JP2020088602A - 空撮支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正なときに圃場の空撮を行うことができるようにする。【解決手段】空撮支援装置は、圃場の周辺の情報である周辺情報を取得する情報取得部と、情報取得部が取得した周辺情報に基づいて、空撮を行う予定の圃場である空撮圃場における空撮の推奨時間を設定する時間設定部と、時間設定部によって設定された推奨時間を提供する情報提供部と、を備えている。情報取得部は、空撮した場合の空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物を周辺情報として取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、空撮支援装置に関する。

従来、上空から対象物を撮像する技術として、特許文献１及び２が知られている。特許文献１では、無人飛行体にカメラ等の撮像装置を取付けて、当該無人飛行体を飛行させることによって対象物を撮像することができる。また、特許文献２では、無人飛行体における撮像計画を作成するシステムが示されていて、撮影計画の生成、撮影計画の調整、撮影計画の評価を行っています。

特開２０１３−１０８９２７号公報 特開２０１０−６１２１６号公報

特許文献１及び２に示すように、無人飛行体を、例えば、圃場の上空に飛行させ、当該圃場の撮像を行った場合、例えば、山、建物等の影響によって撮像した画像に影等が映ってしまい、圃場の撮像に適正な画像が得ることが難しい場合があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、適正なときに圃場の空撮を行うことができる空撮支援装置を提供することを目的とする。

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。
空撮支援装置は、圃場の周辺の情報である周辺情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した前記周辺情報に基づいて、空撮を行う予定の圃場である空撮圃場における前記空撮の推奨時間を設定する時間設定部と、前記時間設定部によって設定された前記推奨時間を提供する情報提供部と、を備えている。

前記情報取得部は、前記空撮した場合の空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物を前記周辺情報として取得する。
空撮支援装置は、前記圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部と、前記地図取得部で取得した地図に示された圃場と、前記圃場の周辺の空撮障害物を抽出する障害物抽出部と、を備え、前記情報取得部は、前記障害物抽出部が抽出した前記圃場の周辺の空撮障害物を、前記周辺情報として取得する。

空撮支援装置は、前記圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部と、前記地図取得部で取得した地図を表示する圃場表示部と、前記圃場表示部によって表示された圃場と前記圃場の周辺の空撮障害物との関係を選択させる障害物選択部と、を備え、前記情報取得部は、前記障害物選択部で選択された前記圃場に対応して選択された前記周辺の空撮障害物を、前記周辺情報として取得する。

前記情報取得部は、前記圃場の周辺における気象情報を取得し、前記時間設定部は、前記空撮圃場の周辺の気象情報及び前記空撮障害物に基づいて、前記推奨時間を設定する。
前記情報取得部は、前記圃場の水位情報を取得し、前記時間設定部は、前記空撮圃場の水位情報及び前記空撮障害物に基づいて、前記推奨時間を設定する。
空撮支援装置は、前記空撮圃場で空撮を行う予定時間を含む計画を作成する計画作成部を備え、前記時間設定部は、前記計画作成部で作成された計画に含まれる前記予定時間を、前記推奨時間に変更する。

前記情報取得部は、前記周辺情報として前記空撮の飛行に関して影響を及ぼす飛行障害物を取得し、前記情報提供部は、前記飛行障害物に基づいて前記空撮の飛行ルート及び離着陸場所のいずれかを提供する。

本発明によれば、適正なときに圃場の空撮を行うことができる。

農業支援システムを示す図である。 計画画面Ｍ１を示す図である。 圃場を含む地図ＭＰ１の一例を示す図である。 圃場と空撮障害物との関係を示す図である。 第１の設定画面Ｍ２を示す図である。 第２の設定画面Ｍ２を示す図である。 第３の設定画面Ｍ２を示す図である。 太陽高度について説明する説明図である。 空撮圃場の周辺の任意位置Ｐ１、太陽高度θ１、空撮障害物Ｄ２、空撮障害物の高さＨ１の関係を示す図である。 推奨時間を説明する説明図である。 太陽高度を考慮した推奨時間を説明する説明図である。 圃場Ｅの周辺（圃場Ｅの周辺の地図）を示す図である。

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、圃場の空撮支援システムを示している。図１では、圃場の空撮支援システムは、空撮支援装置１を備えている。空撮支援装置１は、サーバ、パーソナルコンピュータ等の固定コンピュータ、スマートフォン、タブレット、ＰＤＡ等の携帯端末等である。この実施形態では、空撮支援装置１は、サーバであるとして説明を進める。

空撮支援装置１は、マルチコプター等の無人飛行体によって圃場を空撮する際の支援を行う装置である。
まず、マルチコプターを例にとり無人飛行体について説明する。
図１に示すように、マルチコプター１０は、本体１０ａと、本体１０ａに設けられたアーム１０ｂと、アーム１０ｂに設けられた回転翼１０ｃと、本体１０ａに設けられたスキッド１０ｄとを有している。回転翼１０ｃは、飛行するための揚力を発生させる装置で、回転力を付与するロータとローラの駆動によって回転するブレード（プロペラ）とを含んでいる。マルチコプター１０は、図示省略の蓄電池（バッテリ）等を備え、蓄電池の電力によってロータが回転する。

