JPH08280312A - 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 - Google Patents
走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置Info
- Publication number
- JPH08280312A JPH08280312A JP11123295A JP11123295A JPH08280312A JP H08280312 A JPH08280312 A JP H08280312A JP 11123295 A JP11123295 A JP 11123295A JP 11123295 A JP11123295 A JP 11123295A JP H08280312 A JPH08280312 A JP H08280312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- identified
- measuring head
- plant
- herbicide
- spraying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】走行走査しながら採草地、牧草地などの永年草
地に生えている雑草を光学的に識別し、この雑草に対し
てのみ除草剤を選択的に散布することにより、機械的に
スポット除草を行うことである。 【構成】永年草地において台車Ｔを走行させながら、こ
れに装備した測定ヘッドＢを台車Ｔの幅方向Ｑに走行走
査させることにより、除草対象である雑草を光学的に識
別して、複数の噴霧ノズルＮ1 〜Ｎ5 のうち測定ヘッド
Ｂの識別位置に対応する噴霧ノズルの電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5
を開いて、雑草に対してのみ所定時間だけ除草剤を選択
的に散布してスポット除草を行う。
地に生えている雑草を光学的に識別し、この雑草に対し
てのみ除草剤を選択的に散布することにより、機械的に
スポット除草を行うことである。 【構成】永年草地において台車Ｔを走行させながら、こ
れに装備した測定ヘッドＢを台車Ｔの幅方向Ｑに走行走
査させることにより、除草対象である雑草を光学的に識
別して、複数の噴霧ノズルＮ1 〜Ｎ5 のうち測定ヘッド
Ｂの識別位置に対応する噴霧ノズルの電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5
を開いて、雑草に対してのみ所定時間だけ除草剤を選択
的に散布してスポット除草を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行走査しながら採草
地、牧草地などの永年草地に生えている雑草を光学的に
識別し、この雑草に対してのみ除草剤を選択的に散布す
るための装置に関するものである。
地、牧草地などの永年草地に生えている雑草を光学的に
識別し、この雑草に対してのみ除草剤を選択的に散布す
るための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】永年草地は、一度播種されると数年から
数十年の間、採草地や牧草地として利用されるために、
その草地の生育密度を高く維持する必要があるが、草地
に雑草が侵入すると、牧草の生育が抑えられて牧草の密
度低下が加速され、早期にその生産機能を失ってしま
う。また、雑草が混入すると乾草、サイレージなどの粗
飼料の品質低下を招くことにもなるため、これらの雑草
を除草する必要があるが、これらの雑草除草の従来の方
法としては、一般的に人力による抜取りや、同様のスポ
ット除草などであった。
数十年の間、採草地や牧草地として利用されるために、
その草地の生育密度を高く維持する必要があるが、草地
に雑草が侵入すると、牧草の生育が抑えられて牧草の密
度低下が加速され、早期にその生産機能を失ってしま
う。また、雑草が混入すると乾草、サイレージなどの粗
飼料の品質低下を招くことにもなるため、これらの雑草
を除草する必要があるが、これらの雑草除草の従来の方
法としては、一般的に人力による抜取りや、同様のスポ
ット除草などであった。
【０００３】しかし、人力による抜取除草や、人力によ
る除草剤を使ったスポット除草は、極めて非能率なもの
であって、近年において、広大な面積の草地が開発され
ている現状では、その雑草処理は、到底行うことができ
ない。このため、永年草地における雑草の抑圧には、多
大な費用をかけて処理するか、高性能・高能率の除草機
械を開発して、これらの問題を解決する必要がある。
る除草剤を使ったスポット除草は、極めて非能率なもの
であって、近年において、広大な面積の草地が開発され
ている現状では、その雑草処理は、到底行うことができ
ない。このため、永年草地における雑草の抑圧には、多
大な費用をかけて処理するか、高性能・高能率の除草機
械を開発して、これらの問題を解決する必要がある。
【０００４】一方、種々の物体は、それ特有の分光立体
角反射率を有しているので、特定の波長において被識別
物体の分光立体角反射率を測定して、この測定値を既知
のものと比較することにより、この物体の光学的識別が
可能である。植物体においても、その種類により分光立
体角反射率は異なるので、例えば、採草地、牧草地など
の永年草地において、雑草のみを識別して、これを除草
しようとする場合には、上記光学的方法による雑草の識
別が可能となる。
角反射率を有しているので、特定の波長において被識別
物体の分光立体角反射率を測定して、この測定値を既知
のものと比較することにより、この物体の光学的識別が
可能である。植物体においても、その種類により分光立
体角反射率は異なるので、例えば、採草地、牧草地など
の永年草地において、雑草のみを識別して、これを除草
しようとする場合には、上記光学的方法による雑草の識
別が可能となる。
【０００５】従来の分光立体角反射率の測定器として、
光源、分光器、受光器を備えていて、異なる波長毎に、
白色面のような基準となる物体と被識別物体との各分光
放射輝度を測定して、被識別物体の分光放射輝度を基準
物体の分光放射輝度で除すことにより、被識別物体の分
光立体角反射率を求めるものが市販・使用されている。
一般に、測定器の測定ヘッドと物体との距離が変化する
と、分光立体角反射率も変化してしまう。例えば、上記
永年草地において従来の測定器を連続移動させて、牧
草、雑草の分光立体角反射率を検出して雑草を識別しよ
うとする場合には、この牧草、雑草が起伏して繁茂して
いるために、その測定距離が変化するので、正確な分光
立体角反射率の測定は困難となる。また、測定面積を大
きくすると、測定距離の問題は解消されるが、個々の物
体の分光放射輝度を正確に測定する場合には利用できな
い。
光源、分光器、受光器を備えていて、異なる波長毎に、
白色面のような基準となる物体と被識別物体との各分光
放射輝度を測定して、被識別物体の分光放射輝度を基準
物体の分光放射輝度で除すことにより、被識別物体の分
光立体角反射率を求めるものが市販・使用されている。
一般に、測定器の測定ヘッドと物体との距離が変化する
と、分光立体角反射率も変化してしまう。例えば、上記
永年草地において従来の測定器を連続移動させて、牧
草、雑草の分光立体角反射率を検出して雑草を識別しよ
うとする場合には、この牧草、雑草が起伏して繁茂して
いるために、その測定距離が変化するので、正確な分光
立体角反射率の測定は困難となる。また、測定面積を大
きくすると、測定距離の問題は解消されるが、個々の物
体の分光放射輝度を正確に測定する場合には利用できな
い。
【０００６】そこで、本発明者は、相対移動を行う測定
器の測定ヘッドと被識別物体との間の測定距離が変化す
る状態においても、被識別物体の分光立体角反射率を正
確に算出可能にして、この物体の光学的識別を可能にす
ることを課題として、測定ヘッドには、被識別物体で反
射された異なる複数の設定波長の光のみをそれぞれ検出
