JP2023132544A - 圃場情報管理方法、圃場情報管理システム、及び圃場情報管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業装置により圃場を撮像することで、ユーザによる栽培管理を支援する。
【解決手段】圃場情報管理方法は、圃場６００で作業を行う作業装置１００の移動経路６５０を決定することを含む。また、圃場情報管理方法は、移動経路６５０上に圃場６００を撮像する撮像位置７００を決定することを含む。圃場情報管理方法は、移動経路６５０を表す指示情報を作業装置１００に出力し、作業装置１００を制御することを含む。さらに、圃場情報管理方法は、作業装置１００が撮像位置７００に達したときに作業装置１００により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力することを含む。また、撮像位置７００を決定することは、移動経路６５０上において、作業装置１００により撮像される撮像範囲のうち、撮像範囲に含まれる圃場６００の領域の割合が閾値より広くなるように撮像位置７００を決定することを含んでもよい。
【選択図】図７

Description

本発明は、圃場情報管理方法、圃場情報管理システム、及び圃場情報管理プログラムに関するものである。

近年、圃場において行われた作業に関する情報を用いて栽培管理の分析を行うことが研究されている。

特許文献１には、作業車両が予め設定された圃場の監視位置の近傍を通過するときに、作業車両に取り付けられた撮像部で作業車両の周辺を撮像する技術が開示されている。これにより、開示されたシステムは、監視対象作物の位置にかかわらず、監視対象作物を撮影することができる。

特開２０２１－１５５５７号公報

しかし、作業車両が監視位置の近傍を通過しないとき、特許文献１に記載の技術では、監視対象作物を撮像することができない。このため、作業装置が圃場で作業を行ったときに、圃場を撮像できない場合がある。一方、栽培管理のために、作業装置が圃場を移動する経路にかかわらず、圃場を撮像し、圃場の状態を記録する場合がある。この場合、作業装置による作業とは別に、作業者がカメラで圃場を撮像して、撮像された画像を記録する必要がある。

上記の状況に鑑み、本開示は、作業装置が圃場において作業を行うときの移動経路上で、作業装置の周辺を確実に撮像することで、ユーザ、例えば作業者の栽培管理を支援することを目的の１つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

上記目的を達成するための一実施の形態による圃場情報管理方法は、圃場（６００）で作業を行う作業装置（１００）の移動経路（６５０）を決定することを含む。また、圃場情報管理方法は、移動経路（６５０）上に圃場（６００）を撮像する撮像位置（７００）を決定することを含む。圃場情報管理方法は、移動経路（６５０）を表す指示情報を作業装置（１００）に出力し、作業装置（１００）を制御することを含む。さらに、圃場情報管理方法は、作業装置（１００）が撮像位置（７００）に達したときに作業装置（１００）により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力することを含む。

上記目的を達成するための一実施の形態による圃場情報管理システム（１０００）は、経路決定部（２５０）と、撮像位置決定部（２６０）と、出力部（２８０）とを備える。経路決定部（２５０）は、圃場（６００）で作業を行う作業装置（１００）の移動経路（６５０）を決定する。撮像位置決定部（２６０）は、移動経路（６５０）上に圃場（６００）を撮像する撮像位置（７００）を決定する。出力部（２８０）は、移動経路（６５０）を表す指示情報を作業装置（１００）に出力し、作業装置（１００）を制御する。また、出力部（２８０）は、作業装置（１００）が撮像位置（７００）に達したときに作業装置（１００）により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力する。

上記目的を達成するための一実施の形態による圃場情報管理プログラム（５２０）は、圃場（６００）で作業を行う作業装置（１００）の移動経路（６５０）を決定することを演算装置（２２０、３２０、４２０）に実行させる。また、圃場情報管理プログラム（５２０）は、移動経路（６５０）上に圃場（６００）を撮像する撮像位置（７００）を決定することを演算装置（２２０、３２０、４２０）に実行させる。圃場情報管理プログラム（５２０）は、移動経路（６５０）を表す指示情報を作業装置（１００）に出力し、作業装置（１００）を制御することを演算装置（２２０、３２０、４２０）に実行させる。さらに、圃場情報管理プログラム（５２０）は、作業装置（１００）が撮像位置（７００）に達したときに作業装置（１００）により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力することを演算装置（２２０、３２０、４２０）に実行させる。

上記の形態によれば、ユーザは効率的に栽培管理の分析を行うことができる。

一実施の形態における圃場情報管理システムの構成図である。 一実施の形態における作業装置の構成図である。 一実施の形態における制御装置の構成図である。 一実施の形態における圃場情報管理システムが実行する機能ブロックを表す図である。 一実施の形態における圃場情報管理装置の構成図である。 一実施の形態における端末の構成図である。 一実施の形態における圃場情報管理システムによる処理を表すフローチャートである。 一実施の形態における作業装置の移動経路と撮像位置とを説明するための図である。 一実施の形態における作業装置の移動経路と撮像位置とを説明するための図である。

（実施の形態）
本発明の本実施の形態による圃場情報管理システム１０００を、図面を参照して説明する。本実施の形態において、図１に示すように、圃場情報管理システム１０００は、作業装置１００と、制御装置２００と、圃場情報管理装置３００と、端末４００とを備える。制御装置２００は、作業装置１００と通信可能に接続されている。圃場情報管理装置３００は、ネットワーク２０、例えばインターネットを介して、制御装置２００と、端末４００と通信可能に接続されている。

