特開 2024-62026 作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理プログラム

(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】P2024062026

(43)【公開日】2024-05-09

(54)【発明の名称】作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/02 20240101AFI20240430BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/02

A01B69/00 303Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169763

(22)【出願日】2022-10-24

(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】石川 彬

【テーマコード（参考）】

2B043

5L049

5L050

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB19

2B043BA03

2B043BB01

2B043BB14

2B043EA34

2B043EA35

2B043EB05

2B043EB15

2B043EC12

2B043EC13

2B043EC14

5L049CC01

5L050CC01

(57)【要約】

【課題】作業領域に非植付領域が存在する可能性を考慮することによって、実作業領域を簡単に、かつ、精度よく推定する。
【解決手段】作業領域管理方法は、圃場（９）内を移動しながら作業を行う作業装置（２）の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、作業装置が直線状に移動しながら作業を行う畝（９３）の範囲を検出すること（Ｓ０２）と、隣接する２つの畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、２つの畝の間の領域に存在する、作業の対象である作物を植え付けない非植付領域（９４）の範囲を、畝の、畝が延在する方向の長さである畝長さと、畝間距離とに基づいて推定すること（Ｓ０３）と、圃場のうちの、作業装置が作業を行った作業領域から、非植付領域を除外した実作業領域の範囲を推定すること（Ｓ０５）と、実作業領域の範囲を表す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】

圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出することと、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の範囲を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定することと、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の範囲を推定することと、
前記実作業領域の前記範囲を表す情報を外部へ出力することと
を含む
作業領域管理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の作業領域管理方法において、
前記畝の間に設けられて、防除作業を行うときに通路として使用する防除畝を、前記非植付領域として検出すること
をさらに含む
作業領域管理方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の作業領域管理方法において、
前記閾値は、複数の前記畝間距離の統計値に所定の値を加算した値または前記統計値に所定の係数を積算した値である
作業領域管理方法。

【請求項4】

請求項１に記載の作業領域管理方法において、
前記作業領域の単位面積当たりの生産量を、前記実作業領域の面積に基づいて評価すること
をさらに含む
作業領域管理方法。

【請求項5】

圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出する畝検出部と、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の範囲を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定する非植付領域推定部と、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の範囲を推定する実作業領域推定部と、
前記実作業領域の前記範囲を表す情報を外部へ出力する出力部と
を備える
作業領域管理システム。

【請求項6】

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作業領域管理プログラムであって、
前記処理は、
圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出することと、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の範囲を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定することと、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の範囲を推定することと、
前記実作業領域の前記範囲を表す情報を外部へ出力することと
を含む
作業領域管理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理プログラムに関し、例えば、圃場のうちの農作業を行った作業領域の範囲の管理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２０２２－０３０８５５号公報）には、作業管理システムが開示されている。この作業管理システムは、圃場を移動しながら作業を行う作業機械の、作業期間における複数の位置情報を取得し、作業機械が作業を行った作業領域を、これら複数の位置情報がそれぞれ表す複数の位置に対する凸包処理によって算出し、作業領域に基づいて圃場の収穫状態を評価する。

