WO2020085239A1 - Operation route generation device, operation route generation method, operation route generation program, and drone - Google Patents

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Abstract

[Problem] To provide an operation route generation device that generates operation routes that make a drone perform prescribed work as intended and that produce the results of the work throughout the entirety of a field, even when the drone is operating autonomously. [Solution] An operation route generation device 1 that: generates an operation route for a drone 100 that is to fly over a field 80; and comprises a route generation part 40 that generates at least a principal scanning route 812r for making the drone scan the field by moving reciprocally over the field while also moving sequentially in a direction that is different from the direction of reciprocation and auxiliary scanning routes 814r, 815r for making the drone continue to scan in the direction that is different from the direction of reciprocation of the principal scanning route in turnback areas of the principal scanning route in which the drone switches from outward routes to return routes.

Description

運転経路生成装置、運転経路生成方法、および運転経路生成プログラム、ならびにドローンDriving route generation device, driving route generation method, driving route generation program, and drone
 本願発明は、運転経路生成装置、運転経路生成方法、および運転経路生成プログラム、ならびにドローンに関する。 The present invention relates to a driving route generation device, a driving route generation method, a driving route generation program, and a drone.
 作物の生育状況を把握するためにドローン(無人飛行体、マルチコプター)等によって上空から圃場を撮影し、撮影した画像を解析する手法が知られている(たとえば、特許文献1)。比較的狭い農地においては、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。 A method is known in which a field is photographed from the sky by a drone (unmanned air vehicle, multicopter) or the like and the photographed image is analyzed in order to grasp the growth status of crops (for example, Patent Document 1). In relatively small farms, it is often appropriate to use drones instead of manned planes 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、効率的かつ正確に生育監視を行なえるようになっている。 With technologies such as the Quasi-Zenith Satellite System and RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System), drones have become able to accurately know their absolute position in centimeters during flight. Even in a farmland with a narrow and complicated terrain typical of the above, it is possible to autonomously fly with minimal manual operation and efficiently and accurately monitor growth.
 生育状況を把握するための指標として、害虫の発生状況や葉に蓄積される成分等が知られている。たとえば、ウンカ等の作物の害虫は株元部分に発生することが多い。また、特に稲の場合には、風を受けた時の葉の形状の画像が得られればケイ素の蓄積量を把握でき、それに基づいて稲の育成度を推定し、肥料計画を最適化することが可能である。また、圃場に薬剤を散布する薬剤散布用ドローンにおいても同様に、自律運転時であっても圃場に薬剤をくまなく散布するための運転経路を生成する技術が必要とされている。 As indicators for grasping the growth situation, the occurrence status of pests and the components accumulated in leaves are known. For example, pests of crops such as planthoppers often occur in the root part of the plant. In addition, especially in the case of rice, if the image of the leaf shape when it receives wind can be obtained, the amount of silicon accumulated can be grasped, and the growth rate of rice can be estimated based on this to optimize the fertilizer plan. Is possible. Similarly, in a drug spraying drone that sprays a drug on a field, there is also a need for a technique for generating a driving route for spraying a drug all over the field even during autonomous driving.
 ドローンは圃場の上方を所定の高度で飛行するが、ドローンの回転翼が生じる下降気流により、圃場に生育する作物が倒伏する場合がある。特に、ドローンが圃場を往復走査する際、ドローンが折り返す折返領域において、作物が様々な向きに倒伏する。そのため、当該折返領域においてドローンが行う所定の作業、すなわち撮影および薬剤散布を意図通り遂行することが困難であった。そこで、自律運転時であっても、ドローンが行う所定の作業を意図通り遂行させ、当該作業による効果を圃場内にくまなく生じさせるための運転経路を生成する技術が必要とされている。 The drone flies above the field at a certain altitude, but the downdraft generated by the drone's rotor blades may cause the crops growing in the field to fall. In particular, when the drone scans the field back and forth, the crops lie down in various directions in the turn-back region where the drone turns back. Therefore, it is difficult to perform the predetermined work performed by the drone in the turn-back area, that is, photographing and spraying the medicine as intended. Therefore, there is a need for a technology that allows a drone to perform a predetermined work even when it is autonomously driving, and generates a driving route for producing the effect of the work all over the field.
 特許文献2には、圃場において、往復走行させる往復走行経路と、外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成する走行経路生成システムが開示されている。このシステムは、苗植付装置等の地上走行型の機械が想定されている。 Patent Document 2 discloses a traveling route generation system that generates a reciprocating traveling route for traveling back and forth in a field and a traveling traveling route for traveling along an outer peripheral shape. This system is assumed to be a ground-running machine such as a seedling planting device.
 特許文献3には、圃場の外形線が内側に局部的に入り込んだ凹部を有する場合の経路生成を行う走行経路生成装置が開示されている。特許文献4には、走行領域内に存在する障害物を迂回する走行経路を生成する自律走行経路生成システムが開示されている。 [Patent Document 3] discloses a travel route generation device that generates a route when the contour line of a field has a concave portion that locally enters inside. Patent Document 4 discloses an autonomous traveling route generation system that generates a traveling route that bypasses an obstacle existing in the traveling region.
特許公開公報 特開2003-9664Patent publication gazette JP 2003-9664 特許公開公報 特開2018-117566Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2018-117566 特許公開公報 特開2018-116614Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2018-116614 特許公開公報 特開2017-204061Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2017-204061
 自律運転時であっても、ドローンが行う所定の作業を意図通り遂行させ、当該作業による効果を圃場内にくまなく生じさせるための運転経路を生成する、運転経路生成装置を提供する。 Provide a driving route generation device that allows a drone to perform a predetermined work as intended even during autonomous driving, and generates a driving route to generate the effects of the work all over the field.
 上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る運転経路生成装置は、圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成装置であって、前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、を少なくとも生成する経路生成部を備える。 In order to achieve the above object, a driving route generation device according to one aspect of the present invention is a driving route generation device that generates a driving route of a drone flying in a field, and the reciprocating movement while reciprocating in the field. Sequentially moving in a direction different from the direction, the main scanning path for scanning the field, and the folding area for returning from the forward path to the return path in the main scanning path, continuously in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning path. A path generation unit that generates at least a sub-scanning path for scanning is provided.
 前記副走査経路は、少なくとも互いに対向する1対の端辺に沿ってそれぞれ生成されるものとしてもよい。 The sub-scanning paths may be generated along at least a pair of opposite edges.
 前記副走査経路は、前記圃場の内周を周回する周回経路として生成されるものとしてもよい。 The sub-scanning path may be generated as a circular path that circulates the inner circumference of the field.
 前記ドローンはカメラと回転翼と飛行制御部とを備え、前記圃場の作物を前記カメラで撮影することで前記作物の生育監視が可能であり、前記カメラは、前記副走査経路を飛行時に、前記折返領域の作物を撮影するものとしてもよい。 The drone includes a camera, a rotary wing, and a flight control unit, and it is possible to monitor the growth of the crop by photographing the crop in the field with the camera, and the camera, when flying in the sub-scanning path, the The crops in the folding area may be photographed.
 前記ドローンは、前記圃場に薬剤を散布する薬剤制御部と、回転翼と、を備え、前記薬剤制御部は、前記主走査経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を停止し、前記副走査経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を行うものとしてもよい。 The drone includes a drug control unit that sprays a drug on the field, and a rotary wing, and the drug control unit stops the drug spraying in the turn-back region when the main scanning path is flown and performs the sub-scanning. The medicine may be sprayed in the turn-back area when flying along the route.
 上記目的を達成するため、本発明の別の観点に係るドローンは、圃場内の上空を飛行可能なドローンであって、前記圃場の互いに対向する1対の端辺に沿って飛行する第1の飛行経路と、前記1対の端辺の間を往復移動しながら前記圃場内を走査し、前記往復移動するための折返領域が前記第1の飛行経路と重なる第の飛行経路と、を飛行する。 In order to achieve the above-mentioned object, a drone according to another aspect of the present invention is a drone capable of flying over the field, the first drone flying along a pair of opposite edges of the field. Flying along a flight path and a first flight path that scans the inside of the field while reciprocating between the pair of end sides, and a turn-back region for the reciprocating movement overlaps with the first flight path. .
 前記第2の飛行経路は、前記圃場内の内周を周回する飛行経路であるものとしてもよい。 The second flight path may be a flight path that goes around the inner circumference of the field.
 前記圃場の作物を撮影するカメラと回転翼と飛行制御部とを備え、前記カメラは、前記第1の飛行経路を飛行時に、前記折返領域の作物を撮影するものとしてもよい。 It is also possible to provide a camera for photographing the crops in the field, a rotor, and a flight control unit, and the camera may photograph the crops in the folding area when flying along the first flight path.
 前記圃場に薬剤を散布する薬剤制御部と回転翼とを備え、前記薬剤制御部は、前記第2の飛行経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を停止し、前記第1の飛行経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を行うものとしてもよい。 A drug control unit for spraying a drug on the field and a rotary wing are provided, and the drug control unit stops the drug spraying in the turn-back region and flies the first flight route when flying the second flight route. During flight, the drug may be sprayed in the turn-back area.
 上記目的を達成するため、本発明のさらに別の観点に係る運転経路生成方法は、圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成方法であって、前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、を少なくとも生成するステップを含む。 In order to achieve the above-mentioned object, a driving route generating method according to still another aspect of the present invention is a driving route generating method for generating a driving route of a drone flying in a field, and the reciprocating movement while reciprocating in the field. The main scanning path that sequentially moves in a direction different from the moving direction and scans the field, and the turn-back area that returns from the forward path to the return path in the main scanning path are continuous in a direction different from the reciprocating movement direction of the main scanning path. And a sub-scanning path for scanning.
 上記目的を達成するため、本発明のさらに別の観点に係る運転経路生成プログラムは、圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成プログラムであって、前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、を少なくとも生成する命令をコンピュータに実行させる。
 なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、CD-ROMなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。
In order to achieve the above object, a driving route generation program according to still another aspect of the present invention is a driving route generation program that generates a driving route of a drone flying in a field, and the reciprocating motion while reciprocating in the field. The main scanning path that sequentially moves in a direction different from the moving direction and the main scanning path that scans the field, and the turn-back area that returns from the forward path to the return path in the main scanning path are continuous in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning path. And causing the computer to execute an instruction that generates at least a sub-scanning path for scanning.
The computer program can be provided by being downloaded through a network such as the Internet, or can be provided by being recorded in various computer-readable recording media such as a CD-ROM.
 自律運転時であっても、ドローンが行う所定の作業を意図通り遂行させ、当該作業による効果を圃場内にくまなく生じさせるための運転経路を生成することができる。 Even when operating autonomously, it is possible to perform the prescribed work performed by the drone as intended, and generate a driving route for producing the effects of the work throughout the field.
