JPH02124012A - 播種マルチ装置における播種制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圃場における畝に、当該畝に対する保温及び
雑草の成長防止のために覆う合成樹脂製の薄シート　（
以下マルチングフィルムという）を敷設しながら、当該
マルチングフィルムに予め適宜間隔にて穿設された播種
用孔を通して種子を投入する播種マルチ装置における、
播種制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の播種マルチ装置において、マルチングフィルム
に予め穿設された播種用孔の間隔及びマルチングフィル
ムの敷設速度を検出し、これにタイミングを合わせて播
種作業の速度等を制御する装置として、本出願人は、先
に実願昭６３−６２９８９号にてマルチングフィルムへ
の接触型の播種用孔検出センサーを播種マルチ装置の進
行方向の前後に適宜間隔の２箇所に設け、この２つの播
種用孔検出センサーにて播種マルチ装置の進行方向に沿
う播種用孔の間隔と、当該播種マルチ装置の移動速度と
を検出することを提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、播種用孔検出センサーが接触型であると
きには、当該センサーの先端をマルチングフィルムに常
時接触しつつ、播種用孔に人、１）込むときにこのセン
サーの傾き角度が変化することを利用して播種用孔の位
置を検出するのであるから、播種用孔検出センサーが薄
いマルチングフィルムの前記孔等に引っ掛けて破るおそ
れが多分にある。

また、マルチングフィルムには予め所定の間隔で所定の
大きさの播種用孔が穿設しであるけれども、当該孔の間
隔が同じでも孔の大きさはメーカ等により若干具なる場
合もあるし、播種用孔が小さい場合や作業速度が速い場
合には、前記の接触型の播種用孔検出センサーの先端が
播種用孔に入りきらないうちにマルチングフィルムが通
過して検出不良を起こすので、前記センサーの感度をそ
の度に調節する手間を要するし、播種制御が不正確にな
るおそれがあった。

本発明は、前記の接触型の播種用孔検出センサーに代え
て非接触型のセンサー、つまり二次元撮像手段にてマル
チングフィルムを撮像した画像情報を処理することによ
り、前記従来解決できなかった問題を解決することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明では、播種マルチ装置
におけるマルチングフィルムの繰り出し部から播種手段
における播種部までの間に、当該繰り出し移動するマル
チングフィルムの表面を撮像する二次元撮像手段を設け
、該二次元撮像手段による画像情報からマルチングフィ
ルムにおける播種用孔の位置とその大きさ並びにマルチ
ングフィルムの繰り出し速度を演算する演算部と、該演
算部からの出力信号にて播種手段における駆動部の播種
タイミングを制御する駆動制御部とから成る制御装置を
設けたものである。

〔発明の作用・効果〕

本発明では、従来の接触型の播種用孔検出センサーに代
えて、二次元撮像手段を用いるものであって、この二次
元撮像手段にて繰り出されるマルチングフィルムの表面
を撮像するのであるから、従来の接触型の播種用孔用セ
ンサーのように薄いマルチングフィルムに接触しなくて
も良いから、当該マルチングフィルムが不用意に破れる
という事故も生じることがない。

また、一つの二次元撮像手段にてその画像情報から平面
的な二次元的情報（データ）を得ることができる。

即ち、繰り出されるマルチングフィルムにおける、播種
用孔の大きさ（面積）及び播種用孔のその移動方向に沿
う間隔や移動横方向に並ぶ間隔等播種用孔の配列状態と
いう情報を同時に得ることができる。

従って、これらの画像情報のデータからマルチングフィ
ルムに穿設された播種用孔の配列状態、例えば千鳥配列
であるか非千鳥配列（正行列）なものであるかの判別が
できると同時にその配列状態における隣接する播種用孔
の間隔や各播種用孔の大きさを演算することができる。

さらに、マルチングフィルムの繰り出し速度（ひいては
播種マルチの作業速度）も、二次元撮像手段を適宜時間
間隔で作動させた結果の画像情報から、播種用孔の移動
速度を演算することで得ることができるのである。

