作业计划装置、作业计划装置的控制方法及其控制程序以及无人机与流程

文档序号:26009564发布日期:2021-07-23 21:29阅读:97来源:国知局
作业计划装置、作业计划装置的控制方法及其控制程序以及无人机与流程

本发明涉及作业计划装置、作业计划装置的控制方法及其控制程序以及无人机。



背景技术:

一般被称为无人机的小型直升机(多旋翼直升机)的应用正在推进。作为其重要的应用领域之一,可以列举向农田(农场)进行农药或液肥等的药剂播撒(例如,专利文献1)。与欧美相比,在农田狭窄的日本,不适合使用载人的飞机或直升机而适合使用无人机的情况较多。

通过准天顶卫星系统或rtk-gps(realtimekinematic-globalpositioningsystem)等技术,使无人机在飞行中能够以厘米单位准确地得知本机的绝对位置,由此,在日本,即使在典型的狭小复杂的地形的农田中,也使得人手进行的操纵为最小限度而能够自主地飞行,并高效且准确地进行药剂播撒。

另一方面,对于面向农业用的药剂播撒的自主飞行型无人机而言,存在很难说对安全性的充分考虑的情况。由于搭载有药剂的无人机的重量为几十公斤,因此在落到人身上等事故发生的情况下,可能会导致严重的后果。另外,通常,由于无人机的操作者不是专业人员,因此需要防止误操作的机制,但对此的考虑也不充分。迄今为止,虽然存在以人的操纵为前提的无人机的安全性技术(例如,专利文献2),但不存在用于应对尤其是面向农业用的药剂播撒的自主飞行型无人机的技术。

另外,无人机保持而飞行的电池的蓄电量、在药剂播撒用无人机中播撒的药剂的贮存量随着飞行而减少。在装载了电池或药剂这样的减少的资源的情况下,在装载的资源为给定值以下时,无人机适当中断区域内的作业,并返回到出发到达地点来补充资源。无人机的使用者在向返回的无人机补充资源时,为了高效地进行补充的准备,需要预先知道返回的定时。另外,在使用者不进行补充作业的情况下,使用者为了预先掌握作业预定,也优选能够知道返回的次数、定时。因此,需要一种作业计划装置,其能够基于在区域内预先计划的行驶预定路径来预先预测中断作业的位置、资源的补充次数,并通知给使用者。

在专利文献3中,公开了如下无人飞行器:参照地图信息存储部,将在由重量测量部测量出的重量的增加量越大则距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点。

在专利文献4中,公开了如下无人飞行器:根据uav的重量测量值来计算uav的可飞行距离,并计算在沿着飞行路径使uav飞行的情况下所需的电池容量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开公报特开2001-120151

专利文献2:日本专利公开公报特开2017-163265

专利文献3:日本专利公开公报特开2017-218141

专利文献4:日本专利公开公报特开2018-39420



技术实现要素:

发明所要解决的课题

提供一种能够基于移动装置移动的行驶预定路径来预先预测资源的补充计划并通知给使用者的作业计划装置。

用于解决课题的技术方案

为了达到上述目的,本发明的一个观点所涉及的作业计划装置具备:消耗量预测部,其对边减少所保持的资源边移动的移动装置在行驶预定路径上的资源的消耗量进行预测;资源量获取部,其获取所保持的所述资源的量;以及行驶路径分割部,其基于所述消耗量和所保持的所述资源的量,生成为了向所述移动装置补充所述资源而在所述行驶预定路径上中断作业的作业中断点,由此分割所述行驶预定路径。

可以构成为,所述资源的量是驱动所述移动装置的电池的蓄电量。

可以构成为,所述作业计划装置基于所述作业中断点的个数,来计算在所述行驶预定路径上移动所需的电池的补充次数。

可以构成为,所述作业计划装置基于所述电池的蓄电量和所述移动装置的速度,来计算从作业的开始起至到达所述作业中断点为止的所需时间。

可以构成为,所述作业计划装置根据搭载于所述移动装置的所述电池的蓄电量来计算所述移动装置能够到达的地点。

可以构成为,所述作业计划装置基于所述电池的蓄电量、以及所述电池的劣化状态及伴随温度的容量变化中的至少任一个,来计算通过所述电池能够到达的地点。

可以构成为,所述消耗量预测部基于所述移动装置的重量、所述移动装置消耗的消耗量的实际值以及所述行驶预定路径的信息,来预测所述行驶预定路径上的消耗量。

可以构成为,所述消耗量预测部计算具有给定范围的加速度的每个动作的消耗量的预测值,所述作业计划装置按照所述行驶预定路径上预定的加速度的变化对所述预测值进行累计,从而预测所述行驶预定路径上的消耗量。

可以构成为,所述消耗量预测部计算具有给定范围的移动速度的每个动作的消耗量的预测值,所述作业计划装置按照所述行驶预定路径上预定的移动速度的变化对所述预测值进行累计,从而预测所述行驶预定路径上的消耗量。

可以构成为,所述消耗量预测部计算所述移动装置进行的动作的每个种类的消耗量的预测值,所述作业计划装置按照所述行驶预定路径上预定的动作对所述预测值进行累计,从而预测所述行驶预定路径上的消耗量。

可以构成为,所述动作的种类至少包括直行、回旋、上升、下降、悬停以及对象区域外移动中的任一种。

可以构成为,所述作业计划装置还具备补充判定部,所述补充判定部判定是否需要所述作业中断点处的所述资源的补充。

可以构成为,所述资源的量是所述移动装置为了向对象区域播撒而贮存的药剂的贮存量,所述资源量获取部获取所述药剂的贮存量。

可以构成为,所述消耗量预测部基于对象区域的面积以及根据所述药剂而预先确定的播撒浓度,来计算播撒到整个对象区域的药剂量,并基于从给定地点起至所述行驶预定路径上的各地点为止的路径长度相对于针对所述整个对象区域所预定的行驶预定路径长度的比例,来预测从所述给定地点起至所述行驶预定路径上的各地点为止的药剂消耗量。

可以构成为,所述消耗量预测部基于所述药剂的喷出流量的实际值以及与所述实际值对应的行驶路径,来预测所述行驶预定路径上的所述药剂的消耗量。

可以构成为,所述作业计划装置基于所述行驶预定路径上预测的所述药剂的消耗量和补充的所述药剂的量,来计算所述药剂的补充次数。

可以构成为,在所述药剂的补充中,计算到作为所述行驶预定路径的终点的作业结束点为止所需的药剂量并通知给使用者。

可以构成为,所述作业计划装置基于所述移动装置中贮存的所述药剂的量、以及所述移动装置的药剂播撒速度,来计算从作业的开始起至到达所述作业中断点为止的所需时间。

可以构成为,在向所述移动装置补充所述药剂的过程中,所述资源量获取部获取所述移动装置中贮存的药剂的量,并在判定为在所述移动装置中贮存有给定的药剂量时,允许所述移动装置开始作业。

