特許 7412041 無人航空機制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-28

(45)【発行日】2024-01-12

(54)【発明の名称】無人航空機制御システム

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/00 20060101AFI20240104BHJP

   B64D 25/00 20060101ALI20240104BHJP

   B64U 10/13 20230101ALI20240104BHJP

【ＦＩ】

G08G5/00 A

B64D25/00

B64U10/13

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022538500

(86)(22)【出願日】2020-07-20

(86)【国際出願番号】 JP2020028049

(87)【国際公開番号】W WO2022018790

(87)【国際公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】515019537

【氏名又は名称】株式会社ナイルワークス

(74)【代理人】

【識別番号】100103872

【弁理士】

【氏名又は名称】粕川 敏夫

(74)【代理人】

【識別番号】100139778

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100149456

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 喜幹

(74)【代理人】

【識別番号】100194238

【弁理士】

【氏名又は名称】狩生 咲

(72)【発明者】

【氏名】和氣 千大

(72)【発明者】

【氏名】柳下 洋

(72)【発明者】

【氏名】加藤 宏記

【審査官】高島 壮基

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１３８８８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２１２０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５２０８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３１２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４６８０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｄ ２５／００

Ｂ６４Ｕ １０／１３

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２１／３６

Ｇ０５Ｄ １／０２

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０９Ｂ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、操作端末装置とを備える無人航空機制御システムであって、
前記操作端末装置は、
圃場の地図データに対して前記無人航空機の位置情報をマッピングしたドローンマップを表示する表示手段と、
前記ドローンマップにおいて、前記複数の無人航空機の中から無人航空機の選択を受け付ける受付手段と、
前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機に選択信号を送信する送信手段と、を備え、
前記複数の無人航空機の各々は、
前記選択信号を受信する受信手段と、
光の発光、文字の表示及び音の発音の少なくとも１つにより報知を行う報知手段と、
前記受信手段が前記選択信号を受信した場合に、前記報知手段に報知を行わせる報知制御手段と、を備える、
無人航空機制御システム。

【請求項2】

対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、操作端末装置とを備える無人航空機制御システムであって、
前記操作端末装置は、
圃場の地図データに対して前記無人航空機の位置情報をマッピングしたドローンマップを表示する表示手段と、
前記ドローンマップにおいて、前記複数の無人航空機の中から無人航空機の選択を受け付ける受付手段と、
前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機を示す選択信号を送信する送信手段と、を備え、
前記複数の無人航空機の各々は、
前記選択信号を受信する受信手段と、
光の発光、文字の表示及び音の発音の少なくとも１つにより報知を行う報知手段と、
前記受信手段が、当該受信手段を備える前記無人航空機の識別情報を含む前記選択信号を受信した場合に、前記報知手段に報知を行わせる報知制御手段と、を備える、
無人航空機制御システム。

【請求項3】

前記ドローンマップにおいて、前記複数の無人航空機はアイコンによりマッピングされており、
前記表示手段は、前記アイコンにより前記無人航空機の選択が受け付けられると、選択されたアイコンを他のアイコンと異なる態様で表示する、
請求項１又は２に記載の無人航空機制御システム。

【請求項4】

前記表示手段は、前記ドローンマップにおいて、選択された無人航空機が実行可能な動作を含むメニューを、当該選択された無人航空機を示すアイコンの視認を妨げない位置に表示する、
請求項３に記載の無人航空機制御システム。

【請求項5】

前記メニューには、アイコンにより選択された無人航空機がユーザの意図した無人航空機とは異なるものであった場合に他の無人航空機の選択操作に戻るための項目が含まれている、
請求項４に記載の無人航空機制御システム。

【請求項6】

前記メニューに含まれる項目には、選択されている無人航空機による実行状況に応じた情報又は識別効果が表示される、
請求項４又は５に記載の無人航空機制御システム。

【請求項7】

前記送信手段は、所定の順序で前記複数の無人航空機に対して前記選択信号を順次送信する、
請求項１乃至６いずれか１項に記載の無人航空機制御システム。

【請求項8】

ホバリング指示の操作を受け付ける操作受付手段を備え、
前記送信手段は、前記操作受付手段が前記操作を受け付けた場合、飛行中の前記複数の無人航空機の全て又は一部にホバリングを指示する制御信号を送信する、
請求項１乃至７いずれか１項に記載の無人航空機制御システム。

【請求項9】

前記複数の無人航空機の各々は、前記対象エリアの上空に加え、着陸又は離陸の際に前記対象エリア外の上空を飛行し、
前記送信手段は、前記操作受付手段が前記操作を受け付けた場合、前記対象エリアの上空を飛行中の前記無人航空機のみに対して、ホバリングを指示する制御信号を送信する、
請求項８に記載の無人航空機制御システム。

【請求項10】

前記複数の無人航空機の各々は、前記対象エリアの上空に加え、着陸又は離陸の際に前記対象エリア外の上空を飛行し、
前記送信手段は、前記操作受付手段が前記操作を受け付けた場合、前記対象エリア外の上空を飛行中の前記無人航空機のみに対して、ホバリングを指示する制御信号を送信する、
請求項８に記載の無人航空機制御システム。

【請求項11】

前記報知手段は、自装置を備える無人航空機のプロペラを回転させるモータの上部、下部又は側部に配置されている、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の無人航空機制御システム。

【請求項12】

対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、操作端末装置とを備える無人航空機制御システムにおいて実行される方法であって、
前記操作端末装置が、
圃場の地図データに対して前記無人航空機の位置情報をマッピングしたドローンマップにおいて、前記複数の無人航空機の中から無人航空機の選択を受け付けるステップと、
前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機に選択信号を送信するステップと、を実行し、
対象エリアの上空を同時に飛行している複数の無人航空機の各々が、
前記選択信号を受信するステップと、
前記選択信号を受信した場合に、所定の態様で光の発光、文字の表示、音の発音の少なくとも１つを行うステップと、を実行する、
無人航空機制御方法。

【請求項13】

対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、操作端末装置とを備える無人航空機制御システムにおいて実行される方法であって、
前記操作端末装置が、
圃場の地図データに対して前記無人航空機の位置情報をマッピングしたドローンマップにおいて、前記複数の無人航空機の中から無人航空機の選択を受け付けるステップと、
前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機を示す選択信号を送信するステップと、を実行し、
対象エリアの上空を同時に飛行している複数の無人航空機の各々が、
前記複数の無人航空機の中から選択されたいずれかの無人航空機を示す選択信号を受信するステップと、
前記選択信号が自装置の選択を示す場合、所定の態様で光の発光、文字の表示、音の発音の少なくとも１つを行うステップと、を実行する、
無人航空機制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ドローン等の無人航空機を飛行させ、無人航空機に各種の作業を実行させる無人航空機制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ドローンと呼ばれる無人航空機の応用が進んでいる。その重要な応用分野の一つとして農地（圃場）への農薬や肥料などの薬剤散布が挙げられる。欧米と比較して農地が狭い日本においては、有人の飛行機やヘリコプターではなくドローンの使用が適しているケースが多い（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－４６２７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の無人航空機の各々が自律飛行をしている状況下で、無人航空機の下方のエリア内に例えば予期せぬ人、車両等が進入してくる場合がある。このような場合、万一、無人航空機が故障等により落下すると、エリア内に進入してきた人、車両等にぶつかり、事故を引き起こす危険がある。また、無人航空機が農薬等の散布物を上空から下方のエリアに散布している場合、散布物がエリア内に進入してきた人、車両等にかかると望ましくない。

