JP7176785B2 - Drone, drone control method, and drone control program - Google Patents

Drone, drone control method, and drone control program Download PDF

Info

Publication number
JP7176785B2
JP7176785B2 JP2020563047A JP2020563047A JP7176785B2 JP 7176785 B2 JP7176785 B2 JP 7176785B2 JP 2020563047 A JP2020563047 A JP 2020563047A JP 2020563047 A JP2020563047 A JP 2020563047A JP 7176785 B2 JP7176785 B2 JP 7176785B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drone
drug
speed
control unit
wind
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
JP2020563047A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020137554A1 (en
Inventor
千大 和氣
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 JPWO2020137554A1 publication Critical patent/JPWO2020137554A1/en
Priority to JP2022176604A priority Critical patent/JP2023015200A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7176785B2 publication Critical patent/JP7176785B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02Initiating means
    • B64C13/16Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
    • B64C13/18Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors using automatic pilot
    • 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
    • B64D1/18Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
    • 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
    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • 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
    • B64U30/29Constructional 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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 (multi-copters), generally called drones, is progressing. One of its important application fields is the spraying of chemicals such as agricultural chemicals and liquid fertilizers on farmlands (fields) (for example, Patent Document 1). In Japan, where farmland is narrower than in Europe and the United States, the use of drones rather than manned airplanes and helicopters is often suitable.

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 determine their absolute position in centimeters during flight. Even in farmland with narrow and complex topography typical of , it can fly autonomously with minimal manual operation and can 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 consideration of safety was sufficient for autonomous flying drones for spraying agricultural chemicals. Drones loaded with drugs can weigh tens of kilograms, which could lead to serious consequences in the event of an accident such as falling on a person. In addition, drone operators are usually not experts, so a fool-proof mechanism is necessary, but consideration for this has been insufficient. Until now, there have been drone safety technologies premised on human operation (for example, Patent Document 2), but it addresses the unique safety issues of autonomous flying drones, especially for agricultural chemical spraying. The technology to do so did not exist.

また、マルチコプタ式のドローンにおいては、進行方向に対する機体角度を変化させることで、機体の飛行速度および加速度を変化させる。薬剤散布用ドローンにおいては、機体の角度変化に応じて薬剤ノズルの向きが変化し、ひいては薬剤の投下点が変化する。薬剤が意図しない地点に投下されると、薬剤を散布すべきでない場所に散布されることにより周囲の物体が汚染されたり、薬剤が過剰に散布されることで土壌が汚染されるおそれがある。また、薬剤が充分圃場に投下されないことで、薬剤による効果が充分に得られないおそれがある。したがって、ドローンの機体角度に応じて飛行が制御され、薬剤による圃場への効果を実効たらしめることが可能なドローンが必要とされている。特許文献3には、飛行速度および飛行高度、ならびに風向および風速に基づいて、散布する薬剤の散布量、散布角度、散布方向を制御する薬液散布用無人航空機が開示されている。また、特許文献3には、検知した風向および風速に基づいて、風上に向かって無人航空機を制御することで、機体が風で流されるような状況であっても、当初意図していた飛行経路上を通過させることが記載されている。 Also, in a multi-copter drone, the flight speed and acceleration of the drone are changed by changing the angle of the drone with respect to the direction of travel. In a chemical spraying drone, the direction of the chemical nozzle changes according to the change in the angle of the airframe, and thus the chemical drop point changes. If the chemical is dropped at an unintended point, there is a risk that the chemical will be sprayed where it should not be sprayed, contaminating surrounding objects, or that excessive spraying of the chemical will contaminate the soil. In addition, if the chemical is not sufficiently applied to the field, the effect of the chemical may not be sufficiently obtained. Therefore, there is a need for a drone whose flight is controlled according to the aircraft angle of the drone, and which is capable of effectively effecting the effects of chemicals on agricultural fields. Patent Literature 3 discloses an unmanned aerial vehicle for spraying a chemical solution that controls the spraying amount, spraying angle, and spraying direction of a chemical to be sprayed based on flight speed, flight altitude, wind direction, and wind speed. In addition, Patent Document 3 discloses that by controlling an unmanned aerial vehicle to face upwind based on the detected wind direction and wind speed, even if the aircraft is swept away by the wind, Passage on the route is described.

特許公開公報 特開2001-120151Patent Publication JP 2001-120151 特許公開公報 特開2017-163265Patent publication publication JP 2017-163265 特許公開公報 特開2017-206066Patent publication JP 2017-206066

機体の姿勢角に応じて飛行を制御することで、薬剤の投下点を調整し、薬剤による圃場への効果を実効たらしめることが可能なドローンを提供する。 To provide a drone capable of adjusting the drop point of a chemical by controlling the flight according to the attitude angle of the aircraft and making the effect of the chemical on a field effective.

上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係るドローンは、飛行制御部と、前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、を備える薬剤散布用のドローンであって、前記ドローンの姿勢角を検出する姿勢角検出部と、前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測する薬剤投下点予測部と、予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御する、薬剤投下点制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, a drone according to one aspect of the present invention is a drone for chemical spraying, comprising a flight control unit and an ejection unit for spraying a chemical agent during flight by the flight control unit, an attitude angle detection unit that detects an attitude angle of the drone; a drug dropping point prediction unit that predicts a drug dropping point of the drug ejected from the drone based on the posture angle; and the predicted drug dropping point. and a drug drop point control unit that controls the working mode of the drone based on.

前記薬剤投下点制御部は、進行方向に対する前記姿勢角が無風の状態に比べて小さいとき、前記ドローンの速度を上昇させるように構成されていてもよい。 The medicine dropping point control unit may be configured to increase the speed of the drone when the attitude angle with respect to the traveling direction is smaller than in a calm state.

前記薬剤投下点制御部は、進行方向に対する前記姿勢角が無風の状態に比べて大きいとき、前記ドローンの速度を低下させるように構成されていてもよい。 The medicine dropping point control unit may be configured to reduce the speed of the drone when the attitude angle with respect to the traveling direction is large compared to a state of no wind.

前記作業態様は、前記ドローンの速度、高度、前記薬剤の散布流量、ならびに前記ドローンの直線移動において前記薬剤の吐出を開始する吐出開始点、および前記薬剤の吐出を停止する吐出停止点の設定値のうち、少なくともいずれかを含むように構成されていてもよい。 The work mode includes the speed and altitude of the drone, the spray flow rate of the drug, and set values for an ejection start point at which the ejection of the drug is started and an ejection stop point at which the ejection of the drug is stopped in the linear movement of the drone. may be configured to include at least one of

前記薬剤投下点制御部は、前記ドローンの進行方向に沿う追い風が前記ドローンに吹き付けているとき、前記吐出開始点および前記吐出停止点を、無風の状態における前記吐出開始点および前記吐出停止点よりも進行方向後方に移動させるように構成されていてもよい。 The drug dropping point control unit adjusts the ejection start point and the ejection stop point from the ejection start point and the ejection stop point in a no-wind state when a tailwind along the traveling direction of the drone is blowing against the drone. may also be configured to be moved rearward in the traveling direction.

前記薬剤投下点制御部は、前記ドローンの進行方向と逆向きに吹く向かい風が前記ドローンに吹き付けているとき、前記吐出開始点および前記吐出停止点を、無風の状態における前記吐出開始点および前記吐出停止点よりも進行方向前方に移動させるように構成されていてもよい。 The medicine dropping point control unit sets the ejection start point and the ejection stop point to the ejection start point and the ejection stop point in a windless state when a head wind blowing in a direction opposite to the traveling direction of the drone is blowing against the drone. It may be configured to move forward in the traveling direction from the stop point.

前記薬剤投下点制御部は、水平面において前記ドローンの進行方向とは異なる方向に吹く風が前記ドローンに吹き付けているとき、前記ドローンの水平方向の位置を進行方向左右側方であって風上側に移動させるように構成されていてもよい。 When a wind blowing in a direction different from the traveling direction of the drone is blowing on the drone on a horizontal plane, the drug dropping point control unit adjusts the horizontal position of the drone to the left and right sides of the traveling direction and to the windward side. It may be configured to move.

前記ドローンに吹き付ける風の風速と、前記ドローンの高度と、に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤が風により流される影響があるか否かを判定し、前記薬剤の流される距離が所定以上である場合には、前記姿勢角に基づいて予測される前記薬剤投下点を風下側に補正する補正部をさらに備えるように構成されていてもよい。 Based on the wind speed of the wind blown to the drone and the altitude of the drone, it is determined whether or not the medicine ejected from the drone is affected by the wind, and the distance over which the medicine is flowed is determined. In the case described above, it may be configured to further include a correction unit that corrects the drug dropping point predicted based on the attitude angle to the leeward side.

前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出部と、前記姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出部と、前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速算出部と、をさらに備えていてもよい。 a ground speed calculation unit that calculates the ground speed of the drone; and at least one of the attitude angle, the weight of the drone, and the thrust exerted by the propulsion device operated by the flight control unit. It may further include an airspeed calculator that calculates an airspeed, and a wind speed calculator that calculates a wind speed and a wind direction in a traveling direction based on the ground speed and the airspeed.

前記姿勢角の絶対値が所定以上のとき、退避行動をとり、前記退避行動は、離陸禁止、前記薬剤の吐出停止、帰還、緊急着陸、およびホバリングの少なくとも1個の行動を含むように構成されていてもよい。 When the absolute value of the attitude angle is greater than or equal to a predetermined value, a retraction action is taken, and the retraction action includes at least one action of prohibition of takeoff, suspension of ejection of the medicine, return, emergency landing, and hovering. may be

前記姿勢角の絶対値が所定以上のとき、前記ドローンの目標とする飛行速度および加速度の少なくとも1個を低下させるように構成されていてもよい。 At least one of target flight speed and acceleration of the drone may be reduced when the absolute value of the attitude angle is greater than or equal to a predetermined value.

前記薬剤投下点制御部は、現在の前記姿勢角と無風状態の姿勢角との差、前記薬剤投下点の変位量、および風速のうち少なくとも1個を複数の段階に区分けし、区分けされる段階に応じて前記作業態様を制御するように構成されていてもよい。 The medicine dropping point control unit divides at least one of a difference between the current posture angle and a windless posture angle, a displacement amount of the medicine dropping point, and a wind speed into a plurality of stages, and divides them into a plurality of stages. It may be configured to control the work mode according to.

前記薬剤投下点制御部により制御された前記作業態様に基づいて、前記ドローンが消費する消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測部をさらに備えていてもよい。 It may further include an energy consumption prediction unit that predicts energy consumption consumed by the drone based on the work mode controlled by the drug dropping point control unit.

前記消費エネルギーに基づいて、前記ドローンに搭載されるバッテリの交換タイミング、および前記バッテリによる飛行可能時間の予測値の少なくともいずれかを更新するものとしてもよい。 At least one of the replacement timing of the battery mounted on the drone and the predicted flight time of the battery may be updated based on the energy consumption.

前記バッテリの交換タイミング、および前記飛行可能時間の予測値の少なくともいずれかの情報を操作器に送信し、当該情報を、前記操作器を介して使用者に通知するものとしてもよい。 Information on at least one of the replacement timing of the battery and the estimated flight time may be transmitted to the operating device, and the information may be notified to the user via the operating device.

上記目的を達成するため、本発明の別の観点に係るドローンの制御方法は、飛行制御部と、前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、を備える薬剤散布用のドローンの制御方法であって、前記ドローンの姿勢角を検出するステップと、前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測するステップと、予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御するステップと、を含む。 In order to achieve the above object, a drone control method according to another aspect of the present invention provides a drone for chemical spraying comprising a flight control section and an ejection section for spraying a chemical during flight by the flight control section. A control method comprising the steps of: detecting an attitude angle of the drone; predicting a drug dropping point of the drug to be ejected from the drone based on the posture angle; controlling the working behavior of the drone based on.

上記目的を達成するため、本発明のさらに別の観点に係るドローンの制御プログラムは、飛行制御部と、前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、を備える薬剤散布用のドローンの制御プログラムであって、前記ドローンの姿勢角を検出する命令と、前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測する命令と、予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御する命令と、をコンピュータに実行させる。
なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、CD-ROMなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。
In order to achieve the above object, according to still another aspect of the present invention, there is provided a drone control program for spraying chemicals, comprising: a flight control unit; and an ejection unit that sprays chemicals during flight by the flight control unit comprising a command for detecting an attitude angle of the drone, a command for predicting a drug dropping point of the drug ejected from the drone based on the posture angle, and the predicted drug dropping point causes a computer to execute instructions for controlling the working behavior of the drone based on
The computer program can be provided by downloading via a network such as the Internet, or can be provided by being recorded on various computer-readable recording media such as a CD-ROM.

機体の姿勢角に応じて飛行を制御することで、薬剤の投下点を調整し、薬剤による圃場への効果を実効たらしめることができる。 By controlling the flight according to the attitude angle of the aircraft, it is possible to adjust the drop point of the chemicals and make the effects of the chemicals on the field effective.

