WO2013168483A1 - 農作業支援システム - Google Patents

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WO2013168483A1
WO2013168483A1 PCT/JP2013/059391 JP2013059391W WO2013168483A1 WO 2013168483 A1 WO2013168483 A1 WO 2013168483A1 JP 2013059391 W JP2013059391 W JP 2013059391W WO 2013168483 A1 WO2013168483 A1 WO 2013168483A1
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WO
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work
field
farm
yield
database
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/059391
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English (en)
French (fr)
Inventor
三浦　敬典
藤本　義知
一浩 高原
田中　勲
安久 魚谷
Original Assignee
株式会社クボタ
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Publication date
Application filed by 株式会社クボタ filed Critical 株式会社クボタ
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Priority to KR1020177003786A priority patent/KR20170018977A/ko
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/103—Workflow collaboration or project management

Definitions

  • the present invention relates to a farm work support system that performs farm work with agricultural machines such as tractors and combines.
  • Patent Document 1 when providing rice production information, firstly, cultivation information including fertilization amount obtained in the growth stage, quality characteristic information including protein amount of harvested rice, rice varieties, etc. are collected. Associate information. Then, after organizing and analyzing each piece of information, the data that has been organized and analyzed is provided.
  • Patent Document 1 first, the harvested cereal is brought into a cereal processing facility, the component analysis of the cereal is performed at the cereal processing facility, and quality characteristic information obtained by the component analysis is input to a personal computer.
  • the cultivation information when the grain is produced is also input to the personal computer, the cultivation information and the quality characteristic information are arranged on the personal computer, and the arranged data is output to a printer connected to the personal computer.
  • an object of the present invention is to provide a farm work support system that can easily notify information such as work plans or work results corresponding to the farm work during farm work in an agricultural machine.
  • the technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
  • the invention according to claim 1 is a farming work in which a farming machine equipped with a data collection device that collects work results when farming is performed in a field, and the farming work by linking the farming machine with another farming machine.
  • a support system comprising: a database that aggregates work results collected by the one agricultural machine for each field; work plan calculation means for calculating a work plan for each field based on the work results of the database; and The data output means which outputs the said work plan corresponding to the said agricultural field is provided in the other agricultural machine which performs agricultural work, It is characterized by the above-mentioned.
  • the invention according to claim 2 is a farm work in which one agricultural machine equipped with a data collection device that collects work results when farming is performed on a farm field, and the one farm machine and another farm machine are linked to perform farm work.
  • a support system which is a database that aggregates work results collected by the one agricultural machine for each field, and data output that outputs the work results corresponding to the field to other agricultural machines that perform farm work on the field Means.
  • the invention according to claim 3 is a data collection device that collects work results when farming is performed on a field, a database that collects work results collected by the data collection device for each field, and an agricultural machine that performs farm work on the field And a data output means for outputting the work performance corresponding to the field.
  • the invention which concerns on Claim 4 is based on the data collection device which collects the work results when farming in the field, the database which collects the work results collected by the data collection device for every field, and the work results of the database
  • a work plan calculating means for calculating a work plan for each field and a data output means for outputting the work plan corresponding to the field are provided on an agricultural machine that performs the farm work on the field.
  • an agricultural machine equipped with a data collection device that collects work results including grain yield and protein content when farmed in a field, the one agricultural machine, and another agricultural machine.
  • a database that aggregates the yield and protein content of grains collected by the one agricultural machine for each field, and the grain yield and protein content of the database.
  • a work plan calculating means for calculating a nitrogen fertilization amount that is a work plan for each field, and a data output means for outputting the nitrogen fertilization amount corresponding to the field to another agricultural machine that performs farm work in the field; It is characterized by having.
  • the invention according to claim 6 is an agricultural machine equipped with a data collection device for collecting work results including grain yield and protein content when farmed in a field, and said one agricultural machine and another agricultural machine.
  • a farm work support system that performs farm work in cooperation with a database that aggregates the yield and protein content of grains collected by the one farm machine for each field, and other farm machines that perform farm work in the field.
  • a data output means for outputting the grain yield and protein content corresponding to the field.
  • the invention according to claim 7 is a data collection device that collects work results including the yield and protein content of grains when farming in a field, and the yield and protein content of grains collected by the data collection device for each field. And a data output means for outputting the yield and protein content of the grain corresponding to the field to an agricultural machine that performs farm work in the field.
  • a data collection device for collecting work results including grain yield and protein content when farming in the field, and the grain yield and protein content collected by the data collection device for each field.
  • a work plan calculation means for calculating a nitrogen fertilization amount that is a work plan for each field based on the grain yield and protein content of the database, and an agricultural machine that performs the farm work in the field.
  • a data output means for outputting the nitrogen fertilization amount corresponding to the above.
  • the present invention has the following effects. According to the inventions according to claims 1 and 5, it is possible to easily make a work plan when farming with another agricultural machine using the work record collected with one agricultural machine, and Since it can confirm easily with an agricultural machine, the load of farm work can be reduced and a better farm work can be performed.
  • the work results collected with one agricultural machine can be easily confirmed when farming with another agricultural machine, and the burden of farming can be reduced. Better farming can be done.
  • a work plan can be easily made using the work results of the farm work collected with the data collection device, and the work plan can be easily confirmed with other agricultural machines. Therefore, it is possible to reduce the load of farm work and to perform better farm work.
  • the work performance of the farm work collected with the data collection device can be easily confirmed when farming with the agricultural machine, and the load of farm work can be reduced. Good farming can be done.
  • FIG. 1 is an overall view of a farm work support system in a first embodiment. It is a figure which shows cooperation with a combine and a tractor. It is explanatory drawing which creates the performance position table which linked
  • FIG. 1 is an overall view of a farm work support system when a function of an external terminal is provided in a mobile terminal. It is a general view of the agricultural-work assistance system in 2nd Embodiment. It is a figure which shows the request
  • a work plan is often made with reference to past farm work results (referred to as work results), and farm work is often performed according to the work plan.
  • the work plan is established based on the analysis result by analyzing the work results using a personal computer or the like before performing the farm work.
  • a farm worker may refer to the past work performance and decide simultaneously with farm work based on the referred work performance and the producer's know-how.
  • a work record when farm work is performed in advance on a farm field is collected by a data collection device (data collection means). Then, the work plan is calculated and output to the agricultural machine based on the collected work results, or the collected work results are arranged and output to the agricultural machine working on the field.
  • FIG. 1 shows an overall view of a farm work support system.
  • the farm work support system 1 ⁇ / b> A includes a data collection device (data collection means) 2 that collects work results and a database 3 that collects and saves work results for each farm field.
  • the farm work support system 1 includes work plan calculation means 4 that calculates a work plan based on work results stored in the database 3 and data output means 5 that outputs the work plan.
  • the data collection device 2 is mounted on a combine 10 that is one of agricultural machines, and the database 3, work plan calculation means 4 and data output means 5 are provided in an external terminal 11 such as a personal computer.
  • the work results of the combine 10 collected by the data collection device 2 are transmitted to the external terminal 11 via the portable terminal 12 and stored in the database 3 of the external terminal 11.
  • the work plan calculation unit 4 calculates the work plan, and the calculated work plan is transferred to the tractor 13 different from the combine 10 by the data output unit 5. Send.
  • the farm work support system 1 ⁇ / b> A is a system that performs farm work in cooperation with one farm machine (combine 10) and another farm machine (tractor 13). Work results are collected when farming is performed with a machine (combine 10). Then, a work plan for working with another agricultural machine (tractor 13) is made using the work record in one agricultural machine (combine 10), and this work plan is output to the other agricultural machine (tractor 13). .
  • the agricultural machine is a wireless communication device capable of transmitting and receiving various data (for example, short-range wireless communication, such as WiFi (R), Bluetooth (R), ZigBee (R) Etc.), and can perform data communication with the portable terminal 12 and the external terminal 11.
  • short-range wireless communication such as WiFi (R), Bluetooth (R), ZigBee (R) Etc.
  • the data collection device 2 includes a nonvolatile memory (storage unit) 15.
  • the storage unit 15 temporarily stores various work results when the combine 10 is operated.
