JP7488570B2

JP7488570B2 - 作業管理システム、作業管理装置、作業の管理方法、および作業管理プログラム

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Publication number: JP7488570B2
Application number: JP2020546243A
Authority: JP
Inventors: 千大和氣; 洋柳下
Original assignee: Nileworks Inc
Current assignee: Nileworks Inc
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2024-05-22
Anticipated expiration: 2039-09-17
Also published as: JPWO2020054876A1; WO2020054876A1

Description

本願発明は、作業管理システム、作業管理装置、作業の管理方法、および作業管理プログラムに関する。

作業者および自動運転機械により、圃場内で農作業を行うことが一般的に行われている。例えば畑では、播種、殺虫・殺菌、追肥および刈取りといった農作業工程を、作物の生育状況に合わせて間欠的に順次行う必要がある。これらの農作業工程を、いつ、どの圃場で行ったか等を記録することで、ある程度次の工程を行う予測を立てることができる。そこで、農作業工程の進捗状況を自動で記録し、記録に基づいて次の農作業工程の時期や内容を予測するシステムが必要とされている。

特許文献１には、植物工場における植物又は作業者を撮像し、植物の生育状況の把握や作業者の労務管理を行う自動飛行可能な飛行体が開示されている。しかしながら、次の農作業工程の時期や内容を予測することはできなかった。

特許文献２には、複数の作業工程を含むプロジェクトの作業予定と、現在の進捗状況とを記録する手段を有し、作業予定と進捗状況を参照して作業の遅延の程度を予測するプロジェクト管理装置が開示されている。しかしながら、この装置は進捗状況を作業者や監督者が入力する必要があるため、煩雑であった。また、間欠的に順次行われる工程に関し、次の作業開始時期を予測することはできなかった。

特許公開公報特開２０１４－０３１１１８特許公開公報特開２００５－２０８８０４特許公開公報特開２００１－１２０１５１特許公開公報特開２０１７－１６３２６５

簡便に作業工程の進捗状況を記録して管理することができる作業管理システムを提供する。

上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る作業管理システムは、作業者に装着可能な端末と、作業管理装置と、がネットワークを通じて接続され、複数の工程を有する作業を管理する作業管理システムであって、端末は、前記作業者の行動を表す指標を計測する行動計測部と、前記計測される前記作業者の行動を表す指標を作業管理装置に送信する送信部と、を備え、作業管理装置は、前記端末から送信される前記作業者の行動を表す指標を受信する取得部と、前記取得部により取得される情報に基づいて、前記作業者の作業の進捗を判定する作業内容処理部と、前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗に基づいて、次に行うべき工程を予測する作業予測部と、を備える。

前記行動計測部は、前記作業者の位置座標を検出する座標検出部と、前記作業者の加速度を検出する加速度検出部と、を有し、前記作業内容処理部は、前記位置座標および前記加速度に基づいて、前記作業者の作業の進捗を判定するように構成されていてもよい。

前記作業の進捗は、前記行動が行われる作業エリア、前記作業者が行う作業工程の種類、およびその作業の完了有無の情報のうち少なくとも１個の情報を含むように構成されていてもよい。

前記作業管理装置は、作業対象となる作業エリア、前記作業エリアにおいて必要な複数の工程、および前記工程の順序が関連付けて記憶される作業管理テーブルを有する作業管理ＤＢをさらに備え、
前記作業予測部は、前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測するように構成されていてもよい。

前記作業管理テーブルには、前記複数の工程において前工程が終了した後次工程を開始するまでに開ける期間がさらに記憶されていて、前記作業予測部は、前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程の開始時期を予測するように構成されていてもよい。

前記作業管理テーブルには、前記工程ごとに必要なリソースの情報がさらに記憶されていて、前記作業予測部は、前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行う作業に必要なリソースを予測するように構成されていてもよい。

前記作業予測部は、リソースの制約条件を入力可能に構成されていて、前記制約条件に基づいて他のリソースの量を予測可能であるように構成されていてもよい。

前記リソースは、前記工程に要する要員数、作業時間、薬剤量、農機の種類、および前記農機の作動に用いるバッテリーの個数の少なくとも１個を含むように構成されていてもよい。

