(57)【要約】【課題】作物の収穫量の向上を図りつつ、均平作業の負担を軽減することができる均平作業対象領域特定システムを提供する。【解決手段】均平作業対象領域特定システム１は、複数の領域を有する圃場において、均平作業を行うべき領域を特定する。均平作業対象領域特定システム１は、圃場における高度のばらつきを演算する第１演算部５３と、記圃場における作物の収穫量のばらつきを演算する第２演算部５４と、第１演算部５３の演算結果および第２演算部５４の演算結果に基づいて、圃場内において、高度のばらつきが所定の閾値よりも大きく、かつ、作物の収穫量のばらつきが所定の閾値よりも大きいばらつき領域の有無を判定するばらつき領域判定部５１とを含む。【選択図】図３
2019046401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の領域を有する圃場において、均平作業を行うべき領域を特定する均平作業対象領域特定システムであって、
前記圃場内の高度のばらつきを演算する第１演算部と、
前記圃場における作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきを演算する第２演算部と、
前記第１演算部の演算結果および前記第２演算部の演算結果に基づいて、前記圃場内において、高度のばらつきが所定の第１閾値よりも大きく、かつ、作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが所定の第２閾値よりも大きいばらつき領域の有無を判定するばらつき領域判定部とを含む、均平作業対象領域特定システム。
【請求項２】
前記圃場内に前記ばらつき領域が存在する場合に、当該圃場内の前記複数の領域の全てを均平作業対象領域に特定する均平作業対象領域特定部をさらに含む、請求項１に記載の均平作業対象領域特定システム。
【請求項３】
前記圃場内に前記ばらつき領域が存在する場合に、前記ばらつき領域と、前記ばらつき領域に近接する近接領域とを、均平作業対象領域に特定する均平作業対象領域特定部をさらに含む、請求項１に記載の均平作業対象領域特定システム。
【請求項４】
各前記領域内の複数の位置の高度を検出する高度検出部と、
各前記領域内の複数の位置において、作物の生育状態または作物の収穫量を検出する作物情報検出部とをさらに含み、
前記第１演算部が、前記高度検出部によって検出された結果に基づいて、各前記領域内の高度のばらつきを演算するように構成されており、
前記第２演算部が、前記作物情報検出部によって検出された結果に基づいて、各前記領域における作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきを演算するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の均平作業対象領域特定システム。
【請求項５】
前記圃場内を走行しながら作物を収穫する収穫機をさらに含み、
前記高度検出部が、前記収穫機に搭載され、測位衛星からの測位信号に基づいて、各前記領域内の複数の位置において前記収穫機の高度を検出するように構成されており、
前記作物情報検出部が、前記収穫機に搭載された収穫量センサと、前記収穫量センサの出力信号に基づいて、各前記領域内の複数の位置において作物の収穫量を算出する収穫量算出部とを含む、請求項４に記載の均平作業対象領域特定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均平作業対象領域特定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場では、凹凸が自然発生する。凹凸が発生すると、圃場内に高度のばらつきが生じる。圃場内に高度のばらつきが生じると、作物の植え付け深さや水位が不安定になる。これにより、作物の生育状態が悪化し、その結果、作物の収穫量が減少するおそれがある。そこで、特許文献１では、トラクタが均平機（レベラー）を牽引しながら圃場を走行することによって、圃場を均平化する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、作物の収穫量の減少の要因は、圃場内の高度のばらつきだけではない。例えば、地力の低下や根張り易さの低下によっても作物の収穫量は減少し得る。したがって、作物の収穫量が少ない圃場に対して均平作業を行ったとしても、必ずしも収穫量が向上するとは限らない。また、均平作業の負担の軽減の観点から、農家等のユーザにとっては、収穫量の向上に寄与しない均平作業を極力削減することが望ましい。
【０００５】
そこで、この発明の主たる目的は、作物の収穫量の向上を図りつつ、均平作業の負担を軽減することができる均平作業対象領域特定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、複数の領域を有する圃場において、均平作業を行うべき領域を特定する均平作業対象領域特定システムであって、前記圃場内の高度のばらつきを演算する第１演算部と、前記圃場における作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきを演算する第２演算部と、前記第１演算部の演算結果および前記第２演算部の演算結果に基づいて、前記圃場内において、高度のばらつきが所定の閾値よりも大きく、かつ、作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが所定の閾値よりも大きいばらつき領域の有無を判定するばらつき領域判定部とを含む、均平作業対象領域特定システムを提供する。
【０００７】
この構成によれば、高度のばらつきが所定の閾値よりも大きく、かつ、作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが所定の閾値よりも大きいばらつき領域が圃場内に存在するか否かが判定される。そのため、高度のばらつきが原因で作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが大きくなっている可能性が高い領域を均平作業対象領域に特定することができる。
【０００８】
その一方で、高度のばらつき以外の原因で、作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが大きくなっている可能性が高い領域を均平作業対象領域から除外することができる。
したがって、高度のばらつきが原因で作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきが大きくなっている可能性が高い領域に対して均平作業を行うことができるので、作物の収穫量の増大を図ることができる。さらに、収穫量の向上に寄与しない均平作業を削減することができるので、均平作業の負担が軽減される。
【０００９】
この発明の一実施形態では、前記均平作業対象領域特定システムが、前記圃場内に前記ばらつき領域が存在する場合に、当該圃場内の前記複数の領域の全てを均平作業対象領域に特定する均平作業対象領域特定部をさらに含む。
ここで、ばらつき領域とそれ以外の領域とでは領域内の土の量が異なっている場合がある。そのため、ばらつき領域のみを均平作業の対象とすると、均平作業において、ばらつき領域とそれ以外の領域とを同じ高度にできないおそれがある。そのため、圃場内の複数の領域の全てを均平作業の対象とすることによって、圃場内の高度のばらつきの低減を確実に図ることができる。ひいては、作物の収穫量の増大を図ることができる。
【００１０】
この発明の一実施形態では、前記均平作業対象領域特定システムが、前記圃場内に前記ばらつき領域が存在する場合に、前記ばらつき領域と、前記ばらつき領域に近接する近接領域とを、均平作業対象領域に特定する均平作業対象領域特定部をさらに含む。
この構成によれば、圃場全体が均平作業の対象とされるのではないため、均平作業の対象領域が縮小される。そのため、均平作業の負担を一層軽減することができる。
【００１１】
また、ばらつき領域だけでなく、ばらつき領域に近接する近接領域も均平作業の対象とする構成であれば、均平作業において、ばらつき領域を均平化するために必要な土を近接領域から補充したり、ばらつき領域を均平化したことによって余った土を近接領域に分散させたりすることができる。これにより、圃場内の高度のばらつきの低減を図ることができる。ひいては、作物の収穫量の増大を図ることができる。
