JP2014071706A - 農作業情報管理装置及び農作業情報管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の圃場で農作業したときの農作業情報が、どの圃場に対応しているかを正確に判定することができるようにする。
【解決手段】農作業情報管理装置は、農業機械が複数の圃場で農作業したときの農作業情報と農業機械の作業位置とを対応付けて記憶する情報記憶部３０と、作業位置及び地図データを用いて情報記憶部３０に記憶された農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部３２とを備えている。情報整理部３２は、圃場の輪郭を示す輪郭線Ｅの中で、向きの異なる少なくとも２つの辺部と作業位置とのズレ量を、圃場毎にそれぞれ演算するズレ量演算部４１と、各圃場毎に求めた各辺部に対応するズレ量に基づいて、複数の圃場のうち作業位置に対応付けられた農作業情報が、地図データで示されたどの圃場に対応しているかを判定する情報対応関係判定部４２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンバイン、田植機等の農業機械で農作業したときの農作業情報を取得して整理する農作業情報管理装置及び農作業情報管理システムに関する。

近年、圃場での作業計画の効率化や圃場で収穫した収穫物の品質等を高めるため、圃場で作業した農作業情報を収集して活用することが望まれている。コンバインなどの農業機械を用いて農作業情報を収集する技術として、例えば、特許文献１に示すものがある。
特許文献１では、作物収穫機に、作物の収穫に伴って作物の品質を計測する作物品質計測手段と、その作物品質計測手段にて計測された品質の計測情報を機外に出力可能な情報出力手段とが備えられ、情報出力手段から出力される複数の収穫場所の各々に対応する品質の計測情報を収集する計測情報収集手段と、この計測情報収集手段にて収集された収集情報に基づいて、複数の収穫場所に対応する作物の地域毎の品質マップを求めて出力する品質マップ作成手段とを備えている。この特許文献１では、各収穫場所の計測情報は、ＧＰＳ衛星によって得られた作物収穫機の位置に基づいて求めることとしている。

特開平１１−０５３６７４号公報

特許文献１では、複数の収穫場所の各々に対応する品質の計測情報を用いることによって各収穫場所における品質マップを作成することができる。しかしながら、特許文献１は、ＧＰＳ衛星によって得られた作物収穫機の位置に大きな誤差があると、各収穫場所に対応する品質マップを作成することが難しいのが実情である。また、ＧＰＳ衛星によって得られた作物収穫機の位置にそれほど誤差が含まれない場合であっても、隣接する収穫場所では、計測した計測情報が、どちらの収穫場所のものであるか区別することが難しいことがあった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、複数の圃場で農作業したときの農作業情報が、どの圃場に対応しているかを正確に判定することができる農作業情報管理装置及び農作業情報管理システムを提供することを目的としたものである。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
請求項１に係る発明では、農業機械が複数の圃場で農作業したときの農作業情報と衛星測位システムによって検出された前記農業機械の作業位置とを対応付けて記憶する情報記憶部と、前記各圃場の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業位置及び前記地図データを用いて前記情報記憶部に記憶された前記農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部とを備えており、前記情報整理部は、前記圃場の輪郭を示す輪郭線の中で、向きの異なる少なくとも２つの辺部と前記作業位置とのズレ量を、圃場毎にそれぞれ演算するズレ量演算部と、前記各圃場毎に求めた前記各辺部に対応する前記ズレ量に基づいて、複数の圃場のうち前記作業位置に対応付けられた農作業情報が、前記地図データで示されたどの圃場に対応しているかを判定する情報対応関係判定部と、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記情報整理部は、一方向に延びる第１辺部を前記地図データから抽出し、且つ、前記圃場の輪郭線のうち第１辺部と交差する方向に延びる第２辺部を前記地図データから抽出する辺抽出部とを備え、前記ズレ量演算部は、前記辺抽出部で抽出した第１辺部と前記作業位置との第１辺ズレ量を求める第１辺ズレ量演算部と、前記辺抽出部で抽出した第２辺部と前記作業位置との第２辺ズレ量を求める第２辺ズレ量演算部とを備え、前記情報対応関係判定部は、前記各圃場における前記第１辺ズレ量と前記第２辺ズレ量とに基づいて、前記農作業情報がどの圃場に対応しているかを判定することを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記情報対応関係判定部は、複数の圃場のうち予め定められた一圃場における第１辺ズレ量と、前記一圃場に隣接する他圃場の第１辺ズレ量とを比較する第１辺ズレ量比較部と、前記一圃場の第２辺ズレ量と他圃場の第２辺ズレ量とを比較する第２辺ズレ量比較部と、前記第１辺ズレ量比較部における第１辺ズレ量の比較結果と、前記第２辺ズレ量比較部における第２辺ズレ量の比較結果に基づいて、農作業情報が一圃場に対応しているか他圃場に対応しているかを判定する圃場判定部を備えていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、農業機械が複数の圃場で農作業したときの農作業情報と衛星測位システムによって検出された前記農業機械の作業位置とを対応付けて記憶する情報記憶部と、前記各圃場の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業位置及び前記地図データを用いて前記情報記憶部に記憶された前記農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部とを備え、前記情報整理部は、前記圃場の輪郭を示す輪郭線の中で、前記作業位置に近い向きの異なる少なくとも２つの辺部を各圃場毎に抽出する辺抽出部と、前記各圃場毎に、前記各辺部と前記作業位置とのズレ量をそれぞれ演算するズレ量演算部と、前記各圃場毎に求めた前記各辺部に対応する前記ズレ量に基づいて、複数の圃場のうち前記作業位置に対応付けられた農作業情報が、前記地図データで示されたどの圃場に対応しているかを判定する情報対応関係判定部と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１及び請求項４に係る発明によれば、複数の圃場で農作業した場合において、各圃場で取得した農作業情報が、どの圃場に対応しているかを正確に判定することができる。
請求項２に係る発明によれば、圃場の輪郭線を構成する１つの第１辺部と、当該第１辺部に交差する第２辺部とのそれぞれに対し、農業機械の作業位置とのズレ度合い（ズレ量）の傾向を見ることによって、農業機械がどの圃場に位置しているのか、即ち、収集した作業情報がどの圃場に対応しているのかを簡単に判定することができる。

