JP2020177294A - 農作業進捗管理装置、農作業進捗管理システム、農作業進捗管理方法、及び農作業進捗管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】農業機械を運転する運転者に手間をかけずに農作業の進捗度を特定することができる技術を提供する。【解決手段】データ取得部２３１は、複数の農業機械の各々から、その農業機械を識別する識別データＤＴ１と、その農業機械の現在の位置を表す位置データＤＴ２と、その農業機械の運動の状況を表す運動状況データＤＴ３と、を繰り返し取得する。判別部２３４は、位置データＤＴ２を用いて、農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ運動状況データＤＴ３を用いて、農業機械が農作業中であるか否かを判別する。進捗度特定部２３５は、判別部２３４によって、農業機械が圃場内に存在しており、かつ農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、農作業の進捗度を特定する。データ出力部２３６は、進捗度特定部２３５によって特定された進捗度を表す進捗度データＤＰを、スマートフォン３００に出力する。【選択図】図６

Description

本発明は、農作業進捗管理装置、農作業進捗管理システム、農作業進捗管理方法、及び農作業進捗管理プログラムに関する。

特許文献１に開示されているように、それぞれ農作業を行う複数の農業機械の位置と、複数の圃場の各々における農作業の進捗度とを管理するサーバ装置が知られている。

ユーザは、外部端末装置を用いてサーバ装置にアクセスすることにより、その外部端末装置において、所望の農業機械の現在の位置と、所望の圃場における農作業の進捗度とを地図上で視覚的に把握することができる。

特開２０１６−１２２４３号公報

特許文献１に係る技術では、農業機械を運転する運転者が、圃場における農作業の進捗度を適時に自ら特定し、かつ特定した進捗度を、専用装置を通じてサーバ装置に報告する必要がある。しかし、農作業の進捗度の特定及び報告の作業は、運転者にとって煩雑であり、手間がかかる。

本発明の目的は、農業機械を運転する運転者に手間をかけずに農作業の進捗度を特定することができる農作業進捗管理装置、農作業進捗管理システム、農作業進捗管理方法、及び農作業進捗管理プログラムを提供することである。

本発明に係る農作業進捗管理装置は、
複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段によって、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データが取得される度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定手段と、
前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定手段によって特定された前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力手段と、
を備える。

前記運動状況データが、前記農業機械の加速度の、互いに直交するＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、及びＺ軸方向成分の各々の大きさの和に依存する物理量の時系列に含まれる最大値と最小値との差を表していてもよい。

前記運動状況データが、前記農業機械の加速度の、互いに直交するＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、及びＺ軸方向成分の各々の大きさの和に依存する物理量の時系列に含まれる周波数成分を表していてもよい。

前記データ取得手段による、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データの取得の繰り返し周期が、５分以上であってもよい。

本発明に係る農作業進捗管理システムは、
上述した本発明に係る農作業進捗管理装置と、
複数の前記農業機械の各々に取り付けられ、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データを前記農作業進捗管理装置に出力する計測ユニットと、
前記農作業進捗管理装置に対して、前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを行う前記外部端末装置と、
を備える。

前記農作業進捗管理装置の前記データ出力手段が、前記進捗度データと共に、前記外部端末装置が指定した前記識別データが表す前記農業機械の現在の位置を表す前記位置データを前記外部端末装置に出力することにより、
前記外部端末装置において、前記農業機械の現在の位置と、前記圃場における農作業の前記進捗度とが、地図上において視覚的に把握可能な形態で表示されてもよい。

本発明に係る農作業進捗管理方法は、
複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データを取得する度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップで、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定ステップと、
前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定ステップで特定した前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力ステップと、
を含む。

本発明に係る農作業進捗管理プログラムは、
コンピュータに、
複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得機能と、
前記データ取得機能によって、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データが取得される度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別機能と、
前記判別機能によって、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定機能と、
前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定機能によって特定された前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力機能と、
を実現させる。

本発明によれば、複数の農業機械の各々から取得する識別データ、位置データ、及び運動状況データを用いて、農作業の進捗度が特定されるので、農業機械を運転する運転者が農作業の進捗度を特定し報告する作業は不要である。このため、運転者に手間をかけずに農作業の進捗度を特定することができる。

実施形態１に係る農作業進捗管理システムの構成を示す概念図。 実施形態１に係る計測装置の構成を示す概念図。 実施形態１に係るサーバ装置の構成を示す概念図。 実施形態１に係る計測データ格納テーブルの構成を示す概念図。 実施形態１に係る農作業進捗管理テーブルの構成を示す概念図。 実施形態１に係る農作業量指数を説明するための概念図。 実施形態１に係るサーバ装置の機能を示す概念図。 実施形態１に係るデータ取得処理のフローチャート。 実施形態１に係る農作業進捗管理処理のフローチャート。 実施形態１に係るデータ出力処理のフローチャート。 実施形態１に係るスマートフォンにおける表示の態様を例示する概念図。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る農作業進捗管理システムについて説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。

