特許7426960作業領域推定方法、作業領域推定システムおよび作業領域推定プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-25
(45)【発行日】2024-02-02
(54)【発明の名称】作業領域推定方法、作業領域推定システムおよび作業領域推定プログラム
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/02 20240101AFI20240126BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/02
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021044217
(22)【出願日】2021-03-18
(65)【公開番号】P2022143609
(43)【公開日】2022-10-03
【審査請求日】2023-02-20
(73)【特許権者】
【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】田中 徹士
【審査官】速水 雄太
(56)【参考文献】
【文献】特許第６７６７９５０（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２０２０－１１９０２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１０４８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６１１５４８１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２７２８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２２５９４２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
領域算出部が、圃場で作業装置が移動した軌道上の第１の複数の地点を表す位置情報に基づいて、前記圃場内に含まれ、前記第１の複数の地点を含み、かつ、前記第１の複数の地点の少なくとも一部を頂点とする第１多角形である第１領域を算出することと、地点変更部が、前記第１の複数の地点に含まれる前記第１領域の第１頂点から前記圃場の輪郭までの第１距離に基づいて、前記第１頂点を前記圃場の前記輪郭上の最近点である第１輪郭地点に変更することと、
作業領域推定部が、前記第１輪郭地点に変更しない前記第１頂点と、前記第１輪郭地点の少なくとも一部を頂点とし、辺上に他の前記第１輪郭地点を有する第２多角形である第２領域を、前記作業装置が作業を行った作業領域として推定することと、
出力部が、前記作業領域推定部が推定した前記作業領域を表す作業領域推定情報を外部に出力することと
を含む
作業領域推定方法。
【請求項2】
請求項１に記載の作業領域推定方法において、前記変更することは、
前記地点変更部が、前記第１距離が所定の第１閾値より短いとき、前記第１頂点を前記第１輪郭地点に変更すること
を含む
作業領域推定方法。
【請求項3】
請求項２に記載の作業領域推定方法において、前記変更することは、
前記地点変更部が、前記圃場のうちの前記輪郭から所定の第２距離までの第１範囲における前記作業装置の第１移動速度に基づいて前記第１閾値を決定すること
をさらに含む
作業領域推定方法。
【請求項4】
請求項２または３に記載の作業領域推定方法において、前記地点変更部が、前記第１の複数の地点に含まれる前記第１領域の第２頂点から前記圃場の前記輪郭までの第３距離に基づいて、前記第２頂点を前記圃場の前記輪郭上の最近点である第２輪郭地点に変更すること
をさらに含み、
前記推定することは、
前記作業領域推定部が、前記圃場のうちの、前記輪郭が有する第１輪郭頂点に交わる複数の輪郭辺部のうちの第１輪郭辺部の上に前記第１輪郭地点があり、前記第１輪郭地点から前記第１輪郭頂点までの第４距離が所定の第２閾値より短く、前記複数の輪郭辺部のうちの前記第１輪郭辺部とは異なる第２輪郭辺部の上に前記第２輪郭地点があり、かつ、前記第２輪郭地点から前記第１輪郭頂点までの第５距離が前記第２閾値より短いとき、前記第１輪郭地点に前記第１輪郭頂点を追加すること
を含む
作業領域推定方法。
【請求項5】
請求項４に記載の作業領域推定方法において、前記第２頂点を前記第２輪郭地点に変更することは、
前記地点変更部が、前記第３距離が前記第１閾値より短いとき、前記第２頂点を前記第２輪郭地点に変更すること
を含む
作業領域推定方法。
