JP2017204178A - Control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御システムに関する。 The present invention relates to a control system.
従来、水田農家では、水田に農薬や肥料を散布した場合に、当該農薬・肥料の濃度を一定の範囲内に保つために、水田の水位を管理していた。この水位の管理については、一般的に、水田農家の作業者が、管理対象となっている水田に実際に訪れて、目視で水位を測定する必要があったので、手間となっていた。 Conventionally, paddy field farmers have managed the water level of the paddy field in order to keep the concentration of the pesticide and fertilizer within a certain range when the paddy field is sprayed with pesticides and fertilizers. In general, the management of the water level has been troublesome because it was necessary for the worker of the paddy farmer to actually visit the paddy field to be managed and measure the water level visually.
そこで、作業者が水田に訪れることなく、水田の水位を遠隔地にて管理する管理システムが提案されていた(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1の管理システムでは、水田の水位のデータである水位データを収集するデータ収集装置を水田に設け、また、当該データ収集装置との間で無線通信網を介して通信するセンタサーバを水田に対する遠隔地に設けた上で、データ収集装置が収集した水位データを、無線通信網を介してセンタサーバに無線送信し、センタサーバ側で水田の水位を管理していた。 Therefore, a management system that manages the water level of the paddy field in a remote place without an operator visiting the paddy field has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the management system of this patent document 1, a data collection device that collects water level data that is water level data of a paddy field is provided in the paddy field, and a center server that communicates with the data collection device via a wireless communication network is provided. The water level data collected by the data collection device is wirelessly transmitted to the center server via the wireless communication network after being provided at a remote location with respect to the paddy field, and the water level of the paddy field is managed on the center server side.
ところが、特許文献1の管理システムでは、データ収集装置を水田に設ける必要があったので、例えば、データ収集装置に電力を供給するための電力線の引き回し等が困難であり、商用電力を利用できない場合に、バッテリを設けて、このバッテリの電力を用いてデータ収集装置を動作させていた。そして、データ収集装置をバッテリの電力で動作させる場合、バッテリの交換、あるいは充電作業の作業頻度を低減するための工夫として、データ収集装置に太陽光発電パネルを設けて、この太陽光発電パネルの発電電力でバッテリを充電する技術が提案されていた。 However, in the management system of Patent Document 1, since it is necessary to provide a data collection device in a paddy field, for example, it is difficult to route a power line for supplying power to the data collection device, and commercial power cannot be used. In addition, a battery is provided, and the data collection device is operated using the power of the battery. And when operating a data collection device with the electric power of a battery, as a device for reducing the work frequency of battery replacement or charging work, a solar power generation panel is provided in the data collection device. A technique for charging a battery with generated power has been proposed.
あるいは、バッテリの充電作業の作業頻度を低減するための別な工夫として、携帯電話のシステムで用いられているような、バッテリの電力を温存する技術、すなわち、データ収集装置とセンタサーバとの間でこれらの装置のタイマーを基準にして、間欠的に通信を行う工夫を施すことが提案されていた。 Alternatively, as another contrivance for reducing the work frequency of the battery charging work, a technique for preserving battery power, such as used in a mobile phone system, that is, between a data collection device and a center server. Therefore, it has been proposed to devise an intermittent communication based on the timer of these devices.
太陽光発電パネルの発電電力でバッテリを充電する技術を用いた場合、太陽光発電パネルのサイズが比較的大きく設定されているために、当該太陽光発電パネル自体が風雨の影響を受け易く、すなわち、損傷し易くなっており、水田の水位を遠隔地にて安定的に管理できなくなる可能性があったので、水田の水位を安定的に管理するという観点において改善の余地があった。 When using the technology for charging the battery with the power generated by the photovoltaic power generation panel, the size of the photovoltaic power generation panel is set to be relatively large. Since it is easy to be damaged and the water level of the paddy field could not be stably managed in a remote place, there was room for improvement in terms of stably managing the water level of the paddy field.
間欠通信の技術を用いた場合、正確なRTC(リアルタイムクロック)モジュールが必須であり、各装置のタイマーが互いにずれてしまうと、各装置の間の通信を確立できない。ところが、正確な時刻を得るためには、各装置にGPSなどの正確な時刻を得るための手段が必要となるが、この仕組を動かすためにまた、電力が必要となるという問題があった。 When the intermittent communication technique is used, an accurate RTC (real-time clock) module is essential, and communication between devices cannot be established if the timers of the devices deviate from each other. However, in order to obtain an accurate time, each device needs a means for obtaining an accurate time such as GPS. However, there is a problem that electric power is required to operate this mechanism.
最近では、農業従事者の高齢化に伴い、田畑を農業法人に預けて管理してもらうケースが増えたため、水田間の距離が数キロメートル以上離れていることも多く、電波を使う遠隔管理方法では、電波が届かないという問題も出てきた。 Recently, with the aging of farmers, the number of fields that have been entrusted to agricultural corporations for management has increased, and the distance between paddy fields is often more than a few kilometers away. There was also a problem that radio waves did not reach.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象領域に関する制御を安定的に行うことが可能となる、制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control system capable of stably performing control relating to a target area.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の制御システムは、対象領域に関する制御を行う制御装置と、前記制御装置に対して移動する移動装置と、を備える制御システムであって、前記移動装置は、エネルギー波を出力する移動側出力手段、を備え、前記制御装置は、前記移動側出力手段が出力した前記エネルギー波を利用して電力を発電する制御側発電手段と、前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御を行う制御側制御手段と、を備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the control system according to claim 1 includes a control device that performs control related to a target area and a moving device that moves relative to the control device. The moving device includes a moving-side output unit that outputs an energy wave, and the control device generates a power by using the energy wave output from the moving-side output unit. And a control-side control unit that performs control relating to the target area when the control-side power generation unit generates power.
また、請求項2に記載の制御システムは、請求項1に記載の制御システムにおいて、前記制御装置は、前記対象領域に関する情報である対象領域情報を収集する制御側収集手段と、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を送信する制御側送信手段と、を備え、前記移動装置は、前記制御側送信手段が送信した前記対象領域情報を受信する移動側受信手段、を備え、前記制御側制御手段は、前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御として、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を、前記制御側送信手段を介して前記移動側受信手段に送信する制御を行う。 The control system according to claim 2 is the control system according to claim 1, wherein the control device collects target area information that is information about the target area, and the control side collection. Control side transmission means for transmitting the target area information collected by the means, and the mobile device comprises movement side reception means for receiving the target area information transmitted by the control side transmission means, and the control When the control-side power generation unit generates power, the side-side control unit is configured to control the target region information collected by the control-side collection unit via the control-side transmission unit as the control on the target region. Control to send to.
また、請求項3に記載の制御システムは、請求項2に記載の制御システムにおいて、前記制御側制御手段は、前記制御側発電手段が発電した場合に、少なくとも前記制御側発電手段が発電した電力以外の電力を用いて、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を、前記制御側送信手段を介して前記移動側受信手段に送信する制御を行う。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the control system according to the second aspect, wherein the control-side control means generates at least the electric power generated by the control-side power generation means when the control-side power generation means generates power. Control is performed to transmit the target area information collected by the control-side collection unit to the moving-side reception unit via the control-side transmission unit using power other than that.
また、請求項4に記載の制御システムは、請求項1から3のいずれか一項に記載の制御システムにおいて、前記移動装置は、空中を飛行する飛行体である。 The control system according to claim 4 is the control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the moving device is a flying object flying in the air.
また、請求項5に記載の制御システムは、請求項1から4のいずれか一項に記載の制御システムにおいて、前記エネルギー波は、超音波である。 The control system according to claim 5 is the control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the energy wave is an ultrasonic wave.
請求項1に記載の制御システムによれば、制御側発電手段が発電した場合に、対象領域に関する制御を行うことから、例えば、制御側発電手段が発電したことを、対象領域に関する制御を行うべきトリガとして用いることができるので、制御を行うべき適切なタイミングのみに対象領域に関する制御を行い、例えば制御装置のバッテリ(つまり、電池)の電力を温存することができるので、対象領域に関する制御を安定的に行うことができる。また、例えば、面積の大きな太陽光発電パネルを設ける必要がないので、制御装置の形状を風雨による損傷を受けにくい形状(例えば、対象領域に立設する棒形状等)にすることができる。 According to the control system of the first aspect, when the control-side power generation means generates power, the control related to the target area is performed. Therefore, for example, the control-side power generation means should perform the control related to the target area. Since it can be used as a trigger, control relating to the target area can be performed only at an appropriate timing to be controlled, and for example, the power of the battery (that is, the battery) of the control device can be preserved. Can be done automatically. In addition, for example, since it is not necessary to provide a photovoltaic power generation panel having a large area, the shape of the control device can be changed to a shape that is not easily damaged by wind and rain (for example, a bar shape standing in a target region).
また、請求項2に記載の制御システムによれば、制御側発電手段が発電した場合に、制御側収集手段が収集した対象領域情報を、制御側送信手段を介して移動側受信手段に送信することから、例えば、移動装置を用いて対象領域情報を取得することができるので、制御装置から離れている遠隔地にて対象領域情報を用いて対象領域を管理することができる。また、例えば、移動装置が制御装置の近くまで移動して対象領域情報を取得できるので、制御装置と前述の遠隔地との間全体にわたって通信網を設ける必要がなく(つまり、遠くまで電波の届く高出力の無線通信装置を設ける必要がなく)、また、免許不要の電波出力の通信設備の電波の到達距離の限界を超えた広範囲の対象領域情報を収集することができ、制御システムの設置コスト及び管理コストを低減することができる。 According to the control system of claim 2, when the control-side power generation means generates power, the target area information collected by the control-side collection means is transmitted to the movement-side reception means via the control-side transmission means. For this reason, for example, the target area information can be acquired using the mobile device, so that the target area can be managed using the target area information at a remote location away from the control device. In addition, for example, since the mobile device can move to the vicinity of the control device and acquire target area information, it is not necessary to provide a communication network over the entire area between the control device and the above-mentioned remote place (that is, radio waves reach far away). It is not necessary to install a high-power wireless communication device), and it is possible to collect a wide range of target area information that exceeds the reach of the radio wave of communication equipment that does not require a license, and the installation cost of the control system In addition, management costs can be reduced.