また、マルチコプター１０は、撮像装置１０ｅと、位置検出装置１０ｈとを有している。撮像装置１０ｅは、ＣＣＤカメラ、赤外線カメラ等で構成され、本体１０ａの下部に着脱自在、或いは、本体１０ａの内部に組み込まれている。したがって、マルチコプター１０を圃場上に飛行させながら、撮像装置１０ｅによって圃場を空撮することができる。例えば、圃場の上空約１００ｍの高さから、マルチコプター１０の撮像装置１０ｅによって、圃場の断片画像を数十枚〜数百枚撮像する。空撮した複数枚の画像、即ち、撮像装置１０ｅで撮像した複数枚の画像（空撮画像）は、マルチコプター１０に設けられた記憶部１０ｇに記憶される。マルチコプター１０の記憶部１０ｇに記憶された複数枚の空撮画像は、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の電子記憶媒体１１に転送され、当該電子記憶媒体１１に記憶される。

また、位置検出装置１０ｈは、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する装置である。即ち、位置検出装置１０ｈは、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて位置（緯度、経度）を検出する。位置検出装置１０ｈは、測位衛星からの信号を受信可能な基地局（基準局）からの補正等の信号に基づいて補正した位置を、自己の位置（緯度、経度）として検出してもよいし、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）等の慣性装置のデータを用いて位置を補正してもよい。

なお、マルチコプター１０は、画像処理部１０ｊを有している。画像処理部１０ｊは、マルチコプター１０に設けられたＣＰＵ等の演算部に格納されたプログラム、演算部等を構成する電気・電子部品等で構成されている。画像処理部１０ｊは、撮像装置１０ｅで撮像した空撮画像と位置検出装置１０ｈで検出されたマルチコプター１０の位置（機械位置
）とを対応付ける。画像処理部１０ｊは、例えば、撮像装置１０ｅにおける撮像動作時の機械位置と空撮画像とを対応付ける。即ち、位置検出装置１０ｈは、少なくとも１枚の空撮画像毎に機械位置を対応付ける。空撮画像と機械位置とは画像データとして記憶部１０ｇに記憶される。

以上のように、圃場上をマルチコプター１０で飛行しながら空撮することによって、圃場又は圃場に作付けされた作物の空撮画像を取得することができる。また、機械位置が対応付けられた空撮画像を取得することができる。
マルチコプター１０によって撮像した空撮画像は、圃場の作物等の生育等の分析(解析)で用いられる。マルチコプター１０の記憶部１０ｇに記憶された空撮画像は、サーバ、固定コンピュータ、携帯端末等のコンピュータ（解析装置）１２に送信され、解析装置１２にて解析が行われる。例えば、電子記憶媒体１１を解析装置１２に接続すると、電子記憶媒体１１に記憶された少なくとも空撮画像を含むデータ（解析データ）が解析装置１２に出力される。解析装置１２は、例えば、解析データの空撮画像を用いて、圃場毎の植生指数（ＤＶＩ、ＲＶＩ、ＮＤＶＩ、ＧＮＤＶＩ、ＳＡＶＩ、ＴＳＡＶＩ、ＣＡＩ、ＭＴＣＩ、ＲＥＰ、ＰＲＩ、ＲＳＩなど）による解析を行う。なお、上述した実施形態では、電子記憶媒体１１を解析装置１２に接続することにより、解析データを解析装置１２に出力していたが、データ通信等を行えるネットワークを用いて、マルチコプター１０の記憶部１０ｇに記憶された解析データを解析装置１２に送信してもよい。また、電子記憶媒体１１を異なるコンピュータ１３、例えば、圃場を管理する農家、営農会社等に設置されたコンピュータ１３を経由して解析装置１２に解析データを送信してもよい。

さて、空撮支援装置１は、上述したようなマルチコプター１０等の無人飛行体による空撮を支援する装置である。空撮支援装置１は、計画作成部２０を備えている。計画作成部２０は、空撮支援装置１に設けられた電気・電子部品、電気回路、当該空撮支援装置１に格納されたプログラム等から構成されている。計画作成部２０は、空撮を予定している圃場（空撮圃場）における空撮の計画（空撮計画）を作成する。

例えば、コンピュータ１３が空撮支援装置１に接続すると、当該コンピュータ１３の表示部１４にメニュー等を選択するメニュー画面が表示される。表示部１４は、液晶モニタ等により構成されている。メニュー画面において、所定の操作が行われると、コンピュータ１３は、空撮支援装置１に対して、空撮計画の作成の要求を行う。空撮支援装置１の計画設定部１０は、図２に示すような空撮計画を立てるための計画画面Ｍ１をコンピュータ１３に表示する。

計画画面Ｍ１は、空撮する予定の圃場（空撮圃場）を表示する圃場選択部３０と、空撮の予定時間を表示する時間表示部３２とを有している。圃場選択部３０は、空撮支援装置１又はコンピュータ１３に予め登録された圃場の一覧を表示して、一覧の中から１つの圃場を選択させ、選択された圃場の圃場名等を表示する。時間表示部３２は、予定時間として、月、日、時刻（時、分）が表示可能である。詳しくは、時間表示部３２は、空撮日（日付）を表示する日付表示部３２ａと、空撮日において空撮を行う時間帯（空撮を開始する開始時間から空撮を終了する終了時間）を表示する時刻表示部３２ｂとを含んでいる。作業者等がマウス、キーボード等の入力インターフェースを用いて、時刻表示部３２ｂを選択すると、時間表示部３２に示す時間帯（開始時間〜終了時間）が設定可能である。

