JP6025390B2 - 農作業支援システム - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ、コンバイン等の農業機械にて農作業を行う農作業支援システムに関する。

近年、穀物の生産性、栽培計画を高めるため、栽培情報などを収集して活用することが望まれている。栽培情報を収集する技術として、特許文献１に示すものがある。
特許文献１では、米の生産情報を提供するに際して、まず、生育段階で得られる施肥量を含む栽培情報と、収穫した米のタンパク量を含む品質特性情報と、米種などを収集して各情報を関連付けする。そして、各情報を整理解析した後に、整理解析したデータを提供している。

特開２０００−８３４７７号公報

詳しくは、特許文献１では、まず、収穫した穀物を穀物処理施設に持ち込み、穀物処理施設にて穀物の成分分析を行った後、成分分析して得られた品質特性情報をパソコンに入力する。また、穀物を生産したときの栽培情報もパソコンに入力して、パソコンにて栽培情報及び品質特性情報とを整理し、整理したデータをパソコンに接続したプリンタに出力している。

特許文献１の技術では、整理したデータをプリンタに出力することにより生産者に提供できるものの、農作業に適応したデータを農作業を行っているときに得ることが難しく、提供されたデータを農作業を行う現場で有効に活用することができないのが実情である。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、農業機械における農作業中に当該農作業に対応した作業計画或いは作業実績などの情報を簡単に知らせることができる農作業支援システム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。
第１の発明は、圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、前記他の農業機械に搭載され且つ前記圃場のうち一の圃場に対応する作業計画を取得可能な制御装置と、前記一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記作業計画演算手段で演算した前記圃場毎の作業計画のうち前記一の圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。

第２の発明は、圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記他の農業機械に搭載され且つ前記データベースに集約した一の農業機械における作業実績であって前記圃場のうち一の圃場に対応する作業実績を取得可能な制御装置と、前記圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記データベースで集約した前記圃場毎の作業実績のうち前記一の農業機械における作業実績であって一の圃場に対応する作業実績を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。

第３の発明は、前記データ収集装置は、前記一の農業機械が農作業として収穫作業を行った場合には、前記作業実績として圃場で収穫した穀物の収穫量及び穀物のタンパク含有量を収集することを特徴とする。
第４の発明は、前記他の農業機械は、前記データ出力手段が出力した前記一の圃場に対応する作業計画又は作業実績を前記制御装置が取得した場合に、当該一の圃場に対応する作業計画又は作業実績に基づいて農作業を行う装置が連結されていることを特徴とする。
第５の発明は、圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、前記圃場のうち一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記作業計画演算手段で演算した前記圃場毎の作業計画のうち前記一の圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。
第６の発明は、圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記圃場のうち一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記データベースで集約した前記圃場毎の作業実績のうち前記一の農業機械における作業実績であって一の圃場に対応する作業実績を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、一の農業機械で収集した作業実績を用いて他の農業機械で農作業するときの作業計画を簡単に立てることができ、しかも、
作業計画を他の農業機械で簡単に確認することができるため、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。

請求項２に係る発明によれば、一の農業機械で収集した作業実績を、他の農業機械で農作業するときに簡単に確認することができ、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、データ収集装置で収集した農作業の作業実績を用いて作業計画を簡単に立てることができ、しかも、作業計画を他の農業機械で簡単に確認することができるため、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、データ収集装置で収集した農作業の作業実績を、農業機械で農作業するときに簡単に確認することができ、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。

第１実施形態における農作業支援システムの全体図である。 コンバインとトラクタとの連携を示す図である。 作業実績と作業機位置とを関連付けた実績位置テーブルを作成する説明図である。 作業実績テーブルの説明図である。 圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数、食味重み付け係数、基準施肥量を入力する設定入力画面を示す図である。 窒素施肥量と圃場情報とを保存するデータベースの説明図である。 圃場番号を入力する要求入力画面を示す図である。 外部端末の機能を携帯端末に設けた場合の農作業支援システムの全体図である。 第２実施形態における農作業支援システムの全体図である。 圃場番号、年度、平均の有無等を入力する要求入力画面を示す図である。 圃場特性テーブルを示す図である。 圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数、食味重み付け係数、基準施肥量及び圃場特性を入力する設定入力画面を示す図である。

