特開 2024-45890 畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置支援プログラム

(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】P2024045890

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/02 20240101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150965

(22)【出願日】2022-09-22

(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】三谷 英樹

【テーマコード（参考）】

5L049

【Ｆターム（参考）】

5L049CC01

(57)【要約】

【課題】圃場の形状に応じて作物の収量を増大させるように圃場に対する畝の方向を提案する。
【解決手段】畝配置支援方法は、圃場（９）に配置する複数の畝（９３）に係る所望の畝配置条件を満たす複数の畝（９３）の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成すること（Ｓ０３）と、圃場（９）の形状および寸法を表す圃場情報と、基本畝パターン情報とに基づいて、圃場（９）に対する基本畝パターンの回転角度（θ）および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定すること（Ｓ０４）と、圃場（９）で所望の作物を畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される作物の栽培指標を算出すること（Ｓ０５）と、栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力すること（Ｓ０６）とを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成することと、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定することと、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出することと、
前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力することと
を含む
畝配置支援方法。

【請求項2】

請求項１に記載の畝配置支援方法において、
前記畝配置条件は、
前記複数の畝のそれぞれの幅である畝幅と、
互いに平行に配置する前記複数の畝の間に確保する距離である通路幅と、
前記複数の畝のおのおのに配置する複数の株の間に確保する距離である株間と
を含む
畝配置支援方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の畝配置支援方法において、
前記栽培指標は、
前記畝設定候補にしたがって前記圃場に配置した場合の前記複数の畝の総数と、
前記畝設定候補にしたがって前記複数の畝に植え付けた場合の前記作物の株の総数と
のうち、少なくとも１つを含む
畝配置支援方法。

【請求項4】

請求項１に記載の畝配置支援方法において、
作業効率を表す作業効率情報を外部に出力すること
をさらに含み、
前記作業効率情報は、
前記圃場内を前記複数の畝に沿って移動しながら作業を行う作業装置が、前記複数の畝の間を移動するときに作業を行わずに旋回する回数を表す旋回回数
を含む
畝配置支援方法。

【請求項5】

請求項１に記載の畝配置支援方法において、
前記決定することは、
複数の前記組み合わせを用意することと、
前記複数の前記組み合わせのうちいずれか１つを前記畝設定候補として決定することと
を含む
畝配置支援方法。

【請求項6】

請求項１に記載の畝配置支援方法において、
前記決定することは、
前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせにおいて、前記複数の畝のそれぞれに植付可能な前記作物の株の総数が増加するように、前記複数の畝のそれぞれの位置を前記複数の畝のそれぞれの長手方向に調節すること
を含む
畝配置支援方法。

【請求項7】

請求項１に記載の畝配置支援方法において、
自律的に動作する作業装置が、前記圃場で前記作物を栽培するための作業を行うために、前記複数の畝に沿って移動する作業経路を表すパスデータを、前記畝設定候補に基づいて生成することと、
前記パスデータを外部へ出力することと
をさらに含む
畝配置支援方法。

【請求項8】

圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成する基本畝パターン生成部と、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定する畝設定候補決定部と、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出し、前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力する栽培指標算出部と
を備える
畝配置支援システム。

【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させるための畝配置支援プログラムであって、
前記処理は、
圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成することと、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定することと、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出することと、
前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力することと
を含む
畝配置支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置支援プログラムに関し、例えば、圃場における複数の畝の位置の決定に好適に利用できるものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特許第５８２１９７０号公報）には、圃場を移動した農機の移動軌跡のうち、この圃場に形成された直線状の畝に沿ってこの農機が移動した区間を抽出し、この区間の距離を算出する算出方法が開示されている。また、このように算出された距離に基づいて農作物の収穫量を判断することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８２１９７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

その一方で、特許文献１には、畝の方向は圃場に対応して決まっていることが多いと記載されており、特許文献１の各図面に描かれている圃場は全て長方形である。農作物の収穫量を増大させる観点からは、圃場が長方形である場合に、畝の方向をこの長方形のいずれかの辺に対して平行にすることが好ましいことは明らかである。しかし、実際には長方形以外の変則的な形状を有する圃場も少なくない。このような場合に、圃場に対する畝の方向を、作物の収量を増大させるように決定することは容易ではない。