したがって、計画設定部１０によって、空撮圃場で行う空撮の予定時間（開始時間〜終了時間）を含む空撮計画を設定することができる。空撮計画は、空撮支援装置１に設けられた不揮発性の記憶部１５又はコンピュータ１３に設けられた不揮発性の記憶部１６に記憶される。
上述した実施形態では、空撮計画を設定するに際して、計画画面Ｍ１に、空撮圃場及び予定時間を表示していたが、気象情報を表示してもよい。

空撮支援装置１は、気象情報を取得可能である。具体的には、空撮支援装置１は、インターネット等の外部ネットワークを介して、気象庁のサーバ等に接続し、当該気象庁が提供する気象情報を取得する。或いは、空撮支援装置１は、気象情報を提供する気象情報提供会社等のサーバにアクセスすることによって、気象情報を取得したり、その他の情報提
供会社が提供する気象情報を取得する。なお、気象情報の取得の方法は限定されない。

空撮支援装置１が取得する気象情報は、例えば、所定地域及び時刻（時間）等に対応して、風向、風速、気温、湿度、晴れ、曇り、雨、雷、雪、降雨量、降雪量、降水確率、気圧、気圧配置等である。空撮支援装置１が取得する気象情報は、数分、数十分、数時間、数日後等に予測される情報（天気予報）、現在の時刻（現時点）での情報であってもよい。少なくとも空撮支援装置１は、空撮計画における日付又は時間帯の気象情報を取得する。図２に示すように、空撮支援装置１は、当該空撮支援装置１が取得した気象情報を計画画面Ｍ１の気象表示部３３に表示する。なお、図２は、計画画面Ｍ１には、気象情報として、午前、午後の天気を表示しているが、気象情報の内容は図２の例に限定されず、例えば、風向、風速等を表示してもよいし、その他の気象情報を表示してもよい。したがって、作業者等は、気象情報を見ながら空撮日、空撮の予定時間を作成することができる。

さて、空撮支援装置１は、空撮を行うにあたって、空撮圃場の周辺の状況（周辺情報）を考慮した支援を行うことができる。まず、周辺情報の取得及び設定について説明する。
図１に示すように、空撮支援装置１は、情報取得部２２を備えている。情報取得部２２は、空撮支援装置１に設けられた電気・電子部品、電気回路、当該空撮支援装置１に格納されたプログラム等から構成されている。

情報取得部２２は、圃場の周辺情報を取得する。情報取得部２２は、圃場の周辺情報として、当該圃場の周辺の地形に関する情報（山の有無、谷の有無、河川の有無、湖沼の有無、森林の有無）、建築物（建造物）に関する情報（住宅の有無、ビル等の建物、道路の有無、公園の有無、鉄塔の有無、電柱の有無等）を取得可能である。言い換えれば、情報取得部２２は、圃場の周辺情報として、地上に設けられた構造物の情報を取得可能である。より詳しくは、情報取得部２２は、圃場の周辺情報として、圃場を空撮した場合に、空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物を取得する。

図３は、３つの圃場（圃場Ａ、圃場Ｂ、圃場Ｃ）及び圃場の周辺状況を含む地図ＭＰ１を示している。図３に示すように、例えば、圃場Ａに着目すると、当該圃場Ａの周辺に山１０１が存在しているため、太陽の向きによっては、圃場Ａに山１０１の影が投影されることがある。圃場Ａに山１０１の影が投影された状況下で、空撮を行った場合は、空撮画像には山１０１の影が映り、空撮画像の明るさが全体又は部分的に山１０１の影によって変化してしまうことになる。

つまり、圃場Ａの周辺に位置する山１０１は、圃場Ａにとって空撮障害物となることから、情報取得部２２は、空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物として山１０１を取得する。言い換えれば、情報取得部２２は、圃場Ａの周辺において、空撮障害物になり得る地形に関する情報、建築物に関する情報を取得する。
空撮支援装置１は、空撮障害物の設定を自動又は手動で行うことができる。まず、空撮障害物の自動の設定について詳しく説明する。

空撮支援装置１は、地図取得部２３と、障害物抽出部２４とを備えている。地図取得部２３及び障害物抽出部２４は、空撮支援装置１に設けられた電気・電子部品、電気回路、当該空撮支援装置１に格納されたプログラム等から構成されている。地図取得部２３は、地図データを取得する。地図取得部２３は、インターネット等の外部ネットワークを介して、地図提供会社のサーバ、インターネットの検索会社等のサーバに接続して、当該地図提供会社、検索会社が提供する地図データを取得する。即ち、地図取得部２３は、山、谷、河川、湖沼、森林等の地形に関する情報を含むデータ、住宅、ビル、道路、公園、鉄塔、電柱等の建築物に関する情報を含むデータ、田畑等の圃場を含むデータ、緯度、経度等の位置に関する情報を含むデータを含む地図データを取得する。