可能な複数の検出器と、該測定ヘッドと被識別物体との
距離を検出するための距離センサと、光源とが備え付け
られていると共に、演算装置には、白色面のような基準
となる物体の基準測定距離における前記各設定波長に対
する分光放射輝度と、該基準物体の測定距離に対する分
光放射輝度の変化に関する関係式と、複数の被識別物体
について基準測定距離における前記各設定波長に対する
基準分光立体角反射率とがそれぞれ入力されていて、該
測定ヘッドを構成する複数の検出器によりそれぞれ検出
された前記各設定波長における被識別物体の分光放射輝
度と、前記距離センサにより検出された測定距離と、前
記関係式とに基づいて前記各設定波長における被識別物
体の各分光立体角反射率をそれぞれ算出し、各算出分光
立体角反射率を前記演算装置によって統計的に演算処理
して、該演算装置に入力されている各被識別物体に関す
る各設定波長の複数の基準分光立体角反射率と比較し、
その全部、又は一定数以上のものが設定許容範囲内にお
いて合致した場合においてのみ、被識別物体を、演算装
置にその基準分光立体角反射率が入力されている物体で
あると判定することを特徴とする物体の光学的識別方法
に関する発明を完成させて、本出願と同時に、その特許
出願を行った。
器の測定ヘッドと被識別物体との間の測定距離が変化す
る状態においても、被識別物体の分光立体角反射率を正
確に算出可能にして、この物体の光学的識別を可能にす
ることを課題として、測定ヘッドには、被識別物体で反
射された異なる複数の設定波長の光のみをそれぞれ検出
可能な複数の検出器と、該測定ヘッドと被識別物体との
距離を検出するための距離センサと、光源とが備え付け
られていると共に、演算装置には、白色面のような基準
となる物体の基準測定距離における前記各設定波長に対
する分光放射輝度と、該基準物体の測定距離に対する分
光放射輝度の変化に関する関係式と、複数の被識別物体
について基準測定距離における前記各設定波長に対する
基準分光立体角反射率とがそれぞれ入力されていて、該
測定ヘッドを構成する複数の検出器によりそれぞれ検出
された前記各設定波長における被識別物体の分光放射輝
度と、前記距離センサにより検出された測定距離と、前
記関係式とに基づいて前記各設定波長における被識別物
体の各分光立体角反射率をそれぞれ算出し、各算出分光
立体角反射率を前記演算装置によって統計的に演算処理
して、該演算装置に入力されている各被識別物体に関す
る各設定波長の複数の基準分光立体角反射率と比較し、
その全部、又は一定数以上のものが設定許容範囲内にお
いて合致した場合においてのみ、被識別物体を、演算装
置にその基準分光立体角反射率が入力されている物体で
あると判定することを特徴とする物体の光学的識別方法
に関する発明を完成させて、本出願と同時に、その特許
出願を行った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この「物体
の光学的識別方法」に係る発明を応用して、除草剤散布
装置と光学的識別装置とを備えた台車を永年草地におい
て走行させて、この光学的識別装置を構成する測定ヘッ
ドを台車の走行方向と直交する方向に走行走査させるこ
とにより、この永年草地に生えている雑草を光学的に識
別して、この雑草に対してのみ除草剤を選択的に散布す
ることにより、スポット除草を高能率で、しかも効果的
に行うことを課題としている。
の光学的識別方法」に係る発明を応用して、除草剤散布
装置と光学的識別装置とを備えた台車を永年草地におい
て走行させて、この光学的識別装置を構成する測定ヘッ
ドを台車の走行方向と直交する方向に走行走査させるこ
とにより、この永年草地に生えている雑草を光学的に識
別して、この雑草に対してのみ除草剤を選択的に散布す
ることにより、スポット除草を高能率で、しかも効果的
に行うことを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、走行走査しながら採草地、牧草地などの永
年草地に生えている雑草を光学的に識別し、この雑草に
対してのみ除草剤を選択的に散布するための装置であっ
て、トラクタなどにより牽引されて走行する台車には、
除草剤散布装置と光学的識別装置とが搭載され、該光学
的識別装置は、地面と対向した測定ヘッドが前記台車の
走行方向と直交する幅方向に走行走査して、直下に位置
する被識別植物体の分光放射輝度、及び該被識別植物体
との間の距離の測定を行うための測定ヘッドユニット
と、該測定ヘッドにより測定された分光放射輝度、及び
測定距離の各検出値に基づいて算出された被識別植物体
の算出分光立体角反射率と、予め入力されている各被識
別植物体の基準分光立体角反射率とを比較演算して、被
識別植物体の種類を判定するための演算装置とを備えて
おり、台車における前記測定ヘッドユニットの後方であ
って、しかもこれを構成する測定ヘッドの走行走査幅に
対応する部分に、各々電磁弁を備えた複数の散布ノズル
が所定間隔をおいて地面と相対向して装着されている構
成を特徴としている。
の本発明は、走行走査しながら採草地、牧草地などの永
年草地に生えている雑草を光学的に識別し、この雑草に
対してのみ除草剤を選択的に散布するための装置であっ
て、トラクタなどにより牽引されて走行する台車には、
除草剤散布装置と光学的識別装置とが搭載され、該光学
的識別装置は、地面と対向した測定ヘッドが前記台車の
走行方向と直交する幅方向に走行走査して、直下に位置
する被識別植物体の分光放射輝度、及び該被識別植物体
との間の距離の測定を行うための測定ヘッドユニット
と、該測定ヘッドにより測定された分光放射輝度、及び
測定距離の各検出値に基づいて算出された被識別植物体
の算出分光立体角反射率と、予め入力されている各被識
別植物体の基準分光立体角反射率とを比較演算して、被
識別植物体の種類を判定するための演算装置とを備えて
おり、台車における前記測定ヘッドユニットの後方であ
って、しかもこれを構成する測定ヘッドの走行走査幅に
対応する部分に、各々電磁弁を備えた複数の散布ノズル
が所定間隔をおいて地面と相対向して装着されている構
成を特徴としている。
【０００９】
【発明の作用】採草地、牧草地などの永年草地において
台車が走行すると、光学的識別装置を構成する測定ヘッ
ドは、該台車の走行方向と直交する幅方向に沿って走行
走査して、その直下の被識別植物体の分光放射輝度、及
び測定距離とを測定する。この測定ヘッドにより測定さ
れた被識別植物体の分光放射輝度、及び測定距離の各検
出値に基づいて、分光立体角反射率が算出されて、演算
装置に入力される。そして、この算出分光立体角反射率
と、演算装置に予め入力されている各被識別植物体の基
準分光立体角反射率とが比較演算されて、被識別植物体
が除草対象の雑草であると判定された場合においての
み、測定ヘッドによる雑草の識別時から設定時間だけ経
過した後に、複数の散布ノズルのうち測定ヘッドの走行
方向に沿った識別位置に対応するものの電磁弁が開かれ
て、雑草と判定された被識別植物体に除草剤散布装置か
ら所定時間だけ除草剤が選択的に散布されて、スポット
除草が行われる。
台車が走行すると、光学的識別装置を構成する測定ヘッ
ドは、該台車の走行方向と直交する幅方向に沿って走行
走査して、その直下の被識別植物体の分光放射輝度、及
び測定距離とを測定する。この測定ヘッドにより測定さ
れた被識別植物体の分光放射輝度、及び測定距離の各検
出値に基づいて、分光立体角反射率が算出されて、演算
装置に入力される。そして、この算出分光立体角反射率
と、演算装置に予め入力されている各被識別植物体の基
準分光立体角反射率とが比較演算されて、被識別植物体
が除草対象の雑草であると判定された場合においての
み、測定ヘッドによる雑草の識別時から設定時間だけ経
過した後に、複数の散布ノズルのうち測定ヘッドの走行
方向に沿った識別位置に対応するものの電磁弁が開かれ
て、雑草と判定された被識別植物体に除草剤散布装置か
ら所定時間だけ除草剤が選択的に散布されて、スポット
除草が行われる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明について更に