このようにして得られた演算結果の出力信号にて播種手
段における駆動部を制御して播種タイミングを取れば良
いのである。

このように、本発明によれば、マルチングフィルムに穿
設された播種用孔の配列やその配列間隔がどのようであ
っても、当該マルチングフィルムにおける各播種用孔に
正確に種子を投入することができ、播種マルチ装置によ
る一連の作業を正確に実行することができるという効果
を有するのである。

〔実施例〕

次に実施例について説明すると、符号１は播種マルチ装
置で、ロータリ３等を備えた走行耕耘機２の後部に装着
されたものであり、符号４はロークリカバー、符号５は
前記ロータリ３にて圃場の土を耕したのち畝６を形成す
るための畝成形板である。

播種マルチ装置１における本体フレーム７前部のアンコ
イラによる繰り出し部８には、ロール状に巻いた左右長
手のマルチングフィルム９を配設してあり、本体フレー
ムの下部に配設した複数のローラ１０，１１に向かって
マルチングフィルム９を左右に広げた状態で繰り出す。

このとき、前記繰り出し部８にて緩いブレーキを利かし
て、この繰り出し部８からローラ１０゜１１までの区間
でマルチングフィルム９が弛ます略平面状に保持できる
ように構成する。

二次元撮像手段１２は、本体フレーム７に装着し、前記
繰り出し部８からローラ１０．１１までの区間における
広げられたマルチングフィルム９の表面適宜範囲が撮像
できるように向けられている。

符号１３は本体フレーム７における基台７ａに装着され
た播種手段で、符号１５は種子１４を貯蔵するホッパー
、ホンパー１５内の種子１４をノズルで吸引して放出筒
１６を介して畝６に敷設したマルチングフィルム９にお
ける各播種用孔２１に向かって落下せしめる真空播種機
であり、その駆動は放出筒１６箇所ごとの播種モータ１
７にて遂行する。

この播種手段１３において、ホンパー１５と放出筒１６
を横に複数列配設し、その横間隔を調節できる構成でも
良いし、ひとつのホッパー１５から複数の放出筒１６に
種子１４を分配する構成であっても良い。なお、使用し
ない列における放出筒１６から種子１４が落下しないよ
うに各放出筒１６には図示しないシャッタを備えている
。

畝６に敷設したマルチングフィルム９の左右両側端部を
押さえる押さえロール１８や、その側端部に重し用の土
を覆土する覆土用デスク（図示せず）は本体フレーム７
に対してハンドル１９を介して昇降自在な昇降枠２０に
取付いている。

使用される塩化ビニール樹脂フィルム等のマルチングフ
ィルム９には、その幅の左右略中夫に長手方向に沿って
適宜線間隔で適宜大きさの播種用孔が一列状に配設され
たもの（図示せず）や、第３図に示すように、マルチン
グフィルム９の長手方向に沿って適宜線間隔（Ｐｌ）に
て配列した播種用孔２１が、マルチングフィルム９の幅
方向に適宜の横間隔（Ｗｌ）の左右二列状で、且つこの
左右二列の播種用孔２１．２１の位置がマルチングフィ
ルム９の長手方向に前後食い違わないように配列した（
正配列）もの、第４図に示すように、播種用孔２１が左
右二列であって、右列の播種用孔２１と左列の播種用孔
２１の位置がマルチングフィルム９の長手方向（前後方
向）に寸法（Ｐ２）だけずれて配列されたもの（千鳥配
列）、さらには、第５図に示すように、に播種用孔２１
を左右三列状で且つマルチングフィルム９の前ｆ＆　方
向に食い違う千鳥配列したものなどがある。

次に、本発明の播種制御装置２２について説明すると、
符号２３は中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）で、読み出し専用
メモリ　（ＲＯＭ）２４や読み書き可能メモリ　（ＲＡ
Ｍ）２５でバンクアンプされている。

