JP2021023223A - 作業支援装置、作業支援システム、作業関連情報管理装置、および作業関連情報管理システム - Google Patents
作業支援装置、作業支援システム、作業関連情報管理装置、および作業関連情報管理システム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】条間栽培において行われる播種作業や植付作業を支援する作業支援装置および作業支援システムを提供する。【解決手段】遠隔操作端末は、条間栽培を行う際に第1作業車両2によって行われる作業を支援する。遠隔操作端末は、第1作業車両2に第1作物の植付作業または播種作業をさせる際に第1作業車両2の自律走行を案内する第1走行経路R1を側方に所定量D3だけシフトさせることによって、第2作物の植付作業または播種作業をさせる際に第1作業車両2の自律走行を案内する第2走行経路R2を生成する。【選択図】図4B
Description
本発明は、作業支援装置、作業支援システム、作業関連情報管理装置、および作業関連情報管理システムに関する。
下記特許文献1には、寒冷地のような通常は二毛作に適していないとされる地域において、立毛栽培中の作物の条間に別の作物の播種を行うことで二毛作を可能にする、いわゆる、条間栽培が開示されている。
下記特許文献1における条間栽培は具体的には以下の手順で行われる。大豆を播種して栽培し、ある程度生育が進んだ時点で、大豆の苗の条間に小麦を播種する。これにより、大豆の栽培期間と小麦の栽培期間とが重複する。その後、大豆が充分に生育した時点で大豆を収穫して、大豆の収穫後にも小麦の栽培を継続し、小麦が充分に生育した時点で小麦を収穫する。
下記特許文献1における条間栽培は具体的には以下の手順で行われる。大豆を播種して栽培し、ある程度生育が進んだ時点で、大豆の苗の条間に小麦を播種する。これにより、大豆の栽培期間と小麦の栽培期間とが重複する。その後、大豆が充分に生育した時点で大豆を収穫して、大豆の収穫後にも小麦の栽培を継続し、小麦が充分に生育した時点で小麦を収穫する。
特許文献1には、条間栽培の方法について記載されているものの、播種作業の支援方法や、条間栽培を行う際に取得される情報の管理方法については開示されていない。
そこで、この発明の一つの目的は、条間栽培において行われる播種作業や植付作業を支援する作業支援装置および作業支援システムを提供することである。また、この発明の別の目的は、条間栽培において作業車両が行う作業に関する情報を適切に管理する作業関連情報管理装置および作業関連情報管理システムを提供することである。
そこで、この発明の一つの目的は、条間栽培において行われる播種作業や植付作業を支援する作業支援装置および作業支援システムを提供することである。また、この発明の別の目的は、条間栽培において作業車両が行う作業に関する情報を適切に管理する作業関連情報管理装置および作業関連情報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、第1作物の栽培期間と前記第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように、立毛栽培中の前記第1作物の条間に前記第2作物を植付または播種することによって、前記第1作物および前記第2作物を同一圃場内で栽培する条間栽培を行う際に作業車両によって行われる作業を支援する作業支援装置を提供する。
そして、前記作業支援装置は、前記作業車両に前記第1作物の植付作業または播種作業をさせる際に前記作業車両の自律走行を案内する第1走行経路を側方に所定量シフトさせることによって、前記第2作物の植付作業または播種作業をさせる際に前記作業車両の自律走行を案内する第2走行経路を生成する走行経路生成部を含む。
この構成によれば、走行経路を側方に所定量シフトさせることによって、条間栽培において作業車両の自律走行を案内する走行経路を、作物別に容易に生成することができる。これにより、条間栽培における播種作業や植付作業の効率化を図ることができる。走行経路のシフト量を、前記圃場における前記第1作物の条間の幅の半分の量とすれば、作業車両を自律走行させながら、第2作物の栽培に適した位置に、第2作物の植付作業または播種作業を行うことができる。
この構成によれば、走行経路を側方に所定量シフトさせることによって、条間栽培において作業車両の自律走行を案内する走行経路を、作物別に容易に生成することができる。これにより、条間栽培における播種作業や植付作業の効率化を図ることができる。走行経路のシフト量を、前記圃場における前記第1作物の条間の幅の半分の量とすれば、作業車両を自律走行させながら、第2作物の栽培に適した位置に、第2作物の植付作業または播種作業を行うことができる。
この発明の一実施形態は、自律走行可能な前記作業車両と前記作業支援装置とを含む作業支援システムを提供する。この構成によれば、前述と同様に、条間栽培における播種作業や植付作業の効率化を図ることができる。
この発明の他の実施形態は、第1作物の栽培期間と前記第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように、立毛栽培中の前記第1作物の条間に前記第2作物を植付または播種することによって、前記第1作物および前記第2作物を同一圃場内で栽培する条間栽培を行う際に作業車両によって行われる作業に関連する情報である作業関連情報を管理する作業関連情報管理装置を提供する。
この発明の他の実施形態は、第1作物の栽培期間と前記第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように、立毛栽培中の前記第1作物の条間に前記第2作物を植付または播種することによって、前記第1作物および前記第2作物を同一圃場内で栽培する条間栽培を行う際に作業車両によって行われる作業に関連する情報である作業関連情報を管理する作業関連情報管理装置を提供する。