可以构成为,所述作业计划装置决定在从所述作业中断点起至补充所述资源的出发到达地点为止的返回路径上由所述移动装置播撒药剂。

可以构成为,所述作业计划装置还具备返回播撒计划部,所述返回播撒计划部判定在从所述作业中断点起至补充所述资源的出发到达地点为止的返回路径上是否已播撒药剂,在存在未播撒的路径的情况下,决定在该未播撒的路径上播撒所述药剂。

可以构成为,所述返回播撒计划部基于在所述返回路径上预计播撒的药剂的重量,来计算所述移动装置通过所搭载的电池能够到达的地点,并基于所述能够到达的地点来生成所述返回路径。

可以构成为,所述移动装置在所述行驶预定路径上移动的状态下,当驱动所述移动装置的电池的贮存量相对于从基准地点起至作业结束点为止的剩余路径的预计消耗电力为给定值以上时,使所述移动装置在所述剩余路径上的移动速度上升。

可以构成为,所述作业计划装置能够接收变更移动速度的速度变更命令,所述行驶路径分割部在接收到所述速度变更命令时进行分割所述行驶预定路径的处理。

为了达到上述目的,本发明的一个观点所涉及的无人机接收由作业计划装置生成的作业中断点,并在所述作业中断点中断作业,所述作业计划装置是上述任一项中记载的作业计划装置。

为了达到上述目的,本发明的其他观点所涉及的无人机是具备作业计划装置和飞行控制部的无人机,所述作业计划装置是上述任一项中记载的作业计划装置。

为了达到上述目的,本发明的一个观点所涉及的作业计划装置的控制方法是对边减少所保持的资源边移动的移动装置的作业进行计划的作业计划装置的控制方法,包括:预测所述移动装置在行驶预定路径上的资源的消耗量的步骤;获取所保持的所述资源的量的步骤;以及基于所述消耗量和所保持的所述资源的量,生成为了向所述移动装置补充所述资源而在所述行驶预定路径上中断作业的作业中断点的步骤。

为了达到上述目的,本发明的一个观点所涉及的作业计划装置的控制程序是对边减少所保持的资源边移动的移动装置的作业进行计划的作业计划装置的控制程序,所述作业计划装置的控制程序使计算机执行如下命令:预测所述移动装置在行驶预定路径上的资源的消耗量的命令;获取所保持的所述资源的量的命令;以及基于所述消耗量和所保持的所述资源的量,生成为了向所述移动装置补充所述资源而在所述行驶预定路径上中断作业的作业中断点的命令。

此外,计算机程序能够通过经由互联网等网络的下载提供或者记录在cd-rom等的计算机可读取的各种记录介质中而予以提供。

发明效果

能够基于移动装置移动的行驶预定路径来预先预测资源的补充计划,并通知给使用者。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的无人机的实施方式的俯视图。

图2是上述无人机的主视图。

图3是上述无人机的右侧视图。

图4是上述无人机的后视图。

图5是上述无人机的立体图。

图6是上述无人机具有的药剂播撒系统的整体概念图。

图7是表示上述无人机的控制功能的示意图。

图8是表示上述无人机在行驶预定路径飞行的状况的概念图。

图9是上述无人机具有的作业计划装置的功能框图。

图10是上述作业计划装置决定更换电池的作业中断点的流程图。

图11是上述作业计划装置决定补充药剂的作业中断点的流程图。

图12是上述作业计划装置具有的返回播撒计划部决定返回路径的流程图。

图13是上述作业计划装置具有的飞行计划变更部基于电池蓄电量的剩余量来变更剩余路径的飞行速度的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本发明的方式进行说明。附图全部是例示。在以下的详细的说明中,为了便于说明,为了促进公开的实施方式的完全理解,对某特定的细节进行了叙述。然而,实施方式不限于这些特定的细节。另外,为了简化附图,概略地示出了公知的构造以及装置。

在本说明书中,无人机是指与动力单元(电力、原动机等)、操纵方式(是无线还是有线、以及是自主飞行型还是手动操纵型等)无关而具有多个旋转翼的所有飞行器。

如图1至图5所示,旋转翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(也称为转子)是用于使无人机100飞行的单元,考虑到飞行的稳定性、机体尺寸以及电池消耗量的平衡,具备8台(2级构成的旋转翼为4套)。各旋转翼101通过从无人机100的主体110延伸出的臂配置于主体110的四方。即,分别在行进方向左后方配置有旋转翼101-1a、101-1b,在左前方配置有旋转翼101-2a、101-2b,在右后方配置有旋转翼101-3a、101-3b,在右前方配置有旋转翼101-4a、101-4b。此外,在无人机100,将图1中的朝向纸面下方设为行进方向。

电动机102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4b是使旋转翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b旋转的单元(典型地,是电动机,但也可以是发动机等),相对于一个旋转翼设置有1台。电动机102是推进器的示例。为了无人机的飞行的稳定性等,1套内的上下的旋转翼(例如,101-1a和101-1b)、以及与它们对应的电动机(例如,102-1a和102-1b)的轴位于同一直线上且彼此向相反方向旋转。此外,一部分的旋转翼101-3b以及电动机102-3b虽然未图示,但其位置是不言自明的,如果有左侧视图,则处于示出的位置。如图2以及图3所示,用于对为了使转子不对异物产生干扰而设置的螺旋桨防护件进行支承的放射状的构件不是水平而是塔架状的构造。这是为了在碰撞时促进该构件向旋转翼的外侧压曲,防止对转子产生干扰。

药剂喷嘴103-1、103-2、103-3、103-4是用于将药剂朝向下方播撒的单元,具备4台。此外,在本说明书中,所谓药剂,一般是指农药、除草剂、液肥、杀虫剂、种子以及水等在农场播撒的液体或者粉体。

药剂罐104是用于保管待播撒的药剂的罐,从重量平衡的观点出发,设置于靠近无人机100的重心的位置且比重心低的位置。药剂软管105-1、105-2、105-3、105-4是将药剂罐104与各药剂喷嘴103-1、103-2、103-3、103-4连接的单元,由硬质的原材料构成,也可以兼具支承该药剂喷嘴的作用。泵106是用于将药剂从喷嘴喷出的单元。