本願発明に係るドローンの実施形態を示す平面図である。1 is a plan view showing an embodiment of a drone according to the present invention; FIG. 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 view of the said 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。1 is an overall conceptual diagram of a chemical spraying system that the drone has. FIG. 上記ドローンが有する薬剤散布システムの、第2実施形態に係る全体概念図である。It is the whole conceptual diagram which concerns on 2nd Embodiment of the chemical|medical agent dispersion system which the said drone has. 上記ドローンが有する薬剤散布システムの、第3実施形態に係る全体概念図である。FIG. 11 is an overall conceptual diagram according to a third embodiment of a chemical spraying system that the 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 showing the control function of the said drone. 上記ドローンが、薬剤を散布しながら圃場を飛行する経路の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a route along which the drone flies over a field while spraying chemicals. 上記ドローンが飛行している様子を示す概略左側面図であって、(a)ホバリング中の概略左側面図、(b)進行中の概略左側面図である。It is a schematic left side view showing how the drone is flying, (a) a schematic left side view during hovering, and (b) a schematic left side view during flight. 上記ドローンが有する、上記ドローンから吐出される薬剤の投下点を予測し、上記ドローンの動作を制御するための構成に関する機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram relating to a configuration of the drone for predicting a dropping point of a medicine ejected from the drone and controlling the operation of the drone. 上記ドローンに吹き付ける風の向きと、当該風の向きに応じて変化する上記ドローンの動作の関係を示すテーブルである。4 is a table showing the relationship between the direction of wind blowing on the drone and the motion of the drone that changes according to the direction of the wind; 上記ドローンの圃場内の運転経路における薬剤の吐出開始点および吐出停止点を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a medicine ejection start point and an ejection stop point on a driving route of the drone in a field. 上記ドローンが薬剤の投下点を予測して動作を制御する工程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a process in which the drone predicts a drug drop point and controls its operation.

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。 Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. All figures are illustrative. In the following detailed description, for purposes of explanation, certain details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, embodiments are not limited to these specific details. Also, well-known structures and devices are schematically shown to simplify the drawings.

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, a drone refers to a power means (electric power, prime mover, etc.), a control method (wireless or wired, and whether it is an autonomous flight type or a manually operated type, etc.), It refers to an aircraft in general that has a plurality of 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、電力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。各回転翼101は、ドローン100の本体110からのび出たアームにより本体110の四方に配置されている。すなわち、進行方向左後方に回転翼101-1a、101-1b、左前方に回転翼101-2a、101-2b、右後方に回転翼101-3a、101-3b、右前方に回転翼101-4a、101-4bがそれぞれ配置されている。なお、ドローン100は図1における紙面下向きを進行方向とする。回転翼101の回転軸から下方には、それぞれ棒状の足107-1,107-2,107-3,107-4が伸び出ている。 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 called rotors) are: It is a means to fly the drone 100, and considering the balance of flight stability, aircraft size, and power consumption, it is equipped with 8 aircraft (4 sets of two-stage rotor blades). Each rotor 101 is arranged on the four sides of the main body 110 of the drone 100 by means of arms protruding from the main body 110 of the drone 100 . That is, rotor blades 101-1a and 101-1b are on the left rear in the traveling direction, rotor blades 101-2a and 101-2b are on the left front, rotor blades 101-3a and 101-3b are on the right rear, and rotor blades 101- on the right front. 4a and 101-4b are arranged respectively. In addition, the drone 100 makes the downward direction of the paper surface in FIG. 1 the advancing direction. Rod-shaped legs 107-1, 107-2, 107-3, and 107-4 extend downward from the rotating shaft of rotor blade 101, respectively.

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。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 equipped with rotors 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101- Means for rotating 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (typically an electric motor, but may be a motor, etc.), one machine provided for one rotor blade It is Motor 102 is an example of a propeller. The upper and lower rotors in one set (e.g. 101-1a and 101-1b) and their corresponding motors (e.g. 102-1a and 102-1b) are used for drone flight stability etc. The axes are collinear and rotate in opposite directions. As shown in FIGS. 2 and 3, the radial members for supporting the propeller guard provided to prevent the rotor from interfering with foreign objects are not horizontal but have a scaffold-like structure. This is to prevent the member from interfering with the rotor by promoting the buckling of the member to the outside of the rotor blade at the time of collision.

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。薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4は、吐出部の例である。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。 Four drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 are provided and are means for spraying the drug downward. Medicine nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 are examples of ejection units. In the present specification, chemicals generally refer to liquids or powders such as pesticides, herbicides, liquid fertilizers, insecticides, seeds, and water that are applied to fields.

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 and lower than the center of gravity of the drone 100 from the viewpoint of weight balance. The drug hoses 105-1, 105-2, 105-3, 105-4 are means for connecting the drug tank 104 and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and are hard material, and may also serve to support the drug nozzle. A pump 106 is means for ejecting a drug from a nozzle.

図6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。同図において、ドローン100、操作器401、および基地局404は、営農クラウド405にそれぞれ接続されている。また、小型携帯端末401aは、基地局404に接続されている。これらの接続は、Wi-Fiや移動通信システム等による無線通信を行ってもよいし、一部又は全部が有線接続されていてもよい。 FIG. 6 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 diagram and not to scale. In the figure, drone 100, controller 401, and base station 404 are connected to farming cloud 405, respectively. Also, the small mobile terminal 401 a is connected to the base station 404 . These connections may be wireless communication using Wi-Fi, a mobile communication system, or the like, or may be partially or wholly wired.

操作器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)。さらに、操作器401とは別に、操作器401に表示される情報の一部又は全部を表示可能な小型携帯端末401a、例えばスマートホンがシステムに含まれていてもよい。また、小型携帯端末401aから入力される情報に基づいて、ドローン100の動作が変更される機能を有していてもよい。小型携帯端末401aは、例えば基地局404と接続されていて、基地局404を介して営農クラウド405からの情報等を受信可能である。 The operation device 401 is a means for transmitting commands to the drone 100 by the operation of the user 402 and displaying information received from the drone 100 (for example, position, drug amount, remaining battery level, camera image, etc.). Yes, and may be implemented 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 fly autonomously, but manual operation may be performed during basic operations such as takeoff and return, and in an emergency. In addition to the portable information device, an emergency operating device (not shown) with a dedicated emergency stop function may be used (emergency operating devices such as a large emergency stop button can be (It may be a dedicated device equipped with Furthermore, apart from the operation device 401, the system may include a small portable terminal 401a, such as a smart phone, capable of displaying part or all of the information displayed on the operation device 401. FIG. Further, it may have a function of changing the operation of the drone 100 based on information input from the small portable terminal 401a. The small portable terminal 401a is connected to a base station 404, for example, and can receive information and the like from the farming cloud 405 via the base station 404. FIG.

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。 A farm field 403 is a rice field, a field, or the like to which the drone 100 sprays chemicals. In reality, the topography of the farm field 403 is complicated, and there are cases where a topographic map cannot be obtained in advance, or there are cases where the topographic map differs from the situation of the field. Fields 403 are usually adjacent to houses, hospitals, schools, other crop fields, roads, railroads, and the like. Also, there may be obstacles such as buildings and electric wires 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)。また、基地局404は、3G、4G、およびLTE等の移動通信システムを用いて、営農クラウド405と互いに通信可能であってもよい。基地局404は、本実施の形態においては、発着地点406と共に移動体406aに積載されている。 The base station 404 is a device that provides a Wi-Fi communication base unit function, etc., and may also function as an RTK-GPS base station and provide an accurate position of the drone 100 (Wi-Fi Fi communication master unit function and RTK-GPS base station may be independent devices). Also, the base station 404 may be able to communicate with the farming cloud 405 using a mobile communication system such as 3G, 4G, and LTE. The base station 404 is on board a vehicle 406a along with a point of origin 406 in this embodiment.

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、操作器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 farming cloud 405 is typically a group of computers and related software operated on a cloud service, and may be wirelessly connected to the operation device 401 via a mobile phone line or the like. The farming cloud 405 may analyze the image of the field 403 captured by the drone 100, grasp the growth status of crops, and perform processing for determining the flight route. In addition, the drone 100 may be provided with topographical information and the like of the field 403 that has been saved. In addition, a history of 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 chemical on the field 403 or when replenishment of the chemical, charging, or the like is required. The flight path (entry path) 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 starting takeoff.

なお、図7に示す第2実施形態のように、本願発明に係るドローン100の薬剤散布システムは、ドローン100、操作器401、小型携帯端末401a、および営農クラウド405が、それぞれ基地局404と接続されている構成であってもよい。 Note that, as in the second embodiment shown in FIG. 7, in the chemical spraying system for the drone 100 according to the present invention, the drone 100, the operation device 401, the small portable terminal 401a, and the farming cloud 405 are each connected to the base station 404. It may be a configuration that is

また、図8に示す第3実施形態のように、本願発明に係るドローン100の薬剤散布システムは、ドローン100、操作器401、および小型携帯端末401aが、それぞれ基地局404と接続されていて、操作器401のみが営農クラウド405と接続されている構成であってもよい。 In addition, as in the third embodiment shown in FIG. 8, the drone 100 chemical spraying system according to the present invention includes the drone 100, the controller 401, and the small portable terminal 401a, each of which is connected to a base station 404. A configuration in which only the operation device 401 is connected to the farming cloud 405 may be employed.

図9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、操作器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. 9 shows a block diagram showing control functions of an embodiment of the chemical spray drone according to the present invention. The flight controller 501 is a component that controls the entire drone, and specifically may be an embedded computer including a CPU, memory, related software, and the like. Flight controller 501 controls motors 102-1a and 102-1b via control means such as ESC (Electronic Speed Control) based on input information received from operation device 401 and input information obtained from various sensors described later. , 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, and 104-b, the flight of the drone 100 is controlled. The actual rotation speeds of motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, and 104-b are fed back to flight controller 501 to ensure normal rotation. It is configured to be able to monitor whether or not Alternatively, an optical sensor or the like may be provided on the rotor blade 101 and the rotation of the rotor blade 101 may be 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、操作器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 is rewritable through a storage medium or the like, or through communication means such as Wi-Fi communication or USB, in order to extend/change functions or correct problems. In this case, protection is provided by encryption, checksum, electronic signature, virus check software, etc. to prevent rewriting by unauthorized software. Also, part of the calculation processing used for control by the flight controller 501 may be executed by another computer existing on the operation device 401, on the farming cloud 405, or at another location. Due to the high importance of flight controller 501, some or all of its components may be duplicated.

フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機503を介して、さらに、基地局404を介して操作器401とやり取りを行ない、必要な指令を操作器401から受信すると共に、必要な情報を操作器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(GNSS)測位衛星からの信号を組み合わせることで、フライトコントローラー501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。フライトコントローラー501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フライトコントローラー501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 controller 401 via the Wi-Fi slave device 503 and via the base station 404, receives necessary commands from the controller 401, and transmits necessary information to the controller 401. can be sent to In this case, the communication may be encrypted to prevent fraudulent acts such as interception, impersonation, and device hijacking. The base station 404 also has a function of an RTK-GPS base station in addition to a Wi-Fi communication function. By combining signals from RTK base stations and GPS (GNSS) positioning satellites, the flight controller 501 can measure the absolute position of the drone 100 with an accuracy of several centimeters. Due to the high importance of the flight controller 501, it may be duplicated or multiplexed, and each redundant flight controller 501 should use a different satellite in order to cope with the failure of a particular GPS satellite. may be controlled.

6軸ジャイロセンサ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(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 means for measuring the acceleration of the drone body in three mutually orthogonal directions (further means for calculating the velocity by integrating the acceleration). The 6-axis gyro sensor 505 is means for measuring changes in the attitude angle of the drone body in the three directions described above, that is, angular velocity. The geomagnetic sensor 506 is a means of determining the direction of the drone body by measuring geomagnetism. The air pressure sensor 507 is a means of measuring air pressure, and can also indirectly measure the altitude of the drone. The laser sensor 508 is means for measuring the distance between the drone body and the ground surface using reflection of laser light, and may be an IR (infrared) laser. Sonar 509 is a means of measuring the distance between the drone body and the ground using the reflection of sound waves such as ultrasonic waves. These sensors may be selected according to the drone's cost targets and performance requirements. Also, a gyro sensor (angular velocity sensor) for measuring the tilt of the airframe, a wind sensor for measuring the wind force, etc. may be added. Also, 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 switch to an alternative sensor if it fails. Alternatively, multiple sensors may be used at the same time and a failure is assumed to occur if their measurements do not match.

