計測は、ノズルが開かれた時間を数えて、既知のノズル流量に基づいて適用量を外挿する。

特許文献１には、２つのノズルを一緒に使用し、同じ範囲に散布する従来の散布システム（連続散布）で使用される適用量を制御するための散布システムが記載されていて、１つは一定の流量で、もう１つは可変流量で、ＰＷＭで変調される。ＰＷＭ比は、傾斜の高さとシステムの圧力の関数で制御され、所望の流速を保証し、これも計測される。

特許文献２には、ノズルの組み合わせを備えた複数の散布バーを互いに重なり合うように又はそうでなく組み立て可能な散布システムが記載されている。

特許文献３には、電気弁によって制御され、広範囲の散布流の提供に組み合わせて動作する複数のノズルの組み合わせが記載されている。このシステムは、散布の順方向に整列した２つの複合ノズルの連続動作とＰＷＭ動作を組み合わせたものである。また、隣り合うノズルの噴射重なりを使用して散布流を調整する。モード選択のアルゴリズムは、車両速度、所望の印加速度、変調マップ、バーの高さを考慮して堆積速度を制御するために実装されている。作動中のノズルの数、デューティサイクル、ノズルモード（連続やＰＷＭ）を制御することにより、流量を広範囲に制御し、圧力又は速度の変動を補償できる。これらの設定は全て連続フローモードで動作する。

特許文献４には、各ノズルで個別にＰＷＭを使用し、車速、バーの高さ、回転半径、変調マップなどのような複数の変数の関数でデューティサイクルを計算する、散布流量を制御するシステムが記載されている。

これらのシステムは、耕作地に化学薬品を均一に散布し、土壌や植物に化学薬品の残留物を多くもたらし、生物多様性や作物収量を損なうという不利な点がある。

欧州特許出願公開第３５３９３７６号明細書 米国特許第１０３９０４８１号明細書 欧州特許出願公開第２９９５３８２号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０３２４９２号明細書

本発明の目的は、それゆえ植物の特徴の関係を使って、耕作地に選択的に散布する方法を提供し、所定の植物への薬剤散布の実施かつ他の所定の植物への薬剤散布の回避を可能にすることである。

本発明の別の目的は、農業用散布システムの散布ノズルの目詰まりを検出する方法を提供することである。

これらの目的は、農業用散布車両で耕作地の範囲を選択的に散布する方法によって特に達成される。車両は、少なくとも１つの撮像システムと、動作時に農業用散布車両の方向に垂直な方向に沿って整列した少なくとも１本の後続する散布バーとを備える散布設備を備える。後続する散布バーは、一定のピッチ距離、互いに離して配置され、前記範囲を選択的に散布するように構成された複数の電気機械式ノズルを備える。複数の電気機械式ノズルは、対応する複数のノズルと、対応する複数の電気機械式弁とを備える。農業用散布設備は、タンク及び圧力システムと、各電気機械式ノズルの電気機械式弁を制御する処理ユニットを備える制御ユニットをさらに備える。この方法は、
ｉ）少なくとも１つの撮像システムによって、耕作地の１範囲の１画像を取得し、前記処理ユニットによって、散布してはならない植物から散布される植物を前記画像上で区別することと、
ｉｉ）散布される植物の上に実質的に垂直に配置されるノズルを少なくとも１つ決定することと、
ｉｉｉ）前記少なくとも１つのノズルの発散角度と前記ノズルと前記選択的に散布される前記範囲との間の垂直距離に基づいて前記範囲上の散布パターンを計算することであって、前記散布パターンは散布される植物を覆い、散布してはならない植物に触れる可能性のある、前記散布パターンを計算することと、
ｉｖ）ずらした散布パターンが散布してはならない植物を覆わずに散布する植物を覆うように前記散布パターンを横方向にずらす噴射シフト距離という距離を計算し、前記噴射シフト距離をノズル間ピッチの倍数として表すことと、
ｖ）前記散布される植物の上に垂直に位置する少なくとも１つのノズルをずらすことで前記散布パターンを横方向に前記噴射シフト距離でずらすことによって、前記少なくとも１つの新たに選択されたノズルからの散布パターンが散布されてはならない植物に散布されないものとすることと
を備える。

１実施形態では、散布される植物を画定するマスクは、散布されるべき拡張区域を決定するために全方向に放射状に延長され、選択されたノズルの横方向の位置又はノズルの開閉モーメントにおいて不正確な存在下であっても、対応する植物が正しく散布されることを確実にする。

１実施形態では、散布される植物を画定するマスクは、散布されるべき縮小区域を決定するために、散布されるべき縮小区域を決定するために、散布されるべき対応する植物の内部に、選択されたノズルの横方向の位置又はノズルの開閉モーメントにおいて不正確さが存在する場合であっても、散布されるべき対応する植物の内部に含まれることを確実にする。

１実施形態では、前記拡張区域又は縮小区域の横方向の反対側は、前記横方向の噴射シフト距離に対応する距離、減少して、横方向の噴射発散が散布される植物に対応する放射状に拡張された区域又は縮小区域の外側に散布パターンを落下させないようにするために、横方向に縮小された散布区域を決定する。

１実施形態では、少なくとも１つの撮像システムによって非散布対象として識別された植物の周囲にバッファ区域が計算される。バッファ区域は、縮小した散布区域の一部を切り出して、さらに縮小した散布区域を決定する。

１実施形態では、制御ユニットは、電気機械式ノズルの１つ以上の電気機械式弁を以下の
ｉ）前述したシフトパターンと、
ｉｉ）農業用散布車両の速度と、
ｉｉｉ）耕作地上の散布バーの高さと、
ｉｖ）圧力システムによって提供される散布バー内の液体の圧力と、
ｖ）適用される単位面積あたりの体積と
の関係を使って選択して開く。

１実施形態では、以下の構成形態ａからｆのいずれかに従って全散布量の２５％から１００％の範囲の用量体積を適用するように散布ノズルを開くべく、複数の電気機械式ノズルの電気機械式弁が制御される。
ａ 散布バーの全ノズルを開いて、全用量の１００％を散布する。
ｂ 散布バーの３つの隣り合う散布ノズル毎に開く。ここでは、１散布ノズルが、それら３つの隣り合う散布ノズル毎に閉じられて、全用量の７５％を散布する。
ｃ 前記散布バーの２つの隣り合う散布ノズル毎に開く。ここでは、１散布ノズルは、それら２つの隣り合う散布ノズル毎に閉じられて、全用量の６６％を散布する。
ｄ 散布バーの２つの隣り合うノズルの１つごとに開いて、全用量の５０％を散布する。
ｅ 散布バーの３つの隣り合う散布ノズルの１つごとに開いて、全用量の３３％を散布する。
ｆ 散布バーの４つの隣り合う散布ノズルの１つごとに開いて、全用量の２５％を散布する。

１実施形態では、単位面積当たりの総適用体積の精度を高めるため、対応するノズルの１個又はそれより多い電気機械式弁のノズルを開く選択及び開放がＰＷＭと組み合わされて、散布用量をさらに変調する。