詳細に説明する。図１は、本発明に係る除草剤の散布装
置の側面図であり、図２は、同じく平面図であり、図３
は、同じく散布原理を示す模式図である。図１ないし図
３において、台車Ｔはトラクタなどにより牽引されて走
行するものであって、これを構成する車両フレーム１に
は、一対の車輪２が取付けられていて、該車両フレーム
１の前端部には、トラクタなどに連結されるヒッチ３
と、該車両フレーム１を水平に保つためのスタンド４と
が設けられている。また、車両フレーム１の前部には、
噴霧ポンプ５と薬液タンク６とが搭載され、該薬液タン
ク６の後方の部分には、後述の各種測定及び制御機器を
収納するための機器収納ボックス７が搭載されている。
更に、車両フレーム１の前部の両側面には、それぞれア
ーム８の上端部が枢着されていて、各アーム８の下端部
には、背丈の高い牧草、雑草などを押さえ付けて、これ
を低くするための鎮圧輪９が取付けられ、該鎮圧輪９
は、スプリング１０の作用により下方に付勢されてい
る。
詳細に説明する。図１は、本発明に係る除草剤の散布装
置の側面図であり、図２は、同じく平面図であり、図３
は、同じく散布原理を示す模式図である。図１ないし図
３において、台車Ｔはトラクタなどにより牽引されて走
行するものであって、これを構成する車両フレーム１に
は、一対の車輪２が取付けられていて、該車両フレーム
１の前端部には、トラクタなどに連結されるヒッチ３
と、該車両フレーム１を水平に保つためのスタンド４と
が設けられている。また、車両フレーム１の前部には、
噴霧ポンプ５と薬液タンク６とが搭載され、該薬液タン
ク６の後方の部分には、後述の各種測定及び制御機器を
収納するための機器収納ボックス７が搭載されている。
更に、車両フレーム１の前部の両側面には、それぞれア
ーム８の上端部が枢着されていて、各アーム８の下端部
には、背丈の高い牧草、雑草などを押さえ付けて、これ
を低くするための鎮圧輪９が取付けられ、該鎮圧輪９
は、スプリング１０の作用により下方に付勢されてい
る。
【００１１】また、車両フレーム１の後部には、光学的
識別装置を構成する測定ヘッドユニットＵが装着されて
いる。この測定ヘッドユニットＵは、車両フレーム１の
後部に単軸ロボット装置１１が台車Ｔの走行方向Ｐと直
交する幅方向Ｑに沿って水平に取付けられて、該単軸ロ
ボット装置１１に測定ヘッドＢが装着されて、往復走行
するように装着されている。この測定ヘッドＢの具体的
構成は、後述の通りであるが、その測定面が下方を向い
て地面と相対向していて、被識別植物体に対して台車Ｔ
の幅方向Ｑに沿って走行走査する。車両フレーム１に
は、計測コードアーム１２の垂直部が回動可能に支承さ
れ、その傾斜部に計測コード１３が案内支持されて、該
計測コード１３は前記測定ヘッドＢに接続されている。
よって、測定ヘッドＢが台車Ｔの幅方向Ｑに沿って走行
走査を行うと、これに追従して、計測コードアーム１２
は、その垂直部を中心にして往復回動することになる。
測定ヘッドＢが走行走査する部分は、自然光が入り込ん
で、測定精度が低下するのを防止するための遮光カバー
１４で覆われている。
識別装置を構成する測定ヘッドユニットＵが装着されて
いる。この測定ヘッドユニットＵは、車両フレーム１の
後部に単軸ロボット装置１１が台車Ｔの走行方向Ｐと直
交する幅方向Ｑに沿って水平に取付けられて、該単軸ロ
ボット装置１１に測定ヘッドＢが装着されて、往復走行
するように装着されている。この測定ヘッドＢの具体的
構成は、後述の通りであるが、その測定面が下方を向い
て地面と相対向していて、被識別植物体に対して台車Ｔ
の幅方向Ｑに沿って走行走査する。車両フレーム１に
は、計測コードアーム１２の垂直部が回動可能に支承さ
れ、その傾斜部に計測コード１３が案内支持されて、該
計測コード１３は前記測定ヘッドＢに接続されている。
よって、測定ヘッドＢが台車Ｔの幅方向Ｑに沿って走行
走査を行うと、これに追従して、計測コードアーム１２
は、その垂直部を中心にして往復回動することになる。
測定ヘッドＢが走行走査する部分は、自然光が入り込ん
で、測定精度が低下するのを防止するための遮光カバー
１４で覆われている。
【００１２】また、車両フレーム１の後部には、一対の
ノズルフレーム１５を介して噴霧管１６が台車Ｔの幅方
向Ｑに沿って取付けられている。この噴霧管１６は、前
記測定ヘッドユニットＵの後方であって、しかも測定ヘ
ッドＢの走行走査幅に対応する部分に配置されている。
この噴霧管１６には、各々電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 を備えた複
数の噴霧ノズルＮ1 〜Ｎ5 が台車Ｔの幅方向Ｑに沿って
所定間隔をおいて取付けられている。噴霧管１６と前記
噴霧ポンプ５とは、噴霧ホース１７で接続され、該噴霧
ポンプ５に接続された吸入ホース１８は、前記薬液タン
ク６に入り込んでいる。
ノズルフレーム１５を介して噴霧管１６が台車Ｔの幅方
向Ｑに沿って取付けられている。この噴霧管１６は、前
記測定ヘッドユニットＵの後方であって、しかも測定ヘ
ッドＢの走行走査幅に対応する部分に配置されている。
この噴霧管１６には、各々電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 を備えた複
数の噴霧ノズルＮ1 〜Ｎ5 が台車Ｔの幅方向Ｑに沿って
所定間隔をおいて取付けられている。噴霧管１６と前記
噴霧ポンプ５とは、噴霧ホース１７で接続され、該噴霧
ポンプ５に接続された吸入ホース１８は、前記薬液タン
ク６に入り込んでいる。
【００１３】次に、前記測定ヘッドＢがその構成要素の
一部となっている分光放射輝度の測定器について説明す
る。図４は、物体の光学的識別方法の原理を示す図であ
り、図５は、複数の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 と、超音波センサ
２２と、光源２３との配置を示すために、測定ヘッドＢ
を底面から見た図である。図４及び図５において、分光
放射輝度の測定器は、測定器本体Ａと測定ヘッドＢとで
構成される。実施例の測定ヘッドＢは、装備した干渉フ
ィルター２１の作用によって、被識別植物体Ｍで反射さ
れた互いに異なる複数の各設定波長の光のみをそれぞれ
検出可能な６種類の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 と、被識別植物体
Ｍと該測定ヘッドＢとの間の距離（Ｈ）を検出するため
の超音波センサ２２と、ハロゲンランプから成る光源２
３とを備え、その中心部に円形の超音波センサ２２と、
同じく円形の光源２３とが同心に配設されて、それらの
回りに６種類の円形の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 が配設されてい
る。なお、実施例の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 は、シリコンフォ
トダイオードによる光学素子から成る。
一部となっている分光放射輝度の測定器について説明す
る。図４は、物体の光学的識別方法の原理を示す図であ
り、図５は、複数の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 と、超音波センサ
２２と、光源２３との配置を示すために、測定ヘッドＢ
を底面から見た図である。図４及び図５において、分光
放射輝度の測定器は、測定器本体Ａと測定ヘッドＢとで
構成される。実施例の測定ヘッドＢは、装備した干渉フ
ィルター２１の作用によって、被識別植物体Ｍで反射さ
れた互いに異なる複数の各設定波長の光のみをそれぞれ
検出可能な６種類の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 と、被識別植物体
Ｍと該測定ヘッドＢとの間の距離（Ｈ）を検出するため
の超音波センサ２２と、ハロゲンランプから成る光源２
３とを備え、その中心部に円形の超音波センサ２２と、