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、操作器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。 Flow rate sensors 510 are means for measuring the flow rate of the drug, and are provided at multiple locations along the path from drug tank 104 to drug nozzle 103 . A liquid shortage sensor 511 is a sensor that detects when the amount of medicine has fallen below a predetermined amount. Multispectral camera 512 is a means of photographing field 403 and acquiring data for image analysis. The obstacle detection camera 513 is a camera for detecting drone obstacles, and is a separate device from the multispectral camera 512 because its image characteristics and lens orientation are different from those of the multispectral camera 512 . Switch 514 is a means for user 402 of drone 100 to make various settings. The obstacle contact sensor 515 is a sensor for detecting that the drone 100, especially its rotor or propeller guard portion, has come into contact with an obstacle such as a wire, building, human body, standing tree, bird, or other drone. . The cover sensor 516 is a sensor that detects that the operation panel of the drone 100 and the internal maintenance cover are open. A drug inlet sensor 517 is a sensor that detects that the inlet of the drug tank 104 is open. These sensors may be selected, duplicated or multiplexed depending on the drone's cost targets and performance requirements. Also, a sensor may be provided outside the drone 100 at the base station 404, the controller 401, or at another location to transmit the read information to the drone. For example, a wind sensor may be provided in the base station 404 to transmit information on wind power and 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 medicine ejection amount and stop the medicine ejection. The current status of the pump 106 (eg, number of revolutions, etc.) is configured to be 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は操作器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。また、Wi-Fi子機機能に替えて、3G、4G、およびLTE等の移動通信システムにより相互に通信可能であってもよい。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 display means for informing the operator of the drone of the state of the drone. Display means such as a liquid crystal display may be used in place of or in addition to LEDs. The buzzer 518 is an output means for informing the state of the drone (especially error state) by means of an audio signal. A Wi-Fi slave device function 519 is an optional component for communicating with an external computer or the like for transferring software, for example, separately from the operation device 401 . In place of or in addition to the Wi-Fi slave unit function, infrared communication, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), other wireless communication means such as NFC, or wired communication means such as USB connection may be used. Also, instead of the Wi-Fi slave device function, it may be possible to communicate with each other by mobile communication systems such as 3G, 4G, and LTE. The speaker 520 is output means for notifying the state of the drone (especially error state) by means of recorded human voice, synthesized voice, or the like. Weather conditions can make it difficult to see the visual display of the drone 100 in flight, and in such cases, audible status communication is effective. A warning light 521 is a display means such as a strobe light that indicates the state of the drone (especially an error state). These input/output means may be selected, duplicated or multiplexed according to the drone's cost targets and performance requirements.

図10に示すように、ドローン100は、圃場403内を往復して走査する飛行を行い、薬剤散布を行う。すなわち、ドローン100は、圃場403内を直線的に移動し(以下、「直線移動」ともいう。)、圃場403の端部付近に到達すると、薬剤の散布を停止して旋回し、以降これを繰り返す。旋回中および旋回前後においては、ドローン100の速度が所定以下になり、過剰な薬剤を投下してしまうおそれがあるため、薬剤の散布を停止する。なお、旋回の方法は、機首を進行方向に向けて回転移動する旋回に限られず、最終的に機首の向きが旋回される適宜の移動を含む。ドローン100は、圃場403内の運転経路があらかじめ計画されていて、当該運転経路に沿って飛行を行う。当該運転経路は、圃場403の大きさや形状に基づいて、営農クラウド405、ドローン100又は別途の外部装置により算出されている。運転経路のうち薬剤の散布が計画されている経路、すなわち、特に直線移動の経路は、無風状態における薬剤投下点を連続して繋ぎ合わせたものである。 As shown in FIG. 10, the drone 100 flies to reciprocate and scan the field 403 to spray chemicals. That is, the drone 100 moves linearly within the field 403 (hereinafter also referred to as “linear movement”), and when it reaches the vicinity of the edge of the field 403, it stops spraying the chemical and turns. repeat. During the turn and before and after the turn, the speed of the drone 100 becomes less than a predetermined speed, and there is a risk that an excessive amount of medicine will be dropped, so spraying of the medicine is stopped. Note that the turning method is not limited to turning in which the nose is rotated in the direction of travel, and includes appropriate movement in which the direction of the nose is finally turned. A driving route in the field 403 is planned in advance, and the drone 100 flies along the driving route. The driving route is calculated by the farming cloud 405, the drone 100, or a separate external device based on the size and shape of the field 403. FIG. Of the driving routes, the route along which the drug is planned to be sprayed, that is, the route of particularly linear movement, is a continuous connection of drug dropping points in no wind conditions.

図11(a)および(b)に示すように、ドローン100は、その姿勢角を傾かせることにより、速度および加速度を変化させる。姿勢角θとすると、図11(a)に示すように、無風状態においてドローン100がその場でホバリングしているときの姿勢角θは、ロール角、ピッチ角ともに0である。無風状態においては、薬剤600は薬剤ノズル103の真下に投下される。 As shown in FIGS. 11(a) and (b), the drone 100 changes its velocity and acceleration by tilting its attitude angle. Assuming that the attitude angle is θ, both the roll angle and the pitch angle of the attitude angle θ are 0 when the drone 100 is hovering on the spot in no wind, as shown in FIG. 11(a). In windless conditions, the drug 600 is dropped directly below the drug nozzle 103 .

図11(b)に示すように、ドローン100に風が吹いている場合、ドローン100は、風に対抗する速度および加速度を発生させることで、ドローン100の風による移動を抑制する。すなわち、ドローン100は風上に向かって大きく前傾する。 As shown in FIG. 11(b), when the wind is blowing on the drone 100, the drone 100 generates velocity and acceleration that counteract the wind, thereby suppressing movement of the drone 100 due to the wind. That is, the drone 100 leans forward greatly toward the windward direction.

例えば、ドローン100に時速1kmの風が吹き付けている場合、ドローン100は、その場に留まってホバリングをするために、風上方向に向かって傾き、時速1kmの速度を発揮する。言い換えれば、地面に対して実際に実現されるドローン100の速度、すなわちドローン100の対地速度を0にするために、ドローン100は、風上方向に向かって風の風速と同等の対気速度を発揮する。対気速度とは、ドローン100の推進器が所定の対地速度を実現するために、風の影響を加味して発揮する稼働力を、無風状態における速度に変換したときの速度である。逆に言えば、対気速度から対地速度を除することにより、ドローン100に吹いている風の風速を求めることができる。 For example, if the wind is blowing at 1 km/h to the drone 100, the drone 100 will tilt upwind and develop a speed of 1 km/h in order to stay in place and hover. In other words, in order to make the actual speed of the drone 100 with respect to the ground, that is, the ground speed of the drone 100 0, the drone 100 is directed in the upwind direction to achieve an airspeed equivalent to the wind speed of the wind. Demonstrate. The airspeed is the speed when the operating force that the propulsion device of the drone 100 exerts in consideration of the effect of wind in order to achieve a predetermined ground speed is converted into the speed in a no-wind state. Conversely, by dividing the ground speed from the air speed, the wind speed of the wind blowing on the drone 100 can be obtained.

ドローン100が地面からの高度L、姿勢角0度で飛行しているときの薬剤投下点と、姿勢角がθで飛行しているときの薬剤投下点との変位量Dは、以下の式の通り求められる。
D=L×tanθ (1)
The amount of displacement D between the drug dropping point when the drone 100 flies at an altitude L from the ground and an attitude angle of 0 degrees and the drug dropping point when the drone 100 flies at an attitude angle of θ is given by the following formula: Street asked.
D=L×tanθ (1)

また、ドローン100は、地面に対して所定の対地速度を実現するために、対地速度に風速を足し合わせた対気速度を発揮するように、推進器を稼働させる。 In addition, the drone 100 operates the propeller so as to exhibit an airspeed that is the sum of the ground speed and the wind speed in order to achieve a predetermined ground speed with respect to the ground.

ドローン100には360度いずれの方向からも風が吹き付け得る。以降の説明においては、ドローン100に吹き付ける風の風速ベクトルのうち地面に水平な成分のうち、ドローン100の意図する進行方向と同方向の風を「追い風」、進行方向とは逆向きに吹く風を「向かい風」、および進行方向に直交する方向に吹く風を「横風」ともいう。追い風又は向かい風においては、ドローン100のピッチ角が変化する。横風においては、ドローン100のロール角が変化する。実際の風は、追い風又は向かい風、および横風が合成されたような風であるが、以降の説明においては、実際の風を各方向に分解して説明する。 The wind can blow on the drone 100 from any direction of 360 degrees. In the following explanation, among the components of the wind speed vector of the wind blowing on the drone 100 that are horizontal to the ground, the wind in the same direction as the intended direction of travel of the drone 100 is called the “tail wind”, and the wind blowing in the opposite direction to the direction of travel. is called a "headwind", and a wind that blows in a direction perpendicular to the direction of travel is also called a "crosswind". In a tailwind or headwind, the pitch angle of the drone 100 changes. In crosswinds, the roll angle of the drone 100 changes. The actual wind is a combination of a tailwind or a headwind and a crosswind, but in the following description, the actual wind will be explained by decomposing it into each direction.

なお、ドローン100のピッチ角は、吹き付けている風の影響に関わらず、加減速の際に等速飛行中よりも大きくなる。したがって、以降の制御は、加減速時の姿勢角に基づいて行ってもよい。 Note that the pitch angle of the drone 100 becomes larger during acceleration/deceleration than during constant-speed flight, regardless of the effect of the blowing wind. Therefore, subsequent control may be performed based on the attitude angle during acceleration/deceleration.

ドローン100が傾くと、ドローン100に付属する薬剤ホース105-1、105-2、105-3、105-4、およびこれに固定される各薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4が傾斜し、薬剤600の吐出方向が変化する。したがって、ドローン100の姿勢角度に応じて、薬剤600の投下点が変化する。そこで、本発明におけるドローン100は、薬剤600を意図する地点に投下させるために、ドローン100の姿勢角度に応じて、ドローン100の作業態様を制御する。 When the drone 100 tilts, the drug hoses 105-1, 105-2, 105-3, 105-4 attached to the drone 100, and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3 fixed thereto, 103-4 inclines, and the ejection direction of the medicine 600 changes. Therefore, the drop point of the medicine 600 changes according to the attitude angle of the drone 100 . Therefore, the drone 100 in the present invention controls the working mode of the drone 100 according to the attitude angle of the drone 100 in order to drop the drug 600 at the intended point.

ドローン100の作業態様とは、ドローン100の速度、高度、水平方向の位置、薬剤600の散布流量、ならびに薬剤600の吐出開始点および吐出停止点の設定値のうち、少なくともいずれかを含む。 The working mode of the drone 100 includes at least one of the speed, altitude, horizontal position of the drone 100, the spray flow rate of the medicine 600, and the set values of the discharge start point and the discharge stop point of the medicine 600.

また、ドローン100周辺に風が吹いている場合、吐出される薬剤600が圃場又は作物に到達するまでの間に風によって吹き飛ばされ、無風状態とは異なる地点に薬剤600が投下されることが予想される。本実施形態のドローン100においては、回転翼101によって発生するダウンウォッシュの風力が十分大きいため、大抵の場合、ドローン100から下方に投下される薬剤600は風に流されることなく地面又は作物に到達する。例えば、ダウンウォッシュの風速が秒速20mから秒速45m程度であるのに対し、自然に吹いている風の風速は通常秒速3mから秒速5m程度であり、ダウンウォッシュの風速は吹いている風の風速に比べて十分大きい。ただし、ドローン100は、ドローン100に対して所定以上の風速の風が吹いている場合には、風の風速を考慮して予測される薬剤投下点を補正する。すなわち、ドローン100の飛行時における薬剤投下点の総変位量Dtは、姿勢角θによる変位量Dと、風による薬剤投下点の変位量dとを足した値である。 Also, if the wind is blowing around the drone 100, it is expected that the discharged chemical 600 will be blown away by the wind before it reaches the field or crops, and the chemical 600 will be dropped at a point different from the windless state. be done. In the drone 100 of the present embodiment, the downwash wind force generated by the rotor blades 101 is sufficiently large, so that in most cases, the medicine 600 dropped downward from the drone 100 reaches the ground or crops without being blown away by the wind. do. For example, the wind speed of downwash is about 20m/s to 45m/s, whereas the wind speed of natural wind is usually about 3m/s to 5m/s. big enough compared to However, the drone 100 corrects the predicted drug dropping point in consideration of the wind speed when wind with a wind speed higher than a predetermined value is blowing against the drone 100 . That is, the total displacement amount Dt of the drug dropping point during flight of the drone 100 is the sum of the displacement amount D due to the attitude angle θ and the displacement amount d of the drug dropping point due to the wind.

また、ドローンの地面からの高度Lが、ドローン100で想定されている通常の高度より所定以上高い場合にも、薬剤が風に流される場合がある。そこで、ドローン100は、ドローン100の高度と、ドローン100に吹いている風の風速とに基づいて、風の影響を考慮するか否かを決定し、風速に基づいて、予測される薬剤投下点を補正する。 Also, if the altitude L of the drone from the ground is higher than the normal altitude assumed for the drone 100 by a predetermined amount or more, the medicine may be blown away by the wind. Therefore, the drone 100 determines whether to consider the effect of the wind based on the altitude of the drone 100 and the wind speed of the wind blowing on the drone 100, and based on the wind speed, the predicted drug dropping point correct.