圃場情報管理装置３００は、作業装置１００により作業が行われた圃場６００に関する圃場情報、例えば作業装置１００による作業領域、作業装置１００の移動経路、行われた作業の作業種別などを配信する。端末４００は、圃場情報管理装置３００から配信される圃場情報を表示し、ユーザ、例えば作業者、圃場６００の所有者などに報知する。ここで、作業領域は、圃場６００において、作業装置１００が作業を行った領域を表す。移動経路は、圃場６００において、作業装置１００が作業を行うために移動した経路を表す。作業種別は、圃場６００において行われた作業装置１００の作業の種類、例えば播種、耕耘、肥料散布、農薬散布、収穫などを表す。このため、ユーザは、端末４００により表示される圃場情報に基づき、栽培管理の分析を効率的に行うことができる。

圃場情報管理装置３００が配信する圃場情報は、作業装置１００により測定される作業装置１００の稼働情報に基づく情報を含む。このため、作業装置１００は、圃場６００内で作業を行ったときの作業装置１００の状態を表す稼働情報を取得する。作業装置１００は、取得された稼働情報を圃場情報管理装置３００に出力する。これにより、圃場情報管理装置３００は、稼働情報を作業装置１００から取得する。なお、稼働情報は、作業装置１００から制御装置２００を介して圃場情報管理装置３００に送信されてもよい。

また、圃場情報管理装置３００は、圃場６００を撮像した画像、例えば動画や静止画を含む圃場情報を配信する。圃場６００を撮像した画像が表示されることで、ユーザは、圃場６００の状態を視覚的に容易に理解できる。

ここで、圃場６００を撮像した画像は、作業装置１００により自動的に取得される。例えば、作業装置１００は、周囲を画像に撮像するように構成されている。制御装置２００は、圃場６００内で移動して作業を行う作業装置１００を制御するように構成されている。制御装置２００は、例えば作業装置１００の移動経路を決定し、作業装置１００が決定された移動経路に沿って移動するように制御する。制御装置２００は、移動経路上に撮像位置を決定し、決定された撮像位置において作業装置１００が撮像した画像を取得する。制御装置２００は、撮像位置において撮像された圃場６００の画像を表す圃場画像情報を、圃場情報管理装置３００に出力する。

このように、圃場情報管理システム１０００は、作業装置１００が作業を行ったときの圃場６００を撮像した画像を自動的に取得し配信する。これにより、ユーザは、自ら圃場６００を撮像することなく、作業が行われたときの圃場６００の状態を、端末４００を用いて視覚的に容易に確認することができる。

（圃場情報管理システムの構成）
圃場情報管理システム１０００に含まれる作業装置１００の構成を説明する。作業装置１００は、図２に示すように、１つ以上の撮像装置１１０と、測位装置１２０とを備える。撮像装置１１０は、作業装置１００の周辺を撮像して、周辺を撮像した撮像画像を表す撮像画像情報を取得する。例えば、作業装置１００は、運転席を有するキャビンの上部に２つの撮像装置１１０を備える。２つの撮像装置１１０のうちの第１撮像装置１１０－１は、作業装置１００の前方を撮像する。例えば、第１撮像装置１１０－１の第１光軸方向１１１－１は、作業装置１００が前方に直進しているときの進行方向を向くように構成されている。また、２つの撮像装置１１０のうち第２撮像装置１１０－２は、作業装置１００の後方を撮像する。第２撮像装置１１０－２の第２光軸方向１１１－２は、作業装置１００が前方に直進してきるときの進行方向の反対方向を向くように構成されている。第１撮像装置１１０－１の第１光軸方向１１１－１と、第２撮像装置１１０－２の第２光軸方向１１１－２は、水平方向を向くように構成されてもよく、水平方向と異なる方向、例えば水平方向より下方に傾いた方向を向くように構成されてもよい。ここで、撮像装置１１０の光軸方向１１１は、例えば、撮像装置１１０の位置から、撮像装置１１０により撮像された画像の中心に表される位置への方向を表す。

測位装置１２０は、例えばＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の受信機を備え、各時刻の位置を表す位置情報を取得する。このため、位置情報は、作業装置１００が移動した軌道に沿った位置を表す。作業装置１００は、各時刻における作業装置１００の位置を表す位置情報を取得する。

また、作業装置１００は、作業装置１００の状態を表す状態情報、例えば作業装置１００の速度、操舵角、エンジン回転数、エンジン負荷、各種クラッチのＯＮ／ＯＦＦ状況などを表す情報を取得する。作業装置１００が作業機械を牽引する車両、例えばトラクターであるとき、状態情報には、作業機械に動力を伝達するときのＰＴＯ（power take-off）回転数、作業機械の姿勢を示すヒッチ高さやリフトアーム角度などの情報が含まれてもよい。例えば、図２に示すように、作業装置１００が作業機械としてロータリー耕耘機１３０を牽引するとき、状態情報は、このロータリー耕耘機１３０が下降しているか、上昇しているかを表す情報を含んでもよい。作業装置１００は、ロータリー耕耘機１３０を下降して、かつ、移動しているとき、圃場６００の耕耘作業を行う。作業装置１００は、作業機械と一体に形成された車両、例えばコンバインなどでもよい。また、作業装置１００は、農薬を散布するドローンでもよい。

