CN108089592A - 无人机控制方法及利用该方法的无人机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机控制方法及利用该方法的无人机控制装置。在通过无线通信而控制无人机的无人机控制装置中，包括：接口部，从用户接收需要防治的防治区域的指定；防治路径设定部，在包含被指定的所述防治区域以及包含所述防治区域外部的变速区域的飞行区域内，设定所述无人机的防治路径；通信部，向所述无人机传送关于所述防治路径的信息。

Description

无人机控制方法及利用该方法的无人机控制装置

技术领域

本发明涉及一种无人机飞行路径生成方法及利用该方法的无人机控制装置，具体而言，涉及一种在防治用无人机的防治区域的前后设定加速、减速区域的方法及利用该方法的无人机控制装置。

背景技术

自从无人机(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)开始受瞩目以来，针对无人机的多样的应用领域的关心度也在递增。无人机可用于空中拍摄、物件的送递、休闲等领域。此外，无人机还可以在小规模的耕地中容易地实现以往通过直升机或轻型飞机而对广范围的耕地进行的空中防治。

在利用无人机执行防治工作的情况下，由于不是人类直接进行防治，而是在飞行的无人机中利用重力洒落防治剂的方式，因此难以对欲要防治的区域均匀地撒布防治剂。但是，如果整体栽培相同的农作物，则需要实现均匀的防治。

为了使飞行的无人机实现均匀的防治，可以使用与无人机的飞行速度联动地调节用于排出防治剂的喷嘴的开放程度的方法。然而，在利用这种方法的情况下，需要配备能够精确地测量无人机的飞行速度和防治剂的排出量的传感器、能够精细地调节排出量的喷嘴以及用于控制所述喷嘴的控制单元。因此，制造费用大幅度地增加，而且无人机的重量和体积增大。此外，如果不能准确地识别无人机的飞行速度，则防治量的调节失败的概率非常大，而且如果无人机不能自动判断而从连接于无人机的外部软件生成运算及控制信号，则不可避免地发生时间差，因此，将会执行不符合当前的情形的行动。

如果使用不能调节开放度的喷嘴，则无人机需要以喷嘴被开放的状态进行匀速飞行，以实现均匀量的防治。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本公开专利特开2014-113864号

发明内容

本发明要解决的课题在于，通过对指定的防治区域的前后设定变速区域而设定能够实现均匀的防治的防治路径。

本发明的课题并不局限于以上提及的课题，本领域技术人员将根据以下的记载而明确地理解未提及的其他课题。

根据旨在解决上述课题的本发明的实施例的通过无线通信而控制无人机的无人机控制装置中，可以包括：接口部，从用户接收需要防治的防治区域的指定；防治路径设定部，在包含被指定的所述防治区域以及所述防治区域外部的变速区域的飞行区域内，设定所述无人机的防治路径；通信部，向所述无人机传送关于所述防治路径的信息。

所述防治路径设定部可以以使所述无人机在所述防治区域外中止防治的方式设定所述防治路径。

根据实施例的无人机控制装置还可以包括：变速模式设定部，在所述变速区域内设定所述无人机的变速模式，而且所述通信部还可以将关于所设定的所述变速模式的信息传送给所述无人机。

根据实施例的无人机控制装置还可以包括：变速区域设定部，用于设定所述防治区域外部的变速区域。

所述接口部还可以接收防治速度，而且所述变速区域设定部可以基于所接收到的所述防治速度来设定所述变速区域。

所述通信部还可以将针对所述防治路径的试验飞行命令传送给所述无人机，并接收所述无人机在试验飞行期间内测量的试验飞行信息，所述变速区域设定部基于接收到的所述试验飞行信息来设定所述变速区域。

