JP2020064663A - 農作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】農作業をより効率的に支援することのできる農作業支援システムを提供する。【解決手段】農作業支援システムにおいて、作業装置２と圃場を走行可能な走行車体１とを備える作業車両１０と、作業車両の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置１２０と、個々に識別情報が付与された圃場Ａ、Ｂ、Ｃの場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報、作業関連情報および位置情報を、圃場Ａ、Ｂ、Ｃ毎の独立情報として記憶可能な情報処理装置１４０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、作業車両を用いた農作業の支援を行う農作業支援システムに関する。

従来、農作業を支援するシステムとして、例えば、作業車両を用いて圃場で行った作業内容等の作業情報を、圃場毎に収集して管理可能とした作業情報抽出システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−２３５４６０号公報

しかしながら、上述した従来の作業情報抽出システムは、作業情報と、作業対象となる圃場の地図情報との関連度合が薄いため、扱いやすい情報とは言えず、農作業支援システムとして農作業をより効率的に支援するためには、未だ改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、農作業をより効率的に支援することのできる農作業支援システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、作業装置（２）と圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）を走行可能な走行車体（１）とを備える作業車両（１０）と、前記作業車両（１０）の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置（１２０）と、個々に識別情報（２００ａ）〜（２００ｉ）が付与された圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）の場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報、作業関連情報および前記位置情報を、前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎の独立情報として記憶可能な情報処理装置（１４０）とを備える農作業支援システム（１００）とする。

請求項２に記載の発明は、前記圃場関連情報は、前記作業装置（２）の種別および作業内容の種別に応じた情報が、それぞれ独立して前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に記憶される、請求項１に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項３に記載の発明は、前記圃場関連情報は、地理的に前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）の周辺に位置する周辺地理情報をさらに含む、請求項２に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項４に記載の発明は、前記周辺地理情報は、前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）における車両侵入口（１０１）、給排水口（１０２）、および障害物（１０３）の各位置情報、または畦畔情報のうち、少なくとも一つを含む、請求項３に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項５に記載の発明は、前記情報処理装置（１４０）は、前記作業車両（１０）による作業に関し、作業未着手情報、作業中情報、および作業完了情報を前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に取得可能であり、かつ作業中に更新可能とした、請求項１から４のいずれか一項に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項６に記載の発明は、前記作業関連情報は、前記圃場（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎の作業結果情報および生育測定情報のいずれか一方または両方を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項７に記載の発明は、撮像装置（９１０）を備えた無人飛行体（９００）をさらに備え、前記生育測定情報は、前記無人飛行体（９００）により空撮した画像情報である、請求項６に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項８に記載の発明は、前記作業関連情報は、作土深情報、肥沃度情報、施肥情報、および収量情報のうち、少なくとも一つを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項９に記載の発明は、前記情報処理装置（１４０）は、サーバ装置（１３０ａ）を含む複数の情報処理端末（１３０）と互いに通信ネットワーク（１１０）を介して接続するタブレット端末装置（１４０）であり、前記圃場関連情報、前記作業関連情報および前記位置情報は、前記タブレット端末装置（１４０）を介して前記サーバ装置（１３０ａ）にアップロード可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載の農作業支援システム（１００）とする。

請求項１に記載の発明によれば、圃場地図情報により視覚的に識別できる複数の圃場それぞれにおいて、圃場関連情報、作業関連情報および作業車両の位置情報を一元的に管理できるようになる。そのため、互いの情報を関連付けて確認しやすくなり、かかる情報を利用した作業計画の立案や、例えば作業車両を自動運転させる作業経路の生成が容易に行えるようになる。また、同じ圃場において、翌年等に同じ作業を行う場合の作業能率を大きく向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、経時的に変更が想定される作業装置の種別および作業内容の種別に応じた情報についても、最新の情報を圃場毎に記憶できる。したがって、請求項１に記載の発明の効果に加えて、より効率的な作業計画の立案や作業経路の生成を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、情報処理装置は、圃場の周辺に位置する周辺地理情報まで記憶できるので、請求項２に記載の発明の効果に加えて、より精度の高い作業経路を生成することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加えて、例えば、周辺地理情報に作業車両の走行を阻害する要素が含まれている場合等、かかる要素を回避した作業経路を生成することも可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、圃場毎に作業経過情報すなわち作業状態の変遷を逐次更新できるため、最新の情報を次回の作業に活かすことができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、圃場毎の作業結果情報および作物の生育測定情報のいずれか一方または両方を含む作業関連情報に基づいて、より効率的な作業計画の立案や作業経路の生成を行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、無人飛行体により空撮した画像情報から作物の生育測定情報を取得して、より効率的な作業計画の立案や作業経路の生成を行うことができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、作土深情報、肥沃度情報、施肥情報、および収量情報のうちの少なくとも一つの情報を含む作業関連情報に基づいて、より効率的な作業計画の立案や作業経路の生成を精度よく行うことができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、圃場関連情報、作業関連情報および位置情報を、携帯端末を介してサーバ装置にアップロードすることにより多角的な見地からの農作業支援が期待できる。

実施形態に係る農作業支援システムの概略を示す構成図である。 実施形態に係る農作業支援システムの概略を示すブロック図である。 実施形態に係るタブレット端末装置の概略を示すブロック図である。 実施形態に係る農作業支援システムにおけるタブレット端末装置と作業車両のコントローラとを中心としたブロック図である。 圃場関連情報テーブルを示す図である。 作業関連情報テーブルを示す図である。 圃場地図情報の一例を示す図である。 圃場地図情報に関連付けられた周辺地理情報を示す図である。 周辺地理情報を模式的に示す平面図である。 圃場地図情報に関連付けられた作業関連情報の一例を示す図である。 作業経路図の一例を示す模式図である。

