JP2019008409A - 飛行制御方法、情報処理装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行体による散布物の散布において、風の影響を低減する。【解決手段】飛行体の飛行を制御する飛行制御方法は、飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御するステップと、を有する。【選択図】図９

Description

本開示は、飛行体の飛行を制御するための飛行制御方法、情報処理装置、プログラム及び記録媒体に関する。

空中を飛行する飛行体は、例えば、対象を上空から撮影する空中撮影、地形や地上の建築物等の対象を上空から測定する測量、荷物を目的地まで飛行して運搬する空輸、などの分野において利用されている。また、飛行体は、例えば農業分野において、農薬や肥料等の散布物を搭載し、農地の作物等の対象に散布物を散布する散布用途にも応用されている。

農業分野に用いる飛行体の例として、例えば特許文献１には、４つの回転翼、スタンド、マスタ制御箱、防風箱、薬剤噴霧箱を含み、回転翼が外部端に取り付けられたＸ型のスタンドの下部に防風箱を設置し、防風箱の中に薬剤噴霧箱を設置した回転翼無人機が開示されている。

中国実用新案第２０４２９７０９７号明細書

特許文献１に記載された飛行体の構成では、大型の防風箱を設けることによって、薬剤等の散布の際に防風箱が邪魔になり効率が低下する、飛行時に防風箱自体が風の影響を受ける、機体の質量が重くなる、などの課題が生じる。

一態様において、飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御するステップと、を有する。

飛行位置を制御するステップは、飛行体の高度を制御するステップを含んでよい。

飛行位置を制御するステップは、飛行体による散布作業の開始位置を調整するステップを含んでよい。

風情報は、風速情報、風向情報のうちの少なくとも一つを含んでよい。

風情報は、平均風速、瞬時風速のうちの少なくとも一つを含んでよい。

飛行位置を制御するステップは、風情報に対応する散布領域の偏差を算出するステップと、散布領域の偏差に応じて飛行体の飛行位置を制御するステップと、を含んでよい。

風情報を取得するステップは、作業領域における風速情報を取得するステップを含み、飛行位置を制御するステップは、作業領域における風速に対する散布領域の偏差を算出するステップと、散布領域の偏差が最大許容偏差を超えるかどうか判定するステップと、判定結果に基づき、飛行体の高度を調整するステップと、を含んでよい。

飛行位置を制御するステップは、散布領域の偏差が最大許容偏差を超える場合に、飛行体の高度を下げる制御を行うステップ、を含んでよい。

飛行位置を制御するステップは、散布領域の偏差が最大許容偏差を超えない範囲で、飛行体の高度を上げる制御を行うステップ、を含んでよい。

風速情報を取得するステップは、所定時間間隔で風速情報を常時取得し、飛行体の高度を調整するステップは、取得した風速に応じて所定時間間隔で常時飛行体の高度を調整してよい。

風情報を取得するステップは、作業領域における風速情報及び風向情報を取得するステップを含み、飛行位置を制御するステップは、作業領域における風速及び風向に対する散布領域の偏差を算出するステップと、散布領域の偏差に応じて飛行体による散布作業の開始位置を変更するステップと、を含んでよい。

飛行位置を制御するステップは、散布領域の偏差を相殺するように、散布作業の開始位置を風向と逆方向に移動させるステップ、を含んでよい。

一態様において、飛行体の飛行を制御する情報処理装置であって、飛行の制御に関する処理を実行する制御部を有し、制御部は、飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得し、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御する、情報処理装置である。

制御部は、飛行位置の制御において、飛行体の高度を制御してよい。

制御部は、飛行位置の制御において、飛行体による散布作業の開始位置を調整してよい。

風情報は、風速情報、風向情報のうちの少なくとも一つを含んでよい。

風情報は、平均風速、瞬時風速のうちの少なくとも一つを含んでよい。

制御部は、飛行位置の制御において、風情報に対応する散布領域の偏差を算出し、散布領域の偏差に応じて飛行体の飛行位置を制御してよい。

制御部は、風情報の取得において、作業領域における風速情報を取得し、飛行位置の制御において、作業領域における風速に対する散布領域の偏差を算出し、散布領域の偏差が最大許容偏差を超えるかどうか判定し、判定結果に基づき、飛行体の高度を調整してよい。

制御部は、飛行位置の制御において、散布領域の偏差が最大許容偏差を超える場合に、飛行体の高度を下げる制御を行ってよい。

制御部は、飛行位置の制御において、散布領域の偏差が最大許容偏差を超えない範囲で、飛行体の高度を上げる制御を行ってよい。

制御部は、風速情報の取得において、所定時間間隔で風速情報を常時取得し、飛行体の高度の調整において、取得した風速に応じて所定時間間隔で常時飛行体の高度を調整してよい。

制御部は、風情報の取得において、作業領域における風速情報及び風向情報を取得し、飛行位置の制御において、作業領域における風速及び風向に対する散布領域の偏差を算出し、散布領域の偏差に応じて飛行体による散布作業の開始位置を変更してよい。

制御部は、飛行位置の制御において、散布領域の偏差を相殺するように、散布作業の開始位置を風向と逆方向に移動させてよい。

一態様において、飛行の制御に関する処理を実行する制御部と、散布物を散布する散布機構と、を有する飛行体であって、制御部は、散布機構によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得し、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御する、飛行体である。

一態様において、プログラムは、飛行体の飛行を制御するコンピュータに、飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御するステップと、を実行させるための、プログラムである。

一態様において、記録媒体は、飛行体の飛行を制御するコンピュータに、飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、風情報と散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、飛行体の飛行位置を制御するステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な、記録媒体である。

なお、上記の発明の概要は、本開示の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

実施形態における飛行制御システムの構成例を示す模式図である。 無人飛行体の外観の一例を示す図である。 無人飛行体のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 無人飛行体を用いた散布作業の様子を模式的に示す図である。 無人飛行体を用いた散布作業における散布領域を説明する図である。 風の影響がある場合の無人飛行体を用いた散布作業の様子を模式的に示す図である。 風の影響がある場合の無人飛行体を用いた散布作業における散布領域を説明する図である。 実施形態における飛行制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 散布物の種別と噴射ノズルの種別を設定画面の一例を示す図である。 散布物と噴射ノズルの種別毎の偏差特性のパラメータを示す図である。 散布領域の偏差特性のパラメータの一例を示す図である。 散布領域の許容偏差範囲を説明する図である。 散布時の高度と散布領域の偏差との関係を説明する図である。 第１動作例における散布作業の作業領域と散布領域の一例を示す図である。 風情報の一例として瞬時風速を求める場合の処理を説明する図である。 風速に対する散布領域の偏差の特性の一例を示す図である。 風速毎の高度に対する偏差の特性の一例を示す図である。 第１動作例における飛行制御を模式的に示す図である。 第１動作例における散布作業の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１動作例における高度調整に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２動作例における散布作業の作業領域と散布領域の一例を示す図である。 風情報の一例として平均風速を求める場合の処理を説明する図である。 風速に対する散布領域の偏差の特性の一例を示す図である。 平均風速のときの偏差をゼロにシフトさせた場合の風速に対する散布領域の偏差の特性の一例を示す図である。 平均風速に応じた作業開始位置の移動例を示す図である。 作業開始位置の移動後の風速に対する散布領域の偏差の特性の一例を示す図である。 作業開始位置の移動後の風速毎の高度に対する偏差の特性の一例を示す図である。 第２動作例における飛行制御を模式的に示す図である。 第２動作例における散布作業の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２動作例における作業開始位置移動に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２動作例における高度調整に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、発明の実施の形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須とは限らない。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。但し、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本開示に係る飛行制御方法は、飛行体の飛行を制御するための情報処理装置における各種の処理（ステップ）が規定されたものである。飛行体は、空中を移動する航空機（例えばドローン、ヘリコプター）を含む。飛行体は、無人飛行体（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）であってもよい。飛行体は、農薬、肥料、水等の散布物の散布作業等を行うためにあらかじめ設定された飛行経路に沿って飛行する。

