JP2024035933A - 領域管理方法、領域管理システム、及び領域管理プログラム - Google Patents

領域管理方法、領域管理システム、及び領域管理プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】作業装置の位置情報に基づき、重複して作業が行われた作業領域を決定する。【解決手段】領域管理方法は、作業装置30が作業を行う圃場500を分割する複数の区画700を決定することを含む。また、領域管理方法は、作業装置30が複数の区画700内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、圃場500において重複して作業が行われた重複領域620を決定することを含む。領域管理方法は、重複領域620を表す作業情報を出力することを含む。また、重複領域620を決定することは、作業装置30が複数の区画700内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、複数の位置情報から作業装置30が圃場において重複して作業を行った重複位置情報を抽出することを含んでもよい。【選択図】図6B

Description

本発明は、領域管理方法、領域管理システム、及び領域管理プログラムに関するものである。
近年、栽培管理の分析に圃場における作業に関する情報を用いることが研究されている。
特許文献1には、圃場を移動して作業を行う作業機械の位置を測定し、測定された位置に基づき、作業機械により作業が行われた作業領域を決定する技術が開示されている。
特開2022‐036523号公報
特許文献1に記載の技術において、作業領域を決定するために用いる位置は、一連の作業において測定された位置を区別せずに用いられる。しかし、圃場において、1つの作業機械がエンジンを停止することなく複数の作業を行う場合がある。例えば、ロータリー耕耘機を牽引するトラクターが圃場を耕耘したあとに続いて、牽引する機械をレベラーに代えたトラクターが作業を行う場合がある。また、圃場に農薬を散布したあと、残った農薬が圃場の一部に再度、散布される場合がある。この場合、測定された作業機械の位置を表す情報は、1回目の作業と2回目の作業とで区別されず、一連の作業において測定されたものとして扱われる場合がある。このため、特許文献1に記載の技術において、同じ圃場において複数の作業が行われても、行われた作業を区別して管理することは難しい場合がある。
上記の状況に鑑み、本開示は、作業装置の位置情報に基づき、重複して作業が行われた作業領域を決定することを目的の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領域管理方法は、作業装置(30)が作業を行う圃場(500)を分割する複数の区画(700)を決定することを含む。また、領域管理方法は、作業装置(30)が複数の区画(700)内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、圃場(500)において重複して作業が行われた重複領域(620)を決定することを含む。領域管理方法は、重複領域(620)を表す作業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領域管理システム(1000)は、区画決定部(160)と、領域決定部(170)と、出力部(180)とを備える。区画決定部(160)は、作業装置(30)が作業を行う圃場(500)を分割する複数の区画(700)を決定する。領域決定部(170)は、作業装置(30)が複数の区画(700)内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、圃場(500)において重複して作業が行われた重複領域(620)を決定する。出力部(180)は、重複領域(620)を表す作業情報を出力する。
上記目的を達成するための一実施の形態による領域管理プログラム(420)は、作業装置(30)が作業を行う圃場(500)を分割する複数の区画(700)を決定することを演算装置(120、220)に実行させる。また、領域管理プログラム(420)は、作業装置(30)が複数の区画(700)内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、圃場(500)において重複して作業が行われた重複領域(620)を決定することを演算装置(120、220)に実行させる。領域管理プログラム(420)は、重複領域(620)を表す作業情報を出力することを演算装置(120、220)に実行させる。
上記の形態によれば、重複して作業が行われた作業領域を決定することができる。
一実施の形態における領域管理システムの概略図である。 一実施の形態において、作業装置が作業を行う経路を説明するための図である。 一実施の形態における領域管理装置の構成を説明するための図である。 一実施の形態における領域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端末の構成を表す図である。 一実施の形態における領域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領域管理システムによる処理を表すフローチャートである。 一実施の形態において、作業装置の位置情報から領域候補を決定する処理を説明するための図である。 一実施の形態において、全体領域を決定する処理を説明するための図である。 一実施の形態において、重複区画を決定する処理を説明するための図である。 一実施の形態において、重複領域を決定する処理を説明するための図である。 一実施の形態において、第2閾値を決定する処理を説明するための図である。
(実施の形態1)
本発明の本実施の形態による領域管理システム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、領域管理システム1000は、領域管理装置100と、端末200とを備える。領域管理装置100は、ネットワーク20、例えばインターネットを介して、作業装置30と、端末200とに通信可能に接続されている。
作業装置30は、圃場500内を移動して作業、例えば農薬散布を行う。例えば、作業装置30は、図2に示すように、圃場500を互いに向かい合った輪郭の間を往復して作業を行う。作業装置30は、圃場500全体の作業を終了する終了位置560において反転し、逆方向に移動して作業を行う場合がある。例えば、農薬が残っていた場合、作業装置30は、終了位置560に達すると、作業装置30の進行方向を反転するように移動して、最初に移動した経路の逆方向に沿って移動しながら、残った農薬を散布する場合がある。
