JP6733948B2 - Drone, its control method, and control program - Google Patents
Drone, its control method, and control program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6733948B2 JP6733948B2 JP2020503580A JP2020503580A JP6733948B2 JP 6733948 B2 JP6733948 B2 JP 6733948B2 JP 2020503580 A JP2020503580 A JP 2020503580A JP 2020503580 A JP2020503580 A JP 2020503580A JP 6733948 B2 JP6733948 B2 JP 6733948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drone
- strong wind
- wind
- unit
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 97
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 72
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 55
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 53
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 45
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000037396 body weight Effects 0.000 claims 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 19
- 230000009471 action Effects 0.000 description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- -1 seeds Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/16—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
- B64C13/18—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors using automatic pilot
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
本願発明は、飛行体(ドローン)、特に、安全性を高めたドローン、その制御方法、および、制御プログラムに関する。 The present invention relates to a flying body (drone), in particular, a drone with improved safety, a control method therefor, and a control program.
一般にドローンと呼ばれる小型ヘリコプター(マルチコプター)の応用が進んでいる。その重要な応用分野の一つとして農地(圃場)への農薬や液肥などの薬剤散布が挙げられる(たとえば、特許文献1)。欧米と比較して農地が狭い日本においては、有人の飛行機やヘリコプターではなくドローンの使用が適しているケースが多い。 The application of small helicopters (multicopters) generally called drones is progressing. One of its important fields of application is spraying chemicals such as pesticides and liquid fertilizers on farmland (field) (for example, Patent Document 1). In Japan, where farmland is smaller than in Europe and the United States, it is often the case that drones are more suitable than manned airplanes and helicopters.
準天頂衛星システムやRTK-GPS(Real Time Kinematic - Global Positioning System)などの技術によりドローンが飛行中に自機の絶対位置をセンチメートル単位で正確に知ることができるようになったことで、日本において典型的な狭く複雑な地形の農地でも、人手による操縦を最小限として自律的に飛行し、効率的かつ正確に薬剤散布を行なえるようになっている。 With technologies such as the quasi-zenith satellite system and RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System), it became possible for a drone to accurately know its absolute position in centimeters during flight. Even in a farmland with a narrow and complicated terrain typical of the above, it is possible to autonomously fly with minimal manual operation, and to perform chemical spraying efficiently and accurately.
その一方で、農業用の薬剤散布向け自律飛行型ドローンについては安全性に対する考慮が十分とは言いがたいケースがあった。薬剤を搭載したドローンの重量は数10キログラムになるため、人の上に落下する等の事故が起きた場合に重大な結果を招きかねない。また、通常、ドローンの操作者は専門家ではないためフールプルーフの仕組みが必要であるが、これに対する考慮も不十分であった。今までに、人間による操縦を前提としたドローンの安全性技術は存在していたが(たとえば、特許文献2)、特に農業用の薬剤散布向けの自律飛行型ドローンに特有の安全性課題に対応するための技術は存在していなかった。 On the other hand, there were cases in which it was hard to say that safety considerations were sufficient for autonomous flight drones for agricultural drug spraying. A drone loaded with medicines weighs several tens of kilograms, which could have serious consequences in the event of an accident such as falling onto a person. In addition, the drone operator is usually not an expert, so a fool-proof mechanism is necessary, but the consideration for this was insufficient. Until now, there have been drone safety technologies that are premised on human control (for example, Patent Document 2), but in particular, address the safety issues peculiar to autonomous flying drones for drug spraying for agriculture. There was no technology to do this.
自律飛行時であっても、高い安全性を維持できるドローン(飛行体)を提供する。 Provides a drone (aircraft) that can maintain high safety even during autonomous flight.
上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係るドローンは、飛行手段と、前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、を備えるドローンであって、前記飛行制御部は、前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させる。 In order to achieve the above object, a drone according to one aspect of the present invention, a flight means, a flight control unit that operates the flight means, and detects that strong wind is blowing to generate a strong wind signal, A strong wind detection unit that transmits the strong wind signal to the flight control unit, wherein the flight control unit retracts the drone based on the strong wind signal.
前記飛行制御部は、前記強風信号に基づいて、前記ドローンの緊急帰還および着陸動作のいずれかを行うものとしてもよい。 The flight control unit may perform either an emergency return of the drone or a landing operation based on the strong wind signal.
前記強風検知部は、前記ドローンがホバリング中および移動中に強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The strong wind detection unit may detect that strong wind is blowing while the drone is hovering and moving.
前記強風検知部は、前記ドローンに吹き付けている風の風力情報を生成する風力測定部と、前記風力情報に基づいて強風が吹きつけているか否かを判定する判定部と、を備え、前記風力測定部は、風速、前記ドローンの加速度、前記ドローンの推力、前記ドローンの移動速度、および前記ドローンの位置の偏差のいずれか1つ以上を測定して前記風力情報を生成するものとしてもよい。 The strong wind detection unit includes a wind force measurement unit that generates wind force information of wind blowing on the drone, and a determination unit that determines whether strong wind is blowing based on the wind force information. The measurement unit may generate at least one of wind speed, acceleration of the drone, thrust of the drone, moving speed of the drone, and deviation of the position of the drone to generate the wind power information.
前記風力測定部は、前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出部と、前記ドローンの姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出部と、前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速測定部と、をさらに備えるものとしてもよい。 The wind force measurement unit, a ground speed calculation unit that calculates the ground speed of the drone, the attitude angle of the drone, at least one of the thrust of the thruster operated by the weight of the drone and the flight control unit, Further comprising an airspeed calculation unit for calculating an airspeed of the drone, and a wind speed measurement unit for calculating a wind speed and a wind direction in a traveling direction based on the ground speed and the air speed. May be
別のドローンから送信される強風信号を受信する他機情報受信部をさらに備え、前記飛行制御部は、前記他機情報受信部が受信する前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させるものとしてもよい。 The flight control unit may further include another aircraft information receiving unit that receives a strong wind signal transmitted from another drone, and the flight control unit may retract the drone based on the strong wind signal received by the other aircraft information receiving unit. Good.
前記ドローンが着陸している状態で、前記他機情報受信部が前記強風信号を受信するとき、前記飛行制御部は前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 The flight control unit may not take off the drone when the other aircraft information receiving unit receives the strong wind signal while the drone is landing.
前記強風検知部が生成する強風信号を、前記ドローンの外部に送信する機体情報送信部をさらに備えるものとしてもよい。 A strong body wind signal generated by the strong wind detector may be further included in the body information transmitter that transmits the strong wind signal to the outside of the drone.
風速測定機が測定する風速を受信する風速受信部をさらに備え、前記強風検知部は前記風速受信部が受信する風速に基づいて、強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The wind speed measuring unit may further include a wind speed receiving unit that receives the wind speed measured by the wind speed measuring device, and the strong wind detecting unit may detect that strong wind is blowing based on the wind speed received by the wind speed receiving unit.
前記ドローンが着陸している状態で、前記風速受信部が受信する風速に基づいて強風を検知するとき、前記飛行制御部は前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 When the drone is landing and the strong wind is detected based on the wind speed received by the wind speed receiving unit, the flight control unit may not take off the drone.
前記ドローンから外部に薬剤を吐出するか否かを制御する薬剤制御部をさらに備え、前記薬剤制御部は、前記強風検知部が強風を検知したことに基づいて前記薬剤の吐出を停止するものとしてもよい。 It further comprises a drug control unit for controlling whether or not to discharge the drug from the drone to the outside, wherein the drug control unit stops the discharge of the drug based on the strong wind detecting unit detecting strong wind. Good.
上記目的を達成するため、本発明の別の観点に係るドローンの制御方法は、飛行手段と、前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、を備えるドローンの制御方法であって、強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成する強風検知ステップと、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達するステップと、前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させるステップと、を含む。 In order to achieve the above object, a drone control method according to another aspect of the present invention, a flight means, a flight control unit for operating the flight means, a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing. A drone control method comprising: generating a strong wind signal and transmitting the strong wind signal to the flight control unit; and a strong wind detection step of generating a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing. The method includes transmitting the strong wind signal to the flight control unit, and retracting the drone based on the strong wind signal.
前記退避させるステップは、前記強風信号に基づいて、前記ドローンの緊急帰還および着陸動作のいずれかを行うものとしてもよい。 The step of retracting may be one of performing an emergency return and a landing operation of the drone based on the strong wind signal.
前記強風検知ステップは、前記ドローンがホバリング中および移動中に強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The strong wind detection step may detect that a strong wind is blowing while the drone is hovering and moving.
