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(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】2024-01-10
(45)【発行日】2024-01-18
(54)【発明の名称】薬剤散布用ドローン
(51)【国際特許分類】
B64D 1/18 20060101AFI20240111BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20240111BHJP
B64C 27/08 20230101ALI20240111BHJP
B64C 27/10 20230101ALI20240111BHJP
A01M 7/00 20060101ALI20240111BHJP
B64U 10/14 20230101ALI20240111BHJP
B64U 101/45 20230101ALN20240111BHJP
【ＦＩ】
B64D1/18
B64C39/02
B64C27/08
B64C27/10
A01M7/00 H
B64U10/14
B64U101:45
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2022503063
(86)(22)【出願日】2020-02-28
(86)【国際出願番号】 JP2020008557
(87)【国際公開番号】W WO2021171631
(87)【国際公開日】2021-09-02
【審査請求日】2023-02-16
(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】110003476
【氏名又は名称】弁理士法人瑛彩知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】村雲 泰
(72)【発明者】
【氏名】又吉 康太
(72)【発明者】
【氏名】柳下 洋
(72)【発明者】
【氏名】橘 浩則
(72)【発明者】
【氏名】和氣 千大
(72)【発明者】
【氏名】加藤 宏記
【審査官】山本 賢明
(56)【参考文献】
【文献】特許第６６５１６８２（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】国際公開第２０１９／２０８６０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１３９６２２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－０００１０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６４Ｄ １／１８
Ｂ６４Ｃ ３９／０２
Ｂ６４Ｃ ２７／０８
Ｂ６４Ｃ ２７／１０
Ａ０１Ｍ ７／００
Ｂ６４Ｕ １０／１４
Ｂ６４Ｕ １０１：４５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬剤の散布を行なうドローンであって、前記ドローンは、本体と、
前記ドローンが飛行時の進行方向に対して前記本体の前方の左右両側及び後方の左右両側にそれぞれ配置され、前記本体を飛行させるための複数の回転翼と、
薬剤散布を行うための複数の薬剤ノズルと、を備え、
前記複数の薬剤ノズルは、薬剤を吐出する開口であって、
前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の下方に位置する回転翼下方ノズルと、
前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の間に位置する回転翼間ノズルと、を含み、
前記回転翼間ノズルは、前記ドローンの進行方向において、前記本体の後方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の前方端よりも前方で、かつ前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の回転軸よりも後方に配置される、
ドローン。
【請求項2】
前記回転翼間ノズルは、前記本体の前後方向において、前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の後端よりも、前記回転翼の半径の１／２の大きさより前方に配置される、請求項１に記載のドローン。
【請求項3】
前記回転翼間ノズルは、前記ドローンの速度が所定の速度を下回る場合に薬剤散布を停止する、請求項１または２に記載のドローン。
【請求項4】
前記所定の速度は時速１２ｋｍである、請求項３に記載のドローン。
【請求項5】
前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼は、前記本体の左右方向において、所定の距離の範囲内で互いに離間する、請求項１から４のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項6】
前記所定の距離の範囲は、２０ｃｍ以上７０ｃｍ以下である、請求項５に記載のドローン。
【請求項7】
複数の前記回転翼は、それぞれ上下２段の回転翼の組からなり、前記回転翼間ノズルの前記本体の上下方向の位置が、前記回転翼の組の下側の回転翼から所定の値以上で下側に配置される、請求項１から６のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項8】
前記所定の値は２５ｃｍである、請求項７に記載のドローン。
【請求項9】
前記回転翼間ノズルは、そのノズル開口から吐出される薬剤の吐出量が、前記本体の前後方向と比べて前記本体の左右方向でより大きい、請求項１から８のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項10】
前記回転翼下方ノズルから吐出される薬剤の前記本体の左右方向の噴射角度に対して、前記回転翼間ノズルから吐出される薬剤の前記本体の左右方向の噴射角度の方がより大きい、請求項１から９のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項11】
前記回転翼下方ノズルと前記回転翼間ノズルとは、共通の薬剤管によって接続される、請求項１から１０のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項12】
前記回転翼下方ノズルの前記本体の上下方向の位置に対して、前記回転翼間ノズルの前記本体の上下方向の位置はより下方にある、請求項１から１１のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項13】
前記回転翼下方ノズルから吐出される薬剤の速度に対して、前記回転翼間ノズルから吐出される薬剤の速度の方がより速い、請求項１から１２のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項14】
前記回転翼下方ノズルから吐出される薬剤の粒径に対して、前記回転翼間ノズルから吐出される薬剤の粒径の方が大きい、請求項１から１３のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項15】
前記回転翼下方ノズルは、前記本体の前方の左側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から左側の位置と、
前記本体の前方の右側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から右側の位置と、
に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項16】
前記回転翼下方ノズルは、前記本体の前方の左側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸の下側の位置と、
前記本体の前方の右側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸の下側の位置と、
に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のドローン。
【請求項17】
前記回転翼下方ノズルは、前記本体の前方の左側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から左側の位置と、
前記本体の前方の左側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から右側の位置と、
前記本体の前方の右側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から左側の位置と、
前記本体の前方の右側に配置された前記回転翼の回動領域のうち、前記回転翼の回転軸から右側の位置と、
に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のドローン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、薬剤の散布を行なうドローンに関する。
【背景技術】
【0002】
機体の周囲に複数の回転翼を配置させて、各回転翼を同時にバランスよく回転させることによって飛行する無人飛行体（ドローンまたはマルチコプターなどという）がある。近年、商品の宅配サービスや、薬剤の散布など、様々な分野で、ドローンの研究、開発が進んでいる。
本技術分野の背景技術として、国際公開第２０１８／１３９６２２号（特許文献１）がある。この公報には、「ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、薬剤散布用のノズルの位置などを設定することにより、圃場外への薬剤飛散を最小化した薬剤撒布用ドローン」が記載されている。
本技術分野の背景技術として、国際公開第２０１８／１３９６２２号（特許文献１）がある。この公報には、「ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、薬剤散布用のノズルの位置などを設定することにより、圃場外への薬剤飛散を最小化した薬剤撒布用ドローン」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／１３９６２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ドローンを浮上させるために、各回転翼が回転すると、揚力が生成される。各回転翼から吹き下ろされる風をダウンウォッシュといい、この周囲では気流が変化する。特許文献１には、この気流の変化を考慮した薬剤散布用ドローンが記載されている。
そこで、本発明は、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、より効果的に、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対して吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供する。