本願発明に係るドローンの第1実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 1st Embodiment of the drone which concerns on this invention. 上記ドローンの正面図である。It is a front view of the said drone. 上記ドローンの右側面図である。It is a right view of the said drone. 上記ドローンの背面図である。It is a rear view of the said drone. 上記ドローンの斜視図である。It is a perspective view of the drone. 上記ドローンが有する薬剤散布システムの全体概念図である。It is the whole conceptual diagram of the medicine spraying system which the drone has. 上記ドローンの制御機能を表した模式図である。It is a schematic diagram showing the control function of the said drone. 本願発明に係る運転経路生成装置と、ネットワークを介して接続される基地局および移動局の様子を示す全体概念図である。FIG. 1 is an overall conceptual diagram showing a driving route generation device according to the present invention and states of a base station and a mobile station connected via a network. 上記運転経路生成装置の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the driving route generation device. 上記運転経路生成装置が運転経路を生成する圃場、上記圃場近辺に決定される進入禁止エリア、および上記圃場内に生成される移動可能エリアの例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a farm field in which the driving route generation device generates a driving route, an entry prohibition area determined in the vicinity of the farm field, and a movable area generated in the farm field. 上記移動可能エリアを、異形エリア、外周エリア、および内側エリアに分割する様子を示す概略図である。It is a schematic diagram showing signs that the movable area is divided into an irregular area, an outer peripheral area, and an inner area. 上記運転経路生成装置が有するエリア分割要否判定部が、エリアを分割する処理を行う移動エリアの例であって、(a)2辺から成る凹部を有する移動エリアの例、(b)3辺からなる凹部を有する移動エリアの例である。The area division necessity determination unit included in the driving route generation device is an example of a moving area that performs a process of dividing the area, and (a) an example of a moving area having a concave portion with two sides, (b) three sides It is an example of a moving area having a concave portion composed of. 上記エリア分割要否判定部が、移動エリアを分割する工程を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a process in which the area division necessity determination unit divides a moving area. 上記運転経路生成装置が有するエリア策定部が、外周エリア、内側エリア、および異形エリアを生成し、経路生成対象エリアを確定する工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in which the area formulation part which the said driving | running route production | generation apparatus produces | generates an outer peripheral area, an inside area, and a variant area, and determines a route generation object area. 上記運転経路生成装置が有する経路生成部により上記経路生成対象エリアに生成される経路の例である。It is an example of a route generated in the route generation target area by a route generation unit included in the driving route generation device. 上記経路生成部が、上記経路生成対象エリアに運転経路を生成する工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in which the said route production | generation part produces | generates a driving | running route in the said route generation target area. 上記ドローンが圃場の作物の上方を飛行する様子を示す概念図であって、(a)株元を撮影する様子を示す図、(b)穂先を撮影する様子を示す図、および(c)撮影を行わずに移動する様子を示す図である。It is a conceptual diagram which shows the said drone flying over the crops of the field, (a) The figure which shows a mode that the origin of a stock is photographed, (b) The figure which shows a mode that a tip is photographed, and (c) Photograph It is a figure which shows a mode that it moves without performing.
 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. The figures are all examples. In the following detailed description, for purposes of explanation, certain specific details are set forth in order to facilitate a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, embodiments are not limited to these particular details. Also, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
 本願明細書において、ドローンとは、動力手段(電力、原動機等)、操縦方式(無線であるか有線であるか、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等)を問わず、複数の回転翼を有する飛行体全般を指すこととする。ドローンは移動装置の例であり、本願発明に係る運転経路生成装置により生成される運転経路の情報を適宜受信し、当該運転経路に沿って飛行することが可能である。 In the specification of the present application, the drone, regardless of power means (electric power, prime mover, etc.), control method (whether wireless or wired, and whether it is an autonomous flight type or a manual control type), It refers to all aircraft that have multiple rotors. The drone is an example of a mobile device, and can appropriately receive information on a driving route generated by the driving route generation device according to the present invention and fly along the driving route.
 図1乃至図5に示すように、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(ローターとも呼ばれる)は、ドローン100を飛行させるための手段であり、飛行の安定性、機体サイズ、および、バッテリー消費量のバランスを考慮し、8機(2段構成の回転翼が4セット)備えられている。 As shown in FIGS. 1 to 5, the rotor blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b (also referred to as rotors) are It is a means for flying the drone 100, and in consideration of the stability of flight, the size of the aircraft, and the balance of battery consumption, eight aircraft (four sets of two-stage rotary blades) are provided.
 モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4bは、回転翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4bを回転させる手段(典型的には電動機だが発動機等であってもよい)であり、一つの回転翼に対して1機設けられている。モーター(102)は、推進器の例である。1セット内の上下の回転翼(たとえば、101-1aと101-1b)、および、それらに対応するモーター(たとえば、102-1aと102-1b)は、ドローンの飛行の安定性等のために軸が同一直線上にあり、かつ、互いに反対方向に回転する。なお、一部の回転翼101-3b、および、モーター102-3bが図示されていないが、その位置は自明であり、もし左側面図があったならば示される位置にある。図2、および、図3に示されるように、ローターが異物と干渉しないよう設けられたプロペラガードを支えるための放射状の部材は水平ではなくやぐら状の構造である。衝突時に当該部材が回転翼の外側に座屈することを促し、ローターと干渉することを防ぐためである。 The motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 102-4a, 102-4b are rotor blades 101-1a, 101-1b, 101-2a, 101-. 2b, 101-3a, 101-3b, 101-4a, 101-4b is a means for rotating (typically an electric motor, but may be an engine, etc.), one for each rotor Has been. The motor (102) is an example of a propeller. The upper and lower rotor blades (eg 101-1a and 101-1b) and their corresponding motors (eg 102-1a and 102-1b) in one set are for drone flight stability etc. The axes are collinear and rotate in opposite directions. Although some rotor blades 101-3b and the motor 102-3b are not shown, their positions are self-explanatory, and if there is a left side view, they are at the positions shown. As shown in FIGS. 2 and 3, the radial member for supporting the propeller guard, which is provided so that the rotor does not interfere with foreign matter, is not horizontal but has a tower-like structure. This is to promote the buckling of the member to the outside of the rotor blade at the time of collision and prevent the member from interfering with the rotor.
 薬剤ノズル103-1、103-2、103-3、103-4は、薬剤を下方に向けて散布するための手段であり4機備えられている。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, 103-4 are means for spraying the drug downward, and are equipped with four machines. In the specification of the present application, the term "medicine" generally refers to pesticides, herbicides, liquid fertilizers, insecticides, seeds, and liquids or powders applied to fields such as water.
 薬剤タンク104は散布される薬剤を保管するためのタンクであり、重量バランスの観点からドローン100の重心に近い位置でかつ重心より低い位置に設けられている。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。ドローン100は、ポンプ106を制御することにより薬剤の吐出量を調整する、ソフトウェア資源としての薬剤制御部1002(図8参照)を備える。薬剤制御部1002は、後述するフライトコントローラー501に構成されていてもよい。 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 lower than the center of gravity from the viewpoint of weight balance. The drug hoses 105-1, 105-2, 105-3, 105-4 are means for connecting the drug tank 104 and each drug nozzle 103-1, 103-2, 103-3, 103-4, and are rigid. And may also serve to support the chemical nozzle. The pump 106 is a means for discharging the medicine from the nozzle. The drone 100 includes a drug control unit 1002 (see FIG. 8) as a software resource that adjusts the discharge amount of the drug by controlling the pump 106. The drug control unit 1002 may be configured in the flight controller 501 described later.
 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。操作器401は、使用者402の操作によりドローン100に指令を送信し、また、ドローン100から受信した情報(たとえば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等)を表示するための手段であり、コンピューター・プログラムを稼働する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。本願発明に係るドローン100は自律飛行を行なうよう制御されるが、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。携帯情報機器に加えて、緊急停止専用の機能を有する非常用操作機(図示していない)を使用してもよい(非常用操作機は緊急時に迅速に対応が取れるよう大型の緊急停止ボタン等を備えた専用機器であってもよい)。操作器401とドローン100はWi-Fi等による無線通信を行う。 FIG. 6 shows an overall conceptual diagram of a system using an example of drug spraying application of the drone 100 according to the present invention. This figure is a schematic diagram and the scale is not accurate. The operation unit 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, drug amount, battery level, camera image, etc.). Yes, and may be realized by a portable information device such as a general tablet terminal that runs a computer program. Although the drone 100 according to the present invention is controlled to perform autonomous flight, it may be configured so that it can be manually operated during basic operations such as takeoff and return, and in an emergency. In addition to portable information devices, you may use an emergency operating device (not shown) that has a function dedicated to emergency stop (the emergency operating device is a large emergency stop button, etc. so that you can respond quickly in an emergency). It may be a dedicated device with). The operation unit 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, etc. to which the drug is sprayed by the drone 100. Actually, the topography of the farm field 403 is complicated, and there are cases where the topographic map cannot be obtained in advance, or the topographic map and the situation at the site are inconsistent. Normally, the farm field 403 is adjacent to a house, a hospital, a school, another crop farm field, a road, a railroad, and the like. In addition, there may be obstacles such as buildings and electric wires in the field 403.
 基地局404は、Wi-Fi通信の親機機能等を提供する装置であり、RTK-GPS基地局としても機能し、ドローン100の正確な位置を提供できるようになっていてもよい(Wi-Fi通信の親機機能とRTK-GPS基地局が独立した装置であってもよい)。営農クラウド405は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピュータ群と関連ソフトウェアであり、操作器401と携帯電話回線等で無線接続されていてもよい。営農クラウド405は、ドローン100が撮影した圃場403の画像を分析し、作物の生育状況を把握して、飛行ルートを決定するための処理を行ってよい。また、保存していた圃場403の地形情報等をドローン100に提供してよい。加えて、ドローン100の飛行および撮影映像の履歴を蓄積し、様々な分析処理を行ってもよい。 The base station 404 is a device that provides a master device function of Wi-Fi communication and the like, and may also function as an RTK-GPS base station to provide an accurate position of the drone 100 (Wi- The base unit function of Fi communication and RTK-GPS base station may be independent devices). The farm cloud 405 is typically a group of computers operated on a cloud service and related software, and may be wirelessly connected to the operation unit 401 via a mobile phone line or the like. The farm cloud 405 may analyze the image of the field 403 captured by the drone 100, grasp the growth status of the crop, and perform processing for determining the flight route. Also, the drone 100 may be provided with the topographical information of the farm field 403 that has been saved. In addition, the history of the flight of the drone 100 and captured images may be accumulated and various analysis processes may be performed.
 通常、ドローン100は圃場403の外部にある発着地点406から離陸し、圃場403に薬剤を散布した後に、あるいは、薬剤補充や充電等が必要になった時に発着地点406に帰還する。発着地点406から目的の圃場403に至るまでの飛行経路(侵入経路)は、営農クラウド405等で事前に保存されていてもよいし、使用者402が離陸開始前に入力してもよい。 Normally, the drone 100 takes off from a landing point 406 outside the field 403 and returns to the landing point 406 after spraying a drug on the field 403, or when it becomes necessary to replenish or charge the drug. The flight route (intrusion route) from the landing point 406 to the target field 403 may be stored in advance in the farm cloud 405 or the like, or may be input by the user 402 before the start of takeoff.
 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ブロック図を示す。フライトコントローラー501は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはCPU、メモリー、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピュータであってよい。フライトコントローラー501は、操作器401から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ESC(Electronic Speed Control)等の制御手段を介して、モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの回転数を制御することで、ドローン100の飛行を制御する。モーター102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-bの実際の回転数はフライトコントローラー501にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。あるいは、回転翼101に光学センサー等を設けて回転翼101の回転がフライトコントローラー501にフィードバックされる構成でもよい。フライトコントローラー501は、飛行制御部1001の例である。 FIG. 7 shows a block diagram showing the control function of the embodiment of the drug spraying drone according to the present invention. The flight controller 501 is a component that controls the entire drone, and specifically may be an embedded computer including a CPU, a memory, related software, and the like. The flight controller 501, based on the input information received from the operation unit 401 and the input information obtained from various sensors described later, via the control means such as ESC (Electronic Speed Control), the motor 102-1a, 102-1b. , 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b are controlled to control the flight of the drone 100. The actual rotation speed of the motors 102-1a, 102-1b, 102-2a, 102-2b, 102-3a, 102-3b, 104-a, 104-b is fed back to the flight controller 501 to perform normal rotation. 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. The flight controller 501 is an example of the flight controller 1001.