【0005】

上記状況に鑑み、本開示は、圃場の形状に応じて作物の収量を増大させるように圃場に対する畝の方向を提案する畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置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、畝配置支援方法は、圃場（９）に配置する複数の畝（９３）に係る所望の畝配置条件を満たす複数の畝（９３）の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成すること（Ｓ０３）を含む。畝配置支援方法は、さらに、圃場（９）の形状および寸法を表す圃場情報と、基本畝パターン情報とに基づいて、圃場（９）に対する基本畝パターンの回転角度（θ）および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定すること（Ｓ０４）を含む。畝配置支援方法は、さらに、圃場（９）で所望の作物を畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される作物の栽培指標を算出すること（Ｓ０５）と、栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力すること（Ｓ０６）とを含む。

【0008】

一実施の形態によれば、畝配置支援システム（１）は、基本畝パターン生成部（５２２）と、畝設定候補決定部（５２３）と、栽培指標算出部（５２４）とを備える。基本畝パターン生成部（５２２）は、圃場（９）に配置する複数の畝（９３）に係る所望の畝配置条件を満たす複数の畝（９３）の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成する。畝設定候補決定部（５２３）は、圃場（９）の形状および寸法を表す圃場情報と、基本畝パターン情報とに基づいて、圃場（９）に対する基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定する。栽培指標算出部（５２４）は、圃場（９）で所望の作物を畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される作物の栽培指標を算出し、栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力する。

【0009】

一実施の形態によれば、畝配置支援プログラムは、演算装置に実行させることによって所定の処理を実現させるためのものである。この処理は、圃場（９）に配置する複数の畝（９３）に係る所望の畝配置条件を満たす複数の畝（９３）の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成すること（Ｓ０３）を含む。この処理は、さらに、圃場（９）の形状および寸法を表す圃場情報と、基本畝パターン情報とに基づいて、圃場（９）に対する基本畝パターンの回転角度（θ）および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定すること（Ｓ０４）を含む。この処理は、さらに、圃場（９）で所望の作物を畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される作物の栽培指標を算出すること（Ｓ０５）と、栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力すること（Ｓ０６）とを含む。

【発明の効果】

【0010】

一実施の形態によれば、圃場の形状に応じて作物の収量を増大させるように圃場に対する畝の方向を提案することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態による畝配置支援システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施形態による畝配置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、一実施形態による畝配置支援方法の処理の一例を示すフローチャートである。

【図4A】図４Ａは、一実施形態による畝配置条件に含まれるパラメータについて説明するための図である。

【図4B】図４Ｂは、一実施形態による基本畝パターンについて説明するための図である。

【図5A】図５Ａは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図5C】図５Ｃは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図5D】図５Ｄは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図6】図６は、一実施形態による作業経路の一例を示す図である。

【図7A】図７Ａは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図7B】図７Ｂは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図7C】図７Ｃは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【図7D】図７Ｄは、一実施形態による畝設定候補を決定する方法の一例について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

添付図面を参照して、本開示による畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置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、一実施形態による畝配置支援システム１は、畝配置支援装置５と、外部端末６とを備える。一例として、外部端末６は、スマートフォンやタブレット端末などを含んでもよい。

【0014】

畝配置支援システム１は、制御装置３をさらに含んでもよい。制御装置３は、圃場９内を自律的に移動しながら農作業などの作業を行う作業装置２の動作を制御する。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、特に圃場９に畝を形成する畝立て作業機をけん引するトラクター、畝立て専用作業車両、形成された畝に苗を植え付ける苗移植機などの作業車両を含む。これらの作業車両は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全球測位衛星システム）による測位装置を搭載して自律走行を行ってもよい。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】

畝配置支援装置５と、外部端末６と、制御装置３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、外部端末６は、利用者が入力したパラメータを表す情報を、ネットワーク４を介して、畝配置支援装置５へ送信する。また、畝配置支援装置５は、利用者が入力したパラメータに応じて重ね合わせた圃場９と畝の形成予定位置とを示す図を表す情報を、ネットワーク４を介して、外部端末６へ送信する。さらに、畝配置支援装置５は、作業装置２が制御装置３の制御下で自律的に移動しながら畝を形成するためのパスデータを、ネットワーク４を介して制御装置３へ送信してもよい。

【0016】

図２に示すように、一実施形態による畝配置支援装置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、畝配置支援装置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を、互いに通信可能に接続するように構成されている。

