JP2018000015A - Automatic frost protection system using drone - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frost protection system that efficiently protects an entire crop against frost using an unmanned aircraft such as a drone.SOLUTION: This frost protection system comprises an unmanned aircraft 1 and a control server 2 that controls the flight thereof. The control server 2 comprises: means 26 for receiving first weather information and map information on a network, positional information specified by the user, and second weather information acquired by the unmanned aircraft 1; means 21 for calculating the flight path of the unmanned aircraft 1 on the basis of the map information and the positional information; means 22, 23 for determining whether a flight start condition of the unmanned aircraft 1 is satisfied on the basis of the first weather information and the second weather information; and control means 25 for transmitting a signal instructing the unmanned aircraft 1 to fly along the flight path according to the determination result. The unmanned aircraft 1 comprises: means 12, 13 for acquiring the second weather information; means 14 for transmitting the acquired second weather information to the control server; and control means 11 for controlling the flight of the unmanned aircraft 1 along the fight path according to the signal received from the control means 25.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ドローンを用いた自動防霜システムに関する。   The present invention relates to an automatic defrosting system using a drone.

従来より、茶畑などの農作物に霜が降りることを防ぐために、農作物の上空の空気（大気）を撹拌させ、農作物の畑の地上と上空数ｍ地点での気温差を無くす必要がある。例えば、特許文献１では、効率良く畑の防霜を行うシステムが開示されている。また、近年では、農薬などの散布や農作物の生育観察のため、無人ヘリコプタなどの無人航空機の農業への活用が行われている（例えば、特許文献２参照）。   Conventionally, in order to prevent frost from appearing on crops such as tea fields, it is necessary to stir the air (atmosphere) above the crops to eliminate the temperature difference between the ground of the crop field and a few meters above it. For example, Patent Document 1 discloses a system for efficiently defrosting a field. In recent years, unmanned aerial vehicles such as unmanned helicopters have been used for agriculture in order to spread agricultural chemicals and observe the growth of agricultural products (for example, see Patent Document 2).

特開２０１５−２２１００３号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-221003 特開２００９−２６９４９３号公報JP 2009-269493 A

しかしながら、特許文献１に示す防霜システムにおいて、防霜用の装置を設置する場所が山間部である場合、防霜用の装置や電力ケーブルなどを設置する場所の確保が難しい。また、防霜用の装置は、畑の地上と上空数ｍ地点での気温差を無くすことで防霜する。そのため、畑の端に設置されているため、畑の中央部など装置から遠い場所まで空気が行きわたらず、空気が均一に撹拌されず、防霜効果が得られない箇所が発生する恐れがある。   However, in the defrosting system shown in Patent Document 1, when the place for installing the defrosting device is a mountainous area, it is difficult to secure the place for installing the defrosting device or the power cable. In addition, the defrosting device prevents frost by eliminating the temperature difference between the ground level of the field and several meters above the field. Therefore, because it is installed at the edge of the field, there is a risk that the air will not reach a place far from the device, such as the center of the field, and the air will not be evenly stirred, resulting in a place where the defrosting effect cannot be obtained. .

また、現在の農業で利用されている特許文献２に示す無人ヘリコプタは、農薬散布用などで使用されるのであって、防霜用で使用されておらず、防霜用に適用が可能な飛行制御も開示されていない。なお、無人航空機としては、無人ヘリコプタのみならず、近年では、ドローンも活用されており、農薬散布やドローンに搭載されたカメラを用いて農作物の生育観察等に活用されている。しかしながら、防霜用の飛行制御等を行ってはいない。   Further, the unmanned helicopter shown in Patent Document 2 currently used in agriculture is used for spraying agricultural chemicals, etc., and is not used for defrosting, and can be applied for defrosting. No control is disclosed. In addition, as an unmanned aerial vehicle, not only an unmanned helicopter but also a drone has been used in recent years, and it has been used for agricultural crop spraying and observation of crop growth using a camera mounted on the drone. However, flight control for frost prevention is not performed.

本発明は、上記課題を鑑みて、ドローン等の無人航空機を用いて農作物全体を効率よく防霜を行う防霜システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a defrosting system that efficiently defrosts an entire crop using an unmanned aerial vehicle such as a drone.

上記課題を解決するために、本発明の防霜システムは、無人航空機と、ネットワークを介して前記無人航空機の飛行を制御する管理サーバを含む防霜システムであって、前記管理サーバは、前記ネットワーク上で管理される第１の気象情報及び地図情報と、ユーザにより指定された位置情報と、 前記無人航空機で取得される第２の気象情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記地図情報と、前記位置情報に基づいて前記無人航空機の飛行経路を算出する算出手段と、前記受信手段で受信した前記第１の気象情報と、前記第２の気象情報に基づいて前記無人航空機の飛行開始条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に従って、前記無人航空機が前記算出手段で算出した飛行経路を飛行するように制御する信号を送信する第１の制御手段と、を備え、前記無人航空機は、前記第２の気象情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した第２の気象情報を前記管理サーバに送信する送信手段と、前記第１の制御手段から送信された信号に従って無人航空機の飛行を制御する第２の制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a defrosting system according to the present invention is a defrosting system including an unmanned aircraft and a management server that controls the flight of the unmanned aircraft via a network. The first weather information and map information managed above, the position information specified by the user, the receiving means for receiving the second weather information acquired by the unmanned aircraft, and the receiving means received by the receiving means Map information; calculation means for calculating a flight path of the unmanned aircraft based on the position information; the first weather information received by the receiving means; and the unmanned aircraft based on the second weather information. Control means for determining whether or not a flight start condition is satisfied, and according to the determination result of the determination means, the unmanned aircraft is controlled to fly along the flight path calculated by the calculation means A first control unit for transmitting a signal to be transmitted, wherein the unmanned aircraft transmits the second weather information acquired by the acquisition unit and the acquisition server for acquiring the second weather information to the management server. And a second control means for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle according to the signal transmitted from the first control means.

本発明によれば、ドローン等の無人航空機を用いて農作物全体を効率よく防霜を行う防霜システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a defrosting system that efficiently defrosts an entire crop using an unmanned aerial vehicle such as a drone.

無人航空機（ドローン）を用いた防霜システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the defrost system using an unmanned aerial vehicle (drone). 無人航空機（ドローン）の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an unmanned aerial vehicle (drone). 管理サーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a management server. 畑全体から防霜用の経路算出を示す図である。It is a figure which shows the path | route calculation for frost prevention from the whole field. 無人航空機（ドローン）の防霜用の飛行高度を示す図である。It is a figure which shows the flight altitude for anti-frost of an unmanned aerial vehicle (drone). 飛行経路を算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates a flight path | route. 飛行経路を算出する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which calculates a flight path | route. 無人航空機（ドローン）の飛行開始処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flight start process of an unmanned aerial vehicle (drone). 無人航空機（ドローン）の飛行処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flight process of an unmanned aerial vehicle (drone). 他の無人航空機（ドローン）が途中で飛行を引き継ぐ際のフローチャートである。It is a flowchart at the time of other flight (drone) taking over flight on the way.

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る無人航空機を用いた防霜システムの構成について説明する。図１に示す防霜システムは、ネットワークを介して相互に通信を行い、茶畑等の農作物の防霜飛行を実行する無人航空機（以下、ドローンとする）１と、ドローン１の飛行制御等を行う管理サーバ２とを含む。なお、本実施形態では、ドローンを動作させた際の気流を利用して、農作物の防霜を行い、特に茶畑における防霜を行うシステムについて説明する。また、本実施形態では、ドローン１と管理サーバ２は、ローカルなネットワークで接続され、管理サーバ２がドローン１の制御を行う。 (First embodiment)
First, the configuration of a defrosting system using an unmanned aerial vehicle according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The frost prevention system shown in FIG. 1 communicates with each other via a network, and performs flight control of the drone 1 and the unmanned aircraft (hereinafter referred to as a drone) 1 that performs frost prevention flight of crops such as tea plantations. Management server 2. In addition, this embodiment demonstrates the system which performs frost prevention of agricultural products using the airflow at the time of operating a drone, especially the frost prevention in a tea plantation. In the present embodiment, the drone 1 and the management server 2 are connected via a local network, and the management server 2 controls the drone 1.

