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技術 情報処理装置、収穫時期予測プログラムおよび収穫時期予測方法

出願人 富士通株式会社
発明者 浅井雅文関口英紀
出願日 2011年8月22日 (9年3ヶ月経過) 出願番号 2011-180313
公開日 2013年3月4日 (7年8ヶ月経過) 公開番号 2013-042668
状態 特許登録済
技術分野 植物の栽培 特定用途計算機
主要キーワード 温度データベース 積算単位 累積比率 観測温度 重複状況 積算温度 検出場所 総合試験
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年3月4日)のものです。
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図面 (16)

課題

栽培作物収穫時期をより精度高予測可能情報処理装置、収穫時期予測プログラムおよび収穫時期予測方法の提供を目的とする。

解決手段

情報処理装置2は、取得部2aと算出部2bと生成部2cを備える。取得部2aは、予測基準時の属する作物生育期の温度データと、生育期より過去の第1および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得する。算出部2bは、生育期の温度データと第1の他の生育期の温度データを用いて第1の予測収穫時期を算出し、生育期の温度データと第2の他の生育期の温度データを用いて第2の予測収穫時期を算出する。算出部2bは、第1の予測収穫時期と第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出する。生成部2cは、予測収穫時期の分布状況にもとづいて、生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。

概要

背景

一般に、圃場栽培される作物は、播種定植をおこなった日を基準日として、慣行の栽培を用いて収穫時期目安が把握されていた。栽培暦は、基準日から収穫開始、終了までの日数をそれぞれ規定する。

また、作物の生長は、基準日を設定し、基準日以降の気温にもとづいて基準日以降の生育状況を把握することもおこなわれている。たとえば、温度変換日数を用いて作物の生育を予測する生育予測方法がある。温度変換日数は、標準温度で1日分生長すると仮定した指標である。温度変換日数を用いた生育予測方法は、毎日平均気温から温度変換日数を計算し、それを積算して一定の値を超えた時に一定の生育状況に達すると予測する。

概要

栽培作物の収穫時期をより精度高予測可能情報処理装置、収穫時期予測プログラムおよび収穫時期予測方法の提供を目的とする。情報処理装置2は、取得部2aと算出部2bと生成部2cを備える。取得部2aは、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、生育期より過去の第1および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得する。算出部2bは、生育期の温度データと第1の他の生育期の温度データを用いて第1の予測収穫時期を算出し、生育期の温度データと第2の他の生育期の温度データを用いて第2の予測収穫時期を算出する。算出部2bは、第1の予測収穫時期と第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出する。生成部2cは、予測収穫時期の分布状況にもとづいて、生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。

目的

なお、クラウドコンピューティングにより情報処理装置11が収穫時期予測に係る処理機能を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

予測基準時の属する作物生育期の温度データと、当該生育期より過去の第1の他の生育期および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得する取得部と、前記生育期の温度データと前記第1の他の生育期の温度データとを用いて第1の予測収穫時期を算出し、前記生育期の温度データと前記第2の他の生育期の温度データとを用いて第2の予測収穫時期を算出することで、前記第1の予測収穫時期および第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出する算出部と、前記複数の予測収穫時期の分布状況にもとづいて、前記生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する生成部と、を備える情報処理装置

請求項2

前記予測情報は、前記複数の予測収穫時期の開始日の平均および終了日の平均の少なくとも一方を含む、請求項1記載の情報処理装置。

請求項3

前記算出部は、前記複数の予測収穫時期の中の最も早い開始日から最も遅い終了日までの期間内の複数の日それぞれが、前記複数の予測収穫時期のうち幾つに包含されているかを示す重複状況を算出し、前記予測情報は、前記重複状況にもとづいて判定された開始日および終了日の少なくとも一方を含む、請求項1記載の情報処理装置。

請求項4

前記算出部は、前記複数の予測収穫時期の中の最も早い開始日から最も遅い終了日までの期間内の複数の日それぞれについて、前記複数の他の生育期の温度データを用いて有効温度の合計を算出し、前記予測情報は、前記複数の日それぞれの前記有効温度の合計にもとづいて判定された開始日および終了日の少なくとも一方を含む、請求項1記載の情報処理装置。

請求項5

前記算出部は、前記生育期の前記予測基準時より前の期間について当該生育期の温度データと前記複数の他の生育期の温度データとを比較して、各他の生育期の重みを算出し、前記予測情報は、前記複数の予測収穫時期の分布状況と前記重みとにもとづいて生成される、請求項1乃至4の何れか一項に記載の情報処理装置。

請求項6

前記算出部は、前記生育期の前記予測基準時より前の第1の期間について当該生育期の温度データを使用し、前記予測基準時以降の第2の期間について前記複数の他の生育期内の当該第2の期間に対応する温度データを使用して、前記複数の予測収穫時期を算出する、請求項1乃至5の何れか一項に記載の情報処理装置。

