JP2023539491A - 機械化農業 - Google Patents
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Abstract
本教示は、計算ユニットに対して動作可能に結合された機械を使用して、地理的位置で農作業を実行する前および/または実行中に農作業を検証するための方法に関し、この方法は以下を有する:計算ユニットに対して、機械から取り出された1つ以上の信号を提供し、1つ以上の信号は、機械および/または農作業に関連する1つ以上のパラメータを示す;計算ユニットを介して、機械および/または農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その許容可能な範囲または値は計算ユニットに動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;その決定に応答して、出力信号を生成し、出力信号は、機械を監視および/または制御するために農作業を検証および/または指定するために使用可能である。本教示はまた、機械、ソフトウェア製品、および計算ユニットに関する。【選択図】図1
Description
本教示は一般に、機械ベースの農作業および製品に関する。
農業の技術分野においては、農業または農作業をより持続可能なものとする動きが着実に進んでいる。精密農作業や農業は、より良い持続可能性を達成し、環境負荷を低減する方法の1つと考えられている。今日まで、より精密な農業に向けた様々なアプローチが出現しており、そのほとんどはデジタル可されている。1例として、1つのそのようなアプローチは、作物保護製品のスマートな適用を含む。精密農業の全体的な目標は、資源の保存を最大限にしながら、土地面積やコストなどの投入物の収益を最適化する農業経営のためのシステムを作り出すことである。
そのようなシステムは、それらを開発するための実験および研究に多大な努力およびコストを投資したサードパーティによって開発および供給される場合がある。したがって、農作業の最適化は、農業従事者自身によってではなく、サプライヤによって開発される場合がある。農作業は農場または作物の現場における絶えず変化する条件に適合しなければならないので、理想的な条件下での農作業の性能は実現困難であり、これにより農作業の信頼性を阻害する。
米国特許出願公開第2017316124A1明細書は、農業インテリジェンスコンピュータシステムから命令を受信するようにプログラムまたは構成されたアプリケーションコントローラを含むシステムを開示している。アプリケーションコントローラはまた、農業車両または器具の動作パラメータを制御するようにプログラムまたは構成され得る。農業インテリジェンスコンピュータは、1つまたは複数の推奨を通信層に対して送信する。通信層は、水アプリケーション、栄養アプリケーション、または向上した効率の農薬アプリケーションのための推奨を使用して、アプリケーションコントローラのためのアプリケーションパラメータを作成することができる。推奨を受信することに応答して、通信層は、栄養素利用可能性データを使用して、1つまたは複数の農場に対して放出する栄養素の量を記述する栄養素放出弁のためのアプリケーションパラメータを作成することができる。次いで、プレゼンテーション層は、栄養素利用可能性データを示す通知を農場管理者コンピューティングデバイスに対して送信し、1つまたは複数の農場に対して推奨栄養素を適用する許可を要求することができる。推奨栄養素を適用する許可を受信することに応答して、通信層は、アプリケーションパラメータをアプリケーションコントローラに対して送信することができる。次いで、アプリケーションコントローラは、1つまたは複数の農場上に窒素を放出すること、または特定の作物に対して放出される水の量を増加させること、などのようなアプリケーションパラメータを実装することができる。
農作業の信頼性を向上させることができる方法を含む、より堅牢な農作業管理システムおよび関連する構成要素を提供することによって、農作業を改善するさらなる必要性が存在する。
先行技術に固有の問題の少なくともいくつかは、添付の独立請求項の主題によって解決されることが示される。さらなる有利な代替案の少なくともいくつかは、従属請求項において概説される。
出願人は、例えば農場で実施される精密農業の分野において、現状に応じて農作業を適応させる必要があることを認識した。これは、1つまたは複数の作物を栽培するためのより持続可能な農作業またはより持続可能な方法を提供することができる。
したがって、第1観点から見ると、農業機械を使用して地理的位置で農作業を実行する方法、好ましくは、機械を使用して地理的位置で農作業を実行する前および/または実行中に農作業を検証する方法を提供することができ、前記機械は計算ユニットに対して動作可能に結合されており、この方法は以下を有する:
前記計算ユニットに対して、前記機械から取得した1つまたは複数の信号を提供するかまたは前記計算ユニットを介して前記1つまたは複数の信号を分析するステップであって、前記1つまたは複数の信号は、前記機械および/または前記農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す、ステップ;
前記計算ユニットを介して、前記機械および/または前記農作業に関連する前記パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定するステップであって、その許容可能な範囲または値は農場特有データを使用して指定され、好ましくは前記農場特有データは、前記計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される前記機械および/または前記農作業および/または前記検証データおよび/または前記1つまたは複数の検証ルールに関連する、ステップ;
前記計算ユニットを介して、前記決定に応答して出力信号を生成するステップであって、前記出力信号は、前記機械を検証および/または前記農作業を指定して、前記機械を監視および/または制御するために用いることができる、ステップ。
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前記計算ユニットを介して、前記決定に応答して出力信号を生成するステップであって、前記出力信号は、前記機械を検証および/または前記農作業を指定して、前記機械を監視および/または制御するために用いることができる、ステップ。
農作業の実行に先立って計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される、農場特有データに基づいて、農業機械および/または農作業に関連するパラメータの受容性を決定することによって、実行されるべき農作業を指定する作業パラメータの有効性を保証することができる。これは特に、予測される現場条件に合わせた農場特有データが準備され、農作業の実施前に農業機械に対して提供される、分散システムに関連する。農場条件は、農場特有データをダウンロードすることと、農作業を実行することとの間で変化し得る。このような場合、農作業は、作業上の注意なしにはもはや農業条件に適合しないことがある。より重要なことには、特定の農場の健康が、そのような準最適な、または有害な農作業では保証されない可能性がある。したがって、農作業の実施前の検証またはチェックにより、実施される農作業の信頼性を高めることができる。
農作業の文脈における「実施する」は、任意の段階における任意の1つ以上の農業関連活動の少なくとも一部を包含する一般的な用語として理解される。したがって、この用語は例えば、地理的位置で遂行、実行、または実施する目的で、特定の農作業を選択することを含むことができる。これに加えてまたは代替的に、農作業を「実施すること」または「実施する」ことは、例えば、特定の地理的位置について、農作業を「検証する」ことを含み得る。これに加えてまたは代替的に、農作業を「実施すること」または「実施する」ことは、機械を介して、任意の地理的位置で農作業を「遂行する」、実行する、または実施することを含み得る。これに加えてまたは代替的に、農作業を「実施すること」または「実施する」ことは、例えば、計算ユニットおよび/または機械を介して、農作業を「制御」または調整すること、および/または「ステアリングする」ことを含み得る。「農作業を実施すること」または「農作業を実施する」という用語は、実施される農作業の「防止」または「防止すること」も含むことができることは明らかである。
機械が計算ユニットに対して「動作可能に結合される」ことは、当業者には明らかである。非限定的な態様において、これは例えば、接続インターフェースを介して、機械と計算ユニットとの間に少なくとも通信可能な接続が存在し得ることを意味する。コンピューティングデバイスはマシンとは別個であり、接続インターフェースを介してマシンに通信接続されてもよく、またはコンピューティングデバイスはマシンの一部であり、接続インターフェースを介して通信接続されてもよい。通信接続は固定されていても、取り外し可能であってもよく、これについては本開示において後でより詳細に説明する。さらに、通信接続は一方向であってもよいし、双方向であってもよい。さらに、通信接続は、有線および/または無線であってもよい。場合によっては、機械の少なくともいくつかの部分または機械自体が、通信接続を介して計算ユニットによって少なくとも部分的に制御可能である。
「農場特有データ」は、地理的位置が関連付けられる農場に関連するデータを指す。農場特有データは、農作業の性能に関連するデータを含むことができる。農場特有データは、地理的位置に特有のデータを少なくとも部分的に含むことができる。農場特有データは、農作業の性能に関連する制御データを含むことができる。地理的エリアは農場からある距離内に位置することができ、またはより好ましくは、地理的位置はその位置または農場を示すことができる。地理的エリアは、農場の一部であってもよい。
この文脈における「パラメータ」は、温度、方向、出穂、降水、位置、量、密度、重量、バイオマス、光、色、湿度、日射、ミツバチの活動、速度、加速度、変化速度、圧力、力、距離、pH、濃度、遺伝子、化学物質、およびレベルなどの任意の関連する物理的または化学的特性および/またはそれらの尺度を指す。パラメータはまた、特定の特性の存在または欠如を指すことができる。特性は、機械および/または地理的位置および/または農作業に関連する任意のエンティティに関連し得ることが理解されるであろう。機械および/または農作業に関連するパラメータは、実施される農作業の効率および有効性に影響を及ぼす機械パラメータおよび/または農作業パラメータと関連付けられ得る。例えば、地理的位置での風速、機械の特定の部分の方向、機械の位置、農作業中の農業物質の流量、日付、または時間である。
「値」は、任意のパラメータまたは量の数値を指す。値は2進値、例えば、近接検出などの2進検出の結果、または任意の他の種類の「オン」-「オフ」タイプ特性であってもよい。たとえば、温度値、pH値、地理座標、有効または無効のステータスなどである。
「範囲」は、連続値もしくは離散値、浮動小数点値もしくは実数値、またはさらには整数値のセットまたはストリングを指し得る。値のセットは、その境界として、一方の側の範囲の最小値と、他方の側の範囲の最大値とを有する。範囲は例えば、最も早い時間値および最も遅い時間値によって区切られた時間範囲とすることができる。本開示の文脈における範囲の他の非限定的な例は、温度範囲、圧力範囲、距離範囲、レベル範囲、濃度範囲、強度範囲、力範囲、速度範囲、加速度範囲、電力範囲、pH範囲、放射範囲、直径範囲、作業領域範囲、高さ範囲などである。
「許容可能な値または範囲」は、機械および/または農作業に関連するパラメータに関連する値または範囲を指し得る。機械および/または農作業に関連するパラメータが値または範囲内にある場合、値または範囲は許容可能である。値は、閾値を示してもよい。範囲は、2つの値の間の範囲を意味し得る。許容可能な範囲または値は、安全な農作業を可能にする値または範囲を意味することができる。
「出力信号」は、農作業を有効化および/または指定するために使用可能である。計算ユニットは出力信号を介して、農作業の検証および/または指定の決定を提供することができ、および/または、計算ユニットはさらなるデータを必要とするかまたは必要とせずに、計算ユニットまたは別のコンピュータプロセッサのいずれかを使用して、さらなる処理のための基礎またはコンピュータ論理を出力信号として提供することができる。例えば、追加のデータはユーザの好み、および/または、決定を実施する時点で利用可能でない任意のデータであってもよい。計算ユニットは、出力信号の一部として、または別の信号として、どのデータが農作業の検証および/または種別化のためにさらに必要とされるかを示すことができる。出力信号は、機械を監視および/または制御するための農作業の妥当性確認および/または指定に関連する制御データと関連付けることができる。
本文脈における「検証する」とは、所与の農作業が実施され得るか否かを決定することを指す。農業物質、より具体的には殺菌剤、殺虫剤、除草剤、植物成長調節剤、ウレアーゼ阻害剤、硝化阻害剤、脱窒阻害剤、または肥料などの化学的、生物学的、または薬学的物質の散布などの特定の農業作業は、散布時に地理的位置またはその付近に存在する環境条件に対して敏感である場合がある。そのような物質の適用が、ある特定の特徴をもって、それ以前に推奨されまたは指定されたとしても、農場の条件、より具体的には地理的位置の条件が変更され、それ以降、散布または適用のための以前に指定された特徴がもはや有効でなく、またはより好ましいものとならなくなっている可能性がある。このような農作業は、実施された場合、効果的でなく、無駄になるか、または有益な効果をもたらさない可能性がある。最悪の場合のシナリオでは、時代遅れの特性を有するそのような散布が農場に害を与え、作物が農場に存在する場合には作物を損なうことさえあり、または将来の作物に有害な影響を及ぼすことさえある。したがって、出力信号は、地理的位置上の条件が農作業の実施に適しているかどうかを決定することによって農作業を検証する際に、使用可能である。
本文脈における「指定する」は、農作業の1つまたは複数の特性を選択または決定することを指す。機械を監視および/または制御するための農作業を指定することは、機械を監視および/または制御するために使用可能または使用される農作業パラメータを生成することを含み得る。農作業パラメータは、機械に対して提供されてもよい。農作業パラメータは、農作業の実施中または実行中に機械を監視および/または制御するために、機械によって使用され得る。例えば、農業作業が地理的位置での農業物質の散布を含む場合、出力信号は、どの濃度および/または量の農業物質が地理的位置で散布されるべきかを決定するために使用可能である。出力信号は、別の地理的位置で農作業を指定する際に使用可能であってもよい。特性は、温度または圧力、それらのそれぞれの値、または農業物質が広められるべき範囲であってもよい。農作業の特性は、機械に関連するパラメータ、例えば、機械の速度、噴霧器のノズルの種類および/またはサイズ、圧力値、および2つの隣接する農作業を実施することができる距離を含むことができる。農作業の特性は例えば、周囲温度、風速、風向、それぞれの値、または農作業を実施し得る範囲などのような、地理的位置またはその周辺の環境条件に関連し得る。
「農業」はまた、動物飼育、水産養殖、園芸、および林業を包含する。
「農作業」は、少なくとも1つの作物に関連する任意の種類の活動を指す。活動は、地理的位置、好ましくは農場または作業現場において、機械を介して少なくとも部分的に実施または実施されてもよい。そのような農場は、開放農場、または、タンク、プール、ヤード、ペン、またはホールなどの囲まれた領域であってもよい。農作業は、農業分野の任意の処理に関連し得る。農作業は、窒素施用、植え付け手順、土壌施用、耕作手順、潅漑実践、作物保護製品施用などを含むことができる。農作業は、栽培の任意の段階で実施することができる。実施は、作物が地理的位置に存在する前、その間、またはその後のいずれかであってもよい。非限定的な代表例として、培養段階は、播種、育種、傾向付け、肥料頒布、育成、処置、潅漑、収穫、または耕作のいずれかであり得る。
「農場」とは、農業目的のために使用される、囲まれた土地または農業目的で使用されるその他の地理的区域をいう。好ましくは、農場は作物を栽培する地理的領域を指す。農場は、地理的位置と、農場に関連付けられた形状とによって識別され得る。農場は、特定の農作業が実施されない場合がある安全ゾーンに関連するバッファゾーンを含み得る。本開示において、農場は例えば、農業、水産養殖または藻類培養を介して、同種または異なるいずれかの任意の1つまたは複数の作物を栽培するのに適した任意の種類の開放区域または閉鎖区域を指すために使用することができる。したがって、植物、動物、または魚および藻類などの水生生物のうち任意の1つまたは複数の育成に使用される池、プール、水生農場、畜舎および庭などの領域も、「農場」という用語の範囲内である。農場は、類似または異なるエリア値を有する単一のポイントまたは地理的エリアのパッチのいずれかとして、複数の地理的位置を含み得る。場合によっては、農場は複数の地理的位置を用いて完全に定義することができる。
「作物」は、収益または生存のために生育および収穫することができる、生成物、植物または動物を指す。作物は、農業において、または水産養殖において、または藻類養殖において栽培することができる。作物は農場で栽培されてもよい。作物は、屋内または屋外で栽培することができる。作物は、食用穀物、飼料作物、食用種子、果実または野菜、家畜、家禽または水生生物、例えば水生植物、藻類、魚類、軟体動物および甲殻類などの食用作物であってもよく、またはそれは非食用作物、例えば植栽、芝生または工業用作物、例えばバイオ燃料または繊維であってもよい。移動する作物は例えば、1つまたは複数のカメラなどの適切な検出構成要素またはセンサを介して、および/または無線周波数識別(「RFID」)タグなどの識別タグ、光学および/または電子機器を使用して、光学的に認識され得る。
「地理的位置」は、地球の表面または他の場所上の点または領域を示す任意の位置または場所を指す。
「機械」はこの文脈において、任意の農業機械、例えば、噴霧器、播種機、耕うん機、撹拌機、ミキサー、収穫機、トラクター、または任意の種類の作物の農業もしくは栽培の任意の段階において使用される任意の他の種類の農業機械を指す。機械は、農場または作業現場を処理するように構成されてもよい。機械は、これらまたは他の農作業機械または農業機械のうちの2つ以上の組み合わせであってもよい。例えば、場合によっては、トラクタが耕うん機、および/または播種機、および/または噴霧機を備えてもよい。培養段階は例えば、播種、育種、傾向付け、肥料頒布、育成、処置、潅漑、収穫、または耕作のいずれかである。例えば、植物作物を播種すること、動物を育種すること、動物もしくは植物作物を傾向付けもしくは処置すること、作物の畑を潅漑すること、作物を収穫すること、または畑を耕すことは、農作業または活動の文脈における用語の非限定的かつ非広範な使用である。好ましくは、機械はスマート機械、例えば、スマートスプレーまたはスマートシーディングシステムである。したがって、スマートマシンは、1つまたは複数のセンサ、好ましくは1つまたは複数のコンピュータプロセッサによって、ある種のインテリジェンスを有する。スマートマシンは、1つまたは複数のコンピュータプロセッサに対して動作可能に結合された1つまたは複数のアクチュエータをさらに備えることができる。
