JP2023081814A - Farm field evaluation device, method for evaluating farm field, and farm field evaluation program - Google Patents

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Abstract

To provide a farm field evaluation device, a method for evaluating a farm field, and a farm field evaluation program that can objectively evaluate the work efficiency of a farm field on the assumption that the work is done by an automatic operation machine.SOLUTION: In a farm field evaluation device 1, an information acquisition unit 11 acquires farm field information on the shape of at least one target farm field. A route generation unit 12 generates a driving route on which an automatic driving machine moves in the target farm field on the basis of the farm field information. A time calculation unit 13 calculates the work time of the automatic driving machine in the target farm field on the basis of the route generated by the route generation unit 12. A farm field evaluation unit 14 evaluates the work efficiency of the automatic driving machine in the target farm field on the basis of the work time.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本願発明は、圃場評価装置、圃場評価方法および圃場評価プログラムに関する。 The present invention relates to a field evaluation device, a field evaluation method, and a field evaluation program.

近年、自動運転の農機が普及している。このような農機は、圃場の形状に基づいて、当該圃場での運転経路を自動で生成する。したがって、圃場の形状により様々な運転経路が生成される結果、同一面積であっても形状により作業効率が異なる。そこで、自動運転の農機を使用することを前提に、圃場における作業の効率性を客観的に表す技術が必要とされている。 In recent years, self-driving agricultural machines have become widespread. Such an agricultural machine automatically generates a driving route in the field based on the shape of the field. Therefore, as a result of generating various driving routes depending on the shape of the field, work efficiency differs depending on the shape even if the area is the same. Therefore, there is a need for a technology that objectively expresses the efficiency of work in a field, on the premise of using an automatically operated agricultural machine.

特許文献1には、農業機械で行った農作業の農作業データを取得する第1取得部と、第1取得部で取得した農作業データに基づいて、農作業のスコアを圃場毎に算出する評価演算部と、を備える農作業評価システムが開示されている。 Patent Document 1 discloses a first acquisition unit that acquires farm work data of farm work performed by an agricultural machine, and an evaluation calculation unit that calculates a score of farm work for each field based on the farm work data acquired by the first acquisition unit. A farming evaluation system is disclosed comprising:

特許文献2には、面積当たりの作業時間等に基づいて、実際に行った農作業を評価するシステムが開示されている。 Patent Literature 2 discloses a system that evaluates actual agricultural work based on work hours per area.

特許文献3には、土地を形状に基づいて評価するにあたり、評価対象とする土地を近似した多角形で形成される対象図形を入力する所在・図面入力部と、対象図形内に含まれる内部最大矩形を検出する内部最大矩形検出手段を有する形状減価率判断部と、を備え、形状減価率に基づいて対象土地を評価する評価システムが開示されている。 In Patent Document 3, when evaluating land based on its shape, a location/drawing input unit for inputting a target figure formed of polygons approximating the land to be evaluated, and an internal maximum and a shape depreciation rate determination unit having internal maximum rectangle detection means for detecting rectangles, and an evaluation system for evaluating a target land based on the shape depreciation rate is disclosed.

特許文献1および2記載のシステムは、農作業を評価するものであり、圃場を評価するものとは観点が異なる。 The systems described in Patent Literatures 1 and 2 are for evaluating agricultural work, and are different from those for evaluating fields.

特許文献3記載のシステムは、自動運転農機による経路生成を前提とするものではなく、そもそも宅地の評価を行うシステムであるので、圃場の作業効率を評価するには十分とはいえない。 The system described in Patent Literature 3 is not based on the premise of route generation by an automatic driving agricultural machine, and is primarily a system for evaluating residential land.

特許公開公報 特開2017-068533Patent Publication JP 2017-068533 特許公開公報 特開2017-129939Patent Publication JP 2017-129939 特許公開公報 特開2008-040663Patent Publication JP 2008-040663

自動運転機械による作業を前提に、圃場の作業効率性を客観的に評価する圃場評価装置を提供する。 Provided is a field evaluation device that objectively evaluates field work efficiency on the premise that work is performed by an automatic driving machine.

上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る圃場評価装置は、1又は複数の対象圃場の形状に関する圃場情報を取得する情報取得部と、前記圃場情報に応じて、前記対象圃場における自動運転機械の作業時間を算出する時間算出部と、前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における前記自動運転機械の作業効率を評価する、圃場評価部と、を備える。 In order to achieve the above object, an agricultural field evaluation apparatus according to one aspect of the present invention includes an information acquisition unit that acquires agricultural field information related to the shape of one or more target agricultural fields; A time calculation unit that calculates the working time of the automatically operating machine, and a field evaluation unit that evaluates the working efficiency of the automatically operating machine in the target field based on the working time.

前記圃場情報に基づいて、当該対象圃場において前記自動運転機械が移動する運転経路を生成する経路生成部、をさらに備え、前記時間算出部は、前記経路生成部により生成される経路に基づいて、前記自動運転機械による前記作業時間を算出するものとしてもよい。 a route generation unit that generates a driving route along which the automatic driving machine moves in the target farm field based on the farm field information, wherein the time calculation unit generates, based on the route generated by the route generation unit, The work time by the automatically operating machine may be calculated.

前記情報取得部は、評価対象とする複数の前記対象圃場に関する前記圃場情報を取得し、前記経路生成部は、前記複数の前記対象圃場間を移動する圃場間経路を生成し、前記時間算出部は、前記圃場間経路の移動時間を算出し、前記圃場評価部は、前記移動時間および前記作業時間に基づいて、前記作業効率を評価するものとしてもよい。 The information acquisition unit acquires the field information related to the plurality of target fields to be evaluated, the route generation unit generates an inter-field route for traveling between the plurality of target fields, and the time calculation unit may calculate the travel time of the inter-field route, and the farm field evaluation unit may evaluate the work efficiency based on the travel time and the work time.

圃場の形状モデルと、前記作業時間とを対応付けて格納する記憶部を備え、前記時間算出部は、前記対象圃場の形状を画像識別処理により1又は複数の前記形状モデルに近似させ、前記形状モデルに対応付けられる前記作業時間に基づいて前記対象圃場における前記作業時間を算出するものとしてもよい。 A storage unit that stores a field shape model and the work time in association with each other, and the time calculation unit approximates the shape of the target field to one or more of the shape models by image identification processing, and calculates the shape. The working time in the target field may be calculated based on the working time associated with the model.

前記時間算出部は、前記対象圃場の周囲の長さ、頂点の数、および前記対象圃場の外周の凹凸形状の少なくともいずれかに基づいて、前記対象圃場における前記作業時間を算出するものとしてもよい。 The time calculation unit may calculate the working time in the target field based on at least one of a perimeter of the target field, the number of vertices, and an uneven shape of the outer periphery of the target field. .

作業と、前記作業に使用する前記自動運転機械の種別又は移動態様とを対応付けて格納する第2記憶部と、をさらに備え、前記情報取得部は、前記対象圃場において評価対象とする1又は複数の作業の選択を受け付け、前記時間算出部は、前記第2記憶部を参照し、選択された前記作業における前記種別又は前記移動態様に基づいて前記作業時間を算出するものとしてもよい。 a second storage unit that stores work in association with the type or movement mode of the automatic driving machine used for the work, wherein the information acquisition unit selects a work as an evaluation target in the target field; Selection of a plurality of works may be accepted, and the time calculation unit may refer to the second storage unit and calculate the work time based on the type or movement mode of the selected work.

上記目的を達成するため、本発明の別の観点に係る圃場評価方法は、コンピュータが、1又は複数の対象圃場の形状に関する圃場情報を取得する情報取得処理と、前記圃場情報に応じて、前記対象圃場における自動運転機械の作業時間を算出する時間算出処理と、前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における前記自動運転機械の作業効率を評価する、圃場評価処理と、を実行する。 In order to achieve the above object, an agricultural field evaluation method according to another aspect of the present invention includes information acquisition processing in which a computer acquires agricultural field information related to the shape of one or more target agricultural fields; A time calculation process for calculating the working time of the automatically driving machine in the target field and a field evaluation process for evaluating the working efficiency of the automatically driving machine in the target field based on the working time are executed.

上記目的を達成するため、本発明のさらに別の観点に係る圃場評価プログラムは、コンピュータに対して、1又は複数の対象圃場の形状に関する圃場情報を取得する情報取得処理と、前記圃場情報に応じて、前記対象圃場における自動運転機械の作業時間を算出する時間算出処理と、前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における前記自動運転機械の作業効率を評価する、圃場評価処理と、を実行する。
なお、コンピュータプログラムは、各種のデータ読取可能な記録媒体に格納して提供したり、インターネット等のネットワークを介してダウンロード可能に提供したりすることができる。
In order to achieve the above object, an agricultural field evaluation program according to still another aspect of the present invention provides a computer with an information acquisition process for acquiring agricultural field information related to the shape of one or more target agricultural fields, and a time calculation process for calculating the working time of the automatically driving machine in the target field; and a field evaluation process for evaluating the working efficiency of the automatically driving machine in the target field based on the working time .
The computer program can be stored in various data-readable recording media and provided, or can be provided in a downloadable manner via a network such as the Internet.

自動運転機械による作業を前提とした、圃場の作業効率性を客観的に評価できる。 It is possible to objectively evaluate the work efficiency of the field assuming work by automatic driving machines.

