JP2022053235A - 飛行システム、飛行経路決定方法、及び飛行経路決定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[1.飛行システムSの構成]
次に、図2を参照して、土壌センサユニット1の構成及び機能について説明する。図2は、土壌センサユニット1の概要構成例を示す図である。図2に示すように、土壌センサユニット1は、接触センサ11、及びデータ発信部12等を備え、所定のエリア(以下、「センシングエリア」という)の地中に予め埋め込まれる(つまり、土壌センサユニット1が予め配置された状態で飛行システムSが稼働する)。土壌センサユニット1は、複数のセンシングエリアのそれぞれの地中に予め埋め込まれてもよい。また、土壌センサユニット1は、1つのセンシングエリアに一定間隔または不定間隔で予め複数埋め込まれてもよい。センシングエリアは、ゴルフ場や球技場などの維持管理の要するエリアである。地面から生えている植物の手入れが特に重要となるエリア(例えば、人が進入可能なエリア)をセンシングエリアとするとよい。このようなセンシングエリアの例として、ゴルフ場におけるグリーンが挙げられる。この場合、例えば、ゴルフ場の18ホールのそれぞれのグリーンに土壌センサユニット1が予め埋め込まれる。
次に、図4及び図5を参照して、UAV2の構成及び機能について説明する。図4は、UAV2の概要構成例を示す図である。図4に示すように、UAV2は、駆動部21、無線通信部22、センサ部23、測位部24、及び制御部25等を備える。なお、図示しないが、UAV2は、水平回転翼であるロータ(プロペラ)、及びUAV2の各部へ電力を供給するバッテリを備える。さらに、UAV2には、センシングエリアにおいて散布物を空中散布するための散布機構が備えられてもよい。散布物の例として、水、薬剤、肥料等が挙げられる。かかる散布物は、例えば散布機構に設けられたタンクに蓄えられる。駆動部21は、モータ及び回転軸等を備える。駆動部21は、制御部25から出力された制御信号に従って駆動するモータ及び回転軸等により複数のロータを回転させる。無線通信部22は、通信ネットワークNWを介して管理サーバ3との間で行われる通信の制御を担う。
次に、図6及び図7を参照して、管理サーバ3の構成及び機能について説明する。図6は、管理サーバ3の概要構成例を示す図である。図6に示すように、管理サーバ3は、通信部31、記憶部32、及び制御部33等を備える。通信部31は、通信ネットワークNWを介して土壌センサユニット1の中継局、及びUAV2のそれぞれとの間で行われる通信の制御を担う。中継局から送信された接触センシングデータは通信部31により受信される。記憶部32は、例えば、ハードディスクドライブ等を備える。記憶部32には、センシングエリアデータベース(DB)32aが設けられる。
次に、飛行システムSの動作について、実施例1と実施例2に分けて説明する。
先ず、図11を参照して、飛行システムSの動作の実施例1について説明する。図11は、実施例1における管理サーバ3の制御部33の処理の一例を示すフローチャートである。実施例1は、所定のタスクが実行されるセンシングエリアが特定される場合の実施例である。
次に、図12を参照して、飛行システムSの動作の実施例2について説明する。図12は、実施例2における管理サーバ3の制御部33の処理の一例を示すフローチャートである。実施例2は、実施例1と同様、所定のタスクが実行されるセンシングエリアが特定される場合の実施例である。ただし、実施例2は、複数の飛行経路の候補が予め用意される点で実施例1とは異なる。例えば、飛行キャパシティを超えないセンシングエリアの組み合わせが予め全て特定され、当該特定された組み合わせに応じた飛行経路の候補が用意される。
2 UAV
3 管理サーバ
11 接触センサ
12 データ発信部
21 駆動部
22 無線通信部
23 センサ部
24 測位部
25 制御部
25a タスク制御部
25b 飛行制御部
31 通信部
32 記憶部
33 制御部
33a センシングデータ取得部
33b 飛行経路決定部
33c 優先度設定部
33d 航空機制御部
S 飛行システム
Claims (19)
- 無人で飛行可能な航空機であって、飛行中に所定のタスクを実行する航空機と、
地中に予め埋め込まれ、土壌と植物のうち少なくとも何れか1つのセンシング対象の接触センシングを行う接触センサと、
前記接触センサが前記接触センシングを行うことにより得られた接触センシングデータに基づいて、前記航空機が前記所定のタスクを実行するための飛行経路を決定する決定部と、