そして、前記作業関連情報管理装置が、前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報を取得する作業関連情報取得部と、前記圃場を特定する圃場特定情報に関連付けて、前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報を別々に記憶する記憶部とを含む。
通常、同一の圃場で二種類の作物を栽培することは想定されていないため、作業関連情報は、作物の種類で区別することなく圃場毎に記憶される。そのため、条間栽培が行われた場合には、栽培の際に取得される情報は、いずれの作物についての作業関連情報であるかにかかわらず、同一の作物に作業関連情報であるとして記憶される。そこで、作業関連情報管理装置が、第1作物についての作業関連情報と第2作物についての作業関連情報とを別々に記憶するように構成されていれば、条間栽培が行われた場合であっても作物毎に作業関連情報を参照することができる。
通常、同一の圃場で二種類の作物を栽培することは想定されていないため、作業関連情報は、作物の種類で区別することなく圃場毎に記憶される。そのため、条間栽培が行われた場合には、栽培の際に取得される情報は、いずれの作物についての作業関連情報であるかにかかわらず、同一の作物に作業関連情報であるとして記憶される。そこで、作業関連情報管理装置が、第1作物についての作業関連情報と第2作物についての作業関連情報とを別々に記憶するように構成されていれば、条間栽培が行われた場合であっても作物毎に作業関連情報を参照することができる。
この発明の他の実施形態では、前記作業関連情報管理装置が、外部端末からの提供要求に応じて、前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報のうち前記提供要求に対応する前記作業関連情報を前記外部端末に提供する情報提供部をさらに含む。
この構成によれば、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報のうちいずれか必要な作業関連情報を外部端末に提供することができる。条間栽培が行われた場合であっても、外部端末を利用して、作物毎に作業関連情報を参照することができる。
この構成によれば、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報のうちいずれか必要な作業関連情報を外部端末に提供することができる。条間栽培が行われた場合であっても、外部端末を利用して、作物毎に作業関連情報を参照することができる。
この発明の他の実施形態は、前記作業車両と、前記作業関連情報管理装置とを含む、作業関連情報管理システムを提供する。この実施形態によれば、前述と同様に、条間栽培が行われた場合であっても作物毎に作業関連情報を参照することができる。
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。
図1は、本発明の一実施形態に係る作業支援システムおよび作業関連情報管理システムの構成を示す模式図である。作業支援システムは、条間栽培において第1作業車両2が行う播種作業を支援するためのシステムである。作業関連情報管理システムは、条間栽培において第1作業車両2および第2作業車両3が行う作業に関連する情報(作業関連情報)を管理するためのシステムである。
図1は、本発明の一実施形態に係る作業支援システムおよび作業関連情報管理システムの構成を示す模式図である。作業支援システムは、条間栽培において第1作業車両2が行う播種作業を支援するためのシステムである。作業関連情報管理システムは、条間栽培において第1作業車両2および第2作業車両3が行う作業に関連する情報(作業関連情報)を管理するためのシステムである。
条間栽培とは、第1作物の栽培期間と第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように立毛栽培中の第1作物の条間に第2作物を植付または播種して、第1作物および第2作物を同一圃場内で栽培する手法をいう。
条間栽培では、たとえば、第1作物としての大豆および第2作物としての小麦が栽培される。具体的には、次のように大豆および小麦が栽培される。5月頃に大豆が播種され、大豆の生育中の9月頃に小麦が播種される。その後、10月頃に大豆が収穫され、大豆の収穫後も小麦の生育が継続される。最終的に翌年の8月〜9月に小麦が収穫される。
条間栽培では、たとえば、第1作物としての大豆および第2作物としての小麦が栽培される。具体的には、次のように大豆および小麦が栽培される。5月頃に大豆が播種され、大豆の生育中の9月頃に小麦が播種される。その後、10月頃に大豆が収穫され、大豆の収穫後も小麦の生育が継続される。最終的に翌年の8月〜9月に小麦が収穫される。
作業支援システムは、自律走行可能な第1作業車両2と、自律走行に必要な走行経路を第1作業車両2に送信して第1作業車両2の播種作業を支援する遠隔操作端末4とを含む。遠隔操作端末4は、作業支援装置の一例である。以下の実施形態で、自律走行とは、作業車両が備える制御部(ECU)により作業車両の走行機構が制御されて、予め定められた経路に沿って作業車両が走行することをいう。自律走行は、自動走行ともいわれる。
作業関連情報管理システムには、第1作業車両2および第2作業車両3と、第1作業車両2および第2作業車両3から作業関連情報を受信して管理する管理サーバ5とを含む。管理サーバ5は、作業関連情報管理装置の一例である。
第1作業車両2は、WiFi等の無線通信によって遠隔操作端末4と通信可能である。第1作業車両2、第2作業車両3および遠隔操作端末4は、通信網6を介して、管理サーバ5と無線通信可能である。管理サーバ5は、管理サーバ5を運営する管理事業者の管理センタ8内に配置されている。管理サーバ5は、管理センタ8内のオペレータによって操作される。
第1作業車両2は、WiFi等の無線通信によって遠隔操作端末4と通信可能である。第1作業車両2、第2作業車両3および遠隔操作端末4は、通信網6を介して、管理サーバ5と無線通信可能である。管理サーバ5は、管理サーバ5を運営する管理事業者の管理センタ8内に配置されている。管理サーバ5は、管理センタ8内のオペレータによって操作される。
