JP6193905B2 - Spraying machine - Google Patents
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本発明は、本発明は、薬液散布を行う散布作業機に関する。 The present invention relates to a spraying machine for spraying a chemical solution.
このような技術として、特許文献１〜３に記載された制御装置が知られている。これらの制御装置は、薬剤タンクに貯留された薬剤をポンプにより吸引して複数のノズルから吐出させるブームスプレーヤに搭載される。たとえば、特許文献１に記載の制御装置では、１０ａ当たりの薬剤の散布量が設定され、この散布量とトラクタの走行速度とから、演算式を用いて、ノズルの吐出圧が制御される。吐出圧を求めるための演算式は、吐出流量の２次関数で表される。２次関数の係数は、ノズルの３点の吐出圧に対する吐出流量から求められる。
As such a technique, control devices described in
特許文献２に記載の制御装置では、所定の圧力に対するノズルに固有の散布量を入力することで、ノズル定数を設定している。また特許文献３に記載の制御装置では、ある種類のノズルを用いて、圧力を所定値にして散布を行い、所定時間内の流量を測定し、ノズル１個当たりの散布量を求める。そして、圧力に対するノズル１個当たりの散布量の測定結果から、その種類のノズルのノズル定数を算出している。
In the control device described in
上記した従来の技術では、ノズルを選定するには、取扱説明書に記載されたノズル選定表等から、目標とする単位面積当たりの散布量となる組み合わせを選定する必要がある。その際、吐出圧力および走行速度が一定の場合におけるノズル１個の単位面積当たりの散布量を元にして、作業機に取り付けられた複数のノズルの噴霧量の合計が目標とする単位面積当たりの散布量となるように、算定を行う。また、取扱説明書では、使用可能なノズルについて、圧力および走行速度ごとの反当散布量（単位面積当たりの散布量）が表で示されている。あるいは、使用可能なノズルについて、圧力や走行速度に対する個別噴霧量や総噴霧量が図で示されている。これらの表や図を元にして、目標とする反当散布量からノズルを選定したり、作業時の走行速度や噴霧圧力を決定したりする。 In the above-described conventional technology, in order to select the nozzles, it is necessary to select a combination that is a target spraying amount per unit area from a nozzle selection table or the like described in the instruction manual. At that time, based on the spraying amount per unit area of one nozzle when the discharge pressure and the traveling speed are constant, the sum of the spraying amounts of the plurality of nozzles attached to the work machine is the target per unit area. Calculate so that the amount is spread. In addition, in the instruction manual, the counter spraying amount (spraying amount per unit area) for each pressure and traveling speed is shown in a table for usable nozzles. Or about the nozzle which can be used, the individual spray amount and total spray amount with respect to a pressure and a driving speed are shown by the figure. Based on these tables and figures, the nozzle is selected from the target counter-spattering amount, and the running speed and spray pressure during the work are determined.
従来の技術では、目標とする単位面積当たりの散布量を定めてから、作業機に使用するノズルを選定するために散布量の計算を行う必要がある。この計算には、噴霧量の計算方法、噴霧量と噴霧圧力との関係、作業機の能力の限界値を理解して行う必要があるため、ノズルの選定は容易ではない。たとえば、作業者が散布量を任意の値に変更しようとした場合、上記した内容を理解した人にノズルを選定してもらったり、作業者自身が煩わしい計算を行ったりする必要がある。 In the conventional technique, it is necessary to calculate the spray amount in order to select the nozzle to be used for the work machine after determining the target spray amount per unit area. In this calculation, it is necessary to understand the calculation method of the spray amount, the relationship between the spray amount and the spray pressure, and the limit value of the capability of the working machine, so that the selection of the nozzle is not easy. For example, when an operator tries to change the spray amount to an arbitrary value, it is necessary for a person who understands the above contents to select a nozzle, or for the operator himself to perform troublesome calculations.
本発明は、噴霧ノズルを適切かつ容易に選定することができる散布作業機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the spraying work machine which can select a spray nozzle appropriately and easily.
本発明は、車両（２）に装着されて複数の噴霧ノズル（１０）から薬剤を噴霧することにより薬剤を散布する散布装置（３）を備えた散布作業機（１）であって、複数の噴霧ノズル（１０）における噴霧圧力を調整可能な圧力調整手段と、散布装置（３）に取り付けられ得る複数の種類の噴霧ノズル（１０）の中から一または複数の種類の噴霧ノズル（１０）が組み合わされて配列されたノズルパターンの候補を出力する制御装置（２０）と、を備え、制御装置（２０）は、車両（２）の走行速度範囲と、散布装置（３）の噴霧圧力範囲と、複数のノズルパターンについての噴霧圧力および総噴霧量の相関と、それぞれのノズルパターンについての散布幅とを記憶する記憶部（２８）と、単位面積当たりの目標散布量を入力し、入力した目標散布量と、記憶部（２８）に記憶された相関と散布幅とに基づいて、走行速度範囲内かつ噴霧圧力範囲内において目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力する演算部（２４）と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a spraying work machine (1) equipped with a spraying device (3) mounted on a vehicle (2) and spraying a drug by spraying the drug from a plurality of spray nozzles (10), There are pressure adjusting means capable of adjusting the spray pressure in the spray nozzle (10), and one or a plurality of types of spray nozzles (10) among the plurality of types of spray nozzles (10) that can be attached to the spraying device (3). And a control device (20) for outputting candidate nozzle patterns arranged in combination. The control device (20) includes a travel speed range of the vehicle (2), a spray pressure range of the spray device (3), and The storage unit (28) for storing the correlation between the spray pressure and the total spray amount for a plurality of nozzle patterns and the spray width for each nozzle pattern, and the target spray amount per unit area are input, and the input target Based on the amount of cloth, the correlation stored in the storage unit (28), and the distribution width, one or a plurality of nozzle pattern candidates capable of spraying the medicine at the target spray amount within the traveling speed range and the spray pressure range are output. And an arithmetic unit (24) for performing the above.