【００１２】
この発明の一実施形態では、前記均平作業対象領域特定システムが、各前記領域内の複数の位置の高度を検出する高度検出部と、各前記領域内の複数の位置において、作物の生育状態または作物の収穫量を検出する作物情報検出部とをさらに含む。そして、前記第１演算部が、前記高度検出部によって検出された結果に基づいて、各前記領域内の高度のばらつきを演算するように構成されており、前記第２演算部が、前記作物情報検出部によって検出された結果に基づいて、各前記領域における作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきを演算するように構成されている。
【００１３】
この構成によれば、各領域内の高度のばらつきは、複数の位置において検出された高度に基づいて精度良く演算される。さらに、各領域における作物の生育状態のばらつきまたは作物の収穫量のばらつきは、複数の位置において検出された作物の生育状態または作物の収穫量に基づいて精度良く演算される。そのため、ばらつき領域の有無の判定の精度が向上される。したがって、作物の収穫量を一層増大させつつ、均平作業の負担を軽減することができる。
【００１４】
この発明の一実施形態では、前記均平作業対象領域特定システムが、前記圃場内を走行しながら作物を収穫する収穫機をさらに含む。そして、前記高度検出部が、前記収穫機に搭載され、測位衛星からの測位信号に基づいて、各前記領域内の複数の位置において前記収穫機の高度を検出するように構成されている。また、前記作物情報検出部が、前記収穫機に搭載された収穫量センサと、前記収穫量センサの出力信号に基づいて、各前記領域内の複数の位置において作物の収穫量を算出する収穫量算出部とを含む。
【００１５】
各領域内の複数の位置において収穫機の高度を検出することによって、各領域内の複数の位置の高度を検出することができる。そのため、この構成によれば、収穫機による収穫の際に、各領域内の複数の位置の高度と、各領域内の複数の位置における作物の収穫量とを一度に検出することができる。そのため、複数の位置の高度と収穫量とを効率良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る均平作業対象領域特定システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、前記収穫機が前記圃場内を走行する様子を説明するための模式図である。
【図３】図３は、前記均平作業対象領域特定システムに備えられた収穫機および圃場評価サーバの主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、前記圃場評価サーバの記憶部に設けられたデータテーブルの内容例を示す模式図である。
【図５】図５は、前記データテーブルに基づいて作成された領域別テーブルの内容例を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、前記領域別テーブルに基づいて作成された、ある領域における収穫機の高度のばらつきを演算するためのヒストグラムの一例である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、前記領域別テーブルに基づいて作成された、ある領域における収穫量のばらつきを演算するためのヒストグラムの一例である。
【図７】図７は、前記均平作業対象領域特定システムによる均平作業対象領域の特定方法について説明するための模式図である。
【図８】図８は、前記均平作業対象領域特定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、前記均平作業対象領域特定処理の別の例を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係る均平作業対象領域特定システムの構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る均平作業対象領域特定システムに備えられた収穫機、飛行体および圃場評価サーバの主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、ＮＤＶＩ画像を用いて作成された、ある領域におけるＮＤＶＩ値のばらつきを演算するためのヒストグラムの一例である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係る均平作業対象領域特定システムによる均平作業対象領域特定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、前記収穫機が図２とは別の経路で前記圃場内を走行する様子を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る均平作業対象領域特定システム１の構成を示す模式図である。
均平作業対象領域特定システム１は、圃場Ｆにおいて、均平作業を行うべき領域を特定するためのシステムである。均平作業対象領域特定システム１は、圃場Ｆを走行しながら圃場Ｆ内の作物Ｐを収穫する収穫機２と、収穫機２が作物Ｐを収穫する際に取得された位置情報や作物情報に基づいて、圃場Ｆ内における均平作業の対象とすべき領域の有無について評価する圃場評価サーバ４とを含む。作物情報には、この形態では、収穫機２が収穫した作物Ｐの量（収穫量）等の収穫情報が含まれる。位置情報は、緯度経度情報および高度情報からなる。
【００１８】
収穫機２は、例えば、コンバインである。収穫機２は、圃場Ｆ内を走行する走行機体３を含む。収穫機２は、測位衛星７を利用して、自己位置を測位する機能を備えている。収穫機２は、通信網６を介して、圃場評価サーバ４と通信可能である。圃場評価サーバ４は、圃場評価センター５内に設けられている。
収穫機２は、収穫機２の識別情報、位置情報、稼働情報、作物情報等を圃場評価サーバ４に送信する。収穫機２から圃場評価サーバ４に送信される収穫機２の識別情報は、この形態では、収穫機２に設けられた通信端末１２（後述する図３参照）の電話番号である。この識別情報は、収穫機２に割り当てられた個別の識別情報である機番であってもよい。
【００１９】
圃場評価サーバ４は、収穫機２から、識別情報、位置情報、稼働情報、作物情報等を受信すると、これらの情報を当該収穫機２の識別情報、型式情報および機番に関連付けて記憶する。圃場評価サーバ４は、収穫機２から受信した位置情報に基づいて、収穫機２が作物Ｐを収穫した圃場Ｆを特定する。
図２は、収穫機２が圃場Ｆ内を走行する様子を説明するための模式図である。
【００２０】
圃場Ｆは、均平作業の対象である均平作業対象領域の候補である均平作業候補領域Ｗと、均平作業対象領域の候補にはならない非均平作業候補領域Ｎとに分けられる。均平作業候補領域Ｗは、圃場Ｆの中央付近に設けられており、非均平作業候補領域Ｎは、均平作業候補領域Ｗの周囲に設けられている。圃場Ｆでは、作物Ｐ（図１参照）が育成されている。
【００２１】
圃場Ｆおよび均平作業候補領域Ｗは、例えば平面視で同じ方向に長手の矩形状である。圃場Ｆの長手方向（図２の紙面の左右方向）に符号「Ｌ１」を付し、圃場Ｆの短手方向（図２の紙面の上下方向）に符号「Ｌ２」を付す。均平作業候補領域Ｗは、複数の領域ＡＲに分けられる。本実施形態では、均平作業候補領域Ｗは、９個の領域に分けられている。複数の領域ＡＲのそれぞれには、符号「ＡＲ１」〜「ＡＲ９」を付与する。図２では、３つの領域ＡＲを一組とする組が短手方向Ｌ２に３段で並んでいる。均平作業候補領域Ｗにおいて短手方向Ｌ２の一端側（図２の紙面の上側）に位置する組では、長手方向Ｌ１の一端側（図２の紙面の左側）から順に領域ＡＲ１、領域ＡＲ２および領域ＡＲ３が並んでいる。均平作業候補領域Ｗにおいて短手方向Ｌ２の中央に位置する組では、長手方向Ｌ１の一端側から順に、領域ＡＲ４、領域ＡＲ５および領域ＡＲ６が並んでいる。均平作業候補領域Ｗにおいて短手方向Ｌ２の他端側（図２の紙面の下側）に位置する組では、長手方向Ｌ１の一端側から順に領域ＡＲ７、領域ＡＲ８および領域ＡＲ９が並んでいる。
【００２２】