そこで、本発明は、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、より効果的に、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対して吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、薬剤の散布を行なうドローンであって、前記ドローンは、本体と、前記ドローンが飛行時の進行方向に対して前記本体の前方の左右両側及び後方の左右両側にそれぞれ配置され、前記本体を飛行させるための複数の回転翼と、薬剤散布を行うための複数の薬剤ノズルと、を備え、前記複数の薬剤ノズルは、前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の下方に位置する回転翼下方ノズルと、前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の間に位置する回転翼間ノズルと、を含み、前記回転翼間ノズルは、前記ドローンの進行方向において、前記本体の後方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の前方端よりも前方に配置される。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、薬剤の散布を行なうドローンであって、前記ドローンは、本体と、前記ドローンが飛行時の進行方向に対して前記本体の前方の左右両側及び後方の左右両側にそれぞれ配置され、前記本体を飛行させるための複数の回転翼と、薬剤散布を行うための複数の薬剤ノズルと、を備え、前記複数の薬剤ノズルは、前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の下方に位置する回転翼下方ノズルと、前記本体の前方の左右両側に配置された前記回転翼の間に位置する回転翼間ノズルと、を含み、前記回転翼間ノズルは、前記ドローンの進行方向において、前記本体の後方の左右両側に配置された前記回転翼の回動領域の前方端よりも前方に配置される。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、回転翼下方ノズルと回転翼間ノズルとを組み合わせて用いることで、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対してより効果的に吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】ドローンの平面図の例である。（実施例１）
【図2】ドローンの正面図の例である。（実施例１）
【図3】ドローンの右側面図の例である。（実施例１）
【図4】ドローンの背面図の例である。（実施例１）
【図5】ドローンの斜視図の例である。（実施例１）
【図6】ドローンの制御機能を表したブロック図の例である。（実施例１）
【図7】ドローン管理システム７００全体の接続構成図の例である。（実施例１）
【図8】モバイル端末７０１に表示される圃場情報表示画面８００の例である。（実施例１）
【図9】モバイル端末７０１に表示されるドローン操作画面９００の例である。（実施例１）
【図10】モバイル端末７０１のハードウェア構成の例である。（実施例１）
【図11】管理サーバ７０２のハードウェア構成の例である。（実施例１）
【図12】管理端末７０３のハードウェア構成の例である。（実施例１）
【図13】圃場管理情報１３００の例である。（実施例１）
【図14】機器管理情報１４００の例である。（実施例１）
【図15】ユーザ管理情報１５００の例である。（実施例１）
【図16】薬剤管理情報１６００の例である。（実施例１）
【図17】エネルギー管理情報１７００の例である。（実施例１）
【図18】飛行経路管理情報１８００の例である。（実施例１）
【図19】スケジュール管理情報１９００の例である。（実施例１）
【図20】ドローンの平面図の例である。（実施例２）
【図21】ドローンの正面図の例である。（実施例２）
【図22】ドローンの背面図の例である。（実施例２）
【図23】ドローンの斜視図の例である。（実施例２）
【図24】回転翼と薬剤ノズルとの配置を概略的に示した例である。（実施例２）
【図31】前後に並ぶ回転翼から下方に現れるダウンウォッシュに対して薬剤を吐出させる場合を概略的に示した例である。（実施例２）
【図33】ドローンの背面図の例である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
ドローンは、農機の例である。本明細書において、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、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等）を問わず、複数の回転翼を有する飛行体全般を指すこととする。
ドローンは、農機の例である。本明細書において、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、および、自律飛行型であるか手動操縦型であるか等）を問わず、複数の回転翼を有する飛行体全般を指すこととする。
【実施例1】
【0009】
【0010】
回転翼１０１－１ａ、１０１－１ｂ、１０１－２ａ、１０１－２ｂ、１０１－３ａ、１０１－３ｂ、１０１－４ａ、１０１－４ｂ（ローターとも呼ばれる）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、電力消費量のバランスを考慮し、８機（２段構成の回転翼が４セット）備えられている。各回転翼１０１は、ドローン１００の本体１１０からのび出たアームにより本体１１０の四方に配置されている。すなわち、進行方向左後方に回転翼１０１－１ａ、１０１－１ｂ、左前方に回転翼１０１－２ａ、１０１－２ｂ、右後方に回転翼１０１－３ａ、１０１－３ｂ、右前方に回転翼１０１－４ａ、１０１－４ｂがそれぞれ配置されている。なお、ドローン１００は図１における紙面下向きを進行方向とする。回転翼１０１の回転軸から下方には、それぞれ棒状の足１０７－１，１０７－２，１０７－３，１０７－４が伸び出ている。
【0011】
モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０２－４ａ、１０２－４ｂは、回転翼１０１－１ａ、１０１－１ｂ、１０１－２ａ、１０１－２ｂ、１０１－３ａ、１０１－３ｂ、１０１－４ａ、１０１－４ｂを回転させる手段（典型的には電動機であるが発動機等であってもよい）であり、１つの回転翼に対して１機設けられている。モーター１０２は、推進器の例である。１セット内の上下の回転翼（例えば１０１－１ａと１０１－１ｂ）、および、それらに対応するモーター（例えば１０２－１ａと１０２－１ｂ）は、ドローン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。
【0012】
図２、および、図３に示されるように、ローター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回転翼の外側に座屈することを促し、ローターと干渉することを防ぐためである。
【0013】
薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３、１０３－４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、本明細書において、薬剤とは、農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種、水などの圃場に散布される液体、粉体又は微粒子である。
【0014】
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は、薬剤タンク１０４と各薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３、１０３－４とを接続する。薬剤ホースは硬質の素材から成り、当該薬剤ノズル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。
【0015】
図６は、ドローンの制御機能を表したブロック図の例である。
フライトコントローラー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。フライトコントローラー５０１は、モバイル端末７０１から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）等の制御手段を介して、モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂ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。モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂの実際の回転数はフライトコントローラー５０１にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。あるいは、回転翼１０１に光学センサー等を設けて回転翼１０１の回転がフライトコントローラー５０１にフィードバックされる構成でもよい。
フライトコントローラー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。フライトコントローラー５０１は、モバイル端末７０１から受信した入力情報、および、後述の各種センサーから得た入力情報に基づき、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）等の制御手段を介して、モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂ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。モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂの実際の回転数はフライトコントローラー５０１にフィードバックされ、正常な回転が行なわれているかを監視できる構成になっている。あるいは、回転翼１０１に光学センサー等を設けて回転翼１０１の回転がフライトコントローラー５０１にフィードバックされる構成でもよい。
【0016】
フライトコントローラー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、Ｗｉ－Ｆｉ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なわれないように、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、フライトコントローラー５０１が制御に使用する計算処理の一部が、モバイル端末７０１上、または、管理サーバ７０２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。フライトコントローラー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。
【0017】
フライトコントローラー５０１は、Ｗｉ－Ｆｉ子機機能５０３を介して、さらに、基地局７１０を介してモバイル端末７０１とやり取りを行ない、必要な指令をモバイル端末７０１から受信すると共に、必要な情報をモバイル端末７０１に送信できる。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するようにしてもよい。基地局７１０は、Ｗｉ－Ｆｉによる通信機能に加えて、ＲＴＫ－ＧＰＳ基地局の機能も備えている。ＲＴＫ基地局の信号とＧＰＳ測位衛星からの信号を組み合わせることで、フライトコントローラー５０１により、ドローン１００の絶対位置を数センチメートル程度の精度で測定可能となる。フライトコントローラー５０１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フライトコントローラー５０１は別の衛星を使用するよう制御されていてもよい。なお、フライトコントローラー５０１、基地局７１０、モバイル端末７０１間の通信はＷｉ－Ｆｉではなく、ＬＴＥ等のモバイルネットワークを用いる場合もある。