所述通信部可以接收所述无人机在飞行过程中测量的飞行信息，而且所述变速区域设定部可以基于接收到的所述飞行信息来设定所述变速区域。

所述防治路径设定部可以将被指定的防治区域分割为多个小区域，并在所述多个小区域内分别设定所述无人机的防治路径。

所述接口部可以显示GIS地图。

所述接口部还可以从用户接收所述变速区域的指定。

为解决所述课题的根据本发明的实施例的无人机控制方法可以包括如下的步骤：接口部从用户接收防治区域的指定；防治路径设定部在包含被指定的所述防治区域及所述防治区域外部的变速区域的飞行区域内设定无人机的防治路径；通信部向所述无人机传送关于所述防治路径的信息。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：所述防治路径设定部以使所述无人机在所述防治区域外终止防治的方式设定所述防治路径。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：变速模式设定部在所述变速区域内设定所述无人机的变速模式；所述通信部还将关于被设定的所述变速模式的信息传送给所述无人机。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：变速区域设定部设定所述防治区域外部的变速区域。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括所述接口部接收防治速度的步骤，而且在设定所述变速区域的步骤中，可以基于接收到的所述防治速度来设定所述变速区域。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：所述通信部将关于所述防治路径的试验飞行命令传送给所述无人机；所述通信部从所述无人机接收所述无人机在试验飞行期间内测量的试验飞行信息，而且在设定所述变速区域的步骤中，可以基于接收到的所述试验飞行信息来设定所述变速区域。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：所述通信部接收所述无人机在飞行中测量的飞行信息，而且在设定所述变速区域的步骤中，可以基于接收到的所述飞行信息来设定所述变速区域。

设定所述无人机的防治路径的步骤还可以包括如下的步骤：所述防治路径设定部将被指定的所述防治区域分割为多个小区域；所述防治路径设定部在所述多个小区域内分别设定所述无人机的防治路径。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：所述接口部显示GIS地图。

根据实施例的无人机控制方法还可以包括如下的步骤：所述接口部从接收所述变速区域的指定。

本发明的其他具体的事项包含在具体的说明及附图中。

根据本发明的实施例，至少具有如下的效果。

无人机在防治区域内进行匀速飞行，从而能够以均匀的量执行防治。

根据本发明的效果并不局限于以上示出的内容，本说明书中包含更为多样的效果。本领域技术人员将通过权利要求书中的记载而明确地理解未提及的其他效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的无人机控制系统的整体构成的图。

图2是示出由根据本发明的一实施例的无人机控制装置控制的无人机的构成的图。

图3是示出根据本发明的一实施例的无人机控制装置的构成的框图。

图4是示出根据本发明的一实施例的无人机控制装置的接口部的图。

图5是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置中指定防治区域的情形的图。

图6是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置的防治区域内设定防治路径的情形的图。

图7是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置的防治区域的前后设定变速区域的情形的图。

图8是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置的接口部的图。

图9是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置的指定防治区域的情形的图。

图10是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置的将防治区域分为多个小区域的情形的图。

图11是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置的在多个小区域内设定防治路径的情形的图。

图12是根据本发明的一实施例的无人机控制方法的顺序图。

图13是详细地示出根据本发明的另一实施例的无人机控制方法的变速区域设定方法的顺序图。

图14是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制方法的防治路径设定方法的顺序图。

符号说明

1：无人机控制系统 2：无人机

3：无人机控制装置 21：喷嘴

31：接口部 32：通信部

33：变速模式设定部 34：防治路径设定部

35：变速区域设定部 40：防治区域

41：顶点 42：选择单元

44：变速区域 51、53、54：路径点

52、61、62、63、64：防治路径

55、56：变速路径

311、312、313、314：障碍物

431、432、433、434：小区域

具体实施方式

如果参照根据附图而详细地说明的实施例，本发明的优势及特征以及达成这些的方法会变得更加明确。然而本发明并不局限于以下公开的实施例，可由互不相同的多种形态来实现，只是，提供本实施例的目的在于完整地公开本发明，且使本发明所属的技术领域中具有通常的知识的技术人员完整地认识本发明的范畴，而且本发明仅由权利要求书中所记载的范畴来定义。整个说明书中，相同的参照符号指称相同的构成要素。

如果没有其他的定义，则本说明书中用到的所有术语(包括技术以及科学的术语)可以作为本发明所属的技术领域中具有通常知识的人能够共同地理解的意义而使用。另外，对在通常使用的词典中得到定义的术语而言，在没有特别明确地定义的情况下，不会被异常地或者过度地解释。

本说明书所使用到的术语旨在说明实施例，而不是旨在限制本发明。在本说明书中，单数型表述在句中没有特别地提及的情况下也可以包括复数型表示。对说明书中使用的“包含(comprises)”以及/或者“包含……的(comprising)”等术语除了所提到的构成要素以外，不排除一个以上的其他构成要素的存在或增设的情形。

另外，参考作为本发明的理想的示例图的剖面图和/或概略图而对本说明书中记述的实施例进行说明。因此，示例图的形态可能根据制造技术和/或允许误差等而变形。另外，本发明所表示的各个附图中，考虑到说明的方便性，各个构成要素可能被多多少少放大或缩小而表示。在整个说明书中，相同的参照符号指称相同的构成要素，“和/或”表示所提及的事项中的一个或一个以上的所有的组合。

空间上的相对性的术语在结合附图中示出的方向而使用或操作时，应理解为包含构成要素的彼此不同的方向的术语。构成要素可以朝向其他方向而布置，据此，空间上的相对性的术语可以根据布置方向而得到解释。