【0003】

特許文献１は、作業機械が作業を行った作業領域を、自動的に取得した位置情報に基づいて比較的簡単に検出できる点において優れている。ただし、このように検出した作業領域には、圃場の収穫量に直接的に寄与しない非植付領域が含まれる場合がある。非植付領域には、例えば、作業領域のうちの、作物が植え付けられている実作業領域に対して、ブームスプレーヤーなどを用いて防除作業を行う作業機械が通過する通路として設けられる、防除畝などが含まれる。したがって、圃場の収穫状態を評価するとき、正確には非植付領域を除外した実作業領域の単位面積当たりの収穫量に基づいて評価すべきところを、非植付領域を含む作業領域の単位面積当たりの収穫量を用いると、評価が実際より低くなる可能性がある、という課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０３０８５５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、作業領域に非植付領域が存在する可能性を考慮することによって、実作業領域を簡単に、かつ、精度よく推定する作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理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、作業領域管理方法は、圃場（９）内を移動しながら作業を行う作業装置（２）の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、作業装置（２）が直線状に移動しながら作業を行う畝（９３）の範囲を検出すること（Ｓ０２）を含む。作業領域管理方法は、さらに、隣接する２つの畝（９３）の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、２つの畝（９３）の間の領域に存在する、作業の対象である作物を植え付けない非植付領域（９４）の範囲を、畝（９３）の、畝（９３）が延在する方向の長さである畝長さと、畝間距離とに基づいて推定すること（Ｓ０３）を含む。作業領域管理方法は、さらに、圃場（９）のうちの、作業装置（２）が作業を行った作業領域から、非植付領域（９４）を除外した実作業領域の範囲を推定すること（Ｓ０５）と、実作業領域の範囲を表す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、作業領域管理システム（１）は、畝検出部（５２２）と、非植付領域推定部（５２３）と、実作業領域推定部（５２４）と、出力部（５２６）とを備える。畝検出部（５２２）は、圃場（９）内を移動しながら作業を行う作業装置（２）の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、作業装置（２）が直線状に移動しながら作業を行う畝（９３）の範囲を検出する。非植付領域推定部（５２３）は、隣接する２つの畝（９３）の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、２つの畝（９３）の間の領域に存在する、作業の対象である作物を植え付けない非植付領域（９４）の範囲を、畝（９３）の、畝（９３）が延在する方向の長さである畝長さと、畝間距離とに基づいて推定する。実作業領域推定部（５２４）は、圃場（９）のうちの、作業装置（２）が作業を行った作業領域から、非植付領域（９４）を除外した実作業領域の範囲を推定する。出力部（５２６）は、実作業領域の範囲を表す情報を外部へ出力する。

【0009】

一実施の形態によれば、作業領域管理プログラムは、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プログラムである。この処理は、圃場（９）内を移動しながら作業を行う作業装置（２）の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、作業装置（２）が直線状に移動しながら作業を行う畝（９３）の範囲を検出すること（Ｓ０２）を含む。この処理は、さらに、隣接する２つの畝（９３）の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、２つの畝（９３）の間の領域に存在する、作業の対象である作物を植え付けない非植付領域（９４）の範囲を、畝（９３）の、畝（９３）が延在する方向の長さである畝長さと、畝間距離とに基づいて推定すること（Ｓ０３）を含む。この処理は、さらに、圃場（９）のうちの、作業装置（２）が作業を行った作業領域から、非植付領域（９４）を除外した実作業領域の範囲を推定すること（Ｓ０５）と、実作業領域の範囲を表す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、作業領域に非植付領域が存在する可能性を考慮することによって、実作業領域を簡単に、かつ、精度よく推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態による作業領域管理システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施形態による作業領域管理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、一実施形態による作業領域管理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、一実施形態による圃場、畝、作業領域、非植付領域および実作業領域の関係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、本開示による作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

【0013】

（実施形態）
図１に示すように、一実施形態による作業領域管理システム１は、作業装置２に搭載された搭載端末３と、ネットワーク４を介して搭載端末３から位置情報を受信可能な作業領域管理装置５とを備える。

【0014】

作業装置２は、圃場９を移動しながら農作業などの作業を行うトラクターやコンバイン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】

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）などで測定することによって、作業装置２の複数の時刻における位置を表す位置情報を取得する。作業装置２の位置を測定した地点を、測地点と呼ぶ。ＧＮＳＳアンテナと、搭載端末３とは、別体であっても一体であってもよいが、いずれの場合も、両者は共に作業装置２に搭載される。厳密には、測位点の位置は搭載端末３のＧＮＳＳアンテナの位置であるが、ＧＮＳＳアンテナが搭載端末３と一体化または有線接続されており、かつ、ＧＮＳＳアンテナが作業装置２に固定されているとき、測位点の位置は実質的に作業装置２の位置を表す。搭載端末３は、取得した位置情報を、ネットワーク４を介して作業領域管理装置５へ送信する。