請求項7

コンピュータに、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、当該生育期より過去の第1の他の生育期および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得し、前記生育期の温度データと前記第1の他の生育期の温度データとを用いて第1の予測収穫時期を算出し、前記生育期の温度データと前記第2の他の生育期の温度データとを用いて第2の予測収穫時期を算出することで、前記第1の予測収穫時期および第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出し、前記複数の予測収穫時期の分布状況にもとづいて、前記生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する、処理を実行させる収穫時期予測プログラム

請求項8

コンピュータが実行する作物の収穫時期予測方法であって、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、当該生育期より過去の第1の他の生育期および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得し、前記生育期の温度データと前記第1の他の生育期の温度データとを用いて第1の予測収穫時期を算出し、前記生育期の温度データと前記第2の他の生育期の温度データとを用いて第2の予測収穫時期を算出することで、前記第1の予測収穫時期および第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出し、前記複数の予測収穫時期の分布状況にもとづいて、前記生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する、収穫時期予測方法。

技術分野

0001

本発明は、情報処理装置収穫時期予測プログラムおよび収穫時期予測方法に関する。

背景技術

0002

一般に、圃場栽培される作物は、播種定植をおこなった日を基準日として、慣行の栽培を用いて収穫時期の目安が把握されていた。栽培暦は、基準日から収穫開始、終了までの日数をそれぞれ規定する。

0003

また、作物の生長は、基準日を設定し、基準日以降の気温にもとづいて基準日以降の生育状況を把握することもおこなわれている。たとえば、温度変換日数を用いて作物の生育を予測する生育予測方法がある。温度変換日数は、標準温度で1日分生長すると仮定した指標である。温度変換日数を用いた生育予測方法は、毎日平均気温から温度変換日数を計算し、それを積算して一定の値を超えた時に一定の生育状況に達すると予測する。

0004

特開平5−336843号公報

先行技術

0005

矢羽田第二郎・大庭義材・原実,“温度変換日数(DTS)法によるウンシュウミカン満開期予測と精度” 福岡県農業総合試験場研究報告14(1995) pp.125-128

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、近年の平均的な気温の上昇傾向に加えて、年毎の気候の変動に大きなばらつきがあり、従来の手法では、作物の収穫時期の予測が難しくなってきている。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一観点によれば、情報処理装置は、取得部と、算出部と、生成部と、を備える。取得部は、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、当該生育期より過去の第1の他の生育期および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得する。算出部は、前記生育期の温度データと前記第1の他の生育期の温度データとを用いて第1の予測収穫時期を算出し、前記生育期の温度データと前記第2の他の生育期の温度データとを用いて第2の予測収穫時期を算出することで、前記第1の予測収穫時期および第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出する。生成部は、前記複数の予測収穫時期の分布状況にもとづいて、前記生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。

0008

また、本発明の一観点によれば、以下に示すような、コンピュータが実行する作物の収穫時期予測方法が提供される。コンピュータは、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、当該生育期より過去の第1の他の生育期および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得し、前記生育期の温度データと前記第1の他の生育期の温度データとを用いて第1の予測収穫時期を算出し、前記生育期の温度データと前記第2の他の生育期の温度データとを用いて第2の予測収穫時期を算出することで、前記第1の予測収穫時期および第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出し、前記複数の予測収穫時期の分布状況にもとづいて、前記生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。

発明の効果

0009

栽培作物の収穫時期予測の精度を向上する。

図面の簡単な説明

0010

第1の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。
第2の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。
第2の実施形態の表示装置表示画面の一例を示す図である。
第2の実施形態の情報処理装置のハードウェアの一構成例を示す図である。
第2の実施形態の収穫時期予測のシーケンス図である。
第2の実施形態の気温データの一例を示す図である。
第2の実施形態の収穫時期予測の一例を示す図である。
第3の実施形態の年毎収穫時期と、各日の収穫時期の重複数と、累積数と、累積比率の一例を示す表である。
第3の実施形態の各日の収穫時期の累積数の一例を示すグラフである。
第4の実施形態の年毎収穫時期と、各日の有効積算温度合計値と、累積値と、累積比率の一例を示す表である。
第4の実施形態の各日の有効積算温度の累積値の一例を示すグラフである。
第5の実施形態の年毎の気温データの重み付けの一例を示す図である。
第5の実施形態の年毎収穫時期と、各日の収穫時期の重み付き重複数と、重み付き累積数と、重み付き累積比率の一例を示す表である。
第5の実施形態の各日の収穫時期の重み付き累積数の一例を示すグラフである。
第6の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。

実施例

0011

以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
まず、第1の実施形態の情報処理システムについて図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。

0012

情報処理システム1は、圃場において栽培する作物の収穫時期を予測する。情報処理システム1は、情報処理装置2と、データ収集装置3と、温度データベース4と、表示装置5を備える。

0013

情報処理装置2は、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、生育期より過去の第1および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得し、生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。情報処理装置2は、取得部2aと、算出部2bと、生成部2cを備える。予測基準時は、栽培する作物の収穫時期を予測する時である。

