(57)【要約】【課題】圃場の分割位置を簡便に決めることができる技術の提供をする。【解決手段】圃場を分割するラインの設定を行う圃場分筆装置１００であって、異動しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出する分筆ライン算出部１０３を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場を分割するラインの設定を行う装置であって、
直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出する算出部を備える農業情報処理装置。
【請求項２】
前記圃場が図形表示されるディスプレイ表示における前記分割圃場の幅がＬとなる位置に前記ラインの表示を行う表示制御部を備える請求項１に記載の農業情報処理装置。
【請求項３】
圃場を分割するラインの設定を行う方法であって、
直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出する農業情報処理方法。
【請求項４】
圃場を分割するラインの設定を行う演算をコンピュータに実行させるプログラムであって、
コンピュータに
直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出させる農業情報処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場を分割して利用する場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクター等の農機を自動運転させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、予め圃場での移動経路が運転プログラムに入力され、それに従って農機が圃場内を移動し、自動で農作業が行われる。この際、ＧＮＳＳを利用した測位技術を利用して設定した経路に沿って当該農機が移動するように運転制御が行われる。
【０００３】
他方で、区画された一つの圃場で複数種類の作物を栽培したり、同じ作物でも収穫時期をずらして栽培したりする場合がある。この場合、一つの圃場を分割して利用するために、どの部分で圃場を分割するかを決める必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８―１１６６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した一つの圃場を分割して利用する場合に農機の自動運転を適用することを考えた場合、農機の移動経路を考慮して予め圃場の分割位置を決める必要がある。このような背景において、本発明は、圃場の分割位置を簡便に決めることができる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圃場を分割するラインの設定を行う装置であって、直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出する算出部を備える農業情報処理装置である。
【０００７】
上記の発明において、前記圃場が図形表示されるディスプレイ表示における前記分割圃場の幅がＬとなる位置に前記ラインの表示を行う表示制御部を備える態様は好ましい。
【０００８】
また本発明は、圃場を分割するラインの設定を行う方法であって、直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出する農業情報処理方法である。
【０００９】
また本発明は、圃場を分割するラインの設定を行う演算をコンピュータに実行させるプログラムであって、コンピュータに直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、ｎを０を含まない自然数、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出させる農業情報処理用プログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圃場の分割位置を簡便に決めることができる技術が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】発明を利用した圃場分筆装置のブロック図である。
【図２】圃場分筆装置の操作画面の一例を示すイメージ図である。
【図３】圃場分筆装置の操作画面の一例を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず用語および概念について説明する。
【００１３】
（圃場）
圃場とは、農作物を育てる区画された土地のことである。通常、農道、畔、柵、水路、溝、畝、仕切り部材等により、農地が区画され、その区画された単位となる農地が圃場となる。
【００１４】
（作業機）
作業機とは、土地を耕す機械、種を撒く機械、苗を植える機械、畝を形成したり整えたりする機械、畝に覆いを設置する機械、肥料や農薬を撒く機械、その他圃場を構成する土地に何らかの作業を行う機械のこという。作業機の形態としては、自走式、トラクターに装着される形態、トラクターに牽引される形態が挙げられる。
【００１５】
（分筆）
一つの圃場の中で異なる作物を作成する場合や収穫時期をずらして作物を作成する場合がある。この場合、圃場を分割して利用する。この圃場の分割のことを分筆という。例えば一つの圃場を２つに分筆することで、２つの分筆圃場が得られる。分筆の数は、任意であり、２つに限定されない。なお、分筆の場合は、柵や畔により仕切は行わない。
【００１６】
（作業機に移動経路に関する限定）
作業機の移動経路には、（条件１）と（条件２）の２つの条件が課せられる。
【００１７】
（条件１）