次に、図２を参照して、本実施形態に係るドローン１の構成について説明する。ドローン１は、全体を制御する制御部１１と、カメラ１２と、センサ１３と、通信部１４と、プロペラ１６を駆動するための駆動部１５と、位置情報を取得するＧＰＳ１７とを備える。制御部１１は、カメラ１２やセンサ１３、ＧＰＳ１７を制御して、画像やデータ（例えば、温度や湿度等の気象情報、位置情報）を取得し、取得した画像やデータに基づいて通信部（送信手段）１４を介して管理サーバ２にデータ等を送信する。また、管理サーバ２から送信された制御信号に従って、駆動部１５を介してプロペラ１６の駆動を制御する。   Next, the configuration of the drone 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The drone 1 includes a control unit 11 that controls the whole, a camera 12, a sensor 13, a communication unit 14, a drive unit 15 for driving the propeller 16, and a GPS 17 that acquires position information. The control unit 11 controls the camera 12, the sensor 13, and the GPS 17 to acquire images and data (for example, weather information such as temperature and humidity, position information), and a communication unit (transmission based on the acquired images and data) Means) Data etc. are transmitted to the management server 2 via 14. Further, the driving of the propeller 16 is controlled via the driving unit 15 in accordance with the control signal transmitted from the management server 2.

カメラ１２は、飛行経路算出のための飛行範囲の撮影や農作物の生育状態の観察、作物の収穫時期の確認等のための画像取得に用いられる。センサ１３は、温度や湿度等の気象情報（第２の気象情報）を取得するための赤外線センサ等のセンサであってよい。また、本実施形態では、センサ１３は、温度と湿度を計測するための単体のセンサであるが、これに限定することなく、用途に合わせて様々な種類を複数備えていてもよい。通信部１４は、管理サーバ２と通信を行い、各種データや信号の送受信を行う。駆動部１５は、管理サーバ２から送信された制御信号に従ってプロペラ１６の駆動を制御する。ＧＰＳ１７は、ＧＰＳ受信機であり、管理サーバ２から送信された飛行制御信号に従って飛行経路通りに飛行を行うために使用される。また、制御部１１がＧＰＳ１７によりドローン１の飛行位置情報を取得する。例えば、ドローン１の現在位置情報や、管理サーバ２から送信された飛行経路に従って飛行した位置の情報（飛行位置情報）等を取得する。なお、カメラ１２及びセンサ１３は、取得手段として機能する。   The camera 12 is used to acquire an image for photographing a flight range for calculating a flight path, observing a growing state of a crop, confirming a crop harvesting time, and the like. The sensor 13 may be a sensor such as an infrared sensor for acquiring weather information (second weather information) such as temperature and humidity. In the present embodiment, the sensor 13 is a single sensor for measuring temperature and humidity. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of various types may be provided depending on the application. The communication unit 14 communicates with the management server 2 and transmits and receives various data and signals. The drive unit 15 controls the drive of the propeller 16 according to the control signal transmitted from the management server 2. The GPS 17 is a GPS receiver and is used to fly along the flight path according to the flight control signal transmitted from the management server 2. Further, the control unit 11 acquires the flight position information of the drone 1 by the GPS 17. For example, the current position information of the drone 1, the information of the position flew in accordance with the flight path transmitted from the management server 2 (flight position information), and the like are acquired. The camera 12 and the sensor 13 function as acquisition means.

なお、本実施形態では、ドローン１を１台で説明しているが、これに限定することなく、防霜が必要な範囲が所定よりも広い場合、複数台のドローンを用いてもよい。複数台のドローンを用いる場合、作業範囲における最適な飛行経路を算出することで、より効率よく空気の撹拌ができるため、防霜効率が上がる。また、ドローンを複数台用いることで、あるドローンに故障等（例えば、電池切れや機体異常等）が発生した場合であっても、他のドローンが代替飛行して防霜することができる。なお、この場合、例えば、故障等の異常を知らせる信号をドローン１から管理サーバ２に送信し、管理サーバ２が必要な代替台数および飛行経路を算出して、代替ドローンに飛行を開始させてよい。   In the present embodiment, the single drone 1 is described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of drones may be used when the range requiring frost prevention is wider than a predetermined range. When using a plurality of drones, it is possible to more efficiently stir the air by calculating the optimum flight path in the work range, so that the defrosting efficiency is improved. In addition, by using a plurality of drones, even if a certain drone has a failure or the like (for example, battery exhaustion or airframe abnormality), another drone can substitute and fly to prevent frost. In this case, for example, a signal notifying abnormality such as a failure may be transmitted from the drone 1 to the management server 2, and the management server 2 may calculate a necessary alternative number and a flight path, and cause the alternative drone to start flying. .

次に、図３を参照して、管理サーバ２の構成について説明する。管理サーバ２は、アプリケーション部２０と、各構成要素を含む管理サーバ２の全体を制御する制御部（第１の制御手段）２５と、ドローン１や、不図示のネットワーク上の他のサーバや外部装置と相互に通信を行い、各種データの送受信を行う通信部（受信手段）２６と、ドローン１から送信されたドローン１の飛行情報（例えば、飛行回数や実際に飛行した飛行経路、カメラ１２で撮影した画像、センサ１３で取得した温度や湿度等）を記憶（保存）するＤＢ２７を含む。アプリケーション部２０は、ドローン１の飛行経路を算出する経路算出部２１と、ドローン１の動作条件を判定する動作条件判定部（第１の判定手段）２２と、ドローン１の送風条件を判定する送風条件判定部（第２の判定手段）２３と、ドローンの台数を算出する台数算出部２４とを含む。   Next, the configuration of the management server 2 will be described with reference to FIG. The management server 2 includes an application unit 20, a control unit (first control unit) 25 that controls the entire management server 2 including each component, the drone 1, other servers on the network (not shown), and external devices A communication unit (reception means) 26 that communicates with the apparatus and transmits / receives various data, and flight information of the drone 1 transmitted from the drone 1 (for example, the number of flights, the actual flight route, and the camera 12) It includes a DB 27 that stores (saves) captured images, temperature and humidity acquired by the sensor 13, and the like. The application unit 20 includes a route calculation unit 21 that calculates the flight route of the drone 1, an operation condition determination unit (first determination unit) 22 that determines the operation condition of the drone 1, and an air flow that determines the air blowing condition of the drone 1. A condition determination unit (second determination unit) 23 and a unit number calculation unit 24 that calculates the number of drones are included.

