JP2003102209A - 土壌状態測定車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圃場内の所定位置の土壌を容易に測定するこ
とができる土壌状態測定車両を提供することを課題とし
ている。 【解決手段】 走行機体１に取り付けられた土壌状態測
定システムの圃場側との接触によって土壌状態を検出す
る測定部２を、走行機体１の走行方向に交差する方向に
支持機構５０によってスライド自在に支持した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圃場内の土壌状
態を測定する土壌状態測定車両に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来圃場
内における土壌の窒素濃度やＥC等の養分の状態（土壌
状態）を地図状に表現し、圃場内の土壌状態のばらつき
のデータを得て、このデータに基づき圃場状態を均一化
すべく施肥量の変更等を行ない、当該圃場における収穫
を向上させる農業手法（精密農法）が知られている。こ
のため農家等が上記精密農法を取り入れるためには、圃
場状態を測定する測定システムが必要であった。

【０００３】そして上記測定システムとして、トラクタ
等の作業車両に専用の測定システムを搭載したものが知
られているが、測定システムにおける測定部（センサ）
の位置が、トラクタの機体位置に対して固定的であった
ため、測定位置の確定が困難であるだけでなく、オペレ
ータが測定しようとする圃場の位置にセンサを対応させ
ることが難しく、容易に測定することができないという
欠点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の土壌状態測定車両は、走行機体１に圃場の土
壌状態を測定する土壌状態測定システムを取り付け、該
土壌状態測定システムが圃場側との接触によって土壌状
態を検出する測定部２を備え、走行機体１側に上記測定
部２を支持する支持機構５０を設け、該支持機構５０が
測定部２を走行機体１の走行方向に交差する方向にスラ
イド自在に支持することを特徴としている。

【０００５】また走行機体１側に圃場に対する所定の作
業を行う作業機１９，３５を取り付け、支持機構５０が
測定部２を、該作業機１９，３５の作業幅の外側にスラ
イド可能に支持したことを第２の特徴としている。

【０００６】そして走行機体１側に運転席２８を設け、
土壌状態測定システムが測定結果を表示する表示部５４
を備え、該表示部５４及び測定部２を運転席２８より前
方に配置したことを第３の特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１，図２は本発明の土壌状態測
定車両の側面図及び平面図であり、該土壌状態測定車両
は、圃場の土壌状態（窒素濃度やＥＣ等の養分）を測定
する土壌状態測定システムを搭載しており、機体１の前
方側に、圃場内への挿入によって上記土壌状態を検出す
る測定部２（土壌状態測定システムの一部を構成する）
を設け、圃場内において機体１を走行させて、上記測定
部２を圃場の測定個所に挿入することによって、圃場の
該当部分の土壌状態を測定するものとなっている。

【０００８】なお上記土壌状態測定システムは、上記測
定部２の他、測定部２からのデータにより土壌の状態を
分析する分析部，分析結果等を表示する表示部，システ
ムを操作する操作部等から構成されている。

【０００９】上記土壌状態測定車両は、クローラ式の走
行装置３上に機体フレーム４が支持されおり、該機体フ
レーム４にエンジン６が搭載されている。該エンジン６
の駆動力はエンジン６の出力軸７に軸支された出力プー
リ８に出力されており、該出力プーリ８から、ベルト１
０を介して、機体フレーム４側の中継軸９に軸支された
中継プーリ１１に伝動されている。

【００１０】なお出力プーリ８と中継プーリ１１との間
（ベルト１０）にはテンションクラッチ機構１２が形成
されており、中継プーリ１１（中継軸９）への駆動力の
伝動は、テンションクラッチ機構１２を介して断接自在
となっている。そして上記中継軸９には出力スプロケッ
ト１３が一体回転するように取り付けられており、該出
力スプロケット１３からミッションケース１４の入力ス
プロケット１６に駆動力が伝動されている。

【００１１】一方上記ミッションケース１４の左右両側
面からは出力軸１７が突出されており、左右の出力軸１
７には走行装置駆動用の駆動スプロケット１８が取り付
けられている。そしてこの駆動スプロケット１８がミッ
ションケース１４からの出力により回転せしめられるこ
とによって走行装置３が駆動され、機体１が走行せしめ
られる。