「農業物質」は、農業用途または使用に適した、有機または無機の任意の物質であり得る。より具体的には、農業物質は、化学的、生物学的、薬学的物質、微生物、またはそれらの組み合わせのいずれかであり得る。1態様によれば、農業用物質は、作物の1つ以上の特性を改善するための1つ以上の活性成分を含んでもよい。例えば、農業物質は、水、殺菌剤、殺虫剤、除草剤、抗菌剤、植物成長調節剤、ウレアーゼ阻害剤、硝化阻害剤、脱窒阻害剤、任意の適切な消毒剤または他の医薬物質、植物種子、マルチ、飼料、および肥料のうちの任意の1つであってもよく、または任意の2つ以上の組み合わせを含んでもよい。
本文脈における「散布」は、地理的位置における1つ以上の農業物質の任意の種類または適用または分散を指す。より具体的には、播種は以下のうちのいずれか1つ以上を指す:水または潅漑の適用、地理的位置における有害生物、疾患、雑草、寄生虫などの任意の望ましくない有機物または無機物または実体の処理、除去または防止のための農業物質の1つ以上の活性成分または製品の適用。散布は、播種または植え付けによって作物を播種することを指し得る。散布は、地面、または水などの表面の上または下のいずれかに、配置、放出、散布、拡散、噴霧および燻蒸、注入、またはそれらの適切な組み合わせのいずれかによってなどのように、任意の適切な方法で実施できる。散布は既存の作物上の地理的位置で行われてもよく、および/または栽培、撹拌、濾過、肥料供給、播種、耕うん、および/または収穫をしている間に実施してもよい。
「計算ユニット」は、1つまたは複数の処理コアを有する、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどの処理手段またはコンピュータープロセッサを含むことができる。好ましくは、計算ユニットは機械に動作可能に接続された1つ以上のセンサから1つ以上の入力信号を受信する。したがって、信号のうちの少なくとも1つは、機械に対して動作可能に接続された1つまたは複数のセンサから取り出される。代替的に、または追加的に、計算ユニットは、機械に対して動作可能に結合された1つまたは複数のアクチュエータまたはスイッチを制御することができる。したがって、計算ユニットは、アクチュエータまたはスイッチのうちの任意の1つまたは複数を制御することによって、農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを操作することが可能である。制御は、好ましくは機械から取り出された1つまたは複数の信号の分析に応答して実施される。
「接続インターフェース」は、信号またはデータの転送または交換などの通信を確立するためのソフトウェアおよび/またはハードウェアインターフェースを指す。「ネットワークインターフェース」は、ネットワークとの動作可能な接続を可能にする、デバイスまたは1つ以上のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素のグループを指す。通信は有線であってもよいし、無線であってもよい。接続インターフェースは、好ましくは1つまたは複数の通信プロトコルに基づくか、またはそれをサポートする。通信プロトコルは例えば、Bluetooth(登録商標)、またはWiFiなどの近距離通信プロトコル、または、例えば、第2世代セルラーネットワーク、または(「2G」)、3G、4G、ロングタームエボリューション(「LTE」)、または5Gなどの、セルラーまたはモバイルネットワークなどの長距離通信プロトコルなどのような、ワイヤレスプロトコルであってもよい。代替的に、または追加的に、接続インターフェースは、独自の短距離または長距離プロトコルに基づいてもよい。接続インターフェースは、任意の1つまたは複数の規格および/または専有プロトコルをサポートすることができる。代替として、または加えて、接続インターフェースは、コントローラエリアネットワーク(「CANバス」)、ISO11783もしくはISOBUS、J1939、または専有プロトコルなどの任意の1つまたは複数の有線通信プロトコルをサポートすることができる。1態様によれば、接続インターフェースおよびネットワークインターフェースは、同じデバイスまたは構成要素の共有グループである。
本明細書で説明する「ネットワーク」は、任意の適切な種類のデータ伝送媒体、有線、無線、またはそれらの組み合わせであり得る。特定の種類のネットワークは、本教示の範囲または一般性に限定されない。したがって、ネットワークは、少なくとも1つの通信エンドポイントと別の通信エンドポイントとの間の任意の適切な任意の相互接続を指すことができる。ネットワークは、1つまたは複数の分配ポイント、ルータ、または他のタイプの通信ハードウェアを備えることができる。ネットワークの相互接続は、物理的ハードワイヤリング、光および/またはワイヤレス無線周波数方法の手段によって形成することができる。ネットワークは、具体的には、光ファイバネットワーク、または完全にもしくは部分的に導電性ケーブルによって作られたネットワーク、またはそれらの組み合わせなどの、ハードワイヤリングによって完全にもしくは部分的に作られた物理ネットワークであってもよく、またはそれらを備えてもよい。ネットワークは、インターネットを少なくとも部分的に含むことができる。
「リモートサーバ」は、農場または地理的位置から離れて位置する1つまたは複数のコンピュータまたは1つまたは複数のコンピュータサーバを指す。好ましくは、リモートサーバは農場特有データの少なくとも一部の供給者によって操作される。したがって、リモートサーバは、地理的位置から数キロメートル以上の場所に配置することができる。リモートサーバは、異なる国に配置されていてもよい。リモートサーバは、クラウドベースのサービスまたはプラットフォームとして少なくとも部分的に実装されてもよい。この用語は、まとめて、異なる場所に位置する1つのコンピュータまたはサーバを指すこともある。リモートサーバは、データ管理システムであってもよい。リモートサーバは、異なるシステムとして、または同じシステム内のいずれかの農場管理システムであってもよい。
「メモリ記憶装置」は、適切な記憶媒体にデータの形態で情報を記憶するためのデバイスを指す。好ましくは、メモリ記憶装置は、機械可読であるデジタル形式で情報を記憶するのに適したデジタル記憶装置であり、デジタル形式は例えば、コンピュータプロセッサを介して可読であるデジタルデータである。したがって、メモリ記憶装置は、コンピュータプロセッサによって読み取り可能なデジタルメモリ記憶装置として実現することができる。さらに好ましくは、デジタルメモリ記憶装置デバイス上のメモリ記憶装置は、コンピュータプロセッサを介して操作されてもよい。例えば、デジタルメモリ記憶デバイスに記録されたデータの任意の部分は、コンピュータプロセッサによって、新しいデータで、部分的にまたは全体的に、書き込まれ、および/または消去され、および/または上書きされ得る。
「コンピュータプロセッサ」は、コンピュータまたはシステムの基本動作を実行するように構成された任意の論理回路、および/または、一般に、計算または論理動作を実行するように構成されたデバイスを指す。特に、処理手段またはコンピュータプロセッサは、コンピュータまたはシステムを駆動する基本命令を処理するように構成されてもよい。1例として、処理手段またはコンピュータプロセッサは、少なくとも1つの演算ロジックユニット(「ALU」)と、演算コプロセッサまたは数値コプロセッサなどの少なくとも1つの浮動小数点ユニット(「FPU」)と、複数のレジスタ、具体的には、ALUに対してオペランドを供給し演算の結果を記憶するように構成されたレジスタと、L1およびL2キャッシュメモリなどのメモリとを備えることができる。特に、処理手段またはコンピュータプロセッサは、マルチコアプロセッサであってもよい。具体的には、処理手段またはコンピュータプロセッサは、中央処理ユニット(「CPU」)であってもよく、またはそれを備えてもよい。処理手段またはコンピュータプロセッサは、(「CISC」)複合命令セットコンピューティングマイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング(「RISC」)マイクロプロセッサ、超長命令語(「VLIW」)マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであってもよい。処理手段はまた、特定用途向け集積回路(「ASIC」)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(「FPGA」)、複合プログラマブルロジックデバイス(「CPLD」)、デジタルシグナルプロセッサ(「DSP」)、ネットワークプロセッサなどの1つまたは複数の専用処理デバイスであってもよい。本明細書で説明される方法、システム、およびデバイスは、DSP内のソフトウェアとして、マイクロコントローラ内で、または任意の他のサイドプロセッサ内で、またはASIC、CPLD、もしくはFPGA内のハードウェア回路として実装することができる。処理手段またはプロセッサという語はまた、多数のコンピュータシステム(例えば、クラウドコンピューティング)にわたって配置された処理デバイスの分散システムなど、1つまたは複数の処理デバイスを指す場合があり、別段の指定がない限り、単一のデバイスに限定されないことを理解されたい。
「ジオロケーションモジュール」は、全地球測位システム(「GPS」)、全地球航法衛星システム(「GLONASS」)、Galileo、またはBeiDouなどの任意の1つまたは複数のテクノロジに基づく、ビーコンおよび/または衛星ナビゲーションデバイスなどの任意のジオロケーション決定手段を指す。代替として、または加えて、ジオロケーションモジュールはまた、1つまたは複数の基準点に対する機械の位置を追跡または計算することができる、ハードウェア構成要素および/またはソフトウェア構成要素を備えたモジュールを指す。例えば、1つの既知の基準点で機械を較正した後、機械が横断する距離および方向を使用して、その基準点に対する機械の位置を計算することができる。これは、衛星ベースの信号が位置を計算するためにアクセス可能でない可能性がある屋内空間において特に有益であり得る。
「環境試料」は、本明細書では例えば、有害生物または病原体の存在を検出するなどの分析のために、地理的位置または周囲領域から収集される任意の種類の試料を指す。環境試料は地理的位置における作物の一部を含んでもよいし、含まなくてもよい。環境試料は、地理的位置からの空気、水、無機または有機物、または地理的位置を含む作物の場所または農場のうちのいずれか1つまたはそれらの組み合わせから収集できる。例えば、環境試料は地理的位置または作物部位から得られる土壌試料であってもよく、および/または、マルチ、腐植または堆肥化物などの葉または他の有機物であってもよい。環境試料は、作物から直接、または空気から現場で採取された花粉であってもよい。したがって、環境試料は、植物全体、植物部分、例えば葉、根、花、花粉、土壌試料、胞子収集物(例えば、濾紙上)のいずれか1つ以上であり得ることが理解される。葉または葉試料は作物の一部を含んでもよく、またはそれは雑草の葉または雑草の植物部分のみであってもよい。試料が現場の空気から収集されるとき、胞子、痕跡などの生物の指標が収集され得る。場合によっては、試料が例えば、昆虫またはその一部の形態の生物または微生物を含み得る。環境試料を使用して、pH値、水硬度、ミネラル濃度、作物の特性、例えば作物の健康を決定するための作物の特性、病原体などの任意の1つ以上の望ましくない特徴の存在、および好ましい生物または微生物などの任意の1つ以上の所望の特徴の存在などの、任意の1つ以上の土壌の特性または測定値を分析することができる。
1態様によれば、機械から取り出された1つまたは複数の信号のうちの少なくとも1つは、機械に対して動作可能に接続された、または機械に対して通信可能に結合された1つまたは複数のセンサから取り出されるか、または受信することができる。1態様によれば、センサのうちの少なくともいくつかは、少なくとも1つの接続インターフェースを介して機械と接続することができる。機械に対して接続されたセンサは、農作業の実施または実行の前および/または実行中に、機械の状態を監視することができる。追加的または代替的に、機械に対して接続されたセンサは、農作業の実施または実行の前および/または実施中に、地理的位置における状態を監視することができる。1態様によれば、センサのうちの少なくともいくつかは、地理的位置に関連付けることができ、少なくとも1つのネットワークインターフェースを介して機械または計算ユニットに対して通信可能に結合することができる。そのようなセンサは、農作業の実施または実行の前および/または実施中に、地理的位置における状態を監視することができる。
いずれの信号も連続信号であってもよいし、断続信号であってもよい。いずれの信号も、アナログ信号またはデジタル信号であってもよい。例えば、連続信号は、時間可変または時間不変の連続測定値を表す信号であってもよい。時間可変とは、時変データまたは情報を含む信号を意味する。場合によっては、連続信号は、バイナリ状態、たとえばスイッチの状態などのような、時間不変または略時間不変の測定値を表す時間不変信号を表すこともある。本教示は特定の種類のセンサに限定されないが、農作業において特に有用であり得るセンサのいくつかの例は、カメラなどの撮像センサ、温度、光、水分などの気象パラメータを測定する気象センサ、pHセンサなどの化学センサまたはバイオセンサ、ガスセンサまたはラボオンチップ、遺伝子シーケンシングセンサ、レベル、水分、温度、光、色、速度、力、圧力、距離および近接度などの物理パラメータのうちの1つまたは複数を測定する物理センサである。
1例において、機械から取り出される信号は、GPSモジュールからの信号などの位置信号であってもよい。別例において、機械から取り出される信号は、機械の制御システムからの、農業運転パラメータの負荷状態を示す信号であってもよい。別例において、機械から取り出される信号は時間であってもよい。別例において、機械から取り出された信号は、農場の現在の気象条件に関連するセンサ信号であってもよい。そのような信号は、機械に取り付けられた、または農場に位置し、機械と通信可能に結合されたセンサから提供され得る。別例において、機械からの信号は、機械動作ステータスに関係し得る。信号は例えば、タンク充填レベル、フレーミング動作のための器具の状態、または較正状態を示すことができる。
1態様によれば、本方法は以下を有する:
ネットワークインターフェースを介して農場特有データを受信し、農場特有データをメモリ記憶装置に対して提供するステップ;
したがって、農場特有データは、計算ユニットに対して動作可能に接続されたネットワークインターフェースを介して、メモリ記憶装置において提供することができる。農場特有データは、計算ユニットからの要求に応じて、またはリモートサーバの主導によって、リモートサーバから提供され得る。農場特有データは少なくとも1つのネットワークを介して、リモートサーバから、直接的に、またはメモリ記憶装置において間接的に、ネットワークインターフェースに対してダウンロードされ得る。例えば、農場特有データのダウンロードがコンピュータで実施され、ダウンロードされた農場特有データがメモリ記憶装置に対して転送されてもよい。より好ましくは、計算ユニットは、メモリ記憶装置において農場特有データを取得するために、リモートサーバと通信することができる。
ネットワークインターフェースを介して農場特有データを受信し、農場特有データをメモリ記憶装置に対して提供するステップ;
したがって、農場特有データは、計算ユニットに対して動作可能に接続されたネットワークインターフェースを介して、メモリ記憶装置において提供することができる。農場特有データは、計算ユニットからの要求に応じて、またはリモートサーバの主導によって、リモートサーバから提供され得る。農場特有データは少なくとも1つのネットワークを介して、リモートサーバから、直接的に、またはメモリ記憶装置において間接的に、ネットワークインターフェースに対してダウンロードされ得る。例えば、農場特有データのダウンロードがコンピュータで実施され、ダウンロードされた農場特有データがメモリ記憶装置に対して転送されてもよい。より好ましくは、計算ユニットは、メモリ記憶装置において農場特有データを取得するために、リモートサーバと通信することができる。
農場特有データのバージョンがメモリ記憶装置において既に利用可能である場合、計算ユニットは、農場特有データのより新しいバージョンがリモートサーバにおいて利用可能であるかどうかを、定期的または任意の期間でチェックすることができる。代替的に、または追加的に、農場特有データのより新しいバージョンのチェックは例えば、ユーザが農作業を計画または開始することによって、農作業が計画または開始されることに応答してトリガされる。このようにして、その時点で利用可能な最新の農場特有データを、農作業を実行するために使用することができ、したがって、無駄を防ぎ、および/または、実行される農作業の安全性を改善することが保証される。
代替的に、または追加的に、リモートサーバは、農場特有データのより新しいバージョンが利用可能であるときはいつでも、信号を計算ユニットに対して送信することができる。1態様によれば、農場特有データは、リモートサーバへのアクティブな接続を必要とすることなく、計算ユニットが農作業を検証および/または指定することができるように、メモリ記憶装置において提供される。これは、リモートサーバへの中断されない接続を必要とすることなく、利用可能な最も更新された農場特有データを用いて、農作業を実行または実施することができるという利点を有することができる。
1態様において、農場特有データは、機械および/または農作業および/または検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールに関する。農場特有データは、機械および/または農作業に関連するデータを含むことができる。農場特有データは、検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールを含むことができる。検証データおよび/または検証ルールは、静的または動的検証要因に関連し得る。静的検証要因は、農場、実施または実行される農作業、機械などの地理的位置に関連し得る。動的検証要因は、農場、実施または実行される農作業、機械などの地理的位置に関連し得る。
