JP2024093891A - 作業機の監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業機を確実に監視することができる作業機の監視装置を提供する
【解決手段】 作業機１０１の監視装置１００は、測位衛星１０２を利用して測位される作業機１０１の位置情報に基づいて、作業機１０１を監視する第１監視部１００Ａと、観測衛星１０３を利用して観測される観測エリア１５０Ｂの範囲内における作業機１０１の観測情報に基づいて、作業機１０１を監視する第２監視部１００Ｂと、を備えている。例えば、測位衛星１０２を利用した監視が適さない状況において、第２監視部１００Ｂを、第１監視部１００Ａに代えて、又は、第１監視部１００Ａとともに使うことができる。従って、様々な状況下であっても、観測衛星１０３の利用により、観測エリア１５０Ｂの観測情報を得ることができ、当該観測情報に基づき確実に作業機１０１を監視できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、農業機械、建設機械等を含む作業機の監視装置に関する。

従来、農業機械等の作業機を監視するためのシステムとして、特許文献１の監視システムが知られている。特許文献１の監視システムは、第１通信装置と、第２通信装置と、を備えている。第１通信装置は、作業機に設けられるものであり、ビーコンを出力可能となっている。第２通信装置は、作業機の保管場所等に設置されるものであり、第１通信装置からのビーコンを受信可能となっている。第２通信装置は、ビーコンを受信している状態から受信できなくなった場合に、外部に警報を出力する監視部を有している。

特許第６４０１００２号（請求項５等）

特許文献１のシステムでは、監視中において、例えば、作業機が保管場所から移動して、監視部がビーコン受信できなくなったことを受け、外部に警報が送信される。これにより、作業機の盗難防止が期待できる。しかしながら、電波障害物などの存在により、ビーコンの受信が困難な電波状況下等、ビーコンを利用した監視が適さない状況においては、作業機を確実に監視することは難しい。

また、ビーコンの利用に代えて、例えば、測位衛星を利用して検出される作業機の位置に基づいて、作業機を監視することも考えられる。この場合、測位衛星からの衛星信号が作業機の受信装置に向けて送出されるが、電波障害物などの存在により、精度良い車両位置の検出が困難な電波状況下等、測位衛星を利用した監視が適さない状況においては、作業機を確実に監視することは難しい。以上より、作業機を確実に監視するための技術が望まれている。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業機を確実に監視することができる監視装置を提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。本発明の作業機の監視装置は、測位衛星によって測位された作業機の位置情報に基づいて、前記作業機を監視する第１監視部と、観測衛星によって観測されたエリアの範囲内における前記作業機の観測情報に基づいて、前記作業機を監視する第２監視部とを備えている。

本発明の作業機の監視装置は、前記第１監視部、及び、前記第２監視部のうち何れか一方を選択し、前記作業機の監視に用いる監視選択部を備えている。

本発明の作業機の監視装置において、前記監視選択部は、前記作業機を測位するための前記測位衛星の電波強度に基づいて、前記第１監視部、及び、前記第２監視部のうち何れか一方を選択する。

本発明の作業機の監視装置において、前記第２監視部は、前記観測されるエリアに少なくとも前記作業機が含まれ、前記作業機が、前記作業機に対して設定されたエリアの範囲外に位置すると前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う。

本発明の作業機の監視装置において、前記作業機には、前記第２監視部での監視に用いられる前記観測情報において、前記作業機を識別可能とする識別部が設けられている。

本発明の作業機の監視装置において、前記第２監視部は、前記観測されるエリアに少なくとも前記作業機が含まれ、前記作業機の位置の経時変化が所定の度合いより大きいと前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う。

本発明の作業機の監視装置において、前記作業機には、前記第２監視部での監視に用いられる前記観測情報において、前記作業機を識別可能とする識別部が設けられている。

本発明の作業機の監視装置において、前記第２監視部は、前記観測されるエリアに少なくとも圃場が含まれ、前記作業機が、前記圃場に侵入したと前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う。

本発明の作業機の監視装置において、前記作業機には、前記測位衛星からの電波を受信する受信部が設けられていない。

本発明によれば、作業機を確実に監視することができる。

本発明の第１実施形態に係る作業機の監視装置を含む、監視システムを示す全体図である。 図１に示す作業機（トラクタ）が備える電子機器の機能ブロック図である。 図１に示す作業機（トラクタ）作業機が備える昇降装置の斜視図である。 図１に示すコンピュータの表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。 図１に示す監視装置の第１エリア設定部にて設定されるエリア情報の一例を示す図である。 図１の作業機に対応して設定されたエリアの一例と、エリアの内外に作業機がそれぞれ位置する状態を示す図である。 図１に示すコンピュータの表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。 図１に示すコンピュータの表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。 図１に示す監視装置の観測エリア設定部、及び、監視エリア設定部にて設定されるエリア情報の一例を示す図である。 図１に示すコンピュータの表示部に表示される、監視エリアの内外に識別部がそれぞれ位置する状態を示す観測エリアの画像である。 図１に示す監視装置による作業機の監視の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る作業機の監視装置を含む監視システムにおけるコンピュータの表示部に表示される、識別部の位置の経時変化を示す観測エリアの画像である。 本発明の第２実施形態に係る作業機の監視装置による作業機の監視の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る作業機の監視装置を含む監視システムにおけるコンピュータの表示部に表示される、設定画面の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る作業機の監視装置を含む監視システムにおけるコンピュータの表示部に表示される、圃場の画像での変化の有無を示す観測エリアの画像である。 本発明の第３実施形態に係る作業機の監視装置による作業機の監視の流れを示すフローチャートである。 図１に示す作業機の側面図である。 図１に示す作業機の上面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
＜監視システム＞
図１は、本発明の実施形態に係る監視装置１００を備えた、監視システムＳの全体概略図である。当該監視システムＳは、監視装置１００に加え、測位衛星１０２、観測衛星１０３、基地局１０４、及び、端末１０５を有している。監視システムＳでは、監視装置１００、作業機１０１、基地局１０４、及び、端末１０５は、通信ネットワークＮを介して情報通信が可能となっている。

監視装置１００は、作業機１０１の監視を行う装置である。作業機１０１は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械１０１ａと、農業機械１０１ａに連結可能なインプルメント１０１ｂと、を含んでいる（図１７参照）。監視装置１００及び端末１０５は、サーバ等の設置型のコンピュータ、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン等の携帯型のコンピュータ等である。本実施形態では、監視装置１００はサーバであり、端末１０５は設置型のコンピュータであるとして、説明を進める。なお、当該作業機１０１は、農業機械１０１ａに代えて、建設機械等であってもよい。

測位衛星１０２は、Ｄ－ＧＰＳ、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システムに対応する衛星である。測位衛星１０２は、地表に向けた電波発振を介して、衛星信号を作業機１０１に送出する。この衛星信号に基づいて、地表における作業機１０１を測位可能となっている。作業機１０１の測位情報は、作業機１０１から監視装置１００へ送出されるようになっている。

観測衛星１０３は、情報収集衛星、気象観測衛星、商業衛星等の地表を観測するための人工衛星である。観測衛星１０３は、電波、赤外、可視光等の種々の波長領域にて、地表を観測可能となっている。観測衛星１０３では、例えば、合成開口レーダ、光学センサ等により、所定のエリアにおける地表の観測データ（観測情報）が取得される。当該取得された観測データは、観測衛星１０３から基地局１０４を介して、監視装置１００へ送出される。他方、監視装置１００による観測に関する指示信号も、基地局１０４を介して観測衛星１０３へ送出されるようになっている。観測衛星１０３は、監視装置１００からの指示に応じて、予め設定されたエリアにおける地表の観測データを取得する。