【0018】
６軸ジャイロセンサー５０５はドローン機体の互いに直交する３方向の加速度を測定する。さらに、加速度の積分により速度を計算する。６軸ジャイロセンサー５０５は、上述の３方向におけるドローン機体の姿勢角の変化、すなわち角速度を測定する。地磁気センサー５０６は、地磁気の測定によりドローン機体の方向を測定する。気圧センサー５０７は、気圧を測定し、間接的にドローンの高度を測定することもできる。レーザーセンサー５０８は、レーザー光の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定するものであり、ＩＲ（赤外線）レーザーであってもよい。
【0019】
ソナー５０９は、超音波等の音波の反射を利用してドローン機体と地表との距離を測定する。これらのセンサー類は、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよい。また、機体の傾きを測定するためのジャイロセンサー（角速度センサー）、風力を測定するための風力センサーなどが追加されていてもよい。また、これらのセンサー類は、二重化または多重化されていてもよい。同一目的複数のセンサーが存在する場合には、フライトコントローラー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、代替のセンサーに切り替えて使用するようにしてもよい。あるいは、複数のセンサーを同時に使用し、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見なすようにしてもよい。
【0020】
流量センサー５１０は薬剤の流量を測定するものであり、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。液切れセンサー５１１は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ーである。マルチスペクトルカメラ５１２は圃場７２０を撮影し、画像分析のためのデータを取得する手段である。障害物検知カメラ５１３は障害物を検知するためのカメラであり、画像特性とレンズの向きがマルチスペクトルカメラ５１２とは異なるため、マルチスペクトルカメラ５１２とは別の機器である。
【0021】
スイッチ５１４はドローン１００の使用者が様々な設定を行なうための手段である。障害物接触センサー５１５はドローン１００、特に、そのローターやプロペラガード部分が電線、建築物、人体、立木、鳥、または、他のドローン等の侵入者に接触したことを検知するためのセンサーである。なお、障害物接触センサー５１５は、６軸ジャイロセンサー５０５で代用してもよい。カバーセンサー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ーである。
【0022】
薬剤注入口センサー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ーである。これらのセンサー類はドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択されてもよく、二重化・多重化してもよい。また、ドローン１００外部の基地局７１０、モバイル端末７０１、または、その他の場所にセンサーを設けて、読み取った情報をドローン１００に送信してもよい。例えば、基地局７１０に風力センサーを設け、風力・風向に関する情報をＷｉ－Ｆｉ通信経由でドローン１００に送信するようにしてもよい。
【0023】
フライトコントローラー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なう。ポンプ１０６の現時点の状況（例えば、回転数等）は、フライトコントローラー５０１にフィードバックされる構成となっている。
【0024】
ＬＥＤ１０７は、ドローンの操作者に対して、ドローンの状態を知らせるための表示手段である。ＬＥＤに替えて、または、それに加えて液晶ディスプレイ等の表示手段を使用してもよい。ブザー５１８は、音声信号によりドローンの状態（特にエラー状態）を知らせるための出力手段である。Ｗｉ－Ｆｉ子機機能５１９はモバイル端末７０１とは別に、例えば、ソフトウェアの転送などのために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。Ｗｉ－Ｆｉ子機機能に替えて、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を使用してもよい。また、フライトコントローラー５０１、モバイル端末７０１、基地局７１０の各機器間の通信は、Ｗｉ－Ｆｉ子機機能に替えて、３Ｇ、４Ｇ、およびＬＴＥ等の移動通信システムにより相互に通信可能であってもよい。
【0025】
スピーカー５２０は、録音した人声や合成音声等により、ドローンの状態（特にエラー状態）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はドローンの状態（特にエラー状態）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、ドローンのコスト目標や性能要件に応じて取捨選択してよく、二重化・多重化してもよい。
【0026】
図７は、ドローン管理システム７００全体の接続構成図の例である。
ドローン管理システム７００は、ドローン１００、モバイル端末７０１、管理端末７０３及び基地局７１０を備え、それぞれがネットワークを介して管理サーバ７０２に接続されている。なお、ネットワークは有線、無線を問わず、それぞれの端末はネットワークを介して情報を送受信することができる。
ドローン１００及びモバイル端末７０１は圃場７２０において基地局７１０を介して通信を行うことが可能であり、ドローン１００が薬剤の散布フライトを行う。
ドローン管理システム７００は、ドローン１００、モバイル端末７０１、管理端末７０３及び基地局７１０を備え、それぞれがネットワークを介して管理サーバ７０２に接続されている。なお、ネットワークは有線、無線を問わず、それぞれの端末はネットワークを介して情報を送受信することができる。
ドローン１００及びモバイル端末７０１は圃場７２０において基地局７１０を介して通信を行うことが可能であり、ドローン１００が薬剤の散布フライトを行う。
【0027】
ネットワークは１つの通信規格により通信するネットワークでもよいし、複数の通信規格網が組み合わされたネットワークであってもよい。例えば、ドローン１００とモバイル端末７０１はそれぞれ基地局７１０が提供するＷｉ－Ｆｉによりネットワーク接続されてもよいし、ドローン１００とモバイル端末７０１はそれぞれＬＴＥ等の携帯通信網によりネットワーク接続されてもよい。また、ドローン１００が基地局７１０により提供されるＷｉ－Ｆｉにより接続され、基地局７１０とモバイル端末７０１は携帯通信網により接続される構成としてもよい。
【0028】
モバイル端末７０１は使用者の操作によりドローン１００に指令を送信し、また、ドローン１００から受信した情報（例えば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等）を表示する。例えばタブレット端末やスマートフォン等の携帯情報機器によって実現される。ドローン１００は管理サーバ７０２からの指示により自律飛行を行なうが、モバイル端末７０１により、離陸や帰還などの基本操作時、および、緊急時にはマニュアル操作を行うことができる。モバイル端末７０１は、基地局７１０と接続されており、基地局７１０を介して、若しくは直接管理端末７０３と通信を行うことができる。
【0029】
管理サーバ７０２は、例えばクラウド上に配置されたサーバであり、圃場管理情報１３００に基づいてドローン１００の散布飛行ルートを算出し、ドローン１００の自立飛行を制御する。また、ドローン１００に搭載されたカメラや各種センサーから取得された情報を収集し、圃場や作物の状態等、様々な分析を行うことができる。
管理端末７０３は、管理サーバ７０２を操作する端末であり、管理サーバ７０２の各種設定を行う。また、ドローン１００やモバイル端末７０１を制御することも可能である。
管理端末７０３は、管理サーバ７０２を操作する端末であり、管理サーバ７０２の各種設定を行う。また、ドローン１００やモバイル端末７０１を制御することも可能である。
【0030】
基地局７１０は、圃場７２０に設置され、Ｗｉ－Ｆｉ通信の親機機能等を提供する装置であり、ＲＴＫ－ＧＰＳ基地局としても機能し、ドローン１００の正確な位置を提供できるようになっている（Ｗｉ－Ｆｉ通信の親機機能とＲＴＫ－ＧＰＳ基地局が独立した装置であってもよい）。また、基地局７１０は、３Ｇ、４Ｇ、およびＬＴＥ等の携帯通信網を用いて、管理サーバ７０２と通信可能である。
【0031】
ドローン管理システム７００のそれぞれの端末や管理サーバ７０２は、例えば、スマートフォン、タブレット、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯端末（モバイル端末）でもよいし、メガネ型や腕時計型、着衣型などのウェアラブル端末でもよい。また、据置型または携帯型のコンピュータや、クラウドやネットワーク上に配置されるサーバでもよい。また、機能としてはＶＲ（仮想現実：Virtual Reality）端末、ＡＲ端末、ＭＲ（複合現実：Mixed Reality）端末でもよい。あるいは、これらの複数の端末の組合せであってもよい。例えば、１台のスマートフォンと１台のウェアラブル端末との組合せが論理的に一つの端末として機能し得る。またこれら以外の情報処理端末であってもよい。
【0032】
ドローン管理システム７００のそれぞれの端末や管理サーバ７０２は、それぞれオペレーティングシステムやアプリケーション、プログラムなどを実行するプロセッサ（制御部）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、ＩＣカードやハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、ネットワークカードや無線通信モジュール、モバイル通信モジュール等の通信制御部と、タッチパネルやキーボード、マウス、音声入力、カメラ部の撮像による動き検知による入力などの入力装置と、モニタやディスプレイ等の出力装置とを備える。なお、出力装置は、外部のモニタやディスプレイ、プリンタ、機器などに、出力するための情報を送信する装置や端子であってもよい。
【0033】
主記憶装置には、各種プログラムやアプリケーションなど（モジュール）が記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサが実行することで全体システムの各機能要素が実現される。なお、これらの各モジュールは集積化する等によりハードウェアで実装してもよい。また、各モジュールはそれぞれ独立したプログラムやアプリケーションでもよいが、１つの統合プログラムやアプリケーションの中の一部のサブプログラムや関数などの形で実装されていてもよい。
【0034】
本明細書では、各モジュールが、処理を行う主体（主語）として記載をしているが、実際には各種プログラムやアプリケーションなど（モジュール）を処理するプロセッサが処理を実行する。
補助記憶装置には、各種データベース（ＤＢ）が記憶されている。「データベース」とは、プロセッサまたは外部のコンピュータからの任意のデータ操作（例えば、抽出、追加、削除、上書きなど）に対応できるようにデータ集合を記憶する機能要素（記憶部）である。データベースの実装方法は限定されず、例えばデータベース管理システムでもよいし、表計算ソフトウェアでもよいし、ＸＭＬ、ＪＳＯＮなどのテキストファイルでもよい。