前記複数の工程は、圃場における農作業に関する工程であり、前記複数の工程は、１の圃場に対し順次間欠的に行われるように構成されていてもよい。

本発明の一の観点に係る作業管理方法は、複数の工程を有する作業を管理する作業管理方法であって、作業者の行動を表す指標を受信する取得ステップと、前記取得ステップにより取得される情報に基づいて、前記作業者の作業の進捗を判定する作業内容処理ステップと、前記作業内容処理ステップにより判定される前記作業の進捗に基づいて、次に行うべき工程を予測するステップと、を含む。

本発明の一の観点に係る作業管理プログラムは、複数の工程を有する作業を管理する作業管理プログラムであって、作業者の行動を表す指標を受信する取得命令と、前記取得命令により取得される情報に基づいて、前記作業者の作業の進捗を判定する作業内容処理命令と、前記作業内容処理命令により判定される前記作業の進捗に基づいて、次に行うべき工程を予測する命令と、をコンピューターに実行させる。
なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、ＣＤ－ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。

本願発明に係る作業管理システムの全体概念図の例である。上記作業管理システムが有するドローンの制御機能を表した模式図である。上記作業管理システムが接続される端末および営農クラウドが有する、作業工程の進捗状況を記録して管理する構成に関する機能ブロック図である。上記営農クラウドが有する、作業管理ＤＢに記憶される作業管理テーブルの（a）圃場が畑である場合の例、（b）圃場が田である場合の例である。上記作業管理システムが有する操作器の表示部に表示される、作業状況を表す画面表示の一例である。

以下、図を参照しながら、本願発明を実施するための形態について説明する。図はすべて例示である。以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を促すために、ある特定の詳細について述べられている。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細に限られない。また、図面を単純化するために、周知の構造および装置については概略的に示されている。

本願発明に係る作業管理システムは、作業者又は機械により行われる作業を記録し、次の作業工程の時期や内容を予測して報知するシステムである。作業管理システムは、作業者又は機械が装着する端末からの情報に基づいて、作業が行われた場所および作業種類を特定し、記録する。また、当該記録に基づいて、次の作業開始時期や内容を作業者に通知する。ここで、機械は、例えば農業用機械であり、トラクターや、耕運機などを含む。また、自律動作するものおよび手動操縦を行う必要があるものを含む。また、機械は、自律飛行を行うドローン、特に農業用ドローンを含む。農業用ドローンは、主に薬剤散布を目的としたドローンであるが、監視用ドローンであってもよい。

本願明細書において、ドローンとは、動力手段（電力、原動機等）、操縦方式（無線であるか有線であるか、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等）を問わず、複数の回転翼を有する飛行体全般を指すこととする。

図１にドローン100の薬剤散布用途の実施例を使用したシステムの全体概念図を示す。本図は模式図であって、縮尺は正確ではない。操作器401は、作業者402の操作によりドローン100に指令を送信し、また、ドローン100から受信した情報（たとえば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等）を表示するための手段であり、コンピューター・プログラムを稼働する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。本願発明に係るドローン100は自律飛行を行なうよう制御されるよう構成されていてもよいが、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。携帯情報機器に加えて、緊急停止専用の機能を有する非常用操作機（図示していない）を使用してもよい（非常用操作機は緊急時に迅速に対応が取れるよう大型の緊急停止ボタン等を備えた専用機器であってもよい）。操作器401とドローン100はWi-Fi等による無線通信を行うように構成されている。

また、操作器401とは別に、又は一体化したウェアラブル端末407が営農クラウド405に接続されていてもよい。端末407は、腕時計型やアイウェア型、イヤホン型であってもよい。端末407は、作業者402が装着した状態で作業を行う場合にも作業性を損なわない形状である。端末407は、作業者402の作業中の位置および動作を計測し、ネットワークを通じて営農クラウド405に送信する。また、営農クラウド405からの情報を受信して、作業者402に通知することが可能であってもよい。端末407は、操作器401と同様の機能を備えていてもよい。端末407の詳細構成については後述する。

圃場403は、ドローン100による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場403の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場403は家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場403内に、建築物や電線等の障害物が存在する場合もある。

基地局404は、Wi-Fi通信の親機機能等を提供する装置であり、RTK-GPS基地局としても機能し、ドローン100の正確な位置を提供できるように構成されている（Wi-Fi通信の親機機能とRTK-GPS基地局が独立した装置であってもよい）。営農クラウド405は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピューター群と関連ソフトウェアであり、操作器401と携帯電話回線等で無線接続されている。営農クラウド405は、ドローン100が撮影した圃場403の画像を分析し、作物の生育状況を把握して、飛行ルートを決定するための処理を行なってよい。また、保存していた圃場403の地形情報等をドローン100に提供してよい。加えて、ドローン100の飛行および撮影映像の履歴を蓄積し、様々な分析処理を行なってもよい。

