JP7322210B2 - 農業管理システム - Google Patents

Description

本発明は、農業管理システムに関する。

従来、野菜などの農作物を刈り取る農具として、特許文献１が知られている。特許文献１に示された鎌は、作業者が把持する把持部と、把持部の先端に取付けられた刃板部とを備えている。このような鎌では、例えば、作業者が把持部を手で把持した状態で刃板部を農作物の根元に当てて、把持部を手前に引くことによって農作物の刈取り（収穫）を行うことができる。

特開２００７－２５２３２８号公報

上述したように、鎌を用いて手作業で農作物の収穫を行った場合、収穫した位置（収穫位置）は作業者が記憶しておかなければならないのが実情であり、作業者の負担になっている。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、農作物の収穫位置を簡単に把握することができる農業管理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、以下の通りである。

本発明に係る農業管理システムは、作業者が手作業で農作物を収穫するために用いる農具に装着され且つ前記農具の位置を検出する位置検出装置と、前記農具に装着された慣性センサを有し且つ前記慣性センサによる検出情報を前記農具の動作として検出する動作検出装置と、前記位置検出装置で検出した前記農具の位置を示す位置データと前記動作検出装置で検出した前記農具の動作を示す動作データとが、時刻に対応付けて記憶されるメモリと、前記メモリに記憶された複数の前記動作データにそれぞれ含まれる前記検出情報から、前記作業者が前記農具にて前記農作物の収穫を行った収穫動作を推定し、前記メモリに記憶された複数の前記位置データのうち、推定した前記収穫動作に対応する位置データが示す前記農具の位置を、前記作業者が前記農具にて前記農作物の収穫を行った収穫位置として推定する収穫推定部と、を備えている。

前記農業管理システムは、時刻を計測する時計装置を備え、前記位置データ及び前記動作データは、前記時計装置で計測された前記位置データ及び前記動作データの検出時刻にそれぞれ対応付けて前記メモリに記憶され、前記収穫推定部は、前記メモリに記憶された複数の前記動作データのうち、推定した前記収穫動作に対応する動作データの前記検出時刻から前記農作物の収穫時刻を決定し、決定した前記収穫時刻に対応する前記位置データが示す前記農具の位置を前記収穫位置として決定する。

前記収穫推定部は、前記メモリに記憶された前記位置データと当該位置データに対応する前記検出時刻とに基づいて前記農具の移動経路を演算し、前記収穫時刻に応じて前記移動経路上に前記収穫位置を決定する。

前記農業管理システムは、前記収穫位置を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶さ
れた前記収穫位置に基づいて、前記農作物の収穫状況を表示する収穫表示部と、を有する管理装置を備えている。

前記農業管理システムは、前記位置検出装置と前記動作検出装置とを有し、且つ、前記農具に装着可能な携帯端末を備えている。

本発明によれば、農作物の収穫位置を簡単に把握することができる。

農業管理システムを示す図である。 携帯端末の斜視図を示す図である。 携帯端末を作業者に装着した状態を示す図である。 加速度データを示す図である。 フーリエ変換後の振幅・周波数特性を示す図である。 主成分分析処理後の第１主成分・第２主成分特性を示す図である。 情報入力画面の一例を示す図である。 収穫時刻の算出時の処理フローを示す図である。 フーリエ変換時の動作データの抽出範囲と算出される収穫時刻の関係を示す図である。 位置データを示す図である。 収穫位置データを示す図である。 実際の農作物の位置と位置特定処理が特定した収穫位置を示す図である。 位置データの軌跡と収穫推定部による軌跡の分割処理を示す図である。 位置データの軌跡と収穫推定部が生成する仮想畝を示す図である。 収穫時刻データを示す図である。 仮想畝ＶＵ２における収穫位置データを示す図である。 仮想畝ＶＵと仮想畝ＶＵ２における農作物の収穫位置を示す図である。 収穫状況画面の一例を示す図である。 収穫状況画面の一例を示す図である。 生産作物情報を記録している圃場データを示す図である。 携帯端末を農具に装着した状態を示す図である。 変形例における農業管理システムを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
農業管理システムは、主に、農業に関する情報を管理するシステムである。詳しくは、農業管理システムは、農作物の収穫に関する情報を管理するシステムである。農作物は、主に、野菜類、果物類、いも類等である。この実施形態では、農作物は、白菜、キャベツ、ブロッコリー等であるとして説明を進める。

図１は、農業管理システム１を示している。農業管理システム１は、携帯端末１０を備えている。例えば、携帯端末１０は、スマートウォッチと呼ばれる形態の端末であり、作業者の体の特定の部位に装着することが可能である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、携帯端末１０は、本体部１７と、本体部１７を作業者の体に装着又は保持するための装着具１８とを有している。