以下に、本発明の実施形態に係る農作業支援システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

先ず、農作業支援システムの概略について、図１〜図２Ｂを参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る農作業支援システムの概略を示す構成図であり、図２Ａは、実施形態に係る農作業支援システムの概略を示すブロック図、図２Ｂは、実施形態に係る情報処理装置の概略を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る農作業支援システム１００（図２Ａ参照）は、例えば、作業車両１０と、作業車両１０の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置としてのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）制御装置１２０と、作業車両１０に持ち込み可能な情報処理装置としてのタブレット端末１４０を携帯端末として備える。ＧＮＳＳ制御装置１２０は、上空を周回している航法衛星１２３からの電波を受信して測位および計時することができる。なお、タブレット端末１４０に代えて、作業車両１０に搭載された情報処理装置であってもよい。

タブレット端末１４０は、図２Ａに示すように、インターネット等の通信ネットワーク１１０に接続可能であり、通信ネットワーク１１０を介して、少なくとも１つの情報処理端末１３０と互いに接続可能な状態で構築される。すなわち、本実施形態に係る農作業支援システム１００は、いわゆるクラウドコンピューティング（Cloud Computing）が可能なシステムである。

情報処理端末１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置、さらには入出力装置が設けられたコンピュータ等である。ここでは、情報処理端末１３０として、所定のサーバ装置１３０ａやパーソナルコンピュータ１３０ｂが通信ネットワーク１１０を介してタブレット端末１４０と接続可能としている。なお、図１においては、１つの情報処理端末１３０（農作業支援用のサーバ装置１３０ａあるいはパーソナルコンピュータ１３０ｂ）が、例えば圃場Ａ，Ｂ，Ｃの所有者の家屋、あるいは管理者の建屋等の建造物Ｈ内に設置されている。

作業車両１０は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃを走行可能な走行車体１と作業装置２とを備えており、かかる作業装置２としては、例えば、作業車両１０が苗移植機であれば苗植付装置、施肥機であれば施肥装置、トラクタであれば耕耘ロータリ等である。また、作業車両１０が、例えばコンバインであれば、刈取り部や脱穀部等の作業装置である。上述した例は一例であり、圃場Ａ，Ｂ，Ｃにおいて農作業を行うための作業装置であれば特に限定されるものではない。

走行車体１は、動力源であるエンジン（不図示）と、このエンジンの動力を駆動輪と作業装置２とに伝える動力伝達装置（不図示）とを備え、農道Ｒや圃場Ａ，Ｂ，Ｃの内部を自由に走行することができる。なお、エンジンには、ディーゼル機関やガソリン機関等の熱機関が用いられる。

タブレット端末１４０は、構成的には上述した情報処理端末１３０と同様なコンピュータの一種であり、図２Ｂに示すように、制御部１４３と、これにそれぞれ接続する記憶部１４１と、情報を表示する表示部および各種の入力操作を行う操作部が一体となったタッチパネル１４２と、ＧＮＳＳアンテナ１２１とを備える。

記憶部１４１には、個々に圃場識別情報２００ａ〜２００ｉが付与された圃場Ａ，Ｂ，Ｃの場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報、作業関連情報および作業車両位置情報が、複数の圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎の独立情報として記憶される。すなわち、地区別に区分された圃場Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれに、区画された複数の区画圃場Ａ０〜Ａ２、Ｂ０〜Ｂ３、Ｃ０，Ｃ１に関する必要情報が、データベース化されて記憶部１４１に記憶されている。なお、以下では、特に区別する必要のない場合、各地区における区画圃場Ａ０〜Ａ２、Ｂ０〜Ｂ３、Ｃ０，Ｃ１についても圃場Ａ，Ｂ，Ｃと記す場合がある。

上記構成を備える農作業支援システム１００では、地図情報により視覚的に識別できる複数の圃場Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれにおいて、圃場関連情報、作業関連情報および作業車両１０の位置情報を一元的に管理することができる。そのため、互いの各情報を関連付けて、例えばタブレット端末１４０のタッチパネル１４２に画面表示することができるため、視覚的に確認しやすくなる。また、圃場関連情報、作業関連情報および作業車両１０の位置情報が関連付けられた必要情報は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃから離れた情報処理端末１３０によっても共有できるため、今後の農作業計画を立案すること等が容易に行える。

農作業支援システム１００を上記構成としたため、圃場Ａ，Ｂ，Ｃに存在するタブレット端末１４０を介して、圃場関連情報、作業関連情報および位置情報について、サーバ装置１３０ａに逐次アップロードすることにより、農作業計画や、作業経路情報はクラウドコンピューティングを利用してサーバ装置１３０ａやパーソナルコンピュータ１３０ｂでも作成することが可能となる。このように、本実施形態に係る農作業支援システム１００によれば、より多角的な見地からの農作業支援が期待できる。

また、本実施形態においては、かかる必要情報を用いて、図１に示すように、作業車両１０を自動運転させるための作業経路３００を示す作業経路情報の生成が容易に行えるようになる。こうして生成された作業経路情報は、作業内容や圃場Ａ，Ｂ，Ｃの状態等に見合ったきめ細かなものとなる。