請求項３に係る発明によれば、一圃場と、この一圃場に隣接する他圃場がある場合に、農業機械がどの一圃場に位置しているのか、或いは、他圃場に位置しているのかを簡単に判定することができる。

農作業情報管理システムの全体図である。 農作業情報である水分、食味、収穫量の測定について説明する説明図である。 情報記憶部に保存した農作業情報及び作業位置の一例を示す図である。 各圃場の位置関係を示す図である。 圃場内におけるコンバインの移動ルートを説明する説明図である。 互いに隣接する圃場Ａ及び圃場Ｂとコンバインの移動軌跡の一例を示した図である。 圃場Ａ及び圃場Ｂのズレ量の傾向を示した図である。 互いに隣接する圃場Ａ及び圃場Ｃとコンバインの移動軌跡の一例を示した図である。 圃場Ａ及び圃場Ｃのズレ量の傾向を示した図である。 互いに形状が異なる圃場Ａ及び圃場Ｂにおけるコンバインの移動軌跡の一例を示した図である。 互いに形状が異なる圃場Ａ及び圃場Ｂでのズレ量の傾向を示した図である。 農作業情報管理システム（農作業情報管理装置）の変形例を示した図である。 コンバインの全体側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、農作業情報管理システムの全体図を示したものである。
図１に示すように、農作業情報管理システム１は、コンバインや田植機等の農業機械２を用いて、圃場３内で農作業したときの農作業情報（農作業情報という）を当該農業機械２で収集し、収集した農作業情報を圃場毎に管理するものである。

具体的には、農作業情報管理システム１では、農業機械１の作業位置を衛星測位システム（Global Positioning System、Positioning systemなど）を用いて検出しながら、農業機械１の農作業情報を収集する。収集した農作業情報や作業位置は、携帯端末などの通信機器を用いてサーバ等から構成された農作業情報管理装置６に送信し、農作業情報管理装置６によって圃場毎に農作業情報が整理される。圃場毎に整理された農作業情報は、例えば、圃場３で農作業するときの作業計画に利用したり、農作業を行った作業日報などの作成等に用いることができる。

まず、コンバインを例にとり、農業機械の構成について説明する。
図１３はコンバインの全体図を示している。
コンバイン２は、左右一対の走行装置１１を備えた機体１２に、運転席１３、エンジン１４、脱穀処理する脱穀装置１５、脱穀された作物を貯留するグレンタンク１６等を備えて構成されたもので、機体１２の前側には、作物（例えば、穀物）を刈り取る刈取部１７が設けられている。

図１，２に示すように、コンバイン２は、農作業を行ったときの農作業情報として作物の水分、食味、収穫量などを測定する手段を備えている。具体的には、コンバイン２は、作物に含まれる水分量を測定する水分測定部２０と、作物の食味を計測する食味測定部２１と、作物の収穫量を測定する収穫量測定部２２とを備えている。水分測定部２０と食味測定部２１とは、グレンタンク１６の内部、又は、グレンタンク１６の周囲に設けられている。

食味測定部２１は、近赤外光を作物に照射して、透過光の分光分析に基づいて吸収スペクトルを解析し、その解析結果により、作物に含まれるタンパク質等の成分量を求める。収穫量測定部２２は、ロードセル等で構成されている。
図２（ａ）に示すように、農作業情報の中で、水分及び食味の測定は、グレンタンク１６に入れられる作物の一部を測定ケース２３に入れ、測定ケース２３に入れられた作物の水分及び食味を、水分測定部２０や食味測定部２１によって測定する。

図２（ｂ）に示すように、測定ケース２３内の作物は、測定が終了するとグレンタンク１６内に入れられる。また、収穫量は、グレンタンク１６内が作物で満杯になった時などに、グレンタンク１６の重量を収穫量測定部２２によって測定し、グレンタンク１６の重量を収穫量に換算することによって求める。
即ち、水分及び食味は、測定ケース２３に作物を貯めてサンプリング用の作物を確保後、当該サンプリング用の作物を測定し、一方、収穫量は、グレンタンク１６内の作物が満杯になった時点等にグレンタンクの重量を測定しているため、水分及び食味のサンプリング周期と、収穫量のサンプリング周期とは異なり、水分及び食味のサンプリング周期は、収穫量のサンプリング周期よりも周期が短くなる。

さて、コンバイン２には、衛星測位システムの１つであるＧＰＳ衛星等の信号を受信して位置（例えば、緯度、経度）を検出する位置検出装置２５が備えられている。この位置検出装置２５によってコンバイン２が農作業を行ったときの作業位置を検出することができる。
なお、位置検出装置２５を、ＧＰＳ衛星等の信号を受信して位置を検出可能な携帯端末（タブレットＰＣや電話機能を有するスマートフォン等）で構成してもよい。この場合、コンバイン２を操作する操作者が携帯端末を持参して当該コンバイン２を操作するか又は携帯端末をコンバイン２内に設置して、携帯端末の位置をコンバイン２の作業位置とすればよい。