［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態に係る農作業進捗管理システム４００は、複数の農業機械ＡＭの各々に取り付けられた計測ユニット１００と、各々の計測ユニット１００から取得する計測データＤＴを用いて、各々の農業機械ＡＭによる農作業の進捗度を把握する農作業進捗管理装置としてのサーバ装置２００と、サーバ装置２００にアクセス可能な複数の外部端末装置としてのスマートフォン３００とを備える。

複数の計測ユニット１００、サーバ装置２００、及び複数のスマートフォン３００は、通信回線ＮＥを通じて通信可能に接続されている。複数の計測ユニット１００の各々は、無線で通信回線ＮＥに接続され、計測データＤＴを、無線を経由してサーバ装置２００に送信する。複数のスマートフォン３００の各々も、無線で通信回線ＮＥに接続され、サーバ装置２００に無線を経由してアクセス可能である。

以下、各々の計測ユニット１００の構成について具体的に説明する。

図２に示すように、各々の計測ユニット１００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール１１０を有する。ＧＰＳモジュール１１０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、自己の位置を時々刻々検出する。

また、計測ユニット１００は、農業機械ＡＭの並進運動、回転運動、及び振動を検出するセンサとしての、加速度センサ１２０を有する。加速度センサ１２０は、計測ユニット１００が取り付けられる農業機械ＡＭの加速度の、互いに直交するＸ軸方向成分α_Ｘ、Ｙ軸方向成分α_Ｙ、及びＺ軸方向成分α_Ｚの各々の大きさの和に依存する物理量、具体的には、２乗和の平方根｛（α_Ｘ）^２＋（α_Ｙ）^２＋（α_Ｚ）^２｝^０．５を時々刻々検出する。

また、計測ユニット１００は、図１に示す通信回線ＮＥに接続される通信部１３０と、通信部１３０を通じて、予め定められた繰り返し周期（以下、計測データ送信周期という。）で、図１に示すサーバ装置２００に計測データＤＴを送信するマイクロコンピュータ１４０とを有する。計測データ送信周期は、本実施形態では、１０［分］である。

計測データＤＴには、予めマイクロコンピュータ１４０に登録されている識別データＤＴ１と、ＧＰＳモジュール１１０の検出結果である位置データＤＴ２と、加速度センサ１２０の検出結果を用いて得られる運動状況データＤＴ３とが含まれる。

識別データＤＴ１は、この計測ユニット１００が取り付けられる農業機械ＡＭを、他の農業機械ＡＭから識別するためのＩＤ（identification）である。位置データＤＴ２は、その農業機械ＡＭの現在の位置を表す。運動状況データＤＴ３は、その農業機械ＡＭの加速運動の状況を表す。

以下、マイクロコンピュータ１４０が行う処理について具体的に説明する。マイクロコンピュータ１４０は、計測データ送信周期の期間長未満の予め定められた計測期間にわたって、加速度センサ１２０の検出結果を取得する。なお、計測期間は、具体的には１［秒］であり、加速度センサ１２０のサンプリング周波数は１００［１／秒］以上である。

次に、マイクロコンピュータ１４０は、その計測期間にわたる加速度センサ１２０の検出結果の時系列の、最大値と最小値とを特定する。次に、マイクロコンピュータ１４０は、その最大値から最小値を引いた値（以下、加速度変動幅という。）を求める。この加速度変動幅を運動状況データＤＴ３とする。

以上のようにして、マイクロコンピュータ１４０は、計測データ送信周期毎に、加速度変動幅を表す運動状況データＤＴ３を生成し、生成した運動状況データＤＴ３を、位置データＤＴ２及び識別データＤＴ１と共に、図１に示すサーバ装置２００に送信する。

次に、図１に示すサーバ装置２００の構成について具体的に説明する。

図３に示すように、サーバ装置２００は、通信回線ＮＥに接続される通信部２１０を備える。図２に示す計測ユニット１００から送信された計測データＤＴは、通信回線ＮＥ及び通信部２１０を通じて、サーバ装置２００に取り込まれる。

また、サーバ装置２００は、計測データＤＴが格納される計測データ格納テーブル２２１と、農作業の進捗度を管理する農作業進捗管理テーブル２２２とを記憶する記憶手段としての補助記憶部２２０を備える。

