CN113518747A - 无人机操纵器及操纵用程序 - Google Patents

无人机操纵器及操纵用程序 Download PDF

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flight
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柳下洋
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Abstract

提供即使是非专业人士也容易操作的面向自主飞行无人机的操纵器及操纵用程序。提供用于控制通过计算机控制而自主飞行的无人机的操纵器或在平板电脑终端上运行的操纵用程序。在该操纵器或程序的画面中，显示无人机飞行的农场的地图信息、所述无人机飞行的路径信息以及所述无人机的紧急停止用按钮。也可以显示高度微调用按钮。紧急停止用按钮是半透明的，优选与地图信息重叠显示。另外，优选仅在给定时间内对所述紧急停止用按钮进行了给定次数以上的给定的操作的情况下进行紧急停止。

Description

无人机操纵器及操纵用程序
技术领域
本发明涉及自主飞行型无人机的操纵器及操纵用程序。
背景技术
一般被称为无人机的小型直升机(多旋翼直升机)的应用正在推进。作为其重要的应用领域之一，可列举向农田(农场)的农药或液肥等的药剂播撒(例如，专利文献1、专利文献2以及专利文献3)。与欧美相比，在农田狭小的日本，适合使用无人机而不是有人的飞机或直升机的情况较多。
通过准天顶卫星系统或RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global PositioningSystem)等技术，使无人机在飞行中能够以厘米单位准确地得知本机的绝对位置，由此，在日本，即使在典型的狭小的复杂地形的农田中，也使得人手进行的操纵为最小限度而能够自主地飞行，并高效且准确地进行药剂播撒。
即使在无人机自主飞行的情况下，为了紧急时的退避行动、高度的微调等，也需要人的操纵。但是，具备操纵棒(操纵杆)的现有型操纵器(例如，非专利文献1)适合无人机的自由的操纵，但作为自主飞行的无人机的操作单元，操作繁琐。具备模仿现有型操纵器的GUI的智能手机、平板电脑的操纵用程序也存在同样的问题。特别是，在农业用无人机的情况下，由于操作者不是无人机的专业人士，所以该问题较大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本再公表公报再表2017/175804
专利文献2：日本专利公开公报特开2017-144811
专利文献3：日本再公表公报再表2017/094842
非专利文献
非专利文献1：使用说明书ver 1.0-DRONE STAR(https://www.dronestar.jp/wp-content/uploads/2017/04/DRONESTAR01_マニュアルv1.0_20170417.pdf)
发明内容
发明所要解决的课题
提供即使是非专业人士也容易操作的面向自主飞行无人机的操纵器及操纵用程序。
用于解决课题的技术方案
本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，该操纵器是用于控制具备由推力产生部驱动的旋转翼并通过计算机控制而自主飞行的无人机的操纵器，所述操纵器的操作画面具有：所述无人机飞行的农场的地图信息；所述无人机飞行的路径信息；以及对所述无人机指示悬停和推力产生部停止当中的至少任一个动作的紧急应对按钮。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008所记载的操纵器中，在显示所述地图信息的地图信息显示区域，显示所述无人机的当前位置。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008或段落0009所记载的操纵器中，所述紧急应对按钮是半透明的，并在所述地图信息的前方重叠显示。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009或段落0010所记载的操纵器中，所述紧急应对按钮占所述操作画面的5分之1以上。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010或段落0011所记载的操纵器中，在给定时间内对所述紧急应对按钮进行了给定次数以上的给定的操作的情况下，发送推力产生部紧急停止指令。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011或段落0012所记载的操纵器中，在对所述紧急应对按钮进行了给定时间以上的长按操作的情况下，发送推力产生部紧急停止指令。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012或段落0013所记载的操纵器中，所述紧急应对按钮配置于与所述操作画面的边缘相隔给定的距离以上的位置。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013或段落0014所记载的操纵器中，所述操作画面还具备用于高度调整的按钮。