JP7130532B2 - 除草作業機 - Google Patents

Description

本発明は、放電を利用して除草を行う除草作業機に関する。

従来、特許文献１に開示された除草作業機が知られている。
特許文献１に開示の除草作業機は、高電圧発生装置と、植物に対して放電を行うための電極と、植物を切断する切削刃とを備えている。

特開２００２－１８６３２４号公報

しかしながら、上記除草作業機においては、作業者が歩いて移動しながら除草作業を行わなければならないために作業性が悪い。また、雑草等に対して離れた場所からアクセスして除草を行うことはできない。
本発明は、上記したような実情に鑑みて、作業性に優れると共に離れた場所から雑草等に対してアクセスして除草を行うことができる除草作業機を提供するものである。

本発明の一態様に係る除草作業機は、車体と、前記車体を走行可能に支持する走行装置と、を有する走行車両と、前記走行車両から延びる支持体と、前記支持体に取り付けられ且つ地面に植生した植物に向けて放電可能な放電装置と、前記放電装置を前記植物に対して接近させる下方と離反させる上方とに移動させる移動機構と、前記植物に含まれる放電対象又は放電対象外の植物を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に基づいて前記移動機構を駆動して前記放電装置を移動させる制御装置と、を備え、前記走行装置は、前記車体の右側に設けられた右輪と、前記車体の左側に設けられた左輪と、を有し、前記車体は、車両幅方向の一方側で上下方向に延び且つ前記左輪が下部に取り付けられた一方部位と、車両幅方向の他方側で上下方向に延び且つ前記右輪が下部に取り付けられた他方部位と、車両幅方向に延びて前記一方部位の上部と前記他方部位の上部とを連結する連結部位とを有することにより、前記植物が生えている部分を跨ぐことができ、前記支持体は、前記連結部位から下方に延びて前記放電装置を前記植物から離れた前記植物の上方に支持可能であって、前記一方部位側から前記他方部位側にわたって並んで配置された複数の支持体を含み、前記検知部は、前記連結部位に配置されて前記植物を上方から撮影する撮影装置と、前記撮影装置により撮影された画像に基づいて放電対象又は放電対象外の植物を認識する画像認識装置と、を有し、前記放電装置は、前記複数の支持体によって個別に支持され且つ独立して下方に移動可能な複数の放電部を有し、前記制御装置は、前記検知部が放電対象の植物を検知した場合、前記複数の放電部のうち、放電対象となる植物に最も接近可能な放電部を選択して、放電対象の植物に接近させる方向である下方に移動させる。

また、前記走行車両は自走可能である。
また、前記走行車両は、自走可能な走行車両によって牽引される。

上記除草作業機によれば、走行車両から延びる支持体に放電装置が取り付けられているため、作業性に優れていると共に離れた場所から雑草等に対してアクセスして除草を行うことができる。

除草作業機の一実施形態（第１実施形態）を示す背面図であって、放電装置を植物に対して接近させる一側方に移動させた状態を示す図である。 除草作業機の一実施形態（第１実施形態）を示す背面図であって、放電装置を植物に対して離反させる他側方に移動させた状態を示す図である。 放電装置を示す斜視図である。 放電装置を示す正面図である。 外殻体の内部構造を示す斜視図である。 受電部の配置等を示す外殻体の概略横断面図である。 放電装置の外殻体に先鋭部を設けた変形例を示す図である。 除草作業機の制御系の構成を示すブロック図である。 検知部が検知部材から構成されている例を示す図である。 検知部が遮光センサ等の光センサから構成されている例を示す図である。 除去対象外の植物と除去対象の植物とが並んでいる場合における検知部、制御装置、放電装置の動作を説明するための図である。 除草作業機の一実施形態（第２実施形態）を示す背面図であって、放電装置を植物に対して接近させる下方に移動させた状態を示す図である。 除草作業機の一実施形態（第２実施形態）を示す背面図であって、放電装置を植物に対して離反させる上方に移動させた状態を示す図である。 第２実施形態の除草作業機において、放電装置の複数の放電部を植物に対して離反させる上方に移動させた状態を示す図である。 第２実施形態の除草作業機において、放電装置の複数の放電部の一部を植物に対して接近させる下方に移動させた状態を示す図である。 放電装置の周囲に回転羽根を設けた例を示す図である。 除草作業機の更に別の実施形態（第３実施形態）を示す平面図である。

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。
図１は、除草作業機１の一実施形態（第１実施形態）を示す図であって、除草作業機１を後方から見た図である。
除草作業機１は、走行車両２と、支持体３と、放電装置４と、を備えている。
以下、走行車両２の進行方向（図１の奥側）を前方、進行方向と反対方向（図１の手前側）を後方、進行方向に直交する水平方向（図１のＫ１方向）を車両幅方向又は側方として説明する。また、車両幅方向（側方）の一方を一側方（図１の矢印Ａ１方向）、車両幅方向の他方を他側方（図１の矢印Ａ２方向）として説明する。

走行車両２は自走可能な車両であることが好ましいが、自走可能な車両（例えば、トラクタ等）によって牽引されて走行する車両であってもよい。また、走行車両２が自走可能な車両である場合、運転者（作業者）が乗って走行する車両には限定されず、遠隔操作や自動走行によって無人で走行する車両であってもよい。
走行車両２は、車体５と走行装置６とを有している。