本体部１７は、例えば、矩形状又は円形状の外部ケース（筐体）である。また、本体部１７には、入出力装置１６が取り付けられている。本体部１７には、装着具１８が取り付けられている。
装着具１８は、例えば、本体部１７に取り付けられた２つの長尺状のバンドである。バンドは、柔軟性を有するが耐久性に優れる合成樹脂や皮革素材などによって形成されている。装着具１８は、バンドを作業者の前腕部に巻きつけて、互いのバンドを締結することにより、本体部１７を作業者に保持（装着）することができる。この実施形態では、装着
具１８として長尺状のバンドを例示したが、本体部１７を作業者の体の特定部に装着または保持できるものであれば、どのような形状、素材のものであっても問題はない。例えば、装着具１８は、本体部１７を保持するための保持部を有した手袋、本体部１７を脱着可能な固定部材を有したリストバンドであってもよい。

携帯端末１０の入出力装置１６は、タッチパネルを有する液晶表示画面である。作業者は、入出力装置１６を介して携帯端末１０の操作を行う。即ち、入出力装置１６は、液晶表示画面上に映像情報を出力するとともに、当該画面上の描画対象への接触操作を入力情報として受け付ける。入出力装置１６は、入力情報に合わせて当該画面上の映像情報を変化させたり、任意のアプリケーションソフトウェアを起動することができる。なお、入出力装置１６は、音声によって入力を受け付ける装置であってもよい。この場合、作業者は音声にて携帯端末１０の操作を行ったり、携帯端末１０から情報を音声で出力することができる。

図１に示すように、携帯端末１０は、第１位置検出装置１１と、第１動作検出装置１２と、時計装置１３と、記憶装置１４と、通信装置１５とを有している。第１位置検出装置１１、第１動作検出装置１２、時計装置１３及び通信装置１５は、本体部１７内に設けられた電子電気回路、プログラム等から構成されている。
時計装置１３は、当該時計装置にて計時した時刻（現在時刻）を携帯端末１０の各種装置に送信する。例えば、時計装置１３は、入出力装置１６に算出した現在時刻を送信する。入出力装置１６は、現在時刻を受信すると液晶表示画面上に表示している時刻情報を、受信した現在時刻に変更する。

通信装置１５は、外部のネットワークと通信を行うための装置である。即ち、通信装置１５は、携帯電話通信網、その他のネットワーク網を介して、外部に配置されたサーバ等とデータの送受信を行うことができる。
第１位置検出装置１１は、Ａ－ＧＰＳ（アシスト型ＧＰＳ、Assisted GPS）等の衛星測位システム（Global Positioning System）に基づいて、装着者の現在位置（緯度・経度）を検出する装置である。携帯端末１０を作業者に装着した場合、第１位置検出装置１１は、作業者の位置（現在位置）を検出することができる。なお、ＧＰＳは、複数の測位衛星より送信される衛星位置情報と時刻信号を受信する。当該情報を受信したＧＰＳは、測位衛星から送信される時刻信号が示す送信時刻と当該信号の受信時刻との差分より各測位衛星とＧＰＳ間の距離を算出することで、現在位置を検出（測位）することができる。また、Ａ－ＧＰＳは、ＧＰＳで受信した衛星位置情報と合わせて、携帯電話通信網より得られる情報を補助的に利用して現在位置を算出する。具体的には、Ａ－ＧＰＳは、携帯電話通信網を介して、その位置で受信できそうな測位衛星の衛星位置情報を取得することで、測位衛星の衛星位置情報が取得できない場合（例えば、屋内にいるような場合）でも現在位置を検出することができる。

第１動作検出装置１２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を有している。携帯端末１０を作業者に装着した場合、第１動作検出装置１２は、前腕等の装着部位の動作（動き）を検出することができる。具体的には、第１動作検出装置１２は、加速度センサ及びジャイロセンサが検出した状態変化量を元に、携帯端末１０（作業者の前腕部）の３軸方向への加速度及び角速度（軸加速度）を検出する。

記憶装置１４は、本体部１７内に設けられた不揮発性のメモリ等から構成されている。記憶装置１４は、携帯端末１０が取得した様々な情報やファイル、アプリケーションソフトウェアなどを記憶している。また、記憶装置１４は、第１位置検出装置１１が検出した位置（位置情報、位置データ）、第１動作検出装置１２が検出した検出情報（加速度、角速度）を記憶する。

さて、作業者は、農作業時には携帯端末１０を装着して農作業を行う。この実施形態では、作業者は、少なくとも農作業として農作物の収穫作業を行う場合、農作物を刈り取る鋸鎌等の農具を持つ腕に、携帯端末１０を装着した状態で、農作物の収穫の作業を行う。このように、携帯端末１０を装着しておけば、第１動作検出装置１２が検出した検出情報（加速度、角速度）、即ち、第１動作検出装置１１が検出した作業者のデータ（以降、動作データという）を取得することができる。動作データは、農作物の刈取の動作（刈取り動作）の推定に用いる。

刈取り動作を動作データから判別する際には、フーリエ変換を利用する。フーリエ変換による刈取り動作の判別には、変換対象として動作データより加速度の情報を使用する。
図３は、横軸方向に時間、縦軸方向に加速度を示す継時の加速度データである。加速度データから時間区間Ｔ（図３の矩形ＳＱ１が示す区間）のデータを抽出し、フーリエ変換を行うと、図４に示す時間区間Ｔ内の振幅・周波数特性図が得られる。次に、図４より主要周波数ｆｍと振幅Ａｍ（図４の矩形ＳＱ２が示すデータ）を検出し、ｘ，ｙ，ｚ成分の主要周波数ｆｍと振幅Ａｍを合わせた６次元特徴ベクトルＸ（Ｘ＝（ｆｍ_ｘ,Ａｍ_ｘ,ｆｍ_ｙ,Ａｍ_ｙ,ｆｍ_ｚ,Ａｍ_ｚ））を生成し、主成分分析処理を行う。