監視システムＳでは、測位衛星１０２による測位情報、観測衛星１０３による観測情報が、監視装置１００に集約されるようになっている。これらの情報に基づいて、監視装置１００は、作業機１０１の監視に関する情報を、端末１０５に送出可能となっている。

＜作業機＞
図１７、及び、図１８は、農業機械１０１ａの1つであるトラクタと、トラクタに装着可能なインプルメント１０１ｂとを示す側面図、及び、上面図である。以下、トラクタの運転席１０に着座した運転者の前側を前方、運転者の後側を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、トラクタの前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。

図１７に示すように、トラクタは、車体３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。車体３は、走行装置７を有していて走行可能である。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７Ｒも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。車体３の後部には、運転席１０が設けられている。運転席１０の前方には、ステアリングホイール１１が設けられている。

また、車体３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部が設けられている。連結部は、作業装置(インプルメント)１０１ｂを着脱可能且つ、作業装置(インプルメント)１０１ｂを走行可能とする昇降装置８である。インプルメント１０１ｂを昇降装置８に連結することによって、車体３によってインプルメント１０１ｂを牽引することができる。なお、連結部は、インプルメント１０１ｂを昇降しない牽引装置であってもよい。インプルメント１０１ｂは、耕転する耕転装置、畝立を行う畝立装置、作物を植え付ける植付装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。

図１８に示すように、車体３の上後部であって左右の後輪７Ｒの間には、キャビン９が設けられている。運転席１０は、キャビン９の内部に設けられ、キャビン９のルーフ９ａにて上側から覆われている。ルーフ９ａは、その外側頂面が上方に向くよう形成されている。ルーフ９ａの外側頂面には、全面的に識別部９ｂが備えられている。識別部９ｂは、観測衛星１０３を利用した観測にて、地表に対して作業機１０１を識別可能とするものである。例えば、作業機１０１を含むエリアにおける観測画像において、地表に対応の画像に対し、識別部９ｂに対応する画像が識別可能となっている。より具体的には、識別部９ｂは、例えば、地表（圃場や道路の表面など）における模様、色彩とは、光学的に異なる模様、色彩を有していてもよい。また、識別部９ｂは、情報を格納可能な２次元コードであってもよい。

図２に示すように、変速装置５は、主軸(推進軸)５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、前変速部５ｆと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケース(ミッションケース)に回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、原動機４のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する(変速する)。

副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する(変速する)。シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切換部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部１３は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸１２の回転方向、即ち、トラクタの前進及び後進を切り換える。シャトル軸１２は、後輪デフ装置２０Ｒに接続されている。後輪デフ装置２０Ｒは、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２１Ｒを回転自在に支持している。

ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。

前変速部５ｆは、第１クラッチ１７と、第２クラッチ１８とを有している。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、推進軸５ａからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル１２の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８からの動力は、前伝動軸２２を介して前車軸２１Ｆに伝達可能である。具体的には、前伝動軸２２は、前輪デフ装置２０Ｆに接続され、前輪デフ装置２０Ｆは、前輪７Ｆが取り付けられた前車軸２１Ｆを回転自在に支持している。

第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、油圧クラッチ等で構成されている。第１クラッチ１７には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第１作動弁２５に接続されている。第１クラッチ１７は、第１作動弁２５の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第２クラッチ１８には油路が接続され、当該油路には第２作動弁２６に接続されている。第２クラッチ１８は、第２作動弁２６の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第１作動弁２５及び第２作動弁２６は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。

第１クラッチ１７が切断状態で且つ第２クラッチ１８が接続状態である場合、第２クラッチ１８を通じてシャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒが動力によって駆動する四輪駆動(４ＷＤ)で且つ前輪７Ｆと後輪７Ｒとの回転速度が略同じとなる(４ＷＤ等速状態)。一方、第１クラッチ１７が接続状態で且つ第２クラッチ１８が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪７Ｆの回転速度が後輪７Ｒの回転速度に比べて速くなる(４ＷＤ増速状態)。また、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８が切断状態である場合、シャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達されないため、後輪７Ｒが動力によって駆動する二輪駆動(２ＷＤ)となる。

図２及び図３に示すように、昇降装置８は、リフトアーム８ａ、ロアリンク８ｂ、トップリンク８ｃ、リフトロッド８ｄ、リフトシリンダ８ｅを有している。リフトアーム８ａの前端部は、変速装置５を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム８ａは、リフトシリンダ８ｅの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ８ｅは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ８ｅは、制御弁３４を介して油圧ポンプと接続されている。リフトシリンダ８ｅは、制御弁３４の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。制御弁３４は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。制御弁３４にて接続状態とされたとき、油圧ポンプによりリフトシリンダ８ｅが駆動（伸縮）し、切断状態とされたとき、リフトシリンダ８ｅの駆動が規制（ロック）される。

ロアリンク８ｂの前端部は、変速装置５の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク８ｃの前端部は、ロアリンク８ｂよりも上方において、変速装置５の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド８ｄは、リフトアーム８ａとロアリンク８ｂとを連結している。ロアリンク８ｂの後部及びトップリンク８ｃの後部には、インプルメント１０１ｂが連結される。リフトシリンダ８ｅが駆動(伸縮)すると、リフトアーム８ａが昇降するとともに、リフトロッド８ｄを介してリフトアーム８ａと連結されたロアリンク８ｂが昇降する。これにより、インプルメント１０１ｂがロアリンク８ｂの前部を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。リフトシリンダ８ｅの駆動が規制されると、インプルメント１０１ｂの昇降もロックされる。

図２に示すように、トラクタは、測位装置４０Ａを備えている。測位装置４０Ａは、測位衛星１０２により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置４０Ａは、測位衛星１０２から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて位置(例えば、緯度、経度)を検出する。測位装置４０Ａは、受信装置４１と、慣性計測装置(IMU : Inertial Measurement Unit)４２とを有している。

受信装置４１は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置４２とは別に車体３に取付けられている。この実施形態では、受信装置４１は、車体３に設けられたキャビン９に取付けられており、測位衛星１０２から２周波（例えば、１５７５．４２ＭＨｚ帯、及び、１２２７．６０ＭＨｚ帯）の電波を受信可能に構成されている。受信装置４１には、後述の電波強度センサ４３ｉが設けられており、受信装置４１にて受信される電波強度Ｉが、検出可能となっている。なお、受信装置４１の取付箇所、受信電波の帯域は、実施形態に限定されない。電波強度センサ４３ｉの態様も、電波強度Ｉを検出できるものであれば任意である。

慣性計測装置４２は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。慣性計測装置４２は、車体３、例えば、運転席１０の下方に設けられ、慣性計測装置４２によって、車体３のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。

図２に示すように、トラクタは、通信装置４５Ａを備えている。通信装置４５Ａは、測位装置４０Ａ、制御装置６０、操作部材（レバー、スイッチ、ダイヤル等）、及び、センサ類と、車載用通信ネットワークＮ１を介して接続され、電気信号が入力されるようになっている。通信装置４５Ａは、車載用通信ネットワークＮ１とは異なる外部の通信ネットワークＮとの通信が可能である。通信装置４５Ａは、例えば、通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのＷｉ－Ｆｉ(Wireless Fidelity、登録商標)、ＢＬＥ(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、ＬＰＷＡ(Lo w Power, Wide Area)、ＬＰＷＡＮ(Low-Power Wide-Area Network)等により無線通信を行うことができる。また、通信装置４５Ａは、例えば、ＬＴＥ（Long term evolution）、第４、第５世代通信システム等の、携帯電話通信網又はデータ通信網などにより無線通信を行うことができる。通信装置４５Ａは、測位装置４０Ａが検出した車体位置(トラクタの位置)を、監視装置１００に送信する。また、通信装置４５Ａは、測位衛星１０２から受信装置４１に送出されて、検出された電波強度Ｉを監視装置１００に送信する。