そのため、例えば、作業車両１０が自動運転される場合の作業経路３００は、圃場Ａの中を単調に進行するようなものではなく、後述するように、例えば一時停止したり、圃場Ａの畔際へ移動したりする行程までを含ませることが可能となり、極めて有効な農作業支援を行うことができる。

ここで、図３を参照して、本農作業支援システム１００について、より具体的に説明する。図３は、実施形態に係る農作業支援システム１００におけるタブレット端末１４０と作業車両１０のコントローラ１５０とを中心としたブロック図である。

本実施形態に係る農作業支援システム１００における作業車両１０は、電子制御によって各部を制御することが可能になっており、作業車両１０には、図３に示すコントローラ１５０が走行車体１（図１参照）に設けられている。また、タブレット端末１４０は走行車体１に持ち込み可能、あるいは着脱自在に備えられており、タブレット端末１４０とコントローラ１５０とは、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信規格により接続可能である。なお、タブレット端末１４０とコントローラ１５０とは、有線により接続可能な構成であっても構わない。

図３に示すように、作業車両１０に搭載されて農作業支援システム１００を構成するコントローラ１５０は、これも上述の情報制御装置と同様に、ＣＰＵ等を有する処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶装置、および入出力装置が設けられており（図示省略）、これらは互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能である。

また、コントローラ１５０には、エンジン制御装置であるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１、自動運転選択スイッチ１８、各種センサ１６０、例えば、電動モータ、油圧シリンダ等の各種アクチュエータ１７０が接続されるとともに、ＧＮＳＳ制御装置１２０や自動操舵装置１８０が接続される。

また、コントローラ１５０には、タブレット端末１４０と通信を行うための車体通信部１５１が接続される。なお、コントローラ１５０に接続する各種センサ１６０としては、例えば、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの水深を検出する水深センサ、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの作土深を検出する作土深センサ、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの肥料濃度を検出する肥沃度センサ、収穫物である籾等の重さを検出したり苗の重量を検出したりするロードセル等の重量センサ、後輪の回転数を検出する回転センサ、走行車体１の傾きを検出する傾きセンサ、あるいは作業クラッチセンサや温度センサ等、様々なセンサがある。

また、各種アクチュエータ１７０としては、例えば、作業装置２を昇降させる昇降シリンダ等の様々なシリンダや、圃場Ａ，Ｂ，Ｃへの給排水口１０２となる水戸口（図６参照）に設けられる水門を開閉するモータや水深センサ等を回動させるモータ、エンジンの吸気量を調節するスロットルモータ等の電動モータ等、様々なモータがある。

位置情報取得装置として作業車両１０の位置情報を取得するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）制御装置１２０は、走行車体１に設けられた受信アンテナ１２２と、タブレット端末１４０に設けられたＧＮＳＳアンテナ１２１とを備え、かかるＧＮＳＳアンテナ１２１や受信アンテナ１２２によって航法衛星１２３からの電波を受信し、所定時間毎にＧＮＳＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得することができる。

そして、ＧＮＳＳ制御装置１２０が取得する位置情報と、圃場Ａ，Ｂ，Ｃに関する圃場関連情報と、位置毎の作業関連情報とを、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの場所を示す圃場地図情報とに互いに関連付けて記録したテーブルを、各圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎の独立情報として生成するようにしている。

自動操舵装置１８０は、ＧＮＳＳ制御装置１２０が取得する位置情報に基づきコントローラ１５０により制御されるもので、走行車体１に設けられた操縦ハンドル（不図示）を自動操作して、走行車体１を自動運転することができる。自動操舵装置１８０は、任意の回転力を付与して操縦ハンドルを回転させる操舵モータ１８１と、操縦ハンドルの回転角度を検知するハンドルポテンショメータ１８２とを備える。

また、図３に示すように、本実施形態に係る農作業支援システム１００では、所謂ドローンと呼ばれる無人飛行体９００を備えている。かかる無人飛行体９００には撮像装置としてのカメラ９１０が搭載されるとともに、ＧＮＳＳ制御装置１２０の一部を構築可能なアンテナ９２０を備えている。

かかる無人飛行体９００は、タブレット端末１４０との通信が可能であり、作業者は、タッチパネル１４２により所定の操作を行うことにより、無線によってカメラ９１０の操作を含む無人飛行体９００の全ての動作制御を行うことができる。例えば、圃場Ａ，Ｂ，Ｃに植付けた作物の生育状態等を上空から撮影することができるとともに、撮像した位置がＧＮＳＳ制御装置１２０により圃場地図情報と関連付けることが可能である。

コントローラ１５０同様に農作業支援システム１００の主要部をなすタブレット端末１４０は、前述したように、制御部１４３と、これにそれぞれ接続する記憶部１４１と、情報を表示する表示部および各種の入力操作を行う操作部が一体となったタッチパネル１４２と、ＧＮＳＳアンテナ１２１とを備えるとともに、走行車体１側の車体通信部１５１に対応する端末通信部１４４が設けられている。なお、この端末通信部１４４を介して無人飛行体９００との通信が可能となっている。

タブレット端末１４０の記憶部１４１は、制御部１４３による制御処理に必要な各種プログラムのほか、各種情報が記憶されている。すなわち、記憶部１４１は、圃場データベース（ＤＢ）１４１１、作業データベース（ＤＢ）１４１２、経路データベース（ＤＢ）１４１３、さらには各種プログラムが格納されたプログラム部１４１４が区画生成されている。

