特許 7594985 稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類プログラム

(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】2024-11-27

(45)【発行日】2024-12-05

(54)【発明の名称】稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類プログラム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303Z

A01B69/00 303M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021129579

(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公開番号】P2023023767

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2024-02-16

(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】三谷 英樹

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０８３３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８８２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６９７９５５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００－６９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場の内側を移動しながら作業を行う作業車両の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点における測位情報を用意することと、
前記測位情報に基づいて、前記作業車両が移動した稼働軌跡を表す稼働軌跡情報を生成することと、
前記測位情報に基づいて、前記複数の測位点のそれぞれにおける前記作業車両の状態を表す所定のパラメータを算出することと、
前記パラメータに基づいて、前記稼働軌跡のうち、前記作業車両が前記作業を行った第１部分を作業軌跡として分類し、前記作業車両が前記作業を行わなかった第２部分を非作業軌跡として分類することと、
前記作業軌跡を表す作業軌跡情報を出力することと
を含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項2】

請求項１に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記算出することは、
前記複数の測位点のうち、測定の順序が隣接する２つの測位点の間の車速を前記パラメータとして算出すること
を含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項3】

請求項２に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記分類することは、
前記作業車両が所定の第１速度より高速に移動する第１軌跡を、前記作業車両が前記作業を行う前記作業軌跡として分類することと、
前記作業車両が前記第１速度より低速に移動する第２軌跡を、前記作業車両が前記作業を行わない旋回軌跡として分類することと
をさらに含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項4】

請求項３に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記分類することは、
前記作業車両が、前記第１速度より高速な所定の第２速度より高速に移動する第３軌跡を、前記作業車両が前記作業を行わない移動軌跡として分類すること
をさらに含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項5】

請求項１に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記算出することは、
前記複数の測位点のうち、測定の順序が隣接する２つの測位点を結ぶ線分の方角を前記パラメータとして算出すること
を含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記測位情報が表す前記作業車両の位置と前記位置の測定が行われた時刻とに基づいて、前記第１部分における走行距離および走行時間を算出することと、
前記走行距離および前記走行時間を表す情報を、前記作業軌跡における前記作業車両の作業状態を表す作業状態情報として出力することと
をさらに含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の稼働軌跡分類方法において、
前記位置を測定するときに前記作業車両の稼働状態を表す稼働情報を取得することと、
前記稼働情報に基づいて、前記作業軌跡における前記作業車両の前記稼働状態を評価する指標を表す稼働評価情報を作成することと、
前記稼働評価情報を出力することと
をさらに含む
稼働軌跡分類方法。

【請求項8】

圃場の内側を移動しながら作業を行う作業車両の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点における測位情報を用意する入力部と、
前記測位情報に基づいて、前記作業車両が移動した稼働軌跡を表す稼働軌跡情報を生成する生成部と、
前記測位情報に基づいて、前記複数の測位点のそれぞれにおける前記作業車両の状態を表す所定のパラメータを算出する算出部と、
前記パラメータに基づいて、前記稼働軌跡のうち、前記作業車両が前記作業を行った部分を作業軌跡として分類する分類部と、
前記作業軌跡を表す作業軌跡情報を出力する出力部と
を備える
稼働軌跡分類システム。

【請求項9】

実行することによって所定の処理を実現するための稼働軌跡分類プログラムであって、
前記処理は、
圃場の内側を移動しながら作業を行う作業車両の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点における測位情報を用意することと、
前記測位情報に基づいて、前記作業車両が移動した稼働軌跡を表す稼働軌跡情報を生成することと、
前記測位情報に基づいて、前記複数の測位点のそれぞれにおける前記作業車両の状態を表す所定のパラメータを算出することと、
前記パラメータに基づいて、前記稼働軌跡のうち、前記作業車両が前記作業を行った部分を作業軌跡として分類することと、
前記作業軌跡を表す作業軌跡情報を出力することと
を含む
稼働軌跡分類プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類プログラムに関し、例えば、圃場で農作業を行う作業車両が稼働するときに発生する軌跡を分類する稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類プログラムに好適に利用できるものである。

【背景技術】

【0002】

作業車両が圃場で行う農作業の作業ＫＰＩ（Ｋｅｙ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ：重要業績評価指標）を求める需要がある。作業ＫＰＩには、例えば、植え付け作業における植え付け量や、施肥作業における施肥量や、収穫作業における収穫量などが含まれる。作業ＫＰＩを求めるためには、作業車両が圃場で移動した稼働軌跡のうち、実際の農作業を行いながら移動した作業軌跡を分離してその長さを求め、この長さと単位長さあたりの作業量とを掛け算してもよい。しかし、稼働軌跡を表示したタッチパネルを利用者が操作するなどして作業軌跡を手動的に選択することはできても、稼働軌跡から作業軌跡を自動的に分離することは簡単ではない。