【請求項6】
請求項４または５に記載の作業領域推定方法において、前記推定することは、
前記作業領域推定部が、前記第１輪郭頂点から所定の第６距離までの第２範囲における前記作業装置の第２移動速度に基づいて前記第２閾値を決定すること
をさらに含む
作業領域推定方法。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか一項に記載の作業領域推定方法において、前記第２領域は、前記第１の複数の地点と、前記第１輪郭地点に変更しない前記第１頂点と、前記第１輪郭地点とを含む最小の凸多角形としての凸包である
作業領域推定方法。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載の作業領域推定方法において、前記出力部が、前記出力することに対する応答の内容に表された領域を表す領域情報を作業領域情報として記録することと
をさらに含む
作業領域推定方法。
【請求項9】
圃場で作業装置が移動した軌道上の第１の複数の地点を表す位置情報と、前記圃場の輪郭を表す輪郭情報とを格納する記憶装置と、前記圃場内に含まれ、前記第１の複数の地点を含み、かつ、前記第１の複数の地点の少なくとも一部を頂点とする第１多角形である第１領域を算出する領域算出部と、
前記第１の複数の地点に含まれる前記第１領域の第１頂点から前記圃場の前記輪郭までの第１距離に基づいて、前記第１頂点を前記圃場の前記輪郭上の最近点である第１輪郭地点に変更する地点変更部と、
前記第１輪郭地点に変更しない前記第１頂点と、前記第１輪郭地点の少なくとも一部を頂点とし、前記第１輪郭地点を辺上に有する第２多角形である第２領域を、前記作業装置が作業を行った作業領域として推定する作業領域推定部と、
推定した前記作業領域を表す作業領域推定情報を外部に出力する出力部と
を備える
作業領域推定システム。
【請求項10】
実行す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、
圃場で作業装置が移動した軌道上の第１の複数の地点を表す位置情報に基づいて、前記圃場内に含まれ、前記第１の複数の地点を含み、かつ、前記第１の複数の地点の少なくとも一部を頂点とする第１多角形である第１領域を算出することと、
前記第１の複数の地点に含まれる前記第１領域の第１頂点から前記圃場の輪郭までの第１距離に基づいて、前記第１頂点を前記圃場の前記輪郭上の最近点である第１輪郭地点に変更することと、
前記第１輪郭地点に変更しない前記第１頂点と、前記第１輪郭地点の少なくとも一部を頂点とし、辺上に他の前記第１輪郭地点を有する第２多角形である第２領域を、前記作業装置が作業を行った作業領域として推定することと、
推定した前記作業領域を表す作業領域推定情報を外部に出力することと
を含む
作業領域推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は作業領域推定方法と、この作業領域推定方法を用いる作業領域推定システムと、この作業領域推定システムが用いる作業領域推定プログラムとに関する。
【背景技術】
【0002】
作業車両などの作業装置が圃場で作業を行うとき、圃場の一部の作業領域だけで作業を行う場合がある。このような場合、作業を行った作業領域を記録しておけば、後日、この記録に基づいて、圃場の残りの領域で作業を行うことができる。
【0003】
作業領域の記録は、例えば、作業装置が移動した軌道上の複数の地点の位置情報を、作業装置に搭載された測位装置が自動的に取得し、取得した位置情報を無線通信によりサーバへ送信することによって実現することができる。
【0004】
作業装置からサーバへの無線通信の負荷を抑制するために、位置情報の情報量をできるだけ少なく抑えることが好ましい。そこで、測位装置が位置情報を取得する測位サンプリング周期を比較的長くしてもよいし、取得した位置情報の一部を間引きした残りの位置情報だけをサーバに送信してもよい。ただし、このような場合には、圃場の輪郭に近い地点の位置情報が取得される確率が、圃場の輪郭から遠い地点の位置情報が取得される確率より低くなり得る。したがって、このような場合には、実際の作業領域より圃場の輪郭から離れた領域が、作業領域としてサーバに記録され得る。
【0005】
上記に関連して、特許文献１（特開２０２０－１１９０２５号公報）には、トラクタ等の農業車両が圃場にて様々な農作業を行う際に、特定の作業期間での作業領域と作業内容、作業者を紐付けして作業情報として作業情報管理サーバに記録して、後日、作業情報を確認して、作業評価や作業計画の作成に活用する技術が開示されている。
【0006】