この明細書において、作業車両には、走行機と、走行機に牽引される作業機とからなる作業車両や、走行機と作業機とが一体になっている作業車両が含まれる。
第1作業車両2は、走行機10と、走行機10に牽引される作業機11とを含む。走行機10は、たとえば、トラクタである。走行機10は、走行機体15と、走行機体15内に設けられ走行機10の各部を駆動するための動力を発生させるエンジン16と、走行機体15を走行させるための一対の前輪17および一対の後輪18とを含む。
第1作業車両2は、走行機10と、走行機10に牽引される作業機11とを含む。走行機10は、たとえば、トラクタである。走行機10は、走行機体15と、走行機体15内に設けられ走行機10の各部を駆動するための動力を発生させるエンジン16と、走行機体15を走行させるための一対の前輪17および一対の後輪18とを含む。
作業機11は、走行機10の走行機体15の後部に装着されている。作業機11としては、たとえば、肥料散布機(施肥機)、薬剤散布機、耕耘機、プラウ、レベラー、播種機、施肥播種機等が挙げられる。図1には、作業機11が播種機である例を示している。
作業機11が播種機である場合、作業機11は、種子を貯留する貯留タンク12と、貯留タンク12から落下した種子を繰り出す繰出装置13とを含む。作業機11が施肥機である場合においても、作業機11は、同様の構成であり、貯留タンク12が肥料を貯留し、繰出装置13が貯留タンク12から落下した肥料を繰り出す。作業機11が施肥播種機である場合においても、作業機11は、同様の構成であり、貯留タンク12が肥料および種子を貯留し、貯留タンク12から選択的に落下した肥料および種子のいずれかを繰出装置13が繰り出す。
作業機11が播種機である場合、作業機11は、種子を貯留する貯留タンク12と、貯留タンク12から落下した種子を繰り出す繰出装置13とを含む。作業機11が施肥機である場合においても、作業機11は、同様の構成であり、貯留タンク12が肥料を貯留し、繰出装置13が貯留タンク12から落下した肥料を繰り出す。作業機11が施肥播種機である場合においても、作業機11は、同様の構成であり、貯留タンク12が肥料および種子を貯留し、貯留タンク12から選択的に落下した肥料および種子のいずれかを繰出装置13が繰り出す。
第2作業車両3は、走行機と作業機とが一体になっている普通型のコンバインである。第2作業車両3は、走行部21、エンジン22、脱穀装置23、グレンタンク24、排出オーガ26、および刈取部27を含む。走行部21は、たとえば、左右一対のクローラ式走行装置によって構成されている。エンジン22は、第2作業車両3の各部を駆動するための動力を発生させる。刈取部27は、圃場内で生育した作物を刈り取る。脱穀装置23は、刈取部27によって刈り取られた作物を脱穀処理する。グレンタンク24は、脱穀粒を貯留する。排出オーガ26は、グレンタンク24内の脱穀粒を第2作業車両3の外部に排出するために脱穀粒を搬送する。
図2は、第1作業車両2の電気的構成を示すブロック図である。
走行機10は、制御部(以下、「走行機制御部40」)を含む。走行機制御部40は、CPUおよびメモリ41(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。走行機制御部40は、走行機10の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)を制御する。
走行機10は、制御部(以下、「走行機制御部40」)を含む。走行機制御部40は、CPUおよびメモリ41(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。走行機制御部40は、走行機10の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)を制御する。
走行機制御部40には、複数のコントローラ(コントローラ群42)、測位データ算出部43、操作部44、無線通信部45および記憶部46が電気的に接続されている。
複数のコントローラは、走行機10の各部を制御するためのものである。複数のコントローラには、エンジン16(図1参照)の回転数等を制御するエンジンコントローラ、走行機10の車速を制御する車速コントローラ、作業機11の昇降を制御する昇降コントローラ、走行機10の前輪17の転舵角を制御する操向コントローラ、エンジン16の駆動力を作業機11に伝達するPTO軸の回転を制御するPTOコントローラ等が含まれる。
複数のコントローラは、走行機10の各部を制御するためのものである。複数のコントローラには、エンジン16(図1参照)の回転数等を制御するエンジンコントローラ、走行機10の車速を制御する車速コントローラ、作業機11の昇降を制御する昇降コントローラ、走行機10の前輪17の転舵角を制御する操向コントローラ、エンジン16の駆動力を作業機11に伝達するPTO軸の回転を制御するPTOコントローラ等が含まれる。
測位データ算出部43は、第1作業車両2(走行機10)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、測位データ算出部43に入力される。
測位データ算出部43は、所定の時間間隔(たとえば、1秒間隔)の第1作業車両2の測位データを算出する。測位データには、第1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)と、位置情報に対応する時刻情報とが含まれる。走行機制御部40は、測位データ算出部43から測位データを取得する。走行機制御部40は、第1作業車両2の位置情報を取得する第1位置情報取得部の一例である。
無線通信部45は、管理サーバ5と無線通信するための通信インターフェースである。
走行機制御部40は、走行機10を自律走行させるために走行機10の各種コントローラ(コントローラ群42)を制御する自律走行制御部55を含む。自律走行制御部55は、測位データ算出部43によって算出された位置情報を利用して、予め設定された走行経路Rに基づいて第1作業車両2を自律走行させる。走行経路Rは、管理サーバ5から送信され、メモリ41または記憶部46に記憶されている。