図４Ａに示すように、計測データ格納テーブル２２１は、農業機械ＡＭを識別する識別データＤＴ１が予め格納されている項目２２１ａと、図２に示す計測ユニット１００から計測データＤＴを取得した日時が格納される項目２２１ｂ、その取得した計測データＤＴに含まれる位置データＤＴ２が格納される項目２２１ｃ、及びその取得した計測データＤＴに含まれる運動状況データＤＴ３が格納される項目２２１ｄを有する。

図４Ｂに示すように、農作業進捗管理テーブル２２２は、農業機械ＡＭを識別する識別データが予め格納されている項目２２２ａと、その農業機械ＡＭによって農作業が行われる圃場の地理的な領域を特定する圃場領域特定データが予め格納されている項目２２２ｂと、その圃場において必要とされる農作業の総量を表す農作業総量指数が予め格納されている項目２２２ｃと、その圃場において現在終了している農作業の量を表す進捗度指数が格納される項目２２２ｄと、その圃場における農作業の進捗度が格納される項目２２２ｅとを有する。

以下、農作業総量指数、進捗度指数、及び進捗度の定義について具体的に説明する。

図５に示すように、圃場の地理的な領域（以下、圃場領域という。）ＦＡは、複数の短冊状の単位領域ＵＡの集まりとして捉えることができる。各々の単位領域ＵＡは、上述した計測データ送信周期の間に、図１に示す農業機械ＡＭが農作業を終える広さを表す。農業機械ＡＭは進行しながら農作業を行い、農業機械ＡＭの進行速度は一定であるとみなすため、各々の単位領域ＵＡの広さは等しい。

具体的には、本実施形態において、農業機械ＡＭは、進行しながら農作物としてのサトウキビを刈り取るハーベスタである。農作業とは、刈り取りを指す。つまり、農業機械ＡＭは、上述した計測データ送信周期の間に、単位領域ＵＡにおけるサトウキビの刈り取りを終える。

農作業総量指数とは、圃場領域ＦＡを覆いつくすのに必要な単位領域ＵＡの数を表す。つまり、農作業総量指数は、圃場領域ＦＡの広さに依存しており、圃場領域ＦＡの全域に亘ってサトウキビを刈り取るのに必要な農作業の総量が、単位領域ＵＡのサトウキビを刈り取るのに必要な農作業（以下、単位農作業量という。）の何倍であるかを表す。農作業総量指数は、圃場毎に固定された値である。

進捗度指数とは、圃場領域ＦＡにおいて、いま終えている農作業の量が、単位農作業量の何倍であるかを意味する。進捗度指数は、計測データ送信周期毎に、更新されうる値である。進捗度指数を農作業総量指数で割った値が、圃場における農作業の進捗度を表す。

図３に戻り、説明を続ける。サーバ装置２００の補助記憶部２２０には、図１に示す各々の農業機械ＡＭによる農作業の進捗度を特定する処理の手順を規定した農作業進捗管理プログラム２２３も記憶されている。

また、サーバ装置２００は、農作業進捗管理プログラム２２３を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）２３０と、ＣＰＵ２３０による農作業進捗管理プログラム２２３の実行に際し、農作業進捗管理プログラム２２３、計測データＤＴ等が一時的に蓄えられる主記憶部２４０とを備える。

以下、ＣＰＵ２３０が農作業進捗管理プログラム２２３を実行することにより実現される、サーバ装置２００の機能について、具体的に説明する。

図６に示すように、ＣＰＵ２３０は、既述の識別データＤＴ１、位置データＤＴ２、及び運動状況データＤＴ３を含む計測データＤＴを、図１に示す農業機械ＡＭの各々から計測データ送信周期毎に繰り返し取得するデータ取得手段としてのデータ取得部２３１の機能を有する。

データ取得部２３１は、計測データＤＴを取得する度に、図４Ａに示す計測データ格納テーブル２２１の項目２２１ｂ、２２１ｃ、及び２２１ｄを追記する。

また、図６に示すように、ＣＰＵ２３０は、農業機械ＡＭが圃場内に存在するか否かの判別、及び農業機械ＡＭが農作業中であるか否かの判別を行う判別手段としての判別部２３４の機能を有する。

判別部２３４は、データ取得部２３１によって取得され、計測データ格納テーブル２２１に格納された計測データＤＴに含まれる位置データＤＴ２を用いて、農業機械ＡＭが圃場内に存在するか否かを判別する位置判別部２３２を有する。

また、判別部２３４は、データ取得部２３１によって取得され、計測データ格納テーブル２２１に格納された計測データＤＴに含まれる運動状況データＤＴ３を用いて、農業機械ＡＭが農作業中であるか否かを判別する運動状態判別部２３３も有する。