  • the combine 10 is provided with a taste sensor 20 for detecting the protein of the harvested cereal and a yield sensor 21 for detecting the amount of harvested cereal.
  • the protein (taste, protein content) detected by the taste sensor 20 and the yield (yield) detected by the yield sensor 21 are temporarily stored in the storage unit 15 as work results.
  • the mobile terminal 12 is composed of a tablet PC, a smartphone having a telephone function, etc., and a positioning communication satellite for acquiring the wireless communication function for wirelessly communicating with various devices and the position of the mobile terminal 12. And a position detection function (position detection unit) 23 for detecting a position based on a signal from the signal 22.
  • the position detection unit 23 includes a program stored in the mobile terminal 12.
  • the position detection unit 23 is for detecting a position by GPS or the like which is one of the satellite positioning systems, and a signal transmitted from the positioning satellite 22 (GPS satellite) (GPS satellite position and transmission). Time, correction information, etc.) are received, and the position (for example, latitude, longitude) of the portable terminal 12 is obtained based on the received signal.
  • GPS satellite positioning satellite
  • the position of the portable terminal 12 becomes the position of the combine 10 (referred to as a work machine position). This work machine position is used to specify in which field the work results are collected (acquired).
  • the data collection device 2 obtains the work result of the combine 10 and also obtains the work equipment position of the combine 10 by the portable terminal 12. Can do.
  • the field where the work results are collected can be identified by comparing the work machine position with the position of the field.
  • the work record acquired by the combine 10 and the work machine position acquired by the portable terminal 12 are transmitted to the external terminal 11, and the external terminal 11 determines which field the work record is, and the work record for each field. Are stored in the database 3.
  • the external terminal 11 compares the work machine position in the result position table with the field map (latitude, longitude) indicating the position of the field, and associates the work result acquired by the combine 10 with the field on the field map. .
  • the work machine position in the result position table and the field shown in the field map overlap each other (when the work machine position exists in the field on the field map), the work result corresponding to the work position overlapping the field Is determined to have been acquired in the overlapped field, and the overlapped field and the work performance are associated with each other.
  • the external terminal 11 creates a first work result table T1 that associates the field number that identifies the overlapping field and the work result, and associates the field number and the work result.
  • the first work result table T1 is stored in the database 3.
  • every year when the harvest is harvested with the combine 10, the work results are collected, and if the work results are associated with the field, as shown in FIG. 4 (b), not only a single year but also several years.
  • the first work result table T1 and the second work result table T2 are a data group in which a plurality of work results (protein, harvest amount) exist for one farm field.
  • a third work performance table T3 having (kg / 10a, ⁇ / 10a) may be created in the database.
  • the database 3 may include all of the first work result table T1, the second work result table T2, and the third work result table T3 described above, but the first work result table T1 and the second work result table T2. , Any work result table T2 of the third work result table T3 may be included. It should be noted that when the first work performance table T1, the second work performance table T2, and the third work performance table T3 are created, the data acquisition time (or position acquisition time) may be associated with each other and created in the database 3. By doing so, it is possible to confirm the date and time (work performance date and time) when the farm work is performed even at a later date, which is more convenient when performing the work plan.
  • the farm work support system 1 when the combine 10 performs farm work (harvesting) in the field B among a plurality of fields, it is possible to acquire work results when the farm work is performed in the field B.
  • the combine 10 performs farm work (harvesting) in the field D
  • the work results when the combine 10 farms in the field D can be acquired.
  • the work results in the field B and the work results in the field D can be stored in the database 3 as a work result table.
  • the creation of the result position table in which the work result and the work machine position are associated may be performed by the mobile terminal 12 instead of the external terminal 11.
  • the work record and the data acquisition time are collectively transmitted from the data collection device 2 to the portable terminal 12.
  • the portable terminal 12 collates the data acquisition time transmitted from the data collection device 2 with the position acquisition time stored in advance when collecting work results.
  • the work result and the work machine position at the time when the data acquisition time and the position acquisition time match are associated with each other, and the data in which the work result and the work machine position are associated with each other is obtained.
  • the actual position table created in this way is transmitted from the portable terminal 12 to the external terminal 11, the actual position table can be stored in the database 3.
  • the work plan calculation means 4 calculates a work plan for each field based on the work results, and is composed of a program stored in the external terminal 11 or the like.
  • the program constituting the work plan calculating means 4 is activated, as shown in FIG. 5, the display unit (monitor) of the external terminal 11 calculates a fertilization amount (for example, nitrogen fertilization amount) as one of the work plans.
  • a setting input screen S1 for inputting information (field number, target yield, target taste value, yield weighting coefficient ⁇ , taste weighting coefficient ⁇ , reference fertilization amount S) necessary to do so is displayed.
  • the field number designates the field for calculating the fertilization amount
  • the target yield sets the target yield in the designated field
  • the target taste value indicates the designated field. This specifies the target taste in.
  • the yield weighting coefficient ⁇ sets the importance of the yield when calculating the fertilization amount
  • the taste weighting coefficient ⁇ sets the importance of the taste when calculating the fertilization amount. Yield and taste are in a contradictory relationship. Increasing the importance ( ⁇ ) of the yield decreases the importance ( ⁇ ) of the taste, and increasing the importance ( ⁇ ) of the taste increases the importance of the yield. ( ⁇ ) decreases.
  • the producer sets the yield weighting coefficient ⁇ and the taste weighting coefficient ⁇ in consideration of the balance between the conflicting yield and taste.
  • the reference fertilization amount S is obtained, for example, in consideration of the nitrogen amount already existing in the field (nitrogen amount per one field) in determining the nitrogen fertilization amount.
  • the amount of nitrogen in the field is subtracted from the amount of nitrogen, and a reference fertilization reference amount S is obtained.
  • the fertilization reference amount S is 12.0 kg / 10a.
  • the value obtained by subtracting 8.50 kg / 10a from the value is 3.50 kg / 10a.
  • the reference fertilization amount S is not limited to the above-described calculation method, and for example, the producer may set the cereal variety.
  • the work plan calculation means 4 includes information (field number, target yield, target taste value, yield weighting coefficient ⁇ , taste weighting coefficient ⁇ ) input to the setting input screen S1, and taste and yield (work) stored in the database 3. Based on the actual results), the amount of nitrogen fertilizer sprayed on the designated field is calculated as a work plan.
  • the work plan calculation means 4 will be described in detail.
  • the work plan calculation means 4 includes a yield difference calculation unit 30, a taste difference calculation unit 31, a yield difference correction unit 32, a taste difference correction unit 33, and a fertilizer application amount setting unit.
  • the yield difference calculation unit 30, the taste difference calculation unit 31, the yield difference correction unit 32, the taste difference correction unit 33, and the fertilizer application amount setting unit 34 are configured by a program or the like.
  • the yield difference calculation unit 30 calculates the yield target value (target yield) Y O entered in the setting input screen S1 and the actual yield value (actual yield) stored in the database 3 based on the following equation (1). ) to calculate the yield being the difference between Y P.
  • the yield difference calculation unit 30 obtains the previous year's yield in the field corresponding to this field number from the database 3, and the previous year's yield as the actual yield Yp. adopt.
  • the yield difference calculation unit 30 may obtain the yields of a plurality of years instead of obtaining the yields of the previous year from the database 3, and may obtain the average value of the obtained yields of the plurality of years as the actual yield Yp.
  • the weighted average value calculated by weighting the yield may be used as the actual yield Yp.
  • the yield difference calculation unit 30 calculates the yield difference by subtracting the actual yield Yp from the target yield Y O input on the setting input screen S1, as shown in Expression (1).
  • Taste difference calculation unit 31 based on equation (2), the actual value of taste that is stored in the database 3 (actual taste value) and Q P, protein content, which is input to the set input screen S1 of (taste value) A taste difference which is a difference from the target value (target taste value) Q O is calculated.
  • the taste difference calculation unit 31 acquires the previous year's taste in the field corresponding to this field number from the database 3 in the same manner as the yield difference calculation unit 30. and, to adopt the previous year of taste as the actual taste value Q P.
  • taste difference calculation unit 31 instead of obtaining the year of the taste from the database 3 to obtain a multi-year taste, to the average value of the multi-year taste obtained may be used as actual taste value Q P, each a weighted average value calculated by performing weighting the yield of the year may be used as the actual taste value Q P.