車体５には、バッテリ７及び高電圧発生器８が搭載されている。バッテリ７は、放電装置４に供給される電気を蓄える。高電圧発生器８は、バッテリ７から取り出した電気を昇圧して放電装置４に供給する。走行車両２が自走可能な車両である場合、車体５には、走行装置６を駆動するための原動機（モータ、エンジン等）が搭載される。
走行装置６は、車体５を走行可能に支持している。走行装置６は、車体５の右側に設けられた車輪６Ｒと、車体５の左側に設けられた車輪６Ｌとから構成されている。車輪６Ｒと車輪６Ｌは、それぞれ前輪と後輪とを含む。但し、走行装置６は、車輪式の走行装置には限定されず、クローラ式の走行装置であってもよい。

支持体３は、走行車両２から側方に延びている。支持体３の基端部は、走行車両２に取り付けられている。支持体３の先端部には、放電装置４が支持されている。支持体３は、放電装置４を地面に植生した植物Ｐの上方に支持可能である。
本実施形態の場合、支持体３は、走行車両２の右方である一側方に延びている。但し、
支持体３は、走行車両２の左方である他側方に延びていてもよいし、走行車両２の一側方と他側方の両方に延びていてもよい。

除草作業機１は、放電装置４を移動させる移動機構１０を備えている。移動機構１０は、車体５に搭載されている。移動機構１０は、支持体３に支持された放電装置４を植物Ｐに対して接近させる方向と離反させる方向とに移動させる。放電装置４を植物Ｐに対して接近させる方向は、放電装置４を車体５から離反させる方向である。放電装置４を植物Ｐから離反させる方向は、放電装置４を車体５に対して接近させる方向である。

本実施形態の場合、移動機構１０は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる一側方と離反させる他側方とに移動可能である。図１は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる一側方に移動させた状態を示している。図２は、放電装置４を植物Ｐに対して離反させる他側方に移動させた状態を示している。
移動機構１０の構成は特に限定されないが、例えば、流体圧（空気圧、油圧等）により駆動するシリンダ装置から構成することができる。移動機構１０がシリンダ装置である場合、シリンダ装置のロッドに放電装置４を支持する支持体３を取り付けることにより、ロッドの進退に伴って支持体３及び放電装置４を移動させることができる。

また、支持体３を大径パイプの中に小径パイプを組み入れた入れ子構造（テレスコピック）とし、小径パイプに放電装置４を支持してもよい。この場合、シリンダ装置等により小径パイプを大径パイプに対して進退させることにより、小径パイプの進退に伴って放電装置４を移動させることができる。
また、移動機構１０をモータの駆動により回転する歯車から構成し、支持体３に移動機構１０の歯車（ピニオン）と噛み合う歯（ラック）を形成してもよい。この場合、歯車（ピニオン）を回転させることにより、支持体３を放電装置４と共に移動させることができる。

除草作業機１は、上述の移動機構１０を備えていることが好ましいが、移動機構１０を備えていないものであってもよい。除草作業機１が移動機構１０を備えていない場合、支持体３及び放電装置４は車体５に対して移動しない。そのため、車体５に対する放電装置４の位置（車体５と放電装置４との距離）は一定（不変）である。
図１、図２に示すように、車体５には、導電性の接地部１１が設けられている。接地部１１は、金属板や金属棒等から構成されており、車体５の下部から下方に延びている。接地部１１は、下部が地面Ｇに刺さっており、放電装置４等から漏電が生じた場合等に車体５から電気を地面Ｇに逃がすアース電極として機能する。

以下、図３～図６に基づいて放電装置４の構成を説明する。但し、図３～図６は、放電装置４の一例を示す図であって、放電装置４の構成は図３～図６に示す構成には限定されない。
放電装置４は、本体４０と支持部材４１とを有している。
本体４０は、支持体４１に取り付けられている。本体４０は、外殻体４２、放電部４３等を有している。外殻体４２は放電部４３の周囲を覆っている。本実施形態の場合、外殻体４２は円筒形であるが、外殻体４２の形状は円筒形には限定されない。例えば、外殻体３２は、放電部３３の周囲（前方、後方、左方、右方）及び上方を覆い、下方のみが開口した直方体の箱形であってもよい。

外殻体４２は、絶縁性の素材から構成されている。外殻体４２は、長さ方向（円筒の中心軸方向）が車両幅方向を向いて配置されている。外殻体４２の長さは、除草を行う領域の幅に応じて設定することができ、例えば、図１に示すように、除草を行う畝Ｕ１の幅Ｗ１以下に設定することができる。
図４、図５に示すように、導電軸４４は、外殻体４２の内部に配置され、外殻体４２の長さ方向の一端部から他端部にわたって延びている。外殻体４２は、導電軸４４に対して回転自在に連結されている。導電軸４４には、印加電極４５が設けられている。印加電極４５は、導電軸４４と電気的に接続されている。印加電極４５には、高電圧ケーブル４６及び導電軸４４を介して高電圧が印加される。印加電極４５は、導電軸４４の長さ方向に間隔をあけて複数設けられている。本実施形態の場合、印加電極４５の数は５つであるが
、印加電極４５の数は限定されない。印加電極４５は、先端部が尖っている。印加電極４５は、導電軸４４に対して軸受を介して回転自在に取り付けられており、導電軸４４が回転しても自重で先端部が下向きとなる。

