JPWO2019208538A1 - 情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、作物に関する作業において過去の作業内容を参考にする仕組みを提供することを目的とする。
図1は実施例に係る農業支援システム1の全体構成を表す。農業支援システム1は、作物の生育状況を表す指標を活用して、圃場(稲、野菜及び果物等の作物を生育する場所)での作業を行う者を支援するシステムである。生育状況を表す指標とは、作物の生育段階の進み具合(例えば収穫に適した時期か否か)と、サイズ及び病気の有無等の状況(活性度ともいう)との一方又は両方を表す指標である。
図4は農業支援システム1が実現する機能構成を表す。サーバ装置10は、作業内容記録部101と、作物画像取得部102と、指標算出部103と、指標マップ生成部104と、生育情報記録部105と、作業内容抽出部106と、類似度算出部107と、グラフ記憶部108とを備える。
図7は画素単位のNDVIマップの一例を表す。図7の例では、図6に表す圃場A1の画素単位のNDVIマップM1が表されている。
図8は領域単位のNDVIマップの一例を表す。図8に表すNDVIマップM2では、図6に表す撮影領域C1〜C32に対応する区分領域E1〜E32が表されている。
図10は表示された作業内容の一例を表す。図10の例では、作業内容表示部302は、「作業計画参考画面」に、「以下の作業内容が参考になりそうです。」という文字列と、「BB」という圃場で「トウモロコシ」を育てる際に行われた2017年及び2015年の作業内容と、「CC」という圃場で「トウモロコシ」を育てる際に行われた2017年の作業内容とが表示されている。作業内容表示部302は、応答データが示す生育時間(図9の例では50日間)の前後に行われた作業内容を表示している。
図11は作業内容記録処理における各装置の動作手順の一例を表す。この動作手順は、ユーザにより作業内容の入力が行われることを契機に開始される。
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は必要に応じてそれぞれ組み合わせてもよい。その際は、各変形例について優先順位を付けて(各変形例を実施すると競合する事象が生じる場合にどちらを優先するかを決める順位付けをして)実施してもよい。
作業内容抽出部106は、作業内容を抽出する際に、優先度を付けて抽出を行ってもよい。優先度付けをした抽出の方法には大きく分けて2通りある。1つ目は、抽出方法自体は変えずに、抽出された作業内容に優先順位(優先度が高いものほど優先順位が高い)を付ける方法である。これを優先順位付け抽出方法という。
上記変形例では優先度を決める条件として作物の種類が用いられたが、これに限らない。作業内容抽出部106は、例えば、作業履歴がユーザによって指定された作物領域と共通する作物領域への作業内容を他の作業内容よりも優先度を上げて抽出してもよい。作業内容抽出部106は、例えば図9の曲線FA1が成長曲線を表す圃場A1が指定された場合、50日目までの作業履歴を比較する。
類似度を示す値の算出方法は実施例で述べた方法に限らない。類似度算出部107は、例えば実施例ではユーザによって指定された圃場の現時点での生育期間が50日間であれば、他の時系列変化についても生育開始から50日間の時系列変化を比較したが、比較する期間を変動させてもよい。類似度算出部107は、例えば生育開始を比較期間の開始としなくてもよい。
上記変形例のように比較する期間を変動させて類似度の値を算出する場合に、作業内容抽出部106は、生育開始からの経過期間がユーザによって指定された作物領域と共通する作物領域への作業内容を他の作業内容よりも優先度を上げて抽出してもよい。この場合、作業内容抽出部106は、比較期間を変動させずに類似度の値が算出されて且つその値が示す類似度が所定レベル以上となる圃場(作物領域)については、生育開始からの経過期間が指定された作物領域と共通すると判断する。
圃場(作物領域)での収穫量を考慮して作業内容が抽出されてもよい。この場合、作業内容抽出部106は、収量が多かった作物領域での作業内容ほど優先度を上げて抽出する。本変形例では、ユーザ(作業者)が収穫終了後に収穫量を作業内容に対応付けて登録する操作をユーザ端末30に対して行う。ユーザ端末30が登録内容をサーバ装置10に送信すると、作業内容記録部101は、登録された収穫量を作業内容に対応付けて記録する。
作業後の作物の生育の進み具合を考慮して作業内容が抽出されてもよい。この場合、作業内容抽出部106は、ユーザによって指定された作物領域の現在の時期に対応する時期からの生育の進み具合が大きい作物領域での作業内容ほど優先度を上げて抽出する。生育の進み具合が大きい作物領域では、作業者は、生育が順調だった状態からさらに生育を促進させたか、又は生育が順調でなかった状態から生育状況を改善させたと考えられる。
図18は本変形例の補正テーブルの一例を表す。図18の例では、「N21未満」、「N21以上N22未満」、「N22以上」というNDVIの伸びに「1.0」、「0.9」、「0.8」という補正係数が対応付けられている。
実施例では、ドローン20が作物領域の上空を飛行して撮影された画像に基づいて、すなわち、ドローン20に設けられたイメージセンサの測定値に基づいてNDVIが算出された。こうして算出されるNDVIは、撮影条件によってその精度が変化する。例えば撮影時のドローン20の飛行高度が高いほど1画素が表す作物領域が広くなるので、作物以外のもの(地面等)が含まれやすくなり、NDVIの精度が低くなる。