图6示出使用本发明所涉及的无人机100的药剂播撒用途的实施例的系统的整体概念图。本图为示意图,比例尺不准确。操作器401是用于通过使用者402的操作将指令发送给无人机100并且显示从无人机100接收到的信息(例如,位置、药剂量、电池剩余量、相机影像等)的单元,可以通过运行计算机程序的一般的平板终端等便携式信息设备实现。本发明所涉及的无人机100被控制为进行自主飞行,但也可以设为在起飞、返回等基本操作时以及紧急时能够进行手动操作。除便携式信息设备之外,也可以使用具有紧急停止专用的功能的紧急用操作机(未图示)(紧急用操作机可以是具备大型的紧急停止按钮等的专用设备,以便在紧急时能够迅速地采取应对)。操作器401和无人机100进行基于wi-fi等的无线通信。

农场403是作为无人机100的药剂播撒的对象的农田、田地等。实际上,存在农场403的地形复杂而事先无法获得地形图的情况或者地形图与现场的状况有差异的情况。通常,农场403与房屋、医院、学校、其他作物农场、道路、铁道等相邻。另外,有时在农场403内也存在建筑物、电线等障碍物。

基站404是提供wi-fi通信的母机功能等的装置,也可以作为rtk-gps基站发挥功能,能够提供无人机100的准确的位置(也可以是wi-fi通信的母机功能与rtk-gps基站独立的装置)。农业经营云405是典型地在云服务上运营的计算机组和关联软件,可以与操作器401通过移动电话线路等进行无线连接。农业经营云405可以进行用于分析无人机100拍摄的农场403的图像并掌握作物的生长状况从而决定飞行路线的处理。另外,也可以将保存的农场403的地形信息等提供给无人机100。此外,也可以累积无人机100的飞行以及拍摄影像的历史记录,并进行各种分析处理。

通常,无人机100从位于农场403的外部的出发到达地点406起飞,并在农场403播撒药剂之后,或者在需要补充药剂或充电等时返回到出发到达地点406。从出发到达地点406起至目标的农场403为止的飞行路径(进入路径)可以由农业经营云405等事先保存,也可以由使用者402在起飞开始前输入。

图7示出表示本发明所涉及的药剂播撒用无人机的实施例的控制功能的框图。飞行控制器501是负责无人机整体的控制的构成要素,具体而言可以是包括cpu、存储器、相关软件等的嵌入式计算机。飞行控制器501基于从操作器401接收到的输入信息以及从后述的各种传感器得到的输入信息,通过esc(electronicspeedcontrol,电子速度控制)等控制单元,控制电动机102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b的转速,由此控制无人机100的飞行。构成为电动机102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b的实际的转速被反馈至飞行控制器501并能够监视是否进行了正常的旋转。或者,也可以构成为在旋转翼101设置光学传感器等而旋转翼101的旋转被反馈至飞行控制器501。

飞行控制器501使用的软件为了功能扩展、变更、问题修正等而能够通过存储介质等或通过wi-fi通信、usb等通信单元进行改写。在该情况下,为了不进行基于不正当的软件的改写,进行基于加密、校验和、电子签名、病毒检测软件等的保护。另外,飞行控制器501在控制中使用的计算处理的一部分可以由存在于操作器401上或者农业经营云405上、其他场所的其他计算机执行。飞行控制器501的重要性高,因此其构成要素的一部分或者全部可以双重化。

电池502是向飞行控制器501以及无人机的其他构成要素供给电力的单元,可以为充电式。电池502经由包括保险丝或者断路器等的电源组件与飞行控制器501连接。电池502可以是除了电力供给功能之外,还具有将其内部状态(蓄电量、累计使用时间等)向飞行控制器501传递的功能的智能电池。

飞行控制器501能够经由wi-fi子机503,进而经由基站404与操作器401进行信号的发送和接收,从操作器401接收需要的指令,并且将需要的信息向操作器401发送。在该情况下,也可以对通信实施加密,能够防止窃听、冒充、设备的盗用等不正当行为。基站404除了基于wi-fi的通信功能之外,还具备rtk-gps基站的功能。通过将rtk基站的信号与来自gps测位卫星的信号进行组合,由此通过gps模块504,能够以数厘米程度的精度对无人机100的绝对位置进行测量。gps模块504的重要性高,因此可以进行双重化/多重化,另外,为了应对特定的gps卫星的故障,也可以控制经冗余化的各个gps模块504以使用其他的卫星。

6轴陀螺仪传感器505是测量无人机机体的彼此正交的三个方向的加速度的单元(进而,是通过加速度的积分计算速度的单元)。6轴陀螺仪传感器505是对上述三个方向上的无人机机体的姿势角的变化即角速度进行测量的单元。地磁传感器506是通过地磁的测量来测量无人机机体的方向的单元。气压传感器507是测量气压的单元,也能够间接地测量无人机的高度。激光传感器508是利用激光的反射来测量无人机机体与地表的距离的单元,可以是ir(红外线)激光。声纳509是利用超声波等声波的反射来测量无人机机体与地表的距离的单元。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择。另外,也可以追加用于测量机体的倾斜度的陀螺仪传感器(角速度传感器)、用于测量风力的风力传感器等。另外,这些传感器类可以进行双重化或者多重化。在存在同一目的的多个传感器的情况下,飞行控制器501可以仅使用其中的一个,并在其发生了故障时,切换为替代的传感器来使用。或者,也可以同时使用多个传感器,在各自的测量结果不一致的情况下,视为发生了故障。

流量传感器510是用于测量药剂的流量的单元,设置于从药剂罐104起至药剂喷嘴103为止的路径的多个场所。液体不足传感器511是检测药剂的量为给定的量以下的情况的传感器。多光谱相机512是拍摄农场403并获取用于图像分析的数据的单元。障碍物检测相机513是用于检测无人机障碍物的相机,由于图像特性和透镜的朝向与多光谱相机512不同,因此是与多光谱相机512不同的设备。开关514是用于无人机100的使用者402进行各种设定的单元。障碍物接触传感器515是用于检测无人机100、特别是其转子、螺旋桨防护件部分与电线、建筑物、人体、树木、鸟或者其他的无人机等障碍物接触的情况的传感器。盖传感器516是检测无人机100的操作面板或内部保养用的盖为打开状态的情况的传感器。药剂注入口传感器517是检测药剂罐104的注入口为打开状态的情况的传感器。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择,也可以进行双重化/多重化。另外,也可以在无人机100外部的基站404、操作器401、或者其他的场所设置传感器,将读取到的信息向无人机发送。例如,也可以在基站404设置风力传感器,将与风力/风向相关的信息经由wi-fi通信经由向无人机100发送。