走行機制御部40は、走行機10を自律走行させるために走行機10の各種コントローラ(コントローラ群42)を制御する自律走行制御部55を含む。自律走行制御部55は、測位データ算出部43によって算出された位置情報を利用して、予め設定された走行経路Rに基づいて第1作業車両2を自律走行させる。走行経路Rは、管理サーバ5から送信され、メモリ41または記憶部46に記憶されている。
記憶部46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。走行機制御部40は、管理サーバ5から走行経路Rを受信し、記憶部46に記憶する。自律走行が開始される前に、走行機制御部40は、メモリ41に走行経路Rを設定する。
操作部44は、第1作業車両2の走行機10の運転席付近に設けられ、作業者による手動操作が可能である。操作部44には、各種操作レバーやスイッチが含まれる。スイッチには、たとえば、第1作業車両2の自律走行を開始するための自律走行開始スイッチ等が含まれる。
操作部44は、第1作業車両2の走行機10の運転席付近に設けられ、作業者による手動操作が可能である。操作部44には、各種操作レバーやスイッチが含まれる。スイッチには、たとえば、第1作業車両2の自律走行を開始するための自律走行開始スイッチ等が含まれる。
作業機11は、作業機11の動作を制御する制御部(以下、「作業機制御部50」という。)を含む。作業機制御部50は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。作業機制御部50は、CAN(Controller Area Network)を介して走行機制御部40に接続されている。
作業機制御部50は、作業用アクチュエータ51等が接続されている。作業機11が播種機や施肥機である場合、作業用アクチュエータ51は、たとえば、貯留タンク12の底部に設けられた電子シャッタを駆動するためのアクチュエータである。
作業機制御部50は、作業用アクチュエータ51等が接続されている。作業機11が播種機や施肥機である場合、作業用アクチュエータ51は、たとえば、貯留タンク12の底部に設けられた電子シャッタを駆動するためのアクチュエータである。
走行機制御部40は、エンジン16が起動されてからエンジン16が停止されるまでの間の作業関連情報を管理サーバ5に向けて送信する。作業機11として播種機を用いた場合、作業関連情報には、位置情報、時刻情報、および機番が含まれる。作業機11として施肥機または施肥播種機を用いた場合、作業関連情報には、トラクタの位置情報、時刻情報および機番に加えて施肥量が含まれる。
図3は、第2作業車両3の電気的構成を示すブロック図である。
第2作業車両3は、制御部(以下、「作業車両制御部60」)を含む。作業車両制御部60は、CPUおよびメモリ61(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。作業車両制御部60は、第2作業車両3の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)を制御する。
第2作業車両3は、制御部(以下、「作業車両制御部60」)を含む。作業車両制御部60は、CPUおよびメモリ61(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。作業車両制御部60は、第2作業車両3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60には、複数のコントローラ(コントローラ群62)、測位データ算出部63、操作部64、無線通信部65、記憶部66および収穫センサ68が電気的に接続されている。
複数のコントローラは、第2作業車両3の各部を制御するためのものである。複数のコントローラには、エンジン22の回転数等を制御するエンジンコントローラ、刈取部27の昇降を制御する昇降コントローラ、第2作業車両3の走行部21の一対のクローラを個別に駆動することで第2作業車両3の走行を制御する走行コントローラ等が含まれる。
複数のコントローラは、第2作業車両3の各部を制御するためのものである。複数のコントローラには、エンジン22の回転数等を制御するエンジンコントローラ、刈取部27の昇降を制御する昇降コントローラ、第2作業車両3の走行部21の一対のクローラを個別に駆動することで第2作業車両3の走行を制御する走行コントローラ等が含まれる。
測位データ算出部63は、第1作業車両2(走行機10)に取り付けられた衛星信号受信用アンテナ67に電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ67は、GNSS等の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。衛星信号受信用アンテナ67で受信された測位信号は、測位データ算出部63に入力される。
測位データ算出部63は、所定の時間間隔(たとえば、1秒間隔)の第2作業車両3の測位データを算出する。測位データには、第2作業車両3(厳密には、衛星信号受信用アンテナ67)の位置情報(たとえば緯度・経度情報)と、位置情報に対応する時刻情報とが含まれる。作業車両制御部60は、測位データ算出部63から測位データを取得する。作業車両制御部60は、第2作業車両3の位置情報を取得する第2位置情報取得部の一例である。
測位データ算出部63は、所定の時間間隔(たとえば、1秒間隔)の第2作業車両3の測位データを算出する。測位データには、第2作業車両3(厳密には、衛星信号受信用アンテナ67)の位置情報(たとえば緯度・経度情報)と、位置情報に対応する時刻情報とが含まれる。作業車両制御部60は、測位データ算出部63から測位データを取得する。作業車両制御部60は、第2作業車両3の位置情報を取得する第2位置情報取得部の一例である。