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］
圃場で農作業を行うにあたっては、過去の農作業の実績（作業実績という）等を参考に作業計画を立て、作業計画に応じて農作業を行うことが多い。作業計画は、農作業を行う前に、パーソナルコンピュータ等を用いて作業実績を分析して分析結果に基づいて立てる。或いは、農作業を行う時に、農作業者（生産者）が過去の作業実績を参照して、参照した作業実績と生産者のノウハウに基づいて農作業と同時に決めることもある。

本発明の農作業支援システムでは、農作業を行うときの作業計画を簡単に提供できるようにするため、まず、予め圃場にて農作業を行ったときの作業実績を、データ収集装置（データ収集手段）で収集しておき、その後、収集した作業実績に基づいて作業計画を演算して農業機械に出力したり、或いは、収集した作業実績を整理して圃場にて作業する農業機械に出力する。

以下、農作業支援システムについて詳しく説明する。
図１は、農作業支援システムの全体図を示したものである。
図１に示すように、農作業支援システム１Ａは、作業実績を収集するデータ収集装置（データ収集手段）２と、作業実績を圃場毎に集約して保存するデータベース３を備えている。また、農作業支援システム１は、データベース３に保存された作業実績に基づいて作業計画を演算する作業計画演算手段４と、作業計画を出力するデータ出力手段５とを備えている。

データ収集装置２は、農業機械の１つであるコンバイン１０に搭載され、データベース３、作業計画演算手段４及びデータ出力手段５は、パーソナルコンピュータなどの外部端末１１に備えられている。この農作業支援システム１では、データ収集装置２で収集したコンバイン１０の作業実績を携帯端末１２を介して外部端末１１に送信し、外部端末１１のデータベース３に保存する。そして、外部端末１１のデータベース３に保存された作業実績に基づいて、作業計画演算手段４で作業計画を演算し、演算した作業計画を、データ出力手段５によって、コンバイン１０とは異なるトラクタ１３に送信する。

つまり、図２に示すように、農作業支援システム１Ａは、一の農業機械（コンバイン１０）と、他の農業機械（トラクタ１３）とを連携させて農作業を行うシステムであり、まず、一の農業機械（コンバイン１０）にて農作業を行ったときに作業実績を収集する。そして、一の農業機械（コンバイン１０）における作業実績を用いて他の農業機械（トラクタ１３）にて作業するときの作業計画を立て、この作業計画を他の農業機械（トラクタ１３）に出力する。この農作業支援システムでは、当然の如く、農業機械は、様々なデータを送受信可能な無線通信機器（近距離の無線通信であって、例えば、ＷｉＦｉ（Ｒ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（Ｒ）、ＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）などにより通信を行う機器）を備えており、携帯端末１２や外部端末１１とデータ通信が行えるようになっている。

データ収集装置２は、不揮発性メモリ（記憶部）１５を備えている。記憶部１５は、コンバイン１０を操作したときの様々な作業実績を一時的に記憶する。具体的には、コンバイン１０には、収穫した穀物のたんぱく質を検出する食味センサ２０が設けられると共に、収穫した穀物の収穫量を検出する収量センサ２１が設けられており、データ収集装置２は、食味センサ２０で検出したたんぱく質（食味、たんぱく含有率）、及び、収量センサ２１で検出した収穫量（収量）を、作業実績として一時的に記憶部１５に保存する。

携帯端末１２は、タブレットＰＣや電話機能を有するスマートフォン等で構成されたもので、様々な機器と無線通信するための無線通信機能と、当該携帯端末１２の位置を取得可能とするために測位衛星２２からの信号に基づいて位置を検出する位置検出機能（位置検出部）２３とを備えている。位置検出部２３は、携帯端末１２に格納されたプログラム等から構成されている。

具体的には、位置検出部２３は、衛星測位システムの１つであるＧＰＳ等によって位置を検出するためのもので、測位衛星２２（ＧＰＳ衛星）から送信された信号（ＧＰＳ衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて当該携帯端末１２の位置（例えば、緯度、経度）を求める。携帯端末１２を、コンバイン１０に搭載すると、携帯端末１２の位置がコンバイン１０の位置（作業機位置という）となる。この作業機位置は、どこの圃場で作業実績を収集（取得）したか特定するために用いられる。

例えば、携帯端末１２を持ってコンバイン１０に乗車し、コンバイン１０を作動させると、データ収集装置２によってコンバイン１０の作業実績を取得すると同時に、携帯端末１２によってコンバイン１０の作業機位置も取得することができる。このようにすれば、作業実績を取得したときの作業機位置が分かるため、この作業機位置と圃場の位置とを照らし合わせることによって作業実績を収集した圃場も特定することができる。コンバイン１０で取得した作業実績及び携帯端末１２で取得した作業機位置は、外部端末１１に送信され、当該外部端末１１にて作業実績がどこの圃場であるか判断されて、圃場毎に作業実績がデータベース３に保存されるようになっている。