本開示に係る情報処理装置は、コンピュータであって、例えば飛行体自体に情報処理装置が含まれてよい。本開示に係る情報処理装置は、飛行体の移動を含む各種処理の遠隔制御を指示するための送信機、又は送信機との間で情報やデータの入出力が可能に接続された端末装置、若しくは飛行体との間で情報やデータの入出力が可能に接続された端末装置など、各種の端末（プラットフォーム）を含む。端末は、例えばＰＣ、タブレット端末、携帯端末などであってよい。

本開示に係るプログラムは、情報処理装置に各種の処理（ステップ）を実行させるためのプログラムである。

本開示に係る記録媒体は、プログラム（つまり、情報処理装置に各種の処理（ステップ）を実行させるためのプログラム）が記録されたものである。

本開示に係る飛行制御システムは、移動体の一例としての飛行体と、飛行体の動作又は処理を遠隔で制御するための端末（プラットフォーム）とを含む構成である。

以下に示す本開示に係る各実施形態において、飛行体として、無人飛行体（ＵＡＶ）を例示する。本明細書に添付する図面では、無人飛行体を「ＵＡＶ」と表記する。以下に示す各実施形態において、飛行体は、農地の作物等の散布対象を含む作業領域において、散布物をほぼ均一にくまなく散布するための飛行経路を設定する。

以下に示す各実施形態において、情報処理装置は、飛行体において、飛行開始位置、飛行終了位置、散布作業開始位置、散布作業終了位置、飛行経路上の所定位置、飛行高度、飛行速度などのうち、少なくとも一つを含む飛行位置の情報を生成、取得、変更が可能である。端末に情報処理装置が含まれる場合、情報処理装置は飛行体と通信可能であり、飛行位置の情報を飛行体に伝送可能である。ここにいう「通信」とは、データ通信全般を含む広い概念であり、ケーブルなどにより有線接続する場合だけでなく、無線通信によって接続する場合も含まれる。また、情報処理装置が飛行体と直接通信する場合だけでなく、送信機又は記憶媒体を介して間接的に通信を行う場合も含まれる。

図１は、実施形態における飛行制御システム１０の構成例を示す模式図である。飛行制御システム１０は、無人飛行体１００及び端末５０を含む。無人飛行体１００及び端末５０は、有線通信又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を用いて、互いに通信することが可能である。端末５０は、例えば端末５０を使用する人物（以下、「ユーザ」という）の両手で把持された状態で使用される。端末５０は、例えば送信機、タブレット端末、携帯端末、ＰＣなどであってよい。端末５０は、送信機にタブレット端末又は携帯端末が装着され互いに通信可能に設けられた構成であってよい。

図２は、無人飛行体１００の外観の一例を示す図である。無人飛行体１００は、例えば散布作業の作業領域の上を飛行し、作業領域内の散布対象に農薬、肥料、水等の散布物の散布作業を行う。無人飛行体１００は、ＵＡＶ本体１０２と、回転翼機構１３０と、噴射ノズル２００と、タンク２１０とを含む構成である。無人飛行体１００は、例えば、あらかじめ設定された飛行経路に従って、或いは端末５０から送信される遠隔制御の指示に基づいて、移動することができる。無人飛行体１００の移動は、飛行を意味し、少なくとも上昇、降下、左旋回、右旋回、左水平移動、右水平移動の飛行が含まれる。

無人飛行体１００は、複数の回転翼機構（プロペラ）１３０を備える。無人飛行体１００は、例えば８つの回転翼機構１３０を備える。無人飛行体１００は、これら回転翼機構１３０の回転を制御することにより無人飛行体１００を移動させる。ただし、回転翼の数は、８つに限定されない。また、無人飛行体１００は、回転翼を有さない固定翼機でよい。

次に、無人飛行体１００の構成例について説明する。

図３は、無人飛行体１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。無人飛行体１００は、制御部１１０と、メモリ１２０と、回転翼機構１３０と、ＧＰＳ受信機１４０と、慣性計測装置１５０と、磁気コンパス１６０と、気圧高度計１７０と、ミリ波レーダ１８０と、風速風向計１９０と、噴射ノズル２００と、タンク２１０と、圧力センサ２２０と、流量センサ２３０と、ストレージ２４０と、通信インタフェース２５０と、バッテリ２６０とを含む構成である。なお、無人飛行体１００は、周囲の被写体の撮影を行う撮像装置を備えてよい。

制御部１１０は、プロセッサ、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成される。制御部１１０は、無人飛行体１００の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。制御部１１０は、無人飛行体１００において飛行の制御に関する処理を実行する機能を有する。

制御部１１０は、メモリ１２０又はストレージ２４０に格納されたプログラム及び飛行経路に関する情報に従って無人飛行体１００の飛行を制御する。また、制御部１１０は、通信インタフェース２５０を介して遠隔の端末５０から受信した命令に従って、無人飛行体１００の移動（つまり、飛行）を制御する。

制御部１１０は、回転翼機構１３０を制御することで、無人飛行体１００の飛行を制御する。つまり、制御部１１０は、回転翼機構１３０を制御することにより、無人飛行体１００の緯度、経度、及び高度を含む位置を制御する。制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０、慣性計測装置１５０、磁気コンパス１６０、気圧高度計１７０、ミリ波レーダ１８０のうちの少なくとも一つにより取得される位置情報に基づき、回転翼機構１３０を制御する。

メモリ１２０は、記憶部の一例である。メモリ１２０は、制御部１１０が回転翼機構１３０、ＧＰＳ受信機１４０、慣性計測装置１５０、磁気コンパス１６０、気圧高度計１７０、ミリ波レーダ１８０、風速風向計１９０、噴射ノズル２００、タンク２１０、圧力センサ２２０、流量センサ２３０、ストレージ２４０、及び通信インタフェース２５０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１２０は、制御部１１０の処理時に使用される各種の情報やデータを保存する。メモリ１２０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１２０は、無人飛行体１００の内部に設けられてよいし、無人飛行体１００から取り外し可能に設けられてよい。

回転翼機構１３０は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。回転翼機構１３０は、回転翼を回転させることにより、特定の方向の気流を生じさせ、無人飛行体１００の飛行（上昇、下降、水平移動、旋回、傾斜等）を制御する。

ＧＰＳ受信機１４０は、複数の航法衛星（つまり、ＧＰＳ衛星）から発信された時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置（座標）を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機１４０は、受信された複数の信号に基づいて、ＧＰＳ受信機１４０の位置（つまり、無人飛行体１００の位置）を算出する。ＧＰＳ受信機１４０は、無人飛行体１００の位置情報を制御部１１０に出力する。なお、ＧＰＳ受信機１４０の位置情報の算出は、ＧＰＳ受信機１４０の代わりに制御部１１０により行われてよい。この場合、制御部１１０には、ＧＰＳ受信機１４０が受信した複数の信号に含まれる時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置を示す情報が入力される。

慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）１５０は、無人飛行体１００の姿勢を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。慣性計測装置１５０は、無人飛行体１００の姿勢として、無人飛行体１００の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角速度とを検出する。

磁気コンパス１６０は、無人飛行体１００の機首の方位を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。気圧高度計１７０は、無人飛行体１００が飛行する高度を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。

ミリ波レーダ１８０は、ミリ波帯の高周波の電波を送信し、地面や物体により反射された反射波を測定することにより、地面や物体の位置を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。検出結果は、例えば無人飛行体１００から地面までの距離（つまり、高度）を示してよい。検出結果は、例えば無人飛行体１００から物体までの距離を示してよい。検出結果は、例えば無人飛行体１００により散布作業を行う作業領域の地形を示してよい。

風速風向計１９０は、無人飛行体１００の周囲の風速、風向を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。検出結果は、無人飛行体１００が飛行する作業領域における風速、風向を示してよい。