【0016】

作業領域管理装置５は、受信した位置情報に基づいて、作業装置２が作業を行った作業領域に係る作業情報を管理する。作業情報の管理は、例えば、作業領域の範囲および面積、作業領域に植え付けた作物の株数および／または作業領域で収穫した作物の収穫量、作業領域における単位面積当たりの株数および／または収穫量、などを表す情報の取得、格納、出力などの処理を含む。

【0017】

図２に示すように、一実施形態による作業領域管理装置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、作業領域管理装置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。

【0018】

演算装置５２は、位置情報取得部５２１と、畝検出部５２２と、非植付領域推定部５２３と、実作業領域推定部５２４と、評価部５２５と、出力部５２６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、作業領域管理プログラムを記憶する。データベース５３２は、搭載端末３から取得した作業装置２の位置情報や、圃場９の位置および範囲を表す圃場情報などを記憶する。

【0019】

演算装置５２は、作業領域管理プログラムを読み出して実行することによって、位置情報取得部５２１、畝検出部５２２、非植付領域推定部５２３、実作業領域推定部５２４、評価部５２５および出力部５２６のそれぞれの機能を実現する。位置情報取得部５２１、畝検出部５２２、非植付領域推定部５２３、実作業領域推定部５２４、評価部５２５および出力部５２６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。位置情報取得部５２１は、搭載端末３から送信された作業装置２の位置情報を取得する。畝検出部５２２は、圃場９のうち、作業装置２が直線的に移動しながら作業を行った範囲を畝として検出する。非植付領域推定部５２３は、作業装置２が作業を行った作業領域のうち、作物が植え付けられていない範囲を非植付領域として推定する。実作業領域推定部５２４は、作業領域のうち、作業装置２が作物に対して作業を行った範囲を実作業領域として推定する。評価部５２５は、作業領域から非植付領域を除外した実作業領域の単位面積当たりの生産量を、作業領域における単位面積当たりの生産量として評価する。出力部５２６は、作業領域の面積を表す情報、非植付領域の面積を表す情報、実作業領域の面積を表す情報、作業領域の評価を表す情報などを外部へ出力する。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】

作業領域管理プログラムは、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を含む外部の装置との通信を行う。作業領域管理プログラムは、通信装置５４を介して外部から受信されてプログラム記憶部５３１に格納されてもよい。

【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】

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

【0024】

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、作業領域管理装置５の位置情報取得部５２１が、搭載端末３から送信された作業装置２の位置情報を取得する。

【0025】

より詳細には、まず、作業装置２に搭載された搭載端末３が、位置情報を生成して作業領域管理装置５へ送信する。位置情報は、作業装置２の位置を複数の時刻において測定した測位情報と、位置の測定を行った測定時刻を表す時刻情報とを、搭載端末３が対応付けて生成したものである。作業装置２の位置の測定は、所定のサンプリング周期ごとに定期的に行われてもよい。測定時刻は、作業装置２がキーオン状態になってからキーオフ状態になるまでの駆動期間に含まれる複数の時刻を含んでもよい。

【0026】

位置情報は、さらに、作業装置２を識別するための識別情報と、測定時刻における作業装置２の作業状況を表す状況情報とを含んでもよい。状況情報は、例えば、作業装置２がキーオン状態であるか、あるいはキーオフ状態であるかを表す。状況情報は、さらに、作業装置２の作業が実行中であるか、中断中であるかを表してもよい。