なお、本説明において、ドローン100の速度および加速度、ならびに風速は、明示の有無に関わらずすべてベクトルであり、絶対値以外に方向を含む概念である。 Note that in this description, the speed and acceleration of the drone 100 and the wind speed are all vectors, regardless of whether they are explicitly stated, and are concepts that include directions in addition to absolute values.

図12に示すように、ドローン100は、ドローン100から吐出される薬剤600の投下点を予測するための構成として、薬剤投下点予測部20を備える。また、ドローン100は、薬剤600の投下点を制御するための構成として、薬剤投下点制御部30を備える。さらにまた、ドローン100は、薬剤投下点の制御により変更される消費江ネルギーを予測するための構成として、消費エネルギー予測部40を備える。 As shown in FIG. 12, the drone 100 includes a drug dropping point prediction unit 20 as a configuration for predicting the dropping point of the drug 600 ejected from the drone 100. As shown in FIG. The drone 100 also includes a medicine dropping point control section 30 as a configuration for controlling the dropping point of the medicine 600 . Furthermore, the drone 100 includes an energy consumption prediction unit 40 as a configuration for predicting the energy consumption changed by controlling the drug dropping point.

薬剤投下点予測部20は、飛行制御部21と、姿勢角検出部22と、高度算出部23と、補正部24と、退避決定部25と、を備える。 The drug dropping point prediction unit 20 includes a flight control unit 21, an attitude angle detection unit 22, an altitude calculation unit 23, a correction unit 24, and a retreat determination unit 25.

飛行制御部21は、ドローン100の推進器の動作を調整することによりドローン100に生じる発揮推力を制御する機能部であり、例えばフライトコントローラー501により実現される。ドローン100の推進器とは、例えば回転翼101およびモーター102である。飛行制御部21は、それぞれのモーター102の回転数を調整することで回転翼101がそれぞれ生じる推力を制御する。飛行制御部21は、各モーター102の回転数を独立して制御可能であり、1又は複数のモーター102の回転数を他のモーター102の回転数と異ならせることによって、ドローン100を傾斜させ、速度および加速度を発揮させる。より具体的には、モーター102の回転数が大きい機体部分の高さが、回転数が小さい機体部分に比べて上昇する。飛行制御部21は、ドローン100のロール角およびピッチ角を制御することが可能である。 The flight control unit 21 is a functional unit that controls the exerted thrust generated in the drone 100 by adjusting the operation of the propulsion device of the drone 100, and is realized by the flight controller 501, for example. The propulsion devices of drone 100 are, for example, rotor blades 101 and motors 102 . The flight control unit 21 controls the thrust generated by each rotor blade 101 by adjusting the rotation speed of each motor 102 . The flight control unit 21 can independently control the rotation speed of each motor 102, and by making the rotation speed of one or more motors 102 different from the rotation speed of the other motors 102, the drone 100 is tilted, Demonstrate speed and acceleration. More specifically, the height of the fuselage portion where the number of rotations of the motor 102 is high rises compared to the portion of the fuselage where the rotation speed is low. The flight control unit 21 can control the roll angle and pitch angle of the drone 100 .

姿勢角検出部22は、飛行しているドローン100の姿勢角、特にロール角およびピッチ角を検出する機能部である。姿勢角検出部22は、例えば6軸ジャイロセンサ505又は適宜の水準器により姿勢角を検出することができる。具体的には、姿勢角は、6軸ジャイロセンサ505により取得される角速度ωを積分することにより求められる。 The attitude angle detection unit 22 is a functional unit that detects the attitude angle of the flying drone 100, particularly the roll angle and the pitch angle. The posture angle detection unit 22 can detect the posture angle using, for example, the 6-axis gyro sensor 505 or an appropriate spirit level. Specifically, the attitude angle is obtained by integrating the angular velocity ω acquired by the 6-axis gyro sensor 505 .

高度算出部23は、ドローン100の高度、特に、ドローン100の薬剤ノズル103の地面に対する高度Lを算出する機能部である。高度算出部23は、例えばソナー509、レーザーセンサー508、又はRTK-GPS(GPSモジュールRTK504-1、504-2)により高度Lを算出することができる。 The altitude calculation unit 23 is a functional unit that calculates the altitude of the drone 100, particularly the altitude L of the medicine nozzle 103 of the drone 100 relative to the ground. The altitude calculator 23 can calculate the altitude L by, for example, sonar 509, laser sensor 508, or RTK-GPS (GPS modules RTK504-1, 504-2).

図11(b)に示すように、薬剤投下点予測部20は、姿勢角および高度Lに基づいて、薬剤投下点の変位量DをD=L×tanθにより求めることができる。ロール角は、進行方向に沿う変位量に寄与し、ピッチ角は、進行方向側方への変位量に寄与する。 As shown in FIG. 11(b), the medicine dropping point prediction unit 20 can obtain the displacement amount D of the medicine dropping point based on the posture angle and the altitude L by D=L×tan θ. The roll angle contributes to the amount of displacement along the direction of travel, and the pitch angle contributes to the amount of displacement laterally in the direction of travel.

補正部24は、ドローン100に吹き付ける風の風速と、ドローン100の高度Lと、に基づいて、ドローン100から吐出される薬剤が風により流される影響があるか否かを判定し、薬剤の流される距離が所定以上である場合には予測される薬剤投下点を補正する機能部である。 The correction unit 24 determines whether or not the medicine ejected from the drone 100 is influenced by the wind, based on the wind speed of the wind blowing on the drone 100 and the altitude L of the drone 100, and determines whether the medicine is blown away by the wind. It is a functional unit that corrects the predicted drug dropping point when the distance to be dropped is greater than or equal to a predetermined value.

補正部24は、重量推定部241と、対地速度算出部242と、対気速度算出部243と、風速算出部244と、補正要否判定部245と、補正実行部246と、を備える。 The correction unit 24 includes a weight estimation unit 241 , a ground speed calculation unit 242 , an airspeed calculation unit 243 , a wind speed calculation unit 244 , a correction necessity determination unit 245 , and a correction execution unit 246 .

重量推定部241は、ドローン100の総重量mを推定する機能部である。重量推定部241は、積載物の積載重量を含むドローン100の総重量mを推定してもよいし、変化し得る積載物の積載重量を推定した上で、重量が変化しない構成、例えばドローン100のフライトコントローラー501、回転翼101、モーター102その他補機の重量を加算することにより、積載物を含むドローン100の総重量mを推定してもよい。重量が変化し得る積載物は、本実施形態においては薬剤である。 The weight estimation unit 241 is a functional unit that estimates the total weight m of the drone 100 . The weight estimating unit 241 may estimate the total weight m of the drone 100 including the load weight of the load, or estimate the load weight of the load that can change, and then select a configuration in which the weight does not change, such as the drone 100 By adding the weights of the flight controller 501, the rotors 101, the motors 102 and other accessories, the total weight m of the drone 100 including the payload may be estimated. The variable weight payload is a drug in this embodiment.

重量推定部241は、ドローン100の高度が変化しない状態において推進器が発揮する高さ方向の推力Tに基づいて、積載物の積載重量を含むドローン100の総重量mを推定してもよい。ドローン100の推進器が発揮する高さ方向の推力Tは、ドローン100の高度が変化しない状態において、ドローン100が受ける重力加速度gと釣り合っているためである。 The weight estimation unit 241 may estimate the total weight m of the drone 100 including the load weight of the cargo based on the thrust T in the height direction exerted by the propulsion device when the altitude of the drone 100 does not change. This is because the thrust T in the height direction exerted by the propulsion device of the drone 100 is balanced with the gravitational acceleration g that the drone 100 receives when the altitude of the drone 100 does not change.

重量推定部241は、流量センサー510によって測定される薬剤タンク104からの吐出流量を積算して薬剤吐出量を求め、当初積載された薬剤量から薬剤吐出量を減算することにより、薬剤タンク104の重量を推定してもよい。本構成によれば、ドローン100の飛行状態に関わらず薬剤タンク104の重量を推定することができる。また、重量推定部241は、例えば薬剤タンク104内の液面高さを推定する機能を有していてもよい。重量推定部241は、薬剤タンク104内に配置される液面計又は水圧センサー等を用いて重量を推定してもよい。 Weight estimating unit 241 obtains the amount of medicine ejected by integrating the amount of medicine ejected from medicine tank 104 measured by flow rate sensor 510, and subtracts the amount of medicine ejected from the amount of medicine initially loaded to determine the amount of medicine tank 104. Weight may be estimated. According to this configuration, the weight of the medicine tank 104 can be estimated regardless of the flight state of the drone 100 . Also, the weight estimation unit 241 may have a function of estimating the liquid level in the medicine tank 104, for example. The weight estimator 241 may estimate the weight using a liquid level gauge, a water pressure sensor, or the like placed inside the drug tank 104 .

対地速度算出部242は、地面に対して実際に実現されるドローン100の速度、すなわちドローン100の対地速度を算出する機能部である。対地速度は、GPSドップラー504から空間の絶対速度を求めることで算出できる。また、対地速度は、ドローン100が有するGPSモジュールRTK504-1,504-2により求めることができる。さらに、対地速度は、6軸ジャイロセンサ505により取得されるドローン100の加速度を積分することによっても求めることが可能である。 The ground speed calculator 242 is a functional unit that calculates the actual speed of the drone 100 with respect to the ground, that is, the ground speed of the drone 100 . The ground speed can be calculated by obtaining the absolute speed of space from the GPS Doppler 504 . Also, the ground speed can be determined by the GPS modules RTK504-1 and 504-2 that the drone 100 has. Furthermore, the ground speed can also be obtained by integrating the acceleration of the drone 100 acquired by the 6-axis gyro sensor 505.

対気速度算出部243は、ドローン100の推進器が所定の対地速度を実現するために、風の影響を加味して発揮する稼働力を、無風状態における速度に変換したときの速度、すなわち対気速度を算出する機能部である。 The airspeed calculation unit 243 calculates the speed when the operating force exerted by the propulsion device of the drone 100 to achieve a predetermined ground speed considering the influence of the wind is converted into a speed in a no-wind state, that is, the relative speed. This is a functional unit that calculates air velocity.

対気速度は、ドローン100の姿勢角θおよび重量に基づいて求めることができる。ドローン100が等速移動中又はホバリング中において、空気抵抗による抗力Fdと、対気速度vaとは、以下の式が成り立つ。
Fd=(1/2) × ρva 2 S×Cd (2)
なお、空気密度ρ、空気抵抗係数Cdである。前方投影面積等の代表面積Sは、ドローン100の大きさおよび形状に基づいてあらかじめ求められる値である。
また、姿勢角θは、抗力Fdとの間に、以下の式が成り立つ。
Fd=mg tanθ (3)
なお、mはドローン100の重量である。ドローン100が等速移動中又はホバリング中において、対気速度vaは、式(1)および(2)を解くことで、以下の式により求めることができる。

Figure 0007176785000001
(4)
gは、重力加速度である。このように、ドローン100の姿勢角θおよび重量mに基づいて、ドローン100の対気速度vaを求めることができる。The airspeed can be determined based on the attitude angle θ and weight of drone 100 . While the drone 100 is moving at a constant speed or hovering, the following equation holds for the drag force Fd due to air resistance and the airspeed v a .
Fd=(1/2)×ρv a 2S×Cd ( 2 )
Note that the air density ρ and the air resistance coefficient Cd. The representative area S such as the front projected area is a value obtained in advance based on the size and shape of the drone 100 .
In addition, the following formula holds between the posture angle θ and the drag force Fd.
Fd=mg tanθ (3)
Note that m is the weight of the drone 100 . While the drone 100 is moving at a constant speed or hovering, the airspeed v a can be obtained by the following formula by solving the formulas (1) and (2).
Figure 0007176785000001
(4)
g is the gravitational acceleration. Thus, the airspeed v a of the drone 100 can be obtained based on the attitude angle θ and the weight m of the drone 100 .

本実施形態においては、ドローン100の対気速度vaを等速移動中又はホバリング中、すなわち加速度が0の時に求めるものとして説明したが、加速度aを有する移動中においては、重量mと加速度aを掛け合わせた値を式(3)の抗力Fdに足すことで対気速度vaを求めることもできる。In the present embodiment, the airspeed v a of the drone 100 is determined during constant speed movement or hovering, that is, when the acceleration is 0, but during movement with acceleration a, weight m and acceleration a It is also possible to obtain the airspeed v a by adding the value obtained by multiplying by to the drag force Fd in equation (3).

なお、姿勢角θは、ドローン100の回転翼101による発揮推力Tとの間に、以下の式が成り立つ。
Fd=T sinθ (5)
したがって、対気速度vaは、姿勢角θおよび発揮推力Tに基づいて求めることもできる。なお、発揮推力は、例えば回転翼101の回転数に基づいて推定することができる。
The following formula holds between the attitude angle θ and the thrust T produced by the rotor blades 101 of the drone 100.
Fd=T sinθ (5)
Therefore, the airspeed v a can also be obtained based on the attitude angle θ and the exerted thrust T. Note that the exerted thrust can be estimated based on the number of revolutions of the rotor blade 101, for example.