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014或段落0015所记载的操纵器中，所述路径信息包括以作业时间短为优先的路径、以电池消耗量少为优先的路径、以及以药剂播撒的均匀性为优先的路径当中的至少2个以上，能够选择要使用的路径。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014、段落0015或段落0016中的任一个所记载的操纵器中，所述操作画面包含机体状况显示区域，该机体状况显示区域显示包括飞行准备中、药剂补充中、起飞中的任一个以上的所述无人机的当前状况。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014、段落0015、段落0016或段落0017中的任一个所记载的操纵器中，所述操作画面包含飞行状况显示区域，该飞行状况显示区域显示包括所述无人机的飞行时间、坐标、飞行速度、高度中的任一个以上的飞行状况。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014、段落0015、段落0016、段落0017或段落0018中的任一个所记载的操纵器中，所述操作画面包含周边设备状态显示区域，该周边设备状态显示区域显示包括所述无人机的电池余量、播撒用泵状况、药剂余量、通信状况中的任一个以上的周边设备状态。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014、段落0015、段落0016、段落0017、段落0018或段落0019中的任一个所记载的操纵器中，所述操作画面显示与预先登记的障碍物的位置和大小相关的信息。
另外，本发明通过提供如下操纵器来解决上述课题，在段落0008、段落0009、段落0010、段落0011、段落0012、段落0013、段落0014、段落0015、段落0016、段落0017、段落0018、段落0019或段落0020中的任一个所记载的操纵器中，所述操纵器还具备：位置检测部，检测所述操纵器的位置；以及农场选择画面，在画面转变到所述操作画面之前显示，用于从多个农场选择特定的农场，在禁止选择与由所述位置检测部检测出的位置相隔给定距离以上的农场、或选择了相隔给定距离以上的农场的情况下，显示警告。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，该程序是用于控制具备由推力产生部驱动的旋转翼并通过计算机控制而自主飞行的无人机的程序，该程序包括：显示所述无人机飞行的农场的地图信息的命令；显示所述无人机飞行的路径信息的命令；以及显示对所述无人机指示悬停和推力产生部停止当中的至少任一个动作的紧急应对按钮的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022所记载的程序中，包括在显示所述地图信息的地图信息显示区域显示所述无人机的当前位置的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022或段落0023所记载的程序中，包括：半透明显示所述紧急应对按钮的命令；以及在所述地图信息的前方重叠显示所述紧急停止用按钮的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023或段落0024所记载的程序中，所述紧急应对按钮占画面的5分之1以上。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024或段落0025所记载的程序中，包括在给定时间内对所述应对按钮进行了给定次数以上的给定的操作的情况下发送推力产生部紧急停止指令的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025或段落0026所记载的程序中，包括在对所述紧急应对按钮进行了给定时间以上的长按操作的情况下发送推力产生部紧急停止指令的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026或段落0027所记载的程序中，包括将所述紧急应对按钮配置于与画面的边缘相隔给定的距离以上的位置的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027或段落0028所记载的程序中，所述程序还包括显示用于高度调整的按钮的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028或段落0029所记载的程序中，所述路径信息包括以作业时间短为优先的路径、以电池消耗量少为优先的路径、以及以药剂播撒的均匀性为优先的路径当中的至少2个以上，所述程序包括使用户选择要使用的路径的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028、段落0029或段落0030中任一个所记载的程序中，所述程序包括显示机体状况显示区域的命令，该机体状况显示区域显示包括飞行准备中、药剂补充中、起飞中的任一个以上的所述无人机的当前状况。