 フライトコントローラー501が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、Wi-Fi通信やUSB等の通信手段を通じて書き換え可能になっている。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行なわれないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護が行われている。また、フライトコントローラー501が制御に使用する計算処理の一部が、操作器401上、または、営農クラウド405上や他の場所に存在する別のコンピュータによって実行されてもよい。フライトコントローラー501は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。 The software used by the flight controller 501 can be rewritten via a storage medium or the like for function expansion / change, problem correction, etc., or via communication means such as Wi-Fi communication or USB. In this case, encryption, checksum, electronic signature, virus check software, etc. are used to prevent rewriting by unauthorized software. Further, a part of the calculation process used by the flight controller 501 for control may be executed by another computer existing on the operation device 401, the farm cloud 405, or another place. Since the flight controller 501 is highly important, some or all of its constituent elements may be duplicated.
 バッテリー502は、フライトコントローラー501、および、ドローンのその他の構成要素に電力を供給する手段であり、充電式であってもよい。バッテリー502はヒューズ、または、サーキットブレーカー等を含む電源ユニットを介してフライトコントローラー501に接続されている。バッテリー502は電力供給機能に加えて、その内部状態(蓄電量、積算使用時間等)をフライトコントローラー501に伝達する機能を有するスマートバッテリーであってもよい。 The battery 502 is a means for supplying electric power to the flight controller 501 and other components of the drone, and may be rechargeable. The battery 502 is connected to the flight controller 501 via a power supply unit including a fuse or a circuit breaker. The battery 502 may be a smart battery having a function of transmitting the internal state (amount of stored electricity, accumulated usage time, etc.) to the flight controller 501 in addition to the power supply function.
 フライトコントローラー501は、Wi-Fi子機機能503を介して、さらに、基地局404を介して操作器401とやり取りを行ない、必要な指令を操作器401から受信すると共に、必要な情報を操作器401に送信できる。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようにしておいてもよい。基地局404は、Wi-Fiによる通信機能に加えて、RTK-GPS基地局の機能も備えている。RTK基地局の信号とGPS測位衛星からの信号を組み合わせることで、GPSモジュール504により、ドローン100の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。GPSモジュール504は重要性が高いため、二重化・多重化されていてもよく、また、特定のGPS衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのGPSモジュール504は別の衛星を使用するよう制御されていてもよい。 The flight controller 501 interacts with the operation unit 401 via the Wi-Fi slave unit function 503 and further via the base station 404, receives a necessary command from the operation unit 401, and outputs necessary information to the operation unit. Can be sent to 401. In this case, the communication may be encrypted so as to prevent illegal acts such as interception, spoofing, and hijacking of the device. The base station 404 has a function of an RTK-GPS base station in addition to a communication function by Wi-Fi. By combining the signal from the RTK base station and the signal from the GPS positioning satellite, the GPS module 504 can measure the absolute position of the drone 100 with an accuracy of about several centimeters. Since the GPS module 504 is of high importance, it may be duplicated / multiplexed, and each redundant GPS module 504 should use a different satellite to cope with the failure of a specific GPS satellite. It may be controlled.
 6軸ジャイロセンサー505はドローン機体の互いに直交する3方向の加速度を測定する手段(さらに、加速度の積分により速度を計算する手段)である。6軸ジャイロセンサー505は、上述の3方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。地磁気センサー506は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する手段である。気圧センサー507は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローンの高度も測定することもできる。レーザーセンサー508は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段であり、IR(赤外線)レーザーであってもよい。ソナー509は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー(角速度センサー)、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されていてもよい。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー501はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと見なすようにしてもよい。 The 6-axis gyro sensor 505 is a means for measuring acceleration of the drone aircraft in three directions orthogonal to each other (further, a means for calculating speed by integrating acceleration). The 6-axis gyro sensor 505 is a means for measuring the change in the attitude angle of the drone body in the three directions described above, 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 atmospheric pressure sensor 507 is a means for measuring the atmospheric pressure, and can indirectly measure the altitude of the drone. The laser sensor 508 is a means for measuring the distance between the drone body and the ground surface by utilizing the reflection of laser light, and may be an IR (infrared) laser. The sonar 509 is a means for measuring the distance between the drone body and the ground surface by using the reflection of sound waves such as ultrasonic waves. These sensors may be selected depending on the drone's cost goals and performance requirements. Further, a gyro sensor (angular velocity sensor) for measuring the tilt of the machine body, a wind force sensor for measuring wind force, and the like may be added. Further, these sensors may be duplicated or multiplexed. When there are a plurality of sensors having the same purpose, the flight controller 501 may use only one of them, and when it fails, it may switch to another sensor and use it. 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。圃場撮影カメラ512は、圃場403を撮影し、画像分析を行うためのデータを取得する手段であり、例えばマルチスペクトルカメラである。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圃場撮影カメラ512とは異なるため、圃場撮影カメラ512とは別の機器である。スイッチ514はドローン100の使用者402が様々な設定を行なうための手段である。障害物接触センサー515はドローン100、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の障害物に接触したことを検知するためのセンサーである。カバーセンサー516は、ドローン100の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサーである。薬剤注入口センサー517は薬剤タンク104の注入口が開放状態であることを検知するセンサーである。これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン100外部の基地局404、操作器401、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローンに送信してもよい。たとえば、基地局404に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をWi-Fi通信経由でドローン100に送信するようにしてもよい。 The flow rate sensor 510 is a means for measuring the flow rate of the medicine, and is provided at a plurality of places on the path from the medicine tank 104 to the medicine nozzle 103. The liquid shortage sensor 511 is a sensor that detects that the amount of the medicine has become equal to or less than a predetermined amount. The field shooting camera 512 is a means for shooting the field 403 and acquiring data for performing image analysis, and is, for example, a multispectral camera. The obstacle detection camera 513 is a camera for detecting a drone obstacle and is a device different from the field shooting camera 512 because the image characteristics and the lens orientation are different from those of the field shooting 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 portion has come into contact with an obstacle such as an electric wire, a building, a human body, a 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 open. The drug injection port sensor 517 is a sensor that detects that the injection port of the drug tank 104 is open. These sensors may be selected according to the drone's cost targets and performance requirements, and may be duplicated or multiplexed. In addition, a sensor may be provided at the base station 404 outside the drone 100, the operation device 401, or another place, and the read information may be transmitted to the drone. For example, a wind sensor may be provided in the base station 404, and information regarding wind force / wind direction may be transmitted 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 sends 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 rotations) 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。表示手段は、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503は操作器401とは別に、たとえば、ソフトウェアの転送などのために外部のコンピュータ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。 LED107 is a display means for notifying the drone operator of the status of the drone. As the display means, a display means such as a liquid crystal display may be used instead of or in addition to the LED. The buzzer 518 is an output means for notifying a drone state (especially an error state) by a voice signal. The Wi-Fi slave device function 503 is an optional component for communicating with an external computer or the like for the transfer of software, for example, separately from the controller 401. In addition to or in addition to the Wi-Fi cordless handset function, other wireless communication means such as infrared communication, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), NFC, or wired communication means such as USB connection May be used. The speaker 520 is an output means for notifying the drone state (particularly, the error state) by the recorded human voice, synthesized voice, or the like. Depending on the weather conditions, it may be difficult to see the visual display of the drone 100 in flight, and in such a case, it is effective to communicate the situation by voice. The warning light 521 is a display means such as a strobe light for notifying the drone state (particularly an error state). These input / output means may be selected according to the cost target and performance requirements of the drone, or may be duplicated / multiplexed.
 ドローン100は、様々な形状の圃場に対し、効率よく移動するための運転経路が必要である。例えば、ドローン100は、ある圃場内を監視する場合や、圃場に薬剤を散布する場合において、当該圃場の上空をくまなく飛行する必要がある。その際、なるべく同じ経路を飛行しないことで、バッテリーの消費や飛行時間を短くすることができる。そこで、運転経路生成装置は、ドローン100を始めとする移動装置が圃場の座標情報に基づいて効率よく移動するための運転経路の生成を行う。 Drone 100 needs an operation route to move efficiently in fields of various shapes. For example, the drone 100 needs to fly all over the field when monitoring the inside of a field or when spraying a drug on the field. At that time, it is possible to reduce battery consumption and flight time by avoiding the same route as much as possible. Therefore, the driving route generation device generates a driving route for the moving device such as the drone 100 to efficiently move based on the coordinate information of the field.
 図8に示すように、運転経路生成装置1は、ネットワーク(NW)を介してドローン100、基地局404および座標測量装置2に接続されている。運転経路生成装置1は、その機能が営農クラウド405上にあってもよいし、別途の装置であってもよい。圃場は、対象エリアの例である。ドローン100は、移動装置の例である。 As shown in FIG. 8, the driving route generation device 1 is connected to the drone 100, the base station 404, and the coordinate survey device 2 via the network (NW). The function of the driving route generation device 1 may be on the farm cloud 405 or may be a separate device. The farm field is an example of the target area. Drone 100 is an example of a mobile device.
 座標測量装置2は、RTK-GPSの移動局の機能を有する装置であり、圃場の座標情報を測量することができる。座標測量装置2は、使用者により保持して歩行することが可能な小型の装置であり、例えば棒状の装置である。座標測量装置2は、下端を地面についた状態で、使用者が直立して上端部を保持できる程度の長さの、杖のような装置であってもよい。ある圃場の座標情報を読み取るために使用可能な座標測量装置2の個数は、1個であっても複数であってもよい。複数の座標測量装置2により1か所の圃場に関する座標情報を測量可能な構成によれば、複数の使用者がそれぞれ座標測量装置2を保持して圃場を歩行することができるため、測量作業を短時間で完了することができる。 The coordinate surveying device 2 is a device having a function of a mobile station of RTK-GPS, and can measure coordinate information of a field. The coordinate surveying device 2 is a small device that can be held and walked by a user, and is, for example, a rod-shaped device. The coordinate surveying device 2 may be a device such as a cane having a length such that the user can stand upright and hold the upper end with the lower end attached to the ground. The number of coordinate surveying devices 2 that can be used to read the coordinate information of a certain field may be one or more. According to the configuration in which the coordinate information about one farm field can be measured by the plurality of coordinate surveying devices 2, a plurality of users can hold the coordinate surveying device 2 and walk in the farm field. It can be completed in a short time.
 また、座標測量装置2は、圃場における障害物の情報を測量することができる。障害物は、ドローン100が衝突する危険のある壁や法面、電柱、電線などや、薬剤散布又は監視を要さない各種物体を含む。 Also, the coordinate surveying device 2 can measure information on obstacles in the field. The obstacles include walls and slopes at which the drone 100 may collide, utility poles, electric wires, and various objects that do not require drug spraying or monitoring.