【００１２】上記ミッションケース１４の後方からは、
耕耘用のロータリ１９用の駆動ケース２１が後方に向か
って延設されており、駆動ケース２１から左右方向に突
出する爪軸２２に複数の耕耘爪（図示せず）が取り付け
られてロータリ１９を構成し、ミッションケース１４か
ら駆動ケース２１への駆動力の伝動により爪軸２２が回
転駆動され、これによってロータリ１９が回転駆動せし
められる構造となっている。

【００１３】一方走行装置３の後方には運転席フレーム
２３がブラケット２４を介して機体フレーム２側に取り
付けられている。そして運転席フレーム２３からはハン
ドルスタンド２６が立設されており、該ハンドルスタン
ド２６に、後方に突出するように左右のハンドル２７が
取り付けられて運転席２８が形成せしめられている。

【００１４】またハンドル２７の下方には運転席フレー
ム２３側に取り付けられて後方に延出する乗車ステップ
２９が設けられており、運転席２８において乗車ステッ
プ２９にオペレータが立乗して機体１を走行させること
ができる。なおハンドル２７はハンドルスタンド２６に
上下揺動自在に取り付けられており、オペレータが圃場
面に立った場合と、乗車ステップ２９に立った場合のど
ちらの場合でも、ハンドル位置を適切にセットすること
ができる。

【００１５】前述のロータリ１９は、上記乗車ステップ
２９の下方に位置しており、乗車ステップ２９とロータ
リ１９との間には、ロータリ１９の上方を覆うロータリ
メインカバー３１が運転席フレーム２３側に固定的に取
り付けられている。そしてロータリメインカバー３１の
後端にはロータリ１９の後方側を覆うリヤカバー３２が
上下揺動自在に支持されている。

【００１６】以上によりオペレータが乗車ステップ２９
又は圃場上に立ってハンドル２７を持ち、走行装置３を
駆動すると共にロータリ１９を駆動することによって、
機体１を走行させながら圃場の耕耘を行ない、リヤカバ
ー３２によって圃場を均平することができる。このとき
耕耘作業は上記のようにロータリ１９によって行われる
ため、耕耘作業を行う幅（耕耘作業幅）はロータリ１９
の左右方向の長さ（幅）に依存し、本実施形態の場合図
２のＷが耕耘作業幅となる。

【００１７】なお乗車ステップ２９の上方前方側には肥
料を収容する肥料ホッパ３３が取り付けられている。そ
して肥料ホッパ３３には肥料繰り出し用の繰出し装置３
４と肥料排出用のノズル３６とが取り付けられており、
ノズル３６は圃場内に挿入され、繰出し装置３４の駆動
によって圃場内に施肥を行うことができる。すなわち本
土壌状態測定車両には肥料ホッパ３３，繰出し装置３
４，ノズル３６等によって施肥装置３５が構成されて搭
載されている。そして施肥装置３５の施肥作業を行う幅
（施肥作業幅）は左右のノズル３６間の幅Ｘとなってい
る。

【００１８】一方上記機体フレーム４の前端側には左右
方向の平面視略コ字状の第１フレーム３７が固定されて
いる。そして第１フレーム３７は左右方向に第１ネジシ
ャフト３８を回転自在に支持している他、端部に第１ネ
ジシャフト３８を回転駆動する第１モータ３９を備えて
いる。

【００１９】そして第１ネジシャフト３８には第１スラ
イドブロック４１が螺合されており、第１モータ３９に
よる第１ネジシャフト３７の回転駆動により第１スライ
ドブロック４１が左右方向にスライドするように構成さ
れて、第１スライドシステム４０が構成されている。

【００２０】一方上記第１スライドブロック４１には、
左右方向の平面視略コ字状の第２フレーム４２が、第１
フレーム３７と平行に固定されて取り付けられている。
そして第２フレーム４２は左右方向に第２ネジシャフト
４３を回転自在に支持しているとともに、端部に第２ネ
ジシャフト４３を回転駆動する第２モータ４４が取り付
けられている

【００２１】そして第２ネジシャフト４４には第２スラ
イドブロック４６が螺合されており、第２モータ４４に
よる第２ネジシャフト４３の回転駆動により第２スライ
ドブロック４６がスライドするように構成されて、第２
スライドシステム４５が構成されている。

【００２２】このとき第２スライドブロック４６には、
圃場内の土壌状態を測定する測定部２が取り付けられて
おり、以上に示す構造によって測定部２は第１スライド
ブロック４１及び第２スライドブロック４６の左右方向
へのスライド移動によって、機体１の進行方向に交差す
る左右方向にスライド移動せしめられる。すなわち第１
スライドシステム４０と第２スライドシステム４５とに
よって測定部２の支持機構５０が構成されている。