図５は、加速度データ（データ群）に対して主成分分析を行い、第１主成分と第２主成分に基づいてマッピングを行った結果の一例である。図５に示すように、データＤ１は、元データ（加速度データ）の時間区間Ｔ中に「鋸鎌を持って刈取り動作を行った際の加速度データ」を示している。図５に示すように、データＤ２は、元データの時間区間Ｔ中に「鋸鎌を振って歩行した際の加速度データ」又は「鋸鎌を胸の前で保持して歩行した際のデータ」を示している。なお、十数回にわたり、刈取作業を行って、加速度データのフーリエ変換を行ったところ、「鋸鎌を持って刈取り動作を行った際の加速度データ」と、「鋸鎌を振って歩行した際の加速度データ」及び「鋸鎌を胸の前で保持して歩行した際のデータ」のいずれかのデータとを分けることができていることを確認している。

つまり、時間区間Ｔ中に「鋸鎌を持って刈取り動作を行った際のデータ」が存在していれば、主成分分析の結果、第１主成分が負値となる特徴を得られた。
以上の結果から、加速度データに対して上述した処理を行えば、時間区間Ｔ中に収穫動作が行われたかどうかを判別可能であり、収穫作業中の全時間の動作データを時間区間Ｔで分割したデータに前記処理を行えば、収穫動作を行った全時刻を算出することができる。

図１に示すように、農業管理システム１は、サーバ等で構成された管理装置３０を備えている。管理装置３０は、農業を管理する装置であって、管理装置３０と携帯端末１０は互いに接続可能であり、互いにデータの送受信が可能である。管理装置３０は、記憶装置３１と表示部３２とを有している。
表示部３２は、管理装置３０に設けられた電気・電子部品、当該管理装置３０に格納されたプログラム等から構成されている。表示部３２は、管理装置３０に接続された外部端末４０または管理装置３０に直接接続された表示装置に対して、所定の画面を表示させる。

記憶装置３１は、ハードディスクや不揮発性等のメモリで構成されている。記憶装置３１は、外部端末４０で入力されたデータや管理装置３０に接続された外部機器などから取得した情報を記憶する。
外部端末４０は、スマートフォン、タブレット、ＰＤＡ等の携帯端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の固定端末である。本実施形態における携帯端末１０も外部端末４０の一形態といえる。

例えば、管理者が外部端末４０を操作して、管理装置３０にログインし、所定の操作を行うと、表示部３２は、外部端末４０に作業者への作業指示の入力画面を出力する。管理者が入力画面に入力した作業指示に関する情報は、記憶装置３１に記憶される。また、作業者が携帯端末１０及び外部端末４０のいずれかを操作して、管理装置３０にログインし、所定の操作を行うと、表示部３２は、記憶装置３１より作業者に該当する作業指示を取得し、携帯端末１０及び外部端末４０のいずれかに作業者への作業指示画面を出力する。

上述したように、作業者が携帯端末１０を装着した状態で農作物の収穫作業を行った場合、携帯端末１０は、第１位置検出装置１１が検出した位置データ（位置情報）、第１動作検出装置１２が検出した動作データ（検出情報）を収集し、記憶装置１４に記憶する。位置データ及び動作データは、時計装置１３が計算した時刻（検出時刻）に対応付けて、携帯端末１０の記憶装置１４に記憶される。

なお、位置データ及び動作データの収集及び記憶は、携帯端末１０に記憶された情報収集アプリケーションの起動後に実行することができる。例えば、作業者は、収穫（刈取り）を開始する地点（場所）で携帯端末１０を操作することで、情報収集アプリケーションの起動開始を行う。この場合、情報収集アプリケーションの起動開始と収穫開始地点ＷＳとが一致する。

或いは、作業者は、収穫開始前に携帯端末１０を操作し、情報収集アプリケーションの起動開始を行った場合は、収穫を開始する地点で収穫を開始する操作（収穫開始操作）を携帯端末１０に対して行う。この場合、作業者が収穫開始操作を行った時点を収穫開始地点ＷＳにする。
作業者は、畝に沿ってゆっくりと歩行しながら、畝の上で成長している農作物の熟成度合いを観察する。作業者は、観察中に出荷に適した熟成度合いの農作物を見つけると、当該農作物だけを収穫する。つまり、作業者は圃場内の畝沿いに歩行し、畝上の熟した農作物のみを選択して収穫していく。作業者は圃場内の農作物の観察、収穫を終えた時点で、携帯端末１０に所定の操作を行う。所定の操作を行った時点で、携帯端末１０による位置データ及び動作データの収集を終了することができる。なお、位置データ及び動作データの収集を終了したときの作業者の位置を収穫完了地点ＷＥとしてもよい。

