JP7174071B2 - 情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置及び情報処理方法に関する。

造園業などにおいて、複数の作業者がチームを組んで芝刈りなどの作業を行うことがある。複数の作業者が複数種類の作業機を用いて作業をする場合に、作業を担当するエリアや作業を行う順番などに関して連携を取る必要がある。特許文献１及び特許文献２は、複数の作業車両で分配して作業を行うための協調制御システムを提案する。

特開２０１６－ ３１６４９号公報 特開２０１８－１０８０３４号公報

上記の特許文献では、作業のためにすでに割り当てられた作業車両を用いて効率的に作業を行うことを目指す。しかし、割り当てる作業機の台数や比率によっては、効率的な作業が困難な場合がある。本発明の一部の側面は、複数種類の作業機の台数や比率を適切に決定するための技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、情報処理装置であって、
複数種類の作業機が行った作業の作業履歴を取得する第１取得手段と、前記複数種類の作業機に対して事前に決定された勾配に関する異なる閾値を取得する第２取得手段と、前記閾値に基づいて区分された作業エリアの比率を算出する算出手段と、前記作業履歴及び前記作業エリアの前記比率に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする情報処理装置が提供される。

上記手段により、複数種類の作業機の台数や比率を適切に決定できる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置の構成例を説明するブロック図。 本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置が格納する作業機情報の例を説明する図。 本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置が格納する作業エリア情報の例を説明する図。 本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置が格納する作業履歴情報の例を説明する図。 本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置の動作例を説明するフロー図。 本発明の一部の実施形態に係る情報処理装置の動作例を説明するフロー図。

添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。本発明の一部の実施形態は、複数種類の作業機を用いて作業を行う業者によって利用可能な情報処理装置に関する。以下の例では、作業の一例として、乗用芝刈り機と、歩行用芝刈り機と、ブロワとのうちの２種類以上を用いて作業エリア内で行われる造園作業を扱う。乗用芝刈り機は、作業者が乗車して芝刈りを行うための作業機である。乗用芝刈り機は作業車両の一例である。歩行用芝刈り機は、作業者が歩きながら芝刈りを行うための作業機である。ブロワは、作業者が歩きながら芝の吹き飛ばしを行うための作業機である。これらのうちの一部の種類の作業機が造園作業に用いられなくてもよい。また、造園作業にロボット芝刈り機のような他の種類以外の作業機が用いられてもよい。ここでは、作業の一例として造園作業を扱うが、造園作業に限られず、例えば、農業作業や除雪作業などであってもよく、この場合、作業機として、芝刈機に限られず、例えば、耕運機、除雪機などが用いられうる。

図１を参照して、一部の実施形態に係る情報処理装置１００の構成例について説明する。情報処理装置１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入力部１０３と、出力部１０４と、通信部１０５と、記憶部１０６とを備える。プロセッサ１０１は、情報処理装置１００の全体的な処理を行う。具体的な処理内容については後述する。プロセッサ１０１は、単体のプロセッサであってもよいし、複数のプロセッサに分かれていてもよい。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵやＧＰＵとして機能する。メモリ１０２は、情報処理装置１００の処理に用いられるプログラムやデータを格納する。メモリ１０２は、例えばＲＯＭやＲＡＭなどで構成される。

入力部１０３は、情報処理装置１００のユーザ（例えば、造園チームの作業者）からの入力を受け取るための装置であり、例えばプッシュボタン、タッチパッド、キーボードなどで構成される。出力部１０４は、情報処理装置１００のユーザへ情報を出力するための装置であり、例えばディスプレイやスピーカなどで構成される。入力部１０３及び出力部１０４は、タッチスクリーンによって構成されてもよい。

通信部１０５は、情報処理装置１００が他の装置と通信するための装置である。通信部１０５が有線通信を行う場合に、通信部１０５は、通信ポート及びネットワークカードなどによって構成される。通信部１０５が無線通信を行う場合に、通信部１０５は、アンテナ及びベースバンド処理回路などによって構成される。記憶部１０６は、情報処理装置１００の処理に用いられる情報を格納する。記憶部１０６は、ＨＤＤやＳＤＤなどで構成される。

図２Ａ～図２Ｃを参照して、情報処理装置１００が格納する情報の例について説明する。情報処理装置１００の記憶部１０６は、作業機情報２１０と、作業エリア情報２２０と、作業履歴情報２３０とを格納する。図２Ａ～図２Ｃでは各情報がテーブル形式を有する。しかし、記憶部１０６は、これらの情報を他の形式で格納してもよい。