また、前記二次元撮像手段１２は、固体撮像素子である
ＣＣＤ　（電荷結合素子）等を使用し、いわゆる白黒カ
メラであってよいのである。

符号２６は、前記二次元撮像手段１２にて撮像された画
像情報をアナログ信号からデジタル信号に変換するため
のＡ／Ｄ変換器、符号２７は撮像された画像情報を１フ
レームごとに記憶させるフレームメモリ、符号２８は前
記ｌフレームごとの画像情報を２値化する２値化装置、
符号２９は前述の画像情報を画像処理すると共に、播種
用孔２１の孔の大きさ及び間隔、配列状態等の位置情報
、並びにマルチングフィルム９の敷設速度（繰り出し速
度）を演算する演算部である。

また、符号３０は、播種タイミング微調節用の種子設定
器で、播種すべき種子１４の種類により放出筒１６から
畝６までの落下に要する時間が異なることに鑑み、種子
１４の種類別ごとに該種子設定器３０によりその播種タ
ンミングを微調節し、マルチングフィルム９における播
種用孔２１内に丁度落下できるようにセットするもので
ある。

符号３１は、前記マルチングフィルム９における播種用
孔２１が正配列または千鳥配列であるかの配列種類別及
び／または配列の列数別を設定する切換えスイッチで、
使用者は予めその配列種類若しくは播種用孔の列数が判
っているので、この切換えスイッチ３１を操作すること
により、複数の駆動モータ１７のうちのいずれを作動可
能にし、他の駆動モータを作動させないようにセットで
きることにより誤動作するのを防止することができる。

符号３２は各放出筒１６から現実に種子１４が落下して
いるか否かを判別する種子センサーであり、該種子セン
サー３２は放出筒１６内等に設ける光反射型センサー若
しくは光透過型センサーを利用すれば良い。

符号３３は、前記マルチングフィルム９の敷設速度（ひ
いては播種の作業速度）を検出するために当該マルチン
グフィルム９に接触させた回転子等による速度センサー
で、前記二次元撮像手段１２による画像情報から得られ
る播種用孔２１の移動速度の演算を実行しない場合若し
くはこの演算と併用して播種マルチの作業速度を計算す
るのに利用しても良い。

符号３４は、正配列用駆動モータ１７の駆動制御部、符
号３５は千鳥配列用駆動モータ１７の駆動制御部である
。

符号３６は前記種子設定器３０および切換えスイッチ３
１の切換えに応じてそれらを表示する表示器、符号３７
は前記種センサー３２等に関連させたり、後述のマルチ
ングフィルム９の敷設の左右よじれなどの事故発生時に
警報を発する警報装置である。

次に播種制御装置２２による制御過程を説明すると、前
記二次元撮像手段１２にて第３図〜第５図の一点鎖線で
示すような範囲（播種用孔２１がマルチングフィルム９
の長手方向（移動方向）および幅方向において複数撮像
できる範囲）を撮像して画像情報を得る。

この撮像された画像情報Ｇよ１撮像画面（１フレーム）
ごとに濃淡８階調（３ビツト）等に量子化してフレーム
メモリに記憶させる。

この画像情報は前記二次元撮像手段１２が白黒カメラで
あっても白〜灰色〜黒色までの中間段階の色を含むいわ
ゆる濃淡画像であるので、次に、この濃淡画像を２値画
像（白黒画像）にデジタル化する所謂２値化処理を実行
する。

つぎにこの２値画像から隣接する複数の画素の連結成分
処理等にて画像中の同じ値を持つ画素の塊を得るように
ラベリングし、各播種用孔２１の概略の形状を検出でき
るようにする。

前記ラベリング処理において略丸の播種用孔２１図形成
分の領域中に他の値の画素が混じる等の雑音成分を除去
するため、２値画像の平滑化処理である拡散処理する。

このようにして各播種用孔２１の形状の領域が決定でき
るとその領域中の画素数を算出することで、播種用孔２
１の大きさも演算できる。

次に各播種用孔２１の図形の重心を演算する。

この重心位置を決定する演算は、画面における２つの直
交軸線に対するモーメントを演算したり、播種用孔２１
の形状は丸形状など予め定まっていることを利用し、画
面中の播種用孔２１の図形より若干率さい丸形状の検出
用パターンにて全画面を走査（ラスク走査）し、この検
出パターンが前記図形中にすっぽりと収まるとき、当該
検出パターンの中心位置を演算することで各播種用孔２
１の重心位置を決定することもできる。