プログラム部１４１４には、例えば、作業車両１０を自動運転する際の作業経路情報を生成する作業経路生成プログラムや、生成された作業経路情報にしたがって、作業車両１０を自動運転するための自動操舵プログラム等、作業車両１０の動作全般を制御するコンピュータプログラムが格納される。なお、作業経路生成プログラムや自動操舵プログラム等を含む各種コンピュータプログラムは、走行車体１に搭載されたコントローラ１５０の記憶部に格納されていてもよい。

圃場データベース（ＤＢ）１４１１には、図２Ｂに示すように圃場地図情報が記憶されている。圃場地図情報は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの位置を地図上で示す画像データに、圃場Ａ，Ｂ，Ｃを特定する圃場識別情報２００ａ〜２００ｉ、作業車両１０の位置情報、圃場関連情報、作業関連情報等が紐づけされている。

ここで、図４Ａ〜図８を参照しながら、各種情報およびこれらが紐づけられた地図情報について、より具体的に説明する。図４Ａは、圃場関連情報テーブルを示す図であり、図４Ｂは、作業関連情報テーブルを示す図である。また、図５は、圃場地図情報の一例を示す図、図６は、圃場地図情報に関連付けられた周辺地理情報を示す図、図７は、周辺地理情報を模式的に示す平面図、そして、図８は、圃場地図情報に関連付けられた作業関連情報の一例を示す図である。

すなわち、圃場地図情報に関連付けられる圃場識別情報２００ａ〜２００ｉは、地図情報に紐づけられて、例えば、タブレット端末１４０のタッチパネル１４２上には、図５に示すように、地図上において、区画された複数の区画圃場Ａ０〜Ａ２、Ｂ０〜Ｂ３、Ｃ０，Ｃ１の位置が明示される。タッチパネル１４２には、圃場Ａ，Ｂ，Ｃを中心としてその周辺の地図までも表示されるため、農業従事者となる作業者や農業管理者は、農作業支援が実行される該当圃場の位置や形状、広さ等を視覚的に明確に把握することができる。

また、圃場関連情報としては、図４Ａに示すように、圃場面耕耘情報と運転経路情報と、周辺地理情報とがふくまれる。また、周辺地理情報としては、車両進入位置情報、水戸口位置情報、障害物位置情報、消耗資材補給地点情報、収穫物移送地点情報、畦畔情報等が含まれる。

これらの周辺地理情報は、具体的には、図６に示すように、地図情報に紐づけられてタッチパネル１４２上に表示される。なお、図６では、互いに隣接する区画圃場Ａ０〜Ａ２が例示されている。

図６（ａ）には、車両進入位置情報に対応する車両進入口１０１が、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２毎に定められた位置に重ねて表示される。ここでは、車両進入口１０１が、それぞれ矩形形状に区画された区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２の農道Ｒ（図１参照）に面した短辺側に設けられていることが分かる。

図６（ｂ）には、収穫物移送地点情報に対応する籾排出トラック位置１０５が、区画圃場Ａ０、Ａ１，Ａ２毎に定められた位置に重ねて表示される。ここでは、車両進入口１０１に近接した位置に設定されていることが分かる。なお、籾排出トラック位置１０５は、例えば、コンバインにより収穫物となる籾を排出オーガを介してトラックに移す際に、農道Ｒにおいてトラックを停める位置である。

図６（ｃ）には、障害物位置情報に対応する電柱等の障害物１０３の位置が、例えば、区画圃場Ａ０に重ねて表示される。ここでは、障害物１０３は、矩形形状に区画された区画圃場Ａ０の長辺側に位置していることが分かる。なお、ここでは障害物１０３を電柱としたが、その他にも、例えば、標識、構造物（その壁）、自然災害や工事等人為的に生じた穴等、作業車両１０が圃場Ａ，Ｂ，Ｃ内の外周縁近傍を通る際に、あるいは農道Ｒを通る際に、走行阻害要素となるものを指す。

図６（ｄ）には、消耗資材補給地点情報に対応する苗補給地点１０４が、車両進入口１０１や籾排出トラック位置１０５が設けられている区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２の短辺側に位置するように表示される。ここでは、例えば、作業車両１０がマット苗やポット苗を移植する苗移植機の場合の苗の補充位置を例示したが、籾を直播するタイプの場合等も消耗資材補給地点情報として補給地点が表示される。また、消耗資材としては、例えば、肥料等も含まれるため、肥料の補給地点等も表示されることになる。

図６（ｅ）には、水戸口位置情報に対応する給排水口１０２の位置が、車両進入口１０１や苗補給地点１０４や籾排出トラック位置１０５とは反対の短辺側であって、各区画圃場Ａ０、Ａ１，Ａ２の角部に表示される。かかる給排水口１０２に設けられる水門等は、通常手動で開門するが、例えばタブレット端末１４０の操作による遠隔操作で開門可能な構成とすることもできる。

図６（ｆ）には、畦畔情報に対応して、区画圃場Ａ０、Ａ１，Ａ２を囲うように盛土された畦畔部分が、土のままの裸地畦畔Ｒ１とコンクリートが打設された被覆畦畔Ｒ２とが視覚的に識別できるように表示される。ここでは、車両進入口１０１や苗補給地点１０４や籾排出トラック位置１０５が設けられる側は被覆畦畔Ｒ２であり、それ以外は裸地畦畔Ｒ１としている。

一方、作業関連情報としては、図４Ｂに示すように、作業機種別情報、作業種別情報、作業幅情報、作業機奥行情報、作業結果情報、生育測定情報、作土深情報、施肥情報、肥沃度情報、作業機姿勢情報、および機械情報等が含まれる。

