JP2019109792A - 農業支援システム及び農業支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の圃場管理システムは、圃場地図データを記録する圃場地図レイヤを有する地図データ記録部と、各種の農作業機により圃場に対して実行される作業毎に生成された圃場作業データを記録する機種別圃場作業レイヤを有する圃場作業データ記録部とを備えている。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、複数の農業マップデータを活用して農業支援を簡単に行うことができる農業支援システム及び農業支援装置を提供することを目的とする。
農業支援システムは、農業に関する複数の農業マップデータを取得するデータ取得部と、前記複数の農業マップデータを、作物に属する作物グループと、機械に属する機械グループとに分類するデータ分類部と、を備えている。
農業支援システムは、前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとのそれぞれを表示する表示部を備えている。
農業支援システムは、前記データ分類部で分類された前記作物グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第1データとして受け付け、且つ、前記データ分類部で分類された前記機械グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第2データとして受け付けるデータ選択部を備えている。
前記表示部は、前記第1データと前記第2データとを可視化して表示する。
農業支援装置は、農業に関する複数の農業マップデータを取得するデータ取得部と、前記複数の農業マップデータを、作物に属する作物グループと、機械に属する機械グループとに分類するデータ分類部と、を備えている。
農業支援装置は、前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとの相関関係を演算する相関演算部を備えている。
農業支援システムは、農業を支援するシステムであって、例えば、農業に関する様々なデータの表示等の支援を行う。
図1、2に示すように、農業支援システムは、農業支援装置1を備えている。農業支援装置1は、例えば、農家、営農会社、農業機械メーカ、農業のサービス等に設置された固定型のコンピュータ、管理者、作業者等が持ち運ぶことができる携帯型のコンピュータである。この実施形態では、農業支援装置1は、固定型のコンピュータであって、例えば、サーバである。
作物データは、穀物(穀類)、野菜、果実、豆類、いも類等の作物に関するデータであって、作物の収量を示すデータ(収量データ)、作物の化学成分を示すデータ(成分データ)、作物の生育を示すデータ(生育データ)等である。土壌データは、作物を栽培する圃場等の場所の土壌に関するデータであって、土壌の化学成分を示すデータ(土壌成分データ)、土壌の硬度を示すデータ(土壌硬度データ)等である。
即ち、農業マップデータは、作物データ(収量データ、成分データ、生育データ)、土壌データ(土壌成分データ)、気象データ(風向、風速、気温、湿度、晴れ、曇り、雨、雷、雪、降雨量、降雪量、降水確率、気圧等)、機械データ(農業車両、田植機、移植機、コンバイン等の収穫機、施肥機、薬剤散布機、播種機、成形機、集草機、拡散機、草刈機、調製機等の稼働データ)、作業データ(移植量、施肥量、薬剤散布量、播種量)のいずれかの農業に関するデータと、位置とが関連付けられたデータである。このような農業マップデータは、様々な機械によって検出することができる。
図1に示すように、トラクタ10は、車体11と、原動機12と、変速装置13とを備えている。車体11は、車輪型又はクローラ型の走行装置を支持している。車体11は、走行装置によって走行することが可能である。原動機12は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、電動モータ等である。変速装置13は、走行装置の変速ができると共に、車体11の前進、後進の切り替えを行うことができる。車体11には、運転席14が設けられ、運転席14には操縦装置15が設けられている。車体11の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部16が設けられている。連結部16には、インプルメント(アタッチメント)17が着脱可能である。インプルメント17を連結部16に連結することによって、車体11によってインプルメント17を牽引することができる。インプルメント17は、耕耘する耕耘機、肥料を散布する施肥機、薬剤を散布する薬剤散布機、種を撒く播種機、収穫を行う収穫機等である。