【0005】

このような場合、無人航空機の動作モードを自律飛行モードから手動操縦モードに切り替えることが好ましい。この切り替えを行うと、ユーザは、状況に応じて、無人航空機に移動の停止、着陸、散布物の散布の停止等の指示を行い、事故等を回避できるからである。

【0006】

しかしながら、複数の無人航空機が同時に、１つのエリアの上空を自律飛行する場合がある。例えば、無人航空機を用いて、農地（圃場）に農薬や肥料等の散布物を散布したり、農地に作付けされている農作物の生育状況をカメラで撮影したりする際に、役割の異なる複数の無人航空機を同時に飛行させたり、同じ役割の複数の無人航空機を互いに他の無人航空機の飛行ルートの間の縫うように飛行させたりする場合である。これらの場合、短時間で所定の作業を完了させることができる。しかしながら、これらの場合、複数の無人航空機は、１つのエリアの上空を互いに衝突しない間隔を維持しながら、同時に自律飛行することになる。

【0007】

このように複数の無人航空機が自律飛行している状況下で、その下方のエリアに予期せぬ人、車両等が進入してきた場合、ユーザは複数の無人航空機を同時に手動で操縦することはできない。

【0008】

特許文献１に開示されているように、全ての無人航空機を緊急着陸させることも考えられる。しかし、緊急着陸した無人航空機がエリア内に進入した人や車両に衝突する可能性がある場合もある。また、複数の無人航空機の全てがエリア内に進入した人や車両に被害を及ぼす可能性は一般的に少ない。従って、全ての無人航空機を緊急着陸させることが常に最善策であるとは限らない。

【0009】

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、自律飛行中の複数の無人航空機の中から手動操縦を行う無人航空機を容易に選択可能にする手段を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明の一態様による無人航空機制御システムは、対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機に選択信号を送信する送信手段と、を備える無人航空機制御システムであって、前記複数の無人航空機の各々は、前記選択信号を受信する受信手段と、光の発光、文字の表示及び音の発音の少なくとも１つにより報知を行う報知手段と、前記受信手段が前記選択信号を受信した場合に、前記報知手段に報知を行わせる報知制御手段と、を備える。

【0011】

この発明の他の態様による無人航空機制御システムは、対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、前記複数の無人航空機の中から選択された無人航空機を示す選択信号を送信する送信手段と、を備える無人航空機制御システムであって、前記複数の無人航空機の各々は、前記選択信号を受信する受信手段と、光の発光、文字の表示及び音の発音の少なくとも１つにより報知を行う報知手段と、前記受信手段が自装置を備える無人航空機の選択を示す前記選択信号を受信した場合に、前記報知手段に報知を行わせる報知制御手段と、を備える。

【0012】

この発明のさらに他の態様による無人航空機制御システムは、ユーザが狙った方向に指向性のある電波又は光を送波する送波手段と、前記送波手段から送波された前記電波又は前記光を受波する受波手段を備え、対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機と、を備える無人航空機制御システムであって、前記複数の無人航空機の各々は、光の発光、文字の表示及び音の発音の少なくとも１つにより報知を行う報知手段と、前記受信手段が前記電波又は前記光を受波した場合に、前記報知手段に報知を行わせる報知制御手段と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の第１実施形態である無人航空機制御システムの構成を示す図である。

【図2】同実施形態におけるドローンの構成を示す図である。

【図3】同ドローンの構成を示す図である。

【図4】同ドローンの構成を示す図である。

【図5】同ドローンの構成を示す図である。

【図6】同ドローンの構成を示す図である。

【図7】同ドローンの構成を示すブロック図である。

【図8】同ドローンにおけるデータ処理装置の機能構成を示すブロック図である。

【図9】同実施形態における操作端末装置の構成を示すブロック図である。

【図10】同操作端末装置のＣＰＵの機能構成を示すブロック図である。

【図11】同操作端末装置の動作を示すフローチャートである。

【図12】同操作端末装置のタッチパネルの表示例を示す図である。

【図13】同操作端末装置のタッチパネルの表示例を示す図である。

【図14】同操作端末装置のタッチパネルの表示例を示す図である。

【図15】同操作端末装置のタッチパネルの表示例を示す図である。

【図16】同操作端末装置のタッチパネルの表示例を示す図である。

【図17】この発明の第２実施形態である無人航空機制御システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図を参照しながら、この発明を実施するための形態について説明する。図はすべて例示である。以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を促すために、ある特定の詳細について述べられている。しかしながら、実施形態は、これらの特定の詳細に限られない。また、図面を単純化するために、周知の構造および装置については概略的に示されている。

【0015】

＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である無人航空機制御システムの構成を示す図である。圃場４０３（対象エリアの一例）は、農作物が作付けされる田圃や畑等の農地である。基地局４０４は、ＲＴＫ－ＧＰＳ基地局としての機能を有している。操作端末装置４０１は、ユーザ４０２により操作される端末であり、ネットワーク（例えば、移動体通信網）を介してドローン１００ａ～１００ｄまたはサーバ４０５と通信を行う。ユーザ４０２は、例えば農業従事者である。操作端末装置４０１は、ネットワークを介してドローン１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ（以下、これらのドローンの各々を区別する必要がない場合、ドローン１００と総称する）と通信を行うことにより、ドローン１００の制御を行う。この操作端末装置４０１は、コンピュータプログラムを実行する一般的なタブレット端末等の携帯情報機器によって実現されてよい。

【0016】

ドローン１００（対象エリアの上空を同時に飛行する複数の無人航空機の一例）の各々は、操作端末装置４０１による制御の下、自律飛行モードと、手動操縦モードのいずれかの動作モードで動作する。具体的には、ドローン１００の各々は、自律飛行モードにおいて、各々に与えられた個別的な飛行計画に従って、圃場４０３の外部にある基地（図示略）から離陸し、圃場４０３内の各々の担当区画を飛行しつつの薬剤散布等の作業を行い、作業終了時、あるいは、充電等が必要になった時に基地に帰還する。また、ドローン１００の各々は、手動操縦モードにおいて、操作端末装置４０１から送信される制御信号に従い動作する。図示の例では、無人航空機制御システムに４台のドローン１００が設けられているが、ドローン１００の台数は５台以上であってもよく、３台以下であってもよい。

【0017】

本実施形態において、操作端末装置４０１が送信する制御信号には、全てのドローン１００を対象としたものと、ドローン１００のうちの特定のドローンを対象としたものがある。前者の制御信号は、全てのドローン１００に実行させる動作を指示する動作指令情報を含む。前者の制御信号の一例として、例えば圃場４０３内への人の進入等に応じて送信される緊急停止等に関する制御信号がある。また、後者の制御信号は、対象となる特定のドローンの識別情報と、当該ドローンに実行させるべき動作を指示する動作指令情報とを含む。例えばドローン１００ａの識別情報を含む制御信号が操作端末装置４０１からブロードキャスト送信されたとする。この制御信号を受信した４台のドローン１００のうちドローン１００ａは、受信した制御信号に自装置の識別情報が含まれていることから、制御信号が自装置宛であると判断する。

【0018】

そのような特定のドローンの識別情報を含む制御信号の一例として、選択信号がある。選択信号には、４台のドローン１００の中からユーザ４０２により選択されたドローン１００の識別情報と、ドローン１００が備える発光部（後述）の発光を指示する動作指令情報が含まれている。自装置の識別情報を含む選択信号を受信したドローンは、発光部を発光させて、自装置が選択されたドローンであることをユーザ４０２に知らせる。