１実施形態では、対応するノズルの１個又はそれより多い電気機械式弁の選択及び開放は、改善された適用均質性を持つインターリーブスポット散布パターンを得るために、連続するＰＷＭパルス間で周期的に変化する。

１実施形態では、２つの隣り合うノズルのうちの１つは、第１ＰＷＭパルスの間開いていて、前記２つの隣り合うノズルのうちの１つは、第２ＰＷＭパルスの間開いている。

１実施形態では、散布設備は、互いに平行に配置された少なくとも２本の散布バーを備える。各散布バーは、複数の電気機械式ノズルを備える。各散布バーの複数のノズルは、一定のピッチ距離、互いに離して配置されている。一方の散布バーは、前記ピッチ距離の半分に等しい距離、他方の散布バーから横方向にシフトされる。

１実施形態では、散布設備は、互いに平行に配置された少なくとも３本の散布バーを備える。各散布バーは、複数の電気機械式ノズルを備える。各散布バーの複数のノズルは、一定のピッチ距離、互いに離して配置されている。１本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の１に等しい距離、前記２つの他の散布バーのうちの１つから横方向にシフトされ、一方の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の２に等しい距離、前記２つの他の散布バーの他方から横方向にシフトされる。

本発明の別の観点は、散布設備を備える農業用散布車両を用いて耕作地の範囲を選択的に散布する方法に関する。散布設備は、少なくとも１つの撮像システムと、互いに平行に配置された少なくとも２本の散布バーとを備える。各散布バーは、対応する複数のノズル及び対応する複数の電気機械式弁を含む複数の電気機械式ノズルを備える。各散布バーの複数のノズルは、一定のピッチ距離、互いに離して配置されている。一方の散布バーは、前記ピッチ距離の半分に等しい距離、他方の散布バーから横方向にシフトされる。農業用散布設備は、散布バー当たりのタンク及び圧力システムと、各散布バーの各電気機械式ノズルの電気機械式弁を制御する処理部とを含む制御部とをさらに備える。この方法は、
ｉ）両方の散布バーが互いに独立していて、各散布バーが異なる場所に異なる製品を散布する第１モードで、２本の散布バーのうちの１本を操作すること、もしくは
ｉｉ）２本の散布バーを一緒に組み合わせ、横方向の空間ノズル密度を２倍にした単一のバーと見なし、同じ製品を散布する第２モードで２本の散布バーを操作すること
のどちらかを備える。

１実施形態では、散布設備は、互いに平行に配置された少なくとも３本の散布バーを備え、各散布バーは、複数の電気機械式ノズルを備える。各散布バーの複数のノズルは、一定のピッチ距離、互いに離して配置されている。１本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の１に等しい距離、前記２つの他の散布バーのうちの１つから横方向にシフトされ、一方の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の２に等しい距離、前記２つの他の散布バーの他方から横方向にずらされる。

本発明の別の観点は、農業用散布システムの散布ノズルの目詰まりを判定する方法に関する。農業用散布システムは、タンク及び圧力システム、タンク及び圧力システムの下流に取り付けられた主電気機械式弁と、主電気機械式弁の下流にそれぞれノズル及び電気機械式弁を備える複数の電気機械式ノズルを備える散布バーとを備える。この散布バーは、前記主電気機械式弁から延在して、前記複数の電気機械式ノズルの各電気機械式弁に通じる導管と、前記散布バーの導管と流体連通する圧力バッファと、前記導管内の圧力を計測するように配置された圧力センサとを備える。この方法は、
ａ 複数の電気機械式ノズルのいずれかの電気機械式弁を開放状態にある場合に閉じるステップと、
ｂ 主の電気機械式弁を閉じて、散布バーをタンクと圧力システムから隔離するステップと、
ｃ 散布バー内の圧力ｐ１を計測するステップと、
ｄ 電気機械式弁を作動させて、単一の電気機械式ノズルＫを一定時間開くステップと、
ｅ 散布バー内の圧力ｐ２を計測するステップ
とを備える。
ステップｃで計測された圧力ｐ１とステップｅで計測された圧力ｐ２との差が絶対圧力ｐ１に依存して所定のしきい値を超えている場合は、ノズルｋは目詰まりしていないとみなされる。前記差が前記所与のしきい値を下回る場合は、ノズルｋは少なくとも部分的に詰まっているとみなされる。

１実施形態では、ステップｃからステップｅが、各ノズル（ｋ＋１、．．．、Ｋ＋ｉ．．．、ｋ＋ｎ）と前記複数の電気機械式ノズルとについて繰り返される。

１実施形態では、ステップｅで計測された圧力ｐ２が所定の最小圧力を下回る場合は、ステップｃからｅを繰り返す前に、主電気機械式弁が開いて圧力バッファを満たす。

１実施形態では、圧力バッファは、バッファ内の圧力とバッファ内に貯蔵された液体の体積との間に比例した既知の関係を持つ弾性圧力バッファ要素である。

本発明の別の観点は、農業用散布システムを備える農業用散布車両に関する。農業用散布システムは、タンク及び圧力システム、タンク及び圧力システムの下流に取り付けられた主電気機械式弁と、主電気機械式弁の下流にそれぞれノズル及び電気機械式弁を備える複数の電気機械式ノズルを備える散布バーとを備える。この散布バーは、前記主電気機械式弁から延在して、前記複数の電気機械式ノズルの各電気機械式弁に通じる導管と、前記散布バーの導管と流体連通する圧力バッファと、前記導管内の圧力を計測するように配置された圧力センサとを備える。農業散布車両は、上記のような方法を実行するように構成されたプロセッサを備える制御部と、ノズル毎に目詰まり情報を表示する表示部とをさらに備える。