このようにして複数の播種用孔２１の重心位置が演算で
きると、マルチングフィルム９の長平方向に沿う播種用
孔２１の間隔やマルチングフィルム９の幅方向における
播種用孔２１の間隔が演算できると共に、１フレーム（
１画面）中の複数の播種用孔２１の配置関係から、播種
用孔が一列配列のもの、正配列のもの、千鳥配列のもの
等の配列状態も判別することができる。

前記二次元撮像手段１２による画像情報を予め定めた適
宜時間間隔で得ることで、播種用孔２１の位置がずれた
位置で得られることを利用し、この播種用孔２１の位置
移動距離を時間で割ってマルチングフィルム９の繰り出
し速度（ひいては播種マルチの作業速度）を演算する。

このようにして得られた播種用孔２１の大きさ、位置お
よび配列状態並びに作業速度から、播種手段１３におけ
る駆動モータ１７の播種駆動タイミングを演算し、中央
処理装置（ＣＰＵ）２３から出力信号を正配列用駆動モ
ータ１７の駆動制御部３４または千鳥配列用駆動モータ
１７の駆動制御部３５に出して、各放出ｗＪ１６から落
下する種子が、畝６に敷設されたマルチングフィルム９
の播種用孔２１内に各々うま（入るように制御するので
ある。

なお、マルチングフィルム９の長手方向に沿って前後に
播種用孔２１を複数検出したとき、その前後位置の播種
用孔２１．２１の重心位置を結ぶ仮想直線をハフ（ＨＯ
ＵＧＨ）変換等により求め、この仮想直線が予め設定さ
れた直線（マルチングフィルム９の長手方向に沿う直線
）に対して平行度が所定値より大きいときには、敷設し
ているマルチングフィルム９の左右の繰り出し速度がず
れていると判断し、警報を出すようにしても良いのであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は播種マルチ装置
の側面図、第２図は背面図、第３図は播種用孔が正配列
のマルチングフィルムの平面図、第４図は播種用孔が千
鳥配列のマルチングフィルムの正面図、第５図は播種用
孔が３列配列のマルチングフィルムの正面図、第６図は
播種制御装置のブロック図である。 １・・・・播種マルチ装置、２・・・・走行耕耘機、３
・・・・ロークリ、５・・・・畝成形板、６・・・・畝
、７・・・・本体フレーム、８・・・・繰り出し部、９
・・・・マルチングフィルム、１０．１１・・・・ロー
ラ、１２・・・・二次元撮像手段、１３・・・・播種手
段、１５・・・・ホッパー　１６・・・・放出筒、１７
・・・・駆動モータ、２１・・・・播種用孔、２２・・
・・播種制御装置、２３・・・・中央処理装置（ＣＰＵ
）　、２４・・・・読み出し専用メモリ　（ＲＯＭ）　
、２５・・・・読み書き可能メモリ　（ＲＡＭ）　、２
７・・・・フレームメモリ、２８・・・・２値化装置、
２９・・・・演算部、３４・・・・正配列用駆動制御部
、３５・・・・千鳥配列用駆動制御部。 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、播種マルチ装置におけるマルチングフィルムの
   繰り出し部から播種手段における播種部までの間に、当
   該繰り出し移動するマルチングフィルムの表面を撮像す
   る二次元撮像手段を設け、該二次元撮像手段による画像
   情報からマルチングフィルムにおける播種用孔の位置と
   その大きさ並びにマルチングフィルムの繰り出し速度を
   演算する演算部と、該演算部からの出力信号にて播種手
   段における駆動部の播種タイミングを制御する駆動制御
   部とから成る制御装置を設けたことを特徴とする播種マ
   ルチ装置における播種制御装置。