JP2018108041A - 情報処理装置、給水システム、情報処理システム及びプログラム - Google Patents
情報処理装置、給水システム、情報処理システム及びプログラム Download PDFInfo
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Abstract
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2016−185099号公報
[特許文献2] 特開2013−223531号公報
[特許文献3] 特開平07−184402号公報
図1は、情報処理装置100の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、情報処理装置100は、画像取得部110と、形態認識部120と、決定部130とを備える。
情報処理装置100の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。情報処理装置100の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。情報処理装置100の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。情報処理装置100の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。情報処理装置100は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
図2は、庭園管理システム200のシステム構成の一例を概略的に示す。庭園管理システム200は、庭園30を管理する。例えば、庭園管理システム200は、庭園30の植生状態を管理する。庭園管理システム200は、庭園30で栽培されている植物の生育を管理してもよい。本実施形態において、庭園管理システム200は、管理サーバ210と、監視カメラ220と、芝刈機230と、散水装置240とを備える。散水装置240は、例えば、スプリンクラー242と、給水制御部244とを有する。
庭園管理システム200の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。庭園管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。庭園管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。庭園管理システム200の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。庭園管理システム200は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
図4は、画像解析部320の内部構成の一例を概略的に示す。画像解析部320は、学習処理部410と、位置算出部420と、芝認識部430と、判定処理部440とを備える。判定処理部440は、例えば、芝状態判定部442と、ブレード状態判定部444と、パラメータ生成部446と、マップ生成部448とを有する。画像解析部320の各部は、図中の矢印に限定されることなく、互いに情報を送受してよい。
本実施形態において、判定処理部440は、各種の判定処理を実行する。判定処理部440は、芝認識部430が認識した芝の形態を示す情報を利用して、判定処理を実行してよい。これにより、判定精度を向上させることができる。一実施形態において、判定処理部440は、予め定められた判断基準に基づいて、判定処理を実行する。他の実施形態において、判定処理部440は、学習処理部410が構築した学習モデルを利用して、判定処理を実行する。判定処理部440は、判定結果を、命令生成部330又は送信部340に送信してよい。
本実施形態において、芝状態判定部442は、受信部310が取得した芝の画像データに基づいて、当該芝の状態を判定する。例えば、芝状態判定部442は、芝認識部430から、芝認識部430により認識された芝の形態に関する情報を取得する。芝状態判定部442は、芝の形態に関する情報に基づいて、芝の状態を判定する。
例えば、芝状態判定部442は、まず、芝認識部430から、芝認識部430が認識した芝の形態を示す情報を受信する。芝状態判定部442は、芝認識部430から解析対象となる画像の画像データを受信してもよい。芝状態判定部442は、位置算出部420又は芝認識部430から、芝の画像が撮像された位置又は芝の位置を示す位置情報(芝の位置情報と称する場合がある。)を取得してもよい。
本実施形態において、ブレード状態判定部444は、芝刈機230のブレードの状態を判定する。ブレードの状態としては、(i)ブレードの切断性能、(ii)ブレードの保守又は点検の要否、(iii)ブレードの保守又は点検が推奨される時期、又は、当該時期までの残り時間などを例示することができる。ブレードの状態は、連続的な数値により評価されてもよく、複数の段階により段階的に評価されてもよい。
本実施形態において、パラメータ生成部446は、各種のパラメータを生成する。パラメータ生成部446は、芝状態判定部442及びブレード状態判定部444の少なくとも一方の判定結果に基づいて、状態パラメータ、制御パラメータ、及び、給水パラメータの少なくとも1つを生成する。例えば、パラメータ生成部446は、生成されたパラメータを、マップ生成部448に送信する。パラメータ生成部446は、生成されたパラメータを、命令生成部330又は送信部340に出力してもよい。パラメータ生成部446は、パラメータと、当該パラメータが適用される位置を示す位置情報とを対応付けて出力してよい。
本実施形態において、例えば、パラメータ生成部446が、ブレード状態判定部444から、ブレードの状態に関する判定結果を受信する。そして、パラメータ生成部446は、ブレードの状態に関する判定結果に基づいて、ブレードの状態を示す状態パラメータを生成する。本実施形態によれば、状態パラメータは、例えば、(i)芝の種類、(ii)芝の数又は密度、(iii)芝の形状、及び、(iv)切断された芝の外観の少なくとも1つに関する特徴に基づいて生成される。切断された芝の外観は、芝の切断箇所の特徴の一例であってよい。状態パラメータは、芝刈機230の仕様、ブレードを回転させるモータの電流値などに基づいて生成されてもよい。