【0027】

搭載端末３が位置情報を送信すると、位置情報取得部５２１は、通信装置５４を制御して位置情報を受信して取得し、取得した位置情報をデータベース５３２に格納する。

【0028】

位置情報取得部５２１は、この時点において、位置情報に含まれる複数の測位点の凸包を算出するなどして、圃場９のうちの、作業装置２が作業を行った作業領域を、自動的に検出してもよい。ただし、このように検出された作業領域は、後述するように、作物が植え付けられていない非植付領域を含む場合がある。非植付領域の存在を考慮せずに作業領域における単位面積当たりの作物の生産量を評価すると、圃場９に対する誤った評価につながる可能性がある。そこで、一実施形態では、作業領域の生産量を精度良く評価するために、非植付領域では作業装置２が作業を行わないことを利用して、以降の処理において非植付領域の範囲を自動的に推定する。

【0029】

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、作業領域管理装置５の畝検出部５２２が、圃場９のうちの畝の範囲を検出する。

【0030】

より詳細には、畝検出部５２２が、位置情報に基づいて、作業装置２が直線的に移動しながら作業した範囲を、畝として検出する。

【0031】

一例として、畝検出部５２２は、位置情報に含まれて、かつ、連続する２つの測定時刻にそれぞれ位置を測定した２つの測位点のうち、先に測定した測位点から、後に測定した測位点へ向かうベクトルを、これら２つの測位点のどちらかにおける作業装置２の車速を表す車速ベクトルとして算出する。畝検出部５２２は、位置情報に含まれる測位点のうち、対応する車速ベクトルの方角と、所定の方角との間の角度が所定の閾値より小さく、かつ、測定時刻が連続する測位点の集合を抽出して、同一の畝の範囲に含まれる測位点の集合として検出する。畝検出部５２２は、同一の畝の範囲に含まれる複数の位置のうち、最初に測定した測位点から、最後に測定した測位点までの距離を、対応する畝の長さとして算出する。

【0032】

畝検出部５２２は、複数の畝の範囲にそれぞれ含まれる複数の測位点の集合を同様に検出してもよい。また、畝検出部５２２は、複数の畝のそれぞれの長さを同様に算出してもよい。

【0033】

図４の例では、まず、測位を行いながら作物を植え付ける作業を行う植付機などの作業装置２が、キーオン状態になって、圃場９の端部に位置する開始地点８１から移動を開始し、第１の畝９３Ａの一方の端部８２Ａで作業を開始し、第１の畝９３Ａの長手方向に対してほぼ平行な第１の作業経路８４Ａに沿って移動しながら作業を行い、第１の畝９３Ａの他方の端部８３Ａに到達すると作業を中断する。その後、作業装置２は、第１の旋回経路８５Ａに沿って旋回しながら、第１の畝９３Ａに隣接する第２の畝９３Ｂの一方の端部８２Ｂまで移動する。次に、作業装置２は、端部８２Ｂで作業を再開し、第２の畝９３Ｂの長手方向に対してほぼ平行な第２の作業経路８４Ｂに沿って移動しながら作業を行い、第２の畝９３Ｂの他方の端部８３Ｂに到達すると作業を中断する。さらに、作業装置２は、第３の畝９３Ｃと第４の畝９３Ｄとにおいても同様に作業を行った後、移動経路８６に沿って移動しながら非植付領域９４の向こう側にある第５の畝９３Ｅにおいても作業を行い、圃場９の端部に位置する終了地点８７まで移動して作業を終了する。ここで、圃場９のうち、第１の畝９３Ａ～第４の畝９３Ｄが配置されている領域を、便宜上、第１の植付領域９２Ａと呼ぶ。同様に、圃場９のうち、第５の畝９３Ｅが配置されている領域を、第２の植付領域９２Ｂと呼ぶ。このとき、圃場９のうち、圃場９の周縁に設けられた枕地９１以外で作物が植え付けられていない非植付領域９４は、第１の植付領域９２Ａと、第２の植付領域９２Ｂとの間に設けられている。以降、植付領域９２Ａ、９２Ｂを区別しないとき、これらを植付領域９２と総称する。

