(57)【要約】  簡便な手法により、植物の育成状態を適切に管理する。情報処理装置が、植物を育成する作業領域を撮像する撮像部から作業領域の画像のデータを取得する画像取得部と、画像取得部が取得したデータを解析して、作業領域に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける日照条件を決定する日照条件決定部とを備える。
2019167208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を育成する作業領域の少なくとも一部を撮像する撮像部から前記作業領域の前記少なくとも一部の画像のデータを取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記データを解析して、前記作業領域の前記少なくとも一部に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける日照条件を決定する日照条件決定部と、
を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記日照条件決定部が決定した前記作業領域の各サブエリアにおける日照条件に基づいて、前記複数のサブエリアのそれぞれを示す識別情報と、当該サブエリアにおける前記日照条件を示す情報とが対応付けられたマップ情報を生成するマップ生成部をさらに備える、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記日照条件決定部が決定した前記作業領域の各サブエリアにおける日照条件に基づいて、（ｉ）前記複数のサブエリアのそれぞれを示す識別情報と、（ｉｉ）当該サブエリアにおいて、前記植物の育成に関する作業を実施するタイミングと、（ｉｉｉ）当該サブエリアにおける前記作業の種類及び強度の少なくとも一方とが対応付けられた作業スケジュール情報を生成する作業スケジュール生成部をさらに備える、
請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記作業の種類は、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、及び、除草の少なくとも１つである、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記複数のサブエリアの少なくとも１つにおける前記植物の現実の生育状態を示す情報を取得する生育状態取得部をさらに備え、
前記作業スケジュール生成部は、前記生育状態取得部が取得した情報に基づいて、前記作業スケジュール情報を更新する、
請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記植物の現実の生育状態を示す情報は、自律移動型の作業機に搭載され、前記作業を実施する作業部の負荷を示す情報である、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記作業スケジュール生成部が生成した前記作業スケジュール情報に基づいて、前記作業領域において作業を実施する作業機を制御する制御部をさらに備える、
請求項３から請求項５までの何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ信号を利用して自己位置を推定し、予め定められた領域の内部を自律走行する作業機械が開発されている。（例えば、特許文献１または２を参照されたい）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１６−１８５０９９号公報
［特許文献２］  特開２０１３−２２３５３１号公報
【解決しようとする課題】
【０００３】
自律走行式の作業機械を植物の育成に利用する場合、簡便な手法により、植物の生育状態を適切に管理することが望まれている。
【一般的開示】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、情報処理装置が提供される。上記の情報処理装置は、例えば、植物を育成する作業領域の少なくとも一部を撮像する撮像部から作業領域の少なくとも一部の画像のデータを取得する画像取得部を備える。上記の情報処理装置は、例えば、画像取得部が取得したデータを解析して、作業領域の少なくとも一部に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける日照条件を決定する日照条件決定部を備える。
【０００５】
上記の情報処理装置は、日照条件決定部が決定した作業領域の各サブエリアにおける日照条件に基づいて、複数のサブエリアのそれぞれを示す識別情報と、当該サブエリアにおける日照条件を示す情報とが対応付けられたマップ情報を生成するマップ生成部を備えてよい。上記の情報処理装置は、日照条件決定部が決定した作業領域の各サブエリアにおける日照条件に基づいて、（ｉ）複数のサブエリアのそれぞれを示す識別情報と、（ｉｉ）当該サブエリアにおいて、植物の育成に関する作業を実施するタイミングと、（ｉｉｉ）当該サブエリアにおける作業の種類及び強度の少なくとも一方とが対応付けられた作業スケジュール情報を生成する作業スケジュール生成部を備えてよい。上記の情報処理装置において、作業の種類は、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、及び、除草の少なくとも１つであってよい。
【０００６】
上記の情報処理装置は、複数のサブエリアの少なくとも１つにおける植物の現実の生育状態を示す情報を取得する生育状態取得部を備えてよい。上記の情報処理装置において、作業スケジュール生成部は、生育状態取得部が取得した情報に基づいて、作業スケジュール情報を更新してよい。上記の情報処理装置において、植物の現実の生育状態を示す情報は、自律移動型の作業機に搭載され、作業を実施する作業部の負荷を示す情報であってよい。上記の情報処理装置は、作業スケジュール生成部が生成した作業スケジュール情報に基づいて、作業領域において作業を実施する作業機を制御する制御部を備えてよい。