風速算出部244は、ドローン100に吹き付ける風速を算出する機能部である。風速算出部244は、対気速度から対地速度を差し引くことにより、ドローン100に吹き付ける進行方向の風速を求めることができる。また、ドローン100の進行方向に直交する方向の対気速度は0であるから、対地速度を求めることで進行方向に直交する風の風速を求めることができる。風速算出部244は、対地速度および対気速度を、方向を加味してベクトルとして計算することにより、ドローン100に吹き付ける風の方向を求めることができる。すなわち、本構成によれば、ドローン100に別途の風速測定手段を搭載することなく、簡易な構成で、ドローン100に吹き付ける風の風速を求めることができる。 The wind speed calculation unit 244 is a functional unit that calculates the wind speed that blows on the drone 100 . The wind speed calculation unit 244 can obtain the wind speed in the traveling direction that blows the drone 100 by subtracting the ground speed from the air speed. Further, since the airspeed in the direction perpendicular to the direction of travel of the drone 100 is 0, the wind speed perpendicular to the direction of travel can be obtained by obtaining the ground speed. The wind speed calculation unit 244 can determine the direction of the wind blowing on the drone 100 by calculating the ground speed and the air speed as a vector with the direction taken into account. That is, according to this configuration, the wind speed of the wind blowing against the drone 100 can be obtained with a simple configuration without installing a separate wind speed measurement means on the drone 100 .

なお、風速算出部244は、風速を直接検知する別途のセンサを有していてもよい。風速算出部244は、現在の姿勢角と無風状態の姿勢角との差に基づいて風速を算出してもよい。 Note that the wind speed calculator 244 may have a separate sensor that directly detects the wind speed. The wind speed calculator 244 may calculate the wind speed based on the difference between the current attitude angle and the attitude angle in the no-wind state.

補正要否判定部245は、風速算出部244により算出される風速と、高度Lとに基づいて、薬剤が風により流される距離により薬剤投下点を補正する必要があるか否かを判定する機能部である。補正要否判定部245は、風速が所定以上、かつ高度Lが所定以上であるとき、薬剤投下点の補正が必要であると判定する。ダウンウォッシュが小さいドローンに本発明にかかる構成を搭載する場合においては、補正要否判定の閾値を小さく構成するとよい。 The correction necessity determining unit 245 has a function of determining whether or not it is necessary to correct the drug dropping point based on the wind speed calculated by the wind speed calculating unit 244 and the altitude L, depending on the distance the drug is blown by the wind. Department. The correction necessity determination unit 245 determines that the medicine dropping point needs to be corrected when the wind speed is equal to or higher than a predetermined value and the altitude L is equal to or higher than a predetermined value. When the configuration according to the present invention is installed in a drone with small downwash, the threshold value for determining whether or not correction is necessary should be set small.

補正実行部246は、補正要否判定部245により薬剤投下点の補正が必要であると判定される場合において、予測される薬剤投下点を補正する。補正実行部246は、風速に基づいて、予測される薬剤投下点を風下側に移動させる。薬剤投下点の変位量は、所定の風速未満においては十分無視できる。所定の風速以上においては、薬剤投下点の変位量は風速が大きいほど大きく、例えば風速の2乗に比例している。 The correction execution unit 246 corrects the predicted drug dropping point when the correction necessity determination unit 245 determines that correction of the drug dropping point is necessary. The correction execution unit 246 moves the predicted drug dropping point to the leeward side based on the wind speed. The amount of displacement of the drug dropping point is sufficiently negligible below a predetermined wind speed. At a predetermined wind speed or higher, the displacement amount of the drug dropping point increases as the wind speed increases, and is proportional to the square of the wind speed, for example.

このように、薬剤投下点予測部20は、ドローン100の姿勢角θ、高度Lならびに風速および風向に基づいて、ある地点で吐出される薬剤が到達する薬剤投下点の、無風状態での投下点からの変位量を予測することができる。また、薬剤投下点予測部20は、予定されているドローン100の運転経路に当該変位量を足し合わせることで、薬剤投下点の座標を予測することができる。薬剤投下点予測部20は、上述に加えて、圃場の3次元形状を考慮することにより、薬剤が到達する地点の3次元位置座標を予測するように構成されていてもよい。 In this way, the medicine dropping point prediction unit 20 predicts, based on the attitude angle θ, the altitude L, and the wind speed and wind direction of the drone 100, the medicine dropping point reached by the medicine ejected at a certain point in a calm state. can be predicted. In addition, the drug dropping point prediction unit 20 can predict the coordinates of the drug dropping point by adding the displacement amount to the planned driving route of the drone 100 . In addition to the above, the medicine dropping point prediction unit 20 may be configured to predict the three-dimensional position coordinates of the point where the medicine will reach by considering the three-dimensional shape of the field.

退避決定部25は、ドローン100の姿勢角θが所定以上であるとき、ドローン100に退避行動を取らせることを決定する機能部である。姿勢角θが所定以上であるとき、モータ102は上限値に近い範囲で使用されるため、モータ102への制御値がモータ102の許容上限値を超える蓋然性が高くなる。モータ102への制御値が許容上限値を超えると墜落するおそれがあるため、ドローン100を退避させるとよい。 The evacuation decision unit 25 is a functional unit that decides to make the drone 100 take an evacuation action when the attitude angle θ of the drone 100 is greater than or equal to a predetermined value. When the posture angle θ is greater than or equal to the predetermined value, the motor 102 is used in a range close to the upper limit value, so there is a high probability that the control value to the motor 102 will exceed the allowable upper limit value of the motor 102 . If the control value to the motor 102 exceeds the allowable upper limit, the drone 100 may crash, so the drone 100 should be evacuated.

退避行動とは、例えば、その場で通常の着陸動作を行う「緊急着陸」、ホバリングを例とする空中停止や、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、あらかじめ飛行制御部21に記憶させた地点であり、例えば発着地点406である。所定の帰還地点とは、例えば使用者402がドローン100に近づくことが可能な陸上の地点であり、使用者402は帰還地点に到達したドローン100を点検したり、手動で別の場所に運んだりすることができる。 Evacuation actions include, for example, an "emergency landing" in which a normal landing operation is performed on the spot, an air stop such as hovering, and an "emergency return" in which the aircraft immediately moves to a predetermined return point by the shortest route. The predetermined return point is a point stored in the flight control unit 21 in advance, such as the departure/arrival point 406 . The predetermined return point is, for example, a point on land 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 do.

緊急帰還においては、目標とする飛行速度および加速度を通常より低下させてもよい。モータ102への制御値がモータ102の上限許容値を超えるのを防ぐためである。 In an emergency return, the target flight speed and acceleration may be lower than normal. This is to prevent the control value to the motor 102 from exceeding the upper limit allowable value of the motor 102 .

さらに、退避行動は、すべての回転翼を停止させてドローン100をその場から下方に落下させる「緊急停止」も含んでもよい。 In addition, evacuation actions may also include an "emergency stop" that stops all rotors and causes the drone 100 to fall downwards from the scene.

さらにまた、退避行動とは、ドローン100の離陸を中断して離陸を禁止とする動作も含む。この離陸禁止動作は、例えばドローン100が地面から離れた直後において姿勢角を検知し、姿勢角が所定以上の場合に行う。また、離陸禁止動作は、離陸前において直前の飛行における姿勢角を参照し、当該姿勢角が所定以上だった場合には離陸を禁止する措置であってもよい。 Furthermore, the evacuation action includes the action of interrupting the takeoff of the drone 100 and prohibiting the takeoff. This takeoff prohibition operation is performed, for example, when the attitude angle is detected immediately after the drone 100 leaves the ground and the attitude angle is equal to or greater than a predetermined value. Further, the takeoff prohibition operation may refer to the attitude angle in the previous flight before takeoff, and prohibit takeoff if the attitude angle is greater than or equal to a predetermined value.

図12に示すように、薬剤投下点制御部30は、ドローン100の飛行態様を変更する構成として、飛行変更指令部31を備える。また、薬剤投下点制御部30は、薬剤600の散布態様を変更する構成として、薬剤制御部32を備える。 As shown in FIG. 12, the drug dropping point control unit 30 includes a flight change command unit 31 as a configuration for changing the flight mode of the drone 100. As shown in FIG. Further, the drug dropping point control unit 30 includes a drug control unit 32 as a configuration for changing the spraying mode of the drug 600. FIG.

飛行変更指令部31は、予測される薬剤投下点の変位量に基づいて、飛行制御部21に指令を送信し、ドローン100の速度、高度および水平方向の位置を変更させる機能部である。飛行変更指令部31は、吹き付ける風の風速ベクトルを、追い風、向かい風、および進行方向に直交する横風、ならびに地面に垂直な成分に分解し、それぞれの風速ベクトルに対応する指令を飛行制御部21に送信する。実際には、進行方向に沿う風および進行方向とは反対の風以外の風は、水平面において進行方向とは異なる方向に吹く風である。なお、地面に垂直な方向に分解される風速ベクトルは、各モーター102の回転数を一律に変化させるものであるので、ドローン100の姿勢角には影響を与えない。したがって、飛行変更指令部31は、地面に垂直な方向に分解される風速ベクトルに対しては、姿勢角の変化に基づく飛行変更の指令を生成しない。なお、垂直方向の風に対してドローン100の高度を維持するために、スラスト方向に生じる推力を調整する制御は適宜行われる。すなわち、上から下へ吹く風に対しては、モータ102の回転数を均等に情上昇させることで上向きの推力を生じさせ、下から上へ吹く風に対しては、モータ102の回転数を均等に推力を低下させる制御は行われてもよい。 The flight change command unit 31 is a functional unit that transmits a command to the flight control unit 21 based on the predicted displacement amount of the drug dropping point to change the speed, altitude and horizontal position of the drone 100 . The flight change command unit 31 decomposes the wind speed vector of the blowing wind into a tailwind, a headwind, a crosswind perpendicular to the direction of travel, and a component perpendicular to the ground, and issues a command corresponding to each wind speed vector to the flight control unit 21. Send. In practice, winds other than winds along the direction of travel and winds against the direction of travel are winds that blow in a direction different from the direction of travel in the horizontal plane. Note that the wind speed vector resolved in the direction perpendicular to the ground uniformly changes the rotation speed of each motor 102, and therefore does not affect the attitude angle of the drone 100. Therefore, the flight change command unit 31 does not generate a flight change command based on the change in attitude angle for the wind velocity vector resolved in the direction perpendicular to the ground. In order to maintain the altitude of the drone 100 against the wind in the vertical direction, the control for adjusting the thrust generated in the thrust direction is appropriately performed. That is, against the wind that blows from top to bottom, the rotation speed of the motor 102 is evenly increased to generate an upward thrust, and for the wind that blows from bottom to top, the rotation speed of the motor 102 is increased. Control to evenly reduce the thrust may be performed.

飛行変更指令部31は、速度変更指令部311と、高度変更指令部312と、経路変更指令部313と、を備える。 Flight change command section 31 includes speed change command section 311 , altitude change command section 312 , and route change command section 313 .

速度変更指令部311は、予測される薬剤投下点の変位量に基づいて、ドローン100の速度を変更する指令を飛行制御部21に送信する。図13に示すように、追い風に対しては速度を上げる指令を送信する。追い風を受けているドローン100の対気速度は、対地速度よりも小さくなるため、ドローン100のピッチ角は、無風状態に比べて小さくなる。すなわち、薬剤投下点は、追い風により進行方向前方に変位する。そこで、速度変更指令部311は、ドローン100の速度を上げることで、ドローン100のピッチ角を大きくし、薬剤投下点を後方に変位させる。 The speed change command unit 311 transmits a command to change the speed of the drone 100 to the flight control unit 21 based on the predicted displacement amount of the drug dropping point. As shown in FIG. 13, a command to increase speed is transmitted against a tailwind. Since the airspeed of the drone 100 receiving a tailwind is smaller than the ground speed, the pitch angle of the drone 100 is smaller than that in no wind. That is, the drug dropping point is displaced forward in the traveling direction due to the tailwind. Therefore, the speed change command unit 311 increases the pitch angle of the drone 100 by increasing the speed of the drone 100, thereby displacing the drug dropping point backward.

速度変更指令部311は、向かい風に対しては速度を下げる指令を送信する。向かい風を受けているドローン100の対気速度は、対地速度よりも大きくなるため、ドローン100のピッチ角は、無風状態に比べて大きくなる。すなわち、薬剤投下点は、進行方向後方に変位する。そこで、速度変更指令部311は、ドローン100の速度を下げることで、ドローン100のピッチ角を小さくし、薬剤投下点を前方に変位させる。速度変更指令部311は、ピッチ角が大きいほど速度を大きく変化させる。 A speed change command unit 311 transmits a speed reduction command against a headwind. Since the airspeed of the drone 100 facing a headwind is greater than the ground speed, the pitch angle of the drone 100 is greater than in no wind. That is, the drug dropping point is displaced rearward in the traveling direction. Therefore, the speed change command unit 311 decreases the pitch angle of the drone 100 by decreasing the speed of the drone 100, and displaces the medicine dropping point forward. Speed change command section 311 changes the speed more as the pitch angle increases.

