特開 2024-107584 メンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024107584

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】メンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/20 20230101AFI20240802BHJP

   G06Q 50/02 20240101ALI20240802BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/20

G06Q50/02

A01B69/00 303Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011589

(22)【出願日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】古市 光洋

【テーマコード（参考）】

2B043

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

2B043AA10

2B043AB19

2B043BA02

2B043EB04

2B043EB05

2B043EC12

2B043EC14

2B043EE01

5L049CC01

5L049CC15

5L050CC01

(57)【要約】

【課題】圃場内で作業を行う作業装置のメンテナンスに係る判断を精度よく支援する。
【解決手段】メンテナンス支援方法は、作業装置（２）が圃場（９）内で作業を行いながら移動する軌跡（８）を表す軌跡情報を取得すること（Ｓ０１）と、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が直進した直進軌跡（８１）の直進距離を算出すること（Ｓ０２）と、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が旋回した旋回軌跡（８２）の旋回距離を算出すること（Ｓ０２）と、直進距離と、旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、作業装置（２）のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出すること（Ｓ０４）と、メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力すること（Ｓ０５）と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離を算出することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離を算出することと、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出することと、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力することと、
を含む
メンテナンス支援方法。

【請求項2】

請求項１に記載のメンテナンス支援方法において、
前記圃場内で前記作業を行いながら移動した前記作業装置の、複数の測位時刻のそれぞれにおける位置を表す位置情報を取得すること
をさらに含み、
前記軌跡情報を取得することは、
前記位置情報に基づいて、前記軌跡情報を算出すること
を含む
メンテナンス支援方法。

【請求項3】

請求項１に記載のメンテナンス支援方法において、
前記作業装置が前記圃場内で前記作業を行いながら自律移動するための案内経路を表す案内経路情報を生成すること
をさらに含み、
前記軌跡情報を取得することは、
前記案内経路情報に基づいて、前記軌跡情報を算出すること
を含む
メンテナンス支援方法。

【請求項4】

請求項２または３に記載のメンテナンス支援方法において、
前記係数は、
前記旋回軌跡の旋回半径が所定の閾値より小さいときに用いる第１係数と、
前記旋回半径が前記閾値より大きいときに用いる第２係数と
を含む
メンテナンス支援方法。

【請求項5】

請求項４に記載のメンテナンス支援方法において、
前記第１係数は、前記第２係数より大きい
メンテナンス支援方法。

【請求項6】

請求項１に記載のメンテナンス支援方法において、
前記メンテナンス指標は、
前記作業装置の部品の消耗度合いを表す消耗情報
を含む
メンテナンス支援方法。

【請求項7】

請求項６に記載のメンテナンス支援方法において、
前記メンテナンス指標は、
前記部品のメンテナンスにかかるコストを表すメンテナンスコスト情報
をさらに含む
メンテナンス支援方法。

【請求項8】

作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離と、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離とを算出する距離算出部と、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出する指標算出部と、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力する出力部と、
を備える
メンテナンス支援システム。

【請求項9】

演算装置に実行させることによって所定の処理を実現するためのメンテナンス支援プログラムであって、
前記処理は、
作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離を算出することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離を算出することと、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出することと、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力することと、
を含む
メンテナンス支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はメンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラムに関し、例えば、圃場内で作業を行う作業装置のメンテナンスに係る判断の支援に好適に利用できるものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２０２２－２１０９６号公報）には、作業機械の管理システムに係る技術が開示されている。特許文献１の管理システムでは、作業機械の稼働状況に関する稼働情報を管理サーバーが受信して管理する。稼働情報は、作業機械の総走行距離などの項目を含み、作業機械における異常などのイベントの発生の検出に用いられ、また、作業機械のメンテナンスに係る判断にも用いられる。

【0003】

特許文献１の技術では、作業機械の総走行距離に基づいてメンテナンスに係る判断を行うことができるが、作業機械が移動する経路のうち、走行部品への負荷が比較的低い直進経路と、該負荷が比較的高い旋回経路との区別がされていない。また、直進経路と旋回経路とにおける走行部品の消耗度合いの違いについての考慮もされていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－２１０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記状況に鑑み、本開示は、圃場内で作業を行う作業装置のメンテナンスに係る判断を精度よく支援するためのメンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラムを提供することを目的の１つとする。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