このように、農場特有データは、農作業の安全な実行を可能にする。機械および/または農作業に関連するデータを、関連する検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールに関連して含めることによって、安全な作業を確実にすることができる。機械および/または農作業に関連するデータを、関連する検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールに関連して、農場特有の方法で含めることによって、農場特有の安全性が可能になる。
したがって、農場特有データは、地理的位置からの、または地理的位置との関係を有する、または地理的位置に関連するデータを含むことが理解されよう。したがって、農作業は、地理的位置に関連する1つまたは複数のパラメータの要件に従って検証および/または指定することができる。1つまたは複数の信号は好ましくは地理的位置で測定され、したがって、全農場にわたって正確に同じ農作業を指定および/または検証するのではなく、計算ユニットは農場内の地理的位置の各々における農作業のための要件を計算することができる。これは、環境効果を減少させ、農作業の効率または有効性を増加させる、より調整され標的化された農作業を可能にする。したがって、農作業の目標を達成しながら、農作業の実施に関連する時間および/または資源を削減することができる。したがって、農作業が、農場の地理的位置の一部または大部分において、過剰な資源および/または時間を消費するという点で過剰に実施されることを回避できる。農作業が少なくとも1つの農業物質の散布を含む場合、農業物質の廃棄を最小限に抑えることができる。これにより、環境負荷を低減できる。計算ユニットを機械と統合し、方法ステップをさらに実施することによって、ユーザフレンドリ性を達成することができるだけでなく、ヒューマンエラーの原因も大幅に低減することができる。したがって、安全性を向上させることができる。また、農業は、新しいまたは経験のない農業者にとってより利用しやすくすることができる。
したがって、地理的位置は、好ましくは農場の一部である。さらに好ましくは、農場特有データは地理的位置からのデータを含む。
1態様によれば、農場特有データは、地理的位置の地上データおよび/または地形データ、例えば、衛星データおよび/または空中データを含むか、またはそれらから導出される。例えば、農場特有データは、衛星および/または空中画像から抽出されたデータを含むことができる。
農場特有データは、気象データ、例えば、温度、湿度、降水量、太陽または紫外線(「UV」)放射、風速、および風向、または任意の他の気象関連パラメータのうちの任意の1つまたは複数の予測を含むか、またはそれらから導出され得る。
好ましくは、農場特有データは1つ以上の農業物質に関連するデータも含む。例えば、農場特有データは、農場上および/または地理的位置における1つ以上の農業物質の以前の散布からのデータを含むことができる。代替的に、または追加的に、農場特有データは、農場上および/または地理的位置で、以前に実行または実施されたデータ、1つまたは複数の類似または異種の農作業を含むことができる。
農場特有データは、農業物質に関連する使用データ、例えば、活性成分、化学組成、使用様式、および投与量を含むこともできる。
代替的に、または追加的に、農場特有データは、特定の農作業を実施し得るかどうかを決定するための検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールを含む。上記で概説したように、決定の結果は、出力信号を介してヒューマンマシンインターフェース(「HMI」)に対してユーザのために通信される。前記検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールは例えば、計算ユニットのためのコンピュータ論理データまたはコンピュータ命令として提供されてもよい。したがって、農場特有データは、1つまたは複数の農作業を検証するためのコンピュータ制御ロジックデータを少なくとも部分的に含むことができる。制御ロジックは例えば、農業物質のうちの任意の1つまたは複数の散布を指定および/または検証するために使用され得る。したがって、制御ロジックは、選択された農作業が安全であり、かつ、例えば地理的位置における現在の状態を考慮して実行できる場合、選択された農作業を適切な農作業として検証することを、計算ユニットが実施できるようにする。したがって、農業物質のうちの任意の1つまたは複数の散布は、制御ロジックに従って実施および/または制御することもできる。制御ロジックは農作業を有効化または指定するために、計算ユニットを介して実行されてもよい。好ましくは、制御ロジックは、機械から取り出された1つ以上の信号の分析に応答して農作業を制御するために使用される。したがって、散布などの農作業はより安全に、地理的位置における特定の条件に従って実施され得る。さらに、農業作業は例えば、地理的位置および/または農場における現在の条件とともに、現場における農業物質の散布などの以前の1つまたは複数の農業作業を考慮することによって、地理的位置においてより適切に実施することができる。
検証ルールは、農作業に特有の1つまたは複数のチェックを含む静的検証に関連するか、またはそれを含み得る。例えば、農作業特有の検証は、以下のうちのいずれか1つ以上をチェックすることを含むことができる:農場特有データが地理的位置に対して適用可能であること、農場特有データが必須バージョンのものであること、許容可能な農作業のためのタイミング制限が満たされていること、必要であれば1つ以上の農業物質が許容可能であること、関連する場合は気象条件が許容可能であること。
加えて、または代替的に、静的検証は、計算ユニットを介して、機械および/または農作業に関連するハードウェアに固有の1つまたは複数の決定またはチェックを実行することを含み得る。例えば、ハードウェア特有の検証は、以下のいずれか1つ以上を決定またはチェックすることを含む:1つ以上のセンサが動作可能であり、有効な出力、例えば、較正されたおよび/またはもっともらしい出力を提供すること、該当する場合、任意のアクチュエータおよび/またはエンドエフェクタユニットが動作可能であり、および/または校正が妥当であること、該当する場合、任意の1つ以上の農業物質の量または数量が十分であること、例えば、農業物質を含むタンクの充填レベルが計画された散布に十分であること。
静的検証は、例えば農作業の開始前に、機械の静的またはほぼ静的な条件下で実行される検証作業として理解され得る。したがって、静的検証は、農作業の初期段階、または農作業が変更される場合に使用することができる。静的検証が終了すると、決定に応じて、計算ユニットは農作業が開始され得ることを出力信号経由でHMIに対して示してもよく、または計算ユニットは農作業が開始されるように機械を自動的に操作または制御してもよい。代替的に、決定が否定的である場合、計算ユニットは出力信号を介して、HMIに対して、農作業が開始されるべきではないことを示すことができる。1態様によれば、否定判定は、計算ユニットから様々な応答を与えられる。非限定的な例として、決定は、実質的に望ましくない結果、例えば、危険な結果および/または環境もしくは資源への損失に関連する、重要な決定であり得る。重要な決定は、異なる応答を介して、例えば、拡張されたHMI応答、および/または、機械が農作業を開始することを計算ユニットが妨げることによって、認識可能である。あるいは、他の否定的な決定は重要でない決定であってもよく、これは重要な決定と比較して比較的小さい望ましくない結果、例えば、農作業の有効性が低下した結果に関連する。非重要判定は、重要判定に対する応答とは異なる応答を介して、例えば、異なるHMI応答または警告、および/または、機械が上書可能な方法で農作業を開始することを計算ユニットが妨げることを通して、認識可能である。重要でない決定または警告は、ユーザによって上書きされることが可能であり、一方、重要な決定はユーザによって上書き可能ではないことがあり、または、異なるユーザまたはサービスプロバイダから上書するために1つまたは複数の追加の承認を必要とすることがある。したがって、中止された農作業は、ユーザによって上書され得る。
加えて、または代替的に、検証ルールは、農作業中に機械が使用されている時間中に実行される1つまたは複数のチェックまたは決定に関連する動的検証に関連してもよく、またはそれらを含んでもよい。動的検証は、各地理的位置で一度実行されてもよく、または1つまたは複数の地理的位置で複数回実行されてもよい。いくつかの場合、またはいくつかのもしくはすべての地理的位置において、動的検証は、連続的にまたは断続的に実行され得る。農作業は機械を介して実施してもよいし、機械によって補助してもよい。1つまたは複数の信号のいずれかを分析することができ、したがって、少なくとも部分的にはその信号から、農作業および/または機械自体および/または地理的位置または農場に関連するデータを用いて、農作業を連続的または断続的に検証することができる。例えば、気象データおよび/または機械データ(例:速度、噴霧、散布速度、残留農業物質、現在位置、時間、燃料消費などの散布に使用されるノズルシステムに関連する圧力、のうちいずれか1つ以上)および/または農場での動作中に機械から利用可能な他のデータおよび/または任意の現場センサから、および/またはサーバ接続が利用可能な場合にはリモートサーバからのデータなどのデータ。動的検証は、実施されている農業操業に関連する検証パラメータの調整されたまたは特定のセットを含むことができる。動的検証パラメータは、温度範囲などの範囲を含むことができる。例えば、地理的位置または農場上の温度が温度範囲よりも高い値に上昇する場合、検証命令によって、それぞれの警告信号が計算ユニットによりトリガされる。警告信号は、HMIで表示するために使用されてもよく、および/または機械の動作を制御してもよい。さらに、任意の所与の範囲は、異なる範囲と関連付けられ得る。例えば、許容可能な温度範囲は、1日の特定の期間に関連付けることができる。加えて、または代替的に、例えば、場所または農場内の風速がある値または範囲にわたって、またはある期間内に増加する場合、動的検証は計算ユニットによってトリガされるそれぞれの警告をもたらし、および/または機械の動作がそれに応答して制御される。したがって、農作業が地理的位置における絶えず変化する条件に応答して、安全性および/または効率のために、動的に検証および/または実施および/または制御されることを確実にすることができる。
動的警告は、静的検証警告と一致してクラスタ化されてもよく、ユーザのためのアクティブ確認画面をトリガしてもよい。
代替的に、または加えて、制御ロジックは農作業のための1つまたは複数の不適切なパラメータを決定するためのデータを有し、したがって、計算ユニットは農作業を実施すべきでない方法を決定することができる。農作業を実施する不適切な方法の決定は、好ましくは機械から取り出された1つまたは複数の信号の分析に応答して実行される。例えば、そうすることによって、計算ユニットは、農業物質の所与の濃度が、測定された現在の温度および/または地理的位置における風速および/または風向において使用されるべきではないと決定することができる。制御ロジックはまた、静的検証および/または動的検証を実行するために使用され得る。
1態様において、受け入れ可能性判定は、機械からの動作起動信号に基づいてトリガされる。このような起動信号は農作業の実行前に、機械から計算ユニットに対して提供されてもよい。受容可能性は、農作業の実施前に決定されてもよい。追加的または代替的に、受容可能性は、農作業の実行中に決定されてもよい。このようにして、受け入れ可能性は、農作業の開始時にチェックされるだけでなく、作業が実施されている間にもチェックされ得る。特に、大規模な農場では、農場条件が農作業の実施中に変化し得る。このように、上記のような変化は、農作業の信頼性を高めるために考慮することができる。
各パラメータの範囲または値の許容基準は、農場特有データによって定義される。したがって、計算ユニットによって評価されるパラメータの各々について、対応する許容可能な値または値の範囲が、農場特有データを介して提供され、対応する値または範囲は計算ユニットによって使用可能であり、計算ユニットはパラメータが農作業について許容可能であるか否かを決定する。
加えて、または代替的に、パラメータは、1つまたは複数の信号を介して分析または提供されるパラメータについて許容可能であるかまたは適切である農作業を指定するために使用され得る。
受容可能性の決定は処理によって実施され、例えば任意の1つ以上の適切な信号処理技法を適用することによって実施され、これは例えば、1つ以上の信号値を、その信号値の1つ以上の観点において、農場特有データによって指定されたそれぞれの基準値および/または閾値および/または信号値範囲に対して、フィルタリングおよび/または比較および/または相関させることによって、実施される。許容基準は、信号および/またはパラメータ値とそれらのそれぞれの閾値との比較に基づくことができる。信号および/またはパラメータのいずれかにつき1つまたは複数の閾値が存在し得る。例えば、許容範囲に対して、低い閾値および高い閾値が存在し得る。場合によっては、計算ユニットを介する特定の決定と関連付けられまたは計算ユニットを介した特定の決定をするため使用することができる、その範囲内の1つまたは複数の中間閾値が存在し得る。許容基準は、所与の時間における地理的位置における特定の要件および/または条件を考慮するために、同じ地理的位置についてであっても、農場特有データの1つのセットから別の農場特有データに変化し得るという観点において、動的であることが望ましい。
したがって、農作業は例えば以下に応答して、地理的位置に固有の条件に対して適合させることができる:最近の作物特性、および/または地理的位置に関連する以前の農作業のうちの1つもしくは複数のパラメータ、および/または以前の農作業のうちの任意の1つもしくは複数の結果、および/または農作業を実行する前もしくはその周辺で実行された地理的位置に関連する測定値。測定の少なくともいくつかは、好ましくは1つまたは複数のセンサを介して実行される。場合によっては、計算ユニットは、農作業が他の場所で実施されている間に、地理的場所のうちの任意の1つまたは複数で農作業が実施されない可能性があると決定することができる。したがって、農作業は、それが必要とされない場所、またはそれが許可されない場所で防止することができる。機械が完全に自律的である場合、農作業は、計算ユニットによる完全な制御を介して、実施または操縦することができる。作物が地理的位置に存在する場合、センサのうちの少なくとも1つを使用して、作物の特性を測定または検出し、次いで、農場特有データに従って農作業を適応させることができる。作物特性は例えば以下のいずれかである:植物の長さまたは動物もしくは生物の長さなどの作物の長さ、色、緑度、作物密度、作物バイオマス、作物種、厚さ、存在検出、またはセンサを使用して検出もしくは測定することができる任意の特性。
機械から取り出された信号の上記の例について、機械および/または農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が、農場固有データを用いてまたは農場固有データによって指定された許容範囲または値内にあるかどうかの判定は、機械および/または農作業を含むことができる。
GPSモジュールからの信号などの位置信号は、機械から取り出されたパラメータ上にあってもよい。場所パラメータは、農場特有データを介して提供される農作業パラメータがその場所に関連付けられているかどうかを決定するために使用され得る。農作業パラメータの機械の制御システムへのローディングステータスは、農場特有データによって提供される農作業パラメータが正常にロードされたかどうかを決定するために使用され得る。このようにして、機械を監視および/または制御するために必要なデータが機械にとって利用可能であることを確実にすることができる。機械の時間は、農作業を実行するために農場特有データによって提供されるタイムスロット内にあるようにチェックすることができる。農場上の現在の気象条件は、農作業を実行するために農場特有データによって提供される気象条件の範囲内にあるようにチェックすることができる。機械の動作状態は、タンクの充填レベルが十分であることをチェックするために使用されてもよく、器具の状態または較正状態は、器具が動作可能であることをチェックするために使用されてもよい。
例えば、計算ユニットによって生成された出力信号は、タスクを実行することができ、すなわち、検証および/または指定することができ、あるいは、農作業を実施または実行するために使用することもできる。加えて、または代替として、タスクは、地理的位置またはその周辺の1つまたは複数の環境サンプルからの分析に基づいて実行され得る。加えて、または代替的に、タスクは例えば、地理的位置で以前に散布された農業物質の濃度に基づいて実行されてもよい。
1態様によれば、計算ユニットは、ヒューマンマシンインターフェース(「HMI」)に対して動作可能に結合される。HMIは、少なくとも1つのディスプレイデバイスおよび/または少なくとも1つのオーディオデバイスを備え得る。ディスプレイデバイスは、視覚的インジケータまたはディスプレイスクリーンのうちの任意の1つまたは複数であってもよい。オーディオデバイスは、アナンシエータまたはラウドスピーカのうちの任意の1つまたは複数であってもよい。任意の1つまたは複数の決定または結果は、HMIを介してユーザのために通信することができ、たとえば、出力信号は、HMIに対して直接的または間接的のいずれかで与えることができる。さらに、HMIを用いて、機械から取り出された1つまたは複数の信号のうちのいずれか、および/または1つまたは複数のパラメータのうちのいずれかを、視覚的および/または聴覚的に通信することができる。さらに、HMIを用いて、地理的位置および/または計算ユニットに関連する任意の関連パラメータ、および/または農作業に関連する任意の1つまたは複数のパラメータまたは値を表示することができる。
1態様によれば、1つまたは複数の失敗した静的検証チェックは、不適切な農作業としてフラグ付けすることができる。機械のオペレータまたはユーザは、計算ユニットに対して動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェース(「HMI」)を介して、そのような失敗した検証チェックについて知ることができる。1態様によれば、ユーザは、不適切な農作業に関連する可能性のある1つまたは複数の分岐パラメータについて、HMIを介して通信および/または通知される。分岐パラメータは、以下のうちのいずれか1つであり得る:農作業の最適以下の効率、作物の収量の損失、または保証の損失。これによりユーザは、農作業の結果が悪くなるおそれのあるミスを防止することができる。より好ましくは、機械が不適切な農作業を実施することを防止される。したがって、不適切な農作業を選択する際の少なくとも意図しない間違いを低減または排除することができる。したがって、農業は、より使いやすく、安全にすることができる。代替として、1つまたは複数の失敗した静的検証チェックが、より重大でないシナリオ、たとえば、農作業の有効性の低下に関係する場合、HMIは品質またはその低下を伝達するために使用することができ、それはユーザが農作業を実施することを決定した場合に予期されるものである。