ここで、作物の水分や食味の測定が終了すると、水分や食味の測定時（測定終了時）でのコンバイン２の作業位置が、水分及び食味に関連付けられ、水分及び食味は、コンバイ
ン２を制御する制御装置２６又は、コンバイン２に設けられた無線通信機器２７に送信される。また、作物の収穫量の測定が終了すると、収穫量の測定時（測定終了時）でのコンバイン２の作業位置が、収穫量に関連付けられ、収穫量は、制御装置２６又は無線通信機器２７に送信される。

そして、農作業情報（水分、食味、収穫量等）と、作業位置は、制御装置２６又は無線通信機器２７等に一時的に保存される。これら、制御装置２６や無線通信機器２７等に一時的に保存された農作業情報及び作業位置は、例えば、外部との無線通信を行う無線通信機器２７を介して農作業情報管理装置６に送信される。
図３に示すように、農作業情報管理装置６は、水分、食味、収穫量、作業位置を受信すると、当該農作業情報管理装置６に設けられた情報記憶部３０に、所定の間隔で順に、水分、食味、収穫量、作業位置を記憶（保存）する。即ち、情報記憶部３０には、所定の間隔（作業位置の検出間隔）で、複数の農作業情報（水分、食味、収穫量）が保存されることになる。例えば、コンバイン２が第１位置（経度34.55989、緯度135.467494）から第２位置（経度34.56449、緯度135.472094）まで移動する間に、情報記憶部３０には、２４個の農作業情報が保存されることになる。

位置検出装置２５で検出できる作業位置の精度（位置精度）は、数十ｃｍ〜数ｍ程度であり、高性能なものは数ｃｍであるのが実情である。このように、位置精度が数ｃｍである位置検出装置２５は開発されているものの、位置精度が数ｃｍであるものは非常に高価であり、コンバインの作業位置を検出するものとして採用することは難しい。
即ち、コンバイン２等に採用される位置検出装置２５は、位置精度（測定誤差）が数十ｃｍ〜数ｍであるものが多く、これらの誤差を含んだ作業位置を用いて、コンバイン２が位置する圃場３を特定することは、従来の技術では難しい。

また、図４に示すように、圃場３は一般的に長方形状であって、規則的に縦や横並びになっていることが多いため、形状的な差が少なく、この点からも、作業位置のみによる圃場の特定は難しい。例えば、圃場Ａ、圃場Ｂ、圃場Ｃ、圃場Ｄのうち、圃場Ａでコンバイン２による農作業を行った場合を考える。
圃場Ａで農作業を開始した直後の時点では、コンバイン２は圃場３の入口側に位置することになるが、圃場３の入口は、圃場Ａだけでなく圃場Ｂにも近いため、位置検出装置２５によって、コンバイン２の１点の作業位置を検出したとしても、位置検出装置２５による作業位置には誤差が含まれるため、１点のみの作業位置を見ただけでは、実際のコンバイン２が圃場Ａに居るのか圃場Ｂに居るのか判定が行い難い。

そこで、本発明では、複数の作業位置と、地図データとを用いて後述するような処理を行うことによって、農作業情報と圃場３との対応（関連性）を適正に判定することとしている。特に、本発明では、地図データから得られる各圃場の輪郭線と作業位置とを用いて、圃場に対応する農作業情報を決定することとしている。
以下、本発明の農作業情報管理装置及び農作業情報管理システムについて説明する。

農作業情報管理装置６は、コンバイン２から送信された農作業情報を収集して、収集後に農作業情報をオフラインにて整理するもので、例えば、ユーザ等が所有するパーソナルコンピュータ、農業管理会社が所有する管理サーバ等で構成されている。コンバイン２を用いて所定の圃場３で農作業（収穫作業）を行うと自動的にコンバイン２の制御装置２６に農作業を行ったときの農作業情報が自動的に収集（保存）される。コンバイン２（制御装置２６）に保存された農作業情報は、農作業情報管理装置６に送信される。

なお、農作業情報管理装置６に農作業情報を送信する方法は、どのような方法であってもよい。例えば、自動で、定期的（１日毎、１週間毎）に農作業情報を農作業情報管理装置６に送信してもよいし、作業者がコンバイン２の運転席周りに設けた表示装置等を操作することにより送信する農作業情報を決定して無線通信機器２７を介して農作業情報管理装置６に農作業情報等を送信してもよいし、無線通信機器２７を無線通信する携帯端末等を手動操作して当該携帯端末を介して農作業情報等を農作業情報管理装置６に送信してもよいし、その他の方法で送信してもよい。

この農作業情報管理装置６は、農作業情報及び作業位置を記憶する情報記憶部３０と、
複数の圃場３の地図データを記憶する地図データ記憶部３１と、作業位置及び地図データを用いて農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部３２とを備えている。
情報記憶部３０は、不揮発性のメモリ等で構成され、上述したように、コンバイン２から送信された複数の農作業情報（水分、食味、収穫量）及び作業位置（緯度、経度）と、農作業を行ったときの作業位置とを関連付けて記憶する。

地図データ記憶部３１も、情報記憶部３０と同様に、不揮発性メモリ等から構成されており、複数の圃場３に関する地図データ（例えば、圃場３の緯度、経度、圃場３の輪郭など）を記憶する。
情報整理部３２は、ＣＰＵやプログラム等から構成されており、農作業情報（水分、食味、収穫量）、作業位置（緯度、経度）、地図データ等を用いて農作業情報の整理を行う。情報整理部３２は、例えば、収集した複数の農作業情報の中で、まず、各農作業情報を圃場毎に分け、分けた農作業情報について必要に応じて整理を行う。例えば、圃場毎に分けた複数の農作業情報を用いて、圃場毎の水分や食味を求めたり、圃場毎の収穫量を求める。情報整理部３２は、数学等の様々な手法によって農作業情報を整理するものであるが、その整理の仕方は、どのような方法であってもよい。