【0017】

演算装置５２は、取得部５２１と、基本畝パターン生成部５２２と、畝設定候補決定部５２３と、栽培指標算出部５２４と、パスデータ生成部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、畝配置支援プログラムを記憶する。データベース５３２は、圃場９の形状および寸法を表す圃場情報を格納する。

【0018】

演算装置５２は、畝配置支援プログラムを読み出して実行することによって、取得部５２１、基本畝パターン生成部５２２、畝設定候補決定部５２３、栽培指標算出部５２４およびパスデータ生成部５２５のそれぞれの機能を実現する。取得部５２１、基本畝パターン生成部５２２、畝設定候補決定部５２３、栽培指標算出部５２４およびパスデータ生成部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。取得部５２１は、基本畝パターンを生成するための畝配置条件を表す各種パラメータを取得する。基本畝パターン生成部５２２は、畝配置条件に基づいて基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成する。畝設定候補決定部５２３は、圃場情報と、基本畝パターン情報とに基づいて、圃場９に対する基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定する。栽培指標算出部５２４は、圃場９で所望の作物を畝設定候補に従って栽培した場合に予想されるこの作物の栽培指標を算出する。パスデータ生成部５２５は、自律的に動作する作業装置２が圃場９で作物を栽培するための作業を行うために、畝に沿って移動する作業経路を表すパスデータを、畝設定候補に基づいて生成する。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。

【0019】

畝配置支援プログラムは、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。

【0020】

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、外部端末６および／または制御装置３を含む外部の装置との通信を行う。

【0021】

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。

【0022】

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

【0023】

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、畝配置支援装置５の取得部５２１が、データベース５３２から圃場情報を取得する。圃場情報は、前述のとおり、圃場９の位置、形状および範囲を表す。

【0024】

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、畝配置支援装置５の取得部５２１が、畝配置条件を取得する。畝配置条件は、圃場９に畝を配置するときに満たすべき条件を表す。

【0025】

図４Ａを参照して、畝配置条件に含まれるパラメータについて説明する。圃場９は、その周縁に配置された枕地９１と、枕地９１の内側に配置された作業領域９２とに分けられる。枕地９１は、圃場９の外周から内側に向かって一定の距離までの領域であり、この距離を枕地幅９１１と呼ぶ。枕地９１は、主に作業装置２が移動するための領域であり、枕地９１では作物の栽培を行わなくてもよい。作業領域９２には、複数の畝９３が配置される。それぞれの畝９３は直線状であり、互いに平行に配置される。隣接する２本の畝９３の間には、通路９４が設けられる。畝９３の幅を畝幅９３１と呼ぶ。畝幅９３１は、畝９３の長手方向にわたって一様である。また、通路９４の幅を通路幅９４１と呼ぶ。通路幅９４１は、通路９４の長手方向にわたって一様である。それぞれの畝９３には、その長手方向に対して平行に、作物の株９５が植え付けられる。同一の畝９３に植え付けられて隣接する２つの株９５の間隔を、株間９５１と呼ぶ。株間９５１は、畝９３の長手方向にわたって一様である。

【0026】

ここで、枕地幅９１１と、畝幅９３１と、通路幅９４１と、株間９５１とが、畝配置条件に含まれるパラメータであり、これらのパラメータの具体的な値は、圃場９で栽培する所望の作物に応じて予め決定されていてもよいし、畝配置支援装置５のデータベース５３２に格納されていてもよい。この場合、取得部５２１は、データベース５３２から読み出すことによって畝配置条件を取得する。

【0027】

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、畝配置支援装置５の基本畝パターン生成部５２２が、圃場情報と、畝配置条件とに基づいて、基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成する。基本畝パターンは、畝配置条件を満たすように構成された畝９３と通路９４との集合を表す。

【0028】

図４Ｂを参照して、基本畝パターンについて説明する。基本畝パターンは、それぞれが直線状に形成されて互いに平行に配置された複数の畝９３と、隣接する２本の畝９３の間に１本ずつ配置された通路９４とを含む。基本畝パターン情報は、これら複数の畝９３の位置関係、形状および寸法を表す。基本畝パターンに含まれるそれぞれの畝９３は、畝９３の長手方向に無限の長さを有していてもよい。畝９３の長手方向をＹ軸方向と呼ぶ。また、基本畝パターンに含まれる複数の畝９３は、畝９３の長手方向に直交する水平方向に無限に並べられていてもよい。畝９３の長手方向に直交する水平方向をＸ軸方向と呼ぶ。実際には、基本畝パターンのうち、作業領域９２より外側の部分は、作物の栽培に寄与せず、したがって不要であるので、データ上においても省略可能である。なお、図４Ａと図４Ｂの例では、同じ畝９３に配置された複数の株９５もＹ軸方向に並んでいる。

