JP2020201578A - 圃場管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】専用の計測装置を用いることなく、硬度特性を低コストで効率良く推定することができる圃場管理システムを提供する。【解決手段】圃場管理システム１は、圃場内を走行しながら作業を行う作業車両２に搭載され、作業車両２の位置情報を取得する位置情報取得部４４と、位置情報取得部４４によって取得された作業車両２の位置情報に基づいて、圃場内において作業車両２の走行軌跡が重複する重複領域と、重複領域における走行軌跡の重複度合とを特定し、重複領域および重複度合に基づいて硬度特性を推定する硬度特性推定部７１とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、圃場管理システムに関する。

下記特許文献１には、圃場に設定された複数の測位ポイントにおいて土壌硬度計を用いて土壌硬度を測定する方法が開示されている。この方法では、各測位ポイントにおいて衛星測位システムを用いて位置データを取得した後、取得された各測位ポイントにおける土壌硬度および位置データに基づいて土壌硬度等高線マップが生成される。

特開２０１９−２０３９５号公報

特許文献１に記載の方法を用いて圃場内の各位置における硬度特性を把握するためには、専用の計測装置（土壌硬度計）を圃場内に持ち込んで土壌の硬度を測定する必要がある。
そこで、この発明の一つの目的は、専用の計測装置を用いることなく、硬度特性を低コストで効率良く推定することができる圃場管理システムを提供することである。

この発明の一実施形態は、圃場内を走行しながら作業を行う作業車両に搭載され、前記作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部によって取得された前記作業車両の前記位置情報に基づいて、前記圃場内において前記作業車両の走行軌跡が重複する重複領域と、前記重複領域における前記走行軌跡の重複度合とを特定し、前記重複領域および前記重複度合に基づいて硬度特性を推定する硬度特性推定部とを含む、圃場管理システムを提供する。

この構成によれば、作業車両の走行中に位置情報取得部によって取得された位置情報に基づいて、作業車両の走行軌跡の重複領域および重複度合が特定される。圃場内で作業車両が走行しながら作業する際、圃場内において作業車両が通った箇所の土壌は、作業車両の重量によって圧縮されて硬くなる。そのため、重複領域において走行軌跡が重複している回数（重複度数）が多いほど、圃場の硬度が高くなる。そのため、作業車両の走行中に取得された位置情報に基づいて作業車両の走行軌跡の重複度数を特定することで、圃場の硬度特性を推定することができる。

したがって、硬度測定専用の計測装置を用いることなく、作業車両を圃場内で走行させるだけで、最終的に圃場の硬度特性を推定することができる。専用の計測装置を用いる必要がないので、圃場の硬度特性を効率良く低コストで推定することができる。
この発明の一実施形態では、前記硬度特性推定部が、前記硬度特性に基づいて、前記圃場内の各位置における土壌の硬度を示す硬度マップを生成する。そのため、生成された硬度マップを利用すれば、圃場内において土壌の硬度が高い領域を避けて作業車両を走行させることができる。これにより、圃場において土壌の硬度が局所的に上昇することを避けることができる。

この発明の一実施形態では、前記硬度特性推定部が、前記重複度合が所定の閾値を超える前記重複領域を高硬度領域として特定し、前記圃場内における前記高硬度領域以外の領域を非高硬度領域として特定する。これにより、圃場内の各位置を、高硬度領域および非高硬度領域のいずれかに分類することができる。そのため、圃場内において作業車両の走行を避けるべき領域や耕耘が必要な領域を容易に把握することができる。

この発明の一実施形態では、前記圃場管理システムは、前記高硬度領域を通過しない走行経路を生成する走行経路生成部をさらに含む。そのため、走行経路生成部によって生成された走行経路にしたがって作業車両を走行させることで、高硬度領域において土壌の硬度がさらに高くなることを避けることができる。
この発明の一実施形態では、前記圃場管理システムが、前記高硬度領域では、前記非高硬度領域よりも強くまたは深く耕耘するように耕耘作業車両を制御する耕耘作業制御部を含む。