さて、上述したように、圃場３は、矩形状（四角形）で形成されていることが多いため、コンバイン２によって農作業（作物の収穫）を行う場合は、圃場３の形状を考慮し、コンバイン２の移動ルートが決められる。
図５を用いて、圃場内におけるコンバイン２の移動ルートについて説明する。なお、図５の説明では、圃場を見て、右側に位置し且つ紙面の上下に延びる辺を「右縦辺部」とし、左側に位置し且つ紙面の上下に延びる辺を「左縦辺部」とし、上側に位置し且つ紙面の左右に延びる辺を「上横辺部」とし、下側に位置し且つ紙面の左右に延びる辺を「下横辺部」という。

図５に示すように、コンバイン２による作物の収穫では、まず、コンバイン２は、圃場３の入口から畦際（右縦辺部Ｒ１）に沿って進みながら、条刈りを行う。コンバイン２が入口の反対側まで進むと、反対側で９０度ターンし、圃場３の右縦辺部Ｒ１と略直交する圃場３の上横辺部Ｕ２に沿って進み、横刈りを行う。
上横辺部Ｕ２の周辺の横刈りが終了すると、圃場３の右縦辺部Ｒ１と略平行な左縦辺部Ｌ１に沿って進みながら条刈りを行う。左縦辺部Ｌ１の周辺での条刈りが終了すると、９０度向きを変えて、圃場３の上横辺部Ｕ２と略平行な下横辺部Ｄ２に沿って進みながら横刈りを行う。

即ち、コンバイン２で作物の収穫を行う場合、まず、圃場３の入口から圃場３の各辺（輪郭線Ｅ）に沿って反時計回りに周りながら作物の収穫を行い、圃場３内を輪郭線Ｅに沿って１周した後は、同じように、圃場３内を反時計回りに移動しながら作物の収穫を行う。
つまり、コンバイン２による作物の収穫（農作業）を行うにあたっては、まず、圃場３の輪郭線Ｅに沿って１周するため、農作業を行ったときのコンバイン２の作業位置の軌跡は、圃場３の輪郭線Ｅと略一致すると考えられる。

本発明では、圃場３内で農作業を行ったときのコンバイン２の動きと、圃場の輪郭線Ｅとの関係に着目し、農作業情報がどの圃場３に対応しているか適正に判別し、農作業情報を圃場毎に整理することとしている。
図６は、互いに隣接する圃場Ａ及び圃場Ｂと、コンバイン２の移動軌跡の一例を示したものである。圃場Ａの右縦辺部Ｒ１に沿ってコンバイン２が移動している場合を考える。

圃場Ａの右縦辺部Ｒ１に沿ってコンバイン２が移動している場合、コンバイン２は、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１に隣接する圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１にも近い位置にある。そのため、情報記憶部３０に記憶されたコンバイン２の作業位置の移動軌跡だけを見ても、コンバイン２が圃場Ａに居るのか圃場Ｂに居るのか判別し難い。
しかしながら、コンバイン２は、圃場Ａのコーナ部で向きを変え、圃場Ａの上横辺部Ｕ２に沿って移動して圃場Ｂから離れる方向に進むため、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１に沿って移動したときの移動軌跡Ｑに加え、上横辺部Ｕ２に沿って移動しているときのコンバイン２
の作業位置の移動軌跡Ｑを見れば、コンバイン２が圃場Ａに位置しているのか、圃場Ｂに位置しているのかを区別することが可能となる。

つまり、各圃場（圃場Ａ、圃場Ｂ）のうち、どちら側にコンバイン２が居るのかを判定したい場合、例えば、一方向（上下方向）に延びる圃場Ａの右縦辺部Ｒ１及び圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１を抽出し、さらに、一方向と交差（直交）していて他の方向に延びる圃場Ａの上横辺部Ｕ２及び圃場Ｂの上横辺部Ｕ２とを抽出して、これら圃場Ａの右縦辺部Ｒ１、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１、圃場Ａの上横辺部Ｕ２、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２と、情報記憶部に記憶された作業位置との関係により、特定することができる。

圃場Ａの右縦辺部Ｒ１に沿う（縦区間）において、圃場Ａを移動するコンバイン２の各作業位置と、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１との相対距離（ズレ量）を求めると、ズレ量は、図７（ａ）に示す傾向となる。また、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１に沿う（縦区間）において、圃場Ａを移動するコンバイン２の各作業位置と、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１とのズレ量を求めると、ズレ量は、図７（ａ）に示す傾向となる。

即ち、図７（ａ）に示すように、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１と作業位置とのズレ量と、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１と作業位置とのズレ量とは、同じ傾向を示している。
一方、圃場Ａの上横辺部Ｕ２に沿う（横区間）において、圃場Ａを移動するコンバイン２の各作業位置と、圃場Ａの上横辺部Ｕ２との相対距離（ズレ量）を求めると、ズレ量は、図７（ｂ）に示す傾向となる。

また、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２に沿う（横区間）において、圃場Ａを移動するコンバイン２の各作業位置と、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２とのズレ量を求めると、ズレ量は、図７（ｂ）に示す傾向となる。
即ち、図７（ｂ）に示すように、圃場Ａの上横辺部Ｕ２と作業位置とのズレ量と、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２と作業位置とのズレ量とは、異なる傾向を示し、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２と作業位置とのズレ量が大きくなる。

このように、複数の圃場（圃場Ａ、圃場Ｂ）において、共通する縦辺部（第１辺部）と作業位置とのズレ量の傾向を比べると共に、共通する横辺部（第２辺部）と作業位置とのズレ量の傾向を比べることにより、コンバイン２が農作業した圃場を特定することが可能となる。
さらに、情報整理部３２の動作と共に、より詳しく説明する。