動作条件判定部２２及び送風条件判定部２３は、判定手段として機能し、経路算出部２１及び台数算出部２４は、算出手段として機能する。経路算出部２１は、インターネット等のネットワークを介して、ドローン１のカメラ１２やＧＰＳ１７で取得した農作物の防霜するための飛行範囲の画像や、ユーザが指定した位置情報と、他のサーバ（クラウド）等から取得した地図情報等を用いて、防霜に最適な飛行経路を算出する。動作条件判定部２２は、ドローン１の動作（飛行）を開始させるための条件（飛行開始条件）を判定し、所定の条件を満たす場合、動作開始（飛行開始）の信号を制御部２５から通信部２６を介してドローン１へ送信する。送風条件判定部２３は、防霜のための空気撹拌をドローン１が行うための送風条件を判定する。台数算出部２４は、経路算出部２１で算出した経路に基づいてドローンの台数を算出する。   The operation condition determination unit 22 and the air blowing condition determination unit 23 function as a determination unit, and the route calculation unit 21 and the number calculation unit 24 function as a calculation unit. The route calculation unit 21 receives images of the flight range for defrosting the crops obtained by the camera 12 of the drone 1 and the GPS 17 via a network such as the Internet, position information specified by the user, and other servers (clouds) ) Etc. are used to calculate the optimum flight path for frost prevention. The operation condition determination unit 22 determines a condition (flight start condition) for starting the operation (flight) of the drone 1 and communicates an operation start (flight start) signal from the control unit 25 when a predetermined condition is satisfied. The data is transmitted to the drone 1 via the unit 26. The air blowing condition determination unit 23 determines air blowing conditions for the drone 1 to perform air agitation for defrosting. The number calculation unit 24 calculates the number of drones based on the route calculated by the route calculation unit 21.

次に、図４を参照して、経路算出部２１がドローン１の飛行経路を算出する方法について説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、ドローン１が防霜用の飛行作業を行う位置について、ユーザにより不図示の入力手段により入力（指定）された位置情報に基づいて管理サーバ２の経路算出部２１が、通信部２６を介して、インターネット等のネットワーク上（いわゆるクラウド上）の地図情報を取得する。次に、図４（Ｂ）の太枠で示す、取得した地図情報に基づいて防霜用の飛行経路を算出するための作業範囲（飛行範囲）を算出する。そして、図４（Ｃ）に示すように、算出した作業範囲から、防霜用の飛行経路（例えば、範囲内の最短の経路等）を算出する。なお、複数のドローンを用いて防霜作業を行う場合は、各ドローンが効率よく飛行できる最適な飛行経路を算出する。   Next, a method by which the route calculation unit 21 calculates the flight route of the drone 1 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, the route of the management server 2 based on the position information input (designated) by the user using the input means (not shown) for the position where the drone 1 performs the defrosting flight operation. The calculation unit 21 acquires map information on a network such as the Internet (so-called cloud) via the communication unit 26. Next, a work range (flight range) for calculating a flight path for defrosting is calculated based on the acquired map information shown by a thick frame in FIG. 4B. And as shown in FIG.4 (C), the flight path for defrosting (for example, the shortest path | route in the range etc.) is calculated from the calculated work range. In addition, when performing a defrosting operation | work using a some drone, the optimal flight path | route which each drone can fly efficiently is calculated.

なお、本実施形態では、ユーザによる防霜作業を行う位置の位置情報の指定により、管理サーバ２がネットワーク上の地図情報を取得し、取得した地図情報により飛行経路を算出する。しかしながら、これに限定することなく、例えば、ドローン１のＧＰＳ１７で受信した位置情報から、管理サーバ２がネットワーク上の地図情報を取得して飛行経路を算出してもよい。また、取得した地図情報を基に算出した作業範囲をドローン１が飛行し、飛行中に撮影した作業範囲の画像から、画像解析により防霜用の飛行経路を算出してもよい。   In the present embodiment, the management server 2 acquires map information on the network by designating position information of a position where the user performs the defrosting work, and calculates a flight route from the acquired map information. However, without being limited thereto, for example, the management server 2 may acquire map information on the network from the position information received by the GPS 17 of the drone 1 and calculate the flight route. Further, the drone 1 may fly through the work range calculated based on the acquired map information, and the flight path for defrosting may be calculated by image analysis from the image of the work range taken during the flight.

次に、図５を参照して、図４で算出した経路において、ドローン１を飛行させる高度を算出する方法について説明する。本実施形態では、ドローン１を動作させる高度を、地上からαｍ、βｍ、γｍの３箇所に設定する。従って、ドローン１は、図４で算出した経路を、図５に示す各高度（αｍ、βｍ、γｍ）にて飛行することで、空気を撹拌し、農作物に霜が降りることを防ぐ。本実施形態では、高度を３箇所に設定するが、これに限定することなく、例えば、２箇所や４箇所以上など、必要に応じて適宜変更してもよい。なお、本実施形態では、αｍ、βｍ、γｍを、それぞれ７ｍ、５ｍ、３ｍとするが、これに限定することなく、農作物の株の高さ等に合わせて適宜変更してよい。   Next, a method for calculating the altitude at which the drone 1 flies on the route calculated in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the altitude at which the drone 1 is operated is set at three locations αm, βm, and γm from the ground. Therefore, the drone 1 stirs the air by flying the route calculated in FIG. 4 at each altitude (αm, βm, γm) shown in FIG. 5 and prevents the crops from becoming frosted. In the present embodiment, the altitude is set at three places, but the present invention is not limited to this, and may be appropriately changed as necessary, for example, two places, four places or more. In this embodiment, αm, βm, and γm are 7 m, 5 m, and 3 m, respectively. However, the present invention is not limited to this, and may be appropriately changed according to the height of the crop stock.

次に、図６を参照して、飛行経路算出について説明する。まず、ステップＳ６０１において、経路算出部２１は、不図示の入力手段によりユーザが入力（指定）した位置情報に基づいて、ネットワーク上（クラウド上）で管理される地図情報を取得し、ドローン１を飛行させる作業範囲を選定する。次に、ステップＳ６０２において、台数算出部２４は、ステップＳ６０１で選定した作業範囲に応じて、ドローンの必要台数を算出する。次に、ステップＳ６０３において、経路算出部２１は、ステップＳ６０１で選定した作業範囲におけるドローン１の飛行経路（図５に示す飛行高度を含む）を算出する。   Next, flight path calculation will be described with reference to FIG. First, in step S601, the route calculation unit 21 acquires map information managed on the network (on the cloud) based on position information input (designated) by a user using an input unit (not shown), and the drone 1 is set. Select the working range to fly. Next, in step S602, the number calculation unit 24 calculates the required number of drones according to the work range selected in step S601. Next, in step S603, the route calculation unit 21 calculates the flight route (including the flight altitude shown in FIG. 5) of the drone 1 in the work range selected in step S601.

次に、図７を参照して、図６のステップＳ６０３における飛行経路の算出についてカメラ１２で画像を取得した画像解析して算出した場合の処理について説明する。まず、ステップＳ７０１において、管理サーバ２の制御部が、ステップＳ６０１で選定した作業範囲から、経路算出部２１が算出した画像取得用の飛行経路にて飛行する制御信号をドローン１へ送信し、ドローン１の制御部１１は、駆動部１５に対して駆動を開始し、作業範囲を飛行させ、カメラ１２を用いて作業範囲の画像を取得する。そして、経路算出部２１は、図４（Ｂ）に示すように、ドローン１から送信された、カメラ１２で取得した画像から農作物の位置を特定する。この時、特定する位置は、作業範囲の端部等の複数の位置であってよい。次に、ステップＳ７０２において、経路算出部２１は、ステップＳ７０１で特定した位置から、ドローン１の飛行を開始する地点および終了する地点を特定し、図４（Ｃ）に示すように、開始地点と終了地点とを結ぶ最短の経路を算出する。次に、ステップＳ７０３において、経路算出部２１は、図５に示すように、ドローン１を飛行させる高度（αｍ、βｍ、γｍ）を算出する。   Next, with reference to FIG. 7, a description will be given of processing in the case of calculating the flight path in step S603 of FIG. First, in step S701, the control unit of the management server 2 transmits, to the drone 1, a control signal for flying on the image acquisition flight path calculated by the path calculation unit 21 from the work range selected in step S601. The first control unit 11 starts driving the driving unit 15 to fly the working range, and acquires an image of the working range using the camera 12. Then, the route calculation unit 21 identifies the position of the crop from the image acquired by the camera 12 transmitted from the drone 1 as illustrated in FIG. At this time, the specified position may be a plurality of positions such as an end of the work range. Next, in step S702, the route calculation unit 21 specifies the starting point and the ending point of the drone 1 flight from the position specified in step S701. As shown in FIG. The shortest route connecting the end point is calculated. Next, in step S703, the route calculation unit 21 calculates altitudes (αm, βm, γm) at which the drone 1 flies as shown in FIG.