この構成によれば、耕耘の強さを強くしたり、耕耘の深さを深くしたりすることで、土壌の硬度を低減することができる。そのため、非高硬度領域よりも高硬度領域において強くまたは深く耕耘するように耕耘作業機に圃場内を耕耘させることによって、高硬度領域における土壌の硬度を低減することができる。これにより、圃場内において土壌の硬度のむらを容易に低減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る圃場管理システムの構成を示す模式図である。 図２は、前記圃場管理システムに備えられた作業車両および管理サーバの電気的構成を示すブロック図である。 図３は、圃場内で走行する前記作業車両の走行軌跡を示す模式図である。 図４は、前記管理サーバに備えられたサーバ制御部によって実行される硬度特性推定処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、複数のメッシュで分割された圃場内の模式図である。 図６は、前記サーバ制御部に備えられた硬度特性推定部によって生成された硬度マップを示す模式図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る圃場管理システムにおいて、前記サーバ制御部に備えられた硬度特性推定部による硬度特性推定処理のステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係る硬度特性推定処理において生成される硬度マップの模式図である。 図９は、第２実施形態に係る硬度特性推定処理において生成される硬度マップに基づいて生成された走行経路の一例を示す模式図である。 図１０は、第２実施形態に係る圃場管理システムを利用して耕耘作業を行う耕耘作業車両の側面図である。 図１１は、前記耕耘作業車両の電気的構成を示すブロック図である。 図１２は、圃場内で走行する前記耕耘作業車両の走行経路と硬度マップとを重ねた模式図である。

以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圃場管理システム１の構成を示す模式図である。圃場管理システム１は、ユーザが所有する圃場に関連する情報を管理するシステムである。圃場管理システム１は、圃場内で作業しながら走行する作業車両２と、圃場内で作業しながら走行することによって作業車両２が取得した情報を管理する管理サーバ４とを含む。作業車両２は、トラクタ、田植機、コンバイン、土木・建設作業車両、除雪車等、乗用型作業車両であってもよいし、歩行型作業車両であってもよい。圃場管理システム１には、作業車両２が複数設けられていてもよい。各作業車両２は、通信網５を介して管理サーバ４と無線通信可能である。

図２は、圃場管理システム１の電気的構成を示すブロック図である。各作業車両２の電気的構成はほぼ同じであるため、図２では、１つの作業車両２のみを図示している。
作業車両２は、作業車両２の動作（前進、後進、停止、旋回等の動作）を制御する作業車両制御部４０を含む。作業車両制御部４０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＡＭ等）４１を備えたマイクロコンピュータを含む。作業車両制御部４０には、通信部４２、コントローラ４３、位置情報取得部４４、記憶部４５および作業情報取得部４６が電気的に接続されている。通信部４２は、管理サーバ４と無線通信するための通信インターフェースである。記憶部４５は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。

コントローラ４３は、作業車両２において、作業車両制御部４０によって制御されることによって圃場Ｆ内で農作業を行う作業部を制御するコントローラである。作業車両２がトラクタである場合、作業部は、圃場内で走行する走行機体に連結された作業機である。作業機としては、ロールベーラ、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等が挙げられる。作業車両２が田植機やコンバインである場合、作業部は、作業車両２において、走行機体と一体的に設けられている。

位置情報取得部４４は、作業車両２に取り付けられた衛星信号受信用アンテナ４７に電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ４７は、衛星測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。衛星測位システムは、たとえば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）である。衛星信号受信用アンテナ４７で受信された測位信号は、位置情報取得部４４に入力される。位置情報取得部４４は、測位信号に基づいて、所定間隔（たとえば、１秒間隔）の作業車両２（厳密には、衛星信号受信用アンテナ４７）の位置情報（たとえば緯度・経度情報）を取得する。通信部４２は、管理サーバ４に向けて、エンジンを起動してからエンジンを停止させるまでの間の位置情報をまとめて送信する。

管理サーバ４は、管理サーバ４を制御するサーバ制御部５０を含む。サーバ制御部５０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）５１を備えたマイクロコンピュータを含む。サーバ制御部５０には、通信部５２、操作表示部５３、操作部５４および記憶部５５が電気的に接続されている。
通信部５２は、サーバ制御部５０が作業車両２と無線通信するための通信インターフェースである。通信部５２は、作業車両２から送信される位置情報を受信する。通信部５２によって受信された位置情報は、メモリ５１に保存される。操作表示部５３は、たとえば、タッチパネルディスプレイである。操作部５４は、たとえば、キーボード、マウス等を含む。記憶部５５は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。