0014

取得部2aは、予測基準時の属する作物の生育期の温度データと、生育期より過去の第1および第2の他の生育期を含む複数の他の生育期の温度データとを取得する。取得部2aは、データ収集装置3から予測基準時の属する作物の生育期の温度データを取得する。取得部2aは、温度データベース4から過去の生育期の2期分以上の温度データを取得する。予測基準時、作物の種類、作物が作付けされた圃場は、情報処理装置2があらかじめ保持するものであってもよいし、外部の装置(たとえば、データ収集装置3、表示装置5など)から取得されるものであってもよい。

0015

算出部2bは、取得部2aが取得した、生育期の温度データと第1の他の生育期の温度データと、を用いて第1の予測収穫時期を算出する。算出部2bは、取得部2aが取得した、生育期の温度データと第2の他の生育期の温度データと、を用いて第2の予測収穫時期を算出する。このようにして、算出部2bは、第1の予測収穫時期と第2の予測収穫時期を含む複数の予測収穫時期を算出する。

0016

生成部2cは、算出部2bが算出した複数の予測収穫時期から予測収穫時期の分布状況を得る。生成部2cは、予測収穫時期の分布状況にもとづいて、生育期における作物の予測収穫時期についての予測情報を生成する。予測収穫時期についての予測情報は、予測収穫時期の始期である収穫開始可能日と、予測収穫時期の終期である収穫限界日を含む。生成部2cは、生成した予測情報を表示装置5に出力する。

0017

これにより、情報処理装置2は、近年の平均的な気温の上昇傾向や、年毎の気候の変動のばらつきに対応した収穫時期予測が可能である。
データ収集装置3は、圃場の温度を検出し、観測温度データを生育期の温度データとして出力する。データ収集装置3は、温度検出部3aを備える。温度検出部3aは、作物を栽培する圃場の温度、または圃場の温度とみなせる温度を観測して収集する。データ収集装置3は、収集した温度データを所定期間、所定容量を保持し、外部に出力する。

0018

なお、温度データは、圃場の気温の他、ハウス栽培における室温、土の温度や水耕栽培時の水温などであってもよい。また、温度の検出場所は、圃場そのものに限らず、圃場周辺、圃場のある地域とすることができる。

0019

温度データベース4は、他の生育期の温度データを保存、管理する。温度データベース4は、情報処理装置2、またはデータ収集装置3が備えてもよいし、図示しないコンピュータが備えるようにしてもよい。他の生育期の温度データは、作物の収穫予測に用いる生育期間のデータがあれば足りる。

0020

表示装置5は、作物の予測収穫時期を出力(表示出力)する。表示装置5は、表示部5aを備える。表示部5aは、情報処理装置2が生成した作物の予測収穫時期を入力し、表示画面に表示出力をおこなう。

0021

このようにして、情報処理システム1は、近年の平均的な気温の上昇傾向や、年毎の気候の変動のばらつきに対応して、収穫時期予測の精度向上を図ることができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の情報処理システムについて図2図3を用いて説明する。図2は、第2の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。図3は、第2の実施形態の表示装置の表示画面の一例を示す図である。

0022

情報処理システム10は、圃場19において栽培する作物の予測収穫時期を有効積算温度により算出する。情報処理システム10は、有効積算温度が収穫開始温度(たとえば、1250℃(摂氏1250度))に達した日を収穫開始日とし、有効積算温度が収穫限界温度(たとえば、1400℃)に達した日を収穫限界日とする。

0023

なお、積算温度の単位については日の平均値を代表として加算をしているということを明示するために「℃・日」という単位を用いる場合もある。しかし、ここでは「℃」を用いて進めていくこととする。

0024

有効積算温度は、作物の生育に寄与する温度分の積算値、すなわち、作物の生長に対して有効な最低温度以下の温度を無効として除去し、最低温度以上の温度だけを積算した値である。有効積算温度は、たとえば、作物が気温5℃以上で生育する時、観測日の気温が12℃の場合には、7(=12−5)℃を有効温度として積算し、気温が5℃以下ならば積算しない。

0025

なお、有効積算温度による予測収穫時期の算出は、一例であって、情報処理システム10は、予測収穫時期の算出について他の方法を用いてもよい。
情報処理システム10は、情報処理装置11と、データ収集装置12と、表示装置13,14を備える。情報処理装置11は、データ収集装置12、表示装置13,14と、基地局15またはネットワーク16を介して有線または無線通信可能に接続する。

0026

情報処理装置11は、表示装置13,14、およびデータ収集装置12から所要の情報を入力して、作物の収穫時期を予測し、予測した収穫時期を表示装置13,14に出力する。情報処理装置11は、データベースから他の生育期の気温データを取得して、作物の収穫時期を予測する。このデータベースは、情報処理装置11が保持してもよいし、ネットワーク16を介して接続可能なコンピュータ(たとえば、図示しないデータベースサーバ)が保持するようにしてもよい。