【0003】

上記に関連して、特許文献１（特許第６６９７９５５号公報）には、作業地に対する対地作業を行う作業装置を装備した車体が走行した時間を、対地作業を実行する直進走行に要した時間と、対地作業を実行しない旋回走行に要した時間とに区分する技術が開示されている。この区分は、車体が装備する走行機構の状態が直進走行と旋回走行とで大きく異なることを利用して行われる。また、所定の距離を走行する適正な時間である目標走行時間と、この距離を車体が実際に走行した実距離走行時間とに基づいて、地面と走行機構の車輪などとの間でスリップが生じたスリップ率を、直進走行および旋回走行のそれぞれについて算出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６６９７９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術では、直進走行と旋回走行との区分を行うために、車体の走行中に走行機構の状態を監視し続ける必要がある。この区分を、車体の走行中に行う場合でも、車体の走行の後に行う場合でも、車体の走行が開始してから終了するまでの全走行工程において走行機構の状態を監視する必要がある。

【0006】

上記状況に鑑み、本開示は、作業車両が移動した稼働軌跡のうち、作業車両が作業を行った作業軌跡を、容易に求めることのできる稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類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】

【0007】

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。

【0008】

一実施の形態によれば、稼働軌跡分類方法は、圃場（９）の内側を移動しながら作業を行う作業車両（２）の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点（７０）における測位情報を用意すること（Ｓ２）と、測位情報に基づいて、作業車両（２）が移動した稼働軌跡（８０）を表す稼働軌跡情報を生成すること（Ｓ３）と、測位情報に基づいて、複数の測位点（７０）のそれぞれにおける作業車両（２）の状態を表す所定のパラメータを算出すること（Ｓ４）と、パラメータに基づいて、稼働軌跡（８０）のうち、作業車両（２）が作業を行った第１部分を作業軌跡（８３）として分類し、作業車両（２）が作業を行わなかった第２部分を非作業軌跡（８１、８２、８５）として分類する（Ｓ５）ことと、作業軌跡（８３）を表す作業軌跡情報を出力すること（Ｓ６）とを含む。

【0009】

一実施の形態によれば、稼働軌跡分類システム（１）は、入力部（５１１）と、生成部（５１２）と、算出部（５１３）と、分類部（５１４）と、出力部（５１５）とを備える。入力部（５１１）は、圃場（９）の内側を移動しながら作業を行う作業車両（２）の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点（７０）における測位情報を用意する。生成部（５１２）は、測位情報に基づいて、作業車両（２）が移動した稼働軌跡（８０）を表す稼働軌跡情報を生成する。算出部（５１３）は、測位情報に基づいて、複数の測位点（７０）のそれぞれにおける作業車両（２）の状態を表す所定のパラメータを算出する。分類部（５１４）は、パラメータに基づいて、稼働軌跡（８０）のうち、作業車両（２）が作業を行った部分を作業軌跡（８３）として分類する。出力部（５１５）は、作業軌跡（８３）を表す作業軌跡情報を出力する。

【0010】

一実施の形態によれば、稼働軌跡分類プログラム（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ものである。この処理は、圃場（９）の内側を移動しながら作業を行う作業車両（２）の位置を複数の時刻において測定して得られる、複数の測位点（７０）における測位情報を用意すること（Ｓ２）と、測位情報に基づいて、作業車両（２）が移動した稼働軌跡（８０）を表す稼働軌跡情報を生成すること（Ｓ３）と、測位情報に基づいて、複数の測位点（７０）のそれぞれにおける作業車両（２）の状態を表す所定のパラメータを算出すること（Ｓ４）と、パラメータに基づいて、稼働軌跡（８０）のうち、作業車両（２）が作業を行った第１部分を作業軌跡（８３）として分類し、作業車両（２）が作業を行わなかった第２部分を非作業軌跡（８１、８２、８５）として分類する（Ｓ５）ことと、作業軌跡（８３）を表す作業軌跡情報を出力すること（Ｓ６）とを含む。

【発明の効果】

【0011】

一実施の形態によれば、作業車両が移動した稼働軌跡のうち、作業車両が作業を行った作業軌跡を、容易に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、一実施の形態による稼働軌跡分類システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施の形態による稼働軌跡分類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、一実施の形態による稼働軌跡分類プログラムの一構成例を示すフローチャートである。

【図4A】図４Ａは、一実施の形態による稼働軌跡の一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａの部分拡大図である。

【図5】図５は、一実施の形態によるパラメータの一例を示す図である。

【図6】図６は、一実施の形態による車速の分布の一例を示すグラフである。

【図7】図７は、一実施の形態による分類済み稼働軌跡の一例を示す図である。

【図8】図８は、一実施の形態による移動方向の分布の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

添付図面を参照して、本発明による稼働軌跡分類方法、稼働軌跡分類システムおよび稼働軌跡分類プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