代替的に、または追加的に、1つまたは複数の失敗した動的検証チェックに対して、不適切な農作業としてフラグを立てることができる。1態様によれば、任意の地理的位置での失敗した動的検証に応答して、その地理的位置での農作業が実施されることが防止される。警告は、HMIを介して発行され得る。
1態様によれば、機械のユーザは、不適切な農作業の防止を上書することができる。防止されたまたは不適切な農作業が上書された場合、または効率が低下した農作業を実施することをユーザが決定した場合、または重要でない決定に応答して、計算ユニットによって、計算ユニットに動作可能に結合されたメモリ記憶装置に例外信号が記録され、および/または例外信号がリモートサーバに対して送信される。例外信号は少なくとも1つのネットワークのいずれかを介して、リモートサーバに対して直接送信されてもよく、または、例えば、少なくとも1つのネットワークのいずれかを介して、リモートサーバへの通信接続が確立または再確立されたときに、後で送信されてもよい。例外信号は好ましくは、上書動作に関連するデータ、例えば、計算ユニットおよび/または地理的位置データからの信号および/またはパラメータおよび/またはデータのうちの1つまたは複数を含む。
加えて、または代替的に、制御ロジックは、代替農作業または同様の農作業が適切な農作業であるように、計算ユニットが異なる特性を有する代替農作業または同様の農作業を生成することを可能にするコンピュータ命令を備え得る。
1態様によれば、検証に応答して、計算ユニットは、地理的位置またはその周辺の条件に従って農作業を改善することができる農作業のパラメータを調整するための推奨を、HMIを介して提供する。例えば、推奨は、機械の速度を所与の値に低減することであってもよい。この推奨は、センサを介して測定された風速の増加によってトリガされてもよい。好ましくは、機械は計算ユニットによって自動的に制御されて、農場または地理的位置の条件に従って適応し、これにより、適切なまたは最適な農作業が地理的位置で実施される。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データは以下のいずれかを定義するデータを含むことができる:農業物質に関連するデータを含む農場のコンピュータ化されたマップ、そのデータは、農場内の複数の地理的位置における農業物質の散布パラメータを指定することができる。コンピュータ化されたマップは例えば、1つまたは複数の地理的位置に関する散布規則または基準を含むことができる。したがって、散布は例えば、以下に応答して、地理的位置に固有の条件に適合させることができる:地理的位置に関連する以前の農作業のうちの1つまたは複数のパラメータ、および/または以前の農作業のうちの任意の1つまたは複数の結果、および/または農作業を実行または実施する時間の前または前後に実行された地理的位置に関連する測定値。測定は、好ましくは1つまたは複数のセンサを介して実行される。場合によっては、散布が地理的な場所のうちのいずれか1つ以上では実施されないことがあり、一方でそれは他の場所で実施される。したがって、散布は、それが必要とされない場所、またはそれが許可されない場所で防止することができる。機械が完全に自律的である場合、散布は、計算ユニットを介して完全に制御することができる。
また、追加的に、または代替的に、農場特有データは、農作業のうちの1つまたは複数を実施するための1つまたは複数のタイミングスロットを定義するデータを有し得る。そのようなタイミングスロットは、農作業が好ましく実施され得る時間、および/または農作業が好ましくは実施されるべきでない時間、および/または農作業が全く実施されるべきでない時間に関連し得る。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データは、農作業を実施するための1つまたは複数の距離要件を定義するデータを含むことができる。このような要件は、安全、環境、または法的理由のいずれかによるものであり得る。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データは、地理的位置または農場上の支配的な条件に適した農業物質を決定するための選択基準または論理を定義するデータを含んでもよい。したがって、農場の要件に応じて、および現状に応じて、適切な製品推薦を実施または選択することができる。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データはある時点で定義された、例えば農作業が計画される時点で定義された、不変のデータのセットであってもよい。さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データは、所与の時間における、地理的位置を含む農場の状態のスナップショットであるか、またはそのスナップショットを含む。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データには、有効期限が与えられる。期限満了日とは農場特有データの有効期限であり、計算ユニットはその農場特有データに指定された満了日を超えた日付で農場特有データを使用することが防止されることを理解されたい。
さらに、追加的に、または代替的に、農場特有データは、機械の動作パターンまたは駆動パターンおよび/または命令を定義するデータを含むことができる。
好ましくは、農場特有データは、更新された農場特有データを提供することができないかまたは利用不可能であっても、不適切な農作業が実行または実行されることを防止するフォールバックパラメータまたはセーフモードデータを定義するデータを含む。
農場特有データは、例えば不適切な農作業の実施に関連する、違反の場合の結果の重大度に関する情報を定義するデータを含むこともできる。情報は例えば、不適切な農作業の防止の意図的でないまたは意図的な上書を防止するために、ユーザに対して提供することができる。
場合によっては、農場特有データがユーザによって操作されてもよく、またはユーザによって提供される入力データを含んでもよい。そのような入力は例えば、ユーザ選好に関連するデータであってもよく、および/または、計算ユニットによって使用可能である農作業に関するより具体的な情報に関連してもよい。
1態様によれば、計算ユニットは、少なくとも1つのジオロケーションパラメータを取得するためのジオロケーションモジュールに対して動作可能に結合される。ジオロケーションモジュールは、機械に対して取り付けられるかまたはその他手段によってトラッキングを実施して、機械の位置が連続的または断続的に決定されるようにする。したがって、計算ユニットは、機械の現在位置を決定することができる。ジオロケーションパラメータは、地球上または他の場所における絶対的および/または相対的な位置または場所を提供することができる信号の形態であり得る。例えば、少なくとも1つのジオロケーションパラメータは、機械の位置の座標を示してもよく、および/または2つ以上の基準点からの相対距離を示してもよい。機械の現在位置を決定することによって、計算ユニットは、農作業が地理的位置により適した方法で実施または実行されるように、農作業をより適切に検証および/または指定および/または制御することができる。
出力信号は、計画された農作業が実施され得るか否かを直接示すことができ、および/または、想定されている1つまたは複数の農作業の実現可能性を検証するために、より自律的な方法で計算ユニットによって使用することができる。直接出力として、出力信号は、農作業を実施し得るかどうかをHMI経由でユーザに知らせるために使用され得る。また、出力信号は、農作業が実施されない可能性があるか否かをHMI経由でユーザに知らせるために使用されてもよい。1態様によれば、出力信号を生成する際に、計算ユニットは例えば、前述のような静的検証を介して、農作業を実施するために機械が十分に装備されていることを確認することもできる。これは、農作業を実施するために必要な資源を補充するために、農場から遠ざかる必要性を低減することによって、機械および農作業の有効性をさらに改善することができる。
1態様において、出力信号は、農作業を特定するデータ、農作業を実行するためのユーザ確認、警告、および/または農作業を防止するためのユーザ上書可能信号を含み得る。出力は、動作の開始前にユーザへの確認をトリガすることができる。出力信号は、ユーザによって検証または選択される1つまたは複数の命令を提供することができる。出力信号は、ユーザに対して警告を提供することができる。出力信号は、検証データを上書きするオプションを提供することができる。このような方法で、農作業を実施することができる。
1態様によれば、機械は、少なくとも農業作業を指定および/または検証するために必要とされるハードウェア構成要素に関して、本質的に完全に装備した上で提供されてもよい。この場合、計算ユニットは、機械の内蔵ユニットであってもよい。したがって、機械は、計算ユニット、メモリ記憶装置、接続インターフェース、およびネットワークインターフェースを事前にインストールされ得る。したがって、農場特有データは例えば、事前にインストールされたネットワークインターフェースを介して、機械に対して直接提供されてもよい。加えて、機械は、1つまたは複数の信号を計算ユニットに対して提供するためのハードウェアと、必要に応じてソフトウェアとを事前にインストールされてもよい。1態様によれば、機械はまた、HMIとともにプリインストールされてもよい。1態様によれば、機械は、機械と動作可能に接続された1つまたは複数のセンサを事前に取り付けることもでき、センサのうちの少なくともいくつかは、接続インターフェースに対して動作可能に接続される。理想的には、機械は農作業に必要とされる全てのセンサを備えており、農場で必要とされる全ての種類の農作業について必要な全センサを備えてもよい。したがって、理想的には、機械は少なくとも農作業を実施するために必要とされるハードウェア構成要素に関して、本質的に完全に装備した上で提供されてもよい。したがって、1態様によれば、機械は、機械と動作可能に接続された1つまたは複数のアクチュエータおよび/またはエンドエフェクタユニットを事前に取り付けることもでき、アクチュエータおよび/またはエンドエフェクタユニットのうちの少なくともいくつかは、接続インターフェースに対して動作可能に接続される。理想的にはこの機械には農作業に必要なすべてのセンサ、アクチュエータ、またはエンドエフェクタユニットがあらかじめ取り付けられている。これは現場で必要とされるあらゆる種類の農作業でも同様である。1態様によれば、機械は例えば、Software as a Service(「SaaS」)またはPlatform as a Service(「PaaS」)などのサービスとして、農場特有データへのアクセスを許可され得る。
「アクチュエータ」は、機械に関連する機構を移動および制御すること、および/または農作業を直接的または間接的に制御することを担う、任意の構成要素を指す。アクチュエータは、弁、モータ、駆動装置、またはそれらの類似物であってもよい。アクチュエータは電気的に、油圧的に、空気圧的に、またはそれらの組み合わせのいずれかで動作可能であってもよい。
この文脈における「エンドエフェクタユニット」または「エンドエフェクタ」は、計算ユニットを介して制御可能な、機械の周囲の環境と相互作用する目的で機械に対して動作可能に接続されたデバイスを指す。例えば、エンドエフェクタは、カッター、グリッパー、噴霧器、播種器、耕うん器など、または環境と相互作用するように設計されたそれぞれの部分であってもよい。この文脈における環境は、土地、土壌、水、地面上にある任意のもの、または農作業が想定される機械の場所の周りの作物自体であってもよい。
任意選択で、計算ユニットはスマートフォン、タブレット、適切なスマートウェアラブルデバイスなどのメモリ記憶装置を備えるモバイルデバイスの形態であってもよく、これは、農場特有データにアクセスするために、および農作業を検証および/または指定するために使用される。接続インターフェースは機械とモバイルデバイスとの間で分割されてもよく、例えば、モバイルデバイスはデバイス接続インターフェースを備えてもよく、機械はマシン接続インターフェースを備えてもよい。デバイス接続インターフェースは、例えば農作業を実行または実施する前に、機械が計算ユニットに対して動作可能に結合されるときに、マシン接続インターフェースに対して通信可能に接続されてもよい。デバイス接続インターフェースとマシン接続インターフェースとの間の通信接続は、有線であってもよく、無線であってもよい。したがって、モバイルデバイスは例えば、マシン内のドッキングソケットまたはステーションを介してドッキングされてもよく、またはコネクタを介して接続されてもよい。代替として、または加えて、モバイルデバイスは、Bluetooth(登録商標)、WiFi、任意のモバイルもしくはセルラーネットワークプロトコル、または任意の標準もしくは独自のプロトコルなどの任意の適切なワイヤレスプロトコルを使用して、デバイス接続インターフェースおよびマシン接続インターフェースを介してきかいに対して動作可能に接続し得る。提案された教示を実施するために必要とされる任意のまたは十分なハードウェアがプリインストールされていない機械の場合、センサなどの追加のハードウェアを改造することができる。さらに、好ましくは、1つまたは複数のアクチュエータおよび/またはエンドエフェクタユニットが例えば、計算ユニットを介して農作業を少なくとも部分的に操作または制御するように設置されてもよい。1つまたは複数のアクチュエータ/またはエンドエフェクタユニットは、接続インターフェースを介して計算ユニットに対して動作可能に接続可能であり得ることを理解されたい。追加のハードウェアは、コンピュータロジックまたはユーザダウンロード可能なコンピュータ命令を備えてもよいし、備えなくてもよい。単純な意味では、追加のハードウェアが単に、モバイルデバイスから機械へのゲートウェイであってもよい。したがって、検証、指定、および制御などの論理機能の大部分またはすべては、モバイルデバイスを介して実行され得る。追加のハードウェアは、接続インターフェースについて概説したものと同様の有線接続を介して接続され得る。例えば、有線接続はCAN BUSベースであり、ISOBUSおよびJ1939などの標準化されたプロトコルを使用することができる。有線接続はマシン接続インターフェースに対して接続でき、次いで、マシン接続インターフェースはデバイス接続インターフェースと通信可能に係合するために使用され得ることが理解されよう。有線接続のために、シリアルまたは他の接続および/または独自のプロトコルを使用することもできる。モバイルデバイスは供給者によって供給されてもよく、またはインストールされたソフトウェアを有する標準的なモバイルデバイス、または例えば、SaaSまたはPaaSのようなサービスとして農場特有データへのアクセスを許可される少なくとも1つのアプリケーションであってもよい。ネットワークインターフェースはモバイルデバイスの一部であるか、またはモバイルデバイスはデバイスネットワークインターフェースを備え得る。加えて、または代替として、機械は、マシンネットワークインターフェースを備えてもよい。例えば、モバイルデバイスは、機械がモバイルデバイスに対して動作可能に結合されるとき、マシンネットワークインターフェースを使用し得る。モバイルデバイスはまた、少なくとも1つのディスプレイ要素および/または少なくとも1つのオーディオ要素を備え得る。1態様によれば、少なくとも1つのディスプレイ要素および/または少なくとも1つのオーディオ要素のいずれかが、HMIとして使用される。言い換えれば、HMIは、少なくとも部分的にモバイルデバイスの一部であり得る。
すべての農業機械が必要なハードウェアを備えているわけではないので、モバイルデバイスの形態の計算ユニットを有するオプションは、適切な機械を選択し、次いで、それを本教示を実施するために適合させることにおいて、ユーザにより良い柔軟性を提供することができる。必要なハードウェアおよびソフトウェアは、そのような機械を介して本教示を実施するための1つまたは複数のキットの形態で提供され得る。
当業者は、上記の2つのアプローチの任意の適切な中間の組み合わせも可能であり得ることを理解するであろう。例えば、計算ユニットは、マシン計算ユニットとモバイル計算ユニットとの間で分割されてもよい。加えて、または代替として、メモリ記憶装置はいずれかの計算ユニットの一部であってもよく、または別個のユニット、例えば、計算ユニットのいずれかに対して動作可能に接続され得るプラグ可能メモリ記憶装置であってもよい。場合によっては、メモリ記憶装置がプラガブル要素または固定要素のいずれかとして、計算ユニットのいずれかの間で分割されてもよい。同様に、いくつかまたはすべての追加のセンサが提供されてもよい。したがって、完全に装備されていない機械の場合、アップグレードは、本教示を実施するための1つまたは複数のキットの形態で、必要とされる追加のハードウェアおよび/またはソフトウェアを用いて実行され得る。
1態様によれば、計算ユニットは、メモリ記憶装置および/またはリモートサーバにおいて更新データを提供することができる。更新データは、メモリ記憶装置を介して提供されてもよく、または更新データをリモートサーバに対して直接送信することによって提供されてもよい。代替的に、または追加的に、更新データは、リモートサーバとは異なる第2リモートサーバに対して提供され得る。簡単にするために、および本教示の一般性を維持しながら、「更新データはリモートサーバにおいて提供される」と言うことによって、更新データがリモートサーバ以外の異なるサーバに提供され得るという事実も、これらの用語の範囲内にあると見なされる。更新データは、1つ以上の信号のうちのいずれか、および/または地理的位置に関連する1つ以上のパラメータのうちのいずれか、および/または地理的位置における農作業の検証および/または指定を含むことができる。加えて、または代替的に、更新データは、地理的位置で実施される農作業に関連するデータを含むことができる。更新データはまた、例外信号を含み得る。少なくとも、更新データに含まれる地理的位置に関連する1つまたは複数の信号および/または1つまたは複数のパラメータに応答して、たとえば、更新データを分析することによって、リモートサーバは、後で計算ユニットに対して提供され得る新しい農場特有データまたは更新された農場特有データを生成し得る。新しい農場特有データは、地理的位置における将来の農作業を指定および/または検証するために、または実行するために使用され得る。別の態様によれば、更新データは、機械学習(「ML」)モジュールをトレーニングするために使用され、将来の農作業のための推奨およびアクションを改善する。特に、例外信号が提供されるとき、前記トレーニングは、計算ユニットの決定を上書することによって不適切な農作業がなされた場合に起こり得るデータ操作に対して、より信頼性が高く、ロバストにされ得る。不適切に訓練されたモデルは、サプライヤが少なくとも部分的に不適切なデータを含むデータから訓練されたモデルを使用して農場特有データを提供する他の農場にも、広範囲に及ぶ効果を有する可能性がある。したがって、農作業の安全性および信頼性を大幅に改善することができる。さらに、例外信号からのデータは、新しい農場特有データを生成するために使用することができ、これにより、上書の影響、すなわち、地理的位置で不適切な農作業をすることが、少なくとも最小限に抑えられ、好ましくは排除される。したがって、地理的位置での将来の農作業は、不適切な農業作業によって引き起こされる逸脱を考慮に入れ、新しい農場特有データを介してその望ましくない効果を少なくとも部分的に中和することを試みることができる。これは、農作業をより強固にし、望ましくない影響に対して柔軟にすることができる。利点は、例外信号のみに限定されないことがさらに理解されるのであろう。例えば、以前に実施された農作業が不適切な農作業ではなかったが、遡及すると、それは最適以下のものであると見なされ、最適以下の農作業の任意の望ましくない効果が少なくとも部分的に中和されるように農作業を適合させるように、農場特有データを適合させることができる。