0027

データ収集装置12は、圃場19、または圃場19の周辺に備えられる。データ収集装置12は、温度センサ121と、無線通信部122と、ロガーデータロガー)123を備える。データ収集装置12は、温度センサ121により、所定時間(たとえば、1時間)ごとに圃場の気温データを収集する。データ収集装置12は、収集した気温データをロガー123に保持する。データ収集装置12は、ロガー123が保持する気温データを、無線通信部122により外部に出力することができる。

0028

なお、データ収集装置12は、圃場19の気温データとみなすことが可能であれば、気象庁アメダスAMeDAS:Automated Meteorological Data Acquisition System)観測網の観測基地局など、第三者が管理するものであってもよい。また、観測温度データは、観測地で観測した温度を、圃場19に対応した温度とするために補正をおこなったものであってもよい。たとえば、観測地と圃場19の標高が異なる場合には、観測温度データは、観測した温度に(0.6×(観測地の標高[m]−圃場19の標高[m])/100)℃を加えて補正される。

0029

表示装置13は、圃場19を管理する農家20のもとに設置される端末装置である。表示装置14は、圃場19を管理する管理者18が携帯する携帯型端末装置(たとえば、携帯電話)である。表示装置13,14は、情報処理装置11に送信する所要の情報を入力する入力部と、情報処理装置11から受信する予測収穫時期を出力する表示部(出力部)とを備える。

0030

表示装置13,14が出力する表示画面17は、圃場を特定する情報、栽培種を特定する情報、基準日(定植日または播種日など)を特定する情報、予測基準日を特定する情報、予測収穫時期に関する情報を表示する。

0031

圃場を特定する情報は、圃場19の所在地住所、GPS(Global Positioning System)情報など)、圃場コード(圃場19を一意に特定可能な情報)などであり、たとえば、「AAA」である。栽培種を特定する情報は、栽培種名、栽培種コードなどであり、栽培者が栽培種を特定可能であれば任意の情報であってもよく、たとえば、「キャベツ品種:A)」である。基準日を特定する情報は、播種日や定植日などの日付情報であり、たとえば、「2010/09/12」である。予測基準日を特定する情報は、予測をおこなう日の日時情報であり、たとえば、「2010/11/12」である。これら、圃場を特定する情報、栽培種を特定する情報、基準日を特定する情報、予測基準日を特定する情報は、表示装置13,14に入力され、情報処理装置11に送信される。

0032

予測収穫時期に関する情報は、予測収穫時期の始期である収穫開始可能日と、予測収穫時期の終期である収穫限界日を含み、さらに、収穫適期の目安となる収穫適期目安日を含む。収穫開始可能日、収穫限界日、および収穫適期目安日は、たとえば、それぞれ「3/21」、「4/10」、「3/31」のように、具体的な日付として出力される。また、予測収穫時期に関する情報は、カレンダー表示され、予測収穫時期に属する日とそれ以外の日とを区別可能に表示する。また、予測収穫時期に関する情報は、収穫適期目安日をカレンダーに明示する。これら、予測収穫時期に関する情報は、表示装置13,14によって情報処理装置11から受信され、表示出力される。

0033

なお、クラウドコンピューティングにより情報処理装置11が収穫時期予測に係る処理機能を提供する場合、情報処理システム1は、表示装置13を、情報処理装置11への接続環境と、Webブラウザ等でGUI(Graphical User Interface)環境を備えるものとすることができる。

0034

次に、第2の実施形態の情報処理装置のハードウェアの構成について図4を用いて説明する。図4は、第2の実施形態の情報処理装置のハードウェアの一構成例を示す図である。

0035

情報処理装置11は、コンピュータ100に複数の周辺機器を接続して、本実施の形態の処理機能を実現する。コンピュータ100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス108を介してRAM(Random Access Memory)102と複数の周辺機器が接続されている。

0036

RAM102は、コンピュータ100の主記憶装置として使用される。RAM102には、CPU101に実行させるOS(Operating System)のプログラムアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM102には、CPU101による処理に必要な各種データが格納される。

0037

バス108に接続されている周辺機器としては、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、光学ドライブ装置106、および通信インタフェース107がある。

0038

HDD103は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しをおこなう。HDD103は、コンピュータ100の二次記憶装置として使用される。HDD103には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、二次記憶装置としては、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することもできる。

0039

グラフィック処理装置104には、モニタ21が接続されている。グラフィック処理装置104は、CPU101からの命令に従って、画像をモニタ21の画面に表示させる。モニタ21としては、CRT(Cathode Ray Tube)を用いた表示装置や液晶表示装置などがある。

0040

入力インタフェース105には、キーボード22とマウス23とが接続されている。入力インタフェース105は、キーボード22やマウス23から送られてくる信号をCPU101に送信する。なお、マウス23は、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネルタブレットタッチパッドトラックボールなどがある。