作業装置30は、作業機械(例えば農薬散布機、ロータリー耕耘機など)を牽引するトラクター、作業機械と一体に形成された田植え機、コンバイン、飛行して農薬を散布するドローンなどを含む。作業装置30は、各時刻の位置を測定する測位装置、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)の受信機を備える。例えば、測位装置は、圃場500内を移動するときに、作業装置30の位置を測定する。このため、測位装置は、作業装置30が終了位置560までに移動するとき、作業装置30が移動した作業経路510上の作業位置550を測定する。また、測位装置は、作業装置30が終了位置560から作業を終了するまでに移動するとき、作業装置30が移動した重複経路520上の重複位置555を測定する。例えば、測位装置は、所定の間隔で作業装置30の位置を測定する。作業位置550と、重複位置555と、測定された時刻とを表す位置情報は、作業装置30から領域管理装置100に出力される。
領域管理装置100は、位置情報に基づき、重複経路520を移動することで作業装置30により作業が行われた重複領域を決定する。また、領域管理装置100は、位置情報に基づき、作業経路510を移動することで作業装置30により作業が行われた単一領域を決定してもよい。領域管理装置100は、決定された重複領域と、単一領域とを表す領域情報を端末200に出力する。端末200は、例えば、地図上に重複領域と、単一領域とを表す画像を表示する。これにより、ユーザは、重複して作業が行われた領域を確認することができる。また、領域管理装置100は、作業装置30の稼働情報に基づき、重複領域と、単一領域との各々において、作業装置30が行った作業量、例えば農薬の散布量などを表す作業情報を端末200に出力してもよい。ユーザは、端末200に表示された作業情報により、各作業を区別して把握できるため、営農管理を効率的に行うことができる。
なお、稼働情報は、作業装置30の各時刻における状態を表し、例えば作業装置30の速度、操舵角、エンジン回転数、各種クラッチのON/OFF状況などを表す。また、作業装置30が作業機械を牽引する車両であるとき、稼働情報は、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を含んでもよい。また、稼働情報は、作業装置30が行った作業量、例えば作業装置30が散布した農薬の散布量、作業装置30が収穫した作物の収穫量などを表す情報を含んでもよい。
(領域管理システムの構成)
まず、図1に示すように、領域管理システム1000に含まれる領域管理装置100の構成を説明する。領域管理装置100は、図3に示すように、入出力装置110と、演算装置120と、通信装置130と、記憶装置140とを備える。領域管理装置100は、例えば、コンピュータである。入出力装置110には、演算装置120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110は、演算装置120が処理を実行した結果を出力する。入出力装置110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110は省略されてもよい。
通信装置130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130は、作業装置30から取得する位置情報を演算装置120に転送する。また、演算装置120が生成した信号を端末200に転送する。通信装置130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140は、重複領域を決定するための様々なデータ、例えば作業領域データ410と、領域管理プログラム420とを格納する。記憶装置140は、領域管理プログラム420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。領域管理プログラム420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。
作業領域データ410は、作業装置30が作業を行った領域、例えば単一領域、重複領域などに関する情報を格納する。例えば、作業領域データ410は、単一領域または重複領域の範囲、単一領域または重複領域に含まれる位置に対応した位置情報および稼働情報を格納する。
演算装置120は、領域管理プログラム420を記憶装置140から読み出し実行して、重複領域を決定するための様々なデータ処理を行う。例えば、演算装置120は、中央演算処理装置(CPU;Central Processing Unit)などを含む。
演算装置120は、領域管理プログラム420を読み出し実行することで、図4に示すように、全体領域決定部150と、区画決定部160と、領域決定部170と、出力部180とを実現する。全体領域決定部150は、作業装置30の位置情報に基づき、作業装置30が作業を行った領域を表す全体領域を決定する。区画決定部160は、全体領域を分割する複数の区画を決定する。領域決定部170は、作業装置30の位置情報に基づき、作業装置30が複数回の作業を行った重複領域を決定する。出力部180は、重複領域を表す領域情報を端末200に出力する。
領域決定部170は、重複区画決定部171と、重複位置抽出部172と、重複領域決定部173とを備える。重複区画決定部171は、作業装置30の位置情報に基づき、複数の区画のうち、作業装置30が複数回の作業を行った重複領域を含む重複区画を決定する。重複位置抽出部172は、重複区画と、位置情報とに基づき、作業装置30の位置情報のうち、作業装置30が重複経路520を移動したときに測定された重複位置555を表す重複位置情報を抽出する。重複領域決定部173は、重複位置情報に基づき、重複領域を決定する。
次に、図1に示す端末200の構成を説明する。端末200は、図5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。端末200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、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、領域管理装置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が生成した信号を領域管理装置100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、重複領域を表す領域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430を格納する。記憶装置240は、表示プログラム430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430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。