【0034】

一例として、非植付領域９４は、防除畝であってもよい。防除畝とは、圃場９のうち、枕地９１以外の植付領域９２に設けた複数の畝９３のうちの一部であって、残りの畝９３に対して防除作業を行うときに、上述のように測位を行った作業装置２とは異なる作業装置２としての防除機などが通過する通路として用いられる領域である。図４の例では、防除機が、防除畝として使用される非植付領域９４に沿って移動しながら、作業装置２の進行方向に向かって左右に延在するブームスプレーヤーから第１の植付領域９２Ａと第２の植付領域９２Ｂとに防除剤を散布する。

【0035】

このような場合において、畝検出部５２２は、位置情報のうち、端部８２Ａまたは端部８２Ａの直後に位置を測定した測位点から、端部８３Ａまたは端部８３Ａの直前に位置を測定した測位点までの範囲に含まれる測位点を、第１の畝９３Ａの範囲に含まれる測位点の集合として抽出してデータベース５３２に格納する。同様に、畝検出部５２２は、位置情報のうち、端部８２Ｂまたは端部８２Ｂの直後に位置を測定した測位点から、端部８３Ｂまたは端部８３Ｂの直前に位置を測定した測位点までの範囲に含まれる測位点を、第２の畝９３Ｂの範囲に含まれる測位点の集合として抽出してデータベース５３２に格納する。

【0036】

以降、畝９３Ａ、９３Ｂなどを区別しないとき、これらを畝９３と総称する。同様に、作業経路８４Ａ、８４Ｂなどを区別しないとき、これらを作業経路８４と総称する。

【0037】

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、作業領域管理装置５の非植付領域推定部５２３が、圃場９のうちの非植付領域９４の範囲を推定する。

【0038】

より詳細には、まず、非植付領域推定部５２３が、ステップＳ０２で検出した複数の畝９３のうち、隣接する２つの畝９３にそれぞれ対応する２つの作業経路８４の間の距離を、これら２つの畝９３の間の距離を表す畝間距離として、位置情報に基づいて算出する。ここで、非植付領域推定部５２３は、検出した複数の畝９３のうち、隣接する畝９３の対のそれぞれについて、畝間距離を算出する。その後、非植付領域推定部５２３は、算出した複数の畝間距離の統計値を算出する。統計値は、例えば、平均値や中央値などであってもよい。ただし、この場合の畝間距離とは、ある畝９３の幅方向の中心から、この畝９３に隣接する畝９３の幅方向の中心までの距離を表す。この統計値は、後述する判定の閾値として用いる。この閾値として、予め設定された推奨畝間距離などの定数を用いてもよい。

【0039】

非植付領域推定部５２３は、複数の畝間距離のうち、統計値や推奨畝間距離などの閾値より長い畝間距離に対応する２つの畝９３の間には、作物が植え付けられていない領域である非植付領域９４が存在すると推定する。反対に、非植付領域推定部５２３は、複数の畝間距離のうち、閾値より短い畝間距離に対応する２つの畝９３の間には、非植付領域９４が存在しないと推定する。ただし、この推定に用いる閾値は、上記のように畝間距離の統計値または推奨畝間距離そのものであってもよいし、畝間距離の統計値または推奨畝間距離に適宜な値を加算した値であってもよいし、畝間距離の統計値または推奨畝間距離に適宜な係数を積算した値であってもよい。

【0040】

図４の例では、第４の畝９３Ｄと第５の畝９３Ｅの間に、非植付領域９４が存在している。このような場合には、第４の畝９３Ｄと第５の畝９３Ｅの間の畝間距離は、畝９３Ａ、９３Ｂの畝間距離、畝９３Ｂ、９３Ｃの畝間距離、畝９３Ｃ、９３Ｄの畝間距離および畝９３Ｄ、９３Ｅの畝間距離の平均値よりも長く、その他の畝間距離は平均値より短い。このようにして、非植付領域推定部５２３は、第４の畝９３Ｄと第５の畝９３Ｅの間における非植付領域９４の存在を検出する。