情報整理部３２は、辺抽出部４０と、ズレ量演算部４１と、情報対応関係判定部４２とを備えている。これら辺抽出部４０、ズレ量演算部４１及び情報対応関係判定部４２は、ＣＰＵやプログラム等から構成されている。
辺抽出部４０は、情報記憶部３０に保存された農作業情報を、農作業を行った圃場に紐付けするため、複数の圃場３と、それぞれの圃場３の輪郭線Ｅ（単に輪郭線Ｅという）の全部又は一部を、地図データから抽出する。

具体的には、まず、辺抽出部４０は、情報記憶部３０内の作業位置を参照する。例えば、図６に示すように、情報記憶部３０内の作業位置の軌跡が、左側に位置する圃場Ａ（一圃場）の輪郭線Ｅに沿っていた場合、辺抽出部４０は、圃場Ａを農作業を行った候補とする。農作業を行った候補である圃場のことを候補圃場という。
また、辺抽出部４０は、圃場Ａの他に、圃場Ａの右側に位置していて当該圃場Ａに隣接する圃場Ｂ（他圃場）も候補圃場とする。説明の便宜上、図６に示した圃場Ａ及び圃場Ｂを候補圃場とし、以下、説明を進める。

辺抽出部４０は、候補圃場の抽出が終了すると、当該候補圃場の輪郭線Ｅの抽出を行う処理に移行する（輪郭線抽出処理）。
輪郭線抽出処理では、まず、圃場Ａの４つの輪郭線Ｅ（右縦辺部Ｒ１、左縦辺部Ｌ１、上横辺部Ｕ２、下横辺部Ｄ２）のうち、作業位置の移動軌跡Ｑと隣接し、向きの異なる少なくとも２つの辺部を抽出する。上述したように、圃場Ａにおいては、一方向に延び且つ移動軌跡Ｑに近い右縦辺部Ｒ１と、一方向と交差（直交）する方向に延び且つ移動軌跡Ｑに近い上横辺部Ｕ２を抽出する。

次に、輪郭線抽出処理では、圃場Ａと同様に、圃場Ｂの４つの輪郭線Ｅ（右縦辺部Ｒ１
、左縦辺部Ｌ１、上横辺部Ｕ２、下横辺部Ｄ２）のうち、作業位置の移動軌跡Ｑと隣接し、向きの異なる少なくとも２つの辺部を抽出する。圃場Ｂにおいては、一方向に延び且つ移動軌跡Ｑに近い左縦辺部Ｌ１と、一方向と交差（直交）する方向に延び且つ移動軌跡Ｑに近い上横辺部Ｕ２を抽出する。

即ち、辺抽出部４０は、候補圃場となる圃場Ａ及び圃場Ｂにおいて、作業位置から近くて且つ一方向に延びる共通辺（縦辺部）の抽出を行うと共に、一方向と交差する方向に延びる共通辺（横辺部）の抽出を行う。以降、辺抽出部４０で抽出した共通の縦辺部のことを第１辺部といい、共通の横辺部のことを第２辺部という。
辺抽出部４０は、圃場Ａ及び圃場Ｂにおいて、第１辺部の抽出と、第２辺部の抽出が終了すると、第１辺部の位置情報（緯度、経度）を地図データから抽出すると共に、第２辺部の位置情報（緯度、経度）を地図データから抽出する。

ズレ量演算部４１は、第１辺ズレ量演算部４１ａと、第２辺ズレ量演算部４１ｂとを備えている。
第１辺ズレ量演算部４１ａは、候補圃場毎に、第１辺部と作業位置とのズレ量である第１辺ズレ量を求める。詳しくは、上述したように、圃場Ａにおける第１辺部は、右縦辺部Ｒ１であるため、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１の位置情報を用いて当該右縦辺部Ｒ１と、縦区間の各作業位置との第１辺ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量という）を求める。

また、圃場Ｂにおける第１辺部は、左縦辺部Ｌ１であるため、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の各作業位置との第１辺ズレ量（圃場Ｂ用第１辺ズレ量という）を求める。
第２辺ズレ量演算部４１ｂは、候補圃場毎に、第２辺部と作業位置とのズレ量である第２辺ズレ量を求める。詳しくは、上述したように、圃場Ａにおける第２辺部は、上横辺部Ｕ２であるため、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ａの上横辺部Ｕ２の位置情報を用いて当該上横辺部Ｕ２と、横区間の各作業位置との第２辺ズレ量（圃場Ａ用第２辺ズレ量という）を求める。

また、圃場Ｂにおける第２辺部は、上横辺部Ｕ２であるため、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ｂの上横辺部Ｕ２の位置情報を用いて当該上横辺部Ｕ２と、横区間の各作業位置との第２辺ズレ量（圃場Ｂ用第２辺ズレ量という）を求める。
なお、ズレ量の演算では、第１辺部（縦辺部）に対しては、同じ縦区間の作業位置を用い、第２辺部（横辺部）に対しては、同じ横区間の作業位置を用いている。また、１つの辺部（縦辺部又は横辺部）に着目したとき、当該１つの辺部を示す位置情報は複数存在するため、その１つの辺部における各位置情報から１つの作業位置までの距離の平均値を、各作業位置の輪郭ズレ量とするのが好ましい。言い換えれば、１点の作業位置と、複数の位置情報（１つの辺部を示す情報）との差の平均値を、各作業位置に対応するズレ量（輪郭ズレ量）とすることが好ましい。