なお、図６及び図７に示す処理については、ドローン１を最初に動作させる際、または防霜対象の農作物の畑を変更した際に１回行われ、２回目以降の動作時には以下の図８、図９の動作が行われる。また、通常は、図６に示す処理のみで飛行経路を算出してよい。必要に応じて、図７に示す処理を用いて飛行経路を算出してもよい。   The processing shown in FIGS. 6 and 7 is performed once when the drone 1 is operated for the first time or when the field of the crop to be defrosted is changed, and the following FIG. 9 is performed. Normally, the flight path may be calculated only by the processing shown in FIG. If necessary, the flight path may be calculated using the processing shown in FIG.

次に、図８を参照して、ドローン１の飛行開始処理について説明する。まず、ステップＳ８０１において、動作条件判定部２２は、通信部２６を介してネットワーク上の所定のサーバ（例えば、クラウド上）から天気予報情報（天候、風速、予想気温を含む）等の気象情報（第１の気象情報）を取得する。次に、ステップＳ８０２において、動作条件判定部２２は、取得した気象情報から、降霜条件（第１の飛行開始条件）を満たすか否かを判定する。ここで、本処理における降霜条件とは、天候、風速、気温であって、例えば、晴天、無風（風速１ｍ／ｓ未満）、かつ予想最低気温が５℃未満であるとするが、これに限定することなく、他の値であってもよい。   Next, the flight start process of the drone 1 will be described with reference to FIG. First, in step S801, the operation condition determination unit 22 receives weather information (including weather, wind speed, and predicted temperature) from a predetermined server (for example, on the cloud) via the communication unit 26. 1st weather information) is acquired. Next, in step S802, the operation condition determination unit 22 determines whether or not the frost condition (first flight start condition) is satisfied from the acquired weather information. Here, the frost conditions in this process are weather, wind speed, and temperature, for example, fine weather, no wind (wind speed less than 1 m / s), and the predicted minimum temperature is less than 5 ° C. Other values may be used without doing so.

ステップＳ８０２で降霜条件を満たさない場合（Ｎｏ）、空気撹拌のためのドローン１の飛行を行わず処理を終了する。一方、ステップＳ８０２で降霜条件を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ８０３に進み、動作条件判定部２２は、現在時刻が日の出時刻の２時間前であるか否かを判定する。なお、本実施形態では、例えば、国立天文台による各地の日の出時刻に基づいて、現在時刻が日の出時刻の２時間前であるか否かを判定する。   If the frost condition is not satisfied in step S802 (No), the process is terminated without flying the drone 1 for air agitation. On the other hand, when the frost condition is satisfied in step S802 (Yes), the process proceeds to step S803, and the operation condition determination unit 22 determines whether or not the current time is two hours before the sunrise time. In the present embodiment, for example, it is determined whether or not the current time is two hours before the sunrise time based on the sunrise times at various locations by the NAOJ.

日の出時刻の２時間前でない場合（Ｎｏ）、日の出時刻の２時間前になるまで、処理を繰り返す。そして、日の出時刻の２時間前になった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ８０４に進み、ドローン１で温度と湿度を測定するための飛行のために、管理サーバ２の制御部２５から制御信号（第１の信号）をドローン１に送信する。この時、ドローン１の飛行経路は、ステップＳ６０３で経路算出部２１が算出した飛行経路とは異なる他の飛行経路であってよく、該他の飛行経路に含まれる飛行高度は、例えば、農作物の株面高度（例えば、地上から約１．５ｍ付近）と、ステップＳ６０３で算出した高度の最大値（本実施形態では、α＝７ｍ）であってよい。そして、該他の飛行経路における各高度で飛行する際にセンサ１３を用いてドローン１が温度と湿度を検出し、その情報を管理サーバ２に送信する。なお、本実施形態では、農作物の畑として茶畑の株面高度として地上から約１．５ｍ付近を飛行しているが、これに限定することなく、農作物の株面高度については、農作物の株面の高さに合わせて適宜変更してよい。   If it is not two hours before the sunrise time (No), the process is repeated until two hours before the sunrise time. If it is two hours before the sunrise time (Yes), the process proceeds to step S804, and a control signal (first signal) is sent from the control unit 25 of the management server 2 for flight for measuring temperature and humidity with the drone 1. Is sent to the drone 1. At this time, the flight path of the drone 1 may be another flight path different from the flight path calculated by the path calculation unit 21 in step S603, and the flight altitude included in the other flight path is, for example, that of a crop The stock surface altitude (for example, about 1.5 m from the ground) and the maximum altitude calculated in step S603 (in this embodiment, α = 7 m) may be used. Then, when flying at each altitude in the other flight path, the drone 1 detects temperature and humidity using the sensor 13 and transmits the information to the management server 2. In the present embodiment, the plant height of the tea plantation is about 1.5 m from the ground as the crop field. However, the present invention is not limited to this. You may change suitably according to height.

次に、ステップＳ８０５において、送風条件判定部２３は、ドローン１のセンサ１３がステップＳ８０４で取得した温度について、送風条件（第２の飛行開始条件）を満たすか否かを判定する。具体的には、ドローン１が飛行した、地上から１．５ｍ付近の温度が所定温度（例えば、４℃）未満、かつ地上から１．５ｍ付近と７ｍ付近における温度差が所定の温度（例えば、１℃）以上であるか否かを判定する。   Next, in step S805, the blowing condition determination unit 23 determines whether the blowing condition (second flight start condition) is satisfied with respect to the temperature acquired by the sensor 13 of the drone 1 in step S804. Specifically, the temperature near 1.5 m from the ground where the drone 1 flew is less than a predetermined temperature (for example, 4 ° C.), and the temperature difference between about 1.5 m and 7 m from the ground is a predetermined temperature (for example, 1 ° C.) or higher.

ステップＳ８０５で送風条件を満たさない場合（Ｎｏ）、空気撹拌のためのドローンの飛行を行わず処理を終了する。一方、ステップＳ８０５で送風条件を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ８０６に進み、管理サーバ２の制御部２５は、ドローン１に対して、ドローン１の飛行による送風（空気の撹拌）を日の出時刻まで行うために制御信号（第２の信号）を送信する。次に、ステップＳ８０７において、送風条件判定部２３は、ステップＳ８０６のドローン１の飛行による送風開始後、所定のタイミングで、農作物の株面高度（本実施形態では、地上から約１．５ｍ付近）の飛行範囲の全体の温度についてドローン１のセンサ１３が取得して、管理サーバ２に送信した温度が、所定温度（例えば、４℃）以上であるか否かを判定する。   If the air blowing condition is not satisfied in step S805 (No), the process is terminated without flying the drone for air agitation. On the other hand, when the air blowing condition is satisfied in step S805 (Yes), the process proceeds to step S806, and the control unit 25 of the management server 2 performs air blowing (air agitation) by flying the drone 1 until the sunrise time. Therefore, a control signal (second signal) is transmitted. Next, in step S807, the air blowing condition determination unit 23 starts the air blowing by the flight of the drone 1 in step S806, and at a predetermined timing, the crop plant height (in the present embodiment, about 1.5 m from the ground) It is determined whether or not the temperature acquired by the sensor 13 of the drone 1 for the entire temperature in the flight range and transmitted to the management server 2 is equal to or higher than a predetermined temperature (eg, 4 ° C.).