無線通信部65は、管理サーバ5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66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。操作部64は、第2作業車両3の運転席付近に設けられ、作業者による手動操作が可能である。操作部64には、各種操作レバーやスイッチが含まれる。
収穫センサ68は、第2作業車両3が収穫した作物の収穫量を算出するための信号を出力する。収穫センサ68は、例えば、歪みゲージや圧電素子等である。
収穫センサ68は、第2作業車両3が収穫した作物の収穫量を算出するための信号を出力する。収穫センサ68は、例えば、歪みゲージや圧電素子等である。
第2作業車両3によって作物から脱穀された穀粒は、グレンタンク24に投入される。収穫センサ68は、グレンタンク24に投入される穀粒が収穫センサ68に衝突する際の衝撃の大きさを検出する。収穫センサ68は、検出された衝撃の大きさに基づく信号を出力する。
作業車両制御部60は、収穫センサ68からの出力信号に基づいて、所定時間毎に収穫量を算出する収穫量算出部69を含む。
作業車両制御部60は、収穫センサ68からの出力信号に基づいて、所定時間毎に収穫量を算出する収穫量算出部69を含む。
作業車両制御部60は、エンジン22が起動されてからエンジン22が停止されるまでの間の作業関連情報を管理サーバ5に向けて送信する。第2作業車両3がコンバインである場合、作業関連情報には、コンバインの位置情報、時刻情報、機番、および収穫量が含まれる。
次に、条間栽培において第1作業車両2および第2作業車両3によって行われる作業について説明する。
次に、条間栽培において第1作業車両2および第2作業車両3によって行われる作業について説明する。
具体的には、図4Aに示すように、第1作物の播種に適した時期に、作業者は、第1作業車両2に搭乗し、予め設定された第1走行経路R1に沿って第1作業車両2を自律走行させながら圃場100内で第1作物の播種作業を行う。その後、図4Bに示すように、第2作物の播種に適した時期に、作業者は、第1作業車両2に搭乗し、予め設定された第2走行経路R2に沿って第1作業車両2を走行させながら圃場100内で第2作物の播種作業を行う。第2作物の条間の幅D2は、第1作物の条間の幅D1と等しい。
その後、図示しないが、第1作物の収穫に適した時期に、第2作業車両3によって圃場100内で第1作物が収穫され、第2作物の収穫に適した時期に、第2作業車両3によって圃場100内で第2作物が収穫される。各作物が収穫されるまでの間、必要に応じて、第1作業車両2を用いて施肥作業が行われてもよい。
図5は、遠隔操作端末4および管理サーバ5の電気的構成を示すブロック図である。
図5は、遠隔操作端末4および管理サーバ5の電気的構成を示すブロック図である。
遠隔操作端末4は、遠隔操作端末4を制御する制御部(以下では、「端末制御部70」という。)を含む。端末制御部70は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)71を備えたマイクロコンピュータを含む。端末制御部70には、無線通信部72、操作表示部73、操作部74および記憶部75が電気的に接続されている。
端末制御部70は、ユーザが所有する圃場100において行われる作業計画を生成する作業計画生成部76と、第1走行経路R1を生成し、第1走行経路R1に基づいて第2走行経路R2を生成する走行経路生成部77とを含む。
端末制御部70は、ユーザが所有する圃場100において行われる作業計画を生成する作業計画生成部76と、第1走行経路R1を生成し、第1走行経路R1に基づいて第2走行経路R2を生成する走行経路生成部77とを含む。
作業計画には、作業対象圃場ID、作物種別、作業予定日時、作業種別、および作業機の種類、株間等が含まれる。
作業対象圃場IDとは、作業を行う予定の圃場100の圃場IDである。圃場IDとは、圃場100毎に予め設定された番号のことである。作物種別とは、作物の品種であり、作物種別の例としては、大豆、小麦等が挙げられる。作業種別とは、作業車両が行う作業の種類であり、作業種別の例としては、植付作業、播種作業、施肥作業、収穫作業等が挙げられる。株間とは、走行機10の進行方向において走行機10が作物を播種する間隔のことである。
作業対象圃場IDとは、作業を行う予定の圃場100の圃場IDである。圃場IDとは、圃場100毎に予め設定された番号のことである。作物種別とは、作物の品種であり、作物種別の例としては、大豆、小麦等が挙げられる。作業種別とは、作業車両が行う作業の種類であり、作業種別の例としては、植付作業、播種作業、施肥作業、収穫作業等が挙げられる。株間とは、走行機10の進行方向において走行機10が作物を播種する間隔のことである。
作業計画生成部76は、ユーザによる操作表示部73や操作部74の操作に応じて作業計画を生成する。
図6に示すように、第1走行経路R1は、互いに平行になるように設定された複数の第1直線状経路SR1を有する。走行経路生成部77は、第1走行経路R1を生成する過程では、作業機11の作業幅、作業領域において互いに隣接する第1直線状経路SR1の間で作業機11の作業幅同士が一部重複することの可否、枕地の幅、および非耕作地の幅等が考慮される。
図6に示すように、第1走行経路R1は、互いに平行になるように設定された複数の第1直線状経路SR1を有する。走行経路生成部77は、第1走行経路R1を生成する過程では、作業機11の作業幅、作業領域において互いに隣接する第1直線状経路SR1の間で作業機11の作業幅同士が一部重複することの可否、枕地の幅、および非耕作地の幅等が考慮される。
走行経路生成部77は、第1走行経路R1を側方に第1作物の条間の幅D1の半分の量だけシフトさせることによって第2走行経路R2を生成する。詳しくは、第2走行経路R2の各第2直線状経路SR2は、第1走行経路R1の対応する第1直線状経路SR1を側方(第1直線状経路SR1に直交する方向)に、第1作物の条間の幅D1の半分の距離D3(所定量)だけシフトさせることで生成される(D3=1/2・D1)。