【0014】

（第１の実施の形態）
図１に示すように、一実施の形態による稼働軌跡分類システム１は、稼働軌跡分類装置５を備える。稼働軌跡分類装置５は、圃場９の内側を移動しながら作業を行う作業車両２に搭載された車載端末３から、車載端末３の位置を測定した測位情報を、ネットワーク４を介して受信する。さらに、稼働軌跡分類装置５は、圃場９のうち、作業車両２が作業を行うために移動した稼働軌跡を分類した結果を表す情報を、ネットワーク４を介して外部端末６に向けて出力する。作業車両２は、例えば、圃場９で農作業を行う作業機械を装着したトラクタであってもよいし、作業機械が一体化されているコンバインであってもよい。以降、作業車両２が施肥を行う場合について説明するが、一実施の形態はこの例に限定されない。

【0015】

図２に示すように、一実施の形態による稼働軌跡分類装置５は、いわゆるコンピュータとしての構成を有していてもよい。すなわち、一実施の形態による稼働軌跡分類装置５は、バス５０と、演算装置５１と、記憶装置５２と、入出力装置５３と、通信装置５４とを備えている。演算装置５１、記憶装置５２、入出力装置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。

【0016】

演算装置５１は、記憶装置５２に格納されている稼働軌跡分類プログラム５２１を実行することによって所定の処理を実現する。稼働軌跡分類プログラム５２１は、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（non-transitory and tangible）であってもよい。

【0017】

演算装置５１は、入力部５１１と、生成部５１２と、算出部５１３と、分類部５１４と、出力部５１５とを備えている。ここで、入力部５１１、生成部５１２、算出部５１３、分類部５１４および出力部５１５は、演算装置５１が稼働軌跡分類プログラム５２１を実行することによって実現する処理を行う仮想的な機能部である。入力部５１１、生成部５１２、算出部５１３、分類部５１４および出力部５１５が行う処理の詳細については、後述する。

【0018】

図３は、一実施の形態による稼働軌跡分類プログラム５２１の一構成例を示すフローチャートである。図３のフローチャートを参照して、一実施の形態による稼働軌跡分類装置５の一動作例、すなわち一実施の形態による稼働軌跡分類方法の一構成例について説明する。

【0019】

図３のフローチャートは、例えば、稼働軌跡分類装置５が起動するときに開始する。図３のフローチャートが開始すると、ステップＳ１が実行される。

【0020】

ステップＳ１において、稼働軌跡分類装置５の演算装置５１の入力部５１１は、圃場情報を用意する。ここで、入力部５１１の機能は、演算装置５１が稼働軌跡分類プログラム５２１を実行することによって実現する。圃場情報は、圃場９の位置と形状とを表す。図４Ａでは、圃場９の形状は長方形であるが、これは一例にすぎず、一実施の形態は圃場９の形状を限定しない。

【0021】

一例として、圃場情報は、圃場９を上方から撮影した撮影データに所定の画像処理を施すことによって取得されてもよい。圃場情報は、図３のフローチャートが開始する前に取得されていてもよい。この場合、圃場情報は記憶装置５２に格納されていて、ステップＳ１において入力部５１１は記憶装置５２から圃場情報を読み出すことによって圃場情報を用意してもよい。一例として、圃場情報は、圃場９の複数の頂点のそれぞれの緯度と経度とを含んでいてもよい。

【0022】

図３のステップＳ１の後、ステップＳ２が実行される。ステップＳ２において、入力部５１１は、測位情報を用意する。ステップＳ１同様に、入力部５１１の機能は、演算装置５１が稼働軌跡分類プログラム５２１を実行することによって実現する。測位情報は、複数の測位点の位置を表す情報の集合である。測位情報は、測位を行った位置の緯度および経度と、測位を行った時刻とを含んでいてもよい。それぞれの測位点は、作業車両２が圃場９の内側を移動しながら作業を行ったときに車載端末３がＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球航法衛星システム）などを用いて位置を測定した場所である。また、複数の測位点の位置情報は、複数の時刻において順番に測定される。この位置情報は、厳密には車載端末３の位置を表すが、実質的にはこの車載端末３を搭載した作業車両２の位置を表し、また、この作業車両２に装着された作業機械の位置を表す。

【0023】

車載端末３によって測定された測位情報は、測定されるたびに稼働軌跡分類装置５に順次送信されてもよいし、圃場９における作業が完了したときに稼働軌跡分類装置５にまとめて送信されてもよい。稼働軌跡分類装置５は、測位情報を受信して記憶装置５２に格納する。測位情報は、図３のフローチャートが開始される前に取得されていてもよい。この場合、測位情報は記憶装置５２に格納されていて、ステップＳ２において入力部５１１は記憶装置５２から測位情報を読み出すことによって測位情報を用意してもよい。

【0024】

図３のステップＳ２の後、ステップＳ３が実行される。ステップＳ３において、生成部５１２は、測位情報に基づいて、作業車両２が移動した稼働軌跡を表す稼働軌跡情報を生成する。まず、稼働軌跡について説明し、その次に稼働軌跡情報について説明する。