一実施形態において、パラメータ生成部446が、芝状態判定部442から、芝の生育状態に関する判定結果を受信する。そして、パラメータ生成部446は、芝の生育状態に関する判定結果に基づいて、制御パラメータを生成する。他の実施形態において、パラメータ生成部446が、芝状態判定部442から、芝の切断状態に関する判定結果を受信する。そして、パラメータ生成部446は、芝の切断状態に関する判定結果に基づいて、制御パラメータを生成する。これらの実施形態によれば、制御パラメータは、例えば、(i)芝の種類、(ii)芝の数又は密度、(iii)芝の形状、及び、(iv)切断された芝の外観の少なくとも1つに関する特徴に基づいて生成される。切断された芝の外観は、芝の切断箇所の特徴の一例であってよい。制御パラメータは、芝刈機230の仕様、ブレードを回転させるモータの電流値などに基づいて生成されてもよい。例えば、パラメータ生成部446は、ブレードを回転させるモータの電流値に基づいて、芝刈機230のモータの回転数、芝刈機230の移動速度、芝刈機230の移動方向などに関する制御パラメータを生成する。
例えば、パラメータ生成部446は、芝状態判定部442から、芝の生育状態に関する判定結果を受信する。パラメータ生成部446は、芝の生育状態に関する判定結果に基づいて、給水パラメータを生成する。本実施形態によれば、給水パラメータは、例えば、(i)芝の種類、(ii)芝の数又は密度、(iii)芝の形状、及び、(iv)切断された芝の外観の少なくとも1つに関する特徴に基づいて生成される。切断された芝の外観は、芝の切断箇所の特徴の一例であってよい。これにより、例えば、(a)芝の培地の含水の度合い、(b)芝への給水の要否及び(c)芝への給水量の少なくとも1つを、芝の形状及び芝の先端部分の少なくとも一方の特徴に基づいて決定することができる。給水パラメータは、芝刈機230の仕様、ブレードを回転させるモータの電流値などに基づいて生成されてもよい。
マップ生成部448は、各種のマップ情報を生成する。各パラメータのマップ情報は、当該パラメータの一例であってよい。マップ生成部448は、マップ情報を、例えば、命令生成部330又は送信部340に出力する。
図6、図7及び図8を用いて、芝刈機230の概要を説明する。図6は、芝刈機230の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機230は、筐体602を備える。本実施形態において、芝刈機230は、筐体602の下部に、一対の前輪612と、一対の後輪614とを備える。芝刈機230は、一対の後輪614のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ616を備えてよい。
[項目A−1]
自律移動機能を有する作業機であって、
前記作業機の作業対象を切断する切断部と、
前記切断部が切断した前記作業対象を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記切断部の状態を判定する判定部と、
を備える、作業機。
[項目A−2]
前記判定部は、前記切断部の状態に関する判定結果に基づいて、前記切断部の保守又は点検の要否を判定する、
項目A−1に記載の作業機。
[項目A−3]
前記切断部の仕様に関する仕様情報を取得する仕様情報取得部をさらに備え、
前記判定部は、前記仕様情報取得部が取得した仕様情報と、前記撮像部が撮像した画像とに基づいて、前記切断部の状態を判定する、
項目A−1又は項目A−2に記載の作業機。
[項目A−4]
前記判定部の判定結果を、前記作業機のユーザに通知する通知部をさらに備える、
項目A−1から項目A−3までの何れか一項に記載の作業機。
[項目A−5]
前記撮像部が前記画像を撮像した位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記判定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における判定結果を示す情報とを対応付けて出力する、
項目A−1から項目A−4までの何れか一項に記載の作業機。
[項目A−6]
前記判定部は、前記判定部の判定結果が予め定められた条件を満足する場合に、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における前記判定部の判定結果を示す情報とを対応付けて出力する、
項目A−5に記載の作業機。
[項目A−7]
前記判定部の判定結果に基づいて、前記作業機の移動を制御する移動制御部をさらに備える、
項目A−1から項目A−6までの何れか一項に記載の作業機。
[項目A−8]
前記判定部の判定結果に基づいて、前記切断部の動作を制御する作業制御部をさらに備える、
項目A−1から項目A−7までの何れか一項に記載の作業機。
[項目A−9]
自律移動機能を有する作業機を制御する制御装置であって、
前記作業機は、
前記作業機の作業対象を切断する切断部と、
前記切断部が切断した前記作業対象を撮像する撮像部と、
を有し、
前記制御装置は、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記切断部の状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記作業機を制御する制御部と、
を備える、
制御装置。
[項目A−10]
自律移動機能を有する作業機を制御するための制御用プログラムであって、
前記作業機は、
前記作業機の作業対象を切断する切断部と、
前記切断部が切断した前記作業対象を撮像する撮像部と、
を有し、
前記制御用プログラムは、コンピュータに、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記切断部の状態を判定する判定手順と、
前記判定手順の判定結果に基づいて、前記作業機を制御する制御手順と、
を実行させるためのプログラムである、
制御用プログラム。
[項目A−11]
前記作業機は、プロセッサをさらに有し、
前記コンピュータは、前記作業機の前記プロセッサである、
項目A−10に記載の制御用プログラム。
[項目B−1]
植物の画像の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像データに基づいて、(i)前記植物の形状及び(ii)前記植物の先端部分の少なくとも一方を認識する形態認識部と、
前記形態認識部が認識した前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する決定部と、
を備える、情報処理装置。
[項目B−2]
前記決定部は、
前記形態認識部の認識結果に基づいて、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴を認識し、
前記特徴認識部が認識した特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
項目B−1に記載の情報処理装置。
[項目B−3]
前記画像が撮像された位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