作業種別情報は、耕耘、播種、苗植付、施肥、刈取・脱穀等の農作業の種類を示す情報であって、識別情報が付与された圃場Ａ、Ｂ，Ｃの圃場地図情報に紐づけられた独立情報である。

作業機種別情報は、耕耘ロータリー、播種機、苗植付装置、施肥装置、刈取装置、脱穀装置等の作業装置２の種別を示す情報であって、識別情報が付与された圃場Ａ、Ｂ，Ｃの圃場地図情報に紐づけられた独立情報である。

作業幅情報は、作業幅を示す情報であり、例えば、作業車両１０が苗移植機であれば、４条、５〜７条、８条、１０条というように、走行しながら実行される作業幅が異なる。そこで、識別情報が付与された圃場Ａ、Ｂ，Ｃの圃場地図情報に紐づけられた独立情報として、作業幅を示す情報についても作業関連情報に含ませている。また、作業機奥行情報は、作業装置２の奥行長を示す情報である。

作業結果情報は、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２内で所定の作業を行った後の結果を示す種々の情報であり、例えば、図８に示すように、地区別に区分された圃場Ａ，Ｂ，Ｃがさらに区画された複数の区画圃場Ａ０〜Ａ２、Ｂ０〜Ｂ３、Ｃ０，Ｃ１について、Ａ地区の区画圃場Ａ０〜Ａ２については所定の作業が完了しており、Ｂ地区の区画圃場Ｂ０については現在作業中でることが視覚的に容易に認識可能に表示される。ここでは、便宜上、ハッチング等で示したが、タブレット端末１４０のタッチパネル１４２では色分けされて表示されるようにするとよい。

このように、本農作業支援システム１００では、最新の情報を次回の作業に活かすことができるように、作業未着手情報、作業中情報、および作業完了情報を、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に取得可能であり、かつ作業車両１０を用いて実際に作業している間に更新可能としている。

また、作業結果情報としては、圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２内で作業で消費した消耗資材（苗や籾や肥料等）の量、収穫作業であれば収量等が含まれる。また、作業車両１０が例えばコンバインであれば、作業中に、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２における穀稈の倒伏状況を撮像し、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２内の位置情報と倒伏状態とを関連付けて記憶した情報等も作業結果情報に含まれる。

生育測定情報は、一定期間ごとの作物の大きさや、害虫や病原菌等に起因する病害状況等を数値化した情報、あるいは画像情報等である。これらの情報は、作業車両１０に搭載した各種センサ１６０やカメラ等によって取得することができる。また、画像情報としては、例えば、作物が稲であれば、その生育過程を無人飛行体９００に搭載したカメラ９１０で撮像し、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２内の位置情報と撮像した画像情報とを関連付けて記憶した情報も含まれる。

作土深情報とは、耕耘によって攪拌された圃場面において、下層よりも膨軟な状態となっている部分の深さを数値化した情報である。また、施肥情報とは、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２において施肥した際の肥料の種類および施肥量に関する情報であり、追肥した場合はその分についても含まれる。そして、肥沃度情報とは、施肥した際の区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２において測定した肥料濃度に関する情報である。

作業機姿勢情報とは、例えば、区画圃場Ａ０，Ａ１，Ａ２における作業装置２の走行中の上下移動の変化や傾きの変化等を、作業車両１０の位置情報と紐づけて記憶された情報であり、圃場面の硬さや荒れ具合等の状態を推定することができる。

機械情報は、走行車体１や作業装置２の稼働時間に関する情報と、走行距離、燃料消費量や水温、作動油等の油圧や油温、バッテリの電圧等、作業に用いられる機械に関する様々な情報であるが、少なくとも、作業車両１０の位置に対応付けられた、作業中の作業車両１０の瞬時速度情報、作業車両１０のエンジンの負荷率情報および回転数情報のうちの一つは含まれるようにしておくとよい。

上述した独立情報、すなわち、圃場地図情報に関連付けられた、圃場関連情報および作業関連情報に基づいて、タブレット端末１４０の制御部１４３は、作業車両１０を自動運転によって走行させる作業経路情報を生成することができる。

すなわち、タブレット端末１４０の制御部１４３には、図３に示すように、作業経路生成部１４３２が設けられており、作業経路生成部１４３２は、ＧＮＳＳ制御装置１２０を有する作業車両１０のコントローラ１５０と協働して位置情報と圃場関連情報および作業関連情報に基づき作業経路情報を自動生成することができる。そして、生成された作業経路情報は、経路ＤＢ１４１３に、圃場Ａ０〜Ａ２、Ｂ０〜Ｂ３、Ｃ０，Ｃ１にそれぞれ１対１で対応して記憶される。

また、タブレット端末１４０の制御部１４３には、作業情報取得部１４３１が設けられている。この作業情報取得部１４３１は、作業車両１０が備える各種センサ１６０が検出した情報を、逐次受信し、受信した情報が圃場関連情報であるのか、あるいは作業関連情報であるのかを判別し、判別結果に応じて圃場ＤＢ１４１１、あるいは作業ＤＢ１４１２に格納する。

すなわち、作業情報取得部１４３１には、周辺地理情報等のＧＮＳＳ座標が、位置情報として圃場地図情報に関連付けられて格納されており、作業経路生成部１４３２は、かかる周辺地理情報等の位置情報を参照しながら作業経路情報を生成する。