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028、段落0029、段落0030或段落0031中的任一个所记载的程序中，所述程序包括显示飞行状况显示区域的命令，该飞行状况显示区域显示包括所述无人机的飞行时间、坐标、飞行速度、高度中的任一个以上的飞行状况。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028、段落0029、段落0030、段落0031或段落0032中任一个所记载的程序中，所述程序包括显示周边设备状态显示区域的命令，该周边设备状态显示区域显示包括所述无人机的电池余量、播撒用泵状况、药剂余量、通信状况中的任一个以上的周边设备状态。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028、段落0029、段落0030、段落0031、段落0032或段落0033中任一个所记载的程序中，所述程序包括显示与预先登记的障碍物的位置和大小相关的信息的命令。
另外，本发明通过提供如下程序来解決上述课题，在段落0022、段落0023、段落0024、段落0025、段落0026、段落0027、段落0028、段落0029、段落0030、段落0031、段落0032、段落0033或段落0034中任一个所记载的程序中，所述程序包括：在画面转变到操作画面之前，显示从多个农场选择特定的农场的农场选择画面的命令；以及在禁止选择与由位置检测部检测出的位置相隔给定距离以上的农场或选择了相隔给定距离以上的农场的情况下显示警告的命令。
发明效果
提供即使是非专业人士也容易操作的面向自主飞行无人机的操纵器及操纵用程序。
附图说明
图1是本发明所涉及的无人机系统具有的无人机的俯视图。
图2是上述无人机系统具有的无人机的主视图。
图3是上述无人机的右侧视图。
图4是上述无人机的后视图。
图5是上述无人机的立体图。
图6是上述无人机所具有的药剂播撒系统的整体概念图。
图7是表示上述无人机的控制功能的示意图。
图8是表示上述无人机的操纵器的画面的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。附图均为例示。在以下的详细说明中，为了便于说明，为了促进所公开的实施方式的完全理解，对某个特定的细节进行了叙述。但是，实施方式不限于这些特定的细节。此外，为了简化附图，示意性地示出了公知的结构和装置。
首先，对本发明所涉及的无人机的结构进行说明。在本申请说明书中，所谓无人机，是指无论动力单元(是电力还是原动机等)、操纵方式(是无线还是有线等)，都具有多个旋转翼的飞行体全体。
如图1至图5所示，旋转翼(101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b)(也称为转子)是用于使无人机(100)飞行的单元，考虑到飞行的稳定性、机体尺寸及电力消耗量的平衡，优选具备8台(2级构成的旋转翼为4套)。各旋转翼(101)优选通过从无人机(100)的主体(110)延伸出的臂配置于主体(110)的四方。即，优选在行进方向左后方配置有旋转翼(101-1a)、(101-1b)，在左前方配置有旋转翼(101-2a、101-2b)，在右后方配置有旋转翼(101-3a、101-3b)，在右前方配置有旋转翼(101-4a、101-4b)。此外，无人机(100)以图1中的纸面向下为行进方向。棒状的脚部(107-1、107-2、107-3、107-4)分别从旋转翼(101)的旋转轴向下方延伸。
电动机(102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4b))是使旋转翼(101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b)旋转的单元(典型地，是电动机，但也可以是发动机等)，相对于一个旋转翼，设置有1台。电动机(102)是推进器的示例。1套内的上下的旋转翼(例如，101-1a和101-1b)及与它们对应的电动机(例如，102-1a和102-1b)为了无人机的飞行的稳定性等，优选轴处于同一直线上，并且彼此向相反方向旋转。如图2及图3所示，用于对为了使转子不与异物干渉而设置的螺旋桨防护件进行支承的放射状的构件优选不是水平而是塔架状的构造。这是为了在碰撞时促进该构件向旋转翼的外侧压曲，防止与旋转翼干渉。
药剂喷嘴(103-1、103-2、103-3、103-4)是用于将药剂朝向下方播撒的单元，优选具备4台。此外，在本申请说明书中，所谓药剂，一般是指农药、除草剂、液肥、杀虫剂、种子以及水等在农场播撒的液体或粉体。
药剂罐(104)是用于保管待播撒的药剂的罐，从重量平衡的观点出发，优选设置在靠近无人机(100)的重心的位置且比重心低的位置。药剂软管(105-1、105-2、105-3、105-4)是将药剂罐(104)与各药剂喷嘴(103-1、103-2、103-3、103-4)连接的单元，由硬质的原材料构成，也可以兼具支承该药剂喷嘴的作用。泵(106)是用于从喷嘴喷出药剂的单元。