以下，参照附图对本发明的优选实施例的构成进行详细的说明。

图1是示出根据本发明的一实施例的无人机控制系统的整体构成的图。

参照图1，可以看出根据本发明的一实施例的无人机控制系统1由无人机2和无人机控制装置3构成。

无人机2是可无线操纵的飞行体。通常制造的远程控制(RC：Remote Control)无人机(drone)、四轴飞行器(quadcopter)等属于此。在本发明的一实施例中，优选使用可防治的无人机2。针对无人机2的更为具体的说明将参照图2而进行。

无人机控制装置3是用于控制所述无人机2的操作的装置，主要控制在地面上悬浮于空中的无人机2，因此被称为地面控制单元(GCU：Ground Control Unit)或者地面控制台(GCS：Ground Control Station)。

无人机控制装置3可以以无线通信方式连接于无人机2而彼此收发信号及数据。因此，无人机控制装置3可以被应用于传送用于控制无人机2的信号而根据需求控制无人机2的操作的领域，相反还可以被应用于接收无人机2所测量的数据而建立无人机2的运行计划的领域。

无人机控制装置3是对应于目的而专门被制作的可进行无线通信的终端，然而只要是能够进行无线通信的一般的常用设备，则均可通过设置软件或应用而被用作无人机控制装置3。因此，可以是如下的装置：可以下载并设置应用或软件而使用，且由于设置有3G、LTE等无线调制解调器(modem)而能够进行设备间的无线通信，或者可以利用无线通信网，同时能够进行视频或图像的拍摄的手机、智能电话等。此外，可以可以是如下的设备，但并不局限与此：能够下载并设置应用而使用，并且能够利用WLAN、Wibro等而与接入点(AP：Access Point)连接并进行无线通信，同时能够拍摄视频或图像的平板个人计算机、智能手表等可穿戴设备等。

以下，参照图2而仔细地观察无人机2的构成。

图2是表示由根据本发明的一实施例的无人机控制装置3控制的无人机2的构成的图。

参照图2，可以看出根据本发明的一实施例的无人机控制装置3所控制的无人机2具有一般的无人机2的形状，但是额外地配备有用于防治的构成。

无人机2基本上包括：悬浮部(未示出)，配备有用于飞行的飞翼及电机；控制部(未示出)，包括用于控制整个无人机2的运算处理器。并且还将包括：电池等的电源供应源(未示出)，用于供应电源；无人机通信部(未示出)，用于与无人机控制装置3进行通信。无人机通信部可以由3G调制解调器或者LTE调制解调器构成，并且可以使用其他的紫蜂协议(Zigbee)、无线局域网(WLAN)、蓝牙(Bluetooth)等。

本发明的无人机控制装置3所控制的无人机2优选包括用于防治的构成。因此，包括：防治用喷嘴21，可进行开闭调节；防治剂保管部(未示出)，与防治用喷嘴21连接，并能够保管防治剂。无人机2可以以将防治剂保管在防治剂保管部的状态下飞行，并且通过调节喷嘴21的开闭而调节防治剂的撒布，由此实施防治。如果喷嘴21被打开，则防治剂通过喷嘴21而从防治剂保管部排出，而且如果喷嘴21被关闭，则防治剂的排出将中断。

无人机2可以进一步包括传感器(未示出)而收集飞行信息。传感器可以包括风速感测传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器及速度传感器，而且其种类并不局限于此。利用传感器，无人机2可以收集飞行时获取的关于风速、无人机2的加速度、倾斜度、速度等的信息。此外，在悬浮部可以设置有编码器，从而能够从悬浮部的驱动信息收集无人机2的移动信息。收集到的信息可以存储于无人机2所包括的存储介质，还可以通过无人机2通信部32而被传送到无人机控制装置3。

无人机2从无人机控制装置3接收控制信号，从而根据控制信号的内容进行飞行，或者可以通过调节喷嘴21的开闭而执行通过飞行的防治。

以下，参照图3对根据本发明的一实施例的无人机控制装置3的构成进行更为详细的说明。

图3是示出根据本发明的一实施例的无人机控制装置的构成的框图。

参照图3，可以看出无人机控制装置3由通信部32、变速模式设定部33、防治路径设定部34、变速区域设定部35以及接口部31构成。

接口部31是被用户指定防治区域40并接收其他信息的构成要素。此外，接口部31为了输入如上所述的信息，可以利用显示装置给用户提供用户接口。

接口部31可以利用显示装置而显示地理信息系统(GIS：Geographic InformationSystem)地图。通过提供图形用户接口(GUI：Graphical User Interface)，用户能够更为简便而容易地指定防治区域40。除此之外，接口部31还可以被输入：变速区域44、防治速度；障碍物311、312、313、314的种类和位置；防治高度等，因此还可以显示用于接收这些输入的图形接口。