【０００７】
本発明の第２の態様においては、プログラムが提供される。上記のプログラムは、例えば、コンピュータを、上記の情報処理装置として機能させるためのプログラムである。
【０００８】
上記のプログラムは、例えば、コンピュータに、植物を育成する作業領域の少なくとも一部を撮像する撮像部から作業領域の少なくとも一部の画像のデータを取得する画像取得段階を実行させるためのプログラムである。上記のプログラムは、例えば、コンピュータに、画像取得段階において取得されたデータを解析して、作業領域の少なくとも一部に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける日照条件を決定する日照条件決定段階を実行させるためのプログラムである。
【０００９】
上記のプログラムを格納するコンピュータ可読媒体が提供されてもよい。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記録媒体であってもよい。
【００１０】
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】
【００１１】
【図１】情報処理装置１２０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図２】管理システム２００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図３】芝刈機２１０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図４】制御ユニット３８０の内部構成の一例を概略的に示す。
【図５】管理サーバ２３０の内部構成の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、同一又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。また、技術的に大きな矛盾が生じない範囲において、同一の名称を有し、異なる参照番号が付された２以上の要素のそれぞれは、互いに同様の構成を有してよい。
【００１３】
［情報処理装置１２０の概要］
図１は、情報処理装置１２０の一実施形態の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、情報処理装置１２０は、例えば、画像取得部１２２を備える。情報処理装置１２０は、日照条件決定部１２４を備えてもよい。本実施形態において、情報処理装置１２０は、植物１０が栽培される作業領域１０２の内部の各位置における日照条件を決定する。
【００１４】
作業領域１０２の内部では、植物１０を育成するための作業が実施される。作業領域１０２の位置及び範囲は、特に限定されない。領域の範囲は、当該領域の大きさ及び形状を表してよい。作業領域１０２は、任意の地理的範囲を有してよい。作業領域１０２は、予め定められた地理的範囲を有してよい。植物１０を育成するための作業の種類としては、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、除草などが例示される。
【００１５】
本実施形態において、作業領域１０２の内部には、複数のサブエリア１０４が含まれる。サブエリア１０４は、物理的な地理的境界によって区切られた領域であってもよく、仮想的な地理的境界によって区切られた領域であってもよい。
【００１６】
物理的な地理的境界としては、（ｉ）天然に又は人工的に形成された構造物により規定される境界、（ｉｉ）散布された化学物質により規定される境界、（ｉｉｉ）可視光線、赤外線、紫外線などの電磁波により規定される境界、（ｉｖ）磁界により規定される境界、（ｖ）音波又は超音波により規定される境界などが例示される。天然に形成された構造物としては、窪み、段差、斜面、湖沼、川などが例示される。人工的に形成された構造物としては、通路、溝、トンネル、建築物、ワイヤ、ロープ、フェンス、ネット、点字ブロックなどが例示される。仮想的な地理的境界としては、ジオフェンス、バーチャルワイヤなどが例示される。バーチャルワイヤは、複数の構造物の間に設定された仮想的な線により示される地理的境界であってよい。
【００１７】
作業領域１０２の内部に含まれるサブエリア１０４の個数、並びに、サブエリア１０４の大きさ及び形状は、特に限定されない。しかしながら、複数のサブエリア１０４が、配置漏れ及び重複配置のないように、作業領域１０２の内部に万遍なく配されることが好ましい。複数のサブエリア１０４のそれぞれの大きさは同一であってもよく、異なってもよい。複数のサブエリア１０４のそれぞれの形状は同一であってもよく、異なってもよい。
【００１８】
作業領域１０２の内部に配されるサブエリア１０４の個数は、固定されていてもよく、可変であってもよい。例えば、予め定められたイベントの発生をトリガとして、作業領域１０２の一部を構成する特定の領域に配されるサブエリア１０４の個数が変更される。具体的には、隣接して配される複数のサブエリア１０４が仮想的に結合して、単一のサブエリア１０４が形成されてもよい。単一のサブエリア１０４が、隣接して配される複数のサブエリア１０４に仮想的に分割されてもよい。作業領域１０２の内部の特定の領域に配されるサブエリア１０４の個数は、要求される推定精度に応じて調整されてもよい。
【００１９】
［情報処理装置１２０の各部の概要］
本実施形態において、画像取得部１２２は、作業領域１０２の少なくとも一部を撮像する撮像部１１０から、作業領域１０２の少なくとも一部の画像のデータを取得する。本実施形態において、日照条件決定部１２４は、画像取得部１２２が取得したデータを解析して、作業領域１０２の少なくとも一部に含まれる複数のサブエリア１０４のそれぞれにおける日照条件を決定する。
【００２０】
［情報処理装置１２０の各部の具体的な構成］
