JP7116678B2 - boom sprayer - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 2018年(平成30年)7月9日発行の農経しんぽう第3230号の記事で公開。 2018年(平成30年)7月12日から7月16日に開催された「第34回国際農業機械展in帯広」に展示。Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Published in Nokei Shinpo No. 3230 published on July 9, 2018 (Heisei 30). Exhibited at the 34th International Agricultural Machinery Exhibition in Obihiro held from July 12th to July 16th, 2018.

本発明は、ブーム散布装置に関するものである。 The present invention relates to a boom spreading device.

ブーム散布装置は、所謂、ブームスプレーヤに代表されるように、自走乗用式、トラクタ牽引式、トラクタ直装式などで、圃場面を走行しながら進行方向と交差する略水平方向に展開したブームの長さに対応する散布幅で、薬液等の散布材を圃場面に向けて散布する作業機である。このブーム散布装置は、圃場面を進行しながら散布作業を行い、1行程で移動距離×散布幅の面積を散布作業し、往復の行程を繰り返すことで、圃場面全体に散布作業を施すものである。 The boom sprayer, as represented by a so-called boom sprayer, is a self-propelled ride-on type, a tractor-towed type, a tractor-mounted type, or the like. It is a working machine that sprays a spraying material such as a chemical solution toward the field with a spraying width corresponding to the length of the field. This boom spraying device performs spraying work while advancing on the field, and in one stroke, sprays an area equal to the moving distance x the spraying width, and repeats the back-and-forth stroke to apply the spraying work to the entire field. be.

このようなブーム散布装置は、左右水平方向に展開するブーム(サイドブーム)を第1ブームとこの第1ブームの長手方向に移動可能な第2ブームによって構成し、第1ブームに対して第2ブームをどれだけ突出させたかによって決まるブーム長さを任意に調整自在にすることで、散布幅を変更できるようにしたものが知られている(下記特許文献1参照)。 Such a boom spraying device comprises a first boom (side boom) that deploys horizontally in the left and right direction, and a second boom that can move in the longitudinal direction of the first boom. It is known that the spray width can be changed by freely adjusting the boom length, which is determined by how much the boom protrudes (see Patent Document 1 below).

また、ブーム散布装置においては、GPS信号を演算処理して散布幅端の位置を設定し、機体の位置情報から機体の移動軌跡を記憶して、移動軌跡と設定されている散布幅端の位置によって既に散布がなされている既散布領域を記憶し、既散布領域と旋回後の機体位置とに基づいて、既散布領域とこれから散布する散布予定領域が重ならないように、散布幅端の位置を設定するものが提案されている(下記特許文献2参照)。 In addition, in the boom spraying device, the position of the spraying width end is set by arithmetically processing the GPS signal, the movement trajectory of the aircraft is stored from the position information of the machine, and the movement trajectory and the set spraying width end position are stored. The position of the end of the spraying width is adjusted so that the already sprayed area and the scheduled spraying area do not overlap based on the already sprayed area and the aircraft position after turning. There has been proposed a setting method (see Patent Literature 2 below).

特開2018-157775号公報JP 2018-157775 A 特開2015-53891号公報JP 2015-53891 A

前述した従来技術を参照すると、GPS信号に基づく位置情報に対応して、ブーム長さを制御して散布幅を自動調整することで、位置情報として予め記憶されている散布予定領域の境界線に合わせるように散布幅を調整しながら、機体を進行させて散布作業を行う、自動散布幅制御が考えられる。 According to the prior art described above, by automatically adjusting the spray width by controlling the length of the boom according to the position information based on the GPS signal, it is possible to achieve the boundary line of the planned spray area stored in advance as the position information. Automatic spray width control is conceivable, in which the spraying work is carried out by advancing the aircraft while adjusting the spraying width to match.

このような自動散布幅制御を実際に行うには、機体の進行速度(作業速度)とブーム長さを制御する際のブームの伸縮速度との関係が問題になる。機体の進行方向が散布予定領域の境界線と平行な場合は、機体の進行時にブーム長さは一定になるが、機体の進行方向と散布予定領域の境界線とが常に平行で無い場合には、機体の進行に応じてブーム長さを随時可変調整する必要がある。その際、機体の進行速度が速すぎると、ブーム長さの伸縮が間に合わなくなり、散布幅の端を散布予定領域の境界線に精度良く合わせることができなくなって、散布予定領域外の散布や散布予定領域内の散布漏れが生じ易くなる問題があった。 In order to actually perform such automatic spreading width control, the relationship between the traveling speed (working speed) of the aircraft and the telescopic speed of the boom when controlling the boom length becomes a problem. If the aircraft's traveling direction is parallel to the boundary line of the planned spraying area, the boom length will be constant while the aircraft is traveling, but if the traveling direction of the aircraft and the boundary line of the planned spraying area are not always parallel , it is necessary to variably adjust the boom length according to the progress of the aircraft. At that time, if the traveling speed of the aircraft is too fast, the length of the boom will not be able to expand and contract in time, and the end of the spraying width will not be able to align with the boundary line of the planned spraying area. There was a problem that spraying leaks in the planned area tended to occur.