前記ドローンに吹き付けている風の風力情報を生成する風力測定ステップと、前記風力情報に基づいて強風が吹きつけているか否かを判定する判定ステップと、をさらに含み、前記風力測定ステップは、風速、前記ドローンの加速度、前記ドローンの推力、前記ドローンの移動速度、および前記ドローンの位置の偏差のいずれか1つ以上を測定して前記風力情報を生成するものとしてもよい。 A wind force measuring step of generating wind force information of wind blowing on the drone, and a determining step of determining whether or not strong wind is blowing based on the wind force information further include the wind force measuring step. The wind force information may be generated by measuring at least one of acceleration of the drone, thrust of the drone, moving speed of the drone, and deviation of the position of the drone.
前記風力測定ステップは、前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出ステップと、前記ドローンの姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出ステップと、前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速測定ステップと、をさらに含むものとしてもよい。 The wind force measuring step, a ground speed calculating step for calculating the ground speed of the drone, an attitude angle of the drone, at least one of the thrust of the thruster operated by the weight of the drone and the flight control unit, Further comprising an airspeed calculation step of calculating an airspeed of the drone, and a wind speed measurement step of calculating a wind speed and a wind direction in a traveling direction based on the ground speed and the air speed. May be
別のドローンから送信される強風信号を受信する他機情報受信ステップをさらに含み、前記他機情報受信ステップが受信する前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させるステップをさらに含むものとしてもよい。 It may further include another machine information receiving step of receiving a strong wind signal transmitted from another drone, and further including a step of retracting the drone based on the strong wind signal received by the other machine information receiving step.
前記ドローンが着陸している状態で、前記他機情報受信ステップにおいて前記強風信号を受信するとき、前記飛行制御ステップは前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 When the strong wind signal is received in the other aircraft information receiving step while the drone is landing, the flight control step may not take off the drone.
前記強風検知ステップが生成する強風信号を、前記ドローンの外部に送信する機体情報送信ステップをさらに含むものとしてもよい。 The apparatus may further include a machine body information transmitting step of transmitting the strong wind signal generated by the strong wind detecting step to the outside of the drone.
風速測定機が測定する風速を受信する風速受信ステップをさらに含み、前記強風検知ステップは前記風速受信ステップにおいて受信される風速に基づいて、強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The wind speed measuring step may further include a wind speed receiving step of receiving a wind speed measured by the wind speed measuring machine, and the strong wind detecting step may detect that strong wind is blowing based on the wind speed received in the wind speed receiving step.
前記ドローンが着陸している状態で、前記風速受信ステップにおいて受信される風速に基づいて強風を検知するとき、前記飛行制御ステップは前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 When the drone is landing and strong wind is detected based on the wind speed received in the wind speed receiving step, the flight control step may not take off the drone.
前記ドローンから外部に薬剤を吐出するか否かを制御する薬剤制御ステップをさらに含み、前記薬剤制御ステップは、前記強風検知ステップが強風を検知したことに基づいて前記薬剤の吐出を停止するものとしてもよい。 It further comprises a drug control step of controlling whether or not to discharge the drug from the drone to the outside, wherein the drug control step is to stop the discharge of the drug based on the strong wind detection step detecting strong wind. Good.
上記目的を達成するため、本発明の別の観点に係るドローンの制御プログラムは、飛行手段と、前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、を備えるドローンの制御プログラムであって、強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成する強風検知命令と、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する命令と、前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させる命令と、をコンピューターに実行させる。 In order to achieve the above object, a drone control program according to another aspect of the present invention, a flight means, a flight control unit for operating the flight means, a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing. A drone control program that includes a strong wind detection unit that generates and transmits the strong wind signal to the flight control unit, and a strong wind detection command that detects that strong wind is blowing and generates a strong wind signal. A computer is caused to execute an instruction to transmit the strong wind signal to the flight control unit and an instruction to retract the drone based on the strong wind signal.
前記退避させる命令は、前記強風信号に基づいて、前記ドローンに緊急帰還および着陸動作のいずれかを行わせるものとしてもよい。 The command to evacuate may cause the drone to perform either an emergency return or a landing operation based on the strong wind signal.
前記強風検知命令は、前記ドローンがホバリング中および移動中に強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The strong wind detection command may detect that a strong wind is blowing while the drone is hovering and moving.
前記ドローンに吹き付けている風の風力情報を生成する風力測定命令と、前記風力情報に基づいて強風が吹きつけているか否かを判定する判定命令と、をさらにコンピューターに実行させ、前記風力測定命令は、風速、前記ドローンの加速度、前記ドローンの推力、前記ドローンの移動速度、および前記ドローンの位置の偏差のいずれか1つ以上を測定して前記風力情報を生成するものとしてもよい。 A wind force measurement command that generates wind force information of wind blowing on the drone, and a determination command that determines whether strong wind is blowing based on the wind force information, and further causes the computer to execute the wind force measurement command. May generate at least one of wind speed, acceleration of the drone, thrust of the drone, moving speed of the drone, and deviation of the position of the drone to generate the wind power information.
前記風力測定命令は、前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出命令と、前記ドローンの姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出命令と、前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速測定命令と、をコンピューターに実行させるものとしてもよい。 The wind force measurement command, a ground speed calculation command for calculating the ground speed of the drone, the attitude angle of the drone, at least one of the weight of the drone and the thrust of the thruster operated by the flight control unit, The airspeed calculation command for calculating the airspeed of the drone, and the wind speed measurement command for calculating the wind speed and the wind direction in the traveling direction based on the ground speed and the airspeed. It may be allowed to.
別のドローンから送信される強風信号を受信する他機情報受信命令をさらに含み、前記他機情報受信命令が受信する前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させる命令をさらにコンピューターに実行させるものとしてもよい。 As an instruction to further cause the computer to further include a command to receive another machine information to receive a strong wind signal transmitted from another drone, and to retract the drone based on the strong wind signal received by the other machine information reception command. Good.
前記ドローンが着陸している状態で、前記他機情報受信命令において前記強風信号を受信するとき、前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 When the drone is landing and the strong wind signal is received in the other aircraft information reception command, the drone may not be taken off.
前記強風検知命令が生成する強風信号を、前記ドローンの外部に送信する機体情報送信命令をさらに含むものとしてもよい。 The strong wind signal generated by the strong wind detection command may further include a machine body information transmission command that transmits the strong wind signal to the outside of the drone.
風速測定機が測定する風速を受信する風速受信命令をさらに含み、前記強風検知命令は前記風速受信命令において受信される風速に基づいて、強風が吹きつけていることを検知するものとしてもよい。 The wind speed measuring device may further include a wind speed receiving command for receiving a wind speed measured by the wind speed measuring machine, and the strong wind detecting command may detect that strong wind is blowing based on the wind speed received in the wind speed receiving command.
前記ドローンが着陸している状態で、前記風速受信命令において受信される風速に基づいて強風を検知するとき、前記ドローンの離陸を行わないものとしてもよい。 When the strong wind is detected based on the wind speed received by the wind speed reception command while the drone is landing, the drone may not take off.
前記ドローンから外部に薬剤を吐出するか否かを制御する薬剤制御命令をさらにコンピューターに実行させ、前記薬剤制御命令は、前記強風検知命令が強風を検知したことに基づいて前記薬剤の吐出を停止するものとしてもよい。
なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、CD−ROMなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。The computer further executes a drug control command for controlling whether or not to discharge the drug from the drone to the outside, and the drug control command stops the discharge of the drug based on the strong wind detection command detecting strong wind. It may be done.
The computer program can be provided by being downloaded via a network such as the Internet, or can be provided by being recorded in various computer-readable recording media such as a CD-ROM.
自律飛行時であっても、高い安全性を維持できるドローンを提供する。 Provides a drone that can maintain high safety even during autonomous flight.
以下、図を参照しながら、本願発明を実施するための形態について説明する。図はすべて例示である。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The figures are all examples.