【0025】

稼働軌跡は、大きく分けて、作業車両２が圃場９に対する作業を行いながら移動する作業軌跡と、作業車両２が作業を行わずに移動する非作業軌跡とに分類できる。非作業軌跡は、さらに、旋回軌跡や、離脱合流軌跡や、移動軌跡などに分類できる。旋回軌跡は、平行に配置された直線状の作業領域の１つから別の作業領域に移動するときなどに作業車両２が旋回する軌跡である。離脱合流軌跡は、作業車両２が、作業の途中で作業軌跡から離脱して肥料などの資材を補給するために補給所まで移動したり、反対に補給所から作業軌跡へ合流するために移動したりする軌跡である。移動軌跡は、その他の目的で作業車両２が移動する軌跡である。以降、作業車両２が施肥作業を行う場合について説明する。

【0026】

図４Ａは、一実施の形態による稼働軌跡８０の一例を示す図である。一例として、稼働軌跡８０は、移動軌跡８１と、旋回軌跡８２と、作業軌跡８３と、離脱合流軌跡８５Ａ、８５Ｂとに分類できる。移動軌跡８１は、作業車両２が作業を行わずに移動した軌跡である。図４Ａの例では、移動軌跡８１は直線の形状を有している。旋回軌跡８２は、作業車両２が作業を行わずに移動方向を変更する目的で移動した軌跡である。図４Ａの例では、旋回軌跡８２は半円の形状を有している。作業軌跡８３は、作業車両２が作業を行いながら移動した軌跡である。図４Ａの例では、作業軌跡８３は直線の形状を有している。離脱合流軌跡８５Ａは、作業車両２が作業軌跡８３の離脱合流地点８４Ａから離脱して補給地点８６まで移動し、補給地点８６から離脱合流地点８４Ａに戻るために移動した軌跡である。同様に、離脱合流軌跡８５Ｂは、作業車両２が作業軌跡８３の離脱合流地点８４Ｂから離脱して補給地点８６まで移動し、補給地点８６から離脱合流地点８４Ｂに戻るために移動した軌跡である。図４Ａの例では、離脱合流軌跡８５Ａ、８５Ｂは一点鎖線で示されている。以降、離脱合流地点８４Ａ、８４Ｂを区別しない場合はこれらを単に離脱合流地点８４と総称する。また、離脱合流軌跡８５Ａ、８５Ｂを区別しない場合はこれらを単に離脱合流軌跡８５と総称する。

【0027】

図４Ａの例では、作業車両２は図面に向かって左下の位置から圃場９に進入し、移動軌跡８１に沿って直進し、旋回軌跡８２に沿って旋回した後、作業軌跡８３に沿って直進しながら施肥作業を行う。作業車両２は、旋回して隣の作業軌跡８３に移動して施肥作業を行う動作を続け、必要に応じて肥料を補給するために離脱合流地点８４で作業軌跡８３から離脱して補給地点８６へ移動し、肥料を補給した後は補給地点８６から離脱合流地点８４に戻って作業軌跡８３に合流して施肥作業を再開する。

【0028】

図４Ｂは、図４Ａの部分拡大図である。より具体的には、図４Ｂは、図４Ａのうち、主に旋回軌跡８２の部分を含む領域９０の部分拡大図である。図４Ｂに示すように、作業車両２が実際に移動する稼働軌跡８０は、測位点７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ、７０Ｅ、７０Ｆ、７０Ｇを接続する軌跡７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７１Ｆを含む。図４Ｂの例では、軌跡７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅは曲線である。以降、測位点７０Ａ～７０Ｇを区別しない場合はこれらを単に測位点７０と総称する。また、軌跡７１Ａ～７１Ｆを区別しない場合はこれらを単に軌跡７１と総称する。

【0029】

稼働軌跡情報は、測位情報に含まれる測位点７０を測定の順序に接続することで得られる。このとき、測定の順序が隣接する２つの測位点７０の間の軌跡７１は、図５に示すように、直線の推定軌跡７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、７２Ｅ、７２Ｆに近似される。以降、軌跡７２Ａ～７２Ｆを区別しない場合はこれらを単に推定軌跡７２と総称する。

【0030】

図３のステップＳ３の後、ステップＳ４が実行される。ステップＳ４において、算出部５１３は、測位情報に基づいて、稼働軌跡８０を分類するために使用するパラメータを算出する。以降、このパラメータが作業車両２の車速である場合について説明するが、これはあくまでも一例にすぎず、一実施形態を限定しない。

【0031】

発明者は、稼働軌跡８０のうち、移動軌跡８１と、旋回軌跡８２と、作業軌跡８３と、離脱合流軌跡８５とでは、作業車両２の車速が異なり、したがって稼働軌跡８０を作業車両２の車速に基づいて分類することが可能であることを確認した。このことは、特に、作業車両２が作業を行う領域が、例えば直線状であり、かつ、それぞれの作業領域が互いに平行である場合に顕著であった。そこで、一実施の形態では、ステップＳ４において測位点７０のそれぞれにおけるパラメータとして車速を算出し、その後のステップＳ５においてそれぞれの測位点７０に対応する車速に基づいて稼働軌跡８０を分類する。