本発明の別の観点は、選択的スポット散布を適用する、耕作地上を移動する農業用散布車両の、耕作地への単位面積当たりの適用量を制御する方法に関する。農業用散布車両は、スポット散布設備を備える。この設備は、撮像システムと、この設備の動きに垂直に配置された後続の散布バーを備える。散布バーは、一定のピッチ距離で互いに離して配置された複数の電気機械式ノズルを備える。複数の電気機械式ノズルは、それぞれノズルと電気機械式弁とを備える。散布設備はさらに、圧力センサを備えたタンク及び圧力システム、画像を処理して各電気機械式ノズルの電気機械式弁を制御する制御ユニット、及び散布対象物から所望の距離にノズルを配置する散布バー高さ制御ユニットを備える。この方法は、
ｉ）前記少なくとも１つの撮像システムにより、前記耕作地の範囲の画像を取得して、そして前記処理ユニットにより、散布マスク及び非散布マスクを持つ区間化された画像を得るべく、前記画像上で、散布してはならない植物から散布すべき植物を区別することと、
ｉｉ）一定の噴射重なりを保証するため、適用される単位面積あたりの所望の体積、車速及び液圧に基づいて、単位長さあたりの作動ノズルの密度を決定し、ノズルから目標までの垂直距離を決定することと、
ｉｉｉ）適用する単位面積あたりの所望の体積を得るため、開いたノズルの流れをＰＷＭ比で調整することと、
ｉｖ）ユーザーによって決められた散布バーの最小の高さとの間の最高距離と、ノズルから目標までの前記決定された垂直距離との間の最高の距離を選択することと、
ｖ）前記散布バー高さ制御ユニットで前記散布バーを移動させて、ノズルから前記目標までの前記決定された垂直距離にノズルを配置することと、
ｖｉ）ノズルの発散角と、前記液体圧力と前記以前に選択された前記最高の垂直距離とに基づいて、地面での散布スポット幅の半分に対応する横方向の噴射シフト距離を計算することと、
ｖｉｉ）散布する植物のマスクと散布しない植物のマスクとを含む入力された区間化された植物画像から、散布される植物のマスクを所定の距離で延長して、拡張散布マスクを得ることと、
ｖｉｉｉ）前記拡張散布マスクのサイズを、前記計算された横方向の噴射シフト距離で横方向に縮小して、縮小された散布マスクを得ることと、
ｉｘ）前記開放ノズルと前記ＰＷＭ比とをさらに考慮し、前記散布バーのノズルの軌跡と前記マスクとの交点によってノズル起動マップを画定することと、
Ｘ）前記ノズル起動マップを時間変化する電気機械式弁状態ベクトルに変換し、前記時間変化する電気機械式弁状態ベクトルに基づいて前記電気機械式弁に信号を適用することと、
を備える。

１実施形態では、本方法はさらに、散布してはならない植物のマスクの周囲に放射状に全方向に延在するバッファ区域を適用して、非散布マスクを得る。

１実施形態では、横方向に縮小された散布マスクは、前記ノズル作動マップを画定する前に、非散布植物のマスクの延長の結果得られる非散布拡張マスクによって、バッファ距離でさらに切り出される。

本発明は、実施例によって与えられ、図によって示される実施形態の説明の助けにより、よりよく理解されるであろう。

図１は、１実施形態による農業用散布システムの概略斜視図を示す。 図２は、１実施形態によるスポット散布システムの散布バーの概略正面図を示す。 図３ａは、１実施形態による横方向噴射シフトの原理に従った第１散布構成及び第２散布構成の間の、図２の散布バーの一部の概略正面図の一方を示す。 図３ｂは、１実施形態による横方向噴射シフトの原理に従った第１散布構成及び第２散布構成の間の、図２の散布バーの一部の概略正面図の他方を示す。 図４ａは、１実施形態による１動作構成に従って全ノズルが作動するときの散布バーのノズルの概略正面図を示す。 図４ｂは、実施形態による別の動作構成に従って４つのノズルのうち３つが作動するときの散布バーのノズルの概略正面図を示す。 図４ｃは、１実施形態による別の動作構成に従って３つのノズルのうち２つが作動するときの散布バーのノズルの概略的な正面図を示す。 図４ｄは、１実施形態による別の動作構成に従って２つのノズルのうちの１つが作動するときの散布バーのノズルの概略正面図を示す。 図５は、１実施形態による地面からのノズルの距離及び所望の重なり率の関数としての作動ノズル及び非作動ノズルを持つ、散布バーの部分の概略正面図を示す。 図６は、１実施形態による異なる散布パターンを備えるスポット散布システムの散布バーの概略斜視図を示す。 図７ａは、１実施形態による薬剤散布される植物（標的の植物）及び薬剤散布されない植物（非標的の植物）を散布される耕作地の一部の概略上面図を示す。 図７ｂは、１実施形態による拡張散布区域の標的の植物を囲む隣り合う区域の概略上面図を示す。 図７ｃは、１実施形態による横方向の噴射シフトに対応する距離で寸法を横方向に減らした拡張散布区域を備える図７ｂに似た図を示す。 図７ｄは、実施形態に従って薬剤散布されない植物の周囲のバッファ距離によって拡張散布区域をさらに縮小させた、縮小させた拡張散布区域を持つ図７ｃに似た図を示す。 図７ｅは、散布マップを画定している作動区域を持つノズルの軌道を示す。 図７ｆは、散布マップをノズルの開閉状態（状態ベクトル）に変換した後の結果の散布パターンを示す。 図８は、実施形態による２本の散布バーを備えたデュアルモードスポット散布システムの概略斜視図を示す。 図９は、実施形態によるスポット散布システムを制御する入力及び出力を持つノズルアレイ制御アルゴリズムの概略図を示す。 図１０は、ノズルアレイ制御アルゴリズムの詳細図を示す。 図１１は、１実施形態によるノズル詰まり検出アルゴリズムの図を示す。 図１２は、１実施形態によるノズル詰まりを検出する入力と出力を持つノズル詰まり検出アルゴリズムの概略図を示す。

図１を参照して、１実施形態による農業用散布設備２００は、複数の撮像装置２１０を備える。複数の撮像装置２１０は、耕作地１０上の栽培植物１２と、雑草のような非栽培植物１４とを検出する各観察地２１２がその撮像範囲に入っている。散布設備２００は、撮像装置２１０が後続する散布バー３００をさらに備える。散布バーは、例えば２０個から５０個の間の複数の電気機械式ノズル３１０を備える。

１本の散布バーの１単位区画が図示されている農業用散布設備２００を示す図２を参照すると、各電気機械式ノズル３１０は、ノズル３１４の噴射流を制御するために、迅速かつ高いタイミング精度でオンとオフを切り替えるように構成されたノズル３１４及び電気機械式弁３１２を備える。これらのノズルは、特定の距離にある特定の範囲に微小液滴を適用するため、（主に横方向に）発散する噴射を備えている。複数ノズルが一列に組み立てられ、通常は均一でノズル間ピッチ距離と呼ばれる所与の距離で離されて、散布バー３００をなす。散布バーは、（薬剤を）散布する範囲に平行に配置される。複数の散布バーを組み立てて、システムの散布作業幅を拡張可能である。

散布バー３００は、タンク及び圧力システム２３０と流体連通し、所望の圧力で散布される液体を散布バー３００に供給するように適合されていて、その出力が、散布バーに沿って一定のピッチによって互いに分離されている複数の電気機械式ノズル３１０への共通の入口をなしている。圧力バッファ３３２及び圧力センサ３３４は、散布入力の電気機械式弁３３０の下流の散布バー３００と流体連通している。

農業用散布設備２００は、撮像装置２１０によって検出された植物１２と非栽培植物１４との関係を使ってノズルのオンとオフを適時に切り替えるようにノズル３１０の電気機械式弁３１４を制御する制御部２２０をさらに備える。制御部２２０は、散布バー制御部２１０と通信する。散布バー制御部２１０は、制御部２２０によってリアルタイムに計算される散布範囲の関数として所望の距離で散布バーを降下又は持ち上げるようにアクチュエータを制御すべく散布バー３００から地面までの距離を検知する。散布範囲は、撮像装置２１０によって検出される植物１２と非栽培植物１４（例えば雑草）との関数として（関係を使って）、計算される。