这种接口部31的显示装置可以是智能手机(smartphone)、平板个人计算机(Tablet PC)、膝上型计算机(Laptop)等容易便携并移动的装置，但是不限于此，还可以是台式计算机(Desktop)、视频墙(Video Wall)等不易移动的装置。

接口部31可以不提供触摸功能，在此情况下，额外地配备有输入单元。通常，使用最多的输入单元有鼠标、键盘、操纵杆、遥控器等。如果提供触摸功能，则接口部31可以包含触摸传感器。触摸传感器与接口部31一同以一体式得到安装，而且通过感测在接口部31发生的触摸而检测触摸所发生的区域的坐标、触摸的次数、强度等，并将所述检测出的结果传递给防治路径设定部34或者变速区域设定部35。即使接口部31提供触摸功能，如果不额外地包含触摸传感器，则可以配备专门的触摸板。而且，触摸可以利用手指执行，但是不限于此，可以利用安装有可流过微电流的尖头(tip)的手写笔(stylus pen)等而执行。

防治路径设定部34是用于设定飞行区域内的防治路径52、61、62、63、64的构成要素。飞行区域是包含在接口部31中被用户指定的防治区域40和形成于防治区域40的前后区域的变速区域44的区域。因此，为了接收关于被指定的防治区域40和变速区域44的信息，防治路径设定部34连接于变速区域设定部35以及接口部31。在此，防治区域40是无人机2需要飞行并执行防治的区域，其由用户通过无人机控制装置3来指定。

防治路径设定部34生成无人机2需要在飞行区域内飞行的防治路径52、61、62、63、64。如果防治路径52、61、62、63、64通过防治路径设定部34而得到设定，则该防治路径52、61、62、63、64被传递至通信部32并被传送到无人机2，而无人机2沿着接收到的防治路径52、61、62、63、64而飞行。

无人机2的位置不能以非连续性的形式构成，因此防治路径设定部34所设定的防治路径成为连续的线或者闭曲线。此外，防治路径设定部34可以将作为无人机2在特定位置上采取特定的行动的点的航路点(waypoint)51、53、54设定在防治路径上。

在障碍物311、312、313、314位于所指定的防治区域40附近的情况下，防治路径设定部34可以将防治区域40分割为多个小区域431、432、433、434，从而将防治路径52、61、62、63、64相对各自的小区域431、432、433、434而独立地设定。

在本发明的一实施例中，作为无人机2能够在航路点51、53、54进行的行动，包含喷嘴21的开放和喷嘴21的封闭。因此，使无人机2经由航路点51、53、54的同时开放或封闭喷嘴21，从而可以只在防治区域40内进行防治。

变速区域设定部35是设定变速区域44的构成要素。变速区域44表示无人机2为了达到预定的速度而进行加速或减速的区域。本发明的无人机2的目的在于，在防治区域40的所有的地点以预定的速度飞行而执行均匀量的防治，因此无人机2的速度需要至少在到达防治区域40的境界之前达到所期望的防治速度。因此，需要在防治区域40的前后设置变速区域44而使无人机2加速或减速。

变速区域设定部35将变速区域44设定在防治区域40的前后。在此，变速区域44的前方和后方表示：在防治区域40内的防治路径52、61、62、63、64借助防治路径设定部34而被设定的情况下，在与该防治路径52、61、62、63、64并排的方向上针对防治区域40的前后方。在此并不表示垂直于防治路径52、61、62、63、64的方向，而是与防治路径52、61、62、63、64并排的方向。

变速区域设定部35为了基于已知的无人机2的加/减速能力来达到所期望的防治速度而计算需要使无人机2移动多长的距离，并将计算出的距离设定为变速区域44的宽度。在此，变速区域设定部35为了计算无人机2所需要移动的距离，除了已知的无人机2的变速能力和基本目标防治速度以外，还可以将用户所期望的防治速度通过接口部31而直接接收并使用。

变速区域设定部35可以利用无人机2在试验飞行过程中获取的试验飞行信息或在飞行中获取的飞行信息而更新预先设定的变速区域44。试验飞行信息或飞行信息包括通过无人机2所包含的传感器而测量的当前的风速、无人机2的速度等信息。

所设定的变速区域44位于防治区域40的前后，并且将包含变速区域44和防治区域40的区域称为无人机2的飞行区域。在变速区域44内，无人机2同样需要飞行，因此移动的路径借助防治路径设定部34而设定，而且其移动方向也同样得到设定。

