(57)【要約】  【課題】  本発明の目的は、ＧＩＳツールを使用したマップの座標をキャリブレーション(較正)するシステムを提供することにある。  【解決手段】  本発明は、空撮画像、衛星画像等の画像からＧＩＳを利用して作成されたマップデータおよびＧＮＳＳ受信機を有するシステムにおいて、前記マップデータ上に定められたキャリブレーション点で取得された、前記ＧＮＳＳ受信機が出力するＧＮＳＳ座標に合わせて、前記マップデータに含まれる座標データをキャリブレーションする手段を有するシステムとすることで課題を解決した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空撮画像、衛星画像等の画像からＧＩＳを利用して作成されたマップデータおよびＧＮＳＳ受信機を有するシステムにおいて、
前記マップデータ上に定められたキャリブレーション点で取得された、前記ＧＮＳＳ受信機が出力するＧＮＳＳ座標に合わせて、前記マップデータに含まれる座標データをキャリブレーションする手段を有するシステム。
【請求項２】
前記システムが農作業機自動化用システムである請求項１記載のシステム。
【請求項３】
請求項２記載の農作業機自動化用システムを搭載した農作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作業機を自動化するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リモートセンシング技術が発展し、施肥や病害虫防除を圃場の必要とされる位置に行う技術が実用化されている。例えば、特許文献１では、自動化システムが農作業機に搭載され、望む場所に散布が行われるように作業指令が農作業機に送られるようになっている。
そのために、特許文献１には、ヘリコプター、衛星を利用した画像から生育状況を分析し、ＧＩＳ（Geographic Information System（地理情報システム））を利用したツールにより、施肥が必要とされる座標とリンクした施肥マップと呼ばれる画像データを作成することが[0045]〜[0048]記載されている。
また、非特許文献１に記載されているように、農業に限らず、ＧＩＳは様々な分野に利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５４７１１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】基盤地図情報の利活用事例集、国土交通省国土地理院、平成２３年３月発行、ＵＲＬ：http://www.gsi.go.jp/kiban/fgdindex.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ＧＩＳツールを使用したマップデータの座標は、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)受信機や測量によって得られた座標とズレが生じることがあった。
【０００６】
これまで、ＧＩＳツールを使用したマップデータの座標は正しいという前提に技術開発がなされており、誤りがあると思われていなかった。それどころか、ＧＰＳなどのＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)受信機からの座標データに誤り（誤差）があるとしてマップデータの座標に合わせて、ＧＮＳＳ座標が補正されることさえあった。
【０００７】
農作業機ではその年の作業ログをＧＮＳＳ座標とリンクさせて取得することがあり、ＧＮＳＳ座標に誤差がないにもかかわらず、ＧＮＳＳ座標を補正してしまうと、翌年別のマップデータを使用した作業データとの比較が難しくなる。
さらに、ＧＩＳデータも年々更新されており、更新の前後でズレが生じることもあるし、ＧＮＳＳ座標に誤差がないにもかかわらず、ＧＮＳＳ座標を補正してしまうと、更新を挟んだマップデータ間の比較が難しくなるという問題があった。
近年、ＱＺＳＳ（準天頂軌道衛星システム：愛称「みちびき」）が投入されるなど、ＧＮＳＳの精度は向上しており、誤差がほとんどなくなりつつある。前記したように、ＧＮＳＳ座標に誤りがあるという前提に立つ補正は様々な不都合を生じることとなる。
【０００８】
