JPWO2020004367A1 - Drug spraying system, control method of drug spraying system, and drug spraying system control program - Google Patents

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Abstract

【課題】自律動作時であっても、高い安全性を維持できる薬剤散布システムを提供する。【解決策】操縦器401と、農業用機械100と、がネットワークNWを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システム500。薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、状態ごとに定められる条件を充足することで条件に対応する別の状態に遷移し、薬剤準備状態(S3)における薬剤量検知部80による検知に基づいて、薬剤準備状態からスタンバイ状態(S7)に遷移し、薬剤散布状態(S6)における薬剤量検知部による検知に基づいて、薬剤散布状態からスタンバイ状態に遷移する。【選択図】図10PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drug spraying system capable of maintaining high safety even during autonomous operation. SOLUTION: A chemical spraying system 500 in which a controller 401 and an agricultural machine 100 are connected to each other through a network NW and operate in cooperation with each other. The drug spraying system can take multiple states that are different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions, and the drug amount detector in the drug preparation state (S3). Based on the detection by 80, the state transitions from the drug preparation state to the standby state (S7), and the transition from the drug spraying state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug spraying state (S6). [Selection diagram] FIG. 10

Description

本願発明は、薬剤散布システム、薬剤散布システムの制御方法、および、薬剤散布システム制御プログラムに関する。 The present invention relates to a drug spraying system, a method for controlling a drug spraying system, and a drug spraying system control program.

一般にドローンと呼ばれる小型無人ヘリコプター(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 unmanned helicopters (multicopters), which are generally called drones, is advancing. One of the important application fields is spraying chemicals such as pesticides and liquid fertilizers on farmland (fields) (for example, Patent Document 1). In Japan, where farmland is small compared to Europe and the United States, it is often appropriate to use drones instead of manned airplanes and helicopters.

準天頂衛星システムやRTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)などの技術によりドローンが飛行中に自機の絶対位置をセンチメートル単位で正確に知ることができるようになったことで、日本において典型的な狭く複雑な地形の農地でも、人手による操縦を最小限として自律的に飛行し、効率的かつ正確に薬剤散布を行なえるようになっている。 Technologies such as the Quasi-Zenith Satellite System and RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System) have made it possible for drones to accurately know the absolute position of their aircraft in centimeters during flight. Even in the typical narrow and complicated terrain of farmland, it is possible to fly autonomously with minimal manual maneuvering and to spray chemicals efficiently and accurately.

その一方で、農業用の薬剤散布向け自律飛行型ドローンについては安全性に対する考慮が十分とは言いがたいケースがあった。薬剤を搭載したドローンの重量は数10キログラムになるため、人の上に落下する等の事故が起きた場合に重大な結果を招きかねない。また、通常、ドローンの操作者は専門家ではないためフールプルーフの仕組みが必要であるが、これに対する考慮も不十分であった。今までに、人間による操縦を前提としたドローンの安全性技術は存在していたが(たとえば、特許文献2)、特に農業用の薬剤散布向けの自律飛行型ドローンに特有の安全性課題に対応するための技術は存在していなかった。 On the other hand, there were cases where it was difficult to say that safety was taken into consideration for autonomous flying drones for agricultural chemical spraying. Drones loaded with drugs weigh several tens of kilograms, which can have serious consequences in the event of an accident such as falling onto a person. In addition, since the operator of the drone is usually not an expert, a foolproof mechanism is necessary, but consideration for this is insufficient. Until now, there have been drone safety technologies that are premised on human maneuvering (for example, Patent Document 2), but in particular, they address safety issues specific to autonomous flying drones for spraying chemicals for agriculture. There was no technology to do this.

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

自律動作時であっても、高い安全性を維持できる薬剤散布システムを提供することができる。 It is possible to provide a drug spraying system that can maintain high safety even during autonomous operation.

上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る薬剤散布システムは、操縦器と、農業用機械と、がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムであって、前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、前記農業用機械は、薬剤を保管する薬剤タンクと、前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、を備え、前記複数の状態は、前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、を含み、前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移し、前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移する。 In order to achieve the above object, the chemical spraying system according to one aspect of the present invention is a chemical spraying system in which a controller and an agricultural machine are connected to each other through a network and operate in cooperation with each other. The drug spraying system can take a plurality of states different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions, and the agricultural machine stores the drug. A chemical tank and a chemical amount detecting unit for detecting that the amount of the chemical stored in the chemical tank is equal to or less than a predetermined value are provided, and the plurality of states are the operations of replenishing the agricultural machine with chemicals. After the drug preparation standby state, which waits for the start command to be input, the drug preparation state for injecting the drug into the drug tank, the drug spraying state in which the agricultural machine sprays the drug, and the drug spraying state. The transition from the drug preparation state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, including the transition standby state, is performed by the drug amount detection unit in the drug spraying state. Based on this, the transition from the drug spraying state to the standby state is made.

前記薬剤準備状態において前記薬剤量検知部により検知されると、前記薬剤散布状態に遷移せずに前記スタンバイ状態に遷移するように構成されていてもよい。 When it is detected by the drug amount detection unit in the drug preparation state, it may be configured to transition to the standby state without transitioning to the drug spraying state.

前記薬剤準備状態は、液体検知部が前記液体の補充の完了を検知する液体待機状態と、エア抜き検知部がエア抜き動作の完了を検知するエア抜き待機状態と、薬剤検知部が前記薬剤の補充の完了を検知する薬剤待機状態と、使用者が前記システムに前記薬剤散布の準備を開始させる旨の散布準備開始指令を入力可能な散布準備開始スタンバイ状態と、を含み、前記薬剤散布システムは、少なくとも前記液体待機状態、前記エア抜き待機状態、および前記薬剤待機状態に遷移した後に、前記散布準備開始スタンバイ状態に遷移し、前記散布準備開始スタンバイ状態における前記薬剤量検知部の検知に基づいて、前記薬剤散布システムは前記薬剤準備スタンバイ状態に遷移するように構成されていてもよい。 The drug preparation state includes a liquid standby state in which the liquid detection unit detects the completion of replenishment of the liquid, an air bleeding standby state in which the air bleeding detection unit detects the completion of the air bleeding operation, and a drug detection unit in the drug. The drug spraying system includes a drug standby state for detecting the completion of replenishment and a spraying preparation start standby state in which the user can input a spraying preparation start command to the system to start the preparation for spraying the drug. After transitioning to at least the liquid standby state, the air bleeding standby state, and the drug standby state, the transition to the spray preparation start standby state is performed, and based on the detection of the drug amount detection unit in the spray preparation start standby state. , The drug spraying system may be configured to transition to the drug preparation standby state.

前記薬剤散布システムは、前記薬剤散布状態において前記薬剤量検知部により前記薬剤タンクの薬剤量が所定以下であることが検知されると、退避行動を取るように構成されていてもよい。 The drug spraying system may be configured to take an evacuation action when the drug amount detection unit detects that the drug amount in the drug tank is equal to or less than a predetermined value in the drug spraying state.

前記農業用機械はドローンであり、前記ドローンは、前記薬剤散布状態において飛行しながら薬剤を散布し、前記薬剤準備状態において前記薬剤量検知部により検知されると、前記薬剤散布システムは、前記ドローンを飛行させることなく前記スタンバイ状態に遷移するように構成されていてもよい。 The agricultural machine is a drone, and when the drone sprays a drug while flying in the drug spraying state and is detected by the drug amount detection unit in the drug preparation state, the drug spraying system is the drone. It may be configured to transition to the standby state without flying.

本発明の別の観点に係る薬剤散布システムの制御方法は、操縦器と、農業用機械と、がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムの制御方法であって、前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、前記農業用機械は、薬剤を保管する薬剤タンクと、前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、を備え、前記複数の状態は、前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、を含み、前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移するステップと、前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移するステップと、を含む。 A method for controlling a drug spraying system according to another aspect of the present invention is a method for controlling a drug spraying system in which a controller and an agricultural machine are connected to each other through a network and operate in cooperation with each other. The spraying system can take a plurality of different states from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, the spraying system transitions to another state corresponding to the conditions, and the agricultural machine stores the medicine. A drug tank and a drug amount detecting unit for detecting that the amount of the drug stored in the drug tank is equal to or less than a predetermined value are provided, and the plurality of states indicate that the agricultural machine is replenished with the drug. Transition after the drug preparation standby state waiting for the start command to be input, the drug preparation state for injecting the drug into the drug tank, the drug spraying state in which the agricultural machine sprays the drug, and the drug spraying state. The step of transitioning from the drug preparation state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, and the detection by the drug amount detection unit in the drug spraying state, including the standby state. The step of transitioning from the drug spraying state to the standby state based on the above is included.

本発明のさらに別の観点に係る薬剤散布システムの制御プログラムは、操縦器と、農業用機械と、がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムの制御プログラムであって、前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、前記農業用機械は、薬剤を保管する薬剤タンクと、前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、を備え、前記複数の状態は、前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、を含み、前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移する命令と、前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移する命令と、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。
The control program of the drug spraying system according to still another aspect of the present invention is a control program of the drug spraying system in which the controller and the agricultural machine are connected to each other through a network and operate in cooperation with each other. The drug spraying system can take a plurality of states different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions, and the agricultural machine stores the drug. The drug tank is provided with a drug amount detection unit for detecting that the amount of the drug stored in the drug tank is equal to or less than a predetermined value, and the plurality of states are the operations of replenishing the drug to the agricultural machine. After the drug preparation standby state waiting for the start command to be input, the drug preparation state for injecting the drug into the drug tank, the drug spraying state in which the agricultural machine sprays the drug, and the drug spraying state. A command to transition from the drug preparation state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, including a transition standby state, and the drug amount detection unit in the drug spraying state. Based on the detection, the computer is made to execute an instruction for transitioning from the drug spraying state to the standby state.
The computer program can be provided by downloading via a network such as the Internet, or can be recorded and provided on various computer-readable recording media such as a CD-ROM.

自律動作時であっても、高い安全性を維持できる薬剤散布システムを提供する。 To provide a drug spraying system that can maintain high safety even during autonomous operation.

本願発明に係る薬剤散布システムの一部を構成するドローンの実施の形態を示す平面図である。It is a top view which shows the embodiment of the drone which constitutes a part of the drug spraying system which concerns on this invention. 上記ドローンの正面図である。It is a front view of the said drone. 上記ドローンの右側面図である。It is a right side view of the above drone. 上記ドローンの背面図である。It is a rear view of the said drone. 上記ドローンの斜視図である。It is a perspective view of the said drone. 上記ドローンシステムの全体概念図である。It is an overall conceptual diagram of the said drone system. 上記ドローンの制御機能を表した模式図である。It is a schematic diagram which showed the control function of the said drone. 上記ドローンが有する薬剤散布システムの構成を表した模式図である。It is a schematic diagram which showed the structure of the drug spraying system which the said drone has. 上記薬剤散布システムを含むドローンシステムの構成要素である上記ドローン、操縦器、基地局、および営農支援クラウドがそれぞれ有する、状態遷移に関する機能部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional part about the state transition which each of the drone, the pilot, the base station, and the farming support cloud which are the constituent elements of the drone system including the drug spraying system have. 上記ドローンの詳細な機能ブロック図である。It is a detailed functional block diagram of the said drone. 上記ドローンシステムが遷移する複数の状態を示す概略状態遷移図である。It is a schematic state transition diagram which shows a plurality of states which the said drone system transitions. 上記ドローンシステムが遷移する、薬剤補充に関する概略状態遷移図である。It is a schematic state transition diagram regarding drug replenishment to which the above drone system transitions. 上記ドローンシステムが遷移する、離陸診断に関する概略状態遷移図である。It is a schematic state transition diagram regarding takeoff diagnosis to which the above drone system transitions. 上記ドローンシステムが遷移する、上記ドローンシステムのシャットダウンに関する概略状態遷移図である。It is a schematic state transition diagram regarding the shutdown of the drone system to which the drone system transitions.

以下、図を参照しながら、本願発明を実施するための形態について説明する。図はすべて例示である。以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を促すために、ある特定の詳細について述べられている。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細に限られない。また、図面を単純化するために、周知の構造および装置については概略的に示されている。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. All figures are illustrations. In the following detailed description, certain details are given for illustration purposes and to facilitate a complete understanding of the disclosed embodiments. However, embodiments are not limited to these particular details. Also, for simplification of the drawings, well-known structures and devices are outlined.

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。同図および図9に示すように、ドローンシステム500は、ドローン100、操縦器401、基地局404、および営農支援クラウド405が、ネットワークNWを通じて互いに接続され、互いに協調して動作するシステムである。ドローン100は、農業用機械の例である。ドローンシステム500は、薬剤散布システムを含む。なお、ドローンシステム500は、すべての構成要素が互いに直接接続されていてもよいし、各構成要素が少なくとも1個の構成要素と直接接続され、当該直接接続されている構成要素を経由して別の構成要素と間接的に接続されている構成であってもよい。ドローンシステム500は、農業用機械システムの例である。ドローンシステム500を構成するドローン100および操縦器401の少なくとも一方は、薬剤の補充制御システムが状態遷移する条件を満たしているか否かを判定する。 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 view, and the scale is not accurate. As shown in the figure and FIG. 9, the drone system 500 is a system in which a drone 100, a pilot 401, a base station 404, and a farming support cloud 405 are connected to each other through a network NW and operate in cooperation with each other. Drone 100 is an example of an agricultural machine. The drone system 500 includes a drug spraying system. In the drone system 500, all the components may be directly connected to each other, or each component is directly connected to at least one component and is separated via the directly connected component. It may be a configuration that is indirectly connected to the components of. The drone system 500 is an example of an agricultural mechanical system. At least one of the drone 100 and the pilot 401 constituting the drone system 500 determines whether or not the drug replenishment control system satisfies the condition for state transition.

操縦器401は、使用者402の操作によりドローン100に指令を送信し、また、ドローン100から受信した情報(たとえば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等)を表示するための手段であり、コンピューター・プログラムを稼働する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。本願発明に係るドローン100は自律飛行を行なうよう制御され、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっている。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縦器を使用してもよい。非常用操縦器は緊急時に迅速に対応が取れるよう大型の緊急停止ボタン等を備えた専用機器である。操縦器401とドローン100はWi-Fi等による無線通信を行う。 The controller 401 is a means for transmitting a command to the drone 100 by the operation of the user 402 and displaying information received from the drone 100 (for example, position, amount of medicine, remaining battery level, camera image, etc.). Yes, it may be realized by a portable information device such as a general tablet terminal that runs a computer program. The drone 100 according to the present invention is controlled to perform autonomous flight, and can be manually operated during basic operations such as takeoff and return, and in an emergency. In addition to the portable information device, an emergency pilot having a function dedicated to an emergency stop may be used. The emergency control device is a dedicated device equipped with a large emergency stop button and the like so that an emergency response can be taken quickly. The pilot 401 and the drone 100 perform wireless communication by Wi-Fi or the like.

圃場403は、ドローン100による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場403の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場403は家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場403内に、建築物や電線等の障害物が存在する場合もある。 The field 403 is a rice field, a field, or the like that is the target of chemical spraying by the drone 100. In reality, the terrain of the field 403 is complicated, and the topographic map may not be available in advance, or the topographic map and the situation at the site may be inconsistent. Normally, field 403 is adjacent to houses, hospitals, schools, other crop fields, roads, railroads, and the like. In addition, obstacles such as buildings and electric wires may exist in the field 403.

基地局404は、Wi-Fi通信の親機機能等を提供する装置であり、RTK-GPS基地局としても機能し、ドローン100の正確な位置を提供できる(Wi-Fi通信の親機機能とRTK-GPS基地局が独立した装置であってもよい)。営農支援クラウド405は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピューター群と関連ソフトウェアであり、操縦器401と携帯電話回線等で無線接続されている。営農支援クラウド405は、ドローン100が撮影した圃場403の画像を分析し、作物の生育状況を把握して、飛行ルートを決定するための処理を行なってよい。また、保存していた圃場403の地形情報等をドローン100に提供してよい。加えて、ドローン100の飛行および撮影映像の履歴を蓄積し、様々な分析処理を行なってもよい。 The base station 404 is a device that provides a master unit function for Wi-Fi communication, and also functions as an RTK-GPS base station, and can provide an accurate position of the drone 100 (with the master unit function for Wi-Fi communication). The RTK-GPS base station may be an independent device). The farming support cloud 405 is typically a group of computers operated on a cloud service and related software, and is wirelessly connected to the controller 401 by a mobile phone line or the like. The farming support cloud 405 may analyze the image of the field 403 taken by the drone 100, grasp the growing condition of the crop, and perform a process for determining the flight route. In addition, the topographical information of the stored field 403 may be provided to the drone 100. In addition, the history of the flight and captured images of the drone 100 may be accumulated and various analysis processes may be performed.

通常、ドローン100は圃場403の外部にある発着地点406から離陸し、圃場403に薬剤を散布した後に、あるいは、薬剤補充や充電等が必要になった時に発着地点406に帰還する。発着地点406から目的の圃場403に至るまでの飛行経路(侵入経路)は、営農支援クラウド405等で事前に保存されていてもよいし、使用者402が離陸開始前に入力してもよい。 Normally, the drone 100 takes off from the departure / arrival point 406 outside the field 403 and returns to the departure / arrival point 406 after spraying the chemicals on the field 403 or when the chemicals need to be replenished or charged. The flight route (invasion route) from the departure / arrival point 406 to the target field 403 may be stored in advance in the farming support cloud 405 or the like, or may be input by the user 402 before the start of takeoff.

図1に、ドローン100の実施例の平面図を、図2にその(進行方向側から見た)正面図を、図3にその右側面図を、図4に背面図を、図5に斜視図を示す。なお、本願明細書において、ドローンとは、動力手段(電力、原動機等)、操縦方式(無線であるか有線であるか、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等)を問わず、複数の回転翼または飛行手段を有する飛行体全般を指すこととする。 1 is a plan view of an embodiment of the drone 100, FIG. 2 is a front view thereof (viewed from the traveling direction side), FIG. 3 is a right side view thereof, FIG. 4 is a rear view, and FIG. 5 is a perspective view. The figure is shown. In the specification of the present application, the drone may be a power means (electric power, prime mover, etc.) and a maneuvering method (wireless or wired, autonomous flight type, manual maneuvering type, etc.). Instead, it refers to all vehicles that have multiple rotors or means of flight.

回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(ローターとも呼ばれる)は、ドローン100を飛行させるための手段であり、飛行の安定性、機体サイズ、および、バッテリー消費量のバランスを考慮し、8機(2段構成の回転翼が4セット)備えられている。 Rotors 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (also known as rotors) are the means by which the drone 100 is flown. Eight aircraft (four sets of two-stage rotors) are provided in consideration of the balance between flight stability, aircraft size, and battery consumption.

モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bは、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bを回転させる手段(典型的には電動機だが発動機等であってもよい)であり、一つの回転翼に対して1機設けられている。1セット内の上下の回転翼(たとえば、101-1aと101-1b)、および、それらに対応するモーター(たとえば、102-1aと102-1b)は、ドローンの飛行の安定性等のために軸が同一直線上にあり、かつ、互いに反対方向に回転する。なお、一部の回転翼101-3b、および、モーター102-3bが図示されていないが、その位置は自明であり、もし左側面図があったならば示される位置にある。図2、および、図3に示されるように、ローターが異物と干渉しないよう設けられたプロペラガードを支えるための放射状の部材は水平ではなくやぐら状の構造である。衝突時に当該部材が回転翼の外側に座屈することを促し、ローターと干渉することを防ぐためである。 Motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b are rotary blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101- It is a means to rotate 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (typically an electric motor, but it may also be a motor, etc.), and one is provided for each rotor. Has been done. The upper and lower rotors (eg, 101-1a and 101-1b) in one set, and the corresponding motors (eg, 102-1a and 102-1b), are used for drone flight stability, etc. The axes are on the same straight line and rotate in opposite directions. Although some rotors 101-3b and motor 102-3b are not shown, their positions are self-explanatory and are in the positions shown if there is a left side view. As shown in FIGS. 2 and 3, the radial member for supporting the propeller guard provided so that the rotor does not interfere with foreign matter has a rather wobbling structure instead of horizontal. This is to encourage the member to buckle outside the rotor in the event of a collision and prevent it from interfering with the rotor.

薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4は、薬剤を下方に向けて散布するための手段であり4機備えられている。なお、本願明細書において、薬剤とは、農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種、および、水などの圃場に散布される液体または粉体を一般的に指すこととする。 The drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, and 103-4 are means for spraying the drug downward and are provided with four machines. In the specification of the present application, the term “drug” generally refers to a liquid or powder sprayed on a field such as a pesticide, a herbicide, a liquid fertilizer, an insecticide, a seed, and water.

薬剤タンク104は散布される薬剤を保管するためのタンクであり、重量バランスの観点からドローン100の重心に近い位置でかつ重心より低い位置に設けられている。薬剤ホース105-1、105-2、105-3、105-4は、薬剤タンク104と各薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4とを接続する手段であり、硬質の素材から成り、当該薬剤ノズルを支持する役割を兼ねていてもよい。ポンプ106は、薬剤をノズルから吐出するための手段である。 The drug tank 104 is a tank for storing the sprayed drug, and is provided at a position close to the center of gravity of the drone 100 and at a position lower than the center of gravity from the viewpoint of weight balance. The drug hoses 105-1, 105-2, 1053, 105-4 are means for connecting the drug tank 104 and the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and are rigid. It may be made of the above material and also serve to support the drug nozzle. The pump 106 is a means for discharging the drug from the nozzle.

ドローン100は薬剤タンク104に保管される薬剤を、圃場に向かって空中から下方に向かって散布する。空中散布を行うドローン100によれば、地上散布機や使用者自身により地上から散布される場合に比べて、圃場に対して薬剤を緻密に散布することが可能である。そのため、地上から散布される場合のように、圃場内の領域に重複して散布されることがなく、均一に散布することができる。したがって、薬剤タンク104に保管される薬剤は、地上から散布される薬剤に比べて高濃度、例えば10倍程度の薬剤である。 The drone 100 sprays the drug stored in the drug tank 104 from the air toward the field downward. According to the drone 100 that performs aerial spraying, it is possible to spray the chemicals more precisely to the field than when spraying from the ground by a ground sprayer or the user himself. Therefore, unlike the case where it is sprayed from the ground, it can be sprayed uniformly without being duplicated in the area in the field. Therefore, the drug stored in the drug tank 104 has a higher concentration, for example, about 10 times that of the drug sprayed from the ground.

図7に本願発明に係る薬剤散布用ドローンの実施例の制御機能を表した模式図を示す。フライトコントローラー501は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはCPU、メモリー、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピューターであってよい。フライトコントローラー501は、操縦器401から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ESC(Electronic Speed Control)等の制御手段を介して、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの回転数を制御することで、ドローン100の飛行を制御する。モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの実際の回転数はフライトコントローラー501にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。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. 7 shows a schematic diagram showing a control function of an embodiment of the drug spraying drone according to the present invention. The flight controller 501 is a component that controls the entire drone, and may be an embedded computer including a CPU, memory, related software, and the like. The flight controller 501 uses motors 102-1a and 102-1b via control means such as ESC (Electronic Speed Control) based on the input information received from the controller 401 and the input information obtained from various sensors described later. , 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b to control the flight of the drone 100. The actual rotation speeds of the motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b are fed back to the flight controller 501, and normal rotation is performed. It is configured so that it can be monitored. Alternatively, the rotary blade 101 may be provided with an optical sensor or the like so that the rotation of the rotary blade 101 is fed back to the flight controller 501.

フライトコントローラー501が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、Wi-Fi通信やUSB等の通信手段を通じて書き換え可能になっている。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行なわれないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護を行ってもよい。また、フライトコントローラー501が制御に使用する計算処理の一部が、操縦器401上、または、営農支援クラウド405上や他の場所に存在する別のコンピューターによって実行されてもよい。フライトコントローラー501は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。 The software used by the flight controller 501 can be rewritten through a storage medium or the like for function expansion / change, problem correction, etc., or through communication means such as Wi-Fi communication or USB. In this case, protection may be performed by encryption, checksum, electronic signature, virus check software, or the like so as not to be rewritten by malicious software. In addition, a part of the calculation process used by the flight controller 501 for control may be executed by another computer located on the pilot 401, the farming support cloud 405, or somewhere else. Due to the high importance of the flight controller 501, some or all of its components may be duplicated.

バッテリー502は、フライトコントローラー501、および、ドローンのその他の構成要素に電力を供給する手段であり、例えば充電式である。バッテリー502はヒューズ、または、サーキットブレーカー等を含む電源ユニットを介してフライトコントローラー501に接続されている。バッテリー502は電力供給機能に加えて、その内部状態(蓄電量、積算使用時間等)をフライトコントローラー501に伝達する機能を有するスマートバッテリーであってもよい。バッテリー502は多重化されていてもよく、本実施形態では第1バッテリー502aおよび第2バッテリー502bを有する。第1バッテリー502aおよび第2バッテリー502bは、互いに同等のものであってもよいし、互いに異なるバッテリー容量を有してもよいし、異なる機能を有するものでもよい。 The battery 502 is a means of supplying power to the flight controller 501 and other components of the drone, eg, rechargeable. The battery 502 is connected to the flight controller 501 via a fuse or a power supply unit including a circuit breaker or the like. The battery 502 may be a smart battery having a function of transmitting the internal state (charge amount, total usage time, etc.) to the flight controller 501 in addition to the power supply function. The battery 502 may be multiplexed, and in this embodiment, it has a first battery 502a and a second battery 502b. The first battery 502a and the second battery 502b may be equivalent to each other, may have different battery capacities from each other, or may have different functions.

フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機機能503を介して、さらに、基地局404を介して操縦器401とやり取りを行ない、必要な指令を操縦器401から受信すると共に、必要な情報を操縦器401に送信できる。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようになっている。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てもよい。RTK基地局の信号とGPS測位衛星からの信号を組み合わせることで、GPSモジュール504により、ドローン100の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。GPSモジュール504は重要性が高いため、二重化・多重化しており、また、特定のGPS衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのGPSモジュール504は別の衛星を使用するよう制御されている。 The flight controller 501 communicates with the pilot 401 via the Wi-Fi slave unit function 503 and further via the base station 404, receives the necessary commands from the pilot 401, and receives the necessary information from the pilot. Can be sent to 401. In this case, the communication is encrypted to prevent fraudulent acts such as interception, spoofing, and device hijacking. The base station 404 may also have an RTK-GPS base station function in addition to the Wi-Fi communication function. By combining the signal from the RTK base station and the signal from the GPS positioning satellite, the GPS module 504 makes it possible to measure the absolute position of the drone 100 with an accuracy of about several centimeters. The GPS module 504 is so important that it is duplicated and multiplexed, and each redundant GPS module 504 is controlled to use a different satellite in order to respond to the failure of a specific GPS satellite. There is.

6軸ジャイロセンサー505はドローン機体の互いに直交する3方向の加速度を測定する手段(さらに、加速度の積分により速度を計算する手段)である。また、6軸ジャイロセンサー505は、上述の3方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。地磁気センサー506は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する手段である。気圧センサー507は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローンの高度も測定することもできる。レーザーセンサー508は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段であり、例えばIR(赤外線)レーザーを使用する。ソナー509は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー(角速度センサー)、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されている。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー501はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと見なすようにしてもよい。 The 6-axis gyro sensor 505 is a means for measuring the acceleration of the drone body in three directions orthogonal to each other (further, a means for calculating the velocity by integrating the acceleration). Further, the 6-axis gyro sensor 505 is a means for measuring the change in the attitude angle of the drone body in the above-mentioned three directions, that is, the angular velocity. The geomagnetic sensor 506 is a means for measuring the direction of the drone body by measuring the geomagnetism. The barometric pressure sensor 507 is a means for measuring barometric pressure, and can also indirectly measure the altitude of the drone. The laser sensor 508 is a means for measuring the distance between the drone aircraft and the ground surface by utilizing the reflection of the laser light, and uses, for example, an IR (infrared) laser. The sonar 509 is a means for measuring the distance between the drone aircraft and the ground surface by utilizing the reflection of sound waves such as ultrasonic waves. These sensors may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone. In addition, a gyro sensor (angular velocity sensor) for measuring the inclination of the airframe, a wind force sensor for measuring the wind force, and the like may be added. Moreover, these sensors are duplicated or multiplexed. If there are multiple sensors for the same purpose, the flight controller 501 may use only one of them, and if it fails, it may switch to an alternative sensor for use. Alternatively, a plurality of sensors may be used at the same time, and if the measurement results do not match, it may be considered that a failure has occurred.

流量センサー510は薬剤の流量を測定するための手段であり、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る経路の複数の場所に設けられている。液切れセンサー511は薬剤の量が所定の量以下になったことを検知するセンサーである。マルチスペクトルカメラ512は圃場403を撮影し、画像分析のためのデータを取得する手段である。障害物検知カメラ513はドローン障害物を検知するためのカメラであり、画像特性とレンズの向きがマルチスペクトルカメラ512とは異なるため、マルチスペクトルカメラ512とは別の機器であることが望ましい。スイッチ514はドローン100の使用者402が様々な設定を行なうための手段である。障害物接触センサー515はドローン100、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の障害物に接触したことを検知するためのセンサーである。カバーセンサー516は、ドローン100の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサーである。薬剤注入口センサー517は薬剤タンク104の注入口が開放状態であることを検知するセンサーである。これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン100外部の基地局404、操縦器401、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローンに送信してもよい。たとえば、基地局404に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をWi-Fi通信経由でドローン100に送信するようにしてもよい。 The flow rate sensor 510 is a means for measuring the flow rate of the drug, and is provided at a plurality of locations on the path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. The liquid drain sensor 511 is a sensor that detects that the amount of the drug has fallen below a predetermined amount. The multispectral camera 512 is a means of photographing the field 403 and acquiring data for image analysis. The obstacle detection camera 513 is a camera for detecting a drone obstacle, and since the image characteristics and the lens orientation are different from those of the multispectral camera 512, it is desirable that the device is different from the multispectral camera 512. The switch 514 is a means for the user 402 of the drone 100 to make various settings. The obstacle contact sensor 515 is a sensor for detecting that the drone 100, in particular, its rotor or propeller guard part, has come into contact with an obstacle such as an electric wire, a building, a human body, a standing tree, a bird, or another drone. .. The cover sensor 516 is a sensor that detects that the operation panel of the drone 100 and the cover for internal maintenance are in the open state. The drug inlet sensor 517 is a sensor that detects that the inlet of the drug tank 104 is in an open state. These sensors may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone, and may be duplicated or multiplexed. Further, a sensor may be provided at a base station 404 outside the drone 100, a controller 401, or some other place, and the read information may be transmitted to the drone. For example, a wind power sensor may be provided in the base station 404 to transmit information on the wind power and the wind direction to the drone 100 via Wi-Fi communication.

フライトコントローラー501はポンプ106に対して制御信号を送信し、薬剤吐出量の調整や薬剤吐出の停止を行なう。ポンプ106の現時点の状況(たとえば、回転数等)は、フライトコントローラー501にフィードバックされる構成となっている。 The flight controller 501 transmits a control signal to the pump 106 to adjust the drug discharge amount and stop the drug discharge. The current status of the pump 106 (for example, the number of revolutions) is fed back to the flight controller 501.

LED107は、ドローンの操作者に対して、ドローンの状態を知らせるための表示手段である。LEDに替えて、または、それに加えて液晶ディスプレイ等の表示手段を使用してもよい。ブザー518は、音声信号によりドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるための出力手段である。Wi-Fi子機機能519は操縦器401とは別に、たとえば、ソフトウェアの転送などのために外部のコンピューター等と通信するためのオプショナルな構成要素である。Wi-Fi子機機能に替えて、または、それに加えて、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、NFC等の他の無線通信手段、または、USB接続などの有線通信手段を使用してもよい。スピーカー520は、録音した人声や合成音声等により、ドローンの状態(特にエラー状態)を知らせる出力手段である。天候状態によっては飛行中のドローン100の視覚的表示が見にくいことがあるため、そのような場合には音声による状況伝達が有効である。警告灯521はドローンの状態(特にエラー状態)を知らせるストロボライト等の表示手段である。これらの入出力手段は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。 The LED 107 is a display means for informing the drone operator of the state of the drone. Display means such as a liquid crystal display may be used in place of or in addition to the LED. The buzzer 518 is an output means for notifying the state of the drone (particularly the error state) by a voice signal. The Wi-Fi slave unit function 519 is an optional component for communicating with an external computer or the like for transferring software, for example, in addition to the control unit 401. Instead of or in addition to the Wi-Fi slave function, other wireless communication means such as infrared communication, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), NFC, or wired communication means such as USB connection You may use it. The speaker 520 is an output means for notifying the state of the drone (particularly the error state) by means of recorded human voice, synthetic voice, or the like. Depending on the weather conditions, it may be difficult to see the visual display of the drone 100 in flight. In such cases, voice communication is effective. The warning light 521 is a display means such as a strobe light for notifying the state of the drone (particularly the error state). These input / output means may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone, and may be duplicated or multiplexed.

図8に示すように、ドローン100が備える薬剤の補充制御システムは、薬剤を散布する農業用機械、特に本例では薬剤散布用ドローン100に備えられ、薬剤の吐出を精度よく制御すると共に、薬剤の吐出異常を検知する。 As shown in FIG. 8, the drug replenishment control system included in the drone 100 is provided in an agricultural machine for spraying a drug, particularly in this example, a drug spraying drone 100, which accurately controls the discharge of the drug and the drug. Detects discharge abnormality.

なお、本実施形態において、薬剤の「吐出異常」といった場合には、現実に薬剤の吐出異常を来たし、規定値を超える薬剤が吐出されている状態のほか、このような薬剤の吐出異常となる虞のある準備状態や、散布予定とは異なる薬剤が現実に散布され、又は散布される虞がある設定異常の状態を含む。 In the present embodiment, when the drug is "discharged abnormally", the drug is actually discharged, and the drug exceeding the specified value is discharged, or the drug is discharged abnormally. This includes a state of preparation that may occur, and a state of abnormal setting in which a drug different from the one scheduled to be applied is actually sprayed or may be sprayed.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

なお、薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路の途中には、当該経路中に貯留する薬剤を外部へ排出するためのコック付きの排出口(図6中、「DRAIN」と表記)が設けられている。圃場403への薬剤の散布が終わった後などにおいて、薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路に溜まっている薬剤を排出させる場合には、この排出口より薬剤を排出させることができる。 In the middle of the route from the medicine tank 104 to the medicine nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, there is a discharge port with a cock for discharging the medicine stored in the route to the outside. (Indicated as "DRAIN" in FIG. 6) is provided. When discharging the drug accumulated in the route from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, etc., after the drug has been sprayed on the field 403, etc. The drug can be discharged from this discharge port.

なお、薬剤タンク104に薬剤を補充する過程、特に後述する液体待機状態(S31)およびエア抜き待機状態(S32)では、薬剤タンク104に水が注入される。薬剤吐出システムが有する、薬剤に関する各センサー、すなわち液切れセンサー511、圧力センサー511−1、511-2、および流量センサー510は、薬剤タンク104に水が入っている場合にも、同様に動作する。また、薬剤種別判別センサー104bは、薬剤タンク104に水が入っていることを判別することが可能である。 In the process of replenishing the drug tank 104, particularly in the liquid standby state (S31) and the air bleeding standby state (S32), which will be described later, water is injected into the drug tank 104. Each drug-related sensor of the drug discharge system, namely the drainage sensor 511, the pressure sensor 511-1, 511-2, and the flow rate sensor 510, operates similarly when the drug tank 104 is filled with water. .. In addition, the drug type discrimination sensor 104b can discriminate that water is contained in the drug tank 104.

薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4に至る経路には主に空気等の気体が存在している。薬剤を薬剤タンク104に補充する際、経路内の気体が薬剤中に混入し、規定量の薬剤を補充できない恐れがある。また、気体が混入されている状態で農業用機械が薬剤を吐出しようとすると、意図されていない気体が薬剤の代わりに吐出される恐れがあり、薬剤を圃場に正確に散布することは困難である。さらに、気体と薬剤とが不規則に吐出される場合、薬剤ノズル103に圧力が一定にかからなくなり、水圧の脈動が起こるため、薬剤の吐出量を正確に制御することは困難である。具体的には、気体が圧力により潰れて水圧が低下し、流量が下がったり、気体が放出された後に突如流量が上がったりしてしまう。当該経路の径に対して薬剤の粘度が高い場合には、特に顕著である。その結果、流量が下がって、吐出される薬剤の粒子径が計画された粒子径より小さくなると、風により飛散し、意図しない場所に薬剤を散布してしまう恐れがある。また逆に、流量が上がってしまった結果、計画された量よりも多くの薬剤を投下してしまう恐れもある。したがって、薬剤タンク104に薬剤を補充する際に、当該経路中の気体を効率よく外部に排出し、経路に薬剤が充満されることが望ましい。具体的には、薬剤の補充が適切に行われているかを段階的に監視し、薬剤補充の手順が適切なタイミングで使用者に報知されることが望ましい。 Gases such as air are mainly present in the path from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1, 103-2, 103-3, 103-4. When replenishing the drug to the drug tank 104, the gas in the pathway may be mixed into the drug and the specified amount of drug may not be replenished. In addition, if an agricultural machine tries to discharge a chemical in a state where gas is mixed, an unintended gas may be discharged instead of the chemical, and it is difficult to accurately spray the chemical in the field. is there. Further, when the gas and the drug are discharged irregularly, the pressure is not constantly applied to the drug nozzle 103 and the water pressure pulsates, so that it is difficult to accurately control the discharge amount of the drug. Specifically, the gas is crushed by the pressure and the water pressure is lowered, the flow rate is lowered, or the flow rate is suddenly increased after the gas is released. This is especially noticeable when the viscosity of the drug is high relative to the diameter of the pathway. As a result, if the flow rate is reduced and the particle size of the discharged drug becomes smaller than the planned particle size, the drug may be scattered by the wind and the drug may be sprayed to an unintended place. On the contrary, as a result of the increased flow rate, there is a risk that more drug than planned will be dropped. Therefore, when replenishing the drug tank 104 with the drug, it is desirable that the gas in the route is efficiently discharged to the outside and the route is filled with the drug. Specifically, it is desirable to monitor whether the drug replenishment is properly performed step by step and notify the user of the drug replenishment procedure at an appropriate timing.