通常、ドローン100は圃場403の外部にある発着地点406から離陸し、圃場403に薬剤を散布した後に、あるいは、薬剤補充や充電等が必要になった時に発着地点406に帰還する。発着地点406から目的の圃場403に至るまでの飛行経路（侵入経路）は、営農クラウド405等で事前に保存されていてもよいし、作業者402が離陸開始前に入力してもよい。

図2に薬剤散布用ドローンの実施例の制御機能を表した模式図を示す。フライトコントローラー501は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはCPU、メモリー、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピューターであってよい。フライトコントローラー501は、操作器401から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ESC（Electronic Speed Control）等の制御手段を介して、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの回転数を制御することで、ドローン100の飛行を制御する。モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの実際の回転数はフライトコントローラー501にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。あるいは、回転翼101に光学センサー等を設けて回転翼101の回転がフライトコントローラー501にフィードバックされる構成でもよい。

フライトコントローラー501が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、Wi-Fi通信やUSB等の通信手段を通じて書き換え可能になっている。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行なわれないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護を行う。また、フライトコントローラー501が制御に使用する計算処理の一部が、操作器401上、または、営農クラウド405上や他の場所に存在する別のコンピューターによって実行されてもよい。フライトコントローラー501は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。

バッテリー502は、フライトコントローラー501、および、ドローンのその他の構成要素に電力を供給する手段であり、充電式である。バッテリー502はヒューズ、または、サーキットブレーカー等を含む電源ユニットを介してフライトコントローラー501に接続されている。バッテリー502は電力供給機能に加えて、その内部状態（蓄電量、積算使用時間等）をフライトコントローラー501に伝達する機能を有するスマートバッテリーであってもよい。

フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機機能503を介して、さらに、基地局404を介して操作器401とやり取りを行ない、必要な指令を操作器401から受信すると共に、必要な情報を操作器401に送信できる。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようにしておく。基地局404は、Wi-Fiによる通信機能に加えて、RTK-GPS基地局の機能も備えている。RTK基地局の信号とGPS測位衛星からの信号を組み合わせることで、GPSモジュール504により、ドローン100の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。GPSモジュール504は重要性が高いため、二重化・多重化しておくことが望ましく、また、特定のGPS衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのGPSモジュール504は別の衛星を使用するよう制御する。

６軸ジャイロセンサー505はドローン機体の互いに直交する３方向の加速度を測定する手段（さらに、加速度の積分により速度を計算する手段）である。また、６軸ジャイロセンサー505は、上述の３方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。地磁気センサー506は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する手段である。気圧センサー507は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローンの高度も測定することもできる。レーザーセンサー508は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段であり、IR（赤外線）レーザーを使用していてもよい。ソナー509は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー（角速度センサー）、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されていてもよい。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー501はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと見なすようにしてもよい。

流量センサー510は薬剤の流量を測定するための手段であり、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る経路の複数の場所に設けられている。液切れセンサー511は薬剤の量が所定の量以下になったことを検知するセンサーである。マルチスペクトルカメラ512は圃場403を撮影し、画像分析のためのデータを取得する手段である。障害物検知カメラ513はドローン障害物を検知するためのカメラであり、画像特性とレンズの向きがマルチスペクトルカメラ512とは異なるため、マルチスペクトルカメラ512とは別の機器であってもよい。スイッチ514はドローン100の作業者402が様々な設定を行なうための手段である。障害物接触センサー515はドローン100、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の障害物に接触したことを検知するためのセンサーである。カバーセンサー516は、ドローン100の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサーである。薬剤注入口センサー517は薬剤タンク104の注入口が開放状態であることを検知するセンサーである。これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン100外部の基地局404、操作器401、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローンに送信してもよい。たとえば、基地局404に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をWi-Fi通信経由でドローン100に送信するようにしてもよい。

フライトコントローラー501はポンプ106に対して制御信号を送信し、薬剤吐出量の調整や薬剤吐出の停止を行なう。ポンプ106の現時点の状況（たとえば、回転数等）は、フライトコントローラー501にフィードバックされる構成となっている。