遠隔操作端末4において生成された走行経路Rは、第1作業車両2に向けて送信される。遠隔操作端末4において生成された作業計画は、管理サーバ5に向けて送信される。作業計画および走行経路Rの送信は、圃場100において作物の栽培が開始される前に行われる。
再び図5を参照して、管理サーバ5は、管理サーバ5を制御する制御部(以下では、「サーバ制御部80」という。)を含む。サーバ制御部80は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)81を備えたマイクロコンピュータを含む。サーバ制御部80には、無線通信部82、操作表示部83、操作部84および記憶部85が電気的に接続されている。
再び図5を参照して、管理サーバ5は、管理サーバ5を制御する制御部(以下では、「サーバ制御部80」という。)を含む。サーバ制御部80は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)81を備えたマイクロコンピュータを含む。サーバ制御部80には、無線通信部82、操作表示部83、操作部84および記憶部85が電気的に接続されている。
無線通信部82は、サーバ制御部80が第1作業車両2、第2作業車両3および遠隔操作端末4と無線通信するための通信インターフェースである。操作表示部83は、たとえば、タッチパネルディスプレイである。操作部84は、たとえば、キーボード、マウス等を含む。記憶部85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。無線通信部82は、第2作業車両3から送信される時刻情報および位置情報を受信する。
サーバ制御部80は、遠隔操作端末4から送信された走行経路Rおよび作業計画88と、第1作業車両2および第2作業車両3から送信された作業関連情報とを取得し、取得した走行経路R、作業計画88および作業関連情報を記憶部85に記憶させる情報取得部90を含む。
記憶部85には、走行経路Rと、作業計画88と、圃場関連情報テーブル86と、作物別作業関連情報テーブル87とが記憶(格納)されている。
記憶部85には、走行経路Rと、作業計画88と、圃場関連情報テーブル86と、作物別作業関連情報テーブル87とが記憶(格納)されている。
図7は、圃場関連情報テーブル86の一例である。圃場関連情報テーブル86には、圃場ID、圃場位置情報、圃場面積、株間、作物種別等が記憶されている。圃場ID、圃場位置情報および圃場面積は、圃場100を特定するための圃場特定情報である。図7の例では、圃場IDとして、F1およびF2が記載されている。圃場位置情報は、圃場100の位置を特定するための位置情報(X1,Y1およびX2,Y2)である。圃場面積とは、各圃場100の面積(A1およびA2)のことである。
図7の例では、圃場IDがF1の圃場100における株間がd1であり、圃場IDがF2の圃場100における株間がd2である。
圃場関連情報テーブル86には、同じ圃場100において複数の品種の作物が栽培される場合に、圃場特定情報、および株間が作物種別毎に記憶されている。
図8は、作物別作業関連情報テーブル87の一例である。作物別作業関連情報テーブル87は、各圃場100で栽培されている作物毎に生成されている。作物別作業関連情報テーブル87には、作業関連情報として、作業種別、作業期間、機番、作業機種別、施肥量、収穫量等が記憶されている。つまり、記憶部85には、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報が個別に記憶されている。
圃場関連情報テーブル86には、同じ圃場100において複数の品種の作物が栽培される場合に、圃場特定情報、および株間が作物種別毎に記憶されている。
図8は、作物別作業関連情報テーブル87の一例である。作物別作業関連情報テーブル87は、各圃場100で栽培されている作物毎に生成されている。作物別作業関連情報テーブル87には、作業関連情報として、作業種別、作業期間、機番、作業機種別、施肥量、収穫量等が記憶されている。つまり、記憶部85には、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報が個別に記憶されている。
情報取得部90は、作業計画を取得する度に、作業計画に含まれる作業対象圃場IDと圃場関連情報テーブル86に記憶されている圃場IDとに基づいて、圃場100を特定し、必要に応じて圃場関連情報テーブル86に作物種別、株間等を追加する。
情報取得部90は、作業関連情報を取得する度に、作業関連情報に含まれる位置情報と圃場関連情報テーブル86に記憶されている圃場位置情報とに基づいて、対応する圃場100を特定する。
情報取得部90は、作業関連情報を取得する度に、作業関連情報に含まれる位置情報と圃場関連情報テーブル86に記憶されている圃場位置情報とに基づいて、対応する圃場100を特定する。
情報取得部90は、作業関連情報に含まれる時刻情報(作業期間)と作業計画88に含まれる作業予定日時とに基づいて、対応する作物種別を特定する。詳しくは、情報取得部90は、作業関連情報に含まれる作業期間と作業計画88に含まれる作業予定日時とが一致する場合に、作業計画88において予定されていた作物種別に関する作業が行われたとみなして、作業計画88に含まれる作物種別を、取得した作業関連情報に関連する作物種別として特定する。作業期間は、作業関連情報に含まれる時刻情報のうち最も早い時刻から最も遅い時刻までの期間である。
そして、情報取得部90は、特定した圃場100についての作物別作業関連情報テーブル87の対応する作物種別の欄に、作業関連情報に含まれる作業期間、機番、施肥量、収穫量等を追加する。
たとえば、作業計画88が、圃場IDがF1である圃場100において第1作物の播種作業を行う計画である場合には、情報取得部90は、圃場関連情報テーブル86において作物種別が第1作物であり圃場IDがF1である行を追加し、当該行の株間の欄にd1を追加する。圃場関連情報テーブル86において作物種別が第1作物であり圃場IDがF1である行が既に存在する場合には、情報取得部90は、圃場関連情報テーブル86の内容を変更しない。