また、ＣＰＵ２３０は、農業機械ＡＭによる農作業の進捗度を特定する進捗度特定手段としての進捗度特定部２３５の機能を有する。進捗度特定部２３５は、位置判別部２３２及び運動状態判別部２３３の各々の判別結果に基づいて、図４Ｂに示した農作業進捗管理テーブル２２２の項目２２２ｄに格納される、既述の進捗度指数を特定する。

また、進捗度特定部２３５は、特定した進捗度指数を、図４Ｂに示した農作業進捗管理テーブル２２２の項目２２２ｃに格納されている農作業総量指数で割り算することにより、農作業の進捗度を算出する。

また、ＣＰＵ２３０は、スマートフォン３００との間でデータの送受信を行うデータ出力手段としてのデータ出力部２３６の機能を有する。データ出力部２３６は、識別データＤＴ１を指定した農作業の進捗度の問い合わせをスマートフォン３００から受ける。

すると、データ出力部２３６は、その識別データＤＴ１が表す農業機械ＡＭによって農作業が行われる圃場について、進捗度特定部２３５によって算出された進捗度を表す進捗度データＤＰと、その農業機械ＡＭの位置を表す位置データＤＴ２とを、そのスマートフォン３００に出力する。

次に、図７Ａから図７Ｃを参照し、データ取得部２３１が行うデータ取得処理、判別部２３４及び進捗度特定部２３５が行う農作業進捗管理処理、並びにデータ出力部２３６が行うデータ出力処理について具体的に説明する。

なお、図７Ａから図７Ｃには、理解を容易にするために、データ取得処理、農作業進捗管理処理、及びデータ出力処理を個別に示すが、ＣＰＵ２３０は、図１に示す全ての農業機械ＡＭについてのデータ取得処理、農作業進捗管理処理、及びデータ出力処理を並行して実行することができる。また、ＣＰＵ２３０は、１つの農業機械ＡＭについてのデータ取得処理、農作業進捗管理処理、及びデータ出力処理を並行して実行することもできる。

図７Ａを参照し、まず、データ取得部２３１が行うデータ取得処理について説明する。データ取得部２３１は、農業機械ＡＭから計測データＤＴの送信があったか否かを判定し（ステップＳ１１）、計測データＤＴの送信がない場合は（ステップＳ１１；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。農業機械ＡＭから計測データＤＴの送信があった場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、データ取得部２３１は、その計測データＤＴを取得する（ステップＳ１２）。

なお、このステップＳ１２は、計測データ送信周期毎に計測データＤＴを取得するデータ取得ステップの一例である。

そして、データ取得部２３１は、計測データＤＴを取得する度に、図４Ａに示す計測データ格納テーブル２２１を更新する。具体的には、データ取得部２３１は、まず、取得した計測データＤＴに含まれる識別データＤＴ１と、図４Ａの項目２２１ａに予め格納されている識別データとを照合することで、追記する行を特定する。

次に、データ取得部２３１は、その特定した行の、項目２２１ｂに、その計測データＤＴを取得した日時を記入し、項目２２１ｃに、その計測データＤＴに含まれる位置データＤＴ２を格納し、項目２２１ｄに、その計測データＤＴに含まれる運動状況データＤＴ３を格納する。このようにして、位置データＤＴ２と運動状況データＤＴ３とが対応付けられて格納される。

以上のようにして、計測データ格納テーブル２２１を更新すると、再びステップＳ１１に戻る。

図７Ｂを参照し、次に、判別部２３４及び進捗度特定部２３５が行う農作業進捗管理処理について説明する。なお、図７Ｂでは、図４Ｂに示した農作業進捗管理テーブル２２２の項目２２２ｄに格納される進捗度指数を、自然数である変数Ｎで表す。変数Ｎの値は、予めゼロに初期化されているものとする。

判別部２３４は、農業機械ＡＭから計測データＤＴの送信があったか否か、即ち、データ取得部２３１によって図４Ａに示す計測データ格納テーブル２２１が更新されたか否かを判定し（ステップＳ２１）、計測データＤＴの送信がない場合は（ステップＳ２１；ＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。

一方、農業機械ＡＭから計測データＤＴの送信があった場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、位置判別部２３２は、データ取得部２３１によって取得された計測データＤＴに含まれる識別データＤＴ１が表す農業機械ＡＭが、対応する圃場内に存在するか否かを判別する（ステップＳ２２）。

具体的には、位置判別部２３２は、データ取得部２３１によって取得された計測データＤＴに含まれる識別データＤＴ１に対応する圃場領域特定データを、図４Ｂに示す農作業進捗管理テーブル２２２の項目２２２ｂにおいて特定する。そして、位置判別部２３２は、その特定した圃場領域特定データが表す圃場領域ＦＡ内に、データ取得部２３１によって取得されて計測データ格納テーブル２２１に格納された位置データＤＴ２が表す農業機械ＡＭの現在の位置が含まれるか否かを判別する。