LED107は、ドローンの操作者に対して、ドローンの状態を知らせるための表示手段である。LEDに替えて、または、それに加えて液晶ディスプレイ等の表示手段を使用してもよい。ブザー518は、音声信号によりドローンの状態（特にエラー状態）を知らせるための出力手段である。Wi-Fi子機機能519は操作器401とは別に、たとえば、ソフトウェアの転送などのために外部のコンピューター等と通信するためのオプショナルな構成要素である。Wi-Fi子機機能に替えて、または、それに加えて、赤外線通信、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、NFC等の他の無線通信手段、または、USB接続などの有線通信手段を使用してもよい。スピーカー520は、録音した人声や合成音声等により、ドローンの状態（特にエラー状態）を知らせる出力手段である。天候状態によっては飛行中のドローン100の視覚的表示が見にくいことがあるため、そのような場合には音声による状況伝達が有効である。警告灯521はドローンの状態（特にエラー状態）を知らせるストロボライト等の表示手段である。これらの入出力手段は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。

図３に示すように、営農クラウド405と端末407とはネットワーク（NW）を通じて接続されており、端末407を装着する作業者402の作業に関する情報の授受を行う。営農クラウド405は、作業管理装置の例である。端末407は、行動計測部20と、送信部23と、を備える。営農クラウド405、端末407および操作器401は、作業管理システム1を構成する。

行動計測部20は、作業者402の行動を表す指標を計測する機能部である。行動を表す指標とは、例えば作業者402の位置情報や、加速度の情報である。行動計測部20は、座標検出部21と、加速度検出部22と、を有する。

座標検出部21は、端末407の３座標の位置情報を検出する機能部である。座標検出部21は、Wi-Fi子機機能およびGPSモジュールの少なくとも１個を備え、基地局404との通信に基づいて、端末407の位置座標を検出することができる。

加速度検出部22は、端末407の加速度を検出する機能部である。加速度検出部22は、互いに直交する３方向の加速度を測定する機能部であり、例えば加速度センサー、又は６軸ジャイロセンサーにより構成されている。なお、加速度検出部22は、各作業において特に振動の大きい方向の加速度のみを測定するような構成であってもよい。加速度検出部22は、加速度を積分して速度情報を取得可能に構成されていてもよい。

送信部23は、座標検出部21および加速度検出部22により検出される、端末407の位置情報および加速度情報を、ネットワーク（NW）を通じて営農クラウド405に送信する。なお、本実施形態においては、クラウド上での処理および記憶を想定して説明しているが、ネットワークに接続されたサーバ等各種装置で一部又は全部の処理および記憶を行うように構成されていてもよい。

送信部23は、端末407の起動中に常に位置情報および加速度情報を送信してもよいし、作業の開始および終了を検知して、作業中の位置情報および加速度情報を送信してもよい。例えば、位置情報により端末407が圃場内に入っていることおよび出ていることを判別して、作業の開始および終了を検知してもよい。また、加速度情報が所定の性質を有している場合に、作業を行っていると見なして作業の開始および終了としてもよい。作業中の位置情報および加速度情報は、定期的に随時送信してもよいし、作業開始以降の位置情報および加速度情報を蓄積しておき、作業終了の検知に基づいて直前の作業開始時刻から作業終了時刻までの情報をまとめて送信してもよい。また、端末407の起動中の位置情報および加速度情報を蓄積しておき、作業者402からの適宜の手動入力に基づいて、所定の時間帯における位置情報および加速度情報を送信してもよい。

営農クラウド405は、端末407からの情報を取得して記憶し、さらに作業者402が行うべき次の作業の開始時期および内容等を予測して端末407に出力する機能部である。営農クラウド405は、取得部41と、作業内容処理部42と、DB更新部43と、作業予測部44と、出力部45と、作業管理DB50と、を有する。

取得部41は、端末407から送信される端末407の位置情報および加速度情報を取得する機能部である。

作業内容処理部42は、取得部41により取得される情報に基づいて、作業の進捗を判定する機能部である。作業の進捗は、作業エリア、工程の種類、およびその作業の完了有無の情報のうち少なくとも１個の情報を含む。作業内容処理部42は、エリア判別部421、工程種類判別部422、および作業完了判定部423を有する。