農業用散布設備２００は、散布バー３００と散布対象の耕作地１０上の範囲とを離す距離の制御を可能にする。一般的に、この地域は耕作地であるが、垂直の耕作構造、又は横方向散布される特徴を持つ垂直植物でもよい。他の角度も可能であるが、ノズル噴射は通常、散布対象範囲に垂直である。散布バーは、車両の移動方向に対してバー方向が垂直な移動車両に取り付けられ、農業用散布設備２００で制御可能な速度で散布される範囲上でノズルが変位するときに散布の適用が行われる。

本発明の第１観点は、標的の地面の複数部分に散布するが、近くの他の複数部分への散布を回避するため、どのノズルを作動させるかの制御を扱う。本発明は、ノズルから物体までの距離、及び噴射発散の角度の知識（得られるデータ）を考慮して、不要な物体への散布回避によいノズルを作動させる。通常、散布対象物の真上に直接位置するノズル３５０が散布のために選択される。しかしながら、発散の角度があるため、操作の結果、近くの物体、例えば植物に散布されてしまう。このような不要な散布を回避するために、散布のために作動される選択ノズル３５２は、横方向の噴射シフト距離ということとする、地上位置で散布幅の半分に相当する対向距離３５４が取られる。

１実施形態は、ノズル速度と、標的までのノズル距離と、液圧とは無関係に、高空間精度及び高用量制御の散布スポットを適用するように、各ノズルの切替を独立して制御する方法を備える。

１実施形態は、単位長さ当たりの可変数のノズルを用いて単位面積当たりの用量を制御する方法を備える。これは、地面からのバーの高さが、均質な適用と重なり率を持つ（達成する）のに十分であることを意味する。

図３ａ及び図３ｂを参照して、栽培対象でない（非栽培）植物１４の場合、（薬剤の）散布対象にする必要がある雑草などが、散布対象にしてはならない（非散布）栽培植物１２に横方向に隣り合い、ノズルから標的の植物までの距離、そして噴射の発散を用いて、噴射の横方向シフト３５４を計算する。横方向シフト３５４は、ノズル間ピッチ距離の何倍かに相当する距離である。標的の植物１４に対して垂直に位置するノズル３５０を作動させるのに替えて、その垂直なノズル３５０までの距離が横方向のシフト距離３５４に相当する次のノズル３５２が散布のために選択される。結果として、地上への散布パターン３２０が、栽培植物１２上にもはや延在しないようにずらされる。

次の表は、ノズルの複数開閉パターンの関数で得られる用量を示す。明らかに、パターンが大きければ大きいほど、均質な塗布を維持するには散布バーが地面からより高くなければならない。右側の列は、全ノズルが作動中の場合に最適な重なりを実現する、最小の高さの倍数で示した散布バーの最小の高さを示す。

これらの異なるパターンの構成を図４ａから図４ｄに概略的に示す。図４ａは、１１１１のノズル密度パターンに相当する、全ノズルが作動したときの散布バー又は散布バーの一部のノズル（散布バー単位長さ当たりの流量の１００％）を示す。数字は散布で行う噴射の数を示す。これは噴射重なり率にも対応する。距離２ｈで２の重なり率が得られ、距離３ｈで３の重なり率が得られる。適用の均一性は、それぞれ１、２、３、４の重なり率について、距離ｈ、２ｈ、３ｈ、４ｈで得られる。

図４ｂは、図４ａに似た図であるが、４散布に３ノズルを使う（流量の７５％、パターン１１１０）内容である。適用の均一性は、３の重なり率には、４ｈの距離で得られる。

図４ｃは図４ｂに似た図であるが、３散布に２ノズルを使う（流量の６６％、パターン１１０）。適用の均一性は、２の重なり率には３ｈの距離で得られる。

図４ｄは図４ｃと同様の図を示すが、１つのノズルと２散布に１ノズルを使う（流量の５０％、パターン１０）。適用の均一性は、それぞれ１と２の重なり率について２ｈ及び４ｈの距離で得られる。

本発明の別の観点は、用量の調節に高さを使うことである。高さは、標準的な散布バーでは重なりに影響を与えるため、通常は用量制御には使用されないが、単位長さあたりの用量はノズル密度と流量によって与えられる。しかしながら、スポット散布の場合、単位面積あたりの用量は高さによってより直接的に制御され、噴射の面積に影響を与える。

図５を参照して、作動ノズルのパターンと地面からのそれぞれの距離との関係が左から右へ示されている。まず、２つの隣り合うノズルが作動する（作動ノズル間の距離ｐ）。噴射の重なりなく地面全体を散布するには、ノズルから地面までの距離をｈにする必要がある。第二に、２つのノズルが分離距離２ｐで作動する。この場合、噴射の重なりなく地面の噴射による完全な被覆を得るには、垂直ノズルから地面までの距離を２ｈにする必要がある。第三に、ノズル距離は３ｐであるため、理想的な高さは３ｈでなければならない。最後に、右側では、ノズルの距離は４ｐで、重なりなく完全な地面散布を得るには、ノズルから地面までの距離を４ｈにする必要がある。

本発明の別の観点は、ＰＷＭを散布重なりと組み合わせ、速度及び高さ情報を使用してＰＷＭ比を調整することである。散布システムの用量を調節する一般的な方法の１つは、ノズルの高速スイッチオンとスイッチオフ操作を採用することである。オン状態とオフ状態の比率（パルス幅変調）で再生することで、流量を変えられる。本発明の１観点は、単位面積当たりの用量の制御に散布重なり率と組み合わせてＰＷＭを使用することである。これにより、所与の速度、所与の高さ、及び所与の散布重なりパターンに対する用量制御に、より粒度を加えられる。

次の表は、散布重なりパターンとＰＷＭ比の可能な組み合わせを示し、所定の速度で用量の３３％から１００％の間の連続用量制御を保証する。高さは、作動中の全ノズルと重ならないために必要な高さの最低３倍である必要がある。

図６に示されるような実施形態では、散布バー３００に接続されたノズルの遠位端と、地面との間の垂直距離は、横方向のスポット散布寸法をノズル間ピッチの２倍にする。散布パターンＡは、噴射の重なりを回避し、全体の幅が散布対象物の幅に対応する複数の連続噴射操作の空間的組み合わせを用いてスポット散布を行う場合を示す。散布パターンＢは、因数２の噴射重なりが望まれ、スポットの中央で得られるスポット散布の場合を示す。散布パターンＣは、それらの間に横方向の重なりを示さず、全て横方向に整列した隣り合うＰＷＭ噴射によって得られる。連続するＰＷＭパルス間で、作動ノズルは１つのユニットによって横方向にシフトされ（インターリーブスポット散布）、より良い噴射均質性を提供する。散布パターンＤは、因数２の噴射重なりでインターリーブされたＰＷＭパルスによって得られる。ＰＷＭデューティサイクルは、例Ｃよりも短く選択されている。散布パターンＥは、全ノズルが同時にオンになるときに得られて、散布線を作る。ノズルをオンのままにしておくと、従来の散布器（スポット散布なし）のように連続的な噴射操作が得られる。