【００２３】なお上記測定部２は、前述のように圃場内
において所定の深さに挿入されることによって圃場の窒
素濃度やＥＣ等の養分等の土壌状態を検出するため、上
記のように機体１を走行させながら、測定部２を左右に
スライドさせて圃場内の任意の場所に挿入することによ
って、当該位置に対応する圃場部分に挿入され、該当圃
場位置において上記土壌状態の検出を行い、土壌状態測
定システムによって圃場の該当部分の土壌状態を容易に
測定することができる。

【００２４】そして上記のように測定部２は左右にスラ
イドするため、機体１の回行時は測定部２を左右方向に
スライド移動させることによって枕地を小さくすること
ができ、特に比較的狭い圃場で使用する本実施形態のよ
うな土壌状態測定車両において有効である。また本車両
の収納時においては、両スライドブロック４１，４６を
機体中心線近傍に位置させ、測定部２を機体１の左右方
向の中心近傍に位置させることによって機体幅が最小と
なり、収納スペースを小さくすることができる。そして
機体走行時は測定部２の位置調節によって必要なポイン
トを容易に確認することができる。

【００２５】このとき測定部２は上記のように２つのス
ライドシステム４０，４５によって２段階に左右方向に
スライドせしめられるため、スライドのストローク（移
動幅）は大きい。このため、測定部２をロータリ１９に
よる耕耘作業幅Wの外側にスライドさせることができ、
これによって圃場における耕耘作業幅Wの外側位置の土
壌状態の測定を行うことができる。

【００２６】なお第２フレーム４２側にはポテンショメ
ータ４７が取り付けられており、該ポテンショメータ４
７のワイヤ４８が測定部２側に取り付けられている。こ
れにより測定部２のスライドに応じてワイヤ４８が引き
延ばされ、ポテンショメータ４７を操作することとな
り、測定装置２のスライド位置をポテンショメータ４７
によって測定することができる。

【００２７】また本実施形態においては、機体１の左右
中心に左右傾斜センサ４９が、測定部２側には、該測定
部２と一体的に移動するＧＰＳ送受信器５１がそれぞれ
取り付けられている。そして本実施形態においては、測
定部２の移動（両モータ３９，４４の駆動）を制御する
移動制御システムは、上記左右傾斜センサ４９による機
体１の傾斜検出データに基づいて、機体１の左右傾斜角
に応じて測定部２の左右移動量（移動限界位置）を規制
する移動規制機能を備えている。

【００２８】すなわち重量物である測定部２が左右に移
動することにより機体１の左右バランスが崩れるが、移
動規制手段によって測定部２は、機体１が左右方向に倒
れない安定位置までの移動のみが許容され、圃場の傾
斜，ぬかるみ，段差等により機体１が左右傾斜した場合
であっても作業の安全性を損なうことはない。

【００２９】また前述のＧＰＳ送受信器５１によって測
定部２の絶対位置を測定することが可能となっているた
め、圃場内の各位置における土壌の状態を地図状に表し
た土壌マップを容易に作成することができる他、機体１
の直進走行や隣接作業等をＧＰＳによる位置のデータに
よって補正することもでき、比較的高価なＧＰＳ送受信
器５１を有効に利用することができる。

【００３０】一方前述の運転席フレーム２３にはハンド
ルスタンド２６を覆うパネル５２が立設され、該パネル
５２の上方には、後方に突出して左右のハンドル２７の
間に位置するように操作パネル５３が取り付けられてい
る。そして該操作パネル５３には、前述の土壌状態測定
システムの分析部と表示部と操作部とが一体的に備えら
れたシステムユニット５４が設けられている。

【００３１】なお上記システムユニット５４には、前述
の施肥装置を操作して施肥量の調節等を行う施肥調節操
作部５６も設けられている。また操作パネル５３には、
ロータリ１９や走行装置３の作動を制御して機体１の走
行や耕耘を制御するレバー等からなる走行耕耘操作部５
７が備えられている。

【００３２】すなわち運転席２８の前方（運転席２８内
のオペレータの前方）側に、システムユニット５４及び
走行耕耘操作部５７が設けられ、且つシステムユニット
５４における表示部の近傍に施肥調節操作部５６及び走
行耕耘操作部５７が配置されている。そしてシステムユ
ニット５４における表示部は、施肥調節操作部５６及び
走行耕耘操作部５７よりオペレータの作業中の左右及び
上下の前方視界中心（機体１の左右中心及び上方側）に
近い位置に配置されている。