飞行控制器501对泵106发生控制信号,并进行药剂喷出量的调整、药剂喷出的停止。构成为将泵106的当前时间点的状况(例如,转速等)反馈至飞行控制器501。

led107是用于向无人机的操作者通知无人机的状态的显示单元。显示单元也可以代替led或者在此基础上使用液晶显示器等显示单元。蜂鸣器518是用于通过声音信号通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。wi-fi子机503与操作器401不同,例如是为了软件的传送等而与外部的计算机等进行通信的可选的构成要素。也可以代替wi-fi子机功能或者在此基础上,使用红外线通信、bluetooth(注册商标)、zigbee(注册商标)、nfc等其他的无线通信单元或者usb连接等的有线通信单元。扬声器520是通过已录音的人声、合成声音等通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。根据天候状态,有时难以看到飞行中的无人机100的视觉上的显示,因此在这样的情况下,基于声音的状况传递是有效的。警告灯521是通知无人机的状态(特别是错误状态)的闪光灯等显示单元。这些输入输出单元可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择,也可以进行双重化/多重化。

无人机100在对象区域内沿着行驶预定路径飞行,在对象区域上空进行适当的作业。对象区域例如是农场,无人机100监视农场或者在农场进行药剂播撒。但是,随着无人机100的移动而减少的资源、即电池502的蓄电量、药剂的贮存量存在搭载上限,因此无人机100需要适当中断作业来补充资源。

如图8所示,从出发到达地点406出发的无人机100到达在农场403内设定的行驶预定路径403r的起点、即作业开始点30。无人机100从作业开始点30沿着行驶预定路径403r在农场403内飞行。无人机100在到达在行驶预定路径403r上生成的作业中断点31时,中断行驶预定路径403r上的作业,通过返回路径31a而返回到出发到达地点406。在出发到达地点406进行资源的补充时,无人机100从出发到达地点406起飞,在返回到作业中断点31时,再次开始沿着行驶预定路径403r的飞行。在本图中,无人机100在作业中断点32再次中断作业,通过返回路径32a返回到出发到达地点406来进行资源的补充。无人机100在到达作为行驶预定路径403r的终点的作业结束点40时,返回到出发到达地点406,完成行驶预定路径403r上的作业。

如图9所示,无人机100具有作业计划装置20,该作业计划装置20基于行驶预定路径403r来预先预测作业中断点的位置、资源的补充次数,并通知给使用者。作业计划装置20具有无人机100飞行的行驶预定路径403r的信息,在行驶预定路径403r上适当中断作业,生成补充该资源的计划。根据该结构,使用者402能够预先准备所需量的补充的资源,因此能够缩短更换花费的时间,提高作业效率。

此外,作业计划装置20也可以是与构成能够与无人机100进行通信的无人机100不同的结构,例如也可以位于农业经营云405上。无人机100是移动装置的示例。

行驶预定路径403r是为了从出发到达地点406起飞,在对象区域内移动而进行给定的作业,并返回到出发到达地点406而计划的路径,通过将悬停、加速运动、等速运动、减速运动进行组合,进而将直行、回旋、上升、下降等动作连结而构成。行驶预定路径403r可以由无人机100具有的结构生成,也可以构成为由通过有线或无线与无人机100连接的其他结构、例如农业经营云405上的结构生成,由作业计划装置20接收。

作业计划装置20具备电池补充计划部21、药剂补充计划部22、返回播撒计划部23、飞行计划变更部24以及通信处理部25。

电池补充计划部21是计算无人机100为了电池502的更换而中断作业的作业中断点的位置以及电池502的更换次数的功能部。

电池补充计划部21具有消耗电力预测部211、蓄电量获取部212、行驶路径分割部213以及电池个数计算部214。消耗电力预测部211是消耗量预测部的示例,蓄电量获取部212是资源量获取部的示例。

消耗电力预测部211是预测行驶预定路径403r中的消耗电力的功能部。消耗电力预测部211具有重量测量部211a、消耗电力实际值获取部211b、行驶路径获取部211c以及电力消耗率计算部211d。

重量测量部211a是测量无人机100的总重量的功能部。重量测量部211a例如基于在无人机100的高度不变化的状态下旋转翼101发挥的高度方向的推力,来估计无人机100的总重量。这是因为,无人机100的旋转翼101发挥的高度方向的推力在无人机100的高度不变化的状态下与无人机100受到的重力加速度平衡。

另外,重量测量部211a也可以视为只有无人机100的总重量中的药剂量能够改变重量,在估计药剂量的基础上加上其他结构的重量,由此测量无人机100的总重量。另外,重量测量部211a例如也可以具有估计药剂罐104内的液面高度的功能。重量测量部211a也可以使用配置在药剂罐104内的液面计或水压传感器等来估计药剂的重量。在无人机100处于作业中的情况下,重量测量部211a也可以对由流量传感器510测量的来自药剂罐104的喷出流量进行累计而求出药剂喷出量,从最初装载的药剂量减去药剂喷出量,由此估计药剂罐104的重量。根据本结构,能够与无人机100的飞行状态无关地估计药剂罐104的重量。

而且,重量测量部211a即使是在着陆状态下基于来自地面的阻力来测量重量的结构,也包含在本发明的技术范围内。

无人机100的总重量越大,伴随无人机100的飞行的消耗电力越增大,因此通过考虑无人机100的总重量,能够进行更准确的消耗电力预测。

消耗电力实际值获取部211b是获取该无人机100的消耗电力的实际值的功能部。所谓消耗电力的实际值,是指在起飞后立即悬停的无人机100中该悬停中的消耗电力。另外,在飞行中的无人机100中,是指该无人机100飞行的行驶路径上的消耗电力。在飞行中的无人机100中,可以是从出发到达地点406起至进行消耗电力的实际值的获取的地点为止的消耗电力,也可以是给定范围的时间或路径内的消耗电力。由于无人机100飞行的农场的气压或风速变化,所以难以通过机上的计算准确地计算无人机100的消耗电力。因此,通过在预测消耗电力时考虑过去的实际值,能够进行更准确的消耗电力预测。

行驶路径获取部211c是获取与由消耗电力实际值获取部211b获取的消耗电力的实际值对应的行驶路径的功能部。例如,在起飞后立即悬停的无人机100中,由行驶路径获取部211c获取的行驶路径只是悬停。在农场403作业中的无人机100中,可以是从出发到达地点406到进行行驶路径的获取的地点为止的全部的行驶路径,也可以是给定范围的时间的行驶路径。另外,作为消耗的电力不同的动作,也可以以包含加速移动、等速移动以及减速移动的动作的方式选择行驶路径。而且,也可以以包含直行、回旋、上升、下降、悬停或农场外移动等各自消耗的电力不同的给定的动作的方式选择行驶路径。此外,回旋包括无人机100当场改变机头的朝向的动作、以及边改变机头的朝向边移动无人机100的位置的动作。回旋中的移动除了使机头朝向行进方向移动的动作之外,也可以是后退的动作。