本願発明に係る圃場評価装置が、作業での使用を想定する自動運転機械の1例であるドローンの斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a drone, which is an example of an automatic driving machine that the agricultural field evaluation device according to the present invention is assumed to be used for work. 本願発明に係る圃場評価装置の全体概念図である。1 is an overall conceptual diagram of an agricultural field evaluation device according to the present invention; FIG. 上記ドローンが有する機能ブロック図である。It is a functional block diagram which the said drone has. 本願発明に係る圃場評価装置、および上記圃場評価装置にネットワークを通じて接続されるドローンの機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a field evaluation device according to the present invention and a drone connected to the field evaluation device through a network; FIG. 上記圃場評価装置が有する記憶部に格納されているテーブルの1例である。It is one example of the table stored in the memory|storage part which the said agricultural field evaluation apparatus has. 上記圃場評価装置により圃場に生成される経路の1例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one example of the path|route produced|generated by the said agricultural field evaluation apparatus in an agricultural field. 上記圃場に生成される経路の別の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a route generated in the agricultural field; 上記圃場評価装置により生成される、複数の圃場間を移動する圃場間経路の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the path|route between fields which moves between several fields produced|generated by the said farm field evaluation apparatus. 上記圃場評価装置による圃場の評価結果を示す例であって、(a)圃場ごとの評価値の分布を示すヒストグラムの例、(b)圃場を管理する法人ごとの評価値の分布を示すヒストグラムの例、(c)圃場を有する地区ごとの評価値の分布を示すヒストグラム、(d)圃場面積と、効率および作業時との関係を示す散布図の例である。Examples showing the evaluation results of fields by the field evaluation device, including (a) an example of a histogram showing the distribution of evaluation values for each field, and (b) a histogram showing the distribution of evaluation values for each corporation that manages the fields. Examples are (c) a histogram showing the distribution of evaluation values for each district having fields, and (d) an example of a scatter diagram showing the relationship between field area, efficiency, and working time. 上記圃場評価装置が、圃場を評価する流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow which the said agricultural field evaluation apparatus evaluates an agricultural field.

圃場評価装置1は、自動で移動する農機の作業しやすさという観点で圃場を評価する装置である。圃場評価装置1は、1又は複数の圃場を対象圃場として、評価を行うことができる。圃場評価装置1は、圃場の個数、面積又は形状といった圃場の情報を取得するとともに、この圃場で自動運転の農機が作業をした場合の作業時間を取得する。また、圃場評価装置1は、この作業時間に基づいて、圃場における作業効率を算出する。 The farm field evaluation device 1 is a device that evaluates a farm field from the viewpoint of workability of an automatically moving agricultural machine. The field evaluation device 1 can evaluate one or more fields as target fields. The farm field evaluation device 1 acquires field information such as the number, area, or shape of the farm fields, and also acquires the working time when the automatically operated agricultural machine works in the farm fields. Further, the field evaluation device 1 calculates the working efficiency in the field based on this working time.

以下、図を参照しながら、本願発明を実施するための形態について説明する。図はすべて例示である。以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を促すために、ある特定の詳細について述べられている。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細に限られない。また、図面を単純化するために、周知の構造および装置については概略的に示されている。 Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. All figures are illustrative. In the following detailed description, for purposes of explanation, certain details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, embodiments are not limited to these specific details. Also, well-known structures and devices are schematically shown to simplify the drawings.

まず、発明に係る圃場評価装置が、農作業での使用を想定する自動運転機械の1例として、ドローンの構成について説明する。
図1に示すように、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(ローターとも呼ばれる)は、ドローン100を飛行させるための手段であり、飛行の安定性、機体サイズ、および、電力消費量のバランスを考慮し、8機(2段構成の回転翼が4セット)備えられている。各回転翼101は、ドローン100の筐体110からのび出たアームにより筐体110の四方に配置されている。すなわち、進行方向左後方に回転翼101-1a、101-1b、左前方に回転翼101-2a、101-2b、右後方に回転翼101-3a、101-3b、右前方に回転翼101-4a、101-4bがそれぞれ配置されている。なお、ドローン100は図1におけるx方向を進行方向とする。
First, the configuration of a drone will be described as an example of an automatic driving machine that is assumed to be used in agricultural work by the agricultural field evaluation device according to the invention.
As shown in FIG. 1, rotors 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (also called rotors) connect drone 100 to It is a means to fly, and considering the balance of flight stability, aircraft size, and power consumption, it is equipped with 8 aircraft (4 sets of two-stage rotor blades). Each rotary wing 101 is arranged on four sides of the housing 110 by arms protruding from the housing 110 of the drone 100 . That is, rotor blades 101-1a and 101-1b are on the left rear in the direction of travel, rotor blades 101-2a and 101-2b are on the left front, rotor blades 101-3a and 101-3b are on the right rear, and rotor blades 101- on the right front. 4a and 101-4b are arranged respectively. Note that the drone 100 is traveling in the x direction in FIG.

回転翼101の各セットの外周には、略円筒形を形成する格子状のプロペラガード115-1,115-2,115-3,115-4が設けられ、回転翼101が異物と干渉しづらくなるようにしている。プロペラガード115-1,115-2,115-3,115-4を支えるための放射状の部材は水平ではなくやぐら状の構造である。衝突時に当該部材が回転翼の外側に座屈することを促し、ローターと干渉することを防ぐためである。 Lattice-like propeller guards 115-1, 115-2, 115-3, and 115-4 forming a substantially cylindrical shape are provided on the outer periphery of each set of rotor blades 101 to prevent rotor blades 101 from interfering with foreign matter. Radial members for supporting the propeller guards 115-1, 115-2, 115-3, and 115-4 are not horizontal but have a tower-like structure. This is to prevent the member from interfering with the rotor by promoting the buckling of the member to the outside of the rotor blade at the time of collision.

回転翼101の回転軸から下方には、それぞれ棒状の足が伸び出ている。 Rod-shaped legs extend downward from the rotating shaft of the rotor blade 101, respectively.

モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bは、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bを回転させる手段(典型的には電動機だが発動機等であってもよい)であり、一つの回転翼に対して1機設けられている。モーター102は、推進器の例である。1セット内の上下の回転翼(たとえば、101-1aと101-1b)、および、それらに対応するモーター(たとえば、102-1aと102-1b)は、ドローンの飛行の安定性等のために軸が同一直線上にあり、かつ、互いに反対方向に回転する。 Motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b are connected to rotors 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101- Means for rotating 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (typically an electric motor, but may be a motor, etc.), one machine provided for one rotor blade It is Motor 102 is an example of a propeller. The upper and lower rotors in one set (e.g. 101-1a and 101-1b) and their corresponding motors (e.g. 102-1a and 102-1b) are used for drone flight stability etc. The axes are collinear and rotate in opposite directions.

ノズル103-1、103-2は、散布物を下方に向けて散布するための手段であり4機備えられている。なお、本願明細書において、散布物とは、農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種、および、水などの圃場に散布される液体または粉体を一般的に指すこととする。 Four nozzles 103-1 and 103-2 are provided as means for downwardly spraying the material to be sprayed. In the specification of the present application, the sprayed material generally refers to a liquid or powder that is sprayed on a field, such as pesticides, herbicides, liquid fertilizers, insecticides, seeds, and water.

タンク104は散布物を保管するためのタンクであり、重量バランスの観点からドローン100の重心に近い位置でかつ重心より低い位置に設けられている。ホース105-1、105-2、105-3、105-4は、タンク104と各ノズル103-1、103-2とを接続する手段であり、硬質の素材から成り、当該ノズルを支持する役割を兼ねていてもよい。ポンプ106は、散布物をノズルから吐出するための手段である。 The tank 104 is a tank for storing sprayed material, and is provided at a position close to and lower than the center of gravity of the drone 100 from the viewpoint of weight balance. The hoses 105-1, 105-2, 105-3, 105-4 are means for connecting the tank 104 and the respective nozzles 103-1, 103-2, are made of a hard material, and serve to support the nozzles. may also serve as A pump 106 is a means for discharging the spray from the nozzle.

図2にドローン100の飛行制御システムの全体概念図を示す。本図は模式図であって、縮尺は正確ではない。同図において、ドローン100、操作器401、小型携帯端末401aが、それぞれ基地局404と接続されていて、操作器401のみが営農クラウド405と接続されているが、接続関係は例示であり、これに限られない。ドローン100、操作器401、小型携帯端末401a、基地局404は、営農クラウド405にそれぞれ接続されている。これらの接続は、Wi-Fiや移動通信システム等による無線通信を行ってもよいし、一部又は全部が有線接続されていてもよい。 FIG. 2 shows an overall conceptual diagram of the flight control system of the drone 100. As shown in FIG. This figure is a schematic diagram and not to scale. In the figure, the drone 100, the controller 401, and the small portable terminal 401a are each connected to the base station 404, and only the controller 401 is connected to the farming cloud 405; is not limited to Drone 100, controller 401, small portable terminal 401a, and base station 404 are connected to farming cloud 405, respectively. These connections may be wireless communication by Wi-Fi, a mobile communication system, or the like, or part or all of them may be wired.

操作器401は、使用者402の操作によりドローン100に指令を送信し、また、ドローン100から受信した情報(たとえば、位置、散布物の貯留量、電池残量、カメラ映像等)を表示するための手段であり、コンピューター・プログラムを稼働する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。操作器401は、ユーザインターフェース装置としての入力部および表示部を備える。本願発明に係るドローン100は自律飛行を行なうよう制御されるが、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。携帯情報機器に加えて、緊急停止専用の機能を有する非常用操作器(図示していない)を使用してもよい。非常用操作器は緊急時に迅速に対応が取れるよう大型の緊急停止ボタン等を備えた専用機器であってもよい。さらに、操作器401とは別に、操作器401に表示される情報の一部又は全部を表示可能な小型携帯端末401a、例えばスマートホンがシステムに含まれていてもよい。また、小型携帯端末401aから入力される情報に基づいて、ドローン100の動作が変更される機能を有していてもよい。小型携帯端末401aは、例えば基地局404と接続されていて、基地局404を介して営農クラウド405からの情報等を受信可能である。 The operation unit 401 is operated by the user 402 to transmit commands to the drone 100, and to display information received from the drone 100 (for example, position, amount of sprayed material stored, remaining battery level, camera image, etc.). and may be implemented by a portable information device such as a general tablet terminal that runs a computer program. The operation device 401 has an input section and a display section as a user interface device. The drone 100 according to the present invention is controlled to fly autonomously, but manual operation may be performed during basic operations such as takeoff and return, and in an emergency. In addition to the portable information device, an emergency operator (not shown) having a dedicated emergency stop function may be used. The emergency operation device may be a dedicated device equipped with a large emergency stop button or the like so that a quick response can be taken in case of emergency. Furthermore, apart from the operation device 401, the system may include a small portable terminal 401a, such as a smart phone, capable of displaying part or all of the information displayed on the operation device 401. FIG. Further, it may have a function of changing the operation of the drone 100 based on information input from the small portable terminal 401a. The small portable terminal 401a is connected to a base station 404, for example, and can receive information and the like from the farming cloud 405 via the base station 404. FIG.