圃場領域ＦＡ内に農業機械ＡＭの現在の位置が含まれる場合、即ち、農業機械ＡＭが、対応する圃場内に存在する場合、（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、その農業機械ＡＭによる農作業が進捗しているか否かを調べるために、運動状態判別部２３３が、その農業機械ＡＭが農作業中であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。

具体的には、運動状態判別部２３３は、データ取得部２３１によって取得されて計測データ格納テーブル２２１に格納された運動状況データＤＴ３が表す既述の加速度変動幅が、農業機械ＡＭが停止中であることを表す閾値を超えるか否かを判別する。

ここで“農業機械ＡＭが停止中”とは、農業機械ＡＭの走行が停止していることを意味し、農業機械ＡＭのエンジンが停止しているか否かは問わない。計測データ送信周期に亘ってエンジンが停止している場合、加速度変動幅は、理論的にはゼロである。

また、計測データ送信周期に亘って、農業機械ＡＭがエンジンをかけたまま、農作業を行わずに停車している場合、農業機械ＡＭが振動するため、加速度変動幅はゼロを超える値をとりうる。しかし、その振動の振幅は、農業機械ＡＭが走行しながら農作業を行っている場合に比べて小さいので、加速度変動幅の値も充分に小さい。

従って、運動状況データＤＴ３が表す加速度変動幅が、予め定められた上限値としての上記閾値以下であることをもって、農業機械ＡＭが停止中であり、従って農作業中でないことを特定できる。また、運動状況データＤＴ３が表す加速度変動幅が、上記閾値を超えることをもって、農業機械ＡＭが走行しながら農作業を行っていることを特定できる。

上述したステップＳ２２及びステップＳ２３は、農業機械ＡＭが圃場内に存在するか否かの判別、及び農業機械ＡＭが農作業中であるか否かの判別を、計測データ送信周期毎に行う判別ステップの一例である。

農業機械ＡＭが農作業中である場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、その農業機械ＡＭによる農作業が進捗しているため、進捗度特定部２３５が、図４Ｂに示す農作業進捗管理テーブル２２２の項目２２２ｄに格納されている進捗度指数Ｎを、カウントアップする（ステップＳ２４）。つまり、進捗度特定部２３５は、進捗度指数Ｎの値を１だけ増加させる。

以上のように、進捗度指数Ｎは、位置判別部２３２によって農業機械ＡＭが圃場内に存在していると判別され、かつ運動状態判別部２３３によってその農業機械ＡＭが農作業中であると判別された回数を表す。進捗度特定部２３５は、その進捗度指数Ｎを、農作業進捗管理テーブル２２２においてその進捗度指数Ｎに対応付けられている農作業総量指数で割り算し、得られた数値を進捗度として項目２２２ｅに格納する。

なお、ステップＳ２４は、農業機械ＡＭが圃場内に存在しており、かつその農業機械ＡＭが農作業中であると判別された回数に基づいて、その農業機械ＡＭによる圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定ステップの一例である。

次に、進捗度特定部２３５は、進捗度指数Ｎの値をリセットすべき時期（以下、リセット時期という。）が到来したか否かを判定する（ステップＳ２５）。また、ステップＳ２２で圃場領域ＦＡ内に農業機械ＡＭの現在の位置が含まれない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、及びステップＳ２３で農業機械ＡＭが農作業中でない場合は（ステップＳ２３；ＮＯ）、農業機械ＡＭによる農作業が進捗していないため、進捗度指数Ｎをカウントアップせずに、ステップＳ２５に移行する。

ここで“リセット時期”とは、農作物の典型的な収穫の期間と、その次の収穫の期間との間の時期を表す。具体的には、農作物としてのサトウキビを１２月から４月までの間に毎年収穫する場合、リセット時期とは、５月から１１月までの任意の時期、例えば、６月１日を指す。

進捗度特定部２３５は、リセット時期が到来していれば（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、もう今期においは農作物の収穫が終わっており、農作業の進捗を把握する必要がないので、次の収穫の期間に備えて進捗度指数Ｎをゼロにリセットする（ステップＳ２６）。リセット時期が到来していない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、又はステップＳ２６で進捗度指数Ｎがゼロにリセットされた後は、再びステップＳ２１に戻る。

図７Ｃを参照し、次に、データ出力部２３６が行うデータ出力処理について説明する。まず、データ出力部２３６は、スマートフォン３００から識別データＤＴ１を指定した農作業の進捗度の問い合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