图6中示出使用本发明所涉及的无人机(100)的药剂播撒用途的实施例的系统的整体概念图。该图为示意图，比例尺不准确。在该图中，无人机(100)、操纵器(601)以及基站(604)与农业经营云(605)分别连接。这些连接可以是基于Wi-Fi或移动通信系统等的无线通信，也可以是一部分或全部有线连接。
操纵器(601)是用于通过使用者(602)的操作向无人机(600)发送指令并且显示从无人机(600)接收到的信息(例如，位置、药剂量、电池余量、相机影像等)的单元，优选通过运行计算机程序的一般的平板电脑终端等便携信息设备来实现。本发明所涉及的无人机(100)被控制为进行自主飞行，但优选在起飞、返回等基本操作时及紧急时能够进行手动操作。除了便携信息设备之外，还可以使用具有紧急停止专用的功能的紧急用操纵器(未图示)。紧急用操纵器也可以是为了在紧急时能够迅速地采取应对而具备大型的紧急停止按钮等的专用设备。
农场(603)是作为无人机(100)的药剂播撒的对象的农田、田地等。实际上，存在农场(603)的地形复杂，事先无法获得地形图的情况或者地形图与现场的状况有差异的情况。通常，农场(603)与房屋、医院、学校、其他作物农场、道路、铁道等相邻。另外，有时在农场(603)内也存在建筑物、电线等障碍物。
基站(604)是提供Wi-Fi通信的母机功能等的装置，也作为RTK-GPS基站发挥功能，优选能够提供无人机(100)的准确的位置(也可以是Wi-Fi通信的母机功能与RTK-GPS基站相独立的装置)。另外，基站(604)也可以使用3G、4G及LTE等移动通信系统，能够与农业经营云(605)相互通信。
农业经营云(605)是典型地在云服务上运营的计算机组和相关软件，也可以通过移动电话线路等与操纵器(601)无线连接。农业经营云(605)也可以进行用于分析无人机(100)拍摄到的农场(603)的图像，并掌握作物的生长状况，从而决定飞行路径的处理。另外，也可以将保存的农场(603)的地形信息等提供给无人机(100)。此外，也可以积累无人机(100)的飞行路径及拍摄影像的历史记录，并进行各种分析处理。
通常，无人机(100)从位于农场(603)的外部的出发到达地点(606)起飞，并在农场(603)播撒药剂之后或者在需要补充药剂或充电等时返回到出发到达地点(606)。从出发到达地点(606)到达目标的农场(603)的飞行路径(进入路径)可以由农业经营云(605)等事先保存，也可以由使用者(602)在起飞开始前输入。
图7中示出本发明所涉及的药剂播撒用无人机的实施例的控制功能的框图。飞行控制器(701)是负责无人机整体的控制的构成要素，具体而言，可以是包括CPU、存储器、相关软件等的嵌入式计算机。飞行控制器(701)基于从操纵器(601)接收到的输入信息及从后述的各种传感器得到的输入信息，通过ESC(Electronic Speed Control，电子速度控制)等控制单元，控制电动机(102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b)的转速，由此控制无人机(100)的飞行。优选为电动机(102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b)的实际的转速被反馈至飞行控制器(701)并能够监视是否在进行正常的旋转的结构。或者，也可以是在旋转翼(101)设置光学传感器等而旋转翼(101)的旋转被反馈至飞行控制器(701)的结构。
飞行控制器(701)所使用的软件优选为为了功能扩展、变更、问题修正等而能够通过存储介质等或通过Wi-Fi通信、USB等通信单元进行改写。在该情况下，为了不进行基于不正当的软件的改写，优选进行基于加密、校验和、电子签名、病毒检测软件等的保护。另外，飞行控制器(701)在控制中使用的计算处理的一部分可以由存在于操纵器(601)上或者农业经营云(605)上、其他场所的其他的计算机执行。由于飞行控制器(701)的重要性较高，因此其构成要素的一部分或者全部可以双重化。
优选飞行控制器(701)能够经由Wi-Fi子机功能(703)，进而经由基站(604)与操纵器(601)进行信息交换，从操纵器(601)接收必要的指令，且将必要的信息向操纵器(601)发送。在该情况下，也可以对通信实施加密，能够防止窃听、冒充、设备的盗用等不正当行为。基站(604)除了基于Wi-Fi的通信功能之外，还具备RTK-GPS基站的功能。通过将RTK基站的信号与来自GPS定位卫星的信号进行组合，由此通过飞行控制器(701)能够以数厘米程度的精度对无人机(100)的绝对位置进行测定。由于飞行控制器(701)的重要性高，因此也可以进行双重化/多重化，另外，为了应对特定的GPS卫星的故障，也可以控制经冗余化的各个飞行控制器(701)以使用其他的GPS卫星。