圃場403は、ドローン100による散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場403の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場403は家屋、病院、学校、他の作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場403内に、建築物や電線等の侵入者が存在する場合もある。圃場403は、畑および水田を含んでよい。 A farm field 403 is a rice field, a field, or the like targeted for spraying by the drone 100 . In reality, the topography of the farm field 403 is complicated, and there are cases where a topographic map cannot be obtained in advance, or there are cases where the topographic map differs from the situation of the field. Fields 403 are usually adjacent to houses, hospitals, schools, other crop fields, roads, railroads, and the like. Moreover, there may be intruders such as buildings and electric wires in the field 403 . Fields 403 may include fields and paddy fields.

基地局404は、Wi-Fi通信の親機機能等を提供する装置であり、RTK-GPS基地局としても機能し、ドローン100の正確な位置を提供できるようになっていてもよい(Wi-Fi通信の親機機能とRTK-GPS基地局が独立した装置であってもよい)。また、基地局404は、3G、4G、およびLTE等の移動通信システムを用いて、営農クラウド405と互いに通信可能であってもよい。 The base station 404 is a device that provides a Wi-Fi communication base unit function, etc., and may also function as an RTK-GPS base station and provide an accurate position of the drone 100 (Wi-Fi Fi communication master unit function and RTK-GPS base station may be independent devices). Also, the base station 404 may be able to communicate with the farming cloud 405 using a mobile communication system such as 3G, 4G, and LTE.

営農クラウド405は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピュータ群と関連ソフトウェアであり、操作器401と携帯電話回線等で無線接続されていてもよい。営農クラウド405は、ハードウェア装置により構成されていてもよい。営農クラウド405は、ドローン100が撮影した圃場403の画像を取得してもよい。また、保存していた圃場403の地形情報等をドローン100に提供してよい。加えて、ドローン100の飛行および撮影映像の履歴を蓄積し、様々な分析処理を行ってもよい。 The farming cloud 405 is typically a group of computers and related software operated on a cloud service, and may be wirelessly connected to the operation device 401 via a mobile phone line or the like. The farming cloud 405 may be composed of hardware devices. The farming cloud 405 may acquire an image of the farm field 403 captured by the drone 100 . In addition, the drone 100 may be provided with topographical information and the like of the field 403 that has been saved. In addition, a history of flight and captured images of the drone 100 may be accumulated and various analysis processes may be performed.

小型携帯端末401aは例えばスマートホン等である。小型携帯端末401aの表示部には、ドローン100の運転に関し予測される動作の情報、より具体的にはドローン100が発着地点406に帰還する予定時刻や、帰還時に使用者402が行うべき作業の内容等の情報が適宜表示される。また、小型携帯端末401aからの入力に基づいて、ドローン100の動作を変更してもよい。 The small portable terminal 401a is, for example, a smart phone. The display unit of the small portable terminal 401a displays information about the expected operation of the drone 100, more specifically, the scheduled time for the drone 100 to return to the departure/arrival point 406, and the work to be done by the user 402 when returning. Information such as the content is displayed as appropriate. Also, the operation of the drone 100 may be changed based on the input from the small portable terminal 401a.

通常、ドローン100は圃場403の外部にある発着地点406から離陸し、圃場403に散布物を散布した後に、あるいは、散布物の補充や充電等が必要になった時に発着地点406に帰還する。発着地点406から目的の圃場403に至るまでの飛行経路(侵入経路)は、営農クラウド405等で事前に保存されていてもよいし、使用者402が離陸開始前に入力してもよい。発着地点406は、ドローン100に記憶されている座標により規定される仮想の地点であってもよいし、物理的な発着台があってもよい。 Normally, the drone 100 takes off from the departure/arrival point 406 outside the field 403 and returns to the departure/arrival point 406 after spraying the sprayed material on the field 403 or when the sprayed material needs to be replenished or charged. The flight path (entry path) from the starting point 406 to the target field 403 may be stored in advance in the farming cloud 405 or the like, or may be input by the user 402 before starting takeoff. Landing point 406 may be a virtual point defined by coordinates stored in drone 100, or may be a physical landing pad.

図3に本願発明に係る散布用ドローンの実施例の制御機能を表したブロック図を示す。フライトコントローラー501は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはCPU、メモリー、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピュータであってよい。フライトコントローラー501は、操作器401から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ESC(Electronic Speed Control)等の制御手段を介して、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの回転数を制御することで、ドローン100の飛行を制御する。モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの実際の回転数はフライトコントローラー501にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。あるいは、回転翼101に光学センサー等を設けて回転翼101の回転がフライトコントローラー501にフィードバックされる構成でもよい。 FIG. 3 shows a block diagram showing the control functions of an embodiment of the spray drone according to the present invention. The flight controller 501 is a component that controls the entire drone, and specifically may be an embedded computer that includes a CPU, memory, related software, and the like. Flight controller 501 controls motors 102-1a and 102-1b via control means such as ESC (Electronic Speed Control) based on input information received from operation device 401 and input information obtained from various sensors described later. , 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, and 104-b, the flight of the drone 100 is controlled. The actual rotation speeds of motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, and 104-b are fed back to flight controller 501 to ensure normal rotation. It is configured to be able to monitor whether or not Alternatively, an optical sensor or the like may be provided on the rotor blade 101 and the rotation of the rotor blade 101 may be fed back to the flight controller 501 .

フライトコントローラー501が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、Wi-Fi通信やUSB等の通信手段を通じて書き換え可能になっている。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行なわれないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護が行われている。また、フライトコントローラー501が制御に使用する計算処理の一部が、操作器401上、または、営農クラウド405上や他の場所に存在する別のコンピュータによって実行されてもよい。フライトコントローラー501は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。 The software used by the flight controller 501 is rewritable through a storage medium or the like, or through communication means such as Wi-Fi communication or USB, in order to extend/change functions or correct problems. In this case, protection is provided by encryption, checksum, electronic signature, virus check software, etc. to prevent rewriting by unauthorized software. Also, part of the calculation processing used for control by the flight controller 501 may be executed by another computer existing on the operation device 401, on the farming cloud 405, or at another location. Due to the high importance of flight controller 501, some or all of its components may be duplicated.

フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機機能503を介して、さらに、基地局404を介して操作器401とやり取りを行ない、必要な指令を操作器401から受信すると共に、必要な情報を操作器401に送信できる。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようにしておいてもよい。基地局404は、Wi-Fiによる通信機能に加えて、RTK-GPS基地局の機能も備えている。RTK基地局の信号とGPS測位衛星からの信号を組み合わせることで、フライトコントローラー501により、ドローン100の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。フライトコントローラー501は重要性が高いため、二重化・多重化されていてもよく、また、特定のGPS衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのフライトコントローラー501は別の衛星を使用するよう制御されていてもよい。 The flight controller 501 communicates with the controller 401 via the Wi-Fi slave device function 503 and via the base station 404, receives necessary commands from the controller 401, and sends necessary information to the controller. You can send to 401. In this case, the communication may be encrypted to prevent fraudulent acts such as interception, impersonation, and device hijacking. The base station 404 also has a function of an RTK-GPS base station in addition to a Wi-Fi communication function. By combining the signals from the RTK base station and the signals from the GPS positioning satellite, the flight controller 501 can measure the absolute position of the drone 100 with an accuracy of several centimeters. Due to the high importance of the flight controller 501, it may be duplicated or multiplexed, and each redundant flight controller 501 should use a different satellite in order to cope with the failure of a particular GPS satellite. may be controlled.

6軸ジャイロセンサー505はドローン機体の互いに直交する3方向の加速度を測定する手段であり、さらに、加速度の積分により速度を計算する手段である。6軸ジャイロセンサー505は、上述の3方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。地磁気センサー506は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する手段である。気圧センサー507は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローンの高度も測定することもできる。レーザーセンサー508は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段であり、IR(赤外線)レーザーであってもよい。ソナー509は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー(角速度センサー)、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されていてもよい。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー501はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと見なすようにしてもよい。 The 6-axis gyro sensor 505 is means for measuring the acceleration of the drone body in three mutually orthogonal directions, and is means for calculating the velocity by integrating the acceleration. The 6-axis gyro sensor 505 is means for measuring changes in the attitude angle of the drone body in the three directions described above, that is, angular velocity. The geomagnetic sensor 506 is a means of determining the direction of the drone body by measuring geomagnetism. The air pressure sensor 507 is a means of measuring air pressure, and can also indirectly measure the altitude of the drone. The laser sensor 508 is means for measuring the distance between the drone body and the ground surface using reflection of laser light, and may be an IR (infrared) laser. Sonar 509 is a means of measuring the distance between the drone body and the ground using the reflection of sound waves such as ultrasonic waves. These sensors may be selected according to the drone's cost targets and performance requirements. Also, a gyro sensor (angular velocity sensor) for measuring the inclination of the airframe, a wind sensor for measuring wind force, etc. may be added. Also, these sensors may be duplicated or multiplexed. If there are multiple sensors for the same purpose, the flight controller 501 may use only one of them and switch to an alternative sensor if it fails. Alternatively, multiple sensors may be used at the same time and a failure is assumed to occur if their measurements do not match.

流量センサー510は散布物の流量を測定するための手段であり、タンク104からノズル103に至る経路の複数の場所に設けられている。液切れセンサー511は散布物の量が所定の量以下になったことを検知するセンサーである。 Flow rate sensors 510 are means for measuring the flow rate of the spread material, and are provided at multiple locations along the path from tank 104 to nozzle 103 . A liquid exhaustion sensor 511 is a sensor that detects when the amount of sprayed matter has fallen below a predetermined amount.

生育診断カメラ512aは、圃場403を撮影し、画像分析のためのデータを取得する手段である。また、生育診断カメラ512aは、例えばマルチスペクトルカメラであるが、可視光線を受光するカメラであってもよい。病理診断カメラ512bは、圃場403に生育する作物を撮影し、病理診断のためのデータを取得する手段である。病理診断カメラ512bは、例えば可視光線を受光するカメラである。生育診断カメラ512aおよび病理診断カメラ512bは、1個のハードウェア構成により実現されていてもよい。 The growth diagnosis camera 512a is means for photographing the field 403 and acquiring data for image analysis. Also, the growth diagnosis camera 512a is, for example, a multispectral camera, but may be a camera that receives visible light. The pathological diagnosis camera 512b is means for photographing crops growing in the field 403 and acquiring data for pathological diagnosis. The pathological diagnosis camera 512b is, for example, a camera that receives visible light. The growth diagnostic camera 512a and the pathological diagnostic camera 512b may be realized by one hardware configuration.