図２に示すように、トラクタは、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、演算部（ＣＰＵ等）や記憶部（メモリ）等を備えており、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて所定の制御を実行する。より具体的には、制御装置６０は、運転席１０の周囲に設置された操作部材（レバー、スイッチ、ダイヤル等）を操作したときの操作信号や、車体３に搭載された様々なセンサの検出信号等に基づいてトラクタの走行系や作業系の制御を行う。

制御装置６０は、車体３の前進又は後進を切り換えるシャトルレバー４３ａが前進に操作された場合、前後進切換部１３を前進に切り換えることで、車体３を前進させる。また、制御装置６０は、シャトルレバー４３ａが後進に操作された場合、前後進切換部１３を後進に切り換えることで、車体３を後進させる。

制御装置６０は、イグニッションスイッチ４３ｂがＯＮに操作された場合、所定の処理を経て原動機４の始動を行い、イグニッションスイッチ４３ｂがＯＦＦに操作された場合、原動機４の駆動を停止させる。

制御装置６０は、原動機４の駆動中に、ＰＴＯスイッチ４３ｃが操作された場合、ＰＴＯクラッチ１５の位置を、ニュートラル位置、ＯＮ位置、ＯＦＦ位置の何れかに切り換えることで、ＰＴＯ軸１６の駆動を入切する。制御装置６０は、ＰＴＯ変速レバー４３ｄが操作された場合、変速装置５に内蔵されたＰＴＯ変速ギアを切り換えることでＰＴＯ軸１６の回転数(ＰＴＯ回転数という)を変更する。

制御装置６０は、変速切換スイッチ４３ｅを自動変速に切り換えた場合、トラクタの状態に応じて主変速部５ｂ及び副変速部５ｃのいずれかを自動的に切り換え、変速装置５の変速段(変速レベル)を予め定められた変速段(変速レベル)に自動的に変更する。制御装置６０は、変速切換スイッチ４３ｅを手動変速に切り換えた場合、変速レバー４３ｆで設定された変速段(変速レベル)に応じて主変速部５ｂ及び副変速部５ｃのいずれかを自動的に切り換え、変速装置５の変速段を変更する。

制御装置６０は、アクセルレバー４３ｇが操作された場合、当該アクセルレバー４３ｇの操作量に応じて原動機４の回転数(原動機回転数という)を変更することで、車体３の車速(速度)を変更する。

制御装置６０は、原動機４の駆動中に、油圧レバー４３ｈが上昇させる方向(上昇側)に操作された場合、制御弁３４を制御することでリフトシリンダ８ｅを伸長させ、リフトアーム８ａの後端部(インプルメント１０１ｂ側の端部)を上昇させる。制御装置６０は、原動機４の駆動中に、油圧レバー４３ｈが下降させる方向(下降側)に操作された場合、制御弁３４を制御することでリフトシリンダ８ｅを収縮させ、リフトアーム８ａの後端部(インプルメント１０１ｂ側の端部)を下降させる。

制御装置６０は、測位装置４０Ａが起動している状態において、電波強度センサ４３ｉの検出信号に基づいて、受信装置４１が受信した電波強度Ｉを算出する。制御装置６０は、電波強度Ｉに対応する信号を、車載用通信ネットワークＮ１を介して通信装置４５Ａに向けて送出する。

＜監視装置＞
図１に示すように、監視装置(サーバ)１００は、第１監視部１００Ａ、第２監視部１００Ｂ、及び、監視選択部１００Ｃを備えている。以下、第１監視部１００Ａ、第２監視部１００Ｂ、及び、監視選択部１００Ｃを、それぞれこの順序で詳述していく。

＜＜第１監視部＞＞
第１監視部１００Ａは、地表における対象物を測位可能な測位衛星１０２によって測位した作業機１０１の位置情報に基づいて、作業機１０１を監視する。第１監視部１００Ａは、第１エリア設定部１１０Ａと、第１記憶装置１１１Ａと、第１通知部１１２Ａと、を備えている。第１エリア設定部１１０Ａ、及び、第１通知部１１２Ａは、監視装置１００に設けられた電気電子回路、監視装置１００に格納されたプログラム等でそれぞれ構成されている。第１記憶装置１１１Ａは、不揮発性のメモリ等で構成されている。

第１エリア設定部１１０Ａは、作業機１０１のエリア１５０Ａを設定する。具体的には、図１に示すように、監視装置１００とは異なる設置型のコンピュータ１０５が、監視装置１００に接続され、設置型のコンピュータ１０５において所定の操作が行われると、図４に示すように、設置型のコンピュータ１０５のモニタ等の表示部１０５Ａに、設定画面Ｍ１が表示される。なお、この実施形態では、コンピュータ１０５は設置型であるが、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン等の携帯型のコンピュータ等であってもよい。

設定画面Ｍ１は、作業機１０１を入力する作業機入力部１２１と、地図を表示する地図表示部１２２と、地図の任意の点を選択するポインタ１２３と、距離を入力する距離入力部１２４とを含んでいる。作業機入力部１２１は、作業機１０１を識別する識別情報を入力することができるようになっている。識別情報は、作業機１０１のシリアル番号、名称、型番、型式、製造番号などの様々な情報を入力することができる。地図表示部１２２は、道路、農道、圃場等の作業場、建物などを含む地図を表示する部分である。地図は、例えば、地図のデータを提供する地図提供会社から取得した地図であってもよいし、設置型のコンピュータ１０５等によって作成した地図であってもよいし限定されない。なお、地図は、地表に対し上面視となる２次元地図であり、コンピュータ１０５による操作等にて、走査的に範囲を選択したり、選択範囲を拡大・縮小することが、可能となっている。本実施形態では、地図の範囲としては、作業機１０１の位置を予め知得しておき、その作業機１０１を含むように、作業機１０１の位置周辺の範囲を選択する。従って、地図表示部１２４には、作業機１０１が表示されていないが、表示される地図に対応する実際の地表においては、作業機１０１が存在することになる。

設定画面Ｍ１において、作業機識別情報、中心Ｏ１及び距離Ｌ１を入力することで、作業機１０１に対するエリア１５０Ａを設定することができる。なお、上述した実施形態では、ポインタ１２３によって、エリア１５０Ａの中心を選択していたが、ポインタ１２３によって地図上の複数の位置(点)を選択できるようにしてもよい。この場合、第１エリア設定部１１０Ａは、複数の位置(点)によって囲まれるエリアをエリア１５０Ａに設定する。

図５に示すように、第１エリア設定部１１０Ａによって、設定したエリア情報(作業機識別情報、エリア１５０Ａを示す情報)は、第１記憶装置１１１Ａに記憶される。なお、図５に示したエリア情報は一例であり、限定されない。

第１通知部１１２Ａは、作業機１０１に対して定められたエリア１５０Ａ内に、当該作業機１０１が位置するか否かに基づいて、作業機１０１の通知を行う。図６（ａ）に示すように、トラクタＴに対してエリア１５０Ａが設定されているものとする。このエリア１５０Ａは、車庫Ｇが中心に位置するよう、中心Ｏ１及び距離Ｌ１が設定されたものである。通信装置４５Ａにより送信された車体位置(トラクタＴの位置)を、第１監視装置１００Ａが受信すると、第１通知部１１２Ａは、車体位置がエリア１５０Ａ内であるか否かを判断する。