当業者は、少なくとも計算ユニットを介して実行される方法ステップが「リアルタイム」またはほぼリアルタイムの方法で実行され得ることを理解するであろう。これらの用語は、コンピュータの技術分野において理解される。具体的な例として、計算ユニットによって実行される任意の2つの工程間の時間遅延は、15秒以下、具体的には10秒以下、より具体的には5秒以下である。好ましくは遅延が1秒未満、より好ましくは数ミリ秒未満である。
別の観点から見ると、農作業機械、農業機械、または農作業を実行するための機械であって、本明細書に開示される方法を実行するように構成される機械を提供することもできる。
例えば、地理的位置で農作業を実行するための機械を提供することができ、機械は計算ユニットに対して動作可能に結合されており、計算ユニットは動作可能なメモリ記憶装置であり、機械は計算ユニットが以下を実施するように適合されている:
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値はメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定され、
決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値はメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定され、
決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
別の観点から見ると、適切な計算ユニットによってプログラムが実行されると、計算ユニットに、本明細書に開示される方法ステップを実行させる命令を含むコンピュータプログラムも提供され得る。適切な計算ユニットに、本明細書で開示される任意の方法ステップを実行させるプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体も提供され得る。
例えば、コンピュータプログラム、またはプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、適切な計算ユニットが、メモリ記憶装置および地理的位置で農作業を実行するための機械に対して接続されており、プログラムが計算ユニットによって実行されると、、計算ユニットに以下を実施させる:
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
その決定に応答して出力信号を生成する;
出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
その決定に応答して出力信号を生成する;
出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
コンピュータ可読データ媒体またはキャリアは、本明細書で説明する方法または機能のうちの任意の1つまたは複数を実施する命令の1つまたは複数のセット(たとえば、ソフトウェア)が記憶される、任意の適切なデータ記憶デバイスを含む。命令はまた、コンピュータ可読記憶媒体を構成し得る、計算ユニット、メインメモリ、および処理デバイスによるその実行中に、メインメモリ内および/またはプロセッサ内に、完全にまたは少なくとも部分的に常駐し得る。命令はさらに、ネットワークインターフェースデバイスを介してネットワークを介して送信または受信され得る。
本明細書で説明する実施形態のうちの1つまたは複数を実装するためのコンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、または他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体またはソリッドステート媒体などの適切な媒体上に記憶および/または配布され得るが、インターネットまたは他の有線もしくはワイヤレス電気通信システムなどの他の形態で配布されてもよい。しかしながら、コンピュータプログラムはまた、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされてもよい。
さらに、ダウンロードのためにコンピュータプログラム製品を利用可能にするためのデータキャリアまたはデータ記憶媒体を提供することもでき、そのコンピュータプログラム製品は、本明細書で開示される態様のいずれかによる方法を実行するように構成される。
別の観点から見ると、本明細書に開示される方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを備える計算ユニットも提供され得る。また、本明細書に開示される方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを含むメモリ記憶装置に動作可能に結合された計算ユニットを提供することができる。
本教示の特定の態様は、実施例によって前記態様を説明する以下の図面を参照して論じられる。本教示の一般性はそれに依存しないので、図面は一定の縮尺で描かれていない場合がある。図面に示される特定の特徴は理解のために、および本教示の一般性に影響を及ぼすことなく、物理的特徴とともに示される論理的特徴であり得る。任意の特定の要素または行為の議論を容易に識別するために、参照番号における最上位の1つまたは複数の数字は、その要素が最初に導入された図番号を指す。
本教示のいくつかの態様による機械を図示する。
本教示の態様を、噴霧器と組み合わされた機械、または噴霧器である機械と共に示す。
噴霧器のより詳細な態様を示す。
本教示によるフローチャートを示す。
農作業を検証するための検証装置の1実施形態を示す。
農作業の実施前および/または実施中に農作業を検証するための方法の実施形態を示す。
農作業を検証するための検証装置の異なる構成を示す。
農作業を検証するための検証装置の異なる構成を示す。
農作業を検証するための検証装置の異なる構成を示す。
図1の分散コンピューティングシステムの異なる構成要素間のデータフローの1例を示す。
交換可能な例示的データパッケージのヘッダを示す。
図1は、分散コンピューティング環境の一部としてここに示される機械102を示す。機械102は、複数の地理的位置108を含む農場上で農作業を実施および/または実施するために使用される。農作業は、第1地理的位置108aに位置する作物植物114を含む作物の処理であってもよい。農作業は、雑草植物の防除または根絶にも関係し得る。
機械102は、スマート噴霧器であってもよく、接続インターフェース104を含んでもよい。接続インターフェース104はネットワークインターフェースの一部であってもよいし、別個のユニットであってもよい。この図面では、簡略化のために、接続インターフェース104とネットワークインターフェースは同じユニットであると仮定する。接続インターフェース104は、計算ユニット(図1には明示的に示されていない)に対して動作可能に結合される。計算ユニットは、機械102に対して動作可能に接続可能である。接続インターフェース104は、機械102を分散コンピューティング環境に対して通信可能に結合するように構成される。接続インターフェース104は、計算ユニットにおいて農場特有データを提供するように構成することができる。さらに、接続インターフェース104は例えば、機械102において収集された更新データを、分散コンピューティング環境の任意の1つまたは複数のリモートコンピューティングリソース106、110、112に対して提供するように構成することもできる。コンピューティングリソース106、110、112のうちの任意の1つまたは複数はリモートサーバ106であってもよく、リモートサーバ106は、機械102にデータを送信するか、または機械102からデータを受信するように構成されたデータ管理システムであってもよい。例えば、検出された地図として、または地理的位置108a上の農作業中に記録された更新データを含む農作業地図として、機械102からリモートサーバ106に送信されてもよく、この例ではクラウドベースのサービスとして示される。コンピューティングリソース106、110、112のうちの任意の1つまたは複数は、制御プロトコル、アクティベーションコード、または決定論理、または一般に農場特有データを機械102に対して提供するように構成された、または、たとえば更新データを機械102から受信するように構成された、農場管理システム110であってもよい。代替的に、または追加的に、そのようなデータは、リモートサーバ106またはデータ管理システムを介して農場管理システム110によって受信され得る。コンピューティングリソース106、110、112のうちの任意の1つまたは複数は、農場管理システム110および/または機械102からクライアントデータを受信するように構成されたクライアントコンピュータ112であってもよい。そのようなクライアントデータは例えば、ある1つ以上の地理的位置または農場の健康状態への洞察を提供するために、機械または農場分析データを用いて、1つ以上の農場上または複数の地理的位置108上で実施されるべき農作業スケジュールを含み得る。クライアントコンピュータ112はまた、複数のデバイス、例えば、デスクトップコンピュータ、および/またはスマートフォンおよび/またはタブレットおよび/またはスマートウェアラブルデバイスなどの1つまたは複数のモバイルデバイスを指し得る。機械102は計算ユニットを少なくとも部分的に備えてもよく、または計算ユニットは接続インターフェース104を介してマシンに対して接続され得るモバイルデバイスであってもよい。農場管理システム110およびリモートサーバ106は、同じユニットであってもよいことが理解されよう。計算ユニットは、クライアントコンピュータ112を介して農場特有データを受信してもよく、またはリモートサーバ106または農場管理システム110から直接受信してもよい。
特に、更新データなどのデータが機械102によって記録されるとき、そのようなデータは、分散コンピューティング環境のコンピューティングリソース106、110、112のうちの任意の1つまたは複数に配信され得る。
ここで、図2を参照すると、機械102は例えば、散布、例えば、1つ以上の農業物質の噴霧適用を監視するための監視システム212を含む噴霧装置202を含むことができる。1例において、1つまたは複数のスプレーノズル204の監視は、1つまたは複数のセンサ、例えば、センサ214およびセンサ216を介して実施することができる。センサ214、216は、噴霧装置202の流体システムに対して組み込まれてもよい。そのようなセンサ214、216は好ましくは、スプレーノズル204のサブセットの共通流体ライン222内に、またはすべてのスプレーノズル204のために配置される。噴霧ノズル204および/またはそれらの関連タンクの弁を制御するための1つまたは複数の作動信号とともに、機械102または噴霧装置202は、例えば以下を決定するのに十分な情報を有する:
1.測定された流体特性の、予想される流体特性からの偏差、および/または
2.スプレーノズル固有の流体特性、および/または
3.流体ライン内のセンサによって測定される流体特性、および/または
4.スプレーノズルの位置がずれている。
1.測定された流体特性の、予想される流体特性からの偏差、および/または
2.スプレーノズル固有の流体特性、および/または
3.流体ライン内のセンサによって測定される流体特性、および/または
4.スプレーノズルの位置がずれている。
任意のそのようなデータ、例えば更新データは、農作業中に記録され、農作業または散布中にリアルタイムで例えばリモートサーバ106に対して転送されてもよく、および/または、データは農作業が実施された後に転送されてもよい。後者は例えば、データを転送するためのネットワーク接続が農作業中に利用可能でない場合である。更新データに基づいて、農業地域または1つまたは複数の地理的位置108上で実施される任意の準最適または不適切な農業作業を分析することができる。
図2は噴霧装置202のさらなる非限定的な例を示し、図3は、噴霧装置202のより詳細な例を示す。明確にするために、図2および3は、コア要素が示されている原理的な略図である。具体的には、示される流体構成は原理図であり、より多くの構成要素、例えば、投与ポンプまたは供給ポンプ、混合ユニット、緩衝タンクまたは容積、複数のタンクからの分配線供給、逆流、循環回収または洗浄配置、逆止弁、1/2または2/3方向弁などの異なるタイプの弁を含み得る。また、異なる流体セットアップおよび混合配置が選択されてもよい。しかしながら、この例に関連する教示は、スプレーノズルのサブセットを提供する少なくとも1つの共通の液ライン、または1つ以上の液を有する全てのスプレーノズルを有する全ての散布セットアップに対して適用可能である。さらに、1つまたは複数の農業物質の散布は、本教示の一般性に限定されず、教示は散布を伴わない農作業にも適用され得ることが理解されよう。さらに、当業者は本開示において概説されるように、本教示に従って計算ユニットに対して動作可能に接続された適切な機械を介して行われる水生農作業などの他の農作業も可能であることを理解するのであろう。
図2および図3の機械102は、農業物質を散布するための噴霧装置202が動作可能に取り付けられまたは搭載されたトラクタ(図示せず)を含み、例えば、農薬、除草剤、殺菌剤または殺虫剤を地理的位置108aに対して適用する。噴霧装置202は、トラクタに対して取り外し可能に取り付けられてもよく、または直接取り付けられてもよい。噴霧装置202は、噴霧装置202のブームに沿って配置された1つ以上のスプレーノズル204を有するブームを備える。図3では、複数のそのようなスプレーノズル204がスプレーノズル304a~cとして示されている。スプレーノズル204または304a~cは、ブームに沿って規則的または不規則な距離で固定または移動可能に配置されてもよい。スプレーノズル304a~cの各々は、スプレーノズル304a~cから地理的位置108a~dの任意の1つ以上への農業物質の拡散または流体放出を調節するために、それぞれの制御可能な弁306a~cと共に配置されてもよい。
1つまたは複数の農業物質を収容するための1つまたは複数のタンク208a~cが、共通の流体ライン222を介してスプレーノズル304a~cと流体連通して示され、これは、タンク208a~cのいずれかの内容物またはタンク208a~cから放出された内容物の混合物をスプレーノズル304a~cに対して分配する。タンク208a~cの各々は、地理的位置108a~dのうちの任意の1つ以上において放出される流体混合物のための1つ以上の農業物質を保持する。これは、除草剤混合物のような化学的に活性または不活性な成分、除草剤混合物の個々の成分、特定の雑草に対する選択的除草剤、殺菌剤、殺菌剤混合物、殺菌剤混合物の成分、植物成長調節剤混合物の成分、植物成長調節剤、水、油、または任意の他の製剤化剤を含み得る。タンク208a~cの各々は、それぞれのタンク208a~cからそれぞれの流体ライン308a~cへの散布または流体放出を調節するためのそれぞれのタンク弁306a~cをさらに備え得る。このような構成により、地理的位置108a-dのそれぞれの位置および/または他の位置で感知される条件に応じて、標的化された方法で、地理的位置108a-dのいずれか1つまたは複数において放出される混合物を制御することができる。
散布は、機械102および/または噴霧装置202から取り出された1つまたは複数の信号に基づく。信号の一部または全部は例えば、検出システム220を介して噴霧装置202において感知することによって、取り出されるかまたは取得され得る。検出システム220は、ブームに沿って配置された複数のセンサまたは検出構成要素218を備えることができる。検出構成要素218は、ブームに沿って規則的または不規則な間隔で固定または移動可能に配置され得る。検出構成要素218は、地理的位置108a~d、望ましくは農作業が実施される地理的位置で、1つ以上の条件を感知するように構成され得る。検出構成要素218は、地理的位置において画像を提供するための光学検出構成要素であってもよく、または光学検出構成要素を含んでもよい。本教示に適した特定の光学検出構成要素218は、マルチスペクトルカメラ、ステレオカメラ、赤外線(「IR」)カメラ、電荷結合素子(「CCD」)カメラ、ハイパースペクトルカメラ、超音波または光検出および測距(「LIDAR」)システムカメラを含む。代替的に、または追加的に、検出構成要素218は、湿度、光、温度、風、または地理的位置上の任意の他の適切な条件を測定するためのさらなるセンサを含み得る。
検出構成要素218は例えば、噴霧装置202の移動方向に対して垂直に、またはほぼ垂直に、噴霧ノズル304a~cの前に(例えば、駆動方向から見て)配置され得る。図2に示される例では検出構成要素218は光学検出構成要素であり、検出構成要素218の各々はそれぞれのスプレーノズル204と関連付けられる。ここでまた図3を参照すると、検出構成要素218は、一旦スプレーノズル304cがそれぞれの位置に到達すると、それぞれのセンサのそれぞれの視野がその地理的位置において、それぞれのノズル、例えばスプレーノズル304cのスプレープロファイル314を含むか、または少なくとも重複するように、関連付けることができる。他の構成において、検出構成要素218の各々がスプレーノズル304a~cのうちの2つ以上に関連付けられてもよく、またはさらに2つ以上の検出構成要素218がスプレーノズル304a~cの各々に関連付けられてもよい。