作業機情報２１０は、１つの造園業者が保有する作業機に関する情報である。カラム２１１は、作業機に一意に割り当てられた識別子を表す。カラム２１２は、作業機の種類を表す。カラム２１２において、「乗用」は作業機が乗用芝刈り機であることを示し、「歩行用」は作業機が歩行用芝刈り機であることを示し、「ブロワ」は作業機がブロワであることを示す。作業機情報２１０は、作業機の使用期間やモデルのような他の情報を含んでもよい。情報処理装置１００のユーザ（例えば、造園業者）は、作業に利用可能な作業機に関する情報を作業機情報２１０に登録する。

作業エリア情報２２０は、１つの造園業者が作業を行う作業エリアに関する情報である。この作業エリアは、過去に実際に作業を行ったエリア（既存の作業エリア）であってもよいし、今後初めて作業を行う予定のエリア（新規の作業エリア）であってもよい。カラム２２１は、作業エリアに一意に割り当てられた識別子を表す。カラム２２２は、作業エリアにおける勾配に関する情報を表す。勾配に関する情報は、例えば、作業エリアのうち、勾配が急で乗用芝刈り機による作業が行えない部分が占める比率である。図２Ｂの例で、カラム２２１は「大」（すなわち、乗用芝刈り機による作業が行えない部分が占める比率が大きい）、「中」（同比率が中程度）、「小」（同比率が小さい）の３段階で表される。勾配に関する情報の表し方はこれに限られない。例えば、勾配に関する情報は、乗用芝刈り機が走行困難な傾斜角度を予め定めておき、その傾斜角度を閾値として設定し、その閾値以上の傾斜角度を有する作業エリアが占める比率に基づき算出してもよい。

カラム２２３は、作業エリアにおける障害物に関する情報を表す。障害物に関する情報は、例えば、作業エリアのうち、木や岩などの障害物のせいで乗用芝刈り機による作業が行えない部分が占める比率である。図２Ｃの例で、カラム２３１は「大」（すなわち、乗用芝刈り機による作業が行えない部分が占める比率が大きい）、「中」（同比率が中程度）、「小」（同比率が小さい）の３段階で表される。例えば、障害物に関する情報は、障害物によって形成される乗用芝刈り機が走行困難な作業エリアの幅を予め定めておき、その幅を閾値として設定し、その閾値以下の幅を有する作業エリアが占める比率に基づき算出してもよい。障害物に関する情報の表し方はこれに限られない。カラム２２４は、作業エリアの面積（単位は任意）を表す。

このように、カラム２２２～２２４は、作業エリアの地形情報を表す。作業エリア情報２２０は、作業エリアの住所のような他の情報を含んでもよい。情報処理装置１００のユーザ（例えば、造園業者）は、作業エリアに関する情報を調査し、調査結果を作業エリア情報２２０に登録する。また、情報処理装置１００のユーザは、作業機を用いた作業で得られた情報に基づいて作業エリア情報２２０を更新してもよい。

作業履歴情報２３０は、１つの造園業者が過去に行った作業に関する情報である。カラム２３１は、１つの作業機を用いて１つの作業エリアで１日に行った作業に一意に割り当てられた識別子を表す。作業日と、作業機と、作業エリアとのうちの１つでも異なれば別個の作業として扱う。カラム２３２は、作業に用いられた作業機の識別子を表す。カラム２３２の識別子は、作業機情報２１０のカラム２１１の識別子と同じ番号体系を有する。カラム２３３は、作業が行われた作業エリアの識別子を表す。カラム２３３の識別子は、作業エリア情報２２０のカラム２２１の識別子と同じ番号体系を有する。

カラム２３４は、作業が行われた日付を表す。カラム２３５は、作業時間、例えば作業者が作業エリアに到達してから離脱するまでの時間を表す。カラム２３６は、作業中のアイドル時間、つまり作業機の駆動源の駆動中に、作業部が停止している時間であり、例えば他の種類の作業機の作業を待機している時間のような、作業中の待ち時間を表す。アイドル時間を測定するために、作業機は、駆動源の駆動時間と作業部の駆動時間とを検知する検知部を備えてもよい。カラム２３７は、作業を実施した作業担当者の熟練度（例えば、勤続期間や作業回数などに基づいて算出された点数）を表す。カラム２３８は、作業時の天候を表す。情報処理装置１００のユーザ（例えば、造園業者）は、作業が終了するごとに作業に関する情報を作業履歴情報２３０に登録する。