【００３３】これによってオペレータは土壌状態の測定
結果を表示部で確認しながら容易に施肥量の調節や耕耘
深さの調節を行うことができ、土壌の化学性と物理性を
多項目にわたり管理することができる。このとき上記の
ように測定部２は作業機（ロータリ１９や施肥装置３
５）の作業幅の外側への移動が可能であるため、機体１
の往復走行によって、同一地点の土壌の作業前後の状態
を容易に比較することができる。

【００３４】そして上記測定によって、往路において測
定された土壌状態に応じて施肥や耕耘作業を行ない、復
路において、上記作業の効果を容易に確認することがで
き、作業の精度をより向上させることができる。

【００３５】一方上記システムユニット５４と走行耕耘
操作部５７との配置構造によって、システムユニット５
４（表示部）と走行耕耘操作部５７とが近接しているた
め、機体１の走行に関する操作を、隣接や直進に注意し
て行うと同時に、表示部の表示を容易に確認することが
できる。

【００３６】特に施肥調節操作部５６及び走行耕耘操作
部５７による操作は必要に応じて行われるのみであるた
め比較的操作頻度が低いが、表示部（システムユニット
５４）の確認は施肥調節操作部５６及び走行耕耘操作部
５７による操作頻度に比較して、多い頻度で行われる。
そして施肥調節操作部５６及び走行耕耘操作部５７によ
る操作はオペレータが前方を見て行うため、上記のよう
に表示部（システムユニット５４）を配置することによ
り表示部の確認をより容易に行うことができる。

【００３７】なお上記システムユニット５４は機体１の
左右中心線に対して左側にオフセットして配置されてお
り、また測定部２は通常機体１の左側に突出されて土壌
状態を検出する。つまり通常の作業状態においてシステ
ムユニット５４と測定部２とは同一方向にオフセットさ
れて運転席２８の前方に配置されており、上記作業中オ
ペレータは一方向（左側）に注意を集中することがで
き、測定地点の確認と測定結果の表示を容易に確認する
ことができる他、操作に対して左右を振り向く必要が無
く操作性が高くなっている。また走行耕耘操作部５７を
左側にオフセット配置することによって操作性は更に向
上する。

【００３８】一方従来同様に測定部２をトラクタの作業
機（ロータリ）側に取り付ける場合、特にロータリ側に
畝成形器が取り付けられている場合、測定部２が成形さ
れる畝の天場中央付近の土壌を測定するように配置する
ことによって、畝形状を崩すこと無く土壌の測定を行う
ことができる。このとき測定部２による測定跡に播種を
行うように播種機を取り付けても良く、これにより播種
溝を個別に形成して播種を行う必要が無く、播種床や栽
培床の損傷が少なく、また測定と耕耘と播種を同時に行
うことができ作業効率が向上する。

【００３９】なお施肥も同時に行うことができるように
施肥機を取り付けることもできる。このとき測定部２が
施肥部分を測定しないように、測定部２又は施肥機を配
置することによって、土壌状態の測定を正確に行うこと
ができ、同時作業による作業の効率化をすすめることが
でき、測定結果に応じた施肥を行うこともできる。

【００４０】また上記トラクタの場合、ロータリの前方
又はロータリの前部に施肥機の施肥部又は土壌改良材施
用部を設け、ロータリより後方又はロータリの後部に上
記測定部２を配置するようにしても良い。この場合は肥
料や土壌改良材と土壌混和の為の再耕耘を行う必要が無
く、さらに測定部２によって移植又は播種直前の土壌を
測定することができる。

【００４１】ただし耕耘と同時に施肥や播種を行わない
場合は、測定部２をロータリの前方に配置することも有
効である。すなわち測定部２が測定のために圃場に形成
する凹凸をロータリのリヤカバーが均平するため、耕耘
作業後に行われる播種や移植作業を精度良く行うことが
できる。また全長が短くなり回行性が向上する他、測定
部２がロータリの後方に無ため、障害物等の近傍まで後
進して耕耘作業を行うことも容易となる。

【００４２】さらに上記トラクタの場合、土壌状態測定
システムを、測定部２をロータリ側に、その他の部分
（分析部，表示部，操作部等）をトラクタ側に配置する
ことによって、分析部，表示部，操作部等の精密機器が
トラクタ側に取り付けられ、移動時の上下加速度や作業
時の地面圧力，インチング作動等による破損を防止する
ことができ、安定した測定結果を得ることができる。