同じく円形の光源２３とが同心に配設されて、それらの
回りに６種類の円形の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 が配設されてい
る。なお、実施例の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 は、シリコンフォ
トダイオードによる光学素子から成る。
【００１４】各検出器Ｃ1 〜Ｃ6 では、これに装備した
干渉フィルター２１に対応した設定波長の光のみが検出
され、この複数種類の光は、ケーブル２４を介して測定
器本体Ａに導かれて、この測定器本体Ａ内において、各
設定波長の光の分光放射輝度はアナログ量として算出さ
れ、この分光放射輝度に関するアナログ量は、Ａ／Ｄ変
換器２５によりディジタル信号に変換された後に、パソ
コンなどの演算装置Ｄに入力される。一方、超音波セン
サ２２によって被識別植物体Ｍと測定ヘッドＢとの間の
距離（Ｈ）が検出され、この測定距離（Ｈ）に関するア
ナログ量もアンプ２６により増幅された後に、前記Ａ／
Ｄ変換器２５によりディジタル信号に変換されて演算装
置Ｄに入力される。
干渉フィルター２１に対応した設定波長の光のみが検出
され、この複数種類の光は、ケーブル２４を介して測定
器本体Ａに導かれて、この測定器本体Ａ内において、各
設定波長の光の分光放射輝度はアナログ量として算出さ
れ、この分光放射輝度に関するアナログ量は、Ａ／Ｄ変
換器２５によりディジタル信号に変換された後に、パソ
コンなどの演算装置Ｄに入力される。一方、超音波セン
サ２２によって被識別植物体Ｍと測定ヘッドＢとの間の
距離（Ｈ）が検出され、この測定距離（Ｈ）に関するア
ナログ量もアンプ２６により増幅された後に、前記Ａ／
Ｄ変換器２５によりディジタル信号に変換されて演算装
置Ｄに入力される。
【００１５】次に、演算装置Ｄについて説明する。この
演算装置Ｄには、白色面のような基準となる物体の基準
測定距離における各設定波長に対する分光放射輝度と、
この基準物体の測定距離に対する分光放射輝度の変化に
関する関係式が入力されている。
演算装置Ｄには、白色面のような基準となる物体の基準
測定距離における各設定波長に対する分光放射輝度と、
この基準物体の測定距離に対する分光放射輝度の変化に
関する関係式が入力されている。
【００１６】ここで、一般の物体の分光立体角反射率の
測定方法について簡単に説明する。まず、被識別物体の
サンプルと、分光立体角反射率の測定の基準となる白色
面のような基準物体を用意して、この基準物体に対して
基準測定距離から標準光源を照射して、その時の分光放
射輝度を任意の波長毎に測定する。更に、その基準測定
距離から、＋（プラス）及び−（マイナス）の両方向に
一定距離ずつ前記基準物体を移動させて、上記と同様に
してその距離における分光放射輝度を測定する。以上の
測定を繰り返し行って、測定器の測定ヘッドと基準物体
との間の測定距離と分光放射輝度との関係式を、任意の
波長毎に求めておく。次に、被識別物体のサンプルに関
しても、上記基準物体と同様にして、任意の波長毎に、
しかもこのサンプルと測定ヘッドとの距離を上記のよう
に変化させて、その分光放射輝度の測定を行う。基準物
体、或いは被識別物体のサンプルと測定ヘッドとの距離
の測定は、超音波センサにより容易に行える。そして、
測定距離が同一の状態のものにおいて、被識別物体のサ
ンプルの分光放射輝度を基準物体のそれと比較すると、
その測定距離における該サンプルの分光立体角反射率が
算出される。
測定方法について簡単に説明する。まず、被識別物体の
サンプルと、分光立体角反射率の測定の基準となる白色
面のような基準物体を用意して、この基準物体に対して
基準測定距離から標準光源を照射して、その時の分光放
射輝度を任意の波長毎に測定する。更に、その基準測定
距離から、＋（プラス）及び−（マイナス）の両方向に
一定距離ずつ前記基準物体を移動させて、上記と同様に
してその距離における分光放射輝度を測定する。以上の
測定を繰り返し行って、測定器の測定ヘッドと基準物体
との間の測定距離と分光放射輝度との関係式を、任意の
波長毎に求めておく。次に、被識別物体のサンプルに関
しても、上記基準物体と同様にして、任意の波長毎に、
しかもこのサンプルと測定ヘッドとの距離を上記のよう
に変化させて、その分光放射輝度の測定を行う。基準物
体、或いは被識別物体のサンプルと測定ヘッドとの距離
の測定は、超音波センサにより容易に行える。そして、
測定距離が同一の状態のものにおいて、被識別物体のサ
ンプルの分光放射輝度を基準物体のそれと比較すると、
その測定距離における該サンプルの分光立体角反射率が
算出される。
【００１７】図６は、赤クローバー（牧草）、エゾノギ
シギシ（雑草）、乾燥土壌、及び湿潤土壌に関して、波
長に対する分光立体角反射率の測定波形を示す図であ
る。植物体の分光立体角反射率は、それぞれの波長にお
いて大きさそのものは異なるが、その波形の変化はほと
んど同じ形態であることがわかる。その波形の特徴とし
て、550nm 付近に山、 670〜680nm 付近に谷がそれぞれ
あって、 700〜750nm にかけて急激に上昇し、以後小さ
なうねりを示しながら下降し、1400nmと1900nm付近にお
いて再度大きな谷が存在している。また、土壌に関して
は、植物体に比較して山や谷がほとんどなくて反射率も
低く、緩やかに右上がりに上昇してゆく波形となってい
る。なお、含水率が高い湿潤土壌は、この傾きが一層緩
やかとなる。この植物体及び土壌の分光立体角反射率の
測定結果により、牧草地において、雑草を識別するに
は、分光立体角反射率の差が顕著となる 750〜1300nmの
波長範囲で行うことが望ましいことが判明する。
シギシ（雑草）、乾燥土壌、及び湿潤土壌に関して、波
長に対する分光立体角反射率の測定波形を示す図であ
る。植物体の分光立体角反射率は、それぞれの波長にお
いて大きさそのものは異なるが、その波形の変化はほと
んど同じ形態であることがわかる。その波形の特徴とし
て、550nm 付近に山、 670〜680nm 付近に谷がそれぞれ
あって、 700〜750nm にかけて急激に上昇し、以後小さ
なうねりを示しながら下降し、1400nmと1900nm付近にお
いて再度大きな谷が存在している。また、土壌に関して
は、植物体に比較して山や谷がほとんどなくて反射率も
低く、緩やかに右上がりに上昇してゆく波形となってい
る。なお、含水率が高い湿潤土壌は、この傾きが一層緩
やかとなる。この植物体及び土壌の分光立体角反射率の
測定結果により、牧草地において、雑草を識別するに
は、分光立体角反射率の差が顕著となる 750〜1300nmの
波長範囲で行うことが望ましいことが判明する。
【００１８】このため、上記演算装置Ｄには、各植物体
及び土壌に関して、図７に示されるような750 〜1300nm
の波長範囲内の異なる複数（図１に示される測定ヘッド
Ｂの場合には６種類）の設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)における
各基準分光立体角反射率がそれぞれ入力されている。な
お、この基準分光立体角反射率は、前述の方法によっ
て、サンプルとして採取した各植物体及び土壌と、測定
ヘッドとの間の距離を基準測定距離に設定して、算出し
たものである。
及び土壌に関して、図７に示されるような750 〜1300nm
の波長範囲内の異なる複数（図１に示される測定ヘッド
Ｂの場合には６種類）の設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)における
各基準分光立体角反射率がそれぞれ入力されている。な
お、この基準分光立体角反射率は、前述の方法によっ
て、サンプルとして採取した各植物体及び土壌と、測定
ヘッドとの間の距離を基準測定距離に設定して、算出し
たものである。
【００１９】また、本発明に係る除草剤の散布装置にお
いては、測定器の測定ヘッドＢが被識別植物体に対して
移動して、該測定ヘッドＢと被識別植物体との間の距離