図３（ａ）に示すように、詳しくは、コンバイン１０を作動させて収穫した場合、データ収集装置２から携帯端末１２に向けて作業実績（たんぱく質、収量）が送信されると共に、作業実績を取得したデータ取得時刻が携帯端末１２を介して外部端末１１に送信される。一方、図３（ａ）に示すように、携帯端末１２からコンバイン１０の作業機位置及び作業機位置を取得した時刻（位置取得時刻）も外部端末１１に送信される。

図３（ｂ）に示すように、外部端末１１は、作業実績、データ取得時刻、作業機位置及び位置取得時刻を受信すると、データ取得時刻と位置取得時刻とを照らし合わせ、データ取得時刻と位置取得時刻とが一致する時刻における作業実績と作業機位置とを関連付けて、作業実績と作業機位置とを関連付けた実績位置テーブルを、データベース３に保存する。

次に、外部端末１１は、実績位置テーブルの作業機位置と、圃場の位置を示す圃場マップ（緯度、経度）とを照らし合わせ、コンバイン１０で取得した作業実績と圃場マップ上の圃場とを関連付ける。例えば、実績位置テーブルの作業機位置と圃場マップに示された圃場とが互いに重なる場合（圃場マップ上の圃場内に作業機位置が存在する場合）、当該圃場に重なる作業位置に対応する作業実績は、重なった圃場で取得したものと判断され、重なった圃場と作業実績とが関連付けられる。

そして、図４（ａ）に示すように、外部端末１１は、重なった圃場を特定する圃場番号と、作業実績とを関連付け、圃場番号と作業実績とを関連付けた第１作業実績テーブルＴ１を作成し、この第１作業実績テーブルＴ１をデータベース３に保存する。
ここで、毎年、コンバイン１０にて穀物類を収穫する度に作業実績を収集して、作業実績と圃場とを関連付ければ、図４（ｂ）に示すように、単年度だけでなく数年分の作業実績を有する第２作業実績テーブルＴ２を作成することができる。また、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２は、１つの圃場に対して複数の作業実績（たんぱく質、収穫量）が存在するデータ群となっているが、図４（ｃ）に示すように、一つの圃場におけるたんぱく質を平均して、その平均値を圃場におけるたんぱく質の代表値とし、一つの圃場における収量（kg/10ａ、俵／10ａ）を算出し、たんぱく質の代表値と収量（kg/10ａ、俵／10ａ）とを有する第３作業実績テーブルＴ３をデータベースに作成してもよい。

データベース３は、上述した第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３の全てを有していてもよいが、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３のいずれかの作業実績テーブルＴ２を有していてもよい。なお、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３を作成する際にデータ取得時刻（或いは位置取得時刻）を関連付けてデータベース３に作成してもよい。そうすることにより、後日であっても農作業を行ったときの日時（作業実績の日時）を確認できるため、作業計画を行う際にさらに好便である。

以上のように、農作業支援システム１では、複数の圃場のうち、コンバイン１０が圃場Ｂで農作業（収穫）をしたときは、当該圃場Ｂにて農作業したときの作業実績を取得することができ、コンバイン１０が圃場Ｄで農作業（収穫）をしたときは、当該圃場Ｄにて農作業したときの作業実績を取得することができる。これら圃場Ｂにおける作業実績と、圃場Ｄおける作業実績とを、作業実績テーブルとしてデータベース３に保存することができる。

なお、作業実績と作業機位置とが関連付けられた実績位置テーブルの作成は、外部端末１１の代わりに携帯端末１２で行ってもよい。この場合、例えば、圃場での農作業が終了したときに、データ収集装置２から携帯端末１２へ作業実績及びデータ取得時刻を一括して送信する。携帯端末１２は、データ収集装置２から送信されたデータ取得時刻と、作業実績を収集しているときに予め保存していた位置取得時刻とを照らし合わせる。そして、外部端末１１と同様に、データ取得時刻と位置取得時刻とが一致する時刻における作業実績と作業機位置とを関連付けて、作業実績と作業機位置とが関連付けられたデータを、実績位置テーブルとする。このように作成した実績位置テーブルを、携帯端末１２から外部端末１１に送信すれば、データベース３に実績位置テーブルを保存することができる。