【0019】

サーバ４０５は、典型的にはクラウドサービス上で運営されているコンピュータ群と関連ソフトウェアで構成される。このサーバ４０５は、４台のドローン１００の各々の飛行ルート及び当該飛行ルートに沿った飛行の態様を示す個別的な飛行計画を各々決定し、４台のドローン１００に対し、各々の飛行計画を与える機能を有する。

【0020】

次に、図２乃至図６を参照して、ドローン１００の構成を説明する。この明細書において、ドローンとは、動力手段（電力、原動機等）、操縦方式（無線であるか有線であるか等）を問わず、複数のプロペラを有する無人航空機全般を指すこととする。本実施形態において、４台のドローン１００は同じ構成を有する。

【0021】

プロペラ１０１－１ａ、１０１－１ｂ、１０１－２ａ、１０１－２ｂ、１０１－３ａ、１０１－３ｂ、１０１－４ａ、１０１－４ｂ（ロータとも呼ばれる）（以下、これらのプロペラの各々を区別する必要がない場合、プロペラ１０１と総称する）は、ドローン１００を飛行させるための手段であり、飛行の安定性、機体サイズ、および、バッテリ消費量のバランスを考慮し、８機（２段構成のプロペラが４セット）備えられている。

【0022】

モータ１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０２－４ａ、１０２－４ｂ（以下、これらのモータの各々を区別する必要がない場合、モータ１０２と総称する）は、プロペラ１０１を回転させる手段（典型的には電動機だが発動機等であってもよい）であり、一つのプロペラ１０１に対して１機のモータ１０２が設けられている。モータ１０２は、推進器の例である。１セット内の上下のプロペラ（たとえば、プロペラ１０１－１ａと１０１－１ｂ）、および、それらに対応するモータ（たとえば、モータ１０２－１ａと１０２－１ｂ）は、ドローン１００の飛行の安定性等のために軸が同一直線上にあり、かつ、互いに反対方向に回転する。なお、プロペラ１０１－３ｂ、および、モータ１０２－３ｂが図示されていないが、それらの位置は自明であり、もし左側面図があったならば示される位置にある。図３及び図４に示されるように、プロペラ１０１が異物と干渉しないよう設けられたプロペラガードを支えるための放射状の部材は水平ではなくやぐら状の構造である。衝突時に当該部材がプロペラ１０１の外側に座屈することを促し、ロータと干渉することを防ぐためである。

【0023】

薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３、１０３－４（以下、これらの薬剤ノズルの各々を区別する必要がない場合、薬剤ノズル１０３と総称する）は、薬剤を下方に向けて散布するための手段であり４機備えられている。なお、本願明細書において、薬剤とは、農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種、および、水などの圃場４０３に散布される液体または粉体を一般的に指すこととする。

【0024】

薬剤タンク１０４は散布される薬剤を保管するためのタンクであり、重量バランスの観点からドローン１００の重心に近い位置でかつ重心より低い位置に設けられている。薬剤ホース１０５－１、１０５－２、１０５－３、１０５－４（以下、これらの薬剤ホースの各々を区別する必要がない場合、薬剤ホース１０５と総称する）は、薬剤タンク１０４と４つの薬剤ノズル１０３の各々とを接続する手段であり、硬質の素材から成り、薬剤ノズル１０３を支持する役割を兼ねていてもよい。ポンプ１０６は、薬剤をノズルから吐出するための手段である。

【0025】

本実施形態におけるドローン１００は、各々ＬＥＤからなる８個の発光部１１１－１ａ、１１１－１ｂ、１１１－２ａ、１１１－２ｂ、１１１－３ａ、１１１－３ｂ、１１１－４ａ及び１１１－４ｂ（以下、これらの発光部の各々を区別する必要がない場合、発光部１１１と総称する）を備えている。発光部１１１は、ドローン１００が自装置の識別情報を含む選択信号を操作端末装置４０１から受信した場合に、操作端末装置４０１を操作するユーザ４０２に対して、その受信の事実を知らせるために報知する報知手段として機能する。本実施形態において、これら８個の発光部１１１は、８個のプロペラ１０１を回転させる８個のモータ１０２の上部又は下部に配置されている。さらに詳述すると、ドローン１００の通常の飛行状態において、４枚のプロペラ１０１－１ａ、１０１－２ａ、１０１－３ａ及び１０１－４ａを駆動するモータ１０２－１ａ、１０２－２ａ、１０２－３ａ及び１０２－４ａが鉛直方向上側に位置し、４枚のプロペラ１０１－１ｂ、１０１－２ｂ、１０１－３ｂ及び１０１－４ｂを駆動するモータ１０２－１ｂ、１０２－２ｂ、１０２－３ｂ及び１０２－４ｂが鉛直方向下側に位置する。そして、発光部１１１－１ａ、１１１－２ａ、１１１－３ａ及び１１１－４ａは、モータ１０２－１ａ、１０２－２ａ、１０２－３ａ及び１０２－４ａの鉛直方向直上に各々配置され、発光部１１１－１ｂ、１１１－２ｂ、１１１－３ｂ及び１１１－４ｂは、モータ１０２－１ｂ、１０２－２ｂ、１０２－３ｂ及び１０２－４ｂの鉛直方向直下に各々配置される。このような各位置に発光部１１１を設けるのは、操作端末装置４０１を操作するユーザ４０２による発光部１１１の発光の視認を容易にするためである。

【0026】

図７はドローン１００の制御機能を表したブロック図である。データ処理装置５０１は、ドローン全体の制御を司る構成要素であり、具体的にはＣＰＵ、メモリ、関連ソフトウェア等を含む組み込み型コンピュータであってよい。データ処理装置５０１は、ＥＳＣ（Electronic Speed Control）等の制御手段を介して、モータ１０２の各々の回転数を制御することで、ドローン１００の飛行を制御する。モータ１０２の各々の実際の回転数はデータ処理装置５０１にフィードバックされ、正常な回転が行われているかを監視できる構成になっている。あるいは、プロペラ１０１に光学センサ等を設けてプロペラ１０１の回転がデータ処理装置５０１にフィードバックされる構成でもよい。

【0027】

データ処理装置５０１が使用するソフトウェアは、機能拡張・変更、問題修正等のために記憶媒体等を通じて、または、移動体通信やＵＳＢ等の通信手段を通じて書き換え可能になっている。この場合において、不正なソフトウェアによる書き換えが行われないように、暗号化、チェックサム、電子署名、ウィルスチェックソフト等による保護が行われている。また、データ処理装置５０１が制御に使用する計算処理の一部が、操作端末装置４０１上、または、サーバ４０５上や他の場所に存在する別のコンピュータによって実行されてもよい。データ処理装置５０１は重要性が高いため、その構成要素の一部または全部が二重化されていてもよい。

【0028】

バッテリ５０２は、データ処理装置５０１、および、ドローン１００のその他の構成要素に電力を供給する手段であり、充電式であってもよい。バッテリ５０２はヒューズ、または、サーキットブレーカー等を含む電源ユニットを介してデータ処理装置５０１に接続されている。本実施形態におけるバッテリ５０２は電力供給機能に加えて、その内部状態（蓄電量、積算使用時間等）をデータ処理装置５０１に伝達する機能を有するスマートバッテリである。