データ出力部２３６は、スマートフォン３００から問い合わせがあった場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、図４Ｂに示す農作業進捗管理テーブル２２２において、スマートフォン３００が指定した識別データＤＴ１に対応する、項目２２２ｅの進捗度と、図４Ａに示す計測データ格納テーブル２２１において、スマートフォン３００が指定した識別データＤＴ１に対応する、項目２２１ｃの位置データＤＴ２とを特定する。なお、ここでいう位置データＤＴ２とは、図４Ａに示す計測データ格納テーブル２２１に格納されているもののうち、項目２２１ｂに示すデータ取得日時が最も若いものを指す。

そして、データ出力部２３６は、その進捗度を表す進捗度データＤＰと、その位置データＤＴ２とを、スマートフォン３００に出力する（ステップＳ３２）。即ち、ステップＳ３２は、進捗度データＤＰをスマートフォン３００に出力するデータ出力ステップの一例である。

スマートフォン３００は、それら進捗度データＤＰと位置データＤＴ２とをサーバ装置２００からダウンロードする。これにより、スマートフォン３００に、農業機械ＡＭの現在の位置と、圃場における農作業の進捗度とが表示される。

図８に、スマートフォン３００の表示部３１０における表示の態様を示す。表示部３１０には、指定した識別データＤＴ１に対応する農業機械ＡＭの現在の位置を示すアイコン３１１ａと、その農業機械ＡＭが農作業を行う圃場における農作業の進捗度を表すアイコン３１２ａとの組が、地図上に表示される。

アイコン３１１ａが示す農業機械ＡＭの位置は、サーバ装置２００からダウンロードした位置データＤＴ２によって特定される。また、アイコン３１２ａが示す進捗度は、サーバ装置２００から進捗度データＤＰによって特定される。

また、アイコン３１２ａが示す圃場の位置は、サーバ装置２００に指定した識別データＤＴ１によって特定される。即ち、本実施形態では、スマートフォン３００において、識別データＤＴ１と、その識別データＤＴ１が表す農業機械ＡＭによって農作業が行われる圃場の地理的な位置とが、予め対応付けられているものとする。

但し、データ出力部２３６からスマートフォン３００に対して、スマートフォン３００が指定した識別データＤＴ１に対応する圃場領域ＦＡを特定する地理データを送ってもよい。その場合は、その地理データによって、アイコン３１２ａが示す圃場の位置が特定される。

なお、図８では、スマートフォン３００からサーバ装置２００に、３種類の識別データＤＴ１を指定した場合を想定している。そのため、別の農業機械ＡＭの現在の位置を示すアイコン３１１ｂと、その農業機械ＡＭが農作業を行う圃場における農作業の進捗度を表すアイコン３１２ｂとの組、及びさらに別の農業機械ＡＭの現在の位置を示すアイコン３１１ｃと、その農業機械ＡＭが農作業を行う圃場における農作業の進捗度を表すアイコン３１２ｃとの組も表示されている。

以上のように、スマートフォン３００を用いてサーバ装置２００にアクセスすることにより、スマートフォン３００の表示部３１０において、１つ又は複数の農業機械ＡＭの各々の現在の位置と、複数の圃場の各々における農作業の進捗度とが、地図上において視覚的に把握可能な形態で表示される。

以上説明した実施形態によれば、次の効果が得られる。

サーバ装置２００が、複数の計測ユニット１００の各々から取得する計測データＤＴを用いて農作業の進捗度を特定するので、農業機械ＡＭを運転する運転者が農作業の進捗度を特定し報告する作業は不要である。このため、運転者に手間をかけずに農作業の進捗度を特定することができる。

また、サーバ装置２００は、農業機械ＡＭが圃場内に存在するか否かの判別と、農業機械ＡＭが農作業中であるか否かの判別との２段階の判別によって、農作業の進捗度を簡易に特定する。しかも、そのような簡易な判別の繰り返し周期、即ち計測データ送信周期が１０分と長い。このため、サーバ装置２００が行う処理の簡素化が図られ、ＣＰＵ２３０の負担が軽減される。また、計測ユニット１００は、計測データＤＴを１０分に１回のペースで送信すればよいので、マイクロコンピュータ１４０の負担が軽減される。

なお、本実施形態では、計測データ送信周期を１０分としたが、計測データ送信周期は例えば、５分であってもよい。その場合でも、計測データ送信周期が、例えば数秒である場合に比べると、ＣＰＵ２３０及びマイクロコンピュータ１４０の負担が軽減される。