【0032】

ステップＳ４において、算出部５１３は、それぞれの測位点７０について、作業車両２の車速を算出する。一例として、注目している第１の測位点７０から、その次に位置を測定した第２の測位点７０までの距離を、第１の測位点７０の位置を測定した第１の時刻から、第２の測位点７０の位置を測定した第２の時刻までの時間で割り算することによって、車速を算出する。算出部５１３は、それぞれの測位点７０について算出した車速をそれぞれの測位点７０に対応付けて記憶装置５２に格納する。

【0033】

図３のステップＳ４の後、ステップＳ５が実行される。ステップＳ５において、分類部５１４は、ステップＳ４で算出したパラメータに基づいて稼働軌跡８０を分類する。具体的には、分類部５１４は、稼働軌跡８０のうち、作業車両２が作業を行った部分を作業軌跡８３として分類する。分類部５１４は、さらに、稼働軌跡８０のうち、作業車両２が作業を行わなかった部分を非作業軌跡として分類してもよい。より具体的には、分類部５１４は、非作業軌跡を、移動軌跡８１と、旋回軌跡８２と、離脱合流軌跡８５との一部または全てに分類してもよい。

【0034】

発明者は、作業軌跡８３における車速が、旋回軌跡８２における車速より高速であり、かつ、移動軌跡８１および離脱合流軌跡８５における車速より低速であり、したがって、これら３種類の車速の範囲を分類するための２つの閾値を適宜に設定することで作業軌跡８３に含まれる測位点７０を抽出することができることを確認した。例えば、分類部５１４は、それぞれの測位点７０における車速の分布を算出し、対応する車速が第１の閾値と第２の閾値の間に含まれる測位点７０を測定の順序で接続した推定軌跡７２を作業軌跡８３として分類する。

【0035】

図６は、一実施の形態による車速の分布の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は車速を所定の範囲ごとに表し、縦軸はデータ数を表す。ここで、データ数は、測位情報に含まれる測位点７０のうち、対応する車速が横軸の各範囲に含まれる測位点７０の総数である。

【0036】

圃場９の内側に平行に配置された直線状の作業領域が存在し、作業車両２がこれらの作業領域の間を旋回しながら移動し、必要に応じて補給地点８６との往復を行う場合、速度ゼロ以外の３つの速度において極大値が存在する。これら３つの極大値は、作業車両２が旋回軌跡８２に沿って旋回するときの旋回時速度と、作業車両２が作業軌跡８３に沿って作業を行いながら移動するときの作業時速度と、作業車両２が移動軌跡８１または離脱合流軌跡８５に沿って移動するときの移動時速度とである。上述のとおり、作業時速度は、旋回時速度より高速であり、かつ、移動時速度より低速であると推測される。これは、旋回時にはなるべく短い半径で旋回するために低速で移動し、その他の非作業時には作業に最適な速度とは関係なく高速で移動できるからである。以上のことから、分類部５１４は、３つの極大値のうち、最も低速な極大値（以下、速度Ｖ１と呼ぶ）が旋回時速度の代表値であると推定し、最も高速な極大値（以下、速度Ｖ３と呼ぶ）が移動時速度の代表値であると推定し、残る中間的な極大値（以下、速度Ｖ２と呼ぶ）が作業時速度の代表値であると推定する。なお、速度Ｖ０はゼロであり、作業車両２の離脱合流地点８４や補給地点８６などにおける停止状態に対応する。

【0037】

閾値Ｔ１は、速度Ｖ０と速度Ｖ１の間に適宜に設定される。閾値Ｔ１は、例えば、速度Ｖ０と速度Ｖ１との間に形成された極小値における速度である。閾値Ｔ２は、速度Ｖ１と速度Ｖ２の間に適宜に設定される。閾値Ｔ２は、例えば、速度Ｖ１と速度Ｖ２との間に形成された極小値における速度である。閾値Ｔ３は、速度Ｖ２と速度Ｖ３の間に適宜に設定される。閾値Ｔ３は、例えば、速度Ｖ２と速度Ｖ３との間に形成された極小値における速度である。旋回時速度の範囲は閾値Ｔ１から閾値Ｔ２までの範囲として定義され、作業時速度の範囲は閾値Ｔ２から閾値Ｔ３までの範囲として定義され、移動速度の範囲は閾値Ｔ３以上の範囲として定義される。

【0038】

分類部５１４は、測位情報に含まれるそれぞれの測位点７０を、それぞれの測位点７０に対応する車速がどの範囲に含まれるかに応じて、旋回時測位点、作業時測位点または移動時測位点に分類する。ここで、旋回時測位点は旋回軌跡８２に含まれると推測される測位点７０であり、作業時測位点は作業軌跡８３に含まれると推測される測位点７０であり、移動時測位点は移動軌跡８１または離脱合流軌跡８５に含まれると推測される測位点７０である。