さて、作業計画演算手段４は、作業実績に基づいて圃場毎に作業計画を演算するもので、外部端末１１に格納されたプログラム等から構成されている。
作業計画演算手段４を構成するプログラムを起動すると、図５に示すように、外部端末１１の表示部（モニタ）には、作業計画の１つである施肥量（例えば、窒素施肥量）を演算するために必要な情報（圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓ）を入力する設定入力画面Ｓ１が表示される。

設定入力画面Ｓ１において、圃場番号とは、施肥量を計算する圃場を指定するもので、目標収量とは、指定した圃場における目標の収量を設定するもので、目標食味値とは、指定した圃場における目標の食味を指定するものである。収量重み付け係数αとは、施肥量を計算するにあたって収量の重要度を設定するもので、食味重み係数βとは、施肥量を計算するにあたって食味の重要度を設定するものである。収量と食味とは、相反する関係にあり、収量の重要度（α）を増加させると食味の重要度（β）が減少し、食味の重要度（β）を増加させると、収量の重要度（α）が減少するようになっている。生産者は、窒素施肥量（作業計画）を設定するに際しては、相反する収量と食味とのバランスを考えて、収量重み付け係数αや食味重み係数βを設定する。

基準施肥量Ｓとは、窒素施肥量を求めるにあたって、例えば、既に圃場に存在する窒素量（圃場１反当たりの窒素量）を考慮して求められるもので、圃場１反あたりに望まれる標準的な窒素量から圃場中の窒素量を減算して、基準となる施肥基準量Ｓを求める。例えば、圃場１反あたりに望まれる標準的な窒素量が１２．０ｋｇ／１０ａであり、圃場中の窒素量が８．５０ｋｇ／１０ａであった場合、施肥基準量Ｓは、１２．０ｋｇ／１０ａから８．５０ｋｇ／１０ａを減算した値３．５０ｋｇ／１０ａとなる。なお、基準施肥量Ｓは、上述した算出方法に限定されず、例えば、生産者が穀物の品種なども考慮して設定してもよい。

作業計画演算手段４は、設定入力画面Ｓ１に入力された情報（圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β）と、データベース３に保存された食味及び収量（作業実績）とに基づいて、指定された圃場に散布する窒素施肥量を作業計画として演算する。
以下、作業計画演算手段４について詳しく説明する。

作業計画演算手段４は、収量差算出部３０、食味差算出部３１、収量差補正部３２、食味差補正部３３、及び施肥量設定部３４を備えている。これら収量差算出部３０、食味差算出部３１、収量差補正部３２、食味差補正部３３及び施肥量設定部３４は、プログラム等から構成されている。
収量差算出部３０は、次の式（１）に基づいて、設定入力画面Ｓ１に入力された収量の目標値（目標収量）Ｙ_Oと、データベース３に格納された収量の実績値（実績収量）Ｙ_Pとの差である収量差を算出する。

詳しくは、収量差算出部３０は、設定入力画面Ｓ１にて圃場番号が入力されると、この圃場番号に対応する圃場における前年の収量をデータベース３から取得し、前年の収量を実績収量Ｙｐとして採用する。なお、収量差算出部３０は、前年の収量をデータベース３から取得する代わりに、複数年の収量を取得し、取得した複数年の収量の平均値を実績収量Ｙｐとしてもよいし、各年の収量に重みづけをおこなって算出した加重平均値を実績収量Ｙｐとしてもよい。

そして、収量差算出部３０は、式（１）に示すように、設定入力画面Ｓ１に入力された目標収量Ｙ_Oから実績収量Ｙｐを引くことによって、収量差を算出する。
食味差算出部３１は、式（２）に基づいて、データベース３に格納された食味の実績値（実績食味値）Ｑ_Pと、設定入力画面Ｓ１に入力されたタンパク含有量（食味値）の目標値（目標食味値）Ｑ_Oとの差である食味差を算出する。

詳しくは、食味差算出部３１は、設定入力画面Ｓ１にて圃場番号が入力されると、収量差算出部３０と同じように、この圃場番号に対応する圃場における前年の食味をデータベース３から取得し、前年の食味を実績食味値Ｑ_Pとして採用する。なお、食味差算出部３１は、前年の食味をデータベース３から取得する代わりに、複数年の食味を取得し、取得した複数年の食味の平均値を実績食味値Ｑ_Pとしてもよいし、各年の収量に重みづけをおこなって算出した加重平均値を実績食味値Ｑ_Pとしてもよい。

