(57)【要約】【課題】  無人農業機械はコストが高い。【解決手段】  （ｉ）農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部及び（ｉｉ）周囲を撮像する撮像部を備えた農業機械を制御する制御装置において、保持部が保持しているアタッチメントから、アタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又はアタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部と、アタッチメント情報取得部が取得したアタッチメント識別情報又は種別情報に基づいて、保持部が保持しているアタッチメントの種類を特定するアタッチメント特定部とを備える。【選択図】図８
2020010715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部及び（ｉｉ）周囲を撮像する撮像部を備えた農業機械を制御する制御装置であって、
前記保持部が保持しているアタッチメントから、前記アタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又は前記アタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部と、
前記アタッチメント情報取得部が取得した前記アタッチメント識別情報又は前記種別情報に基づいて、前記保持部が保持している前記アタッチメントの種類を特定するアタッチメント特定部と、
を備える、制御装置。
【請求項２】
前記撮像部を制御する撮像制御部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記撮像制御部は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記撮像部の撮像方向を制御する撮像方向制御部を有する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記撮像制御部は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記撮像部の設定を調整する設定調整部を有する、
請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記撮像部は、複数の撮像ユニットを有し、
前記撮像制御部は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記複数の撮像ユニットの中から、農作業の実行時に利用する撮像ユニットを決定する撮像ユニット決定部を有する、
請求項２から請求項４までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記撮像部は、照明光を出射する照明部を有し、
前記撮像制御部は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記照明部を制御する照明制御部を有する、
請求項２から請求項５までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記農業機械は、前記撮像部の振動を制御する制振部をさらに備え、
前記制御装置は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記制振部を制御する制振制御部をさらに備える、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記撮像部が撮像した画像を処理する画像処理部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記撮像部が撮像した画像を処理する、
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記アタッチメントと結合する結合部を有し、
前記制御装置は、前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記結合部の形状を制御するための形状制御信号を生成する結合制御部をさらに備える、
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記アタッチメント特定部が特定した前記アタッチメントの種類に基づいて、前記保持部が保持しているアタッチメント応じたユーザインタフェースを提供する入出力制御部をさらに備える、
請求項１から請求項９までの何れか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無人農業機械又はセンシング技術を活用して、農業を効率化することが検討されている。例えば、非特許文献１には、無人の小型除草ロボットが開示されている。非特許文献２には、センシング技術を活用した生育状態に合わせた追肥方法が開示されている。
［先行技術文献］
［非特許文献］
［非特許文献１］  近藤直ら、「畦畔除草ロボットの開発」、［on line］［２０１６年８月１２日検索］、インターネット＜URL：http://www.aptech.kais.kyoto-u.ac.jp/activity/date/grass_cutter_robot.pdf＞
［非特許文献２］  地方独立行政法人北海道立総合研究機構、試験研究成果一覧、「成績概要書（２００６年１月作成）」［on line］［２０１６年１０月２０日検索］、インターネット＜URL：https://www.hro.or.jp/list/agricultural/center/kenkyuseika/gaiyosho/h18gaiyo/f5/2006508.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無人農業機械はコストが高く、実用化を妨げている。また、一般に、農作業には複数の農業機械が利用されており、作業ごとに専用の無人農業機械を購入することは現実的ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、制御装置が提供される。上記の制御装置は、（ｉ）農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部及び（ｉｉ）周囲を撮像する撮像部を備えた農業機械を制御する制御装置であってよい。上記の制御装置は、例えば、保持部が保持しているアタッチメントから、アタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又はアタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部を備える。上記の制御装置は、アタッチメント情報取得部が取得したアタッチメント識別情報又は種別情報に基づいて、保持部が保持しているアタッチメントの種類を特定するアタッチメント特定部を備えてよい。
【０００５】
上記の制御装置は、撮像部を制御する撮像制御部を備えてよい。上記の制御装置において、撮像制御部は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、撮像部の撮像方向を制御する撮像方向制御部を有してよい。上記の制御装置において、撮像制御部は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、撮像部の設定を調整する設定調整部を有してよい。
【０００６】
上記の制御装置において、撮像部は、複数の撮像ユニットを有してよい。上記の制御装置において、撮像制御部は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、複数の撮像ユニットの中から、農作業の実行時に利用する撮像ユニットを決定する撮像ユニット決定部を有してよい。上記の制御装置において、撮像部は、照明光を出射する照明部を有してよい。上記の制御装置において、撮像制御部は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、照明部を制御する照明制御部を有してよい。
【０００７】
上記の制御装置において、農業機械は、撮像部の振動を制御する制振部を備えてよい。制御装置は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、制振部を制御する制振制御部を備えてよい。上記の制御装置は、撮像部が撮像した画像を処理する画像処理部を備えてよい。画像処理部は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、撮像部が撮像した画像を処理してよい。上記の制御装置において、保持部は、アタッチメントと結合する結合部を有してよい。上記の制御装置は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、結合部の形状を制御するための形状制御信号を生成する結合制御部を備えてよい。上記の制御装置は、アタッチメント特定部が特定したアタッチメントの種類に基づいて、保持部が保持しているアタッチメント応じたユーザインタフェースを提供する入出力制御部を備えてよい。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】農作業支援システム１００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図２】苗投下ロボット１１２の一例を概略的に示す。
【図３】害虫駆除ロボット１１４の一例を概略的に示す。
【図４】農作業ロボット１１０のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図５】ユニット同士の結合方式の一例を概略的に示す。
【図６】固定部５１２一例を概略的に示す。
【図７】ベースユニットの断面形状の一例を概略的に示す。
【図８】制御ユニット４２０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図９】管理サーバ１２０を利用した農産物の栽培方法の一例を概略的に示す。
【図１０】管理サーバ１２０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図１１】データテーブル１１００の一例を概略的に示す。
【図１２】データテーブル１２００の一例を概略的に示す。
【図１３】データテーブル１３００の一例を概略的に示す。
【図１４】施肥ユニット１４００の一例を概略的に示す。
【図１５】散布ユニット１５０４の一例を概略的に示す。
【図１６】散布ユニット１５０４の一例を概略的に示す。
【図１７】散布ユニット１５０４の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。
【００１１】
［農作業支援システム１００の概要］
図１は、農作業支援システム１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、農作業支援システム１００は、１以上の農作業ロボット１１０と、管理サーバ１２０とを備える。農作業支援システム１００は、１以上のユーザ端末１３０をさらに備えてもよい。農作業ロボット１１０は、農業機械の一例であってよい。
【００１２】
図１においては、１以上の農作業ロボット１１０の一例として、苗投下ロボット１１２及び害虫駆除ロボット１１４が開示されている。また、本実施形態において、管理サーバ１２０は、要求受信部１２２と、要求実行部１２４と、情報格納部１２６とを備える。ユーザ端末１３０は、端末制御部１３２と、情報格納部１３４と、入力部１３６と、出力部１３８とを備える。
【００１３】
本実施形態において、農作業ロボット１１０、管理サーバ１２０及びユーザ端末１３０は、通信ネットワーク１０を介して、互いに情報を送受する。本実施形態において、農作業ロボット１１０及びユーザ端末１３０は、中継装置１２を介して通信ネットワーク１０に接続されてよい。
【００１４】
本実施形態において、通信ネットワーク１０は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク１０は、携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、無線ＭＡＮ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信網などの無線通信網を含んでもよい。通信ネットワーク１０は、無線パケット通信網、インターネット及び専用回線などを含んでもよい。中継装置１２は、通信を中継する。中継装置１２としては、基地局、アクセスポイントなどを例示することができる。
【００１５】
農作業ロボット１１０は、自律型のロボットであってよい。一実施形態において、農作業ロボット１１０は、任意の測位技術を利用して、少なくとも圃場の境界内を自律移動する。他の実施形態において、農作業ロボット１１０は、農作業を自律制御により実行する。これにより、ユーザの手間を大きく省略することができる。農作業ロボット１１０は、小型のロボットであってよい。例えば、農作業ロボット１１０の１台当たりの体積は、１ｍ３以下であってよく、０．５ｍ３以下であってよく、０．２５ｍ３以下であってもよい。これにより、圃場内を自由に移動することができる。また、人間では難しいアングルからでも農産物を監視することができる。
【００１６】
一実施形態において、農作業ロボット１１０は、農作業用のアタッチメントを付け替えることにより、複数の異なる種類の農作業に対応することができる。例えば、農作業ロボット１１０は、取り付けられるアタッチメント次第で、苗投下ロボット１１２として機能したり、害虫駆除ロボット１１４として機能したりすることができる。これにより、農作業ロボット１１０の導入コストを軽減することができる。その結果、複数台の農作業ロボット１１０を導入することも可能になる。複数台の農作業ロボット１１０を導入した場合、農作業の一連のサイクルの中で、必要な時期に必要な量のリソースを提供することにより、農作業の効率を大幅に向上させることができる。
【００１７】
例えば、農産物を生産するためには、土壌のサンプリング、土壌の分析、施肥、畝立、種蒔き又は植え付け、圃場の監視、害虫駆除、除草、間引き又は摘要、追肥、収穫時期の判断、収穫などの作業が発生する。ユーザＡ（個人であってもよく、団体又は法人であってもよい。）が５台の農作業ロボット１１０を利用して農作業を実施する場合、まずは、１台の農作業ロボット１１０を利用して土壌のサンプリングを実施しながら、４台の農作業ロボット１１０を利用して種蒔き又は植え付けを実施する。そして、農産物が生育してくると、１台の農作業ロボット１１０を利用して圃場の監視をしながら、２台の農作業ロボット１１０を利用して害虫駆除を実施し、２台の農作業ロボット１１０を利用して除草を実施する。このように、本実施形態に係る農作業ロボット１１０によれば、農産物の生育段階に応じて、リソースの割り当てを柔軟に調節することができる。