携帯端末１０は、収穫時に収集した収集情報（位置データ、動作データ、時刻）をネットワーク経由で管理装置３０へと送信する。管理装置３０は、収集情報を受信後、携帯端末１０のログイン情報から、収集情報を送信した作業者（携帯端末１０）を判別し、作業者と作業日と受信情報（以後、収穫時情報と呼ぶ）を関連付けた状態で管理装置３０の記憶装置３１に記録する。

図１に示すように、農業管理システム１は、収穫推定部３４を備えている。収穫推定部３４は、作業者が農作物の収穫を行った収穫位置Ｐを推定する。収穫推定部３４は、管理装置３０に設けられた電気・電子部品、当該管理装置３０に格納されたプログラム等から構成されている。収穫推定部３４は、少なくとも携帯端末１０の第１動作検出装置１２で検出した動作データに基づいて収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する時刻を収穫時刻とする。

例えば、管理者が外部端末４０を操作することで農業管理システム１にログインし、ログイン後に所定の操作を行うと、管理装置３０の表示部３２は、図６に例示するような情報入力画面Ｍ０１を外部端末４０に表示する。作業者が、情報入力画面Ｍ０１の作業者入力部１０１に収穫作業を行った作業者を入力すると共に、情報入力画面Ｍ０１の作業日入力部１０２に作業を行った作業日を入力した後、開始ボタン１０３を押下すると、管理装
置３０の収穫推定部３４は、記憶装置３１より該当する収穫時情報を取得する。

収穫時情報の取得後、収穫推定部３４は、記憶装置３１を参照し、収穫時情報に対応する動作データを抽出し、収穫時刻を算出する処理を実行する。動作データから収穫動作を推定する処理は、前述したフーリエ変換と主成分分析を用いる。
図７は、収穫時情報を取得するところから収穫時刻を決定するまでの処理フローを示している。図７を用いて、動作データから収穫時刻を算出する処理、即ち、収穫推定部３４の処理について詳しく説明する。

図７に示すように、収穫推定部３４は、１作業分の収穫時情報を取得する（Ｓ１）と、収穫時情報の動作データの１つである加速度データに対して未処理のデータが存在しているか否かを判断する（Ｓ２）。
未処理の加速度データがあれば（Ｓ２、Ｙｅｓ）、未処理の加速度データを先頭（時刻が早いもの）からＴ秒間分抽出する、即ち、所定の抽出時間Ｔで区切り（Ｓ３）、所定の抽出時間Ｔで抽出した加速度データに対してフーリエ変換を実行する（Ｓ４）。

次に、フーリエ変換実行後のデータから主要周波数ｆｍと振幅Ａｍを検出し（Ｓ５）、検出したｆｍとＡｍから６次元特徴ベクトルＸｉ（全部でｎ個となるＸのデータ配列のひとつ、任意のｉ番目のＸを示す）を生成する（Ｓ６）。なお、未処理の加速度データがあれば（Ｓ２、Ｙｅｓ）、Ｓ３からＳ６の処理を繰り返し行う。

未処理の加速度データがなくなった時点（Ｓ２、Ｎｏ）で取得したすべての加速度データのフーリエ変換は完了しているので、Ｓ３からＳ６で繰り返し生成したＸ１～Ｘｎに対して主成分分析処理を行う（Ｓ７）。Ｘ１～Ｘｎを、主成分分析処理で得られた第１，第２主成分軸上にマッピングし（Ｓ８）、Ｘ１～Ｘｎより収穫動作と同じ特徴を持つものを抽出する（Ｓ９）。この実施形態では、第１主成分の値がマイナス値となるＸｉが収穫動作を示す加速度データより生成されたＸである。

また、収穫推定部３４は、所定の抽出時間Ｔで区切られた複数の加速度データ群のうち、第１主成分が負となる加速度データを含む加速度データ群に対応する所定の抽出時間Ｔに基づいて、収穫時刻を演算する（Ｓ１０）。収穫推定部３４は、例えば、収穫動作を示す加速度データを抽出する際に、所定の抽出時間Ｔを積算した積算時間Ｔｉを求め、収穫動作を示す加速度データを抽出した時点の積算時間Ｔｉを、収穫開始地点ＷＳの時刻に加えた時刻を収穫時刻に設定する。なお、上述した実施形態では、所定の抽出時間Ｔを積算した積算時間Ｔｉに基づいて収穫時刻を求めていたが、作業者の歩行速度（収穫開始地点ＷＳから収穫動作を行った地点までの距離）に基づいて、収穫時刻を求めてもよい。