  • the yield difference correction unit 32 multiplies the yield difference (Y O ⁇ Y P ) calculated by the yield difference calculation unit 30 by the yield weighting coefficient ⁇ input on the setting input screen S1, as shown in Expression (3). Is used to calculate the importance of the yield difference.
  • the taste difference correction unit 33 multiplies the taste difference (Q P ⁇ Q O ) calculated by the taste difference calculation unit 31 by the taste weighting coefficient ⁇ input on the setting input screen S1. Thus, the importance of the taste difference is calculated.
  • the fertilizer application amount setting unit 34 calculates the corrected yield difference ⁇ (Y O ⁇ Y P ) calculated by the yield difference correction unit 32 and the corrected taste difference ⁇ (Q P ⁇ Q O ) calculated by the taste difference correction unit 33. By applying the equation (5), the amount of nitrogen fertilization N (kg / 10a) is obtained.
  • the unit of fertilization reference amount S is “kg / 10a”
  • the unit of yield difference (Y O ⁇ Y P ) is “ ⁇ / 10a”
  • the unit of taste difference (Q P ⁇ Q O ) is “
  • the fertilization reference amount S, the yield difference (Y O ⁇ Y P ), and the taste difference (Q P ⁇ Q O ) are values of different units, but the equation as shown in equation (5)
  • the amount of nitrogen fertilization N (kg / 10a) can be determined.
  • ⁇ (Y O ⁇ Y P ) is a correction term for correcting the fertilization reference amount S from the viewpoint of yield, and should be increased or decreased to achieve the target yield Y O. Can be treated as nitrogen fertilizer.
  • ⁇ (Q P ⁇ Q O ) is a correction term for correcting the fertilization reference amount S from the viewpoint of the taste value, and is a nitrogen fertilization amount that should be reduced or increased in order to achieve the target taste value Q O. Can be handled.
  • the yield difference ⁇ (Y O ⁇ Y P ) is added to the fertilization reference amount S, and the taste difference ⁇ (Q P ⁇ Q O ) is subtracted.
  • the nitrogen fertilization amount N takes into account the increase / decrease in the amount of nitrogen fertilization due to the yield difference ⁇ (Y O ⁇ Y P ) and the increase / decrease in the nitrogen fertilization amount due to the taste difference ⁇ (Q P ⁇ Q O ) .
  • the units of the target yield, the actual yield, the actual taste value, the target taste value, and the fertilization reference amount S may be ignored, and these values may be used as they are.
  • the yield weighting coefficient ⁇ (0 ⁇ ⁇ ⁇ 1) and the taste weighting coefficient ⁇ (0 ⁇ ⁇ ⁇ 1) are set in order to set the balance between yield and taste.
  • the sum of ( ⁇ + ⁇ ) is 1.
  • the yield weighting coefficient ⁇ and the taste weighting coefficient ⁇ are preferably set so as to be both positive values.
  • the yield is represented by the number of pods harvested per piece, but the yield may be represented by the weight (kg) harvested per piece.
  • the (kg / 10a) is represented by the targeted yield Y O and actual yield Y P weight per first reaction the (kg / 10a) as a unit, by applying the targeted yield Y O and actual yield Y P as it units formula (1), obtained By dividing the yield difference by 60 kg which is the weight per 1 kg, the unit of yield difference “kg / 10a” obtained by the formula (1) can be converted to the unit “ ⁇ / 10a”.
  • the nitrogen fertilization amount N is determined by the equation (5), as shown in FIG. 6, the nitrogen fertilization amount N (kg / 10a) is associated with the field information (field number, field name, field area, etc.) regarding the field, Each field is stored in the database 3.
  • the data collection device 2 mounted on the combine 10 can collect work results such as harvest and taste.
  • the collected work results are stored in the database 3 of the external terminal 11, and a work plan that is the amount of nitrogen fertilization can be set for each field by the work plan calculation means 4. Since the work plan (nitrogen fertilization amount) is stored in the database 3 for each field, it can be used when fertilization is performed in the field.
  • the farm work support system 1 includes data requesting means 6 that requests a work plan (nitrogen fertilization amount) and data output means 5 that outputs the work plan (nitrogen fertilization amount) requested by the data requesting means 6.
  • the data requesting means 6 is composed of, for example, a program for the portable terminal 12, and the data output means 5 is composed of a program for the external terminal 11.
  • a program constituting the data requesting unit 6 is started, as shown in FIG. 7, a request input for inputting information (a field number) necessary for requesting a work plan to the display unit (monitor) of the portable terminal 12
  • a screen S2 is displayed.
  • the field number in the request input screen S2 designates a field for which a work plan is to be acquired, and the producer inputs the field number corresponding to the field to be spread when the fertilizer is spread by the tractor 13. .
  • the data requesting means 6 transmits a request signal for requesting the field number and the work plan to the personal computer having the database 3 by wireless communication or the like.
  • the data output means 5 receives the field number and the request signal from the data request means 6, the data output means 5 refers to the database 3 to extract the nitrogen fertilization amount corresponding to the field number, and extracts the extracted nitrogen fertilization amount and the field information (field number). , Field name, field area, etc.) are transmitted to the portable terminal 12.
  • the portable terminal 12 receives the nitrogen fertilization amount and the field information
  • the mobile terminal 12 displays the nitrogen fertilization amount and the field information on the display unit.
  • the fertilizer spreader 37 when fertilizer is spread by the fertilizer spreader 37 connected to the tractor 13, if the producer carries the portable terminal 12 and gets on the tractor 13, the amount of nitrogen fertilizer applied to the producer who gets on the tractor 13 can be set. You can be notified. The producer can calculate the amount of fertilizer to be spread on the field with reference to the amount of nitrogen fertilizer displayed on the mobile terminal 12, field information (field area, etc.), and the nitrogen component value% contained in the fertilizer. By manually manipulating the fertilizer application device 37 so that the amount of fertilizer is applied, fertilization corresponding to the work plan can be performed.
  • the amount of nitrogen fertilization (work plan) is displayed on the mobile terminal 12, but it is installed around the driver's seat of an agricultural machine (for example, the tractor 13) that performs work on the field. You may make it display a nitrogen fertilization amount (work plan) on a display apparatus (for example, meter panel).
  • the work plan and the field information may be transmitted from the portable terminal 13 or the external terminal 11 to the tractor 13, and the display device of the tractor 13 displays the work plan and the field information after receiving the work plan and the field information. do it.
  • the mobile terminal 12 outputs information necessary for nitrogen fertilization (the field area, the nitrogen component value included in the fertilizer) among the nitrogen fertilization amount and the field information to the control device 38 that controls the fertilizer spraying device 37, Fertilization may be automatically performed under the control of the control device 38.
  • the control device 38 obtains the fertilization amount to be applied to the field from the nitrogen fertilization amount, the field area, and the nitrogen component value contained in the fertilizer.
  • the fertilizer application device 37 is controlled.
  • the nitrogen component value% contained in the fertilizer is preferably input to the mobile terminal 12.
  • the amount of nitrogen fertilization that is the work plan is “3.854575 / 10a”
  • the field area is 10a
  • the nitrogen content of the fertilizer to be sprayed is 14%
  • the amount of nitrogen fertilization 3.885475 kg / 10a
  • the value obtained by dividing by 14%, approximately 27.5340 kg / 10a, is the amount of fertilizer applied to the field.
  • the control device 38 adjusts the fertilizer amount per unit time by the fertilizer spraying device 37 according to the travel distance in the field so that the fertilizer amount in the field becomes 27.5340 kg / 10a, or the tractor 13 in the field.
  • the fertilizer application amount per unit time by the fertilizer spraying device 37 is adjusted according to the speed of.
  • control etc. of the fertilizer spraying apparatus 37 are not limited to what was mentioned above.
  • the fertilizer when the fertilizer is spread by the tractor 13, for example, if the producer has the portable terminal 12 and gets on the tractor 13, the fertilizer can be easily manually or automatically according to the work plan. Can be sprayed.
  • one agricultural machine equipped with the data collection device 2 and another agricultural machine (tractor 13) that performs agricultural work different from the one agricultural machine (combine 10). Agricultural work can be carried out in cooperation with each other.