収穫機２は、圃場Ｆの全域を走行することで、圃場Ｆ内の全ての作物Ｐを収穫する。収穫機２の走行経路１００は、例えば、つづら折り状である。具体的には、収穫機２は、長手方向Ｌ１における均平作業候補領域Ｗの一端（左端）から他端（右端）に向けてつづら折り状に圃場Ｆを走行する。より具体的には、収穫機２は、短手方向Ｌ２における均平作業候補領域Ｗの他端（下端）から短手方向Ｌ２における均平作業候補領域Ｗの一端（上端）へ向かって直線的に走行し、例えば、短手方向Ｌ２における均平作業候補領域Ｗの一端に到達すると、非均平作業候補領域Ｎ内で旋回する。そして、収穫機２は、先程とは逆方向に均平作業候補領域Ｗを直線的に走行し、例えば、短手方向Ｌ２における均平作業候補領域Ｗの他端に到達すると、非均平作業候補領域Ｎ内で旋回する。収穫機２は、この動作を繰り返すことによって、長手方向Ｌ１における均平作業候補領域Ｗの他端に到達する。収穫機２が長手方向Ｌ１における均平作業候補領域Ｗの他端に達することで収穫機２の走行が終了される。この実施形態では、収穫機２が非均平作業候補領域Ｎ内で旋回するとしたが、収穫機２は、均平作業領域Ｗ内で旋回してもよい。
【００２３】
図３は、均平作業対象領域特定システム１の主要な電気的構成を示すブロック図である。
図３を参照して、収穫機２は、収穫機制御装置１０と、収穫量センサ１１と、通信端末１２とを備えている。収穫機制御装置１０は、収穫機２の各部の電気機器を制御する。収穫機２が例えばコンバインである場合には、収穫機制御装置１０は、走行装置、刈取装置、搬送装置、脱穀装置等のコンバインの各部の電気機器を制御する。
【００２４】
収穫量センサ１１は、収穫機２が収穫した作物Ｐ（図１参照）の収穫量を算出するための信号を出力する。収穫量センサ１１は、収穫機２の走行機体３に搭載されている。収穫量センサ１１は、収穫機制御装置１０に接続されている。
収穫機２がコンバインである場合、収穫量センサ１１は、例えば、歪みゲージや圧電素子等である。この場合、収穫機２によって作物Ｐから脱穀された穀粒は、走行機体３に設けられた穀粒貯留部（図示せず）に投入される。収穫量センサ１１は、穀粒貯留部に投入される穀粒が収穫量センサ１１に衝突する際の衝撃の大きさを検出する。収穫量センサ１１は、検出された衝撃の大きさに基づく信号を出力する。
【００２５】
収穫機制御装置１０は、収穫量センサ１１からの出力信号に基づいて、所定時間毎に収穫量を算出する収穫量算出部４０を含む。
通信端末１２は、収穫機２の走行機体３に搭載されている。詳しくは、通信端末１２は、収穫機２のキャビン内でユーザが操作可能なように、走行機体３に取り付けられている。通信端末１２は、走行機体３に対して着脱可能であってもよいし着脱不能であってもよい。この実施形態では、通信端末１２には、通信用の電話番号が設定されている。
【００２６】
通信端末１２は、制御部２０を備えている。制御部２０には、位置情報算出部２１、通信部２２、操作表示部２３、操作部２４および記憶部２５等が接続されている。位置情報算出部２１は、衛星測位システムに基づいて通信端末１２（収穫機２）の位置情報を算出する。この実施形態では、衛星測位システムは、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）である。具体的には、位置情報算出部２１は、複数の測位衛星７（図１参照）からの衛星信号を受信して、通信端末１２（収穫機２）の位置情報を所定時間毎に算出する。
【００２７】
通信部２２は、制御部２０が通信網６を介して圃場評価サーバ４と通信するための通信インタフェースである。操作表示部２３は、例えば、タッチパネル式ディスプレイからなる。操作部２４は、例えば、１または複数の操作ボタンを含む。記憶部２５は、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。
位置情報算出部２１は、均平作業候補領域Ｗを走行する収穫機２の水平方向における位置および高さ方向における位置を所定時間毎（例えば１分毎）に算出することができる。以下では、水平方向における収穫機２の位置のことを単に「収穫機２の位置」という。また、高さ方向における収穫機２の位置のことを「収穫機２の高度」という。
【００２８】
図２も参照して、収穫機２が圃場Ｆを走行し始めてから走行し終えるまでの間、所定間隔毎に位置情報算出部２１が高度情報を算出することによって、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍ（検出位置Ｍともいう。）において収穫機２の高度Ｚが検出される。この実施形態では、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９内の１６個の位置で高度Ｚが検出される。なお、収穫機２は、ほぼ一定の速度で均平作業候補領域Ｗ内を走行するため、検出位置Ｍは、収穫機２の走行方向においてほぼ等間隔で並んでいる。検出位置Ｍは、短手方向Ｌ２に互いに隣接する領域ＡＲ同士の境界（図２の一点鎖線参照）付近にも図示されている。短手方向Ｌ２に互いに隣接する領域ＡＲ同士の境界付近に図示された検出位置Ｍは、当該境界を挟む一対の領域ＡＲのうち、上流側の領域ＡＲ内に位置している。
【００２９】
位置情報算出部２１によって検出される収穫機２の高度は、厳密には、収穫機２の走行機体３において通信端末１２が取り付けられている位置の高度である。圃場Ｆ内の地面の高度と通信端末１２の高度との差は、収穫機２の走行中においてほぼ一定である。そのため、通信端末１２（収穫機２）の高度を検出することによって、圃場Ｆ内の複数の位置Ｍにおける地面の高度を検出することができる。以下では、圃場Ｆ内の地面の高度を、圃場Ｆ内の高度ということもあるし、圃場Ｆ内の複数の位置Ｍにおける地面の高度のことを圃場Ｆ内の複数の位置Ｍの高度ということもある。このように、位置情報算出部２１は、圃場Ｆ内の複数の位置Ｍの高度を検出する高度検出部として機能する。
【００３０】
収穫機２が作業領域Ｗを走行し始めてから走行し終えるまでの間、所定間隔毎（例えば１分毎）に収穫量センサ１１からの出力信号に基づいて収穫量算出部４０が収穫量を算出することによって、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍにおいて収穫量が検出される。この実施形態では、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９内において、１６個の位置（１６箇所）で収穫量が検出される。
【００３１】
ある検出位置Ｍにおいて検出される収穫量とは、当該検出位置Ｍと当該検出位置Ｍに走行方向上流側に隣接する検出位置Ｍとの間で収穫された作物Ｐの収穫量の合計に等しい。ある検出位置Ｍにおいて検出される収穫量は、当該検出位置Ｍと当該検出位置Ｍに走行方向上流側から隣接する検出位置Ｍとの間を収穫機２が走行する間に収穫量センサ１１から信号が複数回出力される場合、収穫量センサ１１から所定時間の間に出力される信号に基づく収穫量の積算値となる。このように、収穫量センサ１１および収穫量算出部４０は、収穫量を検出する収穫量検出部として機能する。収穫量は、作物情報に含まれるため、収穫量検出部は、作物情報検出部の一例である。
【００３２】
図３を参照して、制御部２０は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）を備えたマイクロコンピュータを含む。制御部２０は、検出された収穫機２の位置、収穫機２の高度および収穫量を記憶部２５に記憶する。そして、制御部２０は、記憶部２５に記憶されている最新の収穫機２の位置、収穫機２の高度および収穫量を、リアルタイムまたは一定時間毎に、圃場評価サーバ４に送信する。
【００３３】
圃場評価サーバ４は、制御部３０を備えている。制御部３０には、通信部３１、操作表示部３２、操作部３３、および記憶部３４等が接続されている。通信部３１は、制御部３０が通信網６（図１参照）を介して通信端末１２（収穫機２）と通信するための通信インタフェースである。操作表示部３２は、例えば、タッチパネル式ディスプレイからなる。操作部３３は、例えば、キーボード、マウス等を含む。記憶部３４は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。
【００３４】