図3に示すように、記憶部20Aは、トラクタ10に装着したインプルメント17が、耕耘機の場合は耕耘爪の回転数、施肥機の場合は肥料を撒くディスク等の回転数、薬剤散布機の場合は薬剤を吐出するポンプの吐出量、吐出圧、播種機の場合は種を繰り出すローラ等の繰出部の回転数、収穫機及び草刈機の場合は切刃等の刈取部の回転数等を機械データとして記憶する。また、記憶部20Aは、トラクタ10のPTO回転数、車速、燃費(燃料消費量)、操作具の操作量、耕深(深さ)、変速装置13の変速段、原動機12の回転数等の稼働データを機械データとして記憶する。また、インプルメント17が施肥機の場合は施肥量、薬剤散布機の場合は薬剤散布量、播種機の場合は播種量を作業データとして記憶する。記憶部20Aは、インプルメント17が収穫機である場合、収穫機で収穫した収穫量(収量データ)を記憶する。
また、車体31には、位置検出装置70Bが設けられている。位置検出装置70Bは、位置(緯度、経度)を検出する装置であり、位置検出装置70Aと同様の構成であるため説明を省略する。
また、車体41の後部側には、施肥機、播種機等のインプルメント17が取付可能である。また、車体41には、位置検出装置70Cが設けられている。位置検出装置70Cは、位置(緯度、経度)を検出する装置であり、位置検出装置70Aと同様の構成であるため説明を省略する。なお、田植機40にも、トラクタ10、コンバイン30と同様に操作具(操作レバー、操作スイッチ、操作ボリューム等)が設けられている。
図3に示すように、記憶部20Cは、田植機40にて田植作業を行った場合、苗植付装置44で植え付けた移植量を作業データとして記憶する。移植量とは、田植機40に個別に設定された植付の条数であり、例えば、3条、4条、5条、8条、10条等の条数である。また、記憶部20Cは、田植機40にインプリメント17を装着した場合、施肥量、播種量を作業データとして記憶することができる。
したがって、田植機40によって作業を行うことにより、移植量、施肥量、播種量のそれぞれと、位置とを対応付けた複数の農業マップデータを取得することができる。なお、田植機40においても、トラクタ10、コンバイン30と同様に、車速、操作具の操作量、原動機32の回転数等の稼働データを機械データとして取得して、機械データと位置とを対応付けて記憶部20Cに記憶してもよい。
また、マルチコプター50は、位置検出装置70Dを有している。位置検出装置70Dは、位置(緯度、経度)を検出する装置であり、位置検出装置70Aと同様の構成であるため説明を省略する。
一方、間接通信の場合、通信装置60A、60B、60C、60Dは、定期的又は不定期に、記憶部20A、20B、20C、20Dに記憶した農業マップデータを携帯端末61に送信する。携帯端末61は、スマートフォン、タブレット、PDA等であって、農業マップデータを受信すると一時的に受信した農業マップデータを記憶(保存)する。データ取得部2は、定期的又は不定期に、携帯端末61に対して、農業マップデータの送信を要求する。携帯端末61が農業マップデータの送信の要求を受信すると、当該携帯端末61は一時的に保存していた農業マップデータを農業支援装置1に送信する。農業支援装置1が携帯端末61から送信された農業マップデータを受信すると、データ取得部2は、農業マップデータを受け付ける。或いは、間接通信の場合、携帯端末61から農業支援装置1に対して、農業マップデータを送信する。農業支援装置1が携帯端末61から送信された農業マップデータを受信すると、データ取得部2は、農業マップデータを取得する。
さて、データ取得部2は、外部のネットワーク(WAN等)を介して、気象庁のサーバ等に接続し、当該気象庁が提供する気象データに位置が付与された農業マップデータを取得する。データ取得部2は、気象情報を提供する気象情報提供会社等のサーバにアクセスすることによって、気象データに位置が付与された農業マップデータを取得してもよいし、その他の情報提供会社が提供する気象情報を取得してもよく、気象情報の取得の方法は限定されない。
上述した実施形態では、トラクタ10、コンバイン30、田植機40、マルチコプター50のそれぞれに通信装置60A、60B、60C、60Dが設けられている場合に、データ取得部2によって農業マップデータを取得することについて説明したが、通信装置以外でも農業マップデータの取得が可能である。