演算装置220は、表示プログラム430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210と協働して、表示部250を実現する。表示部250は、領域管理装置100から取得した情報を表示する。
(領域管理システムの動作)
図1に示す作業装置30は、圃場500での作業を行うと、位置情報を領域管理装置100の演算装置120に送信する。例えば、作業装置30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に測定した作業位置550と重複位置555とを表す位置情報を領域管理装置100の演算装置120に送信する。演算装置120は、作業装置30から位置情報を受信すると、領域管理プログラム420を読み出し実行する。領域管理プログラム420が読み出し実行されると、演算装置120は、領域管理方法の一部である図6Aと図6Bとに示す処理を開始する。
ステップS110において、演算装置120により実現される全体領域決定部150は、図7に示すように、作業装置30により作業が行われた領域を表す領域候補600を決定する。全体領域決定部150は、例えば、作業情報に表される位置、例えば作業位置550と重複位置555とに関する凸包を領域候補600として決定する。凸包は、すべての位置を含む最小の領域を表す。領域候補600は、凸包の輪郭を作業装置30の作業幅だけ外方に広げた領域を表してもよい。作業装置30の作業幅は、作業装置30に応じて予め登録されている。例えば、作業幅は、作業装置30の幅方向において、作業装置30に設けられた測位装置の位置から作業装置30が作業を行う領域の端までの距離を表す。作業幅は、トラクターが農機を牽引するとき、作業装置30の幅方向において、作業装置30に設けられた測位装置の位置から農機が作業を行う領域の端までの距離を表す。
図6Aに示すステップS120において、全体領域決定部150は、領域候補600を分割する複数の第1区画を決定する。例えば、全体領域決定部150は、図8に示すように、領域候補600の外周に応じて、メッシュ状に形成される区画700を第1区画として決定する。例えば、区画700は、長方形に形成され、長方形の1辺が領域候補600の外周の一部に平行するように形成される。
図6Aに示すステップS130において、全体領域決定部150は、領域候補600と、第1区画と、位置情報とに基づき、作業装置30により作業が行われた全体領域を決定する。例えば、全体領域決定部150は、図8に示すように、領域候補600を含む区画700のうち、全体領域に含まれない除外区画710を決定する。全体領域決定部150は、複数の区画700のうち、作業装置30の位置情報に表される位置、例えば作業位置550と重複位置555とを含む数量が所定の数より少ない区画700を除外区画710として決定する。例えば、全体領域決定部150は、位置情報に表される位置を1つも含まない区画700を除外区画710として決定する。全体領域決定部150は、図9に示すように、領域候補600から除外区画710を除外した領域を全体領域610として決定する。
図6Bに示すステップS210において、区画決定部160は、全体領域610を分割する複数の第2区画を決定する。区画決定部160は、例えば、図9に示すように、第1区画と同じ区画700を第2区画として決定する。
図6Bに示すステップS220において、重複区画決定部171は、複数の第2区画に、作業装置30が重複して作業を行った重複領域を含む重複区画が存在するか否かを判定する。複数の第2区画が重複区画を含むとき、処理はステップS230に移行する。複数の第2区画が重複区画を含まないとき、処理はステップS260に移行する。
例えば、重複区画決定部171は、決定された複数の第2区画のうち、作業装置30が重複して作業を行った重複領域を含む第2区画を重複区画として決定する。例えば、重複区画決定部171は、区画700に含まれる作業装置30の位置、例えば作業位置550と重複位置555との数量を表す位置数量に基づき、重複区画を決定する。例えば、図9に示すように、重複区画720は、作業装置30の位置を第1閾値より多く含む区画700を表す。
ここで、第1閾値は、区画700に含まれる作業装置30の位置、例えば作業位置550と重複位置555との数量を表す位置数量に応じて決定される。例えば、第1閾値は、全体領域610を含む区画700における位置数量の分布に基づき、決定される。例えば、第1閾値は、位置数量に関する統計値、例えば平均値、中央値、最大値と最小値との中間値などを表す。例えば、第1閾値は、位置数量に関する統計値として、位置数量のヒストグラムにおいて、2つの極大値があるとき、2つの極大値の間にある極小値を表してもよい。また、第1閾値は、予め決められた固定値でもよい。
図6Bに示すステップS230において、重複位置抽出部172は、重複区画720に含まれる作業装置30の位置に基づき、作業装置30の位置情報から、作業装置30が重複して作業を行った重複位置555を表す重複位置情報を抽出する。例えば、重複位置抽出部172は、最初に、重複区画720に対応する位置情報に表される時刻のうち、最初の時刻と、最後の時刻とに基づき、作業装置30が重複した作業を開始した重複開始時刻を決定する。例えば、重複位置抽出部172は、1つ以上の重複区画720に含まれる位置を表す位置情報のうち、最初に測定された位置を表す位置情報と、最後に測定された位置を表す位置情報とを抽出する。図9に示す例において、複数の重複区画720において、最初に第1作業位置550-1が測定され、最後に第1重複位置555-1が測定されたとする。この場合、重複位置抽出部172は、第1作業位置550-1が測定された時刻を最初の時刻として決定し、第1重複位置555-1が測定された時刻を最後の時刻として決定する。
重複位置抽出部172は、決定された最初の時刻と、最後の時刻とに基づき、重複開始時刻を決定する。例えば、重複開始時刻は、最初の時刻と、最後の時刻との間の時刻を表す。例えば、重複開始時刻は、最初の時刻までの時間と、最後の時刻までの時間とが等しくなる時刻を表してもよい。重複開始時刻は、最初の時刻までの時間より、最後の時刻までの時間が短くても、長くてもよい。