収穫推定部３４は、位置特定処理及び経路特定処理のいずれかにより収穫位置Ｐを決定する。位置特定処理及び経路特定処理は、収穫時刻と収穫時の作業者の位置データとに基づいて、農作物の収穫位置Ｐを決定する処理である。
位置特定処理では、収穫推定部３４が推定した収穫動作に対応する位置データを、農作物の収穫位置Ｐに決定する。即ち、位置特定処理では、収穫推定部３４は、収穫時刻と当該収穫時刻の作業者の位置データから収穫位置Ｐを決定する。図８に示すように、収穫時刻が「2018/02/18 10:08:23」の場合、図９及び図１０に示すように、収穫時刻に一致する時刻である「2018/02/18 10:08:23」に対応する位置データ（34.696033371808/135.661775399966）を収穫位置Ｐとする。なお、図１０に示すように、収穫位置が「34.696033371808/135.661775399966」である場合、畝の端部（開始点）から各収穫位置までの距離は、緯度方向で６．３ｍ、経度方向で－２．３ｍとなる。収穫推定部３４によって求めた収穫位置Ｐは、記憶装置３１に記憶される。つまり、位置特定処理によれば、図１１に示すように、作業者の移動軌跡（位置データの軌跡Ｌ１）が未収獲の農作物Ｈｐに近づいて、収穫を行ったときの第１位置検出装置１１が検出した位置Ｐをそのまま、農作物の収穫位置Ｐとしている。これにより、収穫位置Ｐを決定するために行う処理を簡素化することができる。

次に、経路特定処理について説明する。
経路特定処理では、位置データに基づいて時刻に対応する作業者の移動経路を演算し、移動経路と収穫時刻から農作物の収穫位置Ｐを決定する。例えば、経路特定処理は、第１位置検出装置１１の検出誤差を全体的に小さくする処理をソフトウェア側で行う収穫位置Ｐの決定手法である。

経路特定処理では、収穫推定部３４は、管理装置３０の記憶装置３１より収穫作業を行った圃場の圃場データを取得する。収穫推定部３４は、情報入力画面Ｍ０１に入力された「作業者」と「作業日」にて、記憶装置３１の作業記録を検索し、取得対象となる圃場を特定する。作業記録に当日の作業履歴が登録されていない場合には、取得した収穫時情報の位置データが示す位置情報（緯度、経度）から対象圃場を特定してもよい。

圃場データは、圃場の所在位置、形状、生産作物、畝長などの情報を含んでいる。図１２Ａに示すように、収穫推定部３４は、取得した圃場データより畝長Ｌを利用する。前述した通り、作業者は、圃場内の畝沿いに歩行し、農作物を観察，収穫していく。作業者は畝の端（以降、畝端と呼ぶ）まで来ると、次の畝に移動し、前の畝と同様に畝沿いに歩行し、農作物を観察，収穫していく。収穫推定部３４は、まず収穫時情報の位置データを「畝沿いの移動」と「畝間の移動」に分別する。

図１２Ａに示すように、収穫推定部３４は、位置データの軌跡Ｌ１を、位置データの変化量（作業者の進行方向）を一方向に平均化できる区間と平均化できない区間に分割する。また、分割後の各区間内の位置データの変化量を積算し、積算和が示す区間長と畝長Ｌと比較する。収穫推定部３４は、区間長が畝長Ｌに対して一定の長さ（例えば、畝長Ｌの５割の長さ）に満たない場合には、区間長が畝長Ｌに対して一定の長さを満たない区間を畝間の移動、即ち、移動軌跡Ｌ３ａと判断する。

区間長が畝長Ｌに対して一定の長さ以上である場合には、当該区間を畝沿いの移動、即ち、移動軌跡Ｌ２と判断する。同様に、収穫推定部３４は、位置データの変化量（作業者の進行方向）が一方向に平均化できない区間は畝間を移動中であるとみなし、移動軌跡Ｌ３ａと同様に、畝間の移動（移動軌跡）Ｌ３ｂと判断する。
図１２Ｂに示すように、収穫推定部３４は、「畝沿いの移動」に該当する移動軌跡Ｌ２の位置データの変化量を平均化した直線（仮想畝、または、推定移動経路と呼ぶ）ＶＵｉ（ｉ＝１，２，３・・・）を生成し、生成した直線の両端を畝端とする。図１２Ｂでは、推定移動経路ＶＵｉの始点にあたる畝端を「ＶＵｉＳ」で示し、推定移動経路ＶＵｉの終点にあたる畝端を「ＶＵｉＥ」で示している。

収穫推定部３４は、仮想畝ＶＵｉの作成元となった位置データの両端部の検出時刻を、畝端通過時刻に設定する。また、収穫推定部３４は、仮想畝（推定移動経路）ＶＵｉの生成処理が完了すると、推定移動経路ＶＵｉと畝端通過時刻に基づいて、収穫位置Ｐを決定する。具体的には、収穫推定部３４は、作業者が推定移動経路ＶＵｉ上を畝端ＶＵｉＳから畝端ＶＵｉＥまで等速で移動しながら農作物の収穫を行っていると仮定して、収穫位置Ｐを特定する。