(i)前記位置情報取得部が取得した位置情報と、(ii)前記形態認識部が認識した、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方に関する情報とを対応付けて格納する形態情報格納部と、
をさらに備え、
前記決定部は、前記形態情報格納部に格納された情報を学習データとして利用して、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴を認識する、
項目B−2に記載の情報処理装置。
[項目B−4]
前記画像が撮像された位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記決定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つとを対応付けて出力する、
項目B−1又は項目B−2に記載の情報処理装置。
[項目B−5]
前記決定部は、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つが予め定められた条件を満足する場合に、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つとを対応付けて出力する、
項目B−4に記載の情報処理装置。
[項目B−6]
前記決定部は、前記植物の培地の含水の度合いに基づいて、(i)前記植物への給水の要否及び(ii)給水量の少なくとも一方を決定する、
項目B−1から項目B−5までの何れか一項に記載の情報処理装置。
[項目B−7]
項目B−6に記載の情報処理装置と、
前記決定部の決定に基づいて、前記植物に水を供給する給水部と、
を備える、給水システム。
[項目B−8]
自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記作業機は、前記植物を撮像する撮像部を有し、
前記情報処理装置の画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記植物の画像の画像データを取得する、
項目B−7に記載の給水システム。
[項目B−9]
自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記給水部は、前記作業機に配される、
項目B−7に記載の給水システム。
[項目B−10]
自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記作業機は、前記植物を切断する切断部を備え、
前記情報処理装置の前記決定部は、前記切断部が切断した前記植物の切断箇所の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
項目B−7に記載の給水システム。
[項目B−11]
項目B−1から項目B−6までの何れか一項に記載の情報処理装置と、
自律移動機能を有する作業機と、
を備え、
前記作業機は、前記植物を撮像する撮像部を有し、
前記情報処理装置の画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記植物の画像の画像データを取得する、
情報処理システム。
[項目B−12]
項目B−1から項目B−6までの何れか一項に記載の情報処理装置と、
自律移動機能を有する作業機と、
を備え、
前記作業機は、前記植物を切断する切断部を備え、
前記情報処理装置の前記決定部は、前記切断部が切断した前記植物の切断箇所の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
情報処理システム。
[項目B−13]
コンピュータを、項目B−1から項目B−6までの何れか一項に記載の情報処理装置として機能させるための、プログラム。
[項目C−1]
自律移動機能を有する作業機を制御する制御装置であって、
前記作業機の作業対象の画像の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像データに基づいて、(i)前記作業機の作業対象の種類、(ii)前記作業対象の数又は密度、(iii)前記作業対象の形状、及び、(iv)作業後の作業対象の外観の少なくとも1つに関する特徴を認識する特徴認識部と、
前記特徴認識部が認識した特徴に基づいて、(i)前記作業機の移動を制御するためのパラメータ、及び、(ii)前記作業機の作業を制御するためのパラメータの少なくとも一方を決定する制御パラメータ決定部と、
を備える、制御装置。
[項目C−2]
前記制御パラメータ決定部が決定したパラメータを、前記作業機に送信する送信部をさらに備える、
項目C−1に記載の制御装置。
[項目C−3]
前記作業機は、前記作業対象を切断する切断部を有し、
前記特徴認識部は、前記切断部が切断した前記作業対象の切断箇所の特徴を認識し、
前記制御装置は、前記特徴認識部が認識した、前記作業対象の切断箇所の特徴に基づいて、前記切断部の状態を判定する判定部をさらに備える、
項目C−1又は項目C−2に記載の制御装置。
[項目C−4]
前記制御パラメータ決定部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記パラメータを決定する、
項目C−3に記載の制御装置。
[項目C−5]
前記切断部は、前記作業対象を切断するための回転体を有し、
前記判定部は、前記切断部の切断性能を判定し、
前記制御パラメータ決定部は、前記判定部により判定された前記切断部の切断性能が予め定められた条件を満たさない場合には、前記切断部の切断性能が予め定められた条件を満たす場合と比較して、(i)前記作業機の移動速度が小さくなる、又は、(ii)前記回転体の回転速度が大きくなるように、前記パラメータを決定する、
項目C−3又は項目C−4に記載の制御装置。
[項目C−6]
前記作業機は、前記作業対象を撮像する撮像部を有し、
前記画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記作業対象の画像の画像データを取得する、
項目C−1から項目C−5までの何れか一項に記載の制御装置。
[項目C−7]
自律移動機能を有する作業機であって、
項目C−1から項目C−5までの何れか一項に制御装置と、
前記作業対象を撮像する撮像部と、
を備え、
前記制御装置の前記画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記作業対象の画像の画像データを取得する、
作業機。
[項目C−8]
コンピュータを、項目C−1から項目C−6までの何れか一項に記載の制御装置として機能させるための、プログラム。
20 ユーザ端末
30 庭園
100 情報処理装置