【0039】

分類部５１４は、測位点７０を分類した結果に基づいて、稼働軌跡８０を作業軌跡８３または非作業軌跡に分類する。ここで、非作業軌跡は、移動軌跡８１、旋回軌跡８２および離脱合流軌跡８５を含む。言い換えれば、測位情報に含まれる測位点７０のうち、対応する車速が閾値Ｔ２より高速であり、かつ、閾値Ｔ３より低速である測位点７０の集合を、作業軌跡８３として分類する。また、その他の測位点７０を、非作業軌跡として分類する。この分類の結果は、記憶装置５２に格納される。

【0040】

分類部５１４は、作業軌跡８３として分類された測位点７０に含まれるノイズデータを除去する処理を行ってもよい。ここで行われる処理は、例えば、測定の順序で並べた測位点７０の中から、作業軌跡８３の一部として分類された２つの測位点７０の間に存在する、非作業軌跡の一部として分類された少数の連続した測位点７０を検出したときに、検出された測位点７０を作業軌跡８３の一部として分類する修正処理を含む。ここで、少数の連続した測位点７０の総数は所定の閾値以下であり、この閾値は、移動軌跡８１、旋回軌跡８２、離脱合流軌跡８５などを誤って作業軌跡８３に修正しないように、例えば、測位点７０の位置を測定するサンプリング周期に基づいて適宜に設定される。一例として、サンプリング周期は５秒であり、この閾値は、３である。

【0041】

また、ここで行われる処理は、例えば、測定の順序で並べた測位点７０の中から、非作業軌跡の一部として分類された２つの測位点７０の間に存在する、作業軌跡８３の一部として分類された所定の閾値以下の連続した測位点７０を検出したときに、検出された測位点７０を非作業軌跡の一部として分類する修正処理を含む。この閾値は、作業軌跡８３を誤って移動軌跡８１、旋回軌跡８２、離脱合流軌跡８５などに修正しないように、例えば、測位点７０の位置を測定するサンプリング周期に基づいて適宜に設定される。

【0042】

分類部５１４は、さらに、非作業軌跡を移動軌跡８１、旋回軌跡８２または離脱合流軌跡８５に分類してもよい。非作業軌跡として分類された測位点７０のうち、対応する車速が閾値Ｔ１より高速であり、かつ、閾値Ｔ２より低速である測位点７０の集合を、旋回軌跡８２として分類する。移動軌跡８１または離脱合流軌跡８５については、まず、非作業軌跡として分類された測位点７０のうち、対応する車速が閾値Ｔ３より高速である測位点７０の、測定の順序が連続する集合を抽出する。次に、抽出された集合のうち、最初に測定された測位点７０の直前に測定された測位点７０と、最後に測定された測位点７０の直後に測定された測位点７０とが両方とも作業軌跡８３の一部として分類されており、かつ、補給地点８６からの距離が所定の閾値より短い測位点７０を含む集合を、離脱合流軌跡８５として分類する。抽出された集合の残りについては、移動軌跡８１として分類する。

【0043】

図３のステップＳ５の後、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６において、出力部５１５は、作業軌跡８３を表す作業軌跡情報を出力する。出力部５１５は、通信装置５４を制御して作業軌跡跡情報を外部端末６に送信する。外部端末６は、作業軌跡情報を受信したことを利用者に報知し、利用者の操作に応じて作業軌跡情報が表す作業軌跡８３を画面上に表示することによって光学的に出力する。

【0044】

出力部５１５は、作業軌跡情報に加えて、非作業軌跡を表す非作業軌跡情報をさらに出力してもよい。このとき、外部端末６は、その一部が作業軌跡８３として分類された分類済み稼働軌跡８７を画面上に表示してもよい。

【0045】

さらに、出力部５１５は、作業軌跡情報に加えて、移動軌跡８１を表す移動軌跡情報と、旋回軌跡８２を表す旋回軌跡情報と、離脱合流軌跡８５を表す離脱合流軌跡情報とを出力してもよい。このとき、外部端末６は、その全体が移動軌跡８１、旋回軌跡８２、作業軌跡８３および離脱合流軌跡８５として分類された分類済み稼働軌跡８７を画面上に表示してもよい。図７は、一実施の形態による分類済み稼働軌跡８７の一例を示す図である。図７の例では、分類済み稼働軌跡８７のうち、移動軌跡８１を細い実線で示し、旋回軌跡８２を細い破線で示し、作業軌跡８３を太い実線で示し、離脱合流軌跡８５Ａ、８５Ｂを一点鎖線で示している。

【0046】

（変形例、その１）
出力部５１５は、さらに、作業軌跡８３で作業を行った作業車両２の作業状態を表す作業状態情報を出力してもよい。この場合、ステップＳ６において、出力部５１５は、作業軌跡８３における作業車両２の走行距離および走行時間を、作業軌跡８３における作業状態情報として出力する。さらに、出力部５１５は、非作業軌跡における作業車両２の走行距離および走行時間を非作業軌跡における作業状態情報として出力してもよい。