例えば、仮想畝ＶＵ２の長さが２０ｍであるとする。仮想畝ＶＵ２の畝端ＶＵ２Ｓの通過時刻が「１３：３５：１３」、畝端ＶＵ２Ｅの通過時刻が「１３：３５：５３」である場合、収穫推定部３４は、「移動速度＝Ｌ／（ＶＵ２Ｅ－ＶＵ２Ｓ）＝２０／４０＝０．
５ｍ／秒」により、推定移動経路ＶＵ２における作業者の移動速度が毎秒０．５ｍであることを演算する。収穫推定部３４は、作業者の移動距離に基づいて、畝端ＶＵ２の始点ＶＵ２Ｓから収穫位置Ｐまでの距離を求める。例えば、図１３及び図１４Ａに示すように、収穫推定部３４が決定した収穫時刻が「2018/02/19 13:35:19」、「2018/02/19 13:35:37」、 「2018/02/19 13:35:43」である場合、畝端ＶＵ２の始点ＶＵ２Ｓから収穫位置Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７までの距離（収穫移動距離）は、それぞれ３ｍ、１２ｍ、１５ｍになる。図１４Ｂに示すように、収穫推定部３４は、畝端ＶＵ２の始点ＶＵ２Ｓの始点から畝方向に収穫移動距離進んだ位置（推定移動経路ＶＵ上の位置）を、収穫位置Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７に設定する。収穫推定部３４により求められた収穫位置Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７は、記憶装置３１に記憶される。

以上によれば、収穫推定部３４は、経路特定処理によって、第１位置検出装置１１が検出した位置データより作業者の移動経路を推定し、推定移動経路ＶＵ上に収穫位置Ｐを決定する。収穫推定部３４は、移動経路を推定する際に、第１位置検出装置１１の検出誤差も含めて作業者の移動方向を平均化するため、一収穫位置単位ではなく収穫位置全体の検出誤差を小さくすることができる。

なお、上述した実施形態では、作業者が畝端間を等速で移動することとし、作業者の移動速度に基づいて、畝端の始点から収穫位置までの距離（収穫移動距離）を求めていたが、これに加え、収穫する時間（刈取に掛かる刈取時間）を考慮して、収穫移動距離を求めてもよい。例えば、収穫推定部３４は、収穫移動距離＝作業者の移動速度×[（畝端ＶＵ２Ｓの通過時刻－収穫時刻）－（収穫個数－１）×刈取時間]により、収穫移動距離を求める。なお、刈取時間は、刈取個数又は移動距離が増加するにつれて、大きくさせてもよい。これによれば、収穫に掛かる時間を考慮して、収穫位置Ｐを求めることができる。

以上、上述した実施形態では、位置特定処理と経路特定処理の２つの推定処理手法について詳述したが収穫位置Ｐを特定できるのであれば、どのような処理手法を用いても問題はない。また、収穫推定部３４で決定した収穫時刻データおよび収穫位置データは、収穫時情報と合わせて記憶装置３１に記録しておく。これにより、農業管理システム１は、農作物の収穫位置Ｐ、すなわち圃場における農作物の収穫状況を確認するための情報をユーザーに提供することができる。

図１に示すように、農業管理システム１は、収穫表示部３３を有している。収穫表示部３３は、管理装置３０に設けられた電気・電子部品、当該管理装置３０に格納されたプログラム等から構成されている。収穫表示部３３は、記憶装置３１に記録された農作物の収穫位置Ｐに基づいて、農作物の収穫状況を出力する。
例えば、作業者（または管理者）が外部端末４０を操作することにより、管理装置３０にログインし、所定の操作を行うと、図１５Ａに示すように、管理装置３０の収穫表示部３３は、外部端末４０に収穫状況を示すための収穫状況画面Ｍ０２ａを表示する。収穫表示部３３は、収穫状況画面Ｍ０２ａにおいて、圃場を選択する選択部分を表示すると共に、圃場を示す図形Ｆを表示する。圃場を示す図形Ｆは、予め用意された圃場を含む地図情報、或いは、地図提供会社から提供された圃場を含む地図情報から得ることができる。図１５Ａでは、表示対象として「第６圃場」という圃場名の圃場が選択された場合の表示画面を示している。

収穫表示部３３は、対象圃場（第６圃場）の地図情報を取得して収穫状況画面Ｍ０２ａに、第６圃場に対応する図形Ｆを表示する。また、収穫表示部３３は、第６圃場に対応する収穫位置Ｐを記憶装置３１から取得し、第６圃場に対応する図形Ｆ内に収穫位置Ｐを表示する。
上述した実施形態は、圃場を示す図形Ｆ内に収穫位置Ｐを表示していたが、畝を表示す
ると共に、農作物の収穫の有無（未収獲か否か）を表示することで、収穫位置Ｐを視覚的に表現してもよい。図１６に示すように、管理装置３０は、圃場データとして、圃場の長さ、作付した農作物（生産作物）、農作物（生産作物）の作物間距離を記憶している。例えば、外部端末４０を管理装置３０にログイン後、所定の操作が行われると、図１５Ｂに示すように、収穫表示部３３は、外部端末４０に収穫状況画面Ｍ０２ｂを表示する。収穫表示部３３は、収穫状況画面Ｍ０２ｂにおいて、圃場を選択する選択部分を表示すると共に、圃場を示す図形Ｆを表示する。