次に、重複位置抽出部172は、重複開始時刻に基づき、作業装置30の位置情報から重複位置情報を抽出する。例えば、重複位置抽出部172は、作業装置30の位置情報のうち、重複開始時刻以降の時刻を表す位置情報を重複位置情報として抽出する。言い換えると、重複位置抽出部172は、作業装置30の位置情報のうち、重複開始時刻以降に測定された位置を表す位置情報を重複位置情報として抽出する。重複位置抽出部172は、重複区画720に対応する位置情報から重複位置情報を抽出してもよく、作業装置30のすべての位置情報から重複位置情報を抽出してもよい。
図6Bに示すステップS240において、重複領域決定部173は、重複位置情報に基づき、作業装置30が重複して作業を行った領域を表す重複領域を決定する。例えば、重複領域決定部173は、図10に示すように、重複位置情報に表される位置、例えば重複位置555に基づき、重複領域620を決定する。重複領域620は、図6Aに示すステップS110からステップS130までの処理により決定されてもよい。この場合、ステップS120で決定する複数の第1区画は、全体領域610に応じて決定された区画700を用いてもよい。
図6Bに示すステップS250において、重複領域決定部173は、重複位置情報を除いた作業装置30の位置情報に基づき、作業装置30が1回目の作業を行った単一領域を決定する。例えば、重複領域決定部173は、図10に示すように、重複位置情報を除いた位置情報に表される位置、例えば作業位置550に基づき、単一領域630を決定する。単一領域630は、図6Aに示すステップS110からステップS130までの処理により決定されてもよい。この場合、ステップS120で決定する複数の第1区画は、全体領域610に応じて決定された区画700を用いてもよい。
図6Bに示すステップS260において、出力部180は、重複領域620を表す領域情報を端末200に出力する。領域情報は、単一領域630を表す情報を含んでもよい。また、領域情報は、重複領域620において作業装置30により行われた作業を表す情報、例えば稼働情報を含んでもよい。また、領域情報は、単一領域630において作業装置30により行われた作業を表す情報、例えば稼働情報を含んでもよい。
ステップS270において、端末200の表示部250は、受信した領域情報を入出力装置210に表示する。例えば、表示部250は、重複領域620を地図上に表した画像を表示する。また、表示部250は、重複領域620と、単一領域630とを地図上に表した画像を表示してもよい。また、表示される画像は、重複領域620において行われた作業を表す情報、例えば作業装置30により行われた作業量を示す領域を含んでもよい。さらに、表示される画像は、単一領域630において行われた作業を表す情報示す領域を含んでもよい。
このように、領域管理システム1000は、作業装置30の位置情報に基づき、圃場500において、1回目の作業に関する単一領域630と、2回目の作業に関する重複領域620とを区別して表示する。また、領域管理システム1000は、単一領域630において1回目の作業で行われた作業量と、重複領域620において2回目の作業で行われた作業量とを区別して表示する。このため、領域管理システム1000は、1連の作業として測定された稼働情報を作業ごとに区別して表示することができる。これにより、ユーザは、作業単位で作業に関する情報を確認し、作業の分析を詳細に行うことができる。
(実施の形態2)
圃場500における作業は、圃場500の角において終了する場合がある。このため、重複位置抽出部172は、重複区画720を統合した領域において角の位置に該当する重複区画720に対応する位置情報に基づき、作業装置30の位置情報から重複位置情報を抽出してもよい。この場合、領域管理システム1000の構成は、実施の形態1と同様のため、説明を省略する。
(領域管理システムの動作)
領域管理システム1000は、図6Bに示すステップS230を除いて、実施の形態1と同様に動作する。このため、ステップS230の処理を除き、説明を省略する。
図6Bに示すステップS230において、重複位置抽出部172は、重複区画720に含まれる作業装置30の位置に基づき、作業装置30の位置情報から、作業装置30が重複して作業を行った位置を表す重複位置情報を抽出する。例えば、重複位置抽出部172は、最初に、重複区画720を統合した領域において角に位置する重複区画720を決定する。例えば、重複位置抽出部172は、重複区画720の第1方向に隣接する区画700と、重複区画720の第1方向と交差する第2方向に隣接する区画700とに基づき、角に位置する重複区画720を決定する。例えば、重複位置抽出部172は、第1方向と、第2方向とに重複区画720が隣接しない重複区画720を、角に位置する重複区画720として決定する。
図9に示す例において、重複位置抽出部172は、複数の重複区画720から、角の位置に該当する重複区画720を決定する。例えば、第1重複区画720-1は、上方向と左方向とに重複区画720以外の区画700が隣接するため、角に位置する重複区画720として決定される。また、第2重複区画720-2は、上方向と右方向とに重複区画720以外の区画700が隣接するため、角に位置する重複区画720として決定される。
第3重複区画720-3は、左方向と右方向とに重複区画以外の区画700が隣接しているが、左方向と右方向とは交差していないため、角に位置する重複区画720に該当しない。第4重複区画720-4は、右方向と下方向とに重複区画720以外の区画700が隣接しているため、角に位置する重複区画720として決定される。第5重複区画720-5は、左方向と右方向と下方向とに重複区画720以外の区画700が隣接しているため、角に位置する重複区画720として決定される。第6重複区画720-6は、左方向と上方向とに重複区画720以外の区画700が隣接しているため、角に位置する重複区画720として決定される。第7重複区画720-7は、左方向と下方向とに重複区画720以外の区画700が隣接しているため、角に位置する重複区画720として決定される。
次に、重複位置抽出部172は、角に位置する重複区画720のうち、重複区画720において最初に測定された位置に対応する時刻が最も遅い重複区画720を決定する。例えば、第1重複区画720-1において、第2作業位置550-2が最初に測定されたとする。この場合、重複位置抽出部172は、第1重複区画720-1において最初に測定された時刻として、第2作業位置550-2が測定された時刻を取得する。同様に、重複位置抽出部172は、第2重複区画720-2において最初に測定された時刻として、第3作業位置550-3が測定された時刻を取得し、第4重複区画720-4において最初に測定された時刻として、第5作業位置550-5が測定された時刻を取得する。同様に、重複位置抽出部172は、第5重複区画720-5において最初に測定された時刻と、第6重複区画720-6において最初に測定された時刻と、第7重複区画720-7において最初に測定された時刻とを取得する。重複位置抽出部172は、取得された複数の時刻のうち、最も遅い時刻に対応する重複区画720を決定する。例えば、重複位置抽出部172は、取得された複数の時刻のうち、第5作業位置550-5が測定された時刻が最も遅いとき、第5作業位置550-5に対応する第4重複区画720-4を、最も遅い時刻に対応する重複区画720として決定する。