本発明の目的は、ＧＩＳツールを使用したマップデータの座標をキャリブレーション(較正)するシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、空撮画像、衛星画像等の画像からＧＩＳを利用して作成されたマップデータおよびＧＮＳＳ受信機を有するシステムにおいて、前記マップデータ上に定められたキャリブレーション点で取得された、前記ＧＮＳＳ受信機が出力するＧＮＳＳ座標に合わせて、前記マップデータに含まれる座標データをキャリブレーションする手段を有するシステムとすることで、課題を解決した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＧＩＳを利用して作成されたマップデータをキャリブレーションすることができる。特に、農作業機の自動化用のマップデータは、農作業機の走行の自動化に使用され、例えば、施肥量を所定の座標位置で変えるなどの制御に使用される。正しい、マップデータがないと自動化ができないところ、マップデータをキャリブレーションすることで自動化が支障なくできるようになる。また、マップデータをキャリブレーションすることで、農作業機の走行や施肥量等の農作業ログを、年度ごとに比較することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の自動化システム１の全体構成を示す概念図
【図２】空撮画像４０からマップデータ４５を作成する工程を説明する概念図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施例＞
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施例は、農作業機が施肥機である実施例である。
（自動化システムの構造）
図１は、本発明の自動化システムの全体構成を示す概念図である。自動化コントローラ１（自動化システム）は、非常にコンパクトに構成されており、タブレットＰＣより小さい。農作業機の運転席に付属品（図示していない）を介して設置できるようになっている。
また、中央には、各種設定や作業状況等の各種情報が表示されるディスプレイ１１を備えている。
表示内容の切り替え、各種設定は、ディスプレイのソフトキーでなされてよいが、自動化コントローラ１にハードキー（図示していない）を設けて、表示内容の切り替えや各種設定を行うようにしてもよい。
なお、実施例では、自動化システムとして着脱可能なコンパクトな自動化コントローラ１を採用しているが、農作業機に組付けられていてもかまわないし、ネットワーク上に実現されるシステムであってもかまわない。
【００１３】
自動化コントローラ１は、接続端子１２を備えており、実施例では接続ケーブル１６を介して、ＧＮＳＳ接続端子１３にＧＰＳアンテナ２１を備えたＧＰＳ受信機２０を接続している。なお、ＧＮＳＳ接続端子１３に、ＧＰＳに加えてＱＺＳＳ（愛称「みちびき」）などを受信できる受信機を接続してもよい。
【００１４】
また、接続ケーブル１６は、農作業機コントローラ接続端子１４を備えており、農作業機３０に設けられた農作業機コントローラ３１に接続でき、自動化コントローラ１からの作業指令をＣＡＮ通信等により農作業機コントローラ３１に送ることができる。
【００１５】
自動化コントローラ１には、ＵＳＢ端子１５が設けられている。ＵＳＢ端子１５を介して、施肥量を決めるためのマップデータ４５（図２）などの情報が取り込めるようになっている。しかし、これらの情報は、ネットを介して取り込むこともでき、ＵＳＢ端子１５は必須なものではない。
【００１６】
（マップデータ）
図２は、空撮画像４０からマップデータ４５を作成する工程を説明する概念図である。空撮はヘリコプター、ドローン、飛行機等で行われ、画像解析がなされる。図２中の空撮画像の薄い部分は、作物の成長が遅れている領域４１であり、濃い部分は作物の成長が良好４２な部分である。次いで、解析画像は、ＧＩＳデータと重ね合わされ、画像データ、位置座標、施肥量情報等を組み合わせたマップデータ４５が作成される。図２には一例として、作物の成長が良好で少なく施肥する領域４７と作物の成長が遅れて多く施肥する領域４６が図示されている。
なお、マップデータ４５には、ＧＩＳデータに基づく位置座標と紐づけされた作業量（肥料の地面への投入量）、作業の種類などのデータが含まれており、画像情報のみを意味するものではない。
【００１７】
（キャリブレーション）
キャリブレーション点４８は、作業者が定めてもよいが、自動化コントローラ１がマップデータ４５からキャリブレーションに適した点を自動決定して作業者に示すようにしてもよい。キャリブレーション点４８としては、図２で示したような道路に面した作業開始点や圃場の隅の角部など、作業者が現地でキャリブレーション点４８を発見しやすい場所が好ましいが、キャリブレーション点４８であることが作業者に分かるのであればどこでも構わないし、作業する圃場から離れた場所であってもよい。