本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、散布予定領域の境界線に合わせるようにブーム長さの調整によって散布幅を可変に調整するブーム散布装置において、機体の進行速度とブームの伸縮速度を考慮することで、散布予定領域外の散布や散布予定領域内の散布漏れなどを抑止すること、などを課題としている。 The present invention has been proposed to address such problems. That is, in a boom spraying device that variably adjusts the spray width by adjusting the boom length so as to match the boundary line of the planned spraying area, by considering the traveling speed of the aircraft and the expansion and contraction speed of the boom, The problem is to suppress spraying and spraying leaks in the planned spraying area.

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
圃場面を進行する機体と該機体の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブームとを備え、前記ブームの長さに対応する散布幅で散布材を圃場面に向けて散布するブーム散布装置であって、GPS信号に基づく前記機体の位置情報に応じて散布幅を制御する制御部を備え、前記制御部は、予め設定されている散布予定領域の境界線と散布幅の端が合致するように、前記ブームの長さを伸縮制御し、認識される前記機体の進行速度が、前記ブームの長さを伸縮させる速度によって決まる設定速度を超えた場合には、機体の進行速度低減を促す警報信号と機体の進行速度を低減させる制御信号の一方又は両方を出力することを特徴とするブーム散布装置。
In order to solve such problems, the present invention has the following configurations.
Boom spraying for spraying a spraying material toward a field with a spraying width corresponding to the length of the boom, provided with a machine that advances on a field and a boom that can be freely deployed in a substantially horizontal direction that intersects the traveling direction of the machine. The apparatus comprises a control unit for controlling the spray width according to the position information of the aircraft based on the GPS signal, the control unit aligning the boundary line of the predetermined spray area with the edge of the spray width. When the recognized traveling speed of the aircraft exceeds a set speed determined by the speed of expanding and contracting the length of the boom, the traveling speed of the aircraft is reduced. A boom spraying device, characterized in that it outputs one or both of a warning signal to prompt and a control signal to reduce the traveling speed of the aircraft.

このような特徴を備えたブーム散布装置によると、散布予定領域の境界線に合わせるようにブーム長さの調整によって散布幅を可変に調整するブーム散布装置において、機体の進行速度とブームの伸縮速度を考慮することで、散布予定領域外の散布や散布予定領域内の散布漏れなどを抑止することができる。 According to the boom spraying device having such features, in the boom spraying device that variably adjusts the spray width by adjusting the boom length so as to match the boundary line of the planned spraying area, the traveling speed of the aircraft and the expansion and contraction speed of the boom By considering the above, it is possible to prevent the spraying outside the planned spraying area and the leakage of spraying inside the planned spraying area.

本発明の実施形態に係るブーム散布装置の全体構成を示した説明図((a)が側面図、(b)が斜め後方視の斜視図)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing ((a) is a side view, (b) is a perspective view of the diagonal rear view) which showed the whole structure of the boom spraying apparatus which concerns on embodiment of this invention. ブーム長さ調整機構の概略構成を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a boom length adjusting mechanism; ブーム(サイドブーム)の伸縮動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the telescoping operation of a boom (side boom); 制御部の機能を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing functions of a control unit; 散布幅制御の動作フローの一例を示した説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an operation flow of dispersion width control; 表示部によって制御される表示画面の一例を示した説明図である((a)は進行速度が設定速度で作業している状態を示し、(b)は進行速度が設定速度を超えて作業している状態を示している。)。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a display screen controlled by a display unit ((a) shows a state in which work is being performed at a set speed; (b) is a work in which the progress speed exceeds the set speed; It shows a state where the

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different figures denote portions having the same function, and duplication of description in each figure will be omitted as appropriate.

図1(a),(b)に示すように、ブーム散布装置1は、圃場面を進行する機体2と、その機体2に搭載される散布装置3と、機体2の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブーム4を備えており、ブーム4の長さに対応する散布幅で薬剤などの散布材を圃場面に向けて散布するものである。図示の例では、機体2はトラクタ(走行装置)に牽引される牽引型の機体を示しているが、これに限らず、トラクタの3点リンクに装着される直装型の機体や自走乗用式の機体であってもよい。 As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the boom spraying device 1 includes a machine body 2 that advances in a field, a spraying device 3 mounted on the machine body 2, and an approximation that intersects the traveling direction of the machine body 2. It has a horizontally deployable boom 4, and sprays a spraying material such as a chemical agent toward the field with a spraying width corresponding to the length of the boom 4. - 特許庁In the illustrated example, the fuselage 2 is a traction type fuselage that is towed by a tractor (running device), but is not limited to this, and may be a mounted fuselage attached to a three-point link of a tractor or a self-propelled riding fuselage. It may be a body of formula.

図示した牽引式の機体2には、走行車輪2Aが装備されており、機体2の前方には、トラクタに連結される連結部2Bと、ユニバーサルジョイントなどの伝動手段を介してトラクタのPTOからの動力が入力される入力部2Cを備えている。機体2に搭載される散布装置3は、入力部2Cに入力される動力によって駆動するポンプ3Aと薬剤などの散布材が収納されるタンク3Bなどを備えている。 The shown towing type machine body 2 is equipped with traveling wheels 2A, and in front of the machine body 2, there are a connection part 2B connected to the tractor, and a power transmission from the PTO of the tractor via a transmission means such as a universal joint. It has an input section 2C to which power is input. The spraying device 3 mounted on the body 2 includes a pump 3A driven by power input to the input section 2C and a tank 3B containing spraying agents such as chemicals.