記憶部３４には、データテーブル３５が設けられている。図４は、データテーブル３５の内容例を示している。データテーブル３５には、位置情報算出部２１によって検出された収穫機２の位置Ｘ，Ｙおよび高度Ｚと、収穫量センサ１１および収穫量算出部４０によって検出された収穫量Ｑが、時刻Ｔ毎に記憶されている。時刻Ｔは、データ検出時の実際の時刻であってもよいし、収穫機２の走行開始からの経過時間であってもよい。
【００３５】
図３に示すように、制御部３０は、データテーブル３５を用いて圃場Ｆ内に均平作業の対象である均平作業対象領域が存在するか否かについて評価するために、ばらつき演算部５０、ばらつき領域判定部５１および均平作業対象領域特定部５２を含む。
ばらつき演算部５０は、高度Ｚのばらつきと収穫量Ｑのばらつきとを演算するように構成されている。具体的には、ばらつき演算部５０は、データテーブル３５に基づいて、各領域ＡＲについてのデータ（時刻Ｔ、位置Ｘ，Ｙ、高度Ｚおよび収穫量Ｑ）を抽出して、図５に示す領域別テーブル３６を作成する。そして、ばらつき演算部５０は、領域別テーブル３６を用いて各領域ＡＲにおける収穫機２の高度Ｚのばらつきおよび収穫量Ｑのばらつきを演算する。
【００３６】
図５は、領域別テーブル３６の内容例を示す模式図である。領域別テーブル３６は、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９に対して１つずつ作成される。この実施形態では、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９において１６箇所で高度Ｚおよび収穫量Ｑが検出されるので、各領域別テーブル３６には、時刻Ｔ、位置Ｘ，Ｙ、高度Ｚおよび収穫量Ｑが一つずつ記載された行が、１６行設けられている。
【００３７】
ばらつき演算部５０は、位置情報算出部２１によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲにおける収穫機２の高度ＺのばらつきＡを演算する第１演算部５３と、収穫量センサ１１および収穫量算出部４０によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲにおける収穫量ＱのばらつきＢを演算する第２演算部５４とを含む。前述したように、圃場Ｆの高度と通信端末１２の高度との差は、収穫機２の走行中において常にほぼ一定である。そのため、収穫機２の高度ＺのばらつきＡは、圃場Ｆ内の高度のばらつきと等しい。圃場Ｆ内の高度のばらつきを「ばらつきＡ」ということもある。
【００３８】
第１演算部５３は、各領域ＡＲにおける高度ＺのばらつきＡを演算するために、領域別テーブル３６に基づいてヒストグラムを作成してもよい。図６Ａは、領域別テーブル３６に基づいて第１演算部５３が作成するヒストグラムの一例である。
図６Ａのヒストグラムの横軸は、ある領域ＡＲにおける収穫機２の高度Ｚの平均値と、当該領域ＡＲ内の各検出位置Ｍにおける高度Ｚの検出値との差を示している。図６Ａのヒストグラムの縦軸は、確率密度を示している。当該領域ＡＲにおける収穫機２の高度Ｚのばらつきが小さいほど、ばらつきの度合を示す指標となる標準偏差σが小さくなる。当該領域ＡＲにおける収穫機２の高度Ｚのばらつきが大きいほど、標準偏差σが大きくなる。ここでは、標準偏差σの２倍（２σ）を収穫機２の高度ＺのばらつきＡとする。図６Ａの実線のヒストグラムは、ばらつきＡが比較的小さいときの例を示しており、図６Ａの二点鎖線のヒストグラムは、ばらつきＡが比較的大きいときの例を示している。
【００３９】
ばらつきＡは、下記式（１）を用いて算出される。式（１）では、領域ＡＲにおける検出位置Ｍの数をｉとし、ｉ番目に検出された高度Ｚを高度Ｚｉとする。Ｚにオーバーラインが付されたものを高度Ｚの平均値とする。
【００４０】
【数１】
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【００４１】
第２演算部５４は、各領域ＡＲにおける収穫量ＱのばらつきＢを演算するために、領域別テーブル３６に基づいてヒストグラムを作成してもよい。図６Ｂは、領域別テーブル３６に基づいて第２演算部５４が作成するヒストグラムの一例である。
横軸は、ある領域ＡＲで検出された収穫量Ｑの平均値と当該領域ＡＲ内の各検出位置Ｍにおける収穫量Ｑの検出値との差を示しており、縦軸は、確率密度を示している。当該領域ＡＲにおける収穫量Ｑのばらつきが小さければ、標準偏差σが小さくなる。当該領域ＡＲにおける収穫量Ｑのばらつきが大きければ、標準偏差σが大きくなる。ここでは、標準偏差の２倍（２σ）を収穫量ＱのばらつきＢとする。図６Ｂの実線のヒストグラムは、ばらつきＢが比較的小さいときの例を示しており、図６Ｂの二点鎖線のヒストグラムは、ばらつきＢが比較的大きいときの例を示している。
【００４２】
ばらつきＢは、下記式（２）を用いて、算出される。式（２）では、領域ＡＲにおける検出位置Ｍの数をｉとし、ｉ番目に検出された収穫量Ｑを収穫量Ｑｉとする。Ｑにオーバーラインが付されたものを収穫量Ｑの平均値とする。
【００４３】
【数２】
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【００４４】
ばらつき領域判定部５１は、第１演算部５３の演算結果および第２演算部５４の演算結果に基づいて、ばらつき領域Ｖ（後述する図７参照）の有無を判定する。ばらつき領域Ｖは、圃場Ｆにおいて、収穫機２の高度ＺのばらつきＡが大きく、かつ、収穫量ＱのばらつきＢが大きい領域のことである。
具体的には、ばらつき領域判定部５１は、式（１）で算出された収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α（第１閾値）よりも大きく、かつ、式（２）で算出された収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値β（第２閾値）よりも大きい領域ＡＲをばらつき領域Ｖと判定する。ばらつき領域判定部５１は、式（１）で算出された収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α以下であるという条件と、式（２）で算出された収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値β以下であるという条件とのうち少なくとも一方の条件を満たす領域ＡＲをばらつき領域Ｖではないと判定する。
【００４５】
均平作業対象領域特定部５２は、圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲに、ばらつき領域Ｖが存在する場合に、当該圃場Ｆの複数の領域ＡＲの全体を、均平作業対象領域Ｕ（後述する図７参照）に特定する。
次に、均平作業対象領域特定システム１による均平作業対象領域Ｕの特定方法の具体例について説明する。
【００４６】
図７は、均平作業対象領域特定システム１による均平作業対象領域Ｕの特定方法について説明するための模式図である。
図７では、圃場Ｆが２つ図示されている。図７の紙面の上側の圃場Ｆを圃場Ｆ１といい、図７の紙面の下側の圃場Ｆを圃場Ｆ２という。圃場Ｆ１および圃場Ｆ２の均平作業候補領域Ｗのそれぞれは、９つの領域ＡＲ１〜ＡＲ９に分けられている。圃場Ｆ１および圃場Ｆ２は、作物Ｐの収穫が完了した後の圃場Ｆである。
【００４７】
まず圃場Ｆ１について説明する。圃場Ｆ１では、領域ＡＲ１，ＡＲ６〜ＡＲ９において収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α以下であり、かつ、収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値β以下である。そのため、圃場Ｆ１の領域ＡＲ１，ＡＲ６〜ＡＲ９は、ばらつき領域Ｖではないと判定される。また、領域ＡＲ２は、収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値β以下であるため、ばらつき領域Ｖではないと判定される。領域ＡＲ３は、高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α以下であるため、ばらつき領域Ｖではないと判定される。一方、領域ＡＲ４およびＡＲ５は、収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値αよりも大きく、かつ、収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値βよりも大きいため、ばらつき領域Ｖであると判定される。したがって、圃場Ｆ１では、領域ＡＲ１〜ＡＲ９の全体が均平作業対象領域Ｕに特定される。