变速模式设定部33是用于设定变速区域44内的变速模式的构成要素。

当变速区域44被设定之后，变速模式可以被设定。可采用的无人机2的变速模式有持续的线型加/减速、急剧的指数型加/减速等，但是可以根据无人机2的加/减速能力而变得不同。

所设定的变速模式被传递给通信部32，并被传送到无人机2，从而无人机2在变速区域44内根据接收到的变速模式而进行加/减速。

所述防治路径设定部34、变速区域设定部35及变速模式设定部33需要进行逻辑运算，因此可以使用中央处理单元(CPU：Central Processing Unit)、微控制器单元(MCU：Micro Controller Unit)、微处理器、现场可编程逻辑门阵列(FPGA：Field ProgrammableGate Array)等可进行逻辑运算的半导体元件，但是并不局限于此。

通信部32是用于使无人机2和无人机控制装置3能够通过无线通信而收发控制信号或其他信息的构成要素。

通信部32将从防治路径设定部34和变速模式设定部33接收的防治路径及变速模式传送到无人机2，并将从无人机2得到的试验飞行信息、飞行信息等传递给防治路径设定部34，从而能够使它们作为判断的参考资料而被使用。

通信部32可以由3G调制解调器或者LTE调制解调器构成，还可以使用其他的紫蜂协议(ZigBee)、无线局域网(WLAN)、蓝牙(Bluetooth)等，但是并不局限于此。

除此之外，为了将GIS地图信息、无人机2的加/减速能力信息等存储并使用，本发明的无人机控制装置3还可以包含由硬盘驱动器(HDD：Hard Disk Drive)、固态驱动器(SSD：Solid State Drive)、紧凑式闪存(CF：Compact Flash)等存储介质构成的存储部(未示出)，但是存储介质并不局限于此。

以下，参照图4至图7对根据本发明的一实施例而设定防治区域40并设定无人机2的防治路径的过程进行说明。

图4是示出根据本发明的一实施例的无人机控制装置3的接口部31的图。

参照图4，在一实施例中，本发明的无人机控制装置3是将液晶屏作为显示装置而包含的智能电话装置。无人机控制装置3的接口部31可以通过显示装置而显示GIS地图信息。在图4中，显示着在上下侧包含山、在中心部包含矩形形态的田地的地图。

图5是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置3中指定防治区域40的情形的图。

用户可以利用接口部31而设定防治区域40。为了设定防治区域40，可以通过触摸或利用与输入装置连接的选择单元42而依次指定用户所要指定的区域的顶点41而设定，或者可以在选择顶点41之后通过拖放(drag and drop)而选择，还可以通过选择单元42的踪迹直接画出所要指定的区域的界线，但是并不局限于这些方法。在图5中示出的本发明的一实施例中，示出了通过利用选择单元42而拖放顶点41的方式来在田地上设定矩形形态的防治区域40的情形。如果选择到顶点41，则由将各个顶点41连接的界线划分的内部区域成为防治区域40，因此，优选地，防治区域40形成为多边形。图7中，利用点划线示出了被指定的防治区域40的界线。

此外，用户还可以通过接口部31输入目标防治速度，在此没有示出防治速度输入接口。

图6是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置3的防治区域40内设定防治路径的情形的图。

如果接口部31从用户接收到防治区域40的指定，则将关于被指定的防治区域40的信息传递给防治路径设定部34。防治路径设定部34判断针对接收到的防治区域40以怎样的方向设定防治路径52才是能够使无人机2有效地飞行且无遗漏地覆盖防治区域40的方法，并生成防治路径52。如果无人机2频繁地进行加/减速并飞行较短的距离，则无人机2无法有效地飞行，因此，如图6所示，优选地将防治路径52生成为，沿着与被指定的防治路径52的长度方向并排的方向形成的多个线段，但是生成防治路径52的方法并不局限于此。

防治路径52的两端指定为航路点(waypoint)51，其可以指定为执行喷嘴21的开放或封闭的地点。

图7是示出在根据本发明的一实施例的无人机控制装置3的防治区域40的前后设定变速区域44的情形的图。

变速区域设定部35接收关于被设定的防治路径53的信息，从而在被指定的防治区域40的前后设定变速区域44。如果在针对变速区域设定部35的说明中进行的说明，变速区域44可以形成于与防治路径52并排的方向上的防治区域40的前后。此外，基于目标防治速度，计算出无人机2需要通过加/减速而达到目标速度的距离，并将该距离设定为变速区域44的宽度。在图7中，利用虚线示出了变速区域44。