ブーム4は、センターブーム4Aと左右のサイドブーム4Bを備えている。センターブーム4Aは、水平装置5を介して機体2に支持されている。サイドブーム4Bは、センターブーム4Aの左右端にそれぞれ収納・展開自在に連結されると共に、自身が伸縮自在に構成されている(図においては、サイドブーム4Bを収納して最短状態に縮めた状態を示している。)。センターブーム4Aとサイドブーム4Bには、複数の散布ノズル6を備えたパイプ又はホースが装着されており、タンク3B内の薬剤などの散布材がポンプ3Aによって圧送されて複数の散布ノズル6から散布される。 The boom 4 has a center boom 4A and left and right side booms 4B. The center boom 4A is supported by the airframe 2 via the horizontal device 5. As shown in FIG. The side booms 4B are respectively connected to the left and right ends of the center boom 4A so as to be retractable and unfoldable, and are configured to be telescopic themselves (in the figure, the side booms 4B are retracted to their shortest state). ). Pipes or hoses having a plurality of spray nozzles 6 are attached to the center boom 4A and the side booms 4B. be done.

サイドブーム4Bは、機体2の進行方向に対して交差する水平方向に展開して、最大長さに伸ばすことで、最大の散布幅を実現でき、その長さを適宜伸縮することで、散布幅を可変に調整できるようになっている。また、サイドブーム4Bは、最も短い状態(最短長さ)に縮めて、機体2の進行方向に沿って折り畳み且つ先端を上げて傾斜させることで収納状態にすることができる。左右のサイドブーム4Bの収納・展開・伸縮は、図示省略したブーム動作機構(ブーム収納機構、ブーム展開機構、ブーム長さ調整機構)によって個別に動作できるようになっている。 The side booms 4B are deployed in the horizontal direction intersecting the traveling direction of the airframe 2 and extended to the maximum length to achieve the maximum spraying width. can be variably adjusted. Also, the side boom 4B can be retracted to the shortest state (shortest length), folded along the traveling direction of the machine body 2, and tilted with the tip raised to be put in the stored state. The left and right side booms 4B can be retracted, deployed, and extended/retracted individually by boom operating mechanisms (boom retracting mechanism, boom deploying mechanism, boom length adjusting mechanism) not shown.

図2は、サイドブーム4Bを伸縮させてブーム長さを調整するブーム長さ調整機構10を示している。サイドブーム4Bは、複数のブーム(ブーム11とブーム12)を備えている。ここでは2本のブームを備える例を示しているが、同様の構成を多段にして3本以上のブームを備えるようにしてもよい。 FIG. 2 shows a boom length adjusting mechanism 10 that extends and retracts the side boom 4B to adjust the boom length. The side boom 4B has a plurality of booms (boom 11 and boom 12). Although an example with two booms is shown here, the same configuration may be multi-staged to have three or more booms.

ブーム長さ調整機構10は、複数のブーム(ブーム11とブーム12)の長手方向に沿った重なり状態を可変にすることでブーム長さを調整する機構である。具体的な機構は従来技術と同様であり、ブーム11とブーム12は、長手方向に沿って互いに摺動自在に支持されており、基端側のブーム11の基端部に設けられたスプロケット13がモータ19の出力軸に接続されている。スプロケット13にはチェーン15が掛け回されており、チェーン15の一端が連結部17を介してワイヤ16の一端に接続され、ワイヤ16は、ブーム11の先端部に設けられたプーリ14に掛け回され、その他端が連結部18を介してチェーン15の他端に接続されている。そして、ブーム12の基端部がワイヤ16に接続されている。 The boom length adjustment mechanism 10 is a mechanism that adjusts the length of the booms by varying the overlapping state along the longitudinal direction of a plurality of booms (booms 11 and 12). A specific mechanism is the same as that of the prior art, and the booms 11 and 12 are slidably supported along the longitudinal direction. is connected to the output shaft of the motor 19 . A chain 15 is wound around the sprocket 13 , one end of the chain 15 is connected to one end of a wire 16 via a connecting portion 17 , and the wire 16 is wound around a pulley 14 provided at the tip of the boom 11 . , and the other end is connected to the other end of the chain 15 via the connecting portion 18 . A base end of the boom 12 is connected to the wire 16 .

ブーム長さ調整機構10は、モータ19を回転駆動することで、スプロケット13を回転させて、チェーン15に接続されているワイヤ16を摺動させることで、基端側が水平装置5に支持されているブーム11の長手方向にブーム12を移動させて、ブーム4(サイドブーム4B)の長さを調整するものである。 The boom length adjustment mechanism 10 rotates the sprocket 13 by driving the motor 19 to rotate, and slides the wire 16 connected to the chain 15, so that the base end side is supported by the horizontal device 5. The length of the boom 4 (side boom 4B) is adjusted by moving the boom 12 in the longitudinal direction of the boom 11 that is present.