  • the database 3 that collects the work results collected by one agricultural machine (combine 10) for each field
  • the work plan calculation means 4 that calculates the work plan for each field based on the work results of the database 3, and other Since the agricultural machine (tractor 13) is provided with the data output means 5 for outputting a work plan corresponding to the field, the result (work result) of the agricultural work by one agricultural machine (combine 10) can be obtained from other agriculture. It can be used for farm work by the machine (tractor 13), and farm work by the tractor 13 can be easily performed.
  • the mobile terminal 12 and the external terminal 11 are configured separately, but the function of the external terminal 11 may be provided in the mobile terminal 12. That is, as shown in the farm work support system 1B of FIG. 8, the database 3, work plan calculation means 4, data request means 6, and data output means 5 may be provided in the portable terminal 12. In this case, by replacing the external terminal described above with a mobile terminal, the operation of the mobile terminal 12 is performed, and thus description thereof is omitted.
  • the position detection unit 23 of the portable terminal 12 and the function of the actual position table may be provided in the combine 10, and the actual position table may be transmitted from the combine 10 to the external terminal 11.
  • the combine 10 may be provided with a function capable of communicating with a telephone line communication network so that work results collected by the data collection device 2 can be transmitted to the external terminal 11.
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment, and instead of outputting the work plan to the tractor 13, the work results stored in the database 3 are output to the tractor 13. Differences from the first embodiment will be described.
  • the farm work support system 1 ⁇ / b> C is not provided with the work plan calculation means 4, and outputs the data request means 40 for requesting work results and the work results requested by the data request means 40. And a data output means 41 for performing the operation.
  • the data requesting means 40 is composed of, for example, a program for the portable terminal 12, and the data output means 41 is composed of a program for the external terminal 11.
  • the display unit (monitor) of the portable terminal 12 has information (field number, year, and average presence / absence required for requesting work results). Etc.) is displayed.
  • the field number in the request input screen S3 designates a field for which work results are desired to be acquired, and the producer inputs the field number corresponding to the field to be spread when the fertilizer is spread by the tractor 13.
  • the year in the request input screen S3 designates the year to be acquired among the work results of a plurality of years, and the presence / absence of an average sets whether to obtain the work results as an average value. .
  • the data requesting means 40 transmits the field number, year, and average presence / absence to the personal computer having the database 3 by wireless communication or the like.
  • the data output means 41 receives the field number, year, and average presence / absence from the data request means 6, the data output means 41 refers to the database 3 to extract the work results corresponding to the field number, year, and average presence and the extracted work
  • the results and the field information are transmitted to the mobile terminal 12.
  • the portable terminal 12 receives the work record and the farm field information, the portable terminal 12 displays the work record and the farm field information on the display unit.
  • the third embodiment is a modification of the first embodiment, and adds a parameter for calculating a work plan. Differences from the first embodiment will be described.
  • the field characteristics that may affect the amount of nitrogen expressed in the field, and the characteristics affect the nitrogen amount.
  • a field characteristic table T4 associated with the field characteristic coefficient C whose degree has been evaluated is stored. The characteristics and the field identification coefficient C are set in advance in consideration of past work results and the like.
  • the field number, target yield, target taste value, yield weighting coefficient ⁇ , taste weighting coefficient are displayed on the display unit (monitor) of the external terminal 11 as shown in FIG.
  • a setting input screen S4 for inputting ⁇ , reference fertilizer amount S, and characteristics is displayed.
  • 1.2 is set as the field identification coefficient C.
  • the fertilizer application amount setting unit 34 also considers the field specific coefficient C in addition to the target yield Y O , the target taste value Q P , the yield weighting coefficient ⁇ , the taste weighting coefficient ⁇ , and the reference fertilizer application quantity S, and these are expressed by Equation (6).
  • the amount of nitrogen fertilization is calculated by applying to