电力消耗率计算部211d是基于消耗电力的实际值和与该实际值对应的行驶路径来计算相对于无人机100的动作的电力消耗率的功能部。电力消耗率计算部211d通过将无人机100的消耗电力的实际值除以行驶路径的移动距离或移动时间,能够计算给定距离或每给定时间的电力消耗率。

电力消耗率计算部211d也可以基于具有给定范围的加速度的动作中的消耗电力的实际值和与该实际值对应的行驶路径来计算具有该加速度的动作中的电力消耗率。更具体而言,例如,也可以根据加速度来大致划分无人机100的动作,在将具有正的加速度的移动设为加速移动、将具有负的加速度的移动设为减速移动、将加速度大致为零的移动设为等速移动的基础上,求出进行各移动时的消耗电力的实际值,计算加速移动、减速移动以及等速移动各自的电力消耗率。此外,大致划分加速度的个数以及各阈值并不限定于此,例如也可以将加速度大致划分为2个以下或4个以上的阶段来求出各自的消耗电力。无人机100的消耗电力特别是根据加速度而不同,因此通过求出与加速度相应的消耗电力的实际值,能够更准确地预测消耗电力。

另外,电力消耗率计算部211d也可以基于具有给定范围的移动速度的动作中的消耗电力的实际值和与该实际值对应的行驶路径来计算具有该移动速度的动作中的电力消耗率。无人机100的消耗电力根据移动速度而不同,因此通过求出与速度相应的消耗电力的实际值,能够更准确地预测消耗电力。

另外,电力消耗率计算部211d也可以计算无人机100进行的动作的每个种类的消耗电力的预测值。所谓动作的种类,可以包含无人机100以高频度进行的加减速的动作的组合、即直行、回旋、上升、下降、悬停以及农场外移动中的至少任一种。行驶预定路径403r通过将各动作进行连结而构成,因此通过由电力消耗率计算部211d按照动作的每个种类计算预测值,后述的行驶路径分割部213按照作为行驶预定路径403r预定的动作进行累计,由此能够预测行驶预定路径403r上的各点的电力消耗量的累计值。通过由电力消耗率计算部211d计算针对更多种类的动作的电力消耗率,由此行驶路径分割部213能够更准确地预测行驶预定路径403r的电力消耗量。

电力消耗率计算部211d也可以根据加速移动以及减速移动中的正或负的加速度的值来计算电力消耗率。另外,电力消耗率计算部211d也可以根据回旋的种类来计算电力消耗率。回旋的种类存在无人机100当场改变机头的朝向的动作以及边改变机头的朝向边移动无人机100的位置的动作。回旋中的移动除了使机头朝向行进方向移动的动作之外,也可以是后退的动作。另外,电力消耗率计算部211d也可以根据回旋角度来计算电力消耗率。此外,在本实施方式中,设想回旋是改变机头的朝向的偏航旋转,但也可以包括侧倾旋转或俯仰旋转。

另外,电力消耗率计算部211d也可以具有根据某给定的动作的消耗电力率来估计其他动作的消耗电力率的功能。具体而言,例如也可以通过将悬停中的电力消耗率代入给定的计算式,来估计作为加速移动、减速移动、等速移动的直行、回旋、上升、下降或农场外移动中的电力消耗率。根据该结构,即使在仅能够获取某种类的动作中的消耗电力的实际值的情况下,也能够估计行驶预定路径403r中的各种动作的电力消耗率。

蓄电量获取部212是获取电池502中蓄电的蓄电量的功能部。电池502的蓄电量是指没有资源的补充而能够使无人机100动作的能量的量。电池502可以是一次电池、二次电池或燃料电池等任意形式的能量供给机构。

蓄电量获取部212可以从测量电池502的蓄电量的其他结构获取信息,蓄电量获取部212自身也可以测量电池502的蓄电量。

行驶路径分割部213是生成为了在农场内的行驶预定路径403r上无人机100补充资源而中断作业的作业中断点,并将行驶预定路径403r分割为由作业中断点划分的多个飞行路线的功能部。所谓资源的补充,可以是电池502的更换,也可以是电池502的充电。另外,可以是药剂的补充,也可以是将所搭载的药剂罐更换为充分贮存有药剂的药剂罐的作业。

行驶路径分割部213按照作为行驶预定路径403r而预定的动作,对按照动作的每个种类求出的消耗电力的预测值进行累计。行驶路径分割部213从作业开始点30或作业中断点31、32朝向作业结束点40依次对与预定的动作对应的消耗电力的预测值进行累计。另外,行驶路径分割部213基于电池502的蓄电量来计算能够到达的地点,并将该地点设为作业中断点。

无人机100在作业中断点31、32中断作业时,返回到出发到达地点406,在出发到达地点406进行资源的补充。故而,行驶路径分割部213保留能够返回到出发到达地点406的蓄电量,生成作业中断点31、32。此外,无人机100也可以是不返回到出发到达地点406而在作业中断点31、32进行资源的补充的结构。

另外,除了电池502的蓄电量之外,行驶路径分割部213也可以考虑电池502的劣化状态、伴随温度的容量变化中的至少任一个来计算能够到达的地点。根据该结构,能够更准确地计算通过电池502能够到达的地点。为了实现该结构,作业计划装置20也可以具有测量电池502的劣化状态或温度的功能部、或者从其他结构获取电池502的劣化状态或温度的功能部。

行驶路径分割部213也可以考虑在农场403内的作业中动作的各结构的消耗电力来生成中断作业点。例如,在农场403内进行药剂播撒的情况下,对泵106的消耗电力进行累计。另外,在农场403内进行拍摄的情况下,也可以对多光谱相机512等能够进行拍摄的结构的消耗电力进行累计。

电池个数计算部214是计算无人机100为了完成行驶预定路径403r中的作业所需的电池的个数的功能部。电池个数计算部214也可以基于作业中断点的个数来计算电池的个数。预备的电池个数与作业中断点的个数相同。计算出的电池的个数通过作业计划装置20具有的通信处理部25被通知给使用者402。电池个数计算部214也可以是代替电池的个数而计算电池的充电次数的功能部。另外,也可以是燃料电池中的燃料罐的个数。

电池个数计算部214也可以构成为计算到达进行电池的更换的作业中断点为止的所需时间,并通过通信处理部25通知给使用者402。根据通知所需时间的结构,使用者402能够预先进行电池更换的准备,因此提高了作业的便利性。