また、サーバ装置２００において農作業の進捗度の特定に必要なデータは、農業機械ＡＭを識別する識別データＤＴ１、農業機械ＡＭの位置を表す位置データＤＴ２、及び加速度変動幅を表す運動状況データＤＴ３であり、いずれも時系列データはない。このため、計測ユニット１００からサーバ装置２００へと複数種の時系列データをリアルタイムに送信する場合に比べると、計測ユニット１００からサーバ装置２００に送信する計測データＤＴの情報量が抑えられる。具体的には、計測データＤＴは、例えば１２バイト以下に抑えることができる。

また、サーバ装置２００において、農業機械ＡＭが農作業中であるか否かを判別するために必要なデータは、運動状況データＤＴ３である。そして、運動状況データＤＴ３を得るために必要なセンサは、１つの加速度センサ１２０だけである。このため、ＧＰＳモジュール１１０、通信部１３０、及びマイクロコンピュータ１４０とは別に、収穫量を検出するセンサ、農業機械ＡＭが備える走行クラッチの操作を検出するセンサ、農業機械ＡＭが備える脱穀装置の状態を検出するセンサといった多数のセンサを農業機械ＡＭに取り付ける場合に比べて、農業機械ＡＭの構成の複雑化が抑えられる。

また、上述のように、加速度センサ１２０は、農業機械ＡＭの加速度の、Ｘ軸方向成分α_Ｘ、Ｙ軸方向成分α_Ｙ、及びＺ軸方向成分α_Ｚの各々の大きさの和に依存する物理量を検出する。このＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、加速度センサ１２０に対して固定されたものであるが、加速度センサ１２０がＸ軸方向成分α_Ｘ、Ｙ軸方向成分α_Ｙ、Ｚ軸方向成分α_Ｚの各々の大きさの和に依存する物理量を検出するので、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を農業機械ＡＭに対して位置合わせする必要がない。つまり、加速度センサ１２０を、農業機械ＡＭのどの位置にどのような向きに取り付けようとも、加速度センサ１２０の検出結果が変化しにくい。従って、農業機械ＡＭの計測ユニット１００の取り付けが容易である。

［実施形態２］
上記実施形態１では、運動状況データＤＴ３が、農業機械ＡＭの加速度の大きさの時系列に含まれる最大値と最小値との差である加速度変動幅を表すものであった。運動状況データＤＴ３は、農業機械ＡＭの運動の状況を表すものであれば、特に加速度変動幅に限定されない。以下、運動状況データＤＴ３が、農業機械ＡＭの加速度の大きさの時系列に含まれる周波数成分を表す具体例について述べる。

本実施形態では、図２に示すマイクロコンピュータ１４０が、上述した計測期間にわたる加速度センサ１２０の検出結果の時系列に対して、高速フーリエ変換を施すと共に、高速フーリエ変換によって得られたパワースペクトル波形におけるピーク周波数を求め、そのピーク周波数を運動状況データＤＴ３として、サーバ装置２００に送信する。

図６に示す運動状態判別部２３３は、図７ＢのステップＳ２３において、運動状況データＤＴ３が表すピーク周波数が、農業機械ＡＭが停止中であることを表す周波数閾値を超えるか否かを判別する。

農業機械ＡＭが停止中である場合のピーク周波数は、農業機械ＡＭが走行しながら農作業を行っている場合のピーク周波数よりも小さい傾向にある。従って、運動状態判別部２３３は、運動状況データＤＴ３が表すピーク周波数が、予め定められた上記周波数閾値以下であることをもって、農業機械ＡＭが停止中であり、従って農作業中でないことを特定できる。また、運動状況データＤＴ３が表すピーク周波数が上記閾値を超えることをもって、農業機械ＡＭが走行しながら農作業を行っていることを特定できる。

本実施形態２によっても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。計測ユニット１００において高速フーリエ変換を行うので、加速度センサ１２０の検出結果の時系列をサーバ装置２００において高速フーリエ変換する場合に比べると、運動状況データＤＴ３の情報量を著しく抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。

上記実施形態１では、農業機械ＡＭと、その農業機械ＡＭが農作業を行う圃場とが、１：１に対応している場合を例示したが、農業機械ＡＭと圃場とは、必ずしも１：１に対応していなくてもよい。１台の農業機械ＡＭで複数の圃場の農作業を行う場合、サーバ装置２００は、計測ユニット１００から取得した位置データＤＴ１が表す圃場について、農作業の進捗度を特定すればよい。また、複数台の農業機械ＡＭで、１つの圃場の農作業を行う場合、サーバ装置２００は、それら複数の農業機械ＡＭの各々が行う農作業の進捗度の和を、その圃場についての進捗度とすればよい。