【0007】

一実施の形態によれば、メンテナンス支援方法は、作業装置（２）が圃場（９）内で作業を行いながら移動する軌跡（８）を表す軌跡情報を取得すること（Ｓ０１）を含む。メンテナンス支援方法は、さらに、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が直進した直進軌跡（８１）の直進距離を算出すること（Ｓ０２）と、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が旋回した旋回軌跡（８２）の旋回距離を算出すること（Ｓ０２）と、を含む。メンテナンス支援方法は、さらに、直進距離と、旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、作業装置（２）のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出すること（Ｓ０４）と、メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力すること（Ｓ０５）と、を含む。

【0008】

一実施の形態によれば、メンテナンス支援システム（１）は、軌跡情報取得部（５２１）と、距離算出部（５２２）と、指標算出部（５２４）と、出力部（５２５）と、を備える。軌跡情報取得部（５２１）は、作業装置（２）が圃場（９）内で作業を行いながら移動する軌跡（８）を表す軌跡情報を取得する。距離算出部（５２２）は、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が直進した直進軌跡（８１）の直進距離と、作業装置（２）が旋回した旋回軌跡（８２）の旋回距離とを算出する。指標算出部（５２４）は、直進距離と、旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、作業装置（２）のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出する。出力部（５２５）は、メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力する。

【0009】

一実施の形態によれば、メンテナンス支援プログラムは、演算装置（５２）に実行させることによって所定の処理を実現するためのメンテナンス支援プログラムである。該処理は、作業装置（２）が圃場（９）内で作業を行いながら移動する軌跡（８）を表す軌跡情報を取得すること（Ｓ０１）を含む。該処理は、さらに、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が直進した直進軌跡（８１）の直進距離を算出すること（Ｓ０２）と、軌跡（８）のうち、作業装置（２）が旋回した旋回軌跡（８２）の旋回距離を算出すること（Ｓ０２）と、を含む。該処理は、さらに、直進距離と、旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、作業装置（２）のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出すること（Ｓ０４）と、メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力すること（Ｓ０５）と、を含む。

【発明の効果】

【0010】

一実施の形態によれば、圃場内で作業を行う作業装置のメンテナンスに係る判断を精度よく支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態によるメンテナンス支援システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施形態によるメンテナンス支援装置の一構成例を示すブロック回路図である。

【図3】図３は、一実施形態によるメンテナンス支援方法の処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、一実施形態による直進軌跡および旋回軌跡について説明するための図である。

【図5A】図５Ａは、一実施形態による旋回軌跡を抽出する手法の一例について説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、一実施形態による旋回軌跡を抽出する手法の一例について説明するための図である。

【図5C】図５Ｃは、一実施形態による旋回半径を算出する手法の一例について説明するための図である。

【図6A】図６Ａは、一実施形態によるメンテナンス指標の出力表示の一例を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、一実施形態によるメンテナンス指標の出力表示の一例を示す図である。

【図6C】図６Ｃは、一実施形態によるメンテナンス指標の出力表示の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

添付図面を参照して、本開示によるメンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

【0013】

（第１の実施形態）
図１に示すように、一実施形態によるメンテナンス支援システム１は、メンテナンス支援装置５を備える。メンテナンス支援システム１は、さらに、搭載端末３および／または外部端末６を含んでもよい。

【0014】

搭載端末３は、作業装置２に搭載される。作業装置２は、圃場９で地上を移動しながら農作業を行うトラクターやコンバイン、野菜収穫機、田植機、移植機、播種機、スプレーヤ、搬送台車、トラックなどの作業車両を含む。作業装置２は、さらに、圃場９の上方を飛行しながら農作業を行うドローンなどを含んでもよい。