例えば、作業車両１０が、例えばトラクタ１０Ａであり、作業経路生成部１４３２により生成された作業経路情報に従って、自動運転により例えば耕耘作業等の所定の作業を行う場合、トラクタ１０Ａは、図７（ａ）に示すように、車両進入口１０１から圃場Ａ０へ進入し、圃場Ａ０内に設定された所定の作業経路３００（図１参照）を走行しながら耕耘作業を行い、作業終了後は再び車両進入口１０１から農道Ｒ（図１参照）へ退出することができる。

また、図６（ｃ）に示したように、電柱等が通行の邪魔になる場合、作業経路生成部１４３２は、障害物１０３の手前で操舵モータ１８１（図３参照）を駆動して所定の操舵角で電柱を回避して通行可能な作業経路情報を生成する。したがって、作業車両１０は、たとえ無人の自動運転による走行であっても、安全に走行し、課せられた所定の作業を行うことができる。

このとき、作業関連情報には、作業装置２の種別に応じた作業機種別情報や作業幅情報が含まれているため、作業経路生成部１４３２は、かかる情報を加味して、電柱を回避する作業経路情報を生成することができる。すなわち、作業経路生成部１４３２は、作業経路情報を生成する際に、作業装置２の種別情報および作業幅情報を参照する。なお、作業関連情報には、作業機奥行情報についても含まれているため、かかる作業機奥行情報についても加味することによって、安全面について、より精度の高い作業経路情報の生成が可能となる。

また、作業車両１０が、例えば苗移植機１０Ｂであり、作業経路情報に従って、自動運転により苗植付作業等の所定の作業を行う場合、苗移植機１０Ｂは、図７（ｂ）に示すように、車両進入口１０１から圃場Ａ０へ進入し、圃場Ａ０内に設定された所定の作業経路３００（図１参照）を走行しながら苗植付作業を行い、作業終了後は再び車両進入口１０１から農道Ｒ（図１参照）へ退出することができる。このとき、苗移植機１０Ｂは、予め設定されている苗補給地点１０４において一次停止し、苗の補給を受けることができる。

また、作業車両１０が、例えばコンバイン１０Ｃであって、作業経路情報に従って、自動運転により刈取・脱穀作業を行う場合、コンバイン１０Ｃは、圃場Ａ０内に設定された所定の作業経路３００（図１参照）を走行しながら刈取・脱穀作業を行うとともに、作業経路３００の中途から籾排出トラック位置１０５へと自動的に移動し、図７（ｃ）に示すように、籾排出トラック位置１０５において貯留していた籾をトラック（不図示）へと移すことができる。

また、作業経路生成部１４３２が作業経路情報を生成する際に、例えば、熟練した作業者の手動運転により走行した走行路に関する運転経路情報を参照するようにしてもよい。すなわち、作業関連情報として、作業者による運転経路情報を含ませておくのである。こうして、作業経路生成部１４３２は、かかる運転経路情報と、作業装置２の種別情報とを参照することで、熟練者のような作業を自動で行うことができる。また、自動運転ならずとも、設定された作業経路情報にしたがってマニュアル操作をした場合でも、例えば農作業経験の浅い若年等であっても作業内容に応じ、熟練者のような無駄のない作業を実現することができる。

上述した構成により、タブレット端末１４０の作業経路生成部１４３２は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に一元管理された圃場関連情報、作業関連情報および作業車両１０の位置情報を利用して、図９に示すような作業経路情報を作成することができる。図９は、業経路図の一例を示す模式図である。

図９において、圃場Ａ０は、ａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｃ−ｄ、ｄ−ｅで結ばれる外縁を有する矩形形状をしており、外縁よりも所定幅（枕地旋回３工程分）だけ内側に、一点鎖線で示す耕耘エリア２０１が設定されている。すなわち、耕耘エリア２０１は、例えば、トラクタ１０Ａ（図７（ａ）参照）による耕耘作業によって形成されるエリアであり、作業車両１０による実質的な作業エリアとなる。

かかる耕耘エリア２０１において、作業開始地点２０４からトラクタ１０Ａが直進し、枕地１０６で旋回して直進し、さらに反対側の枕地１０６で旋回して直進するという、略２往復分の作業経路情報を生成する場合について説明する。

タブレット端末１４０の作業経路生成部１４３２は、トラクタ１０Ａが自動走行できるように、作業経路情報を生成するのであるが、先ず、自動運転の基準となる経路として、圃場Ａ０の外縁ａ−ｂラインに平行な運転経路基準ライン２０２を設定する。この運転経路基準ライン２０２は、枕地旋回３工程分だけ内側になるように設定される。すなわち、耕幅２００ｃｍから隣接する幅同士でオーバーラップさせるラップ幅２０ｃｍを減じた値を３倍し、それに耕幅の半分となる１００ｃｍを加えた長さだけ、圃場Ａ０の外縁ａ−ｂ
ラインよりも内側に設定される。

次に、互いに隣接する運転経路隣接ライン２０３を設定するのであるが、これは、運転経路基準ライン２０２に平行であり、進行方向については前工程の進行方向とは１８０度逆向きにする。そして、運転経路隣接ライン２０３は、運転経路基準ライン２０２に対して、耕幅２００ｃｍからラップ幅２０ｃｍを減じた位置を通るように順次設定する。

また、図９における符号２０５ａ，２０５ｂは、作業経路情報における旋回ラインを示すもので、運転経路隣接ライン２０３が耕耘エリア２０１と交差する位置から次工程の運転経路隣接ライン２０３とつながるように旋回できるように操舵モータ１８１（図３参照）を駆動する。