上記実施形態１では、農作業が、農作物の刈り取りである場合を述べたが、農作業は、収穫、採種、移植、肥料の散布、農薬の散布等であってもよい。農業機械ＡＭは、ハーベスタに限定されず、トラクタ、コンバイン、田植え機等であってもよい。

図３に示した農作業進捗管理プログラム２２３をコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータをサーバ装置２００として機能させることができる。農作業進捗管理プログラム２２３は、通信回線を通じて配布することもできるし、光ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することもできる。

１００…計測ユニット、
１１０…ＧＰＳモジュール、
１２０…加速度センサ、
１３０…通信部、
１４０…マイクロコンピュータ、
２００…サーバ装置（農作業進捗管理装置）、
２１０…通信部、
２２０…補助記憶部、
２２１…計測データ格納テーブル、
２２１ａ−２２１ｄ…項目、
２２２…農作業進捗管理テーブル、
２２２ａ−２２２ｅ…項目、
２２３…農作業進捗管理プログラム、
２３０…ＣＰＵ、
２３１…データ取得部（データ取得手段）、
２３２…位置判別部、
２３３…運動状態判別部、
２３４…判別部（判別手段）、
２３５…進捗度特定部（進捗度特定手段）、
２３６…データ出力部（データ出力手段）、
２４０…主記憶部、
３００…スマートフォン（外部端末装置）、
３１０…表示部
３１１ａ−３１１ｃ…農業機械を示すアイコン、
３１２ａ−３１２ｃ…農作業の進捗度を示すアイコン、
４００…農作業進捗管理システム、
ＡＭ…農業機械、
ＤＰ…進捗度データ、
ＤＴ…計測データ、
ＤＴ１…識別データ、
ＤＴ２…位置データ、
ＤＴ３…運動状況データ、
ＦＡ…圃場領域、
ＮＥ…通信回線、
ＵＡ…単位領域。

Claims (8)

1. 複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得手段と、
   前記データ取得手段によって、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データが取得される度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段によって、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定手段と、
   前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定手段によって特定された前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力手段と、
   を備える、農作業進捗管理装置。
2. 前記運動状況データが、前記農業機械の加速度の、互いに直交するＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、及びＺ軸方向成分の各々の大きさの和に依存する物理量の時系列に含まれる最大値と最小値との差を表している、
   請求項１に記載の農作業進捗管理装置。
3. 前記運動状況データが、前記農業機械の加速度の、互いに直交するＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、及びＺ軸方向成分の各々の大きさの和に依存する物理量の時系列に含まれる周波数成分を表している、
   請求項１に記載の農作業進捗管理装置。
4. 前記データ取得手段による、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データの取得の繰り返し周期が、５分以上である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の農作業進捗管理装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の農作業進捗管理装置と、
   複数の前記農業機械の各々に取り付けられ、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データを前記農作業進捗管理装置に出力する計測ユニットと、
   前記農作業進捗管理装置に対して、前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを行う前記外部端末装置と、
   を備える、農作業進捗管理システム。
6. 前記農作業進捗管理装置の前記データ出力手段が、前記進捗度データと共に、前記外部端末装置が指定した前記識別データが表す前記農業機械の現在の位置を表す前記位置データを前記外部端末装置に出力することにより、
   前記外部端末装置において、前記農業機械の現在の位置と、前記圃場における農作業の前記進捗度とが、地図上において視覚的に把握可能な形態で表示される、
   請求項５に記載の農作業進捗管理システム。
7. 複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得ステップと、
   前記データ取得ステップで、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データを取得する度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別ステップで、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定ステップと、
   前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定ステップで特定した前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力ステップと、
   を含む、農作業進捗管理方法。
8. コンピュータに、
   複数の農業機械の各々から、該農業機械を識別する識別データと、該農業機械の現在の位置を表す位置データと、該農業機械の運動の状況を表す運動状況データと、を繰り返し取得するデータ取得機能と、
   前記データ取得機能によって、前記識別データ、前記位置データ、及び前記運動状況データが取得される度に、該位置データを用いて、該識別データが表す前記農業機械が圃場内に存在するか否かを判別し、かつ該運動状況データを用いて、該農業機械が農作業中であるか否かを判別する判別機能と、
   前記判別機能によって、前記農業機械が前記圃場内に存在しており、かつ該農業機械が農作業中であると判別された回数に基づいて、該農業機械による該圃場での農作業の進捗度を特定する進捗度特定機能と、
   前記識別データを指定した農作業の前記進捗度の問い合わせを外部端末装置から受けた場合に、該識別データが表す前記農業機械によって農作業が行われる前記圃場について、前記進捗度特定機能によって特定された前記進捗度を表す進捗度データを、前記外部端末装置に出力するデータ出力機能と、
   を実現させる、農作業進捗管理プログラム。