この散布作業機（１）によれば、演算部（２４）は、それぞれのノズルパターンについての噴霧圧力および総噴霧量の相関と、散布幅とに基づいて、目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を出力する。しかも、演算部（２４）は、車両（２）の走行速度範囲内で、かつ、散布装置（３）の噴霧圧力範囲内において、目標散布量を実現できるようなノズルパターンの候補を出力する。そのようなノズルパターンを選定すれば、圧力調整手段によって噴霧ノズル（１０）の噴霧圧力を調整することにより、目標散布量で薬液を散布することができる。よって、作業者は、煩わしい計算等をする必要がなく、適切かつ容易に噴霧ノズル（１０）を選定することができる。 According to this spraying work machine (1), the calculating part (24) can spray a chemical | medical agent by target spraying quantity based on the correlation of spraying pressure and total spraying quantity about each nozzle pattern, and spraying width. Outputs nozzle pattern candidates. Moreover, the calculation unit (24) outputs nozzle pattern candidates that can realize the target spray amount within the traveling speed range of the vehicle (2) and within the spray pressure range of the spray device (3). If such a nozzle pattern is selected, the chemical solution can be sprayed at the target spraying amount by adjusting the spray pressure of the spray nozzle (10) by the pressure adjusting means. Therefore, the operator does not need to perform troublesome calculations and the like, and can select the spray nozzle (10) appropriately and easily.
演算部（２４）は、走行速度範囲内の数値である車両（２）の目標走行速度を入力し、目標走行速度において目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力する。この場合、目標走行速度に応じたノズルパターンを容易に選定することができる。 The calculation unit (24) inputs the target travel speed of the vehicle (2), which is a numerical value within the travel speed range, and outputs one or a plurality of nozzle pattern candidates capable of spraying the medicine with the target spray amount at the target travel speed. . In this case, a nozzle pattern corresponding to the target travel speed can be easily selected.
演算部（２４）は、走行速度範囲内の数値である車両（２）の目標走行速度と、噴霧圧力範囲内の数値である目標噴霧圧力とを入力し、それぞれのノズルパターンについて、目標走行速度および目標噴霧圧力における単位面積当たりの推定散布量を演算し、推定散布量と目標散布量との差が許容値以下であるノズルパターンの候補を一または複数出力する。この場合、目標走行速度および目標噴霧圧力に応じて、目標散布量により近いノズルパターンを選定することができる。 The calculation unit (24) inputs the target travel speed of the vehicle (2), which is a numerical value within the travel speed range, and the target spray pressure, which is a numerical value within the spray pressure range, and the target travel speed for each nozzle pattern. Then, the estimated spraying amount per unit area at the target spray pressure is calculated, and one or a plurality of nozzle pattern candidates whose difference between the estimated spraying amount and the target spraying amount is equal to or less than an allowable value are output. In this case, a nozzle pattern closer to the target spray amount can be selected according to the target travel speed and the target spray pressure.
制御装置（２０）は、一または複数のノズルパターンの候補を表示する表示機（２２）を備え、演算部（２４）は、それぞれのノズルパターンの候補について、目標散布量における、車両（２）の走行速度と散布装置（３）の噴霧圧力との相関図（３３）を表示機（２２）に表示させる。この場合、作業者は、走行速度と噴霧圧力との相関図（３３）を見ながらノズルパターンを選定することができる。また、目標散布量において、走行速度をある値に定めたときの設定すべき散布圧力を容易に確認できる。 The control device (20) includes a display (22) that displays one or a plurality of nozzle pattern candidates, and the calculation unit (24) includes a vehicle (2) at a target spray amount for each nozzle pattern candidate. The display (22) displays a correlation diagram (33) between the traveling speed of the spray and the spray pressure of the spraying device (3). In this case, the operator can select the nozzle pattern while looking at the correlation diagram (33) between the traveling speed and the spray pressure. In addition, it is possible to easily confirm the spray pressure to be set when the traveling speed is set to a certain value at the target spray amount.
制御装置（２０）は、一または複数のノズルパターンの候補を表示する表示機（２２）を備え、演算部（２４）は、それぞれのノズルパターンの候補について、目標走行速度における、散布装置（３）の噴霧圧力と単位面積当たりの推定散布量との相関図（３４）を表示機（２２）に表示させる。この場合、作業者は、噴霧圧力と推定散布量との相関図（３４）を参照しながらノズルパターンを選定することができる。よって、目標走行速度で車両（２）を走行させた場合における、必要な噴霧圧力を容易に把握することができる。 The control device (20) includes a display (22) that displays one or a plurality of nozzle pattern candidates, and the calculation unit (24) applies a spray device (3) for each nozzle pattern candidate at a target travel speed. ) And a correlation diagram (34) between the spray pressure and the estimated spraying amount per unit area are displayed on the display (22). In this case, the operator can select the nozzle pattern while referring to the correlation diagram (34) between the spray pressure and the estimated spray amount. Therefore, it is possible to easily grasp the necessary spray pressure when the vehicle (2) is driven at the target travel speed.