所定のタイミングで取得した温度が所定温度以上である場合（Ｙｅｓ）、霜が降りる恐れが無いと判断し、空気撹拌のためのドローンの飛行を終了するために、管理サーバ２から制御信号をドローン１に送信する。一方、所定のタイミングで取得した温度が所定温度以上でない場合（Ｎｏ）、ステップＳ８０８に進み、経路算出部２１は、受信したドローン１のセンサ１３が取得した温度分布に基づいて、所定温度未満の箇所のみを送風（飛行）する飛行経路を算出し、管理サーバ２がドローン１に対して空気撹拌のための飛行を再度行わせる制御信号をドローン１に送信する。そして、再度所定のタイミングで、農作物の高度の飛行範囲の全体の温度についてドローン１のセンサ１３が取得した温度が、所定温度（例えば、４℃）以上であるか否かを判定する。なお、送風を開始してから、リアルタイムでセンサ１３の取得した情報（温度等）を、管理サーバ２が受信し分析することで、送風（空気の撹拌）が必要な範囲を重点的により効率よくドローン１に飛行させることができる。また、本実施形態では、ドローン１のセンサ１３が取得した温度に基づいて送風条件を決定しているが、これに限定することなく、例えば、温度と湿度の両方を分析して送風条件を決定してもよい。なお、本実施形態では、降霜条件（第１の飛行開始条件）と送風条件（第２の飛行開始条件）に基づいてドローン１の飛行開始を判定しているが、これに限定することなく、降霜条件と送風条件に相当する条件を含めば、他の条件を加えてもよい。   When the temperature acquired at the predetermined timing is equal to or higher than the predetermined temperature (Yes), it is determined that there is no risk of frost formation, and the control signal is drone from the management server 2 in order to end the drone flight for air agitation. 1 to send. On the other hand, when the temperature acquired at the predetermined timing is not equal to or higher than the predetermined temperature (No), the process proceeds to step S808, and the path calculation unit 21 is less than the predetermined temperature based on the received temperature distribution acquired by the sensor 13 of the drone 1. A flight path for blowing (flighting) only the part is calculated, and the management server 2 transmits to the drone 1 a control signal for causing the drone 1 to perform the flight for air agitation again. Then, at a predetermined timing again, it is determined whether or not the temperature acquired by the sensor 13 of the drone 1 is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 4 ° C.) for the entire temperature of the altitude flight range of the crop. The management server 2 receives and analyzes the information (temperature, etc.) acquired by the sensor 13 in real time after starting the air blowing, so that the range where the air blowing (air agitation) is necessary is focused more efficiently. You can fly to drone 1. Moreover, in this embodiment, although ventilation conditions are determined based on the temperature which the sensor 13 of the drone 1 acquired, it is not limited to this, For example, both temperature and humidity are analyzed and the ventilation conditions are determined. May be. In addition, in this embodiment, although the flight start of the drone 1 is determined based on the frost condition (first flight start condition) and the air blowing condition (second flight start condition), the present invention is not limited to this. Other conditions may be added as long as the conditions corresponding to the frosting condition and the blowing condition are included.

次に、図９を参照して、ステップ８０６のドローン１の送風（飛行）処理について説明する。本実施形態では、ステップＳ９０１〜ステップＳ９０５の処理を、日の出時刻を過ぎ、かつ所定の飛行範囲内の株面高度（本実施形態では、地上から約１．５ｍ付近）でドローン１のセンサ１３が取得した温度が所定温度（本実施形態では、４℃）以上になるまで実施する。なお、本処理は、予め決められていてもよく、所定の条件に応じて変更してもよい。まず、ステップＳ９０２において、管理サーバ２から送信された制御信号（第２の信号）に従って、ドローン１は、飛行高度をαｍ（株面との距離は、約α−１ｍ）まで上げて、空気撹拌のための飛行を開始する。なお、本実施形態では、α＝７ｍ（株面との距離は、約６ｍ）であるものとする。次に、ステップＳ９０３において、ドローン１は、ステップＳ９０２の高度にて、ステップＳ６０３で算出した飛行経路に沿って、飛行を行う。この時、飛行高度は、株面との距離を一定に保ちながら飛行を行う。   Next, with reference to FIG. 9, the air blow (flight) process of the drone 1 in step 806 will be described. In the present embodiment, the process of step S901 to step S905 is performed by the sensor 13 of the drone 1 at the stock plane altitude (in the present embodiment, about 1.5 m from the ground) within the predetermined flight range after the sunrise time. The process is performed until the acquired temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (4 ° C. in the present embodiment). This process may be determined in advance or may be changed according to a predetermined condition. First, in step S902, according to the control signal (second signal) transmitted from the management server 2, the drone 1 raises the flight altitude to αm (the distance from the stock surface is about α-1 m), and air agitation. Start flying for. In the present embodiment, it is assumed that α = 7 m (the distance from the stock surface is about 6 m). Next, in step S903, the drone 1 flies along the flight path calculated in step S603 at the altitude of step S902. At this time, the flight altitude flies while keeping the distance from the stock plane constant.

次に、ステップＳ９０４において、管理サーバ２から送信された制御信号（第２の信号）に従って、ドローン１は、飛行高度をβｍ（株面との距離は、約β−１ｍ）まで下げて、空気撹拌のための飛行を開始する。なお、本実施形態では、β＝５ｍ（株面との距離は、約４ｍ）であるものとする。この時も、ステップＳ６０３で算出した飛行経路に沿って飛行を行い、飛行高度は、株面との距離を一定に保ちながら飛行を行う。次に、ステップＳ９０５において、管理サーバ２から送信された制御信号（第２の信号）に従って、ドローン１は、飛行高度をγｍ（株面との距離は、約γ−１ｍ）まで下げて、空気撹拌のための飛行を開始する。なお、本実施形態では、γ＝３ｍ（株面との距離は、約２ｍ）であるものとする。この時も、ステップＳ６０３で算出した飛行経路に沿って飛行を行い、飛行高度は、株面との距離を一定に保ちながら飛行を行う。以上の処理を、日の出時刻を過ぎ、かつ所定の飛行範囲内の株面高度の温度が所定温度以上になるまで実施する。   Next, in step S904, according to the control signal (second signal) transmitted from the management server 2, the drone 1 lowers the flight altitude to βm (the distance from the stock surface is approximately β-1m), and air Start flying for agitation. In the present embodiment, it is assumed that β = 5 m (the distance from the stock surface is about 4 m). Also at this time, the flight is performed along the flight path calculated in step S603, and the flight altitude is maintained while keeping the distance from the stock plane constant. Next, in step S905, according to the control signal (second signal) transmitted from the management server 2, the drone 1 reduces the flight altitude to γm (the distance from the stock surface is about γ-1m), and the air Start flying for agitation. In the present embodiment, γ = 3 m (the distance from the stock surface is about 2 m). Also at this time, the flight is performed along the flight path calculated in step S603, and the flight altitude is maintained while keeping the distance from the stock plane constant. The above processing is executed until the sunrise time passes and the temperature of the stock surface altitude in the predetermined flight range becomes equal to or higher than the predetermined temperature.