情報処理装置１２０の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。情報処理装置１２０を構成する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、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、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プログラムを起動することにより実現されてよい。
【００２１】
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。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、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、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。
【００２２】
上記のプログラムは、コンピュータを、情報処理装置１２０として機能させるためのプログラムであってよい。上記のコンピュータは、クラウドサービスを提供するコンピュータであってもよく、クライアント−サーバシステムを実現するコンピュータであってもよい。上記のコンピュータは、（ｉ）自律移動機能を有する作業機械に搭載されたコンピュータであってもよく、（ｉｉ）作業機械の外部のコンピュータであって、通信ネットワークを介して作業機械を制御するコンピュータであってもよい。
【００２３】
上記のプログラムは、コンピュータに、情報処理装置１２０における各種の情報処理に関する１又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。情報処理装置１２０における各種の情報処理に関する１又は複数の手順は、植物を育成する作業領域の少なくとも一部を撮像する撮像部から作業領域の少なくとも一部の画像のデータを取得する画像取得段階を有してよい。上記の手順は、画像取得部段階において取得されたデータを解析して、作業領域の少なくとも一部に含まれる複数のサブエリアのそれぞれにおける日照条件を決定する日照条件決定段階を有してもよい。
【００２４】
［管理システム２００の概要］
図２は、管理システム２００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、管理システム２００は、１又は複数の芝刈機２１０と、１又は複数の撮像装置２２０と、管理サーバ２３０と、１又は複数の給水装置２４０とを備える。管理システム２００は、１又は複数のユーザ端末２２を備えてもよい。
【００２５】
本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、管理サーバ２３０が、芝刈機２１０及び撮像装置２２０が撮像した画像のデータを利用して、芝１２が栽培される作業領域２０２の内部の各部における日照条件を決定する場合を例として、管理システム２００の詳細を説明する。しかしながら、管理システム２００は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、ユーザ端末２２、芝刈機２１０、撮像装置２２０、管理サーバ２３０及び給水装置２４０の少なくとも１つが、芝刈機２１０及び撮像装置２２０の少なくとも一方が撮像した画像のデータを利用して、作業領域２０２の内部の各部における日照条件を決定してもよい。
【００２６】
本実施形態において、作業領域２０２の内部には、複数のサブエリア２０４が含まれる。サブエリア２０４は、物理的な地理的境界によって区切られた領域であってもよく、仮想的な地理的境界によって区切られた領域であってもよい。作業領域２０２は、作業領域１０２と同様の構成を有してよい。サブエリア２０４は、サブエリア１０４と同様の構成を有してよい。
【００２７】
芝１２は、植物の一例であってよい。芝刈機２１０は、移動体及び作業機械の一例であってよい。撮像装置２２０は、撮像部の一例であってよい。ユーザ端末２２は、情報処理装置の一例であってよい。芝刈機２１０は、情報処理装置の一例であってよい。撮像装置２２０は、情報処理装置の一例であってよい。管理サーバ２３０は、情報処理装置の一例であってよい。給水装置２４０は、情報処理装置の一例であってよい。
【００２８】
管理システム２００の各部は、互いに情報を送受してもよい。例えば、芝刈機２１０は、通信ネットワーク２０を介して、ユーザ端末２２及び管理サーバ２３０の少なくとも一方との間で、情報を送受する。芝刈機２１０は、通信ネットワーク２０を介して、撮像装置２２０及び給水装置２４０の少なくとも一方との間で、情報を送受してもよい。
【００２９】
撮像装置２２０は、通信ネットワーク２０を介して、ユーザ端末２２、芝刈機２１０及び管理サーバ２３０の少なくとも１つとの間で、情報を送受してもよい。給水装置２４０は、通信ネットワーク２０を介して、ユーザ端末２２、芝刈機２１０及び管理サーバ２３０の少なくとも１つとの間で、情報を送受してもよい。
【００３０】
本実施形態において、通信ネットワーク２０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２０は、無線パケット通信網、インターネット、Ｐ２Ｐネットワーク、専用回線、ＶＰＮ、電力線通信回線などを含んでもよい。通信ネットワーク２０は、（ｉ）携帯電話回線網などの移動体通信網を含んでもよく、（ｉｉ）無線ＭＡＮ（例えば、ＷｉＭＡＸ（登録商標）である。）、無線ＬＡＮ（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）である。）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線通信網を含んでもよい。
【００３１】