6轴陀螺仪传感器(705)是测定无人机机体的相互正交的3个方向的加速度的单元，而且是通过加速度的积分计算速度的单元。6轴陀螺仪传感器(705)是测定上述3个方向上的无人机机体的姿势角的变化、即角速度的单元。地磁传感器(706)是通过地磁的测定来测定无人机机体的方向的单元。气压传感器(707)是测定气压的单元，也能够间接地测定无人机的高度。激光传感器(708)是利用激光的反射来测定无人机机体与地表的距离的单元，也可以是IR(红外线)激光器。声纳(709)是利用超声波等的声波的反射来测定无人机机体与地表的距离的单元。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件而进行取舍选择。另外，也可以追加用于测定机体的倾斜度的陀螺仪传感器(角速度传感器)、用于测定风力的风力传感器等。另外，这些传感器类也可以进行双重化或多重化。在存在同一目的的多个传感器的情况下，飞行控制器(701)可以仅使用其中的一个，并在其发生了故障时，切换为替代的传感器来使用。或者，也可以同时使用多个传感器，在各自的测定结果不一致的情况下，视为发生了故障。
流量传感器(710)是用于测定药剂的流量的单元，设置于从药剂罐(104)到药剂喷嘴(103)的路径的多个部位。液体不足传感器(711)是检测药剂的量为给定的量以下的情况的传感器。多光谱相机(712)是拍摄农场(603)并取得用于图像分析的数据的单元。障碍物检测相机(713)是用于检测无人机侵入者的照相机，由于图像特性和透镜的朝向与多光谱相机(712)不同，因此优选是与多光谱相机(712)不同的设备。开关(714)是用于供无人机(100)的使用者(402)进行各种设定的单元。障碍物接触传感器(715)是用于检测无人机(100)、特别是其转子、螺旋桨防护件部分与电线、建筑物、人体、树木、鸟或者其他的无人机等障碍物接触的传感器。此外，接触传感器(715)也可以用6轴陀螺仪传感器(705)代替。盖传感器(716)是检测无人机100的操作面板或内部保养用的盖为开放状态的传感器。药剂注入口传感器(717)是检测药剂罐(104)的注入口为开放状态的传感器。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择，也可以进行双重化/多重化。另外，也可以在无人机(100)外部的基站(604)、操纵器(601)、或者其他场所设置传感器，将读取的信息向无人机发送。例如，也可以在基站(604)设置风力传感器，将与风力/风向相关的信息经由Wi-Fi通信向无人机(100)发送。
飞行控制器(701)对泵(106)发送控制信号，并进行药剂喷出量的调整、药剂喷出的停止。优选为泵(106)的当前时间点的状况(例如，转速等)被反馈至飞行控制器(701)的结构。
LED(718)是用于向无人机的操作者通知无人机的状态的显示单元。也可以代替LED或者在此基础上使用液晶显示器等显示单元。蜂鸣器(719)是用于通过声音信号通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。Wi-Fi子机功能(720)与操纵器(601)不同，例如是为了软件的传送等而与外部的计算机等进行通信的可选的构成要素。也可以代替Wi-Fi子机功能或者在此基础上，使用红外线通信、Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)、NFC等其他的无线通信单元或者USB连接等的有线通信单元。另外，也可以代替Wi-Fi子机功能，通过3G、4G及LTE等的移动通信系统能够进行相互通信。扬声器(721)是通过已录音的人声、合成声音等通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。根据天气状态，有时难以看到飞行中的无人机(100)的视觉上的显示，因此在这样的情况下，基于声音的状况传递是有效的。警告灯(722)是通知无人机的状态(特别是错误状态)的闪光灯等的显示单元。这些输入输出单元可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择，也可以进行双重化/多重化。
图8中示出本发明所涉及的无人机操纵器(601)的主画面(800)的实施例。本发明所涉及的无人机操纵器优选通过在智能手机或平板电脑终端上运行的计算机程序来实现。在主画面(800)上显示有特定的农场的图像，但优选在该画面显示前，显示进行处于使用者(604)的管理下的多个农场的选择的菜单画面。在该情况下，通过操纵器(601)具备的位置检测部(GPS等)掌握当前位置，设为仅选择与当前的位置十分近的农场(例如，禁止选择与当前位置相隔给定距离以上的农场)，或者，在选择了与当前的位置相隔给定的距离以上的农场的情况下，通过显示警告消息等的单元，来抑制农场的选择错误。
优选在主画面(800)上设置有周边设备状态显示区域(801)、飞行状况显示区域(802)、机体状况显示区域(803)、高度调整输入单元(804)、地图显示区域(805)、路径信息显示区域(806)以及紧急应对按钮(807)。除此以外的功能，例如，相当于操纵棒的功能优选不显示在主画面(800)上。这是因为，由于利用者是非专业人士，所以抑制不必要的操作错误。
周边设备状态显示区域(801)显示无人机(100)的电池余量、泵状况、药剂余量、通信状况、GPS接收状况等。优选尽可能简化信息，在有错误的情况下，通过改变颜色等将重要性高的状况可靠地传递给操作者。