作業装置１００は、撮像画像情報と、位置情報とを制御装置２００に出力する。作業装置１００は、例えば、撮像装置１１０が撮像している撮像画像を表す撮像画像情報をリアルタイムで制御装置２００に出力する。また、作業装置１００は、位置情報をリアルタイムで制御装置２００に出力する。

また、作業装置１００は、位置情報と、状態情報とを含む稼働情報を圃場情報管理装置３００に出力する。例えば、作業装置１００は、逐次、稼働情報を制御装置２００に出力してもよい。作業装置１００は、エンジンを停止したときに、エンジンを起動してから停止するまでの少なくとも一部の稼働情報、例えば状態情報を制御装置２００に送信してもよい。また、作業装置１００は、蓄積された稼働情報を外部記憶装置、例えばＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus flash drive）などを介して、制御装置２００に出力してもよい。

次に、図１に示す制御装置２００の構成を説明する。制御装置２００は、図３に示すように、入出力装置２１０と、演算装置２２０と、通信装置２３０と、記憶装置２４０とを備える。制御装置２００は、例えば、コンピュータ、タブレット、携帯端末などを含む。入出力装置２１０には、演算装置２２０が処理を実行するための情報が入力される。また、入出力装置２１０は、演算装置２２０が処理を実行した結果を出力する。入出力装置２１０は、様々な入力装置と出力装置とを含み、例えば、キーボード、マウス、マイク、ディスプレイ、スピーカー、タッチパネルなどを含む。

通信装置２３０は、作業装置１００と無線、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）で直接接続され、作業装置１００との通信を行う。通信装置２３０は、作業装置１００から取得する信号を演算装置２２０に転送する。また、演算装置２２０が生成した信号を作業装置１００に転送する。

また、通信装置２３０は、ネットワーク２０に電気的に接続され、ネットワーク２０を介して各々の装置との通信を行う。通信装置２３０は、圃場情報管理装置３００から取得する信号を演算装置２２０に転送する。また、演算装置２２０が生成した信号を圃場情報管理装置３００に転送する。通信装置２３０は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やセルラーネットワークなどの無線通信に用いられる送受信機、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの種々のインタフェースを含む。

記憶装置２４０は、作業装置１００を制御するための様々なデータ、例えば作業装置制御プログラム５００を格納する。記憶装置２４０は、作業装置制御プログラム５００を記憶する非一時的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）として用いられる。作業装置制御プログラム５００は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体１に記録されたコンピュータプログラム製品(computer program product)として提供されてもよく、または、サーバからダウンロード可能なコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。

演算装置２２０は、作業装置制御プログラム５００を読み出し実行することで、図４に示すように、経路決定部２５０と、撮像位置決定部２６０と、画像取得部２７０と、出力部２８０とを実現する。経路決定部２５０は、圃場６００内において、作業装置１００が作業を行う移動経路を決定する。撮像位置決定部２６０は、決定された移動経路上に圃場６００を撮像する撮像位置を決定する。画像取得部２７０は、作業装置１００が撮像した圃場６００の圃場画像を取得する。出力部２８０は、作業装置１００が決定された移動経路に沿って移動して作業するための指示情報を作業装置１００に出力して、作業装置１００を制御する。また、出力部２８０は、作業装置１００から取得した圃場画像情報を圃場情報管理装置３００に出力する。なお、経路決定部２５０は、入出力装置２１０と協働して、決定された移動経路を表す情報を表示してもよい。また、撮像位置決定部２６０は、入出力装置２１０と協働して、決定された撮像位置を表す情報を表示してもよい。

次に、図１に示す圃場情報管理装置３００の構成を説明する。圃場情報管理装置３００は、図５に示すように、入出力装置３１０と、演算装置３２０と、通信装置３３０と、記憶装置３４０とを備える。圃場情報管理装置３００は、例えば、コンピュータである。入出力装置３１０には、演算装置３２０が処理を実行するための情報が入力される。また、入出力装置３１０は、演算装置３２０が処理を実行した結果を出力する。入出力装置３１０は、様々な入力装置と出力装置とを含み、例えば、キーボード、マウス、マイク、ディスプレイ、スピーカー、タッチパネルなどを含む。入出力装置３１０は省略されてもよい。

通信装置３３０は、ネットワーク２０に電気的に接続され、ネットワーク２０を介して各々の装置との通信を行う。通信装置３３０は、作業装置１００から取得する稼働情報と、制御装置２００から取得する圃場画像情報とを演算装置３２０に転送する。また、演算装置３２０が生成した信号を端末４００に転送する。通信装置３３０は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの種々のインタフェースを含む。

記憶装置３４０は、圃場６００に関する圃場情報を配信するための様々なデータ、例えば配信データ５１０と、圃場情報管理プログラム５２０とを格納する。記憶装置３４０は、圃場情報管理プログラム５２０を記憶する非一時的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）として用いられる。圃場情報管理プログラム５２０は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体２に記録されたコンピュータプログラム製品(computer program product)として提供されてもよく、または、サーバからダウンロード可能なコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。

配信データ５１０は、圃場６００に関する圃場情報を格納する。圃場情報は、例えば、作業装置１００の移動経路、作業装置１００により作業が行われた作業領域、作業装置１００により行われた作業の作業種別などを表す。