侵入者検知カメラ513はドローン侵入者を検知するためのカメラであり、画像特性とレンズの向きが生育診断カメラ512aおよび病理診断カメラ512bとは異なるため、生育診断カメラ512aおよび病理診断カメラ512bとは別の機器である。スイッチ514はドローン100の使用者402が様々な設定を行なうための手段である。侵入者接触センサー515はドローン100、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の侵入者に接触したことを検知するためのセンサーである。なお、侵入者接触センサー515は、6軸ジャイロセンサー505で代用してもよい。カバーセンサー516は、ドローン100の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサーである。注入口センサー517はタンク104の注入口が開放状態であることを検知するセンサーである。 The intruder detection camera 513 is a camera for detecting drone intruders, and is different from the growth diagnosis camera 512a and the pathology diagnosis camera 512b in terms of image characteristics and lens orientation. It is another device. Switch 514 is a means for user 402 of drone 100 to make various settings. The intruder contact sensor 515 is a sensor for detecting that the drone 100, especially its rotor or propeller guard portion, has come into contact with an intruder such as an electric wire, building, human body, standing tree, bird, or other drone. . Note that the intruder contact sensor 515 may be replaced by the 6-axis gyro sensor 505 . The cover sensor 516 is a sensor that detects that the operation panel of the drone 100 and the internal maintenance cover are open. The inlet sensor 517 is a sensor that detects that the inlet of the tank 104 is open.

これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン100外部の基地局404、操作器401、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローンに送信してもよい。たとえば、基地局404に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をWi-Fi通信経由でドローン100に送信するようにしてもよい。 These sensors may be selected, duplicated or multiplexed depending on the drone's cost targets and performance requirements. Also, a sensor may be provided outside the drone 100 at the base station 404, the controller 401, or at another location to transmit the read information to the drone. For example, a wind sensor may be provided in the base station 404 to transmit information on wind force and wind direction to the drone 100 via Wi-Fi communication.

フライトコントローラー501はポンプ106に対して制御信号を送信し、吐出量の調整や吐出の停止を行なう。ポンプ106の現時点の状況(たとえば、回転数等)は、フライトコントローラー501にフィードバックされる構成となっている。 The flight controller 501 transmits a control signal to the pump 106 to adjust the discharge amount and stop the discharge. The current status of the pump 106 (eg, number of revolutions, etc.) is configured to be fed back to the flight controller 501 .

LED107は、ドローンの操作者に対して、ドローンの状態を知らせるための表示手段である。LEDに替えて、または、それに加えて液晶ディスプレイ等の表示手段を使用してもよい。ブザーは、音声信号によりドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるための出力手段である。Wi-Fi子機機能519は操作器401とは別に、たとえば、ソフトウェアの転送などのために外部のコンピューター等と通信するためのオプショナルな構成要素である。Wi-Fi子機機能に替えて、または、それに加えて、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、NFC等の他の無線通信手段、または、USB接続などの有線通信手段を使用してもよい。また、Wi-Fi子機機能に替えて、3G、4G、およびLTE等の移動通信システムにより相互に通信可能であってもよい。スピーカー520は、録音した人声や合成音声等により、ドローンの状態(特にエラー状態)を知らせる出力手段である。天候状態によっては飛行中のドローン100の視覚的表示が見にくいことがあるため、そのような場合には音声による状況伝達が有効である。警告灯521はドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるストロボライト等の表示手段である。これらの入出力手段は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。 The LED 107 is display means for informing the operator of the drone of the state of the drone. Display means such as a liquid crystal display may be used in place of or in addition to LEDs. A buzzer is an output means for informing the state of the drone (especially an error state) by means of an audio signal. A Wi-Fi slave device function 519 is an optional component for communicating with an external computer or the like for transferring software, for example, separately from the operation device 401 . In place of or in addition to the Wi-Fi slave unit function, infrared communication, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), other wireless communication means such as NFC, or wired communication means such as USB connection may be used. Also, instead of the Wi-Fi slave device function, it may be possible to communicate with each other by a mobile communication system such as 3G, 4G, and LTE. The speaker 520 is output means for notifying the state of the drone (especially error state) by means of recorded human voice, synthesized voice, or the like. Weather conditions can make it difficult to see the visual display of the drone 100 in flight, and in such cases, audible status communication is effective. A warning light 521 is a display means such as a strobe light that indicates the state of the drone (especially an error state). These input/output means may be selected, duplicated or multiplexed according to the drone's cost targets and performance requirements.

●圃場評価装置の概要
図4に示すように、圃場評価装置1は、例えばドローン100とネットワークNWを通じて互いに通信可能に接続されている。ただし、本発明の技術的範囲においては、必ずしもドローン100と接続されている必要はなく、圃場評価装置1に自動運転機械の運転経路を生成する機能があれば足りる。
●Overview of Agricultural Field Evaluation Device As shown in FIG. 4, the agricultural field evaluation device 1 is communicably connected to, for example, a drone 100 and a network NW. However, within the technical scope of the present invention, it is not necessary to be connected to the drone 100, and it is sufficient if the agricultural field evaluation device 1 has the function of generating the driving route of the automatic driving machine.

圃場評価装置1は、ハードウェア構成であってもよいし、営農クラウド405上に構成されていてもよい。圃場評価装置1は、無線又は一部もしくは全部が有線により接続された複数の装置により構成されていてもよい。 The farm field evaluation device 1 may have a hardware configuration, or may be configured on the farm management cloud 405 . The field evaluation device 1 may be composed of a plurality of devices connected wirelessly or partially or wholly by wires.

●圃場評価装置1の機能部
圃場評価装置1は、情報処理を実行するためのCPU(Central Processing Unit)などの演算装置、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶装置を備え、これによりソフトウェア資源として、主として、情報取得部11、経路生成部12、時間算出部13、圃場評価部14、出力部15、通信処理部16および記憶部20を有する。
Functional part of the field evaluation device 1 The field evaluation device 1 includes an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit) for executing information processing, and storage devices such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory). It has an information acquisition unit 11, a route generation unit 12, a time calculation unit 13, a field evaluation unit 14, an output unit 15, a communication processing unit 16 and a storage unit 20 as software resources.

記憶部20は、第1機能部および第2機能部の例であり、少なくとも圃場評価において参照される情報を記憶する機能部である。
図5は、記憶部20に記憶されているテーブルT1の例を示す図である。テーブルT1には、作業と、作業に使用する自動運転機械の種別又は移動態様とが対応付けられて格納されている。作業の項目は、例えば耕起、代掻き、田植え、農薬散布および肥料散布等が格納されている。そして、テーブルT1には、これらの作業に使用する自動運転機械の種別が格納されている。自動運転機械は、自動で運転経路を生成して自動運転を行う機械全般を指す。自動運転機械は、例えば耕運機やトラクター、田植え機等の農機である。また、自動運転機械は、農作業を行うドローンであってもよい。なお、自動運転機械は農作業を行う機械に限らず、所定の領域を網羅的に移動して作業を行う機械、例えば清掃用ロボットであってもよい。
The storage unit 20 is an example of a first function unit and a second function unit, and is a function unit that stores at least information referred to in field evaluation.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the table T1 stored in the storage unit 20. As shown in FIG. The table T1 stores work in association with the type or mode of movement of the automatic driving machine used for the work. Work items include, for example, plowing, plowing, rice planting, pesticide application, and fertilizer application. The table T1 stores the types of automatic driving machines used for these tasks. Autonomous driving machines refer to all machines that automatically generate driving routes and operate automatically. Automatic driving machines are, for example, agricultural machines such as cultivators, tractors, and rice transplanters. Also, the self-driving machine may be a drone that performs agricultural work. Note that the automatic driving machine is not limited to a machine that performs agricultural work, and may be a machine that performs work by moving comprehensively in a predetermined area, such as a cleaning robot.

自動運転機械の種別は、作業により異なる種別が格納されていてもよいし、同図に示すドローンのように、農薬散布と肥料散布の両方で使用できる自動運転機械があってもよい。また、テーブルT1には、各作業において自動運転機械を使用しない、人手による移動態様が合わせて格納されていてもよい。 Different types of automated driving machines may be stored depending on the type of work, or there may be automated driving machines that can be used for both pesticide spraying and fertilizer spraying, such as the drone shown in the figure. In addition, the table T1 may also store manual movement modes that do not use an automatic driving machine for each task.

移動態様は、各自動運転機械における作業ごとの態様を示す。移動態様は、例えば作業幅、作業時の移動速度、圃場間移動時の移動速度、想定馬力等が含まれる。圃場間移動時の移動速度は、自動運転による移動速度の他、作業者による手動運転時に想定される移動速度を、自動運転による移動速度とは別に格納していてもよい。また、移動態様は、圃場内を作業せずに移動する場合の移動速度が含まれていてもよい。さらに、移動態様は、自動運転機械が方向転換、例えば旋回をする場合の速度が含まれていてもよい。例えば、ドローンのように複数の作業で使用する機械の場合には、行う作業によって異なる移動態様で移動する場合があってもよい。 The mode of movement indicates the mode of each task in each automatic driving machine. The mode of movement includes, for example, working width, movement speed during work, movement speed during movement between fields, assumed horsepower, and the like. As for the moving speed when moving between fields, in addition to the moving speed due to automatic operation, the moving speed assumed during manual operation by the worker may be stored separately from the moving speed due to automatic operation. Further, the movement mode may include a movement speed when moving in the field without working. Additionally, the mode of movement may include the speed at which the autonomous machine turns, eg, turns. For example, in the case of a machine such as a drone that is used for multiple tasks, it may move in different modes depending on the task to be performed.