また、特許文献２（特許第６７６７９５０号公報）には、測位装置を搭載して、GNSSによる測位により、農業車両の位置を周期的に繰り返し測位して得られる測位情報を管理サーバに送信して記録し、サーバ側で、この測位情報の各々が示す点群の位置から凸包に対応する領域を求め、この領域を作業領域と特定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０２０－１１９０２５号公報
【文献】特許第６７６７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
通信負荷の抑制と、作業領域を記録する精度とを両立する作業領域推定方法、作業領域推定システムおよび作業領域推定プログラムを提供する。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】
【0009】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、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）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0010】
一実施の形態によれば、作業領域推定方法は、圃場（８）で作業装置（２）が移動した軌道上の第１の複数の地点（８２）を表す位置情報に基づいて、圃場（８）内に含まれ、かつ、第１の複数の地点（８２）を含む第１多角形（８３）である第１領域（８３）を算出することを含む。作業領域推定方法は、第１の複数の地点（８２）に含まれる第１領域（８３）の第１頂点（８２）から圃場（８）の輪郭（８１）までの第１距離に基づいて、第１頂点（８２）を圃場の輪郭（８１）上の最近点である第１輪郭地点（８４）に変更することをさらに含む。作業領域推定方法は、第１の複数の地点（８２）のうちの第１頂点（８２）を第１輪郭地点（８４）に変更した第２の複数の地点（８２、８４）を含む第２多角形（８６）である第２領域（８６）を、作業装置（２）が作業を行った作業領域として推定することをさらに含む。作業領域推定方法は、推定した作業領域を表す作業領域推定情報を外部（６）に出力することをさらに含む。
【0011】
一実施の形態によれば、作業領域推定システム（１）は、記憶装置（５２）と、領域算出部（５１１）と、地点変更部（５１２）と、作業領域推定部（５１３）と、出力部（５１４）とを備える。記憶装置（５２）は、圃場（８）で作業装置（２）が移動した軌道上の第１の複数の地点（８２）を表す位置情報と、圃場（８）の輪郭（８１）を表す輪郭情報とを格納する。領域算出部（５１１）は、圃場（８）内に含まれ、かつ、第１の複数の地点（８２）を含む第１多角形（８３）である第１領域（８３）を算出する。地点変更部（５１２）は、第１の複数の地点（８２）に含まれる第１領域（８３）の第１頂点（８２）から圃場（８）の輪郭（９１）までの第１距離に基づいて、第１頂点（８２）を圃場（８）の輪郭（８１）上の最近点である第１輪郭地点（８４）に変更する。作業領域推定部（５１３）は、第１の複数の地点（８２）のうちの第１頂点（８２）を第１輪郭地点（８４）に変更した第２の複数の地点（８２、８４）を含む第２多角形（８６）である第２領域（８６）を、作業装置（２）が作業を行った作業領域として推定する。出力部（５１４）は、推定した作業領域を表す作業領域推定情報を外部（６）に出力する。
【0012】
一実施の形態によれば、作業領域推定プログラム（５２１）は、実行す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（８）で作業装置（２）が移動した軌道上の第１の複数の地点（８２）を表す位置情報に基づいて、圃場（８）内に含まれ、かつ、第１の複数の地点（８２）を含む第１多角形（８３）である第１領域（８３）を算出することを含む。この処理は、第１の複数の地点（８２）に含まれる第１領域（８３）の第１頂点（８２）から圃場（８）の輪郭（８１）までの第１距離に基づいて、第１頂点（８２）を圃場の輪郭（８１）上の最近点である第１輪郭地点（８４）に変更することをさらに含む。この処理は、第１の複数の地点（８２）のうちの第１頂点（８２）を第１輪郭地点（８４）に変更した第２の複数の地点（８２、８４）を含む第２多角形（８６）である第２領域（８６）を、作業装置（２）が作業を行った作業領域として推定することをさらに含む。この処理は、推定した作業領域を表す作業領域推定情報を外部（６）に出力することをさらに含む。
【発明の効果】
【0013】