演算装置３２０は、圃場情報管理プログラム５２０を記憶装置３４０から読み出し実行して、圃場情報を配信するための様々なデータ処理を行う。例えば、演算装置３２０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）などを含む。

演算装置３２０は、圃場情報管理プログラム５２０を読み出し実行することで、図４に示すように、配信部３５０を実現する。配信部３５０は、圃場６００において、作業装置１００により行われた作業を表す圃場情報を配信する。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の稼働情報に基づき、圃場６００において作業装置１００により行われた作業の作業種別を判定する。配信部３５０は、判定された作業種別を表す情報を含む圃場情報を配信する。また、配信部３５０は、作業装置１００により撮像された圃場６００を撮像した圃場画像を表す圃場画像情報を含む圃場情報を配信する。

次に、図１に示す端末４００の構成を説明する。端末４００は、図６に示すように、入出力装置４１０と、演算装置４２０と、通信装置４３０と、記憶装置４４０とを備える。端末４００は、例えば、コンピュータ、タブレット、携帯電話などを含む。入出力装置４１０には、演算装置４２０が処理を実行するための情報が入力される。また、入出力装置４１０は、演算装置４２０が処理を実行した結果を出力する。入出力装置４１０は、様々な入力装置と出力装置とを含み、例えば、キーボード、マウス、マイク、ディスプレイ、スピーカー、タッチパネルなどを含む。

通信装置４３０は、ネットワーク２０に電気的に接続され、ネットワーク２０を介して各々の装置との通信を行う。通信装置４３０は、圃場情報管理装置３００から取得する信号を演算装置４２０に転送する。また、演算装置４２０が生成した信号を圃場情報管理装置３００に転送する。通信装置４３０は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やセルラーネットワークなどの無線通信に用いられる送受信機、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの種々のインタフェースを含む。

記憶装置４４０は、作業装置１００により作業が行われる圃場６００に関する圃場情報を表示するための様々なデータ、例えば表示プログラム５３０を格納する。記憶装置４４０は、表示プログラム５３０を記憶する非一時的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）として用いられる。表示プログラム５３０は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体３に記録されたコンピュータプログラム製品(computer program product)として提供されてもよく、または、サーバからダウンロード可能なコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。

演算装置４２０は、表示プログラム５３０を読み出し実行することで、図４に示すように、入出力装置４１０と協働して、表示部４５０を実現する。表示部４５０は、圃場情報管理装置３００から圃場情報を取得して、取得した圃場情報を表示する。

（圃場情報管理システムの動作）
圃場６００において作業を行う作業者は、圃場６００において作業を行う作業領域を制御装置２００に登録するための登録操作を、制御装置２００の入出力装置２１０に入力する。制御装置２００の演算装置２２０は、入出力装置２１０に登録操作が入力されると、作業装置制御プログラム５００を読み出し実行する。作業装置制御プログラム５００が実行されると、演算装置２２０は、圃場情報管理方法の一部である図７に示す処理を実行する。

ステップＳ１１０において、演算装置２２０により実現される経路決定部２５０は、圃場６００における作業領域を登録する。例えば、経路決定部２５０は、作業者に圃場６００の輪郭に沿って１周する経路で作業装置１００を移動させることを指示する。経路決定部２５０は、作業者が作業装置１００を圃場６００の輪郭に沿って移動したときの作業装置１００の位置情報を取得する。取得された位置情報に基づき、経路決定部２５０は、作業装置１００が移動した経路により囲まれる領域を圃場６００において作業が行われる作業領域として登録する。

ステップＳ１１５において、経路決定部２５０は、作業装置１００が作業を行うために圃場６００内を移動する移動経路を決定する。経路決定部２５０は、図８に示すように、登録された作業領域６１０内を作業装置１００が移動して作業を行うための移動経路６５０を決定する。例えば、移動経路６５０は、複数の直線経路６５１と、複数の旋回経路６５２とを含む。例えば、作業領域６１０の形状が矩形であるとき、複数の直線経路６５１は、作業領域６１０の矩形の長辺に沿った第１方向に延び、第１方向に直交する第２方向に互いに平行に並べられる。また、複数の旋回経路６５２の各々は、隣接する２つの直線経路６５１を接続する。例えば、第１直線経路６５１－１の終点は第１旋回経路６５２－１の始点に接続され、第１旋回経路６５２－１の終点は第２直線経路６５１－２の始点に接続される。第２直線経路６５１－２の終点は第２旋回経路６５２－２の始点に接続され、第２旋回経路６５２－２の終点は第３直線経路６５１－３の始点に接続される。

図７に示すステップＳ１２０において、撮像位置決定部２６０は、決定された移動経路６５０上に、作業装置１００が圃場６００を撮像する撮像位置７００を決定する。撮像位置７００は、作業装置１００の撮像装置１１０により撮像される撮像範囲のうち、圃場６００の領域を撮像する範囲が閾値より広くなるように決定される。例えば、撮像位置７００は、撮像装置１１０の撮像範囲に含まれる圃場６００の領域が最も広くなるように決定されてもよい。

例えば、撮像位置決定部２６０は、図８に示すように、圃場６００の中心位置６７０、例えば圃場６００を鉛直方向から見たときの幾何中心からの距離が閾値より小さい直線経路６５１を選択し、選択された直線経路６５１上に撮像位置７００を決定する。複数の直線経路６５１、例えば第４直線経路６５１－４と、第５直線経路６５１－５とから中心位置６７０までの距離が閾値より小さいとき、撮像位置７００は、中心位置６７０からの距離が閾値より小さい複数の直線経路６５１のうちの１つの直線経路６５１上に決定される。撮像位置７００は、中心位置６７０からの距離が最も小さい直線経路６５１上に決定されてもよい。