モバイル端末７０１を情報処理装置と呼ぶこともあるし、管理サーバ７０２を情報処理装置と呼ぶこともある。
補助記憶装置には、各種データベース（ＤＢ）が記憶されている。「データベース」とは、プロセッサまたは外部のコンピュータからの任意のデータ操作（例えば、抽出、追加、削除、上書きなど）に対応できるようにデータ集合を記憶する機能要素（記憶部）である。データベースの実装方法は限定されず、例えばデータベース管理システムでもよいし、表計算ソフトウェアでもよいし、ＸＭＬ、ＪＳＯＮなどのテキストファイルでもよい。
モバイル端末７０１を情報処理装置と呼ぶこともあるし、管理サーバ７０２を情報処理装置と呼ぶこともある。
【0035】
図８は、モバイル端末７０１に表示される圃場情報表示画面８００の例である。
モバイル端末７０１の画面表示モジュール１０１１は、モバイル端末７０１に記憶された地図情報１２００及び圃場管理情報１３００を取得し、圃場情報表示画面８００を生成して、画面等の出力装置１００５に出力する。
なお、画面表示モジュール１０１１は、管理サーバ７０２に記憶された地図情報１２００や１２００及び圃場管理情報１３００をネットワーク経由で取得して、圃場情報表示画面８００を生成する構成であってもよい。
モバイル端末７０１の画面表示モジュール１０１１は、モバイル端末７０１に記憶された地図情報１２００及び圃場管理情報１３００を取得し、圃場情報表示画面８００を生成して、画面等の出力装置１００５に出力する。
なお、画面表示モジュール１０１１は、管理サーバ７０２に記憶された地図情報１２００や１２００及び圃場管理情報１３００をネットワーク経由で取得して、圃場情報表示画面８００を生成する構成であってもよい。
【0036】
圃場情報表示画面８００の背面には地図８０１が表示されており、その中で圃場の情報が圃場管理情報１３００に記憶されている圃場８０２、８０３、８０４に、情報が登録されていることを示すアンカー８０５が表示されている。
圃場とは、ドローン１００による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場は家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場内に、建築物や電線等の侵入者が存在する場合もある。圃場は、薬剤散布の対象エリアの１つの例である。
圃場とは、ドローン１００による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である。実際には、圃場の地形は複雑であり、事前に地形図が入手できない場合、あるいは、地形図と現場の状況が食い違っている場合がある。通常、圃場は家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している。また、圃場内に、建築物や電線等の侵入者が存在する場合もある。圃場は、薬剤散布の対象エリアの１つの例である。
【0037】
画面表示モジュール１０１１は、画面のタップなどにより入力装置１００４を介してユーザから圃場８０２の選択を受け付けると、圃場８０２に対応する情報を、圃場管理情報１３００から取得し、圃場情報表示領域８１０に表示する。また画面表示モジュール１０１１は、選択された圃場８０２の周囲を明るい色の太線に変更するなど、圃場８０２が選択されていることを示すハイライト表示を行う。
【0038】
圃場情報表示領域８１０には、圃場名８１１、住所８１２、面積８１３、作付作物名８１４等、圃場管理情報１３００から取得される情報が表示される。
散布情報表示領域８２０には、薬剤の散布に関連する情報が表示される。作付作物名８１４や散布時期などによって散布される薬剤は変わり、近い時期に散布すべき薬剤情報を薬剤管理情報１６００から取得して表示する。
散布情報表示領域８２０には、管理サーバ７０２の散布関連情報管理モジュール１１１４が取得または算出した薬剤の散布に関連する情報、例えば圃場の散布フライトに必要な薬剤名、散布量、希釈量、エネルギー量などを表示する。
状態８３０には、選択された圃場８０２に対する現在の状態として、例えば、「測量済」、「飛行経路あり」などの情報が表示される。
最新飛行日時８４０には、最新の散布フライト日時の情報が表示される。
飛行ステータス表示欄８５０には、ドローンの散布飛行の現在のステータスが表示される。
散布情報表示領域８２０には、薬剤の散布に関連する情報が表示される。作付作物名８１４や散布時期などによって散布される薬剤は変わり、近い時期に散布すべき薬剤情報を薬剤管理情報１６００から取得して表示する。
散布情報表示領域８２０には、管理サーバ７０２の散布関連情報管理モジュール１１１４が取得または算出した薬剤の散布に関連する情報、例えば圃場の散布フライトに必要な薬剤名、散布量、希釈量、エネルギー量などを表示する。
状態８３０には、選択された圃場８０２に対する現在の状態として、例えば、「測量済」、「飛行経路あり」などの情報が表示される。
最新飛行日時８４０には、最新の散布フライト日時の情報が表示される。
飛行ステータス表示欄８５０には、ドローンの散布飛行の現在のステータスが表示される。
【0039】
コンパス８６１は、地図８０１が表示している方位を示す。
圃場全体表示ボタン８６２が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、選択された圃場が画面いっぱいになるように表示の縮尺を変更する。
現在地移動ボタン８６３が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、モバイル端末７０１のＧＰＳにより取得された現在地が画面の中心になるように表示を変更する。
スケジュール表示ボタン８７０が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、当日の薬剤散布スケジュールを表示する。
圃場全体表示ボタン８６２が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、選択された圃場が画面いっぱいになるように表示の縮尺を変更する。
現在地移動ボタン８６３が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、モバイル端末７０１のＧＰＳにより取得された現在地が画面の中心になるように表示を変更する。
スケジュール表示ボタン８７０が選択されると、画面表示モジュール１０１１は、当日の薬剤散布スケジュールを表示する。
【0040】
図９は、モバイル端末７０１に表示されるドローン操作画面９００の例である。
ドローンバッテリー表示９０１にはドローンの現在のバッテリー残量が表示される。
ドローン位置９０２には、ドローン１００の現在の位置情報が表示される。
散布フライト進捗情報９１２には、現在の散布フライトの進捗情報が表示される。例えば散布フライトの飛行ルートの進捗状況や、散布薬剤の残量、バッテリー残量等が表示される。
飛行ステータス表示欄９２１には、ドローン１００の散布飛行の現在のステータスが表示される。
メッセージ表示欄９２２には、ドローン１００との通信内容や飛行状態等を示すメッセージが表示される。
ドローンバッテリー表示９０１にはドローンの現在のバッテリー残量が表示される。
ドローン位置９０２には、ドローン１００の現在の位置情報が表示される。
散布フライト進捗情報９１２には、現在の散布フライトの進捗情報が表示される。例えば散布フライトの飛行ルートの進捗状況や、散布薬剤の残量、バッテリー残量等が表示される。
飛行ステータス表示欄９２１には、ドローン１００の散布飛行の現在のステータスが表示される。
メッセージ表示欄９２２には、ドローン１００との通信内容や飛行状態等を示すメッセージが表示される。
【0041】
高度変更ボタン９２３、９２４は、ドローン１００の飛行高度を変更するためのボタンである。マイナスを押すと高度が下がり、プラスを押すと高度が上がる。
緊急停止ボタン９２５は、飛行しているドローン１００を緊急停止等するボタンであり、その場でホバリングを行う一時停止の他、飛行開始地点に戻るオプションや、その場でモーターを緊急停止するオプション等も表示可能である。
ドローン操作画面９００の例では、薬剤散布の対象となる圃場９３０が地図上に表示されており、圃場９３０上の散布フライトの飛行経路９３１が表示されている。ドローン１００は、モバイル端末７０１または管理サーバ７０２に記憶された飛行経路管理情報１８００に従い、指定された飛行座標を順に飛行する。
緊急停止ボタン９２５は、飛行しているドローン１００を緊急停止等するボタンであり、その場でホバリングを行う一時停止の他、飛行開始地点に戻るオプションや、その場でモーターを緊急停止するオプション等も表示可能である。
ドローン操作画面９００の例では、薬剤散布の対象となる圃場９３０が地図上に表示されており、圃場９３０上の散布フライトの飛行経路９３１が表示されている。ドローン１００は、モバイル端末７０１または管理サーバ７０２に記憶された飛行経路管理情報１８００に従い、指定された飛行座標を順に飛行する。
【0042】
高度変更ボタン９２３、９２４や緊急停止ボタン９２５等、ドローン１００への操作を必要とする操作を受け付けると、ドローン操作モジュール１０１２が、これらの操作に対応するコマンド等の情報をドローン１００に送信し、ドローン１００を操作することができる。
次の散布スケジュール表示ボタン９４０は、現在実行されている散布フライトの次の散布フライトのスケジュールを表示するためのボタンである。このボタンが押されると、スケジュール管理情報１９００から取得された次の散布フライトに関する情報が表示される。
次の散布スケジュール表示ボタン９４０は、現在実行されている散布フライトの次の散布フライトのスケジュールを表示するためのボタンである。このボタンが押されると、スケジュール管理情報１９００から取得された次の散布フライトに関する情報が表示される。
【0043】
図１０は、モバイル端末７０１のハードウェア構成の例である。
モバイル端末７０１は、例えばタブレットやスマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ等の端末である。
主記憶装置１００１には、画面表示モジュール１０１１、ドローン操作モジュール１０１２、スケジュール管理モジュール１０１３等のプログラムやアプリケーションが記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１００３が実行することでモバイル端末７０１の各機能要素が実現される。
画面表示モジュール１０１１は、圃場情報表示画面８００や、ドローン操作画面９００を表示パネルなどの出力装置１００５に表示する。
モバイル端末７０１は、例えばタブレットやスマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ等の端末である。
主記憶装置１００１には、画面表示モジュール１０１１、ドローン操作モジュール１０１２、スケジュール管理モジュール１０１３等のプログラムやアプリケーションが記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１００３が実行することでモバイル端末７０１の各機能要素が実現される。
画面表示モジュール１０１１は、圃場情報表示画面８００や、ドローン操作画面９００を表示パネルなどの出力装置１００５に表示する。
【0044】
ドローン操作モジュール１０１２は、ユーザによる高度変更ボタン９２３、９２４や、緊急停止ボタン９２５等の操作を受け付けた場合に、これらの操作に対応するコマンド等の情報をドローン１００に送信し、ドローンのフライトを操作する。