飞行状况显示区域(802)显示无人机(100)的飞行时间、GPS坐标、飞行速度、高度等当中的至少一个以上。此外，也可以显示用于显示药剂播撒的完成状况的进度条(未图示)。
机体状况显示区域(803)显示无人机(100)的当前的状态，例如，显示飞行准备中、药剂补充中、起飞中、飞行中、紧急退避中等的至少一个以上。此外，也可以显示下一作业的告知或对用户的行动要求(例如，“请进行药剂补充的准备”)。
高度调整输入单元(804)是通过用于增减无人机(100)的当前高度的按钮等实现的用户接口输入单元。这是因为，本发明所涉及的无人机(100)原则上自主飞行，高度也通过计算机程序自动调整，但例如根据作物的高度的高低等，可能会产生操作者想要微调高度的情况。
地图显示区域(805)是包含作为药剂播撒的对象的农场的地图，也可以是航空照片、地形图或者它们的重叠显示。优选能够通过手势操作等调整比例尺及位置。在地图显示区域(805)中，优选实时显示无人机(100)的当前的位置。也可以与地图显示切换，或者在地图显示的同时，显示由无人机(100)的照相机(712)拍摄的农场(601)的图像。
路径信息显示区域(806)是由操纵器内、无人机(100)或农业经营云(605)事先计算出的无人机应自主飞行的路径。路径优选能够切换显示仅拍摄的计划或农药播撒计划。另外，在农药播撒计划中，优选显示以所需时间为优先的路径、以电池消耗量为优先的路径或以使药剂播撒泄露最小化为优先的路径，从而使用户能够选择。药剂已播撒区域也可以改变颜色进行显示。优选将与预先登记的农场内的障碍物(电线、建筑物、树木等)的位置和大小等相关的信息也与路径一起显示。
紧急应对按钮(807)是用于发送发生无人机(100)的故障或碰撞等紧急事态时的指令的按钮，为了防止误操作以及紧急时操作者(602)能够容易地操作，优选占据主画面(800)上的大的部分(典型地，为画面整体的空间的5分之1以上)。紧急时的无人机(100)的动作有悬停(空中的当场的暂时停止)、向出发到达地点(606)的紧急返回、当场的软着陆或者电动机的紧急停止等，但优选通过紧急应对按钮(807)能够起动这些动作中的一个以上。在图8的示例中，通过滑动操作起动悬停，利用连续4次敲击来发起电动机紧急停止，但也可以使用其他操作与处理的组合。为了尽可能有效地利用画面空间，优选使紧急操作按钮为半透明，可以透视位于背后的地图信息。为了不使紧急时(不是专业人士的)操作者混乱，优选在紧急操作按钮上以文字、图标或两者的组合显示紧急时应进行的操作。紧急时的操作优选为将按钮连按给定次数(例如，4次)以上、将按钮长按给定时间(例如，3秒)以上、对按钮进行滑动动作或者它们的组合等、即使在操纵者摆动的情况下也不会出错的单纯的操作并且是难以进行误操作的操作。优选紧急操作按钮与画面的边缘相距足够的距离(典型地为1厘米以上)，通过持有智能手机或平板电脑的手指施加于按钮而不进行误操作。
(本发明的技术上的显著的效果)
通过本发明所涉及的无人机操纵器及无人机操纵用程序，非专业人士能够容易地进行基本上自主飞行的无人机的操纵。特别是，能够安全可靠地进行发生了意外事态时的紧急应对动作。

Claims (28)

1.一种操纵器，用于控制无人机，所述无人机具备推力产生部且通过计算机控制而自主飞行，
所述操纵器的操作画面包含所述无人机飞行的农场的地图信息、所述无人机飞行的路径信息以及紧急应对按钮，所述紧急应对按钮对所述无人机指示悬停和推力产生部停止当中的至少任一个动作。
2.根据权利要求1所述的操纵器，其中，
在显示所述地图信息的地图信息显示区域对所述无人机的当前位置进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，
所述紧急应对按钮是半透明的，并重叠显示于所述地图信息的前方。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的操纵器，其中，
所述紧急应对按钮占所述操作画面的5分之1以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的操纵器，其中，
在给定时间内对所述紧急应对按钮进行了给定次数以上的给定的操作的情况下，所述操纵器发送推力产生部紧急停止指令。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的操纵器，其中，
在对所述紧急应对按钮进行了给定时间以上的长按操作的情况下，所述操纵器发送推力产生部紧急停止指令。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的操纵器，其中，
所述紧急应对按钮配置于与所述操作画面的边缘相隔给定的距离以上的位置。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的操纵器，其中，
所述操作画面还具备用于高度调整的按钮。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的操纵器，其中，
所述路径信息包括以作业时间短为优先的路径、以电池消耗量少为优先的路径、以及以药剂播撒的均匀性为优先的路径当中的至少2个以上，且所述操纵器能够选择要使用的路径。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的操纵器，其中，