外殻体４２の内側面には、複数の板状の受電部４７が取り付けられている。複数の受電部４７は、互いに間隔をあけて配置されており、互いに絶縁されている。尚、図４では、１つの受電部４７のみを図示している。印加電極４５の先端部と、当該先端部の下方にある受電部４７との間には隙間が設けられている。印加電極４５に高電圧が印加されると、印加電極４５の先端部と受電部４７との間の隙間で放電（プラズマ放電）が起こる。つまり、印加電極４５と受電部４７とにより放電部４３が構成されている。

外殻体４２は、受電部４７同士の間に貫通孔４８を有している。貫通孔４８の形状は、外殻体４２の長さ方向に長く延びた長円形状である。但し、貫通孔４８の形状は、長円形状には限定されない。印加電極４５と受電部４７との間の隙間で起こった放電に起因する放電生成物（空気イオン等）は、貫通孔４８を通って外殻体４２の外部に出てくる。また、帯電した受電部４７から地面に対して二次放電による放電が生じる。

支持部材４１は、本体４０を支持している。支持部材４１は、絶縁性の素材から構成されている。支持部材４１には、外殻体４２が回転可能に支持されている。
支持部材４１は、外殻体４２の長さ方向（円筒の中心軸方向）の一端側と他端側にそれぞれ配置されている。以下、外殻体４２の長さ方向の一端側に配置された支持部材を４１Ｌと表記し、外殻体４２の長さ方向の一端側に配置された支持部材を４１Ｒと表記する場合がある。支持部材４１Ｌと支持部材４１Ｒとは、接続部材４９により接続されている。

支持部材４１又は接続部材４９は、支持体３に取り付けられる。支持部材４１及び接続部材４９は、内部に空間を有しており、当該空間に高電圧ケーブル４６が挿通されている。高電圧ケーブル４６の基端側は、支持部材４１から取り出されて車体５に搭載された高電圧発生器８と接続される。高電圧発生器８は、バッテリ７に蓄えられた電気を昇圧してパルス状の高電圧にて高電圧ケーブル４６へと送ることができる。高電圧ケーブル４６は、中途部で二股に分岐されており、他端側は導電軸４４の一端側と他端側とにそれぞれ接続されている。これにより、高電圧ケーブル４６から導電軸４４の両端部に高電圧を印加することができる。

図１、図２に示すように、外殻体４２は支持体３の先端部に取り付けられる。これにより、放電装置４が支持体３に支持される。尚、図１，図２では支持部材４１を省略している。外殻体４２は、車両幅方向の軸回りに回転可能である。外殻体４２が回転可能であることにより、放電装置４が移動する過程で放電対象外の植物に接触しても、外殻体４２が回転することにより抵抗を減少させて円滑に移動することができる。

また、図７に示すように、外殻体４２は、移動機構１０による移動方向の先端側（他側方側）に先鋭部４２ａを有していてもよい。先鋭部４２ａは、先端側が尖った円錐状に形成されている。外殻体４２が先鋭部４２ａを有することにより、放電装置４が植物Ｐに向けて移動するときに（黒矢印参照）、植物Ｐの葉を掻き分けて円滑に移動することができる。

図１に示すように、移動機構１０を駆動して放電装置４を除去対象となる植物（雑草等）Ｐ２の上方に配置した後、放電装置４を作動させると、放電装置４の放電部（印加電極４５、受電部４７）から除去対象となる植物Ｐ２に向けて放電される。これにより、除去対象となる植物Ｐ２に対して電撃が与えられるため、当該植物を枯死させることができる。また、当該植物の周辺の土壌を殺菌したり、センチュウ等の害虫を死滅させたりすることもできる。

図１、図８に示すように、除草作業機１は、検知部２０と制御装置３０とを備えている。検知部２０は、植物に含まれる放電対象（除去対象）又は放電対象外（除去対象外）の植物を検知する。制御装置３０は、検知部２０による検知結果に基づいて放電装置４の駆動又は停止を切り換える。
検知部２０は、撮影装置２１と画像認識装置２２とを有している。撮影装置２１は、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等のカメラから構成されている。撮影装置２１は、
車体５に取り付けられている。撮影装置２１は、放電対象の植物を含む植物を撮影可能な方向を向いて配置されている。除草作業機１が移動機構１０を備える場合、撮影装置２１は、放電装置４の移動方向（放電装置４が植物に対して接近する方向）を向いて撮影できるように配置される。例えば、図１、図２に示すように、支持体３が放電装置４を一側方（右方）に移動させることにより放電装置４を植物Ｐに対して接近させる場合、撮影装置２１は一側方（右方）を向いて配置される。

画像認識装置２２は、撮影装置２１により撮影された画像に基づいて放電対象又は放電対象外の植物を認識する。画像認識装置２２は、記憶部２３と比較判断部２４とを有している。記憶部２３には、放電対象の植物と放電対象外の植物のいずれかの画像、或いは放電対象の植物と放電対象外の植物の両方の画像が記憶されている。比較判断部２４は、撮影装置２１により撮影された画像と記憶部２３に記憶された画像とをパターンマッチング等の手法で比較することにより、撮影された植物が放電対象の植物であるか放電対象外の植物であるかを判断する。

