JP6616377B2 - 情報処理システム及びプログラム - Google Patents
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- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
[先行技術文献]
[非特許文献]
[非特許文献1] 近藤直ら、「畦畔除草ロボットの開発」、[on line][2017年10月18日検索]、インターネット<URL:http://www.aptech.kais.kyoto-u.ac.jp/activity/date/grass_cutter_robot.pdf>
[非特許文献2] 地方独立行政法人北海道立総合研究機構、試験研究成果一覧、「成績概要書(2006年1月作成)」[on line][2017年10月18日検索]、インターネット<URL:https://www.hro.or.jp/list/agricultural/center/kenkyuseika/gaiyosho/h18gaiyo/f5/2006508.pdf>
上記の情報処理システムは、第1画像データ取得部が取得したデータを解析して、(i)一の農産物の収穫される部位の特徴、及び、(ii)収穫される部位の周囲に存在する、一の農産物の収穫されない部位の特徴の少なくとも一方を示す特徴情報を生成する特徴情報生成部を備えてもよい。
図1は、農作業支援システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、農作業支援システム100は、管理サーバ110を備える。農作業支援システム100は、農作業ロボット120を備えてもよい。本実施形態において、農作業ロボット120は、ベースユニット130と、移動ユニット132と、撮像ユニット134とを備える。農作業ロボット120は、1又は複数のセンサユニット136を備えてもよい。農作業ロボット120は、1又は複数の農作業ユニット138を備えてもよい。
農作業支援システム100の一実施形態によれば、管理サーバ110は、作業者12の作業に関する情報を収集する。作業に関する情報としては、作業の内容に関する情報、作業の対象となる農産物30に関する情報などを例示することができる。管理サーバ110は、農産物30が栽培されている圃場に関する情報を収集してもよい。
本実施形態によれば、管理サーバ110は、例えば、(i)1又は複数の作業者12の作業に関する情報、(ii)1又は複数の圃場に関する情報などを、比較的容易に、大量に収集することができる。管理サーバ110は、収集された情報を解析して、作業者12又は農作業ロボット120の作業を支援するための情報を生成してもよい。例えば、管理サーバ110は、収集された情報を解析して、1又は複数の解析モデルを生成する。解析モデルとしては、(i)1又は複数のパラメータの関数、(ii)1又は複数の確率変数と、1又は複数のパラメータとの関数、(iii)数値解析用の数理モデル、(iv)機械学習又は深層学習による学習済モデルなどを例示することができる。
図1に示される一実施形態によれば、農作業支援システム100は、散布作業に従事する作業者12が実施した作業に関する情報を収集する。また、農作業支援システム100は、収集された情報を管理する。
図1に示される他の実施形態によれば、農作業支援システム100は、収穫作業に従事する作業者12が実施した作業に関する情報を収集する。また、農作業支援システム100は、収集された情報を管理する。
本実施形態において、管理サーバ110は、通信ネットワーク10を介して、農作業ロボット120との間で情報を送受する。管理サーバ110は、通信ネットワーク10を介して、作業者12の通信端末22との間で情報を送受してもよい。
農作業支援システム100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。農作業支援システム100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。農作業支援システム100の各部は、その少なくとも一部が、仮想マシン上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。農作業支援システム100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・コンピュータなどを例示することができる。農作業支援システム100の各部は、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。
図7は、農作業ロボット120のシステム構成の一例を概略的に示す。図1に関連して説明したとおり、本実施形態において、農作業ロボット120は、ベースユニット130と、移動ユニット132と、撮像ユニット134と、センサユニット136と、農作業ユニット138とを備える。また、本実施形態において、農作業ロボット120は、制御ユニット720と、電源ユニット730と、制振ユニット750と、バランス調整ユニット780とを備える。移動ユニット132、撮像ユニット134、センサユニット136、農作業ユニット138、制振ユニット750、及び、バランス調整ユニット780は、農作業用のアタッチメントの一例であってよい。