エリア判別部421は、位置情報に基づいて、作業が行われているエリアを判別する機能部である。作業者402が作業を行う作業エリアは、作業エリアの性質に基づいて複数に分割されていたり、互いに離れた位置に配置されている場合がある。そこで、営農クラウド405には作業エリアの座標があらかじめ記憶されていて、エリア判別部421は作業エリアの座標と位置情報とに基づいて、いずれのエリアで作業が行われているかを判別する。作業エリアは、例えば圃場であり、生育させる作物の種類や使用する農薬の種類、農薬の使用および不使用の別等により作業エリアを複数に分割して管理されている場合がある。また、作業エリアは、物理的に互いに距離が離れている飛び地になっている場合がある。

工程種類判別部422は、位置情報、加速度情報および加速度を積分して得られる速度情報の少なくとも１個に基づいて、作業者402が行っている工程の種類を判別する機能部である。工程種類とは、例えば播種、農薬散布、追肥、刈取り、田おこし、田植え、稲刈りといった各農作業工程を指す。例えば、位置情報によれば、端末407の高さ情報から、作業者402の姿勢および乗用機械に乗っているか否かを判別可能である。作業者402の加速度情報によれば、その振動方向および振動幅によって工程種類が判別可能である。作業者402の速度情報によれば、作業者402が徒歩であるか乗用機械により移動しているかが判別可能である。営農クラウド405には位置情報、加速度情報および速度情報と、工程種類とが互いに関連づけられる行動判別テーブルがあらかじめ記憶されていて、工程種類判別部422は当該行動判別テーブルに基づいて作業者402が行う工程の種類を判別する。

工程判別テーブルは、変更不可能なものであってもよいし、作業者402の情報に基づいてカスタマイズ可能であってもよい。また、作業者402や適宜の管理者から入力される教師データに基づいて、学習するように構成されていてもよい。

作業完了判定部423は、位置情報および加速度情報の少なくとも1個に基づいて、各農作業工程が完了しているか、又は途中であるかを判定する機能部である。特に、本実施形態における各農作業工程は、作業エリア内をくまなく移動することが求められる。そこで、作業完了判定部423は、作業開始からの位置情報に基づいて、作業エリア内の移動経路が所定の範囲を包含している場合に、作業が完了していると判定する。

DB更新部43は、作業内容処理部42により生成された作業完了情報を、作業管理DB50に記録する。作業完了情報は、例えばどのエリアでどの作業を完了したのか、という情報を含む。また、作業完了情報は、当該作業に実際に掛かったリソースの情報を含み、ＤＢ更新部43は、実際に掛かったリソースの情報を作業管理ＤＢ50に記録してもよい。リソースの情報とは、当該作業エリアにおいて作業を完了させるのに必要な資源に関する情報であり、例えば作業者402の人数や作業時間の情報を含む。また、リソースの情報は、作業に関する必要資源の情報、すなわち圃場においては散布される薬剤の量や、作業機械が作業を完了させるのに必要な充電済みバッテリーの個数を含んでいてもよい。

図４（a）および（b）に示すように、作業管理DB50は、作業エリアと、当該作業エリアにおいて必要な複数の工程が関連付けられる作業管理テーブルを記憶しているデータベースである。また、作業管理DB50は、各工程の実施順序が記憶されていて、前工程が終了した後次工程を開始するまでに空ける期間が合わせて記憶されている。当該期間は、作業エリアの種類、例えば作業エリアが圃場である場合、生育させる作物の種類に基づいてあらかじめ記憶されていて、使用者により作物の種類が指定されることにより設定されている。

さらに、前述したように、作業管理DB50は、各工程のリソースの情報が記憶されている。各工程のリソースの情報は、あらかじめ記憶されている標準的な値であってもよいし、ＤＢ更新部により実際に掛かった値であってもよい。実際に掛かった値が記憶されている構成によれば、後述する作業予測をより精度良く行うことができる。

作業管理DB50は、それぞれの工程に関して作業が完了したか否か、また実際に掛かったリソースの情報をDB更新部43により記録可能である。

図４（a）は、畑Aおよび畑Bの作業管理テーブルの例を示す。畑において行う工程は、例えば、播種、殺虫、殺菌、追肥、刈取りなどが想定されるが、別の工程であってもよい。また、順序もこれに限られない。例えば、本実施形態では、殺虫作業は、播種の作業完了から7日後に行うことが記憶されている。図４（b）は、田圃Cおよび田圃Dの作業管理テーブルの例を示す。田圃において行う工程は、例えば、田おこし、田植え、殺菌、稲刈り等が想定されるが、別の工程であってもよく、順序もこれに限られない。