続いて、重複位置抽出部172は、決定された重複区画720において最初に測定された時刻に基づき、作業装置30が重複した作業を開始した重複開始時刻を決定する。例えば、重複位置抽出部172は、重複区画720において最初に測定された時刻の直後を重複開始時刻として決定する。例えば、図9に示す例において、重複位置抽出部172は、第4重複区画720-4において最初に測定された時刻を表す第5作業位置550-5に対応する時刻の直後を重複開始時刻として決定する。例えば、重複位置抽出部172は、重複区画720において2番目に測定された時刻を重複開始時刻として決定してもよい。
また、重複位置抽出部172は、決定された重複区画720において最初に測定された時刻から所定の時間だけ経過した時刻を重複開始時刻として決定してもよい。例えば、所定の時間は、予め決められた時間を表す。また、所定の時間は、決定された重複区画720に対応する位置情報に基づき決定されてもよい。例えば、所定の時間は、決定された重複区画720に対応する位置情報のうち、最初に測定された時刻と、最後に測定された時刻とに基づき決定されてもよい。例えば、所定の時間は、決定された重複区画720に含まれる位置を表す位置情報のうち、最初に測定された時刻から最後に測定された時刻までの時間差を2で除算した時間を表してもよい。
続いて、重複位置抽出部172は、重複開始時刻に基づき、作業装置30の位置情報から重複位置情報を抽出する。抽出された重複位置情報を用いて、ステップS240以降の処理が行われる。
このように、領域管理装置100は、重複区画720を統合した領域において角の位置に該当する重複区画720に対応する位置情報を用いて、重複領域を決定してもよい。
(実施の形態3)
重複区画決定部171は、任意の方法で、重複して作業を行った重複領域を含む重複区画720を決定してもよい。例えば、重複区画決定部171は、区画700と、位置情報に表される位置と時刻とに基づき、重複区画720を決定してもよい。この場合、圃場500全体について、作業が2回行われたとき、重複区画決定部171は、圃場500を含むすべての区画700を重複区画720として決定することができる。領域管理システム1000の構成は、実施の形態1と同様のため、説明を省略する。
(領域管理システムの動作)
領域管理システム1000は、図6Bに示すステップS220を除いて、実施の形態1と同様に動作する。このため、ステップS220の処理を除き、説明を省略する。
図6Bに示すステップS220において、重複区画決定部171は、区画700と、位置情報に表される位置と時刻とに基づき、重複区画720を決定する。例えば、重複区画決定部171は、区画700に含まれる位置を表す位置情報を抽出する。抽出された位置情報に表された時刻に基づき、重複区画決定部171は、対応する区画700が重複区画720に該当するか否かを判定する。例えば、重複区画決定部171は、抽出された位置情報に表された時刻において、時間的に互いに隣接する2つの時刻の時間差が第2閾値より大きいとき、対応する区画700を重複区画720として決定する。
例えば、図11に示すように、重複区画決定部171は、対象区画730が重複区画720に該当するか否かを判定する。例えば、重複区画決定部171は、位置情報から対象区画730に含まれる位置、例えば第1作業位置550-1と、第2作業位置550-2と、第1重複位置555-1と、第2重複位置555-2とを表す位置情報を抽出する。ここで、対象区画730に含まれる位置は、第1作業位置550-1、第2作業位置550-2、第1重複位置555-1、第2重複位置555-2の順番で測定されたとする。この場合、重複区画決定部171は、第1作業位置550-1が測定された時刻と第2作業位置550-2が測定された時刻との時間差を表す第1時間差を決定する。同様に、重複区画決定部171は、第2作業位置550-2に対応する時刻と第1重複位置555-1に対応する時刻との時間差を表す第2時間差を決定する。また、重複区画決定部171は、第1重複位置555-1に対応する時刻と第2重複位置555-2に対応する時刻との時間差を表す第3時間差を決定する。重複区画決定部171は、第1時間差と、第2時間差と、第3時間差とのうち、いずれか1つが第2閾値より大きいとき、対象区画730を重複区画720として決定する。例えば、重複区画決定部171は、第2作業位置550-2に対応する時刻と第1重複位置555-1に対応する時刻との時間差を表す第2時間差が第2閾値より大きいとき、対象区画730を重複区画720として決定する。
ここで、第2閾値は、対象区画730の作業が完了し、隣接する隣接区画740の作業に移動するまでの期間に基づき決定される。例えば、第2閾値は、対象区画730に対応する位置情報と、対象区画730に隣接する隣接区画740に対応する位置情報とに基づき決定される。例えば、重複区画決定部171は、対象区画730において最初に作業装置30の位置が測定された時刻と、隣接区画740において最初に作業装置30の位置が測定された時刻との時間差に基づき、第2閾値を決定する。例えば、重複区画決定部171は、複数の隣接区画740において最初に作業装置30の位置が測定された時刻を表す隣接時刻を決定する。重複区画決定部171は、決定された隣接時刻のうち、最も遅い時刻と、対象区画730において最初に作業装置30の位置が測定された時刻との時間差を第2閾値として決定する。
例えば、図11に示す例において、重複区画決定部171は、第1隣接区画740-1において最初に測定された第5作業位置550-5に対応する時刻を取得する。同様に、重複区画決定部171は、第2隣接区画740-2において最初に測定された第6作業位置550-6に対応する時刻と、第3隣接区画740-3において最初に測定された第7作業位置550-7に対応する時刻とを取得する。また、重複区画決定部171は、第4隣接区画740-4において最初に測定された第8作業位置550-8に対応する時刻を取得する。重複区画決定部171は、取得された第5作業位置550-5に対応する時刻と、第6作業位置550-6に対応する時刻と、第7作業位置550-7に対応する時刻と、第8作業位置550-8に対応する時刻とのうち、最も遅い時刻を取得する。重複区画決定部171は、最も遅い時刻と、対象区画730において最初に測定された第1作業位置550-1との時刻差を第2閾値として決定する。