【0015】

外部端末６は、通信機能および表示機能を有するスマートフォンやタブレット端末などを含んでもよい。

【0016】

メンテナンス支援装置５と、搭載端末３と、外部端末６とは、ネットワーク４を介した無線通信および／または有線通信によって各種情報の送受信を行う。一例として、搭載端末３は、作業装置２が圃場９内で移動しながら作業したときに通過した複数の地点の位置をＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球航法衛星システム）などで測定した位置情報を、ネットワーク４を介して、メンテナンス支援装置５へ送信する。メンテナンス支援装置５は、受信した位置情報を記録する。記録された位置情報は、作業装置２が圃場９の外側を移動したときに通過した複数の位置と、作業装置２が圃場９で作業を行いながら移動したときに通過した複数の位置と、作業装置２が現在存在する現在位置とのうち、一部またはすべてを含んでよい。外部端末６は、メンテナンス支援装置５が送信する情報を受信して、外部端末６を操作する使用者へ出力する。

【0017】

図２に示すように、一実施形態によるメンテナンス支援装置５は、いわゆるコンピュータとして構成されてもよい。図２の例において、メンテナンス支援装置５は、バス５１と、演算装置５２と、記憶装置５３と、通信装置５４と、入出力装置５５とを備える。バス５１は、演算装置５２、記憶装置５３、通信装置５４および入出力装置５５の間の通信を実現するように構成されてもよい。

【0018】

演算装置５２は、軌跡情報取得部５２１と、軌跡抽出部５２２と、距離算出部５２３と、指標算出部５２４と、出力部５２５とを備える。記憶装置５３は、プログラム記憶部５３１と、データベース５３２とを備える。プログラム記憶部５３１は、メンテナンス支援プログラムを記憶する。

【0019】

演算装置５２は、メンテナンス支援プログラムを実行することによって、軌跡情報取得部５２１、軌跡抽出部５２２、距離算出部５２３、指標算出部５２４および出力部５２５のそれぞれの機能を実現する。軌跡情報取得部５２１、軌跡抽出部５２２、距離算出部５２３、指標算出部５２４および出力部５２５のそれぞれは、演算装置５２および記憶装置５３が協働して実現する処理を実行する仮想的な機能ブロックである。軌跡情報取得部５２１は、搭載端末３から位置情報を受信するなどして、作業装置２が圃場９内で移動した軌跡を表す軌跡情報を取得する。軌跡抽出部５２２は、軌跡情報から、作業装置２が直進した直進軌跡を表す直進軌跡情報と、作業装置２が旋回した旋回軌跡を表す旋回軌跡情報とを抽出する。距離算出部５２３は、直進軌跡情報から直進軌跡の距離を算出し、旋回軌跡情報から旋回軌跡の距離を算出する。指標算出部５２４は、作業装置２のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出する。出力部５２５は、メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力する。これらの機能ブロックのより具体的な処理については、後述する。

【0020】

メンテナンス支援プログラムは、外部の記録媒体５３０から読み出されてプログラム記憶部５３１に格納されてもよい。記録媒体５３０は、非一時的で有形の媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ａｎｄ ｔａｎｇｉｂｌｅ ｍｅｄｉａ）であってもよい。

【0021】

通信装置５４は、ネットワーク４を介する無線通信および／または有線通信により、搭載端末３および／または外部端末６を含む外部の装置との通信を行う。

【0022】

入出力装置５５は、使用者に情報を出力し、使用者が入力する操作を受け付ける。一例として、入出力装置５５は、画像を出力する表示装置、入力を受け付けるキーボードおよび／またはマウスなどを含む。

【0023】

一例として、外部端末６も、演算装置と、記憶装置と、通信装置と、入出力装置とを備えてもよい。入出力装置は、画像を出力する表示装置と、タッチ操作による入力を受け付けるタッチパッドとを一体化したタッチパネルを備えてもよい。

【0024】

図３のフローチャートを参照して、一実施形態によるメンテナンス支援方法の処理の一例について説明する。メンテナンス支援方法の処理は、メンテナンス支援装置５が起動するときに開始してもよい。このとき、メンテナンス支援装置５の演算装置５２がメンテナンス支援プログラムを実行することによって、メンテナンス支援方法の処理が実現される。