記憶部２３に放電対象の植物（雑草等）の画像が記憶される場合、比較判断部２４は、撮影装置２１により撮影された画像と記憶部２３に記憶された放電対象の植物の画像とを比較し、両者の画像が一致した場合には撮影された植物が放電対象の植物であると判断し、一致しない場合には撮影された植物が放電対象外の植物であると判断する。
記憶部２３に放電対象外の植物（農作物等）の画像が記憶される場合、比較判断部２４は、撮影装置２１により撮影された画像と記憶部２３に記憶された放電対象外の植物の画像とを比較し、両者の画像が一致した場合には撮影された植物が放電対象外の植物であると判断し、一致しない場合には撮影された植物が放電対象の植物であると判断する。

記憶部２３に放電対象の植物（雑草等）と放電対象外の植物（農作物等）の両方の画像が記憶される場合、比較判断部２４は、撮影装置２１により撮影された画像と記憶部２３に記憶された両方の植物の画像とを比較する。そして、撮影された画像が、放電対象の植物の画像と一致した場合には放電対象の植物であると判断し、放電対象外の植物の植物と一致した場合には放電対象の植物であると判断する。

画像認識装置２２は、比較判断部２４の判断に基づいて放電対象又は放電対象外の植物を認識する。詳しくは、画像認識装置２２は、比較判断部２４が撮影された植物が放電対象の植物であると判断した場合は当該植物を放電対象の植物であると認識し、放電対象外の植物であると判断した場合は当該植物を放電対象外の植物であると認識する。
検知部２０は、画像認識装置２２の認識に基づいて放電対象又は放電対象外の植物を検知する。詳しくは、検知部２０は、画像認識装置２２が撮影された植物が放電対象の植物であると認識した場合は当該植物を放電対象の植物として検知し、放電対象外の植物であると認識した場合は当該植物を放電対象外の植物として検知する。

以上、検知部２０の構成について説明したが、検知部２０の構成は上述の構成には限定されず、例えば以下の構成を採用することもできる。
図９は、検知部２０の構成の別例を示す。図９に示す例では、検知部２０は、走行車両２の走行に伴って移動する検知部材２５から構成されている。検知部材２５は、可撓性を有する（弾性変形が可能な）導電性部材から構成される。検知部材２５は、例えば、帯状の金属板や細い金属線等の金属部材を、螺旋状或いは蛇行状に成形することにより構成される。検知部材２５は、一端側（上端側）２５ａが放電装置４の印加電極４５の周囲に配置され、他端側（下端側）２５ｂが放電対象外の植物Ｐ１に接触可能な高さに配置される。検知部材２５は、一端側２５ａが放電対象外の植物Ｐ１に接触すると、接触圧によって撓む（弾性変形する）ことによって、他端側２５ｂが印加電極４５に接触する。これにより、検知部材２５と印加電極４５との間が電気的に導通するため、検知部２０は放電対象外の植物Ｐ１の存在を検知することができる。

図１０は、検知部２０の構成の異なる別例を示す。図１０に示す例では、検知部２０は、遮光センサ等の光センサ２６から構成されている。光センサ２６は受光素子を有しており、太陽光等の光を検知する。この構成は、放電対象の植物（雑草等）の背の高さが放電対象外の植物（農作物等）の背の高さよりも低い場合に好適に用いられる。光センサ２６
は、放電対象（除去対象）の植物Ｐ２よりも高く且つ放電対象外（除去対象外）の植物Ｐ１よりも低い位置に配置される。また、光センサ２６は、放電装置４と上下方向にオーバーラップする高さであって、放電部４３よりも高い位置に配置される。

図１０の仮想線に示すように、放電装置４が背の低い放電対象の植物Ｐ２の近傍（上方）にあるときには、光センサ２６に向かう光（日光）は遮られない。これに対して、図１０の実線に示すように、走行車両２の走行に伴って放電装置４が移動し、放電装置４及び光センサ２６が背の高い放電対象外の植物Ｐ１に接近したときには、光センサ２６に向かう光の一部は遮られ、光センサ２６の受光量が減少する。これにより、検知部（遮光センサ）２６は、放電対象外の植物Ｐ１の存在を検知することができる。

また、図１０に示す例の変形例として、除草作業機１の適当な位置（例えば、支持体３や放電装置４等）にＬＥＤ等の発光源（図示略）を設け、当該発光源と対向する位置に光センサ（受光センサ）２６を設ける構成としてもよい。この構成によれば、発光源からの光が植物Ｐ１により遮られた場合に、光センサ２６の受光量が減少することにより、植物Ｐ１の存在を検知することができる。つまり、この例の場合、検知部２０は遮光型センサから構成される。

また、図１０に示す例の別の変形例として、除草作業機１の適当な位置（例えば、支持体３や放電装置４等）にＬＥＤ等の発光源（図示略）を設け、当該発光源と隣接する位置に光センサ（受光センサ）２６を設ける構成としてもよい。この構成によれば、発光源からの光が植物Ｐ１によって反射された場合に、光センサ２６の受光量が増加することにより、植物Ｐ１の存在を検知することができる。つまり、この例の場合、検知部２０は反射型センサから構成される。