障害物抽出部２４は、地図取得部２３で取得した地図データ（地図）に示された圃場と、圃場の周辺の空撮障害物を抽出する。図３に示すように、障害物抽出部２４は、地図ＭＰ１の地図データを取得した場合、地図ＭＰ１に示される複数の圃場、例えば、圃場Ａ、圃場Ｂ、圃場Ｃを抽出する。また、障害物抽出部２４は、空撮障害物として、空撮支援装置１に予め山、谷、森林、公園、鉄塔が設定されている場合、地図ＭＰ１に示された山１０１、谷１０２、森林１０３、公園１０４、鉄塔１０５を抽出する。なお、空撮障害物が
何であるか（どれにするかは）、コンピュータ１３を空撮支援装置１に接続した後、当該コンピュータ１３から空撮支援装置１に対して空撮障害物の指定によって行うことができる。

また、障害物抽出部２４は、地図ＭＰ１の複数の圃場Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対して、各圃場Ａ、Ｂ、Ｃから空撮障害物（山１０１、谷１０２、森林１０３、公園１０４、鉄塔１０５）までの距離（最短距離）を演算する。そして、障害物抽出部２４は、演算した最短距離が所定距離以内である場合は、圃場Ａ、Ｂ、Ｃの周辺に空撮障害物が有りであると判断し、圃場Ａ、Ｂ、Ｃと空撮障害物とを対応付ける。図３に示すように、障害物抽出部２４は、圃場Ａに着目した場合、当該圃場Ａと山１０１との最短距離Ｌ１が所定距離Ｌ２以内であるため、圃場Ａの周辺の空撮障害物として山１０１が存在すると判断し、山１０１を圃場Ａの空撮障害物して抽出する。所定距離Ｌ２は、コンピュータ１３を空撮支援装置１に接続した後、当該コンピュータ１３から空撮支援装置１に対して所定距離Ｌ２の長さの設定を行うことにより行うことができる。

障害物抽出部２４が地図データ（地図）から圃場Ａに対応する空撮障害物である山１０１を抽出した後は、情報取得部２２は、空撮障害物である山１０１の位置情報等を取得する。つまり、情報取得部２２は、障害物抽出部２４が抽出した圃場Ａの周辺の空撮障害物（例えば、山１０１）を、圃場Ａの周辺情報として取得する。なお、図４に示すように、圃場と空撮障害物との関係を示す障害物データは、記憶部１５又は記憶部１４に記憶される。

以上によれば、地図取得部２３及び障害物抽出部２４によって、所定の地図データを空撮支援装置１が読み込むことによって、圃場毎の空撮障害物の設定を自動的に行うことができ、設定された圃場毎の空撮障害物の記憶や取得を行うことができる。
次に、空撮障害物の手動の設定について詳しく説明する。
空撮支援装置１は、圃場表示部２５と、障害物選択部２６とを備えている。圃場表示部２５及び障害物選択部２６は、空撮支援装置１に設けられた電気・電子部品、電気回路、当該空撮支援装置１に格納されたプログラム等から構成されている。圃場表示部２５は、地図取得部２３で取得した地図を表示する。障害物選択部２６は、圃場表示部２３によって表示された圃場と圃場の周辺の空撮障害物との関係を選択させる。

例えば、コンピュータ１３が空撮支援装置１に接続した後、所定の操作が行われると、空撮支援装置１は、図５Ａ及び図５Ｂに示すような設定画面Ｍ２をコンピュータ１３に表示させる。設定画面Ｍ２は、圃場選択部４０と、地図を表示する地図表示部４１と、第１選択部４２ａと、第２選択部４２ｂとを含んでいる。
圃場選択部４０は、空撮支援装置１又はコンピュータ１３に予め登録された圃場の一覧を表示する。また、圃場選択部４０は、圃場の一覧表の中から１つの圃場が選択された場合、選択された圃場（選択圃場という）の圃場名等を表示する。圃場表示部２５は、選択圃場の地図データを読み込み、設定画面Ｍ２の地図表示部４１に選択圃場の周辺の地図ＭＰ２を表示する。

障害物選択部２６は、第１選択部４２ａ及び第２選択部４２ｂを設定画面Ｍ２に表示する。第１選択部４２ａは、空撮障害物が無いことを選択する部分である。第２選択部４２ｂは、空撮障害物の方向（東、西、南、北）を選択する部分である。
図５Ａに示すように、設定画面Ｍ２において、作業者がマウス、キーボード等の入力インターフェース等を用いて、選択圃場として圃場Ｂを選択し且つ第１選択部４２ａを選択した場合、障害物選択部２６は、選択圃場である圃場Ｂの周辺に空撮障害物が無いと判断して、圃場Ｂには空撮障害物が無いという関係の障害物データを記憶部１５又は記憶部１４に記憶する。図５Ｂに示すように、設定画面Ｍ２において、作業者が入力インタフェース等を用いて、選択圃場として圃場Ａを選択し且つ第２選択部４２ｂを選択した場合、障害物選択部２６は、選択圃場である圃場Ａの周辺に空撮障害物が有りと判断して、圃場Ａには空撮障害物が有り且つ空撮障害物の方向が第２選択部４２ｂで選択された方向であるという関係の障害物データを記憶部１５又は記憶部１４に記憶する。

なお、上述した実施形態では、設定画面Ｍ２に空撮障害物の有無の選択部分を表示して
いたが、これに代えて、図６に示すように、設定画面Ｍ２の地図表示部４１に、１以上の圃場と、山、谷、河川、湖沼、森林、住宅、ビル、道路、公園、鉄塔、電柱等を表示して、地図表示部４１に示された圃場と、地図表示部４１に示された山、谷、河川、湖沼、森林、住宅、ビル、道路、公園、鉄塔、電柱等とを、作業者等が入力インターフェースを用いて選択することによって、圃場と空撮障害物との関係を設定してもよい。