 座標測量装置2は、入力部201、座標検出部202および送信部203を備える。 The coordinate surveying device 2 includes an input unit 201, a coordinate detection unit 202, and a transmission unit 203.
 入力部201は、座標測量装置2の上端部に設けられる構成であり、例えば使用者の押下を受け付けるボタンである。使用者は、座標測量装置2の下端の座標を測量する際に、入力部201のボタンを押下する。 The input unit 201 is provided at the upper end of the coordinate surveying device 2, and is, for example, a button that receives a user's press. The user presses the button of the input unit 201 when measuring the coordinates of the lower end of the coordinate surveying device 2.
 また、入力部201は、入力される情報が圃場の外周に関する座標であるか、障害物の外周の座標であるかを区別して入力可能に構成されている。さらに、入力部201は、障害物の外周の座標を、障害物の種類と関連付けて入力可能である。 Also, the input unit 201 is configured to be able to input by distinguishing whether the input information is the coordinates relating to the outer circumference of the field or the coordinates of the outer circumference of the obstacle. Further, the input unit 201 can input the coordinates of the outer circumference of the obstacle in association with the type of the obstacle.
 座標検出部202は、基地局404と適宜通信を行って座標測量装置2の下端の3次元座標を検出可能な機能部である。 The coordinate detecting unit 202 is a functional unit capable of appropriately communicating with the base station 404 and detecting the three-dimensional coordinates of the lower end of the coordinate surveying device 2.
 送信部203は、入力部201への入力に基づいて、当該入力時の座標測量装置2下端の3次元座標を、ネットワークNWを介して操作器401又は運転経路生成装置1に送信する機能部である。送信部203は、当該3次元座標を、ポインティングされた順番とともに送信する。 The transmission unit 203 is a functional unit that transmits the three-dimensional coordinates of the lower end of the coordinate surveying device 2 at the time of the input to the operation unit 401 or the driving route generation device 1 based on the input to the input unit 201 via the network NW. is there. The transmission unit 203 transmits the three-dimensional coordinates together with the pointing order.
 圃場の座標情報を読み取る工程において、使用者は、座標測量装置2を持って圃場を移動する。まず、当該圃場の3次元座標を取得する。使用者は、圃場の端点又は端辺上において入力部201によるポインティングを行う。次いで、使用者は、障害物の端点又は端辺上において入力部201によるポインティングを行う。 In the process of reading the coordinate information of the field, the user moves the field with the coordinate survey device 2. First, the three-dimensional coordinates of the field are acquired. The user performs pointing with the input unit 201 on the end point or the end side of the field. Next, the user performs pointing with the input unit 201 on the end point or the end side of the obstacle.
 ポインティングされて送信される圃場の端点又は端辺上の3次元座標は、圃場外周の3次元座標および障害物の3次元座標を区別して、運転経路生成装置1により受信される。また、ポインティングされる3次元座標は、操作器401の受信部4011により受信され、表示部4012により表示されてもよい。また、操作器401は、受信される3次元座標が圃場外周又は障害物の3次元座標として適しているかを判定し、再測量が必要と判定される場合は、表示部4012を通じて使用者に再測量を促してもよい。 3D coordinates on the endpoints or edges of the field that are pointed and transmitted are received by the driving route generation device 1 by distinguishing between the 3D coordinates of the field periphery and the 3D coordinates of obstacles. Also, the three-dimensional coordinates to be pointed may be received by the receiving unit 4011 of the operation device 401 and displayed by the display unit 4012. In addition, the operation unit 401 determines whether the received three-dimensional coordinates are suitable as the three-dimensional coordinates of the field outer circumference or the obstacle, and if re-measurement is determined to be necessary, the operation unit 401 re-displays it to the user through the display unit 4012. You may encourage surveying.
 図9に示すように、運転経路生成装置1は、対象エリア情報取得部10、移動許可エリア生成部20、エリア策定部30、経路生成部40、および経路選択部50を備える。 As shown in FIG. 9, the driving route generation device 1 includes a target area information acquisition unit 10, a movement permitted area generation unit 20, an area planning unit 30, a route generation unit 40, and a route selection unit 50.
 対象エリア情報取得部10は、座標測量装置2から送信される3次元座標の情報を取得する機能部である。 The target area information acquisition unit 10 is a functional unit that acquires information on three-dimensional coordinates transmitted from the coordinate surveying device 2.
 図10に示すように、移動許可エリア生成部20は、対象エリア情報取得部10により取得される3次元座標に基づいて、圃場80内においてドローン100が移動する移動許可エリア80iを指定する。移動許可エリア生成部20は、進入禁止エリア決定部21、および移動許可エリア決定部22を有する。 As shown in FIG. 10, the movement-permitted area generation unit 20 specifies the movement-permitted area 80i in the field 80 where the drone 100 moves based on the three-dimensional coordinates acquired by the target area information acquisition unit 10. The movement permission area generation unit 20 includes an entry prohibition area determination unit 21 and a movement permission area determination unit 22.
 進入禁止エリア決定部21は、対象エリア情報取得部10により取得される障害物81a,82a,83a,84a,85aの3次元座標および当該障害物の種類に基づいて、ドローン100の進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bを決定する機能部である。進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bは、障害物81a,82a,83a,84a,85aおよび障害物周辺のエリアを含む領域である。進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bは、水平方向および高さ方向に規定される、3次元方向に広がりを有する領域であり、例えば障害物81a,82a,83a,84a,85aを中心にして描かれる直方体状の領域である。なお、進入禁止エリアは、障害物を中心に描かれる球状の領域であってもよい。ドローン100は空中を飛行するため、障害物の高さ方向の大きさによっては障害物の上空を飛行することが可能である。障害物の高さ方向の大きさにより、障害物の上空を進入禁止エリアとはみなさない構成によれば、障害物を過剰に迂回することなく圃場内を効率的に飛行することができる。 The prohibited area determining unit 21 determines the prohibited area 81b of the drone 100 based on the three-dimensional coordinates of the obstacles 81a, 82a, 83a, 84a, 85a acquired by the target area information acquisition unit 10 and the type of the obstacle. , 82b, 83b, 84b, 85b is a functional unit for determining. The prohibited areas 81b, 82b, 83b, 84b, 85b are areas including obstacles 81a, 82a, 83a, 84a, 85a and areas around the obstacles. The no- entry areas 81b, 82b, 83b, 84b, 85b are areas defined in the horizontal direction and the height direction and having a three-dimensional spread, for example, obstacles 81a, 82a, 83a, 84a, 85a It is a rectangular parallelepiped area drawn as. The inaccessible area may be a spherical area drawn around an obstacle. Since the drone 100 flies in the air, it is possible to fly over the obstacle depending on the size of the obstacle in the height direction. Due to the size of the obstacle in the height direction, the structure above the obstacle is not considered as an inaccessible area, so that the obstacle can be efficiently bypassed without circumventing the obstacle.
 障害物外縁から進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bの外縁に至る距離は、障害物81a,82a,83a,84a,85aの種類により決定される。ドローン100が衝突した場合の危険度が大きい障害物ほど、障害物外縁から進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bの外縁に至る距離は大きい。例えば、家屋の場合、家屋の外縁から50cmの範囲を進入禁止エリアとする一方、電線の外縁から80cmの範囲を進入禁止エリアとする。電線の場合は衝突時にドローン100の故障に加えて送電不良や電線の破壊等の事象が起こり得るため、衝突時の危険度がより高いと考えられるためである。進入禁止エリア決定部21は、障害物の種類と進入禁止エリアの大きさとが関連付けられる障害物テーブルをあらかじめ記憶していて、取得される障害物の種類に応じて進入禁止エリアの大きさを決定する。 The distance from the outer edge of the obstacle to the outer edge of the no- entry areas 81b, 82b, 83b, 84b, 85b is determined by the type of obstacle 81a, 82a, 83a, 84a, 85a. The greater the degree of danger when the drone 100 collides, the greater the distance from the outer edge of the obstacle to the outer edges of the no- entry areas 81b, 82b, 83b, 84b, 85b. For example, in the case of a house, the area of 50 cm from the outer edge of the house is set as the entry prohibited area, while the area of 80 cm from the outer edge of the electric wire is set as the entry prohibited area. This is because in the case of an electric wire, in addition to the failure of the drone 100 at the time of a collision, an event such as a power transmission failure or a breakage of the electric wire may occur, so that the risk at the time of the collision is considered to be higher. The no-entry area determination unit 21 stores in advance an obstacle table in which the type of obstacle and the size of the no-entry area are associated with each other, and determines the size of the no-entry area in accordance with the type of obstacle acquired. To do.
 移動許可エリア決定部22は、移動許可エリア80iを決定する機能部である。移動許可エリア80iの平面方向に関しては、圃場80の対象エリア情報取得部10により取得される平面上の座標が圃場80の外周位置にあるものとする。移動許可エリア決定部22は、移動許可エリア80iの高さ方向に関しては、対象エリア情報取得部10により取得される高さ方向の座標に、作物の高さや、飛行を制御する際に安全が担保できるマージンを合計して、移動許可エリア80iの高さ方向の範囲を決定する。当該移動許可エリア決定部22は、当該3次元座標に囲まれている内側の領域から進入禁止エリア81b,82b,83b,84b,85bを除くことで移動許可エリア80iを決定する。 The movement permission area determination unit 22 is a functional unit that determines the movement permission area 80i. Regarding the plane direction of the movement permitted area 80i, it is assumed that the coordinates on the plane acquired by the target area information acquisition unit 10 of the field 80 are at the outer peripheral position of the field 80. Regarding the height direction of the movement-permitted area 80i, the movement-permitted area determination unit 22 ensures that the coordinates of the height direction acquired by the target area information acquisition unit 10 ensure the safety of the crop height and the flight control. The possible margins are totaled to determine the range in the height direction of the movement permitted area 80i. The movement-permitted area determining unit 22 determines the movement-permitted area 80i by removing the entry-prohibited areas 81b, 82b, 83b, 84b, and 85b from the inner area surrounded by the three-dimensional coordinates.
 図11に示すように、エリア策定部30は、移動許可エリア生成部20により決定される移動許可エリア80iを、互いに異なる経路パターンで飛行する領域ごとに分割して策定する機能部である。エリア策定部30は、移動許可エリア80i内を、1又は複数の整形エリア81iと、整形エリア81iよりも面積の小さい1又は複数の異形エリア82i,83iと、に分割して策定可能である。 As shown in FIG. 11, the area planning unit 30 is a functional unit that divides the migration-permitted area 80i determined by the migration-permitted area generation unit 20 into regions that fly in mutually different route patterns, and formulates them. The area formulation unit 30 can formulate the movement permitted area 80i by dividing it into one or a plurality of shaping areas 81i and one or a plurality of irregular areas 82i and 83i each having a smaller area than the shaping area 81i.
 経路パターンとは、ある領域に対し網羅的に飛行するために、当該領域の形状に応じて自動的に経路を生成するための規則である。経路パターンは、整形エリアに対する経路パターンと、異形エリアに対する経路パターンに大別される。 -A route pattern is a rule for automatically generating a route according to the shape of a certain area in order to fly comprehensively. The route patterns are roughly classified into a route pattern for the shaping area and a route pattern for the irregular area.
 また、整形エリア81iに対する経路パターンは、当該整形エリア81iの内周を周回する外周パターンと、周回経路の内側を往復しながら当該往復経路とは異なる方向に順次移動して、当該内側のエリアの略全域をスキャン、すなわち走査する内側パターンと、を含む。整形エリア81iにおいて、外周パターンにより飛行するエリアを外周エリア811i、内側パターンにより飛行するエリアを内側エリア812iと呼ぶ。異形エリア、外周エリア、および内側エリアの特徴に関しては、後述する。 Further, the route pattern for the shaping area 81i is an outer peripheral pattern that circulates the inner periphery of the shaping area 81i, and sequentially moves in a different direction from the reciprocating route while reciprocating inside the circling route, and Scanning substantially the entire area, that is, an inner pattern for scanning is included. In the shaping area 81i, an area flying by the outer peripheral pattern is called an outer peripheral area 811i, and an area flying by the inner pattern is called an inner area 812i. The features of the irregular area, the outer peripheral area, and the inner area will be described later.
 エリア策定部30は、エリア分割要否判定部31、整形エリア生成部32、および異形エリア生成部33を有する。 The area planning unit 30 has an area division necessity determination unit 31, a shaping area generation unit 32, and a variant area generation unit 33.
 エリア分割要否判定部31は、移動許可エリアを複数の整形エリアに分割する要否を判定する機能部である。エリア分割要否判定部31は、特に移動許可エリアを上空から俯瞰した際に凹多角形状である場合、移動許可エリアを分割する。凹多角形は、多角形の内角の少なくとも1個が180°を超える角である多角形であり、言い換えれば凹部形状を有する多角形である、 The area division necessity determination unit 31 is a functional unit that determines the necessity of dividing the movement permission area into a plurality of shaping areas. The area division necessity determination unit 31 divides the movement permission area particularly when the movement permission area has a concave polygonal shape when viewed from above. A concave polygon is a polygon in which at least one of the internal angles of the polygon is an angle exceeding 180 °, in other words, a polygon having a concave shape.
 図12(a)、(b)、および図13を用いて、エリア分割要否判定部31が移動許可エリア90iの分割要否を判定し、エリア分割を行う工程を説明する。 The process of the area division necessity determination unit 31 determining whether or not the movement permitted area 90i is divided and performing area division will be described with reference to FIGS. 12 (a), 12 (b), and 13.