スケジュール管理モジュール１０１３は、複数の圃場に連続して散布フライトを行う場合に、それぞれの散布フライトのスケジュールを管理する。
補助記憶装置１００２は、地図情報１２００、圃場管理情報１３００、機器管理情報１４００、ユーザ管理情報１５００、薬剤管理情報１６００、エネルギー管理情報１７００、飛行経路管理情報１８００、スケジュール管理情報１９００等の各種情報を記憶する。
スケジュール管理モジュール１０１３は、複数の圃場に連続して散布フライトを行う場合に、それぞれの散布フライトのスケジュールを管理する。
補助記憶装置１００２は、地図情報１２００、圃場管理情報１３００、機器管理情報１４００、ユーザ管理情報１５００、薬剤管理情報１６００、エネルギー管理情報１７００、飛行経路管理情報１８００、スケジュール管理情報１９００等の各種情報を記憶する。
【0045】
図１１は、管理サーバ７０２のハードウェア構成の例である。
管理サーバ７０２は、例えばクラウド上に配置されたサーバで構成される。
主記憶装置１１０１には、画面出力モジュール１１１１、飛行管理モジュール１１１２、ユーザ・機器管理モジュール１１１３、散布関連情報管理モジュール１１１４、飛行経路管理モジュール１１１５、スケジュール管理モジュール１１１６が記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１１０３が実行することで管理サーバ７０２の各機能要素が実現される。
画面出力モジュール１１１１は、圃場情報表示画面８００や、ドローン操作画面９００を表示するための情報を抽出・生成し、モバイル端末７０１に送信する。画面情報そのものを生成し、モバイル端末７０１等で表示することとしてもよい。
飛行管理モジュール１１１２は、圃場管理情報１３００や飛行経路管理情報１８００等の情報に基づいて、ドローン１００の散布フライトを管理する。
管理サーバ７０２は、例えばクラウド上に配置されたサーバで構成される。
主記憶装置１１０１には、画面出力モジュール１１１１、飛行管理モジュール１１１２、ユーザ・機器管理モジュール１１１３、散布関連情報管理モジュール１１１４、飛行経路管理モジュール１１１５、スケジュール管理モジュール１１１６が記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１１０３が実行することで管理サーバ７０２の各機能要素が実現される。
画面出力モジュール１１１１は、圃場情報表示画面８００や、ドローン操作画面９００を表示するための情報を抽出・生成し、モバイル端末７０１に送信する。画面情報そのものを生成し、モバイル端末７０１等で表示することとしてもよい。
飛行管理モジュール１１１２は、圃場管理情報１３００や飛行経路管理情報１８００等の情報に基づいて、ドローン１００の散布フライトを管理する。
【0046】
ユーザ・機器管理モジュール１１１３は、ドローン１００を使用するユーザに関する情報をユーザ管理情報１５００に登録し、管理する。
散布関連情報管理モジュール１１１４は、散布フライトに必要な薬剤散布量や薬剤量、希釈量、希釈に要する水の量、バッテリー数などのエネルギー量を管理する。
飛行経路管理モジュール１１１５は、圃場管理情報１３００に基づいて、ドローン１００の散布フライトの飛行経路を算出する。
スケジュール管理モジュール１１１６は、複数の圃場や、複数日にまたがる散布フライトのスケジュールを生成し、管理する。生成された薬剤散布スケジュールは、スケジュール管理情報１９００に記憶される。
散布関連情報管理モジュール１１１４は、散布フライトに必要な薬剤散布量や薬剤量、希釈量、希釈に要する水の量、バッテリー数などのエネルギー量を管理する。
飛行経路管理モジュール１１１５は、圃場管理情報１３００に基づいて、ドローン１００の散布フライトの飛行経路を算出する。
スケジュール管理モジュール１１１６は、複数の圃場や、複数日にまたがる散布フライトのスケジュールを生成し、管理する。生成された薬剤散布スケジュールは、スケジュール管理情報１９００に記憶される。
【0047】
補助記憶装置１１０２は、地図情報１２００、圃場管理情報１３００、機器管理情報１４００、ユーザ管理情報１５００、薬剤管理情報１６００、エネルギー管理情報１７００、飛行経路管理情報１８００、スケジュール管理情報１９００等の各種情報を記憶する。
なお、モバイル端末７０１と管理サーバ７０２で同じ情報が記憶されているが、これはそれぞれの情報が同期されてもよいし、単にどちらかの情報をコピーしても構わない。また一部または全ての情報を管理サーバ７０２上に記憶しておき、モバイル端末７０１からは必要に応じて管理サーバ７０２から情報をダウンロードする構成であっても構わない。
なお、モバイル端末７０１と管理サーバ７０２で同じ情報が記憶されているが、これはそれぞれの情報が同期されてもよいし、単にどちらかの情報をコピーしても構わない。また一部または全ての情報を管理サーバ７０２上に記憶しておき、モバイル端末７０１からは必要に応じて管理サーバ７０２から情報をダウンロードする構成であっても構わない。
【0048】
図１２は、管理端末７０３のハードウェア構成の例である。
管理端末７０３は、例えばデスクトップＰＣ、ノートＰＣやタブレット等の端末である。
主記憶装置１２０１には、ドローン設定モジュール１２１１や管理サーバ設定モジュール１２１２等のプログラムやアプリケーションが記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１２０３が実行することで管理端末７０３の各機能要素が実現される。
ドローン設定モジュール１２１１は、ドローン１００の散布フライト設定や初期設定などの各種操作や設定を行う。
管理サーバ設定モジュール１２１２は、管理サーバ７０２の初期設定などの各種設定を行う。
補助記憶装置１２０２は、ドローン設定情報１２２１や管理サーバ設定情報１２２２等の各種情報を記憶する。
管理端末７０３は、例えばデスクトップＰＣ、ノートＰＣやタブレット等の端末である。
主記憶装置１２０１には、ドローン設定モジュール１２１１や管理サーバ設定モジュール１２１２等のプログラムやアプリケーションが記憶されており、これらのプログラムやアプリケーションをプロセッサ１２０３が実行することで管理端末７０３の各機能要素が実現される。
ドローン設定モジュール１２１１は、ドローン１００の散布フライト設定や初期設定などの各種操作や設定を行う。
管理サーバ設定モジュール１２１２は、管理サーバ７０２の初期設定などの各種設定を行う。
補助記憶装置１２０２は、ドローン設定情報１２２１や管理サーバ設定情報１２２２等の各種情報を記憶する。
【0049】
図１３は、圃場管理情報１３００の例である。
圃場管理情報１３００は、薬剤散布を行う対象である圃場に関する各種情報を記憶しており、圃場ＩＤ、圃場名、圃場位置、圃場周囲座標、圃場面積、作付作物等の情報を記憶する。圃場管理情報１３００を単に圃場情報と呼ぶこともある。
圃場ＩＤは、圃場を一意に特定する識別情報である。
圃場位置１３１１は、圃場の位置座標を示し、例えば圃場の中心の緯度・経度の情報を有する。
圃場周囲座標１３１２は、圃場の周囲の座標を示し、例えば４角形の圃場であれば角の４点の位置座標である。サンプル値のＧＣ００７は、位置座標が連続してカンマ区切りなどで記憶された情報へのリンクを示す。
圃場面積１３１３は、圃場ＩＤに対応する圃場の総面積である。
作付作物１３１４は、圃場に作付けされている作物等を特定する情報を記憶する。
圃場管理情報１３００は、薬剤散布を行う対象である圃場に関する各種情報を記憶しており、圃場ＩＤ、圃場名、圃場位置、圃場周囲座標、圃場面積、作付作物等の情報を記憶する。圃場管理情報１３００を単に圃場情報と呼ぶこともある。
圃場ＩＤは、圃場を一意に特定する識別情報である。
圃場位置１３１１は、圃場の位置座標を示し、例えば圃場の中心の緯度・経度の情報を有する。
圃場周囲座標１３１２は、圃場の周囲の座標を示し、例えば４角形の圃場であれば角の４点の位置座標である。サンプル値のＧＣ００７は、位置座標が連続してカンマ区切りなどで記憶された情報へのリンクを示す。
圃場面積１３１３は、圃場ＩＤに対応する圃場の総面積である。
作付作物１３１４は、圃場に作付けされている作物等を特定する情報を記憶する。
【0050】
図１４は、機器管理情報１４００の例である。
機器管理情報１４００は、ドローン１００を管理するための情報を記憶しており、機器ＩＤ、機器名、型番、仕様、ユーザ、エネルギー、飛行可能時間などの情報を記憶する。
機器ＩＤは、ドローン１００を一意に特定する識別情報である。
ユーザは、現在そのドローン１００を使用しているユーザの情報であり、ユーザ管理情報１５００のユーザＩＤを記憶する。
エネルギー１４１１は、ドローン１００に搭載可能なエネルギーに関する情報であり、エネルギー管理情報１７００のエネルギーＩＤを記憶する。
飛行可能時間１４１２は、ドローン１００に搭載できるエネルギーによる飛行可能時間を示す。例えばバッテリー２個１セットで１５分飛行可能であること等の情報が記憶されている。
機器管理情報１４００は、ドローン１００を管理するための情報を記憶しており、機器ＩＤ、機器名、型番、仕様、ユーザ、エネルギー、飛行可能時間などの情報を記憶する。
機器ＩＤは、ドローン１００を一意に特定する識別情報である。
ユーザは、現在そのドローン１００を使用しているユーザの情報であり、ユーザ管理情報１５００のユーザＩＤを記憶する。
エネルギー１４１１は、ドローン１００に搭載可能なエネルギーに関する情報であり、エネルギー管理情報１７００のエネルギーＩＤを記憶する。
飛行可能時間１４１２は、ドローン１００に搭載できるエネルギーによる飛行可能時間を示す。例えばバッテリー２個１セットで１５分飛行可能であること等の情報が記憶されている。
【0051】
図１５は、ユーザ管理情報１５００の例である。
ユーザ管理情報１５００は、ドローン１００を操作するユーザの情報を記憶しており、ユーザＩＤ、ユーザ表示ＩＤ、名前、メールアドレス、生年月日、性別等の情報を記憶する。
ユーザＩＤは、ユーザを一意に特定する識別情報である。
ユーザ表示ＩＤは、モバイル端末７０１等に表示されるユーザの情報であり、例えば、ユーザが登録したニックネーム等である。
ユーザ管理情報１５００は、ドローン１００を操作するユーザの情報を記憶しており、ユーザＩＤ、ユーザ表示ＩＤ、名前、メールアドレス、生年月日、性別等の情報を記憶する。
ユーザＩＤは、ユーザを一意に特定する識別情報である。
ユーザ表示ＩＤは、モバイル端末７０１等に表示されるユーザの情報であり、例えば、ユーザが登録したニックネーム等である。
【0052】
図１６は、薬剤管理情報１６００の例である。
薬剤管理情報１６００は、散布する薬剤の情報を記憶しており、薬剤ＩＤ、薬剤名、品番、仕様、希釈率、散布量等を記憶する。
薬剤ＩＤは、薬剤を一意に特定する識別情報である。
薬剤名１６０２は、例えば農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種などの圃場に散布される液体、粉体又は微粒子の商品等の名前を示す。
薬剤管理情報１６００は、散布する薬剤の情報を記憶しており、薬剤ＩＤ、薬剤名、品番、仕様、希釈率、散布量等を記憶する。
薬剤ＩＤは、薬剤を一意に特定する識別情報である。
薬剤名１６０２は、例えば農薬、除草剤、液肥、殺虫剤、種などの圃場に散布される液体、粉体又は微粒子の商品等の名前を示す。
【0053】
仕様１６０３は、薬剤の使用方法や希釈方法、対象作物、散布方法などの情報が記憶されており、仕様１６０３に記載された内容に従って、薬剤の希釈や散布処理を実行する。
希釈率１６０４は、薬剤を希釈する割合が記憶されており、例えば薬剤対水の割合や、希釈に用いる薬剤と水の量等が記憶される。