例えば、地図表示部４１に表示された地図上において、圃場Ａが選択され且つ山１０１が選択された場合、障害物選択部２６は、地図上で選択された山１０１を、圃場Ａの周辺の空撮障害物として判断し、山１０１を圃場Ａの空撮障害物して設定する。障害物選択部２６が、地図データ（地図）の選択によって、圃場Ａと、当該圃場Ａに対応する空撮障害物である山１０１を選択操作によって関連付けた場合は、情報取得部２２は、空撮障害物の位置情報等を取得する。なお、手動の方法においても圃場と空撮障害物との関係を示す障害物データは、記憶部１５又は記憶部１４に記憶される。

以上によれば、地図取得部２３、圃場表示部２５及び障害物選択部２６によって、所定の圃場に対する空撮障害物の有無等の設定を手動で行うことができ、手動で設定された圃場毎の空撮障害物の記憶や取得を行うことができる。
空撮支援装置１は、上述したように自動又は手動で設定された圃場の空撮障害物（周辺情報）に基づいて、空撮の推奨時間を設定する。図１に示すように、空撮支援装置１は、時間設定部２７と、情報提供部２９とを備えている。時間設定部２７及び情報提供部２９は、空撮支援装置１に設けられた電気・電子部品、電気回路、当該空撮支援装置１に格納されたプログラム等から構成されている。

時間設定部２７は、複数の圃場の中から空撮を行う圃場である空撮圃場が決められた場合、空撮圃場の周辺情報（空撮圃場の周辺の空撮障害物）に基づいて、空撮の推奨時間を設定する。情報提供部２９は、時間設定部２７によって設定された推奨時間を、コンピュータ１３等の外部に提供する。
例えば、空撮計画において計画した空撮日に作業者等がコンピュータ１３を操作することで、当該コンピュータ１３が空撮支援装置１に対して推奨時間の設定の要求をした場合、要求に応じて時間設定部２７は、記憶部１５又は記憶部１４の障害物データを参照し、空撮圃場の周辺に空撮障害物が有るか否かを判断する。

時間設定部２７は、空撮圃場の周辺に空撮障害物が無い場合は、計画画面Ｍ１で示された空撮の予定時間を「空撮の推奨時間」として設定する。即ち、時間設定部２７は、空撮圃場の周辺に空撮障害物が無い場合は、計画画面Ｍ１で示された空撮の予定時間の変更を行わない。そして、情報提供部２９は、時間設定部２７によって設定された日付、時刻等の推奨時間（予定時間）をコンピュータ１３に送信する。コンピュータ１３は、情報提供部２９から提供された推奨時間を受信すると、表示部１４に、例えば、圃場Ａの空撮の推奨時間は、７／２、９時〜１２時ですと表示する。

一方、時間設定部２７は、空撮圃場の周辺に空撮障害物が有る場合は、空撮障害物によって空撮圃場に影等が投影される時間を演算する。時間設定部２７は、空撮圃場の位置（緯度、経度）と空撮日とに基づいて、空撮圃場から見た太陽高度を求める。図７に示すように、太陽高度とは、空撮圃場等のある地点から太陽を見た場合の角度である。図７の太陽高度は一例である。

時間設定部２７は、太陽高度、空撮障害物の高さ等に基づいて、地面に投影される影の推移を求め、求めた影が空撮圃場と重なる時間（投影時間帯）を、空撮障害物と空撮圃場との最短距離等により求める。
例えば、図８に示すように、空撮圃場の周辺の任意位置を「Ｐ１」、任意位置「Ｐ１」における太陽高度を「θ１」、空撮障害物を「Ｄ２」、空撮障害物の高さを「Ｈ１」とした場合、時間設定部２７は、任意位置Ｐ１から空撮障害物Ｄ２までの影の長さＬ３が最短距離Ｌ４よりも大きくなる時間（投影時間帯）を求める。なお、空撮障害物の高さは、空撮障害物の設定を行う際に手動で入力してもよいし、地図データから空撮障害物の高さを自動的に抽出してもよく限定されない。

そして、時間設定部２７は、空撮障害物の影が空撮圃場に投影される時間帯（投影時間
帯）を除く時間を、空撮の推奨時間に設定する。例えば、空撮の予定時間が１１時〜１４時に対して時間設定部２７が演算した投影時間帯が１３時〜１４時である場合、空撮の予定時間のうち１３時〜１４時が投影時間と重なってしまう。このような場合、時間設定部２７は、例えば、空撮の予定時間に比べて空撮の開始及び終了を１時間早くした１０時〜１３時を空撮の推奨時間に設定する。時間設定部２７によって推奨時間が設定されると、情報提供部２９は、１０時〜１３時が推奨時間である旨をコンピュータ１３に送信する。コンピュータ１３は、推奨時間を受信すると、表示部１４に推奨時間は、１０時〜１３時ですと表示する。

以上によれば、時間設定部２７によって空撮に適した時間（空撮時間）を求めることができる。また、時間設定部２７は、空撮計画に含まれる予定時間を推奨時間に変更することができるため、より正確に空撮を行うことができる。なお、時間設定部２７は、太陽高度、空撮障害物の高さの他、気象情報に基づいて、空撮推奨時間の決定するパラメータを求めてもよい。

