JPH11346578A - 農業作業支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明では、地域・農作物の種類・気象によっ
て異なる作業スケジュールを出力することを目的とす
る。 【解決手段】対象となる地域・農作物に関する過去の作
業内容、気象データ、作柄等のデータを過去データ入力
手段０１から入力し、入力データ相互の関係を抽出する
ルール抽出手段０２、そのルールを記録するデータベー
ス０３、データベースのルールと気象データ等の現在の
状況を入力し、その年の最適な作業スケジュールを生成
する手段０５、作業スケジュールを出力する手段０６で
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農作業を支援する
農作業支援装置に関する。その中でも特に、農作業にお
ける水管理、施肥、収穫などのスケジュールを作成する
システムに関する。また、その中でも特に、複数種類の
データを入力し、データ相互の関連からルールを生成す
るルール生成技術に関する。また、生成したルールの中
から特定の事例に当てはまるルールを抽出する技術を用
いるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の農作業においては、作業者の勘や
経験、農業試験場の指導などでスケジュールが決定され
ていた。つまり、人手に頼っていて、農作業のスケジュ
ールを決定するシステムに関しては、あまり考慮されて
いなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
おいては、近年の農業従事者の高齢化及び従事人口の減
少により、旧来の農業経験を受け継ぐ人が充分でないと
いう問題がある。現農業従事者の中でも、例えば気象災
害などの知識が充分でなく、冷害などの被害を受けるこ
とがある。

【０００４】また、農業試験場の指導は県単位などの大
域的で、その地域の代表的な品種に関してのみ行なわれ
ており、細かな地域差、品種差には対応していないとい
う問題がある。例えば、山影などで日当たりの良くない
水田における水稲栽培の場合、作物の生育期が減数分裂
期であるときに低気温になると、減収につながる。これ
を防ぐために水田の水位を上げ、深水管理と呼ばれる冷
害回避作業を行なう。しかし、上記水田に近い場所で
も、充分な日当たりがある水田では低気温になることが
ないので、深水管理は必要ない。このように、農業試験
場から深水管理の指導があっても、実際には生産者は指
導の通りに作業を行なわないことがある。施肥等は、葉
の色を見ながら行なうなど、生産者の経験や感覚で作業
を行なうことがあり、このような感覚的な作業は経験の
ない農業後継者や新規農業従事者には判断できないこと
がある。また、同じ農場であっても、例えば山の斜面に
あるぶどう畑では、斜面の上方と下方では水はけが異な
ったり、斜面が南向きに近いか否かで日当たりが異なる
ので、これらの差異を考慮した細かな対応が必要とな
る。

【０００５】気象や水管理等の作業内容と、農作物の生
育・作柄との関係の研究は種々行なわれている。これ
は、その研究機関の試験場等で栽培された場合に当ては
まるものである。しかし、農作物の生育は様々な要因が
関連しているため、地域や土壌などにより、研究された
通りの生育が必ずしも各農地で再現されるとは限らな
い。

【０００６】本発明の目的は、地域、気象、農作物の品
種、生産者の過去の知識などの細かなデータをもとに、
未経験者でも品質の良い生産ができるように農作業スケ
ジュールを生成して農作業支援を行なう装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、特定の地域、特定の農作物品種に関する作業内容、
気候、土壌情報を入力し、これら情報の相関関係の強い
ものを抽出し、ルールを生成する手段を設けた。ルール
生成の方法としては、相関分析、データマイニングなど
が挙げられる。データマイニングについては、特開平９
−３４７２１に詳細に述べられている。特に、農業にお
ける気象データについては、特定の月日における気温や
降雨量などが重要なのではなく、例えば水稲栽培におけ
る分けつ期などの特定の生育時期の気象がどのようであ
ったかが農作物の品質への影響を与える。したがって、
台風や異常低温等の特定の異常気象を除き、日照りや降
雨が何日か続いたことや、その間の総雨量等を抽出する
ことが必要となり、このためには気象データのクラスタ
リングを行ない、クラスタリング結果と作業内容等との
相関関係を抽出してルール化するようにした。

【０００８】生成されたルールをデータベースに格納
し、現在の農作物の生育状況、その前後の気象データあ
るいは気象予測データ、現在までの作業内容をキーとし
て、今後どのような作業を行なったらよいかという作業
スケジュールを生成するスケジュール生成手段を設け
た。ここでいう作業スケジュールとは、農作物の種類に
よって異なるが、例えば水稲栽培では、水田の水位設
定、施肥の量や散布時期、刈り入れ期等を示す。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に本装置の構成を示す。本装
置は、過去データ入力手段01、ルール抽出手段02、ルー
ルデータベース03、スケジュール生成用データ入力手段
04、スケジュール生成手段05、出力装置06からなる。以
下、水稲栽培を例に挙げて説明する。過去データ入力手
段01から入力される過去データは、土壌状態、稲の種
類、田植え日時、除草剤散布日時、追肥日時、灌漑作
業、排水作業、落水日時、刈り取り日時などの作業デー
タ、気温、湿度、日射量、降水量などの気象データ、病
虫害、冷害、干害、出穂日時などの稲の生育に関するデ
ータなどが入力される。過去のデータは多いほどよく、
また、種類も多い方がよい。これらの過去のデータは狭
い地域のものを入力する。できれば、水田１枚のデータ
がよい。これは、その水田によって日当たりや給水され
る水の温度などが異なることがあるため、１つの水田で
当てはまるルールが他の水田では当てはまらない場合が
ある可能性があるからである。