また、請求項3に記載の制御システムによれば、少なくとも制御側発電手段が発電した電力以外の電力を用いて対象領域情報を送信する制御を行うことから、例えば、対象領域情報を無線送信するための送信電力としてバッテリ(つまり、電池)等に充電されている十分な量の電力を用いることができるので、移動装置と制御装置との間の通信距離を伸ばすことができ、対象領域情報を制御装置から移動装置に確実に送信することができる。 Further, according to the control system of the third aspect, since control is performed to transmit the target area information using at least power other than the power generated by the control-side power generation means, for example, the target area information is wirelessly transmitted. Since a sufficient amount of power charged in a battery (that is, a battery) or the like can be used as transmission power for transmission, the communication distance between the mobile device and the control device can be extended, and the target area information can be It can be reliably transmitted from the control device to the mobile device.
また、請求項4に記載の制御システムによれば、移動装置が空中を飛行する飛行体であることから、例えば、移動装置が、空間を3次元的に移動することができるので、地上の阻害物(例えば、地上の建物又は人等)に関わらず高速で移動することができ、制御装置からの対象領域情報の取得作業を迅速に行うことができる。また、地上の人の社会活動(例えば、歩行、作業等)を妨げることなく、対象領域情報を取得することができる。 Further, according to the control system of the fourth aspect, since the moving device is a flying object that flies in the air, for example, the moving device can move three-dimensionally in the space. It can move at high speed regardless of an object (for example, a building or a person on the ground), and can quickly acquire target area information from the control device. In addition, the target area information can be acquired without interfering with social activities (for example, walking, work, etc.) of people on the ground.
また、請求項5に記載の制御システムによれば、エネルギー波が超音波であることから、例えば、制御装置の周囲に建物(例えば、水田における農具が保管されている保管庫等)が設けられている場合、または、制御装置が防水ケース等のカバーで覆われている場合においても、超音波が制御装置に伝搬されて当該制御装置で確実に発電することができる。また、例えば、監視領域の周辺における他の装置からの無線電気信号と干渉しないので、当該無線電気信号による例えば通信を妨げることが無い。 Further, according to the control system of the fifth aspect, since the energy wave is an ultrasonic wave, for example, a building (for example, a storage for storing agricultural tools in paddy fields) is provided around the control device. Even when the control device is covered with a cover such as a waterproof case, the ultrasonic waves are propagated to the control device and can be reliably generated by the control device. Further, for example, since it does not interfere with wireless electric signals from other devices in the vicinity of the monitoring area, for example, communication by the wireless electric signals is not hindered.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る制御システムの実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a control system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited by these embodiments.
本発明に係る制御システムは、対象領域に関する制御を行うシステムであり、具体的には、対象領域を観測する観測システム、あるいは、対象領域を管理する管理システム等であり、制御装置、及び移動装置を備えているシステムである。 A control system according to the present invention is a system that performs control related to a target area, specifically, an observation system that observes the target area, a management system that manages the target area, and the like. It is a system equipped with.
ここで、まず、「制御装置」とは、対象領域に関する制御を行う制御手段であり、具体的には、少なくとも制御側発電手段と制御側制御手段とを備えるものであって、公知の汎用情報装置に制御側発電手段及び制御側制御手段を付加してもよく、あるいは、制御側発電手段及び制御側制御手段を備える専用装置として構成してもよい。この「制御装置」は、例えば、対象領域に関する情報である「対象領域情報」を収集する情報収集装置、又は対象領域を管理する管理装置等を含む概念である。なお、「対象領域」とは、制御装置による制御の対象となっている領域であり、具体的には、商用電源を用いることが困難な領域を含む領域であって、例えば、水田や畑の如き農地の領域、海や湖の如き水で満たされている領域、又は橋やトンネルの如きインフラ設備が設けられている領域等を含む概念である。また、「制御側発電手段」とは、エネルギー波を利用して電力を発電する手段であり、例えば、光、音(音波を含む)、及び電波等、あるいは環境エネルギーを利用して発電するものである。「エネルギー波」とは、制御側発電手段での発電に利用されるものであり、例えば、光、音(音波を含む)、及び電波等、あるいは環境エネルギー自体を含む概念である。また、「環境エネルギー」とは、空気や水の流れ、温度差、水面の波、振動、物体の衝突による衝撃など、外界から得られるエネルギーを含む概念である。また、「制御側制御手段」とは、対象領域に関する制御を行う手段であり、例えば、対象領域情報の収集や送信のための制御、又は、対象領域の管理のための制御等を行うものである。 Here, first, the “control device” is a control unit that performs control related to the target region, and specifically includes at least a control-side power generation unit and a control-side control unit. The control-side power generation means and the control-side control means may be added to the apparatus, or the apparatus may be configured as a dedicated device including the control-side power generation means and the control-side control means. The “control device” is a concept that includes, for example, an information collection device that collects “target region information” that is information about the target region, or a management device that manages the target region. Note that the “target region” is a region that is a target of control by the control device, and specifically includes a region that is difficult to use a commercial power source, such as a paddy field or a field. It is a concept that includes such areas as farmland, areas filled with water such as seas and lakes, or areas where infrastructure facilities such as bridges and tunnels are provided. The “control-side power generation means” is a means for generating electric power using energy waves, for example, generating power using light, sound (including sound waves), radio waves, etc., or environmental energy. It is. The “energy wave” is used for power generation by the control-side power generation means, and is a concept including, for example, light, sound (including sound waves), radio waves, etc., or environmental energy itself. “Environmental energy” is a concept that includes energy obtained from the outside world, such as air and water flows, temperature differences, water surface waves, vibrations, and impacts caused by collisions of objects. The “control-side control means” is a means for performing control related to the target area. For example, control for collecting and transmitting target area information or control for managing the target area is performed. is there.
次に、「移動装置」とは、制御装置に対して移動する移動手段であり、具体的には、少なくとも移動側出力手段を備えるものであって、公知の汎用移動装置に移動側出力手段を付加してもよく、あるいは、移動側出力手段を備える専用装置として構成してもよい。この「移動装置」は、例えば、空中、地上、水上、又は水中等を移動するものであって、飛行体(例えば、無人で遠隔操作や自動制御によって飛行できる航空機、及び有人の航空機等を含む)、車両、船舶、及び潜水艇等を含む概念である。なお、「移動側出力手段」とは、エネルギー波を出力する手段であり、例えば、発光装置(例えば、レーザー光発生装置等を含む)、音波発生装置(例えば、超音波発生装置等を含む)、及び電波発生装置等を含む概念である。また、「移動側出力手段」とは、水や空気、および固形物などの物体を放出して、質量×速度の二乗に比例する運動エネルギーを伝達する手段を含む概念である。 Next, the “moving device” is a moving means that moves relative to the control device. Specifically, the moving device includes at least a moving-side output means, and the moving-side output means is added to a known general-purpose moving device. You may add, or you may comprise as a dedicated apparatus provided with a movement side output means. The “moving device” is, for example, a device that moves in the air, on the ground, on the water, or in the water, and includes a flying object (for example, an aircraft that can fly unmanned by remote operation or automatic control, and a manned aircraft) ), A concept that includes vehicles, ships, and submersibles. The “moving side output unit” is a unit that outputs an energy wave, and includes, for example, a light emitting device (including a laser light generating device, etc.), a sound wave generating device (eg, including an ultrasonic wave generating device) And a concept including a radio wave generator and the like. Further, the “moving side output means” is a concept including means for discharging an object such as water, air, and solid matter and transmitting kinetic energy proportional to the square of mass × speed.
そして、以下に示す実施の形態では、「制御装置」が「情報収集装置」であり、「移動装置」が「飛行体(具体的には、無人で自動制御によって飛行できる航空機)」であり、「対象領域」が「農地(具体的には、水田)」であり、「エネルギー波」が「超音波」である場合において、飛行体が、水田の水位を特定する情報である「水位情報」を「対象領域情報」として取得する場合について説明する。なお、「情報収集装置」における水位情報を取得する構成及び処理、及び、「飛行体」における自動制御によって飛行する構成及び処理については、公知の構成及び処理を用いることができるので、これらの構成及び処理の詳細の説明については、省略する。 In the embodiment shown below, the “control device” is an “information collecting device”, the “mobile device” is a “flying body (specifically, an aircraft that can fly unattended and automatically controlled)”, When the “target area” is “agricultural land (specifically, paddy field)” and the “energy wave” is “ultrasound”, the flying object is “water level information” that is information identifying the water level of the paddy field. Will be described as “target area information”. As the configuration and processing for acquiring the water level information in the “information collecting device” and the configuration and processing for flying by the automatic control in the “aircraft”, known configurations and processing can be used. The detailed description of the processing is omitted.