本発明の別の観点は、用量をより良好に均質化するために、２つの連続するＰＷＭパルス間のインターリーブ（又は選択されたノズルの横方向シフト）を使うことである。ＰＷＭの問題の１つは、流れが中断され、適用される用量の均一性が失われることである。この影響の低減を助けるため、本発明の１観点は、スポット中心のインターリーブ（又はモザイク）位置を得るために、２つのＰＷＭパルス間の１つのノズルピッチ分、散布パターンを横方向にずらして、より良い均質性をもたらすことである。この方法はＰＷＭなしでも使用でき、１つのノズルピッチの増分によって、散布形状を横方向に適切に配置するのに役立つ。この方法は、２つの連続する転流間で異なるＰＷＭ比で使用可能であり、用量制御の動的特性をさらに高められる。

本発明の別の観点は、用量をより良好に均質化するために、縦方向の噴射重なりを備えるインターリーブＰＷＭを使用することである。上記の道具は、実際に噴射重なりと組み合わせて用量を制御できる。これは、２つの連続した（したがってインターリーブされた）散布パターンを縦方向に重ね合わせることによって得られる。これにより、用量制御の範囲を広げられる。ノズルと地面の間の距離は必然的に液滴のいくらかの漂流を作り、それは単位面積当たりの用量を均一にするのに役立つ。

本発明の別の観点は、スポット散布用途において、所与の標的の周りの散布の延長を制御及び管理することである。散布の標的、例えば植物は、時には散布スポットで完全に覆われていなければならない。位置決めエラーの可能性があってもこれが当てはまるようにするには、システムは、標的の周囲及び外側の散布区域の画定された放射方向の延長で散布する必要がある。これにより、ノズルの開閉タイミングの誤差やノズルの横位置の誤差があっても、標的の範囲全体に散布できる。

標的範囲の放射方向の縮小でも同じことを適用可能であり、標的範囲内に厳密に封じ込められる適用となる。これは、例えば、適用のときに散布される製品が１標的そして１標的のみに到達することが保証され、標的範囲の後ろ側又は外側に散布される製品が適用されないようにするときに必要である。標的の境界を放射方向に縮小すると、散布されるスポットは植物の特徴範囲（例えば、葉）内に完全に入る。

本発明のさらに別の観点は、散布されてはならない標的の周囲にバッファ（除外）区域を適用し、いくらかの散布の不正確さがあっても、スポット散布がバッファ区域内に位置する植物に触れないことを確実にすることである。バッファ区域は、除外機能を使って対象の周囲に画定できる。これは、対象への散布を絶対に避けたいことを意味する。したがって、散布システムは、一定の重なり距離で、任意の形状の所定の標的の幾何形状を囲む幾何形状を画定できる。この「バッファ」の幾何形状は、それから、散布システムの除外区域として使われる。

図７ａから図７ｆは、この観点による異なる散布のしかたを示す。例えば、図７ａは、散布対象植物１４と非散布対象植物１２とを備える耕作地の一部の上部概略図を示す。図７ｂは、散布対象の拡張区域５０を提示するため、距離５２分、放射方向に延長された散布対象の形状を示す。図７ｃは、横方向の噴射シフト距離に相当する横方向の距離５４と距離５５分、横方向に縮小する拡張区域を示す。図７ｄは、非散布対象物体の周囲に作成された安全保護のバッファ距離によってさらに切り出された（クロップ）結果の形状を示していて、噴射がそれに触れるのを防ぐ。図７ｅは、耕作地上のノズルの軌道と散布される形状との交点を示し、交点の間にノズルが作動する区間６２を形成する。図７ｆは、２つのノズル作動区間で得られる散布パターン６４を示す。

図８に示す実施形態では、同じノズルピッチ距離を備える２本の散布バーの組み合わせが、互いに近接して平行に使用される。第２バー３０４は、第１バー３０２からノズルピッチ距離３０６の半分、横方向にずらされる。この実装により、散布システムをいわゆるデュアルモード散布で操作できる。第１モードでは、２本の散布バーが互いに独立して動作し、異なる場所に異なる製品を散布する。それらは、連続散布モードで両方、又はスポット散布モードで両方、又はスポット散布モードで最初のものと連続モードで２番目、又はその逆に動作できる。このモードでは、各バーに独自の圧力システムがあるため、両方のバーを単位面積あたりの用量、バーの高さ、バーの圧力に関して独立して調整できる。第２モードでは、２本の散布バーが一緒に操作され、同じ圧力で同じ液体を散布する。２本のバー間のノズルピッチの半分の横方向のシフトにより、２つのノズル間の横方向の距離を２倍減らせて、横方向の散布空間分解能が２倍向上する。ノズルが単一の線に配置されていないという事実は、第１バーノズル及び第２バーノズルの開口部間の適切なタイミング減衰によって補償されなければならない。デュアルモード散布で得られた複数散布例が例示される。散布パターンＡとＢを得るために、２本のバーを組み合わせて、異なるＰＷＭデューティサイクルでスポット散布を行う。散布パターンＣとＤを取得するために、それら（２本のバー）は別々の標的にスポット散布を行うために使用される。散布パターンＥを得るために、それらを一緒に使用して、最大の重なり率でスポット散布を行う。

横方向の精度を高めるための２本の散布バーの上記の組み合わせは、ノズルピッチ距離のそれぞれ３分の１又は４分の１、互いに（ノズルのある位置を）ずらした３本以上の散布バーにさらに拡張できる。この場合、横方向の精度は散布バーの数に対応する比率で増加する。

本発明の別の観点は、単位面積当たりに適用される用量を一定に制御する方法を提供することである。この方法は、連続散布操作又はスポット散布操作の両方で操作できる。この方法は、単一の散布バーで動作されてもよく、もしくは２倍の横方向分解能散布システムを形成するのに、ノズルピッチの半分、横方向にシフトされた２本の散布バーの組み合わせで、独立して、又は一緒に動作してもよい。

図９に示すように、この方法は、植物ごとに適用される基本的な散布規則を使用して、植物種が含まれている、区間化された植物画像を入力として受け取る。基本的な散布規則は、どの植物種に散布するか散布しないかと、各バーに異なる製品を備える２本又はそれ以上の異なる散布バーをシステムが備えている場合に、どの液体を使用するかを意味する。次には、各植物種及び散布される各製品に対する安全保護バッファと、拡張又は縮小値も入力値として受け取る。散布される各製品に適用される単位面積当たりの所望の用量を入力値としても受け取る（これは、いわゆる散布変調マップによって提供される複数局所的な変動に追従できる）。最後に、地面又は標的からの各散布バーの最小所望の距離又は高さ、車両の動き及び速度、各散布バー液体の圧力のような、単位面積当たりに適用される用量に影響を与える一定数の変数を入力値として受け取る。