そして、収量差算出部３０は、式（２）に示すように、実績食味値Ｑ_Pから設定入力画面Ｓ１に入力された目標食味値Ｑ_Oを引くことによって、食味差を算出する。
収量差補正部３２は、式（３）に示すように、収量差算出部３０で算出した収量差（Ｙ_O−Ｙ_P）に、設定入力画面Ｓ１で入力された収量重み付け係数αを乗じることにより、収量差の重要度を計算するものである。

食味差補正部３３は、式（４）に示すように、食味差算出部３１で算出した食味差（Ｑ_P−Ｑ_O）に、設定入力画面Ｓ１で入力された食味重み付け係数βを乗じることにより、食味差の重要度を計算するものである。

施肥量設定部３４は、収量差補正部３２で算出した補正収量差α（Ｙ_O−Ｙ_P）と、食味差補正部３３で算出した補正食味差β（Ｑ_P−Ｑ_O）とを、式（５）に適用することで、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）を求めるものである。

さて、施肥基準量Ｓの単位は「ｋｇ／１０ａ」であり、収量差（Ｙ_O−Ｙ_P）の単位は「俵／１０ａ」であり、食味差（Ｑ_P−Ｑ_O）の単位は「％」であって、施肥基準量Ｓ、収量差（Ｙ_O−Ｙ_P）、食味差（Ｑ_P−Ｑ_O）は、それぞれ異なる単位の値であるが、式（５）に示すような式を構築することによって、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）を決めることができる。式（５）を参照すると、α（Ｙ_O−Ｙ_P）は、施肥基準量Ｓを収量の観点から補正する補正項であり、目標収量Ｙ_Oを実現するために増量すべき又は減量すべき窒素施肥量として扱うことができる。また、β（Ｑ_P−Ｑ_O）は、施肥基準量Ｓを食味値の観点から補正する補正項であり、目標食味値Ｑ_Oを実現するために減量すべき又は増量すべき窒素施肥量として扱うことができる。

このようなことから式（５）に示すように、施肥基準量Ｓに対して、収量差α（Ｙ_O−Ｙ_P）を加算し、食味差β（Ｑ_P−Ｑ_O）を減算することで、収量差α（Ｙ_O−Ｙ_P）による窒素施肥量の増減分と、食味差β（Ｑ_P−Ｑ_O）による窒素施肥量の増減分を加味した窒素施肥量Ｎを求めることができる。窒素施肥量を求めるときは、目標収量、実績収量、実績食味値、目標食味値及び施肥基準量Ｓの単位を無視し、これらの値をそのまま用いればよい。

なお、式（５）では、窒素施肥量Ｎを求めるにあたって、収量と食味とのバランスを設定するため、収量重み付け係数α（０≦α≦１）と食味重み付け係数β（０≦β≦１）との和（α＋β）は１としている。「α＋β＝１」とすることによって、収量及び食味の一方に大きな重み付けをすれば他方の重み付けは小さくなり、収量と食味の相反する関係をより適切に反映した結果を得ることができる。収量重み付け係数αと食味重み付け係数βは、共に正の値となるように設定されるのが好ましい。

本実施形態では、収量を１反あたりに収穫された俵数で表しているが、収量を１反あたりに収穫された重量（ｋｇ）で表してもよい。目標収量Ｙ_Oと実績収量Ｙ_Pを１反あたりの重量（ｋｇ／１０ａ）を単位として表わす場合、目標収量Ｙ_Oと実績収量Ｙ_Pをそのままの単位で式（１）に適用し、得られた収量差を１俵当たりの重量である６０ｋｇで除せば、式（１）で得られた収量差の単位「ｋｇ／１０ａ」を単位「俵／１０ａ」に変換できる。

式（５）によって窒素施肥量Ｎを求めると、図６に示すように、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）は、圃場に関する圃場情報（圃場番号、圃場名、圃場面積など）に関連付けられ、圃場毎にデータベース３に保存される。
このように農作業支援システム１では、コンバイン１０にて米や麦など穀物類を収穫するときに、コンバイン１０に搭載したデータ収集装置２によって収穫量や食味などの作業実績を収集することができる。収集された作業実績は、外部端末１１のデータベース３に保存され、作業計画演算手段４によって圃場毎に窒素施肥量である作業計画を立てることができる。作業計画（窒素施肥量）は、圃場毎にデータベース３に保存されることから、圃場で施肥を実施するときに使用することができる。