次に、図2に沿って図3を参照すると、噴霧装置202のより詳細な例として、検出構成要素218、ならびに制御システムまたは制御ユニット210に対して通信可能に結合されたアクチュエータ、例えばタンク弁306a~cおよびノズル弁310a~cを示す。図2では、制御ユニット210が主噴霧器ハウジング206内に配置されて示されており、そこから、接続インターフェース104を介して、センサおよびアクチュエータなどのそれぞれの構成要素に対して動作可能に結合され得る。接続は、構成要素の一部または全部への有線接続であってもよく、または無線接続であってもよい。したがって、接続インターフェース104は、有線および/またはワイヤレス接続を可能にし得る。場合によっては、それは機械102および/または主噴霧器ハウジング206内に分散され、検出構成要素218、タンク弁306a~cおよび/またはノズル弁310a~cに対して通信可能に結合される、2つ以上の制御ユニット210またはシステムであってもよい。制御部210は、少なくとも一部が計算ユニットであってもよい。したがって、計算ユニットは制御ユニット210であってもよく、または制御ユニット210は計算ユニットの一部であってもよい。例えば、制御ユニット210は機械102の処理ユニットと通信可能に接続して、計算ユニットとして集合的に形成し機能することができる。接続は、有線および/または無線の接続インターフェース104を介して確立され得る。機械102の処理ユニットは恒久的にインストールされたコンピュータであってもよいし、接続インターフェース104を介して着脱可能に接続され得るモバイルデバイスであってもよい。他の場合には、制御ユニット210は、機械102または噴霧装置202に接続することができるモバイル装置などの取り外し可能な装置であってもよい。
計算ユニットまたは制御ユニット210は、噴霧装置202および/または機械102から取り出された1つまたは複数の信号を分析するように構成される。信号は、機械102および/または噴霧装置202と動作可能に接続された検出システム220から取り出すことができる。簡単にするために、機械102および噴霧装置202は1つの装置、すなわち機械102と見なされ、この例では噴霧装置202が農作業を実施するために機械102に対して取り付けられていると仮定する。同様に、制御ユニット210および計算ユニットは交換可能に、または単に制御ユニット210として使用される。したがって、制御ユニット210は、記憶装置に対して動作可能に接続される。
信号は、機械102および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータ、すなわち、この例では噴霧に関連する1つまたは複数のパラメータを示す。
1つまたは複数の信号の分析に応答して、計算ユニットまたは制御ユニット210は、パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容範囲または許容値内にあるかどうかを決定するように構成される。範囲または値は、制御ユニット210に対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される。農場特有データはリモートサーバ106から、直接制御ユニット210に、またはクライアントコンピュータ112でのダウンロードを介して提供され、その後、有線または無線で、接続インターフェース104を介して、制御ユニット210に対して転送することができる。
この決定に応答して、制御ユニット210は、農作業を有効化および/または指定するために使用可能な出力信号を生成するように構成される。したがって、制御ユニット210は特定の農作業が実施され得るか否かを検証することができ、および/または制御ユニット210は農作業を指定することができる。したがって、農作業も制御ユニット210を介して制御することができる。
農場特有データは、機械102に特有であってもよく、農作業を検証および/または指定するために使用可能であってもよい。たとえば、ノズルの種類や特性、作業幅などである。1態様によれば、農場特有データは気象関連であり、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。例えば、温度、風の特性、降水量、湿度、日射、ミツバチの活動。1態様によれば、農場特有データはタスクに関連し、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。例えば、1つ以上の地理的位置または農場の座標および/または地形データなどのような、以下のいずれかに関連する情報を提供することができる地理的特性:場所、境界、作物、品種、作物特性、先行作物、耕作システム、収量期待、病気状態、およびそれらの類似のもの、許容可能な農業作業のための時間枠、農業物質データ、投与量、農場内または農場内の1つまたは複数の地理的位置における先行農業物質の分布、病気状態に基づく推奨データ、バイオマス、天候または法的要件、農業作業のための実行関連データ、例えば速度、最適経路、重複、ギャップ、加速、エンドエフェクタユニット選択、例えばノズル選択。
農作業中、または農作業の前に、制御ユニット210は、農場特有データ内に提供される制御論理に従って、検出構成要素218および/またはタンク弁306a~cおよび/またはノズル弁310a~cのいずれかをそれぞれ監視および/または制御するように構成される。制御ユニット210は、複数のモジュールを備えることができる。例えば、1つのモジュールは、検出構成要素218を制御して、地理的位置における測定値の画像またはスナップショットなどのデータを収集するように構成される。別のモジュールは、農場特有データを使用して決定をするために、画像または測定値などの収集されたデータを分析するように構成され得る。別のモジュールは、タンクおよび/またはノズル弁制御のためのパラメータを導出するように構成されてもよい。決定または出力信号に基づいてタンク弁306a~cおよび/またはノズル弁310a~cを制御するためのさらなるモジュールが存在し得る。
制御ユニット210に加えて、噴霧装置202は監視システム212を備え、監視システム212は、センサ214および/またはセンサ216によって測定されたデータを受信し、および/または制御ユニット210から受信するのに適したそれぞれのインターフェースを有する任意の処理装置である。特に、監視システム212は、共通流体ライン222に存在する流体特性を測定するように構成されたセンサ214からデータを受信するように構成され得る。図3に示されるように、共通流体ライン222は、タンク208a~cからの流体混合物と共に複数のスプレーノズル304a~cを提供することができる。タンク208a~cから放出される流体の量を制御するために、タンク弁306a~cが、それぞれタンク208a~cの各々と関連付けられる。地理的位置のうちの1つまたは複数で感知される特定の条件に応じて、制御ユニット210は、特定の地理的位置における農作業の特性またはパラメータを決定する。例えば、地理的位置に散布または放出される農業物質または化学物質の特定の組成物。したがって、制御ユニット210は、出力信号に応答して、それぞれの作動信号をタンク弁306a~cに対して提供して、それぞれの量の物質を流体ライン308a~cに対してそれぞれ提供する。図3の例では、タンク208a-cからのそれぞれの流体ライン308a-cを介して、流体ライン222内で1つ以上の流体ストリームが混合され、そこで混合物は分配線302a-cを介して個々のスプレーノズル304a-cに対して供給される。各噴霧ノズル304a~cは、制御ユニット210によって提供される作動信号に応じて噴霧のためにトリガされる、ノズル弁310a~cのそれぞれを含む。活性化信号によって提供される所望の散布または施用速度に応じて、施用ノズル312a~cは、活性化された噴霧ノズル304a~cごとにそれぞれの量の農業物質を地理的位置に対して噴霧するように制御される。
個々のスプレーノズル304a~cの動作を監視するために、流体特性を監視するセンサを使用することができる。例えば、共通流体ライン222において感知される流体特性は、センサ214によって測定される流体流量であってもよい。さらなるセンサを使用して、印加された流体の組成および/または温度および/または圧力などの他の流体特性を連続的または断続的に測定することができる。そのようなセンサ316a~cは図3に示されるように、それぞれのスプレーノズル304a~cの各々に、または共通流体ライン222にも配置されて、そこに流れる混合物の組成を監視することができる。
農作業が実施される地理的位置からのデータは、メモリ記憶装置に記録され、および/またはリモートサーバ106に対して直接送信され得る。更新データは、将来の農作業を検証および/または指定するため、またはさらには実行するために、メモリ記憶装置において新しい農場特有データを提供するための基礎として機能することができる。
更新データは、以下のうちの任意の1つまたは複数を含むことができる:散布速度のための設定点、例えば適用速度、実際の散布速度、作業状態、圧力、作業領域、作業幅、タンク充填レベル、組成、pH、セクションの状態(オン/オフ)、ジオメトリ、位置データ、日付/時間、速度、モータ回転数、燃料消費量、環境サンプルデータ、および温度、風、降水量、湿度、日射などの環境センサデータ。
図4は、フローチャート400として、機械を使用して地理的位置で農業作業を実施するための方法を示す。ブロック402において、機械から取り出された1つまたは複数の信号が計算ユニットを介して分析され、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す。ブロック404において、計算ユニットを介して、パラメータのうちの1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかが決定される。範囲または値は、計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される。ブロック406において、ブロック404の決定に応答して、計算ユニットを介して、出力信号を生成する。出力信号は、農作業を有効化および/または指定するために使用可能である。
図5は、農作業を検証するための検証装置500の実施形態を示す。
検証装置500は、1つまたは複数のプロセッサを有する計算ユニット502と、メモリ記憶装置504と、ネットワークインターフェースと、接続インターフェースとを有する。メモリ記憶装置504は、1つ以上の記憶ユニットを含んでもよい。記憶ユニットは、永続的または非永続的記憶であってもよい。メモリ記憶装置504は、永続的および/または非永続的ストレージを含むことができる。ネットワークインターフェース506は、農場特有データなどの農作業を検証するプロセスに関連するデータを、クラウドサーバなどのリモートサーバ508に対して提供し、またはそこから取得するように構成され得る。接続インターフェース510は、農作業を検証するプロセスに関連するデータを提供するように構成され得る。例えば、機械512から取り出された、機械および/または農作業に関する1つ以上のパラメータを示す信号、または、農作業を検証および/または指定するために用いることができる出力信号を、機械512に対して出力しまたは機械512から取得する。この文脈では、データを提供することは、データを送信すること、データを取り出すこと、またはデータを受信することを含み得る。
図6は、農作業の実施前および/または実施中の農作業を検証するための方法の実施形態を示す。
ネットワークインターフェースを介して、工程514において、例えば、計算ユニット502に動作可能に接続されたネットワークインターフェース506を介して、メモリ記憶装置504において農場特有データを提供することができる。農場特有データは、農場上で農作業を実行する前に、リモートサーバ508から提供され得る。農場特有データは、農作業が実施される前に転送されてもよい。このようにして、サーバへの接続が失われても機械が動作できるように、農場特有データの可用性が保証される。サーバへの接続が利用可能である場合、農作業中に更新された農場特有データも転送され得る。農場特有データは、計画された動作タスクのために定義され、タスクの計画時に生成されるデータの不変のセットであり得る。代替の農場特有データは、農場特有データの現在の状態のスナップショットのために定義されたデータの不変のセットであり得る。後者の場合、農場特有データは農場条件またはタスク計画が変更されたときに、リモートサーバを介して更新され得る。したがって、農場特有データは、リモートサーバ上で連続的に変化し得る。計画されたタスクの場合、農場特有データはそのような計画されたタスクを実行する前に、サーバへの接続が利用可能になるとすぐに、マシンと同期され得る。利用可能な計画タスクがない場合、農場特有データは、サーバ接続が利用可能であれば、リモートサーバによって記憶された現在の農場特有データから、スナップショットとしてアドホックに取り出され得る。データの完全なセットが、計画されたまたはアドホックのいずれかで、機械によって取り出されると、動作は、事前の検証を含めて開始し得る。このようにして、サーバへの接続なしで検証を実行することが可能である。これは、ネットワークのない農村地域の農業分野に特に関連する。
農場特有データは、機械および/または農作業に関連するデータを含むことができる。農場特有データは、特定の農作業を実施し得るかどうかを決定するための検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールを含み得る。前記検証データおよび/または1つ以上の検証ルールは例えば、計算ユニット502のためのコンピュータロジックデータまたはコンピュータ命令として提供されてもよい。したがって、農場特有データは、1つまたは複数の農作業を検証するためのコンピュータ制御ロジックデータを少なくとも部分的に含むことができる。
農作業の開始に先立って、計算ユニット502は、工程516において、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を、例えば接続インターフェース510を介して取り出す。工程516は、農作業起動信号によってトリガされてもよい。このような動作起動信号は機械に依存してもよい:噴霧器の場合の噴霧動作起動信号、耕うん器の場合の耕うん動作信号、または収穫器の場合の収穫動作信号。
工程516において、計算ユニット502は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を取り出す。動作起動信号は、工程516において計算ユニット502に対して提供されてもよく、動作起動信号に基づいて、農作業を検証するための方法が開始されてもよい。動作起動信号に加えて、さらなる信号が計算ユニット502に対して提供されてもよい。そのような信号は、機械の位置、設定点、較正、事前設定較正間隔、以前の較正実行の結果、作業部分、作業部分のセットアップ、作業幅、タンク充填レベル、位置、日付、時間などの機械関連信号を含むことができる。そのような信号は、動作起動信号のタイムスタンプ、温度、風、湿度、降水および/または日射などの測定された農場条件などのアプリケーション関連信号を含むことができる。
工程518において、機械から取り出された1つまたは複数の信号は、計算ユニットに対して提供されるか、または計算ユニットによって分析される。コンピューティングは、農場特有データに基づいて、パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定する。農場特有データは、メモリ記憶装置から計算ユニットに対して提供されてもよい。農場特有データは、農場位置、アプリケーションマップなどのアプリケーションデータ、アプリケーションのタイミングスロット、(法的)距離要件、作物保護製品推奨、運転パターン/命令、および検証データ、検証ルール、フォールバック/補正パラメータ、違反の場合の結果に関する情報を含むことができる。また、農場特有データは、ユーザ嗜好によって影響されてもよく、ユーザ嗜好を含んでもよい。
農場特有データは、検証データおよび/またはルールとともに、機械が農場上のアプリケーションのために開始されるときに、記憶されたアプリケーション命令を検証する命令を含むことができる。そのような検証は、静的または動的検証ファクタに基づき得る。特に、農場特有データを介して提供される検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールは、計算ユニット502によって実行され得る。そのような検証データおよび/または検証ルールは、以下を含むことができる:
・農場特有データは、有効期限時間スパンまたは有効期限などの有効期限閾値を含み得る。計算ユニット502による分析が実行される基準となる農場特有データが満了していないことが検証されてもよい;
・農場特有データは、動作またはタスク関連検証データを含むことができる。そのような検証データは、温度または風の条件などの農場条件を含むことができる;
・農場特有データは、動作またはタスク関連ルールを含むことができる。例えば、動作またはタスクは、その日の時間範囲および/またはタイムスロットに対して取り付けることができる。そのような規則はさらに、温度、降水、または風などの特定の分野に存在する気象条件と接続され得る。動作起動信号に応答して実行され、機械から信号として取り出される時間およびセンサ測定値に応じて、動作またはタスク関連ルールは、機械512による農作業を実行する前に検証され得る。
・農場特有データは、有効期限時間スパンまたは有効期限などの有効期限閾値を含み得る。計算ユニット502による分析が実行される基準となる農場特有データが満了していないことが検証されてもよい;
・農場特有データは、動作またはタスク関連検証データを含むことができる。そのような検証データは、温度または風の条件などの農場条件を含むことができる;
・農場特有データは、動作またはタスク関連ルールを含むことができる。例えば、動作またはタスクは、その日の時間範囲および/またはタイムスロットに対して取り付けることができる。そのような規則はさらに、温度、降水、または風などの特定の分野に存在する気象条件と接続され得る。動作起動信号に応答して実行され、機械から信号として取り出される時間およびセンサ測定値に応じて、動作またはタスク関連ルールは、機械512による農作業を実行する前に検証され得る。
言い換えれば、機械が農場位置に到着し、機械が例えば、ユーザインタラクションを介して、機械信号を介して、または位置座標を介して自動的に、動作の開始を信号伝達すると、検証ループが開始され得る。そのような検証ループは、農作業特有の検証および/または機械特有の検証を含む静的検証要因に基づくことができる。農作業特有の検証は、作物保護製品の適用のために、それぞれの農場に対して適用可能な適用マップ、適用時間、適用される作物保護製品、作物保護製品の適用前に予想されるまたは測定される農場の気象条件に基づく、少なくとも1つの検証規則を含むことができる。機械特有の検証は、将来の用途に十分なタンクの充填レベル、バルブおよびノズルの動作および/またはバルブおよびノズルの最新の較正のチェックを含むことができる。