図３は、圃場Ｆ内で走行する作業車両２の走行軌跡Ｔ１〜Ｔ３を示す模式図である。図３に示す例では、作業車両２が圃場Ｆ内で３回走行したときの走行軌跡Ｔ１〜Ｔ３をそれぞれ示している。
圃場Ｆ内の土壌の硬度は、圃場Ｆ内で栽培される作物の生育に影響を与える。圃場Ｆ内において土壌の硬度が高い領域では、作物の生育が妨げられるおそれがある。圃場Ｆ内で作業車両２が走行する際、圃場Ｆ内において作業車両２が通った箇所の土壌は、作業車両２の重量によって圧縮されて硬くなる。そのため、重複領域において走行軌跡Ｔ１〜Ｔ３が重複している回数（重複度数）が多い箇所ほど、圃場Ｆの硬度が高くなる。そのため、重複度数が多い箇所において、作業車両２の走行による硬度の増加によって作物の生育が妨げられるおそれがある。

そこで、図２を参照して、サーバ制御部５０は、作業車両２の走行軌跡に基づいて圃場Ｆ内の各位置における走行軌跡の重複度合を特定することで、圃場Ｆ内の各位置における硬度特性を推定できるように構成されている。硬度特性とは、圃場Ｆ内の各位置における土壌の硬度の大小を示す指標のことである。
サーバ制御部５０は、位置情報取得部４４によって取得された作業車両２の位置情報に基づいて、走行軌跡を特定する走行軌跡特定部７０を含む。走行軌跡特定部７０は、作業車両２が圃場Ｆ内に入ってから圃場Ｆから出るまでの位置情報をひとまとまりの位置情報として、このひとまとまりの位置情報に基づいて一つの走行軌跡を特定する。サーバ制御部５０は、走行軌跡特定部７０によって特定された複数の走行軌跡に基づいて、圃場Ｆ内の各位置における走行軌跡の重複度合を特定し、重複度合に基づいて圃場Ｆ内の各位置における土壌の硬度特性を推定する硬度特性推定部７１をさらに含む。

記憶部５５は、走行軌跡特定部７０によって特定された走行軌跡を記憶する走行軌跡記憶部６０と、硬度特性推定部７１によって特定された硬度特性を記憶する硬度特性記憶部６１とを含む。
次に、サーバ制御部５０による硬度特性推定処理について詳しく説明する。図４は、サーバ制御部５０によって実行される硬度特性推定処理の一例を示すフローチャートである。

硬度特性推定処理では、まず、サーバ制御部５０の走行軌跡特定部７０は、作業車両２の位置情報がサーバ制御部５０によって取得されたか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、走行軌跡特定部７０は、メモリ５１内に新たな位置情報が存在するか否かを判定する。作業車両２の位置情報がサーバ制御部５０によって取得されていない場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、走行軌跡特定部７０は、ステップＳ１に戻る。

作業車両２の位置情報がサーバ制御部５０によって取得された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、走行軌跡特定部７０は、作業車両２の位置情報に基づいて、走行軌跡を特定し、走行軌跡記憶部６０に保存する（ステップＳ２）。
前述したように、圃場Ｆ内において作業車両２が通った箇所の土壌は、作業車両２の重量によって圧縮されて硬くなる。そのため、走行軌跡特定部７０によって特定される走行軌跡は、作業車両２において、土壌に接触している部分の移動軌跡であることが好ましい。そのため、走行軌跡特定部７０によって特定される走行軌跡は、作業車両２のタイヤ（車輪）やクローラ等の走行部の移動軌跡であることが好ましい。複数の走行軌跡は、同一の作業車両２の走行軌跡である必要はなく、各走行軌跡は、互いに異なる作業車両２の走行軌跡であってもよい。