以上のように、ズレ量演算部４１（第１辺ズレ量演算部４１ａ、第２辺ズレ量演算部４１ｂ）によって、４種類のズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量、圃場Ｂ用第１辺ズレ量、圃場Ａ用第２辺ズレ量、圃場Ｂ用第２辺ズレ量）が求められる。
情報対応関係判定部４２は、各圃場における第１辺ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量、圃場Ｂ用第１辺ズレ量）と、第２辺ズレ量（圃場Ａ用第２辺ズレ量、圃場Ｂ用第２辺ズレ量）とに基づいて、作業位置に対応する農作業情報が、どの圃場に対応しているかを判定する（コンバイン２がどの圃場で作業したかを判定する）。この情報対応関係判定部４２は、第１辺ズレ量比較部４５と、第２辺ズレ量比較部４６と、圃場判定部４７とを備えている。

第１辺ズレ量比較部４５は、予め定められたＡ圃場（一圃場）における第１辺ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量）と、Ａ圃場に隣接するＢ圃場（他圃場）の第１辺ズレ量（圃場Ｂ用第１辺ズレ量）とを比較する。
例えば、図７（ａ）に示したように、圃場Ａ用第１辺ズレ量の変化傾向と、圃場Ｂ用第１辺ズレ量の変化傾向とを並べ、これら第１辺ズレ量の変化傾向に違いがないか比べる。
なお、圃場Ａ用第１辺ズレ量の変化傾向と、圃場Ｂ用第１辺ズレ量の変化傾向との比較を行うにあたっては、ズレ量の計算を開始したときの計算開始点（作業位置の緯度又は経度）を合わしておく。

第２辺ズレ量比較部４６は、予め定められたＡ圃場における第２辺ズレ量（圃場Ａ用第２辺ズレ量）と、Ｂ圃場（他圃場）の第２辺ズレ量（圃場Ｂ用第２辺ズレ量）とを比較する。
例えば、図７（ｂ）に示したように、圃場Ａ用第２辺ズレ量の変化傾向と、圃場Ｂ用第２辺ズレ量の変化傾向とを並べ、これら第２辺ズレ量の変化傾向に違いがないか比べる。

圃場判定部４７は、第１辺ズレ量比較部４５における第１辺ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量、圃場Ｂ用第１辺ズレ量）を比較したときの比較結果と、第２辺ズレ量比較部４６における第２辺ズレ量（圃場Ａ用第２辺ズレ量、圃場Ｂ用第２辺ズレ量）を比較したときの比較結果とに基づいて、農作業情報が圃場Ａに対応しているか圃場Ｂに対応しているかを判定する。

具体的には、図７に示したように、圃場判定部４７は、圃場Ａ用第１辺ズレ量と圃場Ｂ用第１辺ズレ量とは殆ど変わらず、圃場Ａ用第２辺ズレ量と圃場Ｂ用第２辺ズレ量との変化傾向が異なり、且つ、圃場Ｂ用第２辺ズレ量が、圃場Ａ用第２辺ズレ量に比べて非常に大きくなった場合、作業位置に対応した農作業情報は、ズレ量が大きい側（圃場Ｂ用第２辺ズレ量側）の圃場Ｂでは無く、圃場Ａであると判定する。

これから分かるように、コンバイン２が沿って移動する縦辺部と、横辺部と、作業位置とを用いることによって、作業位置に関連付けられた農作業情報が、どの圃場に属しているかを簡単に把握することができる。
つまり、コンバイン２によって圃場Ａや圃場Ｂで農作業を行いながら農作業情報を収集した場合であっても、情報対応関係判定部４２によって、圃場Ａに対応する農作業情報と、圃場Ｂに対応する農作業情報との区別をすることができる。即ち、複数の圃場３で農作業して得られた農作業情報が、どの圃場３に対応しているかを正確に判定されて分けることができるため、各圃場３における農作業情報が、混同することを防止することができる。

なお、上述した実施形態では、横に隣接した圃場Ａ及び圃場Ｂについて、農作業情報がどちらのものであるか判定を行っているが、縦に隣接した圃場Ａ及び圃場Ｃについて、農作業情報がどちらのものであるか判定することもできる。
以下、変形例として、縦に隣接する圃場Ａと圃場Ｃの場合について説明する。
図８に示すように、コンバイン２が移動した場合、辺抽出部４０は、第２辺部（横辺部）として、圃場Ｃの下横辺部Ｄ２を抽出すると共に、圃場Ａの上横辺部Ｕ２を抽出する。また、辺抽出部４０は、第１辺部（縦辺部）として、圃場Ｃの左縦辺部Ｌ１を抽出すると共に、圃場Ａの左縦辺部Ｌ１を抽出する。

第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ａの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の作業位置との第１辺ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量という）を求める。また、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ｃの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の作業位置との第１辺ズレ量（圃場Ｃ用第１辺ズレ量という）を求める。

第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ａの上横辺部Ｕ２の位置情報を用いて当該上横辺部Ｕ２と、横区間の作業位置との第２辺ズレ量（圃場Ａ用第２辺ズレ量という）を求める。また、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ｃの下横辺部Ｄ２の位置情報を用いて当該下横辺部Ｄ２と、横区間の作業位置との第２辺ズレ量（圃場Ｃ用第２辺ズレ量という）を求める。

第１辺ズレ量比較部４５は、例えば、図９（ａ）に示したように、圃場Ａ用第１辺ズレ量の変化傾向と、圃場Ｃ用第１辺ズレ量の変化傾向とを並べ、これら第１辺ズレ量の変化傾向に違いがないか比べる。第２辺ズレ量比較部４６は、例えば、図９（ｂ）に示したように、圃場Ａ用第２辺ズレ量の変化傾向と、圃場Ｃ用第２辺ズレ量の変化傾向とを並べ、これら第２辺ズレ量の変化傾向に違いがないか比べる。