また、収穫表示部３３は、収穫推定部３４が生成した仮想畝ＶＵ（仮想畝ＶＵを示す図形）を、圃場を示す図形Ｆ内に表示する。また、収穫表示部３３は、管理装置３０が記憶している農作物（生産作物）に基づいて、仮想畝ＶＵ上に農作物を表す作物アイコン１１０を、等間隔すなわち作物間距離ごとに配置する。なお、作物アイコン１１０は、未収獲の農作物であり、収穫表示部３３は、収穫位置Ｐに基づいて、農作物が未収獲であるか否かを判断することができる。

収穫表示部３３は、記憶装置３１に記憶されている収穫位置Ｐを参照し、収穫位置Ｐ１に最も近い位置に、農作物が収穫済みであることを表す収穫済みアイコン１１１を表示する。このように、収穫状況画面Ｍ０２ｂにおいて、仮想畝ＶＵ（仮想畝ＶＵを示す図形）を表示すると共に、作物アイコン１１０及び収穫済みアイコン１１１を表示することにより、収穫位置Ｐを把握することができる。なお、収穫状況画面Ｍ０２ｂに収穫済みアイコン１１１と合わせて、収穫位置Ｐと対応する収穫時刻を表示してもよい。

農業管理システム１は、作業者の位置を検出する第１位置検出装置１１と、作業者の動作を検出する第１動作検出装置１２と、第１位置検出装置１１で検出した位置データと第１動作検出装置１２で検出した動作データとから、作業者が農作物の収穫を行った収穫位置を推定する収穫推定部３４と、を備えている。これによれば、第１位置検出装置１１及び第１動作検出装置１２により、作業者が農作物の収穫作業を行った場合の作業者の位置（位置データ）と、作業者の動作（動作データ）とを検出することができる。また、収穫作業を行った場合に検出された作業者の位置（位置データ）及び作業者の動作（動作データ）から、収穫推定部３４により収穫位置を推定することができる。つまり、作業者は、農作物の収穫位置を覚えなくてもよく、収穫作業を行うだけで、簡単に収穫位置を把握することができる。

農業管理システム１は、時刻を計測する時計装置１３を備え、収穫推定部３４は、第１動作検出装置１２で検出した動作データの中から収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する時刻を収穫時刻とする。これによれば、収穫推定部３４によって、農作物の収穫位置だけでなく、収穫時刻も求めることができ、何処の農作物を何時収穫したかを簡単に把握することができる。

収穫推定部３４は、位置データに基づいて時刻に対応する作業者の移動経路を演算し、移動経路と収穫時刻から農作物の収穫位置を決定する。これによれば、例えば、作業者が畝に沿って移動しながら農作物の収穫を行うなど、収穫作業における作業者の移動方向が一定である場合には、第１位置検出装置１１で検出された位置（作業者の位置）に誤差が生じたとしても、ある程度精度よく、収穫位置を推定することができる。

収穫推定部３４は、第１動作検出装置１２で検出した動作データの中から収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する位置データを収穫位置に決定する。これによれば、収穫作業において、作業者の移動方向が一定でなくても、収穫位置を推定することができる。
農業管理システム１は、収穫位置を記憶する記憶装置３１と、記憶装置３１に記録され
た農作物の収穫位置に基づいて、農作物の収穫状況を示す収穫表示部３３と、を有する管理装置３０を備えている。これによれば、簡単に収穫状況を把握することができる。

農業管理システム１は、第１位置検出装置１１と第１動作検出装置１２とを有し、且つ、作業者に装着可能な携帯端末１０を備えている。これによれば、携帯端末１０を作業者に装着するだけで、作業者の位置及び作業者の動作の両方を検出することができる。
上述した実施形態では、携帯端末１０を作業者に装着することによって、収穫動作及び収穫位置Ｐを推定していたが、図１７に示すように、農具８０に携帯端末１０を装着することにより収穫動作及び収穫位置Ｐを推定してもよい。

図１８は、農具８０に携帯端末１０を装着した場合（変形例）の農業管理システム１００を示している。農業管理システム１００は、第２位置検出装置２１１と、第２動作検出装置２１２と、収穫推定部１３４とを有している。
第２位置検出装置２１１は、農具の位置を検出する装置である。第２位置検出装置２１１は、衛星測位システムに基づいて、農具８０の現在位置（緯度・経度）を検出する装置である。携帯端末１０を農具８０に装着した場合、第２位置検出装置２１１は、農具８０の位置（現在位置）を検出することができる。なお、第２位置検出装置２１１の詳細な構成は、第１位置検出装置１１と同様であるため、説明を省略する。言い換えれば、図１に示した実施形態における第１位置検出装置１１を「第２位置検出装置２１１」に読み替えればよい。

第２動作検出装置２１２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を有している。携帯端末１０を農具８０に装着した場合、第２動作検出装置２１２は、農具８０の装着部位の動作（動き）を検出することができる。具体的には、第２動作検出装置２１２は、加速度センサ及びジャイロセンサが検出した状態変化量を元に、携帯端末１０（農具８０の装着部）の３軸方向への加速度及び角速度（軸加速度）を検出する。なお、第２動作検出装置２１２の詳細な構成は、第１動作検出装置１２と同様であるため、説明を省略する。言い換えれば、図１に示した実施形態における第１動作検出装置１２を「第２動作検出装置２１２」に読み替えればよい。