制御装置（２０）は、一または複数のノズルパターンの候補を表示する表示機（２２）を備え、演算部（２４）は、推定散布量と目標散布量との差がもっとも小さい一つのノズルパターンの候補を表示機（２２）に表示させる、または、推定散布量と目標散布量との差が小さい順に、複数のノズルパターンの候補を表示機（２２）に表示させる。この場合、作業者は、目標散布量により近いノズルパターンを容易に選定することができる。 The control device (20) includes a display (22) that displays one or a plurality of nozzle pattern candidates, and the calculation unit (24) has one nozzle pattern with the smallest difference between the estimated spray amount and the target spray amount. Are displayed on the display device (22), or a plurality of nozzle pattern candidates are displayed on the display device (22) in the order of small difference between the estimated spray amount and the target spray amount. In this case, the operator can easily select a nozzle pattern closer to the target spray amount.
制御装置（２０）は、噴霧ノズル（１０）の種類または特性を入力可能な入力装置（２３）を備えており、入力装置（２３）が操作されることで、ノズルパターンに含まれる噴霧ノズル（１０）の種類または特性を記憶部（２８）に記憶させる。この場合、記憶部（２８）に記憶させる噴霧ノズル（１０）のタイプに制限がなくなり、汎用性が向上する。たとえば、取扱説明書に記載されていない噴霧ノズル（１０）や、規定外の噴霧ノズル（１０）を使用する際にも、適切なノズルパターンを選定することができる。 The control device (20) includes an input device (23) capable of inputting the type or characteristics of the spray nozzle (10), and the input device (23) is operated so that the spray nozzles ( The type or characteristic of 10) is stored in the storage unit (28). In this case, the type of the spray nozzle (10) stored in the storage unit (28) is not limited, and versatility is improved. For example, an appropriate nozzle pattern can be selected when using a spray nozzle (10) that is not described in the instruction manual or a spray nozzle (10) that is not specified.
本発明によれば、一または複数種類の噴霧ノズル（１０）の組み合わせであるノズルパターンを適切かつ容易に選定することができる。 According to the present invention, a nozzle pattern that is a combination of one or a plurality of types of spray nozzles (10) can be selected appropriately and easily.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図１に示されるように、本実施形態のスピードスプレーヤ（散布作業機）１は、たとえば果樹園等の圃場に薬剤を散布するための農作業機である。スピードスプレーヤ１では、複数種類の噴霧ノズル１０が組み合わせて使用される。スピードスプレーヤ１は、走行部である車輪２ａを有する車両２と、車両２に装着された薬液の散布装置３とを備える。車両２の前部には、作業者が着座する空間を形成するキャビン４が設けられている。車両２は、エンジンで発生した動力によって走行可能になっている。車両２は、車両２が走行可能な速度の範囲（能力限界値）である、所定の走行速度範囲を有する。車両２の走行速度は、キャビン４内の操作部に設けられたシフトレバー（図示せず）により設定可能になっている。
As shown in FIG. 1, a speed sprayer (dispersing work machine) 1 according to the present embodiment is an agricultural work machine for spreading a medicine on a field such as an orchard. In the
散布装置３は、薬液を貯留するための薬液タンク７と、薬液タンク７内の薬液を噴霧ノズル１０に供給して噴霧させる動力噴霧機６とを有する。車両２の中央部には薬液タンク７が装着されており、車両２の後部には動力噴霧機６が装着されている。動力噴霧機６は、動力源であるエンジンと、薬液を噴霧するための噴霧用ポンプ６ａ（図２参照）とを有する。車両２の最後部には、動力噴霧機６を冷却するとともに、噴霧ノズル１０から噴霧された薬液を所定の方向および範囲に送るための送風機８が装着されている。動力噴霧機６と送風機８との間において、複数の噴霧ノズル１０が円弧状に配列されている。噴霧ノズル１０は、一列の円弧状に配列されてもよいし、複数列の円弧状に配列されてもよい。
The
図２は、散布装置３の配管系統図である。薬液タンク７には、給水ラインＬ１が接続されており、給水ラインＬ１に設けられた給水ポンプ１１によって、薬液タンク７内に給水可能になっている。給水ポンプ１１は、エンジンで発生した動力によって駆動される。給水ラインＬ１には、ストレーナ１２が設けられている。薬液タンク７内には、撹拌装置が設けられてもよい。薬液タンク７には、噴霧ラインＬ２が接続されており、噴霧ラインＬ２に設けられた噴霧用ポンプ６ａによって、調圧弁（圧力調整手段）１４、分水器１５およびコック１７を介して、各噴霧ノズル１０から薬液を噴霧可能になっている。調圧弁１４には三方コック１６が設けられており、噴霧用ポンプ６ａから送られた薬液の一部を、戻りラインＬ３を介して薬液タンク７に戻せるようになっている。