  • the data collection device 2 is mounted on the agricultural machine, but the data collection device 2 may not be mounted on the agricultural machine.
  • the work results collected by the data collection device 2 may be configured to be transmitted to the mobile terminal 12 or the external terminal 11, and the position is detected by the data collection device 2 based on the data from the positioning satellite 22. It is preferable to provide a position detection unit 23 that performs the above operation.
  • one agricultural machine is the combine and the other agricultural machine is the tractor, but the present invention is not limited to this.
  • one agricultural machine may be a tractor, another agricultural machine may be a transplanter, one agricultural machine may be a transplanter, and another agricultural machine may be a tractor. That is, when farming is performed in cooperation with each other's farming machines, a farming support system may be constructed by a combination of a combiner, a tractor, a transplanter, a rice transplanter, and the like.
  • farm field is not limited to farm land that is actually partitioned, but may be farm land that is virtually partitioned for agricultural work planning.
  • Agricultural work support system 2 Data collection device (data collection means) 3 Database 4 Work Plan Calculation Unit 5 Data Output Unit 6 Data Request Unit 10 Combine 11 External Terminal 12 Mobile Terminal 13 Tractor 15 Storage Unit 20 Taste Sensor 21 Yield Sensor 22 Positioning Satellite 23 Position Detection Unit 30 Yield Difference Calculation Unit 31 Taste Difference Calculation Unit 32 Yield Difference Correction Unit 33 Taste Difference Correction Unit 34 Fertilizer Application Setting Unit 37 Fertilizer Dispersing Device 38 Control Device 40 Data Requesting Unit 41 Data Output Unit T1 First Work Result Table T2 Second Work Result Table T3 Third Work Result Table T4 Characteristic table S1 Setting input screen S2 Request input screen S3 Request input screen S4 Setting input screen

Abstract

　農業機械における農作業中に当該農作業に対応した作業計画或いは作業実績などの情報を簡単に知らせることができるようにする。　圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置（２）を搭載した一の農業機械と、一の農業機械とは別の農作業を行う他の農業機械とを連携させて農作業を行う農業支援システムであって、一の農業機械で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベース（３）と、データベース（３）の作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段（４）と、圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段（５）とを備えている。

Description

農作業支援システム
　本発明は、トラクタ、コンバイン等の農業機械にて農作業を行う農作業支援システムに関する。
　近年、穀物の生産性、栽培計画を高めるため、栽培情報などを収集して活用することが望まれている。栽培情報を収集する技術として、特許文献１に示すものがある。
　特許文献１では、米の生産情報を提供するに際して、まず、生育段階で得られる施肥量を含む栽培情報と、収穫した米のタンパク量を含む品質特性情報と、米種などを収集して各情報を関連付けする。そして、各情報を整理解析した後に、整理解析したデータを提供している。
特開２０００－８３４７７号公報
　詳しくは、特許文献１では、まず、収穫した穀物を穀物処理施設に持ち込み、穀物処理施設にて穀物の成分分析を行った後、成分分析して得られた品質特性情報をパソコンに入力する。また、穀物を生産したときの栽培情報もパソコンに入力して、パソコンにて栽培情報及び品質特性情報とを整理し、整理したデータをパソコンに接続したプリンタに出力している。
　特許文献１の技術では、整理したデータをプリンタに出力することにより生産者に提供できるものの、農作業に適応したデータを農作業を行っているときに得ることが難しく、提供されたデータを農作業を行う現場で有効に活用することができないのが実情である。
　そこで、本発明は上記問題点に鑑み、農業機械における農作業中に当該農作業に対応した作業計画或いは作業実績などの情報を簡単に知らせることができる農作業支援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、以下に示す点を特徴とする。
　請求項１に係る発明は、圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記作業計画を出力するデータ出力手段とを備えていることを特徴とする。
　請求項２に係る発明は、圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記作業実績を出力するデータ出力手段とを備えていることを特徴とする。
　請求項３に係る発明は、圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記作業実績を出力するデータ出力手段とを備えていることを特徴とする。
　請求項４に係る発明は、圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記作業計画を出力するデータ出力手段とを備えていることを特徴とする。
　請求項５に係る発明は、圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの穀物の収量及びタンパク含有率に基づいて圃場毎の作業計画である窒素施肥量を演算する作業計画演算手段と、前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記窒素施肥量を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。
　請求項６に係る発明は、圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、前記一の農業機械で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記穀物の収量及びタンパク含有率を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。
　請求項７に係る発明は、圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記穀物の収量及びタンパク含有率を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。
　請求項８に係る発明は、圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、前記データベースの穀物の収量及びタンパク含有率に基づいて圃場毎の作業計画である窒素施肥量を演算する作業計画演算手段と、前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記窒素施肥量を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする。
　本発明によれば、以下の効果を奏する。
　請求項１及び５に係る発明によれば、一の農業機械で収集した作業実績を用いて他の農業機械で農作業するときの作業計画を簡単に立てることができ、しかも、作業計画を他の農業機械で簡単に確認することができるため、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。
　請求項２及び６に係る発明によれば、一の農業機械で収集した作業実績を、他の農業機械で農作業するときに簡単に確認することができ、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。
　請求項３及び７に係る発明によれば、データ収集装置で収集した農作業の作業実績を用いて作業計画を簡単に立てることができ、しかも、作業計画を他の農業機械で簡単に確認することができるため、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。
　請求項４及び８に係る発明によれば、データ収集装置で収集した農作業の作業実績を、農業機械で農作業するときに簡単に確認することができ、農作業の負荷を軽減することができると共により良い農作業を行うことができる。