【００１８】
本実施形態において、管理サーバ１２０は、１以上のユーザのそれぞれについて、農産物の生産に関する情報を管理する。例えば、各ユーザの農作業の実行計画及び実績を管理する。管理サーバ１２０は、各ユーザのユーザ端末１３０又は農作業ロボット１１０から、農作業に関する情報を収集してよい。管理サーバ１２０は、各ユーザの農作業の実績データに基づいて、翌日以降の農作業の実行計画を作成してよい。例えば、管理サーバ１２０は、今後の気象予報、生産物の供給量及び市場価格の予測値などに基づいて、ユーザの利益が最大となるように、翌日以降の実行計画を作成する。
【００１９】
本実施形態において、要求受信部１２２は、農作業ロボット１１０又はユーザ端末１３０からの要求を受信する。要求実行部１２４は、要求受信部１２２が受信した要求を実行して、実行結果を当該要求の要求元に送信する。情報格納部１２６は、管理サーバ１２０がサービスを提供するために必要となる様々な種類の情報を格納する。例えば、情報格納部１２６は、気象情報、過去の生産実績のデータなどを格納する。情報格納部１２６は、農産物の供給量、市場価格などを予測するために必要となる情報を格納してもよい。
【００２０】
ユーザ端末１３０は、各ユーザにより利用される。例えば、ユーザ端末１３０は、各ユーザが、農作業ロボット１１０を操作する場合におけるユーザインタフェースとして機能する。ユーザ端末１３０は、農作業ロボット１１０によるユーザ認証処理に利用されてもよい。ユーザ端末１３０としては、パーソナルコンピュータ、携帯端末などを例示することができる。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。
【００２１】
端末制御部１３２は、ユーザ端末１３０の全体の動作を制御する。端末制御部１３２は、ユーザ端末１３０と他の機器との通信を制御してもよい。情報格納部１３４は、各種の情報を格納する。例えば、情報格納部１３４は、各ユーザを識別するユーザ識別情報を格納する。入力部１３６は、情報の入力を受け付ける。入力部１３６は、例えば、ユーザからの指示又は入力を受け付ける。入力部１３６としては、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、マイク、カメラ、センサ、ＧＰＳ受信機などを例示することができる。出力部１３８は、情報を出力する。出力部１３８としては、表示装置、スピーカ、振動装置などを例示することができる。
【００２２】
［農作業支援システム１００の各部の具体的な構成］
農作業支援システム１００の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ハードウエア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理サーバ１２０及びユーザ端末１３０の少なくとも一方は、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。
【００２３】
農作業支援システム１００の各部の構成要素の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合、当該構成要素は、一般的な構成の情報処理装置において、当該構成要素に関する動作を規定したソフトウエア又はプログラムを起動することにより実現されてよい。上記の情報処理装置は、（ｉ）ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェースなどを有するデータ処理装置と、（ｉｉ）キーボード、タッチパネル、カメラ、マイク、各種センサ、ＧＰＳ受信機などの入力装置と、（ｉｉｉ）表示装置、スピーカ、振動装置などの出力装置と、（ｉｖ）メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置（外部記憶装置を含む。）とを備えてよい。
【００２４】
上記の情報処理装置において、上記のデータ処理装置又は記憶装置は、上記のソフトウエア又はプログラムを記憶してよい。上記のソフトウエア又はプログラムは、プロセッサによって実行されることにより、上記の情報処理装置に、当該ソフトウエア又はプログラムによって規定された動作を実行させる。上記のソフトウエア又はプログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体に格納されていてもよい。
【００２５】
［農作業ロボット１１０の概要］
図２から図８を用いて、農作業ロボット１１０の一実施形態について説明する。農作業ロボット１１０の一実施形態の理解を助けることを目的として、まずは、図２及び図３を用いて、農作業ロボット１１０のより具体的な実施形態を例として、農作業ロボット１１０の概要を説明する。その後、図４から図８を用いて、農作業ロボット１１０の一般的な実施形態の一例について説明する。
【００２６】
［農作業ロボット１１０の具体的な実施例１］
図２は、苗投下ロボット１１２の一例を概略的に示す。本実施形態において、苗投下ロボット１１２は、ベースユニット２１０と、制御ユニット２２０と、電源ユニット２３０と、移動ユニット２４０と、撮像ユニット２６０と、農作業ユニット２７０とを備える。苗投下ロボット１１２は、農業機械の一例であってよい。制御ユニット２２０は、制御装置の一例であってよい。移動ユニット２４０及び農作業ユニット２７０は、農作業用のアタッチメントの一例であってよい。電源ユニット２３０及び撮像ユニット２６０の少なくとも一方は、農作業用のアタッチメントの一例であってもよい。
【００２７】
本実施形態において、ベースユニット２１０は、制御ユニット２２０及び電源ユニット２３０を内蔵する。また、ベースユニット２１０は、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０を着脱可能に保持する。本実施形態によれば、農作業の種類に応じて、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０を適切に選択することにより、農作業の種類に応じた農業機械を構築することができる。
【００２８】
制御ユニット２２０は、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０との間で情報を送受する。制御ユニット２２０は、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０から受信した情報を解析する。制御ユニット２２０は、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０の駆動を制御する。電源ユニット２３０は、移動ユニット２４０、撮像ユニット２６０、及び、農作業ユニット２７０に電力を供給する。
【００２９】
苗の投下作業は、比較的低速で実施される。そこで、本実施形態によれば、移動ユニット２４０として、無限軌道を有する装軌車両ユニットが選択される。本実施形態において、移動ユニット２４０は無限軌道２４２を有し、無限軌道２４２は起動輪２４４を有する。起動輪２４４は、ベースユニット２１０から供給された電力を利用して、移動ユニット２４０を駆動し、苗投下ロボット１１２を移動させる。起動輪２４４は、インホイールモータ（図示していない。）を有してもよい。インホイールモータは動力源の一例であってよい。
【００３０】
苗の投下作業において、畝の位置に沿って走行することが要求される。そのため、苗投下ロボット１１２は、畝の位置を正確に把握する必要がある。そこで、本実施形態によれば、苗投下ロボット１１２の前方の比較的低い位置に撮像ユニット２６０が設置される。本実施形態において、撮像ユニット２６０は、カメラ２６２と、ライト２６４とを有する。撮像ユニット２６０は、撮像された画像を制御ユニット２２０に送信する。制御ユニット２２０は、撮像ユニット２６０が撮像した画像を処理して、苗投下ロボット１１２の制御に必要な情報を抽出する。
【００３１】
本実施形態において、農作業ユニット２７０は、苗を収容する収容部２７２と、押出機２７４とを有する。押出機２７４は、収容部２７２に収容された苗を押し出して、収容部２７２に形成された開口から苗を投下する。押出機２７４の押し出し速度は制御ユニット２２０により制御されており、苗投下ロボット１１２の移動速度に応じた速度で、苗を押し出す。これにより、苗投下ロボット１１２の移動に伴って、苗を略均等に投下することができる。
【００３２】
［農作業ロボット１１０の具体的な実施例２］
図３は、害虫駆除ロボット１１４の一例を概略的に示す。本実施形態において、害虫駆除ロボット１１４は、ベースユニット２１０と、移動ユニット３４０と、制振ユニット３５０と、撮像ユニット３６０と、農作業ユニット３７０とを備える。害虫駆除ロボット１１４は、農業機械の一例であってよい。移動ユニット３４０及び農作業ユニット３７０は、農作業用のアタッチメントの一例であってよい。制振ユニット３５０及び撮像ユニット３６０の少なくとも一方は、農作業用のアタッチメントの一例であってもよい。本実施形態において、ベースユニット２１０は、苗投下ロボット１１２のベースユニット２１０と同様の構成を有してよく、説明は省略する。
【００３３】
害虫駆除作業は、比較的高速で実施される。そこで、本実施形態によれば、移動ユニット３４０として、タイヤ車輪を有する装輪車両ユニットが選択される。本実施形態において、移動ユニット３４０は、駆動輪３４４を有する。駆動輪３４４は、ベースユニット２１０から供給された電力を利用して、移動ユニット３４０を駆動し、害虫駆除ロボット１１４を移動させる。駆動輪３４４は、インホイールモータ（図示していない。）を有してもよい。インホイールモータは動力源の一例であってよい。
【００３４】
害虫駆除作業は、高速で移動しながら害虫を発見し、害虫の方向に向かって薬液を散布する必要がある。そこで、本実施形態によれば、撮像ユニット３６０及び農作業ユニット３７０が、制振ユニット３５０の上に設置される。制振ユニット３５０は、制御ユニット２２０の指示に従って振動を抑制し、アクティブダンパーとして機能する。制振ユニット３５０は、任意の制振方式により振動を制御してよい。制振ユニット３５０は、加速度センサを有してもよい。制振ユニット３５０は、加速度センサの測定値を制御ユニット２２０に送信してよい。
【００３５】
本実施形態において、撮像ユニット３６０は、カメラ３６２と、マニピュレータ３６４とを有する。撮像ユニット３６０は、ライト（図示されていない。）を有してもよい。撮像ユニット３６０は、撮像された画像を制御ユニット２２０に送信する。制御ユニット２２０は、撮像ユニット３６０が撮像した画像を処理して、害虫駆除ロボット１１４の制御に必要な情報を抽出する。
【００３６】
本実施形態において、農作業ユニット３７０は、薬液を貯留する薬液貯槽３７２と、薬液を散布する薬液散布部３７４とを備える。本実施形態において、薬液散布部３７４は、散布ノズル３８２と、マニピュレータ３８４とを有する。マニピュレータ３８４は、制御ユニット２２０からの指示に従って、散布ノズル３８２の散布方向を制御する。散布ノズル３８２は、薬液を散布するポンプを有してもよい。散布ノズル３８２は、制御ユニット２２０からの指示に従って、薬液を散布する位置、タイミング及び量の少なくとも１つを制御する。
【００３７】
他の実施形態において、農作業ユニット３７０は、二酸化炭素などのガスを貯留するガスボンベと、二酸化炭素を噴出するガス散布部とを備えてもよい。ガス散布部は、制御ユニット２２０からの指示に従って、ガスを散布する方向、位置、タイミング及び量の少なくとも１つを制御してよい。
【００３８】
図２及び図３に示されるとおり、本実施形態によれば、農作業の種類に応じて、移動ユニット、撮像ユニット及び農作業ユニットの少なくとも１つを交換することができる。これにより、各作業の専用の農業機械と同等の性能を発揮することができる。また、農産物の生育ステージに応じて、リソースの割り当てを柔軟に変更することができる。
【００３９】
［農作業ロボット１１０の各部の説明］
上述のとおり、図４から図８を用いて、農作業ロボット１１０の一般的な実施形態の一例について説明する。図４は、農作業ロボット１１０のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、農作業ロボット１１０は、ベースユニット４１０と、制御ユニット４２０と、電源ユニット４３０と、移動ユニット４４２と、移動ユニット４４４と、制振ユニット４５０と、撮像ユニット４６２と、センサユニット４６４と、農作業ユニット４７０と、バランス調整ユニット４８０とを備える。
【００４０】
ベースユニット４１０は、保持部の一例であってよい。制御ユニット４２０は、受信部の一例であってよい。制御ユニット４２０は、位置情報取得部の一例であってよい。移動ユニット４４２、移動ユニット４４４、農作業ユニット４７０及びバランス調整ユニット４８０は、農作業用のアタッチメントの一例であってよい。撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４は、環境情報取得部の一例であってよい。撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４は、農作業用のアタッチメントの一例であってもよい。
【００４１】
本実施形態において、ベースユニット４１０は、制御ユニット４２０及び電源ユニット４３０を有する。制御ユニット４２０及び電源ユニット４３０は、ベースユニット４１０に内蔵されてもよい。制御ユニット４２０及び電源ユニット４３０の少なくとも一方は、ベースユニット４１０に着脱可能に配されてもよい。一実施形態において、制御ユニット４２０及び電源ユニット４３０の少なくとも一方は、ベースユニット４１０の内部に着脱可能に配される。他の実施形態において、制御ユニット４２０及び電源ユニット４３０の少なくとも一方は、ベースユニット４１０の外部に着脱可能に配される。
【００４２】
本実施形態において、ベースユニット４１０は、移動ユニット４４２、移動ユニット４４４、農作業ユニット４７０及びバランス調整ユニット４８０の少なくとも１つを着脱可能に保持する。ベースユニット４１０は、制振ユニット４５０、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４の少なくとも１つを着脱可能に保持してもよい。