が変化する。このように、測定ヘッドＢと被識別植物体
との間の測定距離が変化すると、分光放射輝度も変化す
るので、上記演算装置Ｄには、測定器の測定ヘッドと白
色面のような基準物体との測定距離の変化に関する分光
放射輝度の変化に関する関係式が入力されている。この
関係式は、上記方法により測定距離を変化させて白色面
のような基準物体の分光放射輝度を測定する際において
種々のデータが得られているので、このデータを使用す
ることにより簡単に算出される。例えば、図８に示され
るように、被識別植物体である牧草、雑草と土壌とに関
して、各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)において、基準測定距離
（Ｈ0)の前後における分光放射輝度の変化に関する関係
式〔Ｒ1 ＝Ｆ1(Ｈ）〜Ｒ6 ＝Ｆ6(Ｈ）〕を求めて、これ
を上記演算装置Ｄに入力しておく。
いては、測定器の測定ヘッドＢが被識別植物体に対して
移動して、該測定ヘッドＢと被識別植物体との間の距離
が変化する。このように、測定ヘッドＢと被識別植物体
との間の測定距離が変化すると、分光放射輝度も変化す
るので、上記演算装置Ｄには、測定器の測定ヘッドと白
色面のような基準物体との測定距離の変化に関する分光
放射輝度の変化に関する関係式が入力されている。この
関係式は、上記方法により測定距離を変化させて白色面
のような基準物体の分光放射輝度を測定する際において
種々のデータが得られているので、このデータを使用す
ることにより簡単に算出される。例えば、図８に示され
るように、被識別植物体である牧草、雑草と土壌とに関
して、各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)において、基準測定距離
（Ｈ0)の前後における分光放射輝度の変化に関する関係
式〔Ｒ1 ＝Ｆ1(Ｈ）〜Ｒ6 ＝Ｆ6(Ｈ）〕を求めて、これ
を上記演算装置Ｄに入力しておく。
【００２０】次に、図３を参照して、本発明に係る除草
剤の散布装置の測定及び制御関係について説明する。上
記したように、測定ヘッドＢによって、被識別植物体Ｍ
の分光放射輝度と、該測定ヘッドＢと被識別植物体Ｍと
の距離が測定される。この被識別植物体Ｍの分光放射輝
度は、測定器本体Ａによりアナログ量として算出されて
Ａ／Ｄ変換器２５によりディジタル信号に変換されて演
算装置Ｄに入力されると共に、測定ヘッドＢと被識別植
物体Ｍとの距離に関するアナログ量もＡ／Ｄ変換器２５
によりディジタル信号に変換されて演算装置Ｄに入力さ
れる。また、前記単軸ロボット装置１１には、測定ヘッ
ドＢを台車Ｔの幅方向Ｑに沿って走行走査させるための
制御用モータ２７が備え付けられていて、後述の方法に
より演算装置Ｄによって該測定ヘッドＢにより検出され
た被識別植物体が除草対象である雑草であると判定され
た場合において、台車Ｔの幅方向Ｑに沿った測定ヘッド
Ｂの識別位置（Ｓ）は、前記制御用モータ２７の積算回
転数などによって検出可能であって、この測定ヘッドＢ
の識別位置（Ｓ）に関する検出値は、コントローラ２８
を介して演算装置Ｄに入力される。更に、台車Ｔの車輪
２には、回転計２９が装着されていて、車輪２の回転数
（Ｅ）に関する検出値は、Ｆ／Ｖコンバータ３０及び前
記Ａ／Ｄ変換器２５を介してディジタル信号として演算
装置Ｄに入力される。そして、この車輪２の回転数
（Ｅ）及び測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に関する各検
出値に基づいて、出力ボード３１から噴霧信号（Ｆ）が
発せられて、複数の電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 のうち測定ヘッド
Ｂの識別位置（Ｓ）に対応するもののみが、測定ヘッド
Ｂによる雑草の識別時から所定時間だけ遅れて開かれ
て、その噴霧ノズルから除草液が直下の雑草に向けて噴
霧されるようになっている。なお、図３において、３２
は、電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 を作動させるためのリレーを示
す。
剤の散布装置の測定及び制御関係について説明する。上
記したように、測定ヘッドＢによって、被識別植物体Ｍ
の分光放射輝度と、該測定ヘッドＢと被識別植物体Ｍと
の距離が測定される。この被識別植物体Ｍの分光放射輝
度は、測定器本体Ａによりアナログ量として算出されて
Ａ／Ｄ変換器２５によりディジタル信号に変換されて演
算装置Ｄに入力されると共に、測定ヘッドＢと被識別植
物体Ｍとの距離に関するアナログ量もＡ／Ｄ変換器２５
によりディジタル信号に変換されて演算装置Ｄに入力さ
れる。また、前記単軸ロボット装置１１には、測定ヘッ
ドＢを台車Ｔの幅方向Ｑに沿って走行走査させるための
制御用モータ２７が備え付けられていて、後述の方法に
より演算装置Ｄによって該測定ヘッドＢにより検出され
た被識別植物体が除草対象である雑草であると判定され
た場合において、台車Ｔの幅方向Ｑに沿った測定ヘッド
Ｂの識別位置（Ｓ）は、前記制御用モータ２７の積算回
転数などによって検出可能であって、この測定ヘッドＢ
の識別位置（Ｓ）に関する検出値は、コントローラ２８
を介して演算装置Ｄに入力される。更に、台車Ｔの車輪
２には、回転計２９が装着されていて、車輪２の回転数
（Ｅ）に関する検出値は、Ｆ／Ｖコンバータ３０及び前
記Ａ／Ｄ変換器２５を介してディジタル信号として演算
装置Ｄに入力される。そして、この車輪２の回転数
（Ｅ）及び測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に関する各検
出値に基づいて、出力ボード３１から噴霧信号（Ｆ）が
発せられて、複数の電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 のうち測定ヘッド
Ｂの識別位置（Ｓ）に対応するもののみが、測定ヘッド
Ｂによる雑草の識別時から所定時間だけ遅れて開かれ
て、その噴霧ノズルから除草液が直下の雑草に向けて噴
霧されるようになっている。なお、図３において、３２
は、電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 を作動させるためのリレーを示
す。
【００２１】そして、採草地、牧草地などの永年草地に
おいてトラクタなどに牽引されて台車Ｔが走行すると、
光学的識別装置の測定ヘッドユニットＵを構成する測定
ヘッドＢは、該台車Ｔの走行方向Ｐと直交する幅方向Ｑ
に沿って往復走行して、直下の被識別植物体を走査し
て、この被識別植物体の分光放射輝度と、この被識別植
物体と測定ヘッドＢとの間の測定距離（Ｈ）の測定が行
われる。ここで、台車Ｔにおける測定ヘッドユニットＵ
の前方には鎮圧輪９が装着されていて、背丈の高い被識
別植物体を押さえ付けて、その背丈を低くして前記測定
距離（Ｈ）が異常に小さくなるのを防止しているため
に、分光放射輝度の検出精度が高まる。測定ヘッドＢに
より測定された被識別植物体の分光放射輝度と測定距離
（Ｈ）に関する各アナログ量はディジタル信号として演
算装置Ｄに入力される。ここで、演算装置Ｄには、白色
面のような基準物体の測定距離に対する分光放射輝度の
変化に関する関係式〔Ｒ1 ＝Ｆ1(Ｈ）〜Ｒ6 ＝Ｆ
6(Ｈ）〕が予め入力されていて、牧草、雑草などの被識
別植物体と土壌の各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)における各分
光立体角反射率は、測定ヘッドＢを構成する複数の検出
器Ｃ1 〜Ｃ6 によりそれぞれ検出された各設定波長にお
ける分光放射輝度と、前記超音波センサ２２により検出
された測定距離と、前記関係式とに基づいて算出され
る。このため、測定距離（Ｈ）が変化して一定でなくて
も、正確な分光立体角反射率が算出される。そして、演
算装置Ｄに入力されている各被識別植物体及び土壌に関
する各設定波長の複数の基準分光立体角反射率と、同様
の各設定波長における複数の算出分光立体角反射率とを