【００１０】上記の入力データは水稲の場合で、１年草
のような毎年種を撒いたり、苗を植える作物の場合は種
撒きあるいは田植えの日の情報が必要である。しかし、
果樹など多年にわたり同じ草木を用いる時は、特に必要
がない。このように、作物や栽培方法によって入力する
データは様々になる。

【００１１】次に、ルール抽出手段02は、入力された過
去のデータから相関関係を抽出する。図２は、時刻、降
水量、灌漑作業、排水作業から相関関係を抽出した例を
示す。横軸に時刻、縦軸にその日の降水量が示してあ
る。そして、楕円形で囲った10〜13の部分が特定の灌
漑、排水作業が行なわれた部分を示している。10の部分
は田植え前の給水、11は水田の水位を低めに抑えるため
の排水、12は台風などの大雨の時のみの排水、13は稲刈
り前に田面を干すために水位を０にするための落水と呼
ばれる暗渠排水を含めた排水を行なった部分である。以
上のように、稲の生育時期や季節による降水量によって
給排水作業が異なるため、ただ降水量と作業の相関関係
を見るのではなく、時系列的にクラスタリングを行なう
ことにより、適切な作業ルールを導くことができる。こ
の他に、一般的には気温と生育との間に相関関係がある
ことが知られているが、これも地域や作物の種類によっ
て異なる。以上述べたのは農業従事者であれば常識的に
知られている相関関係であるが、本ルール抽出手段02を
用いれば、今まで知られていなかったルールをも抽出す
ることができる。

【００１２】ルール抽出手段02が抽出されたルールはル
ールデータベース03に格納される。次に、スケジュール
生成用データ入力手段04から、現在までの気象データ、
気象予測データ、作業内容データ、生育データを入力し
て、これからの作業スケジュールを生成するのに必要な
ルールが、ルールデータベース03から選択され、スケジ
ュール生成手段05によって今後の作業スケジュールが生
成される。スケジュールの内容は、水稲栽培の場合は給
排水、施肥、刈り入れ時期などである。気象予報データ
も取り入れてスケジュールを生成するので、例えば大雨
が予想されているような場合に無駄となる給水作業をし
ないようにすることもできる。生成されたスケジュール
は出力装置06から出力され、生産者はこれに従い作業を
行なう。図１の構成では、スケジュール生成手段05と出
力装置06が直結された形になっているが、出力装置は生
産者の家などに置き、ネットワーク等を介して生成され
たスケジュールを表示するようにしてもよい。これによ
って、生産者が家にいながらにしてスケジュールを知る
ことができ、生産者の負担を減らすことができるように
なる。

【００１３】自動給排水装置のある水田では、上記スケ
ジュール生成手段05が生成したスケジュールを取り込
み、これに従って自動的に給排水を行なうようにするこ
ともできる。

【００１４】

【発明の効果】上記実施形態をとることにより、地域・
圃場に特有の作業スケジュールを生成するようにしたの
で、未経験者でも作業が容易に行なえるようになった。
これにより農業生産従事者の減少を抑えることができる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置構成を示す図である。

【図２】本発明における相関関係抽出例を示す図であ
る。

【符号の説明】

01…過去データ入力手段、02…ルール抽出手段、03…ル
ールデータベース、04…スケジュール生成用データ入力
手段、05…スケジュール生成手段、06…出力装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】農作物を栽培する農作業を支援する農作業
   支援装置において、 少なくとも過去の農作業内容および環境データを含む入
   力データ入力する入力手段と、 該入力手段から入力した入力データを用いて各データの
   相互関係を抽出するルール抽出手段と、 該ルール抽出手段が抽出したルールを格納するルールデ
   ータベースと、 現在の気象データ、予想気象情報および現在までの作業
   内容からなるスケジュール生成用データを入力するスケ
   ジュール生成用データ入力手段と、 前記ルールデータベースおよび前記スケジュール生成用
   データから作業スケジュールを生成するスケジュール生
   成手段と、 生成されたスケジュールを表示する表示装置とからなる
   ことを特徴とする農業作業支援装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の農作業支援装置におい
   て、 前記入力データは、過去の作業情報、過去の収穫高、過
   去の作柄、過去の気象データ、過去の病虫害状況および
   過去の気象災害状況のうち少なくとも１つを含むことを
   特徴とする農業作業支援装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の農作業支援装置におい
   て、 前記スケジュール生成用データには、当該年の現在まで
   の気象データ、気象予測データ、現在までの病虫害状況
   および現在までの作業内容が含まれることを特徴とする
   農業作業支援装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の農作業
   支援装置において、 前記農作業の対象が、１年草の農作物の場合は、スケジ
   ュール生成用データとして種撒きおよび田植え日のうち
   少なくとも一方が入力されることを特徴とする農作業支
   援装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の農業作
   業支援装置において、 前記ルール抽出手段は、気象データに基づき時系列デー
   タをクラスタリングしてルール抽出を行なうことを特徴
   とする農作業支援装置。