110 画像取得部
120 形態認識部
130 決定部
200 庭園管理システム
210 管理サーバ
220 監視カメラ
230 芝刈機
240 散水装置
242 スプリンクラー
244 給水制御部
310 受信部
320 画像解析部
322 情報格納部
330 命令生成部
340 送信部
410 学習処理部
420 位置算出部
430 芝認識部
440 判定処理部
442 芝状態判定部
444 ブレード状態判定部
446 パラメータ生成部
448 マップ生成部
510 作業機情報格納部
520 学習データ格納部
530 学習モデル格納部
602 筐体
612 前輪
614 後輪
616 走行用モータ
620 作業ユニット
622 ブレードディスク
624 カッターブレード
626 作業用モータ
628 シャフト
630 位置調整部
640 バッテリユニット
650 ユーザインタフェース
660 撮像ユニット
670 センサユニット
680 制御ユニット
710 通信制御部
720 走行制御部
730 作業ユニット制御部
740 入出力制御部
902 給水栓
904 給水ライン
910 自動弁
920 通信制御部
930 開閉制御部
1002 貯水槽
1010 ポンプ
1030 ポンプ制御部
1200 データテーブル
1202 芝の色
1204 芝の硬さ
1206 判定結果
1300 データテーブル
1302 芝の種類
1304 判断基準
1306 判断基準
1400 データテーブル
1402 切断箇所の形状
1404 切断箇所の色
1406 判定結果
Claims (13)
- 植物の画像の画像データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像データに基づいて、(i)前記植物の形状及び(ii)前記植物の先端部分の少なくとも一方を認識する形態認識部と、
前記形態認識部が認識した前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する決定部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記決定部は、
前記形態認識部の認識結果に基づいて、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴を認識し、
認識された前記特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記画像が撮像された位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
(i)前記位置情報取得部が取得した位置情報と、(ii)前記形態認識部が認識した、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方に関する情報とを対応付けて格納する形態情報格納部と、
をさらに備え、
前記決定部は、前記形態情報格納部に格納された情報を学習データとして利用して、前記植物の形状及び前記植物の先端部分の少なくとも一方の特徴を認識する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記画像が撮像された位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記決定部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つとを対応付けて出力する、
請求項1又は請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記決定部は、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つが予め定められた条件を満足する場合に、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、当該位置情報により示される位置における(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つとを対応付けて出力する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記決定部は、前記植物の培地の含水の度合いに基づいて、(i)前記植物への給水の要否及び(ii)給水量の少なくとも一方を決定する、
請求項1から請求項5までの何れか一項に記載の情報処理装置。 - 請求項6に記載の情報処理装置と、
前記決定部の決定に基づいて、前記植物に水を供給する給水部と、
を備える、給水システム。 - 自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記作業機は、前記植物を撮像する撮像部を有し、
前記情報処理装置の画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記植物の画像の画像データを取得する、
請求項7に記載の給水システム。 - 自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記給水部は、前記作業機に配される、
請求項7に記載の給水システム。 - 自律移動機能を有する作業機をさらに備え、
前記作業機は、前記植物を切断する切断部を備え、
前記情報処理装置の前記決定部は、前記切断部が切断した前記植物の切断箇所の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
請求項7に記載の給水システム。 - 請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の情報処理装置と、
自律移動機能を有する作業機と、
を備え、
前記作業機は、前記植物を撮像する撮像部を有し、
前記情報処理装置の画像取得部は、前記作業機の前記撮像部が撮像した前記植物の画像の画像データを取得する、
情報処理システム。 - 請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の情報処理装置と、
自律移動機能を有する作業機と、
を備え、
前記作業機は、前記植物を切断する切断部を備え、
前記情報処理装置の前記決定部は、前記切断部が切断した前記植物の切断箇所の特徴に基づいて、(a)前記植物の培地の含水の度合い、(b)前記植物への給水の要否及び(c)前記植物への給水量の少なくとも1つを決定する、
情報処理システム。 - コンピュータを、請求項1から請求項6までの何れか一項に記載の情報処理装置として機能させるための、プログラム。
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