(構成)
最初に、本実施の形態に係る制御システムの構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る制御システムが用いられている状態を例示する図であり、図2は、制御システムを例示するブロック図である。これら図1、2に示す制御システム1は、水位情報を取得するシステムであり、飛行体10、及び情報収集装置20を備えて構成されている。なお、実際には、これら図1、2に示す情報収集装置20は、水田の位置又は広さ等に応じた数だけ備えられるが、ここでは、具体的に各部が図示されているものに主に着目して説明する。
(Constitution)
First, the configuration of the control system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a state where the control system according to the present embodiment is used, and FIG. 2 is a block diagram illustrating the control system. The control system 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a system that acquires water level information, and includes a flying
(構成−飛行体)
まず、飛行体10について説明する。図2の飛行体10は、飛行側通信部11、超音波発生部12、カメラ13、現在位置検出部14、飛行側記憶部15、及び飛行側制御部16を備えている。
(Configuration-Aircraft)
First, the flying
(構成−飛行体−飛行側通信部)
飛行側通信部11は、情報収集装置20との間で無線通信を行う飛行側通信手段であり、特に、情報収集装置20の後述する無線通信部242が送信した水位情報(対象領域情報)を受信する移動側受信手段である。この飛行側通信部11の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の無線通信規格による無線通信を行う無線通信装置であって、例えば920MHz帯の特定小電力にて無線通信を行うもの等を備えて構成することができる。
(Configuration-Aircraft-Flight side communication unit)
The flight-
(構成−飛行体−超音波発生部)
超音波発生部12は、エネルギー波を出力する移動側出力手段であり、特に、超音波を出力する超音波出力手段である。この超音波発生部12の具体的な種類や構成は任意であるが、エネルギーの伝達効率を高めるために特定の方向に対して出力強度を高めた指向性を持たせてあることが望ましく、例えば、公知の超音波発生装置等を備えて構成することができる。なお、超音波発生部12が出力する超音波のパラメータ(例えば、周波数又は強度等)は、任意に設定することができるが、ここでは、例えば、飛行体10が情報収集装置20の周辺領域に到達した場合に、情報収集装置20の後述する発電部251が発電できる程度に設定されているものとして、以下説明する。なお、「情報収集装置20の周辺領域」とは、情報収集装置20の周辺の領域であり、例えば、情報収集装置20を中心とした半径10m以内の領域等である。
(Configuration-Aircraft-Ultrasonic generator)
The ultrasonic generator 12 is a moving side output unit that outputs an energy wave, and in particular, an ultrasonic output unit that outputs an ultrasonic wave. The specific type and configuration of the ultrasonic generator 12 is arbitrary, but it is desirable to have directivity with increased output intensity with respect to a specific direction in order to increase energy transmission efficiency. It can be configured with a known ultrasonic generator or the like. In addition, although the parameter (for example, frequency or intensity | strength) of the ultrasonic wave which the ultrasonic wave generation part 12 outputs can be set arbitrarily, here, for example, the flying
(構成−飛行体−カメラ)
カメラ13は、飛行体13の周辺を撮像する撮像手段である。このカメラ13の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のイメージセンサ等を備えて構成することができる。
(Configuration-Aircraft-Camera)
The
(構成−飛行体−現在位置検出部)
現在位置検出部14は、飛行体10の現在位置(現在地)を検出する現在位置検出手段である。この現在位置検出部14の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、GPS又は地磁気センサ、あるいは水田に設けられたマーカの認識用イメージセンサ等を備えて構成することができる。
(Configuration-Aircraft-Current position detector)
The current position detection unit 14 is a current position detection unit that detects the current position (current position) of the flying
(構成−飛行体−飛行側記憶部)
飛行側記憶部15は、飛行体10の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段である。この飛行側記憶部15は、例えば、外部記録装置としてのフラシュメモリ(図示省略)を用いて構成されているが、フラッシュメモリに代えてあるいはフラッシュメモリと共に、EEPROMやDRAM等の半導体記録媒体、ハードディスクや磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、又はDVDやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。
(Configuration-Aircraft-Flight side memory)
The flight-
特に、飛行側記憶部15は、飛行体10を一意に識別するための飛行体識別情報を記憶する飛行側記憶手段として構成されている。
In particular, the flight-
(構成−飛行体−飛行側制御部)
飛行側制御部16は、飛行体10を制御する制御手段である。この飛行側制御部16は、具体的には、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するためのフラッシュメモリの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。この飛行側制御部16に対しては飛行体用プログラムが、任意の記録媒体又は通信やネットワークを介してインストールされることで、飛行側制御部16の各部を実質的に構成する。この飛行側制御部16の各部によって実行される処理の詳細については後述する。
(Configuration-Aircraft-Flight side controller)
The flight
(構成−情報収集装置)
次に、情報収集装置20について説明する。図2の情報収集装置20は、計時要素21、収集要素22、記録要素23、通信要素24、及びトリガ要素25を備えている。
(Configuration-Information collection device)
Next, the
(構成−情報収集装置−計時要素)
計時要素21は、時刻を計時する計時手段であり、例えば、タイマー部211、スイッチ制御部212、及び計時要素側電源213を備えている。
(Configuration-Information collection device-Timing element)
The
タイマー部211は、現在の時刻を計時する計時手段であり、計時要素側電源213から供給された電力を用いて動作するものである。このタイマー部211の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のリアルタイムクロック(RTC)モジュール等を備えて構成することができる。
The
スイッチ制御部212は、収集要素22の後述する収集要素側スイッチ225のオンオフを制御するスイッチ制御手段であり、計時要素側電源213から供給された電力を用いて動作するものである。このスイッチ制御部212の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のスイッチ制御回路等を備えて構成することができる。
The
計時要素側電源213は、タイマー部211及びスイッチ制御部212に電力を常時供給する供給手段である。この計時要素側電源213の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のボタン電池や蓄電池(二次電池)等を備えて構成することができる。
The timing element
(構成−情報収集装置−収集要素)
収集要素22は、情報を収集する情報収集手段であり、例えば、センサ221、測定部222、メモリ書込部223、収集要素側電源224、及び収集要素側スイッチ225を備えている。
(Configuration-Information collection device-Collection element)
The
センサ221は、水田の水位を検出する検出手段である。このセンサ221の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の水位センサ(例えば、超音波や導電端子、あるいは圧力センサを用いたもの等を含む)等を備えて構成することができる。
The
測定部222は、対象領域情報を収集する制御側収集手段であって、特に、水位情報を収集する収集側収集手段であり、収集要素側電源224から供給された電力を用いて動作するものである。この測定部222の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の測定回路等を備えて構成することができる。
The
メモリ書込部223は、記録要素23の後述する収集側記憶部231に対して、水位や測定時刻等の情報を書き込む情報書込手段であり、収集要素側電源224から供給された電力を用いて動作するものである。このメモリ書込部223の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のメモリ制御回路等を備えて構成することができる。
The
収集要素側電源224は、測定部222及びメモリ書込部223に電力を供給する供給手段である。この収集要素側電源224の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の一次電池又は二次電池等を備えて構成することができる。
The collection element
収集要素側スイッチ225は、収集要素側電源224と測定部222及びメモリ書込部223との間の電路を開閉する開閉手段である。この収集要素側スイッチ225の具体的な種類や構成は、オンした場合に、収集要素側電源224から測定部222及びメモリ書込部223に電力が供給され、一方、オフした場合に、収集要素側電源224から測定部222及びメモリ書込部223への電力が遮断される限りにおいて任意であるが、例えば、公知のリレースイッチや半導体(トランジスタ等)によるスイッチング回路等を備えて構成することができる。
The collection
(構成−情報収集装置−記録要素)
記録要素23は、情報を記録する記録手段であり、例えば、収集側記憶部231を備えている。
(Configuration-Information collection device-Recording element)
The
収集側記憶部231は、少なくとも水位情報を記録する記録手段であり、この収集側記憶部231の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のフラッシュメモリ等を備えて構成することができる。
The collection-
(構成−情報収集装置−通信要素)
通信要素24は、通信を行う通信手段であり、例えば、メモリ読出部241、無線通信部242、通信要素側電源243、及び通信要素側スイッチ244を備えている。
(Configuration-Information collection device-Communication element)
The
メモリ読出部241は、記録要素23の収集側記憶部231から、情報を読み出す情報読出手段であり、通信要素側電源243から供給された電力を用いて動作するものである。このメモリ読出部241の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のメモリ制御回路等を備えて構成することができる。
The