一実施の形態によれば、通信負荷の抑制と、作業領域を記録する精度とを両立することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
添付図面を参照して、本発明による作業領域推定方法、作業領域推定システムおよび作業領域推定プログラムを実施するための形態を以下に説明する。
【0016】
（実施の形態）
図１に示すように、一実施の形態による作業領域推定システム１は、少なくともサーバ５を備える。車載端末３は、作業装置としての作業車両２に搭載されており、圃場８で作業車両２が作業中に移動した軌跡上の複数の地点を表す測位情報を取得する。作業車両２は、例えば、耕耘作業機が装着されたトラクタ、田植え機、コンバイン、薬剤散布機などであってもよい。作業車両２が圃場８で行う作業は、例えば、耕耘、植付、収穫、防除などであってもよい。サーバ５は、ネットワーク４を介して車載端末３から測位情報を取得する。測位情報は、位置情報とも呼ばれる。一実施の形態による作業領域推定システム１は、車載端末３をさらに備えていてもよい。
図１に示すように、一実施の形態による作業領域推定システム１は、少なくともサーバ５を備える。車載端末３は、作業装置としての作業車両２に搭載されており、圃場８で作業車両２が作業中に移動した軌跡上の複数の地点を表す測位情報を取得する。作業車両２は、例えば、耕耘作業機が装着されたトラクタ、田植え機、コンバイン、薬剤散布機などであってもよい。作業車両２が圃場８で行う作業は、例えば、耕耘、植付、収穫、防除などであってもよい。サーバ５は、ネットワーク４を介して車載端末３から測位情報を取得する。測位情報は、位置情報とも呼ばれる。一実施の形態による作業領域推定システム１は、車載端末３をさらに備えていてもよい。
【0017】
その一方で、撮影装置７は、圃場８を上方から撮影して撮影データを生成する。サーバ５は、ネットワーク４を介して撮影装置７から撮影データを取得し、この撮影データに基づいて圃場８の輪郭の位置を表す圃場輪郭情報を用意する。サーバ５は、撮影データに適宜な画像処理を施すことによって圃場輪郭情報を得てもよい。撮影装置７は、撮影装置７を搭載した人工衛星、ドローン、航空機、車両などの移動体であってもよい。一実施の形態による作業領域推定システム１は、撮影装置７をさらに備えていてもよい。
【0018】
図２に示すように、一実施の形態による車載端末３は、いわゆるコンピュータを含んでいてもよい。つまり、一実施形態による車載端末３は、バス３０と、演算装置３１と、記憶装置３２と、インタフェース３３と、通信装置３４と、測位装置３５とを備えている。演算装置３１、記憶装置３２、インタフェース３３、通信装置３４および測位装置３５は、バス３０を介して互いに通信可能に接続されている。
【0019】
演算装置３１は、記憶装置３２に格納されている測位プログラム３２１を実行することによって、測位装置３５を制御して位置情報を取得し、位置情報を記憶装置３２に格納する。車載端末３は作業車両２に搭載されており、測位装置３５が取得した位置情報はそのときに作業車両２があった位置を表す。また、演算装置３１は通信装置３４を制御し、ネットワーク４を介して位置情報をサーバ５に送信する。
【0020】
測位プログラム３２１は、インタフェース３３または通信装置３４を介して外部から受信されて記憶装置３２に格納されたものであってもよいし、記録媒体３２０から読み出されて記憶装置３２に格納されたものであってもよい。記録媒体３２０は、非一時的かつ有形であってもよい。
【0021】
図３に示すように、一実施の形態によるサーバ５は、いわゆるコンピュータを含んでいてもよい。つまり、一実施の形態によるサーバ５は、バス５０と、演算装置５１と、記憶装置５２と、インタフェース５３と、通信装置５４とを備える。バス５０、演算装置５１、記憶装置５２、インタフェース５３および通信装置５４は、バス５０を介して互いに通信可能に接続されている。
【0022】
演算装置５１は、領域算出部５１１と、地点変更部５１２と、作業領域推定部５１３と、出力部５１４とを備えている。領域算出部５１１、地点変更部５１２、作業領域推定部５１３および出力部５１４は、演算装置５１が記憶装置５２に格納されている作業領域推定プログラム５２１を実行することによって実現される複数の処理をそれぞれ行う仮想的な機能部である。領域算出部５１１、地点変更部５１２、作業領域推定部５１３および出力部５１４の具体的な機能については、後述する。
【0023】