速度変更指令部311は、横風に対しては速度の変更を指令しない。速度変更指令部311は、速度を維持する指令を送信してもよいし、指令を送信しなくてもよい。横風は、ドローン100のピッチ角に影響を与えず、薬剤投下点を進行方向前後に変位させないためである。 The speed change command unit 311 does not command a speed change for crosswinds. The speed change command unit 311 may transmit a command to maintain the speed, or may not transmit a command. This is because the crosswind does not affect the pitch angle of the drone 100 and does not displace the drug dropping point forward or backward in the traveling direction.

また、速度変更指令部311は、姿勢角が所定以上であるとき、風向に関わらず、目標とする飛行速度および加速度を低下させてもよい。姿勢角が所定以上であるとき、モータ102を上限値に近い範囲で使用するため、モータ102への制御値がモータ102の許容上限値を超えてしまうことにより、墜落するおそれがあるためである。 Further, the speed change command section 311 may reduce the target flight speed and acceleration regardless of the wind direction when the attitude angle is equal to or greater than a predetermined value. This is because when the attitude angle is greater than or equal to a predetermined value, the motor 102 is used in a range close to the upper limit value, and the control value to the motor 102 exceeds the allowable upper limit value of the motor 102, which may result in a crash. .

高度変更指令部312は、予測される薬剤投下点の変位量に基づいて、ドローン100の高度を変更する指令を飛行制御部21に送信する。図13に示すように、高度変更指令部312は、向かい風、追い風および横風のいずれに対しても、高度を下げる指令を送信する。高度を下げることにより、姿勢角および風による薬剤投下点の変位量を少なくするためである。高度変更指令部312は、姿勢角および風速が大きいほど、高度を低下させる。 The altitude change command unit 312 transmits a command to change the altitude of the drone 100 to the flight control unit 21 based on the predicted displacement amount of the drug dropping point. As shown in FIG. 13, the altitude change command unit 312 transmits commands to decrease altitude against any of the headwind, tailwind and crosswind. This is because by lowering the altitude, the amount of displacement of the drug dropping point due to the attitude angle and the wind is reduced. Altitude change command section 312 decreases the altitude as the attitude angle and wind speed increase.

経路変更指令部313は、予測される薬剤投下点の変位量に基づいて、ドローン100の水平方向の位置を変更する指令を飛行制御部21に送信する。経路変更指令部313は、追い風および向かい風に対しては、水平方向の位置の変更を指令しない。経路変更指令部313は、位置を維持する指令を送信してもよいし、指令を送信しなくてもよい。 The route change command unit 313 transmits a command to change the horizontal position of the drone 100 to the flight control unit 21 based on the predicted displacement amount of the drug dropping point. The route change command unit 313 does not command a horizontal position change against tailwinds and headwinds. The route change command unit 313 may transmit a command to maintain the position, or may not transmit a command.

経路変更指令部313は、横風の成分を含む、水平面においてドローンの進行方向とは異なる方向に吹く風に対して、水平方向の位置を進行方向左右側方であって風上側に移動させる指令を、飛行制御部21に送信する。ドローン100は、横風によってロール角が大きくなり、薬剤投下点が運転経路から側方に変位するためである。 The route change command unit 313 issues a command to move the horizontal position to the left and right sides of the traveling direction and to the windward side against the wind that blows in a direction different from the traveling direction of the drone on the horizontal plane, including crosswind components. , to the flight control unit 21. This is because the roll angle of the drone 100 increases due to crosswinds, and the drug dropping point shifts laterally from the driving route.

図12に示すように、薬剤制御部32は、散布流量制御部321と、吐出点制御部322と、を備える。 As shown in FIG. 12, the drug controller 32 includes a spray flow rate controller 321 and an ejection point controller 322. As shown in FIG.

図13に示すように、散布流量制御部321は、ドローン100の姿勢角に基づいて、薬剤ノズル103-1,103-2,103-3,103-4から吐出される薬剤600の流量、すなわち散布流量を制御する。散布流量制御部321は、追い風に対しては散布流量を上げる処理を行う。追い風の場合、ドローン100の速度が上がるため、通常の速度で飛行して散布を行う場合と同様の散布密度を担保するためには、散布流量を上げる必要があるためである。 As shown in FIG. 13, the spray flow rate control section 321 controls the flow rate of the medicine 600 ejected from the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, that is, the spray flow rate, based on the attitude angle of the drone 100. FIG. The spraying flow rate control unit 321 performs a process of increasing the spraying flow rate for a tailwind. This is because the speed of the drone 100 increases when there is a tailwind, so the flow rate of spraying needs to be increased in order to ensure the same spraying density as when flying at a normal speed.

散布流量制御部321は、向かい風に対しては散布流量を下げる処理を行う。向かい風の場合、ドローン100の速度が下がるため、通常の速度で飛行して散布を行う場合と同様の散布密度を担保するためには、散布流量を下げる必要があるためである。 The spraying flow rate control unit 321 performs processing to reduce the spraying flow rate against headwinds. This is because the speed of the drone 100 decreases in the case of a headwind, so the flow rate of spraying needs to be lowered in order to ensure the same spraying density as when flying at a normal speed.

散布流量制御部321は、ピッチ角が大きいほど流量を大きく変化させる。投下される薬剤600は、投下点に到達するまでの間に風で流される可能性があるため、薬剤投下点は、ピッチ角と風の強さが重畳的に影響する。しかしながら、向かい風および追い風により風で流される薬剤の薬剤投下点は、ドローン100が直線的に移動する場合においてはドローン100の運転経路上において一律に移動されることになる。したがって、散布流量制御部321は、主に姿勢角θに基づいて散布流量を変更すれば足りる。散布流量制御部321は、ドローン100の速度に基づいて散布流量を変化させてもよい。すなわち、ドローン100の速度が速いほど、散布流量を上げてもよい。 The spray flow rate control unit 321 changes the flow rate more as the pitch angle increases. Since the drug 600 to be dropped may be blown away by the wind until it reaches the dropping point, the drug dropping point is superimposedly affected by the pitch angle and the strength of the wind. However, the drug drop point of the drug blown by the wind due to the headwind and the tailwind is uniformly moved on the driving path of the drone 100 when the drone 100 moves linearly. Therefore, it is sufficient for the spray flow rate control section 321 to change the spray flow rate mainly based on the attitude angle θ. The spray flow rate controller 321 may change the spray flow rate based on the speed of the drone 100 . That is, the higher the speed of the drone 100, the higher the spray flow rate.

散布流量制御部321は、横風に対しては散布流量を変化させる処理を行わない。横風の場合、ドローン100の速度は変化しないためである。 The spray flow rate control unit 321 does not change the spray flow rate for crosswinds. This is because the speed of the drone 100 does not change in the case of a crosswind.

散布流量制御部321は、姿勢角の絶対値が所定以上となる場合、薬剤の吐出を停止させてもよい。姿勢角が正の値において所定以上となると、薬剤600を前方へ巻き上げてしまい、薬剤600が意図しない地点へ飛散してしまうおそれがあるためである。また、姿勢角が負の値において所定以下となると、薬剤600の吐出方向とドローン100の進行方向が同方向になり、薬剤を後方へ巻き上げてしまうためである。このとき、ドローン100は、風速が小さくなるのをホバリングで待機してもよいし、発着地点406に帰還してもよい。 The spray flow rate control section 321 may stop the ejection of the medicine when the absolute value of the posture angle is equal to or greater than a predetermined value. This is because, if the posture angle is a positive value and exceeds a predetermined value, the medicine 600 may be rolled up forward, and the medicine 600 may scatter to an unintended point. Further, when the attitude angle is a negative value and becomes equal to or less than a predetermined value, the ejection direction of the medicine 600 and the traveling direction of the drone 100 become the same direction, and the medicine is rolled up backward. At this time, the drone 100 may hover to wait for the wind speed to decrease, or may return to the departure/arrival point 406 .

吐出点制御部322は、予測される薬剤投下点の変位量に基づいて、ドローン100が薬剤散布を開始する地点又は旋回後の所定地点において、直線移動中に薬剤600の吐出を開始する吐出開始点、および旋回前の所定地点又は薬剤を終了する地点において、薬剤600の吐出を停止する吐出停止点を制御する機能部である。なお、吐出点制御部322は、吐出開始点および吐出停止点を、水平方向の座標に代えて、旋回地点又は動作を中断する地点への到達予定時刻等を基準とした時間又は時刻で決定してもよい。 The ejection point control unit 322 starts ejection of the drug 600 during linear movement at the point where the drone 100 starts spraying the drug or at a predetermined point after turning based on the predicted amount of displacement of the drug drop point. , and a discharge stop point for stopping the discharge of the drug 600 at a predetermined point before turning or a point at which the drug is finished. Note that the discharge point control unit 322 determines the discharge start point and the discharge stop point by time or time based on the estimated time of arrival at the turning point or the point where the operation is interrupted, etc., instead of the horizontal coordinates. may

図14に示すように、無風状態における吐出開始点601および吐出停止点602は、直線移動の開始位置付近および終了位置付近に規定される。無風状態においては、薬剤投下点は、ドローン100の位置に対して進行方向やや後方に位置する。ドローン100は移動中において進行方向にやや前傾しているためである。したがって、無風状態における吐出開始点601および吐出停止点602は、散布範囲の端部より進行方向やや前方に規定される。 As shown in FIG. 14, a discharge start point 601 and a discharge stop point 602 in no wind are defined near the start position and near the end position of linear movement. In a calm state, the drug dropping point is located slightly behind the position of the drone 100 in the traveling direction. This is because the drone 100 is slightly tilted forward in the traveling direction during movement. Therefore, the discharge start point 601 and the discharge stop point 602 in the windless state are defined slightly ahead of the end of the spraying range in the traveling direction.

図13および図14に示すように、吐出点制御部322は、追い風に対しては吐出開始点601aおよび吐出停止点602aを進行方向後方に移動させる。ドローン100の対地速度が同一の場合、追い風を受けているドローン100の対気速度は、無風状態のドローン100の対気速度に比べて小さい。したがって、ドローン100の姿勢角は小さくなる。すなわち、薬剤投下点は、ドローン100の位置に対してやや前方になるためである。吐出開始点601bおよび吐出停止点602bを進行方向後方に移動させることで、薬剤投下点を意図した地点とすることができる。 As shown in FIGS. 13 and 14, the discharge point control section 322 moves the discharge start point 601a and the discharge stop point 602a rearward in the direction of travel against the tailwind. When the ground speeds of the drones 100 are the same, the airspeed of the drone 100 receiving a tailwind is smaller than the airspeed of the drone 100 in no wind. Therefore, the attitude angle of the drone 100 becomes small. This is because the drug dropping point is slightly forward with respect to the position of the drone 100 . By moving the ejection start point 601b and the ejection stop point 602b rearward in the traveling direction, the drug dropping point can be set to an intended point.

吐出点制御部322は、向かい風に対しては吐出開始点601bおよび吐出停止点602bを進行方向前方に移動させる。ドローン100の対地速度が同一の場合、追い風を受けているドローン100の対気速度は、無風状態のドローン100の対気速度に比べて大きい。したがって、ドローン100の姿勢角は大きくなる。すなわち、薬剤投下点は、ドローン100の位置に対してやや後方になるため、吐出開始点601bおよび吐出停止点602bを進行方向前方に移動させることで、薬剤投下点を意図した地点とすることができる。 The discharge point control unit 322 moves the discharge start point 601b and the discharge stop point 602b forward in the traveling direction against the headwind. When the ground speeds of the drones 100 are the same, the airspeed of the drone 100 receiving a tailwind is greater than the airspeed of the drone 100 in no wind. Therefore, the attitude angle of the drone 100 is increased. That is, since the drug dropping point is slightly behind the position of the drone 100, by moving the ejection start point 601b and the ejection stop point 602b forward in the traveling direction, the drug dropping point can be set to the intended point. can.

吐出点制御部322は、横風に対しては吐出開始点および吐出停止点を変化させる処理を行わない。横風の場合、薬剤投下点は進行方向に変化しないためである。 The discharge point control unit 322 does not perform processing for changing the discharge start point and the discharge stop point for crosswinds. This is because the drug dropping point does not change in the traveling direction in the case of a crosswind.

なお、薬剤投下点制御部30は、それぞれ姿勢角θおよび風速のいずれか、もしくは薬剤投下点の変位量に関し所定の閾値を有し、風速が所定閾値以上である場合に所定の指令および制御を行うように構成されていてもよい。わずかな風速の変化に応じて過度に応答する制御とすると、過剰な計算負荷が発生するおそれがあるためである。 Note that the drug dropping point control unit 30 has a predetermined threshold value for either the attitude angle θ or the wind speed, or the amount of displacement of the drug dropping point, and issues a predetermined command and control when the wind speed is equal to or higher than the predetermined threshold value. may be configured to do so. This is because control that responds excessively to a slight change in wind speed may cause an excessive computational load.