図19A及び19Bは本変形例の補正テーブルの一例を表す。図19Aの例では、「H31未満」、「H31以上H32未満」、「H32以上」という撮影条件(飛行高度)に「0.8」、「0.9」、「1.0」という補正係数が対応付けられている。
気象条件が近い圃場での作業ほど参考になりやすい。ここでいう気象条件とは、例えば生育期間中の平均日照時間、平均降水量及び平均気温等の条件である。そこで、各圃場の気象条件に基づいて優先度が判断されてもよい。本変形例では、ユーザ(作業者)が、圃場における前述した気象条件を示す条件情報を登録する。
図20A及び20Bは本変形例の補正テーブルの一例を表す。図20Aの例では、「T41未満」、「T41以上T42未満」、「T42以上」という平均日照時間の差分に「0.8」、「0.9」、「1.0」という補正係数が対応付けられている。
作業者同士が身近な関係(友人、同じ農協の関係者及び近所等)にある場合、無関係な相手に比べると作業内容について直接問い合わせることが行いやすい。そこで、作業者同士の関係に基づいて優先度が判断されてもよい。本変形例では、ユーザ(作業者)が、作業者同士の関係を表す関係情報を予め登録しておく。
図21は本変形例の補正テーブルの一例を表す。図21の例では、「連絡可能」、「近所、同じ農協」、「無関係」という作業者同士の関係に「0.8」、「0.9」、「1.0」という補正係数が対応付けられている。
作業内容抽出部106は、実施例では、抽出した作業内容をそのまま通知した。この作業内容は作業者が登録した作業内容であり、内容によっては個人を特定することに繋がる可能性がある情報(いわゆる個人情報となる可能性がある情報)である。そこで、個人が特定されないように通知が行われてもよい。
上記変形例では、代表値等を通知することで個人情報が知られるおそれをなくしたが、作業内容からは必ずしも個人が特定されるとは限らないし、ユーザ同士であれば個人が特定されても気にしないユーザもいることが考えられる。そこで、作業内容を通知してよいことが確認された場合にのみ通知するようにしてもよい。
実施例では、ユーザ(作業者)が圃場(作物領域)を指定したが、これに限らない。例えば、サーバ装置10が登録されている各ユーザの圃場を定期的に指定して、作業内容の抽出を行ってもよい。その場合、ユーザは、自分の圃場を指定することで、既に抽出された作業内容を閲覧することができる。
指標マップ生成部104は、実施例では撮影範囲に対応する領域を区分領域として領域単位のNDVIマップを生成したが、区分領域はこれに限らない。例えば複数の撮影範囲を1つの区分領域としてもよいし、1つの撮影領域を複数に分割した分割領域に対応する領域を区分領域としてもよい。また、各区分領域の形及び大きさが統一されていてもよいし揃っていなくてもよい。
実施例では類似度が数値で表されたが、これに限らず、数値以外の情報で表されてもよい。例えば「高」、「中」、「低」又は「A」、「B」、「C」等の文字で表されてもよいし、符号及び記号等で表されてもよい。例えば「高」、「中」、「低」で表される場合、作業内容抽出部106は、類似度が「中」以上となる作物領域を類似度が所定レベル以上となる作物領域として特定すればよい。このように、類似度の高さの違いが比較可能に表され、類似度が所定レベル以上であるか否かを判断できるのであれば、どのような情報により類似度が表されてもよい。
実施例では、自律飛行を行う飛行体として回転翼機型の飛行体が用いられたが、これに限らない。例えば飛行機型の飛行体であってもよいし、ヘリコプター型の飛行体であってもよい。また、自律飛行の機能も必須ではなく、割り当てられた飛行空域を割り当てられた飛行許可期間に飛行することができるのであれば、例えば遠隔から操縦者によって操作されるラジオコントロール型(無線操縦型)の飛行体が用いられてもよい。
実施例では、ドローン20が飛行中に撮影した画像に基づいてNDVIが算出されたが、これに限らない。例えば作業者がデジカメを用いて手作業で撮影した画像又は圃場に設置された固定のデジカメが撮影した画像に基づいてNDVIが算出されてもよい。また、衛星から撮影された画像に基づいてNDVIが算出されてもよい。
実施例では、生育状況を表す指標としてNDVIが用いられたが、これに限らない。例えば、葉色値(葉の色を示す値)、植被率(植被領域の単位面積あたりの占有率)、SPAD(葉緑素含量)、草丈又は茎数等が用いられてもよい。要するに、作物の生育状況を表しており、且つ、撮影された作物領域の画像から算出可能な値であれば、どのような値が生育状況を表す指標として用いられてもよい。
図4等に表す各機能を実現する装置がそれらの図とは異なっていてもよい。例えばサーバ装置が備える全ての機能又は一部の機能をドローンが備えていてもよい。その場合はドローンのプロセッサが本発明の「情報処理装置」の一例となる。また、サーバ装置の機能をユーザ端末が実現してもよい。その場合はユーザ端末が本発明の「情報処理装置」の一例となる。