[項目1−1]
(i)物質を散布する散布装置を装着して、1以上の農産物を栽培する圃場に上記物質を散布する作業者の上記圃場における位置、及び、(ii)上記作業者に装着された上記散布装置の上記圃場における位置の少なくとも一方を特定する散布位置特定部と、
上記散布位置特定部が特定した位置において、散布された上記物質の量を特定する散布量特定部と、
(a)上記散布位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(b)上記散布量特定部が特定した上記物質の散布量を示す情報が対応付けられた作業情報を生成する作業情報生成部と、
を備える、情報処理システム。
[項目1−2]
上記散布位置特定部が特定した位置における、上記物質の散布方向を特定する散布方向特定部、
をさらに備え、
上記作業情報生成部は、(a)上記散布位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(c)上記散布方向特定部が特定した方向を示す情報が対応付けられた上記作業情報を生成する、
項目1−1に記載の情報処理システム。
[項目1−3]
上記散布位置特定部が特定した位置において、上記作業者が、上記物質の散布に付随して、上記物質を散布する前又は上記物質を散布した後に実施した作業を特定する付随作業特定部、
をさらに備え、
上記作業情報生成部は、(a)上記散布位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(d)上記付随作業特定部が特定した上記作業を示す情報が対応付けられた上記作業情報を生成する、
項目1−1又は項目1−2に記載の情報処理システム。
[項目1−4]
上記作業情報生成部が生成した、1以上の第1作業者に関する上記作業情報に基づいて、上記物質を散布する作業に関する教師情報を生成する教師情報生成部、
をさらに備える、
項目1−1から項目1−3までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目1−5]
上記圃場における位置を示す情報、及び、当該位置における土壌の特性を示す情報が対応付けられた土壌情報を取得する土壌情報取得部、
をさらに備え、
上記教師情報生成部は、上記土壌情報取得部が取得した上記土壌情報、及び、上記1以上の第1作業者の上記作業情報に基づいて、上記教師情報を生成する、
項目1−4に記載の情報処理システム。
[項目1−6]
上記圃場における位置を示す情報、及び、当該位置における上記1以上の農産物の生育状態を示す情報が対応付けられた生育情報を取得する生育情報取得部、
をさらに備え、
上記教師情報生成部は、上記生育情報取得部が取得した上記生育情報、及び、上記1以上の第1作業者の上記作業情報に基づいて、上記教師情報を生成する、
項目1−4又は項目1−5に記載の情報処理システム。
[項目1−7]
上記圃場における位置を示す情報、及び、当該位置において収穫された農産物に関する情報が対応付けられた収穫情報を取得する収穫情報取得部、
をさらに備え、
上記教師情報生成部は、上記収穫情報取得部が取得した上記収穫情報、及び、上記1以上の第1作業者の上記作業情報に基づいて、上記教師情報を生成する、
項目1−4から項目1−6までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目1−8]
上記散布位置特定部は、(i)上記物質を散布する第2作業者の上記圃場における位置、及び、(ii)上記第2作業者に装着された上記散布装置の上記圃場における位置の少なくとも一方を特定し、
上記散布量特定部は、上記散布位置特定部が特定した位置において既に散布された上記物質の量を特定し、
上記情報処理システムは、
(i)上記散布量特定部が特定した、既に散布された上記物質の量、及び、(ii)上記教師情報生成部が生成した上記教師情報に基づいて、上記散布位置特定部が特定した上記第2作業者の位置において、散布されるべき上記物質の量を決定する散布量決定部、
をさらに備える、
項目1−4から項目1−7までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目1−9]
上記散布量決定部が決定した上記散布されるべき上記物質の量に基づいて、上記散布装置を制御する散布量制御部をさらに備える、
項目1−8に記載の情報処理システム。
[項目1−10]
上記作業者及び上記散布装置の少なくとも一方が上記物質を散布している様子が撮像された画像のデータを取得する画像データ取得部と、
上記画像を撮像した撮像装置が上記画像を撮像した時の位置を示す情報を取得する撮像位置取得部と、
をさらに備え、
上記散布位置特定部は、
上記画像データ取得部が取得した上記データを解析して、上記撮像装置と、上記作業者及び上記散布装置の少なくとも一方との相対的な位置関係を決定し、