図9に示すドローンシステム500は、互いに異なる複数の状態を有する。ドローンシステム500は、状態ごとに定められる条件を充足することで条件に対応する別の状態に遷移する。「ドローンシステム500の状態」とは、別の状態に遷移するための条件を満たすことにより、その条件に対応した状態を示す概念であり、状態ごとにソフトウェアのシステム構成上互いに独立して構成されていてもよいし、複数の状態が同一のシステム構成中に構成されていてもよい。ドローンシステム500は、ある状態に属しているとき、当該状態ごとに定められる動作を行う。状態ごとに定められる条件を充足していない場合、ドローンシステム500は、当該状態に留まる。また、定められる条件が複数あり、複数の状態に遷移し得る状態があってもよい。 The drone system 500 shown in FIG. 9 has a plurality of states different from each other. The drone system 500 transitions to another state corresponding to the condition by satisfying the condition determined for each state. The "state of the drone system 500" is a concept that indicates the state corresponding to the condition by satisfying the condition for transitioning to another state, and each state is configured independently of each other in the system configuration of the software. It may be, or a plurality of states may be configured in the same system configuration. When the drone system 500 belongs to a certain state, the drone system 500 performs an operation determined for each state. If the conditions set for each state are not met, the drone system 500 will remain in that state. In addition, there may be a plurality of defined conditions, and there may be a state in which a plurality of states can be transitioned.

ドローン100、操縦器401、基地局404、および営農支援クラウド405のいずれかに異常が生じている場合、ドローンシステム500全体の安全性を脅かす恐れがある。ドローンシステム500の状態を正しく判定し、その判定に応じて動作が規定されていることで、条件を充足しない場合にドローン100を飛行させたり薬剤を散布させたりすることがない。すなわち、ドローンシステム500を安全に稼働させることができる。特に、ドローン100を安全に飛行させ、薬剤を散布することができる。 If any of the drone 100, pilot 401, base station 404, or farming support cloud 405 fails, it could jeopardize the safety of the entire drone system 500. By correctly determining the state of the drone system 500 and stipulating the operation according to the determination, the drone 100 will not be flown or the drug will not be sprayed if the conditions are not satisfied. That is, the drone system 500 can be operated safely. In particular, the Drone 100 can be safely flown and sprayed with chemicals.

●ドローンシステムの状態遷移を行うための構成
図9に示すように、ドローン100は、第1状態送信部111と、第1状態受信部112と、第1状態遷移判定部113と、第1主端末決定部114と、第1状態記憶部115と、を有する。また、操縦器401、基地局404、および営農支援クラウド405は、第1状態送信部111、第1状態受信部112、第1状態遷移判定部113、第1主端末決定部114、および第1状態記憶部115に対応する構成をそれぞれ有する。すなわち、操縦器401は、第2状態送信部411、第2状態受信部412、第2状態遷移判定部413、第2主端末決定部414、および第2状態記憶部415、を有する。基地局404は、第3状態送信部441、第3状態受信部442、第3状態遷移判定部443、第3主端末決定部444、および第3状態記憶部445を有する。営農支援クラウド405は、第4状態送信部451、第4状態受信部452、第4状態遷移判定部453、第4主端末決定部454、および第4状態記憶部455を有する。
● Configuration for performing state transition of the drone system As shown in FIG. 9, the drone 100 includes a first state transmission unit 111, a first state reception unit 112, a first state transition determination unit 113, and a first main unit. It has a terminal determination unit 114 and a first state storage unit 115. In addition, the pilot 401, the base station 404, and the farming support cloud 405 include the first state transmission unit 111, the first state reception unit 112, the first state transition determination unit 113, the first main terminal determination unit 114, and the first. Each has a configuration corresponding to the state storage unit 115. That is, the controller 401 has a second state transmission unit 411, a second state reception unit 412, a second state transition determination unit 413, a second main terminal determination unit 414, and a second state storage unit 415. The base station 404 has a third state transmission unit 441, a third state reception unit 442, a third state transition determination unit 443, a third main terminal determination unit 444, and a third state storage unit 445. The farming support cloud 405 has a fourth state transmission unit 451, a fourth state reception unit 452, a fourth state transition determination unit 453, a fourth main terminal determination unit 454, and a fourth state storage unit 455.

第1乃至第4状態送信部111,411,441,451は、ドローンシステム500が現在属する状態の情報、ならびにドローン100、操縦器401、および基地局404それぞれの端末の状況を示す端末情報を、接続されている他の構成要素に送信する機能部である。他の構成要素は、ここでは、ドローン100、操縦器401、基地局404、又は営農支援クラウド405である。端末情報とは、例えばドローン100、操縦器401、基地局404それぞれの電源のオンオフ情報や、それぞれの電源容量などを示す数値である。また、端末情報とは、各構成要素間の接続状態、各構成要素の動作履歴およびメンテナンス履歴、各構成要素の故障情報、緊急停止を実行中であるか否かの情報、緊急停止を行った履歴、ならびに、薬剤タンク104に注入されている水又は薬剤の別、その量および注入履歴等を含んでいてもよい。 The first to fourth state transmitters 111,411,441,451 are connected to other state information to which the drone system 500 currently belongs and terminal information indicating the status of the terminals of the drone 100, the pilot 401, and the base station 404. It is a functional part that sends to the components. Other components here are the drone 100, the pilot 401, the base station 404, or the farming support cloud 405. The terminal information is, for example, a numerical value indicating on / off information of the power supply of each of the drone 100, the pilot 401, and the base station 404, the power supply capacity of each, and the like. In addition, the terminal information includes connection status between each component, operation history and maintenance history of each component, failure information of each component, information on whether or not emergency stop is being executed, and emergency stop. It may include the history, the type of water or drug injected into the drug tank 104, the amount thereof, the injection history, and the like.

第1乃至第4状態送信部111,411,441,451は、営農支援クラウド405の状況を示すクラウド情報をさらに他の構成要素に送信してもよい。クラウド情報とは、例えば営農支援クラウド405に記憶されている情報が更新された履歴、すなわち、最終更新日時や、更新を行った端末の情報等を含んでいてもよい。 The first to fourth state transmission units 111,411,441,451 may transmit cloud information indicating the status of the farming support cloud 405 to further other components. The cloud information may include, for example, the history of updating the information stored in the farming support cloud 405, that is, the last update date and time, the information of the terminal that updated the information, and the like.

第1乃至第4状態受信部112,412,442,452は、ドローンシステム500が現在属する状態の情報、ならびにドローン100、操縦器401、および基地局404の状況を示す端末情報を、接続されている他の構成要素が有する第1乃至第4状態送信部111,411,441,451から受信する機能部である。また、第1乃至第4状態受信部112,412,442,452は、クラウド情報をさらに他の構成要素から受信してもよい。 The first to fourth state receivers 112,412,442,452 are connected to other components to which the state information to which the drone system 500 currently belongs and the terminal information indicating the status of the drone 100, the pilot 401, and the base station 404 are connected. It is a functional unit that receives from the first to fourth state transmission units 111,411,441,451. Further, the first to fourth state receiving units 112,412,442,452 may receive cloud information from further other components.

すなわち、基地局404は、ドローンシステム500が現在属している状態をドローン100および操縦器401の少なくとも一方に送信する。また、基地局404は、ドローンシステム500が現在属している状態をドローン100および操縦器401の少なくとも一方から受信する。基地局404は、操縦器401および基地局404の接続状態、ドローン100および基地局404の接続状態、ならびに、操縦器401およびドローン100の接続状態のうち、少なくとも一個の接続状態を、ドローン100および操縦器401の少なくとも一方から受信する。 That is, the base station 404 transmits the state to which the drone system 500 currently belongs to at least one of the drone 100 and the pilot 401. The base station 404 also receives the state to which the drone system 500 currently belongs from at least one of the drone 100 and the pilot 401. The base station 404 sets the connection state of the pilot 401 and the base station 404, the connection state of the drone 100 and the base station 404, and the connection state of the pilot 401 and the drone 100 to at least one of the connection states of the drone 100 and the drone 100. Receive from at least one of the pilot 401.

また、基地局404は、各構成要素と営農支援クラウド405との接続状態を、少なくとも1個の他の構成要素との間で送受信してもよい。 Further, the base station 404 may transmit and receive the connection state between each component and the farming support cloud 405 with and from at least one other component.

第1乃至第4状態送信部111,411,441,451および第1乃至第4状態受信部112,412,442,452によれば、各構成要素は、ドローンシステム500において接続されている他の構成要素の端末情報およびクラウド情報を互いに把握することができる。すなわち、各構成要素は、いずれの構成要素が協調から外れた場合にも、ドローンシステム500の状態を保持し、ドローンシステム500としての運用を円滑に継続できる。 According to the first to fourth state transmitters 111,411,441,451 and the first to fourth state receivers 112,412,442,452, each component grasps each other's terminal information and cloud information of other components connected in the drone system 500. be able to. That is, each component can maintain the state of the drone system 500 and smoothly continue the operation as the drone system 500 even if any of the components is out of cooperation.

また、操縦器401が端末情報およびクラウド情報を常に把握している構成によれば、使用者402はドローンシステム500の様子を常に把握することができる。 Further, according to the configuration in which the controller 401 constantly grasps the terminal information and the cloud information, the user 402 can always grasp the state of the drone system 500.

第1乃至第4状態遷移判定部113,413,443,453は、ドローンシステム500が現在属する状態を認識して、現在属する状態から別の状態に遷移するための条件が充足しているか否かを判定する機能部である。第1乃至第4状態遷移判定部113,413,443,453は、同じ条件に関する判断を行うことが可能であり、それぞれの状態遷移判定部は、他の状態遷移判定部の代替として動作することができる。 The first to fourth state transition determination units 113,413,443,453 are functional units that recognize the state to which the drone system 500 currently belongs and determine whether or not the conditions for transitioning from the currently belonging state to another state are satisfied. is there. The first to fourth state transition determination units 113,413,443,453 can make a determination regarding the same conditions, and each state transition determination unit can operate as a substitute for another state transition determination unit.

第1乃至第4状態遷移判定部113,413,443,453は、別の状態に遷移するための条件が充足しているか否かの判定を択一的に行う。すなわち、1個の状態遷移判定部が判定を行っている場合、他の状態遷移判定部は判定を行わない。以降の説明において、状態遷移の判定を行っている状態遷移判定部を有する構成要素を、「主端末」ともいう。この構成によれば、いずれかの構成要素の電源がオフになっている場合や、いずれかの構成要素間の接続が切断され、主端末としての動作ができない場合においても、別の構成要素が主端末として状態遷移の判定を行い、ドローンシステム500の状態を遷移させることができる。 The first to fourth state transition determination units 113,413,443,453 selectively determine whether or not the conditions for transitioning to another state are satisfied. That is, when one state transition determination unit makes a determination, the other state transition determination units do not make the determination. In the following description, the component having the state transition determination unit that determines the state transition is also referred to as a “main terminal”. According to this configuration, even if one of the components is turned off or the connection between the components is disconnected and the main terminal cannot operate, the other component can be used. The state transition can be determined as the main terminal, and the state of the drone system 500 can be changed.

第1乃至第4主端末決定部114,414,444,454は、第1乃至第4状態受信部112,412,442,452が受信する情報に基づいて、いずれの構成要素を主端末とするかを決定する機能部である。いずれの構成要素が主端末となるか、すなわち第1乃至第4状態遷移判定部113,413,443,453のうちいずれが状態遷移を判定するかは、あらかじめ優先順位が定められている。具体的には、各構成要素の電源が投入され、すべての構成要素が協調している場合、ドローン100が主端末となる。ドローン100の電源がオフ、又はドローン100の各構成要素との接続が切断され、主端末としての動作が不可能な場合、第1乃至第4主端末決定部114,414,444,454の決定により、操縦器401が主端末となる。なお、優先順位は一例であり、ドローン100が主端末として動作不能な場合、基地局404又は営農支援クラウド405が主端末となってもよい。また、優先順位は、固定されていてもよいし、変動してもよい。たとえば、優先順位は、ドローンシステム500が現在属している状態に応じて変動してもよい。 The first to fourth main terminal determination units 114,414,444,454 are functional units that determine which component is the main terminal based on the information received by the first to fourth state reception units 112,412,442,452. The priority order is determined in advance as to which component serves as the main terminal, that is, which of the first to fourth state transition determination units 113,413,443,453 determines the state transition. Specifically, when the power of each component is turned on and all the components are coordinated, the drone 100 becomes the main terminal. When the power of the drone 100 is turned off or the connection with each component of the drone 100 is disconnected and the operation as the main terminal is impossible, the control unit 401 is determined by the determination of the first to fourth main terminal determination units 114,414,444,454. Becomes the main terminal. The priority is an example, and when the drone 100 cannot operate as the main terminal, the base station 404 or the farming support cloud 405 may be the main terminal. Further, the priority may be fixed or variable. For example, the priority may vary depending on the state to which the drone system 500 currently belongs.

本実施形態においては、主端末決定部は各構成要素に設けられている。この構成によれば、いずれの構成要素の接続が切断され、協調が外れた場合であっても、主端末を決定することができる。なお、すべての構成要素が協調して動作している場合にはいずれか1の主端末決定部が主端末の決定を行えば足り、例えば、ドローン100に設けられている第1主端末決定部114が、ドローン100が主端末となる旨の決定を行えばよい。ドローン100が協調から外れた場合は、第2主端末決定部114がその旨の情報に基づいて、操縦器401が主端末となることを決定する。 In the present embodiment, the main terminal determination unit is provided for each component. According to this configuration, the main terminal can be determined even when the connection of any component is disconnected and the coordination is lost. When all the components are operating in cooperation, it is sufficient for any one of the main terminal determination units to determine the main terminal. For example, the first main terminal determination unit provided in the drone 100 is provided. 114 may decide that the drone 100 will be the main terminal. If the drone 100 is out of coordination, the second main terminal determination unit 114 determines that the pilot 401 will be the main terminal based on the information to that effect.

第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、ドローンシステム500が現在属する状態、およびドローン100、操縦器401、および基地局404の状況を示す端末情報を記憶する機能部である。第1状態記憶部115は、営農支援クラウド405の状況を示すクラウド情報をさらに記憶してもよい。 The first to fourth state storage units 115,415,445,455 are functional units that store terminal information indicating the state to which the drone system 500 currently belongs and the status of the drone 100, the controller 401, and the base station 404. The first state storage unit 115 may further store cloud information indicating the status of the farming support cloud 405.

第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、少なくとも一部が不揮発性の記憶領域、例えば不揮発性メモリによって構成されている。この構成によれば、各構成要素の電源がオフになっても、情報を記憶しておくことができる。電源の再投入時にも故障情報やメンテナンスの履歴が引き継がれているので、電源がオフになる前に起こった故障や異常に対しても確実に修理およびメンテナンスを行うことができ、ドローンシステム500を安全に使用することができる。 At least a part of the first to fourth state storage units 115,415,445,455 is composed of a non-volatile storage area, for example, a non-volatile memory. According to this configuration, information can be stored even when the power of each component is turned off. Since failure information and maintenance history are inherited even when the power is turned on again, repairs and maintenance can be reliably performed even for failures and abnormalities that occurred before the power was turned off, and the drone system 500 can be used. It can be used safely.

●薬剤の注入を管理するための構成
図10に示すように、ドローン100は、薬剤タンク104への薬剤の注入を管理するための構成として、液体検知部31と、エア抜き検知部32と、漏出異常検知部33と、補充検知部34と、を備える。薬剤タンク104への薬剤の注入にあたっては、まず薬剤タンク104に液体を注入し、この液体をポンプ106により循環させて薬剤タンク104および薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1〜4に至る各経路の気体、主に空気を外部に排出するエア抜きを行った上で、薬剤タンク104に圃場へ散布する薬剤を注入する。
● Configuration for controlling drug injection As shown in FIG. 10, the drone 100 has a liquid detection unit 31 and an air bleeding detection unit 32 as a configuration for managing the injection of the drug into the drug tank 104. It includes a leak abnormality detection unit 33 and a replenishment detection unit 34. When injecting a drug into the drug tank 104, first, a liquid is injected into the drug tank 104, and this liquid is circulated by a pump 106 to be circulated through the drug tank 104 and each route from the drug tank 104 to the drug nozzles 103-1 to 4. After bleeding the air that discharges gas, mainly air, to the outside, the chemicals to be sprayed to the field are injected into the chemical tank 104.

液体検知部31は、薬剤タンク104に液体の補充が完了していることを検知する機能部である。液体検知部31は、例えば薬剤タンク104内に所定量の液体が入っていることを、液面高さ又は重量等により検知する判定装置により実現できる。液体検知部31は、薬剤タンク104内の液体の量を計測する液面計、重量計、又は水圧センサー等を用い、薬剤が所定量となっていることをソフト的に判定する機能部であってもよい。 The liquid detection unit 31 is a functional unit that detects that the medicine tank 104 has been replenished with liquid. The liquid detection unit 31 can be realized by, for example, a determination device that detects that a predetermined amount of liquid is contained in the medicine tank 104 by the liquid level height, weight, or the like. The liquid detection unit 31 is a functional unit that softly determines that the amount of the drug is a predetermined amount by using a liquid level gauge, a weight scale, a water pressure sensor, or the like that measures the amount of liquid in the drug tank 104. You may.

液体検知部31は、後述するエア抜き動作により液体が各経路に侵入した場合にも、薬剤タンク内に液体が残留する程度の量の液体が、薬剤タンク104に注入されていることを検知する。エア抜き動作により薬剤タンク104内の水位が下がり、薬剤タンク104内の液体が空になってしまうのを防ぐためである。液体検知部31が検知する液体の量は、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る各経路の総容積よりも多い。液体検知部31は、例えば薬剤タンク104の上限の10%以上液体が注入されていることを検知してもよい。 The liquid detection unit 31 detects that the liquid is injected into the medicine tank 104 in such an amount that the liquid remains in the medicine tank even when the liquid invades each path by the air bleeding operation described later. .. This is to prevent the water level in the chemical tank 104 from dropping due to the air bleeding operation and emptying the liquid in the chemical tank 104. The amount of liquid detected by the liquid detection unit 31 is larger than the total volume of each path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. The liquid detection unit 31 may detect, for example, that 10% or more of the upper limit of the drug tank 104 is filled with liquid.