【0029】

上述したＸ軸方向およびＹ軸方向は、基本畝パターンを基準として定義されている。その一方で、圃場９を基準としてＩ軸方向およびＪ軸方向を定義する。図４Ａと図４Ｂの例では、圃場９の形状は長方形であり、この長方形のいずれかの辺に平行な方向としてＩ軸方向およびＪ軸方向を定義する。図４Ａの例では、Ｉ軸方向とＸ軸方向は一致しており、Ｊ軸方向とＹ軸方向は一致している。その一方で、図４Ｂの例では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれ、Ｉ軸方向およびＪ軸方向を基準として、上方から見て反時計回りに角度θだけ回転している。この角度θを、圃場９を基準とする基本畝パターンの回転角度θと呼ぶ。

【0030】

圃場９と基本畝パターンとを重ね合わせたときに、基本畝パターンに含まれる畝９３のうち、作業領域９２の内側に配置される畝９３の総数が、回転角度θに応じて変化する。作業領域９２の内側の畝９３の総数を、畝数と呼ぶ。図４Ａの例では、畝数は８である。図４Ｂの例では、畝数は１０である。

【0031】

同様に、圃場９と基本畝パターンとを重ね合わせたときに、基本畝パターンに含まれる株９５のうち、作業領域９２の内側に配置される株９５の総数が、回転角度θに応じて変化する。作業領域９２の内側の株９５の総数を、株数と呼ぶ。図４Ｂの例では、区別のために、基本畝パターンに含まれる株９５のうち、作業領域９２の内側に配置される株９５を黒い丸として示し、それ以外の株９５を白い丸として示している。図４Ａの例では、株数は６４である。図４Ｂの例では、株数は５４である。

【0032】

なお、圃場９と基本畝パターンを重ね合わせるときの、圃場９に対する基本畝パターンの位置関係は、基本畝パターンの境界線が、作業領域９２のいずれかの角に接するように決定してもよい。図４Ｂの例では、長方形の形状を有する作業領域９２の、－Ｉ軸方向にある２つの頂点のうち、一方には、基本畝パターンに含まれるいずれかの畝９３の－Ｘ軸方向の境界線が接し、他方には、いずれかの畝９３のＹ軸方向の端部が接するように、基本畝パターンを配置している。

【0033】

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、畝配置支援装置５の畝設定候補決定部５２３が、圃場情報と、基本畝パターンとに基づいて、畝設定候補を決定する。畝設定候補は、回転角度θと、圃場９に対する基本畝パターンの位置関係との組み合わせとして表される。

【0034】

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄを参照して、畝設定候補を決定する方法の一例について説明する。図５Ａ～図５Ｄにおいて、圃場９は同じであり、畝配置条件も同じであるが、回転角度θがそれぞれ異なり、したがって畝設定候補もそれぞれ異なる。図５Ａ～図５Ｄの圃場９の形状は６角形であり、この６角形の辺と、Ｉ軸方向との角度はゼロ度、９０度または１３５度である。畝設定候補決定部５２３は、これらの角度の値を、例えば、圃場情報から取得してもよい。畝設定候補決定部５２３は、これらの角度に基づいて、圃場９が有するいずれかの辺に対して畝９３の長手方向が平行または直角となるような回転角度θを選択してもよい。図５Ａの例において、回転角度θはゼロ度である。図５Ｂの例において、回転角度θは４５度である。図５Ｃの例において、回転角度θは９０度である。図５Ｄの例において、回転角度θは１３５度である。

【0035】

畝設定候補決定部５２３は、選択した回転角度θに基づいて、圃場９に対する基本畝パターンの位置関係を決定する。一例として、図４Ｂを参照して説明したように、畝設定候補決定部５２３は、基本畝パターンの境界線が、作業領域９２のいずれかの角に接するように、圃場９に対する基本畝パターンの位置関係を決定してもよい。畝設定候補決定部５２３は、回転角度θと、圃場９に対する基本畝パターンの位置関係とを決定することで、畝設定候補を決定する。