例えば、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１、例えば第４直線経路６５１－４の始点を撮像位置７００、例えば第１撮像位置７００－１として決定する。また、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１の終点を撮像位置７００、例えば第２撮像位置７００－２として決定してもよい。

撮像位置決定部２６０は、複数の撮像位置７００を決定してもよい。例えば、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１の始点と終点とを撮像位置７００、例えば第１撮像位置７００－１と第２撮像位置７００－２として決定してもよい。また、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１の始点を撮像位置７００、例えば第１撮像位置７００－１として決定したとき、選択された直線経路６５１に隣接する直線経路６５１、例えば第５直線経路６５１－５の始点を撮像位置７００、例えば第３撮像位置７００－３として決定してもよい。また、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１の終点を撮像位置７００、例えば第２撮像位置７００－２として決定したとき、選択された直線経路６５１に隣接する直線経路６５１、例えば第５直線経路６５１－５の終点を撮像位置７００、例えば第４撮像位置７００－４として決定してもよい。

図２に示すように、作業装置１００が複数の撮像装置１１０を備えるとき、撮像位置決定部２６０は、撮像位置７００から中心位置６７０に向かう方向と、撮像位置７００において撮像装置１１０の光軸方向１１１との間の角度が最も小さい撮像装置１１０を、撮像位置７００において撮像する撮像装置１１０として決定する。例えば、図８に示すように、撮像位置７００として第１撮像位置７００－１が決定されているとき、第１撮像位置７００－１から中心位置６７０に向かう方向と、第１撮像位置７００－１において前方を撮像する第１撮像装置１１０－１の第１光軸方向１１１－１との間の角度は、９０度より小さい。一方、第１撮像位置７００－１から中心位置６７０に向かう方向と、第１撮像位置７００－１において後方を撮像する第２撮像装置１１０－２の第２光軸方向１１１－２との間の角度は、９０度より大きい。このため、撮像位置決定部２６０は、第１撮像装置１１０－１を第１撮像位置７００－１において撮像する撮像装置１１０として決定する。

また、撮像位置７００として第２撮像位置７００－２が決定されているとき、第２撮像位置７００－２から中心位置６７０に向かう方向と、第２撮像位置７００－２において前方を撮像する第１撮像装置１１０－１の第１光軸方向１１１－１との間の角度は、９０度より大きい。一方、第２撮像位置７００－２から中心位置６７０に向かう方向と、第２撮像位置７００－２において後方を撮像する第２撮像装置１１０－２の第２光軸方向１１１－２との間の角度は、９０度より小さい。このため、撮像位置決定部２６０は、第２撮像装置１１０－２を第２撮像位置７００－２において撮像する撮像装置１１０として決定する。

図７に示すステップＳ１２５において、出力部２８０は、作業装置１００に移動経路６５０を表す経路情報を含む指示情報を出力し、作業装置１００を制御する。指示情報は、経路情報のほか、作業装置１００が作業を行うための制御情報を含む。例えば、図２に示すように、作業装置１００がロータリー耕耘機１３０を牽引するトラクターであるとき、制御情報は、移動経路６５０の各位置におけるロータリー耕耘機１３０の高さを表す情報を含む。

図７に示すステップＳ１３０において、作業装置１００は、制御装置２００の出力部２８０から取得した指示情報に基づき、圃場６００における作業を開始する。例えば、作業装置１００は、撮像装置１１０により撮像された画像、例えば動画を表す画像情報を制御装置２００にリアルタイムで出力する。また、作業装置１００は、逐次、測位装置１２０により測定された作業装置１００の位置を表す位置情報を制御装置２００に出力する。また、作業装置１００は、作業装置１００の状態を表す状態情報と、位置情報とを含む稼働情報を圃場情報管理装置３００に出力する。

ステップＳ１３５において、制御装置２００の画像取得部２７０は、作業装置１００から、撮像装置１１０により撮像された撮像画像を表す撮像画像情報を取得する。例えば、撮像画像情報は、作業装置１００が撮像した動画を表す。画像取得部２７０は、撮像画像情報に基づき、作業装置１００が撮像した動画をリアルタイムで入出力装置２１０に表示する。画像取得部２７０が作業装置１００により撮像された動画を表示することで、ユーザ、例えば作業者は、作業装置１００の周辺の状況を確認することができる。

ステップＳ１４０において、画像取得部２７０は、撮像画像情報から、撮像位置７００において撮像された圃場画像を取得する。例えば、画像取得部２７０は、作業装置１００の位置情報に基づき、作業装置１００が撮像位置７００に達した到達時刻を取得する。例えば、画像取得部２７０は、作業装置１００の位置情報が表す位置から撮像位置７００までの距離が閾値より小さいときの時刻を到達時刻として取得する。画像取得部２７０は、撮像画像情報に表された動画から到達時刻に撮像された圃場画像、例えば静止画を抽出する。