重複区画決定部171は、区画700ごとに異なる値を第2閾値として決定してもよく、区画700によらず同じ値を第2閾値として決定してもよい。例えば、重複区画決定部171は、区画700ごとに時間的に互いに隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差を決定し、決定された複数の時間差の統計値、例えば平均値、中央値、最大値、最小値などを、区画700によらない第2閾値として決定してもよい。
このように、重複区画決定部171は、区画700に対応する位置情報において、時間的に互いに隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差に基づき、重複区画720を決定してもよい。決定された重複区画720を用いて、ステップS230以降の処理が行われる。
また、ステップS230において、重複位置抽出部172は、重複区画720に対応する位置情報において、時間的に互いに隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差に基づき、位置情報から重複位置情報を抽出してもよい。例えば、重複位置抽出部172は、重複区画720に含まれる位置を表す位置情報において、時間差が第3閾値より大きい隣接する2つの位置情報のうち遅い時刻を重複開始時刻として決定する。重複位置抽出部172は、重複開始時刻以降の時刻を表す位置情報を重複位置情報として抽出する。重複開始時刻は、例えば、重複区画720ごとに決定される。
図11に示す例において、重複位置抽出部172は、第2作業位置550-2が測定された時刻と第1重複位置555-1が測定された時刻との時間差が第3閾値より大きいとき、第1重複位置555-1が測定された時刻以降の時刻を表す位置情報を抽出する。例えば、重複区画決定部171は、第1重複位置555-1を表す位置情報と、第2重複位置555-2を表す位置情報とを抽出し、抽出された位置情報を重複位置情報として決定する。重複区画決定部171は、この処理を各重複区画720において行い、重複位置情報を決定する。
また、重複開始時刻は、すべての重複区画720で共通に決定されてもよい。重複開始時刻がすべての重複区画720で共通に決定されるとき、重複位置抽出部172は、例えば、すべての重複区画720に対応する重複開始時刻のうち、最も遅い時刻を共通の重複開始時刻として決定する。
なお、第3閾値は、ステップS220において決定された第2閾値と同様に決定される。ただし、第3閾値は、ステップS220において決定された第2閾値と等しくてもよく、異なってもよい。第3閾値がステップS220において決定された第2閾値と等しいとき、区画700ごとにステップS220の処理とステップS230の処理とが続けて行われてもよい。例えば、対象区画730において、重複区画決定部171は、時間的に隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差が第2閾値より大きいとき、対象区画730を重複区画720として決定する。対象区画730を重複区画720として決定した処理に続けて、重複位置抽出部172は、時間差が第2閾値より大きい隣接する2つの位置情報のうち遅い時刻以降の時刻を表す位置情報を重複位置情報として抽出する。言い換えると、対象区画730において、領域決定部170は、時間的に隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差が第2閾値より大きいとき、この2つの位置情報が表す時刻のうち遅い時刻以降の時刻を表す位置情報を重複位置情報として抽出する。
また、ステップS220において、重複区画決定部171が実施の形態1と同様に重複区画720を決定し、ステップS230において、重複位置抽出部172が時間的に隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差に基づき重複位置情報を抽出してもよい。
(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。領域管理装置100の全体領域決定部150は、作業装置30の位置情報に基づき、任意の方法で作業装置30により作業が行われた全体領域610を決定してもよい。例えば、全体領域決定部150は、作業装置30の位置情報に表された位置に対応する凹包を全体領域610として決定してもよい。
また、領域管理装置100の重複領域決定部173は、重複位置情報に基づき、任意の方法で重複領域620を決定してもよい。例えば、重複領域決定部173は、重複位置情報に表された位置に対応する凹包を重複領域620として決定してもよい。同様に、重複領域決定部173は、重複位置情報を除いた位置情報に基づき、任意の方法で単一領域630を決定してもよい。
図6Bに示すステップS210において、区画決定部160は、任意の方法で第2区画を決定してもよい。例えば、区画決定部160は、第1区画を利用せずに、全体領域610の外周に応じて、メッシュ状に第2区画を決定してもよい。また、区画決定部160は、緯度に平行な複数の直線と、経度に平行な複数の直線とを境界線とするように第2区画を決定してもよい。また、第2区画は、長方形に限定されず、任意の形状に形成されてもよい。
作業装置30の位置を測定した時刻は、グリニッジ標準時を表してもよく、地域標準時、例えば日本標準時を表してもよい。また、作業装置30の位置を測定した時刻は、基準時刻、例えば作業装置30が起動した時刻から経過した時間を表してもよい。
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、領域管理装置100の一部、または、すべての処理を端末200が実行してもよい。また、端末200の一部、または、すべての処理を領域管理装置100が実行してもよい。また、領域管理プログラム420は、表示プログラム430を含んでもよい。また、領域管理システム1000は、端末200を含まず、領域管理システム1000に含まれない外部端末に領域情報を表示させてもよい。
また、作業装置30が重複して作業を行った重複領域620は、圃場500全体を表してもよい。また、領域管理装置100は、作業装置30が圃場500全体において重複して作業を行ったことを表す重複情報を取得してもよい。例えば、ユーザが、端末200の入出力装置210に重複情報を入力してもよい。この場合、端末200の表示部250は、重複情報を領域管理装置100に出力する。領域管理装置100は、図6Bに示すステップS220の処理を省略してもよい。この場合、図4に示す重複区画決定部171は省略されてもよい。