【0025】

図３のフローチャートが開始すると、ステップＳ０１が実行される。ステップＳ０１において、図２の軌跡情報取得部５２１が、搭載端末３が送信する位置情報を取得することによって、軌跡情報を取得する。ここで、搭載端末３は、作業装置２が通過した複数の地点の位置をＧＮＳＳなどによって測定し、このようにして得られた位置情報をメンテナンス支援装置５へ送信してもよい。また、軌跡情報取得部５２１は、取得した位置情報を、記憶装置５３に格納する。作業装置２の位置の測定が行われた地点を、測位点と呼ぶ。位置情報は、それぞれの測位点の位置を表す測位情報を、位置の測定が行われた測位時刻に対応付けて含んでもよい。測位情報は、測位点の緯度および経度を含んでもよいし、測位点の高度をさらに含んでもよい。

【0026】

図４の例に示すように、作業装置２が圃場９内で作業を行いながら移動した軌跡は、位置情報に記録された複数の測位点７を測位時刻の順番でつなげた軌跡８として取得される。

【0027】

図３のステップＳ０１の後、ステップＳ０２が実行される。ステップＳ０２において、図２の軌跡抽出部５２２が、作業装置２の軌跡８のうち、直進軌跡および旋回軌跡を抽出する。ここで、直進軌跡とは、作業装置２の軌跡８のうち、作業装置２が直進した部分である。また、旋回軌跡とは、作業装置２の軌跡８のうち、作業装置２が旋回した部分である。

【0028】

図４の例では、作業装置２の軌跡８は、直進軌跡８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅと、旋回軌跡８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄに分けることができる。以降、直進軌跡８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを区別しないとき、これらを直進軌跡８１と総称する場合がある。また、旋回軌跡８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄを区別しないとき、これらを旋回軌跡８２と総称する場合がある。直進軌跡８１は、圃場９のうち、主に、作業装置２が作業を行う作業領域に含まれる。また、旋回軌跡８２は、圃場９のうち、主に、作業装置２が作業を行わずに進行方向を変更するときに移動する枕地に含まれる。

【0029】

軌跡抽出部５２２が直進軌跡８１と旋回軌跡８２とを区別する手法について説明する。一例として、軌跡抽出部５２２は、位置情報に含まれる複数の測位点７のうち、測位時刻が連続する３つの測位点７を結ぶ２本の線分の間の角度が１８０度に十分に近く、すなわち該角度と１８０度との差が所定の閾値角度以下であるとき、これら３つの測位点７の一部または全てが直進軌跡８１に含まれると判定する。反対に、軌跡抽出部５２２は、位置情報に含まれる複数の測位点７のうち、測位時刻が連続する３つの測位点７を結ぶ２本の線分の間の角度が１８０度から十分に離れており、すなわち該角度と１８０度との差が所定の閾値角度より大きいとき、これら３つの測位点７の一部または全てが旋回軌跡８１に含まれると判定する。閾値角度は、例えば、１０度である。

【0030】

図３のステップＳ０２の後、ステップＳ０３が実行される。ステップＳ０３において、図２の距離算出部５２３が、作業装置２の軌跡８のうち、直進軌跡の直進距離と、旋回軌跡の旋回距離とを算出する。直進距離は、作業装置２の軌跡８に含まれる直進軌跡８１の距離の総和である。旋回距離は、作業装置２の軌跡８に含まれる旋回軌跡８２の距離の総和である。

【0031】

図５Ａ、図５Ｂを参照して、旋回距離を算出する方法について説明する。一例として、距離算出部５２３は、旋回軌跡８２に含まれる曲線８３を、複数の線分８４の集合に近似して、該複数の線分８４の長さの総和を、該曲線８３の長さの近似値として算出してもよい。線分８４は、測位時刻が連続する２つの測位点７を結ぶ線分８４であってもよい。

【0032】

図３のステップＳ０３の後、ステップＳ０４が実行される。ステップＳ０４において、図２の指標算出部５２４が、作業装置２のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出する。メンテナンス指標は、作業装置２の部品の消耗度合いを表す消耗情報を含んでもよい。メンテナンス指標は、部品のメンテナンスにかかるコストを表すメンテナンスコスト情報をさらに含んでもよい。