図1に本願発明に係る薬剤散布用ドローン100の実施例の平面図を、図2にその(進行方向側から見た)正面図を、図3にその右側面図を示す。なお、本願明細書において、ドローンとは、動力手段(電力、原動機等)、操縦方式(無線であるか有線であるか、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等)を問わず、複数の回転翼を有する飛行体全般を指すこととする。
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a
回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(ローターとも呼ばれる)は、ドローン100を飛行させるための手段であり、飛行の安定性、機体サイズ、および、バッテリー消費量のバランスを考慮し、8機(2段構成の回転翼が4セット)備えられていることが望ましい。
Rotators 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (also called rotors) are means for flying the
モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bは、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bを回転させる手段(典型的には電動機だが発動機等であってもよい)であり、一つの回転翼に対して1機設けられていることが望ましい。1セット内の上下の回転翼(たとえば、101-1aと101-1b)、および、それらに対応するモーター(たとえば、102-1aと102-1b)は、ドローンの飛行の安定性等のために軸が同一直線上にあり、かつ、互いに反対方向に回転することが望ましい。なお、一部の回転翼101-3b、および、モーター102-3bが図示されていないが、その位置は自明であり、もし左側面図があったならば示される位置にある。図2、および、図3に示されるように、ローターが異物と干渉しないよう設けられたプロペラガードを支えるための放射状の部材は水平ではなくやぐら上の構造であることが望ましい。衝突時に当該部材が回転翼の外側に座屈することを促し、ローターと干渉することを防ぐためである。 The motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b are rotor blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-. 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b is a means for rotating (typically an electric motor, but may be a motor, etc.), one for each rotor It is desirable that the The upper and lower rotor blades (eg 101-1a and 101-1b) and their corresponding motors (eg 102-1a and 102-1b) in one set are for drone flight stability etc. It is desirable that the axes be collinear and rotate in opposite directions. Although some rotor blades 101-3b and the motor 102-3b are not shown, their positions are self-explanatory, and if there is a left side view, they are at the positions shown. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, it is desirable that the radial member for supporting the propeller guard provided so that the rotor does not interfere with foreign matter has a structure in which the propeller guard is not horizontal but is in the shape of a tower. This is for promoting the buckling of the member to the outside of the rotor blade at the time of collision and preventing the member from interfering with the rotor.
薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4は、薬剤を下方に向けて散布するための手段であり4機備えられていることが望ましい。なお、本願明細書において、薬剤とは、農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種、および、水などの圃場に散布される液体または粉体を一般的に指すこととする。 The medicine nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 are means for spraying medicine downward, and are preferably provided in four units. In the specification of the present application, the term "medicine" generally refers to pesticides, herbicides, liquid fertilizers, insecticides, seeds, and liquids or powders applied to fields such as water.
薬剤タンク104は散布される薬剤を保管するためのタンクであり、重量バランスの観点からドローン100の重心に近い位置でかつ重心より低い位置に設けられていることが望ましい。薬剤ホース105-1、105-2、105-3、105-4は、薬剤タンク104と各薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4とを接続する手段であり、硬質の素材から成り、当該薬剤ノズルを支持する役割を兼ねていてもよい。ポンプ106は、薬剤をノズルから吐出するための手段である。
The
図4に本願発明に係るドローン100の薬剤散布用途の実施例を使用したシステムの全体概念図を示す。本図は模式図であって、縮尺は正確ではない。操縦器401は、使用者402の操作によりドローン100に指令を送信し、また、ドローン100から受信した情報(たとえば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等)を表示するための手段であり、コンピューター・プログラムを稼働する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。本願発明に係るドローン100は自律飛行を行なうよう制御されることが望ましいが、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていることが望ましい。携帯情報機器に加えて、緊急停止専用の機能を有する非常用操作機(図示していない)を使用してもよい(非常用操作機は緊急時に迅速に対応が取れるよう大型の緊急停止ボタン等を備えた専用機器であることが望ましい)。操縦器401とドローン100はWi-Fi等による無線通信を行なうことが望ましい。
FIG. 4 shows an overall conceptual diagram of a system using an example of a drug spraying application of the
圃場403は、ドローン100による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場403の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場403は家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場403内に、建築物や電線等の障害物が存在する場合もある。
The
基地局404は、Wi-Fi通信の親機機能等を提供する装置であり、RTK-GPS基地局としても機能し、ドローン100の正確な位置を提供できるようにすることが望ましい(Wi-Fi通信の親機機能とRTK-GPS基地局が独立した装置であってもよい)。営農クラウド405は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピューター群と関連ソフトウェアであり、操縦器401と携帯電話回線等で無線接続されていることが望ましい。営農クラウド405は、ドローン100が撮影した圃場403の画像を分析し、作物の生育状況を把握して、飛行ルートを決定するための処理を行なってよい。また、保存していた圃場403の地形情報等をドローン100に提供してよい。加えて、ドローン100の飛行および撮影映像の履歴を蓄積し、様々な分析処理を行なってもよい。
The
通常、ドローン100は圃場403の外部にある発着地点406から離陸し、圃場403に薬剤を散布した後に、あるいは、薬剤補充や充電等が必要になった時に発着地点406に帰還する。発着地点406から目的の圃場403に至るまでの飛行経路(侵入経路)は、営農クラウド405等で事前に保存されていてもよいし、使用者402が離陸開始前に入力してもよい。
Usually, the
図5に本願発明に係る薬剤散布用ドローンの実施例の制御機能を表した模式図を示す。フライトコントローラー501は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはCPU、メモリー、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピューターであってよい。フライトコントローラー501は、操縦器401から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ESC(Electronic Speed Control)等の制御手段を介して、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの回転数を制御することで、ドローン100の飛行を制御する。モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの実際の回転数はフライトコントローラー501にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっていることが望ましい。あるいは、回転翼101に光学センサー等を設けて回転翼101の回転がフライトコントローラー501にフィードバックされる構成でもよい。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the control function of the embodiment of the drug spraying drone according to the present invention. The
フライトコントローラー501が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、Wi-Fi通信やUSB等の通信手段を通じて書き換え可能になっていることが望ましい。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行なわれないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護を行なうことが望ましい。また、フライトコントローラー501が制御に使用する計算処理の一部が、操縦器401上、または、営農クラウド405上や他の場所に存在する別のコンピューターによって実行されてもよい。フライトコントローラー501は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。
The software used by the
バッテリー502は、フライトコントローラー501、および、ドローンのその他の構成要素に電力を供給する手段であり、充電式であることが望ましい。バッテリー502はヒューズ、または、サーキットブレーカー等を含む電源ユニットを介してフライトコントローラー501に接続されていることが望ましい。バッテリー502は電力供給機能に加えて、その内部状態(蓄電量、積算使用時間等)をフライトコントローラー501に伝達する機能を有するスマートバッテリーであることが望ましい。
The
フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機機能503を介して、さらに、基地局404を介して操縦器401とやり取りを行ない、必要な指令を操縦器401から受信すると共に、必要な情報を操縦器401に送信できることが望ましい。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようにしておくことが望ましい。基地局404は、Wi-Fiによる通信機能に加えて、RTK-GPS基地局の機能も備えていることが望ましい。RTK基地局の信号とGPS測位衛星からの信号を組み合わせることで、GPSモジュール504により、ドローン100の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。GPSモジュール504は重要性が高いため、二重化・多重化しておくことが望ましく、また、特定のGPS衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのGPSモジュール504は別の衛星を使用するよう制御することが望ましい。
The
6軸ジャイロセンサー505はドローン機体の加速度を測定する手段(さらに、加速度の積分により速度を計算する手段)であり、6軸センサーであることが望ましい。地磁気センサー506は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する手段である。気圧センサー507は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローンの高度も測定することもできる。レーザーセンサー508は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段であり、IR(赤外線)レーザーを使用することが望ましい。ソナー509は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー(角速度センサー)、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されていることが望ましい。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー501はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと見なすようにしてもよい。
The 6-
流量センサー510は薬剤の流量を測定するための手段であり、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る経路の複数の場所に設けられていることが望ましい。液切れセンサー511は薬剤の量が所定の量以下になったことを検知するセンサーである。マルチスペクトルカメラ512は圃場403を撮影し、画像分析のためのデータを取得する手段である。障害物検知カメラ513はドローン障害物を検知するためのカメラであり、画像特性とレンズの向きがマルチスペクトルカメラ512とは異なるため、マルチスペクトルカメラ512とは別の機器であることが望ましい。スイッチ514はドローン100の使用者402が様々な設定を行なうための手段である。障害物接触センサー515はドローン100、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の障害物に接触したことを検知するためのセンサーである。カバーセンサー516は、ドローン100の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサーである。薬剤注入口センサー517は薬剤タンク104の注入口が開放状態であることを検知するセンサーである。これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン100外部の基地局404、操縦器401、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローンに送信してもよい。たとえば、基地局404に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をWi-Fi通信経由でドローン100に送信するようにしてもよい。
The
フライトコントローラー501はポンプ106に対して制御信号を送信し、薬剤吐出量の調整や薬剤吐出の停止を行なう。ポンプ106の現時点の状況(たとえば、回転数等)は、フライトコントローラー501にフィードバックされる構成となっていることが望ましい。
The
LED107は、ドローンの操作者に対して、ドローンの状態を知らせるための表示手段である。LEDに替えて、または、それに加えて液晶ディスプレイ等の表示手段を使用してもよい。ブザー518は、音声信号によりドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるための出力手段である。Wi-Fi子機機能519は操縦器401とは別に、たとえば、ソフトウェアの転送などのために外部のコンピューター等と通信するためのオプショナルな構成要素である。Wi-Fi子機機能に替えて、または、それに加えて、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、NFC等の他の無線通信手段、または、USB接続などの有線通信手段を使用してもよい。スピーカー520は、録音した人声や合成音声等により、ドローンの状態(特にエラー状態)を知らせる出力手段である。天候状態によっては飛行中のドローン100の視覚的表示が見にくいことがあるため、そのような場合には音声による状況伝達が有効である。警告灯521はドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるストロボライト等の表示手段である。これらの入出力手段は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。
The
上空を飛行するドローンにおいては、強風により機体があおられ、ドローンを意図する経路で飛行させることができない場合がある。そこで、ドローンを飛行させる空間に所定以上の風速の強風が発生している場合には、強風を検知してドローンを退避させる機能を有することが望ましい。 In the case of a drone flying over the sky, the aircraft may be hit by strong winds and may not be able to fly in the intended path. Therefore, it is desirable to have a function of detecting the strong wind and evacuating the drone when strong wind with a wind speed higher than a predetermined level is generated in the space where the drone is to fly.