FIG. 2 is a piping system diagram of the
調圧弁１４は、複数の噴霧ノズル１０における噴霧圧力を調整可能になっている。調圧弁１４は、手動で操作されるタイプであってもよいし、電動タイプであってもよい。調圧弁１４が電動タイプである場合、噴霧ラインＬ２には噴霧圧力を検出するための圧力計等が設けられ、制御装置２０の表示機２２上で調圧弁１４を操作して噴霧圧力を設定する構成であってもよい。散布装置３の動力噴霧機６は、噴霧ノズル１０における噴霧圧力の範囲（能力限界値）である、所定の噴霧圧力範囲を有する。
The
複数の噴霧ノズル１０は、複数種類の散布ノズルを含んでいる。噴霧ノズル１０の組み合わせ・個数・配列は、薬剤散布の目的や圃場等によって、複数のパターンが予め定められている。複数のノズルパターンの中から、実際に用いるノズルパターンが作業者によって決定されると、そのノズルパターンに応じた噴霧ノズル１０が、散布装置３に取り付けられる。なお、噴霧ノズル１０の種類は、従来の噴霧ノズルと同様であってもよい。
The plurality of
図１および図３（ａ）に示されるように、スピードスプレーヤ１は、複数のノズルパターンの中から、一または複数のノズルパターンの候補を作業者に提示する制御装置２０を備えている。制御装置２０は、ノズルパターンの候補の抽出・決定処理を行うコンピュータ２１と、コンピュータ２１に接続されて画像を表示する表示機２２と、作業者がコンピュータ２１に情報を入力可能な入力装置２３とを備えている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the
コンピュータ２１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される主演算装置（演算部）２４と、たとえばハードディスクによって構成される主記憶装置２６と、コンピュータ２１の情報の出入力口であるインターフェース２７と、たとえばＲＯＭ（Read Only Memory）によって構成される不揮発性記憶装置２８とを有する。表示機２２は、インターフェース２７に接続されており、たとえば液晶ディスプレイによって構成される。入力装置２３は、インターフェース２７に接続されており、たとえばキーボード、タッチパネルまたはスイッチ等を含む。これらのコンピュータ２１、表示機２２および入力装置２３は、本実施形態のスピードスプレーヤ１におけるノズルパターンの抽出・出力のみに使用されるのではなく、たとえば自動調圧、速度連動散布、バックカメラモニタ等の複合機能のうちの一つとして運用され得る。なお、ノズルパターンの抽出・出力のみに使用されるコンピュータ２１、表示機２２および入力装置２３が設置されてもよい。
The
図３（ｂ）に示されるように、コンピュータ２１の不揮発性記憶装置２８には、ノズルパターンの候補の出力を行うためのソフトウェア２９が保存されている。このソフトウェア２９は、主演算装置２４にノズルパターンの候補の抽出・決定処理を実行させるための処理プログラムを含んでいる。なお、コンピュータ２１に、ソフトウェア２９を記憶した不揮発性記憶装置２８が備わる場合に限られず、ソフトウェア２９がコンピュータ読取可能媒体に記憶され、その媒体がコンピュータに挿入されて、主演算装置２４がソフトウェア２９にアクセスしてもよい。
As shown in FIG. 3B,
不揮発性記憶装置２８には、散布装置３の諸元値、すなわち、車両２の走行速度範囲、動力噴霧機６の吐出量と噴霧圧力範囲、変速段数に対する走行速度または目標走行速度、散布装置３に取り付けられる噴霧ノズル１０の個数、噴霧ノズル１０の組み合わせであるノズルパターン、各々の噴霧ノズル１０の特性（すなわち噴霧圧力と噴霧量の相関）、噴霧ノズル１０の散布幅、噴霧ノズル１０の噴霧時の常用圧力、および作業者が目標とする単位面積あたりの薬剤の散布量（目標散布量）が記憶されている。
The
上記したソフトウェア２９は、上記した各値および走行速度を設定するためのユーザインターフェースを含む。また、ソフトウェア２９は、目標走行速度、散布幅、噴霧ノズル１０の特性に関するパラメータおよび噴霧時の常用圧力を変更するためのユーザインターフェースと、その変更を不揮発性記憶装置２８に保存する機能とを含む。ソフトウェア２９は、後述する各種の演算を行い、表示機２２に対してその演算結果を表示させ、目標値を変更するためのユーザインターフェースを含む。
The
続いて、制御装置２０によって実行されるノズルパターンの抽出・出力処理について説明する。制御装置２０のコンピュータ２１は、スピードスプレーヤ１の始動とともに動作を開始し、不揮発性記憶装置２８に保存されているソフトウェア２９をアクセスし、処理プログラムを自動的に実行する。以下、図４を参照して、ソフトウェア２９の動作について説明する。
Next, nozzle pattern extraction / output processing executed by the
まず、主演算装置２４は、個々の噴霧ノズル１０の特性の変更が必要か否かを問い合わせる旨のメッセージを、表示機２２に表示させる（ステップＳ０１）。変更が必要と判断された場合（ステップＳ０２；Ｙｅｓ）、主演算装置２４は、表示機２２に変更画面を表示させ、作業者によって入力装置２３を用いて変更値が入力され（ステップＳ０３）、変更が保存される（ステップＳ０４）。これにより、変更値が設定され、不揮発性記憶装置２８に変更値が記憶される。一方、変更は不要と判断された場合（ステップＳ０２；Ｎｏ）、主演算装置２４は、ステップＳ０５の処理を実行する。
First, the main
図５は、表示機２２に表示されるノズル特性の変更画面例である。図５に示されるように、表示機２２には、ある噴霧ノズル１０の特性が表示される。より詳細には、ある噴霧ノズル１０につき、異なる３点の圧力における１分間の噴霧量が表示される。表示機２２には、３点の圧力における各噴霧量を示す特性表と、この特性がグラフ化された特性グラフとが表示される。上記のステップＳ０２〜Ｓ０４において、これらの特性値は変更できるようになっている。ステップＳ０４において変更が保存されると、変更後の特性表および特性グラフが表示される。この変更設定により、新たな噴霧ノズル１０の特性が不揮発性記憶装置２８に追加で記憶され、噴霧ノズル１０を含むノズルパターンが不揮発性記憶装置２８に追加で記憶される。
FIG. 5 is an example of a nozzle characteristic change screen displayed on the