なお、記憶媒体を用いた場合において、携帯端末61又は固定端末64が撮像データを受信した場合は、当該携帯端末61又は固定端末64が撮像データを生育データに変換してもよい。或いは、直接通信と同様に、農業支援装置1が撮像データを受信した後に当該農業支援装置1が撮像データを生育データに変換してもよい。
マップデータ記憶部3Aは、データ取得部2が農業マップデータを取得した場合、取得した農業マップデータを記憶する。図5に示すように、マップデータ記憶部3Aに農業マップデータを記憶する場合、農業マップデータに文字、英数字等で示された管理情報が割り当てられ、管理情報と共に農業マップデータが記憶される。管理情報とは、農業マップデータの演算、検索、整理等を行い易くするために設定された情報である。例えば、管理情報は、データ項目(作物データ、土壌データ、気象データ、機械データ、作業データ)、データ種別又はマップ種別を示す情報が割り当てられている。例えば、管理情報のうち、上位3桁の文字等がデータ項目を示し、データ項目に続く5桁の文字等がデータ種別又はマップ種別を示し、データ種別又はマップ種別に続く10桁の文字が農業マップデータである。例えば、生育マップで10番目に取得したデータである場合、管理情報は、「001−004−0000000010」となる。
表示制御部4は、農業支援装置1に接続された携帯端末61及び固定端末64のいずれかの表示部65、66の表示を制御する。表示部65、66は、液晶モニタ、液晶パネル等により構成され、様々な表示を行うことができる。例えば、表示部65、66は、複数の農業マップデータを可視化した複数の農業マップを表示する。
次に、表示制御部4、データ分類部7の構成について詳しく説明する。
メニュー画面において、ボタン等が選択されて所定の操作が行われると、固定端末64は、農業支援装置1に対して、マップ支援の要求を行う。図6に示すように、農業支援装置1の表示制御部4は、固定端末64の要求に応じて、当該固定端末64の表示部66に支援画面M1を表示する。
表示制御部4は、作物グループデータを農業マップF11に変換して、変換した農業マップF11を作物マップ表示部81Aに表示する。詳しくは、表示制御部4は、作物グループデータにおける数値等のデータ及び位置(緯度、経度)を参照する。一方、表示制御部4は、作物マップ表示部81Aにおけるフィールドを複数のエリアQn(n=1,2,3・・・n)に区分し、作物グループデータにおいて、区分されたエリアQnのそれぞれに入る複数のデータGn[i](n:区分、Gn[i]:データ、i:データ数)を平均した平均値を代表値Dn(n=1,2,3・・・n)に設定する。或いは、表示制御部4は、作物グループデータにおいて、区分されたエリアQnのそれぞれに入る複数のデータGn[i]を積算した積算値を代表値Dnに設定する。或いは、表示制御部4は、平均値及び積算値をエリアQnの面積で割った面積辺りの数値を代表値Dnに設定する。
機械マップ表示部81Bに農業マップF12を表示する場合、表示制御部4は、農業マップF12の周辺に、農業マップF12のマップ種別、データ種別、農業マップF12の元となった農業マップデータの取得日等のマップ基本情報を表示する。なお、農業マップF12の基本情報(マップ種別、データ種別、取得日等)は、携帯端末61及び固定端末64のいずれかを農業支援装置1に接続して、基本情報を入力することによって、農業マップデータ(管理情報)毎に基本情報が関連付けられる。なお、基本情報は自動的に生成されて管理情報に対応付けられ、マップデータ記憶部3Aに記憶されてもよく、入力方法及び関連付けの方法等について限定はされない。
データ選択部5は、データ分類部7で分類された複数の作物グループデータのうち、選択された作物グループデータを第1データ(作物所属データ)として受け付け、且つ、データ分類部7で分類された複数の機械グループデータのうち、選択された機械グループデータを第2データ(機械所属データ)として受け付ける。
作物マップ表示部81Aに複数の農業マップF11が表示されている状態にて、ポインタ84又は選択動作によって、任意の農業マップF11が選択されると、データ選択部5は、選択された任意の農業マップF11の管理情報を保持する。つまり、データ選択部5は、作物マップ表示部81Aに表示された複数の農業マップF11のうち、選択された1つの農業マップF11の管理情報を保持することで、当該農業マップF11に対応する作物グループデータを作物所属データとして受け付ける。