情報取得部11は、対象圃場の形状に関する圃場情報を取得する機能部である。圃場情報は、例えば農林水産省等の公的機関が公開している圃場の座標データ、又は測量データであってもよい。また、圃場情報は、あらかじめGNSSを有する装置を用いて取得した測量データであってもよい。この測量データは、GNSS機能を有するスマートホン又は所定の測量装置等を保持して圃場を巡回して取得したデータであってもよい。また、測量データは、GNSS機能を有するドローンを飛行させて測量したデータであってもよい。測量データは、2次元データであってもよいし、高低差を考慮した3次元データであってもよい。 The information acquisition unit 11 is a functional unit that acquires field information regarding the shape of a target field. The farm field information may be, for example, field coordinate data or survey data published by a public institution such as the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries. Moreover, the field information may be survey data acquired in advance using a device having GNSS. This survey data may be data acquired by patrolling the farm field with a smartphone having a GNSS function, a predetermined survey device, or the like. Moreover, the survey data may be data obtained by flying a drone having a GNSS function. The survey data may be two-dimensional data, or may be three-dimensional data in consideration of height differences.

なお、圃場情報には、自動運転機械が立ち入れない進入禁止エリアの情報が含まれていてもよい。進入禁止エリアは、水平方向および高さ方向に規定される、3次元方向に広がりを有する領域であり、例えば障害物を中心にして描かれる直方体状の領域である。なお、進入禁止エリアは、障害物を中心に描かれる球状の領域であってもよい。 The farm field information may include information on restricted areas that the automatic driving machine cannot enter. The no-entry area is defined in the horizontal direction and in the height direction and is an area extending in the three-dimensional direction, for example, a rectangular parallelepiped area drawn around an obstacle. Note that the no-entry area may be a spherical area drawn around the obstacle.

情報取得部11は、圃場評価装置1の適宜の記憶部から圃場情報を呼び出してもよいし、ネットワークNWを通じて別途の情報源から圃場情報を取得してもよい。 The information acquisition unit 11 may call up the farm field information from an appropriate storage unit of the farm field evaluation device 1, or may acquire the farm field information from a separate information source through the network NW.

情報取得部11は、互いに離間した複数の圃場を、対象圃場として受け付けてもよい。複数の圃場の選択は、例えば、点在する複数の圃場を1人の土地保有者が保有している場合等、同じ作業者が同一の自動運転機械を用いて複数の圃場の作業を行う場合に行われる。このような構成によれば、複数の圃場を一括して作業する場合を想定して、当該複数圃場の作業効率を評価することができる。 The information acquisition unit 11 may accept a plurality of fields separated from each other as target fields. The selection of multiple fields is, for example, when a single land owner owns multiple scattered fields, or when the same worker works on multiple fields using the same automatic driving machine. is performed on According to such a configuration, it is possible to evaluate the working efficiency of a plurality of fields, assuming a case where a plurality of fields are collectively worked.

また、情報取得部11は、対象圃場において評価対象とする1又は複数の作業の選択を受け付けてもよい。作業選択を行うユーザは、圃場の用途等や、評価を要する作業の種類に応じて評価する作業を選択することができる。情報取得部11は、通信処理部16を介して作業選択を受け付けてもよいし、圃場評価装置1に備えられた適宜の入力手段により作業選択を受け付けてもよい。 In addition, the information acquisition unit 11 may receive selection of one or more works to be evaluated in the target field. The user who selects the work can select the work to be evaluated according to the use of the field and the type of work requiring evaluation. The information acquisition unit 11 may receive work selection via the communication processing unit 16, or may receive work selection by appropriate input means provided in the field evaluation device 1. FIG.

経路生成部12は、圃場情報に基づいて、当該対象圃場において自動運転機械が移動する運転経路を生成する機能部である。 The route generation unit 12 is a functional unit that generates a driving route along which the automatic driving machine moves in the target field based on the field information.

経路生成部12は、対象圃場のうち、圃場情報に含まれる圃場形状から、進入禁止エリアを除いたエリアを移動許可エリア70i、80i(図6、図7参照)として決定してもよい。なお、経路生成部12は、自動運転機械の種別ごとに、進入禁止エリアを異ならせてもよい。例えば、陸上走行の機械においては、障害物の高さに関わらず避けて走行する必要がある一方、ドローン100は空中を飛行するため、障害物の高さ方向の大きさによっては障害物の上空を飛行することが可能である。自動運転機械の種別により、障害物の高さ方向の大きさに基づいて進入禁止エリアとするか否かを決定する構成によれば、機械種別ごとの作業効率性をより正確に評価できる。 The route generation unit 12 may determine, from the field shape included in the field information, the areas excluding the no entry area from the target field as the movement permitted areas 70i and 80i (see FIGS. 6 and 7). Note that the route generation unit 12 may vary the no-entry area for each type of automatic driving machine. For example, in a machine that travels on land, it is necessary to avoid obstacles regardless of their height while the drone 100 flies in the air. It is possible to fly According to the configuration that determines whether or not to set the area as a no-entry area based on the size of the obstacle in the height direction, depending on the type of the automatic driving machine, it is possible to more accurately evaluate the work efficiency for each machine type.

経路生成部12は、移動許可エリア内に運転経路を生成する。
図6に示すように、例えば経路生成部12は、移動許可エリア70i内を往復して略網羅的に走査する運転経路を生成する。
The route generator 12 generates a driving route within the movement-permitted area.
As shown in FIG. 6, for example, the route generation unit 12 generates a driving route for scanning the movement-permitted area 70i substantially exhaustively by reciprocating.

また、図7に示すように、経路生成部12は、移動許可エリア80iを複数のエリアに分割し、分割したエリアごとに経路を生成してもよい。より具体的には、経路生成部12は、移動許可エリア80iを、1又は複数の整形エリア81iと、整形エリア81iよりも面積の小さい1又は複数の異形エリア82i,83iと、に分割する。経路生成部12は、特に移動許可エリア80iを上空から俯瞰した際に凹多角形状である場合、移動許可エリア80iを分割する。凹多角形は、多角形の内角の少なくとも1個が180°を超える角である多角形であり、言い換えれば凹部形状を有する多角形である。経路生成部12は、凹部が発見された場合、当該エリアの分割処理を行う。凹部が発見されない場合、これ以上の分割は不要と判定し、処理を終了する。 Further, as shown in FIG. 7, the route generation unit 12 may divide the movement-permitted area 80i into a plurality of areas and generate a route for each divided area. More specifically, the route generator 12 divides the movement-permitted area 80i into one or more shaped areas 81i and one or more odd-shaped areas 82i and 83i smaller than the shaped area 81i. The route generating unit 12 divides the movement-permitted area 80i particularly when the movement-permitted area 80i has a concave polygonal shape when viewed from above. A concave polygon is a polygon in which at least one of the interior angles of the polygon is greater than 180°, in other words a polygon with a concave shape. When a concave portion is found, the route generation unit 12 performs division processing of the area. If no concave portion is found, it is determined that further division is unnecessary, and the process ends.

また、経路生成部12は、整形エリア81iをさらに外周エリア811iと内側エリア812iとに分割し、エリアごとに運転経路を生成してもよい。外周エリア811iは、自動運転機械の作業幅を有する環状のエリアである。自動運転機械の作業幅は、自動運転機械の種別および作業内容により異なる。例えばドローン100が薬剤散布を行う場合の作業幅は薬剤の散布幅である。また、ドローン100が監視を行う場合の作業幅は、監視用ドローンである場合は、監視可能幅である。このように、作業幅は、自動運転機械の筐体幅とは異なっている。 Further, the route generating unit 12 may further divide the shaping area 81i into an outer peripheral area 811i and an inner area 812i, and generate a driving route for each area. The outer peripheral area 811i is an annular area having the working width of the automatic driving machine. The working width of an automated driving machine varies depending on the type of automated driving machine and the work content. For example, the working width when the drone 100 sprays chemicals is the spray width of the chemicals. Also, the working width when the drone 100 performs surveillance is the monitorable width when it is a surveillance drone. Thus, the working width is different than the housing width of the autonomous machine.

異形エリア82i,83iは、整形エリア81iよりも1個当たりの面積が小さいエリアであり、外周エリア811iおよび内側エリア812iを規定することができないエリアである。経路生成部12は、策定される各エリア811i,812i,82i,83iに対し、経路生成が可能なエリアか否かを判定し、経路生成の対象となるエリアを確定する。整形エリア81iおよび異形エリア82i,83iは、その形状により、運転が不可能な場合があるためである。経路生成部12は、自動運転機械の運転性能に基づいて定められる所定値に基づいて、経路生成が可能なエリアか否かを判定する。自動運転機械の運転性能とは、自動運転機械が等速運転に至るまでに要する助走距離、および等速運転から停止までに要する停止距離を含む。また、自動運転機械の運転性能には、薬剤散布や監視における作業幅を含む。 The odd-shaped areas 82i and 83i are areas each having a smaller area than the shaped area 81i, and are areas in which the outer peripheral area 811i and the inner area 812i cannot be defined. The route generation unit 12 determines whether or not each area 811i, 812i, 82i, 83i to be determined is an area in which route generation is possible, and determines an area for which route generation is to be performed. This is because the shaped area 81i and the deformed areas 82i and 83i may not be drivable due to their shapes. The route generation unit 12 determines whether or not the area allows route generation based on a predetermined value determined based on the driving performance of the automatic driving machine. The driving performance of an automatically-operated machine includes the run-up distance required for the automatically-operated machine to reach constant-speed operation and the stopping distance required from constant-speed operation to stop. In addition, the operating performance of automated driving machines includes the working width for chemical spraying and monitoring.

経路生成部12は、例えば、外周エリア811i又は内側エリア812iの長辺が、自動運転機械が等速運転に至るまでに要する助走距離および停止に要する停止距離に基づいて定められる所定値未満である場合、当該外周エリア811i又は内側エリア812iに経路生成を行わない旨の決定をしてもよい。例えば、外周エリア811i又は内側エリア812iの長辺が、助走距離および停止距離を合計した値未満であるとき、経路生成を行わない旨の決定をする。また、経路生成部12は、外周エリア811i又は内側エリア812iの最短辺が自動運転機械の作業幅に基づいて決定される所定値未満であるとき、経路生成を行わない。より具体的には、外周エリア811i又は内側エリア812iの最短辺が自動運転機械の作業幅未満であるとき、経路生成を行わない。当該所定値未満である場合、経路が生成できないためである。 For example, the route generation unit 12 determines that the long side of the outer peripheral area 811i or the inner area 812i is less than a predetermined value determined based on the starting distance required for the automatic driving machine to reach constant speed operation and the stopping distance required for stopping. In this case, it may be determined not to generate a route for the outer peripheral area 811i or the inner area 812i. For example, when the long side of the outer area 811i or the inner area 812i is less than the sum of the approach distance and the stop distance, it is determined not to generate the route. Further, the route generation unit 12 does not generate a route when the shortest side of the outer area 811i or the inner area 812i is less than a predetermined value determined based on the working width of the automatic driving machine. More specifically, route generation is not performed when the shortest side of the outer peripheral area 811i or the inner area 812i is less than the working width of the automatic driving machine. This is because a route cannot be generated if the value is less than the predetermined value.