【００４８】
次に圃場Ｆ２について説明する。圃場Ｆ２では、いずれの領域ＡＲ１〜ＡＲ９においても、高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α以下であるという条件と、収穫量ＱのばらつきＢが所定の閾値β以下であるという条件とのうちの少なくとも一方の条件を満たしている。したがって、圃場Ｆ２では、いずれの領域ＡＲ１〜ＡＲ９もばらつき領域Ｖではないと判定される。したがって、圃場Ｆ２では、いずれの領域ＡＲ１〜ＡＲ９も均平作業対象領域Ｕには特定されない。
【００４９】
次に、フローチャートを用いて、制御部３０による均平作業対象領域Ｕの特定処理について説明する。図８は、制御部３０による均平作業対象領域Ｕの特定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
均平作業対象領域Ｕの特定処理では、領域ＡＲの数をｎ個とし、領域ＡＲが１つずつ順番に評価される。領域ＡＲ１〜領域ＡＲｎは、この順番で評価される。領域ＡＲは、複数（本実施形態では９個）設けられているので、ｎは、２以上である。ｊ番目に判定される領域ＡＲを領域ＡＲｊという。また、領域ＡＲｊにおける収穫機２の高度ＺのばらつきＡをＡｊという。領域ＡＲｊにおける収穫量ＱのばらつきＢをＢｊという。
【００５０】
図８を参照して、均平作業対象領域Ｕの特定処理が開始されると、まず、制御部３０は、ｊを１にして領域ＡＲ１の評価を開始する（ステップＳ１）。そして、制御部３０内のばらつき演算部５０は、領域ＡＲ１における収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１および収穫量ＱのばらつきＢ１を演算する（ステップＳ２）。具体的には、ばらつき演算部５０内の第１演算部５３は、領域ＡＲ１における収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１を演算する。また、ばらつき演算部５０内の第２演算部５４は、領域ＡＲ１における収穫量ＱのばらつきＢ１を演算する。
【００５１】
そして、制御部３０内のばらつき領域判定部５１は、収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１が所定の閾値αよりも大きく（Ａ１＞α）、かつ、収穫量ＱのばらつきＢ１が所定の閾値βよりも大きい（Ｂ１＞β）という条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ３）。上記条件を満たしている場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ばらつき領域判定部５１は、領域ＡＲ１がばらつき領域Ｖであると判定する（ステップＳ４）。そして、ばらつき領域判定部５１は、ステップＳ６に移行する。
【００５２】
一方、ステップＳ３において上記条件を満たしていないと判定された場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ばらつき領域判定部５１は、領域ＡＲ１がばらつき領域Ｖではないと判定する（ステップＳ５）。そして、ばらつき領域判定部５１は、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、ばらつき領域判定部５１は、ｊを１だけインクリメントする（ｊ＝ｊ＋１）。そして、ばらつき領域判定部５１は、ｊがｎ以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。ｊ≦ｎであれば、ステップＳ２に戻る（ステップＳ７：ＹＥＳ）。これにより、ステップＳ２〜ステップＳ６が繰り返される。
【００５３】
ステップＳ７において、ｊがｎよりも大きいと判定された場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、制御部３０内の均平作業対象領域特定部５２が、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在するか否かに基づいて、均平作業対象領域Ｕを特定する（ステップＳ８）。
詳しくは、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが１つでも存在する場合、均平作業対象領域特定部５２は、当該圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲ１〜ＡＲｎの全体を均平作業対象領域とする。一方、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在しない場合、当該圃場Ｆは均平作業の対象とされることなく、当該圃場Ｆについての均平作業対象領域Ｕの特定処理が終了される。圃場Ｆが複数存在する場合、この特定処理が圃場Ｆの数だけ行われる。
【００５４】
第１実施形態によれば、均平作業対象領域特定システム１は、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡ（収穫機２の高度ＺのばらつきＡ）を演算する第１演算部５３と、収穫量ＱのばらつきＢを演算する第２演算部５４と、ばらつき領域Ｖの有無を判定するばらつき領域判定部５１とを含む。均平作業対象領域特定システム１が、複数の領域ＡＲを有する圃場Ｆにおいて、均平作業対象領域Ｕを特定する。
【００５５】
この構成によれば、ばらつき領域Ｖが圃場Ｆ内に存在するか否かが判定される。そのため、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡが原因で収穫量ＱのばらつきＢが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲを均平作業対象領域Ｕに特定することができる。
その一方で、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡ以外の原因で収穫量ＱのばらつきＢが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲを、均平作業対象領域Ｕから除外することができる。
【００５６】
したがって、圃場Ｆ内の高度のばらつきが原因で収穫量ＱのばらつきＢが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲに対して均平作業を行うことができるので、収穫量Ｑの増大を図ることができる。さらに、収穫量Ｑの向上に寄与しない均平作業を削減することができるので、均平作業の負担を軽減することができる。
また、圃場Ｆが複数存在する場合（例えば図７に示す例の場合）には、均平作業の対象となる圃場Ｆの数が低減されるので、均平作業の負担が特に軽減される。
【００５７】
また、本実施形態では、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在する場合に、当該圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲの全てが均平作業対象領域Ｕに特定される。