【0036】

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、畝配置支援装置５の栽培指標算出部５２４が、畝設定候補に基づいて、栽培指標を算出する。栽培指標は、株数と畝数とを含む。

【0037】

図５Ａの例において、株数は５１であり、畝数は５である。ここで、株数は、株９５Ａのように、その全体が作業領域９２の内側にある株９５の総数であり、その一部だけが作業領域９２の内側にある株９５Ｂなどは株数に含まれない。同様に、図５Ｂの例において、株数は５２であり、畝数は６である。ここで、株９５Ｃは株数に含まれるが、株９５Ｄ、９５Ｅなどは株数に含まれない。また、図５Ｃの例において、株数は５３であり、畝数は８である。ここで、株９５Ｆ、９５Ｇは株数に含まれるが、株９５Ｈ、９５Ｉなどは株数に含まれない。さらに、図５Ｄの例において、株数は５５であり、畝数は８である。ここで、株９５Ｊは株数に含まれるが、株９５Ｋ、９５Ｌなどは株数に含まれない。

【0038】

図３のステップＳ０５の後、ステップＳ０６が実行される。ステップＳ０６において、畝配置支援装置５の栽培指標算出部５２４が、畝設定候補と栽培指標とを利用者に提案するために、栽培指標情報を出力する。栽培指標情報は、栽培指標と、畝設定候補とを表す。

【0039】

より詳細には、栽培指標算出部５２４が通信装置５４を制御して栽培指標情報を外部端末６へ送信する。外部端末６は、栽培指標情報を受信すると、圃場９と畝９３との位置関係を表す図と、各種パラメータの値とを画面上に表示する。位置関係を表す図は、一例として、図５Ａのように、圃場９と、枕地９１と、作業領域９２と、畝９３と、株９５とを含んでもよい。また、値を表示する各種パラメータは、回転角度θの値と、株数と、畝数とを含んでもよい。その結果、利用者は、外部端末６の表示を見ることによって、回転角度θに対応する株数および畝数と、圃場９に対する畝９３の位置関係とを、効率的に把握する。

【0040】

図３のステップＳ０６の後、ステップＳ０７が実行される。ステップＳ０７において、畝配置支援装置５の栽培指標算出部５２４が、ステップＳ０６において表示した栽培指標情報の提案が受け入れられたか否かを判定する。

【0041】

より詳細には、ステップＳ０６において外部端末６に表示された、圃場９と畝９３との位置関係を表す図と、各種パラメータの値とを、利用者が受け入れた場合（Ｙｅｓ）、利用者は外部端末６を操作して、提案の受け入れを表す受け入れ信号を畝配置支援装置５へ送信する。畝配置支援装置５の栽培指標算出部５２４は、受け入れ信号を受信すると、栽培指標情報の提案が受け入れられたと判定し、処理は図３のステップＳ０８へ進む。

【0042】

反対に、ステップＳ０６において外部端末６に表示された、圃場９と畝９３との位置関係を表す図と、各種パラメータの値とを、利用者が受け入れない場合（Ｎｏ）、利用者は外部端末６を操作して、回転角度θの値を変更してもよい。このとき、利用者は、回転角度θの値を変更する前の栽培指標情報を、変更後の栽培指標情報と比較できるように、過去に提案された栽培指標情報を外部端末６の記憶装置に格納したり読み出したりする処理を行ってもよい。外部端末６は、変更された回転角度θの値を表す変更信号を畝配置支援装置５へ送信する。畝配置支援装置５の栽培指標算出部５２４は、変更信号を受信すると、栽培指標情報の提案が受け入れられなかったと判定し、処理は図３のステップＳ０４へ戻る。

【0043】

ステップＳ０４において、畝設定候補決定部５２３は、変更信号が表す回転角度θの値に基づいて畝設定候補を改めて決定する。その後、栽培指標情報の提案が受け入れられるまで、ステップＳ０４～ステップＳ０７は繰り返される。