なお、DB更新部43は、作業内容処理部42により生成された作業完了情報に代えて、作業者402による手動の入力に基づいて作業管理DB50を更新してもよい。この構成によれば、端末407および作業内容処理部42により判定できない作業や、誤判定の起きた作業に関しても管理することが可能である。

なお、DB更新部43は、作業内容処理部42により生成された作業完了情報に代えて、ドローン100から送信される作業完了情報に基づいて作業管理DB50を更新してもよい。この構成によれば、ドローン100で行った作業の管理を自動で行うことが可能である。

図3に示す作業予測部44は、作業管理DB50に記憶されている作業管理テーブルの情報に基づいて、次工程の工程種類と、開始時期を予測する機能部である。例えば、DB更新部43により図4（a）の畑Aにおける播種が完了した旨の情報が記録される場合、作業予測部44は、作業管理DB50を参照して、次の工程は殺虫であり、播種の完了から7日後に開始する必要があると予測する。また、作業予測部44は、殺虫工程において、ドローン100、4個の充電済みバッテリー502、および30lの薬剤が必要であると予測する。

作業予測部44は、リソースの制約条件を入力可能に構成されていて、当該制約条件に基づいて他のリソースの量を予測可能であってもよい。例えば、作業予測部44は、ある圃場における工程の種別と作業希望時間が入力されると、その他のリソース、すなわち農薬量、要員数、および農機の種類や必要なバッテリー502の個数等を予測する。また、作業管理テーブルに記録されていない圃場に関しても、農作業面積を入力することにより、必要なリソースの情報を予測することができる。

図3に示す出力部45は、作業予測部44に予測される次工程の予測情報を、ネットワーク（NW）を通じて操作器401に出力する。操作器401が有する表示部4011は、例えば図5に示すように当該予測情報を表示する。作業者402は、表示部4011による表示により、各作業エリアの進捗状況と、次工程の作業予定を一覧することができる。特に、作業管理DB50により作業エリアごとに実施する工程をその順序とともに保持している構成によれば、作業エリアごとに異なる作業が必要な場合でも、次工程の内容を表示することができる。

なお、操作器401が作業者402に予測情報を伝達する手段として、表示に加えて、又は表示に代えて、音等による報知を行ってもよい。また、端末407が作業者402に予測情報を伝達する手段を有していてもよい。

本発明に係る作業管理システムは、各工程の動作が異なる複数の工程を含む作業であっても、工程の種類を自動で判別して管理を行うことができる。また、次工程までの期間を記憶する構成によれば、各工程を間欠的に行う必要がある作業、例えば農作業の管理を行うことができる。

なお、本説明においては、農業用の作業管理システムを例に説明したが、本発明の技術的思想はこれに限られるものではなく、複数種類の作業を順次行う作業管理全般に適用可能である。