収穫推定部１３４は、第２位置検出装置２１１で検出した位置データと第２動作検出装置２１２で検出した動作データとから、農具８０にて農作物の収穫を行った収穫位置を推定する。また、収穫推定部１３４は、少なくとも携帯端末１０の第２動作検出装置２１２で検出した動作データに基づいて収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する時刻を収穫時刻とする。収穫推定部１３４は、第２動作検出装置２１２で検出した動作データの中から収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する時刻を収穫時刻とする。

また、収穫推定部１３４は、位置データに基づいて時刻に対応する農具８０の移動経路を演算し、移動経路と収穫時刻から農作物の収穫位置を決定する。また、収穫推定部１３４は、第２動作検出装置２１２で検出した動作データの中から収穫動作を推定すると共に、推定した収穫動作に対応する位置データを収穫位置に決定する。なお、収穫推定部１３４の詳細な構成は、収穫推定部３４と同様であるため、説明を省略する。言い換えれば、図１に示した実施形態における収穫推定部３４を「収穫推定部１３４」に読み替えればよい。以上の変形例によれば、農具８０に携帯端末１０を装着した場合であっても、収穫位置Ｐを適正に求めることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、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。

１ 農業管理システム
１０ 携帯端末
１１ 第１位置検出装置
１２ 第１動作検出装置
１３ 時計装置
１４ 記憶装置
１５ 通信装置
１６ 入出力装置
１７ 本体部
１８ 装着部
２１ 第２位置検出装置
２２ 第２動作検出装置
３０ 管理装置
３１ 記憶装置
３２ 表示部
３３ 収穫表示部
３４ 収穫推定部
４０ 外部端末
８０ 農具
１０１ 作業者入力部
１０２ 作業日入力部
１０３ 開始ボタン
１１０ 作物アイコン
１１１ 収穫済みアイコン
１３４ 収穫推定部
２１１ 第２位置検出装置
２１２ 第２動作検出装置
Ｄ１、Ｄ２ データ
Ｆ 圃場の形状
ＶＵ、ＶＵｉ（ＶＵ１、ＶＵ２、ＶＵ３） 仮想畝（推定移動経路）
ＶＵｉＳ（ＶＵ１Ｓ、ＶＵ２Ｓ、ＶＵ３Ｓ） 畝端（始点）
ＶＵｉＥ（ＶＵ１Ｅ、ＶＵ２Ｅ、ＶＵ３Ｅ） 畝端（終点）
Ｌ 畝長
Ｌ１ 軌跡
Ｌ２ 畝沿いの移動軌跡
Ｌ３ａ 畝間の移動軌跡
Ｌ３ｂ 畝間の移動軌跡（旋回）
Ｍ０１ 情報入力画面
Ｍ０２ａ、Ｍ０２ｂ 収穫状況画面
Ｐ 収穫位置
Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７ 仮想畝ＶＵ２における収穫位置
ＳＱ１、ＳＱ２ 矩形
ＷＳ 収穫開始地点
ＷＥ 収穫完了地点

Claims (5)

1. 作業者が手作業で農作物を収穫するために用いる農具に装着され且つ前記農具の位置を検出する位置検出装置と、
   前記農具に装着された慣性センサを有し且つ前記慣性センサによる検出情報を前記農具の動作として検出する動作検出装置と、
   前記位置検出装置で検出した前記農具の位置を示す位置データと前記動作検出装置で検出した前記農具の動作を示す動作データとが、時刻に対応付けて記憶されるメモリと、
   前記メモリに記憶された複数の前記動作データにそれぞれ含まれる前記検出情報から、前記作業者が前記農具にて前記農作物の収穫を行った収穫動作を推定し、前記メモリに記憶された複数の前記位置データのうち、推定した前記収穫動作に対応する位置データが示す前記農具の位置を、前記作業者が前記農具にて前記農作物の収穫を行った収穫位置として推定する収穫推定部と、
   を備えている農業管理システム。
2. 時刻を計測する時計装置を備え、
   前記位置データ及び前記動作データは、前記時計装置で計測された前記位置データ及び前記動作データの検出時刻にそれぞれ対応付けて前記メモリに記憶され、
   前記収穫推定部は、前記メモリに記憶された複数の前記動作データのうち、推定した前記収穫動作に対応する動作データの前記検出時刻から前記農作物の収穫時刻を決定し、決定した前記収穫時刻に対応する前記位置データが示す前記農具の位置を前記収穫位置として決定する請求項１に記載の農業管理システム。
3. 前記収穫推定部は、前記メモリに記憶された前記位置データと当該位置データに対応する前記検出時刻とに基づいて前記農具の移動経路を演算し、前記収穫時刻に応じて前記移動経路上に前記収穫位置を決定する請求項２に記載の農業管理システム。
4. 前記収穫位置を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された前記収穫位置に基づいて、前記農作物の収穫状況を表示する収穫表示部と、を有する管理装置を備えている請求項１～３のいずれかに記載の農業管理システム。
5. 前記位置検出装置と前記動作検出装置とを有し、且つ、前記農具に装着可能な携帯端末を備えている請求項１～４のいずれかに記載の農業管理システム。

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