 図12(a)に示す移動許可エリア90iは、上空から俯瞰すると、辺91iおよび辺92iの2辺から構成される凹部93iがある。そこで、図13に示すように、エリア分割要否判定部31は、2辺から成る凹部93iがあることを判定すると(S11)、2辺91i,92iのうち長い方の辺91iを判定対象辺として、長さを算出する(S12)。エリア分割要否判定部31は、移動許可エリア90iに凹部が発見できないとき、エリア分割を行わない。 The movement permission area 90i shown in FIG. 12 (a) has a recess 93i composed of two sides 91i and 92i when viewed from above. Therefore, as shown in FIG. 13, when the area division necessity determination unit 31 determines that there is a recess 93i composed of two sides (S11), the longer side 91i of the two sides 91i, 92i is the determination target side. As, the length is calculated (S12). The area division necessity determination unit 31 does not perform area division when a recess cannot be found in the movement permitted area 90i.
 エリア分割要否判定部31は、当該辺91iの長さがドローン100の有効幅に基づいて決定される所定値以上の場合、当該辺91iを含むエリアの分割が必要と判定し(S13)、移動許可エリア90iを2個のエリア901i,902iに分割する(S14)。次いで、分割後のエリア内に凹部があるか否かを判定する(S15)。凹部が発見された場合、ステップS12に戻る。凹部が発見されない場合、これ以上の分割は不要と判定し、処理を終了する。 If the length of the side 91i is equal to or more than a predetermined value determined based on the effective width of the drone 100, the area division necessity determination unit 31 determines that the area including the side 91i needs to be divided (S13), The movement permitted area 90i is divided into two areas 901i and 902i (S14). Next, it is determined whether or not there is a recess in the area after division (S15). When the concave portion is found, the process returns to step S12. If no recess is found, it is determined that no further division is necessary, and the process ends.
 分割線94iは、分割後において小さい方のエリアの端辺を構成する辺であって、分割線94iに対向する端辺95iと平行になるように決定される。この構成によれば、分割後のエリアをドローン100が往復飛行する際に、当該エリア内をより網羅的に飛行することができる。 The dividing line 94i is a side that constitutes the edge of the smaller area after division, and is determined to be parallel to the edge 95i that faces the dividing line 94i. According to this configuration, when the drone 100 flies back and forth in the divided area, it is possible to fly more comprehensively within the area.
 エリア分割要否判定部31により分割されて生成される複数のエリアには、それぞれ少なくとも1個の整形エリアが生成可能である。整形エリア81iは、そのエリアを外周エリア811iおよび内側エリア812iを生成可能な形状および面積である。外周エリア811iは、ドローン100の有効幅を有する環状のエリアであり、内側エリア812iはドローン100の有効幅から重複許容幅を除く幅が必要である。したがって、エリア分割要否判定部31は、当該辺(91i)の長さが、ドローン100の有効幅の3倍から重複許容幅を除いた値以上であるとき、エリアを分割する。なお、ドローン100の有効幅は、例えば薬剤散布用ドローンである場合は薬剤の散布幅である。また、ドローン100の有効幅は、監視用ドローンである場合は、監視可能幅である。 At least one shaping area can be generated for each of the plurality of areas generated by the area division determination unit 31. The shaping area 81i has a shape and an area capable of generating an outer peripheral area 811i and an inner area 812i. The outer peripheral area 811i is an annular area having the effective width of the drone 100, and the inner area 812i needs to have a width excluding the overlap allowable width from the effective width of the drone 100. Therefore, the area division necessity determination unit 31 divides the area when the length of the side (91i) is equal to or larger than three times the effective width of the drone 100 minus the allowable overlap width. Note that the effective width of the drone 100 is, for example, a drug spraying width in the case of a drug spraying drone. Further, the effective width of the drone 100 is a monitorable width in the case of a drone for monitoring.
 図12(b)に示す移動許可エリア100iは、上空から俯瞰すると、辺111i、辺112i、および辺113iの3辺がこの順に隣接して構成される凹部110iがある。そこで、図13に示すように、エリア分割要否判定部31は、3辺111i乃至113iから成る凹部110iがあることを判定すると(S11)、凹部110iの対向する辺111i,113iのうち長い方の辺111iを判定対象辺として、長さを算出する(S12)。エリア分割要否判定部31は、当該辺111iの長さがドローン100の有効幅に基づいて決定される所定値以上の場合、当該辺111iを含むエリアの分割が必要と判定し(S13)、分割線(121i)により移動許可エリア100iを2個のエリア1001i,1002iに分割する(S14)。 The movement permission area 100i shown in FIG. 12 (b) has a recess 110i formed by adjoining three sides 111i, 112i, and 113i in this order when viewed from above. Therefore, as shown in FIG. 13, when the area division necessity determination unit 31 determines that there is a recess 110i composed of three sides 111i to 113i (S11), the longer side of the opposing sides 111i and 113i of the recess 110i is determined. The length is calculated by using the side 111i of (1) as a determination target side (S12). If the length of the side 111i is equal to or more than a predetermined value determined based on the effective width of the drone 100, the area division necessity determination unit 31 determines that the area including the side 111i needs to be divided (S13), The movement permitted area 100i is divided into two areas 1001i and 1002i by the dividing line (121i) (S14).
 次いで、分割後のエリア内に凹部があるか否かを判定する(S15)。凹部が発見された場合、ステップS12に戻る。移動許可エリア100iの例においては、エリア分割要否判定部31は、分割後のエリアにさらに分割が必要と判定し(S13)、分割線122iによりエリア1001iをさらに2個のエリア1003i,1004iに分割する(S14)。 Next, it is judged whether or not there is a recess in the area after division (S15). When the concave portion is found, the process returns to step S12. In the example of the movement permitted area 100i, the area division necessity determination unit 31 determines that the area after division needs to be further divided (S13), and the area 1001i is further divided into two areas 1003i and 1004i by the division line 122i. Divide (S14).
 凹部110iの底辺113iの両端から移動許可エリア100iの左右端辺101i,102iに向かって分割線121i,122iが規定される。分割線121i,122iは、分割後において小さい方の領域の端辺を構成する辺であって、対向する端辺103i,104iと平行になるように決定される。この構成によれば、分割後のエリアをドローン100が往復飛行する際に、当該エリア内をより網羅的に飛行することができる。 Dividing lines 121i, 122i are defined from both ends of the bottom edge 113i of the recess 110i toward the left and right edges 101i, 102i of the movement permitted area 100i. The division lines 121i, 122i are sides that form the end sides of the smaller area after division, and are determined to be parallel to the opposite end sides 103i, 104i. According to this configuration, when the drone 100 flies back and forth in the divided area, it is possible to fly more comprehensively within the area.
 なお、エリア分割要否判定部31は、移動許可エリアに代えて、対象エリアを分割か否かを判定するように構成されていてもよい。 The area division necessity determination unit 31 may be configured to determine whether or not the target area is divided instead of the movement permission area.
 整形エリア生成部32はエリア分割要否判定部31により生成された1又は複数のエリアのそれぞれに、整形エリアを生成する機能部である。 The shaping area generation unit 32 is a functional unit that generates a shaping area for each of one or a plurality of areas generated by the area division necessity determination unit 31.
 図11に示すように、整形エリア生成部32は、移動許可エリア80iの内部において最大面積の凸多角形を、整形エリア81iとして生成する。凸多角形は、多角形の内角がいずれも180°未満である多角形である。 As shown in FIG. 11, the shaping area generation unit 32 generates, as the shaping area 81i, the convex polygon having the largest area inside the movement permission area 80i. A convex polygon is a polygon whose interior angles are all less than 180 °.
 図2に示すように、整形エリア生成部32は、外周エリア生成部321および内側エリア生成部322を有する。図11の例においては、外周エリア生成部321は、整形エリア81iの外縁を成す、ドローン100の有効幅を有する環状の領域を、外周エリア811iとする。また、内側エリア生成部322は、外周エリア811iの内側を、内側エリア812iとする。 As shown in FIG. 2, the shaping area generating unit 32 has an outer peripheral area generating unit 321 and an inner area generating unit 322. In the example of FIG. 11, the outer peripheral area generation unit 321 sets the annular area having the effective width of the drone 100, which is the outer edge of the shaping area 81i, as the outer peripheral area 811i. Further, the inner area generation unit 322 sets the inner side of the outer peripheral area 811i as the inner area 812i.
 異形エリア生成部33は、エリア分割要否判定部31により生成された1又は複数のエリアのそれぞれに、異形エリアを生成する機能部である。 The variant area generation unit 33 is a functional unit that generates a variant area for each of the one or more areas generated by the area division necessity determination unit 31.
 異形エリア82i,83iは、整形エリア81iよりも1個当たりの面積が小さいエリアであり、外周エリアおよび内側エリアを規定することができないエリアである。より具体的には、異形エリア82i,83iは、当該エリアの最短辺の長さが、ドローン100の有効幅の3倍から重複許容幅を除いた値未満である。図11の例においては、2か所の異形エリア82i,83iが策定されている。 The odd-shaped areas 82i and 83i are areas each having a smaller area than the shaping area 81i, and cannot define the outer peripheral area and the inner area. More specifically, in the odd-shaped areas 82i and 83i, the length of the shortest side of the area is less than three times the effective width of the drone 100 minus the allowable overlap width. In the example of FIG. 11, two variant areas 82i and 83i are defined.
 経路生成対象エリア確定部34は、策定される各エリア811i,812i,82i,83iに対し、経路生成が可能なエリアか否かを判定し、経路生成の対象となるエリアを確定する機能部である。整形エリア81iおよび異形エリア82i,83iは、その形状により、運転が不可能な場合があるためである。経路生成対象エリア確定部34は、ドローン100の運転性能に基づいて定められる所定値に基づいて、経路生成が可能なエリアか否かを判定する。ドローン100の運転性能とは、ドローン100が等速運転に至るまでに要する助走距離、および等速運転から停止までに要する停止距離を含む。また、ドローン100の運転性能とは、薬剤散布や監視における有効幅を含む。 The route generation target area determination unit 34 is a functional unit that determines whether or not each of the areas 811i, 812i, 82i, and 83i to be created is a route generation area, and determines the route generation target area. is there. This is because the shaping area 81i and the odd-shaped areas 82i and 83i may not be able to be driven due to their shapes. The route generation target area determination unit 34 determines whether or not the route generation is possible based on a predetermined value determined based on the driving performance of the drone 100. The driving performance of the drone 100 includes an approach distance required for the drone 100 to reach uniform speed operation and a stopping distance required for the drone 100 to stop. In addition, the driving performance of the drone 100 includes an effective width in drug spraying and monitoring.
 経路生成対象エリア確定部34は、外周エリア811iの長辺が、ドローン100が等速運転に至るまでに要する助走距離および停止に要する停止距離に基づいて定められる所定値未満である場合、当該外周エリア811iに経路生成を行わない旨の決定をする。例えば、外周エリア811iの長辺が、助走距離および停止距離を合計した値未満であるとき、経路生成を行わない旨の決定をする。また、外周エリア811iの最短辺がドローン100の有効幅に基づいて決定される所定値未満であるとき、経路生成を行わない。より具体的には、外周エリア811iの最短辺がドローン100の有効幅未満であるとき、経路生成を行わない。当該所定値未満である場合、外周エリア811iを周回する経路が生成できないためである。 When the long side of the outer peripheral area 811i is less than the predetermined value determined based on the approach distance required for the drone 100 to reach uniform speed operation and the stop distance required for stopping, the route generation target area determination unit 34 determines the outer periphery. It is decided not to generate a route in the area 811i. For example, when the long side of the outer peripheral area 811i is less than the sum of the approach distance and the stop distance, it is determined that the route is not generated. Further, when the shortest side of the outer peripheral area 811i is less than the predetermined value determined based on the effective width of the drone 100, the route is not generated. More specifically, when the shortest side of the outer peripheral area 811i is less than the effective width of the drone 100, the route is not generated. This is because a route that goes around the outer peripheral area 811i cannot be generated when the value is less than the predetermined value.
 同様に、経路生成対象エリア確定部34は、内側エリア812iの長辺が、ドローン100が等速運転に至るまでに要する助走距離および停止に要する停止距離に基づいて定められる所定値未満である場合、経路生成を行わない旨の決定をする。例えば、内側エリア812iの長辺が、助走距離および停止距離を合計した値未満であるとき、経路生成を行わない旨の決定をする。内側エリア812iの最短辺がドローン100の有効幅に基づいて決定される所定値未満であるとき、経路生成を行わない旨の決定をする。より具体的には、内側エリア812iの最短辺がドローン100の有効幅の2倍から重複許容値を除いた値未満であるとき、経路を生成しない。 Similarly, the route generation target area determination unit 34 determines that the long side of the inner area 812i is less than a predetermined value determined based on the approach distance required for the drone 100 to reach uniform speed operation and the stop distance required for stopping. , Decide not to generate a route. For example, when the long side of the inner area 812i is less than the sum of the approach distance and the stop distance, it is determined that the route is not generated. When the shortest side of the inner area 812i is less than the predetermined value determined based on the effective width of the drone 100, it is determined that the route is not generated. More specifically, when the shortest side of the inner area 812i is less than twice the effective width of the drone 100 minus the allowable overlap value, no route is generated.
 また、経路生成対象エリア確定部34は、策定される異形エリア82i,83iそれぞれに対し、ドローン100の運転が可能か否かを判定する。異形エリア82i,83iに対する経路パターンは、長辺方向に向かって一方に飛行する経路、又は一往復する経路である。そこで、異形エリア82i,83iの最短辺がドローン100の有効幅に基づいて決定される所定値未満であるとき、経路生成対象エリア確定部34は、ドローン100が当該異形エリア内の運転を行わない旨の決定をする。より具体的には、異形エリア82i,83iの最短辺が重複許容未満であるとき、運転を行わない旨の決定をする。重複許容値は、例えばドローン100の有効幅の10%であってもよい。 Also, the route generation target area determination unit 34 determines whether or not the drone 100 can be driven for each of the irregular areas 82i and 83i to be created. The route pattern for the odd-shaped areas 82i and 83i is a route that flies to one side in the long-side direction or a route that makes one round trip. Therefore, when the shortest side of the variant areas 82i, 83i is less than the predetermined value determined based on the effective width of drone 100, route generation target area determination unit 34 does not allow drone 100 to drive in the variant area. Make a decision. More specifically, when the shortest sides of the irregular areas 82i and 83i are less than the overlap tolerance, it is determined that the operation is not performed. The overlap tolerance may be 10% of the effective width of the drone 100, for example.