次に、図１０を参照して、作業中のドローンに異常（故障や、電池切れ等）が発生し、飛行（送風）が困難になった場合であって、他のドローンが途中で飛行を引き継ぐ際の送風処理について説明する。まず、ステップＳ１００１において、作業中のドローンから異常が発生した旨を知らせる異常信号が管理サーバ２に送信され、管理サーバ２のＤＢ２７へ、ドローン１の飛行情報が登録（保存）される。この時、異常が発生した旨を知らせる信号と共に、飛行情報として、ＧＰＳ１７で取得した飛行位置情報から飛行済み（作業済）の飛行経路、センサ１３で取得した温度・湿度情報、カメラ１２で取得した画像等、異常が発生するまでに取得した情報が管理サーバ２に送信され、ＤＢ２７に登録される。次に、ステップＳ１００２において、ステップＳ１００１でＤＢ２７に登録した飛行情報を基に、経路算出部２１は、未実施の飛行経路（作業範囲）に基づいて飛行経路を算出し、算出した飛行経路の開始地点まで、ドローン１の飛行を開始させるための制御信号を管理サーバ２から、作業を引き継ぐ他のドローンへ送信する。次に、ステップＳ１００３において、作業を引き継ぐ他のドローンは、送信された制御信号に従って、開始地点から未実施範囲の飛行を開始する。なお、この飛行については、図９に示すフローチャートに従って行われる。   Next, referring to FIG. 10, when a drone that is working is abnormal (failure, dead battery, etc.) and it becomes difficult to fly (fan), other drones fly in the middle. The blow process at the time of taking over is demonstrated. First, in step S1001, an abnormality signal notifying that an abnormality has occurred from the drone in operation is transmitted to the management server 2, and flight information of the drone 1 is registered (saved) in the DB 27 of the management server 2. At this time, together with a signal notifying that an abnormality has occurred, as flight information, the flight path information acquired by the GPS 17, the flight path already completed (worked), the temperature / humidity information acquired by the sensor 13, and acquired by the camera 12 Information acquired until an abnormality occurs, such as an image, is transmitted to the management server 2 and registered in the DB 27. Next, in step S1002, based on the flight information registered in the DB 27 in step S1001, the route calculation unit 21 calculates a flight route based on an unexecuted flight route (working range), and starts the calculated flight route. A control signal for starting the flight of the drone 1 is transmitted from the management server 2 to another drone that takes over the work up to the point. Next, in step S1003, another drone that takes over the work starts flying in the unimplemented range from the start point according to the transmitted control signal. This flight is performed according to the flowchart shown in FIG.

以上、本実施形態によれば、ドローン等の無人航空機を用いて農作物全体を効率よく防霜を行うことができる防霜システムを提供することができる。なお、ユーザがリモコン等の遠隔操作装置（コントローラ）にてドローンの飛行を制御する際には、コントローラに表示部を設け、飛行経路、飛行高度、ドローンが検出した温度等を表示するための信号を、管理サーバ２から受信して、該表示部に適宜表示させてもよい。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a defrosting system that can efficiently defrost an entire crop using an unmanned aerial vehicle such as a drone. When the user controls the flight of the drone with a remote control device (controller) such as a remote controller, a signal is provided to display the flight path, flight altitude, temperature detected by the drone, etc., provided on the controller. May be received from the management server 2 and appropriately displayed on the display unit.

また、本実施形態では、飛行高度を変えることで、空気を撹拌し、防霜しているが、これに限定することなく、例えば、ドローンに空気撹拌用のプロペラを搭載し、該空気撹拌用のプロペラの回転数を変更させながら一定の高度にて、ドローンを飛行させることで、空気を撹拌してもよい。さらに、ドローンに熱源を設けることで、より速く気温を上昇させることができ、より効果的に防霜が可能となる。   In this embodiment, air is stirred and defrosted by changing the flight altitude. However, the present invention is not limited to this. For example, a drone is equipped with a propeller for air stirring, and the air stirring The air may be agitated by flying the drone at a constant altitude while changing the rotation speed of the propeller. Furthermore, by providing a heat source in the drone, the temperature can be increased more quickly, and frost prevention can be more effectively performed.

さらに、本実施形態では、降霜条件（第１の飛行開始条件）を満たすかを判定してからドローン１を飛行させ、飛行中にドローン１が取得した温度に基づいて、さらに送風条件（第２の飛行開始条件）を満たすかを判定している。しかしながら、これに限定することなく、例えば、降霜条件を満たすかを判定する前にドローン１を飛行させ、飛行中に取得した温度に基づいて、降霜条件及び送風条件の両方を含む条件（飛行開始条件）を満たすか否かを判定してもよい。この場合、図８の処理は、ステップＳ８０１の次にステップＳ８０４の処理が行われ、その次にステップＳ８０２以降の処理が行われる。   Furthermore, in this embodiment, after determining whether the frost condition (first flight start condition) is satisfied, the drone 1 is caused to fly, and further based on the temperature acquired by the drone 1 during the flight, the blowing condition (second The flight start condition) is satisfied. However, without being limited thereto, for example, the drone 1 is made to fly before determining whether the frost condition is satisfied, and the condition including both the frost condition and the air blowing condition (start of flight) based on the temperature acquired during the flight. It may be determined whether or not (condition) is satisfied. In this case, in the process of FIG. 8, the process of step S804 is performed after step S801, and the process after step S802 is performed next.

（第２実施形態）
第１実施形態では、管理サーバ２がドローン１やネットワーク上（クラウド上）から取得した情報に基づいてドローン１の飛行を制御しているが、本実施形態では、ドローン１の制御部１１が図３に示す各構成要素を有することで、ドローン１単体で防霜のための飛行を行う。従って、第１実施形態では、図６〜９に示す処理については、管理サーバ２で行っていたが、本実施形態では、ドローン１の制御部１１が各構成要素を制御することで実行する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the management server 2 controls the flight of the drone 1 based on the information acquired from the drone 1 or on the network (on the cloud). However, in the present embodiment, the control unit 11 of the drone 1 is illustrated in FIG. By having each component shown in 3, the drone 1 alone performs a flight for defrosting. Therefore, in the first embodiment, the processing illustrated in FIGS. 6 to 9 is performed by the management server 2, but in the present embodiment, the control unit 11 of the drone 1 executes the process by controlling each component.

具体的には、図６の処理について、ユーザが指定した位置情報から、ドローン１がネットワーク上（クラウド上）で管理される地図情報を取得し（ステップＳ６０１）、必要台数を算出し（ステップＳ６０２）、飛行経路を算出する。図７の処理については、必要に応じて、ドローン１が作業範囲（飛行範囲）を飛行して画像解析にて飛行経路を算出する。また、図８の処理については、ドローン１が、ネットワーク上（クラウド上）で管理される気温等（第１の気象情報）から、降霜条件（第１の飛行開始条件）を満たすか否かを判定し（ステップＳ８０１〜Ｓ８０２）、日の出時刻の２時間前であるか否かを判定し（ステップＳ８０３）、それらを満たす場合に、飛行を開始して温度を取得する（ステップＳ８０４）。次に、送風条件（第２の飛行開始条件）を満たすか否かを判定して（ステップＳ８０５）、満たす場合に、ドローン１が防霜用の飛行（送風）を開始する（ステップＳ８０６）。そして、飛行中の所定のタイミングで温度を取得し、取得した温度に基づいて、所定温度未満の範囲をドローン１が解析し（ステップＳ８０７）、その範囲を重点的に送風（飛行）する（ステップＳ８０８）。   Specifically, for the process of FIG. 6, map information managed by the drone 1 on the network (on the cloud) is acquired from the location information specified by the user (step S601), and the required number is calculated (step S602). ) Calculate the flight path. Regarding the processing of FIG. 7, the drone 1 flies over the work range (flight range) and calculates the flight path by image analysis as necessary. In addition, regarding the process of FIG. 8, whether or not the drone 1 satisfies the frost condition (first flight start condition) based on the temperature (first weather information) managed on the network (on the cloud) or the like. It is determined (steps S801 to S802), it is determined whether it is two hours before the sunrise time (step S803), and when these are satisfied, the flight is started and the temperature is acquired (step S804). Next, it is determined whether or not the air blowing condition (second flight start condition) is satisfied (step S805). If the air condition is satisfied, the drone 1 starts the defrosting flight (air blowing) (step S806). Then, the temperature is acquired at a predetermined timing during the flight, and the drone 1 analyzes the range below the predetermined temperature based on the acquired temperature (step S807), and the range is preferentially blown (flighted) (step) S808).