【００１８】
キャリブレーション点４８に農作業機が到達すると、作業者はキャリブレーション操作を実施する。自動化コントローラ１のディスプレイ１１には、キャリブレーション操作のためのソフトキーが表示され、作業者が押すことでキャリブレーションが開始される。
なお、自動化コントローラ１が、ディスプレイ１１にキャリブレーション点４８に行く誘導情報を表示し、キャリブレーションを作業者にうながしてもよい。
キャリブレーション点４８におけるＧＰＳ座標（ＧＮＳＳ座標）は、本来マップデータ４５における座標と一致すべきであるが、前記[発明が解決しようとする課題]で述べたように、マップデータ４５にズレが生じている場合は、ＧＰＳ座標（ＧＮＳＳ座標）とマップデータ４５の座標の差を、マップズレ量として、自動化コントローラ１にあるファイルに記憶される。なお、記憶先を実施例では自動化コントローラ１としたが、マップズレ量にアクセスできるのであれば、どのような媒体に記憶されてもよい。
【００１９】
当該マップズレ量に基づき、マップデータ４５の少なくとも農作業を行うべき圃場領域の全座標が、ＧＰＳ座標（ＧＮＳＳ座標）と一致するようにキャリブレーション（較正）される。
農作業機による作業においては、作業すべき圃場の領域が関心領域となり、それ以外領域については、キャリブレーションする必要がないこともあるし、圃場外であっても、農作業用道路のように作業に使うことから、キャリブレーションした方がよい場合もある。また、マップデータ４５には、様々なデータ情報が重ね合わされる。重ね合わされるデータの中には、キャリブレーションが必要なデータと必要でないデータが混在していることもある。例えば、ＧＮＳＳ情報に基づくデータが重ね合わされることもあり、このようなデータについては、キャリブレーションを要しない場合もある。そのため、「マップデータに含まれる座標データをキャリブレーション」するとは、マップデータ４５の一部領域の座標データだけキャリブレーションしてもよいし、また、マップデータ４５に重ね合わされている一部データだけをキャリブレーションしてもよい。もちろん、必要に応じて、マップデータ４５に含まれる全座標データをキャリブレーションしてもよい。
【００２０】
また、マップズレ量を使用してマップデータ４５を一挙にキャリブレーションしてもよいが、農作業機等の進行に伴い逐次座標をキャリブレーションしてもよい。
すなわち、マップデータ４５に含まれる、どこを、どの範囲で、どのデータを、いつキャリブレーションしてもよい。
【００２１】
＜変形例＞
本発明は、農作業機のみではなく、空撮画像、衛星画像等の画像からＧＩＳツールを利用して作成されたマップデータを利用する他の技術分野においても利用可能な汎用的な技術である。非特許文献１のように、ＧＩＳは様々分野に応用が広がっている。災害前後の空撮画像、衛星画像からＧＩＳツールを利用して作成されたマップデータを用いた復興計画策定のための資料などにも使え、応用範囲は広い。
【００２２】
（まとめ）
以上のように、本発明は、マップデータの座標に合わせてＧＮＳＳ座標をキャリブレーションするのではなく、マップデータの座標をＧＮＳＳ座標に合わせてキャリブレーションする。ＧＩＳ情報自体が更新により変わったり、マップデータ座標にズレを生じていたとしても、マップデータをＧＮＳＳ座標に基づきキャリブレーションすることで、ＧＮＳＳ座標に基づく農作業機の走行や施肥量等の農作業ログを取得することができ、年度ごとの比較が容易になる。
【符号の説明】
【００２３】
１        自動化コントローラ（自動化システム）
１１      ディスプレイ
１２      接続端子
１３      ＧＮＳＳ接続端子
１４      農作業機コントローラ接続端子
１５      ＵＳＢ端子
１６      接続ケーブル
２０      ＧＰＳ受信機
２１      ＧＰＳアンテナ
３０      農作業機
３１      農作業機コントローラ
４０      空撮画像
４１      作物の成長の遅れている領域
４２      作物の成長が良好な領域
４５      マップデータ
４６      多く施肥する領域
４７      少なく施肥する領域
４８      キャリブレーション点
【図１】
2020174599.tif 000003
【図２】
2020174599.tif 000004