比較演算して、その全部、又は一定数以上のものが設定
許容範囲内において合致した場合においてのみ、被識別
植物体を、演算装置Ｄにその基準分光立体角反射率が入
力されている植物体であると判定される。これにより、
判定の信頼性を高めている。
おいてトラクタなどに牽引されて台車Ｔが走行すると、
光学的識別装置の測定ヘッドユニットＵを構成する測定
ヘッドＢは、該台車Ｔの走行方向Ｐと直交する幅方向Ｑ
に沿って往復走行して、直下の被識別植物体を走査し
て、この被識別植物体の分光放射輝度と、この被識別植
物体と測定ヘッドＢとの間の測定距離（Ｈ）の測定が行
われる。ここで、台車Ｔにおける測定ヘッドユニットＵ
の前方には鎮圧輪９が装着されていて、背丈の高い被識
別植物体を押さえ付けて、その背丈を低くして前記測定
距離（Ｈ）が異常に小さくなるのを防止しているため
に、分光放射輝度の検出精度が高まる。測定ヘッドＢに
より測定された被識別植物体の分光放射輝度と測定距離
（Ｈ）に関する各アナログ量はディジタル信号として演
算装置Ｄに入力される。ここで、演算装置Ｄには、白色
面のような基準物体の測定距離に対する分光放射輝度の
変化に関する関係式〔Ｒ1 ＝Ｆ1(Ｈ）〜Ｒ6 ＝Ｆ
6(Ｈ）〕が予め入力されていて、牧草、雑草などの被識
別植物体と土壌の各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)における各分
光立体角反射率は、測定ヘッドＢを構成する複数の検出
器Ｃ1 〜Ｃ6 によりそれぞれ検出された各設定波長にお
ける分光放射輝度と、前記超音波センサ２２により検出
された測定距離と、前記関係式とに基づいて算出され
る。このため、測定距離（Ｈ）が変化して一定でなくて
も、正確な分光立体角反射率が算出される。そして、演
算装置Ｄに入力されている各被識別植物体及び土壌に関
する各設定波長の複数の基準分光立体角反射率と、同様
の各設定波長における複数の算出分光立体角反射率とを
比較演算して、その全部、又は一定数以上のものが設定
許容範囲内において合致した場合においてのみ、被識別
植物体を、演算装置Ｄにその基準分光立体角反射率が入
力されている植物体であると判定される。これにより、
判定の信頼性を高めている。
【００２２】例えば、設定波長1000nmにおけるエゾノギ
シギシ（雑草）の基準分光立体角反射率はほぼ４７％で
あるが、判定の許容範囲を４４〜５０％と設定すると、
算出分光立体角反射率がこの範囲内に含まれる場合に
は、被識別植物体をエゾノギシギシ（雑草）であると見
做し、この範囲内に含まれない場合には、被識別植物体
は、エゾノギシギシ（雑草）以外の他の植物体或いは土
壌であると見做すのである。他の設定波長においても、
同様にして処理される。このようにして、複数の各設定
波長（Ｇ1 〜Ｇ6)において被識別植物体の算出分光立体
角反射率と、演算装置に入力されている各基準分光立体
角反射率を逐一比較演算した結果、４箇所以上の設定波
長において両者が設定許容範囲内で合致した場合におい
て、被識別植物体を演算装置にその基準分光立体角反射
率が入力されている物体であると判定する場合には、前
例において、４或いは５箇所の設定波長、更には全て
（６箇所）の設定波長において両反射率が合致した場合
には、被識別植物体はエゾノギシギシ（雑草）であると
判定され、３箇所以下の設定波長において両反射率が合
致した場合には、被識別植物体はエゾノギシギシ（雑
草）以外の植物体或いは土壌であると判定されるのであ
る。
シギシ（雑草）の基準分光立体角反射率はほぼ４７％で
あるが、判定の許容範囲を４４〜５０％と設定すると、
算出分光立体角反射率がこの範囲内に含まれる場合に
は、被識別植物体をエゾノギシギシ（雑草）であると見
做し、この範囲内に含まれない場合には、被識別植物体
は、エゾノギシギシ（雑草）以外の他の植物体或いは土
壌であると見做すのである。他の設定波長においても、
同様にして処理される。このようにして、複数の各設定
波長（Ｇ1 〜Ｇ6)において被識別植物体の算出分光立体
角反射率と、演算装置に入力されている各基準分光立体
角反射率を逐一比較演算した結果、４箇所以上の設定波
長において両者が設定許容範囲内で合致した場合におい
て、被識別植物体を演算装置にその基準分光立体角反射
率が入力されている物体であると判定する場合には、前
例において、４或いは５箇所の設定波長、更には全て
（６箇所）の設定波長において両反射率が合致した場合
には、被識別植物体はエゾノギシギシ（雑草）であると
判定され、３箇所以下の設定波長において両反射率が合
致した場合には、被識別植物体はエゾノギシギシ（雑
草）以外の植物体或いは土壌であると判定されるのであ
る。
【００２３】ここで、被識別植物体が除草対象の雑草で
あると判定されると、台車Ｔの幅方向Ｑに沿った測定ヘ
ッドＢの識別位置（Ｓ）に関する検出値は、コントロー
ラ２８を介して演算装置Ｄに入力される。そして、車輪
２の回転数（Ｅ）及び測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に
関する各検出値に基づいて、出力ボード３１から噴霧信
号（Ｆ）が発せられて、複数の電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 のうち
測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に対応するもののみが、
測定ヘッドＢによる識別時から所定時間だけ遅れて開か
れて、その噴霧ノズルから除草液が直下の雑草に向けて
所定時間だけ噴霧される。これにより、台車Ｔが走行し
ながら、除草対象の雑草のみがスポット的に高能率で除
草される。
あると判定されると、台車Ｔの幅方向Ｑに沿った測定ヘ
ッドＢの識別位置（Ｓ）に関する検出値は、コントロー
ラ２８を介して演算装置Ｄに入力される。そして、車輪
２の回転数（Ｅ）及び測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に
関する各検出値に基づいて、出力ボード３１から噴霧信
号（Ｆ）が発せられて、複数の電磁弁Ｖ1 〜Ｖ5 のうち
測定ヘッドＢの識別位置（Ｓ）に対応するもののみが、
測定ヘッドＢによる識別時から所定時間だけ遅れて開か
れて、その噴霧ノズルから除草液が直下の雑草に向けて
所定時間だけ噴霧される。これにより、台車Ｔが走行し
ながら、除草対象の雑草のみがスポット的に高能率で除
草される。
【００２４】また、上記実施例の測定ヘッドＢは、異な
る複数の設定波長の反射光を検出可能にするために複数
の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 を備えていて、各設定波長における
複数の算出分光立体角反射率と、同様の複数の基準分光
立体角反射率を比較演算して、その全部、又は一定数以
上のものが設定許容範囲内において合致した場合におい
てのみ、被識別植物体を、演算装置Ｄにその基準分光立
体角反射率が入力されている植物体であると判定するよ
うに構成されていて、判定の信頼性が高められている
が、この測定ヘッドは、被識別植物体を光学的に識別可
能であれば、いかなる構成であってもよい。
る複数の設定波長の反射光を検出可能にするために複数
の検出器Ｃ1 〜Ｃ6 を備えていて、各設定波長における
複数の算出分光立体角反射率と、同様の複数の基準分光
立体角反射率を比較演算して、その全部、又は一定数以
上のものが設定許容範囲内において合致した場合におい
てのみ、被識別植物体を、演算装置Ｄにその基準分光立
体角反射率が入力されている植物体であると判定するよ
うに構成されていて、判定の信頼性が高められている
が、この測定ヘッドは、被識別植物体を光学的に識別可
能であれば、いかなる構成であってもよい。
【００２５】また、本発明に係る除草剤の散布装置によ
りスポット除草可能な草地としては、上記した採草地、
牧草地などの永年草地の他に、公園・ゴルフ場などの芝
地、或いは一般畑もある。更に、雑草のスポット除草の