制御装置３０は、走行車両２の車体５に搭載されている。制御装置３０は、例えば、ＣＰＵや所定のプロクラムを記憶した記憶部等を備えたコンピュータから構成されている。制御装置６６は、検知部２０から検知結果を示す検知信号を受信し、検知結果に基づいて放電装置４を制御する。
制御装置３０は、検知部２０による検知結果に基づいて放電装置４の駆動又は停止を切り換える。具体的には、制御装置３０は、検知部２０が放電対象の植物を検知した場合、高電圧発生器８と高電圧ケーブル４６との間に設けられた電気的接点を接続することによって、高電圧発生器８から高電圧ケーブル４６に給電し、放電装置４を駆動させる。また、制御装置３０は、検知部２０が放電対象外の植物を検知した場合、高電圧発生器８と高電圧ケーブル４６との間に設けられた電気的接点を遮断することによって、高電圧発生器８から高電圧ケーブル４６への給電を停止し、放電装置４を停止させる。

これにより、検知部２０が放電対象（除去対象）の植物を検知した場合には当該植物に対する放電が行われ、検知部２０が放電対象外（除去対象外）の植物を検知した場合には当該植物に対する放電は行われない。
そのため、例えば、図１１に示すように、走行車両２の進行方向（矢印方向）において、除去対象外の植物（農作物等）Ｐ１と除去対象の植物（雑草等）Ｐ２とが並んでいる場合、検知部２０による検知に基づいて、除去対象外の植物Ｐ１が検知された区間Ｒ１（白矢印で示す区間）では放電装置４を停止し、除去対象の植物Ｐ２が検知された区間Ｒ２（黒矢印で示す区間）では放電装置４を駆動することができる。

その結果、放電対象外の植物Ｐ１が検知された区間Ｒ１では当該植物Ｐ１に対する放電を回避し、放電対象の植物Ｐ２が検知された区間Ｒ２では当該植物Ｐ１に対して放電を行うことができる。
また、制御装置３０は、検知部２０による検知結果に基づいて移動機構１０を駆動して放電装置４を移動させる構成としてもよい。この場合、制御装置３０は、検知部２０が放電対象の植物を検知した場合、移動機構１０を駆動することによって、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる方向である一側方に移動させる。また、制御装置３０は、検知部２０が放電対象外の植物を検知した場合、移動機構１０を駆動することによって、放電装置４を植物Ｐに対して離反させる方向である他側方に移動させる。

これにより、検知部２０が放電対象（除去対象）の植物を検知した場合には当該植物に
対して放電装置４が接近し、検知部２０が放電対象外（除去対象外）の植物を検知した場合には当該植物に対して放電装置４が離反する。
そのため、例えば、図１１に示すように、走行車両２の進行方向において、除去対象外の植物（農作物等）Ｐ１と除去対象の植物（雑草等）Ｐ２とが並んでいる場合、検知部２０による検知結果に基づいて、除去対象外の植物Ｐ１が検知された区間Ｒ１では放電装置４を当該植物Ｐ１から離反させ（図２参照）、除去対象の植物Ｐ２が検知された区間Ｒ２では放電装置４を当該植物に接近させる（図１参照）ことができる。

その結果、放電対象外の植物Ｐ１が検知された区間Ｒ１では当該植物Ｐ１に対する放電を回避し、放電対象の植物Ｐ２が検知された区間Ｒ２では当該植物Ｐ１に対して放電を行うことができる。
また、制御装置３０は、検知部２０による検知結果に基づいて、上述した放電装置４の駆動又は停止の切り換えの制御（第１の制御）と、上述した移動機構１０の駆動による放電装置４の移動の制御（第２の制御）の両方を行う構成としてもよい。

この場合、制御装置３０は、検知部２０が放電対象（除去対象）の植物を検知した場合には、当該植物に対して放電装置４を接近させると共に放電装置４を駆動する。また、制御装置３０は、検知部２０が放電対象外（除去対象外）の植物を検知した場合には、当該植物に対して放電装置４を離反させると共に放電装置４を停止する。
これにより、除去対象外の植物Ｐ１が検知された区間Ｒ１では当該植物Ｐ１に対する放電を確実に回避し、除去対象の植物Ｐ２が検知された区間Ｒ２では当該植物に対して確実に放電を行うことができる。

除草作業機１は、放電装置４の駆動と停止とを手動で切り換え可能な構成としてもよい。当該構成を採用する場合、走行車両２に撮影装置２１で撮影した画像を表示する表示装置及び放電装置４の駆動と停止を切り換える切換スイッチを設け、走行車両２に乗った作業者が表示装置を見ながら放電装置４と放電対象又は放電対象外の植物との位置関係を確認し、切り換えスイッチを操作して放電装置４の駆動と停止を切り換える。或いは、走行車両２に撮影装置２１で撮影した画像を無線通信で携帯端末に送信する送信装置を設け、走行車両２と離れた位置にいる作業者が携帯端末に表示された画像を見ながら、放電装置４と放電対象又は放電対象外の植物との位置関係を確認し、携帯端末の操作によって放電装置４の駆動と停止を切り換える。

以上説明した検知部２０及び制御装置３０は、上記実施形態（第１実施形態）の除草作業機１だけでなく、以下に説明する別の実施形態（第２、第３実施形態）の除草作業機１も備えることができる。
図１２は、除草作業機１の別の実施形態（第２実施形態）を示す図であって、除草作業機１を後方から見た図である。