散布量１６０５は、希釈された希釈後薬剤（散布薬剤）の散布量を記憶する。例えば１ｈａあたり１０Ｌの散布薬剤を散布することが示されている。
希釈率１６０４は、薬剤を希釈する割合が記憶されており、例えば薬剤対水の割合や、希釈に用いる薬剤と水の量等が記憶される。
散布量１６０５は、希釈された希釈後薬剤（散布薬剤）の散布量を記憶する。例えば１ｈａあたり１０Ｌの散布薬剤を散布することが示されている。
【0054】
図１７は、エネルギー管理情報１７００の例である。
エネルギー管理情報１７００は、ドローン１００のフライトに必要な例えばバッテリーなどのエネルギーに関する情報を記憶しており、エネルギーＩＤ、エネルギー名、型番、種類、仕様等の情報を記憶する。
エネルギーＩＤは、エネルギーを一意に特定する識別情報である。
種類は、エネルギーの種類を示し、例えば電池（バッテリー）やガソリン、ジェット燃料等が記憶される。
エネルギー管理情報１７００は、ドローン１００のフライトに必要な例えばバッテリーなどのエネルギーに関する情報を記憶しており、エネルギーＩＤ、エネルギー名、型番、種類、仕様等の情報を記憶する。
エネルギーＩＤは、エネルギーを一意に特定する識別情報である。
種類は、エネルギーの種類を示し、例えば電池（バッテリー）やガソリン、ジェット燃料等が記憶される。
【0055】
図１８は、飛行経路管理情報１８００の例である。
飛行経路管理情報１８００は、ドローン１００のフライトの経路を示す情報を記憶しており、経路ＩＤ、対象ＩＤ、経路座標、経路合計距離などを記憶する。
経路ＩＤは、飛行経路を一意に特定する識別情報である。
対象ＩＤは、飛行経路を算出した対象である圃場や、圃場と圃場の間の移動経路等を特定する情報である。例えばｆａｒｍ００３は対象が圃場でることを示し、ｒｏｕｔｅ００２は対象が圃場外の移動経路であることを示す。
経路座標１８１１は、フライトの経路座標を示す情報へのリンクであり、フライトの経路座標は、例えば連続する複数の位置座標の組み合わせで表現される。位置座標としては、緯度と経度の組み合わせや、緯度と経度と高度の組み合わせ等が考えられる。
経路合計距離１８１２は、フライトの開始からスケジュールまでの飛行経路全体を飛んだ場合の経路の合計距離を示す。
飛行経路管理情報１８００は、ドローン１００のフライトの経路を示す情報を記憶しており、経路ＩＤ、対象ＩＤ、経路座標、経路合計距離などを記憶する。
経路ＩＤは、飛行経路を一意に特定する識別情報である。
対象ＩＤは、飛行経路を算出した対象である圃場や、圃場と圃場の間の移動経路等を特定する情報である。例えばｆａｒｍ００３は対象が圃場でることを示し、ｒｏｕｔｅ００２は対象が圃場外の移動経路であることを示す。
経路座標１８１１は、フライトの経路座標を示す情報へのリンクであり、フライトの経路座標は、例えば連続する複数の位置座標の組み合わせで表現される。位置座標としては、緯度と経度の組み合わせや、緯度と経度と高度の組み合わせ等が考えられる。
経路合計距離１８１２は、フライトの開始からスケジュールまでの飛行経路全体を飛んだ場合の経路の合計距離を示す。
【0056】
図１９は、スケジュール管理情報１９００の例である。
スケジュール管理情報１９００は、複数の圃場を散布フライトする場合のスケジュールを規定する情報であり、スケジュールＩＤ、スケジュール名、日時、開始場所、スケジュール等の情報を記憶する。
スケジュール１９０１は、散布フライトを行う圃場や、圃場間の移動経路などを特定する情報を記憶する。例えばサンプル値の例だと、ｆａｒｍ００６、ｆａｒｍ００５で特定される圃場２つを飛行した後に、ｒｏｕｔｅ００１で示される移動経路を飛行した後、ｆａｒｍ００３で特定される圃場を飛行し、ｏｔｈｅｒ００１で指定されるその他のイベント（例えば昼食時間など）を経過した後、ｆａｒｍ００２で特定される圃場を飛行するスケジュールである。
スケジュール管理情報１９００は、複数の圃場を散布フライトする場合のスケジュールを規定する情報であり、スケジュールＩＤ、スケジュール名、日時、開始場所、スケジュール等の情報を記憶する。
スケジュール１９０１は、散布フライトを行う圃場や、圃場間の移動経路などを特定する情報を記憶する。例えばサンプル値の例だと、ｆａｒｍ００６、ｆａｒｍ００５で特定される圃場２つを飛行した後に、ｒｏｕｔｅ００１で示される移動経路を飛行した後、ｆａｒｍ００３で特定される圃場を飛行し、ｏｔｈｅｒ００１で指定されるその他のイベント（例えば昼食時間など）を経過した後、ｆａｒｍ００２で特定される圃場を飛行するスケジュールである。
【0057】
散布関連情報１９０２は、図３２のスケジュール管理情報出力処理フロー３２００により算出され、出力された全スケジュール総合の薬剤散布量、希釈量、エネルギー量等を記憶する。なお、図２２の散布関連情報出力処理フロー２２００により算出され、出力された各圃場の薬剤散布量、希釈量、エネルギー量等を記憶してもよい。
なお、散布関連情報は、薬剤散布フライトに必要な薬剤散布量、希釈量、エネルギー量等を含む情報である。
スケジュールの規定方法は一例であって、その他のスケジュール管理方法であっても構わない。
なお、散布関連情報は、薬剤散布フライトに必要な薬剤散布量、希釈量、エネルギー量等を含む情報である。
スケジュールの規定方法は一例であって、その他のスケジュール管理方法であっても構わない。
【実施例2】
【0058】
図２０乃至図２３を参照すると、図１乃至図５に例示した実施例１の変更実施形態が例示されている。
図２０乃至図２３に例示した実施例２では、図１乃至図５に例示した実施例１と対比して、上記薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３及び１０３－４を除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
図２０乃至図２３に例示した実施例２では、図１乃至図５に例示した実施例１と対比して、上記薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３及び１０３－４を除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
【0059】
図２０は、実施例２に係るドローンの平面図の例である。
図２１は、実施例２に係るドローンの正面図の例である。
図２２は、実施例２に係るドローンの背面図の例である。
図２３は、実施例２に係るドローンの斜視図の例である。
図２１は、実施例２に係るドローンの正面図の例である。
図２２は、実施例２に係るドローンの背面図の例である。
図２３は、実施例２に係るドローンの斜視図の例である。
【0060】
図２０乃至図２３に示すように、ドローン１００の本体１１０の４隅には、上下２段の二重反転する回転翼の組がそれぞれ配置されており、このためドローン１００の本体１１０には、計８つの回転翼１０１－１ａ乃至１０１－４ａ及び１０１－１ｂ乃至１０１－４ｂが配置されている（以下、単に回転翼１０１と記載する）が設けられている。
即ち、複数の回転翼１０１が、本体１１０の前方左右と後方左右の４か所に少なくとも配置される。ドローン１００の中には、前進と後進（バック）を可能にするものがあり、その場合、機体の前方／後方という概念が無いものがある。本明細書では、「前方」が、通常の散布時のドローン１００の進行方向に該当し、「後方」が、ドローン１００の飛行時の進行方向に対して１８０度反対の方向に該当する。
即ち、複数の回転翼１０１が、本体１１０の前方左右と後方左右の４か所に少なくとも配置される。ドローン１００の中には、前進と後進（バック）を可能にするものがあり、その場合、機体の前方／後方という概念が無いものがある。本明細書では、「前方」が、通常の散布時のドローン１００の進行方向に該当し、「後方」が、ドローン１００の飛行時の進行方向に対して１８０度反対の方向に該当する。
【0061】
好適には、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側と進行方向後方の左右両側との４隅に、それぞれ回転翼１０１が配置されている。ドローン１００を浮上させるために、各回転翼１０１が回転すると、揚力が生成される。各回転翼１０１から吹き下ろされる風をダウンウォッシュという。ドローン１００の前進時には、前方から後方に向って本体１１０に風が流れ、その周囲では上昇気流が生じるなど、ドローン１００の周囲では気流が変化する。
【0062】
１段構成の回転翼の場合と比較して、２段構成の回転翼１０１の場合には、ドローン１００を浮上させる揚力がより強まる。この結果、各回転翼１０１から下方に向う気流の流れはより強まる。ドローン１００を用いて薬剤散布を行う場合、薬剤の周囲への飛散を回避して、薬剤を効率的に地上の作物に届けるために、この特徴的な気流の変化を考慮する必要がある。
【0063】
図２４は、回転翼と薬剤ノズルとの配置を概略的に示した例である。
図２４を参照すると、各回転翼１０１は、同一の半径を有するのが好ましく、例えば、同一の半径Ｒを有する。前方左右両側に位置する回転翼１０１は、互いに中心軸Ｏ１、Ｏ２の間で、中心間距離Ｌで離間している。前方左右両側に位置する回転翼１０１は、左右方向の隣り合う回転翼１０１が互いに衝突しないように、それぞれの間にスペース（以下、回転翼間距離という）Ｓを設けている。ドローン１００の浮上時には、各回転翼１０１の半径Ｒに対応する回動領域内で、ダウンウォッシュが生じる。回転翼間距離Ｓの領域は、各回転翼１０１のつくりだすダウンウォッシュの外側の領域に該当する。
図２４を参照すると、各回転翼１０１は、同一の半径を有するのが好ましく、例えば、同一の半径Ｒを有する。前方左右両側に位置する回転翼１０１は、互いに中心軸Ｏ１、Ｏ２の間で、中心間距離Ｌで離間している。前方左右両側に位置する回転翼１０１は、左右方向の隣り合う回転翼１０１が互いに衝突しないように、それぞれの間にスペース（以下、回転翼間距離という）Ｓを設けている。ドローン１００の浮上時には、各回転翼１０１の半径Ｒに対応する回動領域内で、ダウンウォッシュが生じる。回転翼間距離Ｓの領域は、各回転翼１０１のつくりだすダウンウォッシュの外側の領域に該当する。
【0064】
一例を挙げると、回転翼１０１の直径が７０センチメートル、回転翼１０１の回転速度が毎分２，０００回転、ドローン１００の本体１１０の機体重量が２０キログラムの場合には、ダウンウォッシュの風速は毎秒１０メートル以上となり得る。半径Ｒ、中心間距離Ｌ、回転翼間距離Ｓの各大きさは、実施形態に従って適宜選択される。
【0065】
図１乃至図５に例示した実施例１では、前方の左右両側の回転翼１０１（即ち、左前方の回転翼１０１－２ａ及び１０１－２ｂ並びに右前方の回転翼１０１－４ａ及び１０１－４ｂ）の回動領域内に、それぞれ２つの薬剤ノズル（即ち、１０３－１及び１０３－２の組と、１０３－３及び１０３－４の組）を配置している。この場合、各薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３及び１０３－４から吐出される薬剤は、各回転翼１０１の回動領域内のダウンウォッシュに沿って下降する。
【0066】
前方左右両側の回転翼１０１の間の領域（図２４の回転翼間距離Ｓを参照）では、各回転翼１０１のダウンウォッシュの領域外となるため、薬剤がその領域に比較的届きにくくなっており、ダウンウォッシュの下方の薬剤散布量が密な領域と比較して、回転翼１０１の間の領域（ドローン１００の中央領域）では薬剤散布量が疎となる可能性がある。この回転翼間距離Ｓの大きさが、半径Ｒや中心間距離Ｌなどとの関係で相対的に小さい場合、本体１１０の幅方向で比較的均一な薬剤の噴霧が得られ、薬剤が疎となる割合が抑えられる。一方、この回転翼間距離Ｓの大きさが比較的大きい場合、ドローン１００の中央領域での薬剤が疎となる割合が無視できなくなる。