また、経路生成部12は、策定される異形エリア82i,83iそれぞれに対し、ドローン100の運転が可能か否かを判定する。異形エリア82i,83iに対する経路生成規則は、長辺方向に向かって一方に飛行する経路、又は一往復する経路を生成する規則である。そこで、異形エリア82i,83iの最短辺が自動運転機械の作業幅に基づいて決定される所定値未満であるとき、経路生成部12は、自動運転機械が当該異形エリア内の経路生成を行わない。 In addition, the route generation unit 12 determines whether or not the drone 100 can be driven in each of the determined odd-shaped areas 82i and 83i. The route generation rules for the odd-shaped areas 82i and 83i are rules for generating a one-way flight route in the long side direction or a one-way route. Therefore, when the shortest sides of the irregularly shaped areas 82i and 83i are less than a predetermined value determined based on the working width of the automatically operating machine, the route generating unit 12 prevents the automatically operating machine from generating a route in the irregularly shaped area. .

また、異形エリア82i,83iの長辺が、自動運転機械が等速運転に至るまでに要する助走距離および停止に要する停止距離に基づいて定められる所定値未満である場合も、経路生成を行わない旨の決定をする。例えば、異形エリア82i,83iの長辺が、助走距離および停止距離を合計した値未満であるとき、経路生成を行わない。 In addition, when the long sides of the deformed areas 82i and 83i are less than a predetermined value determined based on the approach distance required for the automatic driving machine to reach constant speed operation and the stopping distance required for stopping, route generation is not performed. make a decision. For example, when the long sides of the odd-shaped areas 82i and 83i are less than the sum of the approach distance and the stopping distance, route generation is not performed.

図5に示す経路生成部12は、経路生成対象エリアに、所定の経路生成規則に基づいて運転経路を生成する。経路生成部12は、外周エリア811i、内側エリア812i、異形エリア83iのそれぞれに運転経路を生成し、生成された各運転経路を連結することにより、移動許可エリア80iの運転経路を生成してもよい。連結の順序は任意である。経路生成部12は、各エリアに対し異なる経路生成規則に基づいて運転経路を生成する。例えば、経路生成部12は、外周エリア811iには1回周回する周回経路811rを生成する。また、経路生成部12は、内側エリア812iには経路生成対象エリア内を複数回往復し、隣接する往復路同士又は隣接する往路と復路が往路起点側から往路終点側へ広がる又は狭まるように走査する往復運転経路812rを生成してもよい。経路生成部12は、異形エリア83iには当該エリアの長辺方向に向かって一方に移動する経路、又は一往復する異形エリア運転経路83rを生成してもよい。 The route generation unit 12 shown in FIG. 5 generates a driving route in the route generation target area based on a predetermined route generation rule. The route generation unit 12 generates a driving route for each of the outer area 811i, the inner area 812i, and the odd-shaped area 83i, and connects the generated driving routes to generate the driving route for the movement-permitted area 80i. good. The order of concatenation is arbitrary. The route generator 12 generates driving routes based on different route generation rules for each area. For example, the route generation unit 12 generates a circular route 811r that circles once in the outer peripheral area 811i. In addition, the route generation unit 12 makes a round trip in the route generation target area a plurality of times in the inner area 812i, and scans such that the adjacent round trip paths or the adjacent outward and return paths spread or narrow from the outbound route starting point side to the outbound route end point side. A round-trip driving route 812r may be generated. The route generator 12 may generate a route that moves in one direction in the long side direction of the area, or an irregular-shaped area driving route 83r that makes one round trip in the irregular-shaped area 83i.

経路生成部12は、自動運転機械の種別により異なる運転経路を生成する。経路生成部12は、テーブルT1に格納されている移動態様の情報を参照し、この情報を係数として経路生成規則に当てはめて運転経路を生成する。すなわち、経路生成部12は、同じ生成規則で、かつ自動運転機械の種別ごとに異なる係数に基づいて運転経路を生成する。例えば、作業幅の広い自動運転機械は、作業幅の狭い機械に比べて往復回数が少なくなる一方、幅の狭い領域には経路が生成できず、当該領域では作業ができない場合がある。また、経路生成部12は、自動運転機械により異なる経路生成規則に基づいて運転経路を生成してもよい。経路生成部12は、所定のフォーマットに基づいて生成された経路生成規則を適宜追加し、記憶することで、様々な自動運転機械の経路生成が可能である。 The route generation unit 12 generates different driving routes depending on the type of automatic driving machine. The route generation unit 12 refers to the information on the movement mode stored in the table T1, applies this information as a coefficient to the route generation rule, and generates a driving route. That is, the route generation unit 12 generates driving routes based on the same generation rule and different coefficients for each type of automatic driving machine. For example, an automatic driving machine with a wide working width has fewer reciprocations than a machine with a narrow working width, but it may not be possible to create a path in a narrow area and work in the area. Further, the route generation unit 12 may generate driving routes based on different route generation rules depending on the automatic driving machine. The route generation unit 12 can generate routes for various automatic driving machines by appropriately adding and storing route generation rules generated based on a predetermined format.

経路生成部12は、圃場内において作業せずに移動する圃場内移動経路を、作業しながら移動する運転経路とは区別して生成してもよい。圃場内移動経路は短いほど好ましいが、圃場内を重複なくいわゆる一筆書きで運転するのは困難であり、圃場内の経路は複数の運転経路が圃場内移動経路で連結されて構成されるのが通常である。 The route generating unit 12 may generate an in-farm moving route for moving without working in the field separately from a driving route for moving while working. Although it is preferable that the movement route in the field is as short as possible, it is difficult to drive in a so-called single stroke without duplication in the field. Normal.

また、図8に示すように、経路生成部12は、情報取得部11が複数の圃場を対象圃場として評価する旨の情報を取得している場合には、複数の圃場F間を移動する経路、すなわち圃場間経路rを生成する。圃場間経路rは、1個の圃場から他の圃場に移動する経路であってもよいし、複数の圃場を巡回する経路全体を示す概念であってもよい。 Further, as shown in FIG. 8, when the information acquisition unit 11 acquires information indicating that a plurality of fields are to be evaluated as target fields, the route generation unit 12 generates a route for moving between the plurality of fields F. , that is, to generate an inter-field route r. The field-to-field route r may be a route that moves from one farm field to another farm field, or may be a concept that indicates the entire route that tours a plurality of farm fields.

時間算出部13は、圃場情報に応じて、対象圃場における自動運転機械の作業時間を算出する機能部である。時間算出部13は、経路生成部12により生成される運転経路に基づいて、自動運転機械による作業時間を算出する。 The time calculation unit 13 is a functional unit that calculates the working time of the automatic driving machine in the target field according to the field information. Based on the driving route generated by the route generating unit 12, the time calculating unit 13 calculates the working time of the automatically driving machine.

時間算出部13は、少なくとも経路長に基づいて自動運転機械の移動をシミュレートすることで作業時間を算出してもよい。この場合、作業時間の算出は、経路長を移動速度で除することで求められる。また、時間算出部13は、経路における方向転換又は旋回の回数を考慮して作業時間を算出してもよい。方向転換および旋回は、直進に比べて時間を要するため、同じ経路長であっても、旋回の回数が多い経路の方が作業時間が長くなるためである。
なお、時間算出部13は、実際に自動運転機械が経路を移動して作業を行った場合の時間を計測することで、作業時間を算出してもよい。
The time calculation unit 13 may calculate the work time by simulating the movement of the automatically driving machine based on at least the route length. In this case, the work time is calculated by dividing the route length by the movement speed. In addition, the time calculation unit 13 may calculate the working time taking into account the number of turns or turns on the route. This is because turning and turning takes more time than going straight, so even if the route length is the same, the route with more turns takes longer to work.
Note that the time calculation unit 13 may calculate the working time by measuring the time taken when the automatic driving machine actually moves along the route and performs the work.

また、時間算出部13は、経路生成部12により運転経路が生成できないエリアに対しては、当該エリアの面積に人手による作業時間を当てはめて、作業時間を算出してもよい。この場合、時間算出部13は、自動運転機械の作業時間と、人手による作業時間とを合算して、対象圃場における作業時間を算出する。時間算出部13が算出する作業時間は、運転経路が生成できないエリアが大きいほど長くなる。 Further, the time calculation unit 13 may calculate the work time by applying the manual work time to the area of the area where the driving route cannot be generated by the route generation unit 12 . In this case, the time calculation unit 13 calculates the working time in the target field by adding up the working time of the automatic driving machine and the working time of the manual operation. The work time calculated by the time calculation unit 13 increases as the area in which the driving route cannot be generated increases.