【0044】

一例として、図５Ａに示す位置関係の回転角度θが変更されることによって、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄに示す位置関係が得られる。図５Ａの例と比較して、図５Ｂの例では、回転角度θが４５度であるとき、株数は増えて５２になり、畝数も増えて６になる。同様に、図５Ｃの例では、回転角度θが９０度であるとき、株数は増えて５３になり、畝数も増えて８になる。さらに、図５Ｄの例では、回転角度θが１３５度であるとき、株数は増えて５５になるが、有効な株９５を含む畝９３の総数は８に留まる。このように、回転角度θを変更することで、株数および畝数がそれぞれ変化する場合がある。一般的に、株数を増やせば収穫量が増加するが、畝数が増えれば畝９３の間で旋回を行う回数が増えて、栽培の作業負担が増加して作業効率が低下する。利用者は、株数を増やすか、畝数を減らして旋回回数を減らすか、両者のバランスを取るかの判断を行って、所望の回転角度θを適宜に選択してもよい。

【0045】

図３のステップＳ０７において、判定の結果としてＹｅｓが得られた後、ステップＳ０８において、畝配置支援装置５のパスデータ生成部５２５が、提案が受け入れられた作業指標情報に含まれる畝設定候補に基づいて、作業経路を算出する。この作業経路は、上述したように、自律的に動作する作業装置２が、圃場９で畝立て作業を行うために移動する経路である。

【0046】

作業経路は、作業装置２が自動的に直進して畝９３を正確に直線状に形成するように生成される。より詳細には、作業装置２が、圃場９の作業領域９２に全ての畝９３を形成するために、複数の直線状の経路を一度ずつ通り、かつ、それぞれの直線状の経路において一方の端部から他方の端部までを走破し、かつ、ある畝９３を形成するための直線状の経路から別の畝９３を形成するための直線状の経路へ移るときには枕地９１を通るような作業経路を、パスデータ生成部５２５が自動的に生成する。ここで、作業装置２は、上述したように、畝立て作業機をけん引するトラクターや、畝立て専用作業車両などであってもよい。また、作業装置２は、上述したように、ＧＮＳＳによる測位装置を搭載して自律走行を行ってもよい。

【0047】

一例として、利用者が図３のステップＳ０７において図５Ｂの畝設定候補を受け入れた場合には、パスデータ生成部５２５は図６に示すような作業経路９６を生成してもよい。図６の例では、作業装置２が、出発点９６１から終着点９６２まで、畝９３Ａ～９３Ｇを順番に辿って移動しながら所望の作業を行うための作業経路９６を、パスデータ生成部５２５が生成する。なお、パスデータ生成部５２５が生成する作業経路９６は、作業装置２がある畝９３を形成するための直線状の経路から次の畝９３を形成するための直線状の経路へ移動するための旋回経路を含んでいる。パスデータ生成部５２５は旋回経路を枕地９１内に配置する。

【0048】

図３のステップＳ０８の後、ステップＳ０９が実行される。ステップＳ０９において、畝配置支援装置５のパスデータ生成部５２５が、ステップＳ０８で生成した作業経路９６を表すパスデータを出力する。

【0049】

より詳細には、パスデータ生成部５２５は、自律的に動作する作業装置２が作業経路９６に沿って移動しながら畝立て作業を行うためのパスデータを生成し、このパスデータを畝配置支援装置５の記憶装置５３に格納する。

【0050】

図３のフローチャートに示した処理は、ステップＳ０９の後、終了する。なお、制御装置３は、作業装置２が圃場９で畝立て作業を行うときに、記憶装置５３からパスデータを読み出し、パスデータに基づいて作業装置２を制御する。

【0051】

以上に説明したように、一実施形態による畝配置支援方法、畝配置支援システム１および畝配置支援プログラムは、圃場９の形状に応じて作物の収量を増大させるように圃場９に対する畝９３の方向を提案する。また、一実施形態による畝配置支援方法、畝配置支援システム１および畝配置支援プログラムは、自律動作する作業装置２が、提案した方向に配置された直線状の経路に沿って移動しながら畝立て作業を行うためのパスデータを生成して出力する。

【0052】

なお、圃場９に畝９３を形成した後の各種作業を、別の作業装置２が、畝９３を形成するときに用いた作業経路９６を用いて、畝９３に沿って移動しながら行ってもよい。ここで、各種作業には、苗の植付作業、施肥作業、防除作業、収穫作業などが含まれる。また、別の作業装置２には、苗移植機、施肥機、防除機、収穫機、または適宜な作業機械を牽引するトラクターなどが含まれる。