農作業支援システム１は、作業計画（窒素施肥量）を要求するデータ要求手段６と、このデータ要求手段６で要求された作業計画（窒素施肥量）を出力するデータ出力手段５とを備えている。データ要求手段６は、例えば、携帯端末１２のプログラム等で構成され、データ出力手段５は、外部端末１１のプログラム等で構成されている。
データ要求手段６を構成するプログラムを起動すると、図７に示すように、携帯端末１２の表示部（モニタ）には、作業計画を要求するために必要な情報（圃場番号）を入力する要求入力画面Ｓ２が表示される。要求入力画面Ｓ２における圃場番号とは、作業計画を取得したい圃場を指定するものであって、生産者は、トラクタ１３にて肥料を散布するときに、散布する圃場に対応する圃場番号を入力する。

要求入力画面Ｓ２に圃場番号を入力すると、データ要求手段６は、無線通信等によりデータベース３を有するパーソナルコンピュータに、圃場番号及び作業計画を要求する要求信号を送信する。データ出力手段５は、データ要求手段６からの圃場番号及び要求信号を受信すると、データベース３を参照して圃場番号に対応する窒素施肥量を抽出し、抽出した窒素施肥量と圃場情報(圃場番号、圃場名、圃場面積など）を、携帯端末１２に送信する。携帯端末１２は、窒素施肥量及び圃場情報を受信すると、当該窒素施肥量及び圃場情報を表示部に表示する。

例えば、トラクタ１３に連結した肥料散布装置３７によって肥料散布を行うとき、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、トラクタ１３に乗車した生産者に対して窒素施肥量等を通知することができる。生産者は、携帯端末１２に表示された窒素施肥量、圃場情報（圃場面積など）、肥料に含まれる窒素成分値％を参考に、圃場に散布する施肥量を計算することができ、計算した施肥量となるように肥料散布装置３７を手動で操作することによって、作業計画に対応する施肥を実施することができる。

なお、上述した実施形態では、窒素施肥量（作業計画）を携帯端末１２に表示するようにしているが、圃場で作業を行う農業機械（例えば、トラクタ１３）の運転席の周囲に設置された表示装置（例えば、メータパネル）に、窒素施肥量（作業計画）を表示するようにしてもよい。この場合は、携帯端末１３或いは外部端末１１から、トラクタ１３に作業計画及び圃場情報を送信すればよく、トラクタ１３の表示装置は、作業計画及び圃場情報の受信後に、作業計画及び圃場情報を表示すればよい。

或いは、携帯端末１２は、窒素施肥量、圃場情報のうち窒素施肥に必要な情報（圃場面積、肥料に含まれる窒素成分値）を、肥料散布装置３７を制御する制御装置３８に出力して、制御装置３８による制御により自動的に施肥を行ってもよい。この場合、制御装置３８は、携帯端末１２を介して窒素施肥量及び圃場面積を受信すると、窒素施肥量、圃場面積、肥料に含まれる窒素成分値から、当該圃場に散布する施肥量を求め、肥料散布装置３７を制御する。なお、肥料に含まれる窒素成分値％は、携帯端末１２に入力できるようにすることが好ましい。

例えば、作業計画である窒素施肥量が、「３．８５４７５ｋｇ／１０ａ」であり、圃場面積が１０ａ、散布する肥料の窒素含有率が１４％である場合、窒素施肥量（３．８５４７５ｋｇ／１０ａ）を１４％で除して得られた値、約２７．５３４０ｋｇ／１０ａが、圃場に散布する施肥量となる。制御装置３８は、圃場における施肥量が、２７．５３４０ｋｇ／１０ａとなるように、圃場内の走行距離に応じて肥料散布装置３７による単位時間当たりの施肥量を調整したり、圃場内のトラクタ１３の速度に応じて肥料散布装置３７による単位時間当たりの施肥量を調整する。なお、作業計画である窒素施肥量となるように、肥料散布装置３７を制御すればよいため、肥料散布装置３７の制御等は上述したものに限定されない。