由行驶路径分割部213求出的作业中断点31、32的位置、以及由电池个数计算部214求出的电池502的个数通过通信处理部25被通知给使用者402。除了向操作器401的画面上的显示之外,通知也可以是基于声音的通知。另外,也可以是使用无人机100具有的结构而由无人机100自身向使用者402进行通知的结构。

药剂补充计划部22是计算完成行驶预定路径403r中的药剂播撒作业所需的、为了补充无人机100中贮存的药剂而中断作业的地点以及补充次数的功能部。

药剂补充计划部22具有消耗药剂预测部221、贮存量获取部222、补充判定部223以及补充次数计算部224。消耗药剂预测部221是消耗量预测部的其他的示例,贮存量获取部222是资源量获取部的其他的示例。

消耗药剂预测部221是预测行驶预定路径403r上消耗的药剂量的功能部。消耗药剂预测部221具有消耗药剂实际值计算部221a以及药剂消耗率计算部221b。

消耗药剂实际值计算部221a是获取该无人机100的药剂消耗量的实际值的功能部。所谓药剂消耗量的实际值,是指在农场403作业过程中的无人机100中该无人机100飞行的行驶路径上的药剂消耗量。另外,例如在起飞后立即悬停的无人机100等无法获取该飞行中的实际值的情况下,也可以是该飞行前进行的药剂播撒的实际值。在预测药剂消耗量时,通过考虑过去的实际值,能够进行更准确的消耗量预测。

药剂消耗率计算部221b是计算无人机100的药剂消耗率的功能部。在某农场播撒的药剂的播撒量能够通过该农场的面积和根据药剂的种类而预先确定的每单位面积的播撒浓度来求出。因此,根据从给定地点起至行驶预定路径403r上的点为止的路径长度相对于整体的行驶预定路径长度的比例来计算播撒的药剂量。根据该已播撒的药剂量和已行驶的路径长度,能够计算药剂消耗率。另外,能够预测从作业开始点30或作业中断点31、32起至行驶预定路径403r上的各地点为止的药剂消耗量的累计值。

药剂消耗率计算部221b也可以基于药剂消耗量的实际值和与实际值对应的行驶路径来计算相对于无人机100的动作的药剂消耗率。关于行驶路径,使用通过行驶路径获取部211c获取的信息。药剂消耗率计算部221b也可以计算无人机100进行的动作的每个种类的消耗量的预测值。所谓动作的种类,包括例如直行以及回旋中的至少任一种。后述的补充判定部223通过按照作为行驶预定路径403r预定的动作对由药剂消耗率计算部221b计算的动作的每个种类的预测值进行累计,能够预测从作业开始点30或作业中断点31、32起至行驶预定路径403r上的各地点为止的药剂消耗量的累计值。

药剂消耗率计算部221b也可以基于具有给定范围的加速度的动作中的药剂消耗量的实际值和与该实际值对应的行驶路径来计算具有该加速度的动作中的药剂消耗量。更具体而言,例如,根据加速度大致划分无人机100的动作,在将具有正的加速度的移动设为加速移动、将具有负的加速度的移动设为减速移动、将加速度大致为零的移动设为等速移动的基础上,求出进行各移动时的药剂消耗量的实际值,计算加速移动、减速移动以及等速移动各自的药剂消耗率。另外,药剂消耗率计算部221b也可以基于具有给定范围的移动速度的动作中的药剂消耗量的实际值和与该实际值对应的行驶路径来计算具有该移动速度的动作中的药剂消耗率。

贮存量获取部222是估计药剂罐104中的药剂的当前的贮存量的功能部。贮存量获取部222也可以根据由重量测量部211a测量的无人机100的重量来估计贮存量。另外,贮存量获取部222也可以具有估计例如药剂罐104内的液面高度的功能。贮存量获取部222也可以使用药剂罐104内配置的液面计或水压传感器等来估计贮存量。在无人机100处于作业中的情况下,贮存量获取部222也可以通过对由流量传感器510测量的来自药剂罐104的喷出流量进行累计而求出药剂喷出量,并从最初装载的药剂量减去药剂喷出量,由此估计贮存量。

另外,除了飞行中之外,即使在药剂的补充中,贮存量获取部222也能够估计药剂的贮存量。贮存量获取部222也可以构成为在药剂罐104内的药剂量为后述的所需药剂量以上时,允许无人机100的起飞。根据该结构,能够在可靠地进行所需药剂量的注入之后起飞。另外,和与所需药剂量无关地检测满罐等给定量的注入而进行起飞许可的结构相比,只要注入所需的量就能够起飞,因此不会过剩地注入药剂。

补充判定部223是在基于电池502的蓄电量生成的各作业中断点判定是否需要补充药剂的功能部。具体而言,补充判定部223预测在各作业中断点贮存于药剂罐104内的药剂量的基础上,判定在下一个作业中断点或作业结束点40之前药剂的剩余量是否为0或给定量以下。在下一个作业中断点或作业结束点40之前药剂的剩余量为0或给定量以下的情况下,判定为在该作业中断点需要补充药剂。通过在更换电池502的同时补充药剂,与在不同的定时进行电池502的更换和药剂的补充的结构相比,能够减少作业的中断次数。另外,在该结构中,在到下一个作业中断点为止,药剂的贮存量为能够播撒的情况下,不进行该作业中断点处的药剂补充。因此,与在所有的作业中断点补充药剂的结构相比,能够减少药剂的补充次数。

补充判定部223基于在作业中断点补充的药剂的量来判定是否需要该作业中断点的下一个作业中断点处的药剂补充。这是因为根据补充的药剂的量来决定能够进行播撒的地点。补充的药剂的量也可以设为预先存储的给定量。另外,补充判定部223也可以计算在下一个作业中断点31、32或作业结束点40之前所需的药剂的量(以下,也称为“所需药剂量”。),并通知给使用者402。根据该结构,由于能够以所需的量补充药剂,因此能够减轻因投入不需要的量的药剂而在作业结束后排出药剂的麻烦。另外,由于不需要搬运不需要的量的药剂即可,因此能够节约消耗电力。

此外,药剂补充计划部22也可以具有另行生成用于补充药剂的作业中断点的功能部。该结构仅在药剂罐104内的贮存量变得足够少时能够补充药剂,因此在想要减少药剂的补充次数的情况下是有用的。另外,根据该结构,特别是即使在基于电池502的蓄电量而生成的作业中断点补充药剂,在到下一个作业中断点或作业结束点40之前药剂也不够这样的情况下,也能够在适当的定时补充药剂。