上記撮像位置取得部が取得した情報により示される上記撮像装置の位置と、上記相対的な位置関係とに基づいて、上記作業者の上記圃場における位置及び上記散布装置の上記圃場における位置の少なくとも一方を特定する、
項目1−1から項目1−9までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目1−11]
1以上の農産物を栽培する圃場において農作業が実施された位置を特定する位置特定部と、
上記位置特定部が特定した位置において、上記農作業の内容を特定する内容特定部と、
(a)上記位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(b)上記内容特定部が特定した上記農作業の内容を示す情報が対応付けられた作業情報を生成する作業情報生成部と、
を備える、情報処理システム。
[項目1−12]
コンピュータを、項目1−1から項目1−11までの何れか一項に記載の情報処理システムとして機能させるためのプログラム。
[項目2−1]
1以上の農産物を栽培する圃場において、一の農産物が収穫された位置を特定する収穫位置特定部と、
上記一の農産物の品質を示す品質情報を取得する品質情報取得部と、
(a)上記収穫位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(b)上記品質情報取得部が取得した上記品質情報が対応付けられた収穫情報を生成する収穫情報生成部と、
を備える、情報処理システム。
[項目2−2]
上記一の農産物の質量を示す質量情報を取得する質量情報取得部、
をさらに備え、
上記収穫情報生成部は、(a)上記収穫位置特定部が特定した位置を示す情報、(b)上記品質情報取得部が取得した上記品質情報、及び、(c)上記質量情報取得部が取得した上記質量情報が対応付けられた収穫情報を生成する、
項目2−1に記載の情報処理システム。
[項目2−3]
収穫される前に撮像された上記一の農産物の画像のデータを取得する第1画像データ取得部と、
上記第1画像データ取得部が取得した上記データを解析して、(i)上記一の農産物の収穫される部位の特徴、及び、(ii)上記収穫される部位の周囲に存在する、上記一の農産物の収穫されない部位の特徴の少なくとも一方を示す特徴情報を生成する特徴情報生成部と、
をさらに備える、
項目2−1又は項目2−2に記載の情報処理システム。
[項目2−4]
上記一の農産物に関する作業履歴を示す作業情報を取得する育成条件取得部と、
上記育成条件取得部が取得した情報と、上記収穫情報生成部が生成した上記収穫情報とに基づいて、上記作業履歴に含まれる作業の少なくとも一部を評価する評価部と、
をさらに備える、
項目2−1から項目2−3までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目2−5]
上記育成条件取得部は、上記一の農産物の生育期間中の少なくとも一部の期間における気象情報をさらに取得する、
項目2−4に記載の情報処理システム。
[項目2−6]
上記一の農産物の収穫されている様子が撮像された画像のデータを取得する第2画像データ取得部と、
上記画像を撮像した撮像装置が上記画像を撮像した時の位置を示す情報を取得する撮像位置取得部と、
をさらに備え、
上記収穫位置特定部は、
上記第2画像データ取得部が取得した上記データを解析して、上記撮像装置と、上記一の農産物との相対的な位置関係を決定し、
上記撮像位置取得部が取得した情報により示される上記撮像装置の位置と、上記相対的な位置関係とに基づいて、上記圃場において上記一の農産物が収穫された位置を特定する、
項目2−1から項目2−5までの何れか一項に記載の情報処理システム。
[項目2−7]
上記撮像装置は、上記圃場の内部を移動する移動体に搭載されており、
上記移動体は、
(a)それぞれが収穫された1以上の農産物を収容する複数の収容部と、
(b)上記一の農産物が上記複数の収容部のいずれかに収容されたときに、上記一の農産物が収容された収容部に応じて、上記一の農産物の品質を決定する品質決定部と、
(c)上記品質決定部が決定した上記一の農産物の品質を示す上記品質情報を、上記品質情報取得部に送信する送信部と、
を有し、
上記品質情報取得部は、上記移動体から、通信ネットワークを介して上記品質情報を取得する、
項目2−6に記載の情報処理システム。
[項目2−8]
上記移動体は、(d)上記複数の収容部の少なくとも1つに収容されている収容物の質量を測定する、少なくとも1つの質量測定部をさらに有し、
上記送信部は、上記少なくとも1つの質量測定部が測定した上記一の農産物の質量を示す上記質量情報を、上記質量情報取得部に送信し、
上記質量情報取得部は、上記移動体から、通信ネットワークを介して上記質量情報を取得する、
項目2−7に記載の情報処理システム。
[項目2−9]
上記移動体は、上記一の農産物を収穫する作業者の進行方向において、上記作業者の後方に位置するように移動する、
項目2−7又は項目2−8に記載の情報処理システム。