圃場判定部４７は、図９に示したように、圃場Ａ用第２辺ズレ量と圃場Ｃ用第２辺ズレ量とは殆ど変わらず、圃場Ａ用第１辺ズレ量と圃場Ｃ用第１辺ズレ量との変化傾向が異なり、且つ、圃場Ｃ用第１辺ズレ量が、圃場Ａ用第１辺ズレ量に比べて非常に大きくなった場合、作業位置に対応した農作業情報は、ズレ量が大きい側（圃場Ｃ用第１辺ズレ量側）の圃場Ｃでは無く、圃場Ａであると判定する。

このように、本発明の作業機情報管理システム及び農作業情報管理装置によれば、コンバイン２が圃場内で、縦辺部（第１辺部）に沿って移動したときの作業位置と、横辺部（第２辺部）に沿って移動したときの作業位置とを、情報記憶部３０に記憶させておき、上述したズレ量演算部４１及び情報対応関係判定部４２を用いれば、適正に農作業情報に対応する圃場を特定することができる。

上述した実施形態では、隣接する圃場が同じ形状である場合について説明したが、図１０に示すように、例えば、圃場Ａと、この圃場Ａとは異なる形状の圃場Ｂであっても、農作業情報に対応する圃場を求めることができる。図１０を用いて、形状の異なる圃場における圃場の特定について説明する。
図１０に示すように、コンバイン２がＰ１０からＰ１１まで移動した場合、辺抽出部４０は、第１辺部（縦辺部）として、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１を抽出すると共に、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１を抽出する。また、辺抽出部４０は、第２辺部（横辺部）として、圃場Ａの上横辺部Ｕ２を抽出すると共に、抽出した上横辺部Ｕ２に近い側の圃場Ｂの下横辺部Ｄ２を抽出する。

次に、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ａの右縦辺部Ｒ１の位置情報を用いて当該右縦辺部Ｒ１と、縦区間の作業位置との圃場Ａ用第１辺ズレ量を求める。また、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の作業位置との圃場Ｂ用第１辺ズレ量を求める。
また、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ａの上横辺部Ｕ２の位置情報を用いて当該上横辺部Ｕ２と、横区間の作業位置との圃場Ａ用第２辺ズレ量を求める。また、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ｂの下横辺部Ｄ２の位置情報を用いて当該下横辺部Ｄ２と、横区間の作業位置との圃場Ｂ用第２辺ズレ量を求める。

上述したように、第１辺ズレ量演算部４１ａや第２辺ズレ量演算部４１ｂによって各種ズレ量（圃場Ａ用第１辺ズレ量、圃場Ｂ用第１辺ズレ量、圃場Ａ用第２辺ズレ量、圃場Ｂ用第２辺ズレ量）を求めたとしても、第１辺ズレ量の変化傾向も第２辺ズレ量の変化傾向も変わらないため、この時点では、圃場判定部４７によって農業機械の圃場の特定をすることができない。

しかしながら、コンバイン２がＰ１１からさらに進んでＰ１２に達したときは、辺抽出部４０は、第２辺部（横辺部）として、圃場Ａの上横辺部Ｕ２を抽出すると共に、圃場Ｂの下横辺部Ｄ２を抽出する。辺抽出部４０は、第１辺部（縦辺部）として、圃場Ａの左縦辺部Ｌ１を抽出すると共に、抽出した左縦辺部Ｌ１に近い側の圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１を抽出する。

次に、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ａの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の作業位置との圃場Ａ用第１辺ズレ量を求める。また、第１辺ズレ量演算部４１ａは、圃場Ｂの左縦辺部Ｌ１の位置情報を用いて当該左縦辺部Ｌ１と、縦区間の作業位置との圃場Ｂ用第１辺ズレ量を求める。
また、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ａの上横辺部Ｕ２の位置情報を用いて当該上横辺部Ｕ２と、横区間の作業位置との圃場Ａ用第２辺ズレ量を求める。また、第２辺ズレ量演算部４１ｂは、圃場Ｂの下横辺部Ｄ２の位置情報を用いて当該下横辺部Ｄ２と、横区間の作業位置との圃場Ｂ用第２辺ズレ量を求める。

この場合（コンバインがさらにＰ１１からＰ１２まで進んだ場合）、圃場判定部４７は、図１１に示したように、圃場Ａ用第２辺ズレ量と圃場Ｂ用第２辺ズレ量とは殆ど変わらず、圃場Ａ用第１辺ズレ量と圃場Ｂ用第１辺ズレ量との変化傾向が異なり、且つ、圃場Ｂ用第１辺ズレ量が、圃場Ａ用第１辺ズレ量に比べて非常に大きくなるため、作業位置に対応した農作業情報は、ズレ量が大きい側（圃場Ｂ用第１辺ズレ量側）の圃場Ｃでは無く、圃場Ａであると判定する。

このように、隣接する互いの圃場が異なる場合であっても、各辺部毎にズレ量を計算することにより、圃場を特定することができる。
なお、農作業情報管理システム１を、図１２に示すように、携帯端末５０と、管理サーバ５１とで構成してもよい。言い換えれば、農作業情報管理装置６の機能を、携帯端末５０と管理サーバ５１とで構成してもよい。

携帯端末５０は、例えば、比較的演算能力の高いスマートフォン（多機能携帯電話）やタブレットＰＣ等の携帯型コンピュータ等で構成され、ネットワークを介して管理サーバ５１にアクセスできるようになっている。この携帯端末５０は、上述した農作業情報管理装置６と同様に、辺抽出部４０と、ズレ量演算部４１と、情報対応関係判定部４２とを備えている。辺抽出部４０、ズレ量演算部４１、第１辺ズレ量演算部４１ａ、第２辺ズレ量演算部４１ｂ、情報対応関係判定部４２、第１辺ズレ量比較部４５、第２辺ズレ量比較部４６及び圃場判定部４７は、上述した実施形態と同様であるため説明を省略する。