ブーム長さの制御は、制御部20の出力でモータ19の回転量を制御することで行われる。制御部20には、近接センサなどで構成される最短位置センサ21とスプロケット13の回転を検出する回転センサ22からの検出信号が入力される。最短位置センサ21は、ブーム11の基端側に取り付けられており、ブーム12の基端が接近して最短位置になったことを検出する。回転センサ22は、スプロケット13の回転によって生じるパルス(例えば、エンコーダパルス)を検出して、スプロケット13(或いはモータ19の出力軸)の回転量を検出する。 The boom length is controlled by controlling the amount of rotation of the motor 19 using the output of the control section 20 . The controller 20 receives detection signals from a shortest position sensor 21 such as a proximity sensor and a rotation sensor 22 that detects the rotation of the sprocket 13 . The shortest position sensor 21 is attached to the base end side of the boom 11 and detects when the base end of the boom 12 approaches and reaches the shortest position. The rotation sensor 22 detects pulses (for example, encoder pulses) generated by the rotation of the sprocket 13 to detect the amount of rotation of the sprocket 13 (or the output shaft of the motor 19).

制御部20による制御動作としては、作業前にモータ19を回転させて、ブーム12を基端側に移動させ、ブーム12の変位量が最小になったことを最短位置センサ21が検出して検出信号を制御部20に送信する。この検出信号によって制御部20はブーム12が最短位置にあることを認識する。そして、そこからモータ19を逆回転させて回転量(パルス数)を回転センサ22にて検出することで、制御部20は、ブーム12が所定の変位量だけ移動し、ブーム4(サイドブーム4B)が所定の長さになったことを認識する。これにより、制御部20は、入力信号に応じて、ブーム12の変位量を制御してブーム4(サイドブーム4B)の長さを任意の長さに調整することができる。 As a control operation by the control unit 20, the motor 19 is rotated before work, the boom 12 is moved to the base end side, and the shortest position sensor 21 detects and detects that the displacement amount of the boom 12 is minimized. A signal is sent to the control unit 20 . Based on this detection signal, the controller 20 recognizes that the boom 12 is at the shortest position. Then, by rotating the motor 19 in the reverse direction and detecting the amount of rotation (the number of pulses) by the rotation sensor 22, the control unit 20 moves the boom 12 by a predetermined amount of displacement, causing the boom 4 (side boom 4B) to move. ) has reached a predetermined length. Thereby, the control part 20 can control the displacement amount of the boom 12 according to an input signal, and can adjust the length of the boom 4 (side boom 4B) to arbitrary length.

前述したように、ブーム4には、複数の散布ノズル6が配備されている。サイドブーム4Bにおいては、ブーム11とブーム12にそれぞれ、同じ間隔で散布ノズル6A,6Bが配備されている。また、ブーム11とブーム12には、散布ノズル6A,6Bに散布材を供給するための流路(ホース又はパイプ)11A,12Aが配備されている。 As mentioned above, boom 4 is provided with a plurality of spray nozzles 6 . In the side boom 4B, the spray nozzles 6A and 6B are arranged at the same intervals on the booms 11 and 12, respectively. Further, the booms 11 and 12 are provided with flow paths (hoses or pipes) 11A and 12A for supplying spraying material to the spraying nozzles 6A and 6B.

ブーム長さを調整する際には、ブーム11とブーム12の重なり部分に配置されている散布ノズル6A,6Bのうち、一方のブームに配備されている散布ノズルへの流路バルブ(図示省略)が閉止操作される。また、ブーム長さの調整は、散布ノズル6A,6Bの配備間隔単位で行われる。これによって、ブーム4に配備されている散布ノズル6は、ブーム4がどのような長さに調整されていても、設定された等間隔で配備されることになる。ブーム4の任意の長さにおいて等間隔で配備されている開閉可能な散布ノズル6(6A,6B)を有効ノズルと呼ぶ。 When adjusting the boom length, a passage valve (not shown) to the spray nozzle provided on one of the spray nozzles 6A and 6B arranged at the overlapped portion of the boom 11 and the boom 12 is operated. is closed. Also, the adjustment of the boom length is performed in units of the deployment intervals of the spray nozzles 6A and 6B. As a result, the spray nozzles 6 arranged on the boom 4 are arranged at the set equal intervals regardless of the length of the boom 4 adjusted. The spreadable nozzles 6 (6A, 6B) that can be opened and closed, which are arranged at regular intervals along the arbitrary length of the boom 4, are called effective nozzles.

散布ノズル6A,6Bの間隔は、予め制御部20に設定しておくことができる。設定の仕方としては、作業前の較正(キャリブレーション)操作によって行うことができ、例えば、図3の(a)に示すように、サイドブーム4Bにおけるブーム11,12の長さを最短長さの状態にしてから、(b)に示すように最大長さになるまでモータ19を駆動し、その間の総変位量Lを回転センサ22のパルス数でカウントする。そして、総変位量Lを、変位したブーム12に配備されている散布ノズル6Bの間隔数nで除して、配備間隔D(=L/n)のパルス数を求める。制御部20は、常に配備間隔Dの整数倍のパルス数でモータ19を駆動することで、ブーム4の長さを散布ノズル6A,6Bの配備間隔単位で調整することができる。 The interval between the spraying nozzles 6A and 6B can be set in the controller 20 in advance. As a method of setting, it can be performed by a calibration operation before work. For example, as shown in FIG. After that state, the motor 19 is driven until the maximum length is reached as shown in FIG. Then, the total displacement amount L is divided by the interval number n of the spray nozzles 6B arranged on the displaced boom 12 to obtain the number of pulses for the arrangement interval D (=L/n). The controller 20 always drives the motor 19 with a pulse number that is an integral multiple of the deployment interval D, thereby adjusting the length of the boom 4 for each deployment interval of the spray nozzles 6A and 6B.