ステップＳ１４５において、出力部２８０は、抽出された圃場画像を表す圃場画像情報を圃場情報管理装置３００に出力する。

ステップＳ１５０において、圃場情報管理装置３００の配信部３５０は、制御装置２００の出力部２８０から取得する圃場画像情報と、作業装置１００から取得する稼働情報とに基づき、配信データ５１０を更新する。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の稼働情報、例えば位置情報に基づき、作業装置１００が作業を行った圃場６００を特定する。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の位置情報により表される位置を含む圃場６００を検索し、作業装置１００が検索された圃場６００において作業を行ったと判定する。また、配信部３５０は、作業が行われた圃場６００に関する情報を制御装置２００の出力部２８０から取得してもよい。

配信部３５０は、特定された圃場６００の状態を表す画像として、制御装置２００の出力部２８０から取得した圃場画像情報に表される圃場画像を配信データ５１０に登録する。このように、圃場６００の状態を表す圃場画像が自動的に圃場情報管理装置３００の配信データ５１０に登録される。

また、配信部３５０は、圃場６００において、作業装置１００が作業を行った作業領域を配信データ５１０に登録してもよい。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の位置情報に表された位置を含む凸包を作業装置１００が作業を行った作業領域として決定し、決定された作業領域を配信データ５１０に登録する。凸包は、位置情報に表されたすべての位置を含む最小の領域を表す。また、作業領域は、凸包の輪郭を作業装置１００の作業幅だけ外方に広げた領域を表してもよい。

また、配信部３５０は、圃場６００における作業において、作業装置１００が移動した移動経路を配信データ５１０に登録してもよい。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の位置情報に表された位置を測定された時刻の順番に結んだ線を作業装置１００の移動経路として登録してもよい。

また、配信部３５０は、作業装置１００の稼働情報、例えば状態情報に基づき、作業装置１００が圃場６００において行った作業の作業種別を配信データ５１０に登録してもよい。例えば、配信部３５０は、機械学習により得られた学習済みモデルを用いて、稼働情報に基づき、作業種別を決定する。この場合、学習済みモデルは、稼働情報から作業種別を決定するように、学習されている。また、配信部３５０は、作業種別を、作業装置１００の機種に基づき決定してもよい。この場合、記憶装置３４０は、作業装置１００の機種と、作業種別とを関連付ける作業対応データを格納する。配信部３５０は、作業対応データに基づき、作業種別を決定する。決定された作業種別は、配信データ５１０に登録される。

また、配信部３５０は、圃場６００において行われた作業の作業量、例えば農薬の散布量、肥料の散布量、作物の収穫量などを配信データ５１０に登録してもよい。例えば、配信部３５０は、作業装置１００の稼働情報、例えば状態情報に基づき、作業装置１００により圃場６００において行われた作業の作業量を決定する。決定された作業量は配信データ５１０に登録される。

配信部３５０は、更新した配信データ５１０に登録された圃場情報、例えば圃場画像、作業装置１００の移動経路、圃場６００に行われた作業の作業種別、圃場６００に行われた作業の作業量などを表す情報を端末４００に配信する。

ステップＳ１５５において、端末４００の表示部４５０は、配信された圃場情報を入出力装置４１０に表示する。例えば、表示部４５０は、圃場情報に表された圃場画像を圃場６００の状態として表示する。ユーザは、表示された圃場画像を確認することで、視覚的に容易に圃場６００の状態を理解することができる。また、表示部４５０は、圃場６００において行われた作業の作業種別、作業量などを表示する。このため、ユーザは、圃場６００における栽培管理の分析を効率的に行うことができる。

（変形例）
実施の形態において説明した構成は一例であり、機能を阻害しない範囲で構成を変更することができる。例えば、図７に示すステップＳ１１５において、経路決定部２５０は、複数の直線経路６５１と、複数の旋回経路６５２と、作業領域６１０の輪郭に沿って移動する枕地経路とを有する移動経路６５０を決定してもよい。移動経路６５０において、枕地経路は、複数の直線経路６５１より前に作業装置１００が移動するように設定されてもよく、複数の直線経路６５１より後に作業装置１００が移動するように設定されてもよい。

また、旋回経路６５２は、最も離れた２つの直線経路６５１を接続してもよい。例えば、図８に示す例において、旋回経路６５２は、第１直線経路６５１－１の第１方向の端と、最も遠い第６直線経路６５１－６の第１方向の端とを接続する。第６直線経路６５１－６の第２方向の端は、接続されていない直線経路６５１のうち、第６直線経路６５１－６から最も遠い第２直線経路６５１－２の第２方向の端と、旋回経路６５２を介して接続される。このように、複数の旋回経路６５２は、最も離れた２つの直線経路６５１を接続して、１つの移動経路６５０を形成してもよい。

また、ステップＳ１２０において、撮像位置決定部２６０は、選択された直線経路６５１、例えば第４直線経路６５１－４の中点に撮像位置７００を決定してもよい。この場合、撮像位置決定部２６０は、作業装置１００が複数の撮像装置１１０を備えるとき、撮像位置７００において、光軸方向１１１が互いに反対方向を向く２つの撮像装置１１０により撮像された画像を取得する。