図３を参照して、情報処理装置１００の動作例について説明する。以下に説明する方法の各ステップは、情報処理装置１００のプロセッサ１０１が、メモリ１０２に格納されたコンピュータ・プログラムを実行することによって行われる。これに代えて、以下の方法の一部又は全部のステップがＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような専用回路によって実行されてもよい。

ステップＳ３０１で、情報処理装置１００は、ユーザから作業予定エリアの入力を受け取る。情報処理装置１００は、入力部１０３を用いて入力を取得してもよいし、他の装置からの入力を通信部１０５を通じて取得してもよい。情報処理装置１００は、作業予定エリアが作業エリア情報２２０に登録されている既存の作業エリアの場合に、カラム２２１に表される作業エリアの識別子を入力として取得してもよい。情報処理装置１００は、作業予定エリアが作業エリア情報２２０に登録されている既存の作業エリアでない（新規の作業エリアである）場合に、作業予定エリアの地形情報（すなわち、勾配に関する情報、障害物に関する情報及び面積）を入力として取得してもよい。

ステップＳ３０２で、情報処理装置１００は、作業予定エリアが作業エリア情報２２０に登録されている既存の作業エリアであるか否かを判定する。情報処理装置１００は、既存の作業エリアの場合（ステップＳ３０２で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ３０３に進め、それ以外（新規の作業エリア）の場合（ステップＳ３０２で「ＮＯ」）に処理をステップＳ３０４に進める。

ステップＳ３０３で、情報処理装置１００は、作業予定エリアを参照エリアとして選択する。参照エリアとは、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定するために参照される作業エリアのことである。以下のステップＳ３０４でも同様である。

ステップＳ３０４で、情報処理装置１００は、作業エリア情報２２０に登録されている既存の作業エリアから、作業予定エリアの地形情報に類似する地形情報を有する作業エリアを参照エリアとして選択する。例えば、情報処理装置１００は、勾配に関する情報及び障害物に関する情報が一致し、面積の差が最小である作業エリアを参照エリアとして選択する。例えば、作業予定エリアの地形情報において、勾配に関する情報が「大」、障害物に関する情報が「小」、面積が「１１０」であるとする。この場合に、作業エリア情報２２０の識別子が「Ａ００１」である作業エリアが参照エリアとして選択される。勾配に関する情報及び障害物に関する情報の両方が一致する既存の作業エリアがない場合に、できるだけ条件が近い作業エリアを選択する。また、条件を満たす作業エリアが複数存在する場合に、情報処理装置１００は、任意の１つを選択してもよいし、それぞれについて後続の処理を行い、結果を平均化してもよい。ステップＳ３０４で、作業予定エリアの地形情報に類似する地形情報を有する作業エリアを参照エリアとして選択する際に、作業担当者の熟練度や作業予定エリアの天候に関する情報を加味して選択してもよい。作業者の熟練度や作業予定エリアの天候は作業効率に大きく関わるため、より最適なチーム編成を行うことができる。

ステップＳ３０５で、情報処理装置１００は、参照エリアに対して作業機が行った作業の作業履歴を取得する。具体的に、情報処理装置１００は、作業履歴情報２３０から、参照エリアに対して作業機が行った作業に関する作業機ＩＤ、作業日、作業時間及びアイドル時間を読み出す。

ステップＳ３０６で、情報処理装置１００は、作業予定エリアに割り当て可能な作業機の上限台数（例えば、総保有台数）を取得する。情報処理装１００は、事前に設定され記憶部１０６に格納された上限台数を読み出してもよいし、ステップＳ３０６の実行時に入力部１０３を介して作業者から上限台数を受け取ってもよい。

ステップＳ３０７で、情報処理装置１００は、作業履歴に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する。この処理の詳細は後述する。

ステップＳ３０８で、情報処理装置１００は、決定した台数又は比率を出力する。情報処理装置１００は、出力部１０４を用いて結果を出力してもよいし、通信部１０５を通じて他の装置へ結果を送信してもよい。

図４を参照して、図３のステップＳ３０７の詳細について説明する。ステップＳ４０１で、情報処理装置１００は、作業履歴情報２３０から、参照エリアで行われた作業のうち、直近の作業日における作業の情報を抽出する。直近の作業日を抽出するのは、この作業におけるチーム構成が最新の情報を反映していると考えられるためである。