無線通信部242は、飛行体10との間で無線通信を行う収集側通信手段であり、特に、測定部222が収集した水位情報や測定時刻情報を送信する制御側送信手段であり、通信要素側電源243から供給された電力を用いて動作するものである。この無線通信部242の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、飛行体10の飛行側通信部11と同様にして構成することができる。
The
通信要素側電源243は、メモリ読出部241及び無線通信部242に電力を供給する供給手段である。この通信要素側電源243の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の一次電池又は二次電池等を備えて構成することができる。
The communication element
通信要素側スイッチ244は、通信要素側電源243とメモリ読出部241及び無線通信部242との間の電路を開閉する開閉手段である。この通信要素側スイッチ244の具体的な種類や構成は、オンした場合に、通信要素側電源243からメモリ読出部241及び無線通信部242に電力が供給され、一方、オフした場合に、通信要素側電源243からメモリ読出部241及び無線通信部242への電力が遮断される限りにおいて任意であるが、例えば、公知のリレースイッチや半導体(トランジスタ等)によるスイッチング回路等を備えて構成することができる。
The communication
(構成−情報収集装置−トリガ要素)
トリガ要素25は、通信のトリガを得るためのトリガタイミングの取得手段であり、例えば、発電部251、整流蓄電部252、及びスイッチ制御部253を備えている。
(Configuration-Information collection device-Trigger element)
The
発電部251は、飛行体10の超音波発生部12が出力したエネルギー波を利用して電力を発電する制御側発電手段であり、特に、飛行体10の超音波発生部12が出力した超音波を利用して電力を発電する収集側発電手段である。この発電部251の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の振動板であって超音波で振動するものと、公知の薄板状体の圧電素子であって前述の振動板に設けられるものとを備えて構成することができる。なお、この発電部251の構成(例えば、振動板及び圧電素子の個数、大きさ又は形状等)についてより詳細には、「情報収集装置20の周辺領域」で飛行体10が出力する超音波を利用して発電できるように構成されているものとして、以下説明する。
The
整流蓄電部252は、発電部251が発電した電力に関して整流した上で蓄電する蓄電手段である。この整流蓄電部252の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知の整流回路及び公知の蓄電素子(例えば、キャパシタ等)を備えて構成することができる。
The rectified
スイッチ制御部253は、通信要素24の通信要素側スイッチ244のオンオフを制御するスイッチ制御手段であり、特に、発電部251が発電した場合に(つまり、発電部251が発電したことを契機として)、対象領域に関する制御を行う制御側制御手段であり、発電部251で発電されて整流蓄電部252に蓄電された電力を用いて動作するものである。このスイッチ制御部253の具体的な種類や構成は任意であるが、例えば、公知のスイッチ制御回路等を備えて構成することができる。
The
(処理)
次に、このように構成された制御システム1によって実行される情報収集処理、情報送信処理、及び情報取得処理について説明する。なお、これらの各処理において、図2の収集要素側スイッチ225は、収集要素側電源224の電力を温存する観点から、明示的にオンした場合以外の場合については(つまり、常時については)、オフしているものとする。また、通信要素側スイッチ244も、収集要素側スイッチ225と同様に、通信要素側電源243の電力を温存する観点から、明示的にオンした場合以外の場合については(つまり、常時については)、オフしているものとする。
(processing)
Next, information collection processing, information transmission processing, and information acquisition processing executed by the control system 1 configured as described above will be described. In each of these processes, the collecting
(処理−情報収集処理)
まず、情報収集処理について説明する。図3は、情報収集処理のフローチャートである(以下の各処理の説明ではステップを「S」と略記する)。「情報収集処理」とは、情報収集装置20によって行われる処理であり、水位情報を収集して記録する処理である。この情報収集処理を起動するタイミングは任意であるが、ここでは、例えば、計時要素21のスイッチ制御部212が、タイマー部211の計時結果に基づいて現在時刻を把握した上で、所定時間(例えば、30分等)毎に繰り返し起動するものとして、起動した後から説明する。
(Processing-Information collection processing)
First, the information collection process will be described. FIG. 3 is a flowchart of the information collection process (in the following description of each process, step is abbreviated as “S”). The “information collecting process” is a process performed by the
まず、図3に示すように、SA1において計時要素21のスイッチ制御部212は、電力を供給する。具体的には、図2の収集要素側スイッチ225をオンすることにより、収集要素側電源224の電力を、測定部222及びメモリ書込部223に供給する。
First, as shown in FIG. 3, in SA1, the
図3に戻って、SA2において収集要素22の測定部222は、水位情報を収集する。具体的には、図2の収集要素側電源224からの電力を用いて、センサ221の検出結果を特定する水位情報を収集(つまり、測定)する。ここでは、例えば、水位情報として「10cm」を収集する。
Returning to FIG. 3, in SA2, the
図3に戻って、SA3において、収集要素22のメモリ書込部223は、情報を書き込む。具体的には、図2の収集要素側電源224からの電力を用いて、SA2で収集した水位情報を取得し、また、SA2で図2の測定部222が水位情報を収集した時刻である測定時刻を、タイマー部211の計時結果に基づいて特定した上で、これらの取得した水位情報、及び特定した測定時刻を互いに関連付けて、収集側記憶部231に書き込む。ここでは、例えば、取得した水位情報が「10cm」であり、及び特定した測定時刻が「08:00」である場合、これらの「08:00」及び「10cm」を記録する。なお、情報収集処理が繰り返し行われた場合、図2の収集側記憶部231の図面下側に例示しているように、測定時刻及び水位情報が蓄積されるものとする。
Returning to FIG. 3, in SA3, the
図3に戻って、SA4において計時要素21のスイッチ制御部212は、電力を遮断する。具体的には、図2の収集要素側スイッチ225をオフすることにより、収集要素側電源224から測定部222及びメモリ書込部223への電力を遮断する。これにて、情報収集処理を終了する。なお、このSA4を実行するタイミングについては、SA3の後である限りにおいて任意のタイミングであるが、ここでは、例えば、計時要素21のスイッチ制御部212が、メモリ書込部223が新たに情報を書き込んだ直後にメモリ書込部223からの信号を受けて、SA4を実行してもよい。
Returning to FIG. 3, in SA4, the
(処理−情報送信処理)
次に、情報送信処理について説明する。図4は、情報送信処理のフローチャートである。「情報送信処理」とは、情報収集装置20によって行われる処理であり、少なくとも水位情報を送信する処理である。この情報送信処理を起動するタイミングは、超音波を出力している飛行体10が「情報収集装置20の周辺領域」に進入し、図2のトリガ要素25の発電部251が、この侵入した飛行体10の超音波を用いて発電し、発電した電力が整流蓄電部252に蓄電された後である限りにおいて任意であるが、ここでは、例えば、整流蓄電部252に蓄電される毎に繰り返し起動するものとして、起動した後から説明する。
(Processing-Information transmission processing)
Next, the information transmission process will be described. FIG. 4 is a flowchart of the information transmission process. The “information transmission process” is a process performed by the
まず、図4に示すように、SB1においてトリガ要素25のスイッチ制御部253は、電力を供給する(つまり、後述する収集側信号を飛行体10に送信する制御を行う)。具体的には、図2の通信要素側スイッチ244をオンすることにより、通信要素側電源243の電力を、メモリ読出部241及び無線通信部242に供給する。
First, as shown in FIG. 4, in SB1, the
図4に戻って、SB2において通信要素24のメモリ読出部241は、情報を読み出す。なお、読み出す情報については、水位情報を含んでいる限りにおいて任意であるが、ここでは、例えば、情報収集装置20が、不図示の識別情報記憶部を備えており、当該識別情報記憶部に、自己を一意に識別するための情報である情報収集装置識別情報として「ID2」が記録されているものとして、以下説明する。SB2について具体的には、メモリ読出部241は、図2の通信要素側電源243からの電力を用いて、不図示の識別情報記憶部から情報収集装置識別情報を読み出し、また、図3のSA3で書き込んだ(つまり、蓄積された)測定時刻及び水位情報を読み出す。ここでは、例えば、「ID2」と図2に図示されている測定時刻及び水位情報の組み合わせ(例えば、「08:00」及び「10cm」の組み合わせ、及び「08:30」及び「11cm」の組み合わせ等)とを読み出す。
Returning to FIG. 4, in SB2, the
図4に戻って、SB3において通信要素24の無線通信部242は、収集側信号を生成する。ここで、「収集側信号」とは、図2の情報収集装置20から飛行体10に送信される信号であり、例えば、少なくとも、情報収集装置識別情報、測定時刻及び水位情報を含む信号である。SB3について具体的には、図2の通信要素側電源243からの電力を用いて、SB2で読み出した情報収集装置識別情報、測定時刻、及び水位情報を含む収集側信号を生成する。ここでは、例えば、「ID2」と図2に図示されている測定時刻及び水位情報の組み合わせ(例えば、「08:00」及び「10cm」の組み合わせ、及び「08:30」及び「11cm」の組み合わせ等)とを含む収集側信号を生成する。
Returning to FIG. 4, in SB3, the
図4に戻って、SB4において通信要素24の無線通信部242は、収集側信号を無線にて送信する。具体的には、図2の通信要素側電源243からの電力を用いて、SB3で生成した収集側信号を、飛行体10に無線にて送信する。なお、ここで無線送信する収集側信号の強度については、通信要素側電源243からの大電力を利用できることを考慮して、送信された収集側信号が「情報収集装置20の周辺領域」を通過した飛行体10に確実に到達する限りにおいて、任意に設定することができるが、ここでは、例えば、情報収集装置20を中心とした半径50m以内〜100m以内の領域(つまり、「情報収集装置20の周辺領域」よりも広い領域)に収集側信号が到達するように設定されているものとして、以下説明する。ここでは、例えば、通信要素側電源243からの電力を用いて、無線通信部242から、「ID2」と図2に図示されている測定時刻及び水位情報の組み合わせ(例えば、「08:00」及び「10cm」の組み合わせ、及び「08:30」及び「11cm」の組み合わせ等)とを含む収集側信号を、飛行体10に920MHz帯で無線にて送信し、送信した収集側信号が、例えば後述する飛行ルートに沿って「情報収集装置20の周辺領域」と到着地との間を飛行している飛行体10に到達する。
Returning to FIG. 4, in SB4, the
図4に戻って、SB5において、収集側記憶部231の情報を消去する。なお、この処理を行う処理主体は任意であるが、ここでは、例えば、図2のメモリ読出部241が、収集側記憶部231の情報を消去する機能も有しているものとして、このメモリ読出部241がSB5の処理を行うものとして、以下説明する。SB5について具体的には、図2の通信要素側電源243からの電力を用いて、SB2で読み出した情報を、収集側記憶部231から消去する。
Returning to FIG. 4, in SB5, the information in the collection-
図4に戻って、SB6において、トリガ要素25のスイッチ制御部253は、電力を遮断する。具体的には、図2の通信要素側スイッチ244をオフすることにより、通信要素側電源243からメモリ読出部241及び無線通信部242への電力を遮断する。これにて、情報送信処理を終了する。なお、このSB6を実行するタイミングについては、SB5の後である限りにおいて任意のタイミングであるが、ここでは、例えば、トリガ要素25のスイッチ制御部253が、メモリ読出部241が新たに情報を消去した直後にメモリ読出部241からの信号を受けて、SB6を実行してもよい。