【0029】

データ処理装置５０１は、通信部５０３を介して、操作端末装置４０１及びサーバ４０５と通信を行うことができる。本実施形態において、通信部５０３は、複数のドローン１００の各々に配置され、操作端末装置４０１から制御信号（選択信号を含む）を受信する受信手段としての役割を果たす。この場合に、通信には暗号化を施し、傍受、成り済まし、機器の乗っ取り等の不正行為を防止できるようにしておいてもよい。上述したように基地局４０４は、ＲＴＫ－ＧＰＳ基地局としての機能を有する。従って、ＲＴＫ基地局の信号とＧＰＳ衛星からの信号を組み合わせることで、ＧＰＳモジュール５０４－１、５０４－２、５０４－３（以下、これらのＧＰＳモジュールの各々を区別する必要がない場合、ＧＰＳモジュール５０４と総称する）により、ドローン１００の絶対位置を２センチメートル程度の精度で測定可能となる。ＧＰＳモジュール５０４は重要性が高いため、二重化・多重化されていてもよく、また、特定のＧＰＳ衛星の障害に対応するため、冗長化されたそれぞれのＧＰＳモジュール５０４は互いに異なる衛星を使用するよう制御されていてもよい。

【0030】

６軸ジャイロセンサ５０５はドローン１００の機体の互いに直交する３方向の加速度を測定する手段（さらに、加速度の積分により速度を計算する手段）である。６軸ジャイロセンサ５０５は、上述の３方向におけるドローン１００の機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する手段である。地磁気センサ５０６は、地磁気の測定によりドローン１００の機体の方向を測定する手段である。気圧センサ５０７は、気圧を測定する手段であり、間接的にドローン１００の高度も測定することもできる。レーザセンサ５０８は、レーザ光の反射を利用してドローン１００の機体と地表との距離を測定する手段であり、用いるレーザ光は、例えばＩＲ（赤外線）レーザである。ソナー５０９は、超音波等の音波の反射を利用してドローン１００の機体と地表との距離を測定する手段である。これらのセンサ類は、ドローン１００のコスト目標や性能要件に応じて取捨選択されてよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサ（角速度センサ）、風力を測定するための風力センサなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサ類は、二重化または多重化されていてもよい。同一目的の複数のセンサが存在する場合には、データ処理装置５０１はそのうちの一つのみを使用し、それが障害を起こした際には、代替のセンサに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサを同時に使用し、それぞれの測定結果が一致しない場合には障害が発生したと判定するようにしてもよい。

【0031】

流量センサ５１０は薬剤の流量を測定するための手段であり、薬剤タンク１０４から薬剤ノズル１０３に至る経路の複数の場所に設けられている。液切れセンサ５１１は薬剤タンク１０４内の薬剤の量が所定の量以下になったことを検知するセンサである。

【0032】

可視光カメラ５１２ａ、第１スペクトルカメラ５１２ｂ及び第２スペクトルカメラ５１２ｃ（以下、これらのカメラの各々を区別する必要がない場合、カメラ５１２と総称する）は、各々農作物を撮影するためのカメラであり、農地に作付けされている農作物の状態を示す物理用を測定する測定手段として機能する。ここで、可視光カメラ５１２ａは、農作物によって反射された太陽光の全波長帯域を撮影対象とする。また、第１スペクトルカメラ５１２ｂは、農作物によって反射された太陽光のうち赤色光、例えば６８０ｎｍ付近の波長帯域の成分を分光して撮影する。また、第２スペクトルカメラ５１２ｃは、農作物によって反射された太陽光のうち近赤外光、例えば７８０ｎｍ付近の波長帯域の成分を分光して撮影する。ドローン１００では、これらのカメラ５１２から得られる画像に基づいて、農作物の病気への罹患に関する診断が行われる。

【0033】

障害物検知カメラ５１３はドローン１００の障害物を検知するためのカメラである。スイッチ５１４はドローン１００を使用するユーザ４０２が様々な設定の操作を行うための手段である。障害物接触センサ５１５はドローン１００、特に、そのロータやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の障害物に接触したことを検知するためのセンサである。カバーセンサ５１６は、ドローン１００の操作パネルや内部保守用のカバーが開放状態であることを検知するセンサである。薬剤注入口センサ５１７は薬剤タンク１０４の注入口が開放状態であることを検知するセンサである。これらのセンサ類はドローン１００のコスト目標や性能要件に応じて取捨選択されてよく、二重化・多重化されてもよい。また、ドローン１００の外部の基地局４０４、操作端末装置４０１、または、その他の場所にセンサを設けて、読み取った情報をドローン１００に送信してもよい。たとえば、基地局４０４に風力センサを設け、風力・風向に関する情報を基地局４０４から移動体通信網経由でドローン１００に送信するようにしてもよい。

【0034】

データ処理装置５０１はポンプ１０６に対して制御信号を送信し、薬剤吐出量の調整や薬剤吐出の停止を行う。ポンプ１０６の現時点の状況（たとえば、回転数等）は、データ処理装置５０１にフィードバックされる構成となっている。また、データ処理装置５０１は、通信部５０３、ＧＰＳモジュール５０４、地磁気センサ５０６、気圧センサ５０７、レーザセンサ５０８及びソナー５０９を利用して、ドローン１００の３次元位置を測定する位置測定手段としての機能を備えている。また、データ処理装置５０１は、この位置測定手段により測定されるドローン１００の３次元位置と、６軸ジャイロセンサ５０５により測定されるドローン１００の姿勢に基づき、３つのカメラ５１２の各々により撮影される農作物の作付位置（又は領域）を特定する作付位置特定手段としての機能を備えている。

【0035】

発光部１１１の各々は、ＬＥＤにより構成されている。ブザー５１８は、音声信号によりドローン１００の状態（例えば、エラー状態）を知らせるための出力手段である。通信部５１９は操作端末装置４０１とは別の装置、たとえば、ソフトウェアの転送などのために通信する外部のコンピュータ等と通信するためのオプショナルな構成要素である。通信部５１９に替えて、または、それに加えて、赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ等の他の無線通信手段、または、ＵＳＢ接続などの有線通信手段が使用されてもよい。スピーカ５２０は、録音した人声や合成音声等により、ドローン１００の状態（例えば、エラー状態）を知らせる出力手段である。天候状態によっては飛行中のドローン１００の視覚的表示が見にくいことがあるため、そのような場合には音声による状況伝達が有効である。警告灯５２１はドローン１００の状態（例えば、エラー状態）を知らせるストロボライト等の表示手段である。これらの入出力手段は、ドローン１００のコスト目標や性能要件に応じて取捨選択されてよく、二重化・多重化されてもよい。

【0036】

図８はドローン１００のデータ処理装置５０１の機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、データ処理装置５０１は、ＣＰＵ７１０と、不揮発性メモリ及び揮発性メモリからなる記憶部７２０とを有する。ＣＰＵ７１０は、通信処理部７１１と、自律飛行制御部７１２と、手動操縦制御部７１３を備える。これらはＣＰＵ７１０が記憶部７２０内のプログラム（図示略）を実行することにより実現される機能である。

【0037】

通信処理部７１１は、通信部５０３により操作端末装置４０１との間で通信を行い、操作端末装置４０１から受信される制御信号に基づき、ドローン１００内の各部の制御を行う手段である。通信処理部７１１は、発光制御部７１４を備える。この発光制御部７１４は、受信手段である通信部５０３により操作端末装置４０１から選択信号が受信され、その選択信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれていた場合に、当該ドローン１００が備える発光部１１１を所定の態様で発光させて報知を行わせる報知制御手段である。なお、所定の態様での発光には、所定色での点灯、点滅等が含まれる。

【0038】

記憶部７２０には、当該ドローン１００用の飛行計画７２１が格納される。この飛行計画７２１は、ドローン１００の飛行開始前にサーバ４０５によって生成され、記憶部７２０に格納される。飛行計画７２１は、当該ドローン１００が飛行すべき圃場４０３上の飛行ルートを示す情報と、この飛行ルートに沿った複数の位置における飛行の態様（飛行速度、または、飛行ルート上の基準点の通過時刻等）を示す情報とを含む。

