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制造方法及图纸

本发明专利技术旨在获得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。作业计划装置(20)具备：消耗量预测部(211、221)，其对边减少所保持的资源边移动的移动装置(100)在行驶预定路径(403r)中的资源的消耗量进行预测；资源量获取部(212、222)，其获取所保持的资源的量；以及行驶路径分割部(213)，其基于消耗量和所保持的资源的量，生成为了向移动装置补充资源而在行驶预定路径上中断作业的作业中断点(31、32)，由此分割行驶预定路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术涉及作业计划装置、作业计划装置的控制方法及其控制程序以及无人机。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术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，本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业计划装置，具备：/n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；/n资源量获取部，其获取所保持的所述资源的量；以及/n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。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181127 JP 2018-221633;20190902 JP 2019-1592771.一种作业计划装置，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。


2.根据权利要求1所述的作业计划装置，其中，
所述资源的量是驱动所述移动装置的电池的蓄电量。


3.根据权利要求2所述的作业计划装置，其中，
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。


4.根据权利要求2或3所述的作业计划装置，其中，
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。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


6.根据权利要求5所述的作业计划装置，其中，
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。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


11.根据权利要求10所述的作业计划装置，其中，
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。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的作业计划装置，其中，
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。


14.根据权利要求13所述的作业计划装置，其中，
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。


15....

【专利技术属性】
技术研发人员：和气千大，柳下洋，
申请(专利权)人：株式会社尼罗沃克，
类型：发明
国别省市：日本;JP