図６（ａ）に示すように、第１監視部１００Ａでの作業機１０１の監視中である場合において、第１通知部１１２Ａは、車体位置がエリア１５０Ａ内（例えば、車庫Ｇの位置）である場合、通知を行わない。一方、図８（ｂ）に示すように、第１監視部１００Ａでの作業機１０１の監視中である場合において、例えば、トラクタＴを車庫Ｇから移動させ、トラクタＴの位置がエリア１５０Ａ外へ逸脱する場合がある。この場合、第１通知部１１２Ａは、車体位置がエリア１５０Ａ外であるとして、設置型のコンピュータ１０５などに、「トラクタＴがエリア１５０Ａから出ている」旨を通知する。つまり、第１通知部１１２Ａは、作業機１０１が当該作業機１０１に対応して定められたエリア１５０Ａにいるか否かを、設置型のコンピュータ１０５などに通知することで、作業機１０１の監視を行っている。なお、作業機１０１が長期間にわたってエリア１５０Ａ外である場合は、作業機１０１が盗難された可能性があると判断することができ、作業機１０１の監視を行うことで作業機１０１の盗難を防止できる。

＜＜第２監視部＞＞
第２監視部１００Ｂは、地表を観測可能な観測衛星１０３によって監視したエリアの範囲内における作業機１０１の観測情報に基づいて、作業機１０１を監視する。本実施形態では、第２監視部１００Ｂは、観測されるエリア（観測エリア１５０Ｂ）に少なくとも作業機１０１が含まれ、作業機１０１が、作業機１０１に対して設定されたエリア（監視エリア１５０Ｃ）の範囲外に位置すると観測にて認識される場合、作業機１０１の通知を行う。なお、作業機１０１の通知に代えて、作業機１０１の制限を実施してもよい。作業機１０１の制限としては、例えば、作業機１０１の原動機４が始動しないよう、制御装置６０に遠隔的に指示信号を送出してもよい。

第２監視部１００Ｂは、観測エリア設定部１１０Ｂと、監視エリア設定部１１１Ｂと、第２記憶装置１１２Ｂと、観測指示部１１３Ｂと、第２通知部１１４Ｂと、を備えている。観測エリア設定部１１０Ｂ、監視エリア設定部１１１Ｂ、観測指示部１１３Ｂ、及び、第２通知部１１４Ｂは、監視装置１００に設けられた電気電子回路、監視装置１００に格納されたプログラム等でそれぞれ構成されている。第２記憶装置１１２Ｂは、不揮発性のメモリ等で構成されている。

観測エリア設定部１１０Ｂは、観測衛星１０３による地表の観測エリア１５０Ｂ、及び、観測データを取得する周期ｔを設定する。具体的には、図１に示すように、コンピュータ１０５が監視装置１００に接続され、設置型のコンピュータ１０５において所定の操作が行われると、図７に示すように、表示部１０５Ａに、設定画面Ｍ２が表示される。

設定画面Ｍ２は、地図を表示する地図表示部１２５と、観測タイミング入力部１２６とを含んでいる。地図表示部１２５にて表示される地図は、上述した設定画面Ｍ１にて設定された地図と同じものであってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、地図表示部１２５にて、設定画面Ｍ１にて設定された地図と同じものが表示されるものとする。従って、地図表示部１２５には、作業機１０１が表示されていないが、表示される地図に対応する実際の地表においては、作業機１０１が存在することになる。観測タイミング入力部１２６は、観測データの取得周期ｔを入力できるようになっている。

観測エリア設定部１１０Ｂは、地図表示部１２５に表示される地図の四隅に対応する緯度・経度ＬＡ１・ＬＯ１，ＬＡ２・ＬＯ２，ＬＡ３・ＬＯ３，ＬＡ４・ＬＯ４を決定する。決定された緯度ＬＡ１～ＬＡ４、経度ＬＯ１～ＬＯ４にて規定される矩形の領域が、観測エリア１５０Ｂとして設定される。また、観測エリア設定部１１０Ｂは、地図表示部１２５から決定された緯度ＬＡ１～ＬＡ４、経度ＬＯ１～ＬＯ４、及び、観測タイミング入力部１２６に入力された周期ｔを、第２記憶装置１１２Ｂに記憶する（図９を参照）。

設定画面Ｍ２での地図表示、及び、観測タイミング入力部１２６への入力が完了後、表示部１０５Ａに設定画面Ｍ３が表示される。図８に示すように、設定画面Ｍ３は、地図を表示する地図表示部１２７と、地図の任意の点を選択するポインタ１２８と、距離を入力する距離入力部１２９とを含んでいる。地図表示部１２７には、設定画面Ｍ２にて設定されている観測エリア１５０Ｂに対応する地図が、引続き表示されるものとする。

監視エリア設定部１１１Ｂは、作業機１０１に対する監視エリア１５０Ｃを設定する。設定画面Ｍ３において、中心Ｏ２及び距離Ｌ２を入力することで、作業機１０１に対する監視エリア１５０Ｃを設定することができる。例えば、地図表示部１２７における四隅の１点（例えば、左下の端点）を原点Ｏとし、横軸Ｘ、縦軸Ｙとした２次元座標系を構成した上で、当該座標系における中心Ｏ２に対応する座標（Ｘ２，Ｙ２）に基づいて、監視エリア１５０Ｃの輪郭を規定してもよい。この場合、監視エリア１５０Ｃの輪郭は、（Ｘ－Ｘ２）^２＋（Ｙ－Ｙ２）^２＝（Ｌ２）^２の関係式にて規定される。なお、上述した実施形態では、ポインタ１２８によって、監視エリア１５０Ｃの中心を選択していたが、ポインタ１２８によって地図上の複数の位置(点)を選択できるようにしてもよい。この場合、監視エリア設定部１１１Ｂは、複数の位置(点)によって囲まれるエリアを監視エリア１５０Ｃに設定する。本実施形態では、中心Ｏ２の位置は、上記設定された中心Ｏ１の位置と同じであるが、異なっていてもよい。距離Ｌ２の長さは、上記設定された距離Ｌ１の長さと同じであるが、異なっていてもよい。

図９に示すように、監視エリア設定部１１１Ｂによって、設定した監視エリア１５０Ｃの情報(中心Ｏ２、座標（Ｘ２，Ｙ２）、距離Ｌ２は、第２記憶装置１１２Ｂに記憶される。なお、図９に示した観測エリア１５０Ｂ及び監視エリア１５０Ｃの情報は一例であり、限定されない。

観測指示部１１３Ｂは、第２記憶装置１１２Ｂに記憶されている緯度ＬＡ１～ＬＡ４、経度ＬＯ１～ＬＯ４、及び、周期ｔを読み出し、これらの情報を指示信号として、通信ネットワークＮを介して基地局１０４へ送出する。当該指示信号は、基地局１０４から観測衛星１０３に送出されて、観測衛星１０３は、緯度・経度ＬＡ１・ＬＯ１，ＬＡ２・ＬＯ２，ＬＡ３・ＬＯ３，ＬＡ４・ＬＯ４の４点にて規定される矩形区画の地表を、設定された周期ｔ毎に撮像し取得するようになっている。撮像された地表の観測データは、取得される毎に、即ち、周期ｔ毎に、観測衛星１０３から基地局１０４を介して監視装置１００に逐次送出されていく。そして、観測データは、第２記憶装置１１２Ｂに逐次記憶されていく。