0041

光学ドライブ装置106は、レーザ光などを利用して、光ディスク24に記録されたデータの読み取りをおこなう。光ディスク24は、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型記録媒体である。光ディスク24には、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。

0042

通信インタフェース107は、ネットワーク16に接続されている。通信インタフェース107は、ネットワーク16を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信をおこなう。

0043

以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、図4には、コンピュータ100のハードウェア構成を示したが、表示装置13,14、およびデータ収集装置12を構成する他のコンピュータも同様のハードウェア構成である。

0044

次に、第2の実施形態の収穫時期予測方法について図5から図7を用いて説明する。図5は、第2の実施形態の収穫時期予測のシーケンス図である。図6は、第2の実施形態の気温データの一例を示す図である。図7は、第2の実施形態の収穫時期予測の一例を示す図である。

0045

情報処理システム10は、表示装置13からの予測収穫時期の要求により収穫時期予測をおこなう。
[ステップS11]表示装置13は、圃場、作物、および基準日を指定して、予測基準日が属する収穫期の予測収穫時期(収穫開始可能日、収穫限界日、収穫適期目安日)を要求する。

0046

[ステップS21]情報処理装置11は、表示装置13が指定する圃場、作物、および基準日に対応する予測収穫時期の要求を受け付ける。
[ステップS22]情報処理装置11は、予測収穫時期の対象となる作物の生育限界気温、収穫開始可能積算気温、および収穫限界積算気温を取得する。生育限界気温、収穫開始可能積算気温、および収穫限界積算気温は、有効積算温度の積算に用いる作物ごとのパラメータであり、既知の値である。有効積算温度の積算に用いる作物ごとのパラメータは、HDD103などの記憶装置から取得するものであってもよいし、ネットワーク16を介して外部のコンピュータから取得するものであってもよい。

0047

なお、生育限界気温は、有効積算温度を積算する際に、作物の生長に対して無効として除去する最低温度である。収穫開始可能積算気温は、有効積算温度が収穫開始可能な積算温度に達する日である。収穫限界積算気温は、有効積算温度が収穫限界となる積算温度に達する日である。たとえば、キャベツ(品種:A)の場合、生育限界気温は、「5℃」であり、収穫開始可能積算気温は、「1250℃」であり、収穫限界積算気温は、「1400℃」である。

0048

[ステップS23]情報処理装置11は、データ収集装置12に基準日から予測基準日までの気温データを要求する。なお、予測基準日は、情報処理装置11が備えるカレンダーから取得してもよいし、ネットワーク16を介して外部のコンピュータから取得するものであってもよいし、表示装置13によって指定されるものであってもよい。

0049

[ステップS31]データ収集装置12は、基準日から予測基準日までの気温データの要求を情報処理装置11から受け付ける。データ収集装置12は、収集している気温データのうち基準日から予測基準日までの気温データを情報処理装置11に応答する。各日の気温データは、毎正時24回の平均気温、あるいは最高気温最低気温を用いることができる。また、各日の気温データは、有効範囲を指定(たとえば、日中、夜間、正午など)して平均気温、あるいは最高気温、最低気温を用いてもよい。こうした各日の気温データの集計方法は、作物ごとに指定することができる。

0050

[ステップS24]情報処理装置11は、基準日から予測基準日までの気温データを情報処理装置11から取得する。
[ステップS25]情報処理装置11は、基準日から予測基準日までの有効積算気温を計算する。なお、予測基準日の気温データがない場合(気温データが確定していない場合を含む)、情報処理装置11は、基準日から予測基準日の前日までの有効積算気温を計算する。

0051

[ステップS26]情報処理装置11は、他の生育期の気温データを温度データベースから取得する。情報処理装置11は、ステップS25で計算した有効積算気温と、複数の生育期の予測基準日翌日(または、予測基準日)に相当する日以降の気温データを用いて、収穫限界積算気温に達するまでの有効積算気温を計算する。

0052

たとえば、2010年9月12日が基準日、2010年11月12日が予測基準日であって予測基準日当日の気温データがない場合、情報処理装置11は、2010年9月12日から2010年11月11日までの気温データをデータ収集装置12から取得する(図6)。さらに、情報処理装置11は、2001年から2009年の各年(年毎に生育期が異なる)について、11月12日以降の気温データを温度データベースから取得する(図6)。

0053

これにより、情報処理装置11は、基準日から予測基準日までの温度データと、予測基準日以降に相当する他の生育期(過去の各年)の温度データとから有効積算気温を計算する。したがって、情報処理装置11は、たとえば、過去9期分(9年分)の温度データを取得すれば、9通りの収穫時期(年毎収穫時期)を算出することができる(図7)。情報処理装置11は、生育期(各年)毎の有効積算気温の収穫開始可能積算気温(1250℃)の到達日を収穫開始可能日とし、各年毎の有効積算気温の収穫限界積算気温(1400℃)の到達日を収穫限界日とし、収穫開始可能日と収穫限界日の平均(中間)日を収穫適期目安日とする。