【0039】

ＣＰＵ７１０において、自律飛行制御部７１２は、記憶部７２０に記憶された飛行計画７２１に従って当該ドローン１００を飛行させ、農薬等の薬剤の散布を行わせる手段である。手動操縦制御部７１３は、通信処理部７１１により操作端末装置４０１から受信される制御信号に従って、当該ドローン１００の動作を制御する手段である。通信処理部７１１は、操作端末装置４０１から受信される制御信号に従って、自律飛行制御部７１２を起動して当該ドローン１００の動作モードを自律飛行モードとし、または手動操縦制御部７１３を起動して当該ドローン１００の動作モードを手動操縦モードとする。手動操縦モードにおいて、通信処理部７１１は、操作端末装置４０１から受信される制御信号を手動操縦制御部７１３に引き渡す。本実施形態では、自律飛行モードにおいても、各種の動作を指示する動作指令情報を含む制御信号が操作端末装置４０１から受信される場合がある。その場合、通信処理部７１１は、その受信された制御情報を手動操縦制御部７１３に引き渡す。

【0040】

図９は操作端末装置４０１の構成を示すブロック図である。なお、図９には操作端末装置４０１の機能を分かり易くするため、操作端末装置４０１とともに、ドローン１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄが示されている。

【0041】

図９に示すように、操作端末装置４０１は、全体を制御するＣＰＵ８１０と、プログラムやデータを記憶する記憶部８２０と、ドローン１００等の通信相手と通信を行う通信部８３０と、タッチパネル８４０とを含む。記憶部８２０は、不揮発性メモリ及び揮発性メモリからなる。タッチパネル８４０は、液晶表示パネル等からなる表示部８４１と、表示部８４１に設けられた２次元タッチセンサからなる操作部８４２とを有する。本実施形態において、タッチパネル８４０の表示部８４１は、４台のドローン１００に各々対応した複数のアイコン（表示物の一例）を表示する表示手段として機能する。

【0042】

図１０はＣＰＵ８１０の機能構成を示すブロック図である。なお、この図１０にはＣＰＵ８１０の機能構成を分かり易くするため、記憶部８２０に記憶された各種のデータがＣＰＵ８１０とともに示されている。

【0043】

図１０に示すように、記憶部８２０には、ドローンテーブル８２１と、ドローンマップ８２２が記憶される。ここで、ドローンテーブル８２１は、４台のドローン１００の各々の識別情報に対し、圃場４０３内の各ドローン１００の２次元位置情報を対応付けたテーブルである。２次元位置情報とは、圃場４０３の上空を飛行する各ドローン１００を圃場４０３に投影した位置を示す情報、すなわち、ドローン１００の３次元位置情報（緯度、経度、高度）に含まれる２次元位置情報（緯度、経度）である。ドローンマップ８２２は、圃場４０３の地図データに対し、ドローンテーブル８２１に示される各ドローンの２次元位置情報をマッピングした画像データである。

【0044】

図１０に示すように、ＣＰＵ８１０は、通信処理部８１１と、マップ生成部８１２と、ドローン制御部８１３を備える。これらはＣＰＵ８１０が記憶部８２０内のプログラム（図示略）を実行することにより実現される機能である。

【0045】

通信処理部８１１は、通信部８３０によりドローン１００等の通信相手と通信を行う手段である。通信処理部８１１は、制御信号送信部８１４を有する。この制御信号送信部８１４は、４台のドローン１００の全てを対象とする制御信号、あるいは４台のドローン１００のうちの特定のドローンを対象とする制御信号を通信部８３０から送信する送信手段である。前者の制御信号は、全てのドローン１００に実行させる動作を指示する動作指令情報を含む。後者の制御信号は、宛先となるドローンの識別情報と、当該ドローンに実行させる動作を指示する動作指令情報とを含む。

【0046】

マップ生成部８１２は、４台のドローン１００の各々が自律飛行を行っている間、通信処理部８１１によって各ドローン１００から受信される各ドローン１００の位置情報（緯度、経度、高度）に基づいて、記憶部８２０内のドローンテーブル８２１を更新し、このドローンテーブル８２１に基づいて、ドローンマップ８２２における各ドローン１００の所在位置を更新する手段である。

【0047】

ドローン制御部８１３は、タッチパネル８４０の操作部８４２に対する操作を受け付ける操作受付手段として機能する。ドローン制御部８１３は、操作部８４２に対する操作に従って、４台のドローン１００の全てを対象とする制御信号または特定のドローン１００を対象とする制御信号を生成して、通信処理部８１１の制御信号送信部８１４に引き渡す。

【0048】

図１１は４台のドローン１００が同時に自律飛行を行っている間に圃場４０３内に予期せぬ人が進入してきた場合における操作端末装置４０１の動作例を示すフローチャートである。以下、図１１を参照し、本実施形態の動作を説明する。

【0049】

４台のドローン１００が自律飛行を行っている間、各ドローン１００から操作端末装置４０１に対し、各ドローン１００の３次元位置（緯度、経度、高度）を示す位置情報が継続的に送信される。操作端末装置４０１において、マップ生成部８１２は、通信処理部８１１により各ドローン１００から受信される３次元位置情報に基づいて、ドローンテーブル８２１を更新し、更新後のドローンテーブル８２１に基づいてドローンマップ８２２を更新する。そして、マップ生成部８１２は、ドローンマップ８２２をタッチパネル８４０に表示する（ステップＳ１）。図１２はこのときのタッチパネル８４０の表示画面を例示する図である。図１２に示すように、各ドローン１００が圃場４０３の上空を自律飛行している間、タッチパネル８４０には、ドローン１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの２次元位置（圃場４０３に投影した各ドローン１００の位置）に応じたアイコンＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、ＩＣ４が表示される。また、タッチパネル８４０には緊急停止ボタン９０１が表示される。この緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われない間は、緊急停止の指示があったか否かの判断（ステップＳ２）の結果が「ＮＯ」となり、マップ生成部８１２は、ドローンマップ８２２の表示を継続する。

【0050】

圃場４０３内に人が進入した場合、それに気が付いたユーザ４０２は、タッチパネル８４０に表示されている緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作（ホバリング指示の一例）を行う。この結果、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、操作端末装置４０１のドローン制御部８１３が、全てのドローン１００を対象として、ホバリングと散布停止を指示する制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４はこの制御信号を通信部８３０から送信する（ステップＳ３）。

【0051】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々に受信される。各ドローン１００の通信処理部７１１は、受信した制御信号を手動操縦制御部７１３に引き渡す。手動操縦制御部７１３は、当該ドローン１００が農薬等の散布を行っていた場合にはその散布を停止する。また、手動操縦制御部７１３は、当該ドローン１００の移動を停止させ、ホバリング状態で待機させる。

【0052】

ステップＳ３の処理が終了すると、操作端末装置４０１のドローン制御部８１３は、アイコンＩＣ１～ＩＣ４のいずれかが選択されたか否かを判断する（ステップＳ４）。ユーザ４０２がアイコンＩＣ１～ＩＣ４に対するタッチ操作を行わない間、ステップＳ４の判断結果は「ＮＯ」となり、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４の判断を繰り返す。

【0053】

ユーザ４０２がアイコンＩＣ１～ＩＣ４のいずれかを選択し、選択したアイコンに対しタッチ操作を行うと、ステップＳ４の判断結果は「ＹＥＳ」となる。この場合、ドローン制御部８１３は、アイコンＩＣ１～ＩＣ４のうちユーザ４０２によって選択されたアイコンを強調表示（他のアイコンと異なる表示態様の一例）で表示する（ステップＳ５）。