噴射ノズル２００は、農薬、肥料、水等の散布物を導出する管路の端部に設けられ、例えば下方向（鉛直方向）に向けて散布物を噴射する。噴射ノズル２００は、複数のノズル（例えば４つ）を有してよい。噴射ノズル２００は、制御部１１０の制御に基づき、噴射のオン／オフ、噴射量及び噴射速度の調整を行う。よって、噴射ノズル２００からの散布物は、所定の噴射量、噴射速度で散布対象に向かって散布される。タンク２１０は、農薬、肥料、水等の散布物を収容する。タンク２１０は、制御部１１０の制御に基づき、管路を経由して噴射ノズル２００へ散布物を送出する。噴射ノズル２００、タンク２１０は、散布機構の構成の一例に含まれる。

圧力センサ２２０は、噴射ノズル２００から噴射される散布物の圧力を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。検出結果は、例えば噴射ノズル２００からの噴射量又は噴射速度を示してよい。流量センサ２３０は、噴射ノズル２００から噴射される散布物の流量を検出し、検出結果を制御部１１０に出力する。検出結果は、例えば噴射ノズル２００からの噴射量又は噴射速度を示してよい。

ストレージ２４０は、記憶部の一例である。ストレージ２４０は、各種データ、情報を蓄積し、保持する。ストレージ２４０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリカード、ＵＳＢメモリ、等でよい。ストレージ２４０は、無人飛行体１００の内部に設けられてよいし、無人飛行体１００から取り外し可能に設けられてよい。

通信インタフェース２５０は、端末５０と通信する。通信インタフェース２５０は、端末５０からの飛行経路、散布物等に関する各種の情報を受信する。通信インタフェース２５０は、端末５０からの制御部１１０に対する各種の命令を受信する。

バッテリ２６０は、無人飛行体１００の各部の駆動源としての機能を有し、無人飛行体１００の各部に必要な電源を供給する。

次に、無人飛行体１００の制御部１１０の機能の一例について説明する。

制御部１１０は、無人飛行体１００の位置を示す位置情報を取得する。制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０から、無人飛行体１００が存在する緯度、経度及び高度を示す位置情報を取得してよい。制御部１１０は、ＧＰＳ受信機１４０から無人飛行体１００が存在する緯度及び経度を示す緯度経度情報、並びに気圧高度計１７０又はミリ波レーダ１８０から無人飛行体１００が存在する高度を示す高度情報をそれぞれ位置情報として取得してよい。

制御部１１０は、磁気コンパス１６０から無人飛行体１００の向きを示す向き情報を取得してよい。向き情報は、例えば無人飛行体１００の機首の向きに対応する方位を示してよい。

制御部１１０は、噴射ノズル２００から散布物を散布する際に、無人飛行体１００が存在すべき位置を示す位置情報を取得してよい。制御部１１０は、無人飛行体１００が存在すべき位置を示す位置情報をメモリ１２０又はストレージ２４０から取得してよい。制御部１１０は、無人飛行体１００が存在すべき位置を示す位置情報を、通信インタフェース２５０を介して端末５０等の他の装置から取得してよい。

制御部１１０は、散布物が散布される領域（以下、「散布領域」と称する）を示す散布領域情報を取得してよい。制御部１１０は、散布領域を特定するためのパラメータとして、使用する散布物の種別を示す散布物情報を取得してよい。制御部１１０は、散布領域を特定するためのパラメータとして、使用する噴射ノズル２００の種別を示すノズル情報を取得してよい。制御部１１０は、散布領域を特定するためのパラメータとして、無人飛行体１００の高度情報を取得してよい。制御部１１０は、散布領域を特定するためのパラメータとして、無人飛行体１００の周囲の風速情報、風向情報を取得してよい。制御部１１０は、散布物が噴射される方向を示す情報として、慣性計測装置１５０から無人飛行体１００の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。

制御部１１０は、風速風向計１９０から無人飛行体１００の周囲の風速情報、風向情報を取得してよい。制御部１１０は、無人飛行体１００の周囲の風速情報、風向情報、又は無人飛行体１００が飛行する作業領域における風速情報、風向情報を、通信インタフェース２５０を介して端末５０等の他の装置から取得してよい。

制御部１１０は、無人飛行体１００の緯度経度及び高度を含む位置、散布物の種別、噴射ノズル２００の種別、無人飛行体１００の姿勢、無人飛行体１００の周囲の風速情報、風向情報に基づき、散布作業の作業領域における散布物の散布領域を推定してよい。

制御部１１０は、推定した散布物の散布領域に基づき、散布作業時の無人飛行体１００の高度、散布作業の開始位置、終了位置、散布作業時の飛行経路のうち、少なくとも一つを制御してよい。

次に、端末５０の構成例について説明する。

図４は、端末５０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。端末５０は、処理部５１と、メモリ５２と、無線通信部５３と、表示部５４と、操作部５５と、インタフェース部５６と、ストレージ５７と、バッテリ５８とを含む構成である。端末５０は、無人飛行体１００を遠隔制御するための指示を送信する操作端末の機能を持つ情報処理装置の一例である。端末５０は、無人飛行体１００の飛行に関する各種の情報やデータの入出力を行う設定端末の機能を持つ情報処理装置の一例である。なお、端末５０は、送信機とタブレット端末又は携帯端末とが互いに接続された別体の構成であってよい。

処理部５１は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰ）を用いて構成される。処理部５１は、端末５０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。

処理部５１は、無線通信部５３を介して、無人飛行体１００からのデータや情報を取得してよい。処理部５１は、インタフェース部５６を介して、他の装置からのデータや情報を取得してよい。処理部５１は、操作部５５を介して入力されたデータや情報を取得してよい。処理部５１は、メモリ５２に保持されたデータや情報を取得してよい。処理部５１は、データや情報を表示部５４に送り、このデータや情報に基づく表示情報を表示部５４に表示させてよい。処理部５１は、データや情報をストレージ５７に送り、このデータや情報を格納してよい。処理部５１は、ストレージ５７に格納されたデータや情報を取得してよい。

処理部５１は、操作部５５の操作入力に基づき、散布物の種別の設定、噴射ノズル２００の種別の設定、散布作業の作業領域の設定、作業領域における飛行経路の設定、散布作業の開始位置（スタート位置）及び終了位置（エンド位置）の設定のうち、少なくとも一つの設定入力を行ってよい。

処理部５１は、操作部５５の操作入力に基づき、無人飛行体１００の移動を遠隔制御するための操作信号を生成してよい。処理部５１は、生成した操作信号を移動制御用の命令として、無線通信部５３を介して無人飛行体１００に送信し、無人飛行体１００を遠隔制御してよい。

処理部５１は、表示部５４に表示する設定画面、操作画面のうちの少なくとも一つの表示画面を生成してよい。

メモリ５２は、記憶部の一例である。メモリ５２は、例えば、処理部５１の動作を規定するプログラムや設定値のデータが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、処理部５１の処理時に使用される各種の情報やデータを一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。メモリ５２のＲＯＭに格納されたプログラムや設定値のデータは、所定の記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ）にコピーされてよい。メモリ５２のＲＡＭには、例えば無人飛行体１００による散布作業の作業領域、飛行経路、飛行高度などを含む飛行情報を保存してよい。

無線通信部５３は、アンテナを介して、各種の無線通信方式により、無人飛行体１００との間で通信し、情報やデータの送受信を行う。無線通信方式は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信、又は公衆無線回線を介した通信を含んでよい。無線通信部５３は、他の装置との間で通信を行って情報やデータを送受信してよい。

表示部５４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイを用いて構成され、処理部５１から出力された各種の情報やデータを表示する。表示部５４は、例えばＬＥＤ（Light Emission Diode）を用いた表示ランプを有してよい。表示ランプは、例えば、無人飛行体１００と端末５０との無線の接続状態、無人飛行体１００の起動状態、無人飛行体１００又は端末５０のバッテリの容量の残量のうち、少なくとも一つを表示する。