第２実施形態については、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。第１実施形態で説明した構成は、第２実施形態においても適宜採用することができる。
第２実施形態の除草作業機１は、車体５が門型に構成されている。具体的には、車体５は、一方部位５Ａと他方部位５Ｂと連結部位５Ｃとを有している。一方部位５Ａは、車両幅方向の一方側に配置されている。他方部位５Ｂは、車両幅方向の他方側に配置されている。連結部位５Ｃは、一方部位５Ａと他方部位５Ｂとを連結している。一方部位５Ａと他方部位５Ｂとは、車両幅方向に間隔を空けて配置されており、それぞれ上下方向に延びている。連結部位５Ｃは、車両幅方向に延びており、一方部位５Ａの上部と他方部位５Ｂの上部とを連結している。一方部位５Ａの下端部及び他方部位５Ｂの下部には、それぞれ走行装置６の車輪６Ｌ，６Ｒが取り付けられている。車輪６Ｒと車輪６Ｌは、それぞれ前輪と後輪とを含む。

第２実施形態の除草作業機１は、車体５が門型に構成されていることによって、畝Ｕ１を跨いで走行することができる。畝Ｕ１を跨いだ状態において、一方部位５Ａは畝Ｕ１の一方側（左側）に配置され、他方部位５Ｂは畝Ｕ１の他方側（右側）に配置され、連結部位５Ｃは畝Ｕ１の上方に配置される。また、走行装置６の車輪６Ｌ，６Ｒは、畝間Ｕ２に
接地して回転する。

支持体３は、走行車両２の車体から下方に延びている。具体的には、支持体３は、車体５の連結部位５Ｃから下方に延びている。支持体３は、放電装置４を地面（畝Ｕ１）に植生した植物Ｐの上方に支持可能である。放電装置４の外殻体４２は、支持体３の下部に取り付けられている。
移動機構１０は、車体５の連結部位５Ｃに搭載されている。移動機構１０は、支持体３に支持された放電装置４を植物に対して接近させる方向と離反させる方向とに移動させる。本実施形態の場合、移動機構１０は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる下方と離反させる上方とに移動可能である。図１２は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる下方に移動させた状態を示している。図１３は、放電装置４を植物Ｐに対して離反させる上方に移動させた状態を示している。

第２実施形態の場合、支持体３が放電装置４を下方に移動させることにより放電装置４を植物Ｐに対して接近させるため、撮影装置２１は下方を向いて配置される。
制御装置３０は、検知部２０による検知結果に基づいて、放電装置４の駆動又は停止の切り換えの制御（第１の制御）と、移動機構１０の駆動による放電装置４の移動の制御（第２の制御）のいずれか一方又は両方の制御を行うことができる。

制御装置３０が第２の制御を行う場合、制御装置３０は、検知部２０が放電対象の植物Ｐ２を検知した場合、移動機構１０を駆動することによって、放電装置４を植物Ｐ２に対して接近させる方向である下方に移動させる（図１２参照）。また、制御装置３０は、検知部２０が放電対象外の植物Ｐ１を検知した場合、移動機構１０を駆動することによって、放電装置４を植物Ｐ１に対して離反させる方向である上方に移動させる（図１３参照）。

図１４、図１５に示すように、第２実施形態の除草作業機１において、放電装置４の複数の放電部４３が独立して移動可能である構成としてもよい。複数の放電部４３は、それぞれ支持体３によって個別に支持されており、移動機構１０はそれぞれの支持体３を独立して移動させることができる。移動機構１０は、例えば、独立して駆動可能な複数のシリンダ装置から構成されている。この場合、複数のシリンダ装置のロッドにそれぞれ支持体３を接続し、それぞれの支持体３に放電部４３を支持する。

複数の放電部４３は、一列に並んで配置されている。図１４、図１５に示す例では、複数の放電部４３は、畝Ｕ１の幅方向に並んでいるが、畝Ｕ１の長さ方向に並んでいてもよい。また、複数の放電部４３を複数列に並べて配置してもよい。
複数の放電部４３の周囲は、それぞれ下方に開口部を有する絶縁性のカバー（図示略）により覆われる。

制御装置３０は、検知部２０が放電対象の植物Ｐ２を検知した場合、複数の放電部４３のうち植物Ｐ２に対して最も接近可能な放電部４３を選択し、移動機構１０を駆動することによって、選択された放電部４３を植物Ｐ２に対して離反した位置にある位置（図１４参照）から、植物Ｐ２に接近させる方向である下方に移動させる（図１５参照）。
これにより、放電対象の植物Ｐ２に対して放電部４３を確実に接近させることができるとともに、放電対象外の植物Ｐ１に対して放電部４３が接近することを防止することができる。

図１６に示すように、除草作業機１は、放電装置４の周囲に回転羽根２７を備えていてもよい。回転羽根２７は、放電装置４の周囲に複数配置される。図１６に示す例では、回転羽根２７は、放電装置４の一側方と他側方にそれぞれ配置されている。複数の回転羽根２７は、バッテリ７からの電力を受けて駆動するモータ（図示略）の回転軸と接続されており、互いに逆方向に回転する。回転方向は、例えば、下方から上方に向けて植物の葉を掻き上げる方向に設定する。このような回転羽根２７を設けることにより、放電装置４を移動機構１０の駆動によって移動（下降）させるときに、放電対象外（除去対象外）の植物Ｐ１の葉を放電装置４から遠ざけつつ、放電対象（除去対象）の植物Ｐ２に接近させることができる。

図１７は、除草作業機１の更に別の実施形態（第３実施形態）を示す図であって、除草
作業機１を上方から見た図である。
第３実施形態については、第１及び第２実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１及び第２実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。第１及び第２実施形態で説明した構成は、第３実施形態においても適宜採用することができる。