こうして、生成された作業経路情報に従って設定された作業経路３００を、トラクタ１０Ａは、無人であっても自動運転しながら所定の耕耘作業を行うことができる。

ところで、本実施形態に係る農作業支援システム１００では、図９に示す耕耘エリア２０１のように、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの最外縁から所定距離だけ内側に設けられた第１の領域を通る第１の作業経路情報のみならず、当該第１の作業経路情報と圃場Ａ，Ｂ，Ｃの外縁との間に設けられた第２の領域を通る第２の作業経路情報とを生成可能である。

第２の作業経路情報を生成する場合、例えば、その中途に障害物１０３が存在する場合、作業経路生成部１４３２は、かかる障害物１０３を回避する作業経路３０２となるように第２の作業経路情報を生成する。また、例えば作業車両１０が苗移植機１０Ｂであった場合、苗補給地点１０４では一時停止する作業経路３０１となるような第２の作業経路情報を生成する。

なお、図３に示したように、作業車両１０は、上述の第１の作業経路情報および第２の作業経路情報のうち、いずれの作業経路情報を用いて自動運転するかを択一的に選択する自動運転選択スイッチ１８を備えている。したがって、作業者は、いずれの作業経路情報を利用するかについて、任意に選択することができる。

上述した実施形態を通して、以下の農作業支援システムが実現し、それに応じた特有な効果を奏する。

（１）作業装置２を備えて圃場Ａ，Ｂ，Ｃを走行可能な作業車両１０と、作業車両１０の位置を示す位置情報を取得するＧＮＳＳ制御装置１２０と、個々に識別情報２００ａ〜２００ｉが付与された圃場Ａ、Ｂ，Ｃの場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報、作業関連情報および位置情報を、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎の独立情報として記憶可能な情報処理装置としての携帯端末であるタブレット端末１４０とを備える農作業支援システム１００。

（２）上記（１）において、圃場関連情報は、作業装置２の種別および作業内容の種別に応じた情報が、それぞれ独立して圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に記憶される農作業支援システム１００。

（３）上記（２）において、圃場関連情報は、地理的に圃場Ａ，Ｂ，Ｃの周辺に位置する周辺地理情報をさらに含む農作業支援システム１００。

（４）上記（３）において、周辺地理情報は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃにおける車両侵入口１０１、給排水口１０２、および障害物１０３の各位置情報、または畦畔の位置および高さ等の畦畔情報のうち、少なくとも一つを含む農作業支援システム１００。

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、タブレット端末１４０は、作業車両１０による作業に関し、作業未着手情報、作業中情報、および作業完了情報等の作業経過情報を圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に取得可能であり、かつこの作業経過情報を作業中に更新可能とした農作業支援システム１００。

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、作業関連情報には、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎の作業結果情報および生育測定情報のいずれか一方または両方が含まれる農作業支援システム１００。

（７）上記（６）において、カメラ９１０を備えた無人飛行体９００をさらに備え、無人飛行体９００により空撮した画像情報から生育測定情報を取得可能とした農作業支援システム１００。

（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、作業関連情報は、作土深情報、肥沃度情報、施肥情報、および収量情報のうちの少なくとも一つの情報を含む農作業支援システム１００。

（９）上記（１）から（８）のいずれかにおいて、タブレット端末１４０は、サーバ装置１３０ａを含む複数の情報処理端末１３０と互いに通信ネットワーク１１０を介して接続しており、圃場関連情報、作業関連情報および位置情報を、このタブレット端末１４０を介してサーバ装置１３０ａにアップロード可能とする農作業支援システム１００。

（１０）作業装置２を備えて圃場Ａ，Ｂ，Ｃを走行する作業車両１０と、個々に識別情報２００ａ〜２００ｉが付与された圃場Ａ，Ｂ，Ｃの場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報および作業関連情報を、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に独立情報として記憶可能な情報処理装置としての携帯端末であるタブレット端末１４０とを備え、タブレット端末１４０は、独立情報に基づき生成した作業経路情報を、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に記憶可能とした農作業支援システム１００。

（１１）上記（１０）において、作業車両１０の位置を示す位置情報を取得するＧＮＳＳ制御装置１２０をさらに備え、タブレット端末１４０は、位置情報と圃場関連情報および作業関連情報に基づき、作業経路情報を自動生成する作業経路生成部１４３２を備える農作業支援システム１００。

（１２）上記（１１）において、独立情報に含まれる圃場関連情報は、地理的に圃場Ａ，Ｂ，Ｃの周辺に位置する周辺地理情報を含み、作業経路生成部１４３２は、作業経路情報を生成する際に、周辺地理情報を参照する農作業支援システム１００。

（１３）上記（１２）において、周辺地理情報に、作業車両１０の走行を阻害する走行阻害要素である障害物１０３が含まれる場合、作業経路生成部１４３２は、障害物１０３を回避した作業経路情報を生成する農作業支援システム１００。

（１４）上記（１１）から（１３）において、独立情報に含まれる作業関連情報は、作業装置２の種別情報および作業内容の種別情報が、それぞれ独立して圃場Ａ，Ｂ，Ｃ毎に記憶されており、作業経路生成部１４３２は、作業経路情報を生成する際に、作業装置２の種別情報および作業内容の種別情報を参照する農作業支援システム１００。