上述した実施形態では、時間設定部２７は、空撮圃場の周辺の空撮障害物に基づいて、推奨時間を設定していたが、これに加え、気象情報に基づいて、推奨時間を設定してもよい。時間設定部２７が空撮障害物及び気象情報に基づいて推奨時間を求める第１変形例について説明する。
図９ＡのＮｏ１に示すように、計画作成部２０による空撮計画の段階において、７／２の午前中（１２時まで）が晴れ、午後（１２時以降）が雨であると予想されることから、予定時間は、雨の時間帯を除く、９時〜１２時に設定されたとする。このような状況の中、時間設定部２７が、空撮圃場への空撮障害物の影の映り込みを考慮し、推奨時間を１０時〜１３時に設定したとする。図９ＡのＮｏ２に示すように、空撮計画時と天気が変わらなければ、推奨時間（１０時〜１３時）のうち、１２時〜１３時までは雨であるため、空撮作業時が雨となってしまう可能性がある。そこで、第１変形例において、時間設定部２７は、空撮障害物の他に気象情報も考慮して、より適正な推奨時間を決定する。

具体的には、第１変形例では、時間設定部２７は、情報取得部２２に対して空撮圃場の周辺の気象情報の取得を要求する。情報取得部２２が気象情報を取得すると、時間設定部２７は、空撮障害物に基づく推奨時間（第１推奨時間）を演算し、第１推奨時間の気象情報が予め定められた空撮条件に一致しているか否かを判断する。図９ＡのＮｏ３に示すように、例えば、時間設定部２７は、第１推奨時間が１０時〜１３時において、当該第１推奨時間の天気が晴れで空撮条件を満たす場合、第１推奨時間である１０時〜１３時を、気象情報も考慮した推奨時間に設定する。また、上述したように空撮条件として気象情報を考慮した場合、晴れ以外のくもりでも空撮が行うことが可能であることから、図９ＡのＮｏ３に示すように、１０時〜１３時の第１推奨時間だけでなく、くもりの時間帯である１５時〜１７時も第１推奨時間として新たに設定する。即ち、Ｎｏ３に示すように、複数の推奨時間を設定してもよい。

この場合、情報提供部２９は、時間設定部２７によって設定された推奨時間である「７／２、１０時〜１３時と、７／２、１５時〜１７時と」をコンピュータ１３に送信する。
一方、図９ＡのＮｏ４に示すように、第１推奨時間が１０時〜１３時で且つ当該第１推奨時間の天気が空撮条件を満たさない場合、時間設定部２７は、第１推奨時間とは異なる第２推奨時間の演算を行う。ここで、天気が空撮条件を満たすことができる時間帯が、１０時〜１２時と、１５時〜１７時との２つである場合、時間設定部２７は、１０時〜１２時と、１５時〜１７時との２つの時間帯を第２推奨時間として設定する。この場合、情報提供部２９は、時間設定部２７によって設定された推奨時間である「７／２、１０時〜１２時、１５時〜１７時」をコンピュータ１３に送信する。

上述した実施形態では、時間設定部２７は、空撮圃場の周辺の空撮障害物に基づいて、推奨時間を設定していたが、これに加え、空撮圃場の水位情報に基づいて、推奨時間を設定してもよい。時間設定部２７が空撮障害物及び水位情報に基づいて推奨時間を求める第２変形例について説明する。
図１に示すように、第２変形例の場合、空撮支援システムは、水位を検出する水位検出
装置２８を備えている。空撮支援装置１は、ネットワーク等を介して、水位検出装置２８が検出した水位、即ち、水位情報を定期的又は不定期に取得可能である。図９ＡのＮｏ１０に示すように、計画作成部２０による空撮計画の段階において、空撮の予定時間は、圃場内に水が無い状態、即ち、水位が零である時間帯である９時〜１２時に設定されたとする。このような状況の中、時間設定部２７が、空撮圃場への空撮障害物の影の映り込みを考慮し、推奨時間を１５時〜１７時に設定したとする。この場合、図９ＡのＮｏ１１に示すように、推奨時間である１５時〜１７時は、水張を開始してから時間が経過しているため水位が高い状態になってしまう可能性がある。圃場内において、水位が高くなると、当該圃場に張られた水によって光の反射が大きくなるため、空撮画像の品質に影響を及ぼすことになる。そこで、第２変形例において、時間設定部２７は、空撮障害物の他に水位情報も考慮して、より適正な推奨時間を決定する。

具体的には、第２変形例では、時間設定部２７は、情報取得部２２に対して空撮圃場の水位情報の取得を要求する。情報取得部２２が水位情報を取得すると、時間設定部２７は、空撮障害物に基づく推奨時間（第１推奨時間）を演算し、第１推奨時間に対応する水位情報が空撮条件に一致しているか否かを判断する。なお、空撮支援装置１には、予め空撮画像の明るさに影響を与える水位が格納されている。即ち、空撮支援装置１には、実験や理論で求められた水位の閾値が格納されている。

図９ＡのＮｏ１１に示すように、例えば、時間設定部２７は、第１推奨時間が１５時〜１７時で且つ第１推奨時間における水位が空撮条件を満たさない場合、時間設定部２７は、第１推奨時間とは異なる第２推奨時間の演算を行う。ここで、第２推奨時間が１２時〜１４時で且つ当該第２推奨時間の水位が空撮条件を満たす場合、時間設定部２７は、図９ＡのＮｏ１２に示すように、第２推奨時間である１３時〜１５時を、水位情報も考慮した推奨時間に設定する。この場合、情報提供部２９は、時間設定部２７によって設定された第２推奨時間である「７／２、１２時〜１４時」をコンピュータ１３に送信する。