そのために、図6に示すように、本願発明に係るドローン100は、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bと、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bと、飛行制御部23と、強風検知部24と、他機情報受信部25と、機体情報送信部26と、風速受信部27と、ドローン100から吐出する薬剤の量を制御する薬剤制御部30と、を備えることが望ましい。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
また、ドローン100と同様の機能を有する別のドローン100bは、回転翼101-1ab、101-1bb、101-2ab、101-2bb、101-3ab、101-3bb、101-4ab、101-4bbと、モーターと、飛行制御部23bと、強風検知部24bと、他機情報受信部25bと、機体情報送信部26bと、風速受信部27bと、ドローン100bから吐出する薬剤の量を制御する薬剤制御部30bと、を備える。ドローン100およびドローン100bは適宜の手法により通信することができる。この構成については後述する。
Also, another
飛行制御部23は、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bを制御することで回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bの回転数および回転方向を制御して、ドローン100を使用者402が意図する区画内で飛行させる機能部である。また、飛行制御部23は、ドローン100の離陸および着陸の制御を行う。具体的には、飛行制御部23はマイコン等で実装されるCPUであり、フライトコントローラーである。
The
なお、飛行制御部23は、ドローン100の正常動作においてドローン100の飛行を制御するために動作してもよいし、正常動作における飛行制御手段とは別に構成されていてもよい。後者の場合、飛行制御部23は、強風検知時に退避行動を取る場合にのみ動作する。
The
なお、退避行動とは、最短のルートで直ちに所定の帰還地点まで移動する「緊急帰還」、又は通常の着陸動作を示す。所定の帰還地点とは、あらかじめ飛行制御部23に記憶させた地点であり、例えば離陸した発着地点406である。所定の帰還地点とは、例えば使用者402がドローン100に近づくことが可能な陸上の地点であり、使用者402は帰還地点に到達したドローン100を点検したり、手動で別の場所に運んだりすることができる。
The evacuation behavior refers to an "emergency return" in which the vehicle immediately moves to a predetermined return point by the shortest route, or a normal landing operation. The predetermined return point is a point stored in advance in the
また、退避行動は、全ての回転翼の回転を停止させてその場に落下する「緊急停止」であってもよい。 Further, the evacuation action may be an “emergency stop” in which the rotation of all the rotor blades is stopped and the rotor falls.
飛行制御部23は、強風検知部24が検知する強風の程度に応じて異なる退避行動を行うように構成されていてもよい。例えば、非常に強い風の発生により緊急帰還すら困難な状況の場合は、その場で通常の着陸動作を行う。さらに、回転翼が強風にあおられ、通常の着陸動作を行うことも困難であると判断された場合は、「緊急停止」を選択することが好ましい。
The
薬剤制御部30は、薬剤タンク104から薬液を散布する量又はタイミングを制御する制御部である。例えば、薬剤タンク104から各薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4までの経路のどこかに、薬液経路を開閉する開閉手段が設けられていて、薬剤制御部30は、開閉手段により薬液の放出を遮断した後に各種の緊急動作を実行してもよい。また、薬剤制御部30は、退避行動を実行する前にポンプ106を停止していてもよい。通常時とは異なる飛行経路で薬剤を散布すると散布量が過大になる、あるいは、散布すべきでない場所に薬剤を散布するなどの弊害が生じるからである。
The drug control unit 30 is a control unit that controls the amount or timing of spraying the drug solution from the
強風検知部24は、飛行中のドローン100に強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、強風信号を飛行制御部23に伝達する機能部である。強風検知部24は、風力測定部240および判定部241を有する。
The strong
風力測定部240は、ドローン100に吹きつけている風を測定して、判定部241が強風か否かを判定するための「風力情報」を生成する機能部である。風力測定部240は、風速測定部242、加速度測定部243、推力測定部244、移動速度測定部245および位置偏差測定部246のいずれか1つ以上を有する。風力測定部240は、同種の測定部を複数有していてもよい。風力測定部240は、ドローン100のホバリング中又は移動中に、風速、ドローンの加速度、ドローンの推力、ドローンの移動速度、およびドローンの位置の偏差のいずれか1つ以上を測定して風力情報を生成する。風力測定部240は、生成される風力情報を判定部241に伝達する。
The wind force measurement unit 240 is a functional unit that measures the wind blowing on the
風速測定部242は、例えば接触検知機により風によって発生する応力を測定することで風速を算出する測定部である。また、風速測定部242は、風杯型、風車型などの風速計を有していてもよい。風速測定部242は、風速を直接検知する別途のセンサを有していてもよい。風速測定部242は、現在の姿勢角と無風状態の姿勢角との差に基づいて風速を算出してもよい。 The wind speed measurement unit 242 is a measurement unit that calculates the wind speed by measuring the stress generated by the wind with a contact detector, for example. Further, the wind speed measuring unit 242 may have an anemometer of a wind cup type, a windmill type, or the like. The wind speed measuring unit 242 may have a separate sensor that directly detects the wind speed. The wind speed measuring unit 242 may calculate the wind speed based on the difference between the current posture angle and the posture angle in the no-wind state.
風速測定部242は、ドローン100に吹きつける全方向からの風の風速を測定可能に構成されている。また、風速測定部242は、特に、ドローン100の通常飛行状態における前後方向および左右方向の風速を測定可能に構成されていてもよい。
The wind speed measuring unit 242 is configured to be able to measure the wind speed of the wind blown onto the
風速測定部242は、対気速度から対地速度を差し引くことにより、ドローン100に吹き付ける進行方向の風速を求めてもよい。対地速度は、地面に対して実際に実現されるドローン100の速度である。対気速度は、ドローン100の推進器が所定の対地速度を実現するために、風の影響を加味して発揮する稼働力を、無風状態における速度に変換したときの速度である。ドローン100の進行方向に直交する方向の対気速度は0であるから、対地速度を求めることで進行方向に直交する風の風速を求めることができる。風速測定部242は、対地速度および対気速度を、方向を加味してベクトルとして計算することにより、ドローン100に吹き付ける風の方向を求めることができる。
The wind speed measuring unit 242 may obtain the wind speed in the traveling direction to be sprayed on the
風速測定部242は、重量推定部242-1と、対地速度を算出する対地速度算出部242-2と、対気速度を算出する対気速度算出部242-3と、を備える。 The wind speed measuring unit 242 includes a weight estimating unit 242-1, a ground speed calculating unit 242-2 that calculates a ground speed, and an air speed calculating unit 242-3 that calculates an air speed.
重量推定部242-1は、ドローン100の総重量mを推定する機能部である。重量推定部242-1は、積載物の積載重量を含むドローン100の総重量mを推定してもよいし、変化し得る積載物の積載重量を推定した上で、重量が変化しない構成、例えばドローン100のフライトコントローラー501、回転翼101、モーター102その他補機の重量を加算することにより、積載物を含むドローン100の総重量mを推定してもよい。重量が変化し得る積載物は、本実施形態においては薬剤である。
The weight estimation unit 242-1 is a functional unit that estimates the total weight m of the
重量推定部242-1は、ドローン100の高度が変化しない状態において推進器が発揮する高さ方向の推力Tに基づいて、積載物の積載重量を含むドローン100の総重量mを推定してもよい。ドローン100の推進器が発揮する高さ方向の推力Tは、ドローン100の高度が変化しない状態において、ドローン100が受ける重力加速度gと釣り合っているためである。
Even if the weight estimating unit 242-1 estimates the total weight m of the
重量推定部242-1は、流量センサー510によって測定される薬剤タンク104からの吐出流量を積算して薬剤吐出量を求め、当初積載された薬剤量から薬剤吐出量を減算することにより、薬剤タンク104の重量を推定してもよい。本構成によれば、ドローン100の飛行状態に関わらず薬剤タンク104の重量を推定することができる。また、重量推定部242-1は、例えば薬剤タンク104内の液面高さを推定する機能を有していてもよい。重量推定部242-1は、薬剤タンク104内に配置される液面計又は水圧センサー等を用いて重量を推定してもよい。
The weight estimation unit 242-1 calculates the drug discharge amount by integrating the discharge flow rates from the
対地速度算出部242-2は、GPSモジュール504から空間の絶対速度を求めることで対地速度を算出できる。また、対地速度測定部242-1は、ドローン100が有するGPSモジュールRTK504-1,504-2により求めることができる。さらに、対地速度測定部242-2は、6軸ジャイロセンサー505により取得されるドローン100の加速度を積分することによっても求めることが可能である。すなわち、本構成によれば、ドローン100に別途の風速測定手段を搭載することなく、簡易な構成で、ドローン100に吹き付ける風の風速を求めることができる。
The ground speed calculator 242-2 can calculate the ground speed by obtaining the absolute speed of the space from the GPS module 504. Further, the ground speed measuring unit 242-1 can be calculated by the GPS modules RTK504-1, 504-2 included in the
対気速度算出部242-3は、ドローン100の姿勢角θおよび重量に基づいて対気速度を求めることができる。ドローン100が地面からの高度L、姿勢角0度で飛行しているときの薬剤投下点と、姿勢角θで飛行しているときの薬剤投下点との変位量Dは、以下の式の通り求められる。
D=L×tanθ (1)
ドローン100が等速移動中又はホバリング中において、空気抵抗による抗力Fdと、対気速度vaとは、以下の式が成り立つ。
Fd=(1/2) × ρva 2 S×Cd (2)
なお、空気密度ρ、空気抵抗係数Cdである。前方投影面積等の代表面積Sは、ドローン100の大きさおよび形状に基づいてあらかじめ求められる値である。
また、姿勢角θは、抗力Fdとの間に、以下の式が成り立つ。
Fd=mg tanθ (3)
なお、mはドローン100の重量である。ドローン100が等速移動中又はホバリング中において、対気速度vaは、式(1)および(2)を解くことで、以下の式により求めることができる。
(4)
gは、重力加速度である。このように、ドローン100の姿勢角θおよび重量mに基づいて、ドローン100の対気速度vaを求めることができる。The airspeed calculation unit 242-3 can obtain the airspeed based on the attitude angle θ and the weight of the
D=L×tan θ (1)
While the
Fd=(1/2) × ρv a 2 S × Cd (2)
The air density ρ and the air resistance coefficient Cd. The representative area S such as the front projected area is a value obtained in advance based on the size and shape of the
Further, the following equation holds true between the posture angle θ and the drag force Fd.
Fd=mg tan θ (3)
Note that m is the weight of the
(4)
g is the acceleration of gravity. In this way, the airspeed v a of the
加速度測定部243は、ドローン100の位置変化の加速度を測定する機能部である。加速度測定部243は、例えば図5に示す6軸ジャイロセンサー505により実現される。
The acceleration measuring unit 243 is a functional unit that measures the acceleration of the position change of the
推力測定部244は、飛行中のドローン100を飛行させる推力を測定する機能部である。推力は、本実施の形態においては回転翼により得られる。推力測定部244は、例えば回転翼の回転を制御するモーター自身の内部に配置されている回転測定機能を指す。すなわち、推力測定部244は、モーターの回転数を測定することにより、モーターに制御される回転翼の回転数を取得する。
The thrust measuring unit 244 is a functional unit that measures the thrust that causes the flying
また、推力測定部244は、回転翼自身の回転数を測定してもよい。例えば、推力測定部244は、非接触式の回転計であってもよい。この場合、推力測定部244は、回転翼の少なくとも1か所にレーザーを照射し、レーザーの回転翼からの反射光を計測することで回転翼の回転数を計数する。レーザーは、例えば赤外線レーザーである。 The thrust measuring unit 244 may measure the rotation speed of the rotary blade itself. For example, the thrust measuring unit 244 may be a non-contact type tachometer. In this case, the thrust measuring unit 244 counts the number of rotations of the rotary blade by irradiating at least one part of the rotary blade with the laser and measuring the reflected light from the rotary blade of the laser. The laser is, for example, an infrared laser.
さらに、推力測定部244は、モーターに供給される電流を測定してもよい。 Furthermore, the thrust measuring unit 244 may measure the current supplied to the motor.
なお、推力測定部244は、ドローンの推力が回転翼以外の構成により実現される場合は、その推進器の稼働状態を測定する機能部であってもよい。例えば、ドローンがジェット噴射により推進される場合、推力測定部244は、ジェット噴射の圧力を測定する機能部であってもよい。 The thrust measuring unit 244 may be a functional unit that measures the operating state of the propulsion unit when the drone's thrust is realized by a configuration other than the rotor blades. For example, when the drone is propelled by jet injection, the thrust measurement unit 244 may be a functional unit that measures the pressure of jet injection.
移動速度測定部245は、強風によりドローン100が移動する場合における移動速度を測定する測定部である。移動速度測定部245は、異なる種類の複数のセンサーを使用して機体速度を測定してもよい。具体的には移動速度は、加速度センサーの測定値を積分することで推定可能である。また、GPSドップラーは複数のGPS基地局からの電波の位相差をソフトウェアで処理することでドローン100の移動速度を測定可能である。
The moving speed measuring unit 245 is a measuring unit that measures the moving speed when the
位置偏差測定部246は、強風によりドローン100が移動する場合における移動量を測定する測定部である。位置偏差測定部246は、例えば準天頂衛星システムやRTK-GPS等により、ドローン100の絶対位置情報を取得し、絶対位置の偏差を取得する。位置偏差測定部246は、例えばRTKアンテナおよびGPSモジュールRTKにより構成されている。
The position deviation measurement unit 246 is a measurement unit that measures the amount of movement when the
判定部241は、風力測定部240が測定する風力情報に基づいて、ドローン100に強風が吹きつけているか否かを判定する機能部である。具体的には、判定部241は、風速測定部242が測定する風速が所定以上の場合には、ドローン100に強風が吹きつけている旨の信号(以下、「強風信号」ともいう。)を生成し、飛行制御部23に伝達する。
The determination unit 241 is a functional unit that determines whether or not a strong wind is blowing on the
また、判定部241は、加速度測定部243が測定する加速度が所定以上の場合には、強風信号を飛行制御部23に伝達する。また、判定部241は、推力測定部244が測定する推力の値から、発揮が想定されるドローン100の加速度を想定し、想定される加速度と加速度測定部243による加速度の実測値とを比較する。想定される加速度および加速度の実測値の差が所定以上の場合、判定部241は、ドローン100に強風が吹きつけていると判定する。風の抵抗により意図した飛行ができていない状態が想定されるためである。
Further, the determination unit 241 transmits a strong wind signal to the
また、判定部241は、移動速度測定部245が測定する移動速度が所定以上の場合には、強風信号を飛行制御部23に伝達してもよい。この場合、さらに、判定部241は、推力測定部244が測定する推力の値から、発揮が想定されるドローン100の移動速度を想定し、想定される移動速度と移動速度の実測値とを比較してもよい。想定される移動速度および移動速度の実測値の差が所定以上の場合、判定部241は、ドローン100に強風が吹きつけていると判定する。風の抵抗により意図した飛行ができていない状態が想定されるためである。
The determining unit 241 may also transmit a strong wind signal to the
さらにまた、判定部241は、位置偏差測定部246が取得するドローン100の絶対位置情報と、予定される飛行経路の情報と、を比較して、所定の距離以上の乖離がある場合に、強風信号を飛行制御部23に伝達してもよい。
Furthermore, the determination unit 241 compares the absolute position information of the
判定部241は、風力情報に基づいて、飛行制御部23がいずれの退避行動を行うかを決定し、決定した退避行動の種類を飛行制御部23に伝達してもよい。
The determination unit 241 may determine which evacuation action the
また、判定部241は、風力測定部240が測定する風力情報に基づいて、ドローン100に強風が吹きつけていると判定する場合、薬剤制御部30に強風信号を伝達する。薬剤制御部30は、強風信号が伝達されると、薬剤の散布を停止する。
In addition, when determining unit 241 determines that strong wind is blowing on
判定部241が、ドローン100に強風が吹きつけていることを判定する風力情報の閾値は、予めドローン100に記憶されている固定された閾値であってもよいし、状況に応じて変更される変動する閾値であってもよい。薬剤タンクを保持して薬剤を散布しながら飛行するドローンの場合、保持する薬剤量が少なくなるほど機体重量が軽くなるため、強風へのリスクも変動する。変動する閾値の場合は、ドローン100に無線又は有線接続される適宜の構成により自動で変動されてもよいし、使用者402により手動で変更可能であってもよい。
The threshold value of the wind power information for determining that the determination unit 241 determines that a strong wind is blowing on the
判定部241が、ドローン100に強風が吹きつけていることを判定する風力情報の閾値は、風速、加速度および推力のそれぞれについて各々独立した値であってもよいし、相互に連動する関数により総合して判定を行ってもよい。
The determination unit 241 may have a threshold value of wind power information for determining that a strong wind is blowing on the
判定部241は、計測されるある時点での風力情報に基づいて強風か否かを判定してもよいし、過去複数回の計測結果に基づいて強風か否かを判定してもよい。この場合、例えば直近の計測結果を平均して判定に使用してもよい。 The determination unit 241 may determine whether it is a strong wind based on the wind force information at a certain time point to be measured, or may determine whether it is a strong wind based on the measurement results of a plurality of past times. In this case, for example, the latest measurement results may be averaged and used for the determination.
また、判定部241が飛行制御部23に強風信号を伝達する閾値と、薬剤制御部30に強風信号を伝達する閾値とは、同一であっても互いに異なっていてもよい。薬剤制御部30が薬剤散布を停止する閾値は、飛行制御部23が退避行動を開始する閾値よりも低く設定されていてもよい。
Further, the threshold value at which the determination unit 241 transmits the strong wind signal to the
強風検知部24は、ドローン100が有する適宜の通信手段により、使用者402が監視する操縦器401に、強風を検知した旨を表示することが好ましい。また、強風検知部24は、ドローン100が有する表示手段、例えばLEDにより、ドローン100が強風を検知した旨が表示されるように構成してもよい。また、ドローン100のスピーカから適宜の音を出してもよい。
It is preferable that the strong
また、使用者402がドローン100の情報をアイウェア型ウェアラブル端末機により取得する場合には、アイウェアの画面上に表示または投影してもよい。また、使用者402がドローン100の情報をイヤホン型ウェアラブル端末機により取得する場合に、音により通知してもよい。
In addition, when the
他機情報受信部25は、周辺に存在する別のドローン100bが送信する情報を受信する機能部である。機体情報送信部26は、ドローン100の外部に情報を送信する機能部である。別のドローン100bとは、ドローン100の近傍の空間を飛行するドローンである。別のドローン100bは、同一使用者402により管理されるドローンであってもよいし、別の使用者402により管理されるドローンであってもよい。また、本実施の形態においては、別のドローン100bは本発明に係るドローンと同様の構成の薬剤散布用ドローンを想定しているが、別の目的で周辺を飛行するドローンであってもよく、例えば薬剤タンクを有しない監視用ドローンであってもよい。
The other-device
機体情報送信部26は、判定部241により生成される強風信号をドローン100の外部に送信する。他機情報受信部25は、別のドローン100bが有する機体情報送信部26bからの強風信号を受信し、飛行制御部23および薬剤制御部30に伝達する。飛行制御部23は、他機情報受信部25が受信する強風信号に基づいて、退避行動を開始する。ドローン100が着陸している状態の場合は、飛行制御部23はドローン100の離陸を禁止する。さらに、薬剤制御部30は、機体情報送信部26bに送信され、他機情報受信部25が受信する強風信号に基づいて薬剤の散布を停止する。
The machine body information transmission unit 26 transmits the strong wind signal generated by the determination unit 241 to the outside of the
なお、機体情報送信部26は、強風信号に代えて、自機が測定する風力情報を他機情報受信部(25b)に送信してもよい。この場合、他機情報受信部25は、別のドローン100bからの風力情報を判定部241に送信する。判定部241は、別のドローン100bからの風力情報に基づいて、ドローン100に強風が吹きつけているか否かを判定する。
Note that the machine body information transmission unit 26 may transmit the wind force information measured by the self machine to the other machine information reception unit (25b) instead of the strong wind signal. In this case, the other-device
他機情報受信部25および機体情報送信部26を有するドローン100によれば、周辺に存在するドローン同士で互いに情報の授受が可能である。他機情報受信部25および機体情報送信部26は、例えばWi−fiを利用することにより、基地局やクラウドを介して風力情報を送受信してもよいし、他機情報受信部25および機体情報送信部26が直接通信してもよい。直接通信する方式としては、Bluetooth(登録商標)やZigbee(登録商標)など種々の構成が適用可能である。
According to the
他機情報受信部25は、ドローン100が通常飛行中、ホバリング中に加えて、着陸している際にも強風信号又は他機に測定される風力情報を受信することができる。すなわち、ドローン100が着陸している状態で、強風が検知される場合、飛行制御部23はドローン100を離陸させないようにすることができる。また、操縦器401の機能の一部を制限し、離陸の指令を送信できないようにしてもよい。他機情報受信部25の構成によれば、ドローン100が着陸している状態においても未然にドローン100を離陸させてよいか否かを判定することができる。
The other-machine
風速受信部27は、固定された風速測定機40により測定される風速を受信可能な受信部である。風速測定機40は、ドローン100の飛行空間近傍に配置されている。風速測定機40は、例えばWi−fiの基地局やRTK−GPSの基地局に設置されている。風速測定機40は、風速受信部27に風速を送信する。風速受信部27は、受信される風速を判定部241に伝達する。
The wind speed receiver 27 is a receiver that can receive the wind speed measured by the fixed wind speed measuring device 40. The wind speed measuring device 40 is arranged near the flight space of the
なお、風速測定機40は、測定する風速に基づいて強風が吹いているかどうかを判定する判定部を有していてもよい。風速測定機40は、強風が吹いていると判定した場合、強風信号をドローン100の風速受信部27に送信する。風速受信部27は、風速測定機40から送信される強風信号を受信し、飛行制御部23および薬剤制御部30に伝達する。
The wind speed measuring device 40 may have a determination unit that determines whether or not strong wind is blowing based on the measured wind speed. When determining that strong wind is blowing, the wind speed measuring device 40 transmits a strong wind signal to the wind speed receiving unit 27 of the
風速受信部27は、ドローン100が通常飛行中、ホバリング中に加えて、着陸している際にも強風信号又は風速測定機40に測定される風速を受信することができる。ドローン100が着陸している状態で、強風が検知される場合、飛行制御部23はドローン100を離陸させない。風速受信部27の構成によれば、ドローン100が着陸している状態においても未然にドローン100を離陸させてよいか否かを判定することができる。
The wind speed receiving unit 27 can receive a strong wind signal or the wind speed measured by the wind speed measuring device 40 not only during the normal flight and hovering of the
図7に示すように、まず、ドローン100は計画通りの飛行である通常飛行又はホバリングを開始する(ステップS1)。ドローン100の風速測定部242が風速を測定する(ステップS2)。また、加速度測定部243が加速度を測定する(ステップS3)。さらに、推力測定部244が推力を測定する(ステップS4)。さらにまた、移動速度測定部245がドローン100の移動速度を測定する(ステップS5)。さらにまた、位置偏差測定部246が所定時間内におけるドローン100の位置の偏差を測定する(ステップS6)。ステップS2乃至S6は順不同である。また、ステップS2乃至S6は、同時に実行されてもよい。なお、本実施の形態においては、ステップS2乃至S6のすべてを行うように説明したが、本発明にかかるドローン100においては、ステップS2乃至S6のうち少なくとも1個のステップを行えば足りる。
As shown in FIG. 7, first, the
判定部241は、風速測定部242、加速度測定部243、推力測定部244、移動速度測定部245および位置偏差測定部246のいずれか1つ以上が測定する風力情報に基づいて、ドローン100に強風が吹きつけているか否かを判定する(ステップS7)。
The determination unit 241 causes the
判定部241が「強風が吹きつけている」と判定しない場合、ステップS1の動作に戻る。判定部241が「強風が吹きつけている」と判定する場合、薬剤制御部30は、薬剤の散布を行っている場合には薬剤の散布を停止する(ステップS8)。なお、ステップS1乃至S5の工程は、例えば飛行開始直後のホバリング中など薬剤の散布が行われていないときに実行される場合もあり得る。薬剤の散布を行っていない場合は、ステップS6は省略される。また、飛行制御部23は、退避行動を開始する(ステップS9)。さらに、機体情報送信部26は、強風信号を別のドローン100bに送信する(ステップS10)。
When the determination unit 241 does not determine that “a strong wind is blowing”, the operation returns to step S1. When the determination unit 241 determines that “a strong wind is blowing”, the drug control unit 30 stops the drug spraying when the drug is sprayed (step S8). Note that the steps S1 to S5 may be executed when the drug is not sprayed, for example, during hovering immediately after the start of flight. When the drug is not sprayed, step S6 is omitted. In addition, the
本構成によれば、強風によりドローン100を正常飛行させることができない環境を検知して、ドローン100を安全に退避させることができる。
According to this configuration, it is possible to safely evacuate the
図8に示すように、まず、ドローン100の他機情報受信部25が別のドローンからの強風信号を受信する(ステップS11)。なお、他機情報受信部25が強風信号を受信するのは、計画通りの飛行である通常飛行、ホバリング中、および着陸している状態のいずれであってもよい。ドローン100が飛行中か着陸している状態かを判断する(ステップS12)。ドローン100が飛行中の場合、薬剤制御部30は薬剤の散布を行っている場合には薬剤の散布を停止する(ステップS13)。また、飛行制御部23は退避行動を開始する(ステップS14)。
As shown in FIG. 8, first, the other-machine
ドローン100が着陸している状態の場合は、飛行制御部はドローン100の離陸を禁止し、離陸を行わないようにする(ステップS15)。強風によりドローン100が離陸できない旨を操縦器401に表示する。また、操縦器401の操作の一部を制限し、離陸を伴う命令を入力し得ないようにしてもよい。
When the
図9に示すように、まず、ドローン100の風速受信部27は、風速測定機40が測定した風速を受信する(ステップS21)。なお、他機情報受信部25が強風信号を受信するのは、計画通りの飛行である通常飛行、ホバリング中、および着陸している状態のいずれであってもよい。判定部241は、風速受信部27が受信する風速に基づいて強風であるか否かを判定し(ステップS22)、判定部241が強風を判定しない場合、ステップS21の動作に戻る。
As shown in FIG. 9, first, the wind speed receiver 27 of the
判定部241が「強風である」と判定した場合、ドローン100が飛行中か着陸している状態かを判断する(ステップS23)。ドローン100が飛行中の場合、薬剤制御部30は、薬剤の散布を行っている場合には薬剤の散布を停止する(ステップS23)。また、飛行制御部23は、退避行動を開始する(ステップS24)。
When the determination unit 241 determines that “the wind is strong”, it determines whether the
ドローン100が着陸している状態の場合、飛行制御部23はドローン100の離陸を禁止し、ドローン100の飛行は行わないようにする(ステップS26)。また、強風によりドローン100が離陸できない旨を操縦器401に表示してもよい。さらに、操縦器401の操作の一部を制限し、離陸を伴う命令を入力し得ないようにしてもよい。
When the
なお、本説明においては、農業用薬剤散布ドローンを例に説明したが、本発明の技術的思想はこれに限られるものではなく、ドローン全般に適用可能である。特に、自律飛行を行うドローンに有用である。 In the present description, the agricultural chemical spray drone has been described as an example, but the technical idea of the present invention is not limited to this and is applicable to drones in general. It is especially useful for drones that fly autonomously.
(本願発明による技術的に顕著な効果)
本発明にかかるドローンにおいては、自律飛行時であっても、高い安全性を維持できるドローンを提供することができる。
(Technically remarkable effect of the present invention)
With the drone according to the present invention, it is possible to provide a drone that can maintain high safety even during autonomous flight.
Claims (23)
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、
を備え、圃場を飛行するドローンであって、
前記強風検知部が生成する前記強風信号又は風力検知信号を、別のドローンに送信する機体情報送信部と、
別のドローンから送信される強風信号又は風力検知信号を受信する他機情報受信部と、を備え、
前記強風検知部が強風が吹きつけられていることを検知して前記強風信号を前記飛行制御部に伝達した場合に、前記飛行制御部は、当該強風信号に基づいて自ドローンを退避させ、かつ前記他機情報受信部が前記別のドローンから前記強風信号を受信した場合に前記自ドローンを退避させる、
ドローン。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A strong wind detection unit that generates a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing, and transmits the strong wind signal to the flight control unit,
A drone that has a
The strong wind signal or wind force detection signal generated by the strong wind detection unit, a body information transmission unit that transmits to another drone,
Other device information receiving unit for receiving a strong wind signal or a wind detection signal transmitted from another drone,
If the previous SL strong wind detection unit has transmitted the strong wind signal by detecting that the blown strong wind on the flight control section, the flight control section, retracts the self drones based on the strong wind signal, And when the other machine information receiving unit receives the strong wind signal from the different drone, the self drone is evacuated,
Drone.
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
風力を測定する風力測定部と、
前記風力測定部により計測された風力情報に基づいて、強風が吹きつけているか否かを判定して強風信号を生成する強風検知部と、
を備えるドローンであって、
前記風力測定部が測定する前記風力情報を、別のドローンに送信する機体情報送信部と、
別のドローンから送信される風力情報を受信する他機情報受信部と、を備え、
前記飛行制御部は、前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させ、かつ前記他機情報受信部が受信した前記別のドローンから送信される風力情報に基づいて前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させる、
ドローン。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A wind force measuring unit that measures wind force,
Based on the wind power information measured by the wind power measurement unit, a strong wind detection unit that determines whether strong wind is blowing and generates a strong wind signal,
A drone comprising
The wind force information measured by the wind force measurement unit, a body information transmission unit that transmits to another drone,
Other aircraft information receiving unit for receiving wind power information transmitted from another drone,
The flight control unit evacuates the drone when the strong wind detection unit determines that a strong wind is blowing, and based on the wind power information transmitted from the other drone received by the other aircraft information receiving unit When the strong wind detection unit determines that a strong wind is blowing, retract the drone,
Drone.
前記ドローンに吹き付けている風の風力情報を生成する風力測定部と、
前記風力情報に基づいて強風が吹きつけているか否かを判定する判定部と、
をさらに備える、
請求項1乃至4のいずれかに記載のドローン。 The strong wind detection unit,
A wind force measurement unit that generates wind force information of the wind blowing on the drone,
A determination unit that determines whether strong wind is blowing based on the wind force information,
Further comprising,
The drone according to any one of claims 1 to 4 .
請求項5記載のドローン。 The wind force measuring unit generates at least one of wind velocity, acceleration of the drone, thrust of the drone, moving speed of the drone, and deviation of the position of the drone to generate the wind force information.
The drone according to claim 5 .
前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出部と、
前記ドローンの姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出部と、
前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速測定部と、
をさらに備える、
請求項5又は6記載のドローン。 The wind force measurement unit,
A ground speed calculator for calculating the ground speed of the drone,
Based on the attitude angle of the drone, at least one of the weight of the drone and the thrust of the thruster operated by the flight controller, and an airspeed calculator that calculates the airspeed of the drone,
Based on the ground speed and the airspeed, a wind speed measuring unit that calculates the wind speed and the wind direction in the traveling direction,
Further comprising,
The drone according to claim 5 or 6 .
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、
を備えるドローンの制御方法であって、
強風が吹きつけていることを検知して前記強風信号を生成する強風検知ステップと、
前記強風検知部が生成する前記強風信号又は風力検知信号を、別のドローンに送信する機体情報送信ステップと、
別のドローンから送信される強風信号又は風力検知信号を受信する他機情報受信ステップと、を含み、
前記強風検知部が強風が吹きつけていることを検知して前記強風信号を前記飛行制御部に伝達した場合に、前記飛行制御部が当該強風信号に基づいて自ドローンを退避させるステップと、
前記他機情報受信ステップにおいて前記別のドローンから前記強風信号を受信した場合に前記自ドローンを退避させるステップと、
を含む、ドローンの制御方法。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A strong wind detection unit that generates a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing, and transmits the strong wind signal to the flight control unit,
A method of controlling a drone comprising:
A strong wind detecting step of generating a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing;
The aircraft information transmission step of transmitting the strong wind signal or the wind force detection signal generated by the strong wind detection unit to another drone,
Other aircraft information receiving step of receiving a strong wind signal or a wind detection signal transmitted from another drone,
If the previous SL strong wind detection unit has transmitted the strong wind signal by detecting that the blowing strong wind on the flight control unit, the steps of the flight control unit is Ru retracts the self drones based on the strong wind signal ,
A step of retracting the own drone when the strong wind signal is received from the other drone in the other machine information receiving step,
Controlling drone, including.
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
風力を測定する風力測定部と、
前記風力測定部により計測された風力情報に基づいて、強風が吹きつけているか否かを判定して強風信号を生成する強風検知部と、
を備えるドローンの制御方法であって、
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成する強風検知ステップと、
前記風力測定部が測定する前記風力情報を、別のドローンに送信する機体情報送信ステップと、
別のドローンから送信される風力情報を受信する他機情報受信ステップと、を含み、
前記飛行制御部は、前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させ、かつ前記他機情報受信ステップが受信した前記別のドローンから送信される風力情報に基づいて前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させるステップと、
を含む、ドローンの制御方法。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A wind force measuring unit that measures wind force,
Based on the wind power information measured by the wind power measurement unit, a strong wind detection unit that determines whether strong wind is blowing and generates a strong wind signal,
A method of controlling a drone comprising:
A strong wind detection step of detecting that strong wind is blowing and generating a strong wind signal,
Aircraft information transmission step of transmitting the wind power information measured by the wind power measurement unit to another drone,
Other aircraft information receiving step of receiving wind information transmitted from another drone,
The flight control unit evacuates the drone when the strong wind detection unit determines that strong wind is blowing, and based on the wind power information transmitted from the different drone received by the other aircraft information receiving step And the step of retracting the drone when the strong wind detection unit determines that strong wind is blowing,
Controlling drone, including.