相関演算部6は、複数の作物グループデータのうち、データ選択部5によって選択された1つの作物所属データと、複数の機械グループデータのうち、データ選択部5によって選択された1つの機械所属データとの相関を演算する。
支援画面M1は、第2マップ表示部82を含んでいる。第2マップ表示部82は、相関演算部6で演算した相関を可視化した相関マップF2を表示する。即ち、第2マップ表示部82は、相関演算部6が割り当てたエリアQn毎のランク毎に、色等を変化させた相関マップF2を表示する。つまり、第2マップ表示部82には、圃場等を示したフィールドを複数に分割して、エリアQnに相関係数Cnを割り当てたメッシュ型の相関マップF2を表示する。上述した実施形態では、相関マップF2をメッシュ型のマップで可視化することを例示したが、相関マップF2は、上述した例に限定されない。
図6に示すように、支援画面M1は、設定部83を表示してもよい。設定部83は、支援画面M1に関する様々な設定を行う部分である。設定部83では、例えば、第1マップ表示部81に表示する農業マップF11、F12の絞り込み情報を入力可能である。絞り込み情報とは、取得日、取得日の範囲、種別等である。絞り込み情報の入力を行った場合は、第1マップ表示部81(81A、81B)には、複数の農業マップF11、F12のうち、絞り込み情報に対応する農業マップF11、F12のみを表示することができる。
作物マップ表示部81Aにおいて農業マップF11が選択され且つ機械マップ表示部81Bにおいて農業マップF12が選択された場合、選択された農業マップF11に対応する作物所属データGn[i]1と、選択された農業マップF12に対応する機械所属データGn[i]2の全てのデータを用いて全体の相関係数CTを求める。例えば、作物マップ表示部81Aにおいて、農業マップF11として生育マップが選択され、機械マップ表示部81Bにおいて、農業マップF12として原動回転マップが選択された場合、作物所属データGn[i]1は生育データ、機械所属データGn[i]2は原動回転データとなる。ここで、データ数が10(i=10)である場合、相関演算部6は、生育データGn[1]1〜Gn[10]1と、原動機回転データGn[1]2〜Gn[10]2との全てのデータから全体の相関係数CTを求める(n:1〜max)。相関記憶部3Bは、生育データGn[i]1に対応する管理情報(001−004−0000000010)と、原動機回転データGn[i]2に対応する管理情報(002−006−0000000035)とを関連付けることで、少なくとも種別(マップ種別、データ種別)と相関演算部6が求めた全体の相関係数CTを記憶する。
表示部65、66は、相関記憶部3Bに記憶された全体の相関係数CTと、相関係数CTに関連付けられた複数の農業マップデータの種別(マップ種別、データ種別)とを表示する。図8は、支援画面M2を示している。メニュー画面において、ボタン等が選択されて所定の操作が行われると、固定端末64の表示部65に支援画面M2が表示される。
なお、表示部65、66は、相関係数を求めるのに使用した複数の農業マップデータのうち、相関係数CTが閾値以上となった作物グループデータと機械グループデータとの種別の組み合わせの種別の組み合わせを表示してもよい。例えば、図8に示すように、支援画面M2の相関性表示部86には、相関係数CTの上限値、下限値を入力する入力部が示されている。相関係数CTの上限値、下限値が入力された場合、表示制御部4は、相関記憶部3Bを参照し、上限値と下限値との間に入る相関係数CTに対応する管理情報を検索する。管理情報を検索後に、管理情報から種別を含む基本情報を割り出して、割り出した基本情報、即ち、作物グループデータと機械グループデータとの種別の組み合わせと、上限値と下限値との間に入る相関係数CTとの一覧表を表示する。これによれば、相関性が高い農業マップ同士を把握したり、相関性が低い農業マップ同士を簡単に把握することができる。
以上によれば、農業支援システム及び/又は農業支援装置1は、作物グループの農業マップデータと、機械グループの農業マップデータとの相関関係を演算する相関演算部6を備えている。したがって、複数の農業マップデータの中から、任意に選んだ作物グループの農業マップデータと、機械グループの農業マップデータとの相関関係が高いか低いかを把握することができる。例えば、任意に選んだ1つの作物グループの農業マップデータと、任意に選んだ1つの機械グループの農業マップデータとの相関関係が高い場合、機械の動作によって作物へ作用させることができる事項を用いて、作物の成長等を促進することができる。