【0041】

非植付領域推定部５２３は、さらに、第４の畝９３Ｄと第５の畝９３Ｅとの間の畝間距離と、図３のステップＳ０２で算出した複数の畝９３の長さとに基づいて、非植付領域９４の範囲を推定する。ここで、非植付領域９４の幅は、第４の畝９３Ｄと第５の畝９３Ｅとの間の畝間距離から、非植付領域９４が間に存在しない畝９３の対の畝間距離の平均値を減算した差として算出してもよい。非植付領域９４が間に存在しない畝９３の対の畝間距離の平均値とは、図４の例では、第１の畝９３Ａ～第４の畝９３Ｄの間の畝間距離の平均値である。これらの畝間距離は、隣接する畝９３の対のそれぞれについて算出した畝間距離のうち、非植付領域９４を検出するために用いた閾値より小さい畝間距離を抽出し、このように抽出した畝間距離の平均値として算出してもよい。また、非植付領域９４の長さは、畝９３の長さの平均値として算出してもよい。非植付領域９４の範囲は、上記のように算出した非植付領域９４の幅と長さとを有する長方形として推測される。

【0042】

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、作業領域管理装置５の実作業領域推定部５２４が、圃場９のうちの実作業領域の範囲を推定する。

【0043】

より詳細には、実作業領域推定部５２４は、位置情報に基づいて算出した作業領域から、ステップＳ０３で推定した非植付領域９４の範囲を除外した範囲を、実作業領域の範囲として推定し、推定した実作業領域の版の面積を算出する。作業領域は、上述のように、ステップＳ０１の段階で位置情報取得部５２１によって算出されていてもよいし、ステップＳ０４の段階で実作業領域推定部５２４が算出してもよい。いずれの場合も、位置情報に含まれる複数の位置の凸包を算出し、この凸包を外側に、畝９３の幅の半分の距離だけ拡張して得られる範囲を、作業領域として算出してもよい。

【0044】

図４の例では、作業領域を、自動認識作業領域７１として算出している。自動認識作業領域７１は、作業装置２が開始地点８１から終了地点８７までを移動しながら位置を測定した、畝９３Ａ～９３Ｅを通るための作業経路８４と、枕地９１を通って畝９３Ａ～９３Ｅの間を移動するための旋回経路８５および移動経路８６とに含まれる複数の測位点のうち、作業対象外である枕地９１に含まれない測位点の凸包を、畝９３の幅の半分の距離だけ外側に拡張して得られる範囲である。図４の例では、自動認識作業領域７１から非植付領域９４を除外した残りの範囲を、実作業領域の範囲として推定する。

【0045】

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、作業領域管理装置５の評価部５２５が、実作業領域の単位面積当たりの生産量を、圃場９のうちの作業領域の生産量として評価する。ここで、生産量は、上述のように、実作業領域に植え付けられている作物の株数や、実作業領域で収穫された作物の収穫量などを含む。

【0046】

より詳細には、評価部５２５は、畝９３の生産量を表す情報を取得し、実作業領域の単位面積当たりの生産量を算出する。生産量を表す情報は、例えば、作業領域管理装置５のデータベース５３２に格納されていてもよい。評価部５２５は、実作業領域の単位面積当たりの生産量を、作業領域の生産量に係る評価としてデータベース５３２に格納する。

【0047】

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、作業領域管理装置５の出力部５２６が、実作業領域の範囲、実作業領域の単位面積当たりの生産量、作業領域の生産量に係る評価などを表す情報を外部に出力する。

【0048】

より詳細には、出力部５２６が、通信装置５４を制御して、実作業領域の面積や、実作業領域の単位面積当たりの生産量などを表す情報を、ネットワーク４を介して外部に出力する。出力部５２６は、入出力装置５５を制御して、これらの情報を画像や音声として外部に出力してもよい。