以上、農作業支援システム１によれば、トラクタ１３で肥料散布を行うとき、例えば、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、作業計画に応じて簡単に手動又は自動で肥料を散布することが可能となる。まとめると、農作業支援システム１では、データ収集装置２を搭載した一の農業機械（コンバイン１０）と、一の農業機械（コンバイン１０）とは別の農作業を行う他の農業機械（トラクタ１３）とを連携させて農作業を行うことができる。特に、一の農業機械（コンバイン１０）で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベース３と、データベース３の作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段４と、他の農業機械（トラクタ１３）に、当該圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段５とを備えているため、一の農業機械（コンバイン１０）による農作業の結果（作業実績）を、他の農業機械（トラクタ１３）による農作業に生かすことができ、トラクタ１３による農作業を簡単に実施することができる。

上述した実施形態では、携帯端末１２と外部端末１１とを別々に構成していたが、外部端末１１の機能を携帯端末１２に設けてもよい。即ち、図８の農作業支援システム１Ｂに示すように、データベース３、作業計画演算手段４、データ要求手段６及びデータ出力手段５を携帯端末１２に設けてもよい。この場合、上述した外部端末を携帯端末に読み替えることで、携帯端末１２の動作となるため、説明を省略する。

また、携帯端末１２の機能を一の農業機械（コンバイン）に設けてもよい。例えば、携帯端末１２の位置検出部２３と、実績位置テーブルを機能とをコンバイン１０に設け、コンバイン１０から実績位置テーブルを外部端末１１に送信できるようにしてもよい。或いは、コンバイン１０に電話回線通信網と通信可能な機能を設けて、データ収集装置２で収集した作業実績を外部端末１１に送信できるようにしてもよい。
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態を変形したものであって、作業計画をトラクタ１３に出力する代わりに、データベース３に保存された作業実績をトラクタ１３に出力するものである。第１実施形態と異なる点について説明する。

図９に示すように、この農作業支援システム１Ｃでは、作業計画演算手段４が備えられておらず、作業実績を要求するデータ要求手段４０と、このデータ要求手段４０で要求された作業実績を出力するデータ出力手段４１とを備えている。データ要求手段４０は、例えば、携帯端末１２のプログラム等で構成され、データ出力手段４１は、外部端末１１のプログラム等で構成されている。

データ要求手段４０を構成するプログラムを起動すると、図１０に示すように、携帯端末１２の表示部（モニタ）には、作業実績を要求するために必要な情報（圃場番号、年度、平均の有無等）を入力する要求入力画面Ｓ３が表示される。要求入力画面Ｓ３における圃場番号とは、作業実績を取得したい圃場を指定するものであって、生産者は、トラクタ１３にて肥料を散布するときに、散布する圃場に対応する圃場番号を入力する。また、要求入力画面Ｓ３における年度とは、複数年の作業実績のうち取得したい年度を指定するもので、平均の有無とは、作業実績を平均値で取得するか否かを設定するものである。

要求入力画面Ｓ３に圃場番号、年度、平均の有無を入力すると、データ要求手段４０は、無線通信等によりデータベース３を有するパーソナルコンピュータに、圃場番号、年度、平均の有無を送信する。データ出力手段４１は、データ要求手段６からの圃場番号、年度、平均の有無を受信すると、データベース３を参照して圃場番号、年度、平均の有無に対応する作業実績を抽出し、抽出した作業実績と圃場情報(圃場番号、圃場名、圃場面積など）を、携帯端末１２に送信する。携帯端末１２は、作業実績及び圃場情報を受信すると、当該作業実績及び圃場情報を表示部に表示する。

例えば、トラクタ１３に連結した肥料散布装置３７によって肥料散布を行うとき、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、トラクタ１３に乗車した生産者は作業実績及び圃場情報を見ることができる。生産者は、携帯端末１２に表示された作業実績、圃場情報を参考に、作業計画を立てることができる。
第２実施形態も第１実施形態と同様に、外部端末１１の機能を携帯端末１２に設けてもよい。
［第３実施形態］
第３実施形態は、第１実施形態を変形したものであって、作業計画を算出するときのパラメータを追加したものである。第１実施形態と異なる点について説明する。

図１１に示すように、第３実施形態におけるデータベース３には、圃場中に発現する窒素の量に影響を及ぼす可能性のある圃場の特徴（特性）と、その特性が窒素量へ影響を及ぼす程度を評価した圃場特性係数Ｃとが関連付けられた圃場特性テーブルＴ４が保存されている。特性及び圃場特定係数Ｃは、過去の作業実績などを考慮して予め設定されたものである。