なお、図６のステップＳ６０２における台数の算出については、例えば、主体となる１台が算出してもよく、ドローン本体ではなく、管理サーバ２で算出してもよい。また、ドローンを複数台用いて防霜を行う場合、各ドローンが行った処理について、各ドローンがリアルタイム（または所定のタイミング）で管理サーバ２に情報を送信することで、管理サーバ２が各ドローンの動作を管理することが可能である。また、ドローン同士が相互に通信を行うことで、お互いの飛行位置やセンサ１３で取得した温度等により、より効率よく防霜のための飛行を行うことができる。つまり、作業範囲にてドローンが取得した温度において所定の温度未満の箇所がある場合には、その情報を１台のドローンから他のドローンへ送信し、他のドローンと共に所定の温度以上になるように作業を行うことができる。また、作業中のドローンに異常（故障や、電池切れ等）が発生し、飛行（送風）が困難になった場合でも、他のドローンに異常信号及び飛行情報を送信することで、異常信号を受信した他のドローンが作業の引き継ぎをする。以上、本実施形態によれば、管理サーバを介すことなく、ドローン等の無人航空機単体で農作物全体を効率よく防霜を行うことができる。   Note that the number of units in step S602 in FIG. 6 may be calculated by, for example, one main unit, or may be calculated by the management server 2 instead of the drone body. In addition, when frost prevention is performed using a plurality of drones, the management server 2 sends information to the management server 2 in real time (or at a predetermined timing) about the processing performed by each drone, so that the management server 2 Can be managed. Further, since the drones communicate with each other, the flight for defrosting can be performed more efficiently by the mutual flight position, the temperature acquired by the sensor 13, and the like. In other words, if there is a part of the working range where the drone is below the predetermined temperature, the information is sent from one drone to the other drone so that it will be at or above the predetermined temperature with the other drone. Can work on. In addition, even if abnormalities (failure, battery exhaustion, etc.) occur in the drone that is being worked on and it becomes difficult to fly (fans), the abnormal signal and flight information are sent to other drones. Another drone received takes over the work. As described above, according to the present embodiment, the entire agricultural product can be efficiently defrosted by a single unmanned aircraft such as a drone without using a management server.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

１ ドローン
２ 管理サーバ
１１ 制御部
１３ センサ
１４ 通信部
２１ 経路算出部
２２ 動作条件判定部
２３ 送風条件判定部
２５ 制御部
２６ 通信部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drone 2 Management server 11 Control part 13 Sensor 14 Communication part 21 Path | route calculation part 22 Operation condition determination part 23 Blower condition determination part 25 Control part 26 Communication part

Claims (14)