【0067】
即ち、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローンの幅方向（左右方向）で離間している（符号Ｓ参照）。この回転翼間距離Ｓが所定より小さい場合、回転翼間領域の散布ムラの問題が生じず、その領域内で追加のノズルを設ける効果が出ない（実施例１参照）。一方、回転翼間距離Ｓが所定より大きい場合、回転翼間領域に生じる上昇気流が大きくなり、その領域内で散布した薬剤が十分に地上に到達することが困難になる。
【0068】
図２５を参照すると、ドローン１００の前方左右両側に位置する回転翼１０１（即ち、回転翼１０１－２ａ及び１０１－２ｂ並びに１０１－４ａ及び１０１－４ｂ）の中心付近における、図２０のＡ－Ａ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。同図では、本体１１０の相対位置を参考に重ねて示している。
図２６を参照すると、ドローン１００の本体１１０中央付近における、図２０のＢ－Ｂ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。
図２６を参照すると、ドローン１００の本体１１０中央付近における、図２０のＢ－Ｂ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。
【0069】
図２５及び図２６において、各矢印は、気流の流れを概略的に例示している。図２５及び図２６において、濃い灰色は、比較的強い気流の領域を例示し、薄い灰色は、比較的弱い気流の領域を例示し、白色（背景色）は、最も弱い気流の領域を例示している。
図２５及び図２６は、本発明の技術思想を説明するために作成されたものであり、気流の流れを厳密に表したものではないことを理解されたい。
図２５及び図２６は、本発明の技術思想を説明するために作成されたものであり、気流の流れを厳密に表したものではないことを理解されたい。
【0070】
図２５に例示されているように、各回転翼１０１の真上では、回転翼１０１に向って下向きの風の流れが生じている。これは、回転翼１０１の回転に伴い、気流が流れ込むことに対応している。各回転翼１０１の真下では、最も強い勢いで下向きの風の流れが生じている（濃い灰色と薄い灰色の領域を参照）。濃い灰色と薄い灰色の領域は、ダウンウォッシュに含まれる。各回転翼１０１の左右の外側では、下方から上方に巻き上がる気流が生じている（符号ａ１及びａ２参照）。
【0071】
ダウンウォッシュは、各回転翼１０１の回転軸の周りで勢いが強まるため、断面視では、略ドーナッツ形状を有する。また、ダウンウォッシュは、下方に向ってすそ広がりになるため、正面視では、略円筒形状または略円錐形状を有する。ダウンウォッシュは強い勢いを有するため、その周囲に風の膜または風のカーテンを作ることができる。ダウンウォッシュは防護壁として機能し、ダウンウォッシュの内側に吹き付けられた薬剤が周囲に飛散することを防ぎながら、薬剤を地上の作物まで下降させることができる。
【0072】
図２４に例示したように、各回転翼１０１の間に回転翼間距離Ｓが生じる場合がある。この場合、図２５に例示されているように、回転翼間距離Ｓの領域は、ダウンウォッシュの領域の外側にあるため、下方に向う気流の流れは弱まる（図２５の中央参照）。左右両側の各回転翼１０１の間では、上部では、一部下方から上方に巻き上がる気流が生じ（符号ａ３参照）、下部では、上方から下向きの風の流れが生じている（符号ａ４参照）。この特徴的な風の流れは、本出願人によるドローン１００の流体解析に基づいて確認された。
【0073】
従って、薬剤吐出時には、出来るだけ、強い勢いで下方に向うダウンウォッシュの気流（図２５の濃い灰色と薄い灰色の領域を参照）に薬剤を乗せて下降させるのが好ましい。この際、符号ａ１及びａ２に示した周囲の上昇気流に薬剤が乗せられて、周囲に薬剤が飛散することを回避するのが好ましい。また、各回転翼１０１の間の回転翼間距離Ｓでは、符号ａ３に示した上昇気流に薬剤が乗せられるのを回避して、符号ａ４に示した下方に向う気流に薬剤を乗せて下降させるのが好ましい。さらに、ドローン１００の前進移動時には、前方から後方に向う風の流れ（風圧）を考慮するとともに、ドローン１００のホバリング時にはその風圧がなくなることを考慮する。
【0074】
図２６はドローン１００の本体１１０中央付近における、図２０のＢ－Ｂ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。
図２６に例示されているように、前後の各回転翼１０１の間の領域では、ダウンウォッシュの領域の外側にあるため、下方に向う気流の流れは弱まる。図２５に例示した最も濃い灰色の領域（最も流れの速い領域）は、図２６では確認することができない。この場合も、各回転翼１０１の左右の外側では、下方から上方に巻き上がる気流が生じている（符号ｂ１、ｂ２参照）。また、左右両側の各回転翼１０１の間では、上部では、一部下方から上方に巻き上がる気流が生じ（符号ｂ３参照）、下部では、上方から下向きの風の流れが生じている（符号ｂ４参照）。
図２６に例示されているように、前後の各回転翼１０１の間の領域では、ダウンウォッシュの領域の外側にあるため、下方に向う気流の流れは弱まる。図２５に例示した最も濃い灰色の領域（最も流れの速い領域）は、図２６では確認することができない。この場合も、各回転翼１０１の左右の外側では、下方から上方に巻き上がる気流が生じている（符号ｂ１、ｂ２参照）。また、左右両側の各回転翼１０１の間では、上部では、一部下方から上方に巻き上がる気流が生じ（符号ｂ３参照）、下部では、上方から下向きの風の流れが生じている（符号ｂ４参照）。
【0075】
従って、ダウンウォッシュが生じる外側の領域では、上昇気流が発生する領域（符号ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
また、ダウンウォッシュが生じる内側の領域であっても、上昇気流が発生する領域（符号ａ３、ｂ３参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
本実施例では、ドローン１００の周囲に生じる特徴的な気流の流れを考慮して（図２５、図２６）、左右の回転翼の間の領域の散布ムラを抑制しつつ、薬剤が圃場外に浮遊するドリフトを抑制できるようにする。
また、ダウンウォッシュが生じる内側の領域であっても、上昇気流が発生する領域（符号ａ３、ｂ３参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
本実施例では、ドローン１００の周囲に生じる特徴的な気流の流れを考慮して（図２５、図２６）、左右の回転翼の間の領域の散布ムラを抑制しつつ、薬剤が圃場外に浮遊するドリフトを抑制できるようにする。
【0076】
図２７は、図２０乃至図２４に詳述したドローン１００を用いて、薬剤の散布を行う構成を簡略化して示している。
この構成は、ドローン本体１１０の中央に配置された薬剤タンク１０４と、ドローン本体１１０の前方の幅方向に複数のノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３を列状に配置して形成されたノズル列と、薬剤タンク１０４からノズル列に薬剤を供給するための薬剤ホース１０５と、を含む。薬剤タンク１０４から出る薬剤は、ポンプ１０６（図２１などを参照）によって、薬剤ホース１０５を通って各ノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３まで加圧供給されてもよい。各ノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３から吐出される薬剤は、霧状に噴霧されてもよい。
この構成は、ドローン本体１１０の中央に配置された薬剤タンク１０４と、ドローン本体１１０の前方の幅方向に複数のノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３を列状に配置して形成されたノズル列と、薬剤タンク１０４からノズル列に薬剤を供給するための薬剤ホース１０５と、を含む。薬剤タンク１０４から出る薬剤は、ポンプ１０６（図２１などを参照）によって、薬剤ホース１０５を通って各ノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３まで加圧供給されてもよい。各ノズル開口２０３－１、２０３－２、２０３－３から吐出される薬剤は、霧状に噴霧されてもよい。
【0077】
図１乃至図５に例示した実施例１では、薬剤散布を行う薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、１０３－１乃至１０３－４）のみを含む。
これに対して、図２０乃至図２４に例示した実施例２では、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、２０３－１及び２０３－２）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、２０３－３）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。例えば、回転翼間距離Ｓとしては２０ｃｍ以上７０ｃｍ以下が想定される。回転翼間距離Ｓが狭すぎると、左右両側の回転翼１０１から生じるダウンウォッシュが中央で合わさり、薬剤が地上の作物に密に散布されるため、回転翼間ノズル２０３－３を設ける必要性は高くない。一方回転翼間距離Ｓが３５ｃｍ以上の場合には、ダウンウォッシュ間に下降気流が疎の部分ができ、薬剤散布が疎になる部分が増えてくるため、回転翼間ノズル２０３－３を設ける意義が高くなる。
これに対して、図２０乃至図２４に例示した実施例２では、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、２０３－１及び２０３－２）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、２０３－３）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。例えば、回転翼間距離Ｓとしては２０ｃｍ以上７０ｃｍ以下が想定される。回転翼間距離Ｓが狭すぎると、左右両側の回転翼１０１から生じるダウンウォッシュが中央で合わさり、薬剤が地上の作物に密に散布されるため、回転翼間ノズル２０３－３を設ける必要性は高くない。一方回転翼間距離Ｓが３５ｃｍ以上の場合には、ダウンウォッシュ間に下降気流が疎の部分ができ、薬剤散布が疎になる部分が増えてくるため、回転翼間ノズル２０３－３を設ける意義が高くなる。
【0078】
好ましくは、ドローン１００の本体１１０の幅方向に薬剤供給用の共通のホース（パイプまたは管でもよい）１０５を取り付けて、このホース上に３つのノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３を配置する。例えば、各ノズル開口は、本体の幅方向に同一直線上に並置される。各ノズル開口を結ぶ流路の数を減らすことで、部品点数を削減して、軽量化や、製造の容易化などを図る。ただし、薬剤タンク１０４から各ノズル開口をそれぞれ異なるパイプで結ぶことは可能である。
薬剤ホース１０５は、必ずしも本体１１０の幅方向に直線状に延在しなくてもよい。その延在方向を一部変更させて、３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の前後方向や上下方向の位置を相違させることは可能である。