Returning to FIG. 4, in SB6, the
(処理−情報取得処理)
次に、情報取得処理について説明する。図5は、情報取得処理のフローチャートである。「情報取得処理」とは、飛行体10が情報収集装置20から少なくとも水位情報を取得する処理である。この情報取得処理を起動するタイミングは任意であるが、ここでは、例えば、飛行体10の電源をオンし、飛行体10に対して公知の手法を用いて飛行ルートを設定した後に、当該飛行体10が飛行を開始した場合に起動して実行を開始するものとして、起動した後から説明する。なお、飛行体10の飛行ルートについては、情報収集装置20から数km離れた管理センターを出発地及び到着地として、当該管理センターと「情報収集装置20の周辺領域」(例えば、図1の図面左側の情報収集装置20)との間を往復するルートが設定されているものとして、以下説明する。また、飛行体10については、現在位置検出部14の検出結果等を用いて自己の位置を把握しつつ、位置把握の仕組みによっては、カメラ13の撮像結果で正確な位置を補正しながら、前述の設定した飛行ルートに沿って自動制御によって飛行するが、この自動制御については前述したように公知の制御手法を用いることができるので、この自動制御の詳細の説明については省略する。
(Processing-Information acquisition processing)
Next, the information acquisition process will be described. FIG. 5 is a flowchart of the information acquisition process. The “information acquisition process” is a process in which the flying
まず、図5に示すように、SC1において飛行体10の飛行側制御部16は、超音波を出力する。具体的には、図2の超音波発生部12を起動して、当該超音波発生部12から超音波を出力する。ここでは、例えば、飛行体10は、飛行ルートに沿って情報収集装置20に向かいつつ、特定の距離圏内(例えば情報収集装置20m以内から10m以内)に入った時に、情報収集装置20からの反応があるまで、超音波を断続的に出力し続ける。
First, as shown in FIG. 5, the flight
図5に戻って、SC2において飛行体10の飛行側制御部16は、図4のSB4で送信させた収集側信号を無線にて受信したか否かを判定する。具体的には、図2の飛行側通信部11を監視して、監視結果に基づいて、情報収集装置20からの収集側信号を無線にて受信したか否かを判定する。そして、飛行側通信部11が収集側信号を無線にて受信しなかった場合、収集側信号を無線にて受信しなかったものと判定し(SC2のNO)、収集側信号を無線にて受信したものと判定するまで、繰り返しSC2を実行する。また、飛行側通信部11が収集側信号を無線にて受信した場合、収集側信号を無線にて受信したものと判定し(SC2のYES)、SC3に移行する。ここでは、例えば、「ID2」と図2に図示されている測定時刻及び水位情報の組み合わせ(例えば、「08:00」及び「10cm」の組み合わせ、及び「08:30」及び「11cm」の組み合わせ等)とを含む収集側信号が到達し、当該収集側信号を飛行側通信部11が無線にて受信した場合、SB3で送信された収集側信号を無線にて受信したものと判定する。
Returning to FIG. 5, in SC <b> 2, the flight-
図5に戻って、SC3において飛行体10の飛行側制御部16は、超音波を停止する。具体的には、図2の超音波発生部12の動作を停止して、当該超音波発生部12からの超音波の出力を停止する。
Returning to FIG. 5, in SC3, the flight
図5に戻って、SC4において飛行体10の飛行側制御部16は、情報を格納する。具体的には、SC2で受信した収集側信号から、情報収集装置識別情報、測定時刻、及び水位情報を取得し、取得した各情報を図2の飛行側記憶部15に格納する。ここでは、例えば、SC2で受信した収集側信号から、「ID2」と図2に図示されている測定時刻及び水位情報の組み合わせ(例えば、「08:00」及び「10cm」の組み合わせ、及び「08:30」及び「11cm」の組み合わせ等)を取得し、取得した各情報を格納する。これにて情報取得処理を終了する。なお、この情報取得処理を終了した後に飛行体10は、到着地である管理センターまで飛行し、当該管理センターにて飛行体10の飛行側記憶部15に格納されている各情報(例えば、情報収集装置識別情報、測定時刻、及び水位情報等)を利用して水田の状態を管理することが可能になる。
Returning to FIG. 5, in SC4, the flight-
(実施の形態の効果)
このように本実施の形態によれば、発電部251が発電した場合に、対象領域(例えば、水田)に関する制御を行うことから、例えば、発電部251が発電したことを、対象領域に関する制御を行うべきトリガとして用いることができるので、制御を行うべき適切なタイミングのみに対象領域に関する制御(例えば、収集側信号の生成及び送信)を行い、例えば情報収集装置20の通信要素側電源243の電力を温存することができるので、対象領域に関する制御を安定的に行うことができる。また、例えば、面積の大きな太陽光発電パネルを設ける必要がないので、情報収集装置20の形状を風雨による損傷を受けにくい形状(例えば、対象領域に立設する棒形状等)にすることができる。
(Effect of embodiment)
As described above, according to the present embodiment, when the
また、発電部251が発電した場合に、測定部222が収集した対象領域情報(例えば、水位情報)を、無線通信部242を介して飛行側通信部11に送信することから、例えば、飛行体10を用いて対象領域情報を取得することができるので、情報収集装置20から離れている遠隔地にて対象領域情報を用いて対象領域を管理することができる。また、例えば、飛行体10が情報収集装置20の近くまで移動して対象領域情報を取得できるので、情報収集装置20と前述の遠隔地との間全体にわたって通信網を設ける必要がなく(つまり、遠くまで電波の届く高出力の無線通信装置を設ける必要がなく)、また、免許不要の電波出力の通信設備の電波の到達距離の限界を超えた広範囲の対象領域情報を収集することができ、制御システム1の設置コスト及び管理コストを低減することができる。
In addition, when the
また、少なくとも発電部251が発電した電力以外の電力である通信要素側電源243の電力を用いて対象領域情報を送信する制御を行うことから、例えば、対象領域情報を無線送信するための送信電力として通信要素側電源243に充電されている十分な量の電力を用いることができるので、飛行体10と情報収集装置20との間の通信距離を伸ばすことができ、対象領域情報を情報収集装置20から飛行体10に確実に送信することができる。
In addition, since control is performed to transmit the target area information using the power of the communication element
また、移動装置が空中を飛行する飛行体10であることから、例えば、飛行体10が、空間を3次元的に移動することができるので、地上の阻害物(例えば、地上の建物又は人等)に関わらず高速で移動することができ、情報収集装置20からの対象領域情報の取得作業を迅速に行うことができる。また、地上の人の社会活動(例えば、歩行、作業等)を妨げることなく、対象領域情報を取得することができる。
Further, since the moving device is the flying
また、エネルギー波が超音波であることから、例えば、情報収集装置20の周囲に建物(例えば、水田における農具が保管されている保管庫等)が設けられている場合、または、情報収集装置20が防水ケース等のカバーで覆われている場合においても、超音波が情報収集装置20に伝搬されて当該情報収集装置20で確実に発電することができる。また、例えば、飛行体10が超音波を出力しており、飛行体10と情報収集装置20との間で無線通信が行われていない期間(以下、通信前期間)は、監視領域の周辺における他の装置からの無線電気信号と干渉しないので、少なくとも「通信前期間」においては、当該無線電気信号による例えば通信を妨げることが無い。
In addition, since the energy wave is an ultrasonic wave, for example, when a building (for example, a storage for storing agricultural tools in a paddy field) is provided around the
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
[Modifications to Embodiment]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the specific configuration and means of the present invention may be arbitrarily modified and improved within the scope of the technical idea of the present invention described in the claims. Can do. Hereinafter, such a modification will be described.
(解決しようとする課題や発明の効果について)
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
(About problems to be solved and effects of the invention)
First, the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above-described contents, and the present invention solves the problems not described above or has the effects not described above. There are also cases where only some of the described problems are solved or only some of the described effects are achieved.
(分散や統合について)
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。本出願における「システム」とは、複数の装置によって構成されたものに限定されず、単一の装置によって構成されたものを含む。また、本出願における「装置」とは、単一の装置によって構成されたものに限定されず、複数の装置によって構成されたものを含む。
(About distribution and integration)
Further, each of the electrical components described above is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific forms of distribution and integration of each unit are not limited to those shown in the drawings, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be configured. The “system” in the present application is not limited to one configured by a plurality of devices, but includes one configured by a single device. In addition, the “apparatus” in the present application is not limited to one configured by a single apparatus, but includes one configured by a plurality of apparatuses.
(形状、数値、構造、時系列について)
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
(About shape, numerical value, structure, time series)
Regarding the constituent elements exemplified in the embodiment and the drawings, the shape, numerical value, or the structure of a plurality of constituent elements or the mutual relationship in time series may be arbitrarily modified and improved within the scope of the technical idea of the present invention. Can do.