作業領域推定プログラム５２１は、インタフェース５３または通信装置５４を介して外部から受信されて記憶装置５２に格納されたものであってもよいし、記録媒体５２０から読み出されて記憶装置５２に格納されたものであってもよい。記録媒体５２０は、非一時的かつ有形であってもよい。記憶装置５２は、さらに、圃場輪郭情報と、位置情報とを格納している。
【0024】
図４に示すように、一実施の形態による外部端末６は、いわゆるコンピュータを含んでいてもよい。つまり、一実施の形態による外部端末６は、バス６０と、演算装置６１と、記憶装置６２と、インタフェース６３と、通信装置６４とを備えている。演算装置６１、記憶装置６２、インタフェース６３および通信装置６４は、バス６０を介して互いに通信可能に接続されている。
【0025】
演算装置６１は、記憶装置６２に格納されている確認プログラム６２１を実行することによって、外部端末６の機能を実現する。外部端末６の具体的な機能については、後述する。
【0026】
確認プログラム６２１は、インタフェース６３または通信装置６４を介して外部から受信されて記憶装置６２に格納されたものであってもよいし、記録媒体６２０から読み出されて記憶装置６２に格納されたものであってもよい。記録媒体６２０は、非一時的かつ有形であってもよい。
【0027】
図５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推定システム１の一動作例、すなわち一実施の形態による作業領域推定方法の一構成例について説明する。なお、図５のフローチャートは、一実施の形態による作業領域推定プログラム５２１の一構成例も表している。
【0028】
一実施の形態による作業領域推定方法は、サーバ５が動作を開始したときに開始してもよいし、撮影装置７が撮影データをサーバ５に送信したときに開始してもよい。
【0029】
一実施の形態による作業領域推定方法が開始すると、ステップＳ０１が実行される。ステップＳ０１において、サーバ５の演算装置５１は、圃場輪郭情報を用意する。演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、撮影装置７から送信されて記憶装置５２に格納されている撮影データを読み出す。演算装置５１は、撮影データに適宜な画像処理を施すことによって、圃場８の輪郭を表す圃場輪郭情報を用意する。一例として、圃場８の輪郭が長方形などの多角形である場合には、圃場輪郭情報はこの多角形の各頂点の座標を含んでいてもよいし、この多角形の各辺の接続関係を表す情報を含んでいてもよい。
【0030】
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、サーバ５の演算装置５１は、測位情報を取得する。演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、車載端末３の演算装置３１から送信される測位情報を受信して記憶装置５２に格納する。車載端末３の演算装置３１は、作業車両２が作業している間に測位情報を記憶装置３２に格納し、作業車両２が作業を完了した後で測位情報の全体を一度にサーバ５に送信してもよい。
【0031】
測位情報は、図６Ａに示すように、圃場８の輪郭である圃場輪郭８１の内側に含まれる複数の地点８２Ａ～８２Ｏを表す。これらの地点８２Ａ～８２Ｏを区別しないとき、地点８２と総称する。
【0032】
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、サーバ５の演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、領域算出部５１１の機能を実現する。領域算出部５１１は、図６Ｂに示すように、測位情報に基づいて地点８２を含む領域８３を算出する。
【0033】
領域８３は、複数の地点８２の集合を含む多角形であってもよいし、これら複数の地点８２の集合を含む最小の凸多角形、すなわち凸包であってもよい。複数の地点８２の一部は、領域８３の頂点に位置している。図６Ｂの例では、地点８２Ａ～８２Ｉが領域８３の頂点に位置している。複数の地点８２に基づいて領域８３を算出する方法は公知であるので、その詳細な説明を省略する。
【0034】
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、サーバ５の演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、地点変更部５１２の地点を変更する機能を実現する。地点変更部５１２は、図６Ｃに示すように、複数の地点８２の中から、圃場輪郭８１までの距離が所定の第１閾値より短い地点８２Ｂを検出し、検出した地点８２Ｂを圃場輪郭８１の上の最近点である輪郭地点８４Ｂに変更する。第１閾値を決定する具体的な方法については、後述する。