【0053】

（変形例）
上記の実施形態では、図３のステップＳ０６において、図２の栽培指標算出部５２４が栽培指標情報を外部に出力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、ステップＳ０６において、栽培指標算出部５２４は、作業効率情報を出力してもよい。作業効率情報は、作業装置２が圃場９で行う作業の効率を表し、例えば、旋回回数を含む。旋回回数は、圃場９内を複数の畝９３に沿って移動しながら作業を行う作業装置２が、これら複数の畝９３の間を移動するときに作業を行わずに旋回する回数を表す。旋回回数は、例えば、複数の畝９３の総数より１だけ少ない。旋回回数が少なくなれば、作業装置２が作業をしない時間が少なくなり、作業効率は高くなる。利用者は、旋回回数などの作業効率情報に基づいて、所望の回転角度θを適宜に選択してもよい。

【0054】

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、Ｙ軸方向にそれぞれ延在する複数の畝９３を、Ｙ軸方向に直交するＸ軸方向に並べるとき、株９５もＸ軸方向に並ぶ場合の構成について説明した。本実施形態では、この構成の変形例として、図３のステップＳ０４において、畝配置支援装置５の畝設定候補決定部５２３が畝設定候補を決定するとき、一部の畝９３をその長手方向にずらすことで、作業領域９２の内側に配置される株９５の総数を増やせる場合があることについて説明する。

【0055】

図７Ａに示す畝設定候補は、図５Ａに示す畝設定候補のうち、畝９３Ｅをその長手方向（例えば－Ｙ軸方向）にずらすことで得られる。ここで、図５Ａの例では作業領域９２の内側にその一部だけが入っていた株９５Ｂが、図７Ａの例ではその全体が作業領域９２の内側に入っている。その結果、図５Ａでは５１だった株数が、図７Ａでは５２に増えている。なお、図５Ａおよび図７Ａにおけるその他の構成は全て同じである。

【0056】

同様に、図７Ｂに示す畝設定候補は、図５Ｂに示す畝設定候補のうち、畝９３Ｃおよび畝９３Ｅをその長手方向（例えば－Ｙ軸方向）にずらすことで得られる。ここで、図５Ｂの例では作業領域９２の内側にその一部だけが入っていた株９５Ｄ、９５Ｅが、図７Ｂの例ではその全体が作業領域９２の内側に入っている。その結果、図５Ｂでは５２だった株数が、図７Ｂでは５４に増えている。なお、図５Ｂおよび図７Ｂにおけるその他の構成は全て同じである。

【0057】

また、図７Ｃに示す畝設定候補は、図５Ｃに示す畝設定候補のうち、畝９３Ａおよび畝９３Ｃをその長手方向にずらすことで得られる。ここで、図５Ｃの例では作業領域９２の内側にその一部だけが入っていた株９５Ｈ、９５Ｉが、図７Ｃの例ではその全体が作業領域９２の内側に入っている。その一方で、図５Ｃの例では作業領域９２の内側にその全体が入っていた株９５Ｆ、９５Ｇが、図７Ｃの例ではその一部が作業領域９２の内側から出ている。その結果、図５Ｂでは５３だった株数が、図７Ｃでも５３のままである。なお、図５Ｃおよび図７Ｃにおけるその他の構成は全て同じである。

【0058】

さらに、図７Ｄに示す畝設定候補は、図５Ｄに示す畝設定候補のうち、畝９３Ａおよび畝９３Ｊをその長手方向にずらすことで得られる。ここで、図５Ｄの例では作業領域９２の内側にその一部だけが入っていた株９５Ｋ、９５Ｌが、図７Ｄの例ではその全体が作業領域９２の内側に入っている。その結果、図５Ｄでは５５だった株数が、図７Ｄでは５７に増えている。なお、図５Ｄおよび図７Ｄにおけるその他の構成は全て同じである。

【0059】

このように、第１の実施形態の場合と比較して、一部の畝９３をその長手方向に適宜な距離だけずらすことで、作業領域９２の内側に配置される株９５の総数を増やせる場合がある。つまり、こうすることによって、圃場９における作物の収量を増加させられる場合がある。ここで、畝９３をずらす距離は、株間９５１より短い距離である。この処理の具体例として、畝設定候補決定部５２３は、作業領域９２に重なった畝９３のそれぞれについて、株間９５１の数分の１の距離ずつ、株数の増大を検出するまで畝９３の長手方向にずらす処理を、ずらした距離の合計が株間９５１に達するまで繰り返してもよい。