ステップ520において、1つまたは複数のパラメータが許容範囲内にあるかどうかが判定され得る。
1つまたは複数のパラメータが許容範囲内にある場合、工程522において、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号が、農作業を開始するために、接続インターフェース510を介して機械512に対して提供される。
1つまたは複数のパラメータが許容範囲内にない場合、工程524において、農作業を停止するために使用可能な出力信号が、農作業を停止するために、接続インターフェース510を介して機械512に対して提供される。
検証が完了し、成功すると、機械は出力信号を受信することができる。そのような出力信号は、農作業を実行するために機械512が準備できていることを示す検証信号であってもよい。1実施形態において、そのような出力信号がディスプレイ上に表示され得る。妥当性確認に成功した場合、緑色光が、機械512のディスプレイを介して出力され、動作が開始される。
例えば、タイミングスロットが有効でないために、検証が完了したが成功しなかった場合、出力信号は例えば、動作データが農場上の状況に従っていないことを示すことができる。ハードウェアが動作の準備ができていないという信号を提供するハードウェア特有の検証のために、同様の信号が出力されてもよい。機械の運転が自動的に停止する場合がある。出力信号は、機械512のディスプレイ、または追加のハードウェアデバイスもしくはスマートフォンなどの中間デバイスのいずれかに対して提供され得る。
場合によっては、農業者が不成功の検証を上書きし、警告にもかかわらず動作を継続することを許可されることがある。出力信号はさらなるメタデータを含むことができ、その結果、オペレータは可能性のある影響(すなわち、最適ではない有効性、歩留まりの損失、保証の損失)についてディスプレイを介して通知される。そのような場合、オペレータは、そのような動作を積極的に確認しなければならないことがある。その確認は、機械512がサーバに接続すると、メモリ記憶装置504、任意の仲介デバイスおよび/またはリモートサーバに記憶され得る。
検証が完了し、成功しなかった場合、出力信号は、調整された動作設定に関連するデータを含み得る。例えば、施用は除草剤である、温度が高すぎる、検証が失敗、除草剤投薬量を増加させるための選択肢、水位または低下したスプレーノズルが、出力信号介して提供される。いずれかのオプションの確認信号が取得されると、動作が開始される。
検証は3つのカテゴリ、すなわち、有効な操作命令については緑色、操作成功に影響を及ぼす可能性がある操作命令については黄色、悪影響の高いリスクのために検証できない操作命令については赤色にクラスタ化することができる。設定を調整するための同様のオプションにフラグを立てることができる。そのような検証は、検証装置500によって直接転送または格納される農場特有データの一部として、サーバによって特定され、準備される動作尺度であり得る。農場特有の検証データまたは検証ルールが利用可能でない場合(サーバへの接続がないため)、およびオペレータが操作を実行したい場合、デフォルト操作値を使用することができ、オペレータは、そのような検証されていないデフォルトモードについて通知される。
上記の実施形態に加えて、または上記の実施形態に代えて、計算ユニット502は機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を取り出し、機械512から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、農場データ、特に検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールに基づいて、パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容範囲または許容値内にあるかどうか、および1つまたは複数のパラメータが許容範囲内にあるかどうかを決定する。このようにして、農作業を開始する前だけでなく、農作業の実行中にも、農作業を制御および/または監視することが可能になる。
例えば、農作業の実行中に、機械からのデータを連続的に取り出すことができる。そのようなデータは、機械センサ、農場センサ、機械器具センサ、または他の機械センサから取り出すことができる。データは農作業中に、農場特有データ、特に検証データおよび/または1つまたは複数の検証ルールに基づいて分析され、チェックされ得る。次に例を示す:
o農場の現在の部分に対して適用率が正しいかどうかをチェックする(設定値と実際の適用率を考慮する)
o断面が正しく設定されているかどうかをチェックする(オーバーラップ、距離要件、オン/オフアプリケーションの場合)
o温度が規定範囲内かどうかを確認する
o風が規定範囲(製品、ノズル、駆動速度にも依存)内にあるかどうかをチェックする
o駆動速度が定義された範囲内にあるかどうかをチェックする(ノズルと圧力、および適用速度にも依存する->すべてのパラメータを整列させて、良好な液滴サイズにする必要がある)
o農作業を実施する日時が、現行農場で定義された範囲内にあるかどうかを確認する。
o農場の現在の部分に対して適用率が正しいかどうかをチェックする(設定値と実際の適用率を考慮する)
o断面が正しく設定されているかどうかをチェックする(オーバーラップ、距離要件、オン/オフアプリケーションの場合)
o温度が規定範囲内かどうかを確認する
o風が規定範囲(製品、ノズル、駆動速度にも依存)内にあるかどうかをチェックする
o駆動速度が定義された範囲内にあるかどうかをチェックする(ノズルと圧力、および適用速度にも依存する->すべてのパラメータを整列させて、良好な液滴サイズにする必要がある)
o農作業を実施する日時が、現行農場で定義された範囲内にあるかどうかを確認する。
検証ループは、農場上の施用動作中に検証することができる動的要因を含むことができる。その場合、機械のセンサは、気象データ、機械データ(例えば、速度、ノズルシステム内の圧力、・・・)、または現場センサからの現場での動作中に機械のオンボードで利用可能な他のデータを提供し、またはサーバ接続が存在する場合にサーバから提供され得る。検証命令は、そのような場合、特定の動作およびそれぞれの動作範囲に関連する検証パラメータの調整されたセットを含み得る。例えば、農場上の温度がある期間にわたって許容されるよりも高い値まで上昇する場合、検証命令は、システムによってトリガされるそれぞれの警告をもたらし得る。同様に、風速がある期間にわたって増加する場合、検証命令は、システムによってトリガされるそれぞれの警告をもたらし得る。そのような動的警告は、静的警告と一致してクラスタ化することができ、ユーザのためのアクティブ確認画面をトリガすることができる。
いずれにせよ、適用マップ、上書きされた警告、ユーザ対話、検証結果、センサ読み取り値などの現場動作データは、メモリ収納部504に格納され、サーバに対して転送される。サーバが、上書きされた警告に関する情報を受信すると、その上書きの影響を評価するさらなるプロセスがトリガされ得る。例えば、農業者が赤い警告を上書きしている場合、サーバシステムは、原因および任意選択的に保証の損失を示す通知を農業者に対してトリガすることができる。さらに、例えば、農業者が黄色の警告を上書きしている場合、サーバシステムは、黄色の警告の原因およびアプリケーションの成功に対する最悪の場合の影響の推定を示す通知を農業者に対してトリガすることができる。農場はそのような特定の影響に関して監視されることがあり、保証インシデントがトリガされない場合がある。それ以外の場合は、保証インシデントが発生する可能性がある。このプロセスから集められた追加の洞察は、機械に対して転送される将来の農場特有データに対して影響を及ぼすか、またはそれに含まれ得る。たとえば、以前のアプリケーションにおいて警告が上書きされた場合、これは将来のアプリケーションの農場特有データに対して影響を与える可能性がある。
図7a~cは、農作業を検証するための検証装置の異なる構成を示す。
図7aの検証装置500は、リモートサーバから農場特有データを検索し、農作業を検証するための方法を実行し、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号を提供するように構成されたモバイル装置である。そのような実施形態において、機械512のモバイル接続インターフェースは、モバイルデバイス500からデータを送信もしくは取得するように、またはモバイルデバイス500からデータを検索もしくは受信するように、構成され得る。モバイルデバイス500と機械512との接続を可能にするインターフェース510は、WifiまたはBluetoothなどのワイヤレス接続インターフェースに基づくことができる。モバイルデバイス500は、無線ローカル接続(Bluetooth(登録商標)、wifi(登録商標)、..)を介して機械512に対して通信可能に接続され得る。機械512のモバイル接続インターフェースは、ISOBUSおよびJ1939などのプロトコルを使用して、CAN BUSなどの有線接続を介してマシンハードウェアに対して接続され得る。シリアルまたは他の接続および他のプロトコルもまた、モバイルデバイス500の機械512への接続のために使用され得る。モバイルデバイス500は、機械512に対して拡張機能をさらに提供することができる。そのような機能には、農作業を検証するための方法、ならびに、データを表示しタッチスクリーンなどのHMIを介したユーザインタラクションを可能にするなどの追加の機能が含まれる。そのために、モバイルデバイス500は、農場特有データを計算ユニット502に提供するように構成されたメモリ記憶装置504と、農作業を検証するための方法を実行し、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号を提供するように構成された計算ユニット502と、農作業およびインターフェース506、510を検証および/または指定するために使用可能な出力信号をリモートサーバ508または機械512に対してそれぞれ表示するように構成されたディスプレイ526とを含み得る。
図7bの検証装置500は、リモートサーバから農場特有データを検索し、農作業を検証するための方法を実行し、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号を提供するように構成された組み込み装置である。そのような組み込みデバイスは、接続インターフェースを介してマシンに対して接続され、ネットワークインターフェースを介してリモートサーバに接続され得る。マシンへの接続インターフェースはCANBUSに基づくことができ、ネットワークインターフェースは、Bluetooth(登録商標)、Wifi、またはセルラーネットワークに基づくことができる。
図7bの組み込みデバイスは、リモートサーバから農場特有データを検索し、農作業を検証するための方法を実行し、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号を提供するように構成された専用デバイスである。データを表示すること、およびHMIを介したユーザインタラクションを可能にすることなどの追加の機能は、追加のハードウェア構成要素によって提供され得る。たとえば、ディスプレイを含むHMIは、別個のモバイルデバイスによって提供され得る。
図7cの埋め込みデバイスは、農作業を検証するための方法を実行するように構成された完全統合デバイスである。この実施形態において、機械上の既存のハードウェアは、農作業を検証するための方法を実行するためのソフトウェア命令によって更新され得る。完全統合デバイスは、本方法を実行するために必要なインターフェースを既に提供することができる。完全統合デバイスは、マシンの制御ユニットへの接続インターフェース、マシンのHMI、およびネットワークインターフェースを含み得る。このようにして、サーバからデータを取り出し、検証ロジックを実行し、ユーザインターフェース上に表示するソフトウェアによって、既存のハードウェアを使用し拡張することができる。
図7cの検証装置は、農作業を検証するための方法を実行し、農作業を検証および/または指定するために使用可能な出力信号を提供するように構成された、部分的組み込み装置である。モバイルデバイスは、リモートサーバから農場特有データを取り出し、それを部分的組み込みデバイスに対して提供するように構成される。マシンまたは検証デバイスのモバイル接続インターフェースは、モバイルデバイスからデータを送信または取得するように、またはモバイルデバイスから農場特有データを検索または受信するように構成され得る。
上述のように、検証装置を実装するために異なるハードウェア構成を使用することができる。例えば、機械上で既に利用可能なハードウェアが使用されてもよく、または農作業のために使用される噴霧器もしくは播種機または任意の他の農業機械のような、機械に対して接続され得る追加の検証デバイスが使用されてもよい。検証デバイスは、メモリ記憶装置、器具、トラクタまたはセンサなどの機械への接続インターフェース、リモートサーバおよび計算ユニットへのネットワークインターフェースを含むことができる。検証装置は、追加のハードウェア装置として機械に取り付けられてもよく、固定部分として組み込まれてもよく、または別個のモバイル装置内に実装されてもよい。機械への通信は、ISOBUSおよびJ1939などの公的に利用可能なプロトコル、または任意の他の適切なプロトコルに基づくことができる。検証装置のための接続インタフェースが必要な場合、Bluetooth(登録商標)または遠距離通信プロトコルなどの近距離通信が使用され得る。特定の農場に対する農作業を可能にするために、農場特有の操作命令を含む農場特有データが、サーバから検証デバイスのメモリ記憶装置に対して転送され得る。そのような転送は、直接、または追加のドングルまたはスマートフォンなどの中間デバイスを介して実施することができる。
図8は、図1の分散コンピューティングシステムの異なる構成要素間のデータフローの例を示す。
農作業者が農作業を実行しようとする前に、農場特有データは、リモートサーバ508から検証装置500に対して、特に検証装置500のメモリ記憶装置504に対して転送されてもよい。図7a~7cに示すように、検証デバイスは、異なるハードウェアセットアップで構成されてもよい。このようなデータ転送は、参照番号600によって示されている。
図9は、ステップ600において交換され得る例示的なデータパッケージ700のヘッダを示す。農場特有データは、農作業が実行されるべき農場位置に関連する農場データを含むことができる。これは、農場に対して適用可能な農場境界およびバッファゾーンと組み合わされた、例えば、WGS84における経度値および緯度値などの農場の位置に関連するデータを含み得る。農場特有データは、機械に関連付けられ、例えば機械タイプ、タンクの噴霧器数、弁またはノズル、の場合などの機械セットアップ、または、例えば較正間隔または以前の較正の結果に関連する較正データを指定する、機械データを含み得る。農場特有データは、農場上で実行されるべき動作に関連する農作業データを含むことができる。そのような動作データは例えば、作物保護製品の適用のために、適用されるべき警備保護製品の識別子、適用を実行するための時間範囲、適用を実行するための農場条件範囲、空間的に分解された適用マップ、および/または運転命令を含むことができる。
農場特有データは、検証データおよび/または検証ルール702を含むことができる。検証データおよび/または検証ルールは、機械および/または農作業に関連するパラメータに関連し得る。検証データおよび/または検証ルールは、機械および/または農作業に関連するパラメータに基づくことができる。検証データおよび/または検証ルールは、機械および/または農作業に関連するパラメータの許容可能な範囲または値を示し得る。検証データおよび/または検証ルールは、機械が農業運転を実行するために開始されるとすぐに、記憶された農場データを検証するための命令を含むことができる。そのような検証は、静的または動的検証ファクタに基づき得る。
農作業を実行するための機械512の起動時に、動作起動信号は、機械512から検証装置500に対して提供され得る。このようなデータ転送は、参照番号602によって示されている。
動作起動信号を取り出すと、検証装置500は、農作業を検証するための方法を開始することができる。開始時に、農場特有データ、特に、メモリ記憶装置504に記憶された検証データおよび/または検証ルールが、コンピューティングデバイスに対してロードされる。検証デバイスは機械512から、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を要求することができる。このようなデータ転送は、参照番号604によって示されている。
要求を取り出すと、機械512は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を検証装置500に対して提供することができる。このようなデータ転送は、参照番号606によって示されている。図9は、ステップ606において交換され得る例示的なデータパッケージ704のヘッダを示す。
機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を取り出すと、検証装置500は計算ユニット502を介して、パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値は、農場特有データを使用して指定される。このような決定に基づいて、農作業を有効化および/または特定するために使用可能な出力信号が生成される。出力信号は、機械512に対して提供され得る。このようなデータ転送は、参照番号608によって示されている。図9は、ステップ608において交換され得る例示的なデータパッケージ706のヘッダを示す。
出力信号は、農作業の開始を示す検証信号と関連付けられてもよい。出力信号は、機械の動作を制御するための動作パラメータに関連付けられ得る。出力信号は、機械のオペレータによって確認されるべき確認要求と関連付けられた機械の動作を制御するための動作パラメータと関連付けられ得る。出力信号は、機械による農作業を停止するか、または開始しないことを示す拒否信号と関連付けられ得る。
農作業を実行するための機械による出力信号の検索時に、機械は、検索された出力信号に基づいて農作業を制御することができる。出力信号が検証または条件付き検証を機械に対して提供する場合、機械512の制御システムは、提供された動作パラメータに従って動作することができる。出力信号が機械に対して妥当性検査または条件付き妥当性検査を与えない場合、機械512の制御システムは、農作業の実行をブロックすることができる。