【００４３】また分析部，表示部，操作部等への土の付
着が少なく洗車等も容易であり、洗車による分析部，表
示部，操作部のトラブルを防止することもできる。さら
に測定部２がロータリと共に昇降するため、測定部用の
昇降機構を別途用意する必要が無く、測定部２のオーバ
ーハングも無い。なお前述の土壌状態測定車両も走行機
体１側に分析部，表示部，操作部等の精密機器がロータ
リ１９側に測定部２が各配置されており、上記同様の効
果がある。

【００４４】そしていずれのトラクタの場合でも、測定
部２をトラクタのタイヤ幅より機体の横方向外側にオフ
セットして配置することによって、測定部２がタイヤ跡
の測定を行わず、圃場状態をより正確に測定することが
でき、さらにトラクタとロータリとを接近させることが
でき、前後バランスの向上，全長の短縮、枕地の縮小，
トラクタに対するロータリの進行方向の追従性等の向上
を計ることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の構造に
よると、測定部を左右にスライドさせることによって、
測定ポイントの選定を容易に行うことができ、圃場内に
おける適正な地点の測定を容易に行うことができるとい
う効果がある。その他測定部の左右にスライドによっ
て、機体の回行時は測定部の位置を調節して枕地を小さ
くすることができ、特に比較的狭い圃場で使用する本実
施形態のような土壌状態測定車両において有効である。

【００４６】また本車両の収納時においては、測定部を
機体の左右方向の中心近傍に位置させることによって機
体幅が最小となり、収納スペースを小さくすることがで
き、そして機体走行時は測定部の位置調節によって必要
なポイントを容易に確認することができる。

【００４７】一方測定部を、作業機の作業幅の外側にス
ライドさせることができるように構成することによっ
て、圃場における耕耘作業幅Wの外側位置の土壌状態の
測定を行うことができる他、機体の往復走行によって、
同一地点の土壌の作業前後の状態を容易に比較すること
ができ、往路において測定された土壌状態に応じて施肥
等の作業を行ない、復路において、上記作業の効果を確
認することによって作業の精度をより向上させることが
できる。

【００４８】なお表示部及び測定部を運転席より前方に
配置することによって、測定地点の確認と測定結果の表
示を容易に確認することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】土壌状態測定車両の側面図である。

【図２】土壌状態測定車両の平面図である。

【符号の説明】

１ 機体（走行機体） ２ 測定部 ５０ 支持機構 １９ ロータリ（作業機） ３５ 施肥装置（作業機） ２８ 運転席 ５４ システムユニット（表示部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/24 Ｇ０１Ｎ 33/24 Ｂ Ｆターム(参考） 2B034 AA06 AA09 AA10 BA01 BA06 BA07 BC05 BC06 BE01 BE02 BG02 BG07 GA10 JA06 JA12 JB17 JB18 2B041 AA08 AA11 AB04 AB05 AC03 AC05 AC20 BA02 BB11 CA02 CA03 CA06 CA12 CD12 DA09 DB09 DC07 GA03 HA10 HA13 HA29 2B052 BA04 BC05 BC08 BC10 BC11 BC13 DA02 DC09 DC16 DC18 DC19 DD01 EA02 EB11 EC02 ED03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（１）に圃場の土壌状態を測定
   する土壌状態測定システムを取り付け、該土壌状態測定
   システムが圃場側との接触によって土壌状態を検出する
   測定部（２）を備え、走行機体（１）側に上記測定部
   （２）を支持する支持機構（５０）を設け、該支持機構
   （５０）が測定部（２）を走行機体（１）の走行方向に
   交差する方向にスライド自在に支持する土壌状態測定車
   両。
2. 【請求項２】 走行機体（１）側に圃場に対する所定の
   作業を行う作業機（１９），（３５）を取り付け、支持
   機構（５０）が測定部（２）を、該作業機（１９），
   （３５）の作業幅の外側にスライド可能に支持した請求
   項１の土壌状態測定車両。
3. 【請求項３】 走行機体（１）側に運転席（２８）を設
   け、土壌状態測定システムが測定結果を表示する表示部
   （５４）を備え、該表示部（５４）及び測定部（２）を
   運転席（２８）より前方に配置した請求項１又は２の土
   壌状態測定車両。