操作部５５は、端末５０を保持するユーザにより入力される操作指示、又はデータや情報を受け付ける。操作部５５は、ジョイスティック、ボタン、キー、タッチパネル、マイクロホン、等を含んでよい。操作部５５は、例えば、ユーザによる無人飛行体１００の移動を遠隔で制御（例えば、無人飛行体１００の前後移動、左右移動、上下移動、向き変更）するための操作において使用される。操作部５５は、例えば、散布作業に関する各種設定を入力する操作において使用される。操作部５５は、例えば、散布作業の開始を指示する操作において使用される。

インタフェース部５６は、端末５０と他の装置との間の情報やデータの入出力を行う。インタフェース部５６は、例えば端末５０に設けられたＵＳＢポート（不図示）でよい。インタフェース部５６は、ＵＳＢポート以外のインタフェースでもよい。

ストレージ５７は、記憶部の一例である。ストレージ５７は、各種データ、情報を蓄積し、保持する。ストレージ５７は、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリカード、ＵＳＢメモリ、等でよい。ストレージ５７は、端末５０の本体から取り外し可能に設けられてよい。

バッテリ５８は、端末５０の各部の駆動源としての機能を有し、端末５０の各部に必要な電源を供給する。

次に、無人飛行体１００を用いた散布作業における風の影響について説明する。

図５は、無人飛行体１００を用いた散布作業の様子を模式的に示す図である。図６は、無人飛行体１００を用いた散布作業における散布領域を説明する図である。

無人飛行体１００は、散布作業の作業領域ＴＡの上空を飛行し、農薬、肥料、除草剤、水等の散布物を散布する。散布作業を行うときは、無人飛行体１００は、作業領域ＴＡにおいて散布物をほぼ均一に散布できるように、例えば作業領域ＴＡ内において蛇行を繰り返すミアンダ形状（meandering shape）の経路など、所定の飛行経路ＦＲを飛行する。散布作業において、作業領域ＴＡが無風の状態では、散布物は無人飛行体１００の直下の領域Ａ１に散布される。この場合、作業領域ＴＡにおける散布作業の目標領域と実際の散布領域ＳＡとがほぼ一致し、散布対象に適切に散布物が散布される。

散布物が散布される領域は、（１）風、（２）散布高度、（３）散布物の種別（粒子サイズ）及び噴射ノズルの種別、の３つの要素が大きく影響する。よって、散布作業にあたり、散布物の種別と噴射ノズルの種別をあらかじめ設定すれば、散布作業時の風速と高度によって散布される領域が決まり、風の有無に応じて散布領域が変化する。このため、作業領域の風が強い場合は、想定した散布作業が達成できない場合が生じることがあり、作業効率の低下、作業コストの上昇、作業領域外の作物に悪影響を与えるなどの課題が発生する。

図７は、風の影響がある場合の無人飛行体１００を用いた散布作業の様子を模式的に示す図である。図８は、風の影響がある場合の無人飛行体１００を用いた散布作業における散布領域を説明する図である。

散布作業において、作業領域ＴＡに風ＷＤがある場合、散布時の風ＷＤの風速と高度Ｈとによって、散布物は無人飛行体１００の直下からずれた位置の領域Ａ２に散布される。この場合、作業領域ＴＡにおける散布作業の目標領域と実際の散布領域ＳＡとの間に位置ずれが生じ、散布物が散布対象から外れる、未散布の領域が残るなど、想定した散布作業ができない可能性がある。散布作業の目標領域と実際の散布領域との偏差は、風速が大きいほど、高度が高いほど、大きくなる。

以下において、本開示に係る飛行制御方法における処理の実施形態を図面と共に説明する。本開示に係る飛行制御方法は、散布作業の際に、作業領域における風速、風向などの風情報を取得し、風情報に応じて無人飛行体１００の飛行位置制御を行う。飛行位置制御としては、飛行高度の調整、散布作業開始位置（スタート位置）の調整のうち、少なくとも一つを含む。

図９は、実施形態における飛行制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本例では、情報処理装置の制御部の一例としての無人飛行体１００の制御部１１０が主体的に処理を実行するものとする。なお、無人飛行体１００の制御部１１０と協働して、又は無人飛行体１００の制御部１１０の代わりに、無人飛行体１００と通信可能な端末５０に含まれる情報処理装置において、処理を実行してよい。

制御部１１０は、ユーザの入力指示に基づき、散布作業の作業領域の設定を行う（Ｓ１１）。制御部１１０は、ユーザの入力指示に基づき、散布物の種別と噴射ノズルの種別を設定してよい。また、制御部１１０は、作業領域に応じて、散布領域の許容偏差を設定する（Ｓ１２）。散布領域の許容偏差は、散布対象の状況、作業領域の周囲の状況等に応じてユーザが決定し、ユーザの入力指示に基づいて設定してよいし、或いは、作業領域に応じてあらかじめ規定したパラメータによって設定してよい。散布領域の許容偏差は、作業領域において散布対象に散布する目標領域と、実際に散布される散布領域との差を示し、許容偏差範囲、最大許容偏差のうち、少なくとも一つを含む。

制御部１１０は、例えば風速風向計１９０の検出結果に基づき、作業領域を飛行する際の無人飛行体１００の周囲の風情報を取得する（Ｓ１３）。風情報は、風速情報、風向情報のうちの少なくとも一つを含む。風情報は、平均風速、瞬時風速のうちの少なくとも一つを含んでよい。制御部１１０は、端末５０等の他の装置から風情報を取得してよい。

制御部１１０は、風情報と許容偏差とに基づき、飛行位置を制御する（Ｓ１４）。制御部１１０は、飛行位置制御として、飛行高度の調整、散布作業開始位置（スタート位置）の調整のうち、少なくとも一つの制御処理を実行する。

制御部１１０は、タンク２１０に収容してある散布物を噴射ノズル２００より噴射し、散布作業を実行する（Ｓ１５）。

これにより、作業領域の風情報に基づき、例えば所定以上の風速の場合に飛行高度を下げる、風速及び風向に応じて作業開始位置を移動させるなど、飛行位置制御を行うことによって、散布作業を適切に実行できる。

ここで、散布領域の許容偏差について説明する。

図１０は、散布物の種別と噴射ノズルの種別を設定画面の一例を示す図である。図１１は、散布物と噴射ノズルの種別毎の偏差特性のパラメータを示す図である。図１２は、散布領域の偏差特性のパラメータの一例を示す図である。

端末５０は、ユーザが散布作業に関する設定を行う際に、表示部５４に設定画面を表示する。図１０では、散布物の種別と噴射ノズルの種別を設定するための設定画面の一例を示し、ユーザが農薬ＩとノズルＢを選択して設定する場合を例示している。図１１に示すように、散布物と噴射ノズルとの組合せにより、それぞれ散布領域の偏差特性のパラメータが規定されている。例えば、農薬ＩとノズルＢの組合せでは、偏差パラメータＰ１が該当する。各偏差パラメータＰ０〜Ｐ８は、散布時の高度毎に、風速に対する散布領域の偏差の変化特性が規定されたものである。例えば図１２に示すように、高度Ｈ１〜Ｈ４のそれぞれにおいて、風速Ｖに対して散布領域の偏差Ｅの変化特性が規定されている。なお、偏差パラメータＰ０〜Ｐ８は、風速毎に、散布時の高度に対する散布領域の偏差の変化特性が規定されたものとしてよい。つまり、偏差パラメータＰ０〜Ｐ８は、散布領域の偏差について、高度及び風速による影響を示す関数で表され、所定値毎の偏差値をテーブル等で保持してよい。

図１３は、散布領域の許容偏差範囲を説明する図である。図１４は、散布時の高度と散布領域の偏差との関係を説明する図である。

散布作業において、ユーザが散布作業の作業領域ＴＡ、作業開始位置（スタート位置）ＰＳ、作業終了位置（エンド位置）ＰＥを設定することにより、制御部１１０は、作業領域ＴＡに適応するように、飛行経路ＦＲを決定する。また、制御部１１０は、作業領域ＴＡに対応させて、散布領域の許容偏差ＴＥ、許容偏差範囲ＥＲを設定する。例えば、許容偏差ＴＥを作業領域ＴＡの外周の境界から１ｍ、３ｍ、５ｍ等に設定し、作業領域ＴＡに許容偏差ＴＥを加えた領域を許容偏差範囲ＥＲに設定する。制御部１１０は、許容偏差範囲ＥＲの中に実際の散布領域が収まるように、無人飛行体１００の飛行位置を制御する。