携帯端末５０において、ズレ量などの演算を行うときに必要な作業位置や地図データなどデータ（情報）は、携帯端末５０が管理サーバ５１にアクセスして情報記憶部３０や地図データ記憶部３１から取得するようになっている。即ち、携帯端末５０は、管理サーバ５１から演算に必要な情報を適宜取得して、上述した農作業管理装置６と同様にズレ量に基づいて、農業機械がどの圃場で農作業を行ったか判定することができる。なお、図１２では、辺抽出部４０と、ズレ量演算部４１と、情報対応関係判定部４２の全てを携帯端末５０に設けているが、これらの一部を管理サーバ５１に設けて、携帯端末５０と管理サーバ５１とでデータ通信を行いながらズレ量を求めるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。上述した実施形態では、農業機械の１つであるコンバイン２について説明したが、田植機に適用することも可能である。

また、農作業情報管理装置６を、無線通信機器２７と通信可能な携帯端末で構成してもよい。これに加え、携帯端末に位置検出装置２５の機能を設けておけば、ユーザが携帯端末を持って農業機械に乗車するだけで、農作業を行いながら携帯端末に農作業情報及び作業位置を取り込むことができ、さらには、携帯端末を用いて整理も行うことができる。

１ 農作業情報管理システム
２ 農業機械（コンバイン）
３ 圃場
６ 農作業情報管理装置
１１ 走行装置
１２ 機体
１３ 運転席
１４ エンジン
１５ 脱穀装置
１６ グレンタンク
１７ 刈取部
２０ 水分測定部
２１ 食味測定部
２２ 収穫量測定部
２３ 測定ケース
２５ 位置検出装置
２６ 制御装置
２７ 無線通信機器
３０ 情報記憶部
３１ 地図データ記憶部
３２ 情報整理部
４０ 辺抽出部
４１ ズレ量演算部
４１ａ 第１辺ズレ量演算部
４１ｂ 第２辺ズレ量演算部
４２ 情報対応関係判定部
４５ 第１辺ズレ量比較部
４６ 第２辺ズレ量比較部
４７ 圃場判定部
Ｒ１ 右縦辺部
Ｌ１ 左縦辺部
Ｕ２ 上横辺部
Ｄ２ 下横辺部
Ｅ 輪郭線
Ｑ 移動軌跡

Claims (4)

1. 農業機械が複数の圃場で農作業したときの農作業情報と衛星測位システムによって検出された前記農業機械の作業位置とを対応付けて記憶する情報記憶部と、前記各圃場の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業位置及び前記地図データを用いて前記情報記憶部に記憶された前記農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部とを備えており、
   前記情報整理部は、
   前記圃場の輪郭を示す輪郭線の中で、向きの異なる少なくとも２つの辺部と前記作業位置とのズレ量を、圃場毎にそれぞれ演算するズレ量演算部と、
   前記各圃場毎に求めた前記各辺部に対応する前記ズレ量に基づいて、複数の圃場のうち前記作業位置に対応付けられた農作業情報が、前記地図データで示されたどの圃場に対応しているかを判定する情報対応関係判定部と、
   を備えていることを特徴とする農作業情報管理装置。
2. 前記情報整理部は、
   一方向に延びる第１辺部を前記地図データから抽出し、且つ、前記圃場の輪郭線のうち第１辺部と交差する方向に延びる第２辺部を前記地図データから抽出する辺抽出部とを備え、
   前記ズレ量演算部は、前記辺抽出部で抽出した第１辺部と前記作業位置との第１辺ズレ量を求める第１辺ズレ量演算部と、前記辺抽出部で抽出した第２辺部と前記作業位置との第２辺ズレ量を求める第２辺ズレ量演算部とを備え、
   前記情報対応関係判定部は、前記各圃場における前記第１辺ズレ量と前記第２辺ズレ量とに基づいて、前記農作業情報がどの圃場に対応しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の農作業情報管理装置。
3. 前記情報対応関係判定部は、
   複数の圃場のうち予め定められた一圃場における第１辺ズレ量と、前記一圃場に隣接する他圃場の第１辺ズレ量とを比較する第１辺ズレ量比較部と、
   前記一圃場の第２辺ズレ量と前記一圃場に隣接する他圃場の第２辺ズレ量とを比較する第２辺ズレ量比較部と、
   前記第１辺ズレ量比較部における第１辺ズレ量の比較結果と、前記第２辺ズレ量比較部における第２辺ズレ量の比較結果に基づいて、農作業情報が一圃場に対応しているか他圃場に対応しているかを判定する圃場判定部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の農作業情報管理装置。
4. 農業機械が複数の圃場で農作業したときの農作業情報と衛星測位システムによって検出された前記農業機械の作業位置とを対応付けて記憶する情報記憶部と、前記各圃場の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業位置及び前記地図データを用いて前記情報記憶部に記憶された前記農作業情報を圃場毎に整理する情報整理部とを備え、
   前記情報整理部は、
   前記圃場の輪郭を示す輪郭線の中で、前記作業位置に近い向きの異なる少なくとも２つの辺部を各圃場毎に抽出する辺抽出部と、
   前記各圃場毎に、前記各辺部と前記作業位置とのズレ量をそれぞれ演算するズレ量演算部と、
   前記各圃場毎に求めた前記各辺部に対応する前記ズレ量に基づいて、複数の圃場のうち前記作業位置に対応付けられた農作業情報が、前記地図データで示されたどの圃場に対応しているかを判定する情報対応関係判定部と、
   を備えていることを特徴とする農作業情報管理システム。

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