ここで、ばらつき領域Ｖとそれ以外の領域ＡＲとでは領域ＡＲ内の土の量が異なっている場合がある。そのため、ばらつき領域Ｖのみを均平作業の対象とすると、均平作業において、ばらつき領域Ｖとそれ以外の領域ＡＲとを同じ高度にできないおそれがある。そのため、圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲの全てを均平作業の対象とすることによって、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡの低減を確実に図ることができる。ひいては、作物Ｐの収穫量Ｑの増大を図ることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、均平作業対象領域特定システム１が、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍの高度（各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍにおける収穫機２の高度Ｚ）を検出する位置情報算出部２１（高度検出部）と、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍにおいて収穫量Ｑを検出する収穫量センサ１１および収穫量算出部４０（作物情報検出部）とをさらに含む。そして、第１演算部５３が、位置情報算出部２１によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲ内の高度のばらつきＡ（各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍにおける収穫機２の高度ＺのばらつきＡ）を演算する。また、第２演算部５４が、収穫量センサ１１および収穫量算出部４０によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲにおける収穫量ＱのばらつきＢを演算する。
【００５９】
この構成によれば、各領域ＡＲにおける高度のばらつきＡは、複数の位置Ｍにおいて検出された収穫機２の高度Ｚに基づいて精度良く演算される。さらに、各領域ＡＲにおける作物Ｐの収穫量ＱのばらつきＢは、複数の位置Ｍにおいて検出された作物の収穫量Ｑに基づいて精度良く演算される。そのため、ばらつき領域Ｖの有無の判定の精度が向上される。したがって、作物Ｐの収穫量Ｑを一層増大させつつ、均平作業の負担を軽減することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、均平作業対象領域特定システム１が、圃場Ｆ内を走行しながら作物Ｐを収穫する収穫機２をさらに含む。そして、位置情報算出部２１および収穫量センサ１１が、収穫機２の走行機体３に搭載されている。
この構成によれば、収穫機２による収穫の際に、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍの高度Ｚと、各領域ＡＲにおける収穫量Ｑとを一度に検出することができる。そのため、高度Ｚと収穫量Ｑとを効率良く検出できる。
【００６１】
上述の均平作業対象領域Ｕの特定処理では、均平作業対象領域特定部５２は、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在する場合に、複数の領域ＡＲの全体を均平作業対象領域Ｕに特定した。しかしながら、上述の均平作業対象領域Ｕの特定処理とは異なり、均平作業対象領域特定部５２は、ばらつき領域Ｖと、ばらつき領域Ｖに近接する近接領域Ｅとを、均平作業対象領域Ｕに特定するように構成されていてもよい。
【００６２】
この均平作業対象領域Ｕの特定処理では、例えば、図９に示すように、領域ＡＲ１のみがばらつき領域Ｖである場合には、複数の領域ＡＲの全体を均平作業対象領域Ｕに特定するのではなく、領域ＡＲ１と、領域ＡＲ１に近接する領域ＡＲ２，ＡＲ４，ＡＲ５とを均平作業対象領域Ｕに特定する。そのため、圃場Ｆ全体が均平作業の対象とされるのではないので、均平作業の対象領域が縮小される。したがって、均平作業の負担を一層軽減することができる。
【００６３】
また、この特定処理のようにばらつき領域Ｖに近接する近接領域Ｅも均平作業の対象とする構成であれば、均平作業において、ばらつき領域Ｖを均平化するために必要な土を近接領域Ｅから補充したり、ばらつき領域Ｖを均平化したことによって余った土を近接領域Ｅに分散させたりすることができる。これにより、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡの低減を図ることができる。ひいては、作物Ｐの収穫量Ｑの増大を図ることができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の第２実施形態に係る均平作業対象領域特定システム１Ｐの構成を示す模式図である。第２実施形態では、第１実施形態と主に異なる部分のみを説明し、今まで説明した部材と同じ部材には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
均平作業対象領域特定システム１Ｐは、収穫機２および圃場評価サーバ４に加えて、圃場Ｆの上方を飛行しながら、圃場Ｆを撮影する飛行体８０を含む。飛行体８０は、例えば、圃場Ｆの画像を撮影しながら遠隔操作可能な無人航空機である。飛行体８０は、飛行機体８１と、飛行機体８１に取り付けられた複数のプロペラ８２と、複数のプロペラ８２を駆動する電動モータ等の駆動部８３と、圃場Ｆを撮影する撮影部８４とを含む。
【００６５】
撮影部８４は、例えば、マルチスペクトルカメラ等である。マルチスペクトルカメラは、例えば、２バンド（可視赤色光および近赤外光）の画像を同時に撮影することができるデジタルカメラである。撮影部８４は、飛行機体８１の下部に取り付けられている。撮影部８４によって撮影される２バンドの画像は、正規化差植生指数（NDVI: Normalized Difference Vegetation Index）の分布データを生成することに用いられる。
【００６６】
稲等の作物Ｐは、可視赤色光の領域の波長を吸収し、近赤外光の領域の波長を強く反射する特性を有する。ＮＤＶＩ値はこれを利用した指数であり、作物Ｐの生育状態を示す指標である。ＮＤＶＩ値は、ＮＤＶＩ＝（ＩＲ−Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ）の式で計算される。ただし、Ｒは可視赤色光の観測値、ＩＲは近赤外光の観測値である。ＮＤＶＩ値は−１〜１の値をとるように正規化されている。この値に対して例えば黒〜白というように色を対応付けることで、後述するＮＤＶＩ画像が生成される。
【００６７】
第２実施形態の圃場評価サーバ４は、収穫機２が作物Ｐを収穫する際に取得される位置情報と、飛行体８０によって取得された２バンドの画像に基づいて算出される作物情報とに基づいて、圃場Ｆを均平作業の対象とすべきであるかについて評価する。第２実施形態における作物情報は、作物Ｐの生育状態に関する情報である。作物情報には、ＮＤＶＩ値等が含まれる。
【００６８】
図１１は、均平作業対象領域特定システム１Ｐに備えられた収穫機２、飛行体８０および圃場評価サーバ４の主要な電気的構成を示すブロック図である。
図１１を参照して、第２実施形態の収穫機２の走行機体３には、収穫量センサ１１が搭載されていない。また、第２実施形態の収穫機２の収穫機制御装置１０には、収穫量算出部４０が設けられていない。第２実施形態では、通信端末１２は、作物情報を圃場評価サーバ４に送信しない。通信端末１２は、収穫機２の位置情報を圃場評価サーバ４に送信する。
【００６９】
飛行体８０は、制御部８５を含む。制御部８５には、駆動部８３、撮影部８４、位置情報算出部８６および通信部８７が接続されている。
位置情報算出部８６は、衛星測位システムに基づいて飛行体８０の位置情報を算出する。具体的には、位置情報算出部８６は、複数の測位衛星７（図１０参照）からの衛星信号を受信して、飛行体８０の位置情報を所定時間毎に算出する。飛行体８０は、飛行体８０の位置情報および作物情報等を圃場評価サーバ４に送信する。通信部８７は、制御部８５が通信網６を介して圃場評価サーバ４と通信するための通信インタフェースである。
【００７０】
第２実施形態の圃場評価サーバ４の制御部３０は、ばらつき演算部５０、ばらつき領域判定部５１および均平作業対象領域特定部５２に加えて、ＮＤＶＩ値算出部５５を含む。
ＮＤＶＩ値算出部５５は、飛行体８０の撮影部８４によって撮影された２バンドの画像に基づいてＮＤＶＩ値を算出する。前述したように、ＮＤＶＩ値は、作物の生育状態を示す指標である。位置情報算出部８６によって算出された飛行体８０の位置と、ＮＤＶＩ値算出部５５によって算出されたＮＤＶＩ値とに基づいて、領域ＡＲ内の複数の位置Ｍ（図２参照）における作物Ｐ（図１０参照）の生育状態が検出される。このように、撮影部８４およびＮＤＶＩ値算出部５５は、作物生育状態検出部として機能する。ＮＤＶＩ値は、作物情報に含まれるため、作物生育状態検出部は、作物情報検出部の一例である。
【００７１】