第３実施形態の除草作業機１は、走行車両２であるトラクタ２と、トラクタ２から延びる支持体３と、支持体３に取り付けられた放電装置４とを備えている。
支持体３は、支持フレーム３Ａと、第１ブーム３Ｂと、第２ブーム３Ｃとを有している。支持フレーム３Ａは、トラクタ２の後部に設けられた連結部９に連結されている。連結部９は、３点リンク機構から構成されており、油圧シリンダ（リフトシリンダ）の駆動によって支持フレーム３Ａを昇降可能である。第１ブーム３Ｂの基端部は、支持フレーム３Ａに連結されている。第１ブーム３Ｂは、支持フレーム３Ａに対して上下方向に揺動可能である。第１ブーム３Ｂの先端部には、第２ブーム３Ｃの基端部が連結されている。第２ブーム３Ｃは、第１ブーム３Ｂに対して前後方向及び上下方向に揺動可能である。第１ブーム３Ｂ及び第２ブーム３Ｃを揺動させる揺動機構は、油圧シリンダ１５，１６を有している。

第２ブーム３Ｃの先端部には、除草部３１が装着されている。除草部３１は、第２ブーム３Ｃに対して上下方向に揺動可能である。除草部３１を揺動させる揺動機構は、油圧シリンダ１７を有している。除草部３１は、回転軸３２と、草刈刃３３と、保護カバー３４とを有している。回転軸３２は、トラクタ２のＰＴＯ軸から伝達される動力により回転する。草刈刃３３は、回転軸３２の周囲から突出して設けられている。保護カバー３４は、草刈刃３３の上方及び周囲を覆っている。

放電装置４は、保護カバー３４に支持されることによって、支持体３に取り付けられている。放電装置４は、草刈刃３３及び回転軸３２の周囲に配置されている。本実施形態の場合、放電装置４は、草刈刃３３及び回転軸３２の前方に配置されている。放電装置４は、外殻体４２の長さ方向（円筒の中心軸方向）が、除草部３１の回転軸３２と平行に配置されている。外殻体４２は、回転軸３２と直交する前方又は後方から見て、草刈刃３３とオーバーラップする範囲に配置されている。

第１ブーム３Ｂ及び第２ブーム３Ｃを揺動させる揺動機構（油圧シリンダ１５，１６）と、除草部３１を揺動させる揺動機構（油圧シリンダ１５，１６）と、連結部９のリフトシリンダは、放電装置４を移動させる移動機構１０を構成している。移動機構１０は、支持体３に支持された放電装置４を植物に対して接近させる方向と離反させる方向とに移動させる。これにより、支持体３は、放電装置４を植物の上方に支持可能である。

放電装置４は、除草部３１が草を刈る状態（姿勢）において、外殻体４２が接地する又は地面に接近する。外殻体４２が接地した又は地面に接近した状態で放電装置４を作動させ、トラクタ２の走行により外殻体４２を除去対象となる植物（雑草等）の上方を通過させると、放電装置４の放電部（印加電極４５、受電部４７）から除去対象となる植物に向けて放電される。これにより、除去対象となる植物に対して電撃が与えられるため、当該植物を枯死させることができる。また、当該植物の周辺の土壌を殺菌したり、センチュウ等の害虫を死滅させたりすることもできる。

本実施形態の除草作業機１によれば、支持体３を構成する第１ブーム３Ｂと第２ブーム３Ｃとを揺動させることにより、走行車両２が侵入しにくい傾斜地や果樹木の下に放電装置４を移動させて除草作業を行うことが可能となる。
尚、本実施形態の除草作業機１において、除草部３１は、草刈刃３３及び回転軸３２を備えずに放電装置４を備えたものであってもよい。この場合、放電装置４は、保護カバー３４によって覆われた形態で支持体３に支持され、草刈刃３３を用いずに放電装置４の駆動によって除草を行うことができる。そのため、除草部３１を軽量化することが可能である。
＜効果＞
上記除草作業機によれば、以下の効果を奏する。

除草作業機１は、走行車両２と、走行車両２から延びる支持体３と、支持体３に取り付
けられ且つ地面に植生した植物に向けて放電可能な放電装置４と、を備えている。
この構成によれば、走行車両２から延びる支持体３に放電装置４が取り付けられているため、作業性に優れていると共に離れた場所から雑草等に対してアクセスして除草を行うことができる。

また、支持体３は、走行車両２から側方に延びて放電装置４を植物の上方に支持可能である。
この構成によれば、例えば、畝間を走行する走行車両２から支持体３を側方に延ばすことによって、畝に植生した植物の上方に放電装置４を支持し、当該植物に対して放電を行うことが可能となる。

また、支持体３は、走行車両２から下方に延びて放電装置４を植物の上方に支持可能である。
この構成によれば、例えば、畝Ｕ１を跨いで走行する走行車両２から放電装置４を下方に延ばすことによって、畝Ｕ１に植生した植物Ｐの上方に放電装置４を支持し、当該植物Ｐに対して放電を行うことが可能となる。

また、支持体３は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる方向と離反させる方向とに移動させる移動機構１０を有している。
この構成によれば、例えば、放電対象外の植物（農作物等）の間に放電対象となる植物（雑草等）が生えている場合には、放電対象の植物に向けて放電装置４を接近させたり、放電対象外の植物から放電装置４を離反させたりすることで、放電装置４からの放電を放電対象となる植物のみに選択的に行うことができる。