【００４３】
本実施形態において、制御ユニット４２０は、農作業ロボット１１０を制御する。一実施形態において、制御ユニット４２０は、各ユニットと通信し、当該ユニットの種類に応じて、当該ユニットの動作を制御する。制御ユニット４２０は、複数のユニットの組み合わせに応じて、１又は複数のユニットの動作を制御してもよい。
【００４４】
例えば、制御ユニット４２０は、移動ユニット４４２、移動ユニット４４４、農作業ユニット４７０及びバランス調整ユニット４８０の少なくとも１つと通信する。通信方式は、有線通信であってもよく、無線通信であってもよい。制御ユニット４２０及び他のユニットの間の通信方式が有線通信である場合、ベースユニット４１０は、制御ユニット４２０と他のユニットとの間で情報を伝送する通信経路（バスと称される場合がある。）を有してよい。上記の通信経路は通信部の一例であってよい。
【００４５】
他の実施形態において、制御ユニット４２０は、管理サーバ１２０と通信し、農作業ロボット１１０に関する情報を管理サーバ１２０に送信する。例えば、制御ユニット４２０は、農作業ロボット１１０の位置情報を取得し、当該位置情報を管理サーバ１２０に送信する。他の例によれば、制御ユニット４２０は、農作業ロボット１１０の位置情報と、当該位置情報により示される位置においてセンサユニット４６４が取得した情報とを対応付けて、管理サーバ１２０に送信する。
【００４６】
位置情報は、農作業ロボット１１０の位置を示す情報であればよく、位置情報の内容及び取得方法は特に限定されない。制御ユニット４２０は、ＧＰＳ信号を受信して、当該ＧＰＳ信号に基づいて位置情報を取得してもよく、農地の周辺に設置されたビーコン発信機からのビーコン信号を受信して、当該ビーコン信号に基づいて位置情報を取得してもよい。位置情報は、無線電波の電波強度に基づいて定められてもよい。
【００４７】
制御ユニット４２０は、管理サーバ１２０から、農作業ロボット１１０を制御するための情報を取得してもよい。農作業ロボット１１０を制御するための情報は、農作業ロボット１１０が今から実行すべき作業に関する情報であってもよい。制御ユニット４２０は、管理サーバ１２０から取得した情報に基づいて、当該情報に関連するユニットの動作を制御してもよい。
【００４８】
本実施形態において、電源ユニット４３０は、移動ユニット４４２、移動ユニット４４４、農作業ユニット４７０及びバランス調整ユニット４８０の少なくとも１つに、当該ユニットを駆動するための電力を供給する。ベースユニット４１０電源ユニット４３０は、制振ユニット４５０、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４の少なくとも１つに、電力を供給してもよい。
【００４９】
移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、電源ユニット４３０から供給された電力を動力に変換して、農作業ロボット１１０を移動させる。移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、除草の用途に利用されてもよい。移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、電源ユニット４３０から供給された電力を利用して動力を発生させる動力源を有してよい。動力源としては、モータ、アクチュエータなどを例示することができる。
【００５０】
一実施形態において、移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、陸上を走行するための車輪と、当該車輪を駆動する動力源とを備える。他の実施形態において、移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、陸上を走行するための無限軌道と、当該無限軌道を駆動する動力源とを備える。さらに他の実施形態において、移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、水上を走行するためのスクリューと、当該スクリューを駆動する動力源とを備えてよい。移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、浮力を得るための浮力材をさらに備えてもよい。さらに他の実施形態において、移動ユニット４４２及び移動ユニット４４４は、空中を飛行するためのプロペラと、当該プロペラを駆動する動力源とを備えてよい。
【００５１】
本実施形態において、制振ユニット４５０は、振動を制御する。例えば、制振ユニット４５０は、撮像ユニット４６２、センサユニット４６４及び農作業ユニット４７０の少なくとも１つの振動を制御する。制振ユニット４５０は、制御ユニット４２０からの命令にしたがって、振動を制御してよい。制振ユニット４５０は、電源ユニット４３０から供給された電力を利用して、制振ユニット４５０を駆動するための動力を発生させる動力源を有してよい。動力源としては、モータ、アクチュエータなどを例示することができる。
【００５２】
本実施形態において、撮像ユニット４６２は、農作業ロボット１１０の周囲を撮像する。これにより、農作業ロボット１１０の周囲の環境に関する環境情報を取得することができる。撮像ユニット４６２は、ベースユニット４１０の進行方向前方に配されてもよく、ベースユニット４１０の進行方向後方に配されてもよい。撮像ユニット４６２は、ベースユニット４１０の上面に配されてもよく、ベースユニット４１０の下面に配されてもよい。撮像ユニット４６２は、照明光を出射するライトを有してもよい。ライトは照明部の一例であってよい。
【００５３】
撮像ユニット４６２は、動画を撮像できることが好ましく、可視光カメラであってもよく、赤外線カメラであってもよい。撮像ユニット４６２は、マニピュレータと、当該マニピュレータの先端に取り付けられたカメラとを有してもよい。マニピュレータは、電源ユニット４３０から供給された電力を利用して、カメラを任意の方向に向けることができる。マニピュレータは、動力源の一例であってよい。
【００５４】
センサユニット４６４は、農作業ロボット１１０の周囲の環境に関する環境情報を取得する。これにより、農産物の生育環境に関する情報を取得することができる。環境情報としては、土壌に関する情報、大気に関する情報、光の強度に関する情報などを例示することができる。土壌に関する情報としては、ｐＨ、温度、含水率、粒度分布、硬さ、並びに、土壌に含まれる成分、バクテリア及びウイルスを例示することができる。土壌に含まれる成分としては、有機物（炭素）、窒素、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、硫黄、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、塩素などを例示することができる。大気に関する情報としては、気温、気圧、湿度、二酸化炭素濃度、窒素濃度、酸素濃度、風向き及び風量などを例示することができる。
【００５５】
一実施形態において、センサユニット４６４は、農作業ロボット１１０の周囲の土壌の状態に関する情報を取得する土壌センサを有する。センサユニット４６４は、複数の土壌センサを有してもよい。土壌センサとしては、（ｉ）Ｙａｒａ社製「Ｎ−ｓｅｎｓｏｒ」などの光学センサ（例えば、可視光領域又は近赤外光領域の分光センサである。）、（ｉｉ）土壌に挿入して、リアルタイムに土壌に含まれる成分をリアルタイムに分析する各種のセンサ（例えば、電気伝導度センサである。）、（ｉｉｉ）サンプリングした土壌に水を加えて土壌中の水溶性の成分を抽出した抽出液を分析する各種のセンサなどを例示することができる。上記の抽出液の分析項目としては、ｐＨ、カルシウムイオン濃度、マグネシウムイオン濃度、カリウムイオン濃度、硝酸イオン濃度、亜硝酸イオン濃度、リン酸イオン濃度、硫酸イオン濃度、塩化物イオン濃度などを例示することができる。土壌センサは、深度計、土壌切削抵抗センサなどを備えてもよい。
【００５６】
本実施形態において、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４が、ベースユニット４１０の外部に脱着可能に配される場合について説明した。しかしながら、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４は、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４が農作業用のアタッチメントに配されてよい。さらに他の実施形態において、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４が制御ユニット２２０に組み込まれてもよい。
【００５７】
本実施形態において、農作業ユニット４７０は、１又は複数の農作業に特化したユニットである。農作業ユニット４７０としては、害虫駆除用の薬液散布装置、肥料を散布する肥料散布装置、ガスを散布するガス散布装置、畝立て装置、苗投下装置、種蒔き装置、耕うん装置、不要な枝葉を摘要するための治具を有するマニピュレータ、農産物を摘果するための治具を有するマニピュレータ、草刈り装置（例えば、放置された田畑用の草刈り装置である。）、散水装置、鳥獣威嚇装置（例えば、音声、光により鳥獣を威嚇する装置である。）、間引き装置、摘花装置、果樹摘果装置、袋掛け装置（例えば、果樹用の袋掛け装置である。）などを例示することができる。
【００５８】
農作業ユニット４７０は、ベースユニット４１０に着脱可能に保持される。農作業ユニット４７０は、電源ユニット４３０から供給された電力を利用して、農作業ユニット４７０を駆動するための動力を発生させる動力源を有する。動力源としては、モータ、アクチュエータなどを例示することができる。
【００５９】
本実施形態において、バランス調整ユニット４８０は、重りを有する。バランス調整ユニット４８０は、ベースユニット４１０に着脱可能に保持される。ベースユニット４１０に装着されるユニットの重さ及びその重心の位置によっては、農作業ロボット１１０の重量バランスが悪くなり、農作業ロボット１１０が不安定になる。そこで、ベースユニット４１０の適切な位置にバランス調整ユニット４８０を装着することにより、農作業ロボット１１０の重量バランスを調整することができる。
【００６０】
バランス調整ユニット４８０は、先端に重りを有するマニピュレータであってもよい。マニピュレータが重りとベースユニット４１０との相対位置を変化させることにより、農作業ロボット１１０の重心の位置を変化させることができる。マニピュレータは動力源の一例であってよい。
【００６１】
図５は、ユニット同士の結合方式の一例を概略的に示す。図５を用いて、ベースユニット４１０と、移動ユニット４４２、移動ユニット４４４及び農作業ユニット４７０との結合方式の一例について説明する。
【００６２】
図５に示されるとおり、本実施形態において、ベースユニット４１０は、１又は複数の固定部５１２（１以上の固定部と称する場合がある。）と、電力コネクタ５２２と、通信コネクタ５３２とを備える。固定部５１２は、移動ユニット４４２の固定部５５２と物理的に結合される。固定部５１２は、保持部及び結合部の一例であってよい。電力コネクタ５２２は、移動ユニット４４２の電力コネクタ５６２と電気的に結合される。電気的な結合の結合方式は、接触方式であってもよく、非接触方式であってもよい。電力コネクタ５２２は電力供給部の一例であってよい。通信コネクタ５３２は、移動ユニット４４２の通信コネクタ５７２と接続され、両者の間で情報を伝達する。通信方式は、有線方式であっても、無線方式であってもよい。通信コネクタ５３２は、通信部の一例であってよい。
【００６３】
本実施形態において、ベースユニット４１０は、１以上の固定部５１４と、電力コネクタ５２４と、通信コネクタ５３４とを備える。固定部５１４は、移動ユニット４４４の固定部５５４と物理的に結合される。固定部５１４は、保持部及び結合部の一例であってよい。電力コネクタ５２４は、移動ユニット４４４の電力コネクタ５６４と電気的に結合される。電気的な結合の結合方式は、接触方式であってもよく、非接触方式であってもよい。電力コネクタ５２４は電力供給部の一例であってよい。通信コネクタ５３４は、移動ユニット４４４の通信コネクタ５７４と接続され、両者の間で情報を伝達する。通信方式は、有線方式であっても、無線方式であってもよい。通信コネクタ５３４は、通信部の一例であってよい。
【００６４】
本実施形態において、ベースユニット４１０は、１以上の固定部５１６と、電力コネクタ５２６と、通信コネクタ５３６とを備える。固定部５１６は、農作業ユニット４７０の固定部と物理的に結合される。固定部５１６は、保持部及び結合部の一例であってよい。電力コネクタ５２６は、農作業ユニット４７０の電力コネクタと電気的に結合される。電気的な結合の結合方式は、接触方式であってもよく、非接触方式であってもよい。電力コネクタ５２６は電力供給部の一例であってよい。通信コネクタ５３６は、農作業ユニット４７０の通信コネクタ５７４と接続され、両者の間で情報を伝達する。通信方式は、有線方式であっても、無線方式であってもよい。通信コネクタ５３４は、通信部の一例であってよい。
【００６５】
本実施形態において、ベースユニット４１０は、移動ユニット４４２、移動ユニット４４４及び農作業ユニット４７０に対して、各ユニットを駆動するための動力を機械的に伝達する動力伝達機構を有していない。動力を機械的に伝達する動力伝達機構としては、チェーン機構、ベルト機構、ギヤ機構などを例示することができる。他の実施形態において、ベースユニット４１０は、動力を機械的に伝達する動力伝達機構を有してもよい。
【００６６】
図６は、固定部５１２の一例を概略的に示す。固定部５１４及び固定部５１６も、固定部５１２と同様の構成を有してよい。本実施形態において、固定部５１２は、変形機構を有する。図６では、説明を簡単にすることを目的として、本実施形態において、固定部５１２がレセプタクルであり、固定部５５２がプラグである場合を例として、固定部５１２の変形機構について説明する。
【００６７】
本実施形態において、固定部５１２は、開口６１０と、少なくとも一部が開口６１０の内部に配された１又は複数のスライド部材６２０と、スライド部材６２０をスライドさせるアクチュエータ６３０とを備える。本実施形態によれば、制御ユニット４２０からの命令に従って、アクチュエータ６３０がスライド部材６２０をスライドさせることにより、例えば、状態６０２又は状態６０４のように、プラグを挿入することができる部分（図中、点線６４０で示される。）の形状が変化する。これにより、誤接続を防止することができる。
【００６８】
図７は、ベースユニットの断面形状の一例を概略的に示す。ベースユニットの形状は、十分な強度を確保することができる範囲で、任意の形状を採用することができる。例えば、ベースユニット７１０は、開口のない場合の一例である。ベースユニット７２０は、中央に、農作業ユニット４７０などを装着するための開口７２２を有する。ベースユニット７３０は、一方の端部に、農作業ユニット４７０などを装着するための凹部７３２を有する。
【００６９】
ベースユニット７４０は、両方の端部に、農作業ユニット４７０などを装着するための凹部７４２及び凹部７４４を有する。ベースユニット７５０は、両方の端部に、農作業ユニット４７０などを装着するための凹部７５２及び凹部７５４を有し、中央に、農作業ユニット４７０などを装着するための開口７５６を有する。ベースユニット７６０は、長さ方向（進行方向）の一方の端部に、農作業ユニット４７０などを装着するための凹部７６２を有し、幅方向（進行方向に垂直な方向）の両方の端部に、農作業ユニット４７０などを装着するための凹部７６４及び凹部７６６を有する。
【００７０】
図８は、制御ユニット４２０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、制御ユニット４２０は、情報取得部８１０と、実行判定部８２０と、計画作成部８２２と、通知部８２４と、アタッチメント判定部８３０と、アタッチメント特定部８４０と、撮像制御部８５０と、制振制御部８６２と、照明制御部８６４と、入出力制御部８６６と、結合制御部８６８と、画像処理部８７０と、駆動制御部８８０とを備える。本実施形態において、撮像制御部８５０は、撮像ユニット決定部８５２と、撮像方向制御部８５４と、設定調整部８５６とを有する。
【００７１】
制御ユニット４２０は、制御装置の一例であってよい。一実施形態において、制御ユニット４２０は、少なくとも、情報取得部８１０と、実行判定部８２０とを備える。他の実施形態において、制御ユニット４２０は、少なくとも、情報取得部８１０と、アタッチメント特定部８４０とを備える。さらに他の実施形態において、制御ユニット４２０は、少なくとも、情報取得部８１０と、アタッチメント判定部８３０とを備える。情報取得部８１０は、作業情報取得部の一例であってよい。情報取得部８１０は、アタッチメント情報取得部の一例であってよい。情報取得部８１０は、ユーザ情報取得部の一例であってよい。情報取得部８１０は、環境情報取得部の一例であってもよい。情報取得部８１０は、受信部の一例であってよい。
【００７２】
本実施形態において、情報取得部８１０は、各種の情報を取得する。一実施形態において、農作業ロボット１１０の周囲の環境に関する環境情報を取得する。農作業ロボット１１０の周囲の環境としては、土壌、大気、用水路、溜池、農産物などを例示することができる。環境情報としては、上記の環境に関する温度、圧力、含有成分などを例示することができる。これにより、農産物の生育環境又は生育状況に関する情報を収集することができる。環境情報は、圃場を含むエリアの気象情報であってよい。
【００７３】
情報取得部８１０は、例えば、撮像ユニット４６２及びセンサユニット４６４の少なくとも一方から、環境情報を取得する。他の実施形態において、ベースユニット４１０の１以上の固定部が保持しているユニットのそれぞれから、当該ユニットを識別するユニット識別情報又は当該ユニットの種類を示す種別情報を取得する。ユニット識別情報はアタッチメント識別情報の一例であってよい。
【００７４】
さらに他の実施形態において、情報取得部８１０は、管理サーバ１２０又はユーザ端末１３０にアクセスして、実行すべき作業に関する作業情報を取得する。情報取得部８１０は、ユーザ端末１３０から、ユーザを識別するユーザ識別情報を取得してよい。情報取得部８１０は、管理サーバ１２０又はユーザ端末１３０にアクセスして、ユーザ識別情報に応じた作業情報を取得してよい。
【００７５】
実行判定部８２０は、情報取得部８１０が取得した環境情報、及び、作業情報に基づいて、作業を実行できるか否かを判定する。例えば、実行判定部８２０は、作業の識別情報と、当該作業の実行の可否に関する条件とを対応付けて格納するデータベースを参照して、作業情報により示される１以上の作業のそれぞれについて、情報取得部８１０が取得した環境情報が上記の条件を満足するか否かを判定する。
【００７６】
計画作成部８２２は、実行判定部８２０が作業を実行できると判定した場合に、作業を実行するための実行計画を作成する。実行計画は、本日の作業の識別情報と、各作業を実施する時刻と、各作業の実施手順とが対応付けられた情報であってよい。通知部８２４は、実行判定部８２０が作業を実行できないと判定した場合に、作業を実行できないことを示す情報を、予め定められたアドレスに通知する。
【００７７】
アタッチメント判定部８３０は、情報取得部８１０が取得したユニット識別情報又は種別情報に基づいて、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定する。例えば、アタッチメント判定部８３０は、情報取得部８１０が取得したユニット識別情報を参照して、左右の移動ユニットの種類が同一である場合に、適正な移動ユニットが装着されていると判断する。アタッチメント判定部８３０は、各ユニットの識別情報と、仕様及び使用履歴の少なくとも一方に関する情報とを対応付けて格納するデータベースを参照して、左右の移動ユニットの走行距離（走行距離は、劣化具合を示す指標の一例であってよい。）の差が一定値以内であれば、適正な移動ユニットが装着されていると判断する。
【００７８】
一実施形態において、アタッチメント判定部８３０は、作業情報に基づいて、（ｉ）実行すべき作業と、（ｉｉ）１以上のユニットとの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定する。アタッチメント判定部８３０は、作業の種類又は条件を示す情報と、当該条件において適切なユニットを示す情報とを対応付けて格納するデータベースを参照して、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定してよい。例えば、アタッチメント判定部８３０は、作業情報により示される作業内容が農薬散布である場合、情報取得部８１０が取得したユニット識別情報を参照して、ベースユニット４１０に薬液散布用の農作業ユニットが装着されているか否かを判定する。
【００７９】
他の例によれば、アタッチメント判定部８３０は、まず、農作業ユニット４７０の重心の位置及び重量と、バランス調整ユニット４８０の重心の位置及び重量とを決定する。アタッチメント判定部８３０は、各ユニットの重心の位置及び重量に関するデータをデータベースから読み込んでもよく、ベースユニット４１０に配された荷重センサを利用して各ユニットの重心の位置及び重量に関するデータを取得してもよい。次に、農作業の内容と、農作業ユニット４７０及びバランス調整ユニット４８０の重心の位置及び重量とを考慮して、現在装着されているバランス調整ユニット４８０が適切かどうかを判断する。
【００８０】
他の実施形態において、アタッチメント判定部８３０は、情報取得部８１０が取得した環境情報に基づいて、（ｉ）周囲の環境と、（ｉｉ）１以上のユニットとの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定する。アタッチメント判定部８３０は、環境の種類又は条件を示す情報と、当該条件において適切なユニットを示す情報とを対応付けて格納するデータベースを参照して、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定してよい。例えば、情報取得部８１０が、気象情報を配信する情報配信装置から、本日の天気が雨であることを示す情報を取得した場合、アタッチメント判定部８３０は、移動ユニットが装軌車両ユニットであるか否かに基づいて、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定する。
【００８１】
さらに他の実施形態において、アタッチメント判定部８３０は、ベースユニット４１０が複数のユニットを保持している場合に、情報取得部８１０が取得したユニット識別情報又は種別情報に基づいて、複数のユニットの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定する。アタッチメント判定部８３０は、適切なユニットの組み合わせに関するデータを格納するデータベースを参照して、ベースユニット４１０が適切なユニットを保持しているか否かを判定してよい。
【００８２】
上記のデータベースは、例えば、農作業ユニットの種類と、当該ユニットに適した移動ユニットの種類とを対応付けて格納する。上記のデータベースは、（ｉ）農作業ユニットの種類と、（ｉｉ）制振ユニットの有無又は種類、撮像ユニットの有無又は種類、及びセンサユニットの有無又は種類の少なくとも１つとを対応付けて格納してよい。
【００８３】
本実施形態において、アタッチメント特定部８４０は、情報取得部８１０が取得したユニット識別情報又は種別情報に基づいて、ベースユニット４１０が保持しているユニットの種類を特定する。本実施形態において、撮像制御部８５０は、撮像ユニット４６２を制御する撮像ユニット決定部８５２は、複数の撮像ユニット４６２が存在する場合、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、複数の撮像ユニット４６２の中から、農作業の実行時に利用する撮像ユニット４６２を決定する。
【００８４】
撮像方向制御部８５４は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、撮像ユニット４６２の撮像方向を制御する。一実施形態において、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類が、圃場の監視、培地のサンプリング、培地の分析、施肥、畝立、種蒔き又は植え付け、追肥、収穫時期の判断、収穫などのような、土壌を観察する工程を実施する農作業ユニットを示す場合、撮像ユニット４６２が培地を撮像できるように、撮像ユニット４６２の撮像方向を制御する。他の実施形態において、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類が、圃場の監視、害虫駆除、除草、間引き又は摘要、収穫時期の判断、収穫などのような、農産物を観察する工程を実施する農作業ユニットを示す場合、撮像ユニット４６２が農産物を撮像できるように、撮像ユニット４６２の撮像方向を制御する。
【００８５】
設定調整部８５６は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、撮像ユニット４６２の設定を調整する。撮像ユニット４６２の設定としては、ズーム倍率、絞り量、光学フィルタの有無又は要否、光学フィルタの種類、解像度、シャッター速度、フレームレート、撮影高度、画角、焦点距離、レンダリング設定などを例示することができる。撮像ユニット４６２は、上記の設定を調整する機能を有してもよい。例えば、撮像ユニット４６２は、高度調整機能を有する。
【００８６】
本実施形態において、制振制御部８６２は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、制振ユニット４５０を制御する。本実施形態において、照明制御部８６４は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、撮像ユニット４６２に配された照明装置を制御する。例えば、照明制御部８６４は、照明の有無、照明光量、照明光の中心波長、照明方向などを制御する。
【００８７】
本実施形態において、入出力制御部８６６は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、ベースユニット４１０が保持しているユニットに応じたユーザインタフェースを提供する。本実施形態において、結合制御部８６８は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、固定部５１２、固定部５１４及び固定部５１６の形状を制御するための形状制御信号を生成する。結合制御部８６８は、生成された形状制御信号を各固定部に送信する。
【００８８】
本実施形態において、画像処理部８７０は、アタッチメント特定部８４０が特定したユニットの種類に基づいて、撮像ユニット４６２が撮像した画像を処理する、本実施形態において、駆動制御部８８０は、農作業ロボット１１０の各部の駆動を制御する。
【００８９】
［農産物の生産方法の概要］
図９は、管理サーバ１２０を利用した農産物の生産方法の一例を概略的に示す。本実施形態に係る農産物の生産方法によれば、まず、圃場の土壌に肥料を散布すること（施肥と称される場合がある）により、土壌を改質する。圃場又は圃場の土壌は、１又は複数の農産物を生産する培地の一例であってよい。肥料は、土壌を改質する改質材料の一例であってよい。施肥後の土壌は、改質土壌の一例であってよい。
【００９０】
肥料は、例えば、施肥ユニットを装着した農作業ロボット１１０により散布される。施肥ユニットは、１又は複数の種類の肥料を貯蔵している。本実施形態によれば、管理サーバ１２０が、肥料の散布計画を示す散布計画情報を生成し、当該散布計画情報を農作業ロボット１１０に送信する。
【００９１】
農作業ロボット１１０の情報取得部８１０は、散布計画情報を受信する。一実施形態において、情報取得部８１０は、散布計画情報を施肥ユニットに送信する。施肥ユニットは、（ｉ）農作業ロボット１１０の位置情報と、（ｉｉ）管理サーバ１２０から受信した散布計画情報とに基づいて、１又は複数の種類の肥料のそれぞれの散布量を調整しながら、肥料を散布する。
【００９２】
次に、施肥後の圃場において、１又は複数の農産物を栽培する。農産物としては、穀類、野菜、果物、茶、キノコ類又は菌糸類などを例示することができる。本実施形態によれば、土壌中の栄養要素の含有量を適切な値に管理することができる。その結果、一実施形態によれば、農産物の品質を向上させたり、農産物の収穫量を増加させたりすることができる。他の実施形態によれば、肥料の散布量を低減したり、農薬の散布量を低減したりすることができる。
【００９３】
［管理サーバ１２０における情報処理の一例（分析情報の収集）］
本実施形態において、管理サーバ１２０は、圃場を複数の区画に分割して管理する。本実施形態において、圃場の内部又は圃場の周囲には、据付式の土壌センサ９０２及び据付式の大気センサ９０４が配置される。土壌センサ９０２及び大気センサ９０４は、複数個所に配置されてよい。土壌センサ９０２及び大気センサ９０４の少なくとも一方は、照度計を内蔵していてもよい。
【００９４】
本実施形態によれば、土壌分析ユニットを装着した農作業ロボット１１０が圃場内を自律走行し、土壌分析情報を収集する。土壌分析ユニットは、農作業用アタッチメントの一例であってよい。土壌分析情報は、複数台の農作業ロボット１１０により収集されてもよい。複数台の農作業ロボット１１０のそれぞれは、異なる土壌センサを有する土壌分析ユニットを装着されてもよく、同一の土壌センサを有する土壌分析ユニットを装着されてもよい。一実施形態において、土壌分析ユニットは、圃場内の複数の位置における土壌のサンプルをサンプリングする装置を備えてもよい。土壌分析ユニットは、各サンプルの識別情報と、当該サンプルをサンプリングした位置の位置情報とを対応付けて格納してよい。
【００９５】
本実施形態において、管理サーバ１２０は、圃場内の複数の位置における土壌の分析結果を示す土壌分析情報を取得する。管理サーバ１２０は、例えば、土壌センサ９０２及び土壌分析ユニットを装着した農作業ロボット１１０のそれぞれから、土壌分析情報を取得する。土壌分析情報は、複数のサンプリング地点のそれぞれの位置を示す位置情報と、各サンプリング地点における土壌の分析結果を示す情報とが対応付けられた情報であってよい。サンプリング地点の位置として、農作業ロボット１１０の位置が利用されてもよい。
【００９６】
本実施形態において、管理サーバ１２０は、大気センサ９０４から、大気分析情報を取得する。土壌分析ユニットが大気センサを有している場合、管理サーバ１２０は、土壌分析ユニットの大気センサから、大気分析情報を取得してもよい。大気分析情報は、複数のサンプリング地点のそれぞれの位置を示す位置情報と、各サンプリング地点における大気の分析結果を示す情報とが対応付けられた情報であってよい。サンプリング地点の位置として、農作業ロボット１１０の位置が利用されてもよい。
【００９７】
［管理サーバ１２０における情報処理の一例（農作業ロボット１１０の制御）］
本実施形態において、管理サーバ１２０は、１以上の農作業ロボット１１０を制御して、圃場及び農産物の少なくとも一方を管理する。管理サーバ１２０は、圃場に配された他の機械と、１以上の農作業ロボット１１０とを連動させて、圃場及び農産物の少なくとも一方を管理してもよい。圃場に配された他の機械としては、空調機器、有人のトラクタに搭載された機器などを例示することができる。
【００９８】
本実施形態において、管理サーバ１２０は、土壌分析情報に基づいて、肥料の散布計画を示す散布計画情報を生成する。散布計画情報は、例えば、圃場内の複数の区画のそれぞれについて、当該区画の識別情報と、当該区画に散布する肥料の組成と、当該肥料の散布量とを対応付けて格納する。散布計画情報は、農作業ロボット１１０の走行ルートに関する情報を含んでもよい。管理サーバ１２０は、生成された散布計画情報を農作業ロボット１１０に送信する。これにより、農作業ロボット１１０を利用して、圃場の土壌を改質することができる。
【００９９】
他の実施形態において、管理サーバ１２０は、気象情報を配信する気象情報配信サーバ９１０から、圃場に関する気象情報を取得する。管理サーバ１２０は、例えば、圃場周辺において天候の急変が予想される場合に、農作業ロボット１１０の作業の変更を決定し、新たな作業内容を示す情報を農作業ロボット１１０に送信する。これにより、農作業ロボット１１０の作業内容を変更して、天候の急変に備えることができる。
【０１００】
図１０は、管理サーバ１２０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、管理サーバ１２０は、ユーザインタフェース１００２と、要求受信部１２２と、要求実行部１２４と、情報格納部１２６とを備える。本実施形態において、要求実行部１２４は、環境情報管理部１０３２と、生育情報管理部１０３４と、生産計画管理部１０３６と、散布計画作成部１０３８とを備える。要求実行部１２４は、環境変動検出部１０４２と、作業変更部１０４４とを備えてもよい。情報格納部１２６は、ノウハウ格納部１０１２と、生産計画格納部１０１４と、生育情報格納部１０１６と、環境情報格納部１０１８とを有する。
【０１０１】
ノウハウ格納部１０１２は、目標値格納部の一例であってよい。環境情報管理部１０３２は、培地情報取得部の一例であってよい。生育情報管理部１０３４は、生産計画取得部の一例であってよい。生産計画管理部１０３６は、生産計画取得部の一例であってよい。散布計画作成部１０３８は、施肥計画生成部の一例であってよい。作業変更部１０４４は、施肥計画生成部の一例であってよい。
【０１０２】
本実施形態において、ユーザインタフェース１００２は、ユーザからの入力を受け付ける。ユーザインタフェース１００２は、ユーザに情報を出力する。ユーザインタフェース１００２としては、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、撮像装置、マイク、ＧＰＳ受信機、表示装置、印刷装置、音声出力装置などを例示することができる。ユーザインタフェース１００２は、入力部又は出力部の一例であってよい。
【０１０３】
本実施形態において、ノウハウ格納部１０１２は、農産物の生産に関するノウハウを示すノウハウ情報を格納する。ノウハウ情報は、例えば、農産物の種類と、土壌に含まれる１又は複数の元素の量の目標値（土壌成分の管理目標値と称する場合がある。）とを対応付けて格納する。ノウハウ情報は、農産物の種類と、農産物の生育ステージと、土壌成分の管理目標値とを対応付けて格納してもよい。ノウハウ情報は、農産物の種類と、土壌成分の管理目標値と、１又は複数の元素の付与方法（土壌成分の付与方法と称する場合がある。）とを対応付けて格納してもよい。ノウハウ情報は、農産物の種類と、培地の状態と、土壌成分の管理目標値と、土壌成分の付与方法の付与方法とを対応付けて格納してもよい。
【０１０４】
本実施形態において、生産計画格納部１０１４は、圃場内の各区画における生産計画に関する情報（生産計画情報と称する場合がある。）を格納する。生産計画情報は、圃場内の複数の圃場のそれぞれについて、当該区画の識別情報（区画ＩＤと称する場合がある。）と、当該区画において現在生産されている農産物、又は、当該区画において生産が予定されている農産物の種類に関する情報とを対応付けて格納してよい。生産計画情報は、各区画について、当該区画の区画ＩＤと、当該区画で栽培する農産物の種類と、当該区画における当該農産物の栽培計画とを対応付けて格納してよい。生産計画情報は、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の生育ステージに関する情報を含んでよい。生産計画情報は、各区画の区画ＩＤと、各区画における上記の農産物の生育ステージに関する情報とを対応付けて格納してよい。
【０１０５】
本実施形態において、生育情報格納部１０１６は、圃場内の農産物の生育情報を示す生育情報を格納する。生育情報は、圃場内の複数の区画のそれぞれについて、当該区画の識別情報と、当該区画において栽培されている農産物の種類又は識別情報と、当該農産物の生育ステージに関する情報とを対応付けて格納してよい。生育情報は、現在栽培している農作物の施肥履歴、投薬履歴、収穫履歴などを含んでもよい。生育情報は、各区画における農産物の栽培履歴を含んでもよい。生育情報は、生産計画に関する情報の一例であってよい。
【０１０６】
本実施形態において、環境情報格納部１０１８は、圃場内の各区画の環境情報を格納する。例えば、環境情報格納部１０１８は、圃場内の各区域の土壌分析情報を格納する。土壌分析情報は、各区画の土壌の状態に関する情報を含んでよい。土壌分析情報は、各区画の土壌に含まれる１又は複数の元素の量に関する情報（成分分析情報と称する場合がある。）を含んでよい。例えば、土壌分析情報は、各区画の区画ＩＤと、各区画の成分分析情報とを対応付けて格納する。土壌分析情報は、各区画の区画ＩＤと、各区画の土壌の粒度分布、硬さなどに関する情報とを対応付けて格納してもよい。
【０１０７】
本実施形態において、環境情報管理部１０３２は、環境情報格納部１０１８におけるデータの読み書きを管理する。一実施形態において、環境情報管理部１０３２は、圃場に配置された土壌センサ９０２、又は、土壌分析ユニットを装着した農作業ロボット１１０から、土壌分析情報を取得する。環境情報管理部１０３２は、上記の土壌分析情報を、環境情報格納部１０１８に格納する。
【０１０８】
他の実施形態において、環境情報管理部１０３２は、散布計画作成部１０３８からの要求に応じて、環境情報格納部１０１８にアクセスする。環境情報管理部１０３２は、環境情報格納部１０１８に格納された情報の中から、上記の要求に合致する環境情報を取得する。環境情報管理部１０３２は、抽出された情報を散布計画作成部１０３８に送信する。
【０１０９】
本実施形態において、生育情報管理部１０３４は、生育情報格納部１０１６におけるデータの読み書きを管理する。一実施形態において、生育情報管理部１０３４は、圃場内に設置されたセンサ（図示されていない。）、又は、圃場内を監視している農作業ロボット１１０（図示されていない。）から、生育情報を取得する。上記のセンサ又は農作業ロボット１１０は、各区画において現在生産されている農産物の生育ステージに関する情報を取得する生育ステージ情報取得部の一例であってよい。生育情報管理部１０３４は、ユーザインタフェース１００２から、ユーザがユーザインタフェース１００２に入力した生育情報を取得してもよい。生育情報管理部１０３４は、上記の生育情報を、生育情報格納部１０１６に格納する。
【０１１０】
他の実施形態において、生育情報管理部１０３４は、散布計画作成部１０３８からの要求に応じて、生育情報格納部１０１６にアクセスする。生育情報管理部１０３４は、生育情報格納部１０１６に格納された情報の中から、上記の要求に合致する生育情報を取得する。生育情報管理部１０３４は、抽出された情報を散布計画作成部１０３８に送信する。
【０１１１】
本実施形態において、生産計画管理部１０３６は、生産計画格納部１０１４におけるデータの読み書きを管理する。一実施形態によれば、生産計画管理部１０３６は、ユーザインタフェース１００２から、ユーザがユーザインタフェース１００２に入力した生産計画情報を取得する。生産計画管理部１０３６は、上記の生産計画情報を、生産計画格納部１０１４に格納する。
【０１１２】
他の実施形態において、生産計画管理部１０３６は、散布計画作成部１０３８からの要求に応じて、生産計画格納部１０１４にアクセスする。生産計画管理部１０３６は、生産計画格納部１０１４に格納された情報の中から、上記の要求に合致する生産計画情報を取得する。生産計画管理部１０３６は、抽出された情報を散布計画作成部１０３８に送信する。
【０１１３】
本実施形態において、散布計画作成部１０３８は、散布計画を作成する。散布計画作成部１０３８は、農産物の生育ステージに応じて、異なる散布計画を作成してもよい。例えば、農産物を培地で栽培していない段階における散布計画と、農産物を培地で栽培している段階における散布計画とが、互いに異なる場合がある。農産物を培地で栽培していない間の複数の段階のそれぞれにおける散布計画は異なってもよい。農産物を培地で栽培している間の複数の段階のそれぞれにおける散布計画は異なってもよい。散布計画作成部１０３８は、作成された散布計画を示す散布計画情報を生成する。散布計画作成部１０３８は、散布計画情報を、施肥ユニットを装着した農作業ロボット１１０に送信する。散布計画情報は、施肥計画情報の一例であってよい。
【０１１４】
［肥料の組成及び量］
本実施形態において、散布計画作成部１０３８は、（ｉ）環境情報管理部１０３２が取得した成分分析情報、及び、（ｉｉ）生産計画管理部１０３６が取得した生産計画情報、又は、生育情報管理部１０３４が取得した生育情報に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定する。例えば、まず、散布計画作成部１０３８は、生産計画管理部１０３６が取得した生産計画情報に基づいて、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類に関する情報を取得する。
【０１１５】
次に、散布計画作成部１０３８は、ノウハウ格納部１０１２を参照して、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類に応じた、土壌成分の管理目標値を取得する。その後、散布計画作成部１０３８は、各区画における各土壌成分の管理目標値と、各区画における成分分析情報により示される各土壌成分の含有量との差に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定する。
【０１１６】
他の実施形態において、散布計画作成部１０３８は、ノウハウ格納部１０１２を参照して、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類及び生育ステージに応じた、土壌成分の管理目標値を取得する。その後、散布計画作成部１０３８は、各区画における各土壌成分の管理目標値と、各区画における成分分析情報により示される各土壌成分の含有量との差に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定する。
【０１１７】
さらに他の実施形態において、散布計画作成部１０３８は、ノウハウ格納部１０１２を参照して、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類に応じた、（ｉ）土壌成分の管理目標値及び（ｉｉ）土壌成分の付与方法に関する情報を取得する。その後、散布計画作成部１０３８は、各区画における各土壌成分の管理目標値と、各区画における成分分析情報により示される各土壌成分の含有量との差に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定する。また、散布計画作成部１０３８は、各区画における土壌成分の付与方法に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の散布形態を決定する。
【０１１８】
肥料の散布形態としては、（ｉ）粉末状、粒状、液状といった肥料の供給形態、（ｉｉ）粒径分布、平均粒径、粘度、嵩密度といった肥料の物性、（ｉｉｉ）散布強度、（ｉｖ）土壌の表面に散布するのか、土壌中に散布するのか、区画内に均一に散布するのか、区画内に不均一に散布するのかなどの散布位置などを例示することができる。
【０１１９】
さらに他の実施形態において、散布計画作成部１０３８は、ノウハウ格納部１０１２を参照して、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類、及び、各区画の培地の状態に応じた、（ｉ）土壌成分の管理目標値及び（ｉｉ）土壌成分の付与方法に関する情報を取得する。その後、散布計画作成部１０３８は、各区画における各土壌成分の管理目標値と、各区画における成分分析情報により示される各土壌成分の含有量との差に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定する。また、散布計画作成部１０３８は、各区画における土壌成分の付与方法に基づいて、各区画の土壌に与える肥料の散布形態を決定する。
【０１２０】
散布計画作成部１０３８は、（ｉ）土壌成分の管理目標値及び（ｉｉ）土壌成分の付与方法に関する情報を取得した後、各区画における各土壌成分の管理目標値と、各区画における成分分析情報により示される各土壌成分の含有量との差に基づいて、農作業ロボット１１０に搭載する１以上の肥料の種類、及び、農作業ロボット１１０の走行ルートを決定する。
【０１２１】
散布計画作成部１０３８は、上記の実施形態を様々に組み合わせて、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量を決定してよい。散布計画作成部１０３８は、上記の実施形態を様々に組み合わせて、各区画の土壌に与える肥料の散布形態を決定してよい。散布計画作成部１０３８は、上記の実施形態を様々に組み合わせて、農作業ロボット１１０に搭載する１以上の肥料の種類、及び、農作業ロボット１１０の走行ルートを決定してよい。
【０１２２】
一実施形態において、散布計画作成部１０３８は、肥料の散布において消費されるエネルギー量に基づいて、走行ルートを決定する。例えば。散布計画作成部１０３８は、複数の走行ルートの候補のうち、消費エネルギー量が予め定められた値よりも小さくなる走行ルート、又は、消費エネルギー量が最小となる走行ルートを選択する。複数の評価項目の評価点の合計値に基づいて走行ルートを決定する場合、散布計画作成部１０３８は、消費エネルギー量に割り当てる重み係数を、散布時間に割り当てる重み係数よりも大きくしてもよい。
【０１２３】
他の実施形態において、散布計画作成部１０３８は、肥料の散布を開始してから肥料の散布が終了するまでの散布時間に基づいて、走行ルートを決定する。例えば。散布計画作成部１０３８は、複数の走行ルートの候補のうち、散布時間が予め定められた値よりも小さくなる走行ルート、又は、散布時間が最小となる走行ルートを選択する。複数の評価項目の評価点の合計値に基づいて走行ルートを決定する場合、散布計画作成部１０３８は、散布時間に割り当てる重み係数を、消費エネルギー量に割り当てる重み係数よりも大きくしてもよい。
【０１２４】
さらに他の実施形態において、散布計画作成部１０３８は、農作業ロボット１１０の走行ルートを具体的に指定する代わりに、１以上のデフォルトの走行パターンの中から、任意の走行パターンを選択してもよい。デフォルトの走行パターンとしては、直線状、Ｕ字状、Ｖ字状、Ｌ字状、らせん状、及び、これらの組み合わせを例示することができる。
【０１２５】
散布計画作成部１０３８は、肥料の散布に使用する農作業ロボット１１０の個数を決定してよい。複数の農作業ロボット１１０が使用される場合、散布計画作成部１０３８は、複数の農作業ロボット１１０のそれぞれについて、当該ロボットに搭載する１以上の肥料の種類、及び、当該ロボットの走行ルートを決定してよい。
【０１２６】
散布計画作成部１０３８は、農作業ロボット１１０の散布モードを決定してよい。例えば、第１の散布モードにおいて、農作業ロボット１１０は、肥料を散布するべき圃場を走行しながら、散布される肥料の種類又は配合を調整する。この場合、通常は、１回の散布において、各区画における散布回数は１回となる。第２の散布モードにおいて、農作業ロボット１１０は、一旦、肥料を散布するべき圃場全体を走行して、圃場全体に単一の種類の肥料を散布する。その後、散布される肥料の種類を切り替えた後、再度、圃場全体を走行して、新たな肥料を配布する。第３の散布モードにおいて、複数の農作業ロボット１１０が使用され、それぞれの農作業ロボット１１０は、単一の種類の肥料を散布する。
【０１２７】
散布計画作成部１０３８は、各区画の土壌に与える肥料の組成及び量に関する情報を含む散布計画情報を生成する。散布計画情報は、農作業ロボット１１０に搭載する１以上の肥料の種類、及び、農作業ロボット１１０の走行ルートの少なくとも一方を示す情報を含んでもよい。
【０１２８】
環境変動検出部１０４２は、農作業ロボット１１０の環境の変動を検出する。例えば、環境変動検出部１０４２は、気象情報配信サーバ９１０が配信した気象情報を受信する。環境変動検出部１０４２は、気象情報を解析して、圃場の周辺地域における天候が予め定められた条件に合致するか否かを判断する。圃場の周辺地域における天候が予め定められた条件に合致する場合、環境変動検出部１０４２は、環境の変動が発生する可能性が高いことを示す情報を生成し、当該情報を作業変更部１０４４に送信する。
【０１２９】
作業変更部１０４４は、環境変動検出部１０４２から、環境の変動が発生する可能性が高いことを示す情報を受信する。作業変更部１０４４は、上記の情報を受信すると、作業を変更することを示す情報を生成して、農作業ロボット１１０に送信する。作業の変更としては、（ｉ）施肥作業を中断する、（ｉｉ）施肥作業を中止する、（ｉｉｉ）施肥作業を高速化するなどを例示することができる。作業変更部１０４４は、環境変動の内容に基づいて、作業の変更方法を決定してもよい。
【０１３０】
図１１は、データテーブル１１００の一例を概略的に示す。データテーブル１１００は、ノウハウ格納部１０１２に格納されるノウハウ情報の一例であってよい。本実施形態において、データテーブル１１００は、施肥対象情報１１０２と、施肥ノウハウ情報１１０４とを対応付けて格納する。施肥対象情報１１０２は、施肥の対象となる農産物に関する情報を格納する。施肥対象情報１１０２としては、農産物の名称、農産物の生育ステージ、農産物の生育状態、農産物の周囲の環境条件などに関する情報を例示することができる。施肥ノウハウ情報１１０４は、施肥対象情報１１０２により示される条件に対応する対処法を格納する。施肥ノウハウ情報１１０４としては、１又は複数の土壌成分の管理目標値、各土壌成分の付与方法などに関する情報を例示することができる。
【０１３１】
図１２は、データテーブル１２００の一例を概略的に示す。データテーブル１２００は、散布計画情報の一例であってよい。本実施形態において、データテーブル１２００は、区画ＩＤ１２０２と、肥料ＩＤ１２０４と、散布量１２０６と、散布形態１２０８とを対応付けて格納する。
【０１３２】
図１３は、データテーブル１３００の一例を概略的に示す。データテーブル１３００は、データテーブル１２００の肥料ＩＤ１２０４により示される肥料の組成を示す情報の一例であってよい。本実施形態において、データテーブル１３００は、複数の肥料を調合して得られる調合肥料の調合レシピに関する情報を示す。本実施形態において、データテーブル１３００は、調合レシピＩＤ１３０２と、調合レシピ１３０４とを含む。調合レシピ１３０４は、調合肥料の原料となる肥料を識別する肥料ＩＤと、各肥料の調合量と、各肥料の調合方法とを含む。各肥料の調合方法は、肥料を調合する際の処理に関する情報を含んでもよい。
【０１３３】
図１４は、施肥ユニット１４００の一例を概略的に示す。本実施形態において、施肥ユニット１４００は、施肥ユニット１４００の動作を制御するユニット制御部１４０２と、散布ユニット１４０４と、散布ユニット１４０６とを備える。本実施形態において、散布ユニット１４０４は、肥料タンク１４１２と、計量部１４１４と、肥料タンク１４２２と、計量部１４２４と、調合部１４３０と、調合肥料タンク１４３２と、散布部１４４０とを備える。また、散布ユニット１４０６は、肥料タンク１４１２と、散布ユニット１４０４とを備える。
【０１３４】
施肥ユニット１４００は、施肥ユニット１４００をベースユニット４１０に固定する固定部１４６２を備えてよい。固定部１４６２は、例えば、ベースユニット４１０の固定部５１６と着脱可能に結合される。施肥ユニット１４００は、ベースユニット４１０が供給する電力を受け取る電力コネクタ１４６４を備えてよい。電力コネクタ１４６４は、例えば、固定部１４６２及び固定部５１６が結合されたときに、ベースユニット４１０の電力コネクタ５２６と電気的に結合される。施肥ユニット１４００は、ベースユニット４１０と情報を送受するための通信コネクタ１４６６を備えてよい。通信コネクタ１４６６は、例えば、固定部１４６２及び固定部５１６が結合されたときに、ベースユニット４１０の通信コネクタ５３６と通信可能に接続される。通信コネクタ１４６６及び通信コネクタ５３６は、無線通信により通信を確立してもよく、有線通信により通信を確立してもよい。
【０１３５】
肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２は、計量部１４１４及び計量部１４２４は、散布量調整部の一例であってよい。調合部１４３０は、散布量調整部の一例であってよい。調合肥料タンク１４３２は、貯蔵部の一例であってよい。散布部１４４０は、散布量調整部の一例であってよい。
【０１３６】
本実施形態において、肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２は、肥料を貯蔵する。肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２は、１又は複数の種類の肥料を、肥料の種類ごとに貯蔵する。肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２は、予め調合された肥料を貯蔵してもよい。各肥料の形態は、粉末状であってもよく、粒状であってもよく、液状であってもよい。
【０１３７】
本実施形態において、計量部１４１４は、肥料タンク１４１２に貯蔵された肥料を計量し、ユニット制御部１４０２により定められた量の肥料を、調合部１４３０に移送する。計量部１４１４は、一定量の肥料を計量してよい。ユニット制御部１４０２は、例えば、調合部１４３０が調合して得られる調合肥料の組成が、散布計画情報により示される組成となるように、計量部１４１４が定量する肥料の量を決定する。
【０１３８】
本実施形態において、計量部１４２４は、肥料タンク１４２２に貯蔵された肥料を計量し、ユニット制御部１４０２により定められた量の肥料を、調合部１４３０に移送する。計量部１４２４は、一定量の肥料を計量してよい。ユニット制御部１４０２は、例えば、調合部１４３０が調合して得られる調合肥料の組成が、散布計画情報により示される組成となるように、計量部１４２４が肥料の量を決定する。
【０１３９】
本実施形態において、調合部１４３０は、計量部１４１４が計量した肥料と、計量部１４２４が計量した肥料とを貯蔵する。調合部１４３０は、例えば、貯蔵した肥料をミキサーで粉砕又は混合して、調合肥料を作製する。調合部１４３０は、作製された調合肥料を１４３２に移送する。調合肥料タンク１４３２は、調合肥料を貯蔵する。
【０１４０】
散布部１４４０は、調合肥料タンク１４３２に貯蔵された調合肥料を、圃場に散布する。散布部１４４０は、農作業ロボット１１０の位置情報と、管理サーバ１２０が生成した散布計画情報とに基づいて、１又は複数の種類の肥料のそれぞれの散布量を調整する。散布部１４４０は、単位時間当たりの散布量、散布間隔、散布方向、散布角度などを調整してもよい。
【０１４１】
本実施形態においては、施肥ユニット１４００が、散布ユニット１４０４と、散布ユニット１４０６とを備える場合について説明した。しかしながら、施肥ユニット１４００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、施肥ユニット１４００は、散布ユニット１４０４及び散布ユニット１４０６のいずれか一方を備える。さらに他の実施形態において、施肥ユニット１４００は、複数の散布ユニット１４０４を備えてもよく、複数の散布ユニット１４０６を備えてもよい。
【０１４２】
さらに他の実施形態において、１以上の散布ユニット１４０４及び１以上の散布ユニット１４０６の少なくとも２つの間で、散布部１４４０が共有化されてもよい。この場合、施肥ユニット１４００は、肥料タンク１４１２又は調合肥料タンク１４３２と、単一の散布部１４４０との間に配され、散布部１４４０に肥料を供給するタンクを切り替える切替部をさらに備えてもよい。
【０１４３】
本実施形態において、散布ユニット１４０４が、計量部１４１４により計量された肥料と、計量部１４２４により計量された肥料とを単一の調合部１４３０を使用して調合する場合について説明した。しかしながら、散布ユニット１４０４は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、散布ユニット１４０４は、計量部１４１４により計量された肥料を粉砕する第１の調合部と、計量部１４２４により計量された肥料を粉砕する第２の調合部とを備えてもよい。
【０１４４】
図１５は、散布ユニット１５０４の機能ブロック図の一例を概略的に示す。本実施形態において、散布ユニット１５０４は、調合肥料タンク１４３２及び調合肥料タンク１４３４という複数の調合肥料タンクを備える点で、散布ユニット１４０４と相違する。上記の相違点以外の特徴に関し、散布ユニット１５０４は、散布ユニット１４０４と同様の構成を有してよい。
【０１４５】
散布ユニット１５０４の各部は、同一の筐体の内部に配置されてもよく、複数の筐体の内部に分割して配置されてもよい。一実施形態によれば、計量部１４１４、計量部１４２４、調合部１４３０、調合肥料タンク１４３２、調合肥料タンク１４３２及び散布部１４４０が、調合モジュール１５５０を構成する。調合モジュール１５５０の各部は、例えば、同一の筐体の内部に配される。
【０１４６】
本実施形態において、調合部１４３０で調合された調合肥料は、一旦、調合肥料タンク１４３２に貯蔵される。その後、調合肥料タンク１４３２に貯蔵された調合肥料が、調合肥料タンク１４３４に移送される。本実施形態において、散布部１４４０は、調合肥料タンク１４３４に貯蔵された肥料を散布する。これにより、調合肥料タンク１４３４に貯蔵された肥料を散布している間に、次に散布される肥料を調合して、調合肥料タンク１４３２に貯蔵しておくことができる。その結果、肥料を迅速に切り替えることができる。
【０１４７】
図１６及び図１７を用いて、散布ユニット１５０４の構造の一例について説明する。図１６は、散布ユニット１５０４の構造の一例を概略的に示す。図１７は、図１６におけるＡ−Ａ'断面図の一例であってよい。
【０１４８】
図１６に示されるとおり、本実施形態によれば、散布ユニット１５０４は、容器１６００と、調合モジュール１５５０とを備える。本実施形態において、容器１６００は中空の四角柱状の容器であり、８個の空間に分割されている。本実施形態において、調合モジュール１５５０は、容器１６００の内部に配される。一実施形態によれば、調合モジュール１５５０が、容器１６００の略中央に配される。
【０１４９】
容器１６００の分割された空間のそれぞれは、肥料タンクとして利用されてよい。本実施形態において、容器１６００は、肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２を含む複数の肥料タンクを有する。複数の肥料タンクのそれぞれが、互いに異なる種類の肥料を貯蔵してよい。複数の肥料タンクの少なくとも２つが、互いに異なる種類の肥料を貯蔵してもよい。複数の肥料タンクの少なくとも２つが、同一種類の肥料を貯蔵してもよい。肥料タンク１４１２及び肥料タンク１４２２の底部は、水平に対して傾斜を有してよい。
【０１５０】
容器１６００及び調合モジュール１５５０の形状は、特に限定されるものはない。容器１６００及び調合モジュール１５５０の形状は、散布ユニット１５０４に搭載する肥料の種類、当該肥料の種類の数などに応じて、適宜設定されてよい。
【０１５１】
図１７に示されるとおり、本実施形態によれば、散布ユニット１５０４は、ユニット制御部１４０２と、固定部１４６２と、散布部１４４０とを備える。本実施形態において、調合モジュール１５５０は、ゲート１７１４と、アクチュエータ１７１６とを備える。ゲート１７２４と、アクチュエータ１７２６と、ミキサー１７３０と、ミキサー１７３０を駆動するモータ１７３２とを備える。本実施形態において、調合モジュール１５５０は、ミキサー１７３０が粉砕した肥料を貯蔵する調合肥料タンク１４３２と、散布部１４４０に肥料を供給する調合肥料タンク１４３４とを備える。
【０１５２】
ゲート１７１４又はアクチュエータ１７１６は、計量部１４１４の一例であってよい。ゲート１７２４又はアクチュエータ１７２６は、計量部１４２４の一例であってよい。ミキサー１７３０は、調合部１４３０の一例であってよい。
【０１５３】
本実施形態において、固定部１４６２は、ベースユニット７２０に形成された凹部１７５０に挿入され、固定部５１６により、ベースユニット７２０に固定される。固定部５１６は、例えば、締め付け部材と、締め付け部材を駆動するアクチュエータとを有し、締め付け部材を利用して、固定部１４６２を、ベースユニット７２０に固定する。
【０１５４】
固定部１４６２には、電力コネクタ１４６４及び通信コネクタ１４６６（図示されていない）が配されてもよい。例えば、固定部１４６２の先端部分に、電力コネクタ１４６４及び通信コネクタ１４６６が配される。この場合、凹部１７５０には、電力コネクタ５２６及び通信コネクタ５３６が配されていてもよい。
【０１５５】
本実施形態において、ゲート１７１４は、肥料タンク１４１２の底部に配された開口１７１２の開度を調整する。アクチュエータ１７１６は、ゲート１７１４の開閉を制御する。ゲート１７２４は、肥料タンク１４２２の底部に配された開口１７２２の開度を調整する。アクチュエータ１７２６は、ゲート１７２４の開閉を制御する。これにより、定量の肥料をミキサー１７３０に移送又は供給することができる。
【０１５６】
本実施形態において、調合肥料タンク１４３２の内部には、調合肥料タンク１４３２内の肥料を、調合肥料タンク１４３４に移送するための移送装置が配される。移送装置としては、粉体フィーダ、ブロワ、ポンプなどを例示することができる。移送装置は、定量の肥料を移送するための機構を備えてよい。
【０１５７】
本実施形態において、散布部１４４０は、ユニット制御部１４０２からの制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて、肥料を散布する。制御信号は、肥料を散布するタイミング又は位置を示す情報と、散布量を示す情報とを含んでよい。散布部１４４０は、調合肥料タンク１４３４の内部に配されてもよく、調合肥料タンク１４３４の外部に配されてもよい。散布部１４４０としては、粉体フィーダ、ブロワ、ポンプなどを例示することができる。散布部１４４０は、定量の肥料を移送するための機構を備えてよい。
【０１５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１５９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【０１６０】
本明細書には、例えば、下記の事項が記載されている。
［項目１−１］
農業機械であって、
農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部と、
上記アタッチメントを駆動するための電力を上記アタッチメントに供給する電力供給部と、
上記アタッチメントと通信する通信部と、
上記アタッチメントの種類に応じて、通信部を介して上記アタッチメントの動作を制御する制御部と、
を備える、農業機械。
［項目１−２］
上記アタッチメントは、上記電力供給部から供給された電力を利用して、上記アタッチメントを駆動するための動力を発生させる動力源を有する、
項目１−１に記載の農業機械。
［項目１−３］
上記保持部は、上記アタッチメントに対して、上記アタッチメントを駆動するための動力を機械的に伝達する動力伝達機構（チェーン機構、ベルト機構、ギヤ機構）を有しない、
項目１−２に記載の農業機械。
［項目１−４］
上記農業機械の周囲の環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部をさらに備える、
項目１−１から項目１−３までの何れか一項に記載の農業機械。
［項目１−５］
上記環境情報取得部は、上記農業機械の周囲を撮像する撮像部を有する、
項目１−４に記載の農業機械。
［項目１−６］
上記環境情報取得部は、上記農業機械の周囲の土壌の状態に関する情報を取得する土壌センサを有する、
項目１−４又は項目１−５に記載の農業機械。
［項目１−７］
実行すべき作業に関する作業情報を取得する作業情報取得部をさらに備え、
上記制御部は、
上記環境情報取得部が取得した上記環境情報、及び、上記作業情報取得部が取得した上記作業情報に基づいて、上記作業を実行できるか否かを判定する実行判定部を有する、
項目１−４から項目１−６までの何れか一項に記載の農業機械。
［項目１−８］
上記制御部は、
上記実行判定部が上記作業を実行できると判定した場合に、（上記環境情報取得部が取得した上記環境情報に基づいて、）上記作業を実行するための実行計画を作成する計画作成部を有する、
項目１−７に記載の農業機械。
［項目１−９］
上記制御部は、
上記実行判定部が上記作業を実行できないと判定した場合に、上記作業を実行できないことを示す情報を、予め定められたアドレスに通知する通知部を有する、
項目１−７又は項目１−８に記載の農業機械。
［項目１−１０］
上記保持部が保持しているアタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又は上記アタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部をさらに備え、
上記保持部は、上記アタッチメントと結合する結合部を有し、
上記制御部は、上記アタッチメント情報取得部が取得した上記アタッチメント識別情報又は上記種別情報に基づいて、上記結合部の形状を制御するための形状制御信号を生成する結合制御部を有し、
上記結合部は、上記結合制御部が生成した上記形状制御信号を受信すると、上記形状制御信号に基づいて変形する、
項目１−１から項目１−９までの何れか一項に記載の農業機械。
［項目１−１１］
上記農業機械の体積は、１ｍ３以下である、
項目１−１から項目１−９までの何れか一項に記載の農業機械。
［項目２−１］
（ｉ）農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部及び（ｉｉ）周囲を撮像する撮像部を備えた農業機械を制御する制御装置であって、
上記保持部が保持しているアタッチメントから、上記アタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又は上記アタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部と、
上記アタッチメント情報取得部が取得した上記アタッチメント識別情報又は上記種別情報に基づいて、上記保持部が保持している上記アタッチメントの種類を特定するアタッチメント特定部と、
を備える、制御装置。
［項目２−２］
上記撮像部を制御する撮像制御部をさらに備える、
項目２−１に記載の制御装置。
［項目２−３］
上記撮像制御部は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記撮像部の撮像方向を制御する撮像方向制御部を有する、
項目２−２に記載の制御装置。
［項目２−４］
上記撮像制御部は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記撮像部の設定を調整する設定調整部を有する、
項目２−２又は項目２−３に記載の制御装置。
［項目２−５］
上記撮像部は、複数の撮像ユニットを有し、
上記撮像制御部は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記複数の撮像ユニットの中から、農作業の実行時に利用する撮像ユニットを決定する撮像ユニット決定部を有する、
項目２−２から項目２−４までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−６］
上記撮像部は、照明光を出射する照明部を有し、
上記撮像制御部は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記照明部を制御する照明制御部を有する、
項目２−２から項目２−５までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−７］
上記農業機械は、上記撮像部の振動を制御する制振部をさらに備え、
上記制御装置は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記制振部を制御する制振制御部をさらに備える、
項目２−１から項目２−６までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−８］
上記撮像部が撮像した画像を処理する画像処理部をさらに備え、
上記画像処理部は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記撮像部が撮像した画像を処理する、
項目２−１から項目２−７までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−９］
上記保持部は、上記アタッチメントと結合する結合部を有し、
上記制御装置は、上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記結合部の形状を制御するための形状制御信号を生成する結合制御部をさらに備える、
項目２−１から項目２−８までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−１０］
上記アタッチメント特定部が特定した上記アタッチメントの種類に基づいて、上記保持部が保持しているアタッチメント応じたユーザインタフェースを提供する入出力制御部をさらに備える、
項目２−１から項目２−９までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目２−１１］
農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する保持部と、
周囲を撮像する撮像部と、
項目２−１から項目２−１０までの何れか一項に記載の制御装置と、
を備えた、農業機械。
［項目３−１］
農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する１以上の保持部を備えた農業機械を制御する制御装置であって、
上記１以上の保持部が保持しているアタッチメントから、上記アタッチメントを識別するアタッチメント識別情報又は上記アタッチメントの種類を示す種別情報を取得するアタッチメント情報取得部と、
上記アタッチメント情報取得部が取得した上記アタッチメント識別情報又は上記種別情報に基づいて、上記保持部が適切なアタッチメントを保持しているか否かを判定するアタッチメント判定部と、
を備える、制御装置。
［項目３−２］
実行すべき作業に関する作業情報を取得する作業情報取得部をさらに備え、
上記アタッチメント判定部は、上記作業情報取得部が取得した上記作業情報に基づいて、上記実行すべき作業及び上記アタッチメントの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、上記保持部が適切なアタッチメントを保持しているか否かを判定する、
項目３−１に記載の制御装置。
［項目３−３］
ユーザを識別するユーザ識別情報を取得するユーザ情報取得部をさらに備え、
上記作業情報取得部は、上記ユーザ情報取得部が取得したユーザ識別情報に応じた上記作業情報を取得する、
項目３−２に記載の制御装置。
［項目３−４］
上記農業機械は、上記農業機械の周囲の環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部をさらに備え、
上記アタッチメント判定部は、
上記環境情報取得部が取得した上記環境情報を受信し、
上記環境情報取得部が取得した上記環境情報に基づいて、上記周囲の環境及び上記アタッチメントの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、上記保持部が適切なアタッチメントを保持しているか否かを判定する、
項目３−１から項目３−３までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目３−５］
上記アタッチメント判定部は、上記１以上の保持部が複数のアタッチメントを保持している場合に、上記アタッチメント情報取得部が取得した上記アタッチメント識別情報又は上記種別情報に基づいて、上記複数のアタッチメントの組み合わせが適切であるか否かを判定することにより、上記保持部が適切なアタッチメントを保持しているか否かを判定する、
項目３−１から項目３−４までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目３−６］
上記アタッチメント情報取得部が取得した上記アタッチメント識別情報又は上記種別情報に基づいて、上記１以上の保持部が保持しているアタッチメント応じたユーザインタフェースを提供する入出力制御部をさらに備える、
項目３−１から項目３−５までの何れか一項に記載の制御装置。
［項目３−７］
農作業用のアタッチメントを着脱可能に保持する１以上の保持部と、
項目３−１から項目３−６までの何れか一項に記載の制御装置と、
を備えた、農業機械。
［項目４−１］
１又は複数の農産物を生産する培地を、複数の区画に分割して管理する培地管理システムであって、
各区画の培地における１又は複数の元素の含有量に関する情報を取得する培地情報取得部と、
各区画における生産計画に関する情報を取得する生産計画取得部と、
（ｉ）上記培地情報取得部が取得した上記１又は複数の元素の含有量に関する情報、及び、（ｉｉ）上記生産計画取得部が取得した上記生産計画に関する情報に基づいて、各区画の培地に与える肥料の組成及び量を決定する施肥計画生成部と、
を備え、
上記各区画における生産計画に関する情報は、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の種類に関する情報を含み、
上記施肥計画生成部は、
農産物の種類と、上記１又は複数の元素の含有量の目標値とを対応付けて格納する目標値格納部を参照して、上記各区画において現在生産されている農産物又は上記各区画において生産が予定されている農産物の種類に応じた、上記１又は複数の元素の含有量の目標値に関する情報を取得し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記各区画の培地における１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、各区画の培地に与える肥料の組成及び量を決定する、
培地管理システム。
［項目４−２］
上記施肥計画生成部は、
上記各区画の培地に与える肥料の組成及び量に関する情報を含む施肥計画情報を生成し、
上記施肥計画情報を、上記培地に肥料を散布する農業機械に送信する、
項目４−１に記載の培地管理システム。
［項目４−３］
上記施肥計画生成部は、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記各区画の培地における１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、上記農業機械に搭載する１以上の肥料の種類、及び、上記農業機械の走行ルートを決定する、
項目４−２に記載の培地管理システム。
［項目４−４］
上記農業機械は、
上記施肥計画情報を受信する受信部と、
上記農業機械の位置情報を取得する位置情報取得部と、
１又は複数の種類の肥料を、上記肥料の種類ごとに貯蔵する１又は複数の貯蔵部と、
上記肥料を定量する１又は複数の定量部と、
上記位置情報及び上記施肥計画情報に基づいて、上記１又は複数の種類の肥料のそれぞれの散布量を調整する散布量調整部と、
を備える、
項目４−２又は項目４−３に記載の培地管理システム。
［項目４−５］
上記各区画における生産計画に関する情報は、各区画において現在生産されている農産物又は各区画において生産が予定されている農産物の生育ステージに関する情報を含み、
上記目標値格納部は、上記農産物の種類と、上記農産物の生育ステージと、上記１又は複数の元素の含有量の目標値とを対応付けて格納し、
上記施肥計画生成部は、上記目標値格納部を参照して、上記各区画において現在生産されている農産物又は上記各区画において生産が予定されている農産物の種類及び生育ステージに応じた、上記１又は複数の元素の含有量の目標値に関する情報を取得し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記各区画の培地における１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、各区画の培地に与える肥料の組成及び量を決定する、
項目４−１から項目４−４までの何れか一項に記載の培地管理システム。
［項目４−６］
上記各区画において現在生産されている農産物の生育ステージに関する情報を取得する生育ステージ情報取得部をさらに備える、
項目４−５に記載の培地管理システム。
［項目４−７］
上記目標値格納部は、上記農産物の種類と、上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記１又は複数の元素の付与方法とを対応付けて格納し、
上記施肥計画生成部は、
上記目標値格納部を参照して、上記各区画において現在生産されている農産物又は上記各区画において生産が予定されている農産物の種類に応じた、上記１又は複数の元素の含有量の目標値及び付与方法に関する情報を取得し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記各区画の培地における１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、各区画の培地に与える肥料の組成及び量を決定し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の付与方法に基づいて、各区画の培地に与える肥料の散布形態を決定する、
項目４−１から項目４−６までの何れか一項に記載の培地管理システム。
［項目４−８］
上記培地情報取得部は、各区画の培地の状態に関する情報を取得し、
上記目標値格納部は、上記農産物の種類と、上記培地の状態と、上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記１又は複数の元素の付与方法とを対応付けて格納し、
上記施肥計画生成部は、
上記目標値格納部を参照して、上記各区画において現在生産されている農産物又は上記各区画において生産が予定されている農産物の種類、及び、上記各区画の培地の状態に応じた、上記１又は複数の元素の含有量の目標値及び付与方法に関する情報を取得し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記各区画の培地における１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、各区画の培地に与える肥料の組成及び量を決定し、
上記各区画の上記１又は複数の元素の含有量の付与方法に基づいて、各区画の培地に与える肥料の散布形態を決定する、
項目４−１から項目４−７までの何れか一項に記載の培地管理システム。
［項目４−９］
コンピュータを、項目４−１から項目４−８までの何れか一項に記載の培地管理システムとして機能させるための、プログラム。
［項目４−１０］
１又は複数の農産物を生産する培地に肥料を散布する農業機械であって、
上記培地を複数の区画に分割して管理する培地管理システムから、上記各区画の培地に与える肥料の組成及び量に関する情報を含む上記施肥計画情報を受信する受信部と、
上記農業機械の位置情報を取得する位置情報取得部と、
１又は複数の種類の肥料を、上記肥料の種類ごとに貯蔵する１又は複数の貯蔵部と、
上記位置情報及び上記施肥計画情報に基づいて、上記１又は複数の種類の肥料のそれぞれの散布量を調整する散布量調整部と、
を備え、
培地の境界内を自律移動する、農業機械。
［項目４−１１］
土壌を改質して改質土壌を生産する方法であって、
上記土壌における１又は複数の元素の含有量に関する情報を取得する土壌情報取得段階と、
上記土壌における生産計画に関する情報を取得する生産計画取得段階と、
（ｉ）上記土壌情報取得段階において取得された上記１又は複数の元素の含有量に関する情報、及び、（ｉｉ）上記生産計画取得段階において取得された上記生産計画に関する情報に基づいて、上記土壌に与える改質材料の組成及び量を決定する改質計画生成段階と、
上記改質計画生成段階において決定された上記改質材料の組成及び量に基づいて、上記土壌に上記改質材料を散布する段階と、
を有し、
上記生産計画に関する情報は、上記土壌において現在生産されている農産物又は上記土壌において生産が予定されている農産物の種類に関する情報を含み、
上記改質計画生成段階は、
農産物の種類と、上記１又は複数の元素の含有量の目標値とを対応付けて格納する目標値格納部を参照して、上記土壌において現在生産されている農産物又は上記土壌において生産が予定されている農産物の種類に応じた、上記１又は複数の元素の含有量の目標値に関する情報を取得する段階と、
上記土壌の上記１又は複数の元素の含有量の目標値と、上記土壌における上記１又は複数の元素の含有量との差に基づいて、上記土壌に与える上記改質材料の組成及び量を決定する段階と、
を含む、
改質土壌を生産する方法。
［項目４−１２］
培地に肥料を散布する段階と、
上記肥料が散布された上記培地において、１又は複数の農産物を栽培する段階と、
を有し、
上記培地に肥料を散布する段階は、
上記培地に肥料を散布する農業機械が、上記培地を複数の区画に分割して管理し、上記各区画の培地に与える肥料の組成及び量に関する情報を含む施肥計画情報を生成する培地管理システムから、上記施肥計画情報を取得する段階と、
上記農業機械が、上記施肥計画情報に含まれる上記肥料の組成及び量に関する情報に基づいて、上記培地に肥料を散布する段階と、
を含む、農産物の生産方法。
【符号の説明】
【０１６１】
１０  通信ネットワーク、１２  中継装置、１００  農作業支援システム、１１０  農作業ロボット、１１２  苗投下ロボット、１１４  害虫駆除ロボット、１２０  管理サーバ、１２２  要求受信部、１２４  要求実行部、１２６  情報格納部、１３０  ユーザ端末、１３２  端末制御部、１３４  情報格納部、１３６  入力部、１３８  出力部、２１０  ベースユニット、２２０  制御ユニット、２３０  電源ユニット、２４０  移動ユニット、２４２  無限軌道、２４４  起動輪、２６０  撮像ユニット、２６２  カメラ、２６４  ライト、２７０  農作業ユニット、２７２  収容部、２７４  押出機、３４０  移動ユニット、３４４  駆動輪、３５０  制振ユニット、３６０  撮像ユニット、３６２  カメラ、３６４  マニピュレータ、３７０  農作業ユニット、３７２  薬液貯槽、３７４  薬液散布部、３８２  散布ノズル、３８４  マニピュレータ、４１０  ベースユニット、４２０  制御ユニット、４３０  電源ユニット、４４２  移動ユニット、４４４  移動ユニット、４５０  制振ユニット、４６２  撮像ユニット、４６４  センサユニット、４７０  農作業ユニット、４８０  バランス調整ユニット、５１２  固定部、５１４  固定部、５１６  固定部、５２２  電力コネクタ、５２４  電力コネクタ、５２６  電力コネクタ、５３２  通信コネクタ、５３４  通信コネクタ、５３６  通信コネクタ、５５２  固定部、５５４  固定部、５６２  電力コネクタ、５６４  電力コネクタ、５７２  通信コネクタ、５７４  通信コネクタ、６０２  状態、６０４  状態、６１０  開口、６２０  スライド部材、６３０  アクチュエータ、６４０  点線、７１０  ベースユニット、７２０  ベースユニット、７２２  開口、７３０  ベースユニット、７３２  凹部、７４０  ベースユニット、７４２  凹部、７４４  凹部、７５０  ベースユニット、７５２  凹部、７５４  凹部、７５６  開口、７６０  ベースユニット、７６２  凹部、７６４  凹部、７６６  凹部、８１０  情報取得部、８２０  実行判定部、８２２  計画作成部、８２４  通知部、８３０  アタッチメント判定部、８４０  アタッチメント特定部、８５０  撮像制御部、８５２  撮像ユニット決定部、８５４  撮像方向制御部、８５６  設定調整部、８６２  制振制御部、８６４  照明制御部、８６６  入出力制御部、８６８  結合制御部、８７０  画像処理部、８８０  駆動制御部、９０２  土壌センサ、９０４  大気センサ、９１０  気象情報配信サーバ、１００２  ユーザインタフェース、１０１２  ノウハウ格納部、１０１４  生産計画格納部、１０１６  生育情報格納部、１０１８  環境情報格納部、１０３２  環境情報管理部、１０３４  生育情報管理部、１０３６  生産計画管理部、１０３８  散布計画作成部、１０４２  環境変動検出部、１０４４  作業変更部、１１００  データテーブル、１１０２  施肥対象情報、１１０４  施肥ノウハウ情報、１２００  データテーブル、１２０２  区画ＩＤ、１２０４  肥料ＩＤ、１２０６  散布量、１２０８  散布形態、１３００  データテーブル、１３０２  調合レシピＩＤ、１３０４  調合レシピ、１４００  施肥ユニット、１４０２  ユニット制御部、１４０４  散布ユニット、１４０６  散布ユニット、１４１２  肥料タンク、１４１４  計量部、１４２２  肥料タンク、���４２４  計量部、１４３０  調合部、１４３２  調合肥料タンク、１４３４  調合肥料タンク、１４４０  散布部、１４６２  固定部、１４６４  電力コネクタ、１４６６  通信コネクタ、１５０４  散布ユニット、１５５０  調合モジュール、１６００  容器、１７１２  開口、１７１４  ゲート、１７１６  アクチュエータ、１７２２  開口、１７２４  ゲート、１７２６  アクチュエータ、１７３０  ミキサー、１７３２  モータ、１７５０  凹部
【図１】
2020010715.tif 000003
【図２】
2020010715.tif 000004
【図３】
2020010715.tif 000005
【図４】
2020010715.tif 000006
【図５】
2020010715.tif 000007
【図６】
2020010715.tif 000008
【図７】
2020010715.tif 000009
【図８】
2020010715.tif 000010
【図９】
2020010715.tif 000011
【図１０】
2020010715.tif 000012
【図１１】
2020010715.tif 000013
【図１２】
2020010715.tif 000014
【図１３】
2020010715.tif 000015
【図１４】
2020010715.tif 000016
【図１５】
2020010715.tif 000017
【図１６】
2020010715.tif 000018
【図１７】
2020010715.tif 000019