【0054】

次にドローン制御部８１３は、ドローンテーブル８２１を参照することにより、ユーザ４０２によって選択されたアイコンの位置に対応した圃場４０３内の２次元位置に所在するドローン１００の識別情報を求める。そして、ドローン制御部８１３は、この識別情報を含む選択信号を生成して、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この選択信号を通信部８３０から送信する（ステップＳ６）。

【0055】

この選択信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。各ドローン１００において、通信処理部７１１は、受信した選択信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれているか否かを判断する。そして、選択信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれている場合、当該ドローン１００の発光制御部７１４は発光部１１１を所定の態様で発光させる。

【0056】

ステップＳ５およびＳ６の処理が終了すると、タッチパネル８４０の表示画面は図１３に例示する画面となる。この例では、ユーザ４０２によってアイコンＩＣ３が選択され、ステップＳ５においてアイコンＩＣ３が強調表示されている。また、この段階では、ユーザ４０２によって選択されたアイコンＩＣ３に対応するドローン１００ｃが実行可能な１以上の動作を含むメニュー９０２をタッチパネル８４０に表示する。好ましい態様において、ドローン制御部８１３は、ユーザ４０２が選択したアイコンＩＣ３の視認を妨げない位置にメニュー９０２を表示する。メニュー９０２に含まれる項目１～４は、ユーザ４０２が選択したアンコンに対応したドローン１００に行わせるべき動作に関する項目である。項目５の「他のドローンの選択」は、ユーザ４０２が現在選択しているドローン１００以外のドローン１００に動作を指示したい場合に選択する項目である。また、ドローン制御部８１３は、終了ボタン９０３をタッチパネル８４０に表示する。この終了ボタン９０３は、ドローン１００に対する必要な全ての動作指示が終了した場合に操作されるボタンである。

【0057】

ステップＳ６が実行されることにより、ユーザ４０２が選択したアイコンＩＣ３に対応したドローン１００ｃは、発光部１１１を所定の態様で発光させる。ユーザ４０２は、発光部１１１を発光させているドローン１００と、タッチパネル８４０において強調表示されているアイコンＩＣ３とを見比べ、意図したドローン１００が選択されているか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、ユーザ４０２は、意図したドローン１００が選択されていると判断した場合には、メニュー９０２における項目１～４のいずれかを選択し、意図したドローン１００が選択されていないと判断した場合には、項目５を選択する。

【0058】

ユーザ４０２がメニュー９０２の項目５を選択した場合、選択がＯＫか否かに関するステップＳ７の判断結果は「ＮＯ」となる。この場合、操作端末装置４０１は処理をステップＳ４に戻し、タッチパネル８４０の表示状態を図１２の表示状態に戻して、ユーザ４０２にアイコンＩＣ１～ＩＣ４の選択を再度行わせる。

【0059】

ユーザ４０２がメニュー９０２の項目１～４のいずれかを選択した場合、ステップＳ７の判断結果は「ＹＥＳ」となる。この場合、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４において選択されたアイコンに対応したドローン１００の識別情報と、ステップＳ７において選択された項目に対応した動作を指示する動作指令情報とを含む制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この制御信号を通信部８３０から送信する（ステップＳ８）。

【0060】

さらに詳述すると、ステップＳ７において例えば項目１が選択された場合、ステップＳ８において、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４において選択されたアイコンに対応したドローン１００の識別情報と、基地に戻って着陸する動作を指示する動作指令情報とを含む制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この制御信号を通信部８３０から送信する。

【0061】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。各ドローン１００において、通信処理部７１１は、受信した制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれているか否かを判断する。そして、制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれている場合、通信処理部７１１は制御信号に含まれる動作指令情報の内容に基づき、その動作指令情報の引き渡し先を決定する。この場合、通信処理部７１１は動作指令情報を自律飛行制御部７１２に引き渡す。自律飛行制御部７１２は、動作指令情報に従い、当該ドローン１００を基地に戻して着陸させる。

【0062】

自律飛行制御部７１２が動作指令情報に従って当該ドローン１００を動作させる間、通信処理部７１１では、発光制御部７１４が発光部１１１を継続的に発光させる。また、この間、通信処理部７１１は、動作指令情報により指定された動作の実行中であることを示す実行通知信号を継続的に操作端末装置４０１に送信する。操作端末装置４０１において、ドローン制御部８１３は、この実行通知信号が通信処理部８１１により受信される間、タッチパネル８４０に表示されたメニュー９０２の各項目のうちステップＳ７において選択された項目、すなわち、実行中の項目を強調表示する。図１４はこの場合におけるメニュー９０２の表示例を示すものである。この例では、ステップＳ７において項目１が選択されたため、「１．基地に戻り着陸」の文字が強調表示されている。

【0063】

また、自律飛行制御部７１２が動作指令情報に基づく当該ドローン１００の動作の制御を完了すると、通信処理部７１１では、発光制御部７１４が発光部１１１の発光を停止させる。また、当該ドローン１００の動作指令情報に基づく動作が完了すると、通信処理部７１１は、動作の完了を示す完了通知信号を操作端末装置４０１に送信する。操作端末装置４０１において、この完了通知信号が通信処理部８１１により受信されると、ドローン制御部８１３は、タッチパネル８４０に表示されたメニュー９０２の各項目のうちステップＳ７において選択された項目の左横に「完了」を示す文字または画像を表示する。図１５はこの場合におけるメニュー９０２の表示例を示すものである。この例では、ステップＳ７において項目１が選択されたため、「１．基地に戻り着陸」の文字の左横に「完了」の文字が表示されている。

【0064】

ステップＳ７において項目２が選択された場合、ステップＳ８において、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４において選択されたアイコンに対応したドローン１００の識別情報と、その場で着陸する動作を指示する動作指令情報とを含む制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この制御信号を通信部８３０から送信する。

【0065】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。各ドローン１００において、通信処理部７１１は、受信した制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれているか否かを判断する。そして、制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれている場合、通信処理部７１１は制御信号に含まれる動作指令情報の内容に基づき、その動作指令情報の引き渡し先を決定する。この場合、通信処理部７１１は動作指令情報を自律飛行制御部７１２に引き渡す。自律飛行制御部７１２は、動作指令情報に従い、当該ドローン１００をその場で着陸させる。

【0066】

ドローン１００による実行通知信号及び実行完了信号の送信に関する動作と、実行通知信号及び実行完了信号の受信に関連した操作端末装置４０１の動作は、項目１が選択された場合と同様に実行される。また、この点は、他の３つの項目が選択された場合についても同様である。

【0067】

ステップＳ７において項目３が選択された場合、ステップＳ８において、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４において選択されたアイコンに対応したドローン１００の識別情報と、モータ１０２の停止を指示する動作指令情報とを含む制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この制御信号を通信部８３０から送信する。

【0068】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。各ドローン１００において、通信処理部７１１は、受信した制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれているか否かを判断する。そして、制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれている場合、通信処理部７１１は制御信号に含まれる動作指令情報の内容に基づき、その動作指令情報の引き渡し先を決定する。この場合、通信処理部７１１は動作指令情報を自律飛行制御部７１２に引き渡す。自律飛行制御部７１２は、動作指令情報に従い、当該ドローン１００の全てのモータ１０２を停止させる。これにより当該ドローン１００は落下する。

【0069】

また、ステップＳ７において項目４が選択された場合、ステップＳ８において、ドローン制御部８１３は、ステップＳ４において選択されたアイコンに対応したドローン１００の識別情報と、手動操縦モードへの切替を指示する動作指令情報とを含む制御信号を生成し、通信処理部８１１に引き渡す。通信処理部８１１の制御信号送信部８１４は、この制御信号を通信部８３０から送信する。