【0033】

作業装置２は複数の部品を含んでおり、それぞれの部品は作業装置２が作業および／または移動を行うと消耗する。部品が消耗する度合いは部品ごとに異なり、作業装置２が行う作業および／または移動によって変化する。本実施形態によるメンテナンス支援システム１は、作業装置２の位置情報に基づいて、消耗した部品を交換するなどのメンテナンスを行うためのコストを、自動的に、かつ、精度よく推定することによって、作業装置２のメンテナンスを行う時期などの判断を支援する。

【0034】

本実施形態では、作業装置２の走行部品の、旋回走行による消耗度合いは、直進走行による消耗度合いより大きいと推定する。また、本実施形態では、作業装置２の走行部品の、旋回走行による消耗度合いは、旋回モードによって異なると推定する。ここで、旋回半径の範囲や、旋回方法などの組み合わせを、旋回モードと呼ぶ。それぞれの旋回モードには、対応する旋回係数を設定する。旋回係数は、対応する旋回モードで旋回した場合の消耗度合いを、同じ距離を直進した場合の消耗度合いで除した比率である。旋回係数は、実際の消耗度合いを事前に測定した上で適宜な近似値に設定してもよい。

【0035】

例えば、旋回半径の範囲として、旋回半径が所定の閾値半径より小さい小回り範囲と、旋回半径が閾値半径以上である大回り範囲との２種類を区別してもよい。一例として、閾値半径は、１．７ｍ（メートル）である。作業装置２が履帯車両である場合、旋回半径が小さいほど、履帯の消耗は大きい。そこで、小回り範囲に対応する旋回係数を、大回り範囲に対応する旋回係数より大きく設定する。一例として、大回り範囲に対応する旋回係数を１と設定し、小回り範囲に対応する旋回係数を１．２と設定してもよい。

【0036】

例えば、旋回方法として、超信地旋回と、信地旋回と、その他の通常旋回とを区別してもよい。超信地旋回とは、作業装置２が有する左右の走行部品のうち、一方が前進するように動作し、他方が後退するように動作することによって、作業装置２がその場で回転する旋回方法である。また、信地旋回とは、左右の走行部品のうち、一方が前進または後退するように動作し、他方が動作しないことによって、作業装置２が、動作しない方の走行部品を中心に回転する旋回方法である。通常旋回とは、左右の走行部品の両方ともが前進または後退するように動作しながら回転する旋回方法である。超信地旋回および信地旋回では、通常旋回と比較して、走行部品の消耗は大きい。そこで、このような場合に対応する旋回係数を、通常旋回に対応する旋回係数より大きく設定する。一例として、通常旋回時の旋回係数を１と設定した場合、超信地旋回および信地旋回に対応する旋回係数を１．５と設定してもよい。なお、超信地旋回および信地旋回は、旋回半径が小回り範囲よりさらに小さい旋回方法であるとも言える。

【0037】

旋回半径および旋回方法の組み合わせと、旋回係数との対応関係は、例えば、図２のデータベース５３２に予め格納されていてもよい。

【0038】

図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃを参照して、旋回半径を算出する手法の一例について説明する。旋回軌跡８２の測位点７のうち、測位時刻が連続する３つの測位点７Ａ、７Ｂ、７Ｃに注目する。線分８４のうち、測位点７Ａ、７Ｂを繋ぐ線分８４Ａの垂直二等分線８５Ａを算出する。同様に、線分８４のうち、測位点７Ｂ、７Ｃを繋ぐ線分８４Ｂの垂直二等分線８５Ｂを算出する。このとき、２つの垂直二等分線８５Ａ、８５Ｂの交点は、測位点７Ａ、７Ｂ、７Ｃを含む円弧の中心７１である。また、中心７１から測位点７Ａ、７Ｂまたは７Ｃまでの距離は、測位点７Ａ、７Ｂ、７Ｃを含む円弧の半径である。同様に、測位時刻が連続する３つの測位点７の組み合わせごとに、旋回軌跡８２の部分ごとの旋回半径を算出することができる。また、旋回軌跡８２の部分ごとに、旋回半径に対応する旋回係数を算出することができる。