この方法は、適用される用量の制御に複数出力結果を生成する。主な出力結果は、制御された散布バーの各ノズル電気機械式弁のオン状態とオフ状態のベクトルであるノズル電気機械式弁の状態ベクトルである。第２出力結果は散布バーの高さで、散布バーの高さの制御ユニットに供給される。第３出力結果は、単位面積あたりに散布される液体の量を示す散布量マップである。

この方法は、図１０を参照して以下に詳述する４つの主要な操作を備える。

第１動作は、ノズル密度パターン及びＰＷＭ比を計算して、単位面積当たりの所望の用量を適用する。この計算では、車速、散布バーの圧力、及び（耕作地マップに従って変化する可能性がある）適用する所望の用量を使う。計算では、最初にＰＷＭを６０％に設定し、ユーザーが必要とする動作速度と圧力、及び最小散布バーの高さで予想される用量を得るために、最高の流量を提供しながら所望のものよりも小さいノズル密度パターン（全ノズルが開いている、又は４個にわたって３個のノズルが開いている、又は３個にわたって２個のノズルが開いているなど）を選択する。次に、必要に応じて高さを推奨高さまで増やして、選択したノズル密度パターンで均一な塗布を提供する。対応する用量が計算され、最後にＰＷＭが計算（増加）されて、最終的に必要な用量が得られる。

この方法の第２操作は、第３操作で使用される横方向の噴射シフト距離を計算する。このために、（ユーザーが必要とする）散布バーの最小高さと散布バーから生じるノズル密度パターンの高さのうち、どちらが最大であるかを選択する。この高さの値を使用して、散布バーの圧力にわずかに依存するノズル噴射角度に基づいて横方向の噴射シフト距離を計算する。

この方法の３番目の操作は、複数の植物の、入力（値とする）区間化画像を取得し、そこから散布マップを生成する。まず、指定した放射方向の拡張縮小値を、標的対象の形状に適用する。そして、予め算出した横方向噴射シフト距離分、延長マスクを横方向に縮小する。次に、非標的対象の周囲に安全保護バッファ距離を適用して、それらに（散布薬剤が）触れないようにし、このバッファ区域にある場合は重なりマスクを切り出す。
それから、この得られた、切り出された形状をノズルの軌道（２本のバーを一緒に使用して空間分解能を高めるデュアルモード散布バー操作の場合、密度が２倍になる）と交差して、ノズルを作動する区間を取得し、ＰＷＭとノズル密度パターンの規則を適用してノズル作動マップを取得する。この後者は、最終的にノズル電気機械式弁（状態ベクトル）のオンとオフの順序に変換される。

この自動投与方法の４番目で最後の操作は、ノズル電気機械式弁の最終の開口時間長さと圧力に基づいて、地面の所定の単位面積に対して、適用される液量を計算することである。

本発明の別の観点は、図１１及び図１２に示すようにノズルの目詰まりを自動的に制御する方法の提供である。この方法は、圧力システム２３０からの入力からバー３００を隔離できるようにする散布バー入口での電気機械式弁３３０の使用を必要とし、それはまた、圧力と体積との間の比較的直線的な関係を備える散布バーに取り付けられた圧力バッファ３３２の存在を必要とし、そして散布バー内の圧力の計測に正確で線形の圧力センサ３３４を必要とする。この方法は、目詰まり制御手順中に次のように動作する。まず、全ノズル３１０が閉じられ、公称圧力がバー内に確立され、入力電気機械式弁３３０が閉じられる。第２に、第１ノズルの開口時間前後の液圧が計測される。予想されるノズル流量、開放時間、及び圧力バッファの圧力と体積の関係がわかれば、理論上の圧力損失が計算され、実際の圧力損失と比較される。大幅に小さい場合、対応するノズルは詰まっているとみなされ、そのように記録される。手順はバーの全ノズルで繰り返され、バーの圧力は、散布バーへ入力される電気機械式弁の開放パルスで定期的に再充填される。操作の最後に、この方法は、散布システム全体の全ノズルの目詰まり情報を提供する。

Claims (22)