第２実施形態の圃場評価サーバ４の記憶部３４に設けられているデータテーブル３５の内容例の図示については省略する。第２実施形態のデータテーブル３５には、収穫量Ｑは記憶されておらず、位置情報算出部２１によって算出された収穫機２の位置Ｘ，Ｙおよび高度Ｚが時刻Ｔ毎に記憶されている。ばらつき演算部５０の第１演算部５３は、第１実施形態と同様に、領域別テーブル（図示せず）を用いて、各領域ＡＲにおける収穫機２の高度ＺのばらつきＡを演算する。
【００７２】
ばらつき演算部５０の第２演算部５４は、飛行体８０の位置情報およびＮＤＶＩ値に基づいて、ＮＤＶＩ画像を作成する。そして、第２演算部５４は、ＮＤＶＩ画像を用いて、各領域ＡＲにおけるＮＤＶＩ値のばらつきを演算する。第２演算部５４は、ＮＤＶＩ画像を用いて、ヒストグラムを作成してもよい。
図１２は、ＮＤＶＩ画像を用いて第２演算部５４が作成するヒストグラムの一例である。横軸は、ある領域ＡＲで検出されたＮＤＶＩ値の平均値と、当該領域ＡＲ内の各検出位置Ｍにおいて検出されたＮＤＶＩ値との差を示しており、縦軸は、確率密度を示している。当該領域ＡＲにおけるＮＤＶＩ値のばらつきが小さければ、標準偏差σが小さくなる。当該領域ＡＲにおける収穫量Ｑのばらつきが大きければ、標準偏差σが大きくなる。ここでは、標準偏差の２倍（２σ）をＮＤＶＩ値のばらつきＣとする。図１２の実線のヒストグラムは、ばらつきＣが比較的小さいときの例を示しており、図１２の二点鎖線のヒストグラムは、ばらつきＣが比較的大きいときの例を示している。
【００７３】
ばらつきＣは、下記式（３）を用いて算出される。式（３）では、領域ＡＲにおける検出位置Ｍの数をｉとし、ｉ番目に検出されたＮＤＶＩ値をＮＤＶＩｉとする。ＮＤＶＩにオーバーラインが付されたものをＮＤＶＩ値の平均値とする。
【００７４】
【数３】
2019046401.tif 000005
【００７５】
ばらつき領域判定部５１は、ＮＤＶＩ値のばらつきＣが大きい場合に、作物Ｐの生育状態のばらつきが大きいと判定する。ばらつき領域判定部５１は、ＮＤＶＩ値のばらつきＣが小さい場合に、作物Ｐの生育状態のばらつきが小さいと判定する。以下では、作物Ｐの生育状態のばらつきを「ばらつきＣ」ということもある。ばらつき領域判定部５１は、収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α（第１閾値）よりも大きく、かつ、ＮＤＶＩ値のばらつきＣが所定の閾値γ（第２閾値）よりも大きい領域ＡＲをばらつき領域Ｖであると判定する。ばらつき領域判定部５１は、収穫機２の高度ＺのばらつきＡが所定の閾値α以下であるという条件と、ＮＤＶＩ値のばらつきＣが所定の閾値γ以下であるという条件とのうち少なくとも一方の条件を満たす領域ＡＲをばらつき領域Ｖではないと判定する。
【００７６】
次に、フローチャートを用いて、制御部３０による均平作業対象領域の特定処理について説明する。図１３は、制御部３０による均平作業対象領域Ｕの特定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図１３を参照して、第２実施形態における均平作業対象領域Ｕの特定処理は、収穫量ＱのばらつきＢの代わりに、ＮＤＶＩ値のばらつきＣが用いられること以外の部分に関しては、第１実施形態における均平作業対象領域Ｕの特定処理とほぼ同様である。領域ＡＲｊにおけるＮＤＶＩ値のばらつきＣをＣｊという。
【００７７】
均平作業対象領域Ｕの特定処理が開始されると、まず、制御部３０は、ｊを１にして領域ＡＲ１の評価を開始する（ステップＳ１１）。そして、制御部３０内のばらつき演算部５０は、領域ＡＲ１における収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１およびＮＤＶＩ値のばらつきＣ１を演算する（ステップＳ１２）。具体的には、ばらつき演算部５０内の第１演算部５３は、領域ＡＲ１における収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１を演算する。また、ばらつき演算部５０内の第２演算部５４は、領域ＡＲ１におけるＮＤＶＩ値のばらつきＣ１を演算する。
【００７８】
そして、制御部３０内のばらつき領域判定部５１は、収穫機２の高度ＺのばらつきＡ１が所定の閾値αよりも大きく（Ａ１＞α）、かつ、ＮＤＶＩ値のばらつきＣ１が所定の閾値γよりも大きい（Ｃ１＞γ）という条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１３）。上記条件を満たしている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ばらつき領域判定部５１は、領域ＡＲ１がばらつき領域Ｖであると判定する（ステップＳ１４）。そして、ばらつき領域判定部５１は、ステップＳ１６に移行する。
【００７９】
一方、ステップＳ１３において上記条件を満たしていないと判定された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ばらつき領域判定部５１は、領域ＡＲ１がばらつき領域Ｖではないと判定する（ステップＳ１５）。そして、ばらつき領域判定部５１は、ステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、ばらつき領域判定部５１は、ｊを１だけインクリメントする（ｊ＝ｊ＋１）。ばらつき領域判定部５１は、ｊがｎ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ｊ≦ｎであれば、ステップＳ１２に戻る（ステップＳ１７：ＹＥＳ）。これにより、ステップＳ１２〜ステップＳ１６が繰り返される。
【００８０】
ステップＳ１７において、ｊがｎよりも大きいと判定された場合には（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部３０内の均平作業対象領域特定部５２が、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在するか否かに基づいて、均平作業対象領域Ｕを特定する（ステップＳ１８）。詳しくは、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが１つでも存在する場合、均平作業対象領域特定部５２は、当該圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲ１〜ＡＲｎの全体を均平作業対象領域とする（ステップＳ１８）。一方、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在しない場合、当該圃場Ｆは均平作業の対象とされることなく、当該圃場Ｆの評価が終了される。圃場Ｆが複数存在する場合、この特定処理が圃場Ｆの数だけ行われる。
【００８１】
第２実施形態によれば、均平作業対象領域特定システム１Ｐは、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡ（収穫機２の高度ＺのばらつきＡ）を演算する第１演算部５３と、作物Ｐの生育状態のばらつきＣ（ＮＤＶＩ値のばらつきＣ）を演算する第２演算部５４と、ばらつき領域Ｖの有無を判定するばらつき領域判定部５１とを含む。均平作業対象領域特定システム１Ｐが、複数の領域ＡＲを有する圃場Ｆにおいて、均平作業対象領域Ｕを特定する。
【００８２】
この構成によれば、ばらつき領域Ｖが圃場Ｆ内に存在するか否かが判定される。そのため、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡが原因で作物Ｐの生育状態のばらつきＣが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲを均平作業対象領域Ｕに特定することができる。
その一方で、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡ以外の原因で作物Ｐの生育状態のばらつきＣが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲを、均平作業対象領域Ｕから除外することができる。
【００８３】