液体検知部31が検知する液体は、例えば水であるが、圃場へ散布する薬剤であってもよいし、その他適宜の液体であってもよい。 The liquid detected by the liquid detection unit 31 is, for example, water, but it may be a chemical sprayed on the field, or another appropriate liquid.

エア抜き検知部32は、図8に示す薬剤タンク104および薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1〜4に至る各経路の内部の空気を薬剤タンク104の外部に流出させるエア抜き動作が完了していることを検知する機能部である。エア抜き検知部32は、三方弁122が拡張タンク131側の経路を開放している場合、図6における薬剤タンク104から三方弁122までの経路(以下、「上流経路」ともいう。)においてエア抜きが完了していることを検知する。エア抜き検知部32は、三方弁122が薬剤ノズル103-1〜4側の経路を開放している場合、図6における三方弁122から薬剤ノズル103-1〜4までの経路(以下、「下流経路」ともいう。)においてエア抜きが完了していることを検知する。 The air bleeding detection unit 32 completes the air bleeding operation of causing the air inside each path from the medicine tank 104 and the medicine tank 104 to the medicine nozzles 103-1 to 4 shown in FIG. 8 to flow out to the outside of the medicine tank 104. It is a functional part that detects the presence. When the three-way valve 122 opens the path on the expansion tank 131 side, the air bleeding detection unit 32 provides air in the path from the drug tank 104 to the three-way valve 122 in FIG. 6 (hereinafter, also referred to as “upstream path”). Detects that the extraction is complete. When the three-way valve 122 opens the path on the drug nozzle 103-1 to 4 side, the air bleeding detection unit 32 has a path from the three-way valve 122 to the drug nozzle 103-1 to 4 in FIG. 6 (hereinafter, "downstream"). It is detected that the air bleeding is completed in the "path").

エア抜き検知部32は、上流経路におけるエア抜きの検知では、ポンプ用センサー106aによって検知されるポンプ106の回転数と、圧力センサー111-1および流量センサー510の少なくとも一方の計測結果に基づいて、エア抜き動作が完了していることを検知する。下流経路においては、具体的には、エア抜き検知部32は、エア抜き動作が完了している場合における、ポンプ106の回転数に応じた圧力センサー111-1の値および流量センサー510の値の少なくとも一方の値を基準値として記憶している。エア抜き検知部32は、ポンプ106の回転数に応じた基準値と、圧力および流量の少なくとも一方の実測値とを比較する。その差が所定以内の場合、エア抜き検知部32は、エア抜き動作が完了していることを検知する。 The air bleeding detection unit 32 detects air bleeding in the upstream path based on the rotation speed of the pump 106 detected by the pump sensor 106a and the measurement results of at least one of the pressure sensor 111-1 and the flow rate sensor 510. Detects that the air bleeding operation is completed. In the downstream path, specifically, the air bleeding detection unit 32 sets the value of the pressure sensor 111-1 and the value of the flow rate sensor 510 according to the rotation speed of the pump 106 when the air bleeding operation is completed. At least one value is stored as a reference value. The air bleeding detection unit 32 compares the reference value according to the rotation speed of the pump 106 with the actually measured value of at least one of the pressure and the flow rate. When the difference is within a predetermined range, the air bleeding detection unit 32 detects that the air bleeding operation is completed.

エア抜き検知部32は、下流経路におけるエア抜きの検知においては、ポンプ用センサー106aによって検知されるポンプ106の回転数と、圧力センサー111-2および流量センサー510の少なくとも一方の計測結果に基づいて、エア抜き動作が完了していることを検知する。エア抜き検知部32は、エア抜き動作が完了している場合における、ポンプ106の回転数に応じた圧力センサー111-2の値をおよび流量センサー510の値の少なくとも一方の値を基準値として記憶し、実測値と比較してエア抜き動作の完了を検知する。また、圧力センサー111-1の値も下流経路におけるエア抜きの検知に利用してもよい。 The air bleeding detection unit 32 detects air bleeding in the downstream path based on the rotation speed of the pump 106 detected by the pump sensor 106a and the measurement results of at least one of the pressure sensor 111-2 and the flow rate sensor 510. , Detects that the air bleeding operation is completed. The air bleeding detection unit 32 stores the value of the pressure sensor 111-2 according to the rotation speed of the pump 106 and the value of at least one of the values of the flow rate sensor 510 as a reference value when the air bleeding operation is completed. Then, the completion of the air bleeding operation is detected by comparing with the measured value. Further, the value of the pressure sensor 111-1 may also be used for detecting air bleeding in the downstream path.

なお、三方弁122が開放している経路により、ポンプ106の回転数に応じた圧力センサー111-1、111-2の値および流量センサー510の値は、それぞれ異なる。エア抜き検知部32は、三方弁122がいずれの経路を開放しているかの情報に基づいて、実測値と比較する基準値を決定する。 The values of the pressure sensors 111-1 and 111-2 and the values of the flow rate sensor 510 according to the rotation speed of the pump 106 differ depending on the path through which the three-way valve 122 is open. The air bleeding detection unit 32 determines a reference value to be compared with the measured value based on the information of which path the three-way valve 122 is open.

漏出異常検知部33は、薬剤散布に係わるドローン100の各構成に異常がないか否かを検知する機能部である。具体的には、漏出異常検知部33は、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る経路上の異常がないか否かを診断する。経路の異常とは、すなわち配管経路自体、又は配管経路に配置されている遮断機構、具体的には逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7等の部材の異常を含む。漏出異常検知部33は、逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7を閉弁させた状態で各圧力センサーの111-1、111-2によって測定された液体の吐出圧の経時的変化を取得し、これを正常時の吐出圧の経時的変化と対比することで、液体の漏出異常を検知する。また、漏出異常検知部33は、ポンプ用センサー106aによってポンプ106の回転子の回転数を測定した上、圧力センサー111-1、111-2によって測定された液体の吐出圧と対比し、正常時の比率と一致するか否かを判別することで、液体の漏出異常を検知する。 The leak abnormality detection unit 33 is a functional unit that detects whether or not there is an abnormality in each configuration of the drone 100 related to drug spraying. Specifically, the leak abnormality detection unit 33 diagnoses whether or not there is an abnormality in the path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. Path anomalies are the piping path itself, or the shutoff mechanism located in the piping path, specifically check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121. Includes abnormalities in members such as -6 and 121-7. The leak abnormality detection unit 33 is 111- of each pressure sensor with the check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121-6, 121-7 closed. By acquiring the time-dependent change in the liquid discharge pressure measured by 1 and 111-2 and comparing this with the time-dependent change in the normal discharge pressure, a liquid leakage abnormality is detected. In addition, the leak abnormality detection unit 33 measures the rotation speed of the rotor of the pump 106 by the pump sensor 106a, and compares it with the liquid discharge pressure measured by the pressure sensors 111-1 and 111-2, and is in a normal state. By determining whether or not it matches the ratio of, the leakage abnormality of the liquid is detected.

補充検知部34は、薬剤タンク104に薬剤の補充が完了していることを検知する機能部である。補充検知部34は、例えば薬剤タンク104内に所定量の薬剤が入っていることを、液面高さ又は重量等により検知する判定装置により実現できる。また、補充検知部34は、薬剤タンク104内の薬剤の量を計測する液面計、重量計、又は水圧センサー等を用い、薬剤が所定量となっていることをソフト的に判定する機能部であってもよい。 The replenishment detection unit 34 is a functional unit that detects that the replenishment of the drug in the drug tank 104 is completed. The replenishment detection unit 34 can be realized by, for example, a determination device that detects that a predetermined amount of the drug is contained in the drug tank 104 by the liquid level height, the weight, or the like. In addition, the replenishment detection unit 34 is a functional unit that softly determines that the amount of the drug is a predetermined amount by using a liquid level gauge, a weight scale, a water pressure sensor, or the like that measures the amount of the drug in the drug tank 104. It may be.

補充検知部34は、薬剤が薬剤タンク104の上限まで注入されている場合に限らず、あらかじめ定められた所定量を検知することができる。例えば、補充検知部34は、薬剤タンク104の上限の10%以上薬剤が注入されていることを検知してもよい。 The replenishment detection unit 34 can detect a predetermined amount, not only when the drug is injected up to the upper limit of the drug tank 104. For example, the replenishment detection unit 34 may detect that 10% or more of the upper limit of the drug tank 104 is injected.

飛行開始指令受信部51と、飛行計画確認部52と、ドローン判定部53と、外部環境判定部54と、基地局位置確認部55と、機体位置確認部56と、機首確認部57と、周辺確認部58と、機体目視確認部59と、を備える。 Flight start command receiving unit 51, flight plan confirmation unit 52, drone judgment unit 53, external environment judgment unit 54, base station position confirmation unit 55, aircraft position confirmation unit 56, nose confirmation unit 57, A peripheral confirmation unit 58 and a visual confirmation unit 59 of the aircraft are provided.

飛行開始指令受信部51は、使用者402から入力される飛行開始指令を受信する機能部である。飛行開始指令は、操縦器401からドローン100に送信される指令である。飛行開始指令は、使用者402の意思がドローン100に伝達されるための指令であるため、使用者402の動作を起点としてドローン100に送信される。 The flight start command receiving unit 51 is a functional unit that receives the flight start command input from the user 402. The flight start command is a command transmitted from the pilot 401 to the drone 100. Since the flight start command is a command for transmitting the intention of the user 402 to the drone 100, it is transmitted to the drone 100 starting from the operation of the user 402.

基地局位置確認部55は、ドローン100と接続されている基地局404の位置が所定の範囲内にあるか否かを確認する機能部である。 The base station position confirmation unit 55 is a functional unit that confirms whether or not the position of the base station 404 connected to the drone 100 is within a predetermined range.

機体位置確認部56は、ドローン100が発着地点406に設置されているか否かを確認する機能部である。 The aircraft position confirmation unit 56 is a functional unit that confirms whether or not the drone 100 is installed at the departure / arrival point 406.

機首確認部57は、ドローン100の機首の向きが正常な方向を向いているか否かを確認する機能部である。「機首の向きが正常である」とは、例えば薬液を散布する圃場がある方向に機首が向いていることを指す。 The nose confirmation unit 57 is a functional unit that confirms whether or not the nose of the drone 100 is oriented in the normal direction. "The direction of the nose is normal" means that, for example, the nose is facing in the direction of the field where the chemical solution is sprayed.

周辺確認部58は、ドローン100の周辺にドローン100周辺の所定範囲内に人や物などの障害物がないか否かを確認する機能部である。周辺確認部58は、例えばドローン100又は操縦器401等による報知および表示により、使用者402にドローン100周辺の障害物の有無の確認を促す機能部であってもよい。使用者402は、ドローン100の周辺を確認した後、障害物がなければその旨を入力する。また、使用者402は、障害物を発見した場合には適宜取り除く。なお、使用者402による周辺の確認結果の入力は、ドローン100に入力可能になっていてもよいし、操縦器401を介して入力可能になっていてもよい。 The peripheral confirmation unit 58 is a functional unit that confirms whether or not there are obstacles such as people and objects within a predetermined range around the drone 100 around the drone 100. The peripheral confirmation unit 58 may be a functional unit that prompts the user 402 to confirm the presence or absence of obstacles around the drone 100, for example, by notification and display by the drone 100 or the pilot 401. After checking the area around the drone 100, the user 402 inputs that fact if there are no obstacles. In addition, when the user 402 finds an obstacle, it removes it as appropriate. The input of the confirmation result of the surroundings by the user 402 may be input to the drone 100 or may be input via the controller 401.

また、周辺確認部58は、ドローン100に搭載される適宜のカメラやセンサを用いて、ドローン100の周辺における障害物を探知し、所定範囲内に物体がないことを自動的に判定する機能部であってもよい。カメラは、例えばドローン100の周辺を360度撮影可能な360度カメラであってもよいし、互いに異なる方向を撮影可能な複数のカメラにより構成されていてもよい。センサは、例えば赤外線センサである。 In addition, the peripheral confirmation unit 58 is a functional unit that detects obstacles in the vicinity of the drone 100 by using an appropriate camera or sensor mounted on the drone 100 and automatically determines that there is no object within a predetermined range. It may be. The camera may be, for example, a 360-degree camera capable of photographing the periphery of the drone 100 at 360 degrees, or may be composed of a plurality of cameras capable of photographing different directions from each other. The sensor is, for example, an infrared sensor.

機体目視確認部59は、ドローン100を使用者402が目視で確認することを促し、使用者402により確認結果を入力可能な機能部である。機体目視確認部59は、ドローン100又は操縦器401等による報知および表示により、使用者402にドローン100周辺の障害物の有無の確認を促す。使用者402は、ドローン100を目視で確認した後、異常を発見しない場合はその旨を入力する。また、使用者402は、異常を発見した場合には適宜修理等を行う。なお、使用者402による周辺の確認結果の入力は、ドローン100に入力可能になっていてもよいし、操縦器401を介して入力可能になっていてもよい。 The aircraft visual confirmation unit 59 is a functional unit that prompts the user 402 to visually confirm the drone 100 and allows the user 402 to input the confirmation result. The aircraft visual confirmation unit 59 prompts the user 402 to confirm the presence or absence of obstacles around the drone 100 by notifying and displaying the drone 100 or the pilot 401 or the like. After visually checking the drone 100, the user 402 inputs that fact if he / she does not find any abnormality. In addition, when the user 402 finds an abnormality, he / she makes appropriate repairs and the like. The input of the confirmation result of the surroundings by the user 402 may be input to the drone 100 or may be input via the controller 401.

機体目視確認部59は、操縦器401を通じて目視確認のポイント等を使用者402に報知してもよい。具体的に目視確認のポイントを指示することにより、使用者402は効率的にドローン100を点検することができる。 The aircraft visual confirmation unit 59 may notify the user 402 of the points of visual confirmation and the like through the controller 401. By specifically instructing the points for visual confirmation, the user 402 can efficiently inspect the drone 100.

飛行計画確認部52は、ドローン100が、ドローン100の飛行計画に関する情報を正常に保有しているか否かを確認する機能部である。飛行計画は、例えば飛行中に薬液を散布する圃場の位置や、当該圃場内における飛行するルートを含む。飛行計画は、あらかじめドローン100に登録される情報であり、適宜書き換え可能である。また、飛行計画に含まれる飛行ルートは、指定される圃場の位置に基づいて自動的に算出される。なお、飛行ルートは、圃場の位置に基づいて一意に算出されるものであってもよいし、他の条件を考慮して飛行計画の策定の度ごとに算出される、異なる飛行ルートであってもよい。 The flight plan confirmation unit 52 is a functional unit that confirms whether or not the drone 100 normally holds information on the flight plan of the drone 100. The flight plan includes, for example, the location of the field where the chemical is sprayed during the flight and the flight route within the field. The flight plan is information registered in the drone 100 in advance and can be rewritten as appropriate. In addition, the flight route included in the flight plan is automatically calculated based on the position of the designated field. The flight route may be uniquely calculated based on the position of the field, or may be a different flight route calculated each time a flight plan is formulated in consideration of other conditions. May be good.

ドローン判定部53は、ドローン100自体が有する各構成が正常の範囲内で動作していることを判定する機能部である。ドローン100自体が有する各構成とは、例えばバッテリー502やモーター102、各種センサー等である。 The drone determination unit 53 is a functional unit that determines that each configuration of the drone 100 itself is operating within a normal range. Each configuration of the drone 100 itself is, for example, a battery 502, a motor 102, various sensors, and the like.

外部環境判定部54は、主にドローン100の外部環境がドローン100の飛行に適する環境であるかを判定する機能部である。外部環境とは、例えば各構成要素間を接続する電波の妨げになるような外乱の有無や、GPSの受信感度、気温、ドローン100の周囲の風速、天候、および地磁気の状況などを含む。ドローン100周囲の風速が所定以上の場合、ドローン100が風であおられたり、散布される薬剤が飛散したりするため、適切な飛行が困難になるためである。また、雨や雪等の降水がある場合、又は所定時間以内に降水現象が起こる可能性が高いことが予測される場合は、降水により薬剤が流れてしまい、圃場に定着しづらくなるため、散布を行わない方が好ましい。すなわち、降水があるか、所定時間内での降水の可能性が高いときにも、離陸を禁止してもよい。さらに、地磁気が乱れている場合にも各構成要素間を接続する電波の妨げになるため、離陸を禁止してもよい。さらにまた、GPSの通信が確立できている衛星の数を測定し、所定数以下の場合は離陸を禁止してもよい。所定数は、例えば5個であってもよい。GPSの通信が確立できている衛星数が少ない場合、飛行中に通信可能な衛星がさらに減ってしまうとGPSによる測定が不可能になるおそれがあるためである。外部環境判定部54は、いずれの理由により離陸せず待機しているのかを、使用者402に通知する。 The external environment determination unit 54 is a functional unit that mainly determines whether the external environment of the drone 100 is an environment suitable for the flight of the drone 100. The external environment includes, for example, the presence or absence of disturbances that interfere with the radio waves connecting each component, GPS reception sensitivity, temperature, wind speed around the drone 100, weather, and geomagnetic conditions. This is because when the wind speed around the drone 100 is equal to or higher than a predetermined value, the drone 100 is blown by the wind and the sprayed chemicals are scattered, which makes it difficult to fly properly. In addition, if there is precipitation such as rain or snow, or if it is predicted that the precipitation phenomenon is likely to occur within a predetermined time, the chemicals will flow due to the precipitation and it will be difficult to settle in the field, so spraying. It is preferable not to do. That is, takeoff may be prohibited even when there is precipitation or there is a high possibility of precipitation within a predetermined time. Further, even when the geomagnetism is disturbed, takeoff may be prohibited because it interferes with the radio waves connecting each component. Furthermore, the number of satellites for which GPS communication can be established may be measured, and takeoff may be prohibited if the number is less than a predetermined number. The predetermined number may be, for example, five. This is because if the number of satellites for which GPS communication can be established is small and the number of satellites that can communicate during flight decreases further, GPS measurement may become impossible. The external environment determination unit 54 notifies the user 402 for which reason the user is waiting without taking off.

●ホバリング中に行う診断のための構成
ドローン100は、ドローン100がホバリングしている時にドローン100が飛行に適した状況であるか否かを判定する、飛行準備部60をさらに有する。飛行準備部60は、特にドローン100が離陸直後に行うホバリングの間に診断を行うが、ドローン100が離陸して飛行を開始した後に適宜行うホバリング中に診断を行ってもよい。
● Configuration for diagnosis performed during hovering The drone 100 further has a flight preparation unit 60 that determines whether the drone 100 is in a suitable situation for flight when the drone 100 is hovering. The flight preparation unit 60 makes a diagnosis especially during the hovering performed immediately after the drone 100 takes off, but may make a diagnosis during the hovering appropriately performed after the drone 100 takes off and starts the flight.

