JPWO2020111096A1 - 作業計画装置、作業計画装置の制御方法、および、その制御プログラム、ならびにドローン - Google Patents
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Abstract
移動装置が移動する運転予定経路に基づいて、資源の補充計画をあらかじめ予測し、使用者に通知可能な作業計画装置を得る。【解決策】
保持される資源を減少させながら移動する移動装置(100)の、運転予定経路(403r)における資源の消費量を予測する消費量予測部(211,221)と、保持されている資源の量を取得する資源量取得部(212,222)と、消費量と、保持されている資源の量と、に基づいて、資源を移動装置(100)に補充するために運転予定経路(403r)上において作業を中断する作業中断点(31,32)を生成することで、運転予定経路(403r)を分割する運転経路分割部(213)と、を備える、作業計画装置(20)。
Description
を備えるドローンであって、前記作業計画装置は、上述のいずれかに記載の作業計画装置である。
なお、コンピュータプログラムは、インターネット等のネットワークを介したダウンロードによって提供したり、CD−ROMなどのコンピュータ読取可能な各種の記録媒体に記録して提供したりすることができる。
また、貯留量取得部222は、飛行中の他、薬剤の補充中であっても薬剤の貯留量を推定することができる。貯留量取得部222は、薬剤タンク104内の薬剤量が後述する必要薬剤量以上となっているとき、ドローン100の離陸を許可するように構成されていてもよい。この構成によれば、必要薬剤量の注入を確実に行ってから離陸することができる。また、必要薬剤量に関わらず満タンなど所定量の注入を検知して離陸許可を行う構成に比べて、必要な量のみが注入されれば離陸することができるので、薬剤を過剰に注入することがない。
作業計画装置20は、例えば、ドローン100がホバリングしているときに、作業中断点を決定する一連の工程を開始する。一連の工程は、発着地点406において離陸した直後のホバリング中に行う他、運転予定経路403r上の飛行中におけるホバリング中に行う場合もある。また、バッテリ502による到達可能地点が変化するような要因が生じたことを検知して、ホバリングを行い、作業中断点の見直しを行うように構成されていてもよい。到達可能地点が変化するような要因は、例えば強風の発生や気圧低下等であってもよい。また、ホバリングに代えて、着陸した状態で作業中断点を決定する工程を行ってもよい。
薬剤補充を行う作業中断点を決定する一連の工程は、バッテリ交換を行う作業中断点を決定する工程と同時に、又はバッテリ交換を行う作業中断点を決定する工程に続いて行われる。
なお、薬剤補充をする際、薬剤タンク104内の薬剤量を貯留量取得部222により適宜取得し、必要薬剤量が貯留されているか否かを判定してもよい。貯留量取得部222は、薬剤タンク104内の薬剤量が必要薬剤量以上となっているとき、ドローン100の作業開始、すなわち離陸を許可する。
図12に示すように、ドローン100が発着地点406に帰還することが決定している地点を基準に、帰還散布計画部23は、発着地点406までの帰還経路を仮生成する(S51)。当該地点は、作業中断点31,32又は作業終了点40である他、作業計画装置20により設定される作業中断点31,32以外において、不測の事態により圃場403から退避する地点であってもよい。
図13に示すように、まず、飛行計画変更部24は、運転予定経路403r上の基準地点から作業終了点までの残経路における消費電力を算出する(S61)。基準地点は、ドローン100が圃場403内を飛行している場合にはドローン100の現在位置であってもよい。また、所定時間後に到達が予想される地点を基準地点として、基準地点に到達する前に飛行速度を決定するように構成されていてもよい。この構成によれば、ドローン100が基準地点への到達前に加速を開始することができるので、基準地点においてより目標速度に近い速度を発揮することができる。また、目標速度で飛行させるドローン100が圃場403外の地点、例えば発着地点406にいる場合に、基準地点を運転予定経路403rに沿って順次移動させ、各地点における飛行速度をそれぞれ決定するように構成されていてもよい。
本発明に係る作業計画装置においては、移動装置が移動する運転予定経路に基づいて、作業を中断する位置や、資源の補充回数をあらかじめ予測し、使用者に通知することができる。
Claims (28)
- 保持される資源を減少させながら移動する移動装置の、運転予定経路における資源の消費量を予測する消費量予測部と、
保持されている前記資源の量を取得する資源量取得部と、
前記消費量と、保持されている前記資源の量と、に基づいて、前記資源を前記移動装置に補充するために前記運転予定経路上において作業を中断する作業中断点を生成することで、前記運転予定経路を分割する運転経路分割部と、
を備える、作業計画装置。
- 前記資源の量は、前記移動装置を駆動するバッテリの蓄電量である、
請求項1記載の作業計画装置。
- 前記作業中断点の個数に基づいて、前記運転予定経路を移動するために必要なバッテリの補充回数を算出する、
請求項2記載の作業計画装置。
- 前記バッテリの蓄電量と、前記移動装置の速度に基づいて、作業の開始から前記作業中断点に到達するまでの所要時間を算出する、
請求項2又は3記載の作業計画装置。
- 前記移動装置に搭載される前記バッテリの蓄電量によって前記移動装置が到達可能な地点を算出する、
請求項2乃至4のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記バッテリの蓄電量、ならびに前記バッテリの劣化状態および温度に伴う容量変化の少なくともいずれかに基づいて、前記バッテリによって到達可能な地点を算出する、
請求項5記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、前記移動装置の重量と、前記移動装置が消費する消費量の実績値と、前記運転予定経路の情報と、に基づいて、前記運転予定経路における消費量を予測する、
請求項1乃至6のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、所定範囲の加速度を有する動作ごとの消費量の予測値を算出し、