本発明は、上述したサーバ装置及びユーザ端末のような情報処理装置と、ドローンのような飛行体(ドローンは情報処理装置を兼ねる場合もある)の他、それらの装置及び飛行体を備える農業支援システムのような情報処理システムとしても捉えられる。また、本発明は、各装置が実施する処理を実現するための情報処理方法としても捉えられるし、各装置を制御するコンピュータを機能させるためのプログラムとしても捉えられる。このプログラムは、それを記憶させた光ディスク等の記録媒体の形態で提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードさせ、それをインストールして利用可能にするなどの形態で提供されてもよい。
本明細書で説明した各実施例の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾がない限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
入出力された情報等は特定の場所(例えばメモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書において、「A及びB」でも「A又はB」でも実施可能な構成については、一方の表現で記載された構成を、他方の表現で記載された構成として用いてもよい。例えば「A及びB」と記載されている場合、他の記載との不整合が生じず実施可能であれば、「A又はB」として用いてもよい。
本明細書で説明した各実施例は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
Claims (10)
- 少なくとも1の作物領域に対するセンサの測定値に基づいて算出される作物の生育状況を表す指標及び当該測定値の測定時期を対応付けて記録する指標記録部と、
前記少なくとも1の作物領域に関して行われた少なくとも1の作業内容及び作業時期を対応付けて記録する作業記録部と、
前記指標記録部に前記指標が記録されている前記少なくとも1の作物領域のうちの、指定された作物領域と前記指標の時系列変化の類似度が所定レベル以上の作物領域に関して行われた作業内容を前記作業記録部に記録されている前記少なくとも1の作業内容から抽出する抽出部と
を備える情報処理装置。 - 前記抽出部は、生育開始からの経過期間、作業履歴又は生育中の作物の種類が前記指定された作物領域と共通する作物領域について前記作業記録部に記録されている作業内容を他の作業内容よりも優先度を上げて抽出する
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記抽出部は、収量が多かった作物領域での作業内容ほど優先度を上げて抽出する
請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記抽出部は、前記指定された作物領域の現在の時期に対応する時期からの生育の進み具合が大きい作物領域での作業内容ほど優先度を上げて抽出する
請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記センサは、飛行体に設けられたイメージセンサであり、
前記指標は、前記飛行体が前記少なくとも1の作物領域の上空を飛行して撮影された画像に基づき算出され、
前記抽出部は、前記指標の精度が高くなる撮影条件で撮影された作物領域での作業内容ほど優先順位を上げて抽出する
請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記撮影条件は、撮影時の飛行体の高度、日射強度の大きさ又は撮影時の露出量であり、
前記抽出部は、前記高度が低いほど、日射強度が大きい天気であるほど又は前記露出量が適正値に近いほど前記指標の精度が高くなる撮影条件と判断する
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記少なくとも1の作物領域の気象条件を示す情報を記録する条件記録部を備え、
前記抽出部は、記録された前記情報が示す気象条件が前記指定された作物領域の気象条件に近い作物領域での作業内容ほど優先度を上げて抽出する
請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記作業記録部に記録されている前記少なくとも1の作物領域への作業を行う第1作業者と前記指定された作物領域への作業を行う第2作業者との関係を表す関係情報を記録する関係記録部を備え、
前記抽出部は、所定の関係を表す前記関係情報が記録されている前記第1作業者の作業内容を当該関係情報が記録されていない他の作業者の作業内容よりも優先度を高くして抽出する
請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記抽出部により抽出された前記作業内容に含まれる作業用の数値から代表値を算出し、当該代表値により表される作業内容を前記指定された作物領域の作業者に通知する第1通知部を備える
請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 作業者が定めた作業内容の通知の可否を示す可否情報を取得する可否取得部と、
前記抽出部により抽出された1以上の作業内容のうち通知可能であることを示す前記可否情報が取得された作業内容を前記指定された作物領域の作業者に通知する第2通知部を備える
請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
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