(超音波について(その1))
また、上記実施の形態では、図5のSC1で特定の距離圏内(例えば情報収集装置20から10m以内)に入った時に、情報収集装置20からの反応があるまで、超音波を断続的に出力し続ける場合について説明したが、これに限られない。例えば、飛行体10が超音波出力領域内を飛行している場合にのみ、超音波を出力し続けてもよい。ここで、「超音波出力領域」とは、超音波を出力するべき領域であり、例えば、情報収集装置20を中心とした半径50〜100m以内の領域(つまり、「情報収集装置20の周辺領域」よりも広く、且つ、図4のSB4で収集側信号が送信される領域(収集側信号送信領域)より狭い領域)である。また、例えば、「特定の距離圏内」又は「超音波出力領域」に入ったか否かに関わらず、飛行体10が飛行中に超音波を出力し続けるように構成してもよい。
(About ultrasound (1))
Further, in the above embodiment, when entering a specific distance range (for example, within 10 m from the information collection device 20) in SC1 of FIG. Although the case where it continues is demonstrated, it is not restricted to this. For example, the ultrasonic wave may be continuously output only when the flying
(超音波について(その2))
また、上記実施の形態では、出力する超音波のパラメータ(例えば、周波数又は強度等)が固定されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、飛行体10が飛行する環境情報(例えば、気温情報、湿度情報、風速、降雨量、降雪量、天気情報等)等を、飛行体10が公知の手法を用いて自動的に検出し、検出した環境情報に基づいて、当該飛行体10が超音波のパラメータを自動的に調整してもよい。
(About ultrasound (2))
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the parameter (for example, frequency or intensity | strength) of the ultrasonic wave to output was fixed, it is not restricted to this. For example, environment information (for example, temperature information, humidity information, wind speed, rainfall, snowfall, weather information, etc.) on which the flying
(電力について)
また、上記実施の形態では、図2のタイマー部211及びスイッチ制御部212が、計時要素側電源213からの電力を用いて動作し、測定部222及びメモリ書込部223が、収集要素側電源224からの電力を用いて動作し、メモリ読出部241及び無線通信部242が、通信要素側電源243からの電力を用いて動作する場合について説明したが、これに限られない。例えば、計時要素側電源213、収集要素側電源224、及び通信要素側電源243を統合して1つのみの電源として構成した上で、この電源からの電力を用いて各部を動作させてもよい。また、例えば、情報収集装置20が商用電力を利用できる環境に設置されている場合には、前述の各部(具体的には、計時要素側電源213、収集要素側電源224、及び通信要素側電源243からの電力によって動作する要素)を、計時要素側電源213、収集要素側電源224、及び通信要素側電源243からの電力の代わりに商用電力のみを用いて動作させたり、当該商用電力及び実施の形態の電源の電力を組み合わせて動作させたりしてもよい。また、例えば、図2のトリガ要素25の発電部251において、比較的大量の電力を発電できる場合には、前述の各部のうちの少なくとも一部を、発電部251が発電した電力のみを用いて動作させたり、発電部251が発電した電力に対して、商用電力、又は実施の形態の電源の電力を任意に組み合わせて動作させたりしてもよい。
(About power)
Further, in the above embodiment, the
(電源について(その1))
また、上記実施の形態の図2の計時要素側電源213、収集要素側電源224、及び通信要素側電源243を、二次電池を備えて構成した上で、これらの電源を、環境エネルギーを用いて発電した電力を用いて充電してもよい。ここで、用いられる「環境エネルギー」とは、環境において様々な形態で存在するエネルギーを意味し、例えば、光、熱、圧力(風力、水力や波力を含む)、音、振動、及び電波等を含む概念である。このような環境エネルギーを利用した発電により取得した電力を、その種類や原理を問わず利用して、上述の各電源を充電してもよい。具体的には、太陽光発電装置又は風力発電装置の如き分散型電源を、情報収集装置20に対して一体的に又は別体として設けて、当該分散型電源が発電した電力を用いて、各電源を充電してもよい。このように構成した場各電源を充電する手間を省略することができる。
(About power supply (1))
In addition, the timing element
(電源について(その2))
また、上記実施の形態の図2の計時要素側電源213、収集要素側電源224、及び通信要素側電源243については、トリガ要素25の発電部251が発電した電力を用いて充電してもよい。このように構成した場合、例えば、発電部251の発電量を充分に確保するために、飛行体10から出力される超音波が到達する距離を、実施の形態の場合に比べて長くしたり、超音波の強度を、実施の形態の場合に比べて強くしたりしてもよい。また、例えば、発電部251の発電量を充分に確保するために、飛行体10が「情報収集装置20の周辺領域」を複数回(例えば、3〜5回等)通過するように飛行ルートを設定してもよい。
(About power supply (2))
Further, the timing element
(スイッチについて(その1))
また、上記実施の形態の図2の収集要素22(具体的には、測定部222及びメモリ書込部223)の待機電力(つまり、実施の形態で明示した処理を行う場合以外の場合に消費される電力)を極めて小さく抑えられる場合には、収集要素側スイッチ225を常時オンし、あるいは、収集要素側スイッチ225の位置を短絡した上で、スイッチ制御部212が収集要素側スイッチ225をオンする代わりに、スイッチ制御部212が測定部222又はメモリ書込部223を動作させるトリガ信号を出力してもよい。
(About switches (1))
Further, the standby power of the collection element 22 (specifically, the
また、上記実施の形態の図2の通信要素24(具体的には、メモリ読出部241及び無線通信部242)の待機電力(つまり、実施の形態で明示した処理を行う場合以外の場合に消費される電力)を極めて小さく抑えられる場合には、通信要素側スイッチ244を常時オンし、あるいは、通信要素側スイッチ244の位置を短絡した上で、スイッチ制御部253が収通信要素側スイッチ244をオンする代わりに、スイッチ制御部253がメモリ読出部241及び無線通信部242を動作させるトリガ信号を出力してもよい。
In addition, the standby power of the communication element 24 (specifically, the
(スイッチについて(その2))
また、上記実施の形態の図2の収集要素側スイッチ225の周辺に公知の自己保持回路(以下、収集側自己保持回路)を設けて、図3のSA1にて収集要素側スイッチ225をオンした後に所定時間後にオフしてもよい。この場合、収集要素側スイッチ225をオフした後も、少なくも収集側自己保持回路を介して収集要素側電源224からの電力が測定部222及びメモリ書込部223に供給され続け、SA3の処理が終了した場合に、メモリ書込部223が収集側自己保持回路をリセットして、測定部222及びメモリ書込部223への電力を遮断してもよい。
(About switches (2))
Also, a known self-holding circuit (hereinafter referred to as a collecting-side self-holding circuit) is provided around the collecting element-
また、上記実施の形態の図2の通信要素側スイッチ244の周辺に公知の自己保持回路(以下、通信側自己保持回路)を設けて、図4のSB1にて通信要素側スイッチ244をオンした後に所定時間後にオフしてもよい。この場合、通信要素側スイッチ244をオフした後も、少なくも通信側自己保持回路を介して通信要素側電源243からの電力がメモリ読出部241及び無線通信部242に供給され続け、SB5の処理が終了した場合に、メモリ読出部241が通信側自己保持回路をリセットして、メモリ読出部241及び無線通信部242への電力を遮断してもよい。
Further, a known self-holding circuit (hereinafter referred to as a communication-side self-holding circuit) is provided around the communication element-
(収集側信号の送信について)
また、上記実施の形態の図4のSB4では、飛行体10及び情報収集装置20において、相互にハンドシェイクを行う通信プロトコルを採用して、情報収集装置20が収集側信号を飛行体10に送信した後に、飛行体10が当該収集側信号を受信した場合に応答信号を情報収集装置20に送信するように構成した上で、SB4では、情報収集装置20は、飛行体10からの応答信号を受信するまで、繰り返し収集側信号を送信し、応答信号を受信した場合に、SB5に移行してもよい。
(About transmission of collecting side signal)
Further, in SB4 of FIG. 4 of the above embodiment, the
(トリガについて)
また、上記実施の形態では、図2のトリガ要素25の発電部251が発電した場合に、通信要素24を動作させる場合について説明したが、これに限られない。例えば、発電部251が発電した場合に、収集要素22及び通信要素24を順次動作させてもよい。このように構成した場合、発電部251が発電したタイミングにおける水位情報を、計時要素21の処理に関わらず取得することができるので、計時要素21を省略することにより、情報収集装置20の構成を簡略化することができる。
(About triggers)
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
(飛行体の飛行について)
また、上記実施の形態の図2の飛行体10については、実施の形態で説明したように、情報収集装置20から数km離れた管理センターを出発地及び到着地として、当該管理センターと「情報収集装置20の周辺領域」(例えば、図1の図面左側の情報収集装置)との間を往復するルートが設定されている場合に、図5のSC2で収集側信号を確実に無線にて受信できるように自動飛行してもよい。具体的には、飛行体10が収集側信号を無線にて受信するまで「情報収集装置20の周辺領域」を所定時間(例えば、3〜5分等)の間繰り返し通過したり、又は、飛行体10が収集側信号を無線にて受信するまで「情報収集装置20の周辺領域」を所定回数(例えば、3〜5回等)繰り返し通過したりしてもよい。また、例えば、上述のように構成した場合において、所定時間の間繰り返し通過したり、又は、所定回数繰り返し通過したりしたにも関わらず、飛行体10が収集側信号を受信しなかった場合、以下のように第1の処理又は第2の処理を、更に行ってもよい。まず、「第1の処理」は、情報収集装置20の位置を特定する処理であり、具体的には、飛行体10が、現在位置検出部14の検出結果に基づいて情報収集装置20の位置を特定し、特定結果と、特定した位置の情報収集装置20について収集側信号を受信できなかった旨とを関連付けて飛行側記憶部15に格納する処理である。この処理を行った場合、管理センター側で、故障の可能性がある情報収集装置20の位置を把握することが可能になる。次に、「第2の処理」は、情報収集装置20を撮像する処理であり、具体的には、飛行体10が、カメラ13を用いて情報収集装置20を撮像し、撮像した情報収集装置20の画像と撮像した情報収集装置20について収集側信号を受信できなかった旨を飛行側記憶部15に格納する処理である。この処理を行った場合、管理センター側で、故障の可能性がある情報収集装置20の外観の状態を把握することが可能になる。
(About flight of flying objects)
Further, as described in the embodiment, the flying
(飛行体による情報収集装置の制御)
また、上記実施の形態の図2の飛行体10が、情報収集装置20を制御してもよい。具体的には、飛行体10が飛行側通信部11を介して、情報収集装置20を制御するための信号である飛行側制御信号を無線にて情報収集装置20に送信することにより、情報収集装置20を制御してもよい。なお、ここでの制御内容については、任意であるが、例えば、情報を収集するサイクルの時間間隔の設定、又は、情報収集装置20を、水位情報以外の情報(例えば、気温を特定する気温情報、水温を特定する水温情報、照度を特定する照度情報、湿度を特定する湿度情報)を収集できるように構成した上で、情報収集装置20が収集する情報を選択する制御等を行ってもよい。
(Control of information collection device by flying object)
Further, the flying
(飛行体の構成について)
また、上記実施の形態において、図2の飛行体10のカメラ13を省略してもよい。また、上記実施の形態において、飛行体10のカメラ13の代わりに、あるいは、カメラ13に加えて、飛行体10の高度を測定する高度測定部を設けた上で、当該高度測定部が測定した高度に基づいて、飛行体10の飛行を制御してもよい。
(About the structure of the flying object)
Moreover, in the said embodiment, you may abbreviate | omit the
(情報収集装置による飛行体の制御)
また、上記実施の形態の図2の情報収集装置20が、飛行体10を制御してもよい。具体的には、情報収集装置20が無線通信部242を介して、飛行体10を制御するための信号である収集側制御信号を無線にて飛行体10に送信することにより、飛行体10を制御してもよい。なお、ここでの制御内容については、任意であるが、例えば、情報収集装置20が、自己の周辺の領域の環境情報(例えば、気温情報、湿度情報、降雨情報等)を検出し、検出した環境情報に基づいて、飛行体10から出力するべき超音波のパラメータを決定し、決定したパラメータを飛行体10に設定する制御を行ってもよい。
(Control of flying object by information collecting device)
Moreover, the
(情報の格納について)
また、上記実施の形態の図5のSC4では、SC2で受信した収集側信号に含まれている情報である情報収集装置識別情報、測定時刻、及び水位情報を格納する場合について説明したが、これに限られない。例えば、情報収集装置識別情報、測定時刻、及び水位情報以外の情報を飛行体10が公知の手段を用いて取得し、取得した情報もこれらの情報収集装置識別情報及び水位情報と共に格納してもよい。具体的には、カメラ13を用いて水位情報の取得対象となっている水田を撮像し、撮像した水田の画像を格納してもよい。また、例えば、飛行側記憶部15の飛行体識別情報を取得し、取得した飛行体識別情報も関連付けて格納してもよい。
(About storing information)
Moreover, in SC4 of FIG. 5 of the above embodiment, the case where information collecting device identification information, measurement time, and water level information, which are information included in the collecting side signal received in SC2, has been described, Not limited to. For example, information other than the information collection device identification information, the measurement time, and the water level information is acquired by the flying
(情報の消去について)
また、上記実施の形態の図4のSB5で情報を消去する場合について説明したが、これに限られない。例えば、SB5の処理を省略した上で、図2の収集側記憶部231に記録されている情報のうちの、図4のSB4にて送信した情報を識別するために、送信済の情報についてデリミタ又はターミネートコードを付してもよい。このように構成した場合、繰り返し行われる図4の処理における、SB4では、デリミタ又はターミネートコードに着目して情報が送信済である未送信であるかを判断し、未送信の情報のみを送信してもよい。