关于所设定的变速区域44的信息重新被传递至防治路径设定部34，从而针对变速区域44也设定变速路径55、56，由此完成的防治路径得以设定。此时，由于是设定针对整个飞行区域的防治路径52，所以需要设定探索整个防治路径52的方向，并且整个防治路径52应当是连续的线或者闭曲线。

除此之外，接口部31可以显示防治路径52和变速区域44，并且该方向可以利用箭头来表示，而且防治路径设定部34可以设定无人机2将开始飞行的航路点53和将终止飞行的航路点。将要开始飞行的航路点53优选位于与当前的无人机2的位置最接近的场所，但是并不局限于此。

参照图7，根据本发明的一实施例的防治路径52被设定为反复执行如下的过程：从左移动到右，然后向下方下降预定距离，之后再从右移动到左，并向下方下降预定的距离。此外，在变速区域44的外廓边界需要实现方向的转换，因此设定了航路点53、54，从而使无人机2能够进行方向转换。

无人机控制装置3将已完成的防治路径52及变速模式通过通信部32而传送到无人机2，并且无人机2从接收到的防治路径52的起始航路点53开始沿着防治路径进行飞行。如果到达对应于防治区域40的边界的防治开始/终止航路点51，则喷嘴21将被开放/封闭，从而防治得到调节，而且在防治区域40内，无人机2将沿着防治路径52而进行匀速飞行。

以下，参照图8至图11对根据本发明的另一实施例而设定防治区域40并设定无人机2的防治路径的过程进行说明。

图8是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置3的接口部31的图。

参照图8，基本上与图4相同，但是可以看出在田地区域周围形成有障碍物311、312、313、314。障碍物311、312、313、314一般可以包括电线杆、电线、高层建筑物、高的地形等，但是障碍物311、312、313、314并不局限于这些。关于障碍物311、312、313、314的信息可以包含在GIS信息，还可以由用户通过接口部31而直接进行输入。

图9是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置3的指定防治区域40的情形的图。

图9中示出了如图5所示地选择顶点41而设定用户所要进行防治的防治区域40的情形。

当在所要进行防治的区域的周围存在有障碍物311、312、313、314的情况下，虽然能够设定防治区域40，但是可能无法确保足够的变速区域44。因此，在如上所述的情况下，如果对所指定的防治区域40指定如同一实施例的变速区域44，则必须要承担发生无人机2和障碍物311、312、313、314的冲突的风险。

图10是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置3的将防治区域40分为多个小区域431、432、433、434的情形的图。

因此，根据本发明的另一实施例，无人机控制装置3的防治路径设定部34首先从接口部31或存储部接收关于障碍物311、312、313、314的信息，从而将所指定的防治区域40分割为能够确保周围区域中没有障碍物311、312、313、314的多个小区域431、432、433、434。

优选地，多个小区域431、432、433、434以各个小区域431、432、433、434的长度方向的前后没有障碍物311、312、313、314的方式被分割。其原因在于，由于防治路径61、62、63、64将会沿着长度方向得到设定，所以变速区域44将会被设定在与防治路径并排的方向的前后，因此障碍物311、312、313、314优选地位于不设定变速区域44的与防治路径61、62、63、64的垂直的位置。

此外，优选地，以使被分割的小区域431、432、433、434的数目最小化的方式进行分割。其原因在于，被分割的小区域431、432、433、434的数目越多，无人机2需要飞行的总距离和方向转换次数会增加。然而，区域分割方法并不局限于此。

图10中示出了所指定的防治区域40总共被分割为四个小区域431、432、433、434的情形。

图11是示出根据本发明的另一实施例的无人机控制装置3的在多个小区域431、432、433、434内设定防治路径61、62、63、64的情形的图。

防治路径设定部34将被分割的小区域431、432、433、434判断为各自的防治区域40，并针对各个小区域431、432、433、434分别设定防治路径61、62、63、64。因此，在图11中一共生成四个防治路径。

此外，在防治区域40内生成防治路径61、62、63、64之后，需要生成针对整个飞行区域的防治路径才能完成防治路径。因此，变速区域设定部35将变速区域设定在防治区域40的前后，并针对所设定的变速区域44设定变速路径，据此与所述被设定的防治路径61、62、63、64结合而设定所完成的防治路径。设定变速区域44的作业针对各个小区域431、432、433、434而独立地进行，并且针对飞行区域的防治路径的设定也针对各个小区域431、432、433、434而独立地进行。一小区域的变速区域44侵犯另一小区域的情形并不会构成问题。其原因在于，不是多台无人机同时在各个小区域431、432、433、434飞行的路径，而是一台无人机2将飞行的路径，因此不存在发生冲突的危险，并且在脱离防治区域40的变速区域44中不会进行防治，因此也不存在防治剂被重叠撒布的担忧。