1. 農業用散布車両を用いて耕作地（１０）のある範囲を選択的に散布する方法であって、前記農業用散布車両が
   少なくとも１つの撮像システム（２１０）を持つ散布設備（２００）と、
   操作時に前記農業用散布車両の方向に垂直な方向に沿って整列する、少なくとも１本の後続する散布バー（３００）であって、
   複数の電気機械式ノズル（３１０）が互いに一定のピッチ距離で開けて配置されていて、前記範囲を選択的に散布するように構成されていて、対応する複数のノズル（３１４）及び対応する複数の電気機械式弁（３１２）を備える複数の電気機械式ノズル（３１０）を備える少なくとも１本の後続する散布バー（３００）と
   を備え、
   前記農業用散布設備（２００）が
   タンクと圧力システム（２３０）と、
   各電気機械式ノズル（３１０）の電気機械式弁（３１２）を制御する処理ユニットを備える制御ユニット（２２０）と、
   をさらに備え、
   前記方法が、
   少なくとも１つの前記撮像システム（２１０）によって、前記耕作地（１０）の１範囲の１画像を取得し、前記処理ユニットによって、散布されてはならない植物（１２）から散布される植物（１４）を前記画像上で区別することと、
   前記散布される植物（１４）の上に実質的に垂直に配置されることになるノズル（３５０）を少なくとも１つ決定することと、
   前記少なくとも１つのノズル（３５０）の発散角度と、前記ノズル（３５０）及び選択的に散布される前記範囲の間の垂直距離とに基づいて、前記範囲上の散布パターンを計算することであって、前記範囲は選択的に散布されることになっていて、前記散布パターンは前記散布される植物（１４）を覆い、前記散布されてはならない植物（１２）に触れる可能性のあるものである、前記散布パターンを計算することと、
   ずらした散布パターンが前記散布されてはならない植物（１２）を覆わずに前記散布される植物（１４）を覆うように前記散布パターンを横方向にずらす噴射シフト距離（３５４）という距離を計算し、前記噴射シフト距離（３５４）をノズル間ピッチの倍数として表すこととと、
   前記散布される植物（１４）の上に垂直に位置する少なくとも１つのノズル（３５０）をずらすことで前記散布パターンを横方向に前記噴射シフト距離でずらして、少なくとも１つの新たに選択されたノズル（３５２）からの散布パターンが前記散布されてはならない植物（１２）に散布されないものとすることと
   を備える、農業用散布車両を用いて耕作地（１０）のある範囲を選択的に散布する方法。
2. 前記選択されたノズルの横方向の位置又はノズルの開閉モーメントに不正確さが存在する場合でも対応する前記植物（１４）が正しく散布されることを確実にして、前記散布される植物（１４）を画定するマスクが、散布対象の拡張区域（５０）を決定する距離（５２）で放射方向にて全方向に延長される、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択されたノズルの横方向の位置又はノズルの開閉モーメントに不正確さが存在する場合でも、対応する前記散布される植物（１４）の内側に包含されることを確実にして、前記散布される植物（１４）を画定するマスクが、散布されるべき縮小区域を決定する距離で放射方向にて全方向に縮小される、請求項１に記載の方法。
4. 前記拡張区域（５０）又は縮小区域の横方向の対向する側部が、前記横方向の前記噴射シフト距離に相当する距離（５４、５５）で縮小されて、横方向に縮小された散布区域（５６）を決定し、横方向の噴射の発散を、前記散布パターンを放射方向の拡張区域（５０）又は散布される植物（１４）に対応する縮小区域の外側に落とさないことを確実にする、請求項３に記載の方法。
5. 少なくとも１つの前記撮像システム（２１０）によって散布されてはならない植物として識別された前記植物（１２）の周囲にバッファ区域（５７）が計算され、前記バッファ区域（５７）が、前記縮小された散布区域（５６）の一部を切り出して、さらに縮小された散布区域（５８）を決定する、請求項４に記載の方法。
6. 前記制御ユニット（２２０）が、前記電気機械式ノズル（３１０）の１個又はそれより多い電気機械式弁（３１２）を、
   前記ずらしたパターンと、
   前記農業用散布車両の前記速度と、
   前記耕作地（１０）上の前記散布バー（３００）の高さと、
   前記圧力システム（２３０）によって提供される前記散布バー（３００）内の液体の圧力と、
   適用される、単位面積あたりの体積と
   の関係から、選択して開く、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. ａ 前記散布バー（３００）の全ノズルが開かれて全用量の１００％を散布する構成と、
   ｂ 前記散布バー（３００）の３つの隣り合う散布ノズルが開かれ、ここで、１散布ノズルが、前記３つの隣り合う散布ノズルごとに閉じられ、前記全用量の７５％を散布する構成と、
   ｃ 前記散布バー（３００）の２つの隣り合う散布ノズルが開かれ、ここで、１散布ノズルが、前記２つの隣り合う散布ノズルごとに閉じられ、前記全用量の６６％を散布する構成と、
   ｄ 前記散布バー（３００）の２つの隣り合うノズルの１つごとにノズルが開かれ前記全用量の５０％を散布する構成と、
   ｅ 前記散布バー（３００）の３つの隣り合う散布ノズルの１つごとに散布ノズルが開かれ前記全用量の３３％を散布する構成と、
   ｆ 前記散布バー（３００）の４つの隣り合う散布ノズルの１つごとに散布ノズルが開かれ前記全用量の２５％を散布する構成と
   の中のいずれかに従って、前記全用量の２５％から１００％の範囲の用量体積を適用するように、前記複数の電気機械式ノズル（３１０）の前記電気機械式弁（３１２）が前記散布ノズルを開くように制御される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 対応するノズルの１個又はそれより多い前記電気機械式弁（３１２）の選択及び開放はＰＷＭと組み合わされて、単位面積当たりの総適用体積の精度を高めるために散布用量をさらに変調する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 対応するノズルの前記１個又はそれより多い電気機械式弁（３１２）の選択及び開放は、改善された適用均質性を持つインターリーブのスポット散布パターンを得るために、連続するＰＷＭパルス間で周期的に変化する、請求項８に記載の方法。
10. 隣り合う２つのノズルの一方は、第１ＰＷＭパルスの間開いていて、前記隣り合う２つのノズルの他方は、第２ＰＷＭパルスの間開いている、請求項９に記載の方法。
11. 前記散布設備（２００）が、互いに平行に配置された少なくとも２本の散布バー（３０２、３０４）を備え、各散布バー（３０２、３０４）は、複数の電気機械式ノズル（３１０）を備え、各散布バーの複数のノズル（３１４）が、一定のピッチ距離で互いに離して配置されていて、一方の散布バー（３０２）は、前記ピッチ距離の半分に等しい距離で、他方の散布バー（３０４）から横方向にずらされている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記散布設備（２００）が、互いに平行に配置された少なくとも３本の散布バーを備え、各散布バーが複数の電気機械式ノズル（３１０）を備え、
    各散布バーの複数のノズル（３１４）が一定のピッチ距離で互いに離れて配置されていて、
    １本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の１に等しい距離で、２本の他の散布バーの１本から横方向にずらされていて、前記１本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の２に等しい距離で、前記２本の他の散布バーの他方から横方向にずらされている、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
13. 農業用散布車両を使って耕作地（１０）の１範囲に選択的に散布する方法であって、前記農業用散布車両が、
    少なくとも１つの撮像システム（２１０）を持つ散布設備（２００）と、
    互いに平行に配置された少なくとも２本の散布バー（３０２、３０４）であって、各散布バー（３０２）、３０４）が、対応する複数のノズル（３１４）と、対応する複数の電気機械式弁（３１２）とを備える複数の電気機械式ノズル（３１０）を備える、前記散布バー（３０２、３０４）と
    を備え、前記農業散布車両において、
    前記複数のノズル（３１４）が互いに一定のピッチ距離で離されていて、
    １本の前記散布バー（３０２）が他方の散布バー（３０４）から前記ピッチ距離の半分に等しい距離で横方向にずらされていて、
    農業用の前記散布設備（２００）が、
    散布バーごとのタンクと圧力システム（２３０）と、