ステップＳ４０２で、情報処理装置１００は、抽出した作業履歴に基づいて、直近の作業日において参照エリアで使用された作業機の台数を種類ごとに特定する。例えば、エリアＩＤが「Ａ００１」の作業エリアに対して２０１８年１２月５日に行われた作業では、乗用芝刈り機が２台、歩行用芝刈り機が２台、ブロワが１台使用された。

ステップＳ４０３で、情報処理装置１００は、直近の作業日において参照エリアで使用された作業機のうちアイドル時間が最短の作業機の種類を特定する。アイドル時間が短い種類の作業機は、その台数が足りていない可能性がある。そのため、情報処理装置１００は、この台数を増やすことを検討する。

ステップＳ４０４で、情報処理装置１００は、ステップＳ４０３で特定した種類の作業機の台数を増加可能か否かを判定する。情報処理装置１００は、増加可能である場合（ステップＳ４０４で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ４０５に進め、それ以外の場合（ステップＳ４０４で「ＮＯ」）に処理をステップＳ４０６に進める。例えば、情報処理装置１００は、ステップＳ４０２で特定した台数（過去の作業で用いられた台数）が、作業予定エリアに割り当て可能な上限台数（例えば、総保有台数）である場合に、増加可能でないと判断する。ステップＳ４０５で、情報処理装置１００は、ステップＳ４０３で特定した種類の作業機の台数を１台増やす。

ステップＳ４０６で、情報処理装置１００は、直近の作業日において参照エリアで使用された作業機のうちアイドル時間が最長の作業機の種類を特定する。アイドル時間が長い種類の作業機は、その台数が余っている可能性がある。そのため、情報処理装置１００は、この台数を減らすことを検討する。

ステップＳ４０７で、情報処理装置１００は、ステップＳ４０６で特定した種類の作業機の台数を減少可能か否かを判定する。情報処理装置１００は、減少可能である場合（ステップＳ４０７で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ４０８に進め、それ以外の場合（ステップＳ４０７で「ＮＯ」）に処理を終了する。例えば、情報処理装置１００は、ステップＳ４０２で特定した台数（過去の作業で用いられた台数）が、作業予定エリアに割り当て可能な下限台数（例えば、１台）である場合に、減少可能でないと判断する。ステップＳ４０８で、情報処理装置１００は、ステップＳ４０６で特定した種類の作業機の台数を１台減らす。

ステップＳ４０９で、情報処理装置１００は、ステップＳ４０２で特定された作業機の台数を、ステップＳ４０５及びＳ４０８で増減した結果を、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数として決定する。情報処理装置１００は、作業機の台数を決定することに加えて、又はこれに代えて、作業予定エリアの作業を行う作業機の比率を決定してもよい。この比率を用いて、情報処理装置１００のユーザは、勾配に関する情報及び障害物に関する情報が同じであるものの、面積が異なる作業予定エリアについて、適切な台数の作業機を決定できる。

図３のステップＳ３０１で入力される作業予定エリアは、単一のエリアであってもよいし、複数のエリアに分かれていてもよい。複数のエリアに分かれている場合に、情報処理装置１００は、複数のエリアのそれぞれについて図３の処理を行う。この場合に、情報処理装置１００は、複数のエリアの作業面積に基づいて、作業機の台数又は比率を決定してもよい。例えば、情報処理装置１００は、各エリアで使用される作業機の台数が面積比に比例するように作業機の台数を決定してもよい。