また、撮像位置決定部２６０は、複数の旋回経路６５２のうち、作業領域６１０の中心位置６７０からの距離が閾値より大きい旋回経路６５２を選択し、選択された旋回経路６５２上に撮像位置７００を決定してもよい。また、撮像位置決定部２６０は、複数の旋回経路６５２のうち、作業領域６１０の中心位置６７０からの距離が最も大きい旋回経路６５２を選択し、選択された旋回経路６５２上に撮像位置７００を決定してもよい。例えば、図９に示すように、撮像位置決定部２６０は、作業領域６１０の中心位置６７０からの距離が最も大きい第１旋回経路６５２－１上に撮像位置７００、例えば第５撮像位置７００－５を決定する。この場合、決定される第５撮像位置７００－５は、作業装置１００が第１旋回経路６５２－１を移動するときに、作業装置１００に設けられた撮像装置１１０の光軸方向１１１が、第５撮像位置７００－５から中心位置６７０に向かう方向に最も近い位置に決定される。撮像位置決定部２６０は、第２方向において、中心位置６７０からの距離が最も大きい旋回経路６５２上に撮像位置７００を決定してもよい。

さらに、撮像位置決定部２６０は、選択された旋回経路６５２、例えば第１旋回経路６５２－１から最も離れた旋回経路６５２、例えば第３旋回経路６５２－３上に撮像位置７００、例えば第６撮像位置７００－６を決定してもよい。この場合、決定される第６撮像位置７００－６は、作業装置１００が第３旋回経路６５２－３を移動するときに、作業装置１００に設けられた撮像装置１１０の光軸方向１１１が、第６撮像位置７００－６から中心位置６７０に向かう方向に最も近い位置に決定される。

撮像位置決定部２６０は、複数の撮像位置７００を決定するとき、直線経路６５１上の撮像位置７００と、旋回経路６５２上の撮像位置７００とを決定してもよい。

図７に示すステップＳ１４０において、画像取得部２７０は、撮像画像情報から撮像位置７００に到達したときに撮像された動画、例えば短時間の動画を圃場画像として取得してもよい。この場合、出力部２８０は、圃場情報管理装置３００に、作業装置１００が撮像位置７００に到達したときの動画を表す圃場画像情報を出力する。圃場情報管理装置３００の配信部３５０は、圃場６００の状態を表す圃場画像として、動画を配信する。端末４００の表示部４５０は、圃場６００の状態を表す圃場画像として、入出力装置４１０に動画を表示する。

図７に示すステップＳ１５０において、配信部３５０により決定される作業に関する情報、例えば移動経路、作業種別、作業の作業量などは、ユーザ、例えば作業者が端末４００を用いて入力してもよい。例えば、ユーザは、圃場６００により行われた作業に関する情報を端末４００の入出力装置４１０に入力する。端末４００の表示部４５０は、入力された作業に関する情報を圃場情報管理装置３００に出力する。圃場情報管理装置３００の配信部３５０は、取得した作業に関する情報を配信データ５１０に登録する。この場合、作業装置１００は、稼働情報を取得しなくてもよい。なお、作業に関する情報は、ユーザにより制御装置２００に入力され、制御装置２００から圃場情報管理装置３００に出力されてもよい。

以上において説明した実施の形態および変形例は一例であり、各実施の形態および変形例で説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよく、または／および、任意に組み合わせてもよい。さらに、必要となる機能を実現できれば、実施の形態および変形例で説明した一部の機能を省略してもよい。例えば、図１に示す圃場情報管理システム１０００に、作業装置１００と、制御装置２００と、端末４００との一部またはすべては含まれなくてもよい。また、端末４００の処理は、すべて制御装置２００で実行されてもよい。

また、制御装置２００の処理は、すべて圃場情報管理装置３００で実行されてもよい。この場合、作業装置１００に圃場６００において作業を行う作業領域を登録するための登録操作が入力される。作業装置１００は、登録された作業領域を表す情報を圃場情報管理装置３００に出力する。圃場情報管理装置３００で実現される経路決定部２５０と、撮像位置決定部２６０と、画像取得部２７０と、出力部２８０とにより、その後の処理が行われる。

また、制御装置２００の処理の一部が、作業装置１００で実行されてもよい。例えば、図４に示す画像取得部２７０は、作業装置１００で実行されてもよい。この場合、制御装置２００の出力部２８０は、作業装置１００に移動経路６５０と、撮像位置７００とを表す指示情報を作業装置１００に出力する。作業装置１００で実現される画像取得部２７０は、撮像装置１１０が撮像した撮像画像から、撮像位置７００で撮像された圃場画像を抽出する。作業装置１００の画像取得部２７０は、抽出した圃場画像を表す圃場画像情報を制御装置２００に出力する。また、この場合、作業装置１００の撮像装置１１０は、撮像位置７００において静止画を圃場画像として撮像してもよい。この場合、作業装置１００の画像取得部２７０は、撮像された静止画を表す圃場画像情報を制御装置２００に出力する。

また、圃場情報管理プログラム５２０は、作業装置制御プログラム５００と、表示プログラム５３０との一部またはすべてを含んでもよい。また、圃場情報管理システム１０００の処理で使用される時刻は、所定の基準時、例えば作業装置１００が起動した時刻から経過した時刻でもよい。