たとえば、作業計画88が、圃場IDがF1である圃場100において第1作物の播種作業を行う計画である場合には、情報取得部90は、圃場関連情報テーブル86において作物種別が第1作物であり圃場IDがF1である行を追加し、当該行の株間の欄にd1を追加する。圃場関連情報テーブル86において作物種別が第1作物であり圃場IDがF1である行が既に存在する場合には、情報取得部90は、圃場関連情報テーブル86の内容を変更しない。
そして、情報取得部90は、圃場IDがF1である第1作物についての作物別作業関連情報テーブル87(図8の最上段の作物別作業関連情報テーブル87)の作業種別の欄に播種作業を追加し、同じ行の作業機種別の欄に播種機を追加する。
その後、作業計画88の通りに作業が行われた後、情報取得部90が作業関連情報を取得する。その際、情報取得部90は、取得した作業関連情報に含まれる作業車両の位置情報に基づいて圃場IDがF1であることを特定する。そして、情報取得部90は、圃場IDがF1である圃場100についての作物別作業関連情報テーブル87において、情報取得部90が取得した作業関連情報に含まれる作業期間が作業計画88に含まれる作業予定日時と一致する作業(播種作業)の行の作業期間の欄に作業期間(Ts1〜Te1)を追加し、同じ行の機番の欄にM1を追加する。
その後、作業計画88の通りに作業が行われた後、情報取得部90が作業関連情報を取得する。その際、情報取得部90は、取得した作業関連情報に含まれる作業車両の位置情報に基づいて圃場IDがF1であることを特定する。そして、情報取得部90は、圃場IDがF1である圃場100についての作物別作業関連情報テーブル87において、情報取得部90が取得した作業関連情報に含まれる作業期間が作業計画88に含まれる作業予定日時と一致する作業(播種作業)の行の作業期間の欄に作業期間(Ts1〜Te1)を追加し、同じ行の機番の欄にM1を追加する。
サーバ制御部80は、第1作物についての作業関連情報と第2作物についての作業関連情報とをユーザ端末7に提供する情報提供部91をさらに含む。
圃場100を所有するユーザは、作業関連情報を閲覧するためユーザ端末7(図1を参照)を用いて管理サーバ5にアクセス可能である。サーバ制御部80は、ユーザ端末7からのアクセスに応じて、ユーザが所有する圃場を含む地図情報をユーザ端末7に送信する。ユーザ端末7は、受信した地図情報をディスプレイ等の表示部に表示する。
圃場100を所有するユーザは、作業関連情報を閲覧するためユーザ端末7(図1を参照)を用いて管理サーバ5にアクセス可能である。サーバ制御部80は、ユーザ端末7からのアクセスに応じて、ユーザが所有する圃場を含む地図情報をユーザ端末7に送信する。ユーザ端末7は、受信した地図情報をディスプレイ等の表示部に表示する。
図9は、ユーザのアクセスによって管理サーバ5からユーザ端末7に提供される地図情報110の一例である。地図情報110には、ユーザが所有する複数の圃場100の画像と、ユーザが所有する各圃場100の近傍に表示される作業関連情報表示ボタン102とが含まれる。ある圃場100において条間栽培によって二種類の作物(第1作物および第2作物)が栽培された場合には、当該圃場100の近傍には、第1作物についての作業関連情報表示ボタン102Aと、第2作物についての作業関連情報表示ボタン102Bとが表示される。
作業関連情報表示ボタン102は、たとえば、吹き出し状である。作業関連情報表示ボタン102内には、圃場No.と、圃場面積と、作物種別とが表示される。圃場No.としては、一種類の作物を栽培する圃場100では、圃場IDと同じ番号が表示されるが、条間栽培を行う圃場100では、圃場IDにさらに識別番号を付した番号である。たとえば、圃場IDが「F1」である場合には、第1作物についての作業関連情報表示ボタン102A内には、「F1−1」が表示され、第2作物についての作業関連情報表示ボタン102B内には、「F1−2」が表示される。
ユーザが作業関連情報表示ボタン102を選択すると、選択した作業関連情報表示ボタン102に対応する作物についての作業関連情報を提供要求がユーザ端末7から管理サーバ5に送信される。情報提供部91は、提供要求に応じて、選択した作業関連情報表示ボタン102に対応する作物についての作物別作業関連情報テーブル87に含まれる作業関連情報をユーザ端末7に提供する。詳しくは、ユーザが作業関連情報表示ボタン102Aを選択すると、第1作物についての作業関連情報がユーザ端末7に提供され、ユーザが作業関連情報表示ボタン102Bを選択すると、第2作物についての作業関連情報がユーザ端末7に提供される。
この実施形態によれば、走行経路Rを所定量シフトさせることによって、条間栽培において第1作業車両2の自律走行を案内する走行経路Rを、作物別に容易に生成することができる。これにより、条間栽培における播種作業の効率化を図ることができる。第1走行経路R1をシフトさせる距離D3を、圃場100における第1作物の条間の幅D1の半分の量とすれば、第1作業車両2を自律走行させながら、第2作物の栽培に適した位置に、第2作物の播種作業を行うことができる。
さらに、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報が管理サーバ5の記憶部85に別々に記憶される。通常、同一の圃場で二種類の作物を栽培することが想定されていないため、作業関連情報は、作物種別ごとに区別することなく圃場100毎に記憶される。そのため、条間栽培が行われた場合には、栽培の際に取得される情報は、いずれの作物に関連する情報であるかにかかわらず、同一の作物についての作業関連情報であるとして記憶される。この実施形態では、管理サーバ5が、第1作物についての作業関連情報と第2作物についての作業関連情報とを別々に記憶するように構成されているので、条間栽培が行われた場合であっても作物別の作業関連情報を参照することができる。