農作業の実行中、機械512は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す1つまたは複数の信号を検証装置500に対して提供することができる。このようなデータ転送は、参照番号610によって示されている。そのような信号を取り出すと、検証装置はそれぞれの出力信号を生成し、農作業の実行中に機械500の動作を制御するためにそのような出力信号を提供することができる。このようなデータ転送は、参照番号612によって示されている。このようにして、農作業を実行する機械500の制御による農作業が、堅牢で信頼性の高い方法で実行されることを確実にすることができる。
単語「備える(comprising)」は他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「a」または「an」は複数を除外しない。単一のプロセッサ、コントローラ、または他のユニットは、特許請求の範囲に列挙されるいくつかのアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
計算ユニットに対して動作可能に結合された機械と、農作業を実行するための機械と、本明細書に開示された関連する方法ステップのいずれかを実装するコンピュータソフトウェア製品と、本明細書に開示された方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを備える計算ユニットと、本明細書に開示された方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを備えるメモリ記憶装置に動作可能に結合された計算ユニットとを使用して、地理的位置で農作業を実行するための方法のための様々な例が上記に開示された。しかしながら、当業者であれば、添付の特許請求の範囲およびその均等物の趣旨および範囲から逸脱することなく、それらの例に変更および修正を加えることができることを理解するであろう。本明細書で論じられる方法および製品の実施形態からの態様は、自由に組み合わせることができることがさらに理解されるであろう。
さらなる可能な実施形態を除外することなく要約すると、列挙された以下の実施形態が少なくとも想定され得る:
第1項.機械を使用して地理的位置で農作業を実行する方法、好ましくは機械を使用して地理的位置で農作業を実行する前および/または実行中に農作業を検証する方法であって、機械は計算ユニットに動作可能に結合されており、以下を有する:
計算ユニットを介して、機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析または提供するステップ、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
計算ユニットを介して、機械および/または農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その許容可能な範囲または値は計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
計算ユニットによって、その決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために、好ましくは機械を監視および/または制御するために使用可能である。
第1項.機械を使用して地理的位置で農作業を実行する方法、好ましくは機械を使用して地理的位置で農作業を実行する前および/または実行中に農作業を検証する方法であって、機械は計算ユニットに動作可能に結合されており、以下を有する:
計算ユニットを介して、機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析または提供するステップ、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
計算ユニットを介して、機械および/または農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その許容可能な範囲または値は計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
計算ユニットによって、その決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために、好ましくは機械を監視および/または制御するために使用可能である。
第2項.前記農場特有データは、前記計算ユニットが前記農場特有データを使用することを妨げられる日付を超える有効期限を有する、条項1に記載の方法。
第3項.前記農場特有データは、リモートサーバからのデータ転送を介して提供される、条項1に記載の方法。
第4項.前記計算ユニットはネットワークインターフェースに対して動作可能に結合され、データ転送は前記ネットワークインターフェースを介して実行される、条項3に記載の方法。
第5項.計算ユニットは、接続インターフェースに対して動作可能に結合される、上記条項のいずれかに記載の方法。
第6項.前記ネットワークインターフェースおよび前記接続インターフェースは、同じデバイスである、条項5に記載の方法。
第7項.農作業が、少なくとも1つの農業物質の散布を含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第8項.前記農作業を指定することは、前記地理的位置での散布のための前記少なくとも1つの農業物質のうちの任意の1つまたは複数の選択を含み、好ましくは前記選択は、前記パラメータのうちの任意の1つまたは複数に依存して、または前記出力信号に応答して、少なくとも部分的に実行される、条項7に記載の方法。
第9項.前記農作業を特定することは、前記地理的位置での散布のための前記少なくとも1つの農業物質のうちの任意の1つ以上の量および/または濃度を決定することを含み、好ましくは前記量および/または濃度は、前記パラメータのうちの任意の1つ以上に依存して、または前記出力信号に応答して、少なくとも部分的に決定される、条項7または条項8に記載の方法。
第10項.農作業を特定することが、農作業を実施するための少なくとも1つの距離値を決定することを含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第11項.農作業の検証が、農作業が安全かつ/または効率的に実施され得るかどうかを決定することを含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第12項.農作業の検証が、機械が農作業を実施するために適切に装備されているかどうかを決定することを含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第13項.農作業を検証することは、農作業を実施する前などのように、機械の静的またはほぼ静的な条件下で計算ユニットによって実行される静的検証を実行することを含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第14項.農作業を検証することは、農作業の実施中に機械が使用されている間に計算ユニットによって実行される1つまたは複数のチェックまたは決定を伴う動的検証を実行することを含む、上記項のいずれかに記載の方法。
第15項.前記地理的位置の場所は、前記計算ユニットに対して動作可能に結合された地理的位置モジュールを介して決定される、上記項のいずれかに記載の方法。
第16項.出力信号は、検証されたおよび/または指定された農作業を通信するために、計算ユニットと動作可能に結合されたヒューマンマシンインターフェース(「HMI」)に対して提供される、上記項のいずれかに記載の方法。
第17項.前記農作業は、前記出力信号に応答して実施することを防止される、上記項のいずれかに記載の方法。
第18項.前記防止された農作業は、ユーザ上書可能である、条項17に記載の方法。
第19項.項18に記載の方法であって、防止された農作業が上書されたとき、計算ユニットを介して例外信号が生成される、方法。
第20項.前記例外信号は、前記メモリ記憶装置および/または前記リモートサーバにおいて提供される、条項19に記載の方法。
第21項.前記農作業が、前記出力信号に応答して実施され、および/または制御される、上記第1項~第16項のいずれかに記載の方法。
第22項.農作業が計算ユニットを介して、好ましくは、計算ユニットが機械に関連する少なくとも1つのアクチュエータおよび/または少なくとも1つのエンドエフェクタユニットを制御することによって、実施および/または制御される、節21に記載の方法。
第23項.計算ユニットがメモリ記憶装置および/またはリモートサーバにおいて更新データを提供し、更新データは、1つまたは複数の信号のいずれか、および/または地理的位置に関連する1つまたは複数のパラメータのいずれか、および/または地理的位置における農作業の検証および/または指定を含む、条項21または条項22に記載の方法。
第24項.前記例外信号は、前記更新データの一部として提供される、節20および節23に記載の方法。
第25項.前記更新データは、前記地理的位置またはその周辺での将来の農作業のために前記計算ユニットによって使用可能な更新された農場特有データを生成するために使用される、条項23または条項24に記載の方法。
第26項.農作業を実行するための機械であって、上記方法条項のいずれかに従って構成され、上記条項のいずれかに従って方法ステップを実行するように構成された機械。
第27項.コンピュータプログラム、または前記プログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラムが適切な計算ユニットによって実行されると、前記計算ユニットに、上記方法節のいずれかの方法ステップを実行させる命令を含む。
第28項.地理的位置で農作業を実行するための機械であって、前記機械は計算ユニットに対して動作可能に結合され、計算ユニットがメモリ記憶装置であり、前記機械は、前記計算ユニットが以下を実施するように構成されている:
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値はメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値はメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
決定に応答して出力信号を生成し、出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
第29項.コンピュータプログラム、またはプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、メモリ記憶装置と、地理的位置で農作業を実行する機械とに動作可能に結合された適切な計算ユニットによってプログラムが実行されると、前記計算ユニットに以下を実施させる:
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
その決定に応答して出力信号を生成する;
出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
機械から取り出された1つまたは複数の信号を分析し、1つまたは複数の信号は、機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す;
パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定し、その範囲または値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される;
その決定に応答して出力信号を生成する;
出力信号は、農作業を検証および/または指定するために使用可能である。
第30項.上記方法節のいずれかの方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムコードを含む、計算ユニット。
第31項.上記方法節のいずれかの方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムコードを含む、メモリ記憶装置に動作可能に結合された計算ユニット。
Claims (15)
- 機械を使用して地理的位置で農作業を実行する前および/または実行中に農作業を検証するための方法であって、前記機械は計算ユニットに対して動作可能に結合され、前記方法は:
前記計算ユニットに対して、前記機械から取り出された1つ以上の信号を提供するステップであって、前記1つ以上の信号は、前記機械および/または前記農作業に関連する1つ以上のパラメータを示す、ステップ;
前記計算ユニットを介して、前記機械および/または前記農作業に関連する前記パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを決定するステップであって、その許容可能な範囲または値は、前記計算ユニットに対して動作可能に結合されたメモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される、ステップ;
前記計算ユニットを介して、前記決定に応答して、出力信号を生成するステップであって、前記出力信号は、前記農作業を検証および/または指定して、前記機械を監視および/または制御するため使用可能である、ステップ;
を有する方法。 - 前記農場特有データは、前記計算ユニットが前記農場特有データを使用することを妨げられる日付を超える有効期限を有する、請求項1記載の方法。
- 前記農作業は、少なくとも1つの農業物質の散布を含む、請求項1または2記載の方法。
- 前記農作業を指定することは、前記地理的位置における散布のための前記少なくとも1つの農業物質のうちの任意の1つまたは複数の選択を含み、好ましくは前記選択は、前記パラメータのうちの任意の1つまたは複数に依存して、または前記出力信号に応答して、少なくとも部分的に実行される、請求項3記載の方法。
- 前記農作業を指定することは、前記地理的位置における散布のための前記少なくとも1つの農業物質のうちの任意の1つまたは複数の量および/または濃度を決定することを含み、好ましくは前記量および/または濃度は、前記パラメータのうちの任意の1つまたは複数に依存して、または前記出力信号に応答して、少なくとも部分的に決定される、請求項3または請求項4記載の方法。
- 前記農作業を検証することは、前記農作業を実施する前などのように、前記機械の静的またはほぼ静的な条件下で前記計算ユニットによって実行される静的検証を実行することを含み、および/または、前記農作業を検証することは、前記農作業を実施する間に前記機械が使用されている間に前記計算ユニットによって実行される1つまたは複数の決定を含む動的検証を実行することを含む、請求項1から5のいずれか1項記載の方法。
- 前記出力信号は、前記農作業を特定するデータ、前記農作業を実行するためのユーザ確認、警告、および/または、農作業を防止するためのユーザ上書可能信号を含む、請求項1から6のいずれか1項記載の方法。
- 前記機械および/または前記農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容範囲または許容値内にあるかどうかの前記判定は、前記機械からの動作起動信号に基づいてトリガされる、請求項1から7のいずれか1項記載の方法。
- 前記出力信号は、許容範囲もしくは許容値内にない前記機械および/または前記農作業に関連する前記パラメータのうちの1つまたは複数に応答して農作業が実施されることを防止するために生成される、請求項1から8のいずれか1項記載の方法。
- 農作業を防止するための前記出力信号はユーザ上書可能であり、 防止された前記農作業が上書されたときに例外信号が生成され、 前記例外信号は、前記メモリ記憶装置および/またはリモートサーバにおいて提供される、請求項9記載の方法。
- 前記農場特有データは、前記機械および/または前記農作業および/または検証データおよび/または1つ以上の検証ルールに関連する、請求項1から10のいずれか1項記載の方法。
- 前記農作業は、前記出力信号に応答して実施され、監視され、および/または制御される、請求項1から11のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1から12のいずれか1項記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを含むメモリ記憶装置に対して動作可能に結合された計算ユニットを備える検証デバイス。
- 地理的位置において農作業を実行するための機械であって、前記機械は計算ユニットに対して動作可能に結合され、前記計算ユニットは動作可能なメモリ記憶装置であり、前記機械は、前記計算ユニットが:
前記機械から取り出された1つまたは複数の信号を提供するステップであって、前記1つまたは複数の信号は、前記機械および/または前記農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す、ステップ;
前記機械および/または前記農作業に関連する前記パラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容可能な範囲または値内にあるかどうかを判定するステップであって、その許容可能な範囲または値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される、ステップ;
前記判定に応答して出力信号を生成するステップであって、前記出力信号は、前記農作業を検証および/または指定して前記機械を監視および/または制御するために使用可能である、ステップ;
を実施するように構成されている、
機械。 - コンピュータプログラムまたは前記プログラムを記憶する非一時的コンピュータ読取可能媒体であって、メモリ記憶装置に対して動作可能に結合された適切な計算ユニットによって前記プログラムが実行されるとき、前記計算ユニットに:
機械から取り出された1つまたは複数の信号を提供するステップであって、前記1つまたは複数の信号は、前記機械および/または農作業に関連する1つまたは複数のパラメータを示す、ステップ;
前記機械および/または前記農作業に関連するパラメータのうちのいずれか1つまたは複数が許容範囲または許容値内にあるかどうかを判定するステップであって、その許容範囲または許容値は、メモリ記憶装置において提供される農場特有データを使用して指定される、ステップ;
前記判定に応答して出力信号を生成するステップ;
を実施させる命令を有し、
前記出力信号は、前記農作業を検証および/または指定して前記機械を監視および/または制御するために使用可能である、
コンピュータプログラムまたは非一時的コンピュータ読取可能媒体。
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