飛行準備部60は、強風診断部61、推力診断部62、校正部63、重量推定部64、およびホバリング判定部65を備える。 The flight preparation unit 60 includes a strong wind diagnosis unit 61, a thrust diagnosis unit 62, a calibration unit 63, a weight estimation unit 64, and a hovering determination unit 65.

ホバリング判定部65は、ドローン100がホバリングをしているか否かを判定、すなわちホバリング判定を行う機能部である。ホバリングとは、すなわち、水平面上において互いに直交するXおよびY座標、ならびにXY平面に直交する鉛直なZ座標を定義した場合において、ドローン100のXYZ座標に変化がない、又は狭い所定範囲内で揺動している状態を指す。また、ホバリングは、XYZ方向のいずれにも移動速度を有さない状態である。 The hovering determination unit 65 is a functional unit that determines whether or not the drone 100 is hovering, that is, a hovering determination. Hovering means that the XYZ coordinates of the drone 100 do not change or sway within a narrow predetermined range when the X and Y coordinates that are orthogonal to each other on the horizontal plane and the vertical Z coordinates that are orthogonal to the XY plane are defined. Refers to the state of movement. Further, hovering is a state in which there is no moving speed in any of the XYZ directions.

ホバリング判定部65は、例えばRTK-GPSの測位座量がXYZ方向の全てにおいて変化がないことを検知する。また、ホバリング判定部65は、6軸ジャイロセンサー505のXYZ方向における測定値をそれぞれ二階積分して位置を算出し、XYZ方向における位置に所定時間変化がないことを検知する。さらに、ホバリング判定部65は、6軸ジャイロセンサー505のXYZ方向における測定値をそれぞれ積分して速度を算出し、ドローン100がXYZ方向における速度を有さないことを検知する。ホバリング判定部65は、上述のいずれか、もしくは複数の取得値を組み合わせることにより、ドローン100がホバリングしていることを判定する。 The hovering determination unit 65 detects, for example, that the positioning position of RTK-GPS does not change in all directions in the XYZ directions. Further, the hovering determination unit 65 calculates the position by second-order integrating the measured values of the 6-axis gyro sensor 505 in the XYZ directions, and detects that the position in the XYZ directions does not change for a predetermined time. Further, the hovering determination unit 65 integrates the measured values of the 6-axis gyro sensor 505 in the XYZ directions to calculate the speed, and detects that the drone 100 does not have the speed in the XYZ directions. The hovering determination unit 65 determines that the drone 100 is hovering by combining any of the above acquired values or a plurality of acquired values.

強風診断部61は、ドローン100に吹き付けている風を測定して、ドローン100の飛行が可能であるか否かを診断する機能部である。強風診断部61による風の測定は、例えば接触検知器により風によって発生する応力を測定することで風速を算出してもよいし、風杯型、風車型などの風速計により算出してもよい。 The strong wind diagnosis unit 61 is a functional unit that measures the wind blowing on the drone 100 and diagnoses whether or not the drone 100 can fly. The wind measurement by the strong wind diagnosis unit 61 may be calculated by, for example, measuring the stress generated by the wind with a contact detector, or may be calculated by an anemometer such as a wind cup type or a wind turbine type. ..

強風診断部61は、ドローン100がホバリングしている状態において、ドローン100の姿勢角を6軸ジャイロセンサー505により算出する。ドローン100に風が吹き付けている場合、風の強さに応じて風下側へ前傾した姿勢角となる。したがって、ドローン100の姿勢角が所定角度以上の場合、強風診断部61は、ドローン100に所定以上の強さの風が吹き付けている、と判定する。 The strong wind diagnosis unit 61 calculates the attitude angle of the drone 100 by the 6-axis gyro sensor 505 while the drone 100 is hovering. When the wind is blowing on the drone 100, the posture angle is tilted forward according to the strength of the wind. Therefore, when the posture angle of the drone 100 is equal to or greater than a predetermined angle, the strong wind diagnosis unit 61 determines that the drone 100 is blown by a wind having a predetermined intensity or more.

また、強風診断部61は、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4b又は回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bのそれぞれの回転数を算出してもよい。ドローン100に風が吹き付けている場合、ドローン100に風下側へ傾こうとする力が働くため、8個の回転翼101のうち、風下側の2箇所に配置された回転翼の推力が増加、すなわち回転数が増加し、風上側の2箇所に配置された回転翼の推力が低下、すなわち回転数が低下する。したがって、モーター102又は回転翼101の回転数の配置位置による差異が所定以上の場合、強風診断部61は、ドローン100に所定以上の強さの風が吹き付けている、と判定する。強風診断部61は、上述の姿勢角による判定、および回転数の差異による判定のいずれか、又は双方の判定結果を組み合わせることにより、強風を検知する。 In addition, the strong wind diagnosis unit 61 is a motor 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b or a rotary blade 101-1a, 101-1b. , 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b, respectively, may be calculated. When the wind is blowing on the drone 100, the force that tends to tilt to the leeward side acts on the drone 100, so the thrust of the rotors arranged at two locations on the leeward side of the eight rotors 101 increases. That is, the number of rotations increases, and the thrust of the rotor blades arranged at the two locations on the windward side decreases, that is, the number of rotations decreases. Therefore, when the difference due to the arrangement position of the rotation speeds of the motor 102 or the rotary blade 101 is equal to or more than a predetermined value, the strong wind diagnosis unit 61 determines that the drone 100 is blown by a wind having a predetermined strength or more. The strong wind diagnosis unit 61 detects a strong wind by combining the determination results of either or both of the above-mentioned determination based on the posture angle and the determination based on the difference in the number of rotations.

強風診断部61は、基地局404や周辺に飛行しているドローン100から風に関する情報を通信により受信して、当該ドローン100の飛行が可能か否かを判断してもよい。 The strong wind diagnosis unit 61 may receive information on the wind from the base station 404 and the drone 100 flying in the vicinity by communication, and determine whether or not the drone 100 can fly.

ドローン100に吹き付けている風が所定以上の強さであるとき、強風診断部61はドローンシステム500にその旨を通知する。主端末の状態遷移判定部は、ドローンシステム500の状態をホバリング状態のまま待機させる。また、主端末の状態遷移判定部は、ドローンシステム500の状態を、後述する飛行開始スタンバイ状態(S4)に移行させ、ドローン100を着陸させてもよい。 When the wind blowing on the drone 100 is stronger than a predetermined value, the strong wind diagnosis unit 61 notifies the drone system 500 to that effect. The state transition determination unit of the main terminal makes the state of the drone system 500 stand by in the hovering state. Further, the state transition determination unit of the main terminal may shift the state of the drone system 500 to the flight start standby state (S4) described later, and may land the drone 100.

推力診断部62は、飛行中のドローン100を飛行させる推力を測定して、ドローン100の推力が正常に発揮されているか否かを診断する機能部である。推力は、本実施の形態においては回転翼101により得られる。推力診断部62は、例えば回転翼101の回転を制御するモーター自身の内部に配置されている回転測定機能を指す。すなわち、推力測定部244は、モーターの回転数を測定することにより、モーターに制御される回転翼101の回転数を取得する。 The thrust diagnosis unit 62 is a functional unit that measures the thrust for flying the drone 100 in flight and diagnoses whether or not the thrust of the drone 100 is normally exerted. Thrust is obtained by the rotor 101 in this embodiment. The thrust diagnosis unit 62 refers to a rotation measuring function arranged inside the motor itself that controls the rotation of the rotary blade 101, for example. That is, the thrust measuring unit 244 acquires the rotation speed of the rotary blade 101 controlled by the motor by measuring the rotation speed of the motor.

また、推力診断部62は、回転翼101自身の回転数を測定してもよい。例えば、推力診断部62は、非接触式の回転計であってもよい。この場合、推力診断部62は、回転翼101の少なくとも1か所にレーザーを照射し、レーザーの回転翼101からの反射光を計測することで回転翼101の回転数を計数する。レーザーは、例えば赤外線レーザーである。 Further, the thrust diagnosis unit 62 may measure the rotation speed of the rotary blade 101 itself. For example, the thrust diagnostic unit 62 may be a non-contact tachometer. In this case, the thrust diagnosis unit 62 irradiates at least one place of the rotor 101 with a laser and measures the reflected light from the rotor 101 of the laser to count the rotation speed of the rotor 101. The laser is, for example, an infrared laser.

さらに、推力診断部62は、モーターに供給される電流を測定してもよい。 Further, the thrust diagnostic unit 62 may measure the current supplied to the motor.

なお、推力診断部62は、ドローンの推力が回転翼以外の構成により実現される場合は、その推進器の稼働状態を測定する機能部であってもよい。例えば、ドローンがジェット噴射により推進される場合、推力診断部62は、ジェット噴射の圧力を測定する機能部であってもよい。 The thrust diagnosis unit 62 may be a functional unit that measures the operating state of the propulsion unit when the thrust of the drone is realized by a configuration other than the rotor blades. For example, when the drone is propelled by jet injection, the thrust diagnostic unit 62 may be a functional unit that measures the pressure of jet injection.

推力診断部62は、測定される推力と、フライトコントローラー501による命令値とを比較し、フライトコントローラー501からの命令から一定時間後における差異があらかじめ定められている閾値以内である場合には推力が適切に発揮されていると判断する。差異が閾値を超えている場合は、推力診断部62はドローンシステム500にその旨を通知する。主端末の状態遷移判定部は、ドローンシステム500の状態を、後述する飛行開始スタンバイ状態(S4)に移行させ、ドローン100を着陸させる。 The thrust diagnosis unit 62 compares the measured thrust with the command value by the flight controller 501, and if the difference after a certain period of time from the command from the flight controller 501 is within a predetermined threshold value, the thrust is Judge that it is being exerted properly. If the difference exceeds the threshold, the thrust diagnostic unit 62 notifies the drone system 500 to that effect. The state transition determination unit of the main terminal shifts the state of the drone system 500 to the flight start standby state (S4) described later, and lands the drone 100.

校正部63は、ドローン100の高度を測定するためのセンサー、およびドローン100の速度を測定するためのセンサーの少なくとも1個の校正を行う。センサーの校正とは、センサーの0点のオフセット、および測定結果の数値が高い場合におけるゲインのずれを補正する校正を含む。校正部63による校正は、特にドローン100がホバリングしているときに行われる。 The calibration unit 63 calibrates at least one of the sensors for measuring the altitude of the drone 100 and the sensor for measuring the speed of the drone 100. The calibration of the sensor includes the offset of the zero point of the sensor and the calibration for correcting the deviation of the gain when the numerical value of the measurement result is high. Calibration by the calibration unit 63 is performed especially when the drone 100 is hovering.

ドローン100の高度を測定するためのセンサーとは、例えばレーザーセンサー508、ソナー509、6軸ジャイロセンサー505、又はGPSモジュールRTK504-1,504-2を含む。すなわち、校正部63は、高度校正に関して、レーザーセンサー508、ソナー509、6軸ジャイロセンサー505、又はGPSモジュールRTK504-1,504-2の校正が可能である。 Sensors for measuring the altitude of the drone 100 include, for example, a laser sensor 508, a sonar 509, a 6-axis gyro sensor 505, or a GPS module RTK504-1,504-2. That is, the calibration unit 63 can calibrate the laser sensor 508, sonar 509, 6-axis gyro sensor 505, or GPS module RTK504-1,504-2 with respect to advanced calibration.

校正するセンサーがレーザーセンサー508、ソナー509の場合、校正部63は、地上に接地している状態におけるRTK−GPSの高さ方向の測位座標、すなわちZ座標と、ホバリングしていることが判定された時のRTK−GPSの高さ方向のZ座標と、の差が対地高度の真値として、レーザーセンサー508およびソナー509を校正する。 When the sensors to be calibrated are the laser sensor 508 and the sonar 509, it is determined that the calibration unit 63 is hovering with the positioning coordinates in the height direction of RTK-GPS when it is in contact with the ground, that is, the Z coordinates. The laser sensor 508 and sonar 509 are calibrated with the difference between the Z coordinate in the height direction of RTK-GPS at that time as the true value of the altitude above ground level.

校正するセンサーが6軸ジャイロセンサー505の場合、校正部63は、ホバリングしていることが判定された時のレーザーセンサー508およびソナー509によって得られる高度が、対地高度の真値として6軸ジャイロセンサー505を校正する。 When the sensor to be calibrated is the 6-axis gyro sensor 505, the calibration unit 63 uses the 6-axis gyro sensor as the true value of the altitude obtained by the laser sensor 508 and the sonar 509 when it is determined that the calibration unit is hovering. Calibrate the 505.

校正するセンサーがGPSモジュールRTK504-1,504-2の場合、校正部63は、ホバリングしていることが判定された時のレーザーセンサー508およびソナー509によって得られる高度が、対地高度の真値としてGPSモジュールRTK504-1,504-2によるRTK-GPSのZ方向の測位座標を校正する。 When the sensor to be calibrated is the GPS module RTK504-1,504-2, the calibration unit 63 determines that the altitude obtained by the laser sensor 508 and sonar 509 when it is determined to be hovering is the GPS module as the true value of the altitude above ground level. Calibrate the Z-direction positioning coordinates of RTK-GPS by RTK504-1,504-2.

ドローンの速度を測定するためのセンサーとは、例えばGPSモジュールドップラー504-3又は6軸ジャイロセンサー505を含む。校正部63は、GPSモジュールドップラー504-3を用いてドローン100の移動速度を測定する。ドローン100は、離陸後のホバリング状態においては移動しておらず、移動速度はXYZ方向において0であるので、校正部63は、ホバリングしていることが判定された時のXYZ方向の移動速度が0となるようにGPSモジュールドップラー504-3の測定結果を校正する。また、校正部63は、加速度センサーによる計測値の1階積分値を用いてドローン100の移動速度を測定する。この場合、校正部63は、ホバリングしていることが判定された時のXYZ方向の移動速度が0となるように加速度センサーのXY方向の測定値を校正する。 Sensors for measuring the speed of the drone include, for example, the GPS module Doppler 504-3 or the 6-axis gyro sensor 505. The calibration unit 63 measures the moving speed of the drone 100 using the GPS module Doppler 504-3. Since the drone 100 is not moving in the hovering state after takeoff and the moving speed is 0 in the XYZ direction, the calibration unit 63 has a moving speed in the XYZ direction when it is determined that the drone 100 is hovering. Calibrate the measurement result of GPS module Doppler 504-3 so that it becomes 0. Further, the calibration unit 63 measures the moving speed of the drone 100 by using the first-order integral value of the value measured by the acceleration sensor. In this case, the calibration unit 63 calibrates the measured value in the XY direction of the acceleration sensor so that the moving speed in the XYZ direction when it is determined that the hovering is hovering becomes 0.

重量推定部64は、ドローン100の重量を推定する機能部である。重量推定部64は、ホバリング中において、推力診断部62により計測される推力の値に基づいて、ドローン100の重量を推定することができる。 The weight estimation unit 64 is a functional unit that estimates the weight of the drone 100. The weight estimation unit 64 can estimate the weight of the drone 100 based on the value of the thrust measured by the thrust diagnosis unit 62 during hovering.

●薬剤量を検知するための構成
ドローン100は、ドローン100が着陸している時又は飛行中において薬剤タンク104内部に貯留されている薬剤量が所定以下になっているか否かを検知する、薬剤量検知部80をさらに有する。薬剤量検知部80は、補充検知部34の構成を共用することで実現してもよいし、独立した構成を備えていてもよい。なお、独立した構成である場合も、測定手段の例は補充検知部34と同様である。薬剤量検知部80は、薬剤量が所定以下になっていることを検知して、操縦器401等を介して使用者402にその旨を通知する。
● Configuration for detecting the amount of drug The drone 100 detects whether or not the amount of drug stored in the drug tank 104 is below a predetermined level when the drone 100 is landing or in flight. It further has an amount detection unit 80. The drug amount detection unit 80 may be realized by sharing the configuration of the replenishment detection unit 34, or may have an independent configuration. Even in the case of an independent configuration, the example of the measuring means is the same as that of the replenishment detection unit 34. The drug amount detection unit 80 detects that the drug amount is below a predetermined level, and notifies the user 402 via the controller 401 or the like.

ドローン100の飛行中に薬剤量が所定以下であることが検知される時、薬剤量検知部80はその旨を第1乃至第4状態遷移判定部113、413、443、453の少なくとも1個に伝達し、ドローンシステム500を後述する着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移させてもよい。言い換えれば、フライトコントローラ501によりドローン100に退避行動を取らせてもよい。ドローン100が着陸している時に薬剤量が所定以下であることが検知される時、薬剤量検知部80は、第1乃至第4状態遷移判定部113、413、443、453の少なくとも1個にその旨を伝達し、ドローン100を飛行させることなく、ドローンシステム500を後述する薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移させる。 When it is detected that the amount of drug is below a predetermined level during the flight of the drone 100, the drug amount detection unit 80 notifies at least one of the first to fourth state transition determination units 113, 413, 443, and 453. It may be transmitted and the drone system 500 may be transitioned to the standby state (S7) after landing, which will be described later. In other words, the flight controller 501 may cause the drone 100 to take refuge action. When it is detected that the amount of drug is below a predetermined level when the drone 100 is landing, the drug amount detection unit 80 becomes at least one of the first to fourth state transition determination units 113, 413, 443, and 453. Notifying that fact, the drone system 500 is transitioned to the drug preparation standby state (S2) described later without flying the drone 100.

●ドローンシステムの状態遷移
図11に示すように、本実施形態におけるドローンシステム500は、停止状態(S0)と、初期チェック状態(S1)と、薬剤準備スタンバイ状態(S2)と、薬剤準備状態(S3)と、飛行開始スタンバイ状態(S4)と、離陸診断状態(S5)と、飛行散布状態(S6)と、着陸後スタンバイ状態(S7)と、メンテナンス状態(S8)と、シャットダウン状態(S9)と、を取り得る。
● State transition of the drone system As shown in FIG. 11, the drone system 500 in the present embodiment has a stopped state (S0), an initial check state (S1), a drug preparation standby state (S2), and a drug preparation state (S2). S3), flight start standby state (S4), takeoff diagnosis state (S5), flight spraying state (S6), post-landing standby state (S7), maintenance state (S8), and shutdown state (S9). And can be taken.

薬剤準備スタンバイ状態(S2)は、本発明の「スタンバイ状態」の例である。飛行散布状態(S6)は、本発明の「薬剤散布状態」の例である。本発明では飛行するドローンにより上空から圃場に向かって薬剤を散布する構成を想定して説明したが、本発明の技術的範囲は、陸上に存在する農業用機械が薬剤を散布する場合を含む。 The drug preparation standby state (S2) is an example of the "standby state" of the present invention. The flight spray state (S6) is an example of the "drug spray state" of the present invention. Although the present invention has been described assuming a configuration in which a chemical is sprayed from the sky toward a field by a flying drone, the technical scope of the present invention includes a case where an agricultural machine existing on land sprays the chemical.