第１実施形態における農作業支援システムの全体図である。 コンバインとトラクタとの連携を示す図である。 作業実績と作業機位置とを関連付けた実績位置テーブルを作成する説明図である。 作業実績テーブルの説明図である。 圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数、食味重み付け係数、基準施肥量を入力する設定入力画面を示す図である。 窒素施肥量と圃場情報とを保存するデータベースの説明図である。 圃場番号を入力する要求入力画面を示す図である。 外部端末の機能を携帯端末に設けた場合の農作業支援システムの全体図である。 第２実施形態における農作業支援システムの全体図である。 圃場番号、年度、平均の有無等を入力する要求入力画面を示す図である。 圃場特性テーブルを示す図である。 圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数、食味重み付け係数、基準施肥量及び圃場特性を入力する設定入力画面を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　［第１実施形態］
　圃場で農作業を行うにあたっては、過去の農作業の実績（作業実績という）等を参考に作業計画を立て、作業計画に応じて農作業を行うことが多い。作業計画は、農作業を行う前に、パーソナルコンピュータ等を用いて作業実績を分析して分析結果に基づいて立てる。或いは、農作業を行う時に、農作業者（生産者）が過去の作業実績を参照して、参照した作業実績と生産者のノウハウに基づいて農作業と同時に決めることもある。
　本発明の農作業支援システムでは、農作業を行うときの作業計画を簡単に提供できるようにするため、まず、予め圃場にて農作業を行ったときの作業実績を、データ収集装置（データ収集手段）で収集しておき、その後、収集した作業実績に基づいて作業計画を演算して農業機械に出力したり、或いは、収集した作業実績を整理して圃場にて作業する農業機械に出力する。
　以下、農作業支援システムについて詳しく説明する。
　図１は、農作業支援システムの全体図を示したものである。
　図１に示すように、農作業支援システム１Ａは、作業実績を収集するデータ収集装置（データ収集手段）２と、作業実績を圃場毎に集約して保存するデータベース３を備えている。また、農作業支援システム１は、データベース３に保存された作業実績に基づいて作業計画を演算する作業計画演算手段４と、作業計画を出力するデータ出力手段５とを備えている。
　データ収集装置２は、農業機械の１つであるコンバイン１０に搭載され、データベース３、作業計画演算手段４及びデータ出力手段５は、パーソナルコンピュータなどの外部端末１１に備えられている。この農作業支援システム１では、データ収集装置２で収集したコンバイン１０の作業実績を携帯端末１２を介して外部端末１１に送信し、外部端末１１のデータベース３に保存する。そして、外部端末１１のデータベース３に保存された作業実績に基づいて、作業計画演算手段４で作業計画を演算し、演算した作業計画を、データ出力手段５によって、コンバイン１０とは異なるトラクタ１３に送信する。
　つまり、図２に示すように、農作業支援システム１Ａは、一の農業機械（コンバイン１０）と、他の農業機械（トラクタ１３）とを連携させて農作業を行うシステムであり、まず、一の農業機械（コンバイン１０）にて農作業を行ったときに作業実績を収集する。そして、一の農業機械（コンバイン１０）における作業実績を用いて他の農業機械（トラクタ１３）にて作業するときの作業計画を立て、この作業計画を他の農業機械（トラクタ１３）に出力する。この農作業支援システムでは、当然の如く、農業機械は、様々なデータを送受信可能な無線通信機器（近距離の無線通信であって、例えば、ＷｉＦｉ（Ｒ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（Ｒ）、ＺｉｇＢｅｅ（Ｒ）などにより通信を行う機器）を備えており、携帯端末１２や外部端末１１とデータ通信が行えるようになっている。
　データ収集装置２は、不揮発性メモリ（記憶部）１５を備えている。記憶部１５は、コンバイン１０を操作したときの様々な作業実績を一時的に記憶する。具体的には、コンバイン１０には、収穫した穀物のたんぱく質を検出する食味センサ２０が設けられると共に、収穫した穀物の収穫量を検出する収量センサ２１が設けられており、データ収集装置２は、食味センサ２０で検出したたんぱく質（食味、たんぱく含有率）、及び、収量センサ２１で検出した収穫量（収量）を、作業実績として一時的に記憶部１５に保存する。
　携帯端末１２は、タブレットＰＣや電話機能を有するスマートフォン等で構成されたもので、様々な機器と無線通信するための無線通信機能と、当該携帯端末１２の位置を取得可能とするために測位衛星２２からの信号に基づいて位置を検出する位置検出機能（位置検出部）２３とを備えている。位置検出部２３は、携帯端末１２に格納されたプログラム等から構成されている。
　具体的には、位置検出部２３は、衛星測位システムの１つであるＧＰＳ等によって位置を検出するためのもので、測位衛星２２（ＧＰＳ衛星）から送信された信号（ＧＰＳ衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて当該携帯端末１２の位置（例えば、緯度、経度）を求める。携帯端末１２を、コンバイン１０に搭載すると、携帯端末１２の位置がコンバイン１０の位置（作業機位置という）となる。この作業機位置は、どこの圃場で作業実績を収集（取得）したか特定するために用いられる。
　例えば、携帯端末１２を持ってコンバイン１０に乗車し、コンバイン１０を作動させると、データ収集装置２によってコンバイン１０の作業実績を取得すると同時に、携帯端末１２によってコンバイン１０の作業機位置も取得することができる。このようにすれば、作業実績を取得したときの作業機位置が分かるため、この作業機位置と圃場の位置とを照らし合わせることによって作業実績を収集した圃場も特定することができる。コンバイン１０で取得した作業実績及び携帯端末１２で取得した作業機位置は、外部端末１１に送信され、当該外部端末１１にて作業実績がどこの圃場であるか判断されて、圃場毎に作業実績がデータベース３に保存されるようになっている。
　図３（ａ）に示すように、詳しくは、コンバイン１０を作動させて収穫した場合、データ収集装置２から携帯端末１２に向けて作業実績（たんぱく質、収量）が送信されると共に、作業実績を取得したデータ取得時刻が携帯端末１２を介して外部端末１１に送信される。一方、図３（ａ）に示すように、携帯端末１２からコンバイン１０の作業機位置及び作業機位置を取得した時刻（位置取得時刻）も外部端末１１に送信される。
　図３（ｂ）に示すように、外部端末１１は、作業実績、データ取得時刻、作業機位置及び位置取得時刻を受信すると、データ取得時刻と位置取得時刻とを照らし合わせ、データ取得時刻と位置取得時刻とが一致する時刻における作業実績と作業機位置とを関連付けて、作業実績と作業機位置とを関連付けた実績位置テーブルを、データベース３に保存する。
　次に、外部端末１１は、実績位置テーブルの作業機位置と、圃場の位置を示す圃場マップ（緯度、経度）とを照らし合わせ、コンバイン１０で取得した作業実績と圃場マップ上の圃場とを関連付ける。例えば、実績位置テーブルの作業機位置と圃場マップに示された圃場とが互いに重なる場合（圃場マップ上の圃場内に作業機位置が存在する場合）、当該圃場に重なる作業位置に対応する作業実績は、重なった圃場で取得したものと判断され、重なった圃場と作業実績とが関連付けられる。
　そして、図４（ａ）に示すように、外部端末１１は、重なった圃場を特定する圃場番号と、作業実績とを関連付け、圃場番号と作業実績とを関連付けた第１作業実績テーブルＴ１を作成し、この第１作業実績テーブルＴ１をデータベース３に保存する。
　ここで、毎年、コンバイン１０にて穀物類を収穫する度に作業実績を収集して、作業実績と圃場とを関連付ければ、図４（ｂ）に示すように、単年度だけでなく数年分の作業実績を有する第２作業実績テーブルＴ２を作成することができる。また、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２は、１つの圃場に対して複数の作業実績（たんぱく質、収穫量）が存在するデータ群となっているが、図４（ｃ）に示すように、一つの圃場におけるたんぱく質を平均して、その平均値を圃場におけるたんぱく質の代表値とし、一つの圃場における収量（kg/10ａ、俵／10ａ）を算出し、たんぱく質の代表値と収量（kg/10ａ、俵／10ａ）とを有する第３作業実績テーブルＴ３をデータベースに作成してもよい。
　データベース３は、上述した第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３の全てを有していてもよいが、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３のいずれかの作業実績テーブルＴ２を有していてもよい。なお、第１作業実績テーブルＴ１、第２作業実績テーブルＴ２、第３作業実績テーブルＴ３を作成する際にデータ取得時刻（或いは位置取得時刻）を関連付けてデータベース３に作成してもよい。そうすることにより、後日であっても農作業を行ったときの日時（作業実績の日時）を確認できるため、作業計画を行う際にさらに好便である。
　以上のように、農作業支援システム１では、複数の圃場のうち、コンバイン１０が圃場Ｂで農作業（収穫）をしたときは、当該圃場Ｂにて農作業したときの作業実績を取得することができ、コンバイン１０が圃場Ｄで農作業（収穫）をしたときは、当該圃場Ｄにて農作業したときの作業実績を取得することができる。これら圃場Ｂにおける作業実績と、圃場Ｄおける作業実績とを、作業実績テーブルとしてデータベース３に保存することができる。
　なお、作業実績と作業機位置とが関連付けられた実績位置テーブルの作成は、外部端末１１の代わりに携帯端末１２で行ってもよい。この場合、例えば、圃場での農作業が終了したときに、データ収集装置２から携帯端末１２へ作業実績及びデータ取得時刻を一括して送信する。携帯端末１２は、データ収集装置２から送信されたデータ取得時刻と、作業実績を収集しているときに予め保存していた位置取得時刻とを照らし合わせる。そして、外部端末１１と同様に、データ取得時刻と位置取得時刻とが一致する時刻における作業実績と作業機位置とを関連付けて、作業実績と作業機位置とが関連付けられたデータを、実績位置テーブルとする。このように作成した実績位置テーブルを、携帯端末１２から外部端末１１に送信すれば、データベース３に実績位置テーブルを保存することができる。
　さて、作業計画演算手段４は、作業実績に基づいて圃場毎に作業計画を演算するもので、外部端末１１に格納されたプログラム等から構成されている。
　作業計画演算手段４を構成するプログラムを起動すると、図５に示すように、外部端末１１の表示部（モニタ）には、作業計画の１つである施肥量（例えば、窒素施肥量）を演算するために必要な情報（圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓ）を入力する設定入力画面Ｓ１が表示される。
　設定入力画面Ｓ１において、圃場番号とは、施肥量を計算する圃場を指定するもので、目標収量とは、指定した圃場における目標の収量を設定するもので、目標食味値とは、指定した圃場における目標の食味を指定するものである。収量重み付け係数αとは、施肥量を計算するにあたって収量の重要度を設定するもので、食味重み係数βとは、施肥量を計算するにあたって食味の重要度を設定するものである。収量と食味とは、相反する関係にあり、収量の重要度（α）を増加させると食味の重要度（β）が減少し、食味の重要度（β）を増加させると、収量の重要度（α）が減少するようになっている。生産者は、窒素施肥量（作業計画）を設定するに際しては、相反する収量と食味とのバランスを考えて、収量重み付け係数αや食味重み係数βを設定する。