0054

[ステップS27]情報処理装置11は、生育期(各年)毎の気温データを用いて計算した複数の予測収穫時期から、統計的手法を用いて予測基準日が属する生育期の収穫時期(収穫開始可能日、収穫限界日、収穫適期目安日)を計算する。

0055

たとえば、情報処理装置11は、生育期(各年)毎の気温データを用いて計算した複数の予測収穫時期の平均値を、予測基準日が属する生育期の予測収穫時期とする(図7)。なお、予測基準日が属する生育期の予測収穫時期の算出は、複数の予測収穫時期の平均値に限らず、複数の予測収穫時期の分布に応じて中央値最頻値などの代表値を用いてもよい。

0056

[ステップS28]情報処理装置11は、算出した予測収穫時期を表示装置13に通知する。
[ステップS12]表示装置13は、情報処理装置11から予測基準日が属する生育期の予測収穫時期の通知を受けて、予測収穫時期を表示部(報知部)に表示(報知)する。

0057

このようにして、情報処理システム10は、収穫時期の予測をおこない、予測収穫時期を報知することができる。また、情報処理システム10は、予測収穫時期(収穫開始可能日、収穫限界日、および収穫適期目安日)を日々更新して報知可能である。また、情報処理システム10は、予測収穫時期にもとづいて、管理者18にアラーム報知をおこなうようにしてもよい。

0058

このような情報処理システム10によれば、管理者18(生産者)は、収穫・出荷の時期決定、それにともなう作業員確保、流通手段確保を効率よくおこなうことができ、作物の育ちすぎによる収穫機損失の軽減を図ることもできる。

0059

なお、第2の実施形態では、各日の気温データを積算する情報処理装置11を示したが、収穫開始可能積算気温や収穫限界積算気温などの閾値を変更することにより、1時間ごとの気温データを積算して収穫時期の予測をおこなうことも可能である。このように、情報処理装置11は、気温データの積算単位を任意に設定可能であり、気温データを厳密に積算することにより、収穫時期予測の精度向上を図る。

0060

また、第2の実施形態では、複数の予測収穫時期の分布の代表値を用いて収穫予測をおこなう情報処理装置11を示したが、複数の予測収穫時期の分布のばらつきを評価(たとえば、分散や標準偏差を用いた評価)して、ばらつきの大きなデータを除外してから、収穫時期の予測をおこなうことも可能である。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態の収穫時期の予測について図8図9を用いて説明する。図8は、第3の実施形態の年毎収穫時期と、各日の収穫時期の重複数と、累積数と、累積比率の一例を示す表である。図9は、第3の実施形態の各日の収穫時期の累積数の一例を示すグラフである。第3の実施形態の収穫時期の予測は、収穫時期予測シーケンスのステップS27で、年毎の気候の変動のばらつきの大きさを考慮して当年の予測収穫時期を導出する点で、第2の実施形態の収穫時期の予測と異なる。なお、第3の実施形態の説明では、第2の実施形態と同様の構成について符号を同じにして詳細な説明を省略する。

0061

情報処理装置11は、収穫時期予測シーケンスのステップS26で計算した年毎収穫時期について、収穫時期に該当する日に「1」を、収穫時期に該当しない日に「0」を割り当てる。たとえば、2001年から2009年の各年の収穫時期(ハッチング部分)について、「1」を、収穫時期以外に「0」を割り当てた例を図8に示す。

0062

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までの期間について、各日における年毎収穫時期の該当日の合計の日数(重複数)を計算する。たとえば、3月10日は、2009年と2006年が収穫時期に該当するため合計の日数が「2」であり、4月1日は、2005年を除いてその他の年が収穫時期に該当するため合計の日数が「8」である。各日における年毎収穫時期の該当日の合計の日数は、各年の収穫時期について、「1」、「0」を割り当てているため、行単位(各日単位)で合計値を容易に算出できる。

0063

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、合計の日数の累積日数(累積数)を算出する。情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、算出した累積日数について累積比を算出する。

0064

年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、各日における年毎収穫時期の該当日の合計の日数をヒストグラム化したグラフを図9に示す。

0065

情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフ(収穫日の分布)のばらつきが大きいとする範囲を予測収穫時期から除外する。たとえば、情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフの両裾の各3%を予測収穫時期から除外する。すなわち、情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が3%に該当する3月8日を収穫開始可能日とし、最も遅い終了日(4月19日[2005年])から累積数が3%に該当する4月15日を収穫限界日とする。情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が50%超に該当する3月31日を収穫適期目安日とする。

0066

このように、情報処理装置11は、複数の予測収穫時期の中の最も早い開始日から最も遅い終了日までの期間内の複数の日それぞれが、複数の予測収穫時期のうちの幾つに包含されているかを示す重複状況を算出する。