上述の実施形態によれば、複数種類の作業機のアイドル時間を短縮することができ、最適な作業効率を実現するためのチーム編成を行うことができる。

＜実施形態のまとめ＞
＜構成１＞
情報処理装置（１００）であって、
複数種類の作業機が行った作業の作業履歴（２３０）を取得する取得手段（Ｓ３０５）と、
前記作業履歴に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する決定手段（Ｓ３０７）と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
この構成によれば、例えば作業履歴に基づいて作業機の最適な台数又は比率を算出することができ、最適な作業効率を実現するためのチーム編成を行うことができる。
＜構成２＞
前記作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することは、前記作業予定エリアの地形情報（２２２～２２４）に類似する地形情報を有する作業エリアで作業機が行った作業の作業履歴に基づいて（Ｓ３０４））、前記台数又は前記比率を決定することを含むことを特徴とする構成１に記載の情報処理装置。
この構成によれば、新規の作業予定エリアに対しても、類似する地形情報の作業履歴に基づくことによって、効率的に最適なチーム編成を行うことができる。
＜構成３＞
前記作業履歴は、前記複数種類の作業機による作業中のアイドル時間（２３６）を含むことを特徴とする構成１又は２に記載の情報処理装置。
この構成によれば、アイドル時間に基づくことによって、効率的に最適なチーム編成を行うことができる。
＜構成４＞
前記複数種類の作業機は、乗用芝刈り機及び歩行用芝刈り機を含み、
前記作業予定エリアの地形情報は、勾配に関する情報（２２２）及び障害物に関する情報（２２３）を含む
ことを特徴とする構成１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
この構成によれば、乗用型芝刈り機が作業を行わないエリアをより正確に特定することができ、最適な作業効率を実現するためのチーム編成を行うことができる。
＜構成５＞
前記作業履歴は、作業担当者の熟練度（２３７）と、作業地の天候（２３８）との少なくとも１つを含むことを特徴とすることを特徴とする構成１乃至４の何れか１項に記載の情報処理装置。
この構成によれば、作業者の熟練度や作業予定エリアの天候は作業効率に大きく関わるため、より最適なチーム編成を行うことができる。
＜構成６＞
前記作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することは、前記作業予定エリアに割り当て可能な作業機の上限台数を超えないように前記台数又は前記比率を決定すること（Ｓ４０４）を含むことを特徴とする構成１乃至５の何れか１項に記載の情報処理装置。
この構成によれば、割り当て可能な台数の条件を満たしつつ、最適な作業効率を実現するためのチーム編成を行うことができる。
＜構成７＞
前記作業予定エリアは、複数のエリアに分かれており、
前記台数又は前記比率を決定することは、前記複数のエリアの作業面積に基づいて、前記複数のエリアのそれぞれの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することを含むことを特徴とする構成１乃至６の何れか１項に記載の情報処理装置。
この構成によれば、作業予定エリアが複数に分かれている場合であっても、効率的に最適なチーム編成を行うことができる。
＜構成８＞
情報処理方法であって、
複数種類の作業機が行った作業の作業履歴（２３０）を取得する取得工程（Ｓ３０５）と、
前記作業履歴に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する決定工程（Ｓ３０７）と、
を有することを特徴とする情報処理方法。
この構成によれば、例えば作業履歴に基づいて作業機の最適な台数又は比率を算出することができ、最適な作業効率を実現するためのチーム編成を行うことができる。
＜構成９＞
コンピュータを構成１乃至７の何れか１項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのコンピュータ・プログラム。
この構成によれば、プログラムの形式で支援装置を提供できる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

１００ 情報処理装置、２１０ 作業機情報、２２０ 作業エリア情報、２３０ 作業履歴情報

Claims (9)

1. 情報処理装置であって、
   複数種類の作業機が行った作業の作業履歴を取得する第１取得手段と、
   前記複数種類の作業機に対して事前に決定された勾配に関する異なる閾値を取得する第２取得手段と、
   前記閾値に基づいて区分された作業エリアの比率を算出する算出手段と、
   前記作業履歴及び前記作業エリアの前記比率に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する決定手段と、
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することは、前記作業予定エリアの地形情報に類似する地形情報を有する作業エリアで作業機が行った作業の作業履歴に基づいて、前記台数又は前記比率を決定することを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記作業履歴は、前記複数種類の作業機による作業中のアイドル時間を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記複数種類の作業機は、乗用芝刈り機及び歩行用芝刈り機を含み、
   前記作業予定エリアの地形情報は、勾配に関する情報及び障害物に関する情報を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記作業履歴は、作業担当者の熟練度と、作業地の天候との少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することは、前記作業予定エリアに割り当て可能な作業機の上限台数を超えないように前記台数又は前記比率を決定することを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記作業予定エリアは、複数のエリアに分かれており、
   前記台数又は前記比率を決定することは、前記複数のエリアの作業面積に基づいて、前記複数のエリアのそれぞれの作業を行う作業機の台数又は比率を決定することを含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の情報処理装置。
8. 情報処理方法であって、
   複数種類の作業機が行った作業の作業履歴を取得する第１取得工程と、
   前記複数種類の作業機に対して事前に決定された勾配に関する異なる閾値を取得する第２取得工程と、
   前記閾値に基づいて区分された作業エリアの比率を算出する算出工程と、
   前記作業履歴及び前記作業エリアの前記比率に基づいて、作業予定エリアの作業を行う作業機の台数又は比率を決定する決定工程と、
   を有することを特徴とする情報処理方法。
9. コンピュータを請求項１乃至７の何れか１項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのコンピュータ・プログラム。

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