　基準施肥量Ｓとは、窒素施肥量を求めるにあたって、例えば、既に圃場に存在する窒素量（圃場１反当たりの窒素量）を考慮して求められるもので、圃場１反あたりに望まれる標準的な窒素量から圃場中の窒素量を減算して、基準となる施肥基準量Ｓを求める。例えば、圃場１反あたりに望まれる標準的な窒素量が１２．０ｋｇ／１０ａであり、圃場中の窒素量が８．５０ｋｇ／１０ａであった場合、施肥基準量Ｓは、１２．０ｋｇ／１０ａから８．５０ｋｇ／１０ａを減算した値３．５０ｋｇ／１０ａとなる。なお、基準施肥量Ｓは、上述した算出方法に限定されず、例えば、生産者が穀物の品種なども考慮して設定してもよい。
　作業計画演算手段４は、設定入力画面Ｓ１に入力された情報（圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β）と、データベース３に保存された食味及び収量（作業実績）とに基づいて、指定された圃場に散布する窒素施肥量を作業計画として演算する。
　以下、作業計画演算手段４について詳しく説明する。
　作業計画演算手段４は、収量差算出部３０、食味差算出部３１、収量差補正部３２、食味差補正部３３、及び施肥量設定部３４を備えている。これら収量差算出部３０、食味差算出部３１、収量差補正部３２、食味差補正部３３及び施肥量設定部３４は、プログラム等から構成されている。
　収量差算出部３０は、次の式（１）に基づいて、設定入力画面Ｓ１に入力された収量の目標値（目標収量）ＹOと、データベース３に格納された収量の実績値（実績収量）ＹPとの差である収量差を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　詳しくは、収量差算出部３０は、設定入力画面Ｓ１にて圃場番号が入力されると、この圃場番号に対応する圃場における前年の収量をデータベース３から取得し、前年の収量を実績収量Ｙｐとして採用する。なお、収量差算出部３０は、前年の収量をデータベース３から取得する代わりに、複数年の収量を取得し、取得した複数年の収量の平均値を実績収量Ｙｐとしてもよいし、各年の収量に重みづけをおこなって算出した加重平均値を実績収量Ｙｐとしてもよい。
　そして、収量差算出部３０は、式（１）に示すように、設定入力画面Ｓ１に入力された目標収量ＹOから実績収量Ｙｐを引くことによって、収量差を算出する。
　食味差算出部３１は、式（２）に基づいて、データベース３に格納された食味の実績値（実績食味値）ＱPと、設定入力画面Ｓ１に入力されたタンパク含有量（食味値）の目標値（目標食味値）ＱOとの差である食味差を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　詳しくは、食味差算出部３１は、設定入力画面Ｓ１にて圃場番号が入力されると、収量差算出部３０と同じように、この圃場番号に対応する圃場における前年の食味をデータベース３から取得し、前年の食味を実績食味値ＱPとして採用する。なお、食味差算出部３１は、前年の食味をデータベース３から取得する代わりに、複数年の食味を取得し、取得した複数年の食味の平均値を実績食味値ＱPとしてもよいし、各年の収量に重みづけをおこなって算出した加重平均値を実績食味値ＱPとしてもよい。
　そして、収量差算出部３０は、式（２）に示すように、実績食味値ＱPから設定入力画面Ｓ１に入力された目標食味値ＱOを引くことによって、食味差を算出する。
　収量差補正部３２は、式（３）に示すように、収量差算出部３０で算出した収量差（ＹO－ＹP）に、設定入力画面Ｓ１で入力された収量重み付け係数αを乗じることにより、収量差の重要度を計算するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　食味差補正部３３は、式（４）に示すように、食味差算出部３１で算出した食味差（ＱP－ＱO）に、設定入力画面Ｓ１で入力された食味重み付け係数βを乗じることにより、食味差の重要度を計算するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　施肥量設定部３４は、収量差補正部３２で算出した補正収量差α（ＹO－ＹP）と、食味差補正部３３で算出した補正食味差β（ＱP－ＱO）とを、式（５）に適用することで、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）を求めるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　さて、施肥基準量Ｓの単位は「ｋｇ／１０ａ」であり、収量差（ＹO－ＹP）の単位は「俵／１０ａ」であり、食味差（ＱP－ＱO）の単位は「％」であって、施肥基準量Ｓ、収量差（ＹO－ＹP）、食味差（ＱP－ＱO）は、それぞれ異なる単位の値であるが、式（５）に示すような式を構築することによって、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）を決めることができる。式（５）を参照すると、α（ＹO－ＹP）は、施肥基準量Ｓを収量の観点から補正する補正項であり、目標収量ＹOを実現するために増量すべき又は減量すべき窒素施肥量として扱うことができる。また、β（ＱP－ＱO）は、施肥基準量Ｓを食味値の観点から補正する補正項であり、目標食味値ＱOを実現するために減量すべき又は増量すべき窒素施肥量として扱うことができる。
　このようなことから式（５）に示すように、施肥基準量Ｓに対して、収量差α（ＹO－ＹP）を加算し、食味差β（ＱP－ＱO）を減算することで、収量差α（ＹO－ＹP）による窒素施肥量の増減分と、食味差β（ＱP－ＱO）による窒素施肥量の増減分を加味した窒素施肥量Ｎを求めることができる。窒素施肥量を求めるときは、目標収量、実績収量、実績食味値、目標食味値及び施肥基準量Ｓの単位を無視し、これらの値をそのまま用いればよい。
　なお、式（５）では、窒素施肥量Ｎを求めるにあたって、収量と食味とのバランスを設定するため、収量重み付け係数α（０≦α≦１）と食味重み付け係数β（０≦β≦１）との和（α＋β）は１としている。「α＋β＝１」とすることによって、収量及び食味の一方に大きな重み付けをすれば他方の重み付けは小さくなり、収量と食味の相反する関係をより適切に反映した結果を得ることができる。収量重み付け係数αと食味重み付け係数βは、共に正の値となるように設定されるのが好ましい。
　本実施形態では、収量を１反あたりに収穫された俵数で表しているが、収量を１反あたりに収穫された重量（ｋｇ）で表してもよい。目標収量ＹOと実績収量ＹPを１反あたりの重量（ｋｇ／１０ａ）を単位として表わす場合、目標収量ＹOと実績収量ＹPをそのままの単位で式（１）に適用し、得られた収量差を１俵当たりの重量である６０ｋｇで除せば、式（１）で得られた収量差の単位「ｋｇ／１０ａ」を単位「俵／１０ａ」に変換できる。
　式（５）によって窒素施肥量Ｎを求めると、図６に示すように、窒素施肥量Ｎ（ｋｇ／１０ａ）は、圃場に関する圃場情報（圃場番号、圃場名、圃場面積など）に関連付けられ、圃場毎にデータベース３に保存される。
　このように農作業支援システム１では、コンバイン１０にて米や麦など穀物類を収穫するときに、コンバイン１０に搭載したデータ収集装置２によって収穫量や食味などの作業実績を収集することができる。収集された作業実績は、外部端末１１のデータベース３に保存され、作業計画演算手段４によって圃場毎に窒素施肥量である作業計画を立てることができる。作業計画（窒素施肥量）は、圃場毎にデータベース３に保存されることから、圃場で施肥を実施するときに使用することができる。
　農作業支援システム１は、作業計画（窒素施肥量）を要求するデータ要求手段６と、このデータ要求手段６で要求された作業計画（窒素施肥量）を出力するデータ出力手段５とを備えている。データ要求手段６は、例えば、携帯端末１２のプログラム等で構成され、データ出力手段５は、外部端末１１のプログラム等で構成されている。
　データ要求手段６を構成するプログラムを起動すると、図７に示すように、携帯端末１２の表示部（モニタ）には、作業計画を要求するために必要な情報（圃場番号）を入力する要求入力画面Ｓ２が表示される。要求入力画面Ｓ２における圃場番号とは、作業計画を取得したい圃場を指定するものであって、生産者は、トラクタ１３にて肥料を散布するときに、散布する圃場に対応する圃場番号を入力する。
　要求入力画面Ｓ２に圃場番号を入力すると、データ要求手段６は、無線通信等によりデータベース３を有するパーソナルコンピュータに、圃場番号及び作業計画を要求する要求信号を送信する。データ出力手段５は、データ要求手段６からの圃場番号及び要求信号を受信すると、データベース３を参照して圃場番号に対応する窒素施肥量を抽出し、抽出した窒素施肥量と圃場情報(圃場番号、圃場名、圃場面積など）を、携帯端末１２に送信する。携帯端末１２は、窒素施肥量及び圃場情報を受信すると、当該窒素施肥量及び圃場情報を表示部に表示する。
　例えば、トラクタ１３に連結した肥料散布装置３７によって肥料散布を行うとき、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、トラクタ１３に乗車した生産者に対して窒素施肥量等を通知することができる。生産者は、携帯端末１２に表示された窒素施肥量、圃場情報（圃場面積など）、肥料に含まれる窒素成分値％を参考に、圃場に散布する施肥量を計算することができ、計算した施肥量となるように肥料散布装置３７を手動で操作することによって、作業計画に対応する施肥を実施することができる。
　なお、上述した実施形態では、窒素施肥量（作業計画）を携帯端末１２に表示するようにしているが、圃場で作業を行う農業機械（例えば、トラクタ１３）の運転席の周囲に設置された表示装置（例えば、メータパネル）に、窒素施肥量（作業計画）を表示するようにしてもよい。この場合は、携帯端末１３或いは外部端末１１から、トラクタ１３に作業計画及び圃場情報を送信すればよく、トラクタ１３の表示装置は、作業計画及び圃場情報の受信後に、作業計画及び圃場情報を表示すればよい。
　或いは、携帯端末１２は、窒素施肥量、圃場情報のうち窒素施肥に必要な情報（圃場面積、肥料に含まれる窒素成分値）を、肥料散布装置３７を制御する制御装置３８に出力して、制御装置３８による制御により自動的に施肥を行ってもよい。この場合、制御装置３８は、携帯端末１２を介して窒素施肥量及び圃場面積を受信すると、窒素施肥量、圃場面積、肥料に含まれる窒素成分値から、当該圃場に散布する施肥量を求め、肥料散布装置３７を制御する。なお、肥料に含まれる窒素成分値％は、携帯端末１２に入力できるようにすることが好ましい。
　例えば、作業計画である窒素施肥量が、「３．８５４７５ｋｇ／１０ａ」であり、圃場面積が１０ａ、散布する肥料の窒素含有率が１４％である場合、窒素施肥量（３．８５４７５ｋｇ／１０ａ）を１４％で除して得られた値、約２７．５３４０ｋｇ／１０ａが、圃場に散布する施肥量となる。制御装置３８は、圃場における施肥量が、２７．５３４０ｋｇ／１０ａとなるように、圃場内の走行距離に応じて肥料散布装置３７による単位時間当たりの施肥量を調整したり、圃場内のトラクタ１３の速度に応じて肥料散布装置３７による単位時間当たりの施肥量を調整する。なお、作業計画である窒素施肥量となるように、肥料散布装置３７を制御すればよいため、肥料散布装置３７の制御等は上述したものに限定されない。