したがって、圃場Ｆ内の高度のばらつきが原因でＮＤＶＩ値のばらつきＣが大きくなっている可能性が高い領域ＡＲに対して均平作業を行うことができるので、ＮＤＶＩ値の向上（生育状態の改善）、ひいては、収穫量の増大を図ることができる。さらに、収穫量Ｑの向上に寄与しない均平作業を削減することができ、均平作業の負担を軽減することができる。
【００８４】
また、圃場Ｆが複数存在する場合には、均平作業の対象となる圃場Ｆの数が低減されるので、均平作業の負担が特に軽減される。
また、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在する場合に、当該圃場Ｆ内の複数の領域ＡＲの全てが均平作業対象領域Ｕに特定される。そのため、第１実施形態と同様に、圃場Ｆ内の高度のばらつきＡの低減を確実に図ることができる。ひいては、作物Ｐの収穫量Ｑの増大を図ることができる。
【００８５】
また、第２実施形態では、均平作業対象領域特定システム１Ｐが、各領域ＡＲ内の複数の位置Ｍの高度を検出する位置情報算出部２１（高度検出部）と、各領域ＡＲ内の複数の位置ＭにおいてＮＤＶＩ値を検出するＮＤＶＩ値算出部５５および飛行体８０の撮影部８４（作物情報検出部）とをさらに含む。そして、第１演算部５３が、位置情報算出部２１によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲ内の高度のばらつきＡを演算する。また、第２演算部５４が、ＮＤＶＩ値算出部５５および撮影部８４によって検出された結果に基づいて、各領域ＡＲにおける作物Ｐの生育状態のばらつきＣを演算する。
【００８６】
この構成によれば、各領域ＡＲにおける高度のばらつきＡは、複数の位置Ｍにおいて検出された収穫機２の高度Ｚに基づいて精度良く演算される。さらに、各領域ＡＲにおける作物Ｐの生育状態（ＮＤＶＩ値）のばらつきＣは、複数の位置Ｍにおいて検出されたＮＤＶＩ値に基づいて精度良く演算される。そのため、ばらつき領域Ｖの有無の判定の精度が向上される。したがって、作物Ｐの収穫量を一層増大させつつ、均平作業の負担を軽減することができる。
【００８７】
第２実施形態の均平作業対象領域特定システム１Ｐによる均平作業対象領域Ｕの特定処理では、均平作業対象領域特定部５２は、圃場Ｆ内にばらつき領域Ｖが存在する場合に、複数の領域ＡＲの全体を均平作業対象領域Ｕに特定した。第２実施形態においても、均平作業対象領域特定部５２は、ばらつき領域Ｖと、ばらつき領域Ｖに近接する近接領域Ｅとを、均平作業対象領域Ｕに特定するように構成されていてもよい（第１実施形態の説明に用いた図９を参照。）。
【００８８】
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、圃場Ｆが複数の領域ＡＲを有するとした。しかし、圃場Ｆが複数存在する場合は、圃場Ｆが複数の領域ＡＲに分けられていないことも有り得る。すなわち、複数の圃場Ｆ全体を一つの大きな圃場として、各圃場Ｆが、当該大きな圃場が有する一つの領域ＡＲを構成していてもよい。
【００８９】
この場合、ばらつき領域判定部５１は、ある圃場Ｆ内の均平作業候補領域Ｗの全域に設定された複数の位置Ｍにおける高度のばらつきＡが大きく、かつ、当該圃場Ｆ全域における収穫量ＱまたはＮＤＶＩ値が大きい場合には、当該圃場Ｆがばらつき領域Ｖであると判定する。そして、均平作業対象領域特定部５２は、ばらつき領域Ｖであると判定された圃場Ｆが存在する場合、複数の圃場Ｆの全体を均平作業対象領域Ｕに特定するのではなく、ばらつき領域Ｖであると判定された圃場Ｆの均平作業候補領域Ｗのみを均平作業対象領域Ｕに特定する。
【００９０】
また、上述の第２実施形態では、飛行体８０の撮影部８４がＮＤＶＩ値を算出するために必要な画像を撮影した。しかしながら、上述の第２実施形態とは異なり、衛星がＮＤＶＩ値を算出するために必要な画像を撮影するように構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、収穫機２の走行経路１００は、つづら折り状であるとした（図２参照）。しかしながら、収穫機２の走行経路は、上述の実施形態とは異なっていてもよい。例えば、図１４に示すように収穫機２の走行経路１００は、圃場Ｆの周縁から中心に向かうらせん状であってもよい。
【００９１】
説明の便宜上、図１４では、圃場Ｆおよび均平作業候補領域Ｗの形状は、平面視で正方形状であるとしている。圃場Ｆの一辺が延びる第１方向（図１４の紙面の上下方向）に符号「Ｌ３」を付し、第１方向Ｌ３と直交する第２方向（図１４の紙面の左右方向）に符号「Ｌ４」を付す。
収穫機２は、例えば、正方形状の四隅の一つから圃場Ｆの中央に向けて、らせん状に圃場Ｆを走行する。より具体的には、収穫機２は、第１方向Ｌ３における圃場Ｆの一端（下端）で、かつ、第２方向Ｌ４における圃場Ｆの一端（左端）の位置から、第１方向Ｌ３に沿って走行する。収穫機２は、第１方向Ｌ３における他端付近に到達すると、９０°旋回する。収穫機２は、第２方向Ｌ４に沿って走行し、第２方向Ｌ４における他端（右端）付近に到達すると、９０°旋回する。この動作を続けることで、圃場Ｆを例えば時計回りに約一周する。そして、収穫機２は、第１方向Ｌ３における圃場Ｆの一端（下端）で、かつ、第２方向Ｌ４における圃場Ｆの一端（左端）の位置に戻ったときには、圃場Ｆにおいて既に作物Ｐが収穫されている領域の手前で９０°旋回する。そして、収穫機２は、第１方向Ｌ３に沿って走行し、圃場Ｆにおいて既に作物Ｐが収穫されている領域の手前で９０°旋回する。そして、収穫機２は、第２方向Ｌ４に沿って走行し、圃場Ｆにおいて既に作物Ｐが収穫されている領域の手前で９０°旋回する。この動作を繰り返すことで、収穫機２は、一周目よりも内側で圃場Ｆを一周する。この動作を繰り返すことによって、収穫機２は、外側から内側に向けてらせん状に圃場Ｆを走行し、圃場Ｆの略中央に達したときに圃場Ｆ内の作物Ｐを収穫し終える。
【００９２】
収穫機２の走行経路１０１がらせん状であっても、均平作業候補領域Ｗは、複数の領域ＡＲに分けられる。例えば、上述の実施形態と同様に、均平作業候補領域Ｗが９つの領域ＡＲに分けられており、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９内の１６個の位置で高度Ｚおよび収穫量Ｑが検出される。収穫機２は、ほぼ一定の速度で均平作業候補領域Ｗ内を走行するため、検出位置Ｍは、収穫機２の走行方向においてほぼ等間隔で並んでいる。
【００９３】
収穫機２の走行経路１００がらせん状であっても、収穫機２が圃場Ｆを走行することによって得られる位置情報および作物情報は、上述の実施形態と同様に、ばらつき領域Ｖ（図７および図９参照）の判定および均平作業体領域Ｕ（図７および図９参照）の特定に用いることができる。
また、これまでの説明では、圃場Ｆは、均平作業候補領域Ｗと非均平作業候補領域Ｎに分けられるとした。しかしながら、圃場Ｆには、非均平作業候補領域Ｎが設けられておらず、圃場Ｆの全体が均平作業候補領域Ｗであってもよい。
【００９４】
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１      ：均平作業対象領域特定システム
１Ｐ    ：均平作業対象領域特定システム
２      ：収穫機
７      ：測位衛星
１１    ：収穫量センサ（作物情報検出部）
２１    ：位置情報算出部（高度検出部）
４０    ：収穫量算出部（作物情報検出部）
５１    ：ばらつき領域判定部
５２    ：均平作業対象領域特定部
５３    ：第１演算部
５４    ：第２演算部
５５    ：ＮＤＶＩ値算出部（作物情報検出部）
８４    ：撮影部（作物情報検出部）
Ａ      ：収穫機の高度のばらつき（圃場内の高度のばらつき）
Ｂ      ：収穫量のばらつき
Ｃ      ：ＮＤＶＩ値のばらつき
Ｍ      ：複数の検出位置（複数の位置）
Ｐ      ：作物
Ｑ      ：収穫量
ＡＲ    ：領域
Ｕ      ：均平作業対象領域
Ｖ      ：ばらつき領域
Ｚ      ：収穫機の高度
α      ：所定の閾値（第１閾値）
β      ：所定の閾値（第２閾値）
γ      ：所定の閾値（第２閾値）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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