作業計画演算手段４を構成するプログラムを起動すると、図１２に示すように、外部端末１１の表示部（モニタ）には、圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓ、特性とを入力する設定入力画面Ｓ４が表示される。特性として、「前作、多収性品種付け」を選択すると、圃場特定係数Ｃは、１．２が設定される。

施肥量設定部３４は、目標収量Ｙ_O、目標食味値Ｑ_P、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓの他に圃場特定係数Ｃも考慮して、これらを式（６）に適用することによって、窒素施肥量を算出する。

この実施形態によれば、圃場の特性も考慮して窒素施肥量を算出することができるため、より圃場に適した施肥を行うことができる。
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。上述した実施形態では、データ収集装置２を農業機械に搭載していたが、データ収集装置２を農業機械に搭載しなくてもよい。この場合、データ収集装置２で収集した作業実績は、携帯端末１２や外部端末１１に送信するように構成すればよく、また、データ収集装置２に測位衛星２２からのデータに基づいて位置を検出する位置検出部２３を設けることが好ましい。

上述した実施形態では、一の農業機械をコンバインとし、他の農業機械をトラクタとしているがこれに限定されない。例えば、一の農業機械をトラクタとし、他の農業機械を移植機としてもよいし、一の農業機械を移植機とし、他の農業機械をトラクタとしてもよい。即ち、互いの農業機械が連携させて農作業を行う場合、コンバイン、トラクタ、移植機、田植機等々のそれぞれの組み合わせによって農作業支援システムを構築してもよい。

なお、圃場とは、現実に区画された農地だけでなく、農作業計画のために仮想的に区画された農地であってもよい。

１ 農作業支援システム
２ データ収集装置（データ収集手段）
３ データベース
４ 作業計画演算手段
５ データ出力手段
６ データ要求手段
１０ コンバイン
１１ 外部端末
１２ 携帯端末
１３ トラクタ
１５ 記憶部
２０ 食味センサ
２１ 収量センサ
２２ 測位衛星
２３ 位置検出部
３０ 収量差算出部
３１ 食味差算出部
３２ 収量差補正部
３３ 食味差補正部
３４ 施肥量設定部
３７ 肥料散布装置
３８ 制御装置
４０ データ要求手段
４１ データ出力手段
Ｔ１ 第１作業実績テーブル
Ｔ２ 第２作業実績テーブル
Ｔ３ 第３作業実績テーブル
Ｔ４ 特性テーブル
Ｓ１ 設定入力画面
Ｓ２ 要求入力画面
Ｓ３ 要求入力画面
Ｓ４ 設定入力画面

Claims (6)

1. 圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
   前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
   前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
   前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、
   前記他の農業機械に搭載され且つ前記圃場のうち一の圃場に対応する作業計画を取得可能な制御装置と、
   前記一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記作業計画演算手段で演算した前記圃場毎の作業計画のうち前記一の圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段と、
   を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
2. 圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
   前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
   前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
   前記他の農業機械に搭載され且つ前記データベースに集約した一の農業機械における作業実績であって前記圃場のうち一の圃場に対応する作業実績を取得可能な制御装置と、
   前記圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記データベースで集約した前記圃場毎の作業実績のうち前記一の農業機械における作業実績であって一の圃場に対応する作業実績を出力するデータ出力手段と、
   を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
3. 前記データ収集装置は、前記一の農業機械が農作業として収穫作業を行った場合には、前記作業実績として圃場で収穫した穀物の収穫量及び穀物のタンパク含有量を収集することを特徴とする請求項１又は２に記載の農作業支援システム。
4. 前記他の農業機械は、前記データ出力手段が出力した前記一の圃場に対応する作業計画又は作業実績を前記制御装置が取得した場合に、当該一の圃場に対応する作業計画又は作業実績に基づいて農作業を行う装置が連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の農作業支援システム。
5. 圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
   前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
   前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
   前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、
   前記圃場のうち一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記作業計画演算手段で演算した前記圃場毎の作業計画のうち前記一の圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段と、
   を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
6. 圃場で農作業を行う一の農業機械と、前記一の農業機械とは異なる農作業を異なる時期に行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
   前記一の農業機械に搭載され且つ圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
   前記一の農業機械のデータ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
   前記圃場のうち一の圃場で農作業を行う他の農業機械に対して、前記データベースで集約した前記圃場毎の作業実績のうち前記一の農業機械における作業実績であって一の圃場に対応する作業実績を出力するデータ出力手段と、
   を備えていることを特徴とする農作業支援システム。