停止状態(S0)は、ドローン100、操縦器401および基地局404の電源がオフになっている状態である。停止状態(S0)において各構成要素の電源がオンになると、ドローンシステム500は初期チェック状態(S1)に遷移する。各構成要素の電源は、それぞれ使用者402により手動でオンにできるようになっていてもよいし、使用者402がある1個の構成要素を操作することで、他の構成要素の電源がオンになるようになっていてもよい。例えば、使用者402が操縦器401の電源をオンにして専用のアプリケーションを起動することで、ドローン100および基地局404の電源がオンになるように構成されていてもよい。 The stopped state (S0) is a state in which the drone 100, the pilot 401, and the base station 404 are turned off. When the power of each component is turned on in the stopped state (S0), the drone system 500 transitions to the initial check state (S1). The power of each component may be manually turned on by the user 402, or by manipulating one component with the user 402, the power of the other components is turned on. It may be designed to become. For example, the user 402 may be configured to turn on the drone 100 and the base station 404 by turning on the power of the pilot 401 and launching a dedicated application.

初期チェック状態(S1)は、各構成要素の起動後に、各構成要素の動作が正常に行われているかどうかを確認する状態である。初期チェック状態では、例えば各構成要素に電源が投入されているか否かの確認や、各構成要素間の通信が正常に行われているか否かの確認が行われる。所定の確認事項がすべて正常であることが確認されると、ドローンシステム500は、薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移する。 The initial check state (S1) is a state in which it is confirmed whether or not the operation of each component is normally performed after each component is started. In the initial check state, for example, it is confirmed whether or not each component is turned on, and whether or not communication between each component is normally performed. When it is confirmed that all the predetermined confirmation items are normal, the drone system 500 transitions to the drug preparation standby state (S2).

薬剤準備スタンバイ状態(S2)は、使用者402からの、ドローン100の薬剤タンク104に薬剤を注入する作業を開始する旨の指令、すなわち薬剤注入開始指令が入力されるのを待機している状態である。使用者402により入力される薬剤注入開始指令を受信すると、ドローンシステム500は、薬剤準備状態(S3)に遷移する。 The drug preparation standby state (S2) is a state of waiting for the command from the user 402 to start the work of injecting the drug into the drug tank 104 of the drone 100, that is, the command to start the drug injection. Is. Upon receiving the drug injection start command input by the user 402, the drone system 500 transitions to the drug preparation state (S3).

薬剤準備状態(S3)は、使用者402により薬剤タンク104に薬剤を注入する作業が行われている間、ドローンシステム500が属する状態である。 The drug preparation state (S3) is a state to which the drone system 500 belongs while the user 402 is injecting the drug into the drug tank 104.

図12に示すように、薬剤準備状態(S3)は、液体待機状態(S31)と、エア抜き待機状態(S32)と、散布系診断状態(S33)と、薬剤待機状態(S34)と、を含む。 As shown in FIG. 12, the drug preparation state (S3) includes a liquid standby state (S31), an air bleeding standby state (S32), a spray system diagnostic state (S33), and a drug standby state (S34). Including.

液体待機状態(S31)は、薬剤タンク104に液体を注入することが可能な状態である。液体待機状態(S31)は、使用者からの薬剤注入開始指令に基づいて薬剤準備スタンバイ状態(S2)から遷移する状態である。液体待機状態(S31)において、ドローンシステム500は、薬剤タンク104に液体を注入する必要がある旨を、操縦器401を通じて使用者402に通知する。また、ドローン100は、液体検知部31により薬剤タンク104に十分な量の液体が注入されているか否かを判定する。この場合、ドローンシステム500は、薬剤タンク104に十分な量の液体が注入されていることを、操縦器401を通じて使用者に通知する。液体検知部31が検知する液体の量は、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る各経路の総容積よりも多い。液体検知部31は、例えば薬剤タンク104の上限の10%以上液体が注入されていることを検知する。 The liquid standby state (S31) is a state in which the liquid can be injected into the medicine tank 104. The liquid standby state (S31) is a state of transition from the drug preparation standby state (S2) based on the drug injection start command from the user. In the liquid standby state (S31), the drone system 500 notifies the user 402 through the controller 401 that the liquid needs to be injected into the medicine tank 104. Further, the drone 100 determines whether or not a sufficient amount of liquid is injected into the drug tank 104 by the liquid detection unit 31. In this case, the drone system 500 notifies the user through the controller 401 that the drug tank 104 is filled with a sufficient amount of liquid. The amount of liquid detected by the liquid detection unit 31 is larger than the total volume of each path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. The liquid detection unit 31 detects that, for example, 10% or more of the upper limit of the drug tank 104 is filled with liquid.

さらに、ドローンシステム500は、注入が完了した後に薬剤タンク104の蓋を閉めるように、又はさらに蓋のロックを掛けるように、操縦器401を通じて使用者402に通知する。なお、蓋の開閉ならびにロックの施錠および開錠は、それぞれドローン100に設けられる機構により自動で行われてもよい。 Further, the drone system 500 notifies the user 402 through the pilot 401 to close the lid of the drug tank 104 or to lock the lid after the injection is completed. The opening and closing of the lid and the locking and unlocking of the lock may be automatically performed by the mechanisms provided in the drone 100, respectively.

液体待機状態(S31)において、液体検知部31が薬剤タンク104に液体が注入されたことを検知すると、ドローンシステム500は、エア抜き待機状態(S32)に遷移する。ドローンシステム500は、開閉センサー104aの判別結果を参照して、薬剤タンク104が有する蓋が閉じられ、又はさらに適宜のロック機構によりロックされていることを条件に、エア抜き待機状態(S32)に遷移してもよい。 When the liquid detection unit 31 detects that the liquid has been injected into the drug tank 104 in the liquid standby state (S31), the drone system 500 transitions to the air bleeding standby state (S32). The drone system 500 enters the air bleeding standby state (S32) on the condition that the lid of the drug tank 104 is closed or further locked by an appropriate locking mechanism with reference to the discrimination result of the open / close sensor 104a. You may make a transition.

エア抜き待機状態(S32)は、ポンプ106を駆動してエア抜きを行い、薬剤タンク104内および薬剤タンク104から薬剤ノズル103-1〜4に至る経路から空気が抜けるのを待機する状態である。エア抜き待機状態(S32)は、さらに上流エア抜き待機状態(S32-1)および下流エア抜き待機状態(S32-2)を有する。 The air bleeding standby state (S32) is a state in which the pump 106 is driven to bleed air and waits for air to be evacuated from the inside of the medicine tank 104 and the path from the medicine tank 104 to the medicine nozzles 103-1 to 4. .. The air bleeding standby state (S32) further includes an upstream air bleeding standby state (S32-1) and a downstream air bleeding standby state (S32-2).

上流エア抜き待機状態(S32-1)において、三方弁122は、拡張タンク131側に開放されている。薬剤タンク104内および上流経路中に存在している空気は、ポンプ106の駆動により、この経路を循環させると共に拡張タンク131に一時的に貯留され、除去される。エア抜き検知部32が上流経路におけるエア抜き動作の完了を検知すると、ドローンシステム500は、下流エア抜き待機状態(S32-2)に遷移する。 In the upstream air bleeding standby state (S32-1), the three-way valve 122 is open to the expansion tank 131 side. The air present in the drug tank 104 and in the upstream path is circulated in this path by the drive of the pump 106 and is temporarily stored and removed in the expansion tank 131. When the air bleeding detection unit 32 detects the completion of the air bleeding operation in the upstream path, the drone system 500 transitions to the downstream air bleeding standby state (S32-2).

下流エア抜き待機状態(S32-2)において、三方弁122は、薬剤ノズル103-1〜4側に開放されている。主に下流経路中に存在している空気は、ポンプ106の駆動により移動する水に押されて、ノズル103から薬剤タンク104の外部に放出される。すなわち、下流経路における薬剤タンク104のエア抜きが行われる。エア抜き検知部32がエア抜き動作の完了を検知すると、ドローンシステム500は、薬剤待機状態(S34)に遷移する。 In the downstream air bleeding standby state (S32-2), the three-way valve 122 is open to the drug nozzles 103-1 to 4 sides. The air mainly present in the downstream path is pushed by the moving water driven by the pump 106 and discharged from the nozzle 103 to the outside of the drug tank 104. That is, the air in the drug tank 104 in the downstream route is bleeded. When the air bleeding detection unit 32 detects the completion of the air bleeding operation, the drone system 500 transitions to the drug standby state (S34).

上流エア抜き待機状態(S32-1)および下流エア抜き待機状態(S32-2)は、全自動的に状態が遷移し、使用者402の行為に基づく条件はなくてよいが、上流エア抜き待機状態(S32-1)から下流エア抜き待機状態(S32-2)に遷移する旨を操縦器401から報知し、使用者402の確認入力に基づいて状態が遷移するものとしてもよい。また、全自動的に状態が遷移する場合にも、操縦器401を通じてドローンシステム500がいずれの状態にあるかを使用者402に通知するよう構成されていてもよい。 The upstream air bleeding standby state (S32-1) and the downstream air bleeding standby state (S32-2) are fully automatic, and there is no need for conditions based on the actions of the user 402, but the upstream air bleeding standby state The controller 401 may notify that the state (S32-1) will be changed to the downstream air bleeding standby state (S32-2), and the state may be changed based on the confirmation input of the user 402. Further, even when the state changes fully automatically, the user 402 may be configured to notify the user 402 of which state the drone system 500 is in through the controller 401.

散布系診断状態(S33)は、薬剤散布に係わるドローン100の各構成に異常がないか否か診断する間、ドローンシステム500が属する状態である。具体的には、漏出異常検知部33が、薬剤タンク104から薬剤ノズル103に至る経路上の異常がないか否かを診断する。経路の異常とは、すなわち配管経路自体、又は配管経路に配置されている遮断機構、具体的には逆止弁121-1、121-2、121-3、121-4、121-5、121-6、121-7等の部材の異常を含む。 The spray system diagnostic state (S33) is a state to which the drone system 500 belongs while diagnosing whether or not there is an abnormality in each configuration of the drone 100 related to drug spraying. Specifically, the leak abnormality detection unit 33 diagnoses whether or not there is an abnormality in the path from the drug tank 104 to the drug nozzle 103. Path anomalies are the piping path itself, or the shutoff mechanism located in the piping path, specifically check valves 121-1, 121-2, 121-3, 121-4, 121-5, 121. Includes abnormalities in members such as -6 and 121-7.

液体の漏出異常が検知される場合、いずれかの逆止弁121の故障又は経路中の損壊があることが想定される。異常が検知される場合、ドローンシステム500はその旨を使用者402に通知する。漏出異常が検知されない場合、ドローンシステム500は薬剤待機状態(S34)に遷移する。 If a liquid leakage abnormality is detected, it is assumed that one of the check valves 121 is out of order or damaged in the path. When an abnormality is detected, the drone system 500 notifies the user 402 to that effect. If no leakage abnormality is detected, the drone system 500 transitions to the drug standby state (S34).

薬剤タンク104および経路中に液体が注入されている状態において薬剤散布に関わる構成に異常がないかを診断する散布系診断状態(S33)を有する構成によれば、液体にかかる吐出圧を測定することができるため、液体を利用して漏出異常を検知することができる。 According to the configuration having the spray system diagnostic state (S33) for diagnosing whether there is any abnormality in the configuration related to chemical spraying in the state where the liquid is injected into the drug tank 104 and the path, the discharge pressure applied to the liquid is measured. Therefore, it is possible to detect a leak abnormality using a liquid.

薬剤待機状態(S34)は、注水口の蓋のロックが解除されており、注水口から薬剤を注入することができる状態である。薬剤待機状態(S34)において、ドローンシステム500は、薬剤タンク104に薬剤を注入する必要がある旨を、操縦器401を通じて使用者402に通知する。ドローンシステム500は、補充検知部34により薬剤タンク104に十分な量の薬剤が注入されていることを判別し、操縦器401を通じてその旨を使用者402に通知する。 The drug standby state (S34) is a state in which the lid of the water injection port is unlocked and the drug can be injected from the water injection port. In the drug standby state (S34), the drone system 500 notifies the user 402 through the controller 401 that the drug needs to be injected into the drug tank 104. The drone system 500 determines that a sufficient amount of drug has been injected into the drug tank 104 by the replenishment detection unit 34, and notifies the user 402 to that effect through the controller 401.

さらに、ドローンシステム500は、注入が完了した後に薬剤タンク104の蓋を閉めるように、又はさらに蓋のロックを掛けるように、操縦器401を通じて使用者に通知してもよい。 In addition, the drone system 500 may notify the user through the controller 401 to close the lid of the drug tank 104 or even lock the lid after the injection is complete.

補充検知部34が薬剤タンク104に薬剤の補充が完了していることを検知すると、ドローンシステム500は、飛行開始スタンバイ状態(S4)に遷移する。 When the replenishment detection unit 34 detects that the replenishment of the drug has been completed in the drug tank 104, the drone system 500 transitions to the flight start standby state (S4).

前述したように、空中散布を行うドローン100は、圃場に対して薬剤を緻密に散布することが可能であるため、地上散布機や使用者自身により地上から散布される一般的な薬剤に比べて、高濃度の薬剤を搭載する。すなわち、一般的な薬剤に比べて、高価であり、かつ人体や圃場に対して有害となる恐れがある。したがって、エア抜き動作により薬剤を排出すると、費用面および安全面で好ましくない。水によりエア抜き動作を行った上で薬剤を補充する本構成によれば、薬剤準備状態(S3)においてノズル103から排出される薬剤の量を抑えられるので、ドローン100への適用は特に有用である。 As mentioned above, the drone 100 that sprays in the air can spray the chemicals precisely to the field, so it is compared with the general chemicals sprayed from the ground by the ground sprayer or the user himself. , Carry high concentration drug. That is, it is more expensive than general chemicals and may be harmful to the human body and the field. Therefore, discharging the drug by the air bleeding operation is not preferable in terms of cost and safety. According to this configuration in which the drug is replenished after performing the air bleeding operation with water, the amount of the drug discharged from the nozzle 103 in the drug preparation state (S3) can be suppressed, so that the application to the drone 100 is particularly useful. is there.

薬剤準備状態(S3)の各状態においても、第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、ドローンシステム500が現在属する状態を記憶する。また、第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、薬剤準備状態(S3)において既に遷移した状態の履歴を記憶し、記憶が保持されている状態において当該既に遷移した状態になった場合は、履歴を参照して当該状態における工程を省略する。言い換えれば、ドローンシステム500は、上に説明した工程を完了する他、既に遷移した履歴があることを条件に、薬剤準備状態(S3)の各状態から別の状態に遷移することができる。 Even in each state of the drug preparation state (S3), the first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the state to which the drone system 500 currently belongs. In addition, the first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the history of the state that has already transitioned in the drug preparation state (S3), and if the state in which the memory is retained becomes the already transitioned state, the history The step in this state is omitted with reference to. In other words, the drone system 500 can transition from each state of the drug preparation state (S3) to another state on condition that the process described above is completed and there is already a transition history.

第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、液体待機状態(S31)から上流エア抜き待機状態(S32-1)に遷移する際に、液体注入履歴を「有」と記憶する。第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、上流エア抜き待機状態(S32-1)から下流エア抜き待機状態(S32-2)に遷移する際に、上流エア抜き履歴を「有」と記憶する。第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455は、下流エア抜き待機状態(S32-2)から散布系診断状態(S33)に遷移する際に、下流エア抜き履歴を「有」と記憶する。 The first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the liquid injection history as "Yes" when transitioning from the liquid standby state (S31) to the upstream air bleeding standby state (S32-1). The first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the upstream air bleeding history as "Yes" when transitioning from the upstream air bleeding standby state (S32-1) to the downstream air bleeding standby state (S32-2). The first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the downstream air bleeding history as "Yes" when transitioning from the downstream air bleeding standby state (S32-2) to the spray system diagnosis state (S33).

薬剤準備状態(S3)において、ドローン100のバッテリー容量が所定以下になり、バッテリーの充電又はバッテリーの交換を行う必要が生じる場合がある。図11に示すように、薬剤準備状態(S3)においてバッテリー容量が所定以下になると、ドローンシステム500は、バッテリ切れルート(C)を介して着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移し、バッテリーが交換された後、薬剤切れルート(B)を介して薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移する。薬剤準備スタンバイ状態(S2)から薬剤準備状態(S3)に遷移すると、液体待機状態(S31)において、液体注入履歴、上流エア抜き履歴、又は下流エア抜き履歴が記憶されていない場合、薬剤タンク104に液体の注入を行うよう使用者402に通知する。液体注入履歴、上流エア抜き履歴、又は下流エア抜き履歴のうち少なくとも1の履歴が記憶されている場合、ドローンシステム500は、液体待機状態(S31)から上流エア抜き待機状態(S32-1)に遷移する条件が充足していると判断し、上流エア抜き待機状態(S32-1)に遷移する。 In the drug preparation state (S3), the battery capacity of the drone 100 may become less than the specified value, and it may be necessary to charge the battery or replace the battery. As shown in FIG. 11, when the battery capacity becomes less than a predetermined value in the drug preparation state (S3), the drone system 500 transitions to the standby state (S7) after landing via the dead battery route (C), and the battery is replaced. After that, it transitions to the drug preparation standby state (S2) via the drug out-of-drug route (B). When transitioning from the drug preparation standby state (S2) to the drug preparation state (S3), if the liquid injection history, upstream air bleeding history, or downstream air bleeding history is not stored in the liquid standby state (S31), the drug tank 104 Notify user 402 to inject liquid into. When at least one of the liquid injection history, the upstream air bleeding history, and the downstream air bleeding history is stored, the drone system 500 changes from the liquid standby state (S31) to the upstream air bleeding standby state (S32-1). Judging that the transition conditions are satisfied, the system transitions to the upstream air bleeding standby state (S32-1).

同様に、上流エア抜き待機状態(S32-2)において、上流エア抜き履歴、又は下流エア抜き履歴のうち少なくとも1の履歴が記憶されている場合、ドローンシステム500は、上流エア抜き待機状態(S32-1)から下流エア抜き待機状態(S32-2)に遷移する条件が充足していると判断し、下流エア抜き待機状態(S32-2)に遷移する。下流エア抜き待機状態(S32-2)において、下流エア抜き履歴が記憶されている場合、ドローンシステム500は、下流エア抜き待機状態(S32-2)から散布系診断状態(S33)に遷移する条件が充足していると判断し、散布系診断状態(S33)に遷移する。 Similarly, in the upstream air bleeding standby state (S32-2), when at least one of the upstream air bleeding history and the downstream air bleeding history is stored, the drone system 500 is in the upstream air bleeding standby state (S32). It is determined that the conditions for transitioning from -1) to the downstream air bleeding standby state (S32-2) are satisfied, and the transition to the downstream air bleeding standby state (S32-2) is performed. When the downstream air bleeding history is stored in the downstream air bleeding standby state (S32-2), the drone system 500 is a condition for transitioning from the downstream air bleeding standby state (S32-2) to the spray system diagnostic state (S33). Is satisfied, and the system transitions to the spray system diagnostic state (S33).