作業領域ＴＡに風ＷＤがある場合、散布物は落下しながら風力によって水平方向にも変位し、例えば図１４に示すように、散布物の散布位置は高度に応じて風下側にずれる。図示例では、散布対象までの高度がＨ１の場合、無風状態に比べて距離Ｌ１だけ散布位置が変位し、散布領域の偏差はＥ１となる。また、散布対象までの高度がＨ２の場合、無風状態に比べて距離Ｌ２だけ散布位置が変位し、散布領域の偏差はＥ２となる。高度がＨ１＜Ｈ２の場合、Ｌ１＜Ｌ２、Ｅ１＜Ｅ２となる。

（飛行位置制御の第１動作例）
次に、本開示に係る飛行位置制御の第１動作例を説明する。

図１５は、第１動作例における散布作業の作業領域と散布領域の一例を示す図である。制御部１１０は、ユーザの入力指示に基づき、散布作業の作業領域ＴＡ、作業開始位置（スタート位置）ＰＳ、作業終了位置（エンド位置）ＰＥを設定する。制御部１１０は、作業領域ＴＡにおいて、作業開始位置ＰＳから作業終了位置ＰＥまでの散布のための飛行経路ＦＲを算出して決定する。制御部１１０は、ユーザの入力指示に基づき、作業領域ＴＡにおける許容偏差範囲ＥＲを設定する。また、制御部１１０は、ユーザの入力指示に基づき、散布作業に使用する散布物の種別と噴射ノズルの種別を設定し、選択された散布物ノズルと農薬の組合せに対応する偏差パラメータをメモリ１２０又はストレージ２４０から読み出して取得する。

作業領域ＴＡが無風の状態では、散布物は散布領域ＳＡ０に散布され、許容偏差範囲ＥＲの中に納まるため、適切な散布作業を実行できる。一方、作業領域ＴＡに風ＷＤがある場合、例えば、散布物は散布領域ＳＡ１のように風下方向にずれて散布され、許容偏差範囲ＥＲを超えてしまい、適切な散布作業が達成できないことが生じ得る。そこで、本例では、無人飛行体１００の周囲の風速に応じて散布作業時の飛行高度を制御し、散布領域が許容偏差範囲ＥＲを超えないようにする。

制御部１１０は、風情報として、例えば風速風向計１９０の検出結果に基づき、無人飛行体１００の周囲の風速と風向を測定し、現在の瞬時風速情報、風向情報を取得する。なお、制御部１１０は、他の測定器や装置から現在の風速、風向等の風情報を取得してよい。

図１６は、風情報の一例として瞬時風速を求める場合の処理を説明する図である。図示例では、時間経過に伴って変動する風速Ｖの測定結果を示しており、時刻ｔ１における瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを取得する。瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔは、例えば、５〜１０ｓｅｃ程度の短時間の風速の平均値を求めることにより、算出できる。制御部１１０は、例えば、時刻ｔ１を中心とした５ｓｅｃの期間、又は時刻ｔ１の直前の５ｓｅｃの期間において、風速の平均値を算出することで、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを求めてよい。

制御部１１０は、取得した現在の瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに基づき、散布物の散布領域の偏差Ｅを判定する。

図１７は、風速Ｖに対する散布領域の偏差Ｅの特性の一例を示す図である。図１８は、風速毎の高度Ｈに対する偏差Ｅの特性の一例を示す図である。制御部１１０は、図１７の特性図にて示される偏差パラメータに基づき、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに対する偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔを求める。そして、制御部１１０は、図１８の特性図にて示される偏差パラメータに基づき、求めた偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが、あらかじめ設定した許容偏差範囲ＥＲに対応する最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えるかどうか判定する。すなわち、制御部１１０は、現在の瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔの条件下で、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいて許容偏差範囲ＥＲ内での散布作業を実施できるかどうか判定する。本例は、散布作業におけるトータルの最大許容偏差をＥ＿ｍａｘとすると、Ｅ＿ｍａｘ＝Ｅ＿ｃｏｎｆとした場合の例である。瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに対する偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが許容偏差範囲ＥＲを超える場合、制御部１１０は、無人飛行体１００の高度を調整し、高度を下げた状態で偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが許容偏差範囲ＥＲに収まるようにする。

ここで、図１８は、例えば農薬ＩとノズルＢの組合せの場合の偏差パラメータＰ１を示しているものとする。制御部１１０は、偏差パラメータＰ１に基づき、例えば、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔ＝Ｖ２の場合に、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいてＥ＿ｉｎｓｔ＞Ｅ＿ｃｏｎｆとなる場合は、散布領域の偏差Ｅが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆ以下となるように、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒに対して、高度を下げた高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐを算出し設定する。そして、制御部１１０は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒから高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐまで無人飛行体１００の高度を低下させる。図１８において、Ｈ＿ｍａｘ、Ｈ＿ｍｉｎは散布作業における高度制限の範囲を表すもので、Ｈ＿ｍａｘが最大高度、Ｈ＿ｍｉｎが最小高度をそれぞれ示している。

図１９は、第１動作例における飛行制御を模式的に示す図である。制御部１１０は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいて、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔから求めた偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超える場合、Ｅ＿ｉｎｓｔ≦Ｅ＿ｃｏｎｆとなるような高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐに高度を調整し、無人飛行体１００の高度を下げる制御を行う。これにより、作業領域に風がある場合であっても、散布対象ＴＧに対して、散布物が許容偏差範囲内に収まるにように散布され、ユーザが想定した散布作業を適切に実行できる。

図２０は、第１動作例における散布作業の処理手順の一例を示すフローチャートである。図２１は、第１動作例における高度調整に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。

散布作業を行う場合、端末５０の処理部５１は、ユーザからの作業領域を指定する操作入力を受け付け、作業領域ＴＡの情報を無人飛行体１００に送信し、無人飛行体１００の作業領域ＴＡを設定する（Ｓ１０１）。無人飛行体１００の制御部１１０は、作業領域ＴＡの設定情報に従い、無人飛行体１００を飛行させて作業開始位置（スタート位置）ＰＳに移動させる（Ｓ１０２）。端末５０の処理部５１は、ユーザからの許容偏差範囲を指定する操作入力を受け付け、許容偏差範囲ＥＲの情報を無人飛行体１００に送信し、作業領域ＴＡにおける許容偏差範囲ＥＲを設定する（Ｓ１０３）。許容偏差範囲ＥＲは、最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを含むものとする。

無人飛行体１００の制御部１１０は、現在の風速情報を取得し、風速に合わせて高度調整値を算出する処理を実行する（Ｓ１０４）。高度調整値の算出処理において、制御部１１０は、風速風向計１９０の出力結果に基づき、現在の瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを測定する（Ｓ１０４１）。続いて制御部１１０は、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔによる偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔを算出する（Ｓ１０４２）。そして、制御部１１０は、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えたかどうか判定する（Ｓ１０４３）。これにより、制御部１１０は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいて許容偏差範囲ＥＲ内での散布作業を実施できるかどうか判定する。偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えない場合（Ｓ１０４３：Ｎｏ）、制御部１１０は高度調整値の算出処理を終了し、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒを維持する。一方、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えた場合（Ｓ１０４３：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、偏差パラメータに基づき、最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆ、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔから、高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐを算出し設定する（Ｓ１０４４）。