無人航空機と、ネットワークを介して前記無人航空機の飛行を制御する管理サーバを含む防霜システムであって、
前記管理サーバは、
前記ネットワーク上で管理される第１の気象情報及び地図情報と、ユーザにより指定された位置情報と、前記無人航空機で取得される第２の気象情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記地図情報と、前記位置情報に基づいて前記無人航空機の飛行経路を算出する算出手段と、
前記受信手段で受信した前記第１の気象情報と、前記第２の気象情報に基づいて前記無人航空機の飛行開始条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に従って、前記無人航空機が前記算出手段で算出した飛行経路を飛行するように制御する信号を送信する第１の制御手段と、
を備え、
前記無人航空機は、
前記第２の気象情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した第２の気象情報を前記管理サーバに送信する送信手段と、
前記第１の制御手段から送信された信号に従って無人航空機の飛行を制御する第２の制御手段と、
を備えることを特徴とする防霜システム。 A defrosting system including an unmanned aerial vehicle and a management server that controls the flight of the unmanned aerial vehicle via a network,
The management server
Receiving means for receiving first weather information and map information managed on the network, position information designated by a user, and second weather information acquired by the unmanned aircraft;
Calculation means for calculating a flight route of the unmanned aircraft based on the map information received by the receiving means and the position information;
Determining means for determining whether or not a flight start condition of the unmanned aircraft is satisfied based on the first weather information received by the receiving means and the second weather information;
First control means for transmitting a signal for controlling the unmanned aircraft to fly along the flight path calculated by the calculation means according to the determination result of the determination means;
With
The unmanned aircraft
Obtaining means for obtaining the second weather information;
Transmitting means for transmitting the second weather information acquired by the acquiring means to the management server;
Second control means for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle according to the signal transmitted from the first control means;
A defrosting system comprising: 前記飛行開始条件は、前記第１の気象情報に基づいて前記無人航空機の飛行範囲で降霜するか否かを判定するための第１の飛行開始条件と、前記第２の気象情報に基づいて送風を開始するか否かを判定するための第２の飛行開始条件を含み、
前記判定手段は、前記第１の飛行開始条件を満たすか否かを判定する第１の判定手段と、前記第２の飛行開始条件を満たすか否かを判定する第２の判定手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の防霜システム。 The flight start condition is based on the first flight start condition for determining whether or not frost is generated in the flight range of the unmanned aircraft based on the first weather information, and on the basis of the second weather information. Including a second flight start condition for determining whether to start
The determination means includes first determination means for determining whether or not the first flight start condition is satisfied, and second determination means for determining whether or not the second flight start condition is satisfied. The frost prevention system according to claim 1, wherein: 前記算出手段は、前記飛行経路とは異なる他の飛行経路をさらに算出し、
前記第１の制御手段は、前記第１の判定手段が前記第１の飛行開始条件を満たすと判定した場合、前記他の飛行経路を飛行するための第１の信号を送信し、
前記第２の制御手段が前記第１の信号に従って前記他の飛行経路を飛行した際の前記第２の気象情報に基づいて、前記第２の判定手段が前記第２の飛行開始条件を満たすと判定した場合、前記第１の制御手段は、前記飛行経路を飛行するための第２の信号を送信する
ことを特徴とする請求項２に記載の防霜システム。 The calculating means further calculates another flight path different from the flight path;
When the first control means determines that the first determination means satisfies the first flight start condition, the first control means transmits a first signal for flying on the other flight path;
When the second determination means satisfies the second flight start condition based on the second weather information when the second control means flies on the other flight path according to the first signal. 3. The defrosting system according to claim 2, wherein, when determined, the first control unit transmits a second signal for flying the flight path. 前記第１の判定手段は、現在時刻が日の出時刻の２時間前であるか否かをさらに判定し、
前記第１の制御手段は、前記第１の判定手段が前記第１の飛行開始条件を満たし、かつ前記日の出時刻の２時間前であると判定した場合、前記第１の信号を送信する
ことを特徴とする請求項３に記載の防霜システム。 The first determination means further determines whether or not the current time is two hours before the sunrise time,
The first control means transmits the first signal when it is determined that the first determination means satisfies the first flight start condition and is two hours before the sunrise time. The frost prevention system according to claim 3, wherein 前記第１の気象情報は、前記ネットワーク上で管理される天候、風速、予想気温を含み、前記第２の気象情報は、前記取得手段が取得する温度及び湿度を含む
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防霜システム。 The first weather information includes weather, wind speed, and predicted temperature managed on the network, and the second weather information includes temperature and humidity acquired by the acquisition unit. The defrost system of any one of 1-4. 前記第１の判定手段は、前記天候と、前記風速と、前記予想気温に基づいて、前記第１の飛行開始条件を満たすか否かを判定し、
前記第２の判定手段は、前記取得手段が取得した温度と、前記他の飛行経路の飛行高度における温度差に基づいて、前記第２の飛行開始条件を満たすか否かを判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の防霜システム。 The first determination means determines whether or not the first flight start condition is satisfied based on the weather, the wind speed, and the predicted temperature,
The second determination unit determines whether or not the second flight start condition is satisfied based on a temperature difference between the temperature acquired by the acquisition unit and a flight altitude of the other flight path. The frost prevention system according to claim 5. 前記算出手段は、前記取得手段が前記飛行経路で飛行中に取得した温度が所定の温度未満である場合、前記所定の温度未満の範囲における飛行経路をさらに算出し、
前記第１の制御手段は、前記所定の温度未満の範囲における飛行経路を飛行するように制御する信号を送信する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の防霜システム。 The calculation means further calculates a flight path in a range less than the predetermined temperature when the temperature acquired by the acquisition means during the flight along the flight path is lower than a predetermined temperature,
The defrosting system according to claim 5 or 6, wherein the first control means transmits a signal for controlling the flight path in a range below the predetermined temperature to fly. 前記算出手段は、前記飛行経路を算出する際に、前記地図情報と前記位置情報から前記無人航空機を飛行させる飛行範囲をさらに算出し、前記第１の制御手段が送信する信号に従って前記飛行範囲を飛行中に、前記取得手段が取得した前記飛行範囲の画像に基づいて前記飛行経路を算出する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の防霜システム。 The calculation means further calculates a flight range in which the unmanned aircraft is caused to fly from the map information and the position information when calculating the flight route, and determines the flight range according to a signal transmitted by the first control means. The frost prevention system according to any one of claims 1 to 7, wherein the flight path is calculated based on an image of the flight range acquired by the acquisition unit during flight. 前記算出手段は、前記無人航空機が複数である場合、前記地図情報と前記位置情報に基づいて、必要な前記無人航空機の台数を算出する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の防霜システム。 The said calculating means calculates the number of the said unmanned aircraft required based on the said map information and the said positional information, when the said unmanned aircraft is plurality. Defrosting system as described in. 前記送信手段は、前記無人航空機に異常が発生した場合、異常信号を前記管理サーバに送信し、
前記算出手段は、前記受信手段が前記異常信号を受信した場合、前記無人航空機に前記異常が発生するまでの飛行していた飛行情報に基づいて、他の無人航空機が飛行するための飛行経路を算出し、
前記第１の制御手段は、前記他の無人航空機に対して前記飛行経路を飛行するように制御する信号を送信する
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の防霜システム。 When the abnormality occurs in the unmanned aircraft, the transmission means transmits an abnormality signal to the management server,
When the receiving unit receives the abnormal signal, the calculating unit calculates a flight path for another unmanned aircraft to fly based on flight information that was flying until the abnormality occurred in the unmanned aircraft. Calculate
10. The defrosting according to claim 1, wherein the first control unit transmits a signal for controlling the other unmanned aircraft to fly along the flight path. system. ネットワークを介して管理サーバと通信を行う防霜用無人航空機であって、
前記管理サーバの判定手段による飛行開始条件の判定で用いられる、前記ネットワーク上で管理される第１の気象情報と異なる第２の気象情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した第２の気象情報を前記管理サーバに送信する送信手段と、
前記管理サーバの第１の制御手段から送信された、前記判定手段の判定結果に従って前記飛行経路を飛行するように制御する信号に従って、前記無人航空機の飛行を制御する第２の制御手段と、
を備える
ことを特徴とする防霜用無人航空機。 A frost-proof unmanned aerial vehicle that communicates with a management server via a network,
Obtaining means for obtaining second weather information different from the first weather information managed on the network, which is used in the determination of the flight start condition by the determination means of the management server;
Transmitting means for transmitting the second weather information acquired by the acquiring means to the management server;
Second control means for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle according to a signal transmitted from the first control means of the management server to control to fly the flight path according to the determination result of the determination means;
A frost-proof unmanned aerial vehicle characterized by comprising: ネットワーク上で管理される第１の気象情報及び地図情報と、ユーザにより指定された位置情報を受信する受信手段と、
第２の気象情報を取得する取得手段と、
前記受信手段で受信した前記地図情報と、前記位置情報に基づいて飛行経路を算出する算出手段と、
前記受信手段で受信した前記第１の気象情報と、前記取得手段で取得した前記第２の気象情報に基づいて、飛行開始条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に従って、前記算出手段で算出した飛行経路を飛行するように制御する制御手段と、
を備える
ことを特徴とする防霜用無人航空機。 Receiving means for receiving first weather information and map information managed on the network, and position information designated by a user;
Acquisition means for acquiring second weather information;
Calculation means for calculating a flight route based on the map information received by the receiving means and the position information;
Determining means for determining whether or not a flight start condition is satisfied based on the first weather information received by the receiving means and the second weather information acquired by the acquiring means;
Control means for controlling the flight route calculated by the calculating means to fly according to the determination result of the determining means;
A frost-proof unmanned aerial vehicle characterized by comprising: ネットワークを介して防霜用無人航空機の飛行を制御する管理サーバであって、
前記ネットワーク上で管理される第１の気象情報及び地図情報と、ユーザにより指定された位置情報と、前記無人航空機で取得される第２の気象情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記地図情報と、前記位置情報に基づいて前記無人航空機の飛行経路を算出する算出手段と、
前記受信手段で受信した前記第１の気象情報と、前記第２の気象情報に基づいて前記無人航空機の飛行開始条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に従って、前記無人航空機が前記算出手段で算出した飛行経路を飛行するように制御する信号を送信する第１の制御手段と、
を備える
ことを特徴とする管理サーバ。 A management server that controls the flight of a frost-proof unmanned aerial vehicle via a network,
Receiving means for receiving first weather information and map information managed on the network, position information designated by a user, and second weather information acquired by the unmanned aircraft;
Calculation means for calculating a flight route of the unmanned aircraft based on the map information received by the receiving means and the position information;
Determining means for determining whether or not a flight start condition of the unmanned aircraft is satisfied based on the first weather information received by the receiving means and the second weather information;
First control means for transmitting a signal for controlling the unmanned aircraft to fly along the flight path calculated by the calculation means according to the determination result of the determination means;
A management server comprising: ネットワークを介して管理サーバが無人航空機の飛行を制御する防霜方法であって、
前記ネットワーク上で管理される第１の気象情報及び地図情報と、ユーザにより指定された位置情報と、前記無人航空機で取得され、該無人航空機から送信された第２の気象情報を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した前記地図情報と、前記位置情報に基づいて前記無人航空機の飛行経路を算出する算出工程と、
前記受信工程で受信した前記第１の気象情報と、前記第２の気象情報に基づいて前記無人航空機の飛行開始条件を満たすか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に従って、前記無人航空機が前記算出工程で算出した飛行経路を飛行するように制御する信号を前記無人航空機に送信する制御工程と、
を有する
ことを特徴とする防霜方法。


A defrosting method in which a management server controls the flight of an unmanned aircraft via a network,
A reception step of receiving first weather information and map information managed on the network, position information specified by a user, and second weather information acquired by the unmanned aircraft and transmitted from the unmanned aircraft. When,
A calculation step of calculating a flight route of the unmanned aircraft based on the map information received in the reception step and the position information;
A determination step of determining whether or not a flight start condition of the unmanned aircraft is satisfied based on the first weather information received in the reception step and the second weather information;
In accordance with the determination result of the determination step, a control step of transmitting a signal for controlling the unmanned aircraft to fly the flight path calculated in the calculation step to the unmanned aircraft;
A defrosting method characterized by comprising:


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