【0070】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。各ドローン１００において、通信処理部７１１は、受信した制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれているか否かを判断する。そして、制御信号に当該ドローン１００の識別情報が含まれている場合、通信処理部７１１は制御信号に含まれる動作指令情報の内容に基づき、その動作指令情報の引き渡し先を決定する。この場合、通信処理部７１１は手動操縦制御部７１３を起動し、動作指令情報を手動操縦制御部７１３に引き渡す。その結果、当該ドローン１００の動作モードが手動操縦モードとなる。

【0071】

ドローン制御部８１３は、ステップＳ８において、いずれかのドローン１００を手動操縦モードに切り替えた場合、手動操縦モード用画面をタッチパネル８４０に表示する。図１６はこの手動操縦モード用画面を例示する図である。図１６に示すように、手動操縦モード用画面には、前進、後退、右旋回、左旋回等、ドローン１００に各種の動作を指示するボタンが表示される。ドローン制御部８１３は、これらのボタンに対するタッチ操作による動作指示をタッチパネル８４０から受け取り、その動作指示に対応した制御信号を当該ドローン１００に送信する。この制御信号は、動作指示に対応した動作指令情報と、宛先であるドローン１００の識別情報とを含む。

【0072】

この制御信号は、４台のドローン１００の各々によって受信される。これらのドローン１００のうち制御信号に含まれる識別情報により識別されるドローン１００の通信処理部７１１は、その制御信号に含まれる動作指令情報を手動操縦制御部７１３に引き渡す。手動操縦制御部７１３は、この動作指令情報に従って当該ドローン１００を動作させる。このようにして、圃場４０３に進入した人の安全を確保するためのドローン１００の手動操縦制御が行われる。この手動操縦が行われる間、手動操縦の対象であるドローン１００の発光制御部７１４は、発光部１１１を継続的に発光させる。

【0073】

操作端末装置４０１において、タッチパネル８４０の手動操縦モード用画面には、自律飛行モードへの切替ボタン９０４が表示される。ユーザ４０２がこの自律飛行モードへの切替ボタン９０４に対しタッチ操作を行うと、ドローン制御部８１３は、手動操縦の対象となっているドローン１００に対し、動作モードの自律飛行モードへの切替を指示する制御信号を当該ドローン１００に送信する。これにより当該ドローン１００の動作モードは自律飛行モードとなる。この場合、操作端末装置４０１において、ドローン制御部８１３は、タッチパネル８４０の表示状態を図１３に示す表示状態に戻し、メニュー９０２の「４．手動操縦モードに切替」の項目の左横に「完了」の文字を表示する。

【0074】

図１３に示す表示状態において、ユーザ４０２は、必要であれば、メニュー９０２の「５．他のドローンの選択」に対するタッチ操作を行う。その結果、ドローン制御部８１３は、各ドローン１００の最新の位置情報に基づいて、図１２に例示したような各ドローン１００のマップをタッチパネル８４０に表示し、ドローン１００の新たな選択を受け付ける。この場合、新たに選択されたドローン１００に関し、上述した処理が実行される。

【0075】

図１３に示す表示状態において、ユーザ４０２が終了ボタン９０３に対するタッチ操作を行うと、ドローン制御部８１３は、図１１に示す一連の処理を終了し、緊急停止ボタン９０１が指示される前の状態に戻る。

【0076】

以上のように、本実施形態によれば、操作端末装置４０１の制御信号送信部８１４は、ユーザ４０２が選択したドローン１００の識別情報を含む選択信号を送信し、選択信号を受信した各ドローン１００のうち選択信号に含まれる識別情報により識別されるドローン１００の発光制御部７１４は、当該ドローン１００に設けられた発光部１１１を発光させる。従って、ユーザ４０２は、自律飛行中の複数のドローン１００の中から、基地への帰還等のイレギュラーな自律飛行を行わせるドローン１００や、手動操縦を行うドローン１００を容易に選択することができる。

【0077】

＜第２実施形態＞
図１７はこの発明の第２実施形態である無人航空機制御システムの構成を示すブロック図である。なお、図１７において、上記第１実施形態において示された各部と同一の部分には共通の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、上記第１実施形態におけるドローン１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄが、ドローン１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃ及び１０００ｄ（以下、これらのドローンの各々を区別する必要がない場合、ドローン１０００と総称する）に、また、操作端末装置４０１が操作端末装置４００１に置き換えられている。なお、図１７において、サーバ等、上記第１実施形態において設けられていた他の要素は図示が省略されている。

【0078】

上記第１実施形態と同様、操作端末装置４００１は、ＣＰＵ８１０と、記憶部８２０と、通信部８３０と、タッチパネル８４０とを有する。上記第１実施形態と同様、タッチパネル８４０は、複数のドローン１０００に各々対応したアイコンを表示する表示手段として機能する。また、上記第１実施形態と同様、この表示手段は、ドローン１０００が実行可能な１以上の動作を含むメニューの表示を行う。

【0079】

本実施形態において、操作端末装置４００１は、ユーザ４０２が狙った方向に光線（指向性のある電波又は光の一例）を送波する送波部８５０を有する。また、ドローン１０００の各々は、操作端末装置４００１の送波部８５０から送波された光線を受波する受波部５３０を有する。操作端末装置４００１の送波部８５０は、例えば、操作端末装置４００１に接続されたレーザ照射器である。この場合、ユーザ４０２は、レーザ照射器から照射されるレーザ光が対象のドローン１０００に向かうように、レーザ照射器の姿勢を調整する。

【0080】

圃場内に人や車両が進入した場合において、ドローン１０００の各々を一斉に緊急停止させ、ホバリングさせる動作は、上記第１実施形態と同様である。

【0081】

上記第１実施形態においては、緊急停止及びホバリング完了後、ユーザ４０２は指定した動作の実行を指示する対象のドローン１００の選択を、操作端末装置４０１に表示されるアイコンをタッチすることにより行った。これに対し、本実施形態においては、ユーザ４０２は４台のドローン１０００の中から選択したドローン１０００を狙って送波部８５０から光線を送波する。送波部８５０から送波された光線は、ユーザ４０２によって選択されたドローン１０００の受波部５３０により受波される。

【0082】

受波部５３０が光線を受波すると、当該ドローン１０００の発光制御部７１４（図８参照）は、発光部１１１を発光させる。また、当該ドローン１０００の通信処理部７１１（図８参照）は、自装置が選択されたことを示す選択信号を送信する。選択信号には、当該ドローン１０００の識別情報が含まれる。操作端末装置４００１は、選択信号を受信し、受信した選択信号に含まれる識別情報に基づき、ユーザ４０２により選択されたドローン１０００を認識する。その後、操作端末装置４００１は、選択されたドローン１０００に対応したアイコンを強調表示する。そして、ドローン制御部８１３（図８参照）は、そのドローン１０００が実行可能な１以上の動作を含む選択メニューを表示する。
これ以降の動作は上記第１実施形態と同様である。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。

【0083】

＜変形例＞
以上、この発明の第１及び第２実施形態について説明したが、この発明には様々に変形され得る。以下にそれらの変形の例を示す。

【0084】

（１）上述の実施形態において、ドローン１００は、自装置が選択されたことを認識したことをユーザ４０２に対し報知する報知手段として、光の発光により報知を行う発光部１１１を備える。報知手段が報知を行う形態は光の発光に限られない。例えば、ドローン１００が、発光部１１１に加えて、もしくは代えて、文字の表示により報知を行う表示部を備えてもよい。なお、ここで「文字」とは、ひらがな、カタカナ、漢字、アルファベット等に加え、数字、記号等を含む広義の文字を意味する。また、ドローン１００が、発光部１１１に加えて、もしくは代えて、音の発音により報知を行う発音部を備えてもよい。