第２通知部１１４Ｂは、図９に示すように、監視装置１００に逐次送出されてきた観測データを、それぞれ画像に変換する。当該画像は上記矩形区画に対応する形状で示され、四隅の１点（例えば、左下の端点）を原点Ｏとし、横軸Ｘ、縦軸Ｙとした２次元座標系を、当該画像にフィットさせる。そして、当該画像に対し、２値化処理等の所定の画像処理を施すことにより、トラクタＴ（のルーフ９ａ）の識別部９ｂに対応する位置を識別し、トラクタＴの位置に２次元座標系における座標（Ｘ１，Ｙ１）を割り当てる。

第２通知部１１４Ｂは、２次元座標系において、識別部９ｂの座標（Ｘ１，Ｙ１）が、座標（Ｘ２，Ｙ２）を中心Ｏ２とする監視エリア１５０Ｃの輪郭（（Ｘ－Ｘ２）^２＋（Ｙ－Ｙ２）^２＝（Ｌ２）^２）内に、位置するか否かに基づいて、作業機１０１の通知を行う。図１０（ａ）に示すように、周期ｔ毎に、観測衛星１０３により送信された観測データを、第２監視装置１００Ｂが受信すると、第２通知部１１２Ｂは、画像変換及び画像処理を経て、識別部９ｂの位置に座標（Ｘ１，Ｙ１）を逐次割り当てて、２次元座標系において座標（Ｘ１，Ｙ１）が、監視エリア１５０Ｃの輪郭内にあるか否かを判断する。

図１０（ａ）に示すように、第２監視部１００Ｂでの作業機１０１の監視中である場合において、第２通知部１１２Ｂは、（Ｘ１－Ｘ２）^２＋（Ｙ１－Ｙ２）^２≦（Ｌ２）^２の関係となる場合、識別部９ｂの位置が監視エリア１５０Ｃの輪郭内（例えば、車庫Ｇに対応する中心Ｏ２の位置）にあるとして、通知を行わない。一方、図１０（ａ）に示すように、第２監視部１００Ｂでの作業機１０１の監視中である場合において、例えば、トラクタＴを車庫Ｇから移動させ、トラクタＴの位置が監視エリア１５０Ｃの輪郭外へ逸脱する場合がある。この場合、第２通知部１１４Ｂは、（Ｘ１－Ｘ２）^２＋（Ｙ１－Ｙ２）^２＞（Ｌ２）^２の関係とり、識別部９ｂの位置が監視エリア１５０Ｃの輪郭外であるとして、設置型のコンピュータ１０５などに、「トラクタＴが監視エリア１５０Ｃから出ている」旨を通知する。つまり第２通知部１１４Ｂは、作業機１０１が当該作業機１０１に対応して定められたエリア監視エリア１５０Ｃにいるか否かを、設置型のコンピュータ１０５などに通知することで、作業機１０１の監視を行っている。なお、作業機１０１が長期間にわたって監視エリア１５０Ｃ外である場合は、作業機１０１が盗難された可能性があると判断することができ、作業機１０１の監視を行うことで作業機１０１の盗難を防止できる。

＜＜監視選択部＞＞
監視選択部１００Ｃは、作業機１０１を測位するための測位衛星１０２の電波強度Iに基づいて、第１監視部１００Ａ、及び、第２監視部１００Ｂのうち何れか一方を選択する。監視選択部１００Ｃは、監視装置１００に設けられた電気電子回路、監視装置１００に格納されたプログラム等でそれぞれ構成されている。監視選択部１００Ｃは、通信装置４５Ａにより送信された電波強度Ｉを監視装置１００が受信すると、以下のように監視を選択する。本実施形態では、監視選択部１００Ｃは、電波強度Ｉが閾値Ｉｔｈよりも小さい場合、第１監視部１００Ａによる作業機１０１の監視を規制しつつ、第２監視部１００Ｂによる作業機１０１の監視を許容する。これに対し、電波強度Ｉが閾値Ｉｔｈ以上である場合、第１監視部１００Ａによる作業機１０１の監視が許容されつつ、第２監視部１００Ｂによる作業機１０１の監視が規制される。

ここにおいて、閾値Ｉｔｈは、測位装置４０Ａにて車両位置を精度良く検出可能となる、電波強度Ｉの最小値である。即ち、測位衛星１０２からの受信装置４１での電波の受信状況が、Ｉ＜Ｉｔｈの関係にある場合には、精度良い車両位置の検出が困難であると言える。この場合には、監視選択部１００Ｃにより、観測衛星１０３を利用した、第２監視部１００Ｂでの作業機１０１の監視が選択されるようになっている。一方、Ｉ≧Ｉｔｈの関係にある場合には、精度良い車両位置の検出が可能であると言える。この場合には、監視選択部１００Ｃにより、測位衛星１０２を利用した、第１監視部１００Ａでの作業機１０１の監視が選択されるようになっている。

＜実際の作動＞
図１１は、監視装置１００の作動を示すフローチャートである。測位衛星１０２、及び、観測衛星１０３は、それぞれ常時駆動しているとともに、監視装置１００、作業機１０１、基地局１０４、及び、コンピュータ１０５は、既に通信ネットワークＮに接続され、情報通信可能となっているものとする（図１を参照）。

コンピュータ１０５に表示される設定画面Ｍ１～Ｍ３を介して、第１エリア設定部１１０Ａにて、作業機１０１のエリア１５０Ａが設定され、観測エリア設定部１１０Ｂにて、観測衛星１０３による地表の観測エリア１５０Ｂ、及び、観測データを取得する周期ｔが設定され、監視エリア設定部１１１Ｂにて、作業機１０１に対する監視エリア１５０Ｃが設定される（Ｓ１）。

測位衛星１０２の衛星信号における電波強度Ｉが、作業機１０１から監視装置１００に送信されて（Ｓ２）、監視選択部１００Ｃにて、Ｉ≧Ｉｔｈであるか否かが判定される（Ｓ３）。ステップＳ３にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、監視選択部１００Ｃにて、測位衛星１０２を利用した第１監視部１００Ａでの監視が選択されて、測位衛星１０２を利用して測位されたトラクタＴの車体位置が、監視装置１００に送信される（Ｓ４）。送信されたトラクタＴの車体位置、及び、設定されたエリア１５０Ａに基づいて、第１通知部１１２Ａにて、トラクタＴの車体位置がエリア１５０Ａ外にあるか否かが判定される（Ｓ５）。

ステップＳ５にて「Ｎｏ」と判定された場合、第１通知部１１２Ａは、通知を行わない（図６（ａ）を参照）。一方、ステップＳ５にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、トラクタＴがエリア１５０Ａ外にあるとして、第１通知部１１２Ａは、コンピュータ１０５に、「トラクタＴが監視エリア１５０Ｃから出ている」旨を通知する（Ｓ６）（図６（ｂ）を参照）。

ステップＳ３にて「Ｎｏ」と判定された場合、監視選択部１００Ｃにて、精度良い車両位置の検出が困難であるとして、観測衛星１０３を利用した第２監視部１００Ｂでの監視が選択される。観測指示部１１３Ｂにて、設定された観測エリア１５０Ｂ、及び、周期ｔに基づく指示信号が、基地局１０４を介して観測衛星１０３に送出される（Ｓ７）。観測衛星１０３より、トラクタＴを含む観測エリア１５０Ｂに対応する観測データが、周期ｔ毎に取得されて（Ｓ８）、取得された観測データが、監視装置１００に逐次送信されていく（Ｓ９）。

送信された観測データは、第２通知部１１４Ｂにて、画像変換及び画像処理されて、識別部９ｂの位置が監視エリア１５０Ｃの輪郭内にあるか否かが判定される。より具体的には、第２通知部１１４Ｂにより、２次元座標系において、識別部９ｂの位置の座標（Ｘ１，Ｙ１）、中心Ｏ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）、及び、距離Ｌ２がそれぞれ割り当てられて、監視エリア１５０Ｃの輪郭外の領域に対応する（Ｘ１－Ｘ２）^２＋（Ｙ１－Ｙ２）^２＞（Ｌ２）^２の関係にあるか否かが判定される（Ｓ１０）。