時間算出部13は、経路生成部12により圃場間経路が生成されている場合には、当該圃場間経路の移動時間を算出してもよい。時間算出部13は、例えば、テーブルT1を参照し、圃場間移動経路長と圃場間移動時の移動速度とに基づいて移動時間を算出する。時間算出部13は、圃場間移動時の移動速度として、自動運転による移動速度を採用してもよいし、手動運転において想定される移動速度を採用してもよい。また、時間算出部13は、情報取得部11を介していずれの移動速度を採用するかを選択する入力を受け付けてもよい。また、時間算出部13は、圃場内において作業せずに移動する圃場内移動経路がある場合には、当該経路と圃場内移動時の移動速度とに基づいて圃場内移動の移動時間を算出してもよい。時間算出部13は、自動運転機械の作業時間に、圃場間経路の移動時間、圃場内移動経路の移動時間および人手による作業時間のうち1又は複数を加算することで、対象圃場における作業時間を算出する。時間算出部13は、圃場間経路の移動時間、圃場内移動経路の移動時間および人手による作業時間が長くなるほど、作業時間を長く算出する。 When an inter-field route is generated by the route generation unit 12, the time calculation unit 13 may calculate the travel time of the inter-field route. The time calculation unit 13, for example, refers to the table T1 and calculates the travel time based on the inter-field travel route length and the travel speed during the inter-field travel. The time calculation unit 13 may employ the travel speed of automatic operation or the travel speed expected in manual operation as the travel speed during inter-field travel. Also, the time calculation unit 13 may receive an input via the information acquisition unit 11 to select which movement speed to adopt. Further, when there is an intra-field movement route for moving without working in the field, the time calculation unit 13 calculates the movement time for intra-field movement based on the route and the movement speed during movement within the field. may The time calculation unit 13 adds one or more of the travel time of the inter-field route, the travel time of the intra-field route, and the manual work time to the work time of the automatic driving machine, thereby calculating the work time in the target field. calculate. The time calculation unit 13 calculates a longer work time as the travel time of the inter-field route, the travel time of the intra-field travel route, and the manual work time are longer.

時間算出部13は、対象圃場の形状を画像識別処理により1又は複数の前記形状モデルに近似させ、形状モデルに対応付けられる作業時間に基づいて対象圃場における作業時間を算出してもよい。例えば、時間算出部13は、圃場の形状が長方形に近似できる場合には、圃場内経路が短く、重複する経路も短くなるため、作業時間も短時間となる。また、時間算出部13は、対象圃場のうち形状モデルから逸脱する面積に基づいて作業時間を算出してもよい。より具体的には、近似モデルから逸脱する面積が多い程、作業時間を長く算出してもよい。さらに、時間算出部13は、対象圃場に当てはめる形状モデルの個数に応じて作業時間を算出してもよい。自動運転機械の経路は、例えば各形状モデルに対して生成され、生成された複数の経路を圃場内移動経路で連結することで対象圃場における経路とすることが想定される。したがって、1個あたりの対象圃場に近似する形状モデルの個数が多いほど圃場内移動経路が長くなり、作業時間が長くなるためである。 The time calculation unit 13 may approximate the shape of the target field to one or a plurality of shape models by image identification processing, and calculate the work time in the target field based on the work time associated with the shape model. For example, when the shape of the field can be approximated to a rectangle, the time calculation unit 13 shortens the path within the field and also shortens the overlapping paths, resulting in a short working time. Further, the time calculation unit 13 may calculate the work time based on the area of the target field that deviates from the shape model. More specifically, the larger the area that deviates from the approximate model, the longer the work time may be calculated. Furthermore, the time calculation unit 13 may calculate the working time according to the number of shape models applied to the target field. The route of the automatic driving machine is generated for each shape model, for example, and it is assumed that a plurality of generated routes are connected with the movement route in the field to be the route in the target field. Therefore, the larger the number of shape models that approximate the target field, the longer the movement path in the field and the longer the work time.

時間算出部13は、対象圃場の周囲の長さ、頂点の数、および対象圃場の外周の凹凸形状の少なくともいずれかに基づいて、当該対象圃場における作業時間を算出してもよい。例えば、時間算出部13は、対象圃場の周囲の長さが長いほど、作業時間を長く算出する。対象圃場の周囲の長さが長い場合、対象圃場の面積が広い、又は形状が複雑であることが想定されるためである。面積に対して周囲の長さが長いほど、対象圃場の形状が複雑であることが想定されるため、時間算出部13は、面積と周囲の長さとに基づいて作業時間を算出してもよい。また、時間算出部13は、対象圃場の頂点の数が多いほど、作業時間を長く算出する。頂点の数が多いほど、対象圃場の形状が複雑であることが想定されるためである。さらにまた、時間算出部13は、対象圃場の外周に凹形状が含まれているか否かを判定し、凹形状が含まれる場合には作業時間を長く算出する。また、時間算出部13は、凹形状の個数が多いほど、作業時間を長く算出してもよい。自動運転機械の経路は、長方形状の圃場を往復して走査する経路を想定しているため、凹形状が多いほど圃場を分割して経路を生成する必要が生じる。その結果、圃場内移動経路が長くなるため、作業時間が長くなることが想定されるためである。このような構成によれば、自動運転機械の経路を実際に生成して作業時間を算出する構成に比べて、計算処理負担が軽減される。 The time calculation unit 13 may calculate the working time in the target field based on at least one of the perimeter length of the target field, the number of vertices, and the uneven shape of the outer periphery of the target field. For example, the time calculation unit 13 calculates a longer working time as the perimeter of the target field is longer. This is because when the perimeter of the target field is long, it is assumed that the target field has a large area or a complicated shape. Since it is assumed that the shape of the target field is more complicated as the perimeter is longer relative to the area, the time calculation unit 13 may calculate the working time based on the area and the perimeter. . Further, the time calculation unit 13 calculates a longer working time as the number of vertices of the target field increases. This is because it is assumed that the more the number of vertices, the more complicated the shape of the target field. Furthermore, the time calculation unit 13 determines whether or not the outer circumference of the target field includes a concave shape, and if the concave shape is included, the working time is calculated longer. Further, the time calculation unit 13 may calculate a longer working time as the number of concave shapes increases. Since the route of the automatic driving machine is assumed to be a route that scans a rectangular farm field back and forth, the more recesses there are, the more it becomes necessary to divide the farm field and generate a route. This is because, as a result, it is assumed that the movement route in the field will be longer, and thus the working time will be longer. According to such a configuration, the calculation processing load is reduced compared to a configuration in which the route of the automatic driving machine is actually generated and the working time is calculated.

時間算出部13は、記憶部20を参照し、情報取得部11により選択を受け付けた作業における種別又は移動態様に基づいて作業時間を算出してもよい。この構成によれば、選択される作業における作業時間がより正確に算出できる。 The time calculation unit 13 may refer to the storage unit 20 and calculate the work time based on the type or movement mode of the work selected by the information acquisition unit 11 . According to this configuration, the working time for the selected work can be calculated more accurately.

圃場評価部14は、対象圃場の作業時間に基づいて、対象圃場における自動運転機械の作業効率を評価する機能部である。圃場評価部14は、例えば、作業時間を圃場面積で除することにより評価値を算出する。また、圃場評価部14は、移動時間および作業時間に基づいて、作業効率を評価する。この移動時間は、圃場間移動の移動時間と、圃場内移動の移動時間とを含んでいてよい。 The farm field evaluation unit 14 is a functional unit that evaluates the working efficiency of the automatic driving machine in the target farm field based on the working time of the target farm field. The field evaluation unit 14 calculates an evaluation value by, for example, dividing the work time by the field area. In addition, the field evaluation unit 14 evaluates work efficiency based on travel time and work time. The travel time may include the travel time for inter-field travel and the travel time for intra-field travel.

すなわち、自動運転機械で走行する経路が簡潔に描ける圃場は、作業効率のよい圃場であるといえる。また、圃場内経路又は圃場間経路が長い場合や、旋回の多い経路が必要な圃場は、前述の圃場と比較して作業時間が長く、作業効率の評価値は小さくなる。さらに、自動運転機械での作業が不可能なエリアが大きい場合には、人手の作業が発生する結果、作業時間が増大し、作業効率の評価値は小さくなる。このような構成によれば、自動運転機械での作業を前提に、圃場の形状に応じて作業効率を客観的に評価することができる。ひいては、土地の資産評価や与信リスクの算定に際しても、圃場の生産性をより的確に評価する要素となりうる。また、選択される作業に応じた評価値を算出できる構成によれば、当該対象圃場に適した作業を特定することで、作物選定の一助とすることができる。さらに、自動運転機械の導入により見込める効率化の程度が算定されるので、管理者にとって自動運転機械の導入の契機とすることもできる。 In other words, it can be said that a field in which a route for traveling by an automatic driving machine can be drawn concisely is a field in which work efficiency is high. In addition, when the intra-field route or the inter-field route is long, or the field requires a route with many turns, the work time is longer than the above-mentioned fields, and the work efficiency evaluation value is small. Furthermore, if there is a large area in which work cannot be performed by the automatic driving machine, manual work will occur, resulting in an increase in work time and a small work efficiency evaluation value. According to such a configuration, it is possible to objectively evaluate the work efficiency according to the shape of the field, assuming that the work is performed by the automatic driving machine. As a result, it can be a factor to more accurately evaluate the productivity of agricultural fields when evaluating land assets and calculating credit risk. Further, according to the configuration that can calculate the evaluation value according to the selected work, it is possible to help crop selection by specifying the work suitable for the target field. Furthermore, since the degree of efficiency improvement that can be expected by the introduction of the automatic driving machine is calculated, it can be used as an opportunity for the administrator to introduce the automatic driving machine.

また、テーブルT1において、同一の作業に対し複数の自動運転機械が紐づけられている場合には、経路生成部12は、自動運転機械の種別ごとに異なる移動経路を生成し、時間算出部13がそれぞれ作業時間を算出した結果、圃場評価部14は、当該対象圃場における自動運転機械の種別ごとの評価値を算出できる。この評価値は、圃場の管理者又は自動運転機械の製造販売業者は、当該圃場に導入すべき機械の選定の一助とすることもできる。 Further, in the table T1, when a plurality of automatically driving machines are associated with the same work, the route generation unit 12 generates different movement routes for each type of the automatically driving machine, and the time calculation unit 13 calculated the work time, the field evaluation unit 14 can calculate an evaluation value for each type of automatic driving machine in the target field. This evaluation value can also be used by a farm field manager or an automatic driving machine manufacturer/distributor to help select a machine to be introduced to the farm field.