このように、第1乃至第4状態記憶部115,415,445,455が、薬剤準備状態(S3)において既に遷移した状態の履歴を記憶し、記憶が保持されている状態において当該既に遷移した状態になった場合は、履歴を参照して当該状態における工程を省略する構成によれば、薬剤補充の途中でバッテリー切れ等により作業が中断された場合にも、適切な手順で薬剤を補充することができる。 In this way, when the first to fourth state storage units 115,415,445,455 store the history of the state already transitioned in the drug preparation state (S3), and the state already transitioned in the state where the memory is retained, According to the configuration in which the step in the state is omitted with reference to the history, even if the work is interrupted due to the battery running out during the drug replenishment, the drug can be replenished by an appropriate procedure.

飛行開始スタンバイ状態(S4)は、使用者402からの飛行開始指令が入力可能な状態である。飛行開始指令は、使用者402がドローン100のドローンの飛行開始を許可し、離陸を促す指令である。図11に示すように、飛行開始指令受信部51が、飛行開始指令を受信すると、ドローンシステム500は、ドローン100の離陸前に必要な離陸診断を行う離陸診断状態(S5)に移行する。 The flight start standby state (S4) is a state in which a flight start command from the user 402 can be input. The flight start command is a command that allows the user 402 to start the flight of the drone 100 and prompts the takeoff. As shown in FIG. 11, when the flight start command receiving unit 51 receives the flight start command, the drone system 500 shifts to the takeoff diagnosis state (S5) in which the takeoff diagnosis necessary before the takeoff of the drone 100 is performed.

離陸診断状態(S5)は、ドローン100が離陸する前に、ドローン100が安全に飛行し、薬剤散布を行うための条件が整っているか診断する間、ドローンシステム500が属する状態である。 The takeoff diagnostic state (S5) is the state to which the drone system 500 belongs while the drone 100 is diagnosed before it takes off to ensure that the drone 100 can fly safely and the conditions for spraying the drug are in place.

図13に示すように、離陸診断状態(S5)は、ドローン判定状態(S51)と、飛行計画確認状態(S52)と、外部環境判定状態(S53)と、を含む。 As shown in FIG. 13, the takeoff diagnosis state (S5) includes a drone determination state (S51), a flight plan confirmation state (S52), and an external environment determination state (S53).

ドローン判定状態(S51)は、ドローン判定部53によりドローン100自体が有する各構成が正常の範囲内で動作していることが判定される間、ドローンシステム500が属する状態である。ドローン判定部53により各構成が正常の範囲内で動作していることが判定されると、ドローンシステム500は、飛行計画確認状態(S52)に遷移する。ドローン判定部53により異常が確認されると、操縦器401にその旨表示され、着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移する。 The drone determination state (S51) is a state to which the drone system 500 belongs while the drone determination unit 53 determines that each configuration of the drone 100 itself is operating within a normal range. When the drone determination unit 53 determines that each configuration is operating within the normal range, the drone system 500 transitions to the flight plan confirmation state (S52). When an abnormality is confirmed by the drone determination unit 53, a message to that effect is displayed on the pilot 401, and the state transitions to the standby state (S7) after landing.

飛行計画確認状態(S52)は、飛行計画確認部52により、ドローン100がドローン100の飛行計画に関する情報を正常に保有しているか否か確認される間、ドローンシステム500が属する状態である。飛行計画に関する情報が確認されると、ドローンシステム500は外部環境判定状態(S53)に遷移する。飛行計画に関する情報が正常に保有されていない場合、ドローンシステム500は飛行計画に関する情報を入手する動作を行う。この動作は、例えば営農支援クラウド405から当該情報を受信してもよい。また、薬剤散布を行う圃場の指定など使用者402による決定が必要な場合は、操縦器401を通じてその旨を使用者402に通知し、決定を促す。 The flight plan confirmation state (S52) is a state to which the drone system 500 belongs while the flight plan confirmation unit 52 confirms whether or not the drone 100 normally holds information on the flight plan of the drone 100. When the information on the flight plan is confirmed, the drone system 500 transitions to the external environment judgment state (S53). If the information about the flight plan is not properly held, the drone system 500 operates to obtain the information about the flight plan. This operation may receive the information from, for example, the farming support cloud 405. In addition, when it is necessary for the user 402 to make a decision such as designating the field where the chemicals are to be sprayed, the user 402 is notified through the controller 401 to prompt the decision.

外部環境判定状態(S53)は、外部環境判定部54により主にドローン100の外部環境がドローン100の飛行に適する環境であるか判定される間、ドローンシステム500が属する状態である。外部環境判定部54により外部環境が飛行に適すると判定されると、ドローンシステム500は離陸し、飛行散布状態(S6)に遷移する。飛行開始指令の後であって離陸の直前に離陸診断状態(S5)を有することで、薬剤注入等の他の作業中に発生した異常も確実に検知することができるため、別のタイミングで診断を行う構成及び診断を行わない構成に比べて高い安全性を担保できる。 The external environment determination state (S53) is a state to which the drone system 500 belongs, mainly while the external environment determination unit 54 determines whether the external environment of the drone 100 is an environment suitable for the flight of the drone 100. When the external environment determination unit 54 determines that the external environment is suitable for flight, the drone system 500 takes off and transitions to the flight spraying state (S6). By having the takeoff diagnosis state (S5) after the flight start command and immediately before takeoff, it is possible to reliably detect abnormalities that occurred during other work such as drug injection, so diagnosis is made at a different timing. Higher safety can be ensured compared to the configuration in which the operation is performed and the configuration in which the diagnosis is not performed.

外部環境判定部54により、外部環境がドローン100の飛行に適さないと判定されると、ドローン100は着陸したまま待機する。また、操縦器401にその旨が表示される。外部環境は、短時間での変動が激しいファクターであるので、別の状態に遷移するのではなく、外部環境が飛行に適する状況になるのを待機するのが好適である。 When the external environment determination unit 54 determines that the external environment is not suitable for the flight of the drone 100, the drone 100 stands by while landing. In addition, the controller 401 indicates that fact. Since the external environment is a factor that fluctuates rapidly in a short period of time, it is preferable to wait for the external environment to become suitable for flight rather than transitioning to another state.

ドローンシステム500は、離陸診断状態(S5)において、使用者402による確認を促し、使用者402が確認した旨の情報を入力することを状態遷移の1条件としてもよい。 In the takeoff diagnosis state (S5), the drone system 500 may prompt the confirmation by the user 402 and input the information to the effect that the confirmation by the user 402 is one condition of the state transition.

ドローンシステム500は、離陸診断状態(S5)において、非常用操縦器の電源容量を確認してもよい。非常用操縦器の電源容量が所定以下の場合、飛行散布状態(S6)において緊急停止指令を送信することができず、安全性を損なうおそれがあるためである。非常用操縦器の電源容量が所定以下の場合は、操縦器401にその旨表示し、非常用操縦器のバッテリを交換する等の措置を使用者402に促す。また、操縦器401自身の電源容量についても同様である。 The drone system 500 may check the power capacity of the emergency pilot in the takeoff diagnosis state (S5). This is because if the power capacity of the emergency pilot is less than the specified value, the emergency stop command cannot be transmitted in the flight spraying state (S6), which may impair safety. If the power capacity of the emergency pilot is less than or equal to the specified value, a notice to that effect is displayed on the pilot 401, and the user 402 is urged to take measures such as replacing the battery of the emergency pilot. The same applies to the power capacity of the controller 401 itself.

飛行散布状態(S6)は、ドローン100が飛行し、圃場に薬剤散布を行っている間、ドローンシステム500が属する状態である。ドローン100が着陸すると、着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移する。 The flight spraying state (S6) is a state to which the drone system 500 belongs while the drone 100 is flying and spraying chemicals on the field. When the drone 100 lands, it transitions to the standby state (S7) after landing.

飛行散布状態(S6)において操縦器401又は非常用操縦器により緊急停止指令が送信されると、ドローン100は退避行動を取る。退避行動とは、例えば、最短のルートで直ちに所定の帰還地点まで移動する、「緊急帰還」を含む。所定の帰還地点とは、あらかじめフライトコントローラー501に記憶させた地点であり、例えば発着地点406である。発着地点406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は発着地点406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。 When an emergency stop command is transmitted by the pilot 401 or the emergency pilot in the flight spray state (S6), the drone 100 takes an evacuation action. The evacuation action includes, for example, "emergency return" in which the user immediately moves to a predetermined return point by the shortest route. The predetermined return point is a point stored in the flight controller 501 in advance, for example, a departure / arrival point 406. The departure / arrival point 406 is, for example, a land point where the user 402 can approach the drone 100, and the user 402 can inspect the drone 100 that has reached the departure / arrival point 406, or manually carry it to another place. can do.

また、退避行動は、着陸動作を含む。「着陸動作」とは、通常の着陸動作をする「通常着陸」、通常の着陸より速く下降して着陸する「緊急着陸」、および、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」を含む。なお、「緊急着陸」には、通常の着陸より速く下降して、通常時と同様の姿勢制御を行いながら通常の着陸を行う場合と同様の地点に着陸する動作だけでなく、姿勢制御の精度が悪く、姿勢を多少崩しながらも着陸を成立させる動作も含める。具体例の一つとして全モーターの回転数をゆっくり均等に減少させることで、真下にではないものの精度よく下降しながら着陸することができる。 In addition, the evacuation action includes a landing action. "Landing motion" means "normal landing", which is a normal landing motion, "emergency landing", which descends and lands faster than normal landing, and the drone 100 is lowered from the spot by stopping all rotors. Includes an "emergency stop" to drop into. In "emergency landing", not only the action of descending faster than the normal landing and landing at the same point as when performing the normal landing while performing the same attitude control as the normal time, but also the accuracy of the attitude control. It also includes the movement to establish a landing while losing the attitude a little. As one specific example, by slowly and evenly reducing the number of revolutions of all the motors, it is possible to land while descending accurately, although not directly below.

ドローン100は、少なくとも飛行散布状態(S6)において、操縦器401から操縦器401の電源容量を受信する。ドローン100は、操縦器401の電源容量が所定以下の場合には退避行動をとる。操縦器401の電源容量が低下している場合、使用者402の飛行に関する指令をドローン100に伝達することができず、ドローン100の安全な飛行が困難になる。したがって、操縦器401の電源容量が低下している場合は、ドローン100のバッテリー502の容量が充分である場合にも、ドローン100に退避行動を取らせるとよい。 The drone 100 receives the power capacity of the pilot 401 from the pilot 401, at least in the flight spray state (S6). The drone 100 takes an evacuation action when the power capacity of the pilot 401 is less than or equal to a predetermined value. If the power capacity of the pilot 401 is low, the flight command of the user 402 cannot be transmitted to the drone 100, which makes it difficult for the drone 100 to fly safely. Therefore, when the power capacity of the pilot 401 is low, it is preferable to cause the drone 100 to take an evacuation action even when the capacity of the battery 502 of the drone 100 is sufficient.

また、同様に、非常用操縦器の電源容量が所定以下の場合も、ドローン100に退避行動を取らせるとよい。 Similarly, when the power capacity of the emergency pilot is less than or equal to the predetermined value, it is advisable to cause the drone 100 to take an evacuation action.

ドローンシステム500は、操縦器401又は非常用操縦器からの緊急停止命令を受信すると、緊急停止状態(S11)に遷移する。ドローンシステム500は、緊急停止命令を受領して緊急停止状態(S11)に遷移した旨の受領情報を操縦器401に送信する。この構成によれば、使用者402は、ドローンシステム500が使用者402の意図通りに緊急停止状態(S11)に遷移したことを操縦器401の表示により知ることができる。 Upon receiving the emergency stop command from the pilot 401 or the emergency pilot, the drone system 500 transitions to the emergency stop state (S11). The drone system 500 receives the emergency stop order and transmits the receipt information indicating the transition to the emergency stop state (S11) to the pilot 401. According to this configuration, the user 402 can know from the display of the controller 401 that the drone system 500 has transitioned to the emergency stop state (S11) as intended by the user 402.

着陸後スタンバイ状態(S7)は、着陸後に作業を切り替える準備をしている間、ドローンシステム500が属する状態である。着陸後スタンバイ状態(S7)は、ドローン100が着陸している状態において使用者402からの動作指令に基づいて複数の状態に遷移可能な状態である。 The post-landing standby state (S7) is the state to which the drone system 500 belongs while preparing to switch work after landing. The standby state (S7) after landing is a state in which the drone 100 can transition to a plurality of states based on an operation command from the user 402 while the drone 100 is landing.

着陸後スタンバイ状態(S7)において、使用者402から薬剤散布を行う圃場を切り替える動作命令(以下、「圃場切替命令」ともいう。)を受信すると、ドローンシステム500は、指定圃場切替ルート(D)を経由して飛行開始スタンバイ状態(S4)に遷移する。 In the standby state (S7) after landing, when the operation command for switching the field where the chemicals are sprayed (hereinafter, also referred to as “field switching command”) is received from the user 402, the drone system 500 receives the designated field switching route (D). Transition to the flight start standby state (S4) via.

着陸後スタンバイ状態(S7)において、使用者402からメンテナンスを行う動作指令を受信すると、ドローンシステム500は、メンテナンス状態(S8)に遷移する。 In the standby state (S7) after landing, when the operation command for maintenance is received from the user 402, the drone system 500 transitions to the maintenance state (S8).

着陸後スタンバイ状態(S7)において、使用者402から薬剤補充を行う動作指令を受信すると、ドローンシステム500は、薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移する。また、薬剤タンク104の薬剤の貯留量が所定以下の場合に、自動で薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移してもよい。また、薬剤の貯留が所定以下であることを使用者402に通知し、薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移するか否かを、使用者402の入力に基づいて決定するように構成されていてもよい。 In the standby state (S7) after landing, when the operation command for replenishing the drug is received from the user 402, the drone system 500 transitions to the drug preparation standby state (S2). Further, when the amount of the drug stored in the drug tank 104 is less than or equal to a predetermined value, the state may automatically transition to the drug preparation standby state (S2). In addition, it is configured to notify the user 402 that the drug storage is below the predetermined level and determine whether or not to transition to the drug preparation standby state (S2) based on the input of the user 402. May be good.

着陸後スタンバイ状態(S7)において、使用者402からバッテリー502の交換を行う旨の動作命令(以下、「バッテリー交換命令」ともいう。)を受信すると、ドローンシステム500はシャットダウン状態(S9)に遷移する。また、バッテリー502の蓄電量が所定以下の場合に、自動でシャットダウン状態(S9)に遷移してもよい。また、バッテリー502の蓄電量が所定以下であることを使用者402に通知し、シャットダウン状態(S9)に遷移するか否かを、使用者402の入力に基づいて決定するように構成されていてもよい。 In the standby state (S7) after landing, the drone system 500 transitions to the shutdown state (S9) when it receives an operation command (hereinafter, also referred to as "battery replacement command") to replace the battery 502 from the user 402. To do. Further, when the amount of electricity stored in the battery 502 is less than or equal to a predetermined value, the shutdown state (S9) may be automatically entered. Further, it is configured to notify the user 402 that the amount of electricity stored in the battery 502 is equal to or less than a predetermined value, and to determine whether or not to transition to the shutdown state (S9) based on the input of the user 402. May be good.

着陸後スタンバイ状態(S7)において、薬剤散布作業を中断する旨の動作命令(以下、「中断命令」ともいう。)を受信すると、ドローンシステム500は、メンテナンス状態(S8)に遷移する。 In the standby state (S7) after landing, the drone system 500 transitions to the maintenance state (S8) when it receives an operation command (hereinafter, also referred to as “suspension command”) to interrupt the drug spraying operation.

着陸後スタンバイ状態(S7)を有するドローンシステム500によれば、ある圃場について薬剤散布を終えたドローン100が、引き続き別の圃場への薬剤散布や薬剤補充を行う場合にも、円滑に次の動作に移行することができる。具体的には、圃場の切替えおよび薬剤補充を行う場合に、シャットダウン状態(S9)や停止状態(S0)、初期チェック状態(S1)等の他の状態を経由することなく、飛行開始スタンバイ状態(S4)および薬剤準備スタンバイ状態(S2)に直接遷移することができる。 According to the drone system 500 that has a standby state (S7) after landing, even if the drone 100 that has finished spraying chemicals in one field continues to spray chemicals or replenish chemicals in another field, the next operation will be smooth. Can be migrated to. Specifically, when switching fields and replenishing chemicals, the flight start standby state (Flight start standby state) without going through other states such as the shutdown state (S9), stop state (S0), and initial check state (S1). It is possible to directly transition to S4) and drug preparation standby state (S2).

メンテナンス状態(S8)は、ドローン100がドローン100自体のメンテナンスを行っている間、ドローンシステム500が属する状態である。メンテナンスとは、例えば自動でドローン100の外筐体を洗浄する動作を含む。また、ドローン100の薬剤の経路を洗浄する動作を含む。 The maintenance state (S8) is a state to which the drone system 500 belongs while the drone 100 is performing maintenance on the drone 100 itself. Maintenance includes, for example, the operation of automatically cleaning the outer housing of the drone 100. It also includes the action of cleaning the drug pathway of the drone 100.

メンテナンスには、複数種類の動作がプログラムされ、選択的に行うことができる。例えば、メンテナンスには、ドローン100が実施可能なすべてのメンテナンスを行うフルメンテナンスと、ドローン100の使用を一時中断する場合に必要な最低限のメンテナンスを行う簡易メンテナンスと、が含まれる。簡易メンテナンスでは、例えば薬剤の経路の洗浄等が行われる。散布を中断する場合、薬剤経路における薬剤の固化や分離、沈殿などがすぐに起こるため、再開後に適切な散布ができない恐れがある。したがって、簡易メンテナンスの場合にも、薬剤経路の洗浄が最低限必要である。 For maintenance, multiple types of operations are programmed and can be performed selectively. For example, maintenance includes full maintenance, which performs all the maintenance that Drone 100 can perform, and simple maintenance, which performs the minimum maintenance required when suspending the use of Drone 100. In simple maintenance, for example, cleaning of the drug path is performed. When spraying is interrupted, solidification, separation, precipitation, etc. of the drug in the drug pathway occur immediately, so proper spraying may not be possible after resumption. Therefore, even in the case of simple maintenance, cleaning of the drug route is at least necessary.