　以上、農作業支援システム１によれば、トラクタ１３で肥料散布を行うとき、例えば、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、作業計画に応じて簡単に手動又は自動で肥料を散布することが可能となる。まとめると、農作業支援システム１では、データ収集装置２を搭載した一の農業機械（コンバイン１０）と、一の農業機械（コンバイン１０）とは別の農作業を行う他の農業機械（トラクタ１３）とを連携させて農作業を行うことができる。特に、一の農業機械（コンバイン１０）で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベース３と、データベース３の作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段４と、他の農業機械（トラクタ１３）に、当該圃場に対応する作業計画を出力するデータ出力手段５とを備えているため、一の農業機械（コンバイン１０）による農作業の結果（作業実績）を、他の農業機械（トラクタ１３）による農作業に生かすことができ、トラクタ１３による農作業を簡単に実施することができる。
　上述した実施形態では、携帯端末１２と外部端末１１とを別々に構成していたが、外部端末１１の機能を携帯端末１２に設けてもよい。即ち、図８の農作業支援システム１Ｂに示すように、データベース３、作業計画演算手段４、データ要求手段６及びデータ出力手段５を携帯端末１２に設けてもよい。この場合、上述した外部端末を携帯端末に読み替えることで、携帯端末１２の動作となるため、説明を省略する。
　また、携帯端末１２の機能を一の農業機械（コンバイン）に設けてもよい。例えば、携帯端末１２の位置検出部２３と、実績位置テーブルを機能とをコンバイン１０に設け、コンバイン１０から実績位置テーブルを外部端末１１に送信できるようにしてもよい。或いは、コンバイン１０に電話回線通信網と通信可能な機能を設けて、データ収集装置２で収集した作業実績を外部端末１１に送信できるようにしてもよい。
［第２実施形態］
　第２実施形態は、第１実施形態を変形したものであって、作業計画をトラクタ１３に出力する代わりに、データベース３に保存された作業実績をトラクタ１３に出力するものである。第１実施形態と異なる点について説明する。
　図９に示すように、この農作業支援システム１Ｃでは、作業計画演算手段４が備えられておらず、作業実績を要求するデータ要求手段４０と、このデータ要求手段４０で要求された作業実績を出力するデータ出力手段４１とを備えている。データ要求手段４０は、例えば、携帯端末１２のプログラム等で構成され、データ出力手段４１は、外部端末１１のプログラム等で構成されている。
　データ要求手段４０を構成するプログラムを起動すると、図１０に示すように、携帯端末１２の表示部（モニタ）には、作業実績を要求するために必要な情報（圃場番号、年度、平均の有無等）を入力する要求入力画面Ｓ３が表示される。要求入力画面Ｓ３における圃場番号とは、作業実績を取得したい圃場を指定するものであって、生産者は、トラクタ１３にて肥料を散布するときに、散布する圃場に対応する圃場番号を入力する。また、要求入力画面Ｓ３における年度とは、複数年の作業実績のうち取得したい年度を指定するもので、平均の有無とは、作業実績を平均値で取得するか否かを設定するものである。
　要求入力画面Ｓ３に圃場番号、年度、平均の有無を入力すると、データ要求手段４０は、無線通信等によりデータベース３を有するパーソナルコンピュータに、圃場番号、年度、平均の有無を送信する。データ出力手段４１は、データ要求手段６からの圃場番号、年度、平均の有無を受信すると、データベース３を参照して圃場番号、年度、平均の有無に対応する作業実績を抽出し、抽出した作業実績と圃場情報(圃場番号、圃場名、圃場面積など）を、携帯端末１２に送信する。携帯端末１２は、作業実績及び圃場情報を受信すると、当該作業実績及び圃場情報を表示部に表示する。
　例えば、トラクタ１３に連結した肥料散布装置３７によって肥料散布を行うとき、生産者が携帯端末１２を所持してトラクタ１３に乗車すれば、トラクタ１３に乗車した生産者は作業実績及び圃場情報を見ることができる。生産者は、携帯端末１２に表示された作業実績、圃場情報を参考に、作業計画を立てることができる。
　第２実施形態も第１実施形態と同様に、外部端末１１の機能を携帯端末１２に設けてもよい。
［第３実施形態］
　第３実施形態は、第１実施形態を変形したものであって、作業計画を算出するときのパラメータを追加したものである。第１実施形態と異なる点について説明する。
　図１１に示すように、第３実施形態におけるデータベース３には、圃場中に発現する窒素の量に影響を及ぼす可能性のある圃場の特徴（特性）と、その特性が窒素量へ影響を及ぼす程度を評価した圃場特性係数Ｃとが関連付けられた圃場特性テーブルＴ４が保存されている。特性及び圃場特定係数Ｃは、過去の作業実績などを考慮して予め設定されたものである。
　作業計画演算手段４を構成するプログラムを起動すると、図１２に示すように、外部端末１１の表示部（モニタ）には、圃場番号、目標収量、目標食味値、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓ、特性とを入力する設定入力画面Ｓ４が表示される。特性として、「前作、多収性品種付け」を選択すると、圃場特定係数Ｃは、１．２が設定される。
　施肥量設定部３４は、目標収量ＹO、目標食味値ＱP、収量重み付け係数α、食味重み付け係数β、基準施肥量Ｓの他に圃場特定係数Ｃも考慮して、これらを式（６）に適用することによって、窒素施肥量を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　この実施形態によれば、圃場の特性も考慮して窒素施肥量を算出することができるため、より圃場に適した施肥を行うことができる。
　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。上述した実施形態では、データ収集装置２を農業機械に搭載していたが、データ収集装置２を農業機械に搭載しなくてもよい。この場合、データ収集装置２で収集した作業実績は、携帯端末１２や外部端末１１に送信するように構成すればよく、また、データ収集装置２に測位衛星２２からのデータに基づいて位置を検出する位置検出部２３を設けることが好ましい。
　上述した実施形態では、一の農業機械をコンバインとし、他の農業機械をトラクタとしているがこれに限定されない。例えば、一の農業機械をトラクタとし、他の農業機械を移植機としてもよいし、一の農業機械を移植機とし、他の農業機械をトラクタとしてもよい。即ち、互いの農業機械が連携させて農作業を行う場合、コンバイン、トラクタ、移植機、田植機等々のそれぞれの組み合わせによって農作業支援システムを構築してもよい。
　なお、圃場とは、現実に区画された農地だけでなく、農作業計画のために仮想的に区画された農地であってもよい。
　１　農作業支援システム
　２　データ収集装置（データ収集手段）
　３　データベース
　４　作業計画演算手段
　５　データ出力手段
　６　データ要求手段
１０　コンバイン
１１　外部端末
１２　携帯端末
１３　トラクタ
１５　記憶部
２０　食味センサ
２１　収量センサ
２２　測位衛星
２３　位置検出部
３０　収量差算出部
３１　食味差算出部
３２　収量差補正部
３３　食味差補正部
３４　施肥量設定部
３７　肥料散布装置
３８　制御装置
４０　データ要求手段
４１　データ出力手段
Ｔ１　第１作業実績テーブル
Ｔ２　第２作業実績テーブル
Ｔ３　第３作業実績テーブル
Ｔ４　特性テーブル
Ｓ１　設定入力画面
Ｓ２　要求入力画面
Ｓ３　要求入力画面
Ｓ４　設定入力画面

Claims (8)

  1. 　圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
    　前記一の農業機械で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、
    　前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記作業計画を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  2. 　圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
    　前記一の農業機械で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記作業実績を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  3. 　圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
    　前記データ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記作業実績を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  4. 　圃場で農作業したときの作業実績を収集するデータ収集装置と、
    　前記データ収集装置で収集した作業実績を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記データベースの作業実績に基づいて圃場毎の作業計画を演算する作業計画演算手段と、
    　前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記作業計画を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  5. 　圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
    　前記一の農業機械で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記データベースの穀物の収量及びタンパク含有率に基づいて圃場毎の作業計画である窒素施肥量を演算する作業計画演算手段と、
    　前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記窒素施肥量を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  6. 　圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置を搭載した一の農業機械と、前記一の農業機械と他の農業機械とを連携させて農作業を行う農作業支援システムであって、
    　前記一の農業機械で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記圃場で農作業を行う他の農業機械に、当該圃場に対応する前記穀物の収量及びタンパク含有率を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  7. 　圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置と、
    　前記データ収集装置で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記穀物の収量及びタンパク含有率を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
  8. 　圃場で農作業したときの穀物の収量及びタンパク含有率を含む作業実績を収集するデータ収集装置と、
    　前記データ収集装置で収集した穀物の収量及びタンパク含有率を圃場毎に集約するデータベースと、
    　前記データベースの穀物の収量及びタンパク含有率に基づいて圃場毎の作業計画である窒素施肥量を演算する作業計画演算手段と、
    　前記圃場で農作業を行う農業機械に、当該圃場に対応する前記窒素施肥量を出力するデータ出力手段と、を備えていることを特徴とする農作業支援システム。
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