【0035】
このとき、図６Ｃの例では、地点８２Ｃ～８２Ｉについても、圃場輪郭８１までの距離が第１閾値より短いので、地点変更部５１２は圃場輪郭８１の上の最近点である輪郭地点８４Ｃ～８４Ｉにそれぞれ変更、すなわち移動する。輪郭地点８４Ｂ～８４Ｉを区別しないとき、輪郭地点８４と総称する。言い換えれば、地点変更部５１２は、圃場輪郭８１までの距離に基づいて、複数の地点８２の一部を、それぞれ、圃場輪郭８１の上の最近点である輪郭地点８４に変更する。なお、図６Ｃの例では、地点８２Ａ、８２Ｊ～８２Ｏについては、圃場輪郭８１までの距離が第１閾値以上であるので、移動を行わない。
【0036】
以降、複数の地点８２と輪郭地点８４との集合を、便宜上、地点集合と呼ぶ。地点集合には、複数の地点８２のうち、輪郭地点８４に移動された地点８２が含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
【0037】
地点変更部５１２は、さらに、図６Ｄに示すように、圃場輪郭８１の輪郭頂点のうち、その輪郭頂点に交わる２本の圃場辺部のそれぞれの上にある２つの輪郭地点８４までの距離がいずれも所定の第２閾値より短い輪郭頂点を検出して地点集合に追加する。第２閾値を決定する具体的に方法については、後述する。
【0038】
図６Ｄの例では、地点変更部５１２は、複数の輪郭地点８４の中から、輪郭頂点８５１に交わる２本の輪郭辺部のうちの一方の上に位置し、かつ、輪郭頂点８５１までの距離が所定の第２閾値より短い輪郭地点８４Ｄを検出する。また、地点変更部５１２は、複数の輪郭地点８４の中から、輪郭頂点８５１に交わる２本の輪郭辺部のうちの他方の上に位置し、かつ、輪郭頂点８５１までの距離が同じ第２閾値より短い輪郭地点８４Ｅを検出する。地点変更部５１２は、輪郭頂点８５１を地点集合に追加する。
【0039】
同様に、地点変更部５１２は、複数の輪郭地点８４の中から、輪郭頂点８５２に交わる２本の輪郭辺部のうちの一方の上に位置し、かつ、輪郭頂点８５１までの距離が所定の第２閾値より短い輪郭地点８４Ｇを検出する。また、地点変更部５１２は、複数の輪郭地点８４の中から、輪郭頂点８５２に交わる２本の輪郭辺部のうちの他方の上に位置し、かつ、輪郭頂点８５２までの距離が同じ第２閾値より短い輪郭地点８４Ｈを検出する。このとき、地点変更部５１２は、輪郭頂点８５２を地点集合に追加する。
【0040】
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、サーバ５の演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、作業領域推定部５１３の作業を推定する機能を実現する。作業領域推定部５１３は、図６Ｅに示すように、地点集合に含まれる複数の地点８２と、輪郭地点８４と、輪郭頂点８５１、８５２とを含む領域８６を算出する。領域８６を算出する方法は、ステップＳ０３で領域８３を算出した方法と同様である。
【0041】
言い換えれば、一実施の形態による作業領域推定システム１は、一実施の形態による作業領域推定方法および一実施の形態による作業領域推定プログラム５２１によって、作業装置としての作業車両２が圃場８のうちの領域８６で作業を行ったと推定する。測位情報が取得された複数の地点８２に基づいて算出された領域８３に加えて、領域８６は、圃場輪郭８１の周辺の領域も含んでいる。
【0042】
一般的に、作業車両２などによる圃場８での作業は、圃場輪郭８１の周辺の領域でも行われる。言い換えれば、圃場８の中心領域だけで作業を行い、圃場輪郭８１の周辺の領域では作業を行わない、という可能性は低くなる。しかしながら、たとえ圃場輪郭８１の周辺で作業を行っても、測位情報を取得するサンプリング周期が比較的長い場合、圃場輪郭８１の周辺の領域で測位情報が取得される確率は、圃場８の他の領域での確率より低くなる。このような場合でも、一実施の形態によれば、測位情報が取得されにくい圃場輪郭８１の周辺の領域も自動的に含めた領域８６を作業領域として推定することができる。
【0043】
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、サーバ５の演算装置５１は、作業領域推定プログラム５２１を実行することによって、出力部５１４の機能を実現する。出力部５１４は、サーバ５の通信装置５４を制御して、領域８６を表す作業領域推定情報を、ネットワーク４を介して外部端末６に送信する。言い換えれば、出力部５１４は作業領域推定情報を出力する。
【0044】