次に、制御部20による散布幅の制御について説明する。制御部20には、図4に示すように、前述した最短位置センサ21と回転センサ22の検出信号が入力されると共に、GPS受信機23からのGPS信号が入力される。GPS信号は、機体2の現在位置を随時把握するために入力されるものである。 Next, control of the spread width by the control unit 20 will be described. As shown in FIG. 4, the controller 20 receives detection signals from the shortest position sensor 21 and the rotation sensor 22 as well as a GPS signal from the GPS receiver 23 . A GPS signal is input to ascertain the current position of the body 2 at any time.

また、制御部20には、予め設定されている散布予定領域24の位置情報が入力される。散布予定領域24は、ブーム散布機1がこれから散布を行う予定の領域であって、ブーム散布装置1が過去に作業した作業領域に基づく圃場全体の位置情報や、今回の作業で既に散布が行われた既散布領域の位置情報などが図示省略した記憶手段(メモリ)に記憶されており、この記憶手段に記憶されているデータに基づいて予め設定されている。 In addition, positional information of the preset spraying area 24 is input to the control unit 20 . The planned spraying area 24 is an area where the boom sprayer 1 is scheduled to spray from now on, and includes position information of the entire field based on the work area in which the boom sprayer 1 has worked in the past, and the spraying has already been performed in the current work. The positional information of the already-dispersed areas and the like are stored in storage means (memory) (not shown), and are set in advance based on the data stored in this storage means.

制御部20は、進行速度算出部25、ブーム長さ制御部26、警報信号出力部27、表示部40などの機能を有している。 The control unit 20 has functions such as a travel speed calculation unit 25, a boom length control unit 26, an alarm signal output unit 27, a display unit 40, and the like.

進行速度算出部25は、入力されるGPS信号に基づいて機体2の進行速度Vを算出する。この進行速度算出部25は、機体2がトラクタに直装又は牽引されるものであり、制御部20がトラクタのECU50から速度信号を受信している場合には、その速度信号に基づいて機体2の進行速度を算出するようにしてもよい。 The travel speed calculation unit 25 calculates the travel speed V of the aircraft 2 based on the GPS signal that is input. The traveling speed calculator 25 is for the machine body 2 to be directly mounted on or towed by a tractor. may be calculated.

ブーム長さ制御部26は、ブーム4(サイドブーム4B)の長さを調整することで散布幅を制御するものであり、予め設定されている散布予定領域24の境界線と散布幅の端が一致するように、ブーム4(サイドブーム4B)の長さを伸縮制御する。 The boom length control unit 26 controls the spray width by adjusting the length of the boom 4 (side boom 4B). The length of the boom 4 (side boom 4B) is controlled to match.

ブーム長さ制御部26による散布幅の制御においては、ブーム4の長さを伸縮させる速度と進行速度算出部25にて算出される機体2の進行速度との関係が重要になる。機体2の進行速度が速すぎる場合には、前述した境界線に散布幅の端を合わせるようにブーム4の長さを伸縮させることができなくなるので、機体2の進行速度に、ブーム4の伸縮で散布幅を境界線に合わせることが可能な設定速度を定めておき、その設定速度を超えない範囲で機体2が進行している場合に、ブーム長さ制御部26による散布幅の制御を行う。 In the control of the spraying width by the boom length control section 26, the relationship between the speed at which the length of the boom 4 is expanded and contracted and the traveling speed of the machine body 2 calculated by the traveling speed calculating section 25 is important. If the traveling speed of the machine body 2 is too fast, the length of the boom 4 cannot be expanded or contracted so that the edge of the spray width is aligned with the above-mentioned boundary line. determines a set speed that allows the spray width to match the boundary line, and when the machine body 2 is traveling within a range that does not exceed the set speed, the boom length control unit 26 controls the spray width. .

この際の設定速度は、ブーム4の長さを伸縮させる速度に応じて設定されるので、作業前にブーム4の長さを実際に伸縮させてその伸縮速度を計測することで、正確な設定速度を随時設定する較正(キャリブレーション)機能を設けるすることが好ましい。この較正機能においては、図3の(a)に示すように、サイドブーム4Bにおけるブーム11,12の長さを最短状態にしてから、(b)に示すように最大長さになるまでモータ19を駆動し、その間変量がゼロから総変位量Lになるまでの時間を計測し、ブーム4の長さを伸縮させる速度を求める。 The set speed at this time is set according to the speed at which the length of the boom 4 is extended and retracted. A calibration function is preferably provided to set the speed at any time. In this calibration function, the length of the booms 11 and 12 in the side boom 4B is set to the shortest state as shown in FIG. 3(a), and then the motor 19 is rotated until the length reaches the maximum length as shown in FIG. 3(b). is driven, and the time required for the variable to reach the total displacement L from zero is measured, and the speed at which the length of the boom 4 is extended or retracted is determined.