作業機の移動経路は一筆書きとなるように設定される。ここで、作業機が直進した場合の移動経路の幅が単位作業幅Ｌuとなる。単位作業幅Ｌuは、進行方向に直交する作業機が行う作業の幅の寸法である。例えば、当該作業機が長さＨ直進すると、幅Ｌuで長さがＨの面積に当該作業機による農作業が施される。なお、Ｌuに隣接する被作業地の間の重なりしろや隙間の設定を含ませることも可能である。
【００１８】
（条件２）
分割圃場への作業機の搬入方向と当該分割圃場からの当該作業機の搬出方向とは逆方向（１８０°異なる方向）となる。これは、以下の理由による。ここで、作業機は、農道や畦道から圃場に搬入され、同じ農道や畦道に搬出される場合を対象とする。この場合、搬入方向と搬出方向とは１８０°異なる方向となる。なお、２本の農道や畦道に挟まれた圃場の場合は、作業機の搬入方向と搬出方向とが同じ方向となる場合も有り得る。しかしながらそのような状況は、本発明の適用対象としない。
【００１９】
（ハードウェアの説明）
図１に本実施形態の圃場分筆装置１００の機能ブロック図を示す。本実施形態の圃場分筆装置１００は、汎用のＰＣに専用のアプリケーションソフトウェアをインストールすることで実現される。なお、専用のハードウェアを用意する形態も可能である。
【００２０】
例えば、ＧＮＳＳを利用して農耕用トラクターを自動運転する技術が知られている。この技術では、当該トラクターに制御用コンピュータが搭載される。この制御用コンピュータに圃場分筆装置１００を実現するソフトウェアをインストールし、当該制御コンピュータを圃場分筆装置１００として動作させてもよい。
【００２１】
圃場分筆装置１００は、圃場データ受付部１０１、設定データ受付部１０２、分筆ライン算出部１０３、分筆ライン位置指定受付部１０４、分筆圃場面積指定値受付部１０５、記憶部１０６、画面表示制御部１０７を備える。これら機能部は、使用するＰＣのＣＰＵによりソフトウェア的に実現される。勿論、一部の機能部をマイコンチップやＦＰＧＡ等を利用して専用のハードウェアとして構成することも可能である。
【００２２】
圃場データ受付部１０１は、圃場の位置（経度、緯度、標高）、圃場の寸法（圃場の外周形状データ等）、圃場の面積、圃場の種類（例えば、水田、畑、特定の作物用の圃場等）のデータを受け付ける。設定データ受付部１０２は、分筆ラインの算出に必要な前提となる各種の設定値を受け付ける。この設定値には、作業機の種類、作業機に係る各種のパラメータ（植えつけ間隔や植え付け幅等）、作付けに係る各種パラメータ等が含まれる。作業機に係る各種のパラメータとして、前述した単位作業幅Ｌuがある。
【００２３】
分筆ライン算出部１０３は、圃場を分筆（分離）するラインである分筆ラインの圃場の中での位置を算出する。後述するように、圃場における分筆ラインの位置は、作業機に依存して離散的な位置に制限される。この離散的な位置の計算が分筆ライン算出部１０３で行われる。
【００２４】
分筆ライン位置指定受付部１０４は、ユーザによる圃場中における分筆ラインの位置を受け付ける。ユーザによる分筆ラインの位置の受け付けは、圃場分筆装置１００として使用する使用するＰＣが備えるＧＵＩをユーザが操作することで行われる。分筆圃場面積指定値受付部１０５は、ユーザにより入力された分割圃場の面積の値を受け付ける。
【００２５】
記憶部１０６は、圃場分筆装置１００を実現するための動作プログラム、圃場データ受付部１０１が受け付けたデータ、ユーザが入力したデータ、圃場分筆装置１００の内部で取り扱うデータや演算結果のデータを記憶する。画面表示制御部１０７は、後述する図２や図３の画面表示の表示制御を行う。
【００２６】
（第１の例）
以下、画面上で分筆ラインを動かし、圃場の分筆を行う場合を説明する。図２には、利用するＰＣのディスプレイに表示される画面表示の一例が示されている。図２（Ａ）には、第１の分筆ラインの位置の例が示され、図２（Ｂ）には、第２の分筆ラインの位置の例が示されている。ここでは、分筆ラインが一本であり、圃場を２分割する場合の例を説明する。圃場を３つ以上に分割することもできる。この場合、分割数に応じた分筆ラインが設定される。
【００２７】
以下、圃場の分筆作業の手順の一例を説明する。まず、ユーザは、登録されている圃場を選択する。ここでは、面積が１０ｈａの圃場を選択したとする。図２には、当該圃場のイメージが示されている。
【００２８】
ユーザは、利用するＰＣのディスプレイ上に選択した圃場が表示された段階で、登録されている作業機の中から、作業に利用する作業機を選択する。作業機が選択されることで、単位作業幅Ｌuが決まる。そして、単位作業幅Ｌuが決まることで、当該作業機の移動経路に必要な作業幅ＬがＬ＝（Ｌu×２ｎ）（ｎ＝１，２，３，・・）により決まる。この計算は、分筆ライン算出部１０３で行われる。
【００２９】
Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）となるのは、以下の理由による。まず、単位作業幅Ｌuが決まることで、分割圃場の幅Ｌ（図２のＸ軸の方向の寸法）がＬuの整数倍に制限される。更に、作業機の搬入経路と搬出経路を１８０°異なる方向に設定する条件から、Ｌは、Ｌuの偶数倍に制限され、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）（ｎは０を含まない自然数）となる。なお、ＬがＬuの奇数倍の場合、作業機の搬入経路と搬出経路は同じ方向となる。また、ここでは、作業機の搬入経路の方向と搬出経路の方向とが直交する場合は考えない。
【００３０】
作業機を選択した後、ユーザは、画面上で分筆ラインの位置を動かし、対象となる分割後の圃場（以下、分割圃場）が所望の面積となるようにする。ここで、ユーザが着目している分割圃場は、左側の分割圃場であるとする。また、分割圃場の面積は、面積表示ウィンドウに表示される。
【００３１】
前述したように、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）であり、分割圃場の面積は飛び飛びの離散的な値をとる。例えば、図２（Ａ）の状況では、Ｌuに対応する１ラインの面積は0.5ha である。これは、選択した作業機によって決まる。この場合、分筆ラインは、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たす離散的な位置しか表示されない表示制御が行われる。つまり、ユーザが分筆ラインを表示画面上で動かそうとしても、Ｌ＝２Ｌu、Ｌ＝４Ｌu、Ｌ＝６Ｌu・・の位置にしか分筆ラインは表示されない。
【００３２】
図２（Ａ）の場合は、分割圃場の幅がＬ＝６Ｌuとなり、その面積が3.0haとなる部分に分筆ラインが表示された例が示されている。ここで、ユーザとしてはもっと大きな面積が望みであるとする。この場合、分筆ラインを右に動かすことになるが、条件１と条件２を満足する（すなわち、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満足する）隣接する次の分筆ラインの位置は、図２（Ｂ）に示す面積が4,0ha、Ｌ＝８Ｌuの場合となる。
【００３３】
このように、作業機の幅があり、また当該作業機の圃場への搬入方向と圃場からの搬出方向とを逆向き（１８０°異なる向き）とする条件があるので、一筆書きで設定される作業機の経路で決まる分筆圃場の縁の位置は、連続的に変化させることはできず、離散的な位置となる。
【００３４】
仮に、ユーザが3.0haと4.0haの間の面積を希望する場合、作業機を別のものに変更することで、Ｌuの値を変更し、再度の分割圃場の設定操作を行う。また、隣接する作業幅の重なりや、隙間の設定を調整することで、Ｌuの値を再設定し、分割圃場の再度の設定操作を行う。
【００３５】
（第２の例）
ここでは、最初に分割圃場の面積を指定し、その指定値に応じて、分筆ラインが自動設定される例を説明する。図３にユーザが操作する表示画面の一例を示す。対象とする圃場は、図２の場合と同じである。
【００３６】
この場合もユーザは、まず使用する作業機を選択する。次に分割圃場（この場合は、図３の左側の分割圃場）の面積を面積表示ウィンドウに入力する。図３には、ユーザにより、分割圃場の面積として「3.5ha」が入力された場合が示されている。この場合、Ｌuに対応する１ラインの面積は0.5ha であり、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満足させる関係で、Ｌ＝２Ｌu(1ha)、Ｌ＝４Ｌu(2ha)、Ｌ＝６Ｌu(3ha)、Ｌ＝８Ｌu(4ha)・・の位置にしか分筆ラインは表示されない。
【００３７】
よって、3.5ha以上で3.5haに最も近いＬ＝８Ｌu(4ha)が選択され、面積表示ウィンドウには、強制的に4.0haが表示される。また、4.0haに対応する位置に分筆ラインが設定され、表示される。つまり、条件１と条件２の束縛条件があるために、ユーザの希望する3.5haの分割圃場は設定されず、条件１と条件２を満足し、且つ、3.5haを含む最も近い面積として、4.0haが選択される。ここで、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）に係る計算が分筆ライン算出部１０３で行われ、強制的に3.0haや4.0ha が表示され、また対応する位置に分筆ラインが表示される制御が画面表示制御部１０７で行われる。
【００３８】
仮に、ユーザが4.5haに拘る場合、作業機を別のものに変更することで、Ｌuの値を変更し、再度の分割圃場の設定操作を行う。また、作業機の軌跡の隣接する部分での重なりや、隙間の設定を調整することで、Ｌuの値を再設定し、分割圃場の再度の設定操作を行う。
【００３９】
（その他の機能１）
作付する作物を指定し、それに応じて分筆ラインの設定を行う構成も可能である。この場合、事前情報として、作物と単位面積当たりの収穫量のデータを予め事前データとして用意し、適当な記憶領域に記憶しておく。そして、当該作物が指定された場合に、当該事前データを参照して、必要な分割圃場の面積を算出し、その結果に基づいて、分筆ラインの設定を行う。
【００４０】
（その他の機能２）
複数の圃場に対して同様な処理を適用する場合がある。このような場合は、第１の圃場に対する上記の分筆ラインの設定処理の結果に係るデータを第２の圃場に適用（コピー）する。また、過去に利用した分筆ラインに係るデータを再度利用する場合もある。この場合も過去に利用した分筆ラインに係るデータを記憶しておき、そのデータを再利用する。
【００４１】
また、作物毎や圃場毎の多様な分筆ラインに係るデータをライブラリとして記憶しておき、状況に応じてコピーして利用する形態も可能である。
【００４２】
（むすび）
以上述べた実施の形態によれば、直進しながら農作業を行う作業機の被作業対象となる領域の幅をＬu、前記ラインによって分離された後の分割圃場の幅をＬとして、Ｌ＝（Ｌu×２ｎ）を満たし、且つ、前記圃場への前記作業機の搬入の方向と前記圃場からの前記作業機の搬出の方向とが１８０°異なる方向となる条件で前記ラインの位置を算出が行われる。
【００４３】
ＰＣの表示画面等に表示される圃場分筆ラインの位置が、上記の算出値を満たす位置に制限される。このため、ユーザが希望する諸条件（分筆ラインの位置や作付面積等）と使用する作業機によって決まるＬの幅に基づく分割ラインの算出位置との関係がユーザに把握しやすく、適切な分割ラインの設定作業の効率が向上する。
【図１】
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【図２】
2020054315.tif 000004
【図３】
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