出力部15は、圃場評価部14により決定した対象圃場の評価結果を、適宜の表示部に出力する機能部である。出力部15は、圃場評価装置1に備えられた表示部の他、ネットワークNWを介して接続された端末に表示してもよい。端末は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末又はスマートホン等、適宜のものであってよい。出力部15は、自動運転機械の種別ごとの評価値を表示してもよい。また出力部15は、選択された対象圃場ごとの評価値を表示してもよい。さらに、出力部15は、選択された作業の評価値を表示部に表示してもよい。出力部15は、土地の資産評価や与信リスクの算定結果を表示してもよい。出力部15は、例えば土地の資産評価結果と作業効率の評価値との関係を複数格納するテーブルを参照し、対象圃場の評価値に応じて土地の資産評価値を推定して表示してもよい。 The output unit 15 is a functional unit that outputs the evaluation result of the target field determined by the field evaluation unit 14 to an appropriate display unit. The output unit 15 may be displayed on a terminal connected via the network NW in addition to the display unit provided in the agricultural field evaluation device 1 . The terminal may be any appropriate one such as a personal computer, a tablet terminal, or a smart phone. The output unit 15 may display an evaluation value for each type of automatic driving machine. The output unit 15 may also display the evaluation value for each selected target field. Furthermore, the output unit 15 may display the evaluation value of the selected work on the display unit. The output unit 15 may display the results of land asset evaluation and credit risk calculation. For example, the output unit 15 may refer to a table storing a plurality of relationships between land asset evaluation results and work efficiency evaluation values, and estimate and display the land asset evaluation value according to the evaluation value of the target field. good.

図8は、出力部15により出力される圃場間経路rの生成結果を示す図である。同図においては、複数の圃場Fと、圃場間を移動する圃場間経路rが付番されている。出力部15により圃場間経路の生成結果を出力する構成によれば、評価の過程が明確になる。 FIG. 8 is a diagram showing the result of generating the inter-field route r output by the output unit 15. As shown in FIG. In the figure, a plurality of farm fields F and inter-field routes r traveling between the farm fields are numbered. According to the configuration in which the output unit 15 outputs the inter-field route generation result, the evaluation process becomes clear.

図9は、対象圃場の評価結果の例を示す図である。図9(a)は、圃場ごとの評価値の分布を示すヒストグラムの例、図9(b)は、圃場を管理する法人ごとの評価値の分布を示すヒストグラムの例、図9(c)は、圃場を有する地区ごとの評価値の分布を示すヒストグラムの例である。出力部15は、例えば、当該ヒストグラムを適宜の表示部に表示した上で、評価対象圃場が属するバーの表示態様を、他のバーとは異ならせて表示する。この構成によれば、作業効率の分布又は相対評価を閲覧者に視覚的に確認させることができる。また、評価値の高い圃場の管理者と、低い圃場の管理者とが情報交換を行うことで、効率化の改善に資する場合もある。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the evaluation result of the target field. FIG. 9(a) is an example of a histogram showing the distribution of evaluation values for each field, FIG. 9(b) is an example of a histogram showing the distribution of evaluation values for each corporation that manages the fields, and FIG. , is an example of a histogram showing the distribution of evaluation values for each district having fields. For example, after displaying the histogram on an appropriate display unit, the output unit 15 displays the bar to which the evaluation target field belongs in a manner different from that of the other bars. According to this configuration, the viewer can visually confirm the distribution or relative evaluation of work efficiency. Further, information exchange between the manager of a field with a high evaluation value and the manager of a field with a low evaluation value may contribute to the improvement of efficiency.

図9(d)は、圃場面積と、効率および作業時との関係を示す散布図の例である。プロットP1は、圃場面積と作業効率の評価値との関係を示しており、プロットP2は圃場面積と作業時間との関係を示している。同図に示すように、同じ圃場面積の圃場であっても、作業効率および作業時間は圃場の形状により異なり、ばらつきがある。出力部15は、当該散布図を適宜の表示部に表示してもよい。 FIG. 9(d) is an example of a scatter diagram showing the relationship between field area, efficiency, and working time. A plot P1 shows the relationship between the field area and the work efficiency evaluation value, and a plot P2 shows the relationship between the field area and the work time. As shown in the figure, even in fields of the same field area, work efficiency and work time vary depending on the shape of the field, and there are variations. The output unit 15 may display the scatter diagram on an appropriate display unit.

通信処理部16は、ネットワークNWを通じて適宜の装置と情報を送受信する機能部である。通信処理部16は、例えば適宜の入力装置から、圃場又は作業の選択に関する情報を受信してもよい。通信処理部16は、農林水産省等の公的機関が公開している圃場の座標データ又は測量データを格納する装置、又はGNSS機能を有する装置から、圃場情報を受信してもよい。通信処理部16は、作業、機械種別およびその移動態様に関する情報を受信し、記憶部20のテーブルT1に格納してもよい。通信処理部16は、ドローン100を始めとする自動運転機械から、対象圃場における作業時間の実績値を受信してもよい。通信処理部16は、例えば表示部を有する出力装置に、圃場の評価結果を送信してもよい。 The communication processing unit 16 is a functional unit that transmits and receives information to and from appropriate devices through the network NW. The communication processing unit 16 may receive information regarding selection of a field or work from, for example, an appropriate input device. The communication processing unit 16 may receive field information from a device that stores field coordinate data or survey data published by a public institution such as the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, or from a device that has a GNSS function. The communication processing unit 16 may receive information on work, machine type, and movement mode, and store the information in the table T1 of the storage unit 20. FIG. The communication processing unit 16 may receive the actual value of the working time in the target farm field from the drone 100 or other automatic operation machine. The communication processing unit 16 may transmit the field evaluation results to an output device having a display unit, for example.

●処理フロー
図10に示すように、まず、1又は複数の対象圃場の選択を受け付ける(S11)。ついで、選択された対象圃場の圃場情報を取得する(S12)。ついで、1又は複数の対象作業の選択を受け付ける(S13)。ついで、経路生成部12により、選択された対象圃場に対する運転経路を生成する(S14)。対象圃場が複数選択されている場合には、各対象圃場内における運転経路を生成する。また、経路生成部12により、圃場内移動経路を生成してもよい。ついで、当該対象圃場に生成される圃場内の作業時間を算出する(S15)。ついで、対象圃場が複数選択されている場合には(S16でY)、経路生成部12により、対象圃場間を移動する圃場間経路を生成する(S17)。また、時間算出部13により、圃場間経路に要する移動時間を算出する(S18)。ステップS18に次いで、又はステップS16において対象圃場が複数ではない場合、ステップS19に進む。ステップS19では、圃場評価部14により、作業効率の評価値を算出する。
●Processing Flow As shown in FIG. 10, first, selection of one or more target fields is accepted (S11). Next, the field information of the selected target field is acquired (S12). Next, selection of one or more target works is accepted (S13). Next, the route generator 12 generates a driving route for the selected target field (S14). When a plurality of target fields are selected, a driving route in each target field is generated. In addition, the route generation unit 12 may generate an intra-field movement route. Next, the work time in the field generated in the target field is calculated (S15). Next, when a plurality of target fields are selected (Y in S16), the route generation unit 12 generates an inter-field route for traveling between the target fields (S17). Further, the travel time required for the inter-field route is calculated by the time calculation unit 13 (S18). After step S18, or when there are not a plurality of target fields in step S16, the process proceeds to step S19. In step S19, the field evaluation unit 14 calculates an evaluation value of work efficiency.

(本願発明による技術的に顕著な効果)
本発明にかかる圃場評価装置によれば、自動運転機械による作業を前提に、圃場の作業効率性を客観的に評価することができる。

(Technically Remarkable Effects of the Present Invention)
According to the agricultural field evaluation apparatus of the present invention, it is possible to objectively evaluate the working efficiency of the agricultural field on the premise that the work is performed by an automatic driving machine.

Claims (6)

1又は複数の対象圃場の形状応じて、前記対象圃場における作業の作業時間を算出する時間算出部と、
前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における業効率を評価する、圃場評価部と、
を備える、圃場評価装置。
a time calculation unit that calculates a working time for work in the target field according to the shape of one or more target fields;
a field evaluation unit that evaluates work efficiency in the target field based on the work time;
A field evaluation device.
圃場の形状モデルと、前記作業時間とを対応付けて格納する記憶部を備え、
前記時間算出部は、前記対象圃場の形状を画像識別処理により1又は複数の前記形状モデルに近似させ、前記形状モデルに対応付けられる前記作業時間に基づいて前記対象圃場における前記作業時間を算出する、
請求項1記載の圃場評価装置。
A storage unit that stores the field shape model and the work time in association with each other,
The time calculation unit approximates the shape of the target field to one or more shape models by image identification processing, and calculates the work time in the target field based on the work time associated with the shape model. ,
The field evaluation device according to claim 1.
前記時間算出部は、前記対象圃場の周囲の長さ、頂点の数、および前記対象圃場の外周の凹凸形状の少なくともいずれかに基づいて、前記対象圃場における前記作業時間を算出する、
請求項1又は2記載の圃場評価装置。
The time calculation unit calculates the working time in the target field based on at least one of the length of the circumference of the target field, the number of vertices, and the uneven shape of the outer circumference of the target field.
The field evaluation device according to claim 1 or 2.
前記作業と、前記作業における移動態様とを対応付けて格納する第2記憶部と、
をさらに備え、
記時間算出部は、前記第2記憶部を参照し、記対象圃場において評価対象とする1又は複数の前記作業における記移動態様に基づいて前記作業時間を算出する、
請求項1乃至3のいずれかに記載の圃場評価装置。
a second storage unit that associates and stores the work and the mode of movement in the work;
further comprising
The time calculation unit refers to the second storage unit and calculates the work time based on the movement mode in one or more of the work to be evaluated in the target field.
The field evaluation device according to any one of claims 1 to 3.
コンピュータが、
1又は複数の対象圃場の形状応じて、前記対象圃場における作業の作業時間を算出する時間算出処理と、
前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における業効率を評価する、圃場評価処理と、
を実行する、圃場評価方法。
the computer
a time calculation process for calculating the working time of the work in the target field according to the shape of one or more target fields;
A field evaluation process for evaluating work efficiency in the target field based on the work time;
, a field evaluation method.
コンピュータに対して、
1又は複数の対象圃場の形状応じて、前記対象圃場における作業の作業時間を算出する時間算出処理と、
前記作業時間に基づいて、前記対象圃場における業効率を評価する、圃場評価処理と、
を実行する、圃場評価プログラム。


to the computer,
a time calculation process for calculating the working time of the work in the target field according to the shape of one or more target fields;
A field evaluation process for evaluating work efficiency in the target field based on the work time;
A field evaluation program that runs


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