ステップＳ１０にて「Ｎｏ」と判定された場合、第２通知部１１４Ｂは、通知を行わない（図１０（ａ）を参照）。一方、ステップＳ１０にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、トラクタＴが監視エリア１５０Ｃの輪郭外にあるとして、第２通知部１１４Ｂは、コンピュータ１０５に、「トラクタＴが監視エリア１５０Ｃから出ている」旨を通知する（Ｓ１１）（図１０（ｂ）を参照）。

［第２実施形態］
上記第１実施形態においては、監視エリア１５０Ｃが設定され、第２通知部１１４Ｂにて、トラクタＴの識別部９ｂの位置が、監視エリア１５０Ｃの輪郭外にあると判定されると、通知がなされるようになっていた。本発明の第２実施形態に係る監視装置１００においては、第２監視部１００Ｂが、トラクタＴの識別部９ｂの位置の経時変化が所定の度合いより大きい、と観測にて認識される場合、作業機１０１の通知を行う。第２実施形態は、この点についてのみ、第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態の第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第２実施形態では、作業機１０１の通知に代えて、第１実施形態で述べたのと同様の作業機１０１の制限を実施してもよい。

図１２に示すように、第２通知部１１４Ｂは、識別部９ｂに対応する位置を識別し、２次元座標系における座標（Ｘ１，Ｙ１）を割り当てる。２次元座標系において、上記設定された周期ｔ毎に取得される各観測データから、座標（Ｘ１，Ｙ１）の位置の変化を軌跡として取得できる。第２通知部１１４Ｂは、この座標（Ｘ１，Ｙ１）の軌跡に基づいて、識別部９ｂの位置の経時変化を取得する。

より具体的には、例えば、時刻θ＝θ０の観測データにおける座標（Ｘ１，Ｙ１）を基準点として、θ０から周期ｔが経過したときの時刻θ＝θ０＋ｔの観測データにおける座標（Ｘ１，Ｙ１）に基づいて、移動距離Ｄ１が決定される。更に、θ０から周期２ｔが経過したときの時刻θ＝θ０＋２ｔの観測データにおける座標（Ｘ１，Ｙ１）に基づいて、移動距離Ｄ２が決定される。このように、移動距離Ｄ１［θ＝θ０＋ｔ］，Ｄ２［θ＝θ０＋２ｔ］，・・・，Ｄｎ［θ＝θ０＋ｎｔ］が、逐次決定されていく。そして、決定された各移動距離Ｄ１～Ｄｎ、及び、下記（１）式に基づいて、経時変化ｄＤ／ｄθを決定する。ここにおいて、値ｎは自然数であり、変化の感度に応じて適宜調整されてもよい。値ｎは、例えば、周期ｔが短いほどより大きい数となるよう調整されてもよい。

ｄＤ／ｄθ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋・・・＋Ｄｎ）／（ｎ*ｔ） ・・・（１）

第２通知部１１４Ｂは、上記決定された経時変化ｄＤ／ｄθが、閾値（ｄＤ／ｄθ）ｔｈ以内の値であるか否かに基づいて、作業機１０１の通知を行う。経時変化ｄＤ／ｄθが大きい場合には、車庫Ｇ等の保管場所や、作業機１０１が本来位置すべき場所を基準として、作業機１０１が遠くに離間していく可能性が大きい。この場合に通知を行うべく、上述のような判断が実施されるようになっている。

ここにおいて、閾値（ｄＤ／ｄθ）ｔｈは、作業機１０１が、現時点の位置から将来的に遠くに離間することのない、経時変化ｄＤ／ｄθの最小値である。「現時点の位置から将来的に遠くに離間することのない」としては、例えば、所定時間において、上記第１実施形態の監視エリア１５０Ｃの中心Ｏ２を基準として、距離Ｌ２以下の距離に推移する事象があげられる。即ち、ｄＤ／ｄθ≦（ｄＤ／ｄθ）ｔｈの関係にある場合には、作業機１０１が遠くに離間していく可能性が大きくないとして、通知を行わない。一方、ｄＤ／ｄθ＞（ｄＤ／ｄθ）ｔｈの関係にある場合には、作業機１０１が遠くに離間していく可能性が大きいとして、設置型のコンピュータ１０５などに、「トラクタＴが速く移動している」旨を通知する。

図１３に示すように、第２実施形態の作動を示すフローチャートにおいては、図１１のステップＳ１に代えて、コンピュータ１０５に表示される設定画面Ｍ１，Ｍ２を介して、第１エリア設定部１１０Ａにて、作業機１０１のエリア１５０Ａが設定され、観測エリア設定部１１０Ｂにて、観測衛星１０３による地表の観測エリア１５０Ｂ、及び、観測データを取得する周期ｔが設定される（Ｓ１２）。その後、ステップＳ９を経た直後、第２通知部１１４Ｂにて経時変化ｄＤ／ｄθが決定され（Ｓ１３）、次いで、図１１のステップＳ１０に代えて、経時変化ｄＤ／ｄθが、閾値（ｄＤ／ｄθ）ｔｈよりも大きいか否かが判定される（Ｓ１４）。

そして、ステップＳ１４にて「Ｎｏ」と判定された場合、通知は行われない。ステップＳ１４にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、図１１のステップＳ１１に代えて、作業機１０１が遠くに離間していく可能性が大きいとして、第２通知部１１４Ｂは、コンピュータ１０５に、「トラクタＴが速く移動している」旨を通知する（Ｓ１５）（図１２を参照）。なお、図１３において、図１１に示すステップと同じものについては、同じ符号を付すことで作動の説明を省略する。

［第３実施形態］
上記第２実施形態においては、識別部９ｂの位置の経時変化ｄＤ／ｄθが決定され、第２通知部１１４Ｂにて、経時変化ｄＤ／ｄθが、閾値（ｄＤ／ｄθ）ｔｈよりも大きいと判定されると、通知がなされるようになっていた。本発明の第３実施形態に係る監視装置１００においては、観測されるエリアに少なくとも圃場Ｆが含まれ、第２監視部１００Ｂが、作業機１０１が、圃場Ｆに侵入したと観測にて認識される場合、作業機１０１の通知を行う。第３実施形態は、この点についてのみ、第１、第２実施形態と異なる。以下、第３実施形態の第１、第２実施形態と異なる点について説明する。なお、第３実施形態では、作業機１０１の通知に代えて、第１、第２実施形態で述べたのと同様の作業機１０１の制限を実施してもよい。

図１４に示すように、監視エリア設定部１１１Ｂでは、設定画面Ｍ３を介して、２次元座標系における圃場Ｆのエリアが設定される。圃場Ｆの区画の端部にて座標を決定し、当該座標を繋ぐことでエリアが設定されてもよい。本実施形態では、例えば、圃場Ｆの形状が矩形である場合、ポインタ１２８の操作により、その四隅に対応する点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の座標を決定する。決定された点Ｆ１～Ｆ４の座標は、第２記憶装置１１２Ｂに記憶される。また、本実施形態では、観測エリア設定部１１０Ｂにて設定画面Ｍ２を介し設定される地図の範囲としては、圃場Ｆの位置を予め知得しておき、その圃場Ｆを含むように、圃場Ｆの位置周辺の範囲が選択されるものとする。