警報信号出力部27は、機体2の進行速度が前述した設定速度を超えた場合に、警告信号出力する機能である。制御部20が警告信号を出力すると、表示部40において警告信号に対応する表示画像が表示されたり、音声発生手段を備える場合には、警告音などを出力させることができる。 The warning signal output unit 27 has a function of outputting a warning signal when the traveling speed of the machine body 2 exceeds the set speed described above. When the control unit 20 outputs a warning signal, the display unit 40 can display a display image corresponding to the warning signal, or can output a warning sound or the like if a sound generating means is provided.

このような警報信号出力部27の機能に加えて、或いは警報信号出力部27の機能に換えて、制御部20は、進行速度が前述した設定速度を超えた場合に、制御信号を走行機体(トラクタ直装式や牽引式の場合はトラクタであり、自走式の場合は自走機体)のECU(電子制御ユニット)50に出力して、進行速度を低下させる制御を行うようにしても良い。 In addition to the function of the alarm signal output unit 27, or instead of the function of the alarm signal output unit 27, the control unit 20 outputs a control signal to the traveling body ( In the case of a tractor-mounted type or a towing type, it is the tractor, and in the case of a self-propelled type, it may be output to the ECU (electronic control unit) 50 of the self-propelled body) to perform control to reduce the traveling speed. .

図5は、ブーム長さ制御部26による散布幅制御の動作フローの一例を示している。散布幅制御が開始されると、制御部20には、所定時間間隔でGPS信号が入力され(S01)、入力されたGPS信号によって機体2の現在位置の確認がなされる(S02)。そして、前回入力のGPS信号による機体位置と今回のGPS信号による現在位置との差によって求められる移動距離とGPS信号の入力間隔の時間によって機体2の進行速度Vが算出される(S03)。 FIG. 5 shows an example of an operation flow of spray width control by the boom length control section 26. As shown in FIG. When the spray width control is started, a GPS signal is input to the control unit 20 at predetermined time intervals (S01), and the current position of the airframe 2 is confirmed by the input GPS signal (S02). Then, the traveling speed V of the aircraft 2 is calculated from the movement distance obtained from the difference between the aircraft position based on the previously input GPS signal and the current position based on the current GPS signal and the input interval time of the GPS signals (S03).

設定されている散布予定領域24によって、制御部20に現在位置の前方の境界線位置が入力される(S04)。前方の境界線位置の入力は、散布幅制御によって散布幅の端と境界線の位置とを一致させることができるように、現在位置に対して数センチから数十センチ前方の境界線位置が入力される。 The boundary line position ahead of the current position is input to the control unit 20 according to the set spraying area 24 (S04). Inputting the front boundary position is a boundary position several centimeters to several tens of centimeters ahead of the current position so that the edge of the scatter width and the position of the boundary line can be matched by the scatter width control. be done.

次に、算出された進行速度Vと設定速度Vsとを比較する(S05)。設定速度Vsは、前述したように、ブーム4の伸縮で散布幅を境界線に合わせることができる進行速度の限界値であり、作業前にブーム4の長さを実際に伸縮させてその伸縮速度を計測することで予め設定されるものである。 Next, the calculated advancing speed V and the set speed Vs are compared (S05). As described above, the set speed Vs is the limit value of the advancing speed at which the expansion and contraction of the boom 4 can match the spray width to the boundary line. is set in advance by measuring .

進行速度Vと設定速度Vsとを比較した結果、V≦Vsである場合(S05:YES)、前方の境界線位置がブーム4(サイドブーム4B)の最大長さの外側に位置するか否かの判断がなされる(S06)。 As a result of comparing the advancing speed V and the set speed Vs, if V≤Vs (S05: YES), whether the front boundary line position is outside the maximum length of the boom 4 (side boom 4B) is determined (S06).

そして、V≦Vsであり(S05:YES)、前方の境界線位置がブーム4(サイドブーム4B)の最大長さの外側で無い(S06:NO)場合に、有効ノズルを全て開状態に制御して(S07)、ブーム長さ制御部26による散布幅の制御で、散布幅の端を境界線位置に一致させる制御がなされる(S08)。 If V≦Vs (S05: YES) and the front boundary line position is not outside the maximum length of the boom 4 (side boom 4B) (S06: NO), all effective nozzles are controlled to open. Then (S07), the boom length control unit 26 controls the spraying width so that the end of the spraying width coincides with the boundary line position (S08).

これに対して、進行速度Vが設定速度Vsを超えている場合(S05:NO)には、ブーム長さの制御では散布幅の端を境界線位置に一致させることができないので、この場合には、警報信号出力部27によって警報信号を出力させる。 On the other hand, when the traveling speed V exceeds the set speed Vs (S05: NO), the end of the spray width cannot be aligned with the boundary line position by controlling the boom length. causes the alarm signal output unit 27 to output an alarm signal.