前記予測値を、前記運転予定経路において予定される加速度の変化に従って積算することで、前記運転予定経路における消費量を予測する、
請求項1乃至7のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、所定範囲の移動速度を有する動作ごとの消費量の予測値を算出し、
前記予測値を、前記運転予定経路において予定される移動速度の変化に従って積算することで、前記運転予定経路における消費量を予測する、
請求項1乃至8のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、前記移動装置が行う動作の種類ごとの消費量の予測値を算出し、
前記予測値を、前記運転予定経路において予定される動作に従って積算することで、前記運転予定経路における消費量を予測する、
請求項1乃至9のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記動作の種類は、直進、旋回、上昇、下降、ホバリングおよび対象エリア外移動のいずれかを少なくとも含む、
請求項10記載の作業計画装置。
- 前記作業中断点における前記資源の補充要否を判定する補充判定部をさらに備える、
請求項1乃至11のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記資源の量は、前記移動装置が対象エリアに散布するために貯留する薬剤の貯留量であり、前記資源量取得部は前記薬剤の貯留量を取得する、
請求項1乃至12のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、対象エリアの面積と、前記薬剤に応じてあらかじめ定められた散布濃度と、に基づいて、対象エリア全体に散布される薬剤量を算出し、前記対象エリア全体に予定される運転予定経路長に対する、所定地点から前記運転予定経路上の各地点までの経路長の割合に基づいて、前記所定地点から前記運転予定経路上の各地点までの薬剤消費量を予測する、
請求項13記載の作業計画装置。
- 前記消費量予測部は、前記薬剤の噴出流量の実績値と、前記実績値が対応する運転経路と、に基づいて、前記運転予定経路における前記薬剤の消費量を予測する、
請求項13又は14のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記運転予定経路において予測される前記薬剤の消費量と、補充される前記薬剤の量と、に基づいて、前記薬剤の補充回数を算出する、
請求項13乃至15のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記薬剤の補充において、前記運転予定経路の終点である作業終了点までに必要な薬剤量を算出し、使用者に通知する、
請求項16記載の作業計画装置。
- 前記移動装置に貯留されている前記薬剤の量と、前記移動装置の薬剤散布速度に基づいて、作業の開始から前記作業中断点に到達するまでの所要時間を算出する、
請求項13乃至17のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記資源量取得部は、前記移動装置への前記薬剤の補充中において、前記移動装置に貯留されている薬剤の量を取得し、所定の薬剤量が前記移動装置に貯留されていると判定するとき、前記移動装置の作業開始を許可する、
請求項13乃至18のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記作業中断点から前記資源を補充する発着地点までの帰還経路において、前記移動装置が薬剤を散布することを決定する、
請求項1乃至19のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記作業中断点から前記資源を補充する発着地点までの帰還経路において、薬剤が既に散布されているか否かを判定し、未散布の経路がある場合は、当該未散布の経路において前記薬剤を散布することを決定する帰還散布計画部をさらに備える、
請求項1乃至20のいずれかに記載の作業計画装置。
- 前記帰還散布計画部は、前記帰還経路において散布が予想される薬剤の重量に基づいて、搭載されているバッテリにより前記移動装置が到達可能な地点を算出し、前記到達可能な地点に基づいて前記帰還経路を生成する、
請求項21記載の作業計画装置。
- 前記移動装置が前記運転予定経路上を移動している状態において、前記移動装置を駆動するバッテリの貯留量が、基準地点から作業終了点までの残経路の予想消費電力に対して所定以上のとき、前記残経路における前記移動装置の移動速度を上昇させる、
請求項1乃至22のいずれかに記載の作業計画装置。
- 移動速度を変更する速度変更命令を受信可能であり、前記運転経路分割部は、前記速度変更命令を受信するとき前記運転予定経路を分割する処理を行う、
請求項1乃至23のいずれかに記載の作業計画装置。
- 作業計画装置により生成される作業中断点を受信して、前記作業中断点において作業を中断するドローンであって、
前記作業計画装置は、請求項1乃至24のいずれかに記載の作業計画装置である、ドローン。
- 作業計画装置と、
飛行制御部と、
を備えるドローンであって、
前記作業計画装置は、請求項1乃至24のいずれかに記載の作業計画装置である、ドローン。
- 保持される資源を減少させながら移動する移動装置の作業を計画する作業計画装置の制御方法であって、
前記移動装置の運転予定経路における資源の消費量を予測するステップと、
保持されている前記資源の量を取得するステップと、
前記消費量と、保持されている前記資源の量と、に基づいて、前記資源を前記移動装置に補充するために前記運転予定経路上において作業を中断する作業中断点を生成するステップと、
を含む、作業計画装置の制御方法。
- 保持される資源を減少させながら移動する移動装置の作業を計画する作業計画装置の制御プログラムであって、
前記移動装置の運転予定経路における資源の消費量を予測する命令と、
保持されている前記資源の量を取得する命令と、
前記消費量と、保持されている前記資源の量と、に基づいて、前記資源を前記移動装置に補充するために前記運転予定経路上において作業を中断する作業中断点を生成する命令と、
をコンピュータに実行させる、作業計画装置の制御プログラム。
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