[項目2−10]
上記移動体は、上記一の農産物を収穫する作業者の進行方向において、上記作業者の前方に位置するように移動する、
項目2−7又は項目2−8に記載の情報処理システム。
[項目2−11]
コンピュータを、項目2−1から項目2−10までの何れか一項に記載の情報処理システムとして機能させるためのプログラム。
[項目2−12]
自律移動機能を有する移動体であって、
(a)それぞれが収穫された1以上の農産物を収容する複数の収容部と、
(b)一の農産物が上記複数の収容部のいずれかに収容されたときに、上記一の農産物が収容された収容部に応じて、上記一の農産物の品質を決定する品質決定部と、
(c)上記品質決定部が決定した上記一の農産物の品質を示す上記品質情報を、外部の情報処理装置に送信する送信部と、
を備える、移動体。
Claims (10)
- 1以上の農産物を栽培する圃場において、一の農産物が収穫された位置を特定する収穫位置特定部と、
前記一の農産物の品質を示す品質情報を取得する品質情報取得部と、
(a)前記収穫位置特定部が特定した位置を示す情報、及び、(b)前記品質情報取得部が取得した前記品質情報が対応付けられた収穫情報を生成する収穫情報生成部と、
前記一の農産物の収穫されている様子が撮像された画像のデータを取得する第2画像データ取得部と、
前記画像を撮像した撮像装置が前記画像を撮像した時の位置を示す情報を取得する撮像位置取得部と、
を備え、
前記収穫位置特定部は、
前記第2画像データ取得部が取得した前記データを解析して、前記撮像装置と、前記一の農産物との相対的な位置関係を決定し、
前記撮像位置取得部が取得した情報により示される前記撮像装置の位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記圃場において前記一の農産物が収穫された位置を特定する、
情報処理システム。 - 前記一の農産物の質量を示す質量情報を取得する質量情報取得部、
をさらに備え、
前記収穫情報生成部は、(a)前記収穫位置特定部が特定した位置を示す情報、(b)前記品質情報取得部が取得した前記品質情報、及び、(c)前記質量情報取得部が取得した前記質量情報が対応付けられた収穫情報を生成する、
請求項1に記載の情報処理システム。 - 収穫される前に撮像された前記一の農産物の画像のデータを取得する第1画像データ取得部と、
前記第1画像データ取得部が取得した前記データを解析して、(i)前記一の農産物の収穫される部位の特徴、及び、(ii)前記収穫される部位の周囲に存在する、前記一の農産物の収穫されない部位の特徴の少なくとも一方を示す特徴情報を生成する特徴情報生成部と、
をさらに備える、
請求項1又は請求項2に記載の情報処理システム。 - 前記一の農産物に関する作業履歴を示す作業情報を取得する育成条件取得部と、
前記育成条件取得部が取得した情報と、前記収穫情報生成部が生成した前記収穫情報とに基づいて、前記作業履歴に含まれる作業の少なくとも一部を評価する評価部と、
をさらに備える、
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の情報処理システム。 - 前記育成条件取得部は、前記一の農産物の生育期間中の少なくとも一部の期間における気象情報をさらに取得する、
請求項4に記載の情報処理システム。 - 前記撮像装置は、前記圃場の内部を移動する移動体に搭載されており、
前記移動体は、
(a)それぞれが収穫された1以上の農産物を収容する複数の収容部と、
(b)前記一の農産物が前記複数の収容部のいずれかに収容されたときに、前記一の農産物が収容された収容部に応じて、前記一の農産物の品質を決定する品質決定部と、
(c)前記品質決定部が決定した前記一の農産物の品質を示す前記品質情報を、前記品質情報取得部に送信する送信部と、
を有し、
前記品質情報取得部は、前記移動体から、通信ネットワークを介して前記品質情報を取得する、
請請求項1から請求項5までの何れか一項に記載の情報処理システム。 - 前記移動体は、(d)前記複数の収容部の少なくとも1つに収容されている収容物の質量を測定する、少なくとも1つの質量測定部をさらに有し、
前記送信部は、前記少なくとも1つの質量測定部が測定した前記一の農産物の質量を示す質量情報を、前記情報処理システムに送信し、
前記情報処理システムは、前記移動体から、通信ネットワークを介して前記質量情報を取得する、
請求項6に記載の情報処理システム。 - 前記移動体は、前記一の農産物を収穫する作業者の進行方向において、前記作業者の後方に位置するように移動する、
請求項6又は請求項7に記載の情報処理システム。 - 前記移動体は、前記一の農産物を収穫する作業者の進行方向において、前記作業者の前方に位置するように移動する、
請求項6又は請求項7に記載の情報処理システム。 - コンピュータを、請求項1から請求項9までの何れか一項に記載の情報処理システムとして機能させるためのプログラム。
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