を含むことを特徴とする飛行システム。 - 前記決定部は、さらに、前記航空機のバッテリ消費量とバッテリ残量との少なくとも何れか一方に基づいて、前記飛行経路を決定することを特徴とする請求項1に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、前記接触センシングデータに基づいて、前記所定のタスクが実行されるエリアを1または複数特定し、1または複数の前記エリアに基づいて前記飛行経路を決定することを特徴とする請求項1に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、前記接触センシングデータに基づいて、前記所定のタスクが実行されるエリアの候補となる候補エリアを複数特定し、複数の前記候補エリアにおいて前記所定のタスクを実行するための飛行経路を飛行する場合における前記航空機のバッテリ消費量と、前記航空機のバッテリ残量とを比較し、その比較結果に基づいて、前記所定のタスクが実行される1または複数のエリアを特定することを特徴とする請求項2に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、複数の前記候補エリアにおいて前記所定のタスクを実行するための飛行経路を飛行する場合における前記バッテリ消費量が前記バッテリ残量よりも小さくなるまで、前記候補エリアを削減することを特徴とする請求項4に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、前記接触センシングデータに基づいて、予め用意された複数の飛行経路の候補から1の飛行経路を選択することで前記飛行経路を決定することを特徴とする請求項1に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、前記接触センシングデータに基づいて、前記所定のタスクが実行されるエリアの候補となる候補エリアを1または複数特定し、1または複数の前記候補エリアと、少なくとも1つの前記飛行経路の候補に対応する1または複数のエリアとを比較し、その比較結果に基づいて、前記1の飛行経路を選択することを特徴とする請求項6に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、1または複数の前記候補エリアと、前記飛行経路の候補に対応する1または複数のエリアとが一致するまで、前記候補エリアを削減することを特徴とする請求項7に記載の飛行システム。
- 前記決定部は、優先度が相対的に低い前記候補エリアを削減することを特徴とする請求項5または8に記載の飛行システム。
- 前記候補エリアにおける過去の病害発症歴に基づいて前記優先度を設定する設定部を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の飛行システム。
- 前記接触センシングデータにより示される値に応じて変化する前記優先度を設定する設定部を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の飛行システム。
- 基準となる位置から前記候補エリアまでの距離が長いほど低い前記優先度を設定する設定部を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の飛行システム。
- 前記航空機に前記所定のタスクを実行させる制御部を更に含むことを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の飛行システム。
- 前記制御部は、前記所定のタスクとして、前記航空機に空中から地表の非接触センシングを実行させることを特徴とする請求項13に記載の飛行システム。
- 前記制御部は、前記航空機の飛行高度を下げて前記非接触センシングを実行させ、当該非接触センシング後に前記航空機の飛行高度を上げて飛行させることを特徴とする請求項14に記載の飛行システム。
- 前記非接触センシングの対象は、人が進入可能なエリアの地面から生えている植物であることを特徴とする請求項14または15に記載の飛行システム。
- 前記制御部は、前記所定のタスクとして、前記航空機に散布物の空中散布を実行させることを特徴とする請求項13に記載の飛行システム。
- 1または複数のコンピュータにより実行される飛行経路決定方法であって、
地中に予め埋め込まれた接触センサにより行われる接触センシングであって、土壌と植物のうち少なくとも何れか1つのセンシング対象の接触センシングにより得られた接触センシングデータを取得するステップと、
無人で飛行可能な航空機が所定のタスクを実行するための飛行経路を前記接触センシングデータに基づいて決定するステップと、
を含むことを特徴とする飛行経路決定方法。 - 地中に予め埋め込まれた接触センサにより行われる接触センシングであって、土壌と植物のうち少なくとも何れか1つのセンシング対象の接触センシングにより得られた接触センシングデータを取得する取得部と、
無人で飛行可能な航空機が所定のタスクを実行するための飛行経路を前記接触センシングデータに基づいて決定する決定部と、
を備えることを特徴とする飛行経路決定装置。
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