制御部１１０は、設定した高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐに基づき、調整後の高度（Ｈ＿ｃｏｍｐ）が高度制限を超えるかどうか判定する（Ｓ１０５）。例えば、制御部１１０は、高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐが最大高度Ｈ＿ｍａｘ又は最小高度Ｈ＿ｍｉｎを超えるかどうか判定する。調整後の高度が高度制限を超えない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部１１０は、設定した高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐに従って、調整後の高度（Ｈ＿ｃｏｍｐ）まで無人飛行体１００を移動させ、散布作業を実行する（Ｓ１０６）。この場合、制御部１１０は、無人飛行体１００を現在の高度Ｈ＿ｃｕｒから高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐまで降下させることになる。無人飛行体１００の高度を下げる場合、制御部１１０は、高度に応じた散布量となるように、単位時間の散布量を削減する。散布物の散布量は、高度によって適切な散布量が決定され、高度が高い場合は散布量が多く、高度が低い場合は散布量が少なくなるように、例えば高度に対して線形に散布量を変化させる。なお、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔによる偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えない場合は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒを維持することになり、高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐ＝Ｈ＿ｃｕｒとなる。

なお、制御部１１０は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいて瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔによる偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆ以下の場合、高度制限の最大高度Ｈ＿ｍａｘを超えない範囲で、高度を上昇させる制御を行ってよい。また、制御部１１０は、高度Ｈ＿ｃｕｒが最大高度Ｈ＿ｍａｘ以下、かつ偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆ以下の範囲で、できる限り高度を高くするよう高度制御を行ってよい。現在の高度Ｈ＿ｃｕｒが最大高度Ｈ＿ｍａｘ以下であり、高度上昇が可能な場合、制御部１１０は、無人飛行体１００の高度を上昇させ、高度に応じた散布量となるように、単位時間の散布量を増加する。

また、制御部１１０は、散布作業の飛行中に、所定時間間隔で常時瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを取得し、取得した瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに応じて、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超えない範囲で所定時間間隔で常時無人飛行体１００の高度調整を行ってよい。この場合、無人飛行体１００は、現在の風速に応じて高度を変化させながら、散布作業を実行する。

そして、制御部１１０は、散布作業を行いながら、作業終了位置（エンド位置）ＰＥに到達したかどうか判定する（Ｓ１０７）。作業終了位置ＰＥまで到達していない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御部１１０は、ステップＳ１０４に戻って高度調整値の算出処理を行い、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。作業終了位置ＰＥに到達した場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、散布作業の処理を終了し、飛行終了位置まで無人飛行体１００を移動させる。

調整後の高度が高度制限を超える場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、端末５０に作業中断提示命令を送信し、端末５０の処理部５１は、作業中断提示命令に従い、表示部５４に作業中断の問合せ表示を表示し、ユーザに作業中断を提示する（Ｓ１０８）。そして、処理部５１は、ユーザからの作業中断を指示する操作入力を受け付け、散布作業を中止するかどうか判定する（Ｓ１０９）。制御部１１０は、端末５０からの作業中止指示を受け付け、散布作業を中止しない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１０４に戻って高度調整値の算出処理を行い、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。一方、散布作業を中止する場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、端末５０からの作業中止指示に従って散布作業の処理を中止し、飛行終了位置まで無人飛行体１００を移動させる。

なお、制御部１１０は、風速情報に加えて風向情報を取得し、風速及び風向に応じて飛行体の高度を調整してよい。

上述した第１動作例では、散布作業を行う際の作業領域の風情報として、風速情報を取得し、風速に対応する散布領域の偏差が許容最大誤差を超える場合に、飛行体の高度を下げる制御を行う。このように、本例では、作業領域の風速に応じて高度を調整することによって、散布領域を調整し、風の影響を削減する。これにより、現在の風速における散布領域の偏差を、許容最大誤差の範囲内に収めることができ、適切な散布作業を実施できる。また、高度を下げた場合に散布量を減少させるなど、高度に応じて散布量を調整することにより、効率の良い散布を実施できる。また、散布領域の偏差が許容最大誤差の範囲内であり、可能な場合は、高度を上げる制御を行い、散布量を増加させることにより、作業効率を向上できる。以上のように、本例によれば、適切で効率の良い散布作業を実現することができる。

（飛行位置制御の第２動作例）
次に、本開示に係る飛行位置制御の第２動作例を説明する。なお、前述した第１動作例と同様の処理については説明を省略し、第１動作例と異なる処理を中心に説明する。

図２２は、第２動作例における散布作業の作業領域と散布領域の一例を示す図である。制御部１１０は、第１動作例と同様、散布作業の作業領域ＴＡ、作業開始位置（スタート位置）ＰＳ、作業終了位置（エンド位置）ＰＥ、飛行経路ＦＲ、許容偏差範囲ＥＲ、使用する散布物の種別と噴射ノズルの種別、散布物ノズルと農薬の組合せに対応する偏差パラメータを設定する。

作業領域ＴＡに風ＷＤがある場合、例えば、散布物は散布領域ＳＡ１のように風下方向にずれて散布され、許容偏差範囲ＥＲを超えてしまい、適切な散布作業が達成できないことが生じ得る。そこで、本例では、無人飛行体１００の周囲の風速に応じて作業開始位置ＰＳ、作業終了位置ＰＥを移動させ、この飛行位置の制御によって、散布領域が許容偏差範囲ＥＲを超えないようにする。図示例では、作業開始位置をＰＳ０からＰＳａに、作業終了位置をＰＥ０からＰＥａに、飛行位置を風上方向に移動させて飛行経路ＦＲを算出し、新たな飛行経路ＦＲによって散布作業を行う。この場合、散布物は散布領域ＳＡ２のように風上方向に移動した位置に散布され、許容偏差範囲ＥＲの中に納まるため、適切な散布作業を実行できる。

制御部１１０は、風情報として、例えば風速風向計１９０の検出結果に基づき、無人飛行体１００の周囲の風速と風向を測定し、所定時間内の平均風速情報、平均風向情報を取得する。なお、制御部１１０は、他の測定器や装置から所定期間の平均の風速、風向等の風情報を取得してよい。

図２３は、風情報の一例として平均風速を求める場合の処理を説明する図である。図示例では、時間経過に伴って変動する風速Ｖの測定結果を示しており、所定時間内における平均風速Ｖ＿ａｖｅを取得する。平均風速Ｖ＿ａｖｅは、例えば、１〜５ｍｉｎ程度の期間の風速の平均値を求める、或いは、作業開始位置から作業終了位置までの散布作業に要する時間の風速の平均値を求めることにより、算出できる。制御部１１０は、例えば、５分前から現在時刻までの５ｍｉｎの期間において、風速の平均値を算出することで、平均風速Ｖ＿ａｖｅを求めてよい。また、制御部１１０は、所定時間内の平均風速Ｖ＿ａｖｅとともに、平均風向Ａ＿ａｖｅを取得する。

図２４は、風速Ｖに対する散布領域の偏差Ｅの特性の一例を示す図である。図２５は、平均風速Ｖ＿ａｖｅのときの偏差をゼロにシフトさせた場合の風速Ｖに対する散布領域の偏差Ｅの特性の一例を示す図である。図２４に示す偏差パラメータのように、例えば風速Ｖｃ１のときの偏差Ｅが、あらかじめ設定した許容偏差範囲ＥＲに対応する最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆであるとする。ここで、測定した平均風速Ｖ＿ａｖｅのときの偏差をゼロ（Ｅ＝０）にシフトさせると、散布領域の偏差Ｅの特性は図２５のようになり、風速Ｖｃ２のときの偏差Ｅが最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆとなる。この場合、Ｖｃ１＜Ｖｃ２であり、最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆに対応する風速が大きくなり、作業開始位置の移動前よりも大きな風速まで散布領域の偏差Ｅを許容できるようになる。ここで、平均風速Ｖ＿ａｖｅのときの風の影響による偏差をＥ＿ａｖｅとすると、ゼロシフト後の風速Ｖ＝０のときの偏差は−Ｅ＿ａｖｅとなる。散布領域の偏差Ｅは、散布位置を移動させることによってシフトさせることができる。