本実施形態において、ユーザ端末２２は、管理システム２００又は芝刈機２１０のユーザが利用する通信端末であり、その詳細については特に限定されない。ユーザ端末２２としては、パーソナルコンピュータ、携帯端末などが例示される。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・コンピュータなどが例示される。
【００３２】
本実施形態において、管理システム２００は、作業領域２０２を管理する。例えば、管理システム２００は、作業領域２０２において実施される作業の対象となる物体（作業対象と称する場合がある。）の状態を管理してもよい。芝１２は、作業対象の一例であってよい。管理システム２００は、作業領域２０２において実施される作業を管理してもよい。例えば、管理システム２００は、作業のスケジュールを管理する。作業のスケジュールは、作業の実施時期、作業の実施場所、作業の実施主体、作業対象、及び、作業の内容の少なくとも１つを規定する情報であってよい。
【００３３】
本実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０を管理する。芝刈機２１０は、作業の実施主体の一例であってよい。例えば、管理システム２００は、芝刈機２１０の状態を管理する。例えば、管理システム２００は、芝刈機２１０の位置、進行方向、進行速度、エネルギー残量（例えば、バッテリの残量である）、芝刈機２１０が実施する作業のスケジュールなどを管理する。
【００３４】
本実施形態において、管理システム２００は、撮像装置２２０を管理する。例えば、管理システム２００は、撮像装置２２０の撮像方向及び撮像条件の少なくとも一方を制御する。本実施形態において、管理システム２００は、給水装置２４０を管理する。例えば、管理システム２００は、給水装置が実施する給水作業のスケジュールを管理する。
【００３５】
なお、本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、管理システム２００が芝刈機２１０、撮像装置２２０及び給水装置２４０を管理する実施形態を例として、管理システム２００の詳細を説明する。しかしながら、管理システム２００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０、撮像装置２２０及び給水装置２４０の少なくとも１つを管理しなくてもよい。さらに他の実施形態において、管理システム２００は、芝刈機２１０、撮像装置２２０及び給水装置２４０とは異なる他の種類の作業機械を管理してもよい。他の種類の作業機械により実施される作業としては、種蒔き、剪定、施肥、土入れ、除草、除雪、掃除、運搬、監視、警備、警護などが例示される。
【００３６】
［管理システム２００の各部の概要］
本実施形態において、芝刈機２１０は、自律移動機能を有し、作業領域２０２の内部を自律的に走行する。なお、芝刈機２１０は、ユーザの遠隔操作により移動してもよい。芝刈機２１０は、作業領域２０２の内部で生育している芝１２を切断する。芝刈機２１０は、芝１２を切断しながら走行してもよく、芝１２を切断することなく走行してもよい。芝刈機２１０の詳細は後述される。
【００３７】
芝刈機２１０は、作業機械の一例であってよい。作業機械は、芝刈機２１０に限定されない。作業機械は、陸上を走行する移動体であってもよく、空中を飛行する移動体であってもよく、水中又は水上を航行する移動体であってもよい。作業機械の他の例としては、空中を飛行するドローン、ヘリコプター、飛行船等が例示される。作業機械は、自律移動機能を有してよい。
【００３８】
本実施形態において、撮像装置２２０は、作業領域２０２の内部又は周辺に設置される。撮像装置２２０は、作業領域２０２の少なくとも一部を撮像する。撮像装置２２０は、撮像された画像のデータを、管理サーバ２３０に送信する。撮像装置２２０は、撮像方向及び撮像条件の少なくとも一方を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。撮像装置２２０は、管理サーバ２３０からの制御信号に基づいて、各種の処理を実行してよい。
【００３９】
撮像装置２２０は、撮像装置２２０の設置場所における気象条件を測定するための機器を備えてよい。気象条件としては、気温、湿度、風速、風向き、照度などが例示される。撮像装置２２０は、撮像装置２２０の設置場所における気象条件を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。
【００４０】
撮像装置２２０は、撮像装置２２０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を測定するための機器を備えてよい。撮像装置２２０は、撮像装置２２０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。
【００４１】
本実施形態において、管理サーバ２３０は、作業領域２０２に関する各種の情報を管理する。例えば、管理サーバ２３０は、複数のサブエリア２０４のそれぞれを識別するエリア識別情報と、当該エリア識別情報により識別されるサブエリア２０４の日照条件を示す照度パラメータとが対応付けられた情報（マップ情報と称される場合がある。）を管理する。管理サーバ２３０は、マップ情報の生成、更新、削除、検索などの処理を実行してよい。照度パラメータは、日照条件を示す情報の一例であってよい。
【００４２】
管理サーバ２３０は、管理システム２００を構成する機器の状態を管理してよい。管理サーバ２３０は、管理システム２００を構成する機器の動作を制御してもよい。管理サーバ２３０は、芝１２の生育状態を管理してもよい。管理サーバ２３０は、作業領域２０２において実施される各種の作業を管理してもよい。例えば、管理サーバ２３０は、上記の各種の作業のスケジュールを作成する。管理サーバ２３０は、上記の各種の作業のスケジュールの進捗を管理してもよい。管理サーバ２３０の詳細は後述される。
【００４３】