なお、圃場に水が張られた状態で太陽高度が高い場合には、特に太陽光の映り込みが発生し、空撮画像の品質に影響を及ぼすことがある。そこで、時間設定部２７は、太陽高度によって映り込みが発生し始める太陽高度に基づいて、空撮推奨時間を算出してもよく、コンピュータ１３等に算出した空撮推奨時間を表示してもよい。
例えば、図９Ｂに示すように、Ｎｏ２０に示すように、計画作成部２０による空撮計画の段階において、空撮の予定時間は、水位が低い時間帯である１１時〜１３時に設定されたとする。このような状況の中、時間設定部２７は、太陽高度が７０度（ｄｅｇ）以上となる１１時〜１３時の時間帯は、水位が低くても太陽高度が高いため映り込みが発生するとして判断し、Ｎｏ２１に示すように、水位も低く且つ太陽高度が高いことによって映り込みが生じない時間帯である８時〜１０時の時間帯を推奨時間として設定する。

上述した実施形態では、水位検出装置２８によって検出した水位に基づいて推奨時間を求めていたが、現在の水位から空撮時の水位の予測することにより推移時間を求めてもよい、若しくは、サーバ（クラウド）が蓄積している水位から空撮時の水位を予測した結果を用いて、推奨時間を求めてもよい。
さて、上述した実施形態では、空撮画像に影響を及ぼす空撮障害物を取得していたが、周辺情報として空撮の飛行に関して影響を及ぼす飛行障害物を取得してもよい。図１０に示すように、圃場が含まれた地図ＭＰ３において、マルチコプター１０が飛行の障害となる山、森林、建物、鉄塔、電柱は飛行障害物である。具体的には、情報取得部２２は、少なくとも圃場の上空を飛行する際や離着陸の際に障害となりやすい、鉄塔１０５、建物１０６、電柱１０７及び電線を地図データ、即ち、地図上の画像データから自動的に抽出して、位置及び大きさ等を取得する。

情報提供部２９は、飛行障害物に基づいてマルチコプター１０の飛行ルート及び離着陸場所のいずれかを提供する。図１０に示すように、飛行障害物として圃場Ｅの周りに複数の電柱１０７及び電線があることを情報取得部２２が取得した場合、情報提供部２９は、コンピュータ１３の表示部１４に、圃場Ｅ及び飛行障害物である電柱１０７及び電線を表示し、電柱１０７及び電線に重複しないマルチコプター１０の飛行ルートＲ１を表示する
。詳しくは、情報提供部２９は、電柱１０７及び電線と所定距離Ｌ５だけ離れた領域を、飛行を許可する飛行許可領域に設定する。情報提供部２９は、圃場Ｅの周辺において、飛行許可領域に飛行ルートＲ１を設定する。情報提供部２９は、設定した飛行ルートＲ１を圃場Ｅに重ねて表示する。或いは、図１１に示すように、情報提供部２９は、コンピュータ１３の表示部１４に、電柱１０７及び電線から所定距離Ｌ５以上離れ且つ圃場Ｅでない場所（空き地等）を離着陸場所ＴＦ１として設定して、設定した離着陸場所ＴＦ１を表示させる。

空撮支援装置１は、圃場の周辺の情報である周辺情報を取得する情報取得部２２と、情報取得部２２が取得した周辺情報に基づいて、空撮を行う予定の圃場である空撮圃場における空撮の推奨時間を設定する時間設定部２７と、時間設定部２７によって設定された推奨時間を提供する情報提供部２９と、を備えている。
これによれば、圃場の周辺状況を示す周辺情報に基づいて空撮の推奨時間を設定しているため、圃場の周辺状況に対応した空撮を行うことができる。言い換えれば、従来の圃場の空撮においては、圃場の周辺状況（周辺情報）を考慮していなかったため、周辺状況によって空撮の取り直しが発生していたが、本実施形態では、周辺情報に基づいて空撮を行っているため、空撮の取り直しを少なくすることができる。例えば、空撮圃場の周辺に山がある場合、太陽の向き（位置）によって山の影が空撮圃場に投影される時間帯に空撮を行ってしまうと空撮の取り直しが発生するが、本件では、当該時間帯をさけて空撮を行うことができる。

情報取得部２２は、空撮した場合の空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物を周辺情報として取得する。これによれば、空撮を行った後に、空撮画像の品質の影響により空撮画像を取り直さなければならないことを防止することができる。
空撮支援装置１は、圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部２３と、地図取得部２３で取得した地図に示された圃場と、圃場の周辺の空撮障害物を抽出する障害物抽出部２４と、を備え、情報取得部２２は、障害物抽出部２４が抽出した圃場の周辺の空撮障害物を、周辺情報として取得する。これによれば、圃場の周辺の地図に基づいて、空撮の障害となる空撮障害物を抽出している。つまり、地図から簡単に、複数の圃場の中から、所定の圃場である空撮圃場における空撮障害物の設定を行うことができ、当該空撮障害物を用いて簡単に空撮圃場の推奨時間の設定を行うことができる。