また、この実施形態によれば、ユーザ端末7からの提供要求に応じて、第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報のうち提供要求に対応する作業関連情報がユーザ端末7に提供される。第1作物についての作業関連情報および第2作物についての作業関連情報のうちいずれか必要な作業関連情報をユーザ端末7に提供することができる。ユーザは、ユーザ端末7を利用して、作物別に作業関連情報を参照することができる。
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、ある圃場100において条間栽培によって二種類の作物(第1作物および第2作物)が栽培された場合であっても、図10に示すように、当該圃場100の近傍には、単一の作業関連情報表示ボタン102が表示されてもよい。この場合、単一の作業関連情報表示ボタン102内に二種類の作物の作業種別が表示される。ユーザが作業関連情報表示ボタン102を選択すると、情報提供部91は、第1作物についての作物別作業関連情報テーブル87と第2作物についての作物別作業関連情報テーブル87との両方をユーザ端末7に提供する。
たとえば、ある圃場100において条間栽培によって二種類の作物(第1作物および第2作物)が栽培された場合であっても、図10に示すように、当該圃場100の近傍には、単一の作業関連情報表示ボタン102が表示されてもよい。この場合、単一の作業関連情報表示ボタン102内に二種類の作物の作業種別が表示される。ユーザが作業関連情報表示ボタン102を選択すると、情報提供部91は、第1作物についての作物別作業関連情報テーブル87と第2作物についての作物別作業関連情報テーブル87との両方をユーザ端末7に提供する。
また、上述の実施形態では、走行経路生成部77によって生成される走行経路Rは、第1作業車両2に播種作業をさせる際に第1作業車両2を案内する走行経路である。しかしながら、走行経路Rは、作業車両に植付作業させる際に作業車両を案内する走行経路であってもよい。この場合、作業車両として、たとえば、作業機と走行機とが一体化された田植機が用いられる。
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。
2 :第1作業車両(作業車両)
3 :第2作業車両(作業車両)
4 :遠隔操作端末(作業支援装置)
5 :管理サーバ(作業関連情報管理装置)
7 :ユーザ端末(外部端末)
77 :走行経路生成部
85 :記憶部
90 :情報取得部
100 :圃場
D1 :条間の幅
D3 :半分の量
R1 :第1走行経路
R2 :第2走行経路
3 :第2作業車両(作業車両)
4 :遠隔操作端末(作業支援装置)
5 :管理サーバ(作業関連情報管理装置)
7 :ユーザ端末(外部端末)
77 :走行経路生成部
85 :記憶部
90 :情報取得部
100 :圃場
D1 :条間の幅
D3 :半分の量
R1 :第1走行経路
R2 :第2走行経路
Claims (6)
- 第1作物の栽培期間と前記第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように、立毛栽培中の前記第1作物の条間に前記第2作物を植付または播種することによって、前記第1作物および前記第2作物を同一圃場内で栽培する条間栽培を行う際に作業車両によって行われる作業を支援する作業支援装置であって、
前記作業車両に前記第1作物の植付作業または播種作業をさせる際に前記作業車両の自律走行を案内する第1走行経路を側方に所定量シフトさせることによって、前記第2作物の植付作業または播種作業をさせる際に前記作業車両の自律走行を案内する第2走行経路を生成する走行経路生成部を含む、作業支援装置。 - 前記所定量は、前記圃場における前記第1作物の条間の幅の半分の量である、請求項1に記載の作業支援装置。
- 自律走行可能な前記作業車両と、請求項1または2に記載の作業支援装置とを含む、作業支援システム。
- 第1作物の栽培期間と前記第1作物とは品種が異なる第2作物の栽培期間とが部分的に重複するように、立毛栽培中の前記第1作物の条間に前記第2作物を植付または播種することによって、前記第1作物および前記第2作物を同一圃場内で栽培する条間栽培を行う際に作業車両によって行われる作業に関連する情報である作業関連情報を管理する作業関連情報管理装置であって、
前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報を取得する情報取得部と、
前記圃場を特定する圃場特定情報に関連付けて、前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報を別々に記憶する記憶部とを含む、作業関連情報管理装置。 - 外部端末からの提供要求に応じて、前記第1作物についての前記作業関連情報および前記第2作物についての前記作業関連情報のうち前記提供要求に対応する前記作業関連情報を前記外部端末に提供する情報提供部をさらに含む、請求項4に記載の作業関連情報管理装置。
- 前記作業車両と、請求項4または5に記載の作業関連情報管理装置とを含む、作業関連情報管理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019144549A JP2021023223A (ja) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | 作業支援装置、作業支援システム、作業関連情報管理装置、および作業関連情報管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2019144549A Pending JP2021023223A (ja) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | 作業支援装置、作業支援システム、作業関連情報管理装置、および作業関連情報管理システム |
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