このように、作業者によって主演算装置２４が操作されることで、ノズルパターンに含まれる噴霧ノズル１０の種類または特性が不揮発性記憶装置２８に記憶される。よって、噴霧ノズル１０のタイプに制限がなくなり、汎用性が向上する。たとえば、取扱説明書に記載されていない噴霧ノズル１０や、規定外の噴霧ノズル１０を使用する際にも、適切なノズルパターンを選定することができる。
As described above, the type or characteristic of the
続いて、主演算装置２４は、不揮発性記憶装置２８に記憶されているすべてのノズル特性から、噴霧圧力−噴霧量特性（ＭＰａ−Ｌ／ｍｉｎ）を計算する（ステップＳ０５）。このステップＳ０５では、具体的には、図６に示されるような３点の圧力値と、各圧力値に対する噴霧量とに基づいて噴霧圧力−噴霧量特性を計算する。この計算を可能とするため、散布装置３において使用可能な噴霧ノズル１０が販売される際には、図６に示される３点のデータが提供される。
Subsequently, the main
より詳細には、これら３点のデータに基づき、下記式（１）および式（２）に示されるように最小二乗法を用いて、２次関数によるフィッティングを行い、係数ａ，ｂ，ｃをそれぞれ求める。
ここで、
Ｐ：噴霧圧力［ＭＰａ］
Ｑ：噴霧量［Ｌ／ｍｉｎ］、である。
More specifically, based on the data of these three points, fitting by a quadratic function is performed using the least square method as shown in the following formulas (1) and (2), and the coefficients a, b, and c are calculated. Ask for each.
here,
P: Spray pressure [MPa]
Q: Spray amount [L / min].
次に、主演算装置２４は、不揮発性記憶装置２８に記憶されているすべてのノズルパターンに対して、散布装置３全体の噴霧圧力−噴霧量特性（ＭＰａ−Ｌ／ｍｉｎ）を計算する（ステップＳ０６）。主演算装置２４は、ステップＳ０６で計算したすべてのノズルパターンについての噴霧圧力および総噴霧量の相関を、不揮発性記憶装置２８に記憶させる。
Next, the main
このステップＳ０６では、具体的には、ある噴霧ノズルｎの圧力に対する流量特性が下記式（３）によって求められ、式（３）に基づき、散布装置３全体の噴霧量すなわち総噴霧量が下記式（４）によって求められる。
ここで、
ａｎ，ｂｎ，ｃｎ：噴霧ノズルｎにおける２次関数フィッティングによる各係数
ｆｋ（Ｐ）：ノズルパターンによって決まる個別のノズル流量特性（噴霧圧力Ｐの関数）
Ｑｔ：散布装置３全体の噴霧量［Ｌ／ｍｉｎ］
Ｎ：散布装置３に取り付けられる噴霧ノズル１０の個数、である。
Specifically, in this step S06, the flow rate characteristic with respect to the pressure of a certain spray nozzle n is obtained by the following formula (3), and based on the formula (3), the spray amount of the
here,
a n , b n , c n : Coefficients by quadratic function fitting in spray nozzle n f k (P): Individual nozzle flow characteristics determined by nozzle pattern (function of spray pressure P)
Q t : spray amount [L / min] of the
N: The number of
続いて、主演算装置２４は、目標とする単位面積当たりの散布量すなわち目標散布量、目標とする走行速度すなわち目標走行速度、および、目標とする噴霧圧力すなわち目標噴霧圧力の各値を問い合わせる旨のメッセージを、表示機２２に表示させる（ステップＳ０７）。主演算装置２４は、表示機２２に入力画面を表示させ、作業者によって入力装置２３を用いて、目標散布量、目標走行速度および目標噴霧圧力が入力される（ステップＳ０８）。
Subsequently, the main
続いて、主演算装置２４は、すべてのノズルパターンの中から、一または複数のノズルパターンを抽出する（ステップＳ０９）。このステップＳ０９では、ステップＳ０８で入力された目標散布量と、ステップＳ０６で求めた噴霧圧力および総噴霧量の相関と、不揮発性記憶装置２８に記憶された散布幅とに基づいて、目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力する。なお、主演算装置２４は、散布装置３の能力の限界を超える設定のノズルパターンを除去する。すなわち、主演算装置２４は、動力噴霧機６の走行速度範囲内かつ噴霧圧力範囲内において、目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力する。
Subsequently, the main
ステップＳ０９における演算について具体的に説明する。１分当たりに散布装置３が薬液を噴霧する面積Ｓ［１０ａ／ｍｉｎ］は、下記式（５）で表される。
ここで、
Ｗ：散布幅［ｍ]
Ｖ：目標走行速度[ｋｍ／ｈ]、である。
The calculation in step S09 will be specifically described. The area S [10a / min] where the
here,
W: Spreading width [m]
V: Target travel speed [km / h].
さらに、ある走行速度に対する単位面積当たりの散布量は、下記式（６）で表される。
ここで、
Ｑｔ（Ｐ）：散布装置３全体の噴霧量［Ｌ／ｍｉｎ］（噴霧圧力Ｐの関数）
Ｌ：単位面積（１０ａ＝１０００ｍ２）当たりの散布量[Ｌ／１０ａ]、である。
Furthermore, the spraying amount per unit area with respect to a certain traveling speed is represented by the following formula (6).
here,
Q t (P): Spray amount [L / min] of spraying
L: Application amount [L / 10a] per unit area (10a = 1000 m 2 ).