【0049】

図３のステップＳ０６の後、図３のフローチャートの処理は終了する。

【0050】

以上のように、一実施形態によれば、本開示は、作業領域に非植付領域９４が存在する可能性を考慮することによって、実作業領域を簡単に、かつ、精度よく推定することができる。その結果、作業領域の単位面積当たりの生産量を簡単に、かつ、精度よく評価することができる。

【0051】

（変形例）
図４に示した例において、作業装置２が、ある畝９３の次に隣接する畝９３へ移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、作業装置２は、ある畝９３の次に、隣接する畝９３とは別の畝９３へ移る、いわゆる条飛ばしを行ってもよい。条飛ばしの一例として、作業装置２は、図４に示す畝９３Ａ、畝９３Ｃ、畝９３Ｅ、畝９３Ｄ、畝９３Ｂをこの順番に移りながら作業を行ってもよい。

【0052】

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。

【0053】

（付記）
各実施の形態で記載した作業領域管理方法、作業領域管理システムおよび作業領域管理プログラムは、以下のように言うことができる。

【0054】

第１の態様に係る作業領域管理方法は、
圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出することと、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の面積を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定することと、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の面積を推定することと、
前記実作業領域の前記面積を表す情報を外部へ出力することと
を含む。

【0055】

第２の態様に係る作業領域管理方法は、第１の態様に係る作業領域管理方法であって、
前記畝の間に設けられて、防除作業を行うときに通路として使用する防除畝を、前記非植付領域として検出すること
をさらに含む。

【0056】

第３の態様に係る作業領域管理方法は、第１または第２の態様に係る作業領域管理方法であって、
前記閾値は、複数の前記畝間距離の統計値に所定の値を加算した値または前記統計値に所定の係数を積算した値である。

【0057】

第４の態様に係る作業領域管理方法は、第１～第３の態様のいずれか１つに係る作業領域管理方法であって、
前記作業領域の単位面積当たりの生産量を、前記実作業領域の前記面積に基づいて評価すること
をさらに含む。

【0058】

第５の態様に係る作業領域管理システムは、
圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出する畝検出部と、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の面積を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定する非植付領域推定部と、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の面積を推定する実作業領域推定部と、
前記実作業領域の前記面積を表す情報を外部へ出力する出力部と
を備える。

【0059】

第６の態様に係る作業領域管理プログラムは、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プログラムであって、
前記処理は、
圃場内を移動しながら作業を行う作業装置の、複数の時刻のそれぞれにおいて取得した位置情報に基づいて、前記作業装置が直線状に移動しながら前記作業を行う畝の範囲を検出することと、
隣接する２つの前記畝の間の距離である畝間距離が所定の閾値より長いとき、前記２つの畝の間の領域に存在する、前記作業の対象である作物を植え付けない非植付領域の面積を、前記畝の、前記畝が延在する方向の長さである畝長さと、前記畝間距離とに基づいて推定することと、
前記圃場のうちの、前記作業装置が前記作業を行った作業領域から、前記非植付領域を除外した実作業領域の面積を推定することと、
前記実作業領域の前記面積を表す情報を外部へ出力することと
を含む。

【符号の説明】

【0060】

１ 作業領域管理システム
２ 作業装置
３ 搭載端末
４ ネットワーク
５ 作業領域管理装置
５１ バス
５２ 演算装置
５２１ 位置情報取得部
５２２ 畝検出部
５２３ 非植付領域推定部
５２４ 実作業領域推定部
５２５ 評価部
５２６ 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
７１ 自動認識作業領域
８１ 開始地点
８２Ａ、８２Ｂ 端部
８３Ａ、８３Ｂ 端部
８４Ａ、８４Ｂ 作業経路
８５Ａ 旋回経路
８６ 移動経路
８７ 終了地点
９ 圃場
９１ 枕地
９２Ａ、９２Ｂ 植付領域
９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃ、９３Ｄ 畝
９４ 非植付領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】