これによれば、様々な農業マップデータがあったとしても、作物系の農業マップデータと機械系の農業マップデータとを簡単に選択することができ、両者のデータの処理を実行し易い。
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。
2 データ取得部
3 記憶部
3A マップデータ記憶部
3B 相関記憶部
4 表示制御部
5 データ選択部
6 相関演算部
10 トラクタ
11 車体
12 原動機
13 変速装置
14 運転席
15 操縦装置
16 連結部
17 インプルメント
19 制御装置
20A 記憶部
20B 記憶部
20C 記憶部
20D 記憶部
30 コンバイン
31 車体
32 原動機
33 グレンタンク
34 刈取装置
35 制御装置
36 測定装置
40 田植機
41 車体
42 原動機
43 変速装置
44 苗植付装置
45 苗載せ台
46 制御装置
50 マルチコプタ
50a 機体
50b アーム
50c 回転翼
50d スキッド
50e 撮像装置
60A、60B、60C、60D 通信装置
61 携帯端末
62 記憶媒体
63 入出力装置
64 固定端末
65 表示部
66 表示部
70A 位置検出装置
70B 位置検出装置
70C 位置検出装置
70D 位置検出装置
81 第1マップ表示部
82 第2マップ表示部
83 設定部
84 ポインタ
85 完了ボタン
86 相関性表示部
F1 農業マップ(第1マップ、選択マップ)
F2 相関マップ
Qn エリア
Gn[i] データ
Dn 代表値
F1 農業マップ(第1マップ、選択マップ)
Cn エリア毎の相関係数
Claims (10)
- 農業に関する複数の農業マップデータを取得するデータ取得部と、
前記複数の農業マップデータを、作物に属する作物グループと、機械に属する機械グループとに分類するデータ分類部と、
を備えている農業支援システム。 - 前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとのそれぞれを表示する表示部を備えている請求項1に記載の農業支援システム。
- 前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとの相関関係を演算する相関演算部を備えている請求項1又は2に記載の農業支援システム。
- 前記データ分類部で分類された前記作物グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第1データとして受け付け、且つ、前記データ分類部で分類された前記機械グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第2データとして受け付けるデータ選択部を備えている請求項1〜3のいずれかに記載の農業支援システム。
- 前記相関演算部は、第1データと、前記第2データとの相関を演算し、
前記表示部は、前記相関演算部で求めた相関を表示する請求項4に記載の農業支援システム。 - 農業に関する複数の農業マップデータを取得するデータ取得部と、
前記複数の農業マップデータを、作物に属する作物グループと、機械に属する機械グループとに分類するデータ分類部と、
を備えている農業支援装置。 - 前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとのそれぞれを表示する表示部を備えている請求項6に記載の農業支援装置。
- 前記データ分類部で分類された前記作物グループの農業マップデータと、前記機械グループの農業マップデータとの相関関係を演算する相関演算部を備えている請求項6又は7に記載の農業支援装置。
- 前記データ分類部で分類された前記作物グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第1データとして受け付け、且つ、前記データ分類部で分類された前記機械グループに属する複数の農業マップデータのうち、選択された農業マップデータを第2データとして受け付けるデータ選択部を備えている請求項6〜8のいずれかに記載の農業支援装置。
- 前記相関演算部は、第1データと、前記第2データとの相関を演算し、
前記表示部は、前記相関演算部で求めた相関を表示する請求項10に記載の農業支援装置。
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