また、移動機構１０は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる一側方と離反させる他側方とに移動可能である。
この構成によれば、例えば、畝間Ｕ２を走行する走行車両２から畝Ｕ１に植生した植物Ｐに対して放電装置４を接近させたり離反させたりすることができる。
また、移動機構１０は、放電装置４を植物Ｐに対して接近させる下方と離反させる上方とに移動可能である。

この構成によれば、例えば、畝Ｕ１を跨いで走行する走行車両２から畝Ｕ１に植生した植物Ｐに対して放電装置４を接近させたり離反させたりすることができる。
また、植物Ｐに含まれる放電対象又は放電対象外の植物Ｐ１，Ｐ２を検知する検知部２０と、検知部２０による検知結果に基づいて放電装置４の駆動又は停止を切り換える制御装置３０と、を備えている。

この構成によれば、例えば、放電対象外の植物（農作物等）の間に放電対象の植物（雑草等）が生えている場合には、放電対象の植物のみに放電を行う必要があるが、検知部２０によって放電対象又は放電対象外の植物Ｐ１，Ｐ２を検知し、検知部２０による検知結果に基づいて放電部４３の駆動又は停止を切り換えることができるため、放電対象となる植物Ｐ２に対する放電を適切なタイミングで行うことができる。

また、検知部２０は、植物Ｐを撮影する撮影装置２１と、撮影装置２１により撮影された画像に基づいて放電対象又は放電対象外の植物Ｐ１，Ｐ２を認識する画像認識装置２２と、を有している。
この構成によれば、検知部２０による放電対象又は放電対象外の植物Ｐ１，Ｐ２の検知を、植物Ｐ１、Ｐ２に接触することなく離れた位置から確実に行うことができる。

また、放電装置４を移動させる移動機構１０と、検知部２０による検知結果に基づいて移動機構１０を駆動して放電装置４を移動させる制御装置３０を備えている。
この構成によれば、検知部２０が放電対象の植物Ｐ２を検知した場合には当該植物Ｐ２に対して放電装置４を接近させて放電を行い、検知部２０が放電対象外の植物Ｐ１を検知した場合には当該植物Ｐ１に対して放電装置４を離反させて放電を回避することができる。

また、放電装置４は、支持体３によって個別に支持され且つ独立して移動可能な複数の放電部４３を有し、制御装置３０は、複数の放電部４３のうち、放電対象となる植物Ｐ２に最も接近可能な放電部４２を選択して移動させる。
この構成によれば、放電対象の植物Ｐ２に対して放電部４３を確実に接近させることができるとともに、放電対象外の植物Ｐ１に対して放電部４３が接近することを防止することができる。

また、走行車両２は自走可能である。
この構成によれば、走行車両２を自走させながら、放電対象となる植物Ｐ２に対して放電を行うことができ、作業性に優れている。
また、走行車両２は、自走可能な走行車両によって牽引される。
この構成によれば、走行車両２にエンジン等が不要となるため、走行車両２を簡易でコンパクトな構成とすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 除草作業機
２ 走行車両
３ 支持体
４ 放電装置
１０ 移動機構
２０ 検知部
２１ 撮影装置
２２ 画像認識装置
３０ 制御装置
４３ 放電部
Ｐ 植物
Ｐ１ 放電対象外の植物
Ｐ２ 放電対象の植物

Claims (3)

1. 車体と、前記車体を走行可能に支持する走行装置と、を有する走行車両と、
   前記走行車両から延びる支持体と、
   前記支持体に取り付けられ且つ地面に植生した植物に向けて放電可能な放電装置と、
   前記放電装置を前記植物に対して接近させる下方と離反させる上方とに移動させる移動機構と、
   前記植物に含まれる放電対象又は放電対象外の植物を検知する検知部と、
   前記検知部による検知結果に基づいて前記移動機構を駆動して前記放電装置を移動させる制御装置と、
   を備え、
   前記走行装置は、前記車体の右側に設けられた右輪と、前記車体の左側に設けられた左輪と、を有し、
   前記車体は、車両幅方向の一方側で上下方向に延び且つ前記左輪が下部に取り付けられた一方部位と、車両幅方向の他方側で上下方向に延び且つ前記右輪が下部に取り付けられた他方部位と、車両幅方向に延びて前記一方部位の上部と前記他方部位の上部とを連結する連結部位とを有することにより、前記植物が生えている部分を跨ぐことができ、
   前記支持体は、前記連結部位から下方に延びて前記放電装置を前記植物から離れた前記植物の上方に支持可能であって、前記一方部位側から前記他方部位側にわたって並んで配置された複数の支持体を含み、
   前記検知部は、前記連結部位に配置されて前記植物を上方から撮影する撮影装置と、前記撮影装置により撮影された画像に基づいて放電対象又は放電対象外の植物を認識する画像認識装置と、を有し、
   前記放電装置は、前記複数の支持体によって個別に支持され且つ独立して下方に移動可能な複数の放電部を有し、
   前記制御装置は、前記検知部が放電対象の植物を検知した場合、前記複数の放電部のうち、放電対象となる植物に最も接近可能な放電部を選択して、放電対象の植物に接近させる方向である下方に移動させる除草作業機。
2. 前記走行車両は自走可能である請求項１に記載の除草作業機。
3. 前記走行車両は、自走可能な走行車両によって牽引される請求項１に記載の除草作業機。

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