【0039】

なお、超信地旋回および信地旋回の場合は、搭載端末３のＧＮＳＳアンテナの、作業装置２に対する位置関係によっては、旋回半径を精度よく算出することが困難になり得る。そこで、算出した旋回半径が所定の閾値より小さい場合は、超信地旋回または信地旋回が行われたと判定してもよい。この判定に用いる閾値は、例えば、作業装置２の幅方向の寸法乃至その２倍などに設定してもよい。

【0040】

図２の指標算出部５２４は、旋回軌跡８２の部分ごとに、旋回距離および旋回係数を乗じた仮想旋回距離を算出する。また、指標算出部５２４は、旋回軌跡８２の全ての部分の仮想旋回距離の総和を、仮想総旋回距離として算出する。さらに、指標算出部５２４は、直進軌跡８１の直進距離の総和と、仮想総旋回距離とを和した仮想総走行距離を算出する。ここで、仮想総走行距離は、作業装置２が直進軌跡８１および旋回軌跡８２を走行した結果として作業装置２の部品に発生する消耗度合いと同じ消耗度合いが、作業装置２が直進だけを行って発生する総走行距離の近似値である。

【0041】

図４の例において、直進軌跡８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅの直進距離がそれぞれ８８ｍであり、旋回軌跡８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄの旋回距離がそれぞれ３．１ｍであり、旋回軌跡８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄの旋回係数がそれぞれ１．２であるとき、仮想総走行距離は以下のように約４５５ｍと算出される。
仮想総走行距離＝８８×５＋３．１×４×１．２＝４５４．８８≒４５５

【0042】

図２の指標算出部５２４は、仮想総走行距離に基づいて、作業装置２のメンテナンス指標を算出する。上述のとおり、メンテナンス指標は、作業装置２の部品の消耗度合いを表す消耗情報や、部品のメンテナンスにかかるコストを表すメンテナンスコスト情報などを含む。一例として、消耗情報は、仮想総走行距離を含んでもよい。また、作業装置２の部品ごとのメンテナンスコストは、仮想総走行距離に、単位走行距離あたりのコスト係数を乗じることで算出してもよい。部品ごとのコスト係数は、図２のデータベース５３２に格納されていてもよい。

【0043】

図３のステップＳ０４の後、ステップＳ０５が実行される。ステップＳ０５において、図２の出力部５２５が、メンテナンス指標を出力する。より詳細には、出力部５２５は、通信装置５４を制御してメンテナンス指標情報を外部端末６へ、ネットワーク４を介して送信する。外部端末６は、通信機能によってメンテナンス指標情報を受信すると、メンテナンス指標情報が表すメンテナンス指標を、表示機能によって表示する。外部端末６は、さらに、メンテナンス指標に対応する作業装置２、圃場９、軌跡８などに係る情報を出力部５２５から受信して表示してもよい。

【0044】

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃを参照して、外部端末６によるメンテナンス指標の出力表示の一例について説明する。図６Ａの例では、ウィンドウＷ１内に、経路に係る情報と、ボタンＢ１、Ｂ２とが表示される。経路に係る情報には、作業装置２の型式および機番と、圃場９の名称および面積と、作業装置２が圃場９内で移動した軌跡８の旋回モードを含む旋回設定および走行距離と、サブウィンドウＷ１１が含まれる。サブウィンドウＷ１１内には、作業装置２が圃場９内で移動した軌跡８の、上方から見た形状が、直進軌跡８１および旋回軌跡８２の集合として表示されている。

【0045】

図６ＡのボタンＢ１を操作すると、外部端末６の表示は図６Ｂのように切り替わる。図６Ｂの例では、ウィンドウＷ２内に、メンテナンスのコストに係る情報が表示される。コストに係る情報には、作業装置２の部品の名称と、それぞれの部品のメンテナンスにかかるコストの推定値と、コストの推定値の合計値とが含まれる。部品には、クローラ、転輪、部品Ａ、などが含まれる。

【0046】

図６ＡのボタンＢ２を操作すると、外部端末６の表示は図６Ｃのように切り替わる。図６Ｃの例では、ウィンドウＷ３内に、部品情報を入力するためのフォームが表示される。該フォームは、作業装置２の部品ごとに、仮想総走行距離の合計が達したときに交換が推奨される距離を表す交換走行距離と、交換にかかるコストを表す価格とを、作業装置２の管理者などが記入するための機能を有する。