 また、異形エリア82i,83iの長辺が、ドローン100が等速運転に至るまでに要する助走距離および停止に要する停止距離に基づいて定められる所定値未満である場合も、運転を行わない旨の決定をする。例えば、異形エリア82i,83iの長辺が、助走距離および停止距離を合計した値未満であるとき、運転を行わない。 In addition, even if the long sides of the irregular areas 82i, 83i are less than the predetermined value determined based on the approach distance required for the drone 100 to reach uniform speed operation and the stop distance required for stopping, it is said that the drone 100 does not drive. Make a decision. For example, when the long sides of the irregular areas 82i and 83i are less than the sum of the approach distance and the stop distance, the driving is not performed.
 エリア策定部30は、策定されるエリアの情報を操作器401に送信し、操作器401で表示してもよい。また、運転不可のエリアがある場合には、その旨を警告する表示を行ってもよい。 The area planning unit 30 may send information on the area to be defined to the operation unit 401 and display it on the operation unit 401. Further, if there is an area in which driving is not possible, a warning may be displayed to that effect.
 なお、本例においては、外周エリア811i、内側エリア812i、および異形エリア83iは運転可能なエリアであり、異形エリア82iは運転不可のエリアである。 In this example, the outer peripheral area 811i, the inner area 812i, and the irregular area 83i are operable areas, and the irregular area 82i is an inoperable area.
 図14を用いて、ここまでに説明した、対象エリア情報を取得して経路生成対象エリアを確定するまでの工程を説明する。 The process of acquiring the target area information and confirming the route generation target area described above will be described with reference to FIG.
 まず、対象エリア情報取得部10は、圃場に関する座標情報を取得する(S21)。また、対象エリア情報取得部10は、障害物に関する座標情報を取得する(S22)。なお、ステップS21乃至S22は、順不同であり、同時であってもよい。 First, the target area information acquisition unit 10 acquires coordinate information about the field (S21). Further, the target area information acquisition unit 10 acquires coordinate information regarding the obstacle (S22). Note that steps S21 to S22 may be performed in any order and may be performed simultaneously.
 次いで、移動許可エリア生成部20は、圃場および障害物に関する座標情報に基づいて、移動許可エリアを生成する(S23)。 Next, the movement permission area generation unit 20 generates the movement permission area based on the coordinate information on the farm field and the obstacle (S23).
 エリア分割要否判定部31は、移動許可エリアの形状および大きさに基づいて、移動許可エリアを分割する必要があるか否かを判定する(S24)。分割が必要である場合、エリア分割要否判定部31は、移動許可エリアを複数のエリアに分割する(S25)。 The area division necessity determination unit 31 determines whether or not the movement permission area needs to be divided based on the shape and size of the movement permission area (S24). If division is necessary, the area division necessity determination unit 31 divides the movement permitted area into a plurality of areas (S25).
 整形エリア生成部32は、移動許可エリア、又はエリア分割要否判定部31により分割される複数のエリアのそれぞれに整形エリアを生成し、さらに各整形エリアに外周エリアおよび内側エリアを生成する(S26)。 The shaping area generation unit 32 generates a shaping area in each of the movement permission area or the plurality of areas divided by the area division necessity determination unit 31, and further generates an outer peripheral area and an inside area in each shaping area (S26). ).
 異形エリア生成部33は、移動許可エリアのうち整形エリア以外のエリアを、異形エリアとする(S27)。 The variant area generation unit 33 sets the areas other than the shaping area in the movement permitted area as variant areas (S27).
 次いで、経路生成対象エリア確定部34は、規定されるエリアそれぞれに対し、ドローン100の運転可否を判定する(S28)。ドローン100の運転が不可と判定される場合、経路生成対象エリア確定部34は、当該エリアを移動許可エリアから除去する(S29)。最後に、経路生成対象エリア確定部34は、運転可能なエリアを、経路生成対象エリアとして確定する(S30)。 Next, the route generation target area determination unit 34 determines whether or not the drone 100 can be operated for each of the specified areas (S28). When it is determined that the drone 100 cannot be driven, the route generation target area determination unit 34 removes the area from the movement permitted area (S29). Finally, the route generation target area determination unit 34 determines a drivable area as the route generation target area (S30).
 図9に示す経路生成部40は、経路生成対象エリアに、経路パターンに基づいて運転経路を生成する機能部である。経路生成部40は、主走査経路生成部41と、外周経路生成部42と、異形エリア経路生成部43と、経路連結部44と、を有する。 The route generation unit 40 shown in FIG. 9 is a functional unit that generates a driving route in the route generation target area based on the route pattern. The route generation unit 40 includes a main scanning route generation unit 41, an outer peripheral route generation unit 42, a variant area route generation unit 43, and a route connection unit 44.
 図9および図15に示すように、主走査経路生成部41は、主走査経路812rを生成する機能部である。主走査経路812rは、内側エリア812iを往復して走査する経路である。主走査経路812rは、内側エリア812iの各辺のうち、最も長い長辺813i方向に沿って連続して生成され、当該長辺に隣接する辺のうち短い方である短辺814iおよび短辺814iに対向する辺815iに沿う経路上で方向転換を行うように生成されている。図15に示すように、主走査経路812rにおける往路および復路は、内側エリア812iに生成され、主走査経路812rの折返領域は外周エリア811iに生成される。主走査経路812rは、第2の飛行経路の例である。 As shown in FIGS. 9 and 15, the main scanning path generation unit 41 is a functional unit that generates the main scanning path 812r. The main scanning path 812r is a path that reciprocates and scans the inner area 812i. The main scanning path 812r is continuously generated along the direction of the longest long side 813i among the sides of the inner area 812i, and the short side 814i and the short side 814i which are the shorter sides of the sides adjacent to the long side. Is generated to make a turn along a path along side 815i opposite to. As shown in FIG. 15, the forward path and the backward path in the main scanning route 812r are generated in the inner area 812i, and the folding area of the main scanning route 812r is generated in the outer peripheral area 811i. The main scanning path 812r is an example of the second flight path.
 主走査経路812rにおいて連続して経路が生成される、長辺813iに沿う方向を主走査方向、短辺814iニ沿う方向を副走査方向ともいう。主方向と副走査方向とのなす角は、直交には限られず、種々の角度に生成可能である。長辺813i方向に沿う運転経路は、長辺813iに平行であってもよいし、平行でなくてもよい。また、長辺813i方向に沿う運転経路のそれぞれは、互いに平行であってもよいし、平行でなくてもよい。すなわち、説明上は長辺813iに沿う方向を概括して主走査方向と称するが、主走査方向は、ある特定の方向のみを示すものではなく、90度未満のある程度の範囲を有する概念である。 The direction along the long side 813i in which the paths are continuously generated in the main scanning path 812r is also referred to as the main scanning direction, and the direction along the short side 814i is also referred to as the sub scanning direction. The angle formed by the main direction and the sub-scanning direction is not limited to being orthogonal, but can be generated at various angles. The driving route along the long side 813i direction may or may not be parallel to the long side 813i. In addition, each of the driving routes along the long side 813i direction may or may not be parallel to each other. That is, in the description, the direction along the long side 813i is generally referred to as the main scanning direction, but the main scanning direction does not indicate only a specific direction, but is a concept having a certain range of less than 90 degrees. .
 外周経路生成部42は、外周エリア811iにおける周回運転経路811rを生成する機能部である。周回運転経路811rは、外周エリア811i上を1回周回する経路である。周回運転経路811rは、本実施形態においては左回りであるが、右回りであってもよい。 The outer peripheral route generation unit 42 is a functional unit that generates the circulating driving route 811r in the outer peripheral area 811i. The orbiting operation route 811r is a route that makes one turn around the outer peripheral area 811i. The orbiting driving route 811r is a counterclockwise direction in the present embodiment, but may be a clockwise direction.
 周回運転経路811rの一部は、副走査経路814r、815rとなっている。言い換えれば、副走査経路814r、815rが、圃場の内周を周回する周回経路として生成されている。副走査経路814r、815rは、少なくとも互いに対向する1対の端辺814iおよび端辺815iに沿って連続してそれぞれ生成される運転経路である。言い換えれば、副走査経路814r、815rは、主走査経路812rの往路から復路に折り返す折返領域において、主走査経路812rの往復移動方向と異なる方向、すなわち副走査方向に飛行する運転経路である。副走査経路814r、815rは、第1の飛行経路の例である。 ▽ Part of the orbiting operation route 811r is the sub-scanning routes 814r and 815r. In other words, the sub-scanning paths 814r and 815r are generated as the circulating paths that circulate the inner circumference of the field. The sub-scanning paths 814r and 815r are operation paths that are continuously generated along at least a pair of end sides 814i and 815i facing each other. In other words, the sub-scanning routes 814r and 815r are driving routes that fly in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning route 812r, that is, in the sub-scanning direction, in the turn-back region of the main scanning route 812r that is folded back from the forward route. The sub-scanning routes 814r and 815r are examples of the first flight route.
 副走査経路814r、815rによれば、主走査経路812r上を飛行する場合に旋回を繰り返す折返領域においても、生育状況の把握をより正確に行うことができる。その理由を、生育状況の把握方法と共に、以下に説明する。 According to the sub-scanning paths 814r and 815r, it is possible to more accurately grasp the growth situation even in the turn-back area where the vehicle makes a turn repeatedly when flying on the main scanning path 812r. The reason for this will be described below together with the method of grasping the growth status.
 図17に、本願発明に係る圃場撮影用ドローンの実施例による撮影モードの基本的考え方を示す。なお、本図は概念図であり、縮尺は正確ではない。一般的にドローン100では、回転翼101による気流601は機体の進行方向の後ろ方向に流れる。回転翼101による気流は圃場の作物を一時的になぎ倒す効果を生じさせる。ドローン100の回転翼101が作り出す気流の影響を最も受ける作物は、ドローン100の進行方向に対して後方であって、俯角約60度の方向にあることが発明者の実験により明らかになっているため、圃場撮影カメラ512をこの方向が撮影可能な位置に設置してもよい。これに対して、仮にカメラがドローンの直下方向しか撮影できない設計であると、葉の株元や側面の撮影のためにドローンをきわめて低速で移動させる、あるいは、ホバリング状態で撮影を行なう等の手順が必要となり、効率的な撮影を行なうことは不可能になってしまう。 FIG. 17 shows the basic concept of the shooting mode according to the embodiment of the field shooting drone according to the present invention. It should be noted that this figure is a conceptual diagram and the scale is not accurate. Generally, in the drone 100, the air flow 601 by the rotor blades 101 flows backward in the traveling direction of the airframe. The air flow from the rotor blades 101 has the effect of temporarily striking down the crops in the field. Experiments by the inventor have revealed that the crop that is most affected by the airflow created by the rotor blades 101 of the drone 100 is behind the traveling direction of the drone 100 and is at a depression angle of about 60 degrees. Therefore, the field shooting camera 512 may be installed at a position where shooting can be performed in this direction. On the other hand, if the camera is designed to shoot only in the direction directly below the drone, the drone moves at a very low speed to shoot the root and side of the leaf, or the procedure to shoot in the hovering state. Becomes necessary, and it becomes impossible to perform efficient shooting.
 図17(a)は株元撮影モードを表す。ドローン100の進行方向の後方に、下降気流によって生じた作物602の株元部分、および、葉の側面が上空に対して露出した領域604を圃場撮影カメラ512によって選択的に撮影する、あるいは、この領域より広い領域を撮影して画像処理により求める領域604を抽出することにより、作物の株元、および、葉の側面の画像を取得可能である。葉の側面が上空に対して露出した領域604の画像はそれ以外の領域と比較して明度や彩度が大きく異なるため画像処理による抽出は容易である。加えて、風を受けた時の作物の葉の湾曲形状から葉の厚みや硬度が推定できる。 Fig. 17 (a) shows the stock shooting mode. Behind the advancing direction of the drone 100, the plant base part of the crop 602 caused by the downdraft and the region 604 where the side surface of the leaf is exposed to the sky are selectively photographed by the field photographing camera 512, or It is possible to acquire an image of the plant base of the crop and the side surface of the leaf by photographing a region wider than the region and extracting the region 604 obtained by image processing. The image of the region 604 in which the side surface of the leaf is exposed to the sky has a great difference in lightness and saturation as compared with the other regions, and therefore extraction by image processing is easy. In addition, the thickness and hardness of the leaves can be estimated from the curved shape of the leaves of the crop when exposed to the wind.
 図17(b)は穂先撮影モードを表す。基本的な考え方は、株元撮影モードと同様であるが、株元撮影モードの場合よりもドローン100の高度を高めて、作物602に向かう下降気流601の影響を弱めることで、作物602の穂先部分が上空に対して露出した領域605を創ることができ、株元撮影モードの場合と同様に、穂先部分のみの画像を効果的に取得することができる。 Figure 17 (b) shows the tip shooting mode. The basic idea is the same as in the stock shooting mode, but by increasing the altitude of the drone 100 more than in the stock shooting mode and weakening the influence of the downdraft 601 toward the crop 602, the tip of the crop 602 is reduced. It is possible to create a region 605 whose portion is exposed to the sky, and it is possible to effectively acquire an image of only the tip portion, as in the stock image capturing mode.