外部端末６は、例えば、作業を行った利用者が所持するタブレット端末である。外部端末６の演算装置６１は、通信装置６４によって作業領域推定情報を受信すると、記憶装置６２に格納された確認プログラム６２１を実行する。演算装置６１は、インタフェース６３に含まれる表示装置に作業領域推定情報が表す領域８６を表示する。言い換えれば、演算装置６１は、作業領域推定情報を視覚的に出力する。このとき、領域８６は、圃場８を表す地図情報と合わせて表示されてもよい。
【0045】
利用者は、外部端末６の表示装置に表示された領域８６を確認して、これを承認する場合は領域８６を作業領域として認める操作を行う。もしくは、利用者は領域８６を修正した上で修正後の領域８６を作業領域として認める操作を行ってもよい。いずれの場合も、利用者によるこれらの操作は、例えば、外部端末６のインタフェース６３に含まれるタッチパネルやボタンなどの入力装置を用いて行われる。
【0046】
外部端末６の演算装置６１は、利用者による操作に基づく応答信号を生成し、通信装置６４を制御して応答信号をサーバ５に送信する。応答信号は、領域８６を作業領域として認めるための情報を含んでいてもよいし、領域８６を修正するための情報を含んでいてもよい。
【0047】
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、サーバ５の出力部５１４は、外部端末６から送信された応答信号を受信すると、この応答の内容に応じて表された領域を表す領域情報を、作業領域を表す作業領域情報として記憶装置５２に記録する。すなわち、ステップＳ０６において、サーバ５の作業領域推定部５１３が推定した領域８６を利用者が承認した場合は領域８６をそのまま作業領域として記録する。反対に、ステップＳ０６において、領域８６を利用者が修正した場合は、修正後の領域８６を作業領域として表す作業領域情報を記録する。
【0048】
ステップＳ０４で用いた第１閾値を決定する方法について、図７を参照して説明する。作業車両２は、圃場輪郭８７３の付近で作業を行うとき、地点８７１から圃場輪郭８７３に接近する方向に移動し、圃場輪郭８７３のそばで移動方向を転換し、圃場輪郭８７３から離れる方向に移動して地点８７２に達する。ここで、測位情報が取得される測位地点が圃場輪郭８７３から最も離れている場合の距離は、圃場輪郭８７３から同じ距離８７４にある地点８７１および地点８７２で測位情報が取得され、かつ、その間に測位情報が取得されない場合の距離８７４である。
【0049】
一般的に、作業車両２の移動速度は、圃場８の中央部分よりも圃場輪郭８７３の周辺領域において遅くなる。これは、作業車両２は圃場輪郭８７３の周辺領域において方向転換を行うからである。そこで、距離８７４を、圃場輪郭８７３の周辺領域における作業車両２の移動速度に基づいて決定する。なお、圃場輪郭８７３の周辺領域は、圃場輪郭８７３から所定の第１距離までの第１範囲と定義してもよい。
【0050】
一例として、圃場輪郭８７３の周辺領域における作業車両２の平均移動速度が０．５ｍ／ｓ（メートル毎秒）であり、かつ、測位情報のサンプリング周期が１分であるとき、作業車両２は、１サンプリング周期の間に３０ｍ（メートル）移動する。作業車両２の軌道が圃場輪郭８７３で折り返すとき、測位地点が圃場輪郭８７３から最も遠くなるのは、圃場輪郭８７３からの距離が１５ｍである地点８７１、８７２で測位した場合である。ここで、安全係数を約７０％に設定して、第１閾値を１０ｍに決定してもよい。
【0051】
ステップＳ０４で用いた第２閾値を決定する方法について、図８を参照して説明する。作業車両２は、圃場輪郭８８４、８８５が交わる圃場頂点の付近で作業を行うとき、圃場輪郭８８５に沿って地点８８１から圃場輪郭８８４に接近する方向に移動し、圃場輪郭８８４のそばで圃場輪郭８８５から離れる方向に移動方向を転換し、圃場輪郭８８４から離れる方向に、かつ、圃場輪郭８８５に平行に移動して地点８８２に達する。その後、作業車両２は別の場所でさらに移動方向を転換し、圃場輪郭８８５に平行に移動して地点８８３を通過して圃場輪郭８８４に再び接近してもよい。
【0052】
一般的に、圃場頂点の周辺領域における作業車両２の移動速度は、圃場輪郭８８４、８８５の周辺領域における移動速度よりさらに遅くなる。そこで、第２閾値を、圃場頂点の周辺領域における作業車両２の移動速度に基づいて、第１閾値より短い距離として決定する。なお、圃場頂点の周辺領域は、圃場頂点から所定の第２距離までの第２範囲と定義してもよい。
【0053】