また、図6Bに示すステップS220において、重複区画決定部171は、実施の形態1に示した処理と、実施の形態3に示した処理との両方を用いて、重複区画720が存在するかを判定してもよい。例えば、重複区画決定部171は、最初に、実施の形態1に示した処理、具体的には区画700に含まれる位置の数量に基づき、重複区画720が存在するかを判定する処理を行う。区画700に含まれる位置の数量に基づき、重複区画720を決定できるとき、決定された重複区画720を用いて、図6Bに示すステップS230以降の処理が実行される。区画700に含まれる位置の数量に基づき、重複区画720を決定できないとき、重複区画決定部171は、実施の形態3に示した処理、具体的には隣接する2つの位置情報が表す時刻の時間差に基づき、重複区画720が存在するかを判定する処理を行う。時間差に基づき、重複区画720を決定できるとき、決定された重複区画720を用いて図6Bに示すステップS230以降の処理が実行される。時間差に基づき、重複区画720を決定できないとき、図6Bに示すステップS260以降の処理が実行される。このように、重複区画決定部171は、実施の形態1に示した処理と、実施の形態3に示した処理との両方を実行してもよい。
(付記)
各実施の形態で記載した領域管理方法と、領域管理システムと、領域管理プログラムとは以下のように言うことができる。
第1の態様に係る領域管理方法は、
作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定することと、
前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定することと、
前記重複領域を表す作業情報を出力することと、
を含む。
第2の態様に係る領域管理方法は、第1の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複領域を決定することは、
前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記複数の位置情報から前記作業装置が前記圃場において重複して作業を行った重複位置情報を抽出することと、
抽出された前記重複位置情報に基づき、前記重複領域を決定することと、
を含む。
第3の態様に係る領域管理方法は、第2の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複領域を決定することは、
前記複数の位置情報に表される位置のうち、前記複数の区画の各々に含まれる数量を表す位置数量に基づき、前記複数の区画のうち、前記重複領域に含まれる重複区画を決定すること
を含み、
前記重複位置情報を抽出することは、
前記複数の位置情報に表される時刻のうち、前記重複区画に含まれる位置に対応する時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出すること
を含む。
第4の態様に係る領域管理方法は、第3の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複位置情報を抽出することは、
前記複数の位置情報に表される位置のうち、前記重複区画に含まれる位置に対応する時刻のうち、最初の時刻と、最後の時刻とに基づき、前記圃場において重複した作業を開始した重複開始時刻を決定することと、
前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
を含む。
第5の態様に係る領域管理方法は、第3の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複位置情報を抽出することは、
前記重複区画のうち、前記重複区画を統合した領域のうち角に位置する第1区画を決定することと、
前記第1区画の各々において前記複数の位置情報に表される時刻のうちの最初の時刻を表す複数の第1時刻に基づいて、重複開始時刻を決定することと、
前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
を含む。
第6の態様に係る領域管理方法は、第4または第5の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複位置情報を抽出することは、
前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報のうち、表される位置が前記重複区画に含まれる前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出すること
を含む。
第7の態様に係る領域管理方法は、第3から第6の態様のいずれか1つに係る領域管理方法であって、
前記重複区画を決定することは、
前記複数の区画のうち、前記複数の区画における前記位置数量が第1閾値より大きい区画を前記重複区画として決定すること
を含む。
第8の態様に係る領域管理方法は、第7の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複区画を決定することは、
前記第1閾値を、前記複数の区画における前記位置数量に関する統計値に基づき決定すること
を含む。
第9の態様に係る領域管理方法は、第2から第8の態様のいずれか1つに係る領域管理方法であって、
前記重複位置情報を抽出することは、
前記複数の位置情報に表される位置が前記複数の区画に含まれる位置に対応する時刻において、時間的に互いに隣接する時刻の時間差に基づき、重複開始時刻を決定することと、
前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
を含む。
第10の態様に係る領域管理方法は、第9の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複開始時刻は、前記複数の区画ごとに決定される。
第11の態様に係る領域管理方法は、第9または第10の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複開始時刻を決定することは、
前記時間差が第2閾値より大きい2つの位置情報のうち、遅い時刻を前記重複開始時刻として決定すること
を含む。
第12の態様に係る領域管理方法は、第11の態様に係る領域管理方法であって、
前記重複開始時刻を決定することは、
前記第2閾値を、前記複数の区画のうち、互いに隣接する区画に対応する前記複数の位置情報が表す時刻に基づき決定すること
を含む。
第13の態様に係る領域管理システムは、
作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定する区画決定部と、
前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定する領域決定部と、
前記重複領域を表す作業情報を出力する出力部と、
を備える。