なお、薬剤投下点制御部30は、薬剤投下点の変位量に応じて高度、速度、水平方向の位置、吐出流量、ならびに吐出開始点および吐出停止点の各制御値を無段階に変更するものとして説明したが、これに代えて、現在の姿勢角と無風状態の姿勢角との差、薬剤投下点の変位量、又は風速を複数の段階に区分けし、区分けされる段階に応じて各制御値を切り替えるように構成されていてもよい。この構成によれば、計算負荷をより低減することができる。なお、薬剤投下点制御部30は、無風状態の姿勢角と速度との対応関係があらかじめ記憶されていて、対気速度に基づいて無風状態の姿勢角を算出することができるように構成されていてもよい。 The drug dropping point control unit 30 steplessly changes control values for the altitude, speed, horizontal position, ejection flow rate, and ejection start point and ejection stop point according to the amount of displacement of the drug dropping point. However, instead of this, the difference between the current attitude angle and the attitude angle in the no wind state, the displacement amount of the drug dropping point, or the wind speed is divided into a plurality of stages, and each control is performed according to the divided stages It may be configured to switch values. According to this configuration, the calculation load can be further reduced. Note that the drug dropping point control unit 30 stores in advance the correspondence relationship between the attitude angle in the no-wind condition and the velocity, and is configured to be able to calculate the attitude angle in the no-wind condition based on the airspeed. may

消費エネルギー予測部40は、薬剤投下点制御部30により行われる、ドローン100の作業態様の制御に関する情報を取得して、予想される消費エネルギー量を補正する機能部である。薬剤投下点制御部30により、ドローン100の動作が変更されると、消費エネルギー量が増加する可能性があるためである。特に、ドローン100に加減速を行わせる場合、消費エネルギー量は増大する。 The energy consumption prediction unit 40 is a functional unit that acquires information regarding the control of the work mode of the drone 100 performed by the drug dropping point control unit 30 and corrects the expected amount of energy consumption. This is because the amount of energy consumed may increase when the operation of the drone 100 is changed by the drug dropping point control unit 30 . In particular, when the drone 100 is caused to accelerate and decelerate, the energy consumption increases.

消費エネルギー予測部40は、薬剤投下点制御部30によりドローン100の動作が継続して変更される場合、運転経路全体における消費エネルギーを予測する。消費エネルギー予測部40は、動作の変更に伴う消費エネルギーの増加量を計算して、当初予測された消費エネルギーに加算することで補正後の消費エネルギーを算出してもよいし、動作の変更後の飛行計画に基づいて、全ての消費エネルギーを積算してもよい。消費エネルギー予測部40は、補正後の消費エネルギーに基づいて、バッテリ502の交換タイミングや、搭載されるバッテリ502による飛行可能時間の予測値を更新する。更新された交換タイミングおよび飛行可能時間の予測値は、操作器401等が有する表示手段により、使用者に通知されてもよい。 The energy consumption prediction unit 40 predicts the energy consumption in the entire driving route when the operation of the drone 100 is continuously changed by the drug dropping point control unit 30. FIG. The energy consumption prediction unit 40 may calculate the amount of increase in energy consumption associated with the change in motion and add it to the initially predicted energy consumption to calculate the corrected energy consumption, or All energy consumption may be integrated based on the flight plan. Based on the corrected energy consumption, the energy consumption prediction unit 40 updates the replacement timing of the battery 502 and the prediction value of the possible flight time by the installed battery 502 . The user may be notified of the updated replacement timing and the predicted value of the possible flight time by the display means of the operation device 401 or the like.

●フローチャート
図15に示すように、まず、重量推定部241は、ドローン100の総重量を推定する(S11)。次いで、姿勢角検出部22は、ドローン100の水平方向に対する進行方向の姿勢角を検出する(S12)。対地速度算出部242は、ドローン100の対地速度を算出する(S13)。対気速度算出部243は、ドローン100の対気速度を算出する(S14)。風速算出部244は、対地速度および対気速度に基づいて、ドローン100に吹き付ける風速を算出する(S15)。なお、ステップS11およびS12と、ステップS13と、ステップS14と、は順不同であり、同時に行ってもよい。また、風速算出部244が別途風速を計測するセンサを有している場合は、対地速度および対気速度を算出するステップに代えて、当該センサにより風速を計測するステップを実行してもよい。
●Flowchart As shown in FIG. 15, first, the weight estimation unit 241 estimates the total weight of the drone 100 (S11). Next, the attitude angle detection unit 22 detects the attitude angle of the drone 100 in the traveling direction with respect to the horizontal direction (S12). The ground speed calculator 242 calculates the ground speed of the drone 100 (S13). The airspeed calculator 243 calculates the airspeed of the drone 100 (S14). The wind speed calculation unit 244 calculates the speed of the wind blowing on the drone 100 based on the ground speed and the air speed (S15). Note that steps S11 and S12, step S13, and step S14 may be performed in any order and may be performed at the same time. Further, if the wind speed calculation unit 244 has a separate sensor for measuring the wind speed, the step of measuring the wind speed with the sensor may be executed instead of the step of calculating the ground speed and the air speed.

散布流量制御部321は、風速が第1閾値以上か否かを判定し(S16)、第1閾値以上である場合、薬剤600の散布を停止する(S17)。このとき、操作器401、小型携帯端末401a、又はドローン100自身が有する通知方法により、使用者にその旨を理由と共に発報してもよい。 The spraying flow rate control unit 321 determines whether the wind speed is equal to or higher than the first threshold (S16), and if it is equal to or higher than the first threshold, stops spraying the medicine 600 (S17). At this time, the operator 401, the small portable terminal 401a, or the notification method of the drone 100 itself may be used to notify the user to that effect along with the reason.

風速が第1閾値未満であるとき、高度変更指令部312は、風速が第1閾値未満であって第1閾値より小さい第2閾値以上であるか否かを判定する(S18)。風速が第2閾値以上であるとき、高度変更指令部312は、高度を下げる(S19)。 When the wind speed is less than the first threshold, the altitude change command unit 312 determines whether the wind speed is less than the first threshold and equal to or greater than a second threshold that is smaller than the first threshold (S18). When the wind speed is equal to or higher than the second threshold, the altitude change command section 312 lowers the altitude (S19).

補正要否判定部245は、風速に基づいて、風の影響による薬剤投下点の補正を行うか否かを判定する(S20)。具体的には、補正要否判定部245は、ドローン100に吹き付けている風の風速が第3閾値以上であるかを判定する。第3閾値は、第2閾値以上および以下であってもよいし、第2閾値と同一であってもよい。当該風の風速が第3閾値以上であるとき、補正実行部246は、風速に基づいて予想される薬剤投下点を補正する(S21)。 Based on the wind speed, the correction necessity determining unit 245 determines whether or not to correct the medicine dropping point due to the influence of the wind (S20). Specifically, the correction necessity determining unit 245 determines whether the wind velocity blowing against the drone 100 is equal to or higher than the third threshold. The third threshold may be greater than or equal to or less than the second threshold, or may be the same as the second threshold. When the wind speed is greater than or equal to the third threshold, the correction execution unit 246 corrects the expected drug dropping point based on the wind speed (S21).

経路変更指令部313は、ドローン100に横風が吹き付けているか否かを判定し(S22)、横風が吹き付けている場合は、水平方向の位置を進行方向と直交する方向に移動させる(S23)。 The route change command unit 313 determines whether or not a crosswind is blowing on the drone 100 (S22), and if a crosswind is blowing, moves the drone 100 horizontally in a direction perpendicular to the direction of travel (S23).

速度変更指令部311は、追い風又は向かい風があるか否かを判定し(S24)、追い風又は向かい風がある場合は、速度を変更する(S25)。また、散布流量制御部321は、追い風又は向かい風の風速、もしくはドローン100の速度に基づいて薬剤600の散布流量を制御する(S26)。さらに、吐出点制御部322は、吐出開始点および吐出終了点を変更する(S27)。ステップS22乃至S23と、ステップS24乃至S26は、順不同である。また、ステップS23乃至S25は、同時に実行されてもよい。 The speed change command unit 311 determines whether there is a tailwind or headwind (S24), and if there is a tailwind or headwind, changes the speed (S25). In addition, the spray flow rate control unit 321 controls the spray flow rate of the medicine 600 based on the wind speed of the tailwind or headwind, or the speed of the drone 100 (S26). Further, the ejection point control section 322 changes the ejection start point and the ejection end point (S27). Steps S22 to S23 and steps S24 to S26 are in no particular order. Also, steps S23 to S25 may be performed simultaneously.

ステップS18乃至S19は、ステップS22乃至S27のいずれかの工程と同時、又は、ステップS22乃至S27の後に実行されてもよい。ただし、ドローン100の高度が変更されるか否かによって、速度、水平方向の位置、散布流量、および吐出点の各最適値は異なるため、変更後の高度を算出した上で、当該高度に基づいてステップS22乃至S27を実行する必要がある。 Steps S18 to S19 may be performed simultaneously with any of steps S22 to S27 or after steps S22 to S27. However, depending on whether or not the altitude of the drone 100 is changed, the optimum values for the speed, horizontal position, spray flow rate, and discharge point will differ. Therefore, it is necessary to execute steps S22 to S27.

ステップS11乃至S26の処理は、ドローン100の重量を検出可能なタイミングで実行可能であり、例えば等速飛行中又はホバリング中に実行可能である。したがって、ドローン100の離陸直後や、等速飛行中、旋回時に行うことが想定される。ただし、モーター102の発揮推力が急激に大きくなった場合など、風速が大きく変化したことが予想される場合は、動作を中断してホバリングを行い、ステップS11乃至S27の処理を実行してもよい。 The processing of steps S11 to S26 can be executed at a timing at which the weight of the drone 100 can be detected, and can be executed during constant-speed flight or hovering, for example. Therefore, it is assumed to be performed immediately after the drone 100 takes off, during constant-speed flight, or when turning. However, if the wind speed is expected to change significantly, such as when the thrust exerted by the motor 102 suddenly increases, the operation may be interrupted, hovering may be performed, and steps S11 to S27 may be executed. .

各ステップにおいて、各ステップで消費される消費エネルギーを予測し、バッテリ502残量や飛行可能時間の予測値を再計算してもよい。また、再計算の都度又は別途のタイミングで、再計算で得られる情報を操作器401等に表示してもよい。 At each step, the energy consumption consumed at each step may be predicted, and the predicted values of remaining battery 502 and remaining flight time may be recalculated. Further, the information obtained by the recalculation may be displayed on the operation device 401 or the like each time the recalculation is performed or at another timing.

(本願発明による技術的に顕著な効果)
本発明に係るドローンにおいては、機体の姿勢角に応じて飛行を制御することで、薬剤の投下点を調整し、薬剤による圃場への効果を実効たらしめることができる。また、ドローンに搭載されている薬剤ノズルの吐出方向を機構的に制御する構成に比べて、構成が簡素になり、軽量化することができる。

(Technically Remarkable Effects of the Present Invention)
In the drone according to the present invention, by controlling the flight according to the attitude angle of the aircraft body, it is possible to adjust the drop point of the chemical agent and make the effect of the chemical agent on the field effective. In addition, compared to a configuration that mechanically controls the ejection direction of a medicine nozzle mounted on a drone, the configuration can be simplified and the weight can be reduced.