図２６は、平均風速Ｖ＿ａｖｅに応じた作業開始位置の移動例を示す図である。図２７は、作業開始位置の移動後の風速Ｖに対する散布領域の偏差Ｅの特性の一例を示す図である。制御部１１０は、図２６に示すように、移動方向を−Ａ＿ａｖｅ、移動距離をＥ＿ａｖｅとして、風向とは逆方向に作業開始位置をＰＳ０からＰＳａに移動させることによって、平均風速Ｖ＿ａｖｅ、平均風向Ａ＿ａｖｅのときの偏差Ｅを相殺し、Ｅ＝０とすることができる。制御部１１０は、作業開始位置の移動に伴い、図２７に示す偏差パラメータのように、風速Ｖに対する散布領域の偏差Ｅの特性において、許容偏差範囲ＥＲに対応する最大許容偏差をＥ＿ｍａｘに設定する。この場合、Ｅ＿ｍａｘ＝Ｅ＿ｃｏｎｆ＋Ｅ＿ａｖｅとなる。なお、制御部１１０は、風速が０となったときに偏差Ｅが許容偏差範囲ＥＲを超えないように、Ｅ＿ａｖｅと≦Ｅ＿ｍａｘの範囲で作業開始位置の移動を制御する。

次に、第２動作例における作業開始位置の移動後の飛行位置制御について説明する。制御部１１０は、第１動作例と同様、現在の瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを取得し、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに対する偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔを算出し、散布物の散布領域の偏差Ｅを判定する。

図２８は、作業開始位置の移動後の風速毎の高度Ｈに対する偏差Ｅの特性の一例を示す図である。制御部１１０は、図２８の特性図にて示される偏差パラメータに基づき、求めた偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが、あらかじめ設定した許容偏差範囲ＥＲに対応する最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを超えるかどうか判定する。ここで、図２８は、例えば農薬ＩとノズルＢの組合せの場合の偏差パラメータＰ１を示しているものとする。制御部１１０は、偏差パラメータＰ１に基づき、例えば、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔ＝Ｖ２の場合に、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいてＥ＿ｉｎｓｔ≦Ｅ＿ｍａｘであるかどうか判定する。

図示例では、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔの影響による偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが、作業開始位置の移動前の最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆを超える一方、作業開始位置の移動後の最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘは超えない状態であり、制御部１１０は、高度調整を行うことなく現在の高度Ｈ＿ｃｕｒを維持する。なお、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを超えて、Ｅ＿ｉｎｓｔ＞Ｅ＿ｍａｘとなる場合、制御部１１０は、第１動作例と同様に、散布領域の偏差Ｅが最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘ以下となるように、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒから高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐまで無人飛行体１００の高度を低下させる。

図２９は、第２動作例における飛行制御を模式的に示す図である。制御部１１０は、所定時間内の平均風速Ｖ＿ａｖｅ、平均風向Ａ＿ａｖｅを取得し、平均風速Ｖ＿ａｖｅ、平均風向Ａ＿ａｖｅに応じて作業開始位置を移動させる制御を行う。これにより、作業領域に風がある場合であっても、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒを維持したまま、散布対象ＴＧに対して、散布物が許容偏差範囲内に収まるにように散布され、ユーザが想定した散布作業を適切に実行できる。

図３０は、第２動作例における散布作業の処理手順の一例を示すフローチャートである。図３１は、第２動作例における作業開始位置移動に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図３２は、第２動作例における高度調整に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。図３０において、第１動作例と同様の手順については同一符号を付している。

散布作業を行う場合、端末５０の処理部５１は、ユーザからの作業領域を指定する操作入力を受け付け、作業領域ＴＡの情報を無人飛行体１００に送信し、無人飛行体１００の作業領域ＴＡを設定する（Ｓ１０１）。無人飛行体１００の制御部１１０は、作業領域ＴＡの設定情報に従い、無人飛行体１００を飛行させて作業開始位置（スタート位置）に移動させる（Ｓ２０２）。作業開始位置への移動処理において、制御部１１０は、無人飛行体１００を作業高度まで上昇させる（Ｓ２０２１）。そして、制御部１１０は、ユーザ指定の作業ルートとして、指定された作業領域ＴＡに適応する飛行経路ＦＲを算出する（Ｓ２０２２）。

また、制御部１１０は、風速風向計１９０の出力結果に基づき、所定時間内の平均風速Ｖ＿ａｖｅ、平均風向Ａ＿ａｖｅを測定する（Ｓ２０２３）。続いて制御部１１０は、所定時間内の平均風速Ｖ＿ａｖｅによる偏差Ｅ＿ａｖｅを算出する（Ｓ２０２４）。次に、制御部１１０は、移動方向を−Ａ＿ａｖｅ、移動距離をＥ＿ａｖｅとして、無人飛行体１００の高度を保ちながら、作業開始位置をＰＳ０からＰＳａに移動させることにより、散布作業のスタート位置の調整を行う（Ｓ２０２５）。そして、制御部１１０は、無人飛行体１００を新しい作業開始位置（スタート位置）ＰＳａまで移動させる（Ｓ２０２６）。

次に、端末５０の処理部５１は、ユーザからの許容偏差範囲を指定する操作入力を受け付け、許容偏差範囲ＥＲの情報を無人飛行体１００に送信し、作業領域ＴＡにおける許容偏差範囲ＥＲを設定する（Ｓ１０３）。許容偏差範囲ＥＲは、作業開始位置の移動後の最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを含むものとする。

無人飛行体１００の制御部１１０は、現在の風速情報を取得し、風速に合わせて高度調整値を算出する処理を実行する（Ｓ２０４）。高度調整値の算出処理において、制御部１１０は、現在の瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔを測定し（Ｓ２０４１）、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔによる偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔを算出し（Ｓ２０４２）、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを超えたかどうか判定する（Ｓ２０４３）。これにより、制御部１１０は、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒにおいて許容偏差範囲ＥＲ内での散布作業を実施できるかどうか判定する。偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを超えない場合（Ｓ２０４３：Ｎｏ）、制御部１１０は高度調整値の算出処理を終了し、現在の高度Ｈ＿ｃｕｒを維持する。一方、偏差値Ｅ＿ｉｎｓｔが最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘを超えた場合（Ｓ２０４３：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、偏差パラメータに基づき、最大許容偏差Ｅ＿ｍａｘ、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔから、高度調整値Ｈ＿ｃｏｍｐを算出し設定する（Ｓ２０４４）。

散布作業時の高度調整に関する処理は、第１動作例と同様であり、制御部１１０は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０９の処理を実行し、瞬時風速Ｖ＿ｉｎｓｔに応じて高度調整を行う。制御部１１０は、飛行経路ＦＲを飛行して作業終了位置ＰＥａに到達するまで散布作業を行う。作業終了位置ＰＥａに到達した場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、散布作業の処理を終了し、飛行終了位置まで無人飛行体１００を移動させる。

なお、制御部１１０は、風向情報のみを取得し、風向に応じて所定範囲で作業開始位置を調整してよい。また、制御部１１０は、最大許容偏差Ｅ＿ｃｏｎｆ又はＥ＿ｍａｘを超えない範囲で、最大高度Ｈ＿ｍａｘ以下の範囲内で飛行体の高度を上げる制御を行ってよい。

上述した第２動作例では、散布作業を行う際の作業領域の風情報として、風速情報及び風向情報を取得し、所定期間の平均風速及び平均風向に応じて、散布作業の開始位置を移動させる制御を行う。また、作業開始位置の移動後に、現在の風速情報を取得し、風速に対応する散布領域の偏差が許容最大誤差を超える場合に、飛行体の高度を下げる制御を行う。このように、本例では、風速及び風向に応じて作業開始位置の調整することによって、散布領域を調整し、風の影響を削減する。これにより、現在の風速における散布領域の偏差を、許容最大誤差の範囲内に収めることができ、適切な散布作業を実施できる。また、作業領域の風速に応じて高度を調整することによって、散布位置の調整後に散布領域を微調整し、風の影響を削減する。これにより、効率の良い散布作業を実施できる。以上のように、本例によれば、適切な散布作業を維持しながら、散布作業の効率を向上させることができる。