将防治路径与变速区域44一同设定的方法与在图6及图7中根据一实施例而说明的内容相同，因此将理解为与上述的内容相同。

若完成防治路径的设定，则无人机控制装置3通过通信部32而传递控制信号和防治路径相关信息，以使无人机2沿着设定的防治路径执行飞行及防治。只不过，防治区域40被分割为多个小区域431、432、433、434，因此有必要指定为依次巡回各个小区域431、432、433、434而进行飞行。根据本发明的另一实施例的无人机控制装置3可以按顺时针方向的顺序完成针对被分割的多个小区域431、432、433、434的防治，所述方向也可以为逆时针方向，而防治顺序不限于此，还可以采用优先对位于地图上的上方的小区域431、432、433、434进行防治等顺序。

以下，利用顺序图而对本发明的无人机2控制方法及具体的变速区域44和防治路径设定方法进行说明。

图12是根据本发明的一实施例的无人机2控制方法的顺序图。

根据本发明的一实施例的无人机控制装置3通过接口部31而接收防治区域的指定(S100)。此时，接口部31通过显示装置而显示GIS地图，并且用户利用输入单元而在地图上的区域选择区域，从而能够更为直观地指定防治区域40，而且可以接收目标防治速度。

关于通过接口部31指定的防治区域40的信息将被传递给防治路径设定部34和变速区域设定部35，从而设定防治路径52，并且借助变速区域设定部35，具有基于目标防治速度的宽度的变速区域44设定于防治区域40的前后，从而添加了变速路径55、56的完成的防治路径将借助防治路径设定部34而得到设定。即，完成的飞行区域内的完成的防治路径借助无人机控制装置3而得到设定(S200)。

除此之外，还可以包括无人机控制装置3通过变速区域设定部35而设定变速区域44内的变速模式的步骤。

由于完成的防治路径已得到设定，所以将关于完成的防治路径的信息通过通信部32而传送到无人机2(S300)。无人机2通过控制无人机2所包含的驱动部等而沿着对应的防治路径进行飞行。无人机2在防治路径所包含的航路点51执行被指定的命令，从而在防治区域40通过喷嘴21的开放而匀速地执行防治剂的撒布，而且在变速区域44进行加/减速，并同时通过喷嘴21的封闭而执行防治中断。

图13是详细地示出根据本发明的另一实施例的无人机2控制装置的变速区域44设定方法的顺序图。

根据本发明的另一实施例，无人机控制装置3利用通过试验飞行而得到的信息来设定变速区域44。

无人机控制装置3将试验飞行命令与关于防治路径的信息一同通过通信部32而传送到无人机2(S400)。试验飞行命令是如下的命令：在针对无人机2而设定的防治路径中的一部分路径中，根据预先设定的内容飞行而收集关于实际情况的信息。

因此，接收到试验飞行命令的无人机2从接收到的防治路径中的防治区域40的起始航路点飞行到紧接着的下一个航路点。无人机2沿着设定的加速区域而进行加速，并且从防治区域40的起始航路点到下一个航路点进行匀速飞行，并通过传感器测量风速信息、速度信息。

包含所测量的风速信息、速度信息的试验飞行信息通过无人机2的无人机2通信部32而被传送到无人机控制装置3(S500)。无人机控制装置3的通信部32将接收到的试验飞行信息传递给变速区域设定部35和防治路径设定部34，从而基于被传递的信息来设定新的变速区域44和防治路径(S600)。例如，在沿着与防治路径并排的一方向刮风的情况下，当沿着顺风方向飞行时，将会以比原本期望的防治速度更快的速度飞行，当沿着逆风的方向飞行时，将会以比原本期望的防治速度慢的速度飞行，因此需要使其维持预定程度。

因此，接收风速信息和试验飞行时的无人机2实际达到的防治速度而将减速区域和加速区域的宽度适度调节，以能够在随后的飞行中保持预定的防治速度。在将新设定的变速区域44和防治路径的信息传送到无人机2的同时，传送用于针对整个防治路径执行防治飞行的控制信号，从而使无人机2进行防治(S700)。

本发明的无人机2控制方法在每当无人机以不进行方向转换而沿着一方向执行一次飞行时反复进行执行试验飞行并更新防治路径的过程，从而能够在每次发生防治飞行的方向转换时更新适合当前的情况的变速区域44及防治路径。无人机2能够实时地测量并传送飞行信息，从而使无人机控制装置3设定新的变速区域44及防治路径，并重新传递给无人机2，再将上述新的变速区域44及防治路径采用到下一次飞行，从而能够有效地应对情况的变化。