(About deletion of information)
Moreover, although the case where information was erase | eliminated was demonstrated by SB5 of FIG. 4 of the said embodiment, it is not restricted to this. For example, in order to identify the information transmitted in SB4 in FIG. 4 out of the information recorded in the collection-
(超音波の停止について)
また、上記実施の形態の図5のSC2では、無線送信される収集側信号にヘッダ情報が含まれており、このヘッダ情報のみを受信した場合に、収集側信号を無線にて受信したものと判定して、SC3に移行してもよい。このように構成した場合、SC2での収集側信号を受信したことの判定を迅速に行うことができ、超音波を迅速に停止することができるので、飛行体10側の電源が無駄に消費されるのを防止することができる。
(About stopping ultrasonic waves)
Further, in SC2 of FIG. 5 of the above embodiment, header information is included in the collected signal transmitted wirelessly, and when only this header information is received, the collected signal is received wirelessly. It may be determined and the process may proceed to SC3. In such a configuration, it is possible to quickly determine that the acquisition-side signal has been received at SC2, and to quickly stop the ultrasonic wave, so that the power source on the flying
(飛行ルートについて)
なお、上記実施の形態では、図1の飛行体10の飛行ルートについては、情報収集装置20から数km離れた管理センターを出発地及び到着地として、当該管理センターと「情報収集装置20の周辺領域」(例えば、図1の図面左側の情報収集装置20)との間を往復するルートが設定されている場合について説明したが、これに限らない。例えば、管理センターを出発地として、図1の複数の情報収集装置20の周辺領域を順次飛行した後に、管理センターを到着地とする飛行ルートを設定してもよい。この場合、予定されていた飛行ルートに従い、複数の情報収集装置20の周辺領域を順次飛行し、各情報収集装置20に対して図5のSC1からSC4の処理を行ってもよい。
(About flight routes)
In the above embodiment, for the flight route of the flying
(エネルギー波について)
また、上記実施の形態の飛行体10が超音波以外のエネルギー波(例えば、超音波以外の音波、レーザー光を含む光、又は電波等)を出力し、情報収集装置20が飛行体10から出力された当該エネルギー波を用いて発電した上で各処理を行ってもよい。また、水や空気、および固形物などの物体を放出して、質量×速度の二乗に比例する運動エネルギーを伝達する手段を用いて発電した上で各処理を行ってもよい。
(About energy waves)
In addition, the flying
(情報収集装置の形状について)
また、上記実施の形態の情報収集装置20の形状については任意であるが、例えば、風雨による損傷を受けにくい形状としてもよい。例えば、情報収集装置20を図1に示すように水田の端に立設する棒形状としてもよい。また、例えば、飛行体10からの超音波が気体に加えて固体も媒体として伝搬することを考慮して、情報収集装置20を樹脂製等の防水ケースで覆ってもよい。また、超音波が例えば光と違って色の影響を受けないことに着目して、当該防水ケース又は情報収集装置20を、情報収集装置20が設置される環境に適応した色(例えば、情報収集装置20が設置されるのが水田であれば、例えば緑色又は茶色等)にて着色することができる。
(About the shape of the information collection device)
Moreover, although the shape of the
(適用について)
また、上記実施の形態の図2の制御システム1を他の目的を達成するために適用してもよい。具体的には、対象領域における水位情報以外の情報を取得する目的、又は、対象領域を管理する目的のために適用してもよい。まず、「対象領域における水位情報以外の情報を取得する目的」に適用する場合について具体的には、「移動装置」を車両、船舶、及び潜水艇等として構成し、また、「制御装置」を地上、海上、又は海中に設置される装置として構成した上で、インフラ設備の状態(外観等)、農地の状態(気温、水温、土中温度、湿度、照度、降雨量、風速、炭酸ガス濃度、葉緑体量、光合成量、天気、外観等)、水で満たされている領域の状態(水温、水深、土中温度、pH、溶存酸素量、酸化還元電位、水中の地形等)の情報を収集して取得してもよい。また、「対象領域を管理する目的」については、「移動装置」を飛行体又は車両として構成し、「制御装置」を前述の「管理装置」の一例である散水装置であって、農地に水等を撒くための散水装置として構成した上で、移動装置が制御装置の周辺に移動した場合に水や肥料、農薬を散布するように制御してもよい。なお、「制御装置」については、実施の形態の「情報収集装置」の機能及びここでの「管理装置」の機能の両方、又は、一方のみを実現できるように構成してもよい。
(About application)
Moreover, you may apply the control system 1 of FIG. 2 of the said embodiment in order to achieve another objective. Specifically, it may be applied for the purpose of acquiring information other than the water level information in the target area, or for the purpose of managing the target area. First, in the case of applying to “the purpose of obtaining information other than the water level information in the target area”, specifically, the “mobile device” is configured as a vehicle, a ship, a submersible, etc., and the “control device” is Configured as equipment installed on the ground, at sea, or in the sea, the state of infrastructure facilities (appearance, etc.), the state of farmland (temperature, water temperature, soil temperature, humidity, illuminance, rainfall, wind speed, carbon dioxide concentration , Chloroplast amount, photosynthetic amount, weather, appearance, etc.), information on the state of the area filled with water (water temperature, water depth, soil temperature, pH, dissolved oxygen amount, redox potential, underwater topography, etc.) May be collected and acquired. In addition, with respect to the “purpose of managing the target area”, the “mobile device” is configured as a flying object or a vehicle, and the “control device” is a watering device that is an example of the above-mentioned “management device”. It is also possible to control so that water, fertilizer, and agricultural chemicals are sprayed when the moving device moves to the periphery of the control device. The “control device” may be configured to realize both or only one of the functions of the “information collection device” and the “management device” in the embodiment.
(特徴及び処理の実行主体について)
また、実施の形態の特徴及び変形例の特徴について、任意に組み合わせてもよい。また、各処理の実行主体について明記さていないものに関して、飛行体10側の処理については、飛行側制御部16が実行し、また、情報収集装置20側の処理については、情報収集装置20の不図示の収集側制御部であって、飛行側制御部16と同様に構成するができる収集側制御部が実行してもよい。
(Characteristics and process execution subject)
Further, the features of the embodiment and the features of the modified examples may be arbitrarily combined. In addition, regarding the processes that do not specify the execution subject of each process, the flight-
(付記)
付記1の制御システムは、対象領域に関する制御を行う制御装置と、前記制御装置に対して移動する移動装置と、を備える制御システムであって、前記移動装置は、エネルギー波を出力する移動側出力手段、を備え、前記制御装置は、前記移動側出力手段が出力した前記エネルギー波を利用して電力を発電する制御側発電手段と、前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御を行う制御側制御手段と、を備える。
(Appendix)
The control system of Supplementary Note 1 is a control system including a control device that performs control related to a target region, and a moving device that moves relative to the control device, and the moving device outputs a movement-side output that outputs an energy wave. The control device relates to the target area when the control-side power generation means generates power using the control-side power generation means that generates power using the energy wave output from the movement-side output means. Control-side control means for performing control.
付記2の制御システムは、付記1に記載の制御システムにおいて、前記制御装置は、前記対象領域に関する情報である対象領域情報を収集する制御側収集手段と、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を送信する制御側送信手段と、を備え、前記移動装置は、前記制御側送信手段が送信した前記対象領域情報を受信する移動側受信手段、を備え、前記制御側制御手段は、前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御として、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を、前記制御側送信手段を介して前記移動側受信手段に送信する制御を行う。 The control system according to appendix 2 is the control system according to appendix 1, in which the control device collects target area information that is information related to the target area, and the target collected by the control-side collection means. Control side transmission means for transmitting area information, and the mobile device includes movement side reception means for receiving the target area information transmitted by the control side transmission means, and the control side control means includes the When the control-side power generation means generates power, as control related to the target area, control is performed to transmit the target area information collected by the control-side collection means to the moving-side reception means via the control-side transmission means. .
付記3の制御システムは、付記2に記載の制御システムにおいて、前記制御側制御手段は、前記制御側発電手段が発電した場合に、少なくとも前記制御側発電手段が発電した電力以外の電力を用いて、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を、前記制御側送信手段を介して前記移動側受信手段に送信する制御を行う。 The control system according to appendix 3 is the control system according to appendix 2, wherein the control-side control means uses at least power other than the power generated by the control-side power generation means when the control-side power generation means generates power. The target area information collected by the control-side collection unit is controlled to be transmitted to the movement-side reception unit via the control-side transmission unit.
付記4の制御システムは、付記1から3のいずれか一項に記載の制御システムにおいて、前記移動装置は、空中を飛行する飛行体である。 The control system according to appendix 4 is the control system according to any one of appendices 1 to 3, wherein the moving device is a flying object flying in the air.
付記5の制御システムは、付記1から4のいずれか一項に記載の制御システムにおいて、前記エネルギー波は、超音波である。 The control system according to appendix 5 is the control system according to any one of appendices 1 to 4, wherein the energy wave is an ultrasonic wave.