【0047】

また、この場合、ステップＳ５において、算出部５１３は、作業軌跡８３として分類されたそれぞれの測位点７０において測定された作業車両２の位置と測定が行われた時刻とに基づいて、作業軌跡８３における作業車両２の走行距離および走行時間を、作業軌跡８３の作業状態情報として算出する。さらに、算出部５１３は、非作業軌跡として分類されたそれぞれの測位点７０において測定された位置と測定が行われた時刻とに基づいて、作業車両２による非作業軌跡の走行距離および走行時間を、非作業軌跡における作業状態情報として算出する。なお、非作業軌跡の作業状態情報は、移動軌跡８１、旋回軌跡８２および離脱合流軌跡８５のそれぞれについて算出され出力されてもよい。

【0048】

（変形例、その２）
出力部５１５は、さらに、作業軌跡８３で作業を行った作業車両２の稼働状態を評価する指標を表す稼働評価情報を出力してもよい。稼働情報は、例えば、測位点７０のそれぞれにおける植え付け量、施肥量、収穫量などを含む。ここで、植え付け量とは、作業車両が植え付け機またはトラクタに牽引された植え付け作業機で実行される植え付け作業で苗を植え付けた量である。施肥量とは、作業車両が施肥機またはトラクタに牽引された施肥作業機で実行される施肥作業で肥料を散布した量である。収穫量とは、作業車両が収穫機またはトラクタに牽引された収穫作業機で実行される収穫作業中に収量センサで取得される収穫量である。この場合、ステップＳ６において、出力部５１５は、作業車両２による作業軌跡８３における稼働情報を、作業軌跡８３における作業車両２の稼働評価情報として出力する。さらに、出力部５１５は、非作業軌跡における稼働情報を、非作業軌跡における作業車両２の稼働評価情報として出力してもよい。

【0049】

また、この場合、ステップＳ１またはその前において、作業車両２の車載端末３は、各測位点の位置を測定して測位情報を取得するときに、作業車両２の稼働情報をさらに取得する。そして、稼働軌跡分類装置５の入力部５１１は、車載端末３から、測位情報に加えて稼働情報を取得する。

【0050】

さらに、この場合、ステップＳ５において、算出部５１３は、作業軌跡８３として分類されたそれぞれの測位点７０において取得された稼働情報が表す値の合計を、作業軌跡８３の稼働評価情報として算出する。さらに、算出部５１３は、非作業軌跡として分類されたそれぞれの測位点７０において取得された稼働情報が表す値の合計を、非作業軌跡の稼働評価情報として算出してもよい。なお、非作業軌跡の稼働評価情報は、移動軌跡８１、旋回軌跡８２および離脱合流軌跡８５のそれぞれについて算出され出力されてもよい。

【0051】

以上に説明したように、一実施の形態によれば、作業車両２が移動した稼働軌跡８０のうち、作業車両２が作業を行った作業軌跡８３を、容易に求めることができる。さらに、上記の変形例によれば、作業軌跡８３における稼働評価情報を求めることができる。

【0052】

（第２の実施の形態）
上記の第１の実施の形態では、稼働軌跡８０を分類するために使用するパラメータとして作業車両２の車速を用いた。本実施の形態では、このパラメータとして作業車両２の移動方向を用いることができることを説明する。

【0053】

言い換えれば、発明者は、稼働軌跡８０のうち、作業軌跡８３における作業車両２の移動方向の分布が特定の方角に集中し、旋回軌跡８２や離脱合流軌跡８５などにおける作業車両２の移動方向の分布と区別できる傾向があることを確認した。この傾向は、特に、作業車両２が作業を行う領域が、例えば直線状であり、かつ、それぞれの作業領域が互いに平行である場合に顕著であった。そこで、本実施の形態では、ステップＳ４において測位点７０のそれぞれにおける移動方向を算出し、その後のステップＳ５において移動方向の分布に基づいて稼働軌跡８０を分類する。

【0054】

なお、本実施の形態による稼働軌跡分類システム１の構成は、図１に示した第１の実施の形態における構成と同様である。また、本実施の形態による稼働軌跡分類プログラム５２１の構成は、図３に示した第１の実施の形態における構成に、ステップＳ４とステップＳ５とに以下の変更を加えることで得られる。以降、ステップＳ４とステップＳ５との変更点について説明する。

【0055】

ステップＳ４において、算出部５１３は、測位点７０のそれぞれにおける移動方向を、例えば、注目している測位点７０から、注目している測位点７０の次に位置を測定した測位点７０に至る直線の方向として近似的に算出する。それぞれの測位点７０について算出された作業車両２の移動方向は、記憶装置５２に格納される。