补充次数计算部224是计算为了使无人机100完成行驶预定路径403r中的作业而计算所需的药剂的补充次数的功能部。补充次数计算部224基于由补充判定部233判断为需要药剂的补充的作业中断点的个数来计算补充次数。另外,在另行生成用于补充药剂的作业中断点的情况下,将其数量相加。计算的药剂的补充次数与通知电池502的个数的情况同样地,通过通信处理部25被通知给使用者402。补充次数计算部224也可以构成为计算到达进行药剂的补充的作业中断点为止的所需时间,并通过通信处理部25通知给使用者402。根据通知所需时间的结构,使用者402能够预先进行药剂补充的准备,因此提高了作业的便利性。

返回播撒计划部23是决定在从作业中断点31、32起至出发到达地点406为止的路径、即返回路径上是否播撒药剂的功能部。无人机100从作业中断点31、32移动到农场403的端部、例如作业开始点30或作业结束点40,驶出农场403外并移动到出发到达地点406。从作业开始点30或作业结束点40到出发到达地点406的路径是与作业的中断无关地设想飞行的路径,因此通过在已设想的路径在农场外飞行,与在其他的路径飞行的情况相比,能够给使用者带来安心感。

无人机100在农场403内至少部分地沿着行驶预定路径403r移动,移动到作业开始点30或作业结束点40。因此,返回播撒计划部23参照返回路径31a、32a(参照图8)中的药剂的播撒状况,在存在药剂未播撒的路径的情况下,决定在该未播撒的路径上播撒药剂。根据该结构,由于能够将用于返回的时间应用于药剂播撒,因此能够缩短总作业时间。此外,即使是不进行药剂的播撒状况的参照而决定返回路径上的播撒的方式,也包含在本发明的技术范围内。通过不进行播撒状况的参照,能够减轻计算负担,进而能够缩短作业时间。

返回播撒计划部23也可以具有在返回路径上存在药剂未播撒的路径的情况下,基于在返回路径上预计的药剂的播撒重量来变更返回路径的功能。在播撒药剂的情况下,无人机100的总重量随着移动减少,因此与不进行药剂播撒而返回的情况相比,能够以较少的消耗电力进行飞行。换言之,利用电池502能够飞行更长的距离。因此,返回播撒计划部23也可以考虑由于药剂播撒而减少的总重量而生成更长的路径的返回路径。特别是,构成为延长农场403内的路径,边播撒更多的药剂边返回为宜。根据该结构,能够将电池502的蓄电量消耗到极限而返回。

飞行计划变更部24是在无人机100移动的状态下变更无人机100的飞行速度的功能部。例如,飞行计划变更部24在电池502的蓄电量相对于从无人机100当前所处的地点到作业结束点40为止的剩余路径的预计消耗电力为给定值以上时、即电池502的蓄电量有剩余时,使无人机100在剩余路径上的移动速度上升。无人机100在剩余路径上的移动速度根据电池502的蓄电量决定。具体而言,蓄电量越多,则剩余路径的移动速度越快。通过使无人机100的移动速度上升,能够缩短无人机100的作业时间。即,根据本结构,能够在不使电池502的蓄电量残存的情况下使无人机100最大限度地动作而进行作业,使作业高效化。

此外,由于对无人机100规定最大飞行速度,因此在不超过无人机100的最大飞行速度的范围内,基于剩余路径的路径长度来决定无人机100在剩余路径上的移动速度。换言之,剩余路径中的消耗电力的预测值基于无人机100的移动速度和剩余路径的路径长度来决定。

另外,飞行计划变更部24也可以构成为使农场外移动的速度上升。此时,通过向使用者402进行另外的通知,能够使感到不希望的飞行的不安的使用者402更安心。

另外,飞行计划变更部24也可以能够基于来自使用者402的速度变更命令来变更无人机100的移动速度。速度变更命令例如经由操作器401传递至作业计划装置20。例如,也可以构成为能够基于来自使用者402的命令来切换无人机100以通常的计划那样的速度移动以及播撒的“正常模式”和以比正常模式快的速度移动以及播撒的“速度播撒模式”。该模式的切换在起飞前、刚起飞后的悬停状态、农场外移动以及农场内作业中的任一个中都能够进行。在进行模式的切换时,电池补充计划部21以及药剂补充计划部22进行补充计划的再计算,进行由行驶路径分割部213进行的行驶预定路径403r的分割处理、由补充判定部223进行的是否需要补充的判定。

·作业计划装置决定更换电池的作业中断点的流程图

作业计划装置20例如在无人机100悬停时,开始决定作业中断点的一系列的工序。一系列的工序除了在出发到达地点406起飞后立即悬停中进行之外,也存在在行驶预定路径403r上的飞行中的悬停过程中进行的情况。另外,也可以构成为检测发生了由电池502引起的能够到达的地点变化的主要原因,进行悬停,进行作业中断点的重新考虑。能够到达的地点发生变化的主要原因例如可以是强风的发生或气压下降等。另外,也可以代替悬停,而进行在着陆的状态下决定作业中断点的工序。

如图10所示,首先,重量测量部211a测量无人机100的总重量(s11)。如上所述,总重量的测量既可以利用在悬停过程中无人机100的旋转翼101发挥的高度方向的推力与重力加速度平衡的情况,也可以基于药剂罐104内的药剂贮存量。另外,即使是在着陆状态下,基于来自地面的阻力测量重量的结构,也包含在本发明的技术范围内。

消耗电力实际值获取部211b获取该无人机100的消耗电力的实际值(s12)。

行驶路径获取部211c获取与所获取的消耗电力的实际值对应的行驶路径(s13)。

此外,步骤s11至s13可以顺序不固定,也可以同时进行。

电力消耗率计算部211d基于消耗电力的实际值以及与实际值对应的行驶路径,根据该无人机100的加速度或速度,或者按照动作的每个种类来计算电力消耗率(s14)。

蓄电量获取部212获取当前搭载于无人机100的电池502的蓄电量(s15)。此外,步骤s15也可以在步骤s11至s14之后进行,还可以在步骤s11至s14之前或者与步骤s11至s14同时进行。

行驶路径分割部213基于电力消耗率以及电池502的蓄电量来估计在行驶预定路径403r上无人机100能够到达的地点(s16)。接着,行驶路径分割部213根据该电池502的蓄电量来判定是否能够到达行驶预定路径403r的作业结束点40(s17)。

在判定为以电池502的蓄电量无法到达作业结束点40的情况下,行驶路径分割部213将该能够到达的行驶预定路径403r上的地点决定为作业中断点31,并确定到作业中断点31为止的飞行路线(s18)。