所述操作画面包含机体状况显示区域，所述机体状况显示区域显示所述无人机的当前状况，所述无人机的当前状况包括飞行准备中、药剂补充中和起飞中的任一个以上。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的操纵器，其中，
所述操作画面包含飞行状况显示区域，所述飞行状况显示区域显示包括所述无人机的飞行时间、坐标、飞行速度和高度当中的任一个以上的飞行状况。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的操纵器，其中，
所述操作画面包含周边设备状态显示区域，所述周边设备状态显示区域显示包括所述无人机的电池余量、播撒用泵状况、药剂余量、通信状况当中的任一个以上的周边设备状态。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的操纵器，其中，
所述操作画面显示与预先登记的障碍物的位置和大小相关的信息。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的操纵器，其中，
所述操纵器还具备：位置检测部，其检测所述操纵器的位置；以及农场选择画面，其在画面转变到所述操作画面之前进行显示，用于从多个农场选择特定的农场，
在禁止选择与由所述位置检测部检测出的位置相隔给定距离以上的农场、或选择了相隔给定距离以上的农场的情况下，显示警告。
15.一种程序，用于控制无人机，所述无人机具备推力产生部且通过计算机控制而自主飞行，所述程序包括：
显示所述无人机飞行的农场的地图信息的命令；
显示所述无人机飞行的路径信息的命令；以及
显示对所述无人机指示悬停和推力产生部停止当中的至少任一个动作的紧急应对按钮的命令。
16.根据权利要求15所述的程序，其中，
所述程序包括在显示所述地图信息的地图信息显示区域对所述无人机的当前位置进行显示的命令。
17.根据权利要求15或16所述的程序，其中，
所述程序包括：半透明显示所述紧急应对按钮的命令；以及
在所述地图信息的前方重叠显示所述紧急停止用按钮的命令。
18.根据权利要求15～17中任一项所述的程序，其中，
所述紧急应对按钮占画面的5分之1以上。
19.根据权利要求15～17中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括如下命令：在给定时间内对所述应对按钮进行了给定次数以上的给定的操作的情况下发送推力产生部紧急停止指令。
20.根据权利要求15～19中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括如下命令：在对所述紧急应对按钮进行了给定时间以上的长按操作的情况下发送推力产生部紧急停止指令。
21.根据权利要求15～20中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括如下命令：将所述紧急应对按钮配置于与画面的边缘相隔给定的距离以上的位置。
22.根据权利要求15～21中任一项所述的程序，其中，
所述程序还包括显示用于高度调整的按钮的命令。
23.根据权利要求15～22中任一项所述的程序，其中，
所述路径信息包括以作业时间短为优先的路径、以电池消耗量少为优先的路径、以及以药剂播撒的均匀性为优先的路径当中的至少2个以上，
所述程序包括使用户选择要使用的路径的命令。
24.根据权利要求15～23中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括显示机体状况显示区域的命令，所述机体状况显示区域显示所述无人机的当前状况，所述无人机的当前状况包括飞行准备中、药剂补充中和起飞中的任一个以上。
25.根据权利要求15～24中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括显示飞行状况显示区域的命令，所述飞行状况显示区域显示包括所述无人机的飞行时间、坐标、飞行速度和高度当中的任一个以上的飞行状况。
26.根据权利要求15～25中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括显示周边设备状态显示区域的命令，所述周边设备状态显示区域显示包括所述无人机的电池余量、播撒用泵状况、药剂余量和通信状况当中的任一个以上的周边设备状态。
27.根据权利要求15～26中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括显示与预先登记的障碍物的位置和大小相关的信息的命令。
28.根据权利要求15～27中任一项所述的程序，其中，
所述程序包括如下命令：
在画面转变到操作画面之前，显示从多个农场中选择特定的农场的农场选择画面的命令；以及
在禁止选择与由位置检测部检测出的位置相隔给定距离以上的农场或选择了相隔给定距离以上的农场的情况下显示警告的命令。
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