【0056】

ステップＳ５において、移動方向の分布に基づく稼働軌跡８０の分類は、例えば、以下のように行われる。まず、算出部５１３が、それぞれの測位点７０における作業車両２の移動方向を算出し、算出した移動方向が、方位を所定の角度で等分した複数の範囲のうち、どの範囲に含まれるかを算出する。方位は、注目している方向を、所定の方角（例えば北など）を基準とした角度で表した値である。ここで、作業軌跡８３における作業領域の移動方向が第１方位と、第１方向とは逆の第２方位とに集中している場合は、対応する移動方向が第１方位を含む第１範囲に含まれる測位点７０のデータ数と、対応する移動方向が第２方位を含む第２範囲に含まれる測位点７０のデータ数とは、各範囲におけるデータ数の分布で２つの極大値を形成する。そこで、分類部５１４は、各範囲におけるデータ数に基づいて２つの極大値を検出し、対応する移動方向の方位がこれら２つの極大値をそれぞれ有する２つの範囲に含まれる測位点７０の集合を、作業軌跡８３として分類する。分類部５１４は、さらに、対応する移動方向がその他の範囲に含まれる測位点７０の集合を、非作業軌跡として分類してもよい。

【0057】

図８は、一実施の形態による移動方向の分布の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は移動方向の方位を所定の範囲ごとに並べて示しており、縦軸はデータ数を示している。ここで、データ数は、測位情報に含まれる測位点７０のうち、対応する移動方向の方位が横軸の各範囲に含まれる測位点７０の総数である。図８の例では、第１の方位Ｄ１を含む第１範囲と、第２の方位Ｄ２を含む第２範囲において、２つの極大値が形成されている。このとき、分類部５１４は、対応する移動方向が第１範囲または第２範囲に含まれる測位点７０の集合を、作業軌跡８３として分類する。

【0058】

以上に説明したように、本実施の形態によれば、稼働軌跡８０のうち、作業車両２が作業を行った作業軌跡８３を、作業車両２の移動方向に基づいて分類することができる。

【0059】

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。

【0060】

上記の各実施の形態では、作業車両２が施肥作業を行う場合について説明したが、各実施の形態はこの例に限定されない。一変形例として、作業車両２が植え付け作業や収穫作業を行う場合にも、各実施の形態は適用可能である。作業車両２が植え付け作業を行う場合は、作業車両２は必要に応じて離脱合流地点８４から離脱合流軌跡８５に沿って補給地点８６へ移動して苗を補給した後、同じ離脱合流軌跡８５に沿って後退して離脱合流地点８４へ戻って植え付け作業を再開してもよい。ここで、離脱合流軌跡８５は既に植え付け作業が完了した領域を避けるように配置されることが好ましい。また、作業車両２が収穫作業を行う場合は、作業車両２は必要に応じて離脱合流地点８４から離脱合流軌跡８５に沿って補給地点８６へ移動して収穫物を排出した後、続く離脱合流軌跡８５に沿って前進して離脱合流地点８４に戻って収穫作業を再開してもよい。

【0061】

上記の第１の実施の形態では、車速の閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を、車速の極小値に基づいて決定したが、本実施の形態はこの例に限定されない。一変形例として、車速の閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、予め利用者が手動で決めてもよい。

【0062】

上記の第２の実施の形態では、それぞれの測位点７０における作業車両２の移動方向を、注目している測位点７０から、注目している測位点７０の次に位置を測定した測位点７０に至る直線の方向として近似的に算出した。この算出方法はあくまで一例であって、本実施の形態を限定しない。別の算出方法の一例として、それぞれの測位点７０における作業車両２の移動方向を、注目している測位点７０の１つ前に位置を測定した測位点７０から、注目している測位点７０の次に位置を測定した測位点７０に至る直線（厳密には線分）の方向として近似的に算出してもよい。

【0063】

上記の第１の実施の形態では、作業車両２の車速に注目して稼働軌跡８０の分類を行った。また、上記の第２の実施の形態では、作業車両２の移動方向に注目して稼働軌跡８０の分類を行った。これら第１および第２の実施の形態を組み合わせて、作業車両２の車速および移動方向の両方を使って稼働軌跡８０の分類を行ってもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 稼働軌跡分類システム
２ 作業車両
３ 車載端末
４ ネットワーク
５ 稼働軌跡分類装置
５０ バス
５１ 演算装置
５１１ 入力部
５１２ 生成部
５１３ 算出部
５１４ 分類部
５１５ 出力部
５２ 記憶装置
５２０ 記録媒体
５２１ 稼働軌跡分類プログラム
５３ 入出力装置
５４ 通信装置
６ 外部端末
７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ、７０Ｅ、７０Ｆ、７０Ｇ 測位点
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ、７１Ｆ 軌跡
７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、７２Ｅ、７２Ｆ 推定軌跡
８０ 稼働軌跡
８１ 移動軌跡（第３軌跡）
８２ 旋回軌跡（第２軌跡）
８３ 作業軌跡（第１軌跡）
８４Ａ、８４Ｂ 離脱合流地点
８５Ａ、８５Ｂ 離脱合流軌跡（第３軌跡）
８６ 補給地点
８７ 分類済み稼働軌跡
９ 圃場
９０ 領域
Ｄ１、Ｄ２ 方位
Ｔ１ 閾値
Ｔ２ 閾値（第１速度）
Ｔ３ 閾値（第２速度）
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】