第14の態様に係る領域管理プログラムは、
作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定することと、
前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定することと、
前記重複領域を表す作業情報を出力することと、
を演算装置に実行させる。
1、2 :記憶媒体
20 :ネットワーク
30 :作業装置
100 :領域管理装置
110 :入出力装置
120 :演算装置
130 :通信装置
140 :記憶装置
150 :全体領域決定部
160 :区画決定部
170 :領域決定部
171 :重複区画決定部
172 :重複位置抽出部
173 :重複領域決定部
180 :出力部
200 :端末
210 :入出力装置
220 :演算装置
230 :通信装置
240 :記憶装置
250 :表示部
410 :作業領域データ
420 :領域管理プログラム
430 :表示プログラム
500 :圃場
510 :作業経路
520 :重複経路
550 :作業位置
555 :重複位置
560 :終了位置
600 :領域候補
610 :全体領域
620 :重複領域
630 :単一領域
700 :区画
710 :除外区画
720 :重複区画
730 :対象区画
740 :隣接区画
1000 :領域管理システム

Claims (14)

  1. 作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定することと、
    前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定することと、
    前記重複領域を表す作業情報を出力することと、
    を含む領域管理方法。
  2. 前記重複領域を決定することは、
    前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記複数の位置情報から前記作業装置が前記圃場において重複して作業を行った重複位置情報を抽出することと、
    抽出された前記重複位置情報に基づき、前記重複領域を決定することと、
    を含む請求項1に記載の領域管理方法。
  3. 前記重複領域を決定することは、
    前記複数の位置情報に表される位置のうち、前記複数の区画の各々に含まれる数量を表す位置数量に基づき、前記複数の区画のうち、前記重複領域に含まれる重複区画を決定すること
    を含み、
    前記重複位置情報を抽出することは、
    前記複数の位置情報に表される時刻のうち、前記重複区画に含まれる位置に対応する時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出すること
    を含む請求項2に記載の領域管理方法。
  4. 前記重複位置情報を抽出することは、
    前記複数の位置情報に表される位置のうち、前記重複区画に含まれる位置に対応する時刻のうち、最初の時刻と、最後の時刻とに基づき、前記圃場において重複した作業を開始した重複開始時刻を決定することと、
    前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
    を含む請求項3に記載の領域管理方法。
  5. 前記重複位置情報を抽出することは、
    前記重複区画のうち、前記重複区画を統合した領域のうち角に位置する第1区画を決定することと、
    前記第1区画の各々において前記複数の位置情報に表される時刻のうちの最初の時刻を表す複数の第1時刻に基づいて、重複開始時刻を決定することと、
    前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
    を含む請求項3に記載の領域管理方法。
  6. 前記重複位置情報を抽出することは、
    前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報のうち、表される位置が前記重複区画に含まれる前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出すること
    を含む請求項4または5に記載の領域管理方法。
  7. 前記重複区画を決定することは、
    前記複数の区画のうち、前記複数の区画における前記位置数量が第1閾値より大きい区画を前記重複区画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項に記載の領域管理方法。
  8. 前記重複区画を決定することは、
    前記第1閾値を、前記複数の区画における前記位置数量に関する統計値に基づき決定すること
    を含む請求項7に記載の領域管理方法。
  9. 前記重複位置情報を抽出することは、
    前記複数の位置情報に表される位置が前記複数の区画に含まれる位置に対応する時刻において、時間的に互いに隣接する時刻の時間差に基づき、重複開始時刻を決定することと、
    前記重複開始時刻に基づき、前記複数の位置情報から前記重複位置情報を抽出することと、
    を含む請求項2に記載の領域管理方法。
  10. 前記重複開始時刻は、前記複数の区画ごとに決定される
    請求項9に記載の領域管理方法。
  11. 前記重複開始時刻を決定することは、
    前記時間差が第2閾値より大きい2つの位置情報のうち、遅い時刻を前記重複開始時刻として決定すること
    を含む請求項9または10に記載の領域管理方法。
  12. 前記重複開始時刻を決定することは、
    前記第2閾値を、前記複数の区画のうち、互いに隣接する区画に対応する前記複数の位置情報が表す時刻に基づき決定すること
    を含む請求項11に記載の領域管理方法。
  13. 作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定する区画決定部と、
    前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定する領域決定部と、
    前記重複領域を表す作業情報を出力する出力部と、
    を備える領域管理システム。
  14. 作業装置が作業を行う圃場を分割する複数の区画を決定することと、
    前記作業装置が前記複数の区画内に存在するときの時刻と位置とを表す複数の位置情報に基づき、前記圃場において重複して作業が行われた重複領域を決定することと、
    前記重複領域を表す作業情報を出力することと、
    を演算装置に実行させる領域管理プログラム。
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