そして、前方の境界線位置がブーム4(サイドブーム4B)の最大長さの外側に位置する場合(S06:YES)には、この場合もブーム長さ制御部26によって散布幅の端を境界線位置に合わせることができないので、機体2の進行方向変更を促す警報信号を出力(S10)して、有効ノズルを全て開状態にし(S11)、ブーム長さを最大に制御する(S12)。 When the front boundary line position is outside the maximum length of the boom 4 (side boom 4B) (S06: YES), the boom length control unit 26 also moves the end of the spray width to the boundary line. Since it is not possible to match the position, an alarm signal is output (S10) to prompt a change in the traveling direction of the body 2, all the effective nozzles are opened (S11), and the boom length is controlled to the maximum (S12).

そして、引き続き散布幅制御を継続する場合(S13:YES)には、次のタイミングでGPS信号を入力し(S01)、前述したステップを繰り回し、散布幅制御を継続しない場合(S13:NO)には、制御を終了する。 If the spray width control is to be continued (S13: YES), the GPS signal is input at the next timing (S01), the above steps are repeated, and if the spray width control is not to be continued (S13: NO). to exit control.

表示部40は、制御部20による散布幅の制御状態を随時画面に表示する。図6は、その表示例を示している。表示部40によって表示画面40Gに表示される画像は、機体2の現在位置と進行方向を示す三角図形の表示画像41(三角形の頂角位置が現在位置を指し、頂角の方向が進行方向を指している。)と、機体2の現在位置の進行方向前方側に延びる境界線の表示画像42と、設定されている現在の散布幅を示す矩形図形の表示画像43と、ブーム4の最大長さ範囲を示す矩形図形の表示画像44と、既散布領域を示す表示画像45と、現在の機体2の進行速度Vの数値を示す表示画像46と、前述した設定速度Vsの数値を示す表示画像47である。 The display unit 40 displays the control state of the spreading width by the control unit 20 on the screen at any time. FIG. 6 shows an example of the display. The image displayed on the display screen 40G by the display unit 40 is a triangular display image 41 indicating the current position and traveling direction of the airframe 2 (the apex position of the triangle indicates the current position, and the direction of the apex angle indicates the traveling direction). ), a display image 42 of a boundary line extending forward in the traveling direction of the current position of the machine body 2 , a display image 43 of a rectangular graphic indicating the current spraying width that has been set, and the maximum length of the boom 4 . A display image 44 of a rectangular figure indicating the range, a display image 45 indicating the already sprayed area, a display image 46 indicating the numerical value of the current traveling speed V of the aircraft 2, and a display image indicating the numerical value of the set speed Vs described above. 47.

ここで、表示画像43と表示画像44によって、ブーム4の最大長さ範囲に対する現在の散布幅の相対関係が示されている。このような表示部40の表示画像は、制御部20の時系列毎の出力によって随時変化することになり、散布幅を示す表示画像43の両端が境界線の表示画像42に沿って移動する状態が、随時表示画面40Gに表示されることになる。 Here, display images 43 and 44 show the relative relationship of the current spread width to the maximum length range of boom 4 . Such a display image of the display unit 40 changes at any time according to the time-series output of the control unit 20, and both ends of the display image 43 showing the spread width move along the display image 42 of the boundary line. is displayed on the display screen 40G at any time.

表示画面40Gを見ながら作業を行うオペレータは、図6(a)に示すように、現在の機体2の進行速度Vを表示する表示画像46と設定速度Vsを表示する表示画像47の数値を比較しながら作業を進めることができる。これによって、オペレータは、設定速度Vsを超えないように進行速度Vを調整しながら作業を行うことができる。 An operator performing work while looking at the display screen 40G compares numerical values of a display image 46 displaying the current advancing speed V of the machine body 2 and a display image 47 displaying the set speed Vs, as shown in FIG. 6(a). You can continue to work while This allows the operator to work while adjusting the advancing speed V so as not to exceed the set speed Vs.

そして、進行速度Vが設定速度Vsを超えてしまった場合には、警報信号出力部27から警報信号が出力されて、例えば図6(b)に示すように、警告信号に応じた表示画像48が表示画面40Gに表示される。表示画像48に加えて、或いは表示画像48に換えて、警告音等を発信させるようにしてもよい。 When the traveling speed V exceeds the set speed Vs, an alarm signal is output from the alarm signal output unit 27, and a display image 48 corresponding to the alarm signal is displayed, for example, as shown in FIG. is displayed on the display screen 40G. In addition to the display image 48, or instead of the display image 48, a warning sound or the like may be transmitted.

以上説明したように、ブーム散布装置1は、ブーム散布装置1は、機体2の進行速度がブーム4の伸縮速度に対して速すぎる場合には、警報が出力されるので、オペレータは、この警報によって進行速度を低下させることができるので、適正な散布幅制御が可能な進行速度を保って作業を進めることができる。 As described above, the boom spraying device 1 outputs an alarm when the traveling speed of the machine body 2 is too fast for the telescopic speed of the boom 4. Since the progress speed can be reduced by , the work can be progressed while maintaining the progress speed at which appropriate spray width control is possible.