    各散布バーの各電気機械式ノズル（３１０）の前記電気機械式弁（３１２）を制御する処理ユニットを備える制御ユニット（２２０）とを備え、
    前記方法が、
    ２本の前記散布バー（３０２、３０４）のうちの１本を第１モードで操作することであって、前記第１モードでは両方の散布バーが互いに独立していて各散布バーが異なる位置に異なる製品を散布する、前記第１モードで操作することと、
    ２本の前記散布バーを第２モードで操作することであって、前記第２モードでは２本の散布バーを一緒に組み合わせて横方向の空間ノズル密度が２倍の単一のバーとみなして同じ製品を散布する、前記第２モードで２本の散布バーを操作すること
    とを備える、農業用散布車両を使って耕作地（１０）の１範囲に選択的に散布する方法。
14. 前記散布設備（２００）が、互いに平行に配置された少なくとも３本の散布バーを備え、各散布バーが複数の電気機械式ノズル（３１０）を備え、
    各散布バーの複数のノズル（３１４）が一定のピッチ距離で互いに離れて配置されていて、
    １本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の１に等しい距離で、２本の他の散布バーの１本から横方向にずらされていて、前記１本の散布バーは、前記ピッチ距離の３分の２に等しい距離で、前記２本の他の散布バーの他方から横方向にずらされている、請求項１３に記載の方法。
15. タンクと圧力システム（２３０）と、
    前記タンクと圧力システム（２３０）の下流に搭載された主電気機械式弁（３３０）と、
    １個のノズル（３１４）をそれぞれが備える複数の電気機械式ノズル（３１０）と、前記主電気機械式弁（３３０）の下流の電気機械式弁（３１２）とを備える散布バー（３００）であって、前記散布バー（３００）は前記主電気機械式弁（３３０）から延在して前記複数の電気機械式ノズル（３１０）の各電気機械式弁（３１２）に至る導管を備える、散布バー（３００）と、
    前記散布バー（３００）の前記導管と流体連通している圧力バッファ（３３２）と、
    前記導管内の圧力を計測するように配置されている圧力センサ（３３４）と
    を備える、農業用散布システムの散布ノズルの目詰まりを判定する方法であって、前記方法が、
    ａ 前記複数の電気機械式ノズル（３１０）の電気機械式弁（３１２）が開いている状態にあるならば、開いている電気機械式弁（３１２）を閉じるステップと、
    ｂ 前記主電気機械式弁（３３０）を閉じることで、前記散布バー（３００）を前記タンクと圧力システム（２３０）から連通を断つステップと、
    ｃ 前記散布バー（３００）内部の圧力ｐ１を計測することと、
    ｄ 単一の電気機械式ノズルｋを１固定期間開くため、１個の電気機械式弁（３１２）を作動するステップと、
    ｅ 前記散布バー（３００）内部の圧力ｐ２を計測するステップであって、
    ステップｃで計測された前記圧力ｐ１とステップｅで計測された前記圧力ｐ２の差が、圧力ｐ１の絶対値に依存する所与のしきい値を超えているならば、前記ノズルｋは目詰まりしていないとみなし、
    前記差が前記所与のしきい値を下回っているならば、前記ノズルｋは少なくとも部分的に目詰まりしているとみなす、圧力ｐ２を計測するステップと
    を備える、農業用散布システムの散布ノズルの目詰まりを判定する方法。
16. 前記複数の電気機械式ノズル（３１０）の各ノズル（ｋ＋１、．．．、ｋ＋ｉ．．．、ｋ＋ｎ）について、ステップｃからステップｅが繰り返される、請求項１５に記載の方法。
17. ステップｅで測定された圧力ｐ２が所定の最小圧力を下回る場合、ステップｃからステップｅを繰り返す前に、主電気機械式弁（３３０）が開いて圧力バッファ（３３２）を満たす、請求項１６に記載の方法。
18. 前記圧力バッファ（３３２）は、バッファ内の圧力とバッファ内に貯蔵された液体の体積との間に比例した既知の関係を持つ弾性圧力バッファ要素である、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 農業用散布システムを備える農業用散布車両であって、前記農業用散布システムが、
    タンクと圧力システム（２３０）と、
    前記タンクと圧力システム（２３０）の下流に搭載された主電気機械式弁（３３０）と、
    １個のノズル（３１４）をそれぞれが備える複数の電気機械式ノズル（３１０）と、前記主電気機械式弁（３３０）の下流の電気機械式弁（３１２）とを備える散布バー（３００）であって、前記散布バー（３００）は前記主電気機械式弁（３３０）から延在して前記複数の電気機械式ノズル（３１０）の各電気機械式弁（３１２）に至る導管を備える、散布バー（３００）と、
    前記散布バー（３００）の前記導管と流体連通している圧力バッファ（３３２）と、
    前記導管内の圧力を計測するように配置されている圧力センサ（３３４）と
    を備える農業用散布車両において、
    前記農業用散布車両が、
    請求項１５から１８のいずれかに一項に記載の方法を実行するように構成された処理装置を持つ制御ユニットと、
    各ノズルの目詰まり情報を表示する表示ユニットと
    をさらに備える、農業用散布車両。
20. 選択的スポット散布を適用する、耕作地（１０）上を移動する農業用散布車両の、前記耕作地（１０）への単位面積当たりの適用量を制御する方法であって、
    前記農業用散布車両は、スポット散布設備（２００）を備え、
    前記スポット散布設備（２００）は、撮像システム（２１０）と、前記設備の動きに垂直に配置された後続の散布バー（３００）を備え、
    前記散布バー（３００）は、複数の電気機械式ノズル（３１０）を備え、前記電気機械式ノズル（３１０）は、一定のピッチ距離で互いに離して配置されていて、各電気機械式ノズルがノズル（３１４）及び電気機械式弁（３１２）を備え、
    前記散布設備（２００）が、圧力センサを備えたタンク及び圧力システム（２３０）と、画像を処理して各電気機械式ノズル（３１０）の電気機械式弁（３１２）を制御する制御ユニット（２２０）と、散布対象物から所望の距離に複数の前記ノズルを配置する散布バー高さ制御ユニット（２４０）とをさらに備え、
    前記方法が、
    前記少なくとも１つの撮像システム（２１０）により、前記耕作地（１０）の１範囲（２１２）の画像を取得して、そして散布マスク及び非散布マスクを持つ区間化画像を取得すべく、処理ユニットにより、前記画像上で、散布すべき植物（１４）を散布されてはならない植物（１２）から区別することと、
    適用される単位面積あたりの所望の体積、車速及び液体の圧力に基づいて、単位長さ当たりの作動ノズルの密度を決定し、そして一定の噴射重なりを保証すべくノズルから標的までの垂直距離を決定することと、
    適用する単位面積あたりの所望の体積を得るべく開いたノズルの流れをＰＷＭ比で変調することと、
    ユーザーが定めた前記散布バーの最小高さと、前記ノズルから前記標的までの決定された垂直距離との間の最高距離を選択することと、
    前記ノズルから前記標的までの前記決定された垂直距離に前記ノズルを配置するように前記散布バー高さ制御ユニット（２４０）を用いて前記散布バーを移動することと、
    前記ノズルの発散角度と、前記液体圧力及び以前に選択された最高垂直距離とに基づいて、地面における散布スポット幅の半分に対応する横方向の噴射シフト距離を計算することと、
    拡張散布マスク（５０）を得るべく、散布される植物のマスク（１４）及び散布されてはならない植物のマスク（１２）を包含している、入力される区間化された植物画像から、植物の前記散布マスクを、距離（５２）で延長することと、
    前記拡張散布マスク（５０）のサイズを、前記計算された横方向噴射シフト距離（５４、５５）で横方向に縮小して、縮小された散布マスク（５６）を得ることと、
    さらに前記開いたノズルと前記ＰＷＭ比を考慮して、前記散布バーのノズル軌道（６０）と前記散布マスクとの交点によってノズル起動マップ（６２）を画定することと、
    前記ノズル起動マップを時間的に変化する電気機械式弁状態ベクトルに変換して、時間的に変化する前記電気機械式弁状態ベクトルに基づいて前記電気機械式弁（３１２）に信号を適用すること
    とを備える、方法。
21. 非散布マスクを得るべく、前記散布されてはならない植物（１２）のマスクの周囲に放射方向に全方向に延在するバッファ区域（５７）をさらに適用する、請求項２０に記載の方法。
22. 横方向に前記縮小された散布マスク（５６）が、前記ノズル起動マップを画定する前に、前記バッファ距離（５７）によって散布されてはならない植物（１２）のマスクの延長から生じる拡張非散布マスクによってさらに切り出される、請求項２０又は２１に記載の方法。

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