みならず、一般畑地において点播や移植された作物を識
別して、この識別された作物のみにスポット防除を行う
ことにより、少量の薬剤による作物の効果的防除が行え
る。
りスポット除草可能な草地としては、上記した採草地、
牧草地などの永年草地の他に、公園・ゴルフ場などの芝
地、或いは一般畑もある。更に、雑草のスポット除草の
みならず、一般畑地において点播や移植された作物を識
別して、この識別された作物のみにスポット防除を行う
ことにより、少量の薬剤による作物の効果的防除が行え
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る除草剤の散布装置によれ
ば、採草地、牧草地などの永年草地において台車を走行
させながら、これに装備した測定ヘッドを台車の幅方向
に走行走査させることにより、除草対象である雑草を識
別して、複数の散布ノズルのうち測定ヘッドの識別位置
に対応する散布ノズルの電磁弁を開いて、雑草に対して
のみ設定時間だけ除草剤を選択的に散布してスポット除
草を行う構成であるので、従来の人力による抜取り、或
いは目視に依存した人力によるスポット除草剤散布に比
較して、除草作業を省力化できて、正確、かつ高能率で
効果的なスポット除草が可能となる。また、光学的識別
装置によって散布位置を正確に定めたスポット除草であ
るために、除草剤の使用量が少なくてすみ、除草剤の空
中への拡散、或いは地下水への浸透が少なくなって、除
草剤による環境汚染を防止できる。
ば、採草地、牧草地などの永年草地において台車を走行
させながら、これに装備した測定ヘッドを台車の幅方向
に走行走査させることにより、除草対象である雑草を識
別して、複数の散布ノズルのうち測定ヘッドの識別位置
に対応する散布ノズルの電磁弁を開いて、雑草に対して
のみ設定時間だけ除草剤を選択的に散布してスポット除
草を行う構成であるので、従来の人力による抜取り、或
いは目視に依存した人力によるスポット除草剤散布に比
較して、除草作業を省力化できて、正確、かつ高能率で
効果的なスポット除草が可能となる。また、光学的識別
装置によって散布位置を正確に定めたスポット除草であ
るために、除草剤の使用量が少なくてすみ、除草剤の空
中への拡散、或いは地下水への浸透が少なくなって、除
草剤による環境汚染を防止できる。
【図１】本発明に係る除草剤の散布装置の側面図であ
る。
る。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく散布原理を示す模式図である。
【図４】物体の光学的識別方法の原理を示す図である。
【図５】測定ヘッドＢの底面図である。
【図６】牧草、雑草、及び土壌の波長に対する分光立体
角反射率を示す図である。
角反射率を示す図である。
【図７】演算装置Ｄに入力しておくための牧草、雑草、
及び土壌の各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)に対する基準分光立
体角反射率を示す図である。
及び土壌の各設定波長（Ｇ1 〜Ｇ6)に対する基準分光立
体角反射率を示す図である。
【図８】特定の設定波長における測定距離に対する分光
立体角反射率の変化を示す図である。
立体角反射率の変化を示す図である。
Ａ：測定器本体 Ｂ：測定ヘッド Ｄ：演算装置 Ｎ1 〜Ｎ5 ：噴霧ノズル（散布ノズル） Ｐ：台車の走行方向 Ｑ：台車の幅方向 Ｔ：台車 Ｕ：測定ヘッドユニット Ｖ1 〜Ｖ5 ：電磁弁 ５：噴霧ポンプ（除草剤散布装置） ６：薬液タンク（除草剤散布装置） ９：鎮圧輪 １４：遮光カバー ２９：回転計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 雅浩 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 林 和信 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 山崎 克己 三重県名張市夏見2828番地 株式会社タカ キタ内 (72)発明者 宗重 学 三重県名張市夏見2828番地 株式会社タカ キタ内 (72)発明者 大倉 力 東京都杉並区荻窪５丁目15番14号 株式会 社オプトリサーチ内
Claims (4)
- 【請求項１】 走行走査しながら採草地、牧草地などの
永年草地に生えている雑草を光学的に識別し、この雑草
に対してのみ除草剤を選択的に散布するための装置であ
って、 トラクタなどにより牽引されて走行する台車には、除草
剤散布装置と光学的識別装置とが搭載され、該光学的識
別装置は、地面と対向した測定ヘッドが前記台車の走行
方向と直交する幅方向に走行走査して、直下に位置する
被識別植物体の分光放射輝度、及び該被識別植物体との
間の距離の測定を行うための測定ヘッドユニットと、該
測定ヘッドにより測定された分光放射輝度、及び測定距
離の各検出値に基づいて算出された被識別植物体の算出
分光立体角反射率と、予め入力されている各被識別植物
体の基準分光立体角反射率とを比較演算して、被識別植
物体の種類を判定するための演算装置とを備えており、
台車における前記測定ヘッドユニットの後方であって、
しかもこれを構成する測定ヘッドの走行走査幅に対応す
る部分に、各々電磁弁を備えた複数の散布ノズルが所定
間隔をおいて地面と相対向して装着され、前記演算装置
により算出分光立体角反射率と基準分光立体角反射率と
を比較演算することにより、被識別植物体が除草対象の
雑草であると判定された場合においてのみ、測定ヘッド
による雑草の識別時から設定時間だけ経過した後に、複
数の散布ノズルのうち測定ヘッドの走行方向に沿った識
別位置に対応するものの電磁弁が開かれて、雑草と判定
された被識別植物体に前記除草剤散布装置から所定時間
だけ除草剤を選択的に散布してスポット除草を行うこと
を特徴とする走行走査しながら除草剤を選択的に散布す
るための装置。 - 【請求項２】 測定ヘッドユニットを構成する測定ヘッ
ドの走行走査部は、自然光が入り込むのを防止するため
の遮光カバーで覆われていることを特徴とする請求項１
に記載の走行走査しながら除草剤を選択的に散布するた
めの装置。 - 【請求項３】 台車における測定ヘッドユニットよりも
前方の部分には、背丈の高い被識別植物体を押し付け
て、測定ヘッドとの間の反射光の測定距離を均一化する
ための鎮圧輪が装着されていることを特徴とする請求項
１に記載の走行走査しながら除草剤を選択的に散布する
ための装置。 - 【請求項４】 台車の車輪の回転数を計測するための回
転計を備えていて、該回転計により検出された台車の走
行速度に対応した時間だけ、散布ノズルの散布開始時間
を除草対象の雑草の識別時間よりも遅らせるように構成
されていることを特徴とする請求項１に記載の走行走査
しながら除草剤を選択的に散布するための装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123295A JP3604449B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123295A JP3604449B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280312A true JPH08280312A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3604449B2 JP3604449B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=14555917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123295A Expired - Fee Related JP3604449B2 (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604449B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237255A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン形状検査装置及び検査方法並びにパターンドメディアディスク製造ライン |
| JP2011242376A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | 分光分析装置 |
| JP2019506148A (ja) * | 2015-12-23 | 2019-03-07 | ペランク ソシエテ パール アクシオン サンプリフィエＰＥＬＬＥＮＣ Ｓｏｃｉｅｔｅ ｐａｒ ａｃｔｉｏｎｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｅ | 予想式電動草刈機およびそのような草刈機の制御方法 |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP11123295A patent/JP3604449B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237255A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン形状検査装置及び検査方法並びにパターンドメディアディスク製造ライン |
| JP2011242376A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | 分光分析装置 |
| JP2019506148A (ja) * | 2015-12-23 | 2019-03-07 | ペランク ソシエテ パール アクシオン サンプリフィエＰＥＬＬＥＮＣ Ｓｏｃｉｅｔｅ ｐａｒ ａｃｔｉｏｎｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｅ | 予想式電動草刈機およびそのような草刈機の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3604449B2 (ja) | 2004-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11048938B2 (en) | Plant stand counter | |
| US10959377B2 (en) | Crop scanner | |
| US11968973B2 (en) | Method for applying a spray to a field based on analysis of evaluation portion of monitored field section | |
| US5480354A (en) | Smart crop yield monitor | |
| US6937939B1 (en) | Soil measuring instrument, soil measurement assisting device and method, recorded medium on which a program is recorded, recorded medium on which data is recorded, application amount controller, application amount determining device, method for them, and farm working determination assisting system | |
| US7412330B2 (en) | Sensor system, method, and computer program product for plant phenotype measurement in agricultural environments | |
| CN110235882B (zh) | 一种基于多传感器的精准变量果树施药机器人 | |
| US6393927B1 (en) | Method and apparatus for real-time determination and application of nitrogen fertilizer using rapid, non-destructive crop canopy measurements | |
| US11816874B2 (en) | Plant identification using heterogenous multi-spectral stereo imaging | |
| US20120072068A1 (en) | Method of detecting a structure in a field, a method of steering an agricultural vehicle and an agricultural vehicle | |
| CN105230224A (zh) | 一种智能除草机及其杂草清除方法 | |
| MXPA04000748A (es) | Sensor y controlador de reflectancia espectral optica. | |
| DE102005013365A1 (de) | Messvorrichtung und Verfahren zur Bodenoberflächenanalyse für Rasenpflege-Roboter | |
| CN103439265A (zh) | 一种茶树精细化栽培生育性状实时监测方法 | |
| Steward et al. | Machine-vision weed density estimation for real-time, outdoor lighting conditions | |
| US6444975B1 (en) | Method and device for fertilizing specific partial areas of plants | |
| CN108509928A (zh) | 针对矮化密植枣园田管作业视觉导航路径提取方法 | |
| JPH08280312A (ja) | 走行走査しながら除草剤を選択的に散布するための装置 | |
| Pforte et al. | Comparison of two different measurement techniques for automated determination of plum tree canopy cover | |
| Gallo et al. | New solutions for the automatic early detection of diseases in vineyards through ground sensing approaches integrating LiDAR and optical sensors | |
| Von Bargen et al. | Red/near-infrared reflectance sensor system for detecting plants | |
| CN113418509A (zh) | 一种用于农业的自动对靶检测装置及检测方法 | |
| JP3571107B2 (ja) | 物体の光学的識別方法、及びその装置 | |
| JP3628425B2 (ja) | 分光立体角反射率を利用した牧草地内の広葉雑草の識別方法 | |
| EP4525612A1 (en) | Apparatus and method for detecting insects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20040928 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040929 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |