JP6829453B2 - Drones, drone control methods, and drone control programs - Google Patents

Drones, drone control methods, and drone control programs Download PDF

Info

Publication number
JP6829453B2
JP6829453B2 JP2020532383A JP2020532383A JP6829453B2 JP 6829453 B2 JP6829453 B2 JP 6829453B2 JP 2020532383 A JP2020532383 A JP 2020532383A JP 2020532383 A JP2020532383 A JP 2020532383A JP 6829453 B2 JP6829453 B2 JP 6829453B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
warm
battery
drone
temperature
unit
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
Application number
JP2020532383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020022266A1 (en
Inventor
千大 和氣
千大 和氣
洋 柳下
洋 柳下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nileworks Inc
Original Assignee
Nileworks Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nileworks Inc filed Critical Nileworks Inc
Publication of JPWO2020022266A1 publication Critical patent/JPWO2020022266A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6829453B2 publication Critical patent/JP6829453B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/633Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/637Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/14Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/24Coaxial rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/299Rotor guards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

本願発明は、ドローン、ドローンの制御方法、および、ドローン制御プログラムに関する。 The present invention relates to a drone, a drone control method, and a drone 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 advancing. One of the important application fields is spraying chemicals such as pesticides and liquid fertilizers on agricultural land (fields) (for example, Patent Document 1). In Japan, where agricultural land is small compared to Europe and the United States, it is often appropriate to use drones instead of 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。 Technologies such as the Quasi-Zenith Satellite System and RTK-GPS (Real Time Kinematic --Global Positioning System) have made it possible for drones to accurately know the absolute position of their aircraft in centimeters during flight. Even in the typical narrow and complicated terrain of agricultural land, it is possible to fly autonomously with minimal manual maneuvering and to spray chemicals 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 where it was difficult to say that safety was taken into consideration for autonomous flying drones for agricultural chemical spraying. Drones loaded with drugs weigh tens of kilograms, which can have serious consequences in the event of an accident such as falling onto a person. In addition, since the operator of the drone is usually not an expert, a foolproof mechanism is necessary, but consideration for this is insufficient. Until now, there have been drone safety technologies that are premised on human maneuvering (for example, Patent Document 2), but in particular, they address safety issues specific to autonomous flying drones for agricultural chemical spraying. There was no technology to do this.

特許公開公報 特開2001−120151Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-120151 特許公開公報 特開2017−163265Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-163265

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。 We provide drones 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、駆動電力を供給するバッテリーと、前記バッテリーの温度および前記バッテリーの蓄電量を測定する情報取得部と、前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する暖機判定部と、着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行う暖機部と、を備えるドローンであって、前記暖機部は、前記バッテリーに負荷をかけて暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる。 In order to achieve the above object, the drone according to one aspect of the present invention is acquired by a battery that supplies driving power, an information acquisition unit that measures the temperature of the battery and the amount of electricity stored in the battery, and the information acquisition unit. Based on the value, the warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery and the warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation while landing are required. When it is determined, the drone includes a warm-up unit that performs the warm-up operation, and the warm-up unit raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform the warm-up operation. Let me.

前記ドローンを飛行させる推進器をさらに備え、前記暖機部は、前記ドローンが離陸しない範囲で前記推進器を駆動させるように構成されていてもよい。 A propulsion device for flying the drone may be further provided, and the warm-up unit may be configured to drive the propulsion device within a range in which the drone does not take off.

前記ドローンが離陸しているか否かを判定する離陸判定部をさらに備え、前記暖機部は、前記ドローン前記離陸判定部による検知の結果を参照し、前記ドローンが離陸しない範囲で前記モーターを動作させるように構成されていてもよい。 The takeoff determination unit for determining whether or not the drone is taking off is further provided, and the warm-up unit operates the motor within a range in which the drone does not take off, referring to the result of detection by the drone. It may be configured to allow.

薬剤を貯留するタンクと、前記タンク内の薬剤を流動させるポンプと、前記薬剤を外部に吐出する吐出経路と、前記薬剤を前記ドローンの内部で循環させる循環経路と、前記ポンプを駆動させ、前記吐出経路および前記循環経路に、薬剤を選択的に流入可能な薬剤制御部と、をさらに備え、前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機部は、前記薬剤制御部により前記ポンプを駆動させて前記循環経路に前記薬剤を流入させるように構成されていてもよい。 A tank for storing the drug, a pump for flowing the drug in the tank, a discharge path for discharging the drug to the outside, a circulation path for circulating the drug inside the drone, and the pump are driven to drive the pump. When the warm-up determination unit determines that the warm-up operation is necessary, the warm-up unit is further provided with a drug control unit capable of selectively inflowing the drug into the discharge path and the circulation path. The drug control unit may drive the pump to allow the drug to flow into the circulation path.

前記情報取得部は、前記ドローンが離陸後に飛行する飛行計画の情報を取得する飛行計画取得部を有し、前記暖機判定部は、前記飛行計画の情報に基づいて前記暖機運転の要否を判定するように構成されていてもよい。 The information acquisition unit has a flight plan acquisition unit that acquires information on a flight plan for the drone to fly after takeoff, and the warm-up determination unit determines whether or not the warm-up operation is necessary based on the flight plan information. May be configured to determine.

前記暖機判定部は、前記飛行計画における前記ドローンの飛行速度又は飛行加速度から予測される最大電流予測値に基づいて前記暖機運転の要否を判定するように構成されていてもよい。 The warm-up determination unit may be configured to determine the necessity of warm-up operation based on the maximum current predicted value predicted from the flight speed or flight acceleration of the drone in the flight plan.

前記暖機判定部は、前記飛行計画における前記ドローンの飛行予定時間に基づいて前記暖機運転の要否を判定するように構成されていてもよい。 The warm-up determination unit may be configured to determine the necessity of the warm-up operation based on the scheduled flight time of the drone in the flight plan.

前記暖機判定部は、前記暖機運転の間において、前記バッテリーの温度が所定の目標温度以上になったことを検知して前記暖機運転を中止させるように構成されていてもよい。 The warm-up determination unit may be configured to detect that the temperature of the battery becomes equal to or higher than a predetermined target temperature during the warm-up operation and stop the warm-up operation.

通常飛行に比べて前記バッテリーの消費電力が小さい省力飛行を開始するか否かを判定する省力飛行判定部をさらに備え、前記省力飛行判定部は、前記ドローンが飛行している状態において、前記バッテリーの蓄電量に基づいて前記省力飛行を開始するか否かを判定するように構成されていてもよい。 A labor-saving flight determination unit that determines whether or not to start a labor-saving flight in which the power consumption of the battery is smaller than that of a normal flight is further provided, and the labor-saving flight determination unit is the battery in a state where the drone is flying. It may be configured to determine whether or not to start the labor-saving flight based on the stored amount of electricity.

前記バッテリーが出力する電流値を計測する電流計測部をさらに備え、前記省力飛行判定部は、前記バッテリーの温度を参照し、前記バッテリーの温度に基づいて算出される出力可能電流の最大値と、前記バッテリーが放電する電流と、の差が所定以下であることに基づいて前記省力飛行を開始することを決定するように構成されていてもよい。 A current measuring unit for measuring the current value output by the battery is further provided, and the labor-saving flight determination unit refers to the temperature of the battery, and has a maximum value of the outputable current calculated based on the temperature of the battery. It may be configured to determine to start the labor-saving flight based on the difference between the current at which the battery is discharged and the current that is discharged.

前記省力飛行における、前記推進器への指令値の上限値は、前記通常飛行に比べて小さくなっていてもよい。 In the labor-saving flight, the upper limit of the command value to the propulsion device may be smaller than that in the normal flight.

本発明の一の観点に係るドローンの制御方法は、駆動電力を供給するバッテリーを備えるドローンの制御方法であって、前記バッテリーの温度および前記バッテリーの蓄電量を測定するステップと、前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定するステップと、着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行うステップと、を含み、前記暖機運転を行うステップは、前記バッテリーに負荷をかけて暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる。 The drone control method according to one aspect of the present invention is a drone control method including a battery for supplying driving power, which includes a step of measuring the temperature of the battery and the amount of electricity stored in the battery, and the information acquisition unit. Based on the value acquired by the above, the step of determining the necessity of the warm-up operation for raising the temperature of the battery and the determination by the warm-up determination unit in the landing state that the warm-up operation is necessary. When this is done, the step of performing the warm-up operation includes the step of performing the warm-up operation, and the step of performing the warm-up operation raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform the warm-up operation.

本発明の一の観点に係るドローンの制御プログラムは、駆動電力を供給するバッテリーを備えるドローンの制御プログラムであって、前記バッテリーの温度および前記バッテリーの蓄電量を測定する命令と、前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する命令と、着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行う命令と、をコンピューターに実行させ、前記暖機運転を行う命令は、前記バッテリーに負荷をかけて暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる。
なお、コンピュータープログラムは、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ー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 drone control program according to one aspect of the present invention is a drone control program including a battery for supplying driving power, and includes an instruction for measuring the temperature of the battery and the amount of electricity stored in the battery, and the information acquisition unit. Based on the value acquired by, the command for determining the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and the warm-up determination unit for determining that the warm-up operation is necessary while landing. At that time, the computer is made to execute the command to perform the warm-up operation, and the command to perform the warm-up operation raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform the warm-up operation. ..
The computer program can be provided by downloading via a network such as the Internet, or can be recorded and provided on 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ことができる。 It is possible to provide a drone that can maintain high safety even during autonomous flight.

本願発明に係るドローンの第1実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st Embodiment of the drone which concerns on this invention. 上記ドローンの正面図である。It is a front view of the said drone. 上記ドローンの右側面図である。It is a right side view of the above drone. 上記ドローンの背面図である。It is a rear view of the said drone. 上記ドローンの斜視図である。It is a perspective view of the said drone. 上記ドローンが有する薬剤散布システムの全体概念図である。It is the whole conceptual diagram of the drug spraying system which the said drone has. 上記ドローンの制御機能を表した模式図である。It is a schematic diagram which showed the control function of the said drone. 上記薬剤散布システムの構成を表した模式図である。It is a schematic diagram which showed the structure of the said chemical spraying system. 上記ドローンが有する、暖機運転の要否を判定する構成に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram concerning the structure which determines the necessity of warm-up operation which the drone has. 上記ドローンが有するバッテリーの温度と、上記バッテリーの内部抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature of the battery which the drone has, and the internal resistance of the said battery. 上記バッテリーが一定電流を放電し続ける場合の、放電時間および電圧の関係を、上記バッテリーの温度ごとに示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the discharge time and the voltage when the battery keeps discharging a constant current for each temperature of the battery. 上記バッテリーの温度および動作開始時の電圧と、上記バッテリーが動作開始から所定時間後に発揮する予想電圧と、の関係を示す2次元マップである。It is a two-dimensional map showing the relationship between the temperature of the battery and the voltage at the start of operation, and the expected voltage that the battery exerts after a predetermined time from the start of operation. 上記バッテリーが同一温度において互いに異なる電流を放電し続ける場合の、放電時間および電圧の関係を、放電される電流量ごとに示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of discharge time and voltage for each amount of currents discharged when the said battery keeps discharging different currents at the same temperature. 上記ドローンが、着陸状態において暖機運転の要否を判定するフローチャートである。The above-mentioned drone is a flowchart for determining the necessity of warm-up operation in the landing state. 上記ドローンが、飛行中において暖機運転の要否を判定するフローチャートである。The above-mentioned drone is a flowchart for determining the necessity of warm-up operation during flight. 上記ドローンが、飛行中においてバッテリーの温度および電流値を監視し、省力飛行を開始するフローチャートである。It is a flowchart in which the said drone monitors a battery temperature and a current value during a flight, and starts a labor-saving 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。以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を促すために、ある特定の詳細について述べられている。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細に限られない。また、図面を単純化するために、周知の構造および装置については概略的に示されている。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. All figures are illustrations. In the following detailed description, certain details are given for illustration purposes and to facilitate a complete understanding of the disclosed embodiments. However, embodiments are not limited to these particular details. Also, for simplification of the drawings, well-known structures and devices are outlined.

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。 In the specification of the present application, the drone is regardless of the power means (electric power, prime mover, etc.) and the maneuvering method (wireless or wired, autonomous flight type, manual maneuvering type, etc.). It refers to all air vehicles with multiple rotor blades.

図1乃至図5に示すように、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。 As shown in FIGS. 1 to 5, the rotor blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (also referred to as rotors) are It is a means for flying the Drone 100, and is equipped with four sets of eight two-stage rotors in consideration of the balance between flight stability, aircraft size, and battery consumption.

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。モーター102は、推進器の例である。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。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状の構造である。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。 Motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b are rotary blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101- It is a means to rotate 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (typically, it is an electric motor, but it may be a motor, etc.), and one is provided for one rotor. Has been done. The motor 102 is an example of a thruster. The upper and lower rotors (eg, 101-1a and 101-1b) in one set and their corresponding motors (eg, 102-1a and 102-1b) are used for drone flight stability, etc. The axes are on the same straight line and rotate in opposite directions. Although some rotor blades 101-3b and motor 102-3b are not shown, their positions are self-evident and are in the positions shown if there is a left side view. As shown in FIGS. 2 and 3, the radial member for supporting the propeller guard provided so that the rotor does not interfere with foreign matter has a rather wobbling structure rather than a horizontal structure. This is to encourage the member to buckle outside the rotor in the event of a collision and prevent it 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。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 drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 are means for spraying the drug downward and are provided with four machines. In the specification of the present application, a drug generally refers to a liquid or powder sprayed in a field such as a pesticide, a herbicide, a liquid fertilizer, an insecticide, a seed, and 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。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 drug tank 104 is a tank for storing the sprayed drug, and is provided at a position close to the center of gravity of the drone 100 and at a position lower than the center of gravity from the viewpoint of weight balance. The drug hoses 105-1, 105-2, 1053, 105-4 are means for connecting the drug tank 104 and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and are rigid. It may be made of the above material and also serve to support the drug nozzle. The pump 106 is a means for discharging the drug from the nozzle.

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てもよい。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ってもよい)。操縦器401とドローン100はWi-Fi等による無線通信を行う。 FIG. 4 shows an overall conceptual diagram of a system using an embodiment of the drone 100 for chemical spraying according to the present invention. This figure is a schematic view, and the scale is not accurate. The controller 401 is a means for transmitting a command to the drone 100 by the operation of the user 402 and displaying information received from the drone 100 (for example, position, amount of medicine, remaining battery level, camera image, etc.). Yes, it may be realized by a portable information device such as a general tablet terminal that runs a computer program. The drone 100 according to the present invention is controlled to perform autonomous flight, but may be capable of manual operation during basic operations such as takeoff and return, and in an emergency. In addition to the portable information device, an emergency operation device (not shown) having a function dedicated to emergency stop may be used (the emergency operation device has a large emergency stop button or the like so that an emergency response can be taken quickly. It may be a dedicated device equipped with). The pilot 401 and the drone 100 perform wireless communication by Wi-Fi or the like.

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。 Field 403 is a rice field, a field, or the like that is the target of chemical spraying by the drone 100. In reality, the terrain of field 403 is complicated, and the topographic map may not be available in advance, or the topographic map and the situation at the site may be inconsistent. Normally, field 403 is adjacent to houses, hospitals, schools, other crop fields, roads, railroads, and the like. In addition, obstacles such as buildings and electric wires may exist in the field 403.

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なっていてもよい(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てもよい。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ってもよい。 The base station 404 is a device that provides a master unit function for Wi-Fi communication, etc., and may also function as an RTK-GPS base station so that it can provide an accurate position of the drone 100 (Wi-). The base unit function of Fi communication and the RTK-GPS base station may be independent devices). The farming cloud 405 is typically a group of computers and related software operated on a cloud service, and may be wirelessly connected to the controller 401 by a mobile phone line or the like. The farming cloud 405 may analyze the image of the field 403 taken by the drone 100, grasp the growing condition of the crop, and perform a process for determining the flight route. In addition, the topographical information of the stored field 403 may be provided to the drone 100. In addition, the history of the flight and captured images of the drone 100 may be accumulated and various analysis processes may be performed.

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。 Normally, the drone 100 takes off from the departure / arrival point 406 outside the field 403 and returns to the departure / arrival point 406 after spraying the chemicals on the field 403 or when the chemicals need to be replenished or charged. The flight route (invasion route) from the departure / arrival point 406 to the target field 403 may be stored in advance in the farming cloud 405 or the like, or may be input by the user 402 before the start of takeoff.

図6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ブロック図を示す。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。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. 6 shows a block diagram showing a control function of an embodiment of the drug spraying drone according to the present invention. The flight controller 501 is a component that controls the entire drone, and may be an embedded computer including a CPU, memory, related software, and the like. The flight controller 501 uses motors 102-1a and 102-1b via control means such as ESC (Electronic Speed Control) based on the input information received from the controller 401 and the input information obtained from various sensors described later. , 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b to control the flight of the drone 100. The actual rotation speeds of the motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b are fed back to the flight controller 501, and normal rotation is performed. It is configured so that it can be monitored. Alternatively, the rotary blade 101 may be provided with an optical sensor or the like so that the rotation of the rotary blade 101 is fed back to the flight controller 501.

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が行われている。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 flight controller 501 can be rewritten through a storage medium or the like for function expansion / change, problem correction, etc., or through communication means such as Wi-Fi communication or USB. In this case, protection is performed by encryption, checksum, digital signature, virus check software, etc. so that rewriting by malicious software is not performed. In addition, a part of the calculation process used by the flight controller 501 for control may be executed by another computer located on the pilot 401, on the farming cloud 405, or elsewhere. Due to the high importance of the flight controller 501, some or all of its components may be duplicated.

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、充電式であってもよい。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。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ってもよい。 The battery 502 is a means of supplying power to the flight controller 501 and other components of the drone and may be rechargeable. The battery 502 is connected to the flight controller 501 via a fuse or a power supply unit including a circuit breaker or the like. The battery 502 may be a smart battery having a function of transmitting the internal state (charge amount, total usage time, etc.) to the flight controller 501 in addition to the power supply function.

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いてもよい。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。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・多重化されていてもよく、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されていてもよい。 The flight controller 501 communicates with the pilot 401 via the Wi-Fi slave unit function 503 and further via the base station 404, receives the necessary commands from the pilot 401, and receives the necessary information from the pilot. Can be sent to 401. In this case, the communication may be encrypted so as to prevent fraudulent acts such as interception, spoofing, and device hijacking. The base station 404 has the function of an RTK-GPS base station in addition to the communication function by Wi-Fi. By combining the signal from the RTK base station and the signal from the GPS positioning satellite, the GPS module 504 makes it possible to measure the absolute position of the drone 100 with an accuracy of about several centimeters. GPS module 504 is so important that it may be duplicated / multiplexed, and each redundant GPS module 504 should use a different satellite to handle the failure of a particular GPS satellite. It may be controlled.

6軸ジャイロセンサー505はドローン機体の互いに直交する3方向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)である。6軸ジャイロセンサー505は、上述の3方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。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)レーザーであってもよい。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てもよい。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-axis gyro sensor 505 is a means for measuring the acceleration of the drone body in three directions orthogonal to each other (further, a means for calculating the velocity by integrating the acceleration). The 6-axis gyro sensor 505 is a means for measuring the change in the attitude angle of the drone aircraft in the above-mentioned three directions, that is, the angular velocity. The geomagnetic sensor 506 is a means for measuring the direction of the drone body by measuring the geomagnetism. The barometric pressure sensor 507 is a means for measuring barometric pressure, and can also indirectly measure the altitude of the drone. The laser sensor 508 is a means for measuring the distance between the drone body and the ground surface by utilizing the reflection of the laser light, and may be an IR (infrared) laser. The sonar 509 is a means for measuring the distance between the drone aircraft and the ground surface by utilizing the reflection of sound waves such as ultrasonic waves. These sensors may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone. In addition, a gyro sensor (angular velocity sensor) for measuring the inclination of the airframe, a wind force sensor for measuring the wind force, and the like may be added. Moreover, these sensors may be duplicated or multiplexed. If there are multiple sensors for the same purpose, the flight controller 501 may use only one of them, and if it fails, it may switch to an alternative sensor for use. Alternatively, a plurality of sensors may be used at the same time, and if the measurement results do not match, it may be considered that a failure has occurred.

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。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。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 flow rate sensor 510 is a means for measuring the flow rate of the drug, and is provided at a plurality of locations on the path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. The liquid out sensor 511 is a sensor that detects that the amount of the drug has fallen below a predetermined amount. The multispectral camera 512 is a means of photographing the field 403 and acquiring data for image analysis. The obstacle detection camera 513 is a camera for detecting a drone obstacle, and is a device different from the multispectral camera 512 because the image characteristics and the lens orientation are different from those of the multispectral camera 512. The switch 514 is a means for the user 402 of the drone 100 to make various settings. The obstacle contact sensor 515 is a sensor for detecting that the drone 100, in particular, its rotor or propeller guard part, has come into contact with an obstacle such as an electric wire, a building, a human body, a standing tree, a bird, or another drone. .. The cover sensor 516 is a sensor that detects that the operation panel of the drone 100 and the cover for internal maintenance are in the open state. The drug inlet sensor 517 is a sensor that detects that the inlet of the drug tank 104 is in an open state. These sensors may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone, and may be duplicated or multiplexed. Further, a sensor may be provided at the base station 404 outside the drone 100, the controller 401, or some other place, and the read information may be transmitted to the drone. For example, a wind power sensor may be provided in the base station 404 to transmit information on the wind power and the wind direction to the drone 100 via Wi-Fi communication.

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。 The flight controller 501 transmits a control signal to the pump 106 to adjust the drug discharge amount and stop the drug discharge. The current status of the pump 106 (for example, the number of revolutions) is fed back to the flight controller 501.

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 LED 107 is a display means for informing the drone operator of the state of the drone. Display means such as a liquid crystal display may be used in place of or in addition to the LED. The buzzer 518 is an output means for notifying the state of the drone (particularly the error state) by a voice signal. The Wi-Fi slave unit function 519 is an optional component for communicating with an external computer or the like for transferring software, for example, in addition to the control unit 401. Instead of or in addition to the Wi-Fi slave function, other wireless communication means such as infrared communication, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), NFC, or wired communication means such as USB connection You may use it. The speaker 520 is an output means for notifying the state of the drone (particularly an error state) by means of a recorded human voice or synthetic voice. Depending on the weather conditions, it may be difficult to see the visual display of the drone 100 in flight. In such cases, voice communication is effective. The warning light 521 is a display means such as a strobe light for notifying the state of the drone (particularly the error state). These input / output means may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone, and may be duplicated or multiplexed.

図8に示すように、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る。この薬剤タンク104には、薬剤を充填したり、保管している薬剤を出したりするための開閉可能な蓋が取り付けられている。この開閉可能な蓋には、開閉状態を検知可能な開閉センサー104a)が取り付けられている。この開閉センサー104a)は例えば、蓋に取り付けられたマグネットと、本体に取り付けられて、このマグネットの磁力や接触を感知する感知器によって構成することができる。これにより蓋の開閉状態を判別して、使用者に蓋の開閉状態を認識可能とし、蓋が開いたまま薬剤の散布が行われるといった事態を防ぐことができる。 As shown in FIG. 8, the drug tank 104 is a tank for storing the sprayed drug. The drug tank 104 is provided with an openable / closable lid for filling the drug and discharging the stored drug. An open / close sensor 104a) capable of detecting the open / closed state is attached to the openable / closeable lid. The open / close sensor 104a) can be composed of, for example, a magnet attached to a lid and a sensor attached to a main body to detect the magnetic force or contact of the magnet. As a result, the open / closed state of the lid can be determined so that the user can recognize the opened / closed state of the lid, and it is possible to prevent a situation in which the drug is sprayed with the lid open.

また、薬剤タンク104には薬剤種別判別センサー104bが設けられている。薬剤種別判別センサー104bは、薬剤タンク104内に貯留されている薬剤の種別を判別することができる。 Further, the drug tank 104 is provided with a drug type discrimination sensor 104b. The drug type discrimination sensor 104b can discriminate the type of the drug stored in the drug tank 104.

この薬剤種別判別センサー104bは例えば、薬剤タンク104内の薬剤の粘度や導電率、あるいはpHを測定することのできる装置によって構成され、測定された各項目の値と、薬剤ごとの基準となる値とを対比し、薬剤の種別を判別することができる。 The drug type discrimination sensor 104b is composed of, for example, a device capable of measuring the viscosity, conductivity, or pH of the drug in the drug tank 104, and the measured values of each item and the reference value for each drug. And can be compared to determine the type of drug.

なお、これに限らず、例えば薬剤タンク104としてカートリッジ式の薬剤タンクを用いれば、当該カートリッジ式の薬剤タンクに薬剤種別のデータを記録したIC等を付しておき、当該IC等から薬剤種別のデータを取得する手段を設けることで、薬剤の種別を判別することもできる。 Not limited to this, for example, if a cartridge-type drug tank is used as the drug tank 104, an IC or the like that records data on the drug type is attached to the cartridge-type drug tank, and the drug type is classified from the IC or the like. By providing a means for acquiring data, it is possible to determine the type of drug.

ここで、薬剤は複数の種類のものが用いられる場合があるため、散布を予定している薬剤が薬剤タンク104内に保管されているかどうかを判別することは有用である。特に、薬剤の粒子径は種類に応じて異なるところ、散布を予定していた薬剤よりも粒子径の小さい薬剤を誤って散布してしまった場合には、ドリフト(薬剤の目的物以外への飛散、付着)を惹き起こす可能性が高く、看過できない。 Here, since a plurality of types of drugs may be used, it is useful to determine whether or not the drug to be sprayed is stored in the drug tank 104. In particular, the particle size of the drug differs depending on the type, and if a drug with a smaller particle size than the drug planned to be sprayed is accidentally sprayed, drift (scattering of the drug to other than the target object) , Adhesion) is likely to occur and cannot be overlooked.

また、薬剤タンク104には、薬剤の液切れを検知するための液切れセンサー511が取り付けられている。なお、薬剤の液切れには、薬剤がなくなった場合のほか、薬剤の量が所定の量以下になった場合を含み、任意に設定された量に応じて、薬剤の液切れを検知することができる。 Further, the medicine tank 104 is equipped with a liquid shortage sensor 511 for detecting the liquid shortage of the medicine. In addition, the case where the drug runs out includes the case where the amount of the drug falls below a predetermined amount, and the case where the drug runs out is detected according to an arbitrarily set amount. Can be done.

なお、薬剤タンク104内における薬剤の蒸散検知機能や、温度・湿度の測定機能などを薬剤タンク104に設け、薬剤が適切な状態に管理されるようにするとよい。 It is preferable that the drug tank 104 is provided with a function for detecting the evaporation of the drug in the drug tank 104, a function for measuring temperature and humidity, and the like so that the drug is managed in an appropriate state.

ポンプ106は、薬剤タンク104内に保管されている薬剤を下流へ吐き出し、薬剤ホース105-1、105-2、105-3、105-4を介して各薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4へ送出する。 The pump 106 discharges the medicine stored in the medicine tank 104 to the downstream, and the medicine nozzles 103-1, 103-2, through the medicine hoses 105-1, 105-2, 1053, 105-4, respectively. Send to 103-3 and 103-4.

なお、薬剤は薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4へ送出されるところ、本実施形態の説明では、この送出経路に沿って薬剤が送出される方向を下流方向と称し、これとは逆の方向を上流方向と称することがある。なお、薬剤は一部、薬剤タンク104から三方弁122を介して再び薬剤タンク104へ送出されるが、この経路に関しては、三方弁122側を下流方向、薬剤タンク104側を上流方向と称している。 The drug is delivered from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. However, in the description of the present embodiment, the drug is delivered along this delivery path. Is referred to as a downstream direction, and the opposite direction may be referred to as an upstream direction. A part of the drug is sent from the drug tank 104 to the drug tank 104 again via the three-way valve 122. Regarding this route, the three-way valve 122 side is referred to as the downstream direction and the drug tank 104 side is referred to as the upstream direction. There is.

拡張タンク131は、三方弁122から送出された薬剤を一時的に貯留させ、薬剤タンク104に戻すためのタンクである。 The expansion tank 131 is a tank for temporarily storing the medicine delivered from the three-way valve 122 and returning it to the medicine tank 104.

三方弁122から拡張タンク131を介して薬剤タンク104に至る経路は、薬剤タンク104に注入されている水又は薬剤中の気泡を除去(脱泡)するための経路である。この経路を循環させると共に、拡張タンク131に一時的に貯留させることで水又は薬剤の脱泡を行うことができる。 The route from the three-way valve 122 to the drug tank 104 via the expansion tank 131 is a route for removing (defoaming) air bubbles in the water or the drug injected into the drug tank 104. Water or chemicals can be defoamed by circulating this route and temporarily storing it in the expansion tank 131.

逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7は、薬剤を一定方向のみに送出し、当該一定方向とは逆の方向への流入、即ち逆流を防ぐための弁である。これらの逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7は、薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路において、薬剤の吐出を遮断する遮断機構の役割を果たしており、薬剤の吐出を遮断する役割を果たすことができれば、遮断機構として電磁弁など、他の機構のものを用いることもできる。 Check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6, 121-7 deliver the drug only in one direction and in the direction opposite to that direction. It is a valve to prevent inflow, that is, backflow. These check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6, 121-7 are from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-. In the route leading to 3, 103-4, it plays the role of a blocking mechanism that shuts off the discharge of the drug, and if it can play the role of blocking the discharge of the drug, a solenoid valve or other mechanism can be used as the blocking mechanism. It can also be used.

本例では、逆止弁121-1が薬剤タンク104とポンプ106の間であって、薬剤タンク104に設けられた薬剤吐出口近傍に設けられ、逆止弁121-2が三方弁122と薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の間に設けられ、逆止弁121-4、121-5、121−6、121−7が薬剤の外部への吐出口103a-1、103a-2、103a-3、103a-4に設けられ、逆止弁121-3が三方弁122と拡張タンク131の間に設けられている。逆止弁121-1は、薬剤タンク104から送出された薬剤を下流方向へ送出させ、薬剤タンク104へ逆流不能に制御している。また、逆止弁121-2は、ポンプ106から送出された薬剤を下流方向へ送出させ、ポンプ106へ逆流不能に制御している。また、逆止弁121-3は、三方弁122から送出された薬剤を拡張タンク131のある上流方向へ送出させ、三方弁122へ逆流不能に制御している。さらに、逆止弁121-4、121-5、121-6、121-7は、吐出口103a-1、103a-2、103a-3、103a-4から薬剤が外部へ吐出するのを遮断可能にしている。 In this example, the check valve 121-1 is between the drug tank 104 and the pump 106 and is provided near the drug discharge port provided in the drug tank 104, and the check valve 121-2 is the three-way valve 122 and the drug. Check valves 121-4, 121-5, 121-6, 121-7 are provided between nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 and discharge ports 103a- to the outside of the drug. It is provided in 1, 103a-2, 103a-3, 103a-4, and a check valve 121-3 is provided between the three-way valve 122 and the expansion tank 131. The check valve 121-1 sends the medicine delivered from the medicine tank 104 in the downstream direction and controls the medicine so that it cannot flow back to the medicine tank 104. Further, the check valve 121-2 sends the medicine delivered from the pump 106 in the downstream direction and controls the pump 106 so that it cannot flow back. In addition, the check valve 121-3 sends the medicine delivered from the three-way valve 122 in the upstream direction where the expansion tank 131 is located, and controls the check valve 122 so that it cannot flow back. Furthermore, the check valves 121-4, 121-5, 121-6, 121-7 can block the discharge of the drug from the discharge ports 103a-1, 103a-2, 103a-3, 103a-4 to the outside. I have to.

なお、各逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7には、スイング式、リフト式、ウエハ式など、各種のものを用いることができ、特に特定のものに限られることはない。また、本例に関わらず、本例よりも多くの逆止弁を適宜の箇所に設けてもよい。 For each check valve 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6, 121-7, various types such as swing type, lift type, and wafer type are used. It can be used and is not particularly limited to a specific one. Further, regardless of this example, more check valves than in this example may be provided at appropriate locations.

三方弁122は、ポンプ106と薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の間に設けられており、ポンプ106から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4へつながる経路と、ポンプ106から拡張タンク131を介して薬剤タンク104へつながる経路の分岐点を構成しており、切替操作に応じて薬剤を各経路へ送出させる。三方弁122は、弁の例であり、例えば三方電磁弁である。
ここで、ポンプ106から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4へつながる経路は、薬剤を薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4から吐出させ、薬剤を散布させるための経路である。
また、ポンプ106から拡張タンク131を介して薬剤タンク104へつながる経路は上述の通り、薬剤中の気泡を除去(脱泡)するための経路である。
The three-way valve 122 is provided between the pump 106 and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and the pump 106 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, It constitutes a branch point of the route leading to 103-4 and the route connecting the pump 106 to the drug tank 104 via the expansion tank 131, and the drug is sent to each path according to the switching operation. The three-way valve 122 is an example of a valve, for example, a three-way solenoid valve.
Here, the route from the pump 106 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 causes the drug to be discharged from the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. , A route for spraying the drug.
Further, as described above, the path from the pump 106 to the drug tank 104 via the expansion tank 131 is a path for removing (defoaming) air bubbles in the drug.

流量センサー510は、ポンプ106と薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の間に設けられ、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4へ送出されている薬剤の流量を測定する。この流量センサー510によって測定された薬剤の流量に基づき、圃場403に散布した薬剤の量を把握することができる。 The flow rate sensor 510 is provided between the pump 106 and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 and sends out to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. Measure the flow rate of the drug being used. Based on the flow rate of the drug measured by the flow rate sensor 510, the amount of the drug sprayed on the field 403 can be grasped.

圧力センサー111-1、111-2は、取り付け位置における薬剤の吐出圧を測定する。
圧力センサー111-1は、ポンプ106の下流側であって、逆止弁121-2及び三方弁122の上流側に取り付けられ、下流へ吐き出される薬剤の吐出圧を測定する。
圧力センサー111-2は、逆止弁121-2の下流側であって、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の上流側に取り付けられ、下流へ吐き出される薬剤の吐出圧を測定する。
The pressure sensors 111-1 and 111-2 measure the discharge pressure of the drug at the mounting position.
The pressure sensor 111-1 is attached to the downstream side of the pump 106 and is attached to the upstream side of the check valve 121-2 and the three-way valve 122, and measures the discharge pressure of the drug discharged downstream.
The pressure sensor 111-2 is on the downstream side of the check valve 121-2, and is attached to the upstream side of the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and discharges the drug downstream. Measure the discharge pressure.

これらの圧力センサー111-1、111-2によって薬剤の吐出圧を測定することができることから、逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7を閉弁させた状態で各圧力センサー111-1、111-2によって測定された薬剤の吐出圧の経時的変化を取得し、これを正常時の薬剤の吐出圧の経時的変化と対比することで、薬剤の漏出異常を検知することができる。例えば、圧力センサー111-1、111-2によって取得された薬剤の吐出圧が経時的に下降線を描き、この下降線が誤差の範囲を超えて、正常時と異なる場合には、経路中に薬剤の漏出が発生している可能性があると推測することができる。 Since the discharge pressure of the drug can be measured by these pressure sensors 111-1 and 111-2, the check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6 With the valve closed, the change over time of the drug discharge pressure measured by each pressure sensor 111-1 and 111-2 is acquired, and this is used as the time-dependent change of the drug discharge pressure during normal operation. By comparing with, it is possible to detect an abnormality in drug leakage. For example, if the discharge pressure of the drug acquired by the pressure sensors 111-1 and 111-2 draws a downward line over time, and this downward line exceeds the error range and differs from the normal time, it is in the path. It can be inferred that drug leakage may have occurred.

また、圧力センサー111-1、111-2ごとに吐出圧を判断することで、薬剤の漏出が発生している経路を大まかに特定することができる。即ち、本例であれば、圧力センサー111-1の測定値が正常である一方、圧力センサー111-2の測定値が異常であると判別される場合には、圧力センサー111-1よりも下流で薬剤の漏出が発生していると推測することができる。 In addition, by determining the discharge pressure for each of the pressure sensors 111-1 and 111-2, it is possible to roughly identify the route where the drug leak occurs. That is, in this example, when the measured value of the pressure sensor 111-1 is normal, but the measured value of the pressure sensor 111-2 is determined to be abnormal, it is downstream from the pressure sensor 111-1. It can be inferred that drug leakage has occurred in.

ポンプ用センサー106aは、ポンプ106内において薬剤を薬剤タンク104から吸い込むと共に下流へ吐き出す回転子の回転数を測定する。
このポンプ用センサー106aによってポンプ106の回転子の回転数を測定した上、圧力センサー111-1、111-2によって測定された薬剤の吐出圧と対比し、正常時の比率と一致するか否かを判別することで、薬剤の漏出異常を検知することができる。即ち、正常時に比して、ポンプ106の回転数に応じた薬剤の吐出圧が得られていない場合には、薬剤の漏出が発生して、吐出圧が減少していると推測される。
The pump sensor 106a measures the rotation speed of the rotor that sucks the drug from the drug tank 104 and discharges it downstream in the pump 106.
After measuring the rotation speed of the rotor of the pump 106 with this pump sensor 106a, it is compared with the discharge pressure of the drug measured by the pressure sensors 111-1 and 111-2, and whether or not it matches the normal ratio. By discriminating, it is possible to detect a drug leakage abnormality. That is, when the discharge pressure of the drug corresponding to the rotation speed of the pump 106 is not obtained as compared with the normal state, it is presumed that the drug leaks and the discharge pressure is reduced.

ノズル種別判別センサー114-1、114-2、114-3、114-4は、薬剤の吐出口に取り付けられる薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の種別を判別することができる。
散布される薬剤ごとの粒子径の違いから、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4は通常、薬剤に応じて用いられるものが異なっている。そのため、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の種別が適切か否かを判別することで、誤った薬剤の散布を防ぐことができる。
Nozzle type discrimination sensors 114-1, 114-2, 114-3, 114-4 discriminate the types of drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 attached to the drug discharge port. be able to.
Due to the difference in particle size of each drug to be sprayed, the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 are usually used differently depending on the drug. Therefore, by determining whether or not the types of the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 are appropriate, it is possible to prevent erroneous spraying of the drug.

具体的には例えば、吐出口に薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4と嵌合又は係合する機構を設けておき、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4には、当該吐口側の嵌合又は係合機構に嵌合又は係合する機構であって、複数の薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4ごとに異なる形状の機構を設ける。そして、吐出口に薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4を取り付けた際、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4ごとに異なる形状を識別することにより、薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4の種別を判別することができる。 Specifically, for example, the discharge port is provided with a mechanism for fitting or engaging with the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103. -3 and 103-4 are mechanisms for fitting or engaging with the fitting or engaging mechanism on the spout side, and are a plurality of drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. A mechanism with a different shape is provided for each. Then, when the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4 are attached to the discharge port, different shapes are identified for each drug nozzle 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. By doing so, the types of drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 can be identified.

なお、薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路の途中には、当該経路中に貯留する薬剤を外部へ排出するためのコック付きの排出口(図8中、「DRAIN」と表記)が設けられている。圃場403への薬剤の散布が終わった後などにおいて、薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路に溜まっている薬剤を排出させる場合には、この排出口より薬剤を排出させることができる。 In the middle of the route from the medicine tank 104 to the medicine nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, there is a discharge port with a cock for discharging the medicine stored in the route to the outside. (Indicated as "DRAIN" in FIG. 8) is provided. When discharging the drug accumulated in the route from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, etc. after the spraying of the drug to the field 403 is completed, The drug can be discharged from this discharge port.

ドローン100に搭載されているバッテリー502の、放電時における電圧の挙動は、バッテリー502自身の温度に応じて異なる。特に、バッテリー502が低温になると、バッテリー502の内部抵抗が増加し、放電後の電圧が著しく降下する。バッテリー502が低温のままドローン100が離陸すると、この著しい電圧降下により飛行を継続できず、墜落や意図しない動作等により安全性を損なうおそれがある。そこで、本実施形態は、バッテリー502の温度が所定以下であることにより、ドローン100の安全な飛行を妨げる可能性がある場合には、離陸前にバッテリー502の温度を上昇させる機能を備えている。また、飛行中にバッテリー502が低温になった場合には、飛行しながらバッテリー502の温度を上昇させる措置を取るか、またはドローン100を退避させる機能を備えている。 The behavior of the voltage of the battery 502 mounted on the drone 100 at the time of discharging differs depending on the temperature of the battery 502 itself. In particular, when the temperature of the battery 502 becomes low, the internal resistance of the battery 502 increases, and the voltage after discharge drops significantly. If the drone 100 takes off with the battery 502 at a low temperature, the flight cannot be continued due to this remarkable voltage drop, and there is a risk of impairing safety due to a crash or unintended operation. Therefore, the present embodiment has a function of raising the temperature of the battery 502 before takeoff when the temperature of the battery 502 is equal to or lower than the predetermined value, which may hinder the safe flight of the drone 100. .. In addition, if the battery 502 becomes cold during flight, it has a function to raise the temperature of the battery 502 while flying or to evacuate the drone 100.

図9に示すように、本願発明に係るドローン100は、飛行制御部23と、情報取得部24と、暖機判定部25と、暖機部26と、省力飛行判定部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。 As shown in FIG. 9, the drone 100 according to the present invention includes the flight control unit 23, the information acquisition unit 24, the warm-up determination unit 25, the warm-up unit 26, the labor-saving flight determination unit 27, and the drone 100. A drug control unit 30 for controlling the amount of the drug to be discharged is provided.

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501である。 The flight control unit 23 controls the motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b to control the rotor blades 101-1a, 101. Control the number and direction of rotation of -1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b to fly Drone 100 within the compartment intended by user 402. It is a functional part to make. In addition, the flight control unit 23 controls the takeoff and landing of the drone 100. Specifically, the flight control unit 23 is a CPU implemented by a microcomputer or the like, and is a flight controller 501.

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、後述する省力飛行および退避行動を取る場合にのみ動作する。 The flight control unit 23 may operate to control the flight of the drone 100 in the normal operation of the drone 100, or may be configured separately from the flight control means in the normal operation. In the latter case, the flight control unit 23 operates only when taking labor-saving flight and evacuation action described later.

省力飛行は、通常の飛行に比べて消費される電流が少ない態様で飛行をする飛行形態である。省力飛行は、少ない電力消費でドローン100を飛行させることができるため、バッテリー502の蓄電量が少なく、バッテリー502の温度が所定以下である場合に、飛行を継続しながらバッテリー502の暖機を行うことができる。省力飛行において、飛行制御部23が発揮する推力の上限、又は飛行制御部23からモーター102への指令値の上限値は、通常の飛行に比べて小さい。その結果、ドローン100の加速度の絶対値が小さくなり、言い換えれば減速および加速が緩やかになる。また、ドローン100の姿勢角は通常の飛行に比べて水平になる。 Labor-saving flight is a form of flight in which the current consumed is less than that of normal flight. In labor-saving flight, the drone 100 can be flown with low power consumption, so when the amount of electricity stored in the battery 502 is small and the temperature of the battery 502 is below the specified value, the battery 502 is warmed up while continuing the flight. be able to. In labor-saving flight, the upper limit of the thrust exerted by the flight control unit 23 or the upper limit of the command value from the flight control unit 23 to the motor 102 is smaller than that in normal flight. As a result, the absolute value of the acceleration of the drone 100 becomes smaller, in other words, the deceleration and acceleration become slower. In addition, the attitude angle of the drone 100 will be horizontal compared to normal flight.

省力飛行は、省力飛行に切り替えるときにドローン100が行っている動作により異なる。例えば、ドローン100がホバリング中又は等速飛行中において省力飛行に切り替えられる場合、減速および加速を行わない方が電力を節約できるため、ドローン100はホバリングおよび等速飛行を継続する。また、等速飛行後、緩やかに減速してホバリングに移行してもよい。 The labor-saving flight depends on the operation that the drone 100 is performing when switching to the labor-saving flight. For example, if the drone 100 is switched to labor-saving flight during hovering or constant-velocity flight, the drone 100 will continue hovering and constant-velocity flight because power can be saved by not decelerating and accelerating. Further, after a constant velocity flight, the vehicle may slowly decelerate and shift to hovering.

さらに省力飛行におけるドローン100の高度は通常の飛行に比べて低い。省力飛行は、薬剤散布を停止した飛行であってもよいし、その他カメラ等各種の構成を停止させた状態であってもよい。 Furthermore, the altitude of the drone 100 in labor-saving flight is lower than that in normal flight. The labor-saving flight may be a flight in which chemical spraying is stopped, or may be a state in which various configurations such as a camera are stopped.

退避行動は例えば、その場で着陸する通常の着陸動作や、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」を含む。所定の帰還地点とは、あらかじめフライトコントローラー501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。発着地点406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 action includes, for example, a normal landing operation of landing on the spot and an "emergency return" of immediately moving to a predetermined return point by the shortest route. The predetermined return point is a point stored in the flight controller 501 in advance, for example, a takeoff departure / arrival point 406. The departure / arrival point 406 is, for example, a land point where the user 402 can approach the drone 100, and the user 402 can inspect the drone 100 that has reached the return point or manually carry it to another place. Can be done.

また、退避行動は、最適化されたルートで所定の帰還地点まで移動する「通常帰還」であってもよい。最適化されたルートとは、例えば、通常帰還指令を受信する前に薬剤散布したルートを参照して算出されるルートである。例えば、ドローン100は、まだ薬剤を散布していないルートを経由して、薬剤を散布しながら所定の帰還地点まで移動する。 Further, the evacuation action may be a "normal return" in which the user moves to a predetermined return point by an optimized route. The optimized route is, for example, a route calculated by referring to a route in which a drug is usually sprayed before receiving a return command. For example, the drone 100 travels to a predetermined return point while spraying the drug via a route that has not yet been sprayed with the drug.

飛行制御部23は、バッテリー502の状況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、バッテリー残量が所定以上あり、発着地点406に帰還が可能である場合は、通常帰還を行う。ドローン100が発着地点406から所定以上離れている状態においてバッテリー温度が低下することにより通常帰還が困難な状況の場合は、緊急帰還又はその場で通常の着陸動作を行う。 The flight control unit 23 may be configured to perform different evacuation actions depending on the situation of the battery 502. For example, when the remaining battery level is equal to or higher than the predetermined value and it is possible to return to the departure / arrival point 406, normal return is performed. If it is difficult to return normally due to a drop in battery temperature while the drone 100 is more than a predetermined distance from the departure / arrival point 406, emergency return or normal landing operation is performed on the spot.

薬剤制御部30は、薬液タンク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、薬液タンク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する。また、薬剤制御部30は、退避行動を実行する前にポンプ106を停止してもよい。 The drug control unit 30 is a control unit that controls the amount or timing of spraying the drug solution from the drug solution tank 104. For example, somewhere in the path from the drug solution tank 104 to each drug nozzle 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, an opening / closing means for opening / closing the drug solution path is provided, and the drug control unit 30 , Various emergency actions are performed after blocking the release of the chemical solution by the opening / closing means. Further, the drug control unit 30 may stop the pump 106 before executing the evacuation action.

情報取得部24は、暖機判定部25により暖機運転の要否を判定するための情報を取得する機能部である。情報取得部24は、バッテリー温度取得部241、バッテリー蓄電量取得部242、飛行計画取得部243、および電流計測部244を有する。 The information acquisition unit 24 is a functional unit that acquires information for determining the necessity of warm-up operation by the warm-up determination unit 25. The information acquisition unit 24 includes a battery temperature acquisition unit 241, a battery storage amount acquisition unit 242, a flight plan acquisition unit 243, and a current measurement unit 244.

バッテリー温度取得部241は、ドローン100が有するバッテリー502の温度を測定する機能部である。バッテリー温度取得部241は、例えばバッテリー502近傍に配置される温度センサーであってもよいし、バッテリー502に内蔵される温度センサーであってもよい。 The battery temperature acquisition unit 241 is a functional unit that measures the temperature of the battery 502 of the drone 100. The battery temperature acquisition unit 241 may be, for example, a temperature sensor arranged in the vicinity of the battery 502, or may be a temperature sensor built in the battery 502.

バッテリー蓄電量取得部242は、バッテリー502の蓄電量を取得する機能部である。バッテリー蓄電量取得部242は、一般的に知られているバッテリーの蓄電量測定装置であり、例えば電圧計であってもよい。また、バッテリー蓄電量取得部242は、バッテリー電圧、バッテリー温度、電流のうち1又は複数の値に基づいてバッテリー502の蓄電量を推定し、バッテリー502の蓄電量が所定値以下になっていることを検知してもよい。具体的には、バッテリー電圧、電流およびバッテリー温度を測定することでSOC(State of Charge)と呼ばれる値を算出し、蓄電量を推定してもよい。さらに、バッテリー蓄電量取得部242は、バッテリー502の実使用時間および周辺温度等のうち1又は複数の値に基づいて、上述の方法により推定されたバッテリー502の蓄電量を補正してもよい。 The battery charge amount acquisition unit 242 is a functional unit that acquires the charge amount of the battery 502. The battery storage amount acquisition unit 242 is a generally known battery storage amount measuring device, and may be, for example, a voltmeter. Further, the battery charge amount acquisition unit 242 estimates the charge amount of the battery 502 based on one or more values of the battery voltage, the battery temperature, and the current, and the charge amount of the battery 502 is equal to or less than a predetermined value. May be detected. Specifically, a value called SOC (State of Charge) may be calculated by measuring the battery voltage, current, and battery temperature, and the amount of stored electricity may be estimated. Further, the battery storage amount acquisition unit 242 may correct the storage amount of the battery 502 estimated by the above method based on one or more values of the actual usage time of the battery 502, the ambient temperature, and the like.

飛行計画取得部243は、ドローン100が次に行う飛行計画を取得する機能部である。飛行計画とは、飛行経路、飛行予定速度、飛行予定時間、および飛行中における薬剤散布の有無の少なくとも1個を含む。飛行計画取得部243は、例えばフライトコントローラ501の機能により実現される。 The flight plan acquisition unit 243 is a functional unit that acquires the next flight plan to be performed by the drone 100. The flight plan includes at least one of the flight path, the scheduled flight speed, the scheduled flight time, and the presence or absence of chemical application during the flight. The flight plan acquisition unit 243 is realized by, for example, the function of the flight controller 501.

電流計測部244は、バッテリー501により出力される電流値を計測する機能部である。 The current measuring unit 244 is a functional unit that measures the current value output by the battery 501.

暖機判定部25は、情報取得部24により取得される情報に基づいて、ドローン100が暖機運転を行うか否かを決定する機能部である。 The warm-up determination unit 25 is a functional unit that determines whether or not the drone 100 performs warm-up operation based on the information acquired by the information acquisition unit 24.

ここで、バッテリーの温度と内部抵抗の関係について説明する。
図10に示すように、バッテリー502は温度により内部抵抗の値が変化する。バッテリー502の内部抵抗は、温度T1以上の温度においては略一定である。バッテリー502の温度が温度T1以下になると、温度が下がるにつれて内部抵抗が急激に増加する。
Here, the relationship between the battery temperature and the internal resistance will be described.
As shown in FIG. 10, the value of the internal resistance of the battery 502 changes depending on the temperature. The internal resistance of the battery 502 is substantially constant at temperatures above T1. When the temperature of the battery 502 falls below the temperature T1, the internal resistance increases sharply as the temperature decreases.

図11に示すように、バッテリー502により発生する電圧の挙動は、バッテリー502の温度により異なる。バッテリー502の温度が温度T1、および温度T1よりやや低い温度T2である場合において、バッテリー502が所定の定電流の放電を開始するときの電圧は、内部抵抗に反比例する。その後、バッテリー502が定電流の放電を継続すると、電圧は、バッテリー502の蓄電量が減少するにつれて、次第に減少する。 As shown in FIG. 11, the behavior of the voltage generated by the battery 502 differs depending on the temperature of the battery 502. When the temperature of the battery 502 is a temperature T1 and a temperature T2 slightly lower than the temperature T1, the voltage when the battery 502 starts discharging a predetermined constant current is inversely proportional to the internal resistance. After that, when the battery 502 continues to discharge at a constant current, the voltage gradually decreases as the amount of electricity stored in the battery 502 decreases.

温度T2より低い温度T3において、バッテリー502が放電を開始すると、発生電圧は時間と共に急激に減少する。その後、発生される電圧によりバッテリー502の温度が上昇するため、内部抵抗が減少し、電圧が一時的に上昇する。その結果、放電開始から所定時間tp後に下向きのピーク、すなわち電圧の極小値Vpが現れる。なお、所定時間tpは温度により多少前後する。具体的には、電流値が大きいほど所定時間tpは短くなる。 At a temperature T3 lower than the temperature T2, when the battery 502 begins to discharge, the generated voltage drops sharply over time. After that, the temperature of the battery 502 rises due to the generated voltage, so that the internal resistance decreases and the voltage rises temporarily. As a result, a downward peak, that is, a minimum voltage value Vp appears after a predetermined time tp from the start of discharge. The predetermined time tp varies slightly depending on the temperature. Specifically, the larger the current value, the shorter the predetermined time tp.

温度Ttは、極小値Vpが動作下限電圧Vtとなる温度である。動作下限電圧Vtは、ドローン100が有する各種構成が正常に動作可能な電圧の下限値である。バッテリー502の温度が温度Ttを下回ると、電圧が動作開始から所定時間tp後に動作下限電圧Vtを下回るので、ドローン100が正常に動作しない可能性がある。したがって、バッテリー502の温度が温度Ttを下回っている場合は、これを検知して暖機運転を行うことで、電圧の極小値Vpが表れる温度においてもドローン100を正常に動作させることができる。 The temperature Tt is a temperature at which the minimum value Vp becomes the operating lower limit voltage Vt. The operating lower limit voltage Vt is a lower limit value of the voltage at which various configurations of the drone 100 can operate normally. If the temperature of the battery 502 falls below the temperature Tt, the voltage falls below the operating lower limit voltage Vt after a predetermined time tp from the start of operation, so that the drone 100 may not operate normally. Therefore, when the temperature of the battery 502 is lower than the temperature Tt, the drone 100 can be normally operated even at a temperature at which the minimum voltage value Vp appears by detecting this and performing the warm-up operation.

暖機判定部25は、バッテリー502の温度に基づいて暖機運転の要否を判定する。具体的には、暖機判定部25は、バッテリー502の温度が所定の温度Ttを下回るとき、暖機運転を行うことを決定する。この構成によれば、暖機運転の要否を自動で判定することができる。 The warm-up determination unit 25 determines the necessity of warm-up operation based on the temperature of the battery 502. Specifically, the warm-up determination unit 25 determines to perform warm-up operation when the temperature of the battery 502 falls below a predetermined temperature Tt. According to this configuration, it is possible to automatically determine the necessity of warm-up operation.

また、暖機判定部25は、バッテリー502の温度に加えて、動作開始時におけるバッテリー502の蓄電量に応じた電圧(以下、「動作開始電圧」ともいう。)に基づいて暖機運転の要否を判定してもよい。 Further, the warm-up determination unit 25 requires warm-up operation based on the temperature of the battery 502 and a voltage corresponding to the amount of electricity stored in the battery 502 at the start of operation (hereinafter, also referred to as “operation start voltage”). You may decide whether or not.

図12に示すように、定電流I1の放電開始から所定時間tp後に現れる電圧の極小値Vpの値は、動作開始電圧およびバッテリー502の温度に依存する。同図中の複数の曲線は、放電開始から所定時間tp後の下向きのピークにおける電圧が互いに等しい点を連結した等電圧線である。温度T2より高い場合に関しては、所定の幅をもつ所定時間tpにおける電圧の最小値をプロットしてよい。バッテリー502の温度が高いほど所定時間tp後の電圧は大きくなる。また、動作開始電圧が大きいほど、所定時間tp後の電圧は大きくなる。すなわち、同図中において、右上であるほど所定時間tp後の電圧が大きいことを示す。 As shown in FIG. 12, the value of the minimum value Vp of the voltage appearing after a predetermined time tp from the start of discharging the constant current I1 depends on the operation start voltage and the temperature of the battery 502. The plurality of curves in the figure are equipotential lines connecting points where the voltages at the downward peaks after a predetermined time tp from the start of discharge are equal to each other. When the temperature is higher than T2, the minimum value of the voltage at a predetermined time tp having a predetermined width may be plotted. The higher the temperature of the battery 502, the higher the voltage after tp for a predetermined time. Further, the larger the operation start voltage, the larger the voltage after the predetermined time tp. That is, in the figure, the upper right side indicates that the voltage after a predetermined time tp is larger.

暖機判定部25は、動作開始電圧すなわちバッテリー502の蓄電量、およびバッテリー502温度と、極小値Vpが現れ得る時間tpにおける電圧と、の関係を示す図11に示すようなテーブルをあらかじめ記憶している。暖機判定部25は、取得されたバッテリー502の温度および蓄電量が、電圧Vtの等電圧線より左下に属する場合、暖機運転が必要であると判定する。この構成によれば、バッテリー502の蓄電量から、時間tpにおける電圧を予測し、暖機運転の要否をより正確に判定することができる。 The warm-up determination unit 25 stores in advance a table as shown in FIG. 11 showing the relationship between the operation start voltage, that is, the amount of electricity stored in the battery 502, the battery 502 temperature, and the voltage at the time tp at which the minimum value Vp can appear. ing. The warm-up determination unit 25 determines that warm-up operation is necessary when the acquired temperature and storage amount of the battery 502 belong to the lower left of the equipotential line of voltage Vt. According to this configuration, the voltage at time tp can be predicted from the stored amount of the battery 502, and the necessity of warm-up operation can be determined more accurately.

また、暖機判定部25は、バッテリー502の蓄電量が所定以下であり、暖機運転を行うのに十分でない場合、すなわち同図中における「暖機不可」の領域に属する場合、暖機運転を行わない旨の決定を行ってもよい。バッテリー502の蓄電量が所定以下である場合、例えば当該蓄電量を放電して暖機運転をしても、バッテリー502の温度が温度Ttまで上昇されないことが予想されるためである。この場合、暖機判定部25はドローン100の飛行を制限し、操縦器401にその旨を表示させる。この構成によれば、暖機運転の実効性をより正確に判定して暖機運転の要否を決定することができる。 Further, the warm-up determination unit 25 is used when the amount of electricity stored in the battery 502 is less than or equal to a predetermined value and is not sufficient for warm-up operation, that is, when it belongs to the “war-up impossible” region in the figure. May make a decision not to do so. This is because when the stored amount of the battery 502 is equal to or less than a predetermined value, it is expected that the temperature of the battery 502 will not rise to the temperature Tt even if the stored amount is discharged and warmed up. In this case, the warm-up determination unit 25 restricts the flight of the drone 100 and causes the controller 401 to display the fact. According to this configuration, the effectiveness of the warm-up operation can be determined more accurately to determine the necessity of the warm-up operation.

暖機判定部25は、バッテリー502の温度および蓄電量に加えて、飛行計画取得部243により取得されるドローン100の飛行計画に基づいて暖機運転を行うか否かを判定してもよい。例えば、暖機運転後のバッテリー502の蓄電量を予想した上で、飛行計画を達成するために必要なバッテリー502の蓄電量を推定し、暖機運転後の温度において予想される蓄電量の推移が飛行計画の達成に必要な蓄電量を下回る場合は、暖機運転を行わない旨の決定をしてもよい。逆に、飛行計画を少ない蓄電量で達成できる場合は、蓄電量が少ない場合でも暖機運転を実施して飛行計画を達成することができる。飛行計画の達成に必要な蓄電量は、例えば飛行が計画されている圃場の面積、飛行予定時間、飛行中の速度、飛行中の加速度の変化の程度により異なる。例えば、飛行予定時間が所定未満の場合は、計画の達成に必要な蓄電量が小さいため、飛行予定時間が所定以上の場合に比べて暖機運転が必要な閾値が低い。また、薬剤散布を行う飛行は、薬剤散布を行わない飛行と比較して多くの蓄電量を必要とする。 The warm-up determination unit 25 may determine whether or not to perform warm-up operation based on the flight plan of the drone 100 acquired by the flight plan acquisition unit 243 in addition to the temperature and the amount of electricity stored in the battery 502. For example, after predicting the amount of electricity stored in the battery 502 after warm-up operation, the amount of electricity stored in the battery 502 required to achieve the flight plan is estimated, and the expected amount of electricity stored in the temperature after warm-up operation changes. If is less than the amount of electricity required to achieve the flight plan, it may be decided not to warm up. On the contrary, if the flight plan can be achieved with a small amount of electricity stored, the flight plan can be achieved by carrying out warm-up operation even when the amount of electricity stored is small. The amount of electricity stored to achieve a flight plan depends on, for example, the area of the field in which the flight is planned, the scheduled flight time, the speed during flight, and the degree of change in acceleration during flight. For example, when the scheduled flight time is less than the predetermined time, the amount of electricity required to achieve the plan is small, so that the threshold value for warm-up operation is lower than when the scheduled flight time is longer than the predetermined time. In addition, a flight with chemical spraying requires a larger amount of electricity than a flight without chemical spraying.

この構成によれば、暖機運転後に飛行計画が達成できるだけの蓄電量を有するか否かをあらかじめ推定するため、暖機運転の実効性の有無をより正確に判定することができる。 According to this configuration, since it is estimated in advance whether or not the flight plan has a sufficient amount of electricity to be achieved after the warm-up operation, it is possible to more accurately determine whether or not the warm-up operation is effective.

暖機判定部25は、バッテリー502の目標温度を算出し、現在のバッテリー502の温度と比較して暖機運転の要否を判定する。バッテリー502の目標温度は一定でもよいし、ドローン100が離陸後に飛行する飛行計画に基づいて算出されてもよい。例えば、飛行計画における飛行時間が短い場合は、当該飛行計画を達成するために必要な蓄電量が小さいため、目標温度は低い。逆に、飛行計画における飛行時間が長い場合は、必要な蓄電量が大きいため、目標温度は高い。 The warm-up determination unit 25 calculates the target temperature of the battery 502 and compares it with the current temperature of the battery 502 to determine the necessity of warm-up operation. The target temperature of the battery 502 may be constant, or may be calculated based on the flight plan in which the drone 100 will fly after takeoff. For example, when the flight time in the flight plan is short, the target temperature is low because the amount of electricity stored to achieve the flight plan is small. On the contrary, when the flight time in the flight plan is long, the target temperature is high because the required amount of electricity is large.

暖機判定部25は、飛行計画において予想される最大電流予測値に基づいて、目標温度を算出してもよい。図13では、同一の温度条件、すなわち本図においては温度Ttにおいて、一定電流I2を通電したときの電圧の極小値Vp2の値は、電流I2より小さい電流I1を通電したときの電圧の極小値Vp1の値よりも小さいことを示している。すなわち、同一の温度条件において、電圧の極小値Vpの値は、通電される電流が大きいほど小さい。飛行計画における速度又は加速度が大きい場合は、予想される最大電流が大きいため、目標温度をより高くする必要がある。また、バッテリー502の内部抵抗値を予測し、直流内部抵抗(DCR)による電圧低下分をさらに考慮して、目標温度を算出してもよい。 The warm-up determination unit 25 may calculate the target temperature based on the maximum current predicted value expected in the flight plan. In FIG. 13, at the same temperature condition, that is, at the temperature Tt in this figure, the value of the voltage minimum value Vp2 when the constant current I2 is energized is the minimum value of the voltage when the current I1 smaller than the current I2 is energized. It shows that it is smaller than the value of Vp1. That is, under the same temperature condition, the value of the minimum value Vp of the voltage becomes smaller as the energized current becomes larger. If the velocity or acceleration in the flight plan is high, the maximum expected current is high and the target temperature needs to be higher. Further, the target temperature may be calculated by predicting the internal resistance value of the battery 502 and further considering the voltage drop due to the direct current internal resistance (DCR).

暖機判定部25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、暖機運転の必要がある旨を表示する。また、暖機判定部25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が暖機運転を行う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。 The warm-up determination unit 25 displays to the pilot 401 monitored by the user 402 that warm-up operation is necessary by an appropriate communication means possessed by the drone 100. Further, the warm-up determination unit 25 may be configured so that the display means of the drone 100, for example, an LED, indicates that the drone 100 is performing warm-up operation. Further, an appropriate sound may be output from the speaker of the drone 100.

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。 Further, when the user 402 acquires the information of the drone 100 by the eyewear type wearable terminal, it may be displayed or projected on the screen of the eyewear. Further, when the user 402 acquires the information of the drone 100 by the earphone type wearable terminal, the user may notify by sound.

なお、暖機判定部25は、自動で暖機部26に暖機運転を開始させてもよいし、使用者402に暖機運転の必要性を通知した上で、暖機運転を行うか否かを使用者402の入力により決定されるように構成されていてもよい。バッテリー502が低温かつ低蓄電量である場合、暖機運転に代えて、バッテリー502の交換又はバッテリー502を温めて装着するといった施策も有効である。そこで、暖機判定部25は、暖機運転の他に、バッテリー502の交換又はバッテリー502を温めるよう促すメッセージを使用者402に通知し、いずれの施策を行うかを使用者402に決定、入力させるように構成してもよい。 The warm-up determination unit 25 may automatically start the warm-up operation on the warm-up unit 26, or whether or not to perform the warm-up operation after notifying the user 402 of the necessity of the warm-up operation. It may be configured to be determined by the input of the user 402. When the battery 502 has a low temperature and a low storage capacity, it is effective to replace the battery 502 or warm the battery 502 and install it instead of the warm-up operation. Therefore, in addition to the warm-up operation, the warm-up determination unit 25 notifies the user 402 of a message prompting the user to replace the battery 502 or warm the battery 502, and determines and inputs to the user 402 which measure to take. It may be configured to allow.

また、暖機判定部25は、暖機部26に暖機運転を開始させる動作に代えて、ドローン100の離陸を禁止する措置を行ってもよい。 Further, the warm-up determination unit 25 may take a measure for prohibiting the takeoff of the drone 100 instead of the operation of causing the warm-up unit 26 to start the warm-up operation.

なお、情報取得部24により得られる情報に基づいて、フライトコントローラー501が飛行計画を変更してもよい。具体的には、バッテリー502の温度が低く、バッテリー502が大きな負荷に耐えられないことが予想される場合には、ドローン100の速度、加速度、およびモータ−102の回転数が小さくなるような飛行計画に変更してもよい。 The flight controller 501 may change the flight plan based on the information obtained by the information acquisition unit 24. Specifically, if the temperature of the battery 502 is low and it is expected that the battery 502 will not be able to withstand a large load, the flight will reduce the speed, acceleration, and rotation speed of the motor-102 of the drone 100. You may change to a plan.

暖機部26は、バッテリー502の温度を上昇させる暖機運転を行う機能部である。暖機部26は、モータ−駆動部261と、離陸判定部262と、ポンプ駆動部263を有する。 The warm-up unit 26 is a functional unit that performs a warm-up operation for raising the temperature of the battery 502. The warm-up unit 26 includes a motor-drive unit 261, a takeoff determination unit 262, and a pump drive unit 263.

モーター駆動部261は、ドローン100の機体が離陸しない程度の電流をモーター102に通電させる機能部である。モーター駆動部261がモーター102に通電させる電流量は、固定であってもよい。また、モーター駆動部261は、離陸判定部262により判定されるドローン100が離陸しているか否かに基づいて、ドローン100が離陸しない程度の電流になるよう電流量を制御してもよい。 The motor drive unit 261 is a functional unit that energizes the motor 102 with a current that does not allow the drone 100 to take off. The amount of current that the motor drive unit 261 energizes the motor 102 may be fixed. Further, the motor drive unit 261 may control the amount of current so that the current is such that the drone 100 does not take off, based on whether or not the drone 100 determined by the takeoff determination unit 262 is taking off.

離陸判定部262は、計測されるドローン100の位置情報に基づいて、ドローン100が離陸しているか否かを判定することができる。ドローン100の位置情報とは、具体的にはドローン100の高さを示す値であり、GPSモジュールRTK504により計測されるドローン100の鉛直方向の位置情報、又は6軸ジャイロセンサー505のz方向の加速度情報により求められる。この構成によれば、モーター駆動部261は、モーター102に最大限の電流を通電することができる。すなわち、より短時間にバッテリー502の温度を上昇させることができる。特に、薬剤散布用ドローンにおいては、積載されている薬剤の量に応じてドローンの総重量が大きく異なるため、離陸に必要な電流量は積載されている薬剤量により異なる。したがって、ドローンの位置情報に基づいて通電する電流量を調整することで、より効率的な暖機運転が可能になる。 The takeoff determination unit 262 can determine whether or not the drone 100 is taking off based on the measured position information of the drone 100. The position information of the drone 100 is specifically a value indicating the height of the drone 100, and is the vertical position information of the drone 100 measured by the GPS module RTK504 or the acceleration of the 6-axis gyro sensor 505 in the z direction. Required by information. According to this configuration, the motor drive unit 261 can energize the motor 102 with the maximum current. That is, the temperature of the battery 502 can be raised in a shorter time. In particular, in a drone for spraying chemicals, the total weight of the drone varies greatly depending on the amount of chemicals loaded, so the amount of current required for takeoff varies depending on the amount of chemicals loaded. Therefore, by adjusting the amount of current to be energized based on the position information of the drone, more efficient warm-up operation becomes possible.

ポンプ駆動部263は、バッテリー502の温度を上昇させるためにポンプ106を稼働させる機能部である。具体的には、薬剤タンク104の下方に配置されている三方弁122から拡張タンク131を介して再度薬剤タンク104に至る循環経路を解放してポンプ106を稼働させ、薬剤をドローン100内部で循環させる。これにより、薬剤を吐出することなくポンプ106を稼働させ、バッテリー502の温度を上昇させることができる。 The pump drive unit 263 is a functional unit that operates the pump 106 in order to raise the temperature of the battery 502. Specifically, the circulation path from the three-way valve 122 located below the drug tank 104 to the drug tank 104 via the expansion tank 131 is released again to operate the pump 106, and the drug is circulated inside the drone 100. Let me. As a result, the pump 106 can be operated without discharging the chemicals, and the temperature of the battery 502 can be raised.

なお、ポンプ駆動部263は、三方弁122からノズル103に至る経路を解放した上で、ポンプ106を稼働させてもよい。この場合、ポンプ駆動部263は、ノズル103から薬剤が吐出されない程度の小さな稼働力でポンプ106を稼働させてもよい。 The pump drive unit 263 may operate the pump 106 after releasing the path from the three-way valve 122 to the nozzle 103. In this case, the pump drive unit 263 may operate the pump 106 with a small operating force such that the drug is not discharged from the nozzle 103.

なお、暖機部26は、上述に加えて、例えばカメラなどドローン100に搭載されている他の構成に通電してもよい。ただし、本実施形態においては、最も多くの電流を通電可能な構成はモーター102であり、次いでポンプ106である。また、これらの構成は、通電される電流量に応じて容易に動作を変化させることができる。したがって、モーター102およびポンプ106の駆動を暖機運転に用いると好適である。 In addition to the above, the warm-up unit 26 may energize other configurations mounted on the drone 100, such as a camera. However, in the present embodiment, the configuration capable of energizing the largest amount of current is the motor 102, followed by the pump 106. Further, these configurations can easily change the operation according to the amount of the energized current. Therefore, it is preferable to use the drive of the motor 102 and the pump 106 for the warm-up operation.

省力飛行判定部27は、飛行中に、情報取得部24により取得した情報に基づいて、ドローン100が省力飛行の要否を判定する機能部である。省力飛行判定部27は、バッテリー502の蓄電量が所定以下の場合、省力飛行を行うことを決定し、飛行制御部23にその旨を伝達する。 The labor-saving flight determination unit 27 is a functional unit in which the drone 100 determines the necessity of labor-saving flight based on the information acquired by the information acquisition unit 24 during flight. When the amount of electricity stored in the battery 502 is less than or equal to a predetermined value, the labor-saving flight determination unit 27 determines to perform a labor-saving flight and notifies the flight control unit 23 to that effect.

また、省力飛行判定部27は、バッテリー502の温度に基づいて、バッテリー502の出力可能電流値の最大値を算出する。また、電流計測部244により得られるバッテリー502の出力電流を取得し、出力可能電流値の最大値と比較する。出力電流と最大値との差が所定以下である場合、省力飛行判定部27は省力飛行が必要であると判定し、その旨を飛行制御部23に伝達する。出力可能電流値は、バッテリー502の温度に応じて異なる。また、バッテリー502の出力電流は、モーター102に対する指令等ドローン100の動作内容により異なる。したがって、この構成によれば、出力可能電流値と出力電流の値に基づいて、より正確に省力飛行の要否を判定することができる。 Further, the labor-saving flight determination unit 27 calculates the maximum value of the outputable current value of the battery 502 based on the temperature of the battery 502. Further, the output current of the battery 502 obtained by the current measuring unit 244 is acquired and compared with the maximum value of the outputable current value. When the difference between the output current and the maximum value is less than or equal to a predetermined value, the labor-saving flight determination unit 27 determines that labor-saving flight is necessary, and transmits that fact to the flight control unit 23. The output current value varies depending on the temperature of the battery 502. Further, the output current of the battery 502 differs depending on the operation content of the drone 100 such as a command to the motor 102. Therefore, according to this configuration, it is possible to more accurately determine the necessity of labor-saving flight based on the output current value and the output current value.

このような構成によれば、寒い季節や明け方等、外気温が低い場合にもドローン100を安全に飛行させることができる。例えば、比較的暑い季節に薬剤散布を行い、寒い季節や明け方に生育監視を行う農業用ドローンにおいて、いずれの用途においてもドローン100を安全に飛行させることができる。 According to such a configuration, the drone 100 can be safely flown even when the outside temperature is low such as in the cold season or at dawn. For example, in an agricultural drone that sprays chemicals in a relatively hot season and monitors growth in a cold season or at dawn, the drone 100 can be safely flown for any purpose.

●着陸状態において暖機運転の要否を判定するフローチャート
図14に示すように、まず、ドローン100が着陸している状態において、バッテリー温度取得部241はバッテリー502の温度を測定する(ステップS1)。
● Flow chart for determining the necessity of warm-up operation in the landing state As shown in FIG. 14, first, the battery temperature acquisition unit 241 measures the temperature of the battery 502 while the drone 100 is landing (step S1). ..

バッテリー蓄電量取得部242は、バッテリー502の蓄電量を測定する(ステップS2)。 The battery charge amount acquisition unit 242 measures the charge amount of the battery 502 (step S2).

飛行計画取得部243は、ドローン100が離陸後に行う飛行計画を取得する(ステップS3)。なお、ステップS1乃至S3は順不同である。また、ステップS1乃至S3を同時に実行してもよい。 The flight plan acquisition unit 243 acquires the flight plan to be performed by the drone 100 after takeoff (step S3). The steps S1 to S3 are in no particular order. Further, steps S1 to S3 may be executed at the same time.

暖機判定部25は、バッテリー温度取得部241、バッテリー蓄電量取得部242および飛行計画取得部243に基づいて、暖機運転が必要か否かを判定する(ステップS4。 The warm-up determination unit 25 determines whether or not warm-up operation is necessary based on the battery temperature acquisition unit 241, the battery storage amount acquisition unit 242, and the flight plan acquisition unit 243 (step S4).

暖機判定部25により、暖機運転の必要がないと判定される場合、ドローン100は離陸する(ステップS10)。また、離陸の前に、離陸に至る準備動作を適宜実行してもよい。 When the warm-up determination unit 25 determines that warm-up operation is not necessary, the drone 100 takes off (step S10). Further, before takeoff, a preparatory operation leading to takeoff may be appropriately performed.

暖機判定部25により、暖機運転の必要性があると判定される場合、操縦器401にその旨を通知し、使用者402の入力を待機する(ステップS5)。操縦器401には、暖機運転、バッテリー502の交換、および使用者によりバッテリー502を温める施策のうち、いずれを実行するかが選択可能に表示されている。また、バッテリー502の蓄電量が所定以下で、バッテリー502の温度を十分上昇させられないことが予想される場合は、バッテリー502の交換又は温めのみを使用者402に促すよう表示されてもよい。 When the warm-up determination unit 25 determines that warm-up operation is necessary, it notifies the controller 401 to that effect and waits for the input of the user 402 (step S5). On the controller 401, it is possible to select which of warm-up operation, replacement of the battery 502, and measures for warming the battery 502 by the user to be executed. Further, when the amount of electricity stored in the battery 502 is less than a predetermined value and it is expected that the temperature of the battery 502 cannot be sufficiently raised, it may be displayed to prompt the user 402 to replace or warm the battery 502 only.

なお、上述に代えて、暖機判定部25により暖機運転の必要があると判定される場合に自動で暖機運転を行うように構成されていてもよい。なお、この場合も、暖機運転中である旨が操縦器401に表示される。さらに、上述に代えて、ドローン100の飛行を禁止する措置を取ってもよい。 Instead of the above, the warm-up determination unit 25 may be configured to automatically perform the warm-up operation when it is determined that the warm-up operation is necessary. In this case as well, the controller 401 indicates that the warm-up operation is in progress. Further, instead of the above, measures may be taken to prohibit the flight of the drone 100.

使用者402により暖機運転を行う旨の命令が入力されると、暖機部26は暖機運転を開始する(ステップS6)。暖機運転の間、バッテリー温度取得部241は連続的、又は定期的にバッテリー502の温度を計測し(ステップS7)、暖機判定部25は、バッテリー502が所定の温度になっているか否かを判定する(ステップS8)。バッテリー502が所定以上の温度になっているとき、暖機部26は暖機運転を中止する(ステップS9)。その後、ドローン100は離陸、又は離陸に至る動作を実行する(ステップS10)。 When a command to perform warm-up operation is input by the user 402, the warm-up unit 26 starts warm-up operation (step S6). During the warm-up operation, the battery temperature acquisition unit 241 continuously or periodically measures the temperature of the battery 502 (step S7), and the warm-up determination unit 25 determines whether or not the battery 502 is at a predetermined temperature. Is determined (step S8). When the battery 502 has reached a temperature equal to or higher than a predetermined temperature, the warm-up unit 26 stops the warm-up operation (step S9). After that, the drone 100 performs an operation leading to takeoff or takeoff (step S10).

使用者402により、バッテリー502を交換する又はおよびバッテリー502を温める旨の入力がされると、ドローン100は、バッテリー502が取り外し可能な状態になる(ステップS11)。具体的には、ドローン100はシャットダウンされる。 When the user 402 inputs to replace the battery 502 or warm the battery 502, the drone 100 puts the battery 502 in a removable state (step S11). Specifically, the drone 100 is shut down.

●飛行中においてバッテリーの温度が飛行に適しているか判定するフローチャート
図15に示すように、まず、ドローン100が飛行している状態において、バッテリー温度取得部241はバッテリー502の温度を測定する(ステップS21)。
● Flow chart for determining whether the battery temperature is suitable for flight during flight As shown in FIG. 15, first, the battery temperature acquisition unit 241 measures the temperature of the battery 502 while the drone 100 is in flight (step). S21).

バッテリー蓄電量取得部242は、バッテリー502の蓄電量を測定する(ステップS22)。 The battery charge amount acquisition unit 242 measures the charge amount of the battery 502 (step S22).

飛行計画取得部243は、ドローン100が着陸までに行う飛行計画を取得する(ステップS23)。なお、ステップS21乃至S23は順不同である。また、ステップS21乃至S23を同時に実行してもよい。 The flight plan acquisition unit 243 acquires the flight plan to be performed by the drone 100 before landing (step S23). The steps S21 to S23 are in no particular order. Further, steps S21 to S23 may be executed at the same time.

暖機判定部25は、バッテリー温度取得部241に基づいて、バッテリー502の温度が所定以下であるかを判定する(ステップS24)。 The warm-up determination unit 25 determines whether the temperature of the battery 502 is equal to or lower than the predetermined temperature based on the battery temperature acquisition unit 241 (step S24).

暖機判定部25により、暖機運転の必要がないと判定される場合、ドローン100は計画通りの飛行を継続する。また、定期的に繰り返し暖機運転の要否を判定する。 If the warm-up determination unit 25 determines that warm-up operation is not necessary, the drone 100 continues to fly as planned. In addition, the necessity of warm-up operation is determined periodically and repeatedly.

暖機判定部25により、暖機運転の必要性があると判定される場合、暖機判定部25は、バッテリー蓄電量取得部242に基づいて、バッテリー502の蓄電量が所定以下であるかを判定する(ステップS25)。 When the warm-up determination unit 25 determines that the warm-up operation is necessary, the warm-up determination unit 25 determines whether the charge amount of the battery 502 is equal to or less than the predetermined amount based on the battery charge amount acquisition unit 242. Judgment (step S25).

バッテリー502の蓄電量が所定以下の場合、省力飛行判定部27は省力飛行が必要であると決定し、飛行制御部23は省力飛行を開始する(ステップS26)。その後、暖機運転を開始する(ステップS27)。バッテリー502が所定の蓄電量を越えている場合、省力飛行を行うことなく暖機運転を開始する(ステップS27)。 When the amount of electricity stored in the battery 502 is less than or equal to the predetermined value, the labor-saving flight determination unit 27 determines that the labor-saving flight is necessary, and the flight control unit 23 starts the labor-saving flight (step S26). After that, the warm-up operation is started (step S27). When the battery 502 exceeds the predetermined storage capacity, the warm-up operation is started without performing labor-saving flight (step S27).

バッテリー502の蓄電量が上述の蓄電量よりさらに低い場合(ステップS40)、ドローン100は着陸する(ステップS41)。 When the storage capacity of the battery 502 is further lower than the storage capacity described above (step S40), the drone 100 lands (step S41).

なお、ここでは温度および蓄電量をこの順に段階的に判定するフローを記載したが、先に蓄電量を判定し、次いで温度を判定してもよい。また、これらの判定を同時に行ってもよい。 Although the flow for determining the temperature and the stored amount stepwise in this order is described here, the stored amount may be determined first, and then the temperature may be determined. Moreover, you may make these determinations at the same time.

暖機運転の開始後、バッテリー温度取得部241は定期的にバッテリー502の温度を測定し(ステップS28)、暖機判定部25によりバッテリー501が所定温度に達しているか否かを判定する(ステップS29)。バッテリー501が所定温度に達していない場合、ステップS25に戻る。バッテリー501が所定温度に達しているとき、暖機運転を終了する(ステップS30)。また、省力飛行を行っている場合は、通常の飛行に戻す(ステップS31)。 After the start of warm-up operation, the battery temperature acquisition unit 241 periodically measures the temperature of the battery 502 (step S28), and the warm-up determination unit 25 determines whether or not the battery 501 has reached a predetermined temperature (step). S29). If the battery 501 has not reached the predetermined temperature, the process returns to step S25. When the battery 501 has reached the predetermined temperature, the warm-up operation is terminated (step S30). If the flight is labor-saving, return to normal flight (step S31).

●バッテリーの温度および電流値を監視して、省力飛行に移行するフローチャート
図16に示すように、飛行中において、バッテリー温度取得部241は、バッテリー501の温度を取得する(ステップS51)。次いで、バッテリー温度取得部241は、バッテリー501の温度に基づいて出力可能な電流値の最大値を算出する(ステップS52)。
● Flow chart for monitoring the battery temperature and current value to shift to labor-saving flight As shown in FIG. 16, the battery temperature acquisition unit 241 acquires the temperature of the battery 501 during flight (step S51). Next, the battery temperature acquisition unit 241 calculates the maximum value of the current value that can be output based on the temperature of the battery 501 (step S52).

電流計測部244は、バッテリー502からの出力電流を算出する(ステップS53)。 The current measuring unit 244 calculates the output current from the battery 502 (step S53).

省力飛行判定部27は、出力可能な電流値の最大値とバッテリー502からの出力電流とを比較し、差異が所定以下であるか判定する(ステップS54)。 The labor-saving flight determination unit 27 compares the maximum value of the current value that can be output with the output current from the battery 502, and determines whether the difference is equal to or less than a predetermined value (step S54).

上述の差異が十分大きい場合は、ステップS51に戻る。上述の差異が所定以下であるとき、省力飛行判定部27は省力飛行が必要である旨を飛行制御部23に伝達し、省力飛行を開始する(ステップS55)。 If the above difference is large enough, the process returns to step S51. When the above difference is less than or equal to a predetermined value, the labor-saving flight determination unit 27 notifies the flight control unit 23 that the labor-saving flight is necessary, and starts the labor-saving flight (step S55).

本構成によれば、適切な条件下で省力飛行を開始した上で、暖機運転を行うことができる。 According to this configuration, it is possible to perform warm-up operation after starting labor-saving flight under appropriate conditions.

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、自律的に動作する機械全般に適用可能である。特に、自律飛行を行うドローンに適用可能である。また、自律的に動作する、地面を自走する機械にも適用可能である。 In this description, an agricultural chemical spray drone has been described as an example, but the technical idea of the present invention is not limited to this, and can be applied to all machines that operate autonomously. In particular, it is applicable to drones that fly autonomously. It can also be applied to autonomously operating machines that run on the ground.

(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。

(Technically remarkable effect of the present invention)
In the drone according to the present invention, high safety can be maintained even during autonomous flight.

Claims (14)

駆動電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの温度を測定する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する暖機判定部と、
前記暖機判定部により暖機運転が必要と判断された場合に、使用者に前記暖機運転の必要性を通知する通知部と、
着陸している状態において前記暖機運転を行う指示と前記バッテリーの交換の指示のいずれかの指示を前記使用者が選択可能な入力部と、
前記入力部により前記暖機運転を行う指示の入力を受け付けた場合に、前記暖機運転を行う暖機部と、
を備えるドローンであって、
前記暖機部は、前記バッテリーに負荷をかけて前記暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる、
ドローン。
A battery that supplies drive power and
An information acquisition unit that measures the temperature of the battery,
Based on the value acquired by the information acquisition unit, a warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and a warm-up determination unit.
When the warm-up determination unit determines that warm-up operation is necessary, a notification unit that notifies the user of the necessity of warm-up operation, and a notification unit.
And said user-selectable input one of the instructions in an instruction to replace the instruction with the battery that performs Kidan press run before Te state odor that landed,
When the input unit receives the input of the instruction to perform the warm-up operation, the warm-up unit that performs the warm-up operation and the warm-up unit
It is a drone equipped with
The warm-up unit raises the temperature of the battery by applying a load to the battery and performing the warm-up operation.
Drone.
前記通知部は、前記暖機運転の必要性の通知に加えて、前記バッテリーの交換を促すメッセージを通知する、In addition to the notification of the necessity of warm-up operation, the notification unit notifies a message prompting the replacement of the battery.
請求項1に記載のドローン。The drone according to claim 1.
前記暖機判定部は、前記通知部により前記暖機運転の必要性が通知され、前記ドローンが再起動された場合に、前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を再度判定する、The warm-up determination unit determines the temperature of the battery based on the value acquired by the information acquisition unit when the notification unit notifies the necessity of the warm-up operation and the drone is restarted. Redetermine the necessity of warm-up operation to raise,
請求項1に記載のドローン。The drone according to claim 1.
前記ドローンを飛行させる推進器をさらに備え、前記暖機部は、前記ドローンが離陸しない範囲で前記推進器を駆動させる、
請求項1記載のドローン。
A propulsion device for flying the drone is further provided, and the warm-up unit drives the propulsion device within a range in which the drone does not take off.
The drone according to claim 1.
前記ドローンが離陸しているか否かを判定する離陸判定部をさらに備え、前記暖機部は、前記離陸判定部による検知の結果を参照し、前記ドローンが離陸しない範囲で前記推進器を動作させる、
請求項記載のドローン。
Further comprising determining takeoff judgment section whether the drone is off, the warming-up portion refers to the result of detection by the pre-Symbol takeoff judgment unit, operating said thruster to the extent that the drone does not take off Let,
The drone according to claim 4 .
駆動電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの温度を測定する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する暖機判定部と、
着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行う暖機部と、
を備えるドローンであって、
薬剤を貯留するタンクと、
前記タンク内の薬剤を流動させるポンプと、
前記薬剤を外部に吐出する吐出経路と、
前記薬剤を前記ドローンの内部で循環させる循環経路と、
前記ポンプを駆動させ、前記吐出経路および前記循環経路に、薬剤を選択的に流入可能な薬剤制御部と、
をさらに備え、
前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機部は、前記薬剤制御部により前記ポンプを駆動させて前記循環経路に前記薬剤を流入させて前記バッテリーの温度を上昇させる、
ドローン。
A battery that supplies drive power and
An information acquisition unit that measures the temperature of the battery,
Based on the value acquired by the information acquisition unit, a warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and a warm-up determination unit.
When the warm-up determination unit determines that the warm-up operation is necessary in the landing state, the warm-up unit that performs the warm-up operation and the warm-up unit
It is a drone equipped with
A tank for storing medicine and
A pump that flows the drug in the tank and
A discharge path for discharging the drug to the outside and
A circulation pathway that circulates the drug inside the drone,
A drug control unit capable of driving the pump and selectively inflowing the drug into the discharge path and the circulation path.
With more
When the warm-up determination unit determines that the warm-up operation is necessary, the warm-up unit drives the pump by the drug control unit to allow the drug to flow into the circulation path of the battery. Raise the temperature,
Drone.
駆動電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの温度を測定する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する暖機判定部と、
着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行う暖機部と、
を備えるドローンであって、
前記暖機部は、前記バッテリーに負荷をかけて暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させ、
前記情報取得部は、前記ドローンが離陸後に飛行する飛行計画の情報を取得する飛行計画取得部を有し、前記暖機判定部は、前記飛行計画の情報に基づいて前記暖機運転の要否を判定する、
ドローン。
A battery that supplies drive power and
An information acquisition unit that measures the temperature of the battery,
Based on the value acquired by the information acquisition unit, a warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and a warm-up determination unit.
When the warm-up determination unit determines that the warm-up operation is necessary in the landing state, the warm-up unit that performs the warm-up operation and the warm-up unit
It is a drone equipped with
The warm-up unit raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform warm-up operation.
The information acquisition unit has a flight plan acquisition unit that acquires information on a flight plan for the drone to fly after takeoff, and the warm-up determination unit determines whether or not the warm-up operation is necessary based on the flight plan information. To judge,
Drone.
前記暖機判定部は、前記飛行計画における前記ドローンの飛行速度又は飛行加速度から予測される最大電流予測値に基づいて前記暖機運転の要否を判定する、
請求項記載のドローン。
The warm-up determination unit determines the necessity of warm-up operation based on the maximum current predicted value predicted from the flight speed or flight acceleration of the drone in the flight plan.
The drone according to claim 7 .
前記暖機判定部は、前記飛行計画における前記ドローンの飛行予定時間に基づいて前記暖機運転の要否を判定する、
請求項又は記載のドローン。
The warm-up determination unit determines whether or not the warm-up operation is necessary based on the scheduled flight time of the drone in the flight plan.
The drone according to claim 7 or 8 .
前記暖機判定部は、前記暖機運転の間において、前記バッテリーの温度が所定の目標温度以上になったことを検知して前記暖機運転を中止させる、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
The warm-up determination unit detects that the temperature of the battery exceeds a predetermined target temperature during the warm-up operation, and stops the warm-up operation.
The drone according to any one of claims 1 to 9 .
駆動電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの温度を測定する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する暖機判定部と、
着陸している状態において前記暖機判定部により前記暖機運転が必要であると判定されるとき、前記暖機運転を行う暖機部と、
を備えるドローンであって、
前記暖機部は、前記バッテリーに負荷をかけて暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させ、
通常飛行に比べて前記バッテリーの消費電力が小さい省力飛行を開始するか否かを判定する省力飛行判定部をさらに備え、
前記省力飛行判定部は、前記ドローンが飛行している状態において、前記バッテリーの蓄電量に基づいて前記省力飛行を開始するか否かを判定し、
前記バッテリーが出力する電流値を計測する電流計測部をさらに備え、
前記省力飛行判定部は、前記バッテリーの温度を参照し、前記バッテリーの温度に基づいて算出される出力可能電流の最大値と、前記バッテリーが放電する電流と、の差が所定以下であることに基づいて前記省力飛行を開始することを決定する、
ドローン。
A battery that supplies drive power and
An information acquisition unit that measures the temperature of the battery,
Based on the value acquired by the information acquisition unit, a warm-up determination unit that determines the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and a warm-up determination unit.
When the warm-up determination unit determines that the warm-up operation is necessary in the landing state, the warm-up unit that performs the warm-up operation and the warm-up unit
It is a drone equipped with
The warm-up unit raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform warm-up operation.
It is further equipped with a labor-saving flight determination unit that determines whether or not to start a labor-saving flight in which the power consumption of the battery is smaller than that of a normal flight.
The labor-saving flight determination unit determines whether or not to start the labor-saving flight based on the amount of electricity stored in the battery while the drone is flying.
Further equipped with a current measuring unit for measuring the current value output by the battery,
The labor-saving flight determination unit refers to the temperature of the battery, and the difference between the maximum value of the outputable current calculated based on the temperature of the battery and the current discharged by the battery is not more than a predetermined value. Decides to start the labor-saving flight based on,
Drone.
前記ドローンを飛行させる推進器をさらに備え、前記省力飛行における、前記推進器への指令値の上限値は、前記通常飛行に比べて小さい、
請求項11記載のドローン。
A propulsion device for flying the drone is further provided, and the upper limit of the command value to the propulsion device in the labor-saving flight is smaller than that in the normal flight.
The drone according to claim 11 .
駆動電力を供給するバッテリーを備えるドローンの制御方法であって、
前記バッテリーの温度を測定するステップと、
取得される前記バッテリーの温度計測値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定するステップと、
前記暖機運転の要否を判定するステップにおいて暖機運転が必要と判断された場合に、使用者に暖機運転の必要性を通知するステップと、
着陸している状態において前記暖機運転を行う指示と前記バッテリーの交換の指示のいずれかの指示を前記使用者が選択可能な入力部から、指示を受け付けるステップと、
前記入力部により前記暖機運転を行う指示の入力を受け付けた場合に、前記暖機運転を行うステップと、
を含み、
前記暖機運転を行うステップは、前記バッテリーに負荷をかけて前記暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる、
ドローンの制御方法。
A method of controlling a drone that has a battery that supplies drive power.
The step of measuring the temperature of the battery and
Based on the acquired temperature measurement value of the battery, a step of determining the necessity of warm-up operation for raising the temperature of the battery, and
When it is determined that warm-up operation is necessary in the step of determining the necessity of warm-up operation, the step of notifying the user of the necessity of warm-up operation and
Instructions or instructions for exchange of instructions between the battery performing pre Kidan machine operating Te state odor that landed from the user-selectable input unit, a step of accepting an instruction,
When the input unit receives an input of an instruction to perform the warm-up operation, the step of performing the warm-up operation and
Including
The step of performing the warm-up operation raises the temperature of the battery by applying a load to the battery and performing the warm-up operation.
How to control the drone.
駆動電力を供給するバッテリーを備えるドローンの制御プログラムであって、
前記バッテリーの温度を測定する命令と、
取得される前記バッテリーの温度計測値に基づいて、前記バッテリーの温度を上昇させる暖機運転の要否を判定する命令と、
前記暖機運転の要否を判定する命令に基づいて前記暖機運転が必要と判断された場合に、使用者に暖機運転の必要性を通知する命令と、
着陸している状態において前記暖機運転を行う指示と前記バッテリーの交換の指示のいずれかの指示を前記使用者が選択可能な入力部から、指示を受け付ける命令と、
前記入力部により前記暖機運転を行う指示の入力を受け付けた場合に、前記暖機運転を行う命令と、
をコンピューターに実行させ、
前記暖機運転を行う命令は、前記バッテリーに負荷をかけて前記暖機運転を行うことにより、前記バッテリーの温度を上昇させる、
ドローンの制御プログラム。
A drone control program with a battery that supplies drive power
The command to measure the temperature of the battery and
An instruction to determine the necessity of warm-up operation to raise the temperature of the battery based on the acquired temperature measurement value of the battery, and
When it is determined that the warm-up operation is necessary based on the command for determining the necessity of the warm-up operation, the command for notifying the user of the necessity of the warm-up operation and
An instruction to accept an instruction from an input unit that can be selected by the user, an instruction to perform the warm-up operation or an instruction to replace the battery while landing, and an instruction to accept the instruction.
When the input unit receives the input of the instruction to perform the warm-up operation, the instruction to perform the warm-up operation and the instruction to perform the warm-up operation
Let the computer run
The command to perform the warm-up operation raises the temperature of the battery by applying a load to the battery to perform the warm-up operation.
Drone control program.
JP2020532383A 2018-07-25 2019-07-22 Drones, drone control methods, and drone control programs Active JP6829453B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018138992 2018-07-25
JP2018138992 2018-07-25
PCT/JP2019/028654 WO2020022266A1 (en) 2018-07-25 2019-07-22 Drone, method for controlling drone, and drone control program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020022266A1 JPWO2020022266A1 (en) 2020-12-17
JP6829453B2 true JP6829453B2 (en) 2021-02-10

Family

ID=69182290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020532383A Active JP6829453B2 (en) 2018-07-25 2019-07-22 Drones, drone control methods, and drone control programs

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6829453B2 (en)
WO (1) WO2020022266A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022177312A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 주식회사 렉스피 Method for supporting replacement of battery of drone for seamless power supply, and device therefor

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6783491B1 (en) * 2020-02-05 2020-11-11 合同会社サウザンズ Aircraft landing guidance support system and aircraft landing integrated support system including this
US20220011782A1 (en) * 2020-06-30 2022-01-13 Joby Aero, Inc. Method And System For Safely Landing A Battery Powered Electric VTOL Aircraft In A Low Charge Condition
CN112201878B (en) * 2020-09-11 2023-07-21 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 Heating method for combining ground and air of lithium ion battery of airplane
CN112467253B (en) * 2020-11-10 2022-03-25 一飞(海南)科技有限公司 Battery heat preservation and heating control system and method in low-temperature environment, unmanned aerial vehicle and medium
WO2022123940A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 京セラ株式会社 Control device for unmanned aircraft, unmanned air craft, control method for unmanned aircraft, and program
JP2023080614A (en) * 2021-11-30 2023-06-09 株式会社デンソー Control device for electric aircraft
US11694560B1 (en) * 2021-12-28 2023-07-04 Beta Air, Llc Computing device and method for predicting battery temperature in an electric aircraft
CN114348260B (en) * 2021-12-31 2024-03-05 广州极飞科技股份有限公司 Plant protection unmanned aerial vehicle, control method and control device thereof and electronic equipment
CN117228021B (en) * 2023-11-14 2024-01-19 贵州航天智慧农业有限公司 Unmanned aerial vehicle charging and discharging adjustment method and system for identifying sorghum pests

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101615486B1 (en) * 2015-07-17 2016-04-26 주식회사 한국카본 Vertical take off and landing aircraft using hybrid-electric propulsion system
CN109074040A (en) * 2016-05-30 2018-12-21 深圳市大疆创新科技有限公司 Flight restriction based on operating parameter
JP6669612B2 (en) * 2016-08-26 2020-03-18 株式会社クボタ Agricultural multicopter
JP2018055463A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 セコム株式会社 Flight robot control system and flight robot
CN206422189U (en) * 2016-10-31 2017-08-18 深圳市大疆创新科技有限公司 Battery and unmanned plane
JP6835871B2 (en) * 2016-12-15 2021-02-24 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Flight control methods, unmanned aerial vehicles, flight systems, programs, and recording media

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022177312A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 주식회사 렉스피 Method for supporting replacement of battery of drone for seamless power supply, and device therefor
KR20220117952A (en) * 2021-02-17 2022-08-25 주식회사 렉스피 Drone battery replacement support method for seamless power supply and device therefor
KR102561295B1 (en) * 2021-02-17 2023-07-31 주식회사 렉스피 Drone battery replacement support method for seamless power supply and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020022266A1 (en) 2020-12-17
WO2020022266A1 (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6829453B2 (en) Drones, drone control methods, and drone control programs
JP6777355B2 (en) Drone system, drone system control method, and drone system control program
JP6803592B2 (en) Drone system, drone, pilot, drone system control method, and drone system control program
JP6749626B2 (en) Drug ejection control system, method, and computer program
JP6727525B2 (en) Drone, drone control method, and drone control program
JP6913978B2 (en) Fault detection systems, methods, and computer programs
CN111655581B (en) Unmanned aerial vehicle, control system thereof, and computer-readable recording medium
CN111566010A (en) Agricultural unmanned aerial vehicle with improved fool-proof performance
JP6889502B2 (en) Drones, drone control methods, and drone control programs
JP6777923B2 (en) Drone system, drone system control method, and drone system control program
JP6837254B2 (en) Drone system, drone, drone system control method, and drone system control program
JP6746157B2 (en) Drug replenishment control system, sprayer, drone, drug replenishment system control method, and drug replenishment system control program
JP6901187B2 (en) Drug spraying system, control method of drug spraying system, and drug spraying system control program
JP6746126B2 (en) System and method for preventing drug leakage
JP6795244B2 (en) Drones, how to control them, and programs
JP6996792B2 (en) Drug discharge control system, its control method, and control program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200710

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200901

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201207

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: 20210106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6829453

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