行驶路径分割部213基于新搭载的电池的蓄电量来估计电池更换后的无人机100能够到达的行驶预定路径403r上的地点(s19)。接着,返回到步骤s17,行驶路径分割部213判定通过该电池的蓄电量是否能够从作业中断点31到达行驶预定路径403r的作业结束点40。之后,直至确定到作业结束点40的飞行路线为止,重复步骤s17至19的处理。在步骤s17中判定为能够到达作业结束点40的情况下,行驶路径分割部213不生成新的作业中断点,而将到作业结束点40为止的行驶预定路径403r确定为飞行路线(s20)。

接着,作业计划装置20将作业中断点31、32的位置和到达作业结束点40所需的电池个数以及到达所需的时间通知给使用者(s21)。此外,也可以是每当确定1个作业中断点,每次都通知给使用者的结构。

·作业计划装置决定进行药剂补充的作业中断点的流程图

决定进行药剂补充的作业中断点的一系列工序与决定进行电池更换的作业中断点的工序同时进行,或者继决定进行电池更换的作业中断点的工序之后进行。

如图11所示,首先,消耗药剂实际值计算部221a获取该无人机100的药剂消耗量的实际值(s31)。

行驶路径获取部211c获取与获取的消耗电力的实际值对应的行驶路径(s32)。

此外,步骤s31及s32的顺序不固定,也可以同时进行。

药剂消耗率计算部221b基于消耗量的实际值以及与实际值对应的行驶路径,按照该无人机100的动作的每个种类来计算药剂消耗率(s33)。

贮存量获取部222获取当前搭载于无人机100的药剂罐104的药剂贮存量(s34)。此外,步骤s34也以在步骤s31以及s32之后进行,也可以在步骤s31以及s32之前、或者与步骤s31以及s32同时进行。

补充判定部223基于药剂消耗率以及药剂罐104的药剂贮存量,来判定是否能够直至作业结束点40将药剂进行播撒(s35)。

在判定为以贮存的药剂的量无法直至作业结束点40进行播撒的情况下,补充判定部223存在最近的作业中断点31的位置,判定是否能够直至最近的作业中断点31进行药剂播撒(s36)。所谓最近的作业中断点31,是指从判定对象的位置设定在行驶预定路径403r上最近的作业中断点。在以贮存的药剂的量无法直至直近的作业中断点31进行播撒的情况下,作业计划装置20将贮存的药剂为0或给定量以下的地点设定为新的作业中断点(s37),返回到步骤s35。

在能够进行到最近的作业中断点31为止的药剂播撒的情况下,补充判定部223直到到达无法进行药剂播撒的作业中断点为止,反复进行判定是否能够进行到行驶预定路径403r上的下一个作业中断点为止的药剂播撒的步骤s38。若判定为到下一个作业中断点为止无法播撒的地点,则补充判定部223决定进行该作业中断点处的药剂补充(s39),并返回到步骤s35。之后,重复步骤s35至s39,决定为了直到作业结束点40为止播撒药剂所需的、进行药剂补充的作业中断点。

在判定为直至作业结束点40能够播撒的情况下,补充判定部223做出不进行新的药剂补充的决定(s40)。作业计划装置20将进行药剂补充的作业中断点31、32的位置和到达作业结束点40所需的药剂量以及到达作业中断点31、32及作业结束点40所需的时间通知给使用者(s41)。此外,也可以是每确定1个作业中断点31、32,每次都通知给使用者的结构。

此外,在进行药剂补充时,也可以通过贮存量获取部222适当获取药剂罐104内的药剂量,判定是否贮存有所需药剂量。在药剂罐104内的药剂量为所需药剂量以上时,贮存量获取部222允许无人机100的作业开始、即起飞。

·返回播撒计划部决定返回路径的流程图

如图12所示,返回播撒计划部23以决定无人机100返回到出发到达地点406的地点为基准,临时生成到出发到达地点406的返回路径(s51)。该地点除了是作业中断点31、32或作业结束点40之外,也可以是在由作业计划装置20设定的作业中断点31、32之外的、因意外的事态而从农场403退避的地点。

接着,返回播撒计划部23判定在从作业中断点31、32起至作业开始点30或作业结束点40为止的返回路径中是否存在未播撒药剂的路径(s52)。在返回路径中不存在未播撒药剂的路径的情况下,返回播撒计划部23决定不在返回路径进行播撒而向出发到达地点406返回(s53)。

在从作业中断点31、32起至作业开始点30或作业结束点40为止的返回路径中存在未播撒药剂的路径的情况下,返回播撒计划部23决定该路径上的药剂播撒(s54)。另外,基于预定的药剂的播撒量来变更返回路径(s55)。

·飞行计划变更部决定剩余路径的飞行速度的流程图

如图13所示,首先,飞行计划变更部24计算从行驶预定路径403r上的基准地点起至作业结束点为止的剩余路径上的消耗电力(s61)。在无人机100在农场403内飞行的情况下,基准地点也可以是无人机100的当前位置。另外,也可以构成为将在给定时间后预计到达的地点作为基准地点,在到达基准地点之前决定飞行速度。根据该结构,由于能够在无人机100到达基准地点之前开始加速,因此能够在基准地点发挥更接近目标速度的速度。另外,也可以构成为,在以目标速度飞行的无人机100处于农场403外的地点、例如出发到达地点406的情况下,使基准地点沿着行驶预定路径403r依次移动,分别决定各地点处的飞行速度。

蓄电量获取部212计算电池502的蓄电量(s62)。此外,步骤s61以及s62顺序不固定,也可以同时进行。

飞行计划变更部24针对基于剩余路径预计的消耗电力,判定电池502的蓄电量的剩余量是否为给定量以上(s63)。在蓄电量的剩余量不足给定量的情况下,飞行计划变更部24结束处理。在蓄电量的剩余量为给定量以上的情况下,飞行计划变更部24基于剩余量使无人机100在剩余路径上的飞行速度上升(s64)。

根据本发明所涉及的作业计划装置,能够基于移动装置移动的行驶预定路径来预先预测中断作业的位置、资源的补充次数并通知给使用者。

此外,在本说明中,以药剂播撒用无人机以及运送用无人机为例进行了说明,但本发明的技术思想不限定于此,能够适用于进行自主飞行的无人机的所有作业计划装置。另外,不限于无人机,也可以适用于自主地移动的移动装置的所有作业计划装置。

(本发明的技术上的显著效果)

在本发明所涉及的作业计划装置中,能够基于移动装置移动的行驶预定路径来预先预测中断作业的位置、资源的补充次数并通知给使用者。

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