制御装置２００に、作業装置１００が作業を行う作業領域６１０が予め登録されてもよい。この場合、図７に示すステップＳ１１０を省略してもよい。

１、２、３：記憶媒体
２０ ：ネットワーク
１００ ：作業装置
１１０ ：撮像装置
１１１ ：光軸方向
１２０ ：測位装置
１３０ ：ロータリー耕耘機
２００ ：制御装置
２１０ ：入出力装置
２２０ ：演算装置
２３０ ：通信装置
２４０ ：記憶装置
２５０ ：経路決定部
２６０ ：撮像位置決定部
２７０ ：画像取得部
２８０ ：出力部
３００ ：圃場情報管理装置
３１０ ：入出力装置
３２０ ：演算装置
３３０ ：通信装置
３４０ ：記憶装置
３５０ ：配信部
４００ ：端末
４１０ ：入出力装置
４２０ ：演算装置
４３０ ：通信装置
４４０ ：記憶装置
４５０ ：表示部
５００ ：作業装置制御プログラム
５１０ ：配信データ
５２０ ：圃場情報管理プログラム
５３０ ：表示プログラム
６００ ：圃場
６１０ ：作業領域
６５０ ：移動経路
６５１ ：直線経路
６５２ ：旋回経路
６７０ ：中心位置
７００ ：撮像位置
１０００ ：圃場情報管理システム

Claims (14)

1. 圃場で作業を行う作業装置の移動経路を決定することと、
   前記移動経路上に圃場を撮像する撮像位置を決定することと、
   前記移動経路を表す指示情報を前記作業装置に出力し、前記作業装置を制御することと、
   前記作業装置が前記撮像位置に達したときに前記作業装置により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力することと、
   を含む圃場情報管理方法。
2. 前記撮像位置を決定することは、
   前記移動経路上において、前記作業装置により撮像される撮像範囲のうち、前記撮像範囲に含まれる前記圃場の領域の割合が閾値より広くなるように前記撮像位置を決定すること
   を含む請求項１に記載の圃場情報管理方法。
3. 前記移動経路は、第１方向に延びる複数の直線経路と、複数の旋回経路とを含み、
   前記撮像位置を決定することは、
   前記複数の直線経路のうち、前記圃場の中心位置からの距離が閾値より小さい第１直線経路上に前記撮像位置を決定すること
   を含む
   請求項１または２に記載の圃場情報管理方法。
4. 前記第１直線経路は、前記複数の直線経路のうち、前記圃場の中心位置から最も近くにある
   請求項３に記載の圃場情報管理方法。
5. 前記撮像位置を決定することは、
   前記第１直線経路の始点または終点を前記撮像位置として決定すること
   を含む
   請求項３または４に記載の圃場情報管理方法。
6. 前記撮像位置を決定することは、
   前記第１直線経路の中点を前記撮像位置として決定すること
   を含む
   請求項３から５のいずれか１項に記載の圃場情報管理方法。
7. 前記移動経路は、第１方向に延びる複数の直線経路と、複数の旋回経路とを含み、
   前記撮像位置を決定することは、
   前記複数の旋回経路のうち、前記圃場の中心位置からの距離が閾値より大きい第１旋回経路を選択することと、
   選択された前記第１旋回経路上において、前記作業装置に設けられた撮像装置の光軸方向が、前記撮像位置から前記圃場の中心位置に向かう方向に最も近い位置を前記撮像位置として決定することと、
   を含む
   請求項１または２に記載の圃場情報管理方法。
8. 前記第１旋回経路は、前記複数の旋回経路のうち、前記圃場の中心位置から最も遠くにある
   請求項７に記載の圃場情報管理方法。
9. 前記第１旋回経路は、前記複数の旋回経路のうち、前記第１方向に直交する第２方向において、前記圃場の中心位置から最も遠くにある
   請求項７に記載の圃場情報管理方法。
10. 前記撮像位置を決定することは、
    前記複数の旋回経路のうち、前記第１旋回経路から最も離れた第２旋回経路を選択することと、
    前記第２旋回経路上において、前記作業装置に設けられた撮像装置の光軸方向が、前記撮像位置から前記圃場の中心位置に向かう方向に最も近い位置を前記撮像位置として決定することと、
    を含む
    請求項８または９に記載の圃場情報管理方法。
11. 前記作業装置は、周囲を撮像する複数の撮像装置を備え、
    前記撮像位置を決定することは、
    前記複数の撮像装置のうち、前記撮像位置において撮像する第１撮像装置を決定すること
    を含み、
    前記第１撮像装置は、前記複数の撮像装置のうち、前記撮像位置から前記圃場の中心位置に向かう方向と光軸方向との間の角度が最も小さい
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の圃場情報管理方法。
12. 前記作業装置により撮像された動画から、前記撮像位置における静止画を前記圃場画像として抽出すること
    をさらに含む請求項１から１１のいずれか１項に記載の圃場情報管理方法。
13. 圃場で作業を行う作業装置の移動経路を決定する経路決定部と、
    前記移動経路上に圃場を撮像する撮像位置を決定する撮像位置決定部と、
    前記移動経路と前記撮像位置とを表す指示情報を前記作業装置に出力し、前記作業装置を制御する出力部と、
    を備え、
    前記出力部は、前記作業装置が前記撮像位置に達したときに前記作業装置により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力する
    圃場情報管理システム。
14. 圃場で作業を行う作業装置の移動経路を決定することと、
    前記移動経路上に圃場を撮像する撮像位置を決定することと、
    前記移動経路と前記撮像位置とを表す指示情報を前記作業装置に出力し、前記作業装置を制御することと、
    前記作業装置が前記撮像位置に達したときに前記作業装置により撮像された圃場画像を表す圃場画像情報を出力することと、
    を演算装置に実行させる圃場情報管理プログラム。

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