Claims (15)

飛行制御部と、
前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、
を備える、複数の回転翼を有する薬剤散布用のドローンであって、
前記ドローンの姿勢角を検出する姿勢角検出部と、
前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測する薬剤投下点予測部と、
予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御する、薬剤投下点制御部と、
を備え、
前記薬剤投下点制御部は、前記ドローンの進行方向に沿う追い風に対しては速度を上げる指令を前記飛行制御部に送信し、前記ドローンの進行方向と逆向きに吹く向かい風に対しては速度を下げる指令を前記飛行制御部に送信
前記薬剤投下点制御部は、前記追い風に対しては散布流量を上げ、前記向かい風に対しては前記散布流量を下げる、
ドローン。
a flight control unit;
a discharge section for spraying the medicine during flight by the flight control section;
A pesticide spraying drone having a plurality of rotor blades, comprising:
an attitude angle detection unit that detects the attitude angle of the drone;
a drug dropping point prediction unit that predicts a drug dropping point of the drug ejected from the drone based on the attitude angle;
a drug drop point control unit that controls a work mode of the drone based on the predicted drug drop point;
with
The drug dropping point control unit transmits to the flight control unit a command to increase speed against a tailwind along the direction of travel of the drone, and decreases speed against a headwind blowing in the direction opposite to the direction of travel of the drone. sending a lowering command to the flight control unit;
The drug dropping point control unit increases the spray flow rate against the tailwind and lowers the spray flow rate against the headwind,
drone.
前記薬剤投下点制御部は、進行方向に対する前記姿勢角が無風の状態に比べて小さいとき、前記ドローンの速度を上昇させる、
請求項記載のドローン。
The drug dropping point control unit increases the speed of the drone when the attitude angle with respect to the traveling direction is smaller than in a no-wind state.
A drone according to claim 1 .
前記薬剤投下点制御部は、進行方向に対する前記姿勢角が無風の状態に比べて大きいとき、前記ドローンの速度を低下させる、
請求項1又は2に記載のドローン。
The drug dropping point control unit reduces the speed of the drone when the attitude angle with respect to the traveling direction is larger than in a no-wind state.
Drone according to claim 1 or 2 .
前記薬剤投下点制御部は、前記ドローンの進行方向に沿う追い風が前記ドローンに吹き付けているとき、吐出開始点および吐出停止点を、無風の状態における前記吐出開始点および前記吐出停止点よりも進行方向後方に移動させる、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
The drug dropping point control unit advances the ejection start point and the ejection stop point ahead of the ejection start point and the ejection stop point in a no-wind state when a tailwind along the traveling direction of the drone is blowing against the drone. move backwards,
A drone according to any one of claims 1 to 3 .
前記薬剤投下点制御部は、前記ドローンの進行方向と逆向きに吹く向かい風が前記ドローンに吹き付けているとき、吐出開始点および吐出停止点を、無風の状態における前記吐出開始点および前記吐出停止点よりも進行方向前方に移動させる、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
The drug dropping point control unit sets the ejection start point and the ejection stop point to the ejection start point and the ejection stop point in a calm state when a head wind blowing in the direction opposite to the traveling direction of the drone is blowing against the drone. move forward in the direction of travel,
Drone according to any one of claims 1 to 4 .
前記薬剤投下点制御部は、水平面において前記ドローンの進行方向とは異なる方向に吹く風が前記ドローンに吹き付けているとき、前記ドローンの水平方向の位置を進行方向左右側方であって風上側に移動させる、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
When a wind blowing in a direction different from the traveling direction of the drone is blowing on the drone on a horizontal plane, the drug dropping point control unit adjusts the horizontal position of the drone to the left and right sides of the traveling direction and to the windward side. to move
Drone according to any one of claims 1 to 5 .
前記ドローンに吹き付ける風の風速と、前記ドローンの高度と、に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤が風により流される影響があるか否かを判定し、前記薬剤の流される距離が所定以上である場合には、前記姿勢角に基づいて予測される前記薬剤投下点を風下側に補正する補正部をさらに備える、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
Based on the wind speed of the wind blown to the drone and the altitude of the drone, it is determined whether or not the medicine ejected from the drone is affected by the wind, and the distance over which the medicine is flowed is determined. In the case above, further comprising a correction unit that corrects the drug dropping point predicted based on the posture angle to the leeward side,
Drone according to any one of claims 1 to 6 .
前記ドローンの対地速度を算出する対地速度算出部と、
前記姿勢角と、前記ドローンの重量および前記飛行制御部が稼働させる推進器の発揮推力の少なくとも1個と、に基づいて、前記ドローンの対気速度を算出する対気速度算出部と、
前記対地速度および前記対気速度に基づいて、進行方向の風速および風向を算出する風速算出部と、
をさらに備える、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
A ground speed calculation unit that calculates the ground speed of the drone;
an airspeed calculation unit that calculates the airspeed of the drone based on the attitude angle and at least one of the weight of the drone and the thrust exerted by the propeller operated by the flight control unit;
a wind speed calculation unit that calculates a wind speed and a wind direction in a traveling direction based on the ground speed and the air speed;
further comprising
Drone according to any one of claims 1 to 7 .
前記姿勢角の絶対値が所定以上のとき、退避行動をとり、前記退避行動は、離陸禁止、前記薬剤の吐出停止、帰還、緊急着陸、およびホバリングの少なくとも1個の行動を含む、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
When the absolute value of the attitude angle is equal to or greater than a predetermined value, the evacuation action is taken, and the evacuation action includes at least one action of prohibiting takeoff, stopping the discharge of the drug, returning, emergency landing, and hovering.
Drone according to any one of claims 1 to 8 .
前記薬剤投下点制御部は、現在の前記姿勢角と無風状態の姿勢角との差、前記薬剤投下点の変位量、および風速のうち少なくとも1個を複数の段階に区分けし、区分けされる段階に応じて前記作業態様を制御する、
請求項1乃至のいずれかに記載のドローン。
The medicine dropping point control unit divides at least one of a difference between the current posture angle and a windless posture angle, a displacement amount of the medicine dropping point, and a wind speed into a plurality of stages, and divides them into a plurality of stages. controlling the working mode in response to
Drone according to any one of claims 1 to 9 .
前記薬剤投下点制御部により制御された前記作業態様に基づいて、前記ドローンが消費する消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測部をさらに備える、
請求項1乃至10のいずれかに記載のドローン。
Further comprising an energy consumption prediction unit that predicts energy consumption consumed by the drone based on the work mode controlled by the drug dropping point control unit,
Drone according to any one of claims 1 to 10 .
前記消費エネルギーに基づいて、前記ドローンに搭載されるバッテリの交換タイミング、および飛行可能時間の予測値の少なくともいずれかを更新する、
請求項11記載のドローン。
updating at least one of the replacement timing of the battery mounted on the drone and a predicted flight time based on the energy consumption;
Drone according to claim 11 .
前記バッテリの交換タイミング、および前記飛行可能時間の予測値の少なくともいずれかの情報を操作器に送信し、当該情報を、前記操作器を介して使用者に通知する、
請求項12記載のドローン。
transmitting information on at least one of the replacement timing of the battery and the predicted value of the possible flight time to an operating device, and notifying the user of the information via the operating device;
13. A drone according to claim 12 .
飛行制御部と、
前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、
を備える複数の回転翼を有する薬剤散布用のドローンの制御方法であって、
前記ドローンの姿勢角を検出するステップと、
前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測するステップと、
予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御するステップと、
を含み、
前記ドローンの作業態様を制御するステップは、前記ドローンの進行方向に沿う追い風に対しては速度を上げる指令を前記飛行制御部に送信し、前記ドローンの進行方向と逆向きに吹く向かい風に対しては速度を下げる指令を前記飛行制御部に送信
前記ドローンの作業態様を制御するステップは、前記追い風に対しては散布流量を上げ、前記向かい風に対しては前記散布流量を下げる、
ドローンの制御方法。
a flight control unit;
a discharge section for spraying the medicine during flight by the flight control section;
A method of controlling a drone for spraying pesticides having a plurality of rotor blades, comprising:
detecting an attitude angle of the drone;
predicting a drug drop point of the drug ejected from the drone based on the attitude angle;
controlling the working behavior of the drone based on the predicted drug drop point;
including
The step of controlling the operation mode of the drone includes transmitting a command to the flight control unit to increase speed against a tailwind along the direction of travel of the drone, and sending a command to increase speed against a headwind blowing in the direction opposite to the direction of travel of the drone. sends a command to reduce speed to the flight control unit,
The step of controlling the working mode of the drone includes increasing the spray rate against the tailwind and decreasing the spray rate against the headwind.
How to control the drone.
飛行制御部と、
前記飛行制御部による飛行中において薬剤を散布する吐出部と、
を備える複数の回転翼を有する薬剤散布用のドローンの制御プログラムであって、
前記ドローンの姿勢角を検出する命令と、
前記姿勢角に基づいて、前記ドローンから吐出される前記薬剤の薬剤投下点を予測する命令と、
予測される前記薬剤投下点に基づいて、前記ドローンの作業態様を制御する命令と、
をコンピュータに実行させ、
前記ドローンの作業態様を制御する命令は、前記ドローンの進行方向に沿う追い風に対しては速度を上げる指令を前記飛行制御部に送信し、前記ドローンの進行方向と逆向きに吹く向かい風に対しては速度を下げる指令を前記飛行制御部に送信
前記ドローンの作業態様を制御する命令は、前記追い風に対しては散布流量を上げ、前記向かい風に対しては前記散布流量を下げる、
ドローンの制御プログラム。
a flight control unit;
a discharge section for spraying the medicine during flight by the flight control section;
A control program for a chemical spraying drone having a plurality of rotor blades,
an instruction to detect an attitude angle of the drone;
a command for predicting a drug drop point of the drug ejected from the drone based on the attitude angle;
instructions for controlling the working behavior of the drone based on the predicted drug drop point;
on the computer, and
The command for controlling the working mode of the drone is to send a command to the flight control unit to increase speed against a tailwind along the direction of travel of the drone, and to send a command to increase speed against a headwind blowing in the opposite sends a command to reduce speed to the flight control unit,
instructions for controlling the working behavior of the drone increase the spray rate for the tailwind and decrease the spray rate for the headwind;
Drone control program.
JP2020563047A 2018-12-27 2019-12-11 Drone, drone control method, and drone control program Active JP7176785B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022176604A JP2023015200A (en) 2018-12-27 2022-11-02 Drone, drone control method, and drone control program

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018245162 2018-12-27
JP2018245162 2018-12-27
JP2019026157 2019-02-18
JP2019026157 2019-02-18
PCT/JP2019/048518 WO2020137554A1 (en) 2018-12-27 2019-12-11 Drone, method of controlling drone, and drone control program

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022176604A Division JP2023015200A (en) 2018-12-27 2022-11-02 Drone, drone control method, and drone control program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020137554A1 JPWO2020137554A1 (en) 2021-10-07
JP7176785B2 true JP7176785B2 (en) 2022-11-22

Family

ID=71127206

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020563047A Active JP7176785B2 (en) 2018-12-27 2019-12-11 Drone, drone control method, and drone control program
JP2022176604A Pending JP2023015200A (en) 2018-12-27 2022-11-02 Drone, drone control method, and drone control program

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022176604A Pending JP2023015200A (en) 2018-12-27 2022-11-02 Drone, drone control method, and drone control program

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP7176785B2 (en)
WO (1) WO2020137554A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114275161B (en) * 2020-09-28 2023-10-27 扬州大学 Intelligent control system for preventing pesticide spraying and drifting of plant protection unmanned aerial vehicle and control method thereof
CN112783206B (en) * 2020-12-31 2023-05-02 广州极飞科技股份有限公司 Spray control method, spray control device, aircraft and storage medium
JP6901815B1 (en) * 2021-04-02 2021-07-14 株式会社石川エナジーリサーチ Flight equipment
CN113229251B (en) * 2021-05-06 2023-11-07 国网福建省电力有限公司莆田供电公司 Unmanned aerial vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176073A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Fuji Heavy Ind Ltd Chemical spraying system using unmanned helicopter
JP2017206066A (en) 2016-05-16 2017-11-24 株式会社プロドローン Unmanned aircraft for spraying chemical solution
US20180061247A1 (en) 2016-08-31 2018-03-01 Skycatch, Inc. Managing energy during flight of unmanned aerial vehicles for safe return to ground
KR101844727B1 (en) 2017-12-11 2018-04-02 세종대학교산학협력단 System for estimating wind information using rotor type unmanned areial vehicle
JP2018127076A (en) 2017-02-08 2018-08-16 井関農機株式会社 Aerial spray machine
JP2020508925A (en) 2017-03-03 2020-03-26 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 Windshield aerial spraying method and system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176073A (en) 2004-12-24 2006-07-06 Fuji Heavy Ind Ltd Chemical spraying system using unmanned helicopter
JP2017206066A (en) 2016-05-16 2017-11-24 株式会社プロドローン Unmanned aircraft for spraying chemical solution
US20180061247A1 (en) 2016-08-31 2018-03-01 Skycatch, Inc. Managing energy during flight of unmanned aerial vehicles for safe return to ground
JP2018127076A (en) 2017-02-08 2018-08-16 井関農機株式会社 Aerial spray machine
JP2020508925A (en) 2017-03-03 2020-03-26 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 Windshield aerial spraying method and system
KR101844727B1 (en) 2017-12-11 2018-04-02 세종대학교산학협력단 System for estimating wind information using rotor type unmanned areial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020137554A1 (en) 2020-07-02
JP2023015200A (en) 2023-01-31
JPWO2020137554A1 (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7176785B2 (en) Drone, drone control method, and drone control program
JP6752481B2 (en) Drones, how to control them, and programs
JP6876351B6 (en) Drone system, drone, process control device, process control method of drone system, and process control program of drone system
JP6733948B2 (en) Drone, its control method, and control program
JP7217894B2 (en) Work planning device, work planning device control method, control program therefor, and drone
JP7075679B2 (en) Drone system
JP6996789B2 (en) Mobile
JP6994798B2 (en) Drone system, drone, control device, drone system control method, and drone system control program
JP7008999B2 (en) Driving route generation system, driving route generation method, and driving route generation program, and drone
JP6733949B2 (en) Unmanned multi-copter for drug spraying, and control method and control program therefor
JPWO2020095842A1 (en) Drone
JP6806403B2 (en) Drones, drone control methods, and drone control programs
JP6996791B2 (en) Drones, drone control methods, and drone control programs
JP2022084735A (en) Drone, drone control method, and drone control program
JP7285557B2 (en) Driving route generation system, driving route generation method, driving route generation program, and drone
JP6996792B2 (en) Drug discharge control system, its control method, and control program
JP2021082134A (en) Drone system, drone, control system, drone system control method, and drone system control program
JP2022068885A (en) Drone system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220909

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: 20221005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7176785

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150