作業車両２の走行部の移動軌跡は、作業車両２の位置情報と、作業車両２における衛星信号受信用アンテナ４７の位置と、作業車両２における走行部の位置とに基づいて算出することができる。走行軌跡特定部７０によって特定される走行軌跡は、作業車両２における衛星信号受信用アンテナ４７の位置であってもよい。
そして、走行軌跡特定部７０は、走行軌跡記憶部６０に走行軌跡が複数存在しているか否かを判定する（ステップＳ３）。走行軌跡記憶部６０に走行軌跡が１つしか存在していない場合には（ステップＳ３：ＮＯ）、走行軌跡特定部７０は、ステップＳ１に戻る。

走行軌跡記憶部６０に走行軌跡が複数記憶されている場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、サーバ制御部５０の硬度特性推定部７１は、複数の走行軌跡に基づいて、圃場Ｆ内の各位置における走行軌跡の重複度数を特定する（ステップＳ４）。
具体的には、図５に示すように、硬度特性推定部７１は、圃場Ｆを複数のメッシュｍに分割し、各メッシュｍについて重複度数を付与する。重複度数とは、複数の走行軌跡がメッシュｍ内を通る走行軌跡の合計回数である。硬度特性推定部７１は、１番目のメッシュｍ１から順に各メッシュｍにおける走行軌跡の重複度数を算出する。

あるメッシュｍｉ（ｉは自然数である。）内を１つの走行軌跡が通っている場合や、あるメッシュｍｉ内を走行軌跡が通っていない場合には、当該メッシュｍｉに与えられる重複度数は０である。あるメッシュｍｉ内を２つの走行軌跡が通っている場合には、当該メッシュｍｉに与えられる重複度数は１である。あるメッシュｍｉ内３つの走行軌跡が通っている場合には、当該メッシュｍｉに与えられる重複度数は２である。複数のメッシュｍのうち重複度数が１以上のメッシュｍｉを重複領域という。そのため、圃場Ｆ内の各位置（各メッシュｍ）について重複度数を特定することによって、圃場Ｆ内の重複領域も特定することができる。

硬度特性推定部７１は、重複度数の大きさを識別できるように各メッシュｍを表示した硬度マップを生成する。記憶部５５は、硬度特性推定部７１によって生成された硬度マップを記憶する硬度マップ記憶部６２を含む。
図６は、硬度特性推定部７１によって生成された硬度マップＭ１を示す模式図である。硬度マップＭ１では、たとえば、重複度数が大きいほどメッシュｍの色が濃くされていている。また、硬度マップＭ１では、図６とは異なり、重複度数の大きさに応じてメッシュｍが色分けされていてもよい。硬度マップＭ１では、図６とは異なり、メッシュｍｉが色付けされておらず、各メッシュｍ内に重複度数が表示されていてもよい。ステップＳ４の後、サーバ制御部５０は、硬度特性推定処理を終了する。

第１実施形態によれば、作業車両２の走行中に取得された位置情報に基づいて、圃場Ｆに設定された各メッシュｍにおいて重複度合が特定される。前述したように、圃場Ｆにおいて重複度合が大きい箇所ほど土壌の硬度が増大する。そのため、作業車両２の走行中に取得された位置情報に基づいて作業車両２の走行軌跡の重複度数を特定することで、圃場Ｆの硬度特性を推定することができる。

したがって、硬度測定専用の計測装置を用いることなく、作業車両２を圃場Ｆ内で走行させれば、最終的に圃場Ｆの硬度特性を推定することができる。すなわち、専用の計測装置を用いる必要がないので、圃場Ｆの硬度特性を効率良く低コストで推定することができる。
また第１実施形態によれば、硬度特性推定部７１は、推定された硬度特性に基づいて硬度マップＭ１を生成する硬度マップ生成部でもある。そのため、生成された硬度マップＭ１を利用すれば、圃場Ｆ内において土壌の硬度が高い領域を避けて作業車両２を走行させることができる。これにより、圃場Ｆにおいて土壌の硬度が局所的に上昇することを避けることができる。

たとえば、果樹園において、トラクタによって施肥作業が行われた後、スピードスプレーヤによる防除作業が複数回（たとえば２回）行われる場合がある。この場合において、２回目のスピードスプレーヤによる防除作業が行われる前に、硬度特性推定処理が実行されることで、果樹園において土壌の硬度の局所的な上昇を避けながら２回目の防除作業を行うことができる。

また、生成された硬度マップＭ１を利用して圃場Ｆで耕耘作業を行うことで、圃場Ｆ内において土壌の硬度が高い領域の硬度を低減することもできる。たとえば、水田では、トラクタによって耕耘作業および施肥作業が行われた後、田植機によって苗の移植作業が行われ、さらにその後、コンバインによって収穫作業が行われるというサイクルが毎年行われる。そこで、翌年にトラクタによって耕耘作業が行われる前に、硬度特性推定処理が実行されれば、硬度マップを利用して、水田において土壌の硬度が局所的に高い領域の硬度を適切に低減させることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る硬度特性推定処理において生成された硬度マップＭ１（図６参照）には、圃場Ｆ内の各位置において重複度数が示される。第２実施形態に係る硬度特性推定処理では、第１実施形態に係る硬度特性推定処理とは異なり、圃場Ｆ内の各位置が高硬度領域と非高硬度領域とに分類される。そのため、圃場Ｆ内において作業車両２の走行を避けるべき領域や耕耘が必要な領域を容易に把握することができる。

具体的には、図４に示す硬度特性推定処理のステップＳ４において、図７に示す処理が実行される。図７は、第２実施形態に係る硬度特性推定処理のステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。
まず、硬度特性推定部７１は、１番目のメッシュｍ１を注目メッシュとして設定する（ステップＳ１０）。そして、硬度特性推定部７１は、注目メッシュにおける走行軌跡の重複度数Ｄｉ（重複度数Ｄ１）を特定する（ステップＳ１１）。そして、硬度特性推定部７１は、重複度数Ｄｉ（重複度数Ｄ１）が所定の閾値αよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。所定の閾値αは、たとえば１である。

硬度特性推定部７１は、重複度数Ｄｉ（重複度数Ｄ１）が閾値αよりも大きい場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、注目メッシュを、土壌の硬度が高い高硬度領域として特定する（ステップＳ１３）。硬度特性推定部７１は、重複度数Ｄｉ（重複度数Ｄ１）が閾値α以下である場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、注目メッシュを、高硬度領域よりも硬度が低い非高硬度領域として特定する（ステップＳ１４）。非高硬度領域は、圃場Ｆにおいて高硬度領域以外の領域である。その後、硬度特性推定部７１は、全てのメッシュｍについて処理が行われたか否かを判定する（ステップＳ１５）。

未処理のメッシュｍが残っている場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、硬度特性推定部７１は、次のｉ番目（２番目）のメッシュｍｉ（メッシュｍ２）を注目メッシュとして設定する（ステップＳ１６）。そして、硬度特性推定部７１は、ステップＳ１１に戻る。その後、全てのメッシュｍについてステップＳ１３またはステップＳ１４の処理が行われる。

全てのメッシュｍについて処理が行われた後（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、硬度特性推定部７１は、高硬度領域Ｈと非高硬度領域Ｎとを識別可能に表示した硬度マップＭ２（図８参照）を生成し、硬度特性推定処理を終了する。硬度マップＭ２では、たとえば、図８に示すように、高硬度領域Ｈのみが色付けされている。硬度マップＭ２では、図８とは異なり、メッシュｍに色付けがされておらず、高硬度領域Ｈに「１」が付され、非高硬度領域Ｎに「０」が付されてもよい。

第２実施形態に係るサーバ制御部５０は、硬度マップ生成部７２によって生成された硬度マップＭ２に基づいて、高硬度領域Ｈを通過しない走行経路Ｒを生成する走行経路生成部７３を含む（図２の二点鎖線を参照）。記憶部５５は、走行経路生成部７３によって生成された走行経路を記憶する走行経路記憶部６３を含む（図２の二点鎖線を参照）。図９は、走行経路生成部７３によって生成された走行経路Ｒの一例を示す模式図である。図９に示すように、走行経路Ｒは、高硬度領域Ｈを避けるように設定されている。言い換えると、走行経路Ｒは、非高硬度領域Ｎのみを通るように設定されている。

次に、圃場Ｆが水田である場合の硬度マップの利用方法について詳しく説明する。前述したように、硬度マップを利用して、耕耘作業を行うことで、水田において土壌の硬度が局所的に高い領域の硬度を適切に低減させることができる。
図１０は、第２実施形態に係る圃場管理システム１を利用して耕耘作業を行う耕耘作業車両１００の側面図である。耕耘作業車両１００は、エンジン１０５の駆動力によって走行するトラクタ１０１と、トラクタ１０１に取り付けられた耕耘作業機１０２とを含む。

耕耘作業機１０２は、昇降リンク機構１０３を介してトラクタ１０１の後方に連結されている。トラクタ１０１の後部には、エンジン１０５の駆動力を耕耘作業機１０２に出力するためのＰＴＯ軸１０４と、耕耘作業機１０２を昇降駆動するための一対の昇降シリンダ１０６（図１１参照）とが配置されている。
ＰＴＯ軸１０４を介してエンジン１０５の駆動力の一部が耕耘作業機８に伝達される。これにより、耕耘作業機８が駆動して耕耘作業が行われる。耕耘作業機８の下部には、水平に配置された軸１０９ａを中心に回転駆動される耕耘爪（作業体）１０９が複数設けられている。

昇降リンク機構１０３は、左右一対のトップリンク１０３Ａおよび左右一対のロアリンク１０３Ｂからなる三点リンク構造により構成されている。三点リンク機構には、昇降シリンダ１０６（図１１参照）が連結されている。昇降シリンダ１０６を伸縮動作させることによって、耕耘作業機１０２の全体を昇降させることができる。
ＰＴＯ軸１０４から耕耘作業機８に伝達される回転のトルクの大きさを調整することで、耕耘爪１０９の回転トルク（耕耘の強さ）を調整することができる。昇降シリンダ１０６を伸縮させて、耕耘作業機１０２を昇降させることで、回転する耕耘爪１０９の高さ位置（耕耘の深さ）を調整することができる。

図１１は、耕耘作業車両１００の電気的構成を示すブロック図である。トラクタ１０１は、耕耘作業車両１００に備えられた各部の動作を制御するための制御部１１０を備える。制御部１１０には、位置情報取得部１１１、通信部１１２、昇降コントローラ１１３、ＰＴＯコントローラ１１４および記憶部１２０が電気的に接続されている。位置情報取得部１１１には、衛星信号受信用アンテナ１１５が受信した測位信号が入力される。

通信部１１２は、管理サーバ４と無線通信するための通信インターフェースである。記憶部１２０は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。
昇降コントローラ１１３は、昇降シリンダ１０６の昇降を制御するものである。具体的には、昇降コントローラ１１３は、制御部１１０から入力された制御信号に基づいて昇降シリンダ１０６の伸縮度合を調整し、耕耘作業機１０２の高さ位置（耕耘爪１０９）の位置（耕耘深さ）を調整する。

ＰＴＯコントローラ１１４は、ＰＴＯ軸１０４の回転を制御するものである。具体的には、ＰＴＯコントローラ１１４は、制御部１１０から入力された制御信号に基づいてＰＴＯ軸１０４の回転トルクを制御し、耕耘爪１０９の回転トルク（耕耘強さ）を調整する。
トラクタ１０１の制御部１１０は、通信部１１２を介して管理サーバ４から硬度マップを受信する。記憶部１２０には、管理サーバ４のサーバ制御部５０によって生成された硬度マップが記憶されている。すなわち、記憶部１２０は、硬度マップ記憶部１２１を含む。

制御部１１０は、硬度マップＭ２と耕耘作業車両１００の位置情報とに基づいて、高硬度領域Ｈでは、非高硬度領域Ｎよりも強くまたは深く耕耘するように耕耘作業機１０２を制御する耕耘作業制御部１３０を含む。詳しくは、耕耘作業制御部１３０は、昇降コントローラ１１３またはＰＴＯコントローラ１１４を制御する。
耕耘作業車両１００が水田で耕耘作業を行う場合、耕耘作業車両１００は、圃場Ｆの一端から他端に向かってつづら折り状に走行する。耕耘作業車両１００を圃場Ｆ内でつづら折り状に走行させながら、非高硬度領域Ｎよりも高硬度領域Ｈにおいて強くまたは深く耕耘するように耕耘作業機１０２に圃場Ｆ内を耕耘させることによって、高硬度領域Ｈにおける土壌の硬度を低減することができる。これにより、圃場Ｆ内において土壌の硬度のむらを容易に低減することができる。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、上述の実施形態では、圃場Ｆ内の全てのメッシュｍについての重複度数が硬度特性推定部７１によって特定される。しかしながら、たとえば、圃場Ｆ内に樹木等の障害物が存在する場合には、障害物の位置を予め管理サーバ４に記憶させておくことで、障害物が位置するメッシュｍについては重複度数の特定の対象から排除してもよい。この場合、硬度マップＭ１、Ｍ２において、障害物が位置するメッシュｍを他のメッシュｍから識別できるように図示する必要がある。

また、耕耘作業車両１００は、自動走行可能に構成されていてもよい。この場合、トラクタ１０１の制御部１１０には、エンジン１０５の回転数を制御するエンジンコントローラ、トラクタ１０１の車速を制御する車速コントローラ、トラクタ１０１の向きを制御する操向コントローラ等が電気的に接続されている。さらに、記憶部１２０には、管理サーバ４のサーバ制御部５０によって生成された走行経路が記憶されている。すなわち、記憶部１２０は、走行経路記憶部１２２を含む（図１１参照）。また、硬度マップ記憶部１２１には、圃場Ｆが水田であるときの硬度マップＭ３が記憶されている。

図１２は、圃場Ｆ内で走行する耕耘作業車両１００の走行経路Ｒ３と硬度マップＭ３とを重ねた模式図である。耕耘作業車両１００が自動走行する場合、耕耘作業制御部１３０は、硬度マップＭ３内の高硬度領域Ｈと走行経路Ｒ３とが重なる位置を耕耘作業車両１００が通過する際に、非高硬度領域Ｎよりも高硬度領域Ｈにおいて強くまたは深く耕耘するように耕耘作業機１０２を制御する。

耕耘作業制御部１３０は、トラクタ１０１の制御部１１０に備えられている必要はない。耕耘作業制御部１３０は、トラクタ１０１に着脱可能に取り付けられる通信ユニット（図示せず）や、トラクタ１０１を遠隔操作するタブレット等の遠隔操作装置（図示せず）に備えられていてもよい。あるいは、耕耘作業制御部１３０は、管理サーバ４に備えられていてもよい。

また、上述の実施形態では、走行軌跡の重複度合は、圃場Ｆ内の各位置について特定される。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、重複度合は、重複領域においてのみ特定されてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。

１ ：圃場管理システム
２ ：作業車両
７１ ：硬度特性推定部
７３ ：走行経路生成部
１００ ：耕耘作業車両
１０１ ：トラクタ
１０２ ：耕耘作業機
１３０ ：耕耘作業制御部
Ｄｉ ：重複度数
Ｆ ：圃場
Ｈ ：高硬度領域
Ｍ１ ：硬度マップ
Ｍ２ ：硬度マップ
Ｍ３ ：硬度マップ
Ｒ ：走行経路
Ｔ１ ：走行軌跡
Ｔ２ ：走行軌跡
Ｔ３ ：走行軌跡
ｍ ：メッシュ（重複領域）
α ：閾値

Claims (5)

1. 圃場内を走行しながら作業を行う作業車両に搭載され、前記作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報取得部によって取得された前記作業車両の前記位置情報に基づいて、前記圃場内において前記作業車両の走行軌跡が重複する重複領域と、前記重複領域における前記走行軌跡の重複度合とを特定し、前記重複領域および前記重複度合に基づいて硬度特性を推定する硬度特性推定部とを含む、圃場管理システム。
2. 前記硬度特性推定部は、前記硬度特性に基づいて、前記圃場内の各位置における土壌の硬度を示す硬度マップを生成する、請求項１に記載の圃場管理システム。
3. 前記硬度特性推定部が、前記重複度合が所定の閾値を超える前記重複領域を高硬度領域として特定し、前記圃場内における前記高硬度領域以外の領域を非高硬度領域として特定する、請求項１または２に記載の圃場管理システム。
4. 前記高硬度領域を通過しない走行経路を生成する走行経路生成部をさらに含む、請求項３に記載の圃場管理システム。
5. 前記高硬度領域では、前記非高硬度領域よりも強くまたは深く耕耘するように耕耘作業車両を制御する耕耘作業制御部を含む、請求項３に記載の圃場管理システム。

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