 図17(c)は通常移動モードを表わす。通常移動モードは、穂先撮影モードよりも、さらに高度を高めるため、作物602を倒す効果は小さい。株元や穂先の撮影を行なわない場合には、下降気流による倒伏や稲穂へのダメージを最小化するために、ドローン100を通常移動モードで飛行させることが望ましい。また、撮影中のバッテリー切れの交換等に伴う飛行の中断・再開の際の移動も同様に通常移動モードとすることが望ましい。この場合には、フライトコントローラー501に搭載されたプログラム等により、自動的に通常移動モードへの切り替え、および、株元撮影モード、または、穂先撮影モードへの復帰を行うことができる。 Figure 17 (c) shows the normal movement mode. Since the normal movement mode is higher than the tip shooting mode, the effect of defeating the crop 602 is small. If you do not shoot the roots and tips, it is desirable to fly the drone 100 in normal movement mode to minimize lodging and damage to the rice ears due to downdrafts. In addition, it is desirable that the movement when suspending / restarting the flight due to replacement of the dead battery during shooting is similarly set to the normal movement mode. In this case, the program installed in the flight controller 501 can automatically switch to the normal movement mode and return to the stock-source shooting mode or the tip shooting mode.
 株元撮影モード、穂先撮影モード、および通常移動モードの相互の切り替えは、例えば、ドローン100の高度を制御することによって行われる。例えば、株元撮影モード時の高度は地面からおよそ0.9メートル、あるいは、穂先から0.1メートルとし、穂先撮影モード時の高度は地面から1.1メートルから2.0メートル、あるいは、穂先から0.3メートルから1.2メートル、通常移動モード時の高度は2メートルから2.5メートル、あるいは、穂先から1.2メートルから1.7メートルとなるようにドローン100を制御するとよいことが発明者の実験により明らかになっている。この高度制御は、フライトコントローラー501に搭載されたプログラム等により自動的に行われる。 Switching between stock-source shooting mode, tip shooting mode, and normal movement mode is performed by controlling the altitude of the drone 100, for example. For example, the height in the stock shooting mode is about 0.9 m from the ground, or 0.1 m from the tip, and the altitude in the tip shooting mode is 1.1 m to 2.0 m from the ground, or 0.3 m to 1.2 m from the tip, usually Experiments conducted by the inventor have revealed that the drone 100 should be controlled so that the altitude in the moving mode is 2 meters to 2.5 meters, or 1.2 meters to 1.7 meters from the tips. This altitude control is automatically performed by a program installed in the flight controller 501.
 株元撮影モードおよび穂先撮影モードにおいては、ドローン100は、作物602に向かう下降気流601を回転翼101により生じさせることにより、株元および穂先の撮影を行う。そのため、ドローン100が機首を旋回させる領域においては、下降気流601は、進行方向後方に向かってドローン100を中心とする放射円弧状に発生する。すると、撮影する領域の作物は意図通りに倒されず、適切な撮影が困難である。そこで、主走査経路812rにおける折返領域においては、主走査経路812rとは別に、等速直線飛行を行う副走査経路814r,815rを生成する。すなわち、圃場撮影カメラ512は、副走査経路814r、815rを飛行時に、折返領域の作物を撮影する。下降気流601によりなぎ倒される作物は、下降気流601の影響がなくなると略直立の状態に戻ることから、副走査経路814r,815rを飛行する際には、等速運転において生じる下降気流601により、意図通りに作物を倒伏させ、生育状況を把握可能な画像を取得することができる。 In the stock source shooting mode and the tip shooting mode, the drone 100 shoots the stock source and the tip by generating a descending air flow 601 toward the crop 602 with the rotor blades 101. Therefore, in the region where the drone 100 turns the nose, the descending air flow 601 is generated in a radial arc shape centering on the drone 100 toward the rear in the traveling direction. Then, the crops in the area to be photographed are not destroyed as intended, and it is difficult to properly photograph. Therefore, in the turn-back area of the main scanning route 812r, sub-scanning routes 814r and 815r for performing constant-velocity linear flight are generated separately from the main scanning route 812r. That is, the field shooting camera 512 shoots the crop in the turn-back area when flying along the sub-scanning paths 814r and 815r. The crop that is swept down by the downdraft 601 returns to a substantially upright state when the influence of the downdraft 601 disappears.Therefore, when flying along the sub-scanning paths 814r and 815r, the intention is that You can lay down the crops on the street and obtain an image that allows you to grasp the growth situation.
 また、薬剤散布にあたり、薬剤制御部1002は、主走査経路812rを飛行時には折返領域で薬剤散布を停止し、往路および復路でのみ薬剤散布を行う。また、薬剤制御部1002は、副走査経路814r、815rを飛行時には、折返領域で薬剤散布を行う。主走査経路812rの飛行時に折返領域において散布するものとすると、副走査経路814r、815rにおける散布と重複してしまうため、薬剤散布量が過剰になってしまう。また、主走査経路812rの飛行時には、折返領域において、加減速、およびヨー回転等の旋回を行うため、飛行速度が一定ではなく、また非常に低速であるため、均一かつ意図する濃度での散布が困難である。これに対し、副走査経路814r、815rの飛行時に薬剤散布を行う構成によれば、一定速度で飛行しながら薬剤散布が可能であるため、折返領域に所定濃度で均一に薬剤を散布することができる。 In addition, upon spraying the drug, the drug control unit 1002 stops the drug spray in the turn-back area when flying on the main scanning route 812r, and sprays the drug only on the outward and return routes. Further, the medicine control unit 1002 sprays the medicine in the turn-back area when flying on the sub-scanning paths 814r and 815r. If spraying is performed in the turn-back area during flight of the main scanning path 812r, it will overlap with spraying in the sub-scanning paths 814r and 815r, and the amount of chemical spray will be excessive. In addition, during flight along the main scanning path 812r, the flight speed is not constant or very low because the vehicle makes turns such as acceleration / deceleration and yaw rotation in the turn-back area, and therefore the spraying is performed at a uniform and intended concentration. Is difficult. On the other hand, according to the configuration in which the drug is sprayed during the flight of the sub-scanning paths 814r and 815r, the drug can be sprayed while flying at a constant speed, so that the drug can be uniformly sprayed at a predetermined concentration in the folding region. it can.
 副走査経路814r,815rは、互いに同方向であってもよいし、逆方向であってもよい。また、副走査経路814r,815rは、主走査経路812rにおいて往路から復路に折り返す際に飛行する方向と同じ方向であってもよいし、逆方向であってもよい。副走査経路814r、815rは、整形エリア81iの内周を周回する周回運転経路811rとして生成されてもよい。 The sub-scanning paths 814r and 815r may be in the same direction or in opposite directions. Further, the sub-scanning paths 814r and 815r may be in the same direction as the direction in which the main scanning path 812r flies when returning from the outward path to the return path, or may be in the opposite direction. The sub-scanning paths 814r and 815r may be generated as the orbiting operation path 811r that goes around the inner circumference of the shaping area 81i.
 異形エリア経路生成部43は、異形エリア83iにおける異形エリア運転経路83rを生成する機能部である。異形エリア運転経路83rは、異形エリア83iの長辺方向に向かって一方に飛行する経路、又は一往復する経路である。 The variant area route generation unit 43 is a functional unit that generates the variant area driving route 83r in the variant area 83i. The variant area driving route 83r is a route that flies to one side in the long side direction of the variant area 83i or a route that makes one round trip.
 経路連結部44は、周回運転経路811r、主走査経路812rおよび異形エリア運転経路83rを連結する機能部である。この構成によれば、複数のエリアに分割して経路が生成される場合にも、経路の重複を最小限にして、効率のよい運転経路を生成することができる。 The route connecting unit 44 is a functional unit that connects the orbiting operation route 811r, the main scanning route 812r, and the variant area operation route 83r. According to this configuration, even when the route is divided into a plurality of areas and the route is generated, it is possible to minimize the overlapping of the routes and generate an efficient driving route.
 なお、周回運転経路811r、主走査経路812rおよび異形エリア運転経路83rのいずれの経路においても、ドローン100の回転翼101が発生する下降気流によって作物が倒されることにより、作物の株元および穂先の少なくとも一方が露出され、圃場撮影カメラ512により撮影可能な高度と速度が規定されている。この構成によれば、移動許可エリア80iの作物を網羅的に撮影し、生育状況を監視することが可能である。 Incidentally, in any of the circular operation route 811r, the main scanning route 812r and the irregular area operation route 83r, the crop is knocked down by the downdraft generated by the rotor blades 101 of the drone 100, so that the crop root and the tip of the crop are At least one of them is exposed, and the altitude and speed that can be photographed by the field photographing camera 512 are specified. According to this configuration, it is possible to comprehensively capture the crops in the movement permitted area 80i and monitor the growth status.
 また、周回運転経路811r、主走査経路812rおよび異形エリア運転経路83rのいずれの経路においても、薬剤が到達可能な高度と速度が規定されている。薬剤が到達する目標物は、作物の株元又は穂先であってもよく、土壌であってもよい。この構成によれば、移動許可エリア80iに網羅的に薬剤を散布することが可能である。 -Also, the altitude and speed at which the medicine can reach are specified for all of the orbiting operation route 811r, the main scanning route 812r, and the irregular area operation route 83r. The target to which the medicine reaches may be the plant origin or the tip of the crop, or the soil. According to this configuration, it is possible to spray the drug comprehensively on the movement permitted area 80i.
 図16に示すように、まず、外周経路生成部42は、外周エリア811iを周回する周回運転経路811rを生成する(S41)。次いで、主走査経路生成部41は、主に内側エリア812iを往復する主走査経路812rを生成する(S42)。異形エリア経路生成部43は、異形エリア83iを一方に飛行する、又は一往復する異形エリア運転経路83rを生成する(S43)。なお、ステップS41乃至S43は順不同であり、同時に行ってもよい。経路連結部44は、周回運転経路811r、主走査経路812rおよび異形エリア運転経路83rを連結する(S44)。 As shown in FIG. 16, first, the outer peripheral route generation unit 42 generates an orbital driving route 811r that orbits the outer peripheral area 811i (S41). Next, the main scanning path generation unit 41 mainly generates the main scanning path 812r that reciprocates in the inner area 812i (S42). The variant area route generation unit 43 generates a variant area driving route 83r that flies in one direction in the variant area 83i or makes one round trip (S43). Note that steps S41 to S43 are in no particular order and may be performed simultaneously. The route connecting unit 44 connects the revolving operation route 811r, the main scanning route 812r, and the irregular area operation route 83r (S44).
 凸多角形の整形エリアを生成し、整形エリアと異形エリアとを分けてそれぞれ運転経路を生成する構成によれば、内側エリアも整形エリアの外周と相似形の凸多角形に生成することができるので、重複する経路を最小限にして往復運転することができる。したがって、対象エリアを短時間で網羅的に運転することができる。すなわち、作業時間、ドローンのバッテリー消費、および薬剤消費の面で、効率のよい運転経路を生成可能である。また、薬剤散布用ドローンにおいては、重複して薬剤を散布するおそれが少なくなり、高い安全性を維持できる。 According to the configuration in which the shaping area of the convex polygon is generated, and the driving area is divided into the shaping area and the irregular area, the inner area can also be generated as a convex polygon similar to the outer periphery of the shaping area. Therefore, the reciprocating operation can be performed by minimizing the overlapping routes. Therefore, the target area can be comprehensively driven in a short time. In other words, it is possible to generate an efficient driving route in terms of working time, drone battery consumption, and drug consumption. Further, in the drug spraying drone, the risk of spraying the drug in duplicate is reduced, and high safety can be maintained.
 図9に示す経路生成部40は、経路生成対象エリアに複数種類の運転経路を生成可能であってもよい。経路選択部50は、いずれの運転経路に決定するかを選択可能である。使用者は、生成される複数の運転経路を目視して、運転経路を決定してもよい。 The route generation unit 40 shown in FIG. 9 may be able to generate a plurality of types of driving routes in the route generation target area. The route selection unit 50 can select which driving route to determine. The user may visually determine the driving routes to determine the driving routes.
 また、経路選択部50は、使用者により優先順位の情報が入力可能であってもよい。例えば、使用者は、作業時間、ドローン100のバッテリー消費量、および薬剤消費量のうち、いずれを最優先するかを操作器401に入力する。また、操作器401は、2番目に優先すべき指標を合わせて入力可能であってもよい。経路選択部50は、複数の運転経路のうち、入力される優先順位に最も合致する運転経路を選択する。この構成によれば、使用者の方針に合わせた、効率の良い経路生成が可能である。 Further, the route selection unit 50 may be capable of inputting priority information by the user. For example, the user inputs into the operation device 401 which of the working time, the battery consumption of the drone 100, and the medicine consumption is to be given the highest priority. In addition, the operation unit 401 may be able to input the second priority index together. The route selection unit 50 selects the driving route that most closely matches the input priority order from the plurality of driving routes. With this configuration, it is possible to efficiently generate a route in accordance with the policy of the user.
 本構成によれば、自律運転時であっても、ドローンが行う所定の作業を意図通り遂行させ、当該作業による効果を圃場内にくまなく生じさせるための運転経路を生成することができる。 According to this configuration, even during autonomous driving, it is possible to perform a predetermined work performed by the drone as intended and generate a driving route for producing the effect of the work all over the field.
 なお、本説明においては、薬剤散布又は生育監視を目的とする農業用ドローンを例に説明したが、本発明の技術的思想はこれに限られるものではなく、自律的に動作する機械全般に適用可能である。農業用以外の、自律飛行を行うドローンにも適用可能である。また、自律的に動作する、地面を自走する機械にも適用可能である。 In addition, in the present description, an agricultural drone for the purpose of drug spraying or growth monitoring has been described as an example, but the technical idea of the present invention is not limited to this, and is applied to all machines that operate autonomously. It is possible. It can be applied to drones other than agricultural ones that fly autonomously. It can also be applied to a machine that operates autonomously and runs on the ground.
(本願発明による技術的に顕著な効果)
 本発明に係る運転経路生成装置においては、自律運転時であっても、ドローンが行う所定の作業を意図通り遂行させ、当該作業による効果を圃場内にくまなく生じさせるための運転経路を生成することができる。