图14是示出根据本发明的另一实施例的无人机2控制方法的防治路径设定方法的顺序图。

为了即使有障碍物311、312、313、314也要在飞行区域内设定防治路径，如同在图8至图11的说明中描述的内容，需要进行防治区域40的分割。因此，能够将所指定的防治区域40分割为多个小区域431、432、433、434(S210)，并针对被分割的多个小区域431、432、433、434分别独立地设定防治路径61、62、63、64(S220)，从而将其传递给无人机2。

在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人皆可理解本发明在不改变其技术思想或必需的特征的情况下可实施为其他具体的形态。因此要理解上述的实施例在所有的方面上都是示例性的，而不是局限性的。本发明的范围根据权利要求书而表现，而不是上述详细的说明，而且从权利要求书中的意思及范围还有其等同的概念导出的所有变更或变形的形态均应解释为包括在本发明的范围内。

虽然与所述提及的优选实施例相关地说明了本发明，但是可以不脱离本发明的主旨和范围而实现多样的修改和变形。因此，权利要求书记载的范围中将包含属于本发明的主旨的上述修改及变形。

Claims (15)

1.一种无人机控制装置，在通过无线通信而控制无人机的无人机控制装置中，包括：

接口部，从用户接收针对需要防治的防治区域的指定；

防治路径设定部，在包含被指定的所述防治区域以及所述防治区域外部的变速区域的飞行区域内，设定所述无人机的防治路径；

通信部，向所述无人机传送关于所述防治路径的信息。

2.如权利要求1所述的无人机控制装置，其中，

所述防治路径设定部以使所述无人机在所述防治区域外中止防治的方式设定所述防治路径。

3.如权利要求1所述的无人机控制装置，还包括：

变速模式设定部，在所述变速区域内设定所述无人机的变速模式，

所述通信部还将关于所设定的所述变速模式的信息传送给所述无人机。

4.如权利要求1所述的无人机控制装置，还包括：

变速区域设定部，用于设定所述防治区域外部的变速区域。

5.如权利要求4所述的无人机控制装置，其中，

所述接口部还接收防治速度，

所述变速区域设定部基于接收到的所述防治速度来设定所述变速区域。

6.如权利要求4所述的无人机控制装置，其中，

所述通信部还将针对所述防治路径的试验飞行命令传送给所述无人机，并接收所述无人机在试验飞行期间内测量的试验飞行信息，

所述变速区域设定部基于接收到的所述试验飞行信息来设定所述变速区域。

7.如权利要求4述的无人机控制装置，其中，

所述通信部接收所述无人机在飞行过程中测量的飞行信息，

所述变速区域设定部基于接收到的所述飞行信息来设定所述变速区域。

8.如权利要求1所述的无人机控制装置，其中，

所述防治路径设定部将被指定的防治区域分割为多个小区域，并在所述多个小区域内分别设定所述无人机的防治路径。

9.一种无人机控制方法，包括如下的步骤：

接口部从用户接收针对防治区域的指定；

防治路径设定部在包含被指定的所述防治区域及所述防治区域外部的变速区域的飞行区域内设定无人机的防治路径；

通信部向所述无人机传送关于所述防治路径的信息。

10.如权利要求9所述的无人机控制方法，还包括如下的步骤：

所述防治路径设定部以使所述无人机在所述防治区域外中止防治的方式设定所述防治路径。

11.如权利要求9所述的无人机控制方法，还包括如下的步骤：

变速区域设定部设定所述防治区域外部的变速区域。

12.如权利要求11所述的无人机控制方法，其中，

还包括所述接口部接收防治速度的步骤，

在设定所述变速区域的步骤中，基于接收到的所述防治速度来设定所述变速区域。

13.如权利要求11所述的无人机控制方法，还包括如下的步骤：

所述通信部将针对所述防治路径的试验飞行命令传送给所述无人机；

所述通信部从所述无人机接收所述无人机在试验飞行期间内测量的试验飞行信息，

在设定所述变速区域的步骤中，基于接收到的所述试验飞行信息来设定所述变速区域。

14.如权利要求11所述的无人机控制方法，还包括如下的步骤：

所述通信部接收所述无人机在飞行过程中测量的飞行信息，

在设定所述变速区域的步骤中，基于接收到的所述飞行信息来设定所述变速区域。

15.如权利要求9所述的无人机控制方法，其中，

设定所述无人机的防治路径的步骤还包括如下的步骤：

所述防治路径设定部将被指定的所述防治区域分割为多个小区域；以及所述防治路径设定部在所述多个小区域内分别设定所述无人机的防治路径。