いずれのメンテナンスを行うかは、着陸後スタンバイ状態(S7)において選択される。着陸後スタンバイ状態(S7)において入力される中断命令は、一時中断命令および長期中断命令を含む。一時中断命令は、例えば使用者402が休憩を取る場合、すなわち1時間程度以内の中断をする場合等に入力される。長期中断命令は、例えば日をまたいで動作を再開する予定の場合、すなわち、中断が数時間から数日に及ぶ場合等に入力される。ドローンシステム500が一時中断命令を受信する場合、簡易メンテナンスを行う。したがって、長期中断命令に比べて早期に薬剤散布作業を再開するため、一部のメンテナンスをすれば足りる。一方、ドローンシステム500が長期中断命令を受信する場合、フルメンテナンスを行う。複数種類のメンテナンスを選択的に実行できる構成によれば、省電力化、および時間の節約等が可能である。 Which maintenance is to be performed is selected in the standby state (S7) after landing. The suspension command input in the standby state (S7) after landing includes a temporary suspension command and a long-term suspension command. The temporary suspension command is input, for example, when the user 402 takes a break, that is, when the user 402 suspends the operation within about one hour. The long-term suspension command is input, for example, when the operation is scheduled to be resumed over days, that is, when the suspension extends from several hours to several days. When the drone system 500 receives the suspension command, perform simple maintenance. Therefore, since the drug spraying work is resumed earlier than the long-term suspension order, some maintenance is sufficient. On the other hand, when the drone system 500 receives a long-term suspension command, it performs full maintenance. According to the configuration in which a plurality of types of maintenance can be selectively executed, it is possible to save power and time.

メンテナンス状態(S8)におけるメンテナンスが終了すると、ドローンシステム500は、シャットダウン状態(S9)に遷移する。 When the maintenance in the maintenance state (S8) is completed, the drone system 500 transitions to the shutdown state (S9).

シャットダウン状態(S9)は、ドローン100、操縦器401及び基地局404の相互の接続を解除し、ドローン100、操縦器401及び基地局404の電源をシャットダウンする間、ドローンシステム500が属する状態である。 The shutdown state (S9) is the state to which the drone system 500 belongs while the drone 100, the pilot 401, and the base station 404 are disconnected from each other and the power of the drone 100, the pilot 401, and the base station 404 is shut down. ..

図14に示すように、シャットダウン状態(S9)は、ドローンシャットダウン状態(S91)と、一部協調状態(S92)と、他端末シャットダウン状態(S93)と、を含む。 As shown in FIG. 14, the shutdown state (S9) includes a drone shutdown state (S91), a partial cooperative state (S92), and another terminal shutdown state (S93).

ドローンシャットダウン状態(S91)は、ドローン100がシャットダウン、すなわち電源がオフされるのに必要な準備を行い、ドローン100がシャットダウンするまでの間、ドローンシステム500が属する状態である。ドローンシャットダウン状態(S91)において、ドローン100は、第1状態記憶部115に記憶されている情報を不揮発性の記憶部に格納する。また、ドローン100は、第1状態送信部111により、第1状態記憶部115に記憶されている情報を営農支援クラウド405に送信する。 The drone shutdown state (S91) is a state to which the drone system 500 belongs until the drone 100 shuts down, that is, makes necessary preparations for the power to be turned off, and the drone 100 shuts down. In the drone shutdown state (S91), the drone 100 stores the information stored in the first state storage unit 115 in the non-volatile storage unit. Further, the drone 100 transmits the information stored in the first state storage unit 115 to the farming support cloud 405 by the first state transmission unit 111.

ドローン100は、操縦器401及び基地局404との接続を解除し、各構成要素との協調を解除する。そして、ドローン100はシャットダウンされる。 The drone 100 disconnects from the pilot 401 and the base station 404, and disengages from each component. Then the drone 100 is shut down.

ドローン100がシャットダウンされると、ドローンシステム500は、一部協調状態(S92)に遷移する。ここで、ドローン100が主端末であった場合、ドローン100のシャットダウンと共に、主端末は他の構成要素、例えば操縦器401に移行する。 When the drone 100 is shut down, the drone system 500 transitions to a partially coordinated state (S92). Here, if the drone 100 is the main terminal, the main terminal moves to another component, for example, the pilot 401, when the drone 100 is shut down.

主端末の移行は、ドローン100のシャットダウン前に、第1主端末決定部114により操縦器401を主端末に決定してもよい。また、第2主端末決定部414がドローン100の電源がオフになっていることを検知して、操縦器401を主端末に決定してもよい。 In the migration of the main terminal, the controller 401 may be determined as the main terminal by the first main terminal determination unit 114 before the drone 100 is shut down. Further, the second main terminal determination unit 414 may detect that the power of the drone 100 is turned off and determine the controller 401 as the main terminal.

一部協調状態(S92)は、ドローン100がシャットダウンされ、他の構成要素は互いに協調している状態である。一部協調状態(S92)は、ドローン100のバッテリー502を交換可能である。 The partially coordinated state (S92) is a state in which the drone 100 is shut down and the other components are coordinated with each other. In the partially coordinated state (S92), the battery 502 of the drone 100 can be replaced.

一部協調状態(S92)は、バッテリー502を着脱した後動作を再開するか、他端末もシャットダウンして動作を停止するかを使用者402の入力により選択することができる。一部協調状態(S92)において、バッテリー502が交換された後、ドローン100を再度起動して動作を再開する旨の命令(以下、「再起動命令」ともいう。)が入力されると、ドローンシステム500は、初期チェック状態(S1)に遷移する。 In the partially coordinated state (S92), it is possible to select whether to restart the operation after the battery 502 is attached / detached or to shut down other terminals to stop the operation by inputting the user 402. In the partially coordinated state (S92), after the battery 502 is replaced, when a command to restart the drone 100 and restart the operation (hereinafter, also referred to as "restart command") is input, the drone is drone. System 500 transitions to the initial check state (S1).

一部協調状態(S92)において、再起動命令が所定時間入力されない場合、又は、他端末に関してもシャットダウンを行う旨の命令が入力される場合、ドローンシステム500は、他端末シャットダウン状態(S93)に遷移する。 In the partially coordinated state (S92), if the restart command is not input for a predetermined time, or if the command to shut down other terminals is input, the drone system 500 is put into the other terminal shutdown state (S93). Transition.

他端末シャットダウン状態(S93)は、操縦器401及び基地局404がシャットダウンするまでの間、ドローンシステム500が属する状態である。操縦器401及び基地局404は、第2および第3状態送信部411、441により、第2および第3状態記憶部415、445にそれぞれ記憶されている情報を営農支援クラウド405に送信してもよい。 The other terminal shutdown state (S93) is a state to which the drone system 500 belongs until the control unit 401 and the base station 404 are shut down. Even if the pilot 401 and the base station 404 transmit the information stored in the second and third state storage units 415 and 445 to the farming support cloud 405 by the second and third state transmission units 411 and 441, respectively. Good.

ドローン100、操縦器401及び基地局404が全てシャットダウンされると、ドローンシステム500は停止する。すなわち、ドローンシステム500は、停止状態(S0)に遷移する。 When the drone 100, the pilot 401, and the base station 404 are all shut down, the drone system 500 is shut down. That is, the drone system 500 transitions to the stopped state (S0).

●バッテリー切れルート
図11に示すように、薬剤準備状態(S3)、離陸診断状態(S5)又は飛行散布状態(S6)において、ドローン100のバッテリー502の蓄電量が所定以下になっていることが検知されると、ドローンシステム500はバッテリー切れルート(C)を経由して着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移する。着陸後スタンバイ状態(S7)においてバッテリー502の蓄電量所定以下であるとき、ドローンシステム500はシャットダウン状態(S9)に移行し、バッテリー502が交換可能な状態になる。バッテリーを複数搭載している場合は、ある1個のバッテリーにおいて蓄電量の低下が検出されるとき、別のバッテリーを使用して状態遷移を行ってもよい。
● Battery dead route As shown in Fig. 11, the amount of electricity stored in the battery 502 of the drone 100 is less than the specified amount in the drug preparation state (S3), takeoff diagnosis state (S5), or flight spraying state (S6). When detected, the drone system 500 transitions to the standby state (S7) after landing via the dead battery route (C). When the storage capacity of the battery 502 is equal to or less than the predetermined amount in the standby state (S7) after landing, the drone system 500 shifts to the shutdown state (S9) and the battery 502 becomes replaceable. When a plurality of batteries are mounted, when a decrease in the amount of electricity stored in one battery is detected, another battery may be used to perform the state transition.

●薬剤切れルート
図11に示すように、薬剤準備状態(S3)、飛行散布状態(S6)、又は着陸後スタンバイ状態(S7)において、薬剤タンク104内の薬剤が所定以下であることが検知されると、ドローンシステム500は薬剤切れルート(B)を経由して薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移する。
● Drug out route As shown in Fig. 11, it is detected that the drug in the drug tank 104 is below the specified level in the drug preparation state (S3), flight spraying state (S6), or post-landing standby state (S7). Then, the drone system 500 transitions to the drug preparation standby state (S2) via the drug out-of-drug route (B).

薬剤準備状態(S3)、すなわちドローン100が着陸している状態において、薬剤量検知部80により薬剤タンク104の薬剤が所定以下であることが検知されたときは、飛行散布状態(S6)に遷移せずに、離陸前に薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移することができる。薬剤準備状態(S3)において薬剤タンク104に薬剤が充分入っていた場合は、ドローン100の飛行散布状態(S6)又は飛行散布後の着陸後スタンバイ状態(S7)において薬剤量が所定以下になる可能性がある。したがって、ドローン100は飛行散布状態(S6)から退避行動を取り、着陸して着陸後スタンバイ状態(S7)に遷移した上で、薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移する。このように、ドローンシステム500は、薬剤切れを検知して2個の異なる状態から薬剤準備スタンバイ状態(S2)に遷移することができるので、薬剤切れとなった場合にも冗長な状態遷移をすることなく円滑に次の状態に遷移することができる。 In the drug preparation state (S3), that is, when the drone 100 is landing, when the drug amount detection unit 80 detects that the drug in the drug tank 104 is below a predetermined level, the state transitions to the flight spraying state (S6). It is possible to transition to the drug preparation standby state (S2) before takeoff without doing so. If the drug tank 104 is sufficiently filled with the drug in the drug preparation state (S3), the drug amount may be less than the specified amount in the flight spraying state (S6) of the drone 100 or the post-landing standby state (S7) after the flight spraying. There is sex. Therefore, the drone 100 takes an evacuation action from the flight spraying state (S6), lands, transitions to the standby state (S7) after landing, and then transitions to the drug preparation standby state (S2). In this way, the drone system 500 can detect drug shortage and transition from two different states to the drug preparation standby state (S2), so that even if the drug runs out, a redundant state transition is performed. The next state can be smoothly transitioned to without any problem.

ドローン、操縦器、基地局、および営農支援クラウドが互いに接続され、協調して動作する本発明に係るドローンシステムによれば、いずれかの構成要素と他の構成要素との接続が切断されたり、いずれかの構成要素の電源がオフになっていたりする場合にも、ドローンシステムの状態を保持し、ドローンシステムとしての運用を円滑に継続することができる。 According to the drone system according to the present invention in which the drone, the pilot, the base station, and the farming support cloud are connected to each other and operate in cooperation with each other, the connection between one component and the other component may be disconnected. Even when the power of any of the components is turned off, the state of the drone system can be maintained and the operation as a drone system can be smoothly continued.

なお、本説明においては、農業用薬剤散布ドローンを例に説明したが、本発明の技術的思想はこれに限られるものではなく、噴霧機、および噴霧機能を備える農業用機械に適用可能である。自律飛行を行うドローンにも有用である。 In this description, an agricultural chemical spray drone has been described as an example, but the technical idea of the present invention is not limited to this, and can be applied to a sprayer and an agricultural machine having a spray function. .. It is also useful for drones that fly autonomously.

(本願発明による技術的に顕著な効果)
本発明にかかる薬剤の制御補充システムにおいては、薬剤の散布を行なう農業用機械において、薬剤の散布の安全性を高めることができる。


(Technically remarkable effect of the present invention)
In the drug control and replenishment system according to the present invention, the safety of spraying the drug can be enhanced in the agricultural machine for spraying the drug.


Claims (7)

操縦器と、
農業用機械と、
がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムであって、
前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、
前記農業用機械は、
薬剤を保管する薬剤タンクと、
前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、
を備え、
前記複数の状態は、
前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、
前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、
前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、
前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、
を含み、
前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移し、
前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移する、
薬剤散布システム。
With the pilot
Agricultural machinery and
Is a drug spraying system that is connected to each other through a network and operates in cooperation with each other.
The drug spraying system can take a plurality of states different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions.
The agricultural machine
A drug tank for storing drugs and
A drug amount detection unit that detects that the amount of drug stored in the drug tank is equal to or less than a predetermined value, and
With
The plurality of states
The drug preparation standby state, which waits for the start command of the drug replenishment work to be input to the agricultural machine, and the drug preparation standby state.
The drug preparation state for injecting the drug into the drug tank and
The chemical spraying state in which the agricultural machine sprays the chemicals, and
A standby state that transitions after the drug spraying state and a standby state
Including
Based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, the transition from the drug preparation state to the standby state is performed.
Based on the detection by the drug amount detection unit in the drug spraying state, the transition from the drug spraying state to the standby state is performed.
Drug spraying system.
前記薬剤準備状態において前記薬剤量検知部により検知されると、前記薬剤散布状態に遷移せずに前記スタンバイ状態に遷移する、請求項1記載の薬剤散布システム。
The drug spraying system according to claim 1, wherein when detected by the drug amount detection unit in the drug preparation state, the drug spraying state transitions to the standby state without transitioning to the drug spraying state.
前記薬剤準備状態は、
液体検知部が前記薬剤の補充の完了を検知する液体待機状態と、
エア抜き検知部がエア抜き動作の完了を検知するエア抜き待機状態と、
薬剤検知部が前記薬剤の補充の完了を検知する薬剤待機状態と、
使用者が前記システムに前記薬剤散布の準備を開始させる旨の散布準備開始指令を入力可能な散布準備開始スタンバイ状態と、
を含み、
前記薬剤散布システムは、少なくとも前記液体待機状態、前記エア抜き待機状態、および前記薬剤待機状態に遷移した後に、前記散布準備開始スタンバイ状態に遷移し、
前記散布準備開始スタンバイ状態における前記薬剤量検知部の検知に基づいて、前記薬剤散布システムは前記薬剤準備スタンバイ状態に遷移する、
請求項1又は2記載の薬剤散布システム。
The drug preparation state is
A liquid standby state in which the liquid detector detects the completion of replenishment of the drug, and
The air bleeding standby state where the air bleeding detector detects the completion of the air bleeding operation, and
A drug standby state in which the drug detection unit detects the completion of replenishment of the drug, and
A spray preparation start standby state in which the user can input a spray preparation start command to the system to start the preparation for spraying the drug, and a spray preparation start standby state.
Including
The drug spraying system transitions to at least the liquid standby state, the air bleeding standby state, and the drug standby state, and then transitions to the spray preparation start standby state.
Based on the detection of the drug amount detection unit in the spray preparation start standby state, the drug spray system transitions to the drug preparation standby state.
The drug spraying system according to claim 1 or 2.
前記薬剤散布システムは、前記薬剤散布状態において前記薬剤量検知部により前記薬剤タンクの薬剤量が所定以下であることが検知されると、退避行動を取る、
請求項1乃至3のいずれかに記載の薬剤散布システム。
When the drug amount detection unit detects that the drug amount in the drug tank is equal to or less than a predetermined value in the drug spraying state, the drug spraying system takes an evacuation action.
The drug spraying system according to any one of claims 1 to 3.
前記農業用機械はドローンであり、前記ドローンは、前記薬剤散布状態において飛行しながら薬剤を散布し、前記薬剤準備状態において前記薬剤量検知部により検知されると、前記薬剤散布システムは、前記ドローンを飛行させることなく前記スタンバイ状態に遷移する、請求項1乃至4のいずれかに記載の薬剤散布システム。 The agricultural machine is a drone, and when the drone sprays a drug while flying in the drug spraying state and is detected by the drug amount detection unit in the drug preparation state, the drug spraying system is the drone. The drug spraying system according to any one of claims 1 to 4, which transitions to the standby state without flying. 操縦器と、
農業用機械と、
がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムの制御方法であって、
前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、
前記農業用機械は、
薬剤を保管する薬剤タンクと、
前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、
を備え、
前記複数の状態は、
前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、
前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、
前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、
前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、
を含み、
前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移するステップと、
前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移するステップと、
を含む、薬剤散布システムの制御方法。
With the pilot
Agricultural machinery and
Is a control method for drug spraying systems that are connected to each other through a network and operate in concert with each other.
The drug spraying system can take a plurality of states different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions.
The agricultural machine
A drug tank for storing drugs and
A drug amount detection unit that detects that the amount of drug stored in the drug tank is equal to or less than a predetermined value, and
With
The plurality of states
The drug preparation standby state, which waits for the start command of the drug replenishment work to be input to the agricultural machine, and the drug preparation standby state.
The drug preparation state for injecting the drug into the drug tank and
The chemical spraying state in which the agricultural machine sprays the chemicals, and
A standby state that transitions after the drug spraying state and a standby state
Including
A step of transitioning from the drug preparation state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, and
A step of transitioning from the drug spraying state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug spraying state, and
Methods of controlling the drug application system, including.
操縦器と、
農業用機械と、
がネットワークを通じて互いに接続されて互いに協調して動作する薬剤散布システムの制御プログラムであって、
前記薬剤散布システムは、互いに異なる複数の状態をとることが可能で、前記状態ごとに定められる条件を充足することで前記条件に対応する別の状態に遷移し、
前記農業用機械は、
薬剤を保管する薬剤タンクと、
前記薬剤タンクに蓄えられる薬剤の量が所定値以下になっていることを検知する薬剤量検知部と、
を備え、
前記複数の状態は、
前記農業用機械に薬剤の補充作業の開始命令が入力されるのを待機する薬剤準備スタンバイ状態と、
前記薬剤タンクに薬剤を注入する薬剤準備状態と、
前記農業用機械が薬剤散布を行う薬剤散布状態と、
前記薬剤散布状態の後に遷移するスタンバイ状態と、
を含み、
前記薬剤準備状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤準備状態から前記スタンバイ状態に遷移する命令と、
前記薬剤散布状態における前記薬剤量検知部による検知に基づいて、前記薬剤散布状態から前記スタンバイ状態に遷移する命令と、
をコンピュータに実行させる、薬剤散布システムの制御プログラム。


With the pilot
Agricultural machinery and
Is a control program for drug spraying systems that are connected to each other through a network and operate in concert with each other.
The drug spraying system can take a plurality of states different from each other, and by satisfying the conditions determined for each state, it transitions to another state corresponding to the conditions.
The agricultural machine
A drug tank for storing drugs and
A drug amount detection unit that detects that the amount of drug stored in the drug tank is equal to or less than a predetermined value, and
With
The plurality of states
The drug preparation standby state, which waits for the start command of the drug replenishment work to be input to the agricultural machine, and the drug preparation standby state.
The drug preparation state for injecting the drug into the drug tank and
The chemical spraying state in which the agricultural machine sprays the chemicals, and
A standby state that transitions after the drug spraying state and a standby state
Including
An instruction to transition from the drug preparation state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug preparation state, and
An instruction to transition from the drug spraying state to the standby state based on the detection by the drug amount detection unit in the drug spraying state, and
A control program for a drug spraying system that causes a computer to run.


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