 
(Technically remarkable effect of the present invention)
In the driving route generating device according to the present invention, even during autonomous driving, a predetermined work performed by the drone is performed as intended, and a driving route for generating the effect of the work all over the field is generated. be able to.

Claims (11)

  1.  圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成装置であって、
     前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、
     前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、
     を少なくとも生成する経路生成部を備える、
    運転経路生成装置。
     
    A driving route generation device for generating a driving route of a drone flying in a field,
    A main scanning path for scanning the field by sequentially moving in a direction different from the reciprocating direction while reciprocating the field.
    A sub-scanning path that continuously scans a turn-back area in the main scanning path that is turned back from the forward path in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning path,
    A path generation unit that generates at least
    Driving route generator.
  2.  前記副走査経路は、少なくとも互いに対向する1対の端辺に沿ってそれぞれ生成される、請求項1記載の運転経路生成装置。
     
    The driving route generation device according to claim 1, wherein the sub-scanning route is generated at least along a pair of opposite edges.
  3.  前記副走査経路は、前記圃場の内周を周回する周回経路として生成される、請求項2記載の運転経路生成装置。
     
    The driving route generation device according to claim 2, wherein the sub-scanning route is generated as a circular route that circulates an inner circumference of the field.
  4.  前記ドローンはカメラと回転翼と飛行制御部とを備え、前記圃場の作物を前記カメラで撮影することで前記作物の生育監視が可能であり、
     前記カメラは、前記副走査経路を飛行時に、前記折返領域の作物を撮影する、
    請求項1乃至3のいずれかに記載の運転経路生成装置。
     
    The drone includes a camera, a rotor and a flight control unit, and it is possible to monitor the growth of the crop by photographing the crop in the field with the camera,
    The camera photographs the crops in the folding region when flying in the sub-scanning path,
    The driving route generation device according to any one of claims 1 to 3.
  5.  前記ドローンは、前記圃場に薬剤を散布する薬剤制御部と、回転翼と、を備え、
     前記薬剤制御部は、前記主走査経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を停止し、前記副走査経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を行う、
    請求項1乃至4のいずれかに記載の運転経路生成装置。
     
    The drone includes a drug control unit that sprays a drug on the field, and a rotor,
    The medicine control unit stops the medicine spraying in the turn-back area when flying the main scanning path, and sprays the medicine in the turn-back area when flying the sub-scanning path,
    The driving route generation device according to any one of claims 1 to 4.
  6.  圃場内の上空を飛行可能なドローンであって、
     前記圃場の互いに対向する1対の端辺に沿って飛行する第1の飛行経路と、
     前記1対の端辺の間を往復移動しながら前記圃場内を走査し、前記往復移動するための折返領域が前記第1の飛行経路と重なる第2の飛行経路と、を飛行する、
    ドローン。
     
    A drone capable of flying over the fields,
    A first flight path flying along a pair of opposite sides of the field,
    Scanning the inside of the field while reciprocating between the pair of end sides, and flying a second flight path in which a turn-back area for the reciprocating movement overlaps the first flight path.
    Drone.
  7.  前記第2の飛行経路は、前記圃場内の内周を周回する飛行経路である、
    請求項6記載のドローン。
     
    The second flight path is a flight path that goes around the inner circumference of the field.
    The drone according to claim 6.
  8.  前記圃場の作物を撮影するカメラと回転翼と飛行制御部とを備え、
     前記カメラは、前記第1の飛行経路を飛行時に、前記折返領域の作物を撮影する、
    請求項6又は7記載のドローン。
     
    A camera for photographing crops in the field, a rotor and a flight controller are provided,
    The camera captures an image of the crop in the turnback area when flying along the first flight path.
    The drone according to claim 6 or 7.
  9.  前記圃場に薬剤を散布する薬剤制御部と回転翼とを備え、
     前記薬剤制御部は、前記第2の飛行経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を停止し、前記第1の飛行経路を飛行時には、前記折返領域で薬剤散布を行う、
    請求項6乃至8のいずれかに記載のドローン。
     
    A drug control unit for spraying a drug on the field and a rotor are provided,
    The medicine control unit stops the medicine spraying in the turn-back area when flying the second flight path, and sprays the medicine in the turn-back area when flying the first flight path,
    The drone according to any one of claims 6 to 8.
  10.  圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成方法であって、
     前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、
     前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、
     を少なくとも生成するステップを含む、
    運転経路生成方法。
     
    A driving route generation method for generating a driving route of a drone flying in a field,
    A main scanning path for scanning the field by sequentially moving in a direction different from the reciprocating direction while reciprocating the field.
    A sub-scanning path that continuously scans a turn-back area in the main scanning path that is turned back from the forward path in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning path,
    Including at least the step of generating
    Driving route generation method.
  11.  圃場を飛行するドローンの運転経路を生成する運転経路生成プログラムであって、
     前記圃場を往復移動しながら当該往復移動方向とは異なる方向に順次移動して、前記圃場を走査する主走査経路と、
     前記主走査経路において往路から復路に折り返す折返領域を、前記主走査経路の往復移動方向と異なる方向に連続して走査する副走査経路と、
     を少なくとも生成する命令をコンピュータに実行させる、
    運転経路生成プログラム。
     

     
    A driving route generation program for generating a driving route for a drone flying in a field,
    A main scanning path for scanning the field by sequentially moving in a direction different from the reciprocating direction while reciprocating the field.
    A sub-scanning path that continuously scans a turn-back area in the main scanning path that is turned back from the forward path in a direction different from the reciprocating direction of the main scanning path,
    Causing a computer to execute at least the instructions to generate
    Driving route generation program.


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