第２通知部１１４Ｂは、図１５に示すように、監視装置１００に逐次送出される観測データを、それぞれ画像に変換し、２次元座標系を当該画像にフィットさせる。そして、当該画像に対し、点Ｆ１～Ｆ４にて囲まれた領域が、圃場Ｆの画像として、作業機１０１の通知のための判断に用いられる。より具体的には、例えば、第２通知部１１４Ｂでは、周期ｔ毎にて生成される観測エリア１５０Ｂの画像において、圃場Ｆの画像をその都度機械学習していく。図１５（ａ）に示すように、トラクタＴが圃場Ｆに侵入しておらず、圃場Ｆの画像から認識される状態の変化が殆どない場合の画像が、教師データとして利用される。第２通知部１１４Ｂでは、機械学習の結果と、最新の圃場Ｆの画像とが比較されて、圃場Ｆの画像から認識される状態の変化がある否かが、判断される。

ここにおいて、圃場Ｆの画像の変化は、例えば、図１５（ｂ）に示すように、トラクタＴの轍ＦＡが生成することによるものがあげられる。トラクタＴが、本来の作業とは別に、所有者の意図でなく圃場Ｆに侵入した場合に、画像にて認識可能な轍ＦＡが生成する可能性が高い。このことから、圃場Ｆの画像に変化がない場合には、トラクタＴが圃場Ｆに侵入していないとして、通知を行わない。一方、圃場Ｆの画像に変化がある場合には、トラクタＴが圃場Ｆに侵入した可能性が高いとして、設置型のコンピュータ１０５などに、「トラクタＴが圃場Ｆに侵入している」旨を通知する。

図１６に示すように、第３実施形態の作動を示すフローチャートにおいては、図１３のステップＳ１２に代えて、コンピュータ１０５に表示される設定画面Ｍ１～Ｍ３を介して、第１エリア設定部１１０Ａにて、作業機１０１のエリア１５０Ａが設定され、観測エリア設定部１１０Ｂにて、観測衛星１０３による地表の観測エリア１５０Ｂ、及び、観測データを取得する周期ｔが設定され、監視エリア設定部１１１Ｂにて、圃場Ｆのエリアが設定される（Ｓ１６）。その後、ステップＳ９を経た直後、図１３のステップＳ１３に代えて、第２通知部１１４Ｂにて圃場Ｆの画像が機械学習され（Ｓ１７）、次いで、図１３のステップＳ１４に代えて、圃場Ｆの画像における学習結果と、最新の圃場Ｆの画像とが比較されて、圃場Ｆの画像に変化があるか否かが判定される（Ｓ１８）。

そして、ステップＳ１８にて「Ｎｏ」と判定された場合、通知は行われない（図１５（ａ）を参照）。ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定された場合、図１３のステップＳ１５に代えて、作業機１０１が圃場Ｆに侵入した可能性が大きいとして、第２通知部１１４Ｂは、コンピュータ１０５に、「トラクタＴが圃場Ｆに侵入している」旨を通知する（Ｓ１９）（図１５（ｂ）を参照）。なお、図１６において、図１１及び図１３に示すステップと同じものについては、同じ符号を付すことで作動の説明を省略する。

上述した実施形態では、第１エリア設定部１１０Ａ（設定画面Ｍ１）にて、作業機１０１のエリア１５０Ａが設定された後、設定画面Ｍ２、Ｍ３によって観測エリア１５０Ｂ、及び、観測データを取得する周期ｔが設定されていた。これに代えて、観測エリア１５０Ｂの設定は、設定画面Ｍ２、Ｍ３に設定値を入力しなくても自動的に行われてもよい。例えば、観測エリア設定部１１０Ｂは、第１エリア設定部１１０Ａ（設定画面Ｍ１）にて設定されたエリア１５０Ａを参照し、エリア１５０Ａを含む周囲の領域を自動的に観測エリア１５０Ｂとして設定し、周期ｔを予め設定された値に決定する。

或いは、観測エリア設定部１１０Ｂ（設定画面Ｍ２、Ｍ３）によって、観測エリア１５０Ｂが、作業機１０１のエリア１５０Ａと同じエリアとなるように設定されてもよい。例えば、観測エリア設定部１１０Ｂによって、観測エリア１５０Ｂが設定された場合、第１エリア設定部１１０Ａは、観測エリア１５０Ｂを参照し、観測エリア１５０Ｂを含む領域を、自動的にエリア１５０Ａとして設定する。

［まとめ］
作業機１０１の監視装置１００は、測位衛星１０２によって測位された作業機１０１の位置情報に基づいて、作業機１０１を監視する第１監視部１００Ａと、観測衛星１０３によって観測された観測エリア１５０Ｂの範囲内における作業機１０１の観測情報に基づいて、作業機１０１を監視する第２監視部１００Ｂと、を備えている。これによれば、状況に応じて、観測衛星１０３を利用して監視する第２監視部１００Ｂを用いることができる。

例えば、測位衛星１０２を利用した監視が適さない状況において、第２監視部１００Ｂを、第１監視部１００Ａに代えて、又は、第１監視部１００Ａとともに使うことができる。従って、様々な状況下であっても、観測衛星１０３の利用により、観測エリア１５０Ｂの観測情報を得ることができ、当該観測情報に基づき確実に作業機１０１を監視できる。

作業機１０１の監視装置１００は、第１監視部１００Ａ、及び、第２監視部１００Ｂのうち何れか一方を選択し、作業機１０１の監視に用いる監視選択部１００Ｃを備えている。これによれば、状況に応じて、測位衛星１０２を利用して監視する第１監視部１００Ａ、及び、観測衛星１０３を利用して監視する第２監視部１００Ｂを、使い分けることができる。例えば、測位衛星１０２を利用した監視が適さない状況において、第２監視部１００Ｂのみで監視できる。他方、観測衛星１０３を利用した監視が適さない状況において、第１監視部１００Ａのみで監視できる。

ここにおいて、「観測衛星１０３を利用した監視が適さない状況」としては、例えば、地表における作業機１０１（トラクタＴ）が、雲や屋根等で光学的に上側から遮蔽され、作業機１０１の観測情報が十分に得ることが困難な場合があげられる。このような場合には、監視選択部１００Ｃにより、第２監視部１００Ｂに代えて、第１監視部１００Ａが選択されるようにしてもよい。このように、様々な状況下において、第１監視部１００Ａ、及び、第２監視部１００Ｂを使い分けることで、より確実に作業機１０１を監視できる。更に、作業機１０１の監視に際し、第１監視部１００Ａ、及び、第２監視部１００Ｂを両方利用せず、一方のみが選択されて用いられるため、監視装置１００の演算負荷を低減できる。

監視選択部１００Ｃは、作業機１０１を測位するための測位衛星１０２の電波強度Ｉに基づいて、第１監視部１００Ａ、及び、第２監視部１００Ｂのうち何れか一方を選択する。より具体的には、例えば、電波強度センサ４３ｉにより検出される測位衛星１０２の電波強度Ｉが、閾値Ｉｔｈよりも小さいと判定される場合には、精度良い車両位置の検出が困難な電波状況下にあるとして、監視選択部１００Ｃにより、観測衛星１０３を利用した、第２監視部１００Ｂでの作業機１０１の監視が選択される。一方、Ｉ≧Ｉｔｈの関係にある場合には、精度良い車両位置の検出が可能な電波状況下にあるとして、測位衛星１０２を利用した、第１監視部１００Ａでの作業機１０１の監視が選択される。

ここにおいて、「測位衛星１０２を利用した監視が適さない状況」としては、例えば、測位衛星１０２の電波の受信状況がＩ＜Ｉｔｈの関係にあり、精度良い車両位置の検出が困難な場合があげられる。このような場合であっても、観測衛星１０３の利用により、観測エリア１５０Ｂの観測情報を得ることができ、当該観測情報に基づき確実に作業機１０１を監視できる。

第２監視部１００Ｂは、観測衛星１０３の観測エリア１５０Ｂに少なくとも作業機１０１が含まれ、作業機１０１が、作業機１０１に対して設定された監視エリア１５０Ｃの範囲外に位置すると観測にて認識される場合、作業機１０１の通知または制限を行う。より具体的には、例えば、ＸＹ２次元座標系において、トラクタＴの位置の座標（Ｘ１，Ｙ１）、中心Ｏ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）、及び、距離Ｌ２がそれぞれ割り当てられて、監視エリア１５０Ｃの輪郭外の領域に対応する（Ｘ１－Ｘ２）^２＋（Ｙ１－Ｙ２）^２＞（Ｌ２）^２の関係にあるか否かが判定されてもよい。トラクタＴの座標（Ｘ１，Ｙ１）が監視エリア１５０Ｃの輪郭外にあると判定された場合、作業機１０１の通知または制限が行われる。これによれば、作業機１０１の通知または制限のための判定を容易に行うことができるため、容易かつ確実に作業機１０１を監視できる。

第２監視部１００Ｂは、観測衛星１０３の観測エリア１５０Ｂに少なくとも作業機１０１が含まれ、作業機１０１の位置の経時変化が所定の度合いより大きいと観測にて認識される場合、作業機１０１の通知または制限を行う。より具体的には、例えば、ＸＹ２次元座標系において、周期ｔ毎に取得される各観測データから、作業機１０１の座標（Ｘ１，Ｙ１）の位置の変化を軌跡として取得し、当該軌跡に基づいて、座標（Ｘ１，Ｙ１）の位置の経時変化ｄＤ／ｄθが取得される。経時変化ｄＤ／ｄθが、閾値（ｄＤ／ｄθ）ｔｈ以内の値であるか否かに基づいて、作業機１０１の通知又は制限が行われてもよい。ｄＤ／ｄθ＞（ｄＤ／ｄθ）ｔｈの関係にある場合には、作業機１０１が遠くに離間していく可能性が大きいとして、作業機１０１の通知または制限が行われる。これによれば、作業機１０１が何時、何処に位置するかを考慮して、作業機１０１の通知または制限のための判定を容易に行うことができるため、容易かつ確実に作業機１０１を監視できる。

作業機１０１には、第２監視部１００Ｂでの監視に用いられる観測情報において、作業機１０１を識別可能とする識別部９ｂが設けられている。これによれば、例えば、観測画像において、識別部９ｂの位置を精度良く判別できる。従って、観測画像における識別部９ｂの位置に基づいて、作業機１０１の通知または制限のための判定を、精度良く行うことができる。

第２監視部１００Ｂは、観測エリア１５０Ｂに少なくとも圃場Ｆが含まれ、作業機１０１が、圃場Ｆに侵入したと観測にて認識される場合、作業機１０１の通知または制限を行う。より具体的には、例えば、ＸＹ２次元座標系において、トラクタＴが圃場Ｆに侵入しておらず、圃場Ｆの画像から認識される状態の変化が殆どない場合の画像が、教師データとして利用されて機械学習される。そして、機械学習の結果と、最新の圃場Ｆの画像とが比較されて、圃場Ｆの画像から認識される状態の変化がある否かに基づいて、作業機１０１の通知又は制限が行われてもよい。画像にて認識可能な轍ＦＡが生成した等で、圃場Ｆの画像に変化がある場合には、トラクタＴが圃場Ｆに侵入した可能性が高いとして、作業機１０１の通知または制限が行われる。これによれば、作業機１０１が圃場Ｆに侵入することに伴う圃場Ｆの画像の変化に着目して、作業機１０１の通知または制限のための判定を容易に行うことができるため、容易かつ確実に作業機１０１を監視できる。

［変形例］
上記第１、第２、第３実施形態の監視装置１００が適用される作業機１０１には、測位衛星１０２からの電波を受信する受信装置４１（受信部）が設けられている。これに代えて、作業機１０１に受信装置４１が設けられていなくてもよく、この場合、監視選択部１００Ｃでは、電波強度I＜閾値Ｉｔｈの関係となり、常時、観測衛星１０３を利用した第２監視部１００Ｂでの監視が選択される。これによれば、受信装置４１が設けられていない作業機１０１に対しても、観測衛星１０３を利用して、第２監視部１００Ｂにより確実に監視できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

９ｂ ：識別部
４０Ａ ：測位装置
４１ ：受信装置
４３ｉ ：電波強度センサ
４５Ａ ：通信装置
６０ ：制御装置
１００ ：監視装置
１００Ａ ：第１監視部
１００Ｂ ：第２監視部
１００Ｃ ：監視選択部
１０１ ：作業機
１０１ａ ：農業機械
１０２ ：測位衛星
１０３ ：観測衛星
１０５ ：コンピュータ
１１０Ａ ：エリア設定部
１１０Ｂ ：観測エリア設定部
１１１Ｂ ：監視エリア設定部
１１２Ａ ：第１通知部
１１３Ｂ ：観測指示部
１１４Ｂ ：第２通知部
１５０Ａ ：エリア
１５０Ｂ ：観測エリア
１５０Ｃ ：監視エリア
ｄＤ／ｄθ：経時変化
Ｆ ：圃場
ＦＡ ：轍
Ｉ ：電波強度
Ｉｔｈ ：閾値
Ｎ ：情報通信ネットワーク
Ｎ１ ：車両用通信ネットワーク
Ｓ ：監視システム
ｔ ：周期
Ｔ ：トラクタ

Claims (9)

1. 測位衛星によって測位された作業機の位置情報に基づいて、前記作業機を監視する第１監視部と、
   観測衛星によって観測されたエリアの範囲内における前記作業機の観測情報に基づいて、前記作業機を監視する第２監視部と、
   を備えた作業機の監視装置。
2. 請求項１に記載の作業機の監視装置において、
   前記第１監視部、及び、前記第２監視部のうち何れか一方を選択し、前記作業機の監視に用いる監視選択部
   を備えた作業機の監視装置。
3. 請求項２に記載の作業機の監視装置において、
   前記監視選択部は、
   前記作業機を測位するための前記測位衛星の電波強度に基づいて、前記第１監視部、及び、前記第２監視部のうち何れか一方を選択する
   作業機の監視装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の作業機の監視装置において、
   前記第２監視部は、
   前記観測されるエリアに少なくとも前記作業機が含まれ、前記作業機が、前記作業機に対して設定されたエリアの範囲外に位置すると前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う
   作業機の監視装置。
5. 請求項４に記載の作業機の監視装置において、
   前記作業機には、前記第２監視部での監視に用いられる前記観測情報において、前記作業機を識別可能とする識別部が設けられている
   作業機の監視装置。
6. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の作業機の監視装置において、
   前記第２監視部は、
   前記観測されるエリアに少なくとも前記作業機が含まれ、前記作業機の位置の経時変化が所定の度合いより大きいと前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う
   作業機の監視装置。
7. 請求項６に記載の作業機の監視装置において、
   前記作業機には、前記第２監視部での監視に用いられる前記観測情報において、前記作業機を識別可能とする識別部が設けられている
   作業機の監視装置。
8. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の作業機の監視装置において、
   前記第２監視部は、
   前記観測されるエリアに少なくとも圃場が含まれ、前記作業機が、前記圃場に侵入したと前記観測にて認識される場合、前記作業機の通知または制限を行う
   作業機の監視装置。
9. 請求項１に記載の作業機の監視装置において、
   前記作業機には、前記測位衛星からの電波を受信する受信部が設けられていない
   作業機の監視装置。

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