(付記の効果)
付記1に記載の制御システムによれば、制御側発電手段が発電した場合に、対象領域に関する制御を行うことから、例えば、制御側発電手段が発電したことを、対象領域に関する制御を行うべきトリガとして用いることができるので、制御を行うべき適切なタイミングのみに対象領域に関する制御を行い、例えば制御装置のバッテリ(つまり、電池)の電力を温存することができるので、対象領域に関する制御を安定的に行うことができる。また、例えば、面積の大きな太陽光発電パネルを設ける必要がないので、制御装置の形状を風雨による損傷を受けにくい形状(例えば、対象領域に立設する棒形状等)にすることができる。
(Additional effects)
According to the control system described in appendix 1, when the control-side power generation unit generates power, control related to the target area is performed. For example, the fact that the control-side power generation means generates power is a trigger for performing control related to the target area. Therefore, it is possible to perform control related to the target area only at an appropriate timing at which the control should be performed, for example, to preserve the power of the battery (that is, the battery) of the control device, so that the control related to the target area is stable. Can be done. In addition, for example, since it is not necessary to provide a photovoltaic power generation panel having a large area, the shape of the control device can be changed to a shape that is not easily damaged by wind and rain (for example, a bar shape standing in a target region).
付記2に記載の制御システムによれば、制御側発電手段が発電した場合に、制御側収集手段が収集した対象領域情報を、制御側送信手段を介して移動側受信手段に送信することから、例えば、移動装置を用いて対象領域情報を取得することができるので、制御装置から離れている遠隔地にて対象領域情報を用いて対象領域を管理することができる。また、例えば、移動装置が制御装置の近くまで移動して対象領域情報を取得できるので、制御装置と前述の遠隔地との間全体にわたって通信網を設ける必要がなく(つまり、遠くまで電波の届く高出力の無線通信装置を設ける必要がなく)、また、免許不要の電波出力の通信設備の電波の到達距離の限界を超えた広範囲の対象領域情報を収集することができ、制御システムの設置コスト及び管理コストを低減することができる。 According to the control system described in appendix 2, when the control-side power generation unit generates power, the target area information collected by the control-side collection unit is transmitted to the movement-side reception unit via the control-side transmission unit. For example, since the target area information can be acquired using the mobile device, the target area can be managed using the target area information at a remote location that is remote from the control device. In addition, for example, since the mobile device can move to the vicinity of the control device and acquire target area information, it is not necessary to provide a communication network over the entire area between the control device and the above-mentioned remote place (that is, radio waves reach far away). It is not necessary to install a high-power wireless communication device), and it is possible to collect a wide range of target area information that exceeds the reach of the radio wave of communication equipment that does not require a license, and the installation cost of the control system In addition, management costs can be reduced.
付記3に記載の制御システムによれば、少なくとも制御側発電手段が発電した電力以外の電力を用いて対象領域情報を送信する制御を行うことから、例えば、対象領域情報を無線送信するための送信電力としてバッテリ(つまり、電池)等に充電されている十分な量の電力を用いることができるので、移動装置と制御装置との間の通信距離を伸ばすことができ、対象領域情報を制御装置から移動装置に確実に送信することができる。 According to the control system described in appendix 3, since control for transmitting the target area information is performed using at least power other than the power generated by the control-side power generation unit, for example, transmission for wirelessly transmitting the target area information Since a sufficient amount of electric power charged in a battery (that is, a battery) or the like can be used as electric power, the communication distance between the mobile device and the control device can be extended, and the target area information is obtained from the control device. It can be reliably transmitted to the mobile device.
付記4に記載の制御システムによれば、移動装置が空中を飛行する飛行体であることから、例えば、移動装置が、空間を3次元的に移動することができるので、地上の阻害物(例えば、地上の建物又は人等)に関わらず高速で移動することができ、制御装置からの対象領域情報の取得作業を迅速に行うことができる。また、地上の人の社会活動(例えば、歩行、作業等)を妨げることなく、対象領域情報を取得することができる。 According to the control system described in appendix 4, since the moving device is a flying object flying in the air, for example, the moving device can move three-dimensionally in the space. It is possible to move at high speed regardless of the building or the person on the ground) and to quickly acquire the target area information from the control device. In addition, the target area information can be acquired without interfering with social activities (for example, walking, work, etc.) of people on the ground.
付記5に記載の制御システムによれば、エネルギー波が超音波であることから、例えば、制御装置の周囲に建物(例えば、水田における農具が保管されている保管庫等)が設けられている場合、または、制御装置が防水ケース等のカバーで覆われている場合においても、超音波が制御装置に伝搬されて当該制御装置で確実に発電することができる。また、例えば、監視領域の周辺における他の装置からの無線電気信号と干渉しないので、当該無線電気信号による例えば通信を妨げることが無い。 According to the control system described in appendix 5, since the energy wave is an ultrasonic wave, for example, a building (for example, a storage for storing farm tools in paddy fields) is provided around the control device. Alternatively, even when the control device is covered with a cover such as a waterproof case, the ultrasonic waves are propagated to the control device and can be reliably generated by the control device. Further, for example, since it does not interfere with wireless electric signals from other devices in the vicinity of the monitoring area, for example, communication by the wireless electric signals is not hindered.
1 制御システム
10 飛行体
11 飛行側通信部
12 超音波発生部
13 カメラ
14 現在位置検出部
15 飛行側記憶部
16 飛行側制御部
20 情報収集装置
21 計時要素
22 収集要素
23 記録要素
24 通信要素
25 トリガ要素
211 タイマー部
212 スイッチ制御部
213 計時要素側電源
221 センサ
222 測定部
223 メモリ書込部
224 収集要素側電源
225 収集要素側スイッチ
231 収集側記憶部
241 メモリ読出部
242 無線通信部
243 通信要素側電源
244 通信要素側スイッチ
251 発電部
252 整流蓄電部
253 スイッチ制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記移動装置は、エネルギー波を出力する移動側出力手段、を備え、
前記制御装置は、
前記移動側出力手段が出力した前記エネルギー波を利用して電力を発電する制御側発電手段と、
前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御を行う制御側制御手段と、を備える、
制御システム。 A control system comprising: a control device that performs control related to a target area; and a moving device that moves relative to the control device,
The moving device includes moving side output means for outputting an energy wave,
The controller is
Control-side power generation means for generating power using the energy wave output from the moving-side output means;
Control-side control means for performing control related to the target area when the control-side power generation means generates power, and
Control system.
前記対象領域に関する情報である対象領域情報を収集する制御側収集手段と、
前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を送信する制御側送信手段と、を備え、
前記移動装置は、前記制御側送信手段が送信した前記対象領域情報を受信する移動側受信手段、を備え、
前記制御側制御手段は、前記制御側発電手段が発電した場合に、前記対象領域に関する制御として、前記制御側収集手段が収集した前記対象領域情報を、前記制御側送信手段を介して前記移動側受信手段に送信する制御を行う、
請求項1に記載の制御システム。 The controller is
Control-side collection means for collecting target area information that is information about the target area;
Control side transmission means for transmitting the target area information collected by the control side collection means,
The mobile device includes mobile side reception means for receiving the target area information transmitted by the control side transmission means,
The control side control means is configured to control the target area information collected by the control side collection means via the control side transmission means as control related to the target area when the control side power generation means generates power. Control to send to the receiving means,
The control system according to claim 1.
請求項2に記載の制御システム。 The control-side control means uses the power other than the power generated by the control-side power generation means at least when the control-side power generation means generates power, and the target area information collected by the control-side collection means, Performing control to transmit to the moving side receiving means via the control side transmitting means,
The control system according to claim 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載の制御システム。 The moving device is a flying object flying in the air.
The control system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の制御システム。
The energy wave is an ultrasonic wave,
The control system according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190115491A (en) * | 2018-03-13 | 2019-10-14 | 주식회사 더블유피 | Agricultural dron system capable of controlling pesticide application amount in real time using big data analysis based on sensor |
JP2019211462A (en) * | 2018-01-16 | 2019-12-12 | アイシン精機株式会社 | Position detection system and processor |
KR20200018020A (en) | 2018-08-10 | 2020-02-19 | 국방과학연구소 | Measurement apparatus for integrating abbreviated data, Method for controlling the same, and computer readable storage medium having the method |
JP2021078359A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社ナイルワークス | Farm field management system, drone, spreader, water management system, and farm field management method |
JP2021525682A (en) * | 2018-09-03 | 2021-09-27 | サフラン エレクトロニクス アンド ディフェンス | Connection measurement device for aircraft |
US11579277B2 (en) | 2018-01-16 | 2023-02-14 | Aisin Corporation | Position detection system and processing device |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096112A patent/JP2017204178A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019211462A (en) * | 2018-01-16 | 2019-12-12 | アイシン精機株式会社 | Position detection system and processor |
US11579277B2 (en) | 2018-01-16 | 2023-02-14 | Aisin Corporation | Position detection system and processing device |
JP7259291B2 (en) | 2018-01-16 | 2023-04-18 | 株式会社アイシン | Position detection system |
KR20190115491A (en) * | 2018-03-13 | 2019-10-14 | 주식회사 더블유피 | Agricultural dron system capable of controlling pesticide application amount in real time using big data analysis based on sensor |
KR102049938B1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-11-28 | 주식회사 더블유피 | Agricultural dron system capable of controlling pesticide application amount in real time using big data analysis based on sensor |
KR20200018020A (en) | 2018-08-10 | 2020-02-19 | 국방과학연구소 | Measurement apparatus for integrating abbreviated data, Method for controlling the same, and computer readable storage medium having the method |
JP2021525682A (en) * | 2018-09-03 | 2021-09-27 | サフラン エレクトロニクス アンド ディフェンス | Connection measurement device for aircraft |
JP2021078359A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-27 | 株式会社ナイルワークス | Farm field management system, drone, spreader, water management system, and farm field management method |
JP7311146B2 (en) | 2019-11-14 | 2023-07-19 | 株式会社ナイルワークス | Field management system |
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