このように、あるノズルパターンについて、単位面積当たりの散布量すなわち推定散布量Ｌは、噴霧圧力および総噴霧量の相関Ｑｔ（Ｐ）と、目標走行速度Ｖと、散布幅Ｗとによって表される。よって、上記のステップＳ０９において、主演算装置２４は、それぞれのノズルパターンについて、目標走行速度Ｖおよび目標噴霧圧力Ｐにおける単位面積当たりの推定散布量Ｌを演算することができる。そして、主演算装置２４は、推定散布量Ｌと目標散布量との差を演算し、演算した差が許容値以下であるノズルパターンの候補を一または複数出力する。ここで用いられる差の値は、たとえば、予め不揮発性記憶装置２８に記憶させておくことにより、この演算に用いることができる。
Thus, for a certain nozzle pattern, the spray amount per unit area, that is, the estimated spray amount L is represented by the correlation Q t (P) between the spray pressure and the total spray amount, the target travel speed V, and the spray width W. The Therefore, in step S09 described above, the
主演算装置２４は、ノズルパターンの抽出結果を表示機２２に表示させる(ステップＳ１０)。ステップＳ０９の処理の結果、たとえば、図７に示されるようなノズルパターンが、表示機２２に表示される。この例では、直径１．１ｍｍの噴霧ノズル１０が９個、直径１．２ｍｍの噴霧ノズル１０が６個、直径１．５ｍｍの噴霧ノズル１０が１４個、配列されている。したがって、この場合の散布装置３全体の噴霧量Ｑｔ［Ｌ／ｍｉｎ］は、
Ｑｔ＝９×ｆ１．１（Ｐ）＋６×ｆ１．２（Ｐ）＋１４×ｆ１．５（Ｐ）と計算される。
The main
Q t = 9 × f 1.1 (P) + 6 × f 1.2 (P) + 14 × f 1.5 (P).
主演算装置２４は、ノズルパターン抽出結果から、第一候補を設定する(ステップＳ１１)。図８の表示画面例に示されるように、主演算装置２４は、推定散布量と目標散布量との差がもっとも小さい一つのノズルパターンの候補を第一候補として一番上に表示させる。さらに、主演算装置２４は、推定散布量と目標散布量との差が小さい順に、複数のノズルパターンの候補を表示機に表示させる。
The main
また、主演算装置２４は、噴霧圧力−走行速度特性を計算する(ステップＳ１２)。ある単位面積当たりの散布量に対する車両２の走行速度は、下記式（７）で表される。
ここで、
Ｌ：単位面積（１０ａ＝１０００ｍ２）当たりの目標散布量[Ｌ／１０ａ]である。
このように、走行速度Ｖは、噴霧圧力および総噴霧量の相関Ｑｔ（Ｐ）と、目標散布量Ｌと、散布幅Ｗとによって表される。よって、主演算装置２４は、上記の式（７）に基づいて、噴霧圧力−走行速度特性を計算することができる。
Moreover, the main
here,
L: Target application amount [L / 10a] per unit area (10a = 1000 m 2 ).
Thus, the traveling speed V is represented by the correlation Q t (P) between the spray pressure and the total spray amount, the target spray amount L, and the spray width W. Therefore, the main
次に、主演算装置２４は、噴霧圧力−単位面積当たりの散布量特性を計算する(ステップＳ１３)。主演算装置２４は、上記の式（６）に基づいて、噴霧圧力−単位面積当たりの散布量特性を計算することができる。
Next, the main
主演算装置２４は、以上の計算結果を表示機２２に表示させる(ステップＳ１４)。主演算装置２４は、表示機２２に、４つの情報を表示させる。第一の情報は、ステップＳ１１の処理に基づく情報であり、候補となったノズルパターンを列挙した表３１である。第二の情報は、ステップＳ１０の処理に基づく情報であり、各ノズルパターンにおける噴霧ノズル１０の配列を示す配列図３２（図７と同様の図）である。第三の情報は、ステップＳ１２の処理に基づく情報であり、目標散布量における、走行速度と噴霧圧力との相関図３３である。第四の情報は、ステップＳ１３の処理に基づく情報であり、目標走行速度における、噴霧圧力と推定散布量との相関図３４である。
The main
たとえば、図８に示される例では、表３１において、ノズルパターン１が第一候補として表示されている。表３１中でノズルパターン１が作業者によって選ばれている間、ノズルパターン１に対応する配列図３２、相関図３３および相関図３４（上記第二〜第四の情報）が並べて表示されている。表３１において、第二候補としてはノズルパターン５が表示されており、第三候補としてはノズルパターン６が表示されている。作業者がこれらの候補を選ぶと、各候補に対応する配列図３２、相関図３３および相関図３４（上記第二〜第四の情報）が並べて表示されるようになっている。なお、ステップＳ１１において、表３１に第一候補のみを表示するようにしてもよい。
For example, in the example shown in FIG. 8, in Table 31,
目標散布量における走行速度と噴霧圧力との相関図３３において、入力装置２３の操作により、目標散布量の値を変更できるようになっている。目標散布量の値が変更されると、主演算装置２４は、上記の式（７）に基づいて、噴霧圧力−走行速度特性を計算し、相関図３３を更新する。また、目標走行速度における噴霧圧力と推定散布量との相関図３４において、入力装置２３の操作により、目標走行速度の値を変更できるようになっている。目標走行速度の値が変更されると、主演算装置２４は、上記の式（６）に基づいて、噴霧圧力−単位面積当たりの散布量特性を計算し、相関図３４を更新する。
In the correlation diagram 33 of the traveling speed and the spray pressure at the target spray amount, the value of the target spray amount can be changed by operating the
このように、制御装置２０の主演算装置２４は、推定散布量と目標散布量との差が許容値以下であるノズルパターンの候補を一または複数出力するので、目標散布量により近いノズルパターンを選定することができる。
Thus, the main
また、主演算装置２４は、目標散布量における、車両２の走行速度と散布装置３の噴霧圧力との相関図３３を表示機に表示させるので、作業者は、走行速度と噴霧圧力との相関図３３を見ながらノズルパターンを選定することができる。また、目標散布量（たとえば目標とする反当散布量）において、走行速度をある値に定めたときの設定すべき散布圧力を容易に確認できる。スピードスプレーヤ１が無段階変速機を備える場合には、好ましい噴霧圧力となるスピードスプレーヤ１の走行速度を知ることができる。
Moreover, since the main
また、主演算装置２４は、目標走行速度における、散布装置の噴霧圧力と単位面積当たりの推定散布量との相関図３４を表示機に表示させるので、作業者は、噴霧圧力と推定散布量との相関図３４を参照しながらノズルパターンを選定することができる。よって、目標走行速度で車両２を走行させた場合における、必要な噴霧圧力を容易に把握することができる。
Moreover, since the main
主演算装置２４は、推定散布量と目標散布量との差が小さい順に、複数のノズルパターンの候補を表示機に表示させるので、作業者は、目標散布量により近いノズルパターンを容易に選定することができる。
Since the main
ステップＳ１４に続いて、主演算装置２４は、ステップＳ１１で並べた複数のノズルパターンの候補のうち、どのパターンを第一候補として選定するか問い合わせる旨のメッセージを、表示機２２に表示させる（ステップＳ１５）。この場合の第一候補とは、たとえば、作業者が、使用すると決めたノズルパターンである。変更が有ると判断された場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、主演算装置２４は、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、変更が無いと判断された場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、終了するか否かが判断される(ステップＳ１７)。終了しないと判断されると（ステップＳ１７；Ｎｏ）、主演算装置２４は、ステップＳ０７の処理に戻り、終了すると判断されると（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、ノズルパターンの抽出処理を終了する。
Subsequent to step S14, the
以上一連の処理によって、目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの抽出・表示が行われる。ノズルパターンの選定が終了し、作業者によって、使用するノズルパターンが決定されたら、そのノズルパターンにて噴霧ノズル１０の組替えを行い、薬液散布作業を行う。薬液散布時、走行速度をシフトレバーにより設定することができる。散布圧力は、調圧弁１４で設定することができる。なお、コンピュータ２１の入力装置２３によって散布圧力を操作することもできる。目標散布量（たとえば目標とする反当散布量）を目標値にするための走行速度や噴霧圧力の制御は、シフトレバーや入力装置２３を用いた手動操作で行ってもよいが、制御装置２０による自動制御とすることもできる。
Through the series of processes described above, the extraction and display of the nozzle pattern capable of spraying the medicine with the target spray amount is performed. When the selection of the nozzle pattern is completed and the operator determines the nozzle pattern to be used, the
スピードスプレーヤ１によれば、主演算装置２４は、それぞれのノズルパターンについての噴霧圧力および総噴霧量の相関と、散布幅とに基づいて、目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を出力する。しかも、主演算装置２４は、車両２の走行速度範囲内で、かつ、散布装置の噴霧圧力範囲内において、目標散布量を実現できるようなノズルパターンの候補を出力する。そのようなノズルパターンを選定すれば、調圧弁１４によって噴霧ノズル１０の噴霧圧力を調整することにより、目標散布量で薬液を散布することができる。よって、作業者は、煩わしい計算等をする必要がなく、適切かつ容易に噴霧ノズル１０を選定することができる。
According to the
噴霧量の計算方法、動力噴霧機６の限界値を知らなくとも、誰でも最適なノズルパターンを選択することができる。しかも、コンピュータ２１に対して数点（目標散布量、目標走行速度、目標噴霧圧力等）の設定を行うのみで、目標とする単位面積当たりの散布量を実現し得る噴霧ノズル１０の種類や個数の情報が得られる。
Anyone can select an optimum nozzle pattern without knowing the calculation method of the spray amount and the limit value of the
取扱説明書にない噴霧ノズル１０を用いる場合や、複数種類の噴霧ノズル１０を組み合わせて用いる場合でも、従来のような煩わしい計算を行うことなく、簡単にノズルパターンを選定することができる。
Even when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、ステップＳ０５およびステップＳ０６のように、個々の噴霧ノズル１０の特性に基づいてノズルパターンの噴霧圧力と総噴霧量の相関を求める場合に限られず、予め求めておいたノズルパターンの噴霧圧力と総噴霧量の相関を不揮発性記憶装置２８に記憶し、それをステップＳ０９以降の処理に用いてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, as in step S05 and step S06, the present invention is not limited to the case where the correlation between the spray pressure of the nozzle pattern and the total spray amount is obtained based on the characteristics of the
主演算装置２４は、目標散布量と、走行速度範囲内の数値である車両２の目標走行速度を入力し、目標走行速度において目標散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力してもよい。すなわち、目標噴霧圧力の入力を省略してもよい。この場合、目標走行速度に応じたノズルパターンを容易に選定することができる。
The main
主演算装置２４は、目標散布量と、噴霧圧力範囲内の数値である目標噴霧圧力を入力し、目標噴霧圧力において単位面積当たりの散布量で薬剤を散布し得るノズルパターンの候補を一または複数出力してもよい。すなわち、目標走行速度の入力を省略してもよい。
The main
上記実施形態では、複数種類の噴霧ノズル１０が組み合わせて使用されるスピードスプレーヤ１について説明したが、本発明は、一種類の噴霧ノズル１０が複数使用されるスピードスプレーヤに適用することもできる。その場合、噴霧ノズルの特性表示、走行速度の範囲の表示において、本発明は効果を奏する。本発明は、複数の噴霧ノズルを備える散布装置が搭載された散布作業機であれば、スピードスプレーヤ以外の散布作業機にも適用可能であり、例えば、ブームスプレーヤ等に適用可能である。
In the above embodiment, the
１…スピードスプレーヤ（散布作業機）、２…車両、３…散布装置、１０…噴霧ノズル、１４…調圧弁（圧力調整手段）、２０…制御装置、２２…表示機、２３…入力装置、２４…主演算装置（演算部）、２８…不揮発性記憶装置（記憶部）、３３…相関図、３４…相関図。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の噴霧ノズル（１０）における噴霧圧力を調整可能な圧力調整手段と、
前記散布装置（３）に取り付けられ得る複数の種類の噴霧ノズル（１０）の中から一または複数の種類の噴霧ノズル（１０）が組み合わされて配列されたノズルパターンの候補を出力する制御装置（２０）と、を備え、
前記制御装置（２０）は、
前記車両（２）の走行速度範囲と、前記散布装置（３）の噴霧圧力範囲と、複数の前記ノズルパターンについての噴霧圧力および総噴霧量の相関と、それぞれの前記ノズルパターンについての散布幅とを記憶する記憶部（２８）と、
単位面積当たりの目標散布量を入力し、入力した前記目標散布量と、前記記憶部（２８）に記憶された前記相関と前記散布幅とに基づいて、前記走行速度範囲内かつ前記噴霧圧力範囲内において前記目標散布量で薬剤を散布し得る前記ノズルパターンの候補を一または複数出力する演算部（２４）と、を備えることを特徴とする、散布作業機。 A spraying work machine (1) equipped with a spraying device (3) mounted on a vehicle (2) and spraying a drug by spraying the drug from a plurality of spray nozzles (10),
Pressure adjusting means capable of adjusting the spray pressure in the plurality of spray nozzles (10);
A control device that outputs nozzle pattern candidates in which one or a plurality of types of spray nozzles (10) are combined and arranged from among a plurality of types of spray nozzles (10) that can be attached to the spraying device (3). 20), and
The control device (20)
The traveling speed range of the vehicle (2), the spray pressure range of the spraying device (3), the correlation between the spray pressure and the total spray amount for the plurality of nozzle patterns, and the spray width for each of the nozzle patterns A storage unit (28) for storing
A target spraying amount per unit area is input, and based on the input target spraying amount, the correlation stored in the storage unit (28), and the spraying width, the traveling speed range and the spray pressure range And a calculation unit (24) for outputting one or a plurality of nozzle pattern candidates capable of spraying the medicine at the target spray amount.
前記演算部（２４）は、それぞれの前記ノズルパターンの候補について、前記目標散布量における、前記車両（２）の走行速度と前記散布装置（３）の噴霧圧力との相関図（３３）を前記表示機（２２）に表示させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の散布作業機。 The control device (20) includes a display (22) for displaying one or a plurality of nozzle pattern candidates,
The calculation unit (24) calculates a correlation diagram (33) between the traveling speed of the vehicle (2) and the spray pressure of the spraying device (3) at the target spraying amount for each nozzle pattern candidate. The spreader machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the spreader machine is displayed on a display (22).
前記演算部（２４）は、それぞれの前記ノズルパターンの候補について、前記目標走行速度における、前記散布装置（３）の噴霧圧力と単位面積当たりの推定散布量との相関図（３４）を前記表示機（２２）に表示させることを特徴とする、請求項２または３に記載の散布作業機。 The control device (20) includes a display (22) for displaying one or a plurality of nozzle pattern candidates,
The calculation unit (24) displays the correlation diagram (34) between the spray pressure of the spraying device (3) and the estimated spraying amount per unit area at the target travel speed for each nozzle pattern candidate. The spreader machine according to claim 2 or 3, wherein the spreader machine is displayed on a machine (22).
前記演算部（２４）は、前記推定散布量と前記目標散布量との差がもっとも小さい一つの前記ノズルパターンの候補を前記表示機（２２）に表示させる、または、前記推定散布量と前記目標散布量との差が小さい順に、複数の前記ノズルパターンの候補を前記表示機（２２）に表示させることを特徴とする、請求項３に記載の散布作業機。 The control device (20) includes a display (22) for displaying one or a plurality of nozzle pattern candidates,
The calculation unit (24) causes the display (22) to display one nozzle pattern candidate having the smallest difference between the estimated spray amount and the target spray amount, or the estimated spray amount and the target The spraying work machine according to claim 3, wherein a plurality of nozzle pattern candidates are displayed on the display device (22) in ascending order of difference from the spraying amount.
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