（本願発明による技術的に顕著な効果）
本発明にかかる作業管理システムにおいては、簡便に作業工程の進捗状況を記録して管理することができる。

Claims

作業者に装着可能な端末と、作業管理装置と、がネットワークを通じて接続され、複数の工程を有する作業を管理する作業管理システムであって、
前記端末は、
前記作業者の行動を表す指標を計測する行動計測部と、
前記計測される前記作業者の行動を表す指標を前記作業管理装置に送信する送信部と、
を備え、
前記作業管理装置は、
前記端末から送信される前記作業者の行動を表す指標を受信する取得部と、
前記作業者の行動を表す指標と工程の種類とが互いに関連づけられる行動判別テーブルと、
前記取得部により取得される情報および前記行動判別テーブルに基づいて、作業の進捗として少なくとも前記作業者が作業する工程の種類を判定する作業内容処理部と、
作業対象となる作業エリア、前記作業エリアにおいて必要な複数の工程、および前記工程の順序が関連付けて記憶される作業管理テーブルを有する作業管理ＤＢと、
前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測する作業予測部と、
を備え、
前記行動計測部は、前記作業者の位置座標を検出する座標検出部と、前記作業者の加速度を検出する加速度検出部と、を有し、前記作業内容処理部は、前記位置座標および前記加速度に基づいて、前記作業者が作業する工程の種類を判定する、
作業管理システム。
前記作業予測部は、前記位置座標と、前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測する、請求項１記載の作業管理システム。
前記作業内容処理部は、前記取得部により取得される情報および前記行動判別テーブルに基づいて、前記作業者の作業の完了有無を判定する、
請求項１又は２記載の作業管理システム。
前記作業管理テーブルには、前記複数の工程において前工程が終了した後次工程を開始するまでに空ける期間がさらに記憶されていて、
前記作業予測部は、前記前工程が終了した時点と、前記期間と、に基づいて、次に行うべき工程の開始時期を予測する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の作業管理システム。
前記作業管理テーブルには、前記工程ごとに必要なリソースの情報がさらに記憶されていて、
前記作業予測部は、前記作業内容処理部により判定される前記作業が行われる作業エリアと、前記作業の前記工程の種類と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行う作業に必要なリソースを予測する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の作業管理システム。
前記作業予測部は、リソースの制約条件を入力可能に構成されていて、前記制約条件に基づいて他のリソースの量を予測可能である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の作業管理システム。
前記リソースは、前記工程に要する要員数、作業時間、薬剤量、農機の種類、および前記農機の作動に用いるバッテリーの個数の少なくとも１個を含む、
請求項６記載の作業管理システム。
前記複数の工程は、圃場における農作業に関する工程であり、前記複数の工程は、１の圃場に対し順次間欠的に行われる、
請求項１乃至７のいずれかに記載の作業管理システム。
複数の工程を有する作業を管理する作業管理装置であって、
作業者の行動を表す指標を受信する取得部と、
前記作業者の行動を表す指標と工程の種類とが互いに関連づけられる行動判別テーブルと、
前記取得部により取得される情報および前記行動判別テーブルに基づいて、作業の進捗として少なくとも前記作業者が作業する工程の種類を判定する作業内容処理部と、
作業対象となる作業エリア、前記作業エリアにおいて必要な複数の工程、および前記工程の順序が関連付けて記憶される作業管理テーブルを有する作業管理ＤＢと、
前記作業内容処理部により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測する作業予測部と、を備え、
前記取得部は、前記作業者の位置座標を受信する座標受信部と、前記作業者の加速度を受信する加速度受信部と、を有し、前記作業内容処理部は、前記位置座標および前記加速度に基づいて、前記作業者が作業する工程の種類を判定する、
作業管理装置。
複数の工程を有する作業を管理する作業管理方法であって、
作業者の行動を表す指標を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより取得される情報、および前記作業者の行動を表す指標と工程の種類とが互いに関連づけられる行動判別テーブルに基づいて、作業の進捗として少なくとも前記作業者が作業する工程の種類を判定する作業内容処理ステップと、
作業対象となる作業エリア、前記作業エリアにおいて必要な複数の工程、および前記工程の順序が関連付けて記憶される作業管理テーブルを有する作業管理ＤＢと、
前記作業内容処理ステップにより判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測する作業予測ステップと、をコンピュータが実行し、
行動計測ステップは、前記作業者の位置座標を検出する座標検出ステップと、前記作業者の加速度を受信する加速度受信ステップと、を有し、前記作業内容処理ステップは、前記位置座標および前記加速度に基づいて、前記作業者が作業する工程の種類を判定する、
作業管理方法。
複数の工程を有する作業を管理する作業管理プログラムであって、
作業者の行動を表す指標を受信する受信命令と、
前記受信命令により取得される情報、および前記作業者の行動を表す指標と工程の種類とが互いに関連づけられる行動判別テーブルに基づいて、作業の進捗として少なくとも前記作業者が作業する工程の種類および前記作業が行われる作業エリアを判定する作業内容処理命令と、
作業対象となる作業エリア、前記作業エリアにおいて必要な複数の工程、および前記工程の順序が関連付けて記憶される作業管理テーブルを有する作業管理ＤＢと、
前記作業内容処理命令により判定される前記作業の進捗と、前記作業管理テーブルと、に基づいて、次に行うべき工程を予測する作業予測命令と、
をコンピュータに実行させ、
行動計測命令は、前記作業者の位置座標を検出する座標検出命令と、前記作業者の加速度を受信する加速度受信命令と、を有し、前記作業内容処理命令は、前記位置座標および前記加速度に基づいて、前記作業者が作業する工程の種類を判定する、
作業管理プログラム。