【0047】

図３のステップＳ０５の後、本実施形態によるメンテナンス支援方法の処理は終了する。

【0048】

上記に説明したように、本実施形態によるメンテナンス支援方法、メンテナンス支援システム１およびメンテナンス支援プログラムは、作業装置２が圃場９内で作業を行いながら移動する軌跡８を、作業装置２のそれぞれの部品の消耗度合いが異なる直進軌跡８１および旋回軌跡８２に分けて仮想総走行距離を算出し、仮想総走行距離に基づいてメンテナンス指標を算出することによって、メンテナンスに係る判断を精度よく支援することができる。

【0049】

（変形例）
上記の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ０１において、図２の軌跡情報取得部５２１が、作業装置２が移動した軌跡８を表す位置情報を、軌跡情報として取得する場合の構成について説明した。この構成の変形例として、軌跡情報取得部５２１は、作業装置２が移動する予定の軌跡８を表す案内軌跡情報を、軌跡情報として取得してもよい。案内軌跡情報は、例えば、自律動作する機能を有する作業装置２が圃場９内で作業を行いながら自律移動するための案内経路を表す。案内経路情報は、図示しない案内経路生成部などによって、作業装置２が圃場９内で作業を開始する前に生成される。案内経路情報は、例えば、作業装置２が圃場９内で作業を行いながら移動するときに通過する予定の複数の位置を表す位置情報を含む。軌跡情報取得部５２１は、案内経路情報を軌跡情報として取得してもよい。

【0050】

上記の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ０２において、図２の軌跡抽出部５２２が、作業装置２が移動した軌跡８のうち、旋回軌跡８２を、測位時刻が連続する３つの測位点７の角度に基づいて抽出する場合の構成について説明した。この構成の変形例として、軌跡抽出部５２２は、旋回軌跡８２を、ステアリング角に基づいて抽出してもよい。この場合、まず、図３のステップＳ０１において、図２の軌跡情報取得部５２１が、搭載端末３から、位置情報とともに、複数の時刻における作業装置２のステアリング角を表すステアリング角情報を受信して取得する。次に、図３のステップＳ０２において、図２の軌跡抽出部５２２が、ステアリング角が第１ステアリング閾値以上または第２ステアリング閾値以下である時刻において、作業装置２が旋回走行していたと判定する。

【0051】

上記の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ０４において、図２の指標算出部５２４が、旋回半径および旋回方法の組み合わせに応じて、３種類の旋回係数を設定する場合の構成について説明した。この構成の変形例として、指標算出部５２４は、より多い旋回係数またはより少ない旋回係数を設定してもよい。一例として、旋回半径が２ｍ以上の通常旋回に対応する旋回係数を１と設定し、旋回半径が２ｍ未満かつ１．５ｍ以上の通常旋回に対応する旋回係数を１．２と設定し、旋回半径が１．５ｍ未満の通常旋回に対応する旋回係数を１．６と設定し、超信地旋回および信地旋回に対応する旋回係数を２と設定してもよい。旋回半径の閾値や、旋回係数の値などは、作業装置２の車種ごとに部品の消耗度合いの実測値に基づいて適宜に設定してもよい。

【0052】

上記の実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ０４において、図２の指標算出部５２４が、１つの仮想旋回距離および／または１つの仮想総走行距離に基づいて作業装置２の部品のメンテナンス指標を算出する場合の構成について説明した。この構成の変形例として、指標算出部５２４は、仮想旋回距離および／または仮想総走行距離を、作業装置２の左右の走行部品のそれぞれについて個別に算出してもよい。これは、旋回方法によっては、左右の走行部品の一方の旋回距離および消耗度合いと、他方の旋回距離および消耗度合いとが、有意に異なり得るからである。一例として、作業装置２が圃場９の周囲に沿って外側から内側に向けて螺旋状に移動しながら作業を行うとき、軌跡８が時計回りに回転する螺旋である場合は、旋回軌跡８２において左側の走行部品の走行距離は右側の走行部品の走行距離より長くなる。同様に、反時計回りの場合は右側の走行部品の走行距離は左側の走行部品の走行距離より長くなる。指標算出部５２４は、左右の走行部品の仮想旋回距離および／または仮想総走行距離に基づいて、それぞれの走行部品のメンテナンス指標を算出してもよい。