0067

これにより、情報処理装置11は、年毎の気候の変動にばらつきがあっても、極端な変動を排除して、かつ、温暖、寒冷の気候の偏りリスクを考慮して収穫日予測をおこなうことができる。

0068

なお、予測収穫時期からの除外に用いる割合(たとえば、上記例では3%)は、信頼水準(たとえば、95%)を決定してから収穫日の分布の標準偏差σにもとづいて決定してもよい。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態の収穫時期の予測について図10図11を用いて説明する。図10は、第4の実施形態の年毎収穫時期と、各日の有効積算温度の合計値と、累積値と、累積比率の一例を示す表である。図11は、第4の実施形態の各日の有効積算温度の累積値の一例を示すグラフである。第4の実施形態の収穫時期の予測は、収穫時期予測シーケンスのステップS27で、年毎の気候の変動のばらつきの大きさを考慮して当年の予測収穫時期を導出する点で、第2の実施形態の収穫時期の予測と異なる。なお、第4の実施形態の説明では、第2の実施形態と同様の構成について符号を同じにして詳細な説明を省略する。

0069

情報処理装置11は、収穫時期予測シーケンスのステップS26で計算した年毎収穫時期について、収穫時期に該当する日に有効温度(作物の生育に寄与する温度分:気温−作物の生長に対して有効な最低温度)を割り当てる。たとえば、2001年から2009年の各年の収穫時期(ハッチング部分)について、収穫時期に該当する日に有効温度を割り当てた例を図10に示す。

0070

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までの期間について、各日における有効温度の合計(合計値)を計算する。たとえば、3月10日は、2009年が「3.2℃」、2006年が「1.4℃」であるから、合計は、「4.6℃」である。

0071

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、有効温度の合計の累積である温度累積(累積値)を算出する。情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、算出した温度累積について累積比を算出する。

0072

年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、各日における年毎収穫時期の該当日の有効温度の合計をヒストグラム化したグラフを図11に示す。

0073

情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフ(有効温度の分布)のばらつきが大きいとする範囲を予測収穫時期から除外する。たとえば、情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフの両裾の各3%を予測収穫時期から除外する。すなわち、情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が3%に該当する3月8日を収穫開始可能日とし、最も遅い終了日(4月19日[2005年])から累積数が3%に該当する4月16日を収穫限界日とする。情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が50%超に該当する4月3日を収穫適期目安日とする。

0074

このように、情報処理装置11は、複数の予測収穫時期の中の最も早い開始日から最も遅い終了日までの期間内の複数の日それぞれについて、複数の他の生育期の温度データを用いて有効温度の合計を算出する。

0075

これにより、情報処理装置11は、年毎の気候の変動にばらつきがあっても、極端な変動を排除して、かつ、季節変動による気温の変化を考慮して収穫日予測をおこなうことができる。

0076

なお、予測収穫時期からの除外に用いる割合(たとえば、上記例では3%)は、信頼水準(たとえば、95%)を決定してから収穫日の分布の標準偏差σにもとづいて決定してもよい。
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態の収穫時期の予測について図12から図14を用いて説明する。図12は、第5の実施形態の年毎の気温データの重み付けの一例を示す図である。図13は、第5の実施形態の年毎収穫時期と、各日の収穫時期の重み付き重複数と、重み付き累積数と、重み付き累積比率の一例を示す表である。図14は、第5の実施形態の各日の収穫時期の重み付き累積数の一例を示すグラフである。第5の実施形態の収穫時期の予測は、収穫時期予測シーケンスのステップS27で、年毎の気候の変動のばらつきの大きさを考慮して当年の予測収穫時期を導出する点で、第2の実施形態の収穫時期の予測と異なる。なお、第5の実施形態の説明では、第2の実施形態と同様の構成について符号を同じにして詳細な説明を省略する。

0077

第5の実施形態の収穫時期の予測は、年毎の気候の変動のばらつきの大きさを考慮し、平年並みの気候の年の気温データについてより高く評価し、変動の大きな年の気温データについて低く評価することで、収穫時期の予測精度の向上を図る。

0078

情報処理装置11は、当年の基準日から予測基準日までの平均気温、および過去の各年の基準日から予測基準日までの平均気温を算出する。情報処理装置11は、当年の基準日から予測基準日までの平均気温と、過去の各年の基準日から予測基準日までの平均気温との差を算出する。情報処理装置11は、算出した平均気温の差を用いて、(1)式にしたがい過去の各年の気温データに適用する重み係数を算出する。

0079

重み係数= N−|(平均気温の差)/σ| ……(1)
ただし、N:任意の定数、σ:標準偏差とする。
図12に示す重み係数の算出例では、N=「2」、σ=「0.9」を用いる。なお、重み係数の算出値が負の値となった場合、重み係数=「0」とする。