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、
を備えるドローンの制御プログラムであって、
強風が吹きつけていることを検知して前記強風信号を生成する強風検知命令と、
前記強風検知部が生成する前記強風信号又は風力検知信号を、別のドローンに送信する機体情報送信命令と、
別のドローンから送信される強風信号又は風力検知信号を受信する他機情報受信命令と、
前記強風検知部が強風が吹きつけていることを検知して前記強風信号を前記飛行制御部に伝達した場合に、前記飛行制御部が当該強風信号に基づいて自ドローンを退避させ、かつ前記他機情報受信命令が前記別のドローンから前記強風信号を受信した場合に前記自ドローンを退避させる命令と、
をコンピューターに実行させる、ドローン制御プログラム。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A strong wind detection unit that generates a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing, and transmits the strong wind signal to the flight control unit,
A drone control program comprising:
A strong wind detection command that detects that strong wind is blowing and generates the strong wind signal,
The strong wind signal or wind force detection signal generated by the strong wind detection unit, an aircraft information transmission command for transmitting to another drone,
Other aircraft information reception command to receive a strong wind signal or wind detection signal transmitted from another drone ,
If the previous SL strong wind detection unit has transmitted the strong wind signal by detecting that the blowing strong wind on the flight control section, the flight control unit retracts the self drones based on the strong wind signal, and wherein An instruction to evacuate the own drone when the other aircraft information reception instruction receives the strong wind signal from the another drone ,
Drone control program that causes a computer to execute.
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、
風力を測定する風力測定部と、
前記風力測定部により計測された風力情報に基づいて、強風が吹きつけているか否かを判定して強風信号を生成する強風検知部と、
を備えるドローンの制御プログラムであって、
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成する強風検知命令と、
前記風力測定部が測定する前記風力情報を、別のドローンに送信する機体情報送信命令と、
別のドローンから送信される風力情報を受信する他機情報受信命令と、を実行し、
前記飛行制御部は、前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させ、かつ前記他機情報受信命令が受信した前記別のドローンから送信される風力情報に基づいて前記強風検知部が強風が吹きつけていると判定した場合に前記ドローンを退避させる命令と、
をコンピューターに実行させる、ドローン制御プログラム。 Means of flight,
A flight control unit for operating the flight means,
A wind force measuring unit that measures wind force,
Based on the wind power information measured by the wind power measurement unit, a strong wind detection unit that determines whether strong wind is blowing and generates a strong wind signal,
A drone control program comprising:
A strong wind detection command that detects that strong wind is blowing and generates a strong wind signal,
The wind force information measured by the wind force measurement unit, a machine body information transmission command for transmitting to another drone,
Execute the other machine information reception command to receive the wind information transmitted from another drone,
The flight control unit evacuates the drone when the strong wind detection unit determines that strong wind is blowing, and based on wind power information transmitted from the other drone received by the other aircraft information reception command. And a command to retract the drone when the strong wind detection unit determines that a strong wind is blowing,
To execute on your computer, drone control program.
前記飛行手段を稼働させる飛行制御部と、A flight control unit for operating the flight means,
強風が吹きつけていることを検知して強風信号を生成し、前記強風信号を前記飛行制御部に伝達する強風検知部と、A strong wind detection unit that generates a strong wind signal by detecting that strong wind is blowing, and transmits the strong wind signal to the flight control unit,
を備えるドローンであって、A drone comprising
前記強風検知部は、前記ドローンの機体重量に応じて前記強風信号を生成する閾値を変化させ、The strong wind detection unit changes the threshold value for generating the strong wind signal according to the body weight of the drone,
前記飛行制御部は、前記強風信号に基づいて前記ドローンを退避させる、The flight control unit retracts the drone based on the strong wind signal,
ドローン。Drone.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018035040 | 2018-02-28 | ||
JP2018035040 | 2018-02-28 | ||
PCT/JP2019/007625 WO2019168045A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | Drone, control method thereof, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6733948B2 true JP6733948B2 (en) | 2020-08-05 |
JPWO2019168045A1 JPWO2019168045A1 (en) | 2020-08-06 |
Family
ID=67806284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020503580A Active JP6733948B2 (en) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | Drone, its control method, and control program |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6733948B2 (en) |
WO (1) | WO2019168045A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6733948B2 (en) * | 2018-02-28 | 2020-08-05 | 株式会社ナイルワークス | Drone, its control method, and control program |
CN110618691B (en) * | 2019-09-16 | 2022-09-13 | 南京信息工程大学 | Machine vision-based method for accurately landing concentric circle targets of unmanned aerial vehicle |
KR102231574B1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-03-24 | 금오공과대학교 산학협력단 | Unmanned Aerial Vehicle landing method that can safely land on a moving landing pad and Unmanned Aerial Vehicle landing system using the same |
DE102020124731A1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-24 | Volocopter Gmbh | Method for operating an aircraft, control architecture for an aircraft and aircraft with such an architecture |
KR102418793B1 (en) * | 2020-11-23 | 2022-07-08 | 주식회사 에어센스 | Aerial shot dron apparatus adaptively shooting aviation image responding with external environment |
KR102568956B1 (en) * | 2020-12-08 | 2023-08-18 | 현대오토에버 주식회사 | Collision prevention method of air mobility |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4921898A (en) * | 1972-06-23 | 1974-02-26 | ||
JPH04262997A (en) * | 1991-02-18 | 1992-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Simplified airspeed detector |
JP4086384B2 (en) * | 1998-11-24 | 2008-05-14 | 富士重工業株式会社 | Aircraft automatic guidance system with parafoil and its navigation guidance device |
JP2007290647A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Yamaha Motor Co Ltd | Unmanned helicopter and external environment estimating device |
EP3241205A4 (en) * | 2014-12-31 | 2018-11-07 | Airmap Inc. | System and method for controlling autonomous flying vehicle flight paths |
JP6456770B2 (en) * | 2015-05-25 | 2019-01-23 | みこらった株式会社 | Mobile projection system and mobile projection method |
JP6664162B2 (en) * | 2015-07-31 | 2020-03-13 | セコム株式会社 | Autonomous flying robot |
WO2017115448A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | 楽天株式会社 | Unmanned aircraft avoidance system, unmanned aircraft avoidance method, and program |
JP2017206066A (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 株式会社プロドローン | Unmanned aircraft for spraying chemical solution |
JP6733948B2 (en) * | 2018-02-28 | 2020-08-05 | 株式会社ナイルワークス | Drone, its control method, and control program |
-
2019
- 2019-02-27 JP JP2020503580A patent/JP6733948B2/en active Active
- 2019-02-27 WO PCT/JP2019/007625 patent/WO2019168045A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019168045A1 (en) | 2020-08-06 |
WO2019168045A1 (en) | 2019-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6733948B2 (en) | Drone, its control method, and control program | |
JP6752481B2 (en) | Drones, how to control them, and programs | |
JP6777355B2 (en) | Drone system, drone system control method, and drone system control program | |
JP6727525B2 (en) | Drone, drone control method, and drone control program | |
US12014641B2 (en) | Agricultural drone having improved foolproof | |
JP6745519B2 (en) | Drone, drone control method, and drone control program | |
JP6733949B2 (en) | Unmanned multi-copter for drug spraying, and control method and control program therefor | |
US11797000B2 (en) | Unmanned aerial vehicle, control system thereof and control program | |
JP7176785B2 (en) | Drone, drone control method, and drone control program | |
US20200348698A1 (en) | Agricultural drone having improved safety | |
WO2020095842A1 (en) | Drone | |
WO2019168052A1 (en) | Drone, control method therefor, and program | |
JP7359489B2 (en) | Positioning system, moving object, speed estimation system, positioning method, and speed estimation method | |
JP6795244B2 (en) | Drones, how to control them, and programs | |
JP6806403B2 (en) | Drones, drone control methods, and drone control programs | |
JP6996791B2 (en) | Drones, drone control methods, and drone control programs | |
JP6996792B2 (en) | Drug discharge control system, its control method, and control program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200306 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200330 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200406 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200306 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200520 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200617 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6733948 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |