特許ウォッチ

公開番号2025163590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-29
出願番号2024067013
出願日2024-04-17
発明の名称水捌け判定方法及び疎水材充填装置
出願人株式会社丸正商会
代理人個人,個人,個人
主分類E02B 11/02 20060101AFI20251022BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】疎水材の充填作業の負担を軽減し効率的に暗渠を形成できるとともに、不要な疎水材の消費を無くして無駄なコストの削減が可能となる水捌け判定方法を提供する。
【解決手段】水捌け判定方法60は、暗渠の長溝を圃場に形成する前に、この圃場における地盤の水捌けの良、不良を判定可能であり、S51の教師データ取得工程と、S52のモデル生成工程と、S61の判定用N値測定工程と、S62-1の第1の判定用画像撮影工程と、S63-1の判定用入力データ取得工程と、S64の判定工程と、S65の不良判定送信工程と、S66の疎水材充填工程と、S67の閉止工程と、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
暗渠の長溝を圃場に形成する前に、この圃場における地盤の水捌けの良、不良を判定する水捌け判定方法であって、
撮影手段が前記暗渠を形成する予定の領域を撮影した第１の画像と、測定器が前記領域において測定したＮ値を入力データとし、前記領域における前記水捌けの良、不良を出力データとする教師データから、モデル生成部が機械学習を行ってモデルを生成するモデル生成工程と、
判定部が、前記モデルに基づいて、前記撮影手段が判定用領域を撮影した第１の判定用画像と、前記測定器が前記判定用領域において測定した判定用Ｎ値を含む判定用入力データに対応する、前記水捌けの良、不良を判定し、判定結果を出力する判定工程を備えることを特徴とする水捌け判定方法。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記水捌けが不良であるとの前記判定結果が出力される場合に、前記判定工程の後に実行される疎水材充填工程を備え、
前記疎水材充填工程は、駆動部が、疎水材を充填するホッパーの下端開口を閉止する底蓋を駆動して、その位置を変化させて前記下端開口を開放し、前記疎水材を前記長溝へ充填することを特徴とする請求項１に記載の水捌け判定方法。
【請求項３】
前記入力データは、前記第１の画像と、前記Ｎ値に加えて、前記第１の画像を撮影した第１の時点よりも後の第２の時点において前記領域を撮影した第２の画像と、少なくとも前記第１の時点以前の所定期間における気象条件を含み、
前記判定用入力データは、前記第１の判定用画像と、前記判定用Ｎ値に加えて、前記第１の判定用画像を撮影した第１の判定用時点よりも後の第２の判定用時点において前記判定用領域を撮影した第２の判定用画像と、少なくとも前記第１の判定用時点以前の所定期間における判定用気象条件を含み、
前記気象条件及び前記判定用気象条件は、それぞれ少なくとも降水量を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水捌け判定方法。
【請求項４】
請求項２に記載の水捌け判定方法の実施に用いられる疎水材充填装置であって、
前記ホッパーの前記下端開口を開放又は閉止するように設けられる前記底蓋と、
前記底蓋の位置を変化させるよう駆動する前記駆動部と、を備え、
前記駆動部は、前記水捌けが不良であるとの前記判定結果が出力される場合に、前記下端開口を閉止する前記底蓋を駆動して、その位置を変化させて前記下端開口を開放し、前記疎水材を前記長溝へ充填することを特徴とする疎水材充填装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗渠を形成する予定の領域について、水捌けの良、不良を判定する水捌け判定方法及びこれに用いられる疎水材充填装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圃場の水捌けを向上させるために、排水用の暗渠が形成されている。暗渠を形成するには、土地に複数の長溝を掘削し、籾殻や藁といった疎水材を長溝に投入する構成である。
しかし、長溝への疎水材の投入は手作業で行われることが多かったため、疎水材を各長溝へ均一に投入することが困難であった。そのため、疎水材の無駄が発生するという課題があった。また、長溝を掘削した後に疎水材の投入を行うことは効率的でないという課題もあった。
そこで、近年、上記の課題を解決するための技術が開発されており、それに関して既に発明が開示されている。
【０００３】
特許文献１には「弾丸暗渠形成方法」という名称で、疎水材を充填した弾丸暗渠を形成する形成方法に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、ブルドーザの前部に設けられている排土板に装着支持された作業機装着部と、作業機装着部に一体的に設けられた疎水材ホッパーと、疎水材ホッパーの下部に連設された疎水材投入部と、疎水材投入部の弾丸暗渠掘削方向前方に設けられた溝形成用のブレード部と、疎水材投入部の弾丸暗渠掘削方向後方下部に設けられた疎水材投入口と、疎水材投入口よりも弾丸暗渠掘削方向後方に設けられた弾丸と、疎水材ホッパーの上部に設けられる疎水材補給用ホッパーと、疎水材補給用ホッパー内の疎水材を疎水材ホッパー内に投入する搬送手段を設け、搬送手段の作動を弾丸暗渠の形成操作と連動させて、所定位置に弾丸暗渠を形成するときにのみ疎水材を疎水材ホッパーに投入することを特徴とする。
このような構成の発明によれば、弾丸暗渠内への疎水材の投入、充填を弾丸暗渠の形成と同時に、効率よくかつ均一に行うことができるとともに、疎水材の無駄な消費を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４９９７３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された発明においては、疎水材ホッパーに疎水材を投入するタイミングを限定することによって疎水材の無駄を抑制するものの、複数の掘削した溝部のすべてに疎水材を投入する構成である。
しかし、一般的に、水捌けの良、不良は、地盤の組成等に左右されるため、暗渠を形成する予定の地盤の組成等によっては、掘削した長溝に疎水材の充填が不要な場合があると考えられる。そのため、地盤の性質を考慮せず、溝部のすべてに疎水材を投入することは、その充填作業の作業負担が大きく効率的でないことに加えて、不要な疎水材の消費によるコストの無駄も発生する。
よって、特許文献１に開示された発明は、従来の課題を十分に解決できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、暗渠を形成する予定の地盤における水捌けの良、不良を予め判定することで、疎水材の充填作業の負担を軽減し効率的に暗渠を形成できるとともに、不要な疎水材の消費を無くして無駄なコストの削減が可能となる水捌け判定方法及び疎水材充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明は、暗渠の長溝を圃場に形成する前に、この圃場における地盤の水捌けの良、不良を判定する水捌け判定方法であって、撮影手段が暗渠を形成する予定の領域を撮影した第１の画像と、測定器が領域において測定したＮ値を入力データとし、領域における水捌けの良、不良を出力データとする教師データから、モデル生成部が機械学習を行ってモデルを生成するモデル生成工程と、判定部が、モデルに基づいて、撮影手段が判定用領域を撮影した第１の判定用画像と、測定器が判定用領域において測定した判定用Ｎ値を含む判定用入力データに対応する、水捌けの良、不良を判定し、判定結果を出力する判定工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成の発明において、領域とは、圃場が複数に区画されてなる各部分であり、一以上の暗渠が形成される。そして、判定用領域とは、新たに一以上の暗渠を形成する予定の領域であって、水捌けの良、不良を判定する対象の領域である。
また、第１の画像とは、具体的には、カメラによって撮影されたディジタル画像である。このディジタル画像では、地盤の水捌けが不良で地面を水が覆っている状態になるほど、高輝度の画素値を示す範囲が増加する傾向になると考えられる。よって、第１の画像は、水捌けの良、不良を示唆すると考えられる。
【０００９】
さらに、Ｎ値とは、標準貫入試験によって得られる地盤の工学的性質であり、一般的に固い締まった地盤ほど大きくなる。そして、粘性土を含む割合が多い地盤の場合、Ｎ値が低く、水捌けが不良な傾向にある。これに対し、砂質土を含む割合が多い地盤の場合、Ｎ値が高く、水捌けが良好な傾向にある。よって、Ｎ値は、水捌けの良、不良を示唆する因子であると考えられる。
【００１０】
したがって、第１の画像と、Ｎ値との組み合わせである入力データに対する水捌けの良、不良の関係性を機械学習によって学習しモデルを生成することで、このモデルに基づいて、判定用領域における水捌けの良、不良が判定可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許