本実施形態において、給水装置２４０は、作業領域２０２に水を供給する。給水装置２４０は、肥料成分の溶解した水を、作業領域２０２に供給してもよい。給水装置２４０は、作業領域２０２の内部に水を散布するスプリンクラーを有してよい。給水装置２４０は、管理サーバ２３０からの制御信号に基づいて、給水作業を実施してよい。
【００４４】
給水装置２４０は、給水装置２４０の設置場所における気象条件を測定するための機器を備えてよい。気象条件としては、気温、湿度、風速、風向きなどが例示される。給水装置２４０は、給水装置２４０の設置場所における気象条件を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。
【００４５】
給水装置２４０は、給水装置２４０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を測定するための機器を備えてよい。給水装置２４０は、給水装置２４０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。
【００４６】
［管理システム２００の各部の具体的な構成］
管理システム２００の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、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。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、仮想サーバ上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。管理システム２００の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。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・コンピュータなどが例示される。管理システム２００は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
【００４７】
管理システム２００を構成する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、当該ソフトウエアにより実現される構成要素は、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。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、上記のプログラムを記憶してよい。上記のプログラムは、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。
【００４８】
上記のプログラムは、コンピュータに、管理システム２００における各種の情報処理に関する１又は複数の手順を実行させるためのプログラムであってもよい。上記のコンピュータは、ユーザ端末２２、芝刈機２１０、撮像装置２２０、管理サーバ２３０及び給水装置２４０の少なくとも１つに搭載されたコンピュータであってよい。
【００４９】
［芝刈機２１０の概要］
図３及び図４を用いて、芝刈機２１０の概要を説明する。図３は、芝刈機２１０の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２を備える。本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２の下部に、一対の前輪３１２と、一対の後輪３１４とを備える。芝刈機２１０は、一対の後輪３１４のそれぞれを駆動する一対の走行用モータ３１６を備えてよい。
【００５０】
本実施形態において、芝刈機２１０は、作業ユニット３２０を備える。作業ユニット３２０は、例えば、ブレードディスク３２２と、カッターブレード３２４と、作業用モータ３２６と、シャフト３２８とを有する。芝刈機２１０は、作業ユニット３２０の位置を調整する位置調整部３３０を備えてもよい。
【００５１】
ブレードディスク３２２は、シャフト３２８を介して、作業用モータ３２６に連結される。カッターブレード３２４は、芝を切断するための刈刃であってよい。カッターブレード３２４は、ブレードディスク３２２に取り付けられ、ブレードディスク３２２と一緒に回転する。作業用モータ３２６は、ブレードディスク３２２を回転させる。ブレードディスク３２２及びカッターブレード３２４は、作業対象を切断するための切断部材の一例であってよい。
【００５２】
本実施形態において、芝刈機２１０は、筐体３０２の内部又は筐体３０２の上に、バッテリユニット３４０と、ユーザインタフェース３５０と、撮像ユニット３６４と、照度センサ３６６と、センサユニット３７０と、制御ユニット３８０とを備える。撮像ユニット３６４は、撮像部の一例であってよい。制御ユニット３８０は、制御部の一例であってよい。
【００５３】
本実施形態において、バッテリユニット３４０は、芝刈機２１０の各部に電力を供給する。本実施形態において、ユーザインタフェース３５０は、ユーザの入力を受け付ける。ユーザインタフェース３５０は、ユーザに情報を出力する。ユーザインタフェース３５０としては、キーボード、ポインティングデバイス、マイク、タッチパネル、ディスプレイ、スピーカなどが例示される。
【００５４】
本実施形態において、撮像ユニット３６４は、芝刈機２１０の周囲を撮像する。撮像ユニット３６４は、作業領域２０２の少なくとも一部を撮像してよい。撮像ユニット３６４は、撮像された画像のデータを、管理サーバ２３０に送信してよい。撮像ユニット３６４は、撮像方向及び撮像条件の少なくとも一方を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。撮像ユニット３６４は、制御ユニット３８０からの制御信号に基づいて、各種の処理を実行してよい。
【００５５】
撮像ユニット３６４は、芝刈機２１０の周囲の気象条件を測定するための機器を備えてよい。気象条件としては、気温、湿度、風速、風向きなどが例示される。撮像ユニット３６４は、撮像ユニット３６４の周囲の気象条件を示す情報を、管理サーバ２３０に送信してもよい。
【００５６】
照度センサ３６６は、芝刈機２１０の上面における照度を測定する。照度センサ３６６は、芝刈機２１０の上面における日射量を測定してもよい。照度センサ３６６は、出力データを、管理サーバ２３０に送信してよい。
【００５７】
本実施形態において、センサユニット３７０は、各種センサを備える。センサユニット３７０は、各種の内界センサを備えてよい。センサユニット３７０は、各種の外界センサを備えてよい。センサとしては、ミリ波センサ、近接検知センサ、加速度センサ、角速度センサ、車輪速センサ、荷重センサ、空転検知センサ、磁気センサ、地磁気センサ（方位センサ、電子コンパスなどと称される場合がある）、土壌水分センサなどが例示される。センサユニット３７０は、各種センサの出力を制御ユニット３８０に送信してよい。
【００５８】
本実施形態において、制御ユニット３８０は、芝刈機２１０の動作を制御する。一実施形態によれば、制御ユニット３８０は、一対の走行用モータ３１６を制御して、芝刈機２１０の移動を制御する。他の実施形態によれば、制御ユニット３８０は、作業用モータ３２６を制御して、芝刈機２１０の作業を制御する。
【００５９】
制御ユニット３８０は、管理サーバ２３０からの指示に基づいて、芝刈機２１０を制御してもよい。管理サーバ２３０が生成した作業スケジュールを示す情報に基づいて、芝刈機２１０を制御してよい。制御ユニット３８０は、管理サーバ２３０が生成した命令に従って、芝刈機２１０を制御してもよい。制御ユニット３８０の詳細は後述される。
【００６０】
図４は、制御ユニット３８０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３８０は、通信制御部４１０と、走行制御部４２０と、作業ユニット制御部４３０と、入出力制御部４４０とを備える。
【００６１】
本実施形態において、通信制御部４１０は、芝刈機２１０の外部の機器との通信を制御する。通信制御部４１０は、１又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末２２、撮像装置２２０、管理サーバ２３０、給水装置２４０などが例示される。
【００６２】
本実施形態において、走行制御部４２０は、走行用モータ３１６を制御して、芝刈機２１０の移動を制御する。走行制御部４２０は、芝刈機２１０の自律走行を制御する。例えば、走行制御部４２０は、芝刈機２１０の移動モード、進行速度、進行方向、及び、移動ルートの少なくとも１つを制御する。走行制御部４２０は、走行用モータ３１６の電流値を監視してよい。
【００６３】
本実施形態において、作業ユニット制御部４３０は、作業ユニット３２０を制御する。作業ユニット制御部４３０は、作業ユニット３２０の作業モード、作業の種類、作業の強度、及び、作業を実施するタイミングの少なくとも１つを制御してよい。例えば、作業ユニット制御部４３０は、作業用モータ３２６を制御して、作業ユニット３２０の作業の強度を制御する。作業ユニット制御部４３０は、位置調整部３３０を制御して、作業ユニット３２０の作業の強度を制御してもよい。作業ユニット制御部４３０は、作業用モータ３２６の電流値を監視してよい。
【００６４】
本実施形態において、入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０、撮像ユニット３６４、照度センサ３６６及びセンサユニット３７０の少なくとも１つからの入力を受け付ける。入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０に情報を出力する。入出力制御部４４０は、ユーザインタフェース３５０、撮像ユニット３６４、照度センサ３６６及びセンサユニット３７０の少なくとも１つを制御してもよい。
【００６５】
図５は、管理サーバ２３０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２３０は、通信制御部５１０と、要求処理部５２０と、マップ管理部５３０と、機器管理部５４０と、生育状態管理部５５０と、作業計画管理部５６０とを備える。
【００６６】
マップ管理部５３０は、情報処理装置、画像取得部、日照条件決定部、及び、マップ生成部の一例であってよい。作業計画管理部５６０は、作業スケジュール生成部の一例であってよい。
【００６７】
本実施形態において、通信制御部５１０は、管理サーバ２３０の外部の機器との通信を制御する。通信制御部５１０は、１又は複数の通信方式に対応した通信インタフェースであってもよい。外部の機器としては、ユーザ端末２２、芝刈機２１０、撮像装置２２０、給水装置２４０などが例示される。本実施形態において、要求処理部５２０は、外部の機器からの要求を受け付ける。要求処理部５２０は、外部の機器からの要求を処理する。
【００６８】
本実施形態において、マップ管理部５３０は、マップ情報を管理する。例えば、マップ管理部５３０は、マップ情報の生成、更新、削除及び検索などの処理を実行する。一実施形態において、マップ管理部５３０は、作業領域２０２に含まれる全てのサブエリア２０４のマップ情報を管理する。他の実施形態において、マップ管理部５３０は、作業領域２０２に含まれるサブエリア２０４のうち、一部のサブエリア２０４ついて、当該サブエリアのマップ情報を管理する。
【００６９】
本実施形態において、マップ管理部５３０は、芝刈機２１０から、撮像ユニット３６４が作業領域２０２の少なくとも一部を撮像した画像のデータを取得する。マップ管理部５３０は、芝刈機２１０から、当該画像が撮像された日時を示す情報を取得してもよい。マップ管理部５３０は、芝刈機２１０から、当該画像が撮像された時の気象条件を示す情報を取得してもよい。
【００７０】
本実施形態において、マップ管理部５３０は、撮像装置２２０から、撮像装置２２０が作業領域２０２の少なくとも一部を撮像した画像のデータを取得する。マップ管理部５３０は、撮像装置２２０から、当該画像が撮像された日時を示す情報を取得してもよい。マップ管理部５３０は、撮像装置２２０から、当該画像が撮像された時の気象条件を示す情報を取得してもよい。
【００７１】
マップ管理部５３０は、芝刈機２１０の照度センサ３６６から、芝刈機２１０の上面における日射量及び照度の少なくとも一方を示すデータを取得してもよい。マップ管理部５３０は、撮像装置２２０から、撮像装置２２０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を示すデータを取得してもよい。マップ管理部５３０は、給水装置２４０から、給水装置２４０の設置場所における日射量及び照度の少なくとも一方を示すデータを取得してもよい。
【００７２】
本実施形態において、マップ管理部５３０は、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、当該サブエリアにおける日照条件を決定する。例えば、マップ管理部５３０は、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、当該サブエリアにおける日照条件を示す照度パラメータを算出する。照度パラメータの一例としては、（ｉ）予め定められた期間における、日射量［Ｗ／ｍ２］の統計値、（ｉｉ）予め定められた期間における、日照時間［時間／日］の統計値、（ｉｉｉ）予め定められた期間における、単位期間当たりの積算日射量［ＭＪ／ｍ２］の統計値などが例示される。
【００７３】
日照時間は、１日のうちで、日照計で測定される直達日射量が予め定められた閾値以上である時間として定義される。予め定められた閾値は、例えば１２０Ｗ／ｍ２である。なお、予め定められた閾値は国又は地域によって異なってもよい。予め定められた期間としては、１週間、１０日、１ヵ月、３ヵ月、６ヶ月などが例示される。単位期間としては、１時間、３時間、６時間、９時間、１日、１週間、１０日、１ヵ月などが例示される。
【００７４】
照度パラメータは、連続的な数値により表されてもよく、段階的な区分により表されてもよい。例えば、連続的な数値により表される照度パラメータが、ｎ段階評価（ｎは、２以上の整数である。）、評価関数、学習器などにより評価されることで、当該照度パラメータが、段階的な区分により表される。
【００７５】
マップ管理部５３０は、予め定められた期間ごとに照度パラメータを算出してもよい。マップ管理部５３０は、天候の種類ごとに、各サブエリアの照度パラメータを算出してもよい。天候の種類としては、晴れ、曇り、雨、雪などが例示される。
【００７６】
なお、照度パラメータは、日射量又は日照時間に関するパラメータであればよく、その算出方法は特に限定されない。照度パラメータの他の例としては、（ｉｖ）予め定められた期間における、特定のサブエリア２０４又は作業領域２０２の内部若しくは周辺の特定の地点の日射量（Ｂ）［Ｗ／ｍ２］に対する、対象となるサブエリア２０４の日射量（Ａ）［Ｗ／ｍ２］の割合（Ａ／Ｂ）の統計値、（ｖ）予め定められた期間における、特定のサブエリア２０４又は作業領域２０２の内部若しくは周辺の特定の地点の日照時間（Ｄ）［時間／日］に対する、対象となるサブエリア２０４の日照時間（Ｃ）［時間／日］の割合（Ｃ／Ｄ）の統計値、（ｖｉ）予め定められた期間における、特定のサブエリア２０４又は作業領域２０２の内部若しくは周辺の特定の地点の単位期間当たりの積算日射量（Ｆ）［ＭＪ／ｍ２］に対する、対象となるサブエリア２０４の単位期間当たりの積算日射量（Ｅ）［ＭＪ／ｍ２］の割合（Ｅ／Ｆ）の統計値などが例示される。
【００７７】
照度パラメータは、日射量、日照時間及び単位期間当たりの積算日射量の少なくとも１つと、気象条件に関する他の要因との組み合わせにより算出されてもよい。気象条件に関する他の要因としては、天候の種類、気温、湿度、風速、風向きなどが例示される。
【００７８】
マップ管理部５３０は、芝刈機２１０及び撮像装置２２０が撮像した複数の画像のそれぞれを解析して、照度パラメータを算出してよい。マップ管理部５３０は、芝刈機２１０及び撮像装置２２０の少なくとも一方が撮像した複数の画像の解析結果と、芝刈機２１０の照度センサ３６６、撮像装置２２０及び給水装置２４０の少なくとも１つが取得した、日射量及び照度の少なくとも一方を示すデータとに基づいて、照度パラメータを算出してもよい。
【００７９】
一実施形態において、マップ管理部５３０は、まず、芝刈機２１０及び撮像装置２２０が撮像した複数の画像のそれぞれを解析して、各画像中の１又は複数のサブエリア２０４を認識する。マップ管理部５３０は、各画像に含まれる１又は複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、識別情報と、各画像における位置及び範囲とを特定してよい。次に、マップ管理部５３０は、各画像により含まれる１又は複数のサブエリア２０４のそれぞれの明るさを決定する。１又は複数のサブエリア２０４のそれぞれの明るさは、連続的な数値により表されてもよく、段階的な区分により表されてもよい。
【００８０】
これにより、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、当該サブエリアの識別情報と、当該サブエリアの明るさを示す情報とが対応付けられたデータベースが作成される。マップ管理部５３０は、上記のデータベースに格納された情報に基づいて、各種の日照パラメータを算出することができる。
【００８１】
他の実施形態において、マップ管理部５３０は、まず、芝刈機２１０及び撮像装置２２０が撮像した複数の画像のそれぞれを解析して、各画像を、明るさのレベルに基づいて、複数の領域に分割する。次に、マップ管理部５３０は、各画像の複数の領域のそれぞれに含まれる１又は複数のサブエリア２０４を認識する。マップ管理部５３０は、各領域に含まれる１又は複数のサブエリア２０４のそれぞれの識別情報を特定してよい。マップ管理部５３０は、各領域に含まれる１又は複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、当該サブエリアの面積に対する、当該領域に含まれる部分の面積の割合を算出してもよい。
【００８２】
これにより、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれについて、当該サブエリアの識別情報と、当該サブエリアの明るさを示す情報とが対応付けられたデータベースが作成される。マップ管理部５３０は、上記のデータベースに格納された情報に基づいて、各種の日照パラメータを算出することができる。
【００８３】
本実施形態において、機器管理部５４０は、管理システム２００を構成する各種の機器を管理する。例えば、機器管理部５４０は、芝刈機２１０、撮像装置２２０及び給水装置２４０の少なくとも１つを制御する。機器管理部５４０は、管理システム２００に関連する各種の機器に関する情報を管理してもよい。例えば、機器管理部５４０は、芝刈機２１０、撮像装置２２０及び給水装置２４０の少なくとも１つから、当該機器の状態に関する情報を取得する。機器管理部５４０は、ユーザ端末２２に関する情報を管理してもよい。
【００８４】
本実施形態において、生育状態管理部５５０は、芝１２の生育状態に関する情報を管理する。生育状態管理部５５０は、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれにおける、芝１２の生育状態に関する情報を管理してもよい。生育状態管理部５５０は、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４の少なくとも１つにおける、芝１２の生育状態に関する情報を管理してもよい。
【００８５】
芝１２の生育状態としては、芝１２の生育ステージ、芝１２の生育状況などが例示される。芝１２の生育状況を示す情報としては、芝１２の色、芝１２の太さ、芝１２の密度などが例示される。芝１２がよく生育する程、作業ユニット３２０の負荷が大きくなることが考えられる。そこで、芝１２の生育状況を示す情報は、作業ユニット３２０の負荷を示す情報であってもよい。作業ユニット３２０の負荷としては、作業用モータ３２６の負荷、カッターブレード３２４の消耗具合などが例示される。
【００８６】
生育状態管理部５５０は、芝１２の生育環境に関する情報を管理してもよい。芝１２の生育環境としては、サブエリア２０４の土壌に関する情報などが例示される。
【００８７】
本実施形態において、作業計画管理部５６０は、芝刈機２１０が実施する作業のスケジュールを管理する。作業計画管理部５６０は、芝刈機２１０の作業スケジュールを計画してよい。作業計画管理部５６０は、芝刈機２１０の作業スケジュールの進捗を管理してよい。作業計画管理部５６０は、給水装置２４０の作業スケジュールを計画してよい。作業計画管理部５６０は、給水装置２４０の作業スケジュールの進捗を管理してよい。
【００８８】
作業計画管理部５６０は、作業領域２０２に含まれる複数のサブエリア２０４のそれぞれの照度パラメータに基づいて、作業スケジュールを計画してよい。作業スケジュールは、（ｉ）複数のサブエリア２０４のそれぞれを示す識別情報と、（ｉｉ）当該サブエリアにおいて、芝１２の育成に関する作業を実施するタイミングと、（ｉｉｉ）当該サブエリアにおける作業の種類及び強度の少なくとも一方とが対応付けられた情報であってよい。作業の種類は、種蒔き、剪定、芝刈り、草刈り、給水、施肥、土入れ、及び、除草の少なくとも１つであってよい。作業計画管理部５６０は、生育状態管理部５５０が取得情報に基づいて、作業スケジュールを更新してもよい。
【００８９】
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。例えば、図１の実施形態について説明した事項を、他の図面に関連して説明される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また、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００９０】
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。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。
【符号の説明】
【００９１】
１０  植物、１２  芝、２０  通信ネットワーク、２２  ユーザ端末、１０２  作業領域、１０４  サブエリア、１１０  撮像部、１２０  情報処理装置、１２２  画像取得部、１２４  日照条件決定部、２００  管理システム、２０２  作業領域、２０４  サブエリア、２１０  芝刈機、２２０  撮像装置、２３０  管理サーバ、２４０  給水装置、３０２  筐体、３１２  前輪、３１４  後輪、３１６  走行用モータ、３２０  作業ユニット、３２２  ブレードディスク、３２４  カッターブレード、３２６  作業用モータ、３２８  シャフト、３３０  位置調整部、３４０  バッテリユニット、３５０  ユーザインタフェース、３６４  撮像ユニット、３６６  照度センサ、３７０  センサユニット、３８０  制御ユニット、４１０  通信制御部、４２０  走行制御部、４３０  作業ユニット制御部、４４０  入出力制御部、５１０  通信制御部、５２０  要求処理部、５３０  マップ管理部、５４０  機器管理部、５５０  生育状態管理部、５６０  作業計画管理部
【図１】
2019167208.tif 000003
【図２】
2019167208.tif 000004
【図３】
2019167208.tif 000005
【図４】
2019167208.tif 000006
【図５】
2019167208.tif 000007
【国際調査報告】
2019167208.tif 000008
2019167208.tif 000009
2019167208.tif 000010
2019167208.tif 000011