（１５）上記（１４）において、独立情報に含まれる作業関連情報は、苗、籾や肥料等を補給する消耗資材補給地点１０４を示す消耗資材補給地点情報を含み、作業経路生成部１４３２は、作業装置２の種別情報および消耗資材補給地点情報に基づき、作業経路情報に、消耗資材補給地点１０４で作業車両１０を一時停止させる一時停止地点情報を設定する農作業支援システム１００。

（１６）上記（１４）において、独立情報に含まれる作業関連情報は、例えば収穫物の移送地点である籾排出トラック位置１０５を示す収穫物移送地点情報を含み、作業経路生成部１４３２は、作業装置２の種別情報および収穫物移送地点情報に基づき、作業経路情報に、作業車両であるコンバイン１０Ｃを籾排出トラック位置１０５へ移動させる車両移動情報を設定する農作業支援システム１００。

（１７）上記（１４）において、作業関連情報は、作業装置２の種別に応じた作業幅情報を含み、作業経路生成部１４３２は、作業経路情報を生成する際に、作業装置２の種別情報および作業幅情報を参照する農作業支援システム１００。

（１８）上記（１４）において、作業関連情報は、作業者の手動運転により走行した走行路に関する運転経路情報を含み、作業経路生成部１４３２は、作業経路情報を生成する際に、作業装置２の種別情報および運転経路情報を参照する農作業支援システム１００。

（１９）上記（１４）において、作業関連情報には、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ内における作業車両１０の位置に対応付けられて、作業中の作業装置２の高さ方向の変化を示す姿勢情報が含まれる農作業支援システム１００。

（２０）上記（１４）において、作業関連情報には、圃場Ａ，Ｂ，Ｃ内における作業車両１０の位置に対応付けられて、作業中の作業車両１０の瞬時速度情報、作業車両１０のエンジンの負荷率情報および回転数情報のうち少なくとも一つが機械情報として含まれる農作業支援システム１００。

（２１）上記（１１）から（２０）のいずれかにおいて、作業経路生成部１４３２は、圃場Ａ，Ｂ，Ｃの最外縁から所定距離だけ内側に設けられた第１の領域を通る第１の作業経路情報と、当該第１の作業経路情報と圃場Ａ，Ｂ，Ｃの外縁との間に設けられた第２の領域を通る第２の作業経路情報とを生成可能であり、作業車両１０は、第１の作業経路情報および第２の作業経路情報のうち、いずれの作業経路情報を用いて自動運転するかを択一的に選択する自動運転選択スイッチ１８を備える農作業支援システム１００。

（２２）上記（１０）から（２１）のいずれかにおいて、タブレット端末１４０は、複数の情報処理端末１３０と通信ネットワーク１１０を介して互いに接続可能であり、圃場関連情報および作業関連情報は、作業車両１０に搭載したタブレット端末１４０を介して、作業中に更新可能である農作業支援システム１００。

なお、上述してきた実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、表示要素等のスペック（構造、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１ 走行車体
２ 作業装置
１０ 作業車両
１００ 農作業支援システム
１０１ 車両進入口
１０２ 給排水口
１０３ 障害物
１１０ 通信ネットワーク
１２０ ＧＮＳＳ制御装置（位置情報取得装置）
１３０ 情報処理端末
１３０ａ サーバ装置
１４０ タブレット端末（情報処理装置（携帯端末））
２００ａ〜２００ｉ 識別情報
９００ 無人飛行体
９１０ カメラ（撮像装置）
Ａ，Ｂ，Ｃ 圃場

Claims (9)

1. 作業装置を備えて圃場を走行する作業車両と、
   前記作業車両の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得装置と、
   個々に識別情報が付与された圃場の場所を示す圃場地図情報に関連付けて、圃場関連情報、作業関連情報および前記位置情報を、前記圃場毎の独立情報として記憶可能な情報処理装置
   を備える農作業支援システム。
2. 前記圃場関連情報は、
   前記作業装置の種別および作業内容の種別に応じた情報が、それぞれ独立して前記圃場毎に記憶される請求項１に記載の農作業支援システム。
3. 前記圃場関連情報には、
   前記圃場の周辺に位置する周辺地理情報を含む請求項２に記載の農作業支援システム。
4. 前記周辺地理情報には、
   前記圃場における車両侵入口、給排水口、および障害物の各位置情報、または畦畔の位置および高さ等の畦畔情報のうちの少なくとも一つを含む請求項３に記載の農作業支援システム。
5. 前記情報処理装置は、
   前記作業車両による作業に関し、作業未着手情報、作業中情報、および作業完了情報等の作業経過情報を前記圃場毎に取得可能であり、かつこの作業経過情報を作業中に更新可能とした請求項１から４のいずれか一項に記載の農作業支援システム。
6. 前記作業関連情報には、
   前記圃場毎の作業結果情報および作物の生育測定情報のいずれか一方または両方を含む請求項１から５のいずれか一項に記載の農作業支援システム。
7. 撮像装置を備えた無人飛行体を備え、
   前記無人飛行体により空撮した画像情報から前記生育測定情報を取得可能とした請求項６に記載の農作業支援システム。
8. 前記作業関連情報は、
   作土深情報、肥沃度情報、施肥情報、および収量情報のうちの少なくとも一つの情報を含む請求項１から７のいずれか一項に記載の農作業支援システム。
9. 前記情報処理装置は、
   サーバ装置を含む情報処理端末と互いに通信ネットワークを介して接続する携帯端末であり、
   前記圃場関連情報、前記作業関連情報および前記位置情報を、前記携帯端末を介して前記サーバ装置にアップロード可能とする請求項１から８のいずれか一項に記載の農作業支援システム。

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