薬剤ホース１０５は、必ずしも本体１１０の幅方向に直線状に延在しなくてもよい。その延在方向を一部変更させて、３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の前後方向や上下方向の位置を相違させることは可能である。
【0079】
図２７を参照すると、図２５に例示した気流の流れに基づいて、図２４に例示したノズル列の各ノズル開口から吐出される薬剤の流れを例示している。
前方左側の回転翼下方ノズル２０３－１は、本体１１０の前方左側に配置された回転翼１０１－２ａ及び１０１－２ｂの回動領域の下方に配置される。ダウンウォッシュを効果的に利用するため、これら上下２段の回転翼１０１の回動領域の前端と後端の間であって、かつ右端と左端の間の領域内に、ノズル２０３－１が配置されている。ノズル２０３－１から薬剤が吐出されると、回転翼１０１下方のダウンウォッシュ内の気流に乗って噴霧が下降する。
図２７に例示した構成では、ノズル２０３－１は、回転翼１０１の回転軸の真下から左側（外側）に寄せられており、外側に吐き出される薬剤は、符号ｊ１に示すように、外側のダウンウォッシュに乗って下降する。また、内側に吐き出される薬剤は、符号ｊ２に示すように、内側のダウンウォッシュに乗って下降することができる。ノズル２０３－１から吐出される薬剤の幅方向の大きさを符号Ｉ１で概略的に示している。
前方左側の回転翼下方ノズル２０３－１は、本体１１０の前方左側に配置された回転翼１０１－２ａ及び１０１－２ｂの回動領域の下方に配置される。ダウンウォッシュを効果的に利用するため、これら上下２段の回転翼１０１の回動領域の前端と後端の間であって、かつ右端と左端の間の領域内に、ノズル２０３－１が配置されている。ノズル２０３－１から薬剤が吐出されると、回転翼１０１下方のダウンウォッシュ内の気流に乗って噴霧が下降する。
図２７に例示した構成では、ノズル２０３－１は、回転翼１０１の回転軸の真下から左側（外側）に寄せられており、外側に吐き出される薬剤は、符号ｊ１に示すように、外側のダウンウォッシュに乗って下降する。また、内側に吐き出される薬剤は、符号ｊ２に示すように、内側のダウンウォッシュに乗って下降することができる。ノズル２０３－１から吐出される薬剤の幅方向の大きさを符号Ｉ１で概略的に示している。
【0080】
同様に、前方右側の回転翼下方ノズル２０３－２は、本体１１０の前方右側に配置された回転翼１０１－４ａ及び１０１－４ｂの回動領域の下方に配置される。ダウンウォッシュを効果的に利用するため、これら上下２段の回転翼１０１の回動領域の前端と後端の間であって、かつ右端と左端の間の領域内に、ノズル２０３－２が配置されている。ノズル１０３－２から薬剤が吐出されると、回転翼１０１下方のダウンウォッシュ内の気流に乗って噴霧が下降する。
図２７に例示した構成では、ノズル２０３－２は、回転翼１０１の回転軸の真下から右側（外側）に寄せられており、外側に吐き出される薬剤は、符号ｊ３に示すように、外側のダウンウォッシュに乗って下降する。また、内側に吐き出される薬剤は、符号ｊ４に示すように、内側のダウンウォッシュに乗って下降することができる。ノズル２０３－２から吐出される薬剤の幅方向の大きさを符号Ｉ２で概略的に示している。
図２７に例示した構成では、ノズル２０３－２は、回転翼１０１の回転軸の真下から右側（外側）に寄せられており、外側に吐き出される薬剤は、符号ｊ３に示すように、外側のダウンウォッシュに乗って下降する。また、内側に吐き出される薬剤は、符号ｊ４に示すように、内側のダウンウォッシュに乗って下降することができる。ノズル２０３－２から吐出される薬剤の幅方向の大きさを符号Ｉ２で概略的に示している。
【0081】
上述のように、前方左右両側の回転翼１０１の間の回転翼間距離Ｓ（図２４参照）の大きさによっては、回転翼１０１下方のノズル２０３－１及び２０３－２だけでは、本体１１０の幅方向で均一な薬剤の噴霧を確保できないことが起こり得る（符号Ｉ１とＩ２を参照）。符号Ｉ１とＩ２の間に隙間が生じているため、ドローン１００の幅方向で薬剤の噴霧にムラが生じて、特に中央部で薬剤が疎になり易いことが起こり得る。
【0082】
図２７に例示した構成では、前方中央の回転翼間ノズル２０３－３が、前方左右両側の回転翼１０１の間に配置される。このノズル２０３－３は、前方左右両側の回転翼１０１の各回動領域の外側に位置している。これは、図２４を参照すると、前方左右の回転翼１０１が、本体１１０の幅方向で互いに離間して配置されていて、回転翼間距離Ｓの大きさが比較的に大きい場合に相当する。ただし、この回転翼間距離Ｓの大きさは、必要以上に大き過ぎないものとする。
【0083】
図２７を参照すると、好ましくは、ノズル２０３－３から出る薬剤は、その左右両側のダウンウォッシュに対して、横方向外側に吹き付けられる（符号ｊ５、ｊ６参照）。ダウンウォッシュに対して外側から吹き付けられた薬剤は、ダウンウォッシュの風のカーテンに乗って下降する。つまり、ダウンウォッシュの外側の境界では、下方に向う気流の流れが強いため、その気流の流れを利用して、薬剤を下降させる（図２５の灰色の領域を参照）。ノズル２０３－３から吐出される薬剤の幅方向の大きさを符号Ｉ３で概略的に示している。
【0084】
回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の進行方向において、本体１１０の後方の左右両側に配置された回転翼１０１の回動領域の前方端（図２４の符号１１１参照）よりも前方に配置される。このため、回転翼間ノズル２０３－３は、少なくとも進行方向後方の回転翼１０１によるダウンウォッシュを利用できる（図３１の符号ｍ３、ｍ４参照）。
好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の後端よりも前方に配置される（図２４の符号Ｚ参照）。また、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の前端よりも後方に配置される。このため、回転翼間ノズル２０３－３は、進行方向前方及び後方の回転翼１０１によるダウンウォッシュを利用できる（図３１の符号ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４参照）。
好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の後端よりも前方に配置される（図２４の符号Ｚ参照）。また、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の前端よりも後方に配置される。このため、回転翼間ノズル２０３－３は、進行方向前方及び後方の回転翼１０１によるダウンウォッシュを利用できる（図３１の符号ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４参照）。
【0085】
従って、回転翼間ノズル２０３－３は、前方及び／又は後方の左右の回転翼１０１が生成するダウンウォッシュに外側から薬剤を吹き付けることにより、地上の作物に対してムラなく薬剤を散布できる。
さらに、ドローン１００の前進時には、前方から後方に向う気流が生じるため、この風圧が防護壁として作用する（図２９の紙面垂直方向）。このため、前方回転翼の間の領域では、ダウンウォッシュの影響が小さいが、散布動作を行う前進時には前方から風を受けるため、回転翼間ノズル２０３－３付近では上昇気流が穏やかとなり、薬剤が吹き上げられることを抑制できる。
よって、３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３から吐出される薬剤が本体１１０の幅方向で略均一化されて、薬剤が過度に疎となる領域が生じることが防がれる（図２７の符号Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３参照）。
さらに、ドローン１００の前進時には、前方から後方に向う気流が生じるため、この風圧が防護壁として作用する（図２９の紙面垂直方向）。このため、前方回転翼の間の領域では、ダウンウォッシュの影響が小さいが、散布動作を行う前進時には前方から風を受けるため、回転翼間ノズル２０３－３付近では上昇気流が穏やかとなり、薬剤が吹き上げられることを抑制できる。
よって、３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３から吐出される薬剤が本体１１０の幅方向で略均一化されて、薬剤が過度に疎となる領域が生じることが防がれる（図２７の符号Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３参照）。
【0086】
好ましくは、隣り合う薬剤ノズルから吐出される薬剤の幅方向の広がりＩ１乃至Ｉ３は、互いに一部重なり合うことで、薬剤が過度に疎となる部分が生じることを防ぐ。この互いに一部重なり合う部分は、薬剤が過度に密になるのを防ぐように適当に定められる。
ただし、これら３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の本体１１０の幅方向の配置は、実施形態に従って定められ、図示した構成に限定されない。
ただし、これら３つの薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の本体１１０の幅方向の配置は、実施形態に従って定められ、図示した構成に限定されない。
【0087】
図２４を参照すると、好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の後端から、回転翼１０１の半径の１／２の位置（符号Ｒ／２参照）よりも進行方向前方に配置される（符号Ｚ参照）。上記ノズルの位置が、前方回転翼の間の領域であれば、散布動作を行う前進時には前方から風を受けるため、ノズル付近では上昇気流が生じないようにする。
この際、回転翼間ノズル２０３－３は、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の後端から、回転翼１０１の半径の大きさの位置（符号Ｒ参照）よりも進行方向後方に配置されてもよい（符号Ｚ参照）。
この際、回転翼間ノズル２０３－３は、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１の回動領域の後端から、回転翼１０１の半径の大きさの位置（符号Ｒ参照）よりも進行方向後方に配置されてもよい（符号Ｚ参照）。
【0088】
上述のように、回転翼１０１は、上下２重に配置されており、回転翼間ノズル２０３－３の上下方向の位置が、２段構成の回転翼１０１の下側の回転翼から下側に所定距離離間して配置される（図２７の符号Ｙ参照）。ここで、所定距離Ｙは、２５ｃｍ以上であることが望ましい。ドローン１００の前進時には、本体１１０の前方下部には、本体１１０の中央側に向う気流が生じるが（図２５の符号ａ３参照、図２６の符号ｂ３参照）、その気流に薬剤が流されることを防止して、薬剤が上昇気流に乗って浮遊することを防止できる。また、その上昇気流の下側には下方に向う気流が生じるが（図２５の符号ａ４参照、図２６の符号ｂ４参照）、その気流に薬剤を乗せて、効果的に薬剤を地上の作物に届けられるようにする。
【0089】
回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の位置と、回転翼間ノズル２０３－３の位置とは、図２７に例示した位置に限定されない。例えば、図２８に例示するように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２をそれぞれ回転翼１０１の回転軸の真下付近に配置するとともに、これらの中間に、回転翼間ノズル２０３－３を配置することは可能である。この