【0060】

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。

【0061】

（付記）
各実施の形態で記載した畝配置支援方法、畝配置支援システムおよび畝配置支援プログラムは、以下のように言うことができる。

【0062】

第１の態様に係る畝配置支援方法は、
圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成することと、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定することと、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出することと、
前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力することと
を含む。

【0063】

第２の態様に係る畝配置支援方法は、第１の態様に係る畝配置支援方法であって、
前記畝配置条件は、
前記複数の畝のそれぞれの幅である畝幅と、
互いに平行に配置する前記複数の畝の間に確保する距離である畝間と、
前記複数の畝のおのおのに配置する複数の株の間に確保する距離である株間と
を含む。

【0064】

第３の態様に係る畝配置支援方法は、第１または第２の態様に係る畝配置支援方法であって、
前記栽培指標は、
前記畝設定候補にしたがって前記圃場に配置した場合の前記複数の畝の総数と、
前記畝設定候補にしたがって前記複数の畝に植え付けた場合の前記作物の株の総数と
のうち、少なくとも１つを含む。

【0065】

第４の態様に係る畝配置支援方法は、第１～第３の態様のいずれか１つに係る畝配置支援方法であって、
作業効率を表す作業効率情報を外部に出力すること
をさらに含み、
前記作業効率情報は、
前記圃場内を前記複数の畝に沿って移動しながら作業を行う作業装置が、前記複数の畝の間を移動するときに作業を行わずに旋回する回数を表す旋回回数
を含む。

【0066】

第５の態様に係る畝配置支援方法は、第１～第４の態様のいずれか１つに係る畝配置支援方法であって、
前記決定することは、
複数の前記組み合わせを用意することと、
前記複数の前記組み合わせのうちいずれか１つを前記畝設定候補として決定することと
を含む。

【0067】

第６の態様に係る畝配置支援方法は、第１～第５の態様のいずれか１つに係る畝配置支援方法であって、
前記決定することは、
前記基本畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせにおいて、前記複数の畝のそれぞれに植付可能な前記作物の株の総数が増加するように、前記複数の畝のそれぞれの位置を前記複数の畝のそれぞれの長手方向に調節すること
を含む。

【0068】

第７の態様に係る畝配置支援方法は、第１～第６の態様のいずれか１つに係る畝配置支援方法であって、
自律的に動作する作業装置が、前記圃場で前記作物を栽培するための作業を行うために、前記複数の畝に沿って移動する作業経路を表すパスデータを、前記畝設定候補に基づいて生成することと、
前記パスデータを外部へ出力することと
をさらに含む。

【0069】

第８の態様に係る畝配置支援システムは、
圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成する基本畝パターン生成部と、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定する畝設定候補決定部と、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出し、前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力する栽培指標算出部と
を備える。

【0070】

第９の態様に係る畝配置支援プログラムは、演算装置に実行させることによって所定の処理を実現させるための畝配置支援プログラムであって、
前記処理は、
圃場に配置する複数の畝に係る所望の畝配置条件を満たす前記複数の畝の位置関係、形状および寸法を含む基本畝パターンを表す基本畝パターン情報を生成することと、
前記圃場の形状および寸法を表す圃場情報と、前記基本畝パターン情報とに基づいて、前記圃場に対する前記畝パターンの回転角度および位置関係の組み合わせを畝設定候補として決定することと、
前記圃場で所望の作物を前記畝設定候補にしたがって栽培した場合に予想される前記作物の栽培指標を算出することと、
前記栽培指標を表す栽培指標情報を外部へ出力することと
を含む。

【符号の説明】

【0071】

１ 畝配置支援システム
２ 作業装置
３ 制御装置
４ ネットワーク
５ 畝配置支援装置
５１ バス
５２ 演算装置
５２１ 取得部
５２２ 基本畝パターン生成部
５２３ 畝設定候補決定部
５２４ 栽培指標算出部
５２５ パスデータ生成部
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
９ 圃場
９１ 枕地
９１１ 枕地幅
９２ 作業領域
９３、９３Ａ～９３Ｊ 畝
９３１ 畝幅
９４ 通路
９４１ 通路幅
９５、９５Ａ～９５Ｌ 株
９５１ 株間
９６ 作業経路
９６１ 出発点
９６２ 終着点
Ｉ、Ｊ、Ｘ、Ｙ 方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】