空撮支援装置１は、圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部２３と、地図取得部２３で取得した地図を表示する圃場表示部２５と、圃場表示部２５によって表示された圃場と圃場の周辺の空撮障害物との関係を選択させる障害物選択部２６と、を備え、情報取得部２２は、障害物選択部２６で選択された圃場に対応して選択された周辺の空撮障害物を、周辺情報として取得する。これによれば、圃場表示部２５に表示された地図から、圃場（空撮圃場）と空撮障害物との関係を簡単に設定することができる。

情報取得部２２は、圃場の周辺における気象情報を取得し、時間設定部２７は、空撮圃場の周辺の気象情報及び空撮障害物に基づいて、推奨時間を設定する。これによれば、推奨時間を設定するにあたって、空撮圃場の周辺の気象情報にも基づいているため、より適正な時間に空撮を行うことができる。
情報取得部２２は、圃場の水位情報を取得し、時間設定部２７は、空撮圃場の水位情報及び空撮障害物に基づいて、推奨時間を設定する。これによれば、推奨時間を設定するにあたって、空撮圃場の水位情報にも基づいているため、空撮画像において、圃場内に張った水等による反射の影響を低減することができる。

空撮支援装置１は、空撮圃場で空撮を行う予定時間を含む計画を作成する計画作成部２０を備え、時間設定部２７は、計画作成部２０で作成された計画に含まれる予定時間を、推奨時間に変更する。これによれば、予定時間を含む計画を作成している場合に、計画の予定時間をより空撮に適した時間に変更することができる。
情報取得部２２は、周辺情報として空撮の飛行に関して影響を及ぼす飛行障害物を取得し、情報提供部２９は、飛行障害物に基づいて飛行ルート及び離着陸場所を提供する。これによれば、飛行障害物を避けて空撮が行うことができると共に、作業者等が空撮を行う
マルチコプター等の飛行体の離着陸を何処にすればよいか直ぐに判断することができる。言い換えれば、作業者が空撮を行うにあたって、飛行ルート及び離着陸を把握し易く、簡単に空撮を行うことができる。

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。

１ 空撮支援装置
２０ 計画作成部
２２ 情報取得部
２３ 地図取得部
２４ 障害物抽出部
２５ 圃場表示部
２６ 障害物選択部
２７ 時間設定部
２８ 水位検出装置
２９ 情報提供部
３０ 圃場表示部
３２ 時間表示部
３２ａ 日付表示部
３２ｂ 時刻表示部
４０ 圃場選択部
４１ 地図表示部
４２ａ 第１選択部
４２ｂ 第２選択部
Ｄ２ 空撮障害物
Ｌ１ 所定距離
Ｌ２ 任意位置から空撮障害物２までの影の長さ
Ｌ３ 最短距離
Ｈ１ 空撮障害物の高さ
Ｐ１ 任意位置
θ１ 太陽高度

Claims (8)

1. 圃場の周辺の情報である周辺情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した前記周辺情報に基づいて、空撮を行う予定の圃場である空撮圃場における前記空撮の推奨時間を設定する時間設定部と、
   前記時間設定部によって設定された前記推奨時間を提供する情報提供部と、
   を備えている空撮支援装置。
2. 前記情報取得部は、前記空撮した場合の空撮画像の品質に影響を及ぼす空撮障害物を前記周辺情報として取得する請求項１に記載の空撮支援装置。
3. 前記圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部と、
   前記地図取得部で取得した地図に示された圃場と、前記圃場の周辺の空撮障害物を抽出する障害物抽出部と、
   を備え、
   前記情報取得部は、前記障害物抽出部が抽出した前記圃場の周辺の空撮障害物を、前記周辺情報として取得する請求項２に記載の空撮支援装置。
4. 前記圃場の周辺の空撮障害物を含む地図を取得する地図取得部と、
   前記地図取得部で取得した地図を表示する圃場表示部と、
   前記圃場表示部によって表示された圃場と前記圃場の周辺の空撮障害物との関係を選択させる障害物選択部と、
   を備え、
   前記情報取得部は、前記障害物選択部で選択された前記圃場に対応して選択された前記周辺の空撮障害物を、前記周辺情報として取得する請求項２に記載の空撮支援装置。
5. 前記情報取得部は、前記圃場の周辺における気象情報を取得し、
   前記時間設定部は、前記空撮圃場の周辺の気象情報及び前記空撮障害物に基づいて、前記推奨時間を設定する請求項２又は３に記載の空撮支援装置。
6. 前記情報取得部は、前記圃場の水位情報を取得し、
   前記時間設定部は、前記空撮圃場の水位情報及び前記空撮障害物に基づいて、前記推奨時間を設定する請求項２〜４のいずれかに記載の空撮支援装置。
7. 前記空撮圃場で空撮を行う予定時間を含む計画を作成する計画作成部を備え、
   前記時間設定部は、前記計画作成部で作成された計画に含まれる前記予定時間を、前記推奨時間に変更する請求項１〜６のいずれかに記載の空撮支援装置。
8. 前記情報取得部は、前記周辺情報として前記空撮の飛行に関して影響を及ぼす飛行障害物を取得し、
   前記情報提供部は、前記飛行障害物に基づいて前記空撮の飛行ルート及び離着陸場所のいずれかを提供する請求項１〜７のいずれかに記載の空撮支援装置。