また、ブーム散布装置1は、オペレータが表示部40によって制御される表示画面40Gを見ながら作業を行うことができるので、現在設定されている散布幅と散布予定領域の境界線の状態を確認しながら、所望の作業速度で作業を進めることができる。更には、表示画面40Gには、ブーム4の最大長さ範囲に対する散布幅の相対関係が表示されているので、散布幅を最大限制御できる範囲を確認しながら、機体2の位置と境界線の位置関係を調整しながら作業を進めることができる。 Further, the boom spraying device 1 allows the operator to work while looking at the display screen 40G controlled by the display unit 40, so that the operator can check the currently set spraying width and the state of the boundary line between the planned spraying area. However, the work can proceed at the desired work speed. Furthermore, since the display screen 40G displays the relative relationship of the spray width with respect to the maximum length range of the boom 4, it is possible to confirm the position of the machine body 2 and the boundary line while confirming the range in which the spray width can be controlled to the maximum. Work can proceed while adjusting the positional relationship.

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and design modifications and the like are made within the scope of the present invention. is included in the present invention. In addition, each of the above-described embodiments can be combined by utilizing each other's techniques unless there is a particular contradiction or problem in the purpose, configuration, or the like.

1:ブーム散布装置,
2:機体,2A:走行車輪,2B:連結部,2C:入力部,
3:散布装置,3A:ポンプ,3B:タンク,
4,11,12:ブーム,4A:センターブーム,4B:サイドブーム,
5:水平装置,6,6A,6B:散布ノズル,
10:ブーム長さ調整機構,
13:スプロケット,14:プーリ,15:チェーン,
16:ワイヤ,17,18:連結部,19:モータ,
20:制御部,21:最短位置センサ,22:回転センサ,
11A,12A:流路,
23:GPS受信機,24:散布予定領域,
25:進行速度算出部,26:ブーム長さ制御部,27:警報信号出力部,
40:表示部,40G:表示画面,41~48:表示画像,
50:ECU
1: Boom spraying device,
2: machine body, 2A: traveling wheels, 2B: connecting part, 2C: input part,
3: spraying device, 3A: pump, 3B: tank,
4, 11, 12: boom, 4A: center boom, 4B: side boom,
5: horizontal device, 6, 6A, 6B: spray nozzle,
10: Boom length adjustment mechanism,
13: sprocket, 14: pulley, 15: chain,
16: wire, 17, 18: connection part, 19: motor,
20: control unit, 21: shortest position sensor, 22: rotation sensor,
11A, 12A: flow path,
23: GPS receiver, 24: scheduled area for dispersal,
25: advancing speed calculator, 26: boom length control unit, 27: alarm signal output unit,
40: display unit, 40G: display screen, 41 to 48: display images,
50: ECU

Claims (4)

圃場面を進行する機体と該機体の進行方向と交差する略水平方向に展開自在なブームとを備え、前記ブームの長さに対応する散布幅で散布材を圃場面に向けて散布するブーム散布装置であって、
GPS信号に基づく前記機体の位置情報に応じて散布幅を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
予め設定されている散布予定領域の境界線と散布幅の端が合致するように、前記ブームの長さを伸縮制御し、
認識される前記機体の進行速度が、前記ブームの長さを伸縮させる速度によって決まる設定速度を超えた場合には、機体の進行速度低減を促す警報信号と機体の進行速度を低減させる制御信号の一方又は両方を出力することを特徴とするブーム散布装置。
Boom spraying for spraying a spraying material toward a field with a spraying width corresponding to the length of the boom, provided with a machine that advances on a field and a boom that can be freely deployed in a substantially horizontal direction that intersects the traveling direction of the machine. a device,
A control unit that controls the spray width according to the position information of the aircraft based on the GPS signal,
The control unit
expanding and contracting the length of the boom so that the boundary line of the preset spraying area and the edge of the spraying width match,
When the recognized traveling speed of the aircraft exceeds the set speed determined by the speed at which the length of the boom is extended and retracted, an alarm signal prompting reduction of the traveling speed of the aircraft and a control signal for reducing the traveling speed of the aircraft are generated. A boom distribution device characterized by outputting one or both.
前記ブームの長さを伸縮させる速度は、前記ブームを最短状態から最長状態に伸ばすのに要する時間を計測することで校正され、校正された前記速度に応じて前記設定速度が決められることを特徴とする請求項1記載のブーム散布装置。 The speed for expanding and contracting the length of the boom is calibrated by measuring the time required to extend the boom from the shortest state to the longest state, and the set speed is determined according to the calibrated speed. 2. The boom distribution device of claim 1. 前記制御部による散布幅の制御状態を随時画面に表示する表示部を備え、
前記表示部は、
前記機体の現在位置と、前記現在位置の進行方向前方側に延びる前記境界線と、設定される現在の散布幅とを表示することを特徴とする請求項1又は2項記載のブーム散布装置。
A display unit that displays the control state of the spreading width by the control unit on the screen at any time,
The display unit
3. The boom spraying device according to claim 1, wherein the current position of the machine body, the boundary line extending forward of the current position in the traveling direction, and the currently set spraying width are displayed.
前記表示部は、前記警報信号に応じた表示画像を表示画面に表示することを特徴とする請求項3記載のブーム散布装置。 4. The boom spraying device according to claim 3, wherein the display unit displays a display image corresponding to the alarm signal on a display screen.
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