一例として、圃場頂点の付近における作業車両２の移動速度が０．３ｍ／ｓであり、かつ、測位情報のサンプリング周期が１分であるとき、作業車両２は、１サンプリング周期の間に１８ｍ移動する。第１閾値の算出例と同様に、作業車両２の軌道が圃場輪郭８８４で折り返すとき、測位地点が圃場輪郭８８４から最も遠くなるのは、圃場輪郭８８４からの距離が９ｍである地点８８１、８８２、８８３で測位した場合である。ここで、安全係数を約７０％に設定して、第２閾値を６ｍに決定してもよい。
【0054】
なお、第２閾値は、作業車両２の車幅にさらに基づいて決定または調整してもよい。図８の例では、作業車両２の車幅が２ｍであるとき、作業車両２が往復する平行な軌道の間隔８８６も同じ２ｍになり、第２閾値はこの間隔の３倍の６ｍであるので、第２閾値は妥当と考えられる。言い換えれば、作業車両２の車幅と第２閾値との比率が所定の範囲に含まれるように、第２閾値を調整してもよい。
【0055】
以上に説明したように、一実施の形態によれば、通信負荷の抑制と、作業領域を記録する精度とを両立することが出来る。
【0056】
一実施の形態では、作業装置としての作業車両２が圃場８で作業する例について説明したが、一実施の形態はこの例に限定されない。例えば、作業装置としてドローンやヘリコプターを用いてもよい。
【0057】
一実施の形態では、ステップＳ０１の後にステップＳ０２を実行する例について説明したが、一実施の形態はこの例に限定されない。例えば、ステップＳ０２の後にステップＳ０１を実行してもよいし、ステップＳ０１とステップＳ０２との少なくとも一部を同時に実行してもよい。
【0058】
一実施の形態では、ステップＳ０２においてサーバ５の演算装置５１が測位情報を受信する例について説明したが、一実施の形態はこの例に限定されない。例えば、測位情報は作業領域推定方法が開始する前に記憶装置５２に格納されており、ステップＳ０２において演算装置５１は記憶装置５２から読み出すことによって測位情報を取得してもよい。
【0059】
一実施の形態では、ステップＳ０２において、車載端末３の演算装置３１が測位情報の全体を一度にサーバ５に送信する例について説明したが、一実施の形態はこの例に限定されない。例えば、演算装置３１は測位情報の一部を間引きして残りの測位情報だけをサーバ５に送信してもよい。また、演算装置３１は、作業車両２が作業を完了する前に測位情報を逐次的にサーバ５に送信してもよい。
【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。
【符号の説明】
【0061】
１ 作業領域推定システム
２ 作業車両
３ 車載端末
３０ バス
３１ 演算装置
３２ 記憶装置
３２０ 記録媒体
３２１ 測位プログラム
３３ インタフェース
３４ 通信装置
３５ 測位装置
４ ネットワーク
５ サーバ
５０ バス
５１ 演算装置
５１１ 領域算出部
５１２ 地点変更部
５１３ 作業領域推定部
５１４ 出力部
５２ 記憶装置
５２０ 記録媒体
５２１ 作業領域推定プログラム
５３ インタフェース
５４ 通信装置
６ 外部端末
６０ バス
６１ 演算装置
６２ 記憶装置
６２０ 記録媒体
６２１ 確認プログラム
６３ インタフェース
６４ 通信装置
７ 撮影装置
８ 圃場
８１ 圃場輪郭
８２、８２Ａ～８２Ｏ 地点
８３ 領域（第１領域）
８４、８４Ａ～８４Ｉ 輪郭地点（第１輪郭地点）
８５１、８５２ 輪郭頂点（第１輪郭頂点）
８６ 領域（第２領域）
８７１、８７２ 地点
８７３ 圃場輪郭
８７４ 距離
８８１、８８２、８８３ 地点
８８４、８８５ 圃場輪郭
８８６ 間隔
２ 作業車両
３ 車載端末
３０ バス
３１ 演算装置
３２ 記憶装置
３２０ 記録媒体
３２１ 測位プログラム
３３ インタフェース
３４ 通信装置
３５ 測位装置
４ ネットワーク
５ サーバ
５０ バス
５１ 演算装置
５１１ 領域算出部
５１２ 地点変更部
５１３ 作業領域推定部
５１４ 出力部
５２ 記憶装置
５２０ 記録媒体
５２１ 作業領域推定プログラム
５３ インタフェース
５４ 通信装置
６ 外部端末
６０ バス
６１ 演算装置
６２ 記憶装置
６２０ 記録媒体
６２１ 確認プログラム
６３ インタフェース
６４ 通信装置
７ 撮影装置
８ 圃場
８１ 圃場輪郭
８２、８２Ａ～８２Ｏ 地点
８３ 領域（第１領域）
８４、８４Ａ～８４Ｉ 輪郭地点（第１輪郭地点）
８５１、８５２ 輪郭頂点（第１輪郭頂点）
８６ 領域（第２領域）
８７１、８７２ 地点
８７３ 圃場輪郭
８７４ 距離
８８１、８８２、８８３ 地点
８８４、８８５ 圃場輪郭
８８６ 間隔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8】