【0053】

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

【0054】

（付記）
各実施の形態で記載したメンテナンス支援方法、メンテナンス支援システムおよびメンテナンス支援プログラムは、以下のように言うことができる。

【0055】

第１の態様に係るメンテナンス支援方法は、
作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離を算出することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離を算出することと、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出することと、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力することと、
を含む。

【0056】

第２の態様に係るメンテナンス支援方法は、第１の態様に係るメンテナンス支援方法であって、
前記圃場内で前記作業を行いながら移動した前記作業装置の、複数の測位時刻のそれぞれにおける位置を表す位置情報を取得すること
をさらに含み、
前記軌跡情報を取得することは、
前記位置情報に基づいて、前記軌跡情報を算出すること
を含む。

【0057】

第３の態様に係るメンテナンス支援方法は、第１の態様に係るメンテナンス支援方法であって、
請求項１に記載のメンテナンス支援方法において、
前記作業装置が前記圃場内で前記作業を行いながら自律移動するための案内経路を表す案内経路情報を生成すること
をさらに含み、
前記軌跡情報を取得することは、
前記案内経路情報に基づいて、前記軌跡情報を算出すること
を含む。

【0058】

第４の態様に係るメンテナンス支援方法は、第２または第３の態様に係るメンテナンス支援方法であって、
前記係数は、
前記旋回軌跡の旋回半径が所定の閾値より小さいときに用いる第１係数と、
前記旋回半径が前記閾値より大きいときに用いる第２係数と
を含む。

【0059】

第５の態様に係るメンテナンス支援方法は、第４の態様に係るメンテナンス支援方法であって、
前記第１係数は、前記第２係数より大きい。

【0060】

第６の態様に係るメンテナンス支援方法は、第１～第５のいずれか１つの態様に係るメンテナンス支援方法であって、
前記メンテナンス指標は、
前記作業装置の部品の消耗度合いを表す消耗情報
を含む。

【0061】

第７の態様に係るメンテナンス支援方法は、第６の態様に係るメンテナンス支援方法であって、
前記メンテナンス指標は、
前記部品のメンテナンスにかかるコストを表すメンテナンスコスト情報
をさらに含む。

【0062】

第８の態様に係るメンテナンス支援システムは、
作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離と、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離とを算出する距離算出部と、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出する指標算出部と、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力する出力部と、
を備える。

【0063】

第９の態様に係るメンテナンス支援プログラムは、演算装置に実行させることによって所定の処理を実現するためのメンテナンス支援プログラムであって、
前記処理は、
作業装置が圃場内で作業を行いながら移動する軌跡を表す軌跡情報を取得することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が直進した直進軌跡の直進距離を算出することと、
前記軌跡のうち、前記作業装置が旋回した旋回軌跡の旋回距離を算出することと、
前記直進距離と、前記旋回距離に所定の係数を乗じた仮想旋回距離との総和に基づいて、前記作業装置のメンテナンスの判断を支援するためのメンテナンス指標を算出することと、
前記メンテナンス指標を表すメンテナンス指標情報を外部に出力することと、
を含む。

【符号の説明】

【0064】

１ メンテナンス支援システム
２ 作業装置
３ 搭載端末
４ ネットワーク
５ メンテナンス支援装置
５１ バス
５２ 演算装置
５２１ 軌跡情報取得部
５２２ 軌跡抽出部
５２３ 距離算出部
５２４ 指標算出部
５２５ 出力部
５３ 記憶装置
５３０ 記録媒体
５３１ プログラム記憶部
５３２ データベース
５４ 通信装置
５５ 入出力装置
６ 外部端末
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ 測位点
７１ 中心
８ 軌跡
８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ 直進軌跡
８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄ 旋回軌跡
８３ 曲線
８４、８４Ａ、８４Ｂ 線分
８５Ａ、８５Ｂ 垂直二等分線
９ 圃場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】