0080

情報処理装置11は、収穫時期予測シーケンスのステップS26で計算した年毎収穫時期について、収穫時期に該当する日に各年の重み係数を、収穫時期に該当しない日に「0」を割り当てる。たとえば、2001年から2009年の各年の収穫時期(ハッチング部分)について、各年の重み係数を、収穫時期以外に「0」を割り当てた例を図13に示す。

0081

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までの期間について、各日における年毎収穫時期の該当日の重み付け係数の合計を計算する。たとえば、3月10日は、2009年が「1.3」、と2006年が「1.7」に該当するため合計が「3.0」である。

0082

情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、重み付け係数の合計の累積日数を算出する。情報処理装置11は、年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、算出した累積日数について累積比を算出する。

0083

年毎収穫時期のうち最も早い開始日(3月4日[2006年])から、年毎収穫時期のうち最も遅い終了日(4月19日[2005年])までについて、各日における年毎収穫時期の該当日の合計の日数をヒストグラム化したグラフを図14に示す。

0084

情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフ(重み付き収穫日の分布)のばらつきが大きいとする範囲を予測収穫時期から、さらに除外する。たとえば、情報処理装置11は、ヒストグラム化したグラフの両裾の各3%を予測収穫時期から除外する。すなわち、情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が3%に該当する3月7日を収穫開始可能日とし、最も遅い終了日(4月19日[2005年])から累積数が3%に該当する4月13日を収穫限界日とする。情報処理装置11は、最も早い開始日(3月4日[2006年])から累積数が50%超に該当する3月29日を収穫適期目安日とする。

0085

このように、情報処理装置11は、生育期の予測基準時より前の期間について当該生育期の温度データと複数の他の生育期の温度データとを比較して、各他の生育期の重みを算出する。情報処理装置11は、複数の予測収穫時期の分布状況と重みとにもとづいて予測基準日が属する生育期の予測収穫時期を生成する。

0086

これにより、情報処理装置11は、年毎の気候の変動にばらつきがあっても、極端な変動を排除して、かつ、類似気候年を考慮して収穫日予測をおこなうことができる。
なお、予測収穫時期からの除外に用いる割合(たとえば、上記例では3%)は、信頼水準(たとえば、95%)を決定してから収穫日の分布の標準偏差σにもとづいて決定してもよい。

0087

なお、情報処理装置10は、生育期の予測基準時より前の期間について当該生育期の温度データを使用し、予測基準時以降の期間について複数の他の生育期内の対応する温度データを使用したが、それぞれの期間を任意に設定してもよい。
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態の情報処理システムについて図15を用いて説明する。図15は、第6の実施形態の情報処理システムの一例を示す図である。なお、第6の実施形態の説明では、第2の実施形態と同様の構成について符号を同じにして詳細な説明を省略する。

0088

情報処理システム30は、圃場19において栽培する作物の収穫時期を有効積算温度により予測する。情報処理システム30は、情報処理装置31と、データ収集装置32を備える。情報処理装置31は、データ収集装置32と、有線または無線で通信可能に接続する。

0089

情報処理装置31は、圃場19を管理する農家20のもとに設置される端末装置である。情報処理装置31は、情報処理装置31が備える入力装置(たとえば、キーボード22とマウス23など)、およびデータ収集装置12から所要の情報を入力して、作物の収穫時期を予測し、予測した収穫時期を表示装置(たとえば、モニタ21)に出力する。情報処理装置31は、作物の収穫時期の予測に過去の気温データを記録するデータベースから他の生育期の気温データを取得して、作物の収穫時期を予測する。このデータベースは、情報処理装置31が保持してもよいし、データ収集装置32が保持するようにしてもよい。

0090

なお、情報処理装置31は、圃場19を管理する管理者が携帯する携帯型端末装置(たとえば、携帯電話)であってもよい。
データ収集装置32は、圃場19、または圃場19周辺に備えられる。データ収集装置32は、温度センサ121と、無線通信部122と、ロガー(データロガー)123を備える。データ収集装置32は、温度センサ121により、所定時間(たとえば、1時間)ごとに圃場の気温データを収集する。データ収集装置32は、収集した気温データをロガー123に保持する。データ収集装置12は、ロガー123が保持する気温データを、無線通信部122により外部に出力することができる。

0091

なお、情報処理システム30は、情報処理装置31とデータ収集装置32を別体としたが、圃場19、または圃場19周辺に備えることで、情報処理装置31とデータ収集装置32を一体としてもよい。

0092

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、情報処理装置2,11,31、データ収集装置3,12,32、表示装置5,13,14が有すべき機能の処理内容記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスクFD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD、DVD−RAM、CD−ROM/RWなどがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。

0093

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの可搬型記録媒体販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

0094

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

0095

また、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、PLD(Programmable Logic Device)などの電子回路で実現することもできる。

0096

なお、上述の実施の形態は、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

0097

1情報処理システム
2情報処理装置
2a 取得部
2b 算出部
2c 生成部
3データ収集装置
3a温度検出部
4温度データベース
5表示装置
5a 表示部

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