本実施形態によれば、風速情報、風向情報等の風情報を取得し、散布作業を行う際の作業領域の風速、風向に基づき、飛行体の飛行高度、散布作業の開始位置などの飛行位置を制御できる。これにより、現在の作業領域の風の状況において、風の影響を低減し、散布領域の偏差を許容偏差以内に収めることができ、適切な散布作業を実行できる。飛行体の飛行高度、散布作業の開始位置、散布時の飛行経路等を調整することによって、散布作業の効率を向上できる。

本実施形態によれば、作業領域における風速に対する散布領域の偏差が最大許容偏差を超える場合に、飛行体の高度を下げることによって、散布作業時の風の影響を低減できる。散布領域の偏差が最大許容偏差を超えない範囲で、飛行体の高度を上げることによって、作業効率を向上できる。所定時間間隔で風速情報を常時取得し、風速に応じて所定時間間隔で常時飛行体の高度を調整することによって、適切な散布作業を常に維持できる。作業領域における風速及び風向に対する散布領域の偏差に応じて、飛行体による散布作業の開始位置を変更することによって、散布作業時の風の影響を低減できる。

なお、上記実施形態において、飛行制御方法におけるステップを実行する情報処理装置は、無人飛行体１００、端末５０のいずれかに有する例を示したが、他のプラットフォームにおいて情報処理装置を有し、飛行制御方法におけるステップを実行してよい。

以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示に係る発明の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載からも明らかである。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 飛行制御システム
５０ 端末
５１ 処理部
５２ メモリ
５３ 無線通信部
５４ 表示部
５５ 操作部
５６ インタフェース部
５７ ストレージ
５８ バッテリ
１００ 無人飛行体（ＵＡＶ）
１０２ ＵＡＶ本体
１１０ 制御部
１２０ メモリ
１３０ 回転翼機構
１４０ ＧＰＳ受信機
１５０ 慣性計測装置
１６０ 磁気コンパス
１７０ 気圧高度計
１８０ ミリ波レーダ
１９０ 風速風向計
２００ 噴射ノズル
２１０ タンク
２２０ 圧力センサ
２３０ 流量センサ
２４０ ストレージ
２５０ 通信インタフェース
２６０ バッテリ

Claims (27)

1. 飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
   前記飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、
   前記風情報と前記散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、前記飛行体の飛行位置を制御するステップと、を有する、
   飛行制御方法。
2. 前記飛行位置を制御するステップは、
   前記飛行体の高度を制御するステップを含む、
   請求項１に記載の飛行制御方法。
3. 前記飛行位置を制御するステップは、
   前記飛行体による散布作業の開始位置を調整するステップを含む、
   請求項１又は２に記載の飛行制御方法。
4. 前記風情報は、風速情報、風向情報のうちの少なくとも一つを含む、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の飛行制御方法。
5. 前記風情報は、平均風速、瞬時風速のうちの少なくとも一つを含む、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の飛行制御方法。
6. 前記飛行位置を制御するステップは、
   前記風情報に対応する散布領域の偏差を算出するステップと、
   前記散布領域の偏差に応じて前記飛行体の飛行位置を制御するステップと、を含む、
   請求項１に記載の飛行制御方法。
7. 前記風情報を取得するステップは、
   前記作業領域における風速情報を取得するステップを含み、
   前記飛行位置を制御するステップは、
   前記作業領域における風速に対する前記散布領域の偏差を算出するステップと、
   前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超えるかどうか判定するステップと、
   前記判定結果に基づき、前記飛行体の高度を調整するステップと、を含む、
   請求項６に記載の飛行制御方法。
8. 前記飛行位置を制御するステップは、
   前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超える場合に、前記飛行体の高度を下げる制御を行うステップ、を含む、
   請求項７に記載の飛行制御方法。
9. 前記飛行位置を制御するステップは、
   前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超えない範囲で、前記飛行体の高度を上げる制御を行うステップ、を含む、
   請求項７又は８に記載の飛行制御方法。
10. 前記風速情報を取得するステップは、
    所定時間間隔で前記風速情報を常時取得し、
    前記飛行体の高度を調整するステップは、
    前記取得した風速に応じて所定時間間隔で常時前記飛行体の高度を調整する、
    請求項７に記載の飛行制御方法。
11. 前記風情報を取得するステップは、
    前記作業領域における風速情報及び風向情報を取得するステップを含み、
    前記飛行位置を制御するステップは、
    前記作業領域における風速及び風向に対する前記散布領域の偏差を算出するステップと、
    前記散布領域の偏差に応じて飛行体による散布作業の開始位置を変更するステップと、を含む、
    請求項６に記載の飛行制御方法。
12. 前記飛行位置を制御するステップは、
    前記散布領域の偏差を相殺するように、前記散布作業の開始位置を前記風向と逆方向に移動させるステップ、を含む、
    請求項１１に記載の飛行制御方法。
13. 飛行体の飛行を制御する情報処理装置であって、
    前記飛行の制御に関する処理を実行する制御部を有し、
    前記制御部は、
    前記飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得し、
    前記風情報と前記散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、前記飛行体の飛行位置を制御する、
    情報処理装置。
14. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記飛行体の高度を制御する、
    請求項１３に記載の情報処理装置。
15. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記飛行体による散布作業の開始位置を調整する、
    請求項１３又は１４に記載の情報処理装置。
16. 前記風情報は、風速情報、風向情報のうちの少なくとも一つを含む、
    請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
17. 前記風情報は、平均風速、瞬時風速のうちの少なくとも一つを含む、
    請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
18. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記風情報に対応する散布領域の偏差を算出し、
    前記散布領域の偏差に応じて前記飛行体の飛行位置を制御する、
    請求項１３に記載の情報処理装置。
19. 前記制御部は、
    前記風情報の取得において、
    前記作業領域における風速情報を取得し、
    前記飛行位置の制御において、
    前記作業領域における風速に対する前記散布領域の偏差を算出し、
    前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超えるかどうか判定し、
    前記判定結果に基づき、前記飛行体の高度を調整する、
    請求項１８に記載の情報処理装置。
20. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超える場合に、前記飛行体の高度を下げる制御を行う、
    請求項１９に記載の情報処理装置。
21. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記散布領域の偏差が最大許容偏差を超えない範囲で、前記飛行体の高度を上げる制御を行う、
    請求項１９又は２０に記載の情報処理装置。
22. 前記制御部は、
    前記風速情報の取得において、
    所定時間間隔で前記風速情報を常時取得し、
    前記飛行体の高度の調整において、
    前記取得した風速に応じて所定時間間隔で常時前記飛行体の高度を調整する、
    請求項１９に記載の情報処理装置。
23. 前記制御部は、
    前記風情報の取得において、
    前記作業領域における風速情報及び風向情報を取得し、
    前記飛行位置の制御において、
    前記作業領域における風速及び風向に対する前記散布領域の偏差を算出し、
    前記散布領域の偏差に応じて飛行体による散布作業の開始位置を変更する、
    請求項１８に記載の情報処理装置。
24. 前記制御部は、
    前記飛行位置の制御において、
    前記散布領域の偏差を相殺するように、前記散布作業の開始位置を前記風向と逆方向に移動させる、
    請求項２３に記載の情報処理装置。
25. 飛行の制御に関する処理を実行する制御部と、
    散布物を散布する散布機構と、を有する飛行体であって、
    前記制御部は、
    前記散布機構によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得し、
    前記風情報と前記散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、前記飛行体の飛行位置を制御する、
    飛行体。
26. 飛行体の飛行を制御するコンピュータに、
    前記飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、
    前記風情報と前記散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、前記飛行体の飛行位置を制御するステップと、を実行させるための、
    プログラム。
27. 飛行体の飛行を制御するコンピュータに、
    前記飛行体によって散布作業を行う際の作業領域の風情報を取得するステップと、
    前記風情報と前記散布作業における散布領域の許容偏差とに基づき、前記飛行体の飛行位置を制御するステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な、
    記録媒体。

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