【0085】

（２）例えば、緊急停止ボタン９０１のタッチに応じて全ドローンがホバリングを開始した後、ユーザによりいずれかのドローンが選択されるまでの間、操作端末装置が、所定の順序で複数のドローン１００に対して選択信号を順次送信してもよい。

【0086】

この変形例によれば、操作端末装置に表示されている強調表示されているアイコンが順次変更されるとともに、強調表示されているアイコンに応じたドローンが順次発光する。そのため、ユーザはアイコンとドローンの対応関係を容易に知ることができ、タッチするアイコンを間違う確率が下がる。

【0087】

（３）人や車両の進入により全てのドローンを緊急停止した際、人や車両の進入した領域の近くに所在するドローンに当該領域の撮影を行わせ、当該領域の画像を操作端末装置に送ってタッチパネルに表示させるようにしてもよい。この変形例によれば、進入した人や車両に対して、より適切な対応を行うことができる。

【0088】

（４）上述の第１実施形態において、操作端末装置４０１はドローン１００に対し制御信号（選択信号を含む）をブロードキャスト送信により送信する。これに代えて、操作端末装置４０１が制御信号の宛先のドローン１００と通信接続を確立し、当該通信接続を介して制御信号の宛先のドローン１００のみに制御信号を送信する構成が採用されてもよい。この変形例においては、通信接続により通信相手が予め特定されるため、送信される制御信号に宛先のドローン１００の識別情報は含まれなくてよい。また、制御信号を受信したドローン１００は、受信した制御信号に自装置の識別情報が含まれているか否かの判断を行う必要がない。

【0089】

（５）上述の第１実施形態において、各装置（操作端末装置４０１、ドローン１００、サーバ４０５等）は移動体通信網等のネットワークを介して互いに直接通信を行う。それらの装置が通信に用いるネットワークの種類はいずれであってもよい。例えば、基地局４０４がＷｉＦｉ基地局の役割を兼ね備え、基地局４０４を介して操作端末装置４０１と各ドローン１００の間の通信が行われてもよい。

【0090】

（６）上述の実施形態の説明において、ユーザ４０２が圃場４０３内における人の進入等に応じて操作端末装置４０１（又は４００１）に表示される緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作を行うと、操作端末装置４０１は飛行している複数のドローン１００の全てを対象として、ホバリングを指示する制御信号を送信し、それらの制御信号に応じて、飛行中の全てのドローン１００がホバリングを開始する。これに代えて、緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われたときに、操作端末装置４０１が飛行している複数のドローン１００のうちの一部のみを対象に、ホバリングを指示する制御信号を送信してもよい。

【0091】

例えば、農薬散布等の作業を行うために圃場４０３の上空を飛行する複数のドローン１００の各々は、作業開始前に圃場４０３外にある基地から離陸し圃場４０３の上空に向かい飛行する。また、それらのドローン１００は、作業終了後に圃場４０３の上空から基地に向かい飛行した後、基地に着陸する。また、それらのドローン１００は、作業中にバッテリ５０２の交換、薬剤タンク１０４に対する薬剤の補充等の目的で、一時的に基地に戻り、再度、圃場４０３の上空に向かう。これらの基地からの離陸及び基地への着陸に際し、ドローン１００は圃場４０３外の上空を飛行する。

【0092】

そこで、例えば、緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われた際、操作端末装置４０１が、圃場４０３の上空を飛行中のドローン１００のみを対象としてホバリングを指示する制御信号を送信してもよい。もしくは、緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われた際、操作端末装置４０１が、圃場４０３外の上空を飛行中のドローン１００のみを対象としてホバリングを指示する制御信号を送信してもよい。

【0093】

なお、操作端末装置４０１は、例えば、ドローン１００の各々から継続的に送信されてくるドローン１００の位置情報により更新されるドローンマップ８２２に基づき、各ドローン１００が現在、圃場４０３の上空を飛行しているか、圃場４０３外の上空を飛行しているか、を判定することができる。

【0094】

緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われた際、圃場４０３の上空を飛行中のドローン１００のみを対象としてホバリングを指示する制御信号が送信される場合、圃場４０３の上空を飛行していたドローン１００はホバリングを開始し、作業を停止するが、圃場４０３外の上空を飛行していたドローン１００は、圃場４０３から基地へ向かう飛行、又は、基地から圃場４０３へ向かう飛行を継続する。

【0095】

また、緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われた際、圃場４０３外の上空を飛行中のドローン１００のみを対象としてホバリングを指示する制御信号が送信される場合、圃場４０３の上空を飛行していたドローン１００は、飛行と作業を継続するが、圃場４０３外の上空を飛行していたドローン１００は、ホバリングを開始する。

【0096】

また、緊急停止ボタン９０１に対するタッチ操作が行われた際、圃場４０３外の上空を飛行中のドローン１００のうち、基地に向かうドローン１００に対してはホバリングを指示する制御信号が送信されず、基地から圃場４０３に向かうドローン１００に対してはホバリングを指示する制御信号が送信される構成が採用されてもよい。

【0097】

なお、操作端末装置４０１は、例えば、継続的に更新されるドローンマップ８２２に示されるドローン１００の位置の経時変化に基づき、圃場４０３外の上空を飛行するドローン１００のうち、圃場４０３から基地に向かうドローン１００と基地から圃場４０３に向かうドローン１００を判別することができる。

【0098】

（７）上述の実施形態において、発光部１１１で例示される報知手段は、モータ１０２の上部又は下部に配置されている。報知手段が配置される位置はこれに限られない。例えば、報知手段が、モータ１０２の側部（例えば、側部のうち、ドローン１００の薬剤タンク１０４等が配置される本体から見て外側の部分）に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0099】

４０１，４００１……操作端末装置、４０２……ユーザ、４０３……圃場、４０４……基地局、４０５……サーバ、４０６……基地、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１０００ａ，１０００ｂ，１０００ｃ，１０００ｄ……ドローン、１０１……プロペラ、５０１……データ処理装置、５０３，５１９……通信部、５０４－１，５０４－２，５０４－３……ＧＰＳモジュール、５０５……６軸ジャイロセンサ、５０６……地磁気センサ、５０７……気圧センサ、５０８……レーザセンサ、５０９……ソナー、５１０……流量センサ、５１１……液切れセンサ、５１２ａ……可視光カメラ、５１２ｂ……第１スペクトルカメラ、５１２ｃ……第２スペクトルカメラ、５１３……障害物検知カメラ、５１４……スイッチ、５１５……障害物接触センサ、５１６……カバーセンサ、５１７……薬剤注入口センサ、１０２－１ａ，１０２－１ｂ，１０２－２ａ，１０２－２ｂ，１０２－３ａ，１０２－３ｂ，１０２－４ａ，１０２－４ｂ……モータ、１０６……ポンプ、１１１……発光部、５１８……ブザー、５２０……スピーカ、５２１……警告灯、７１０，８１０……ＣＰＵ、７２０，８２０……記憶部、８３０……通信部、８４０……タッチパネル、８４１……表示部、８４２……操作部、７２１……飛行計画、７１１，８１１……通信処理部、７１２……自律飛行制御部、７１３……手動操縦制御部、７１４……発光制御部、８２１……ドローンテーブル、８２２……ドローンマップ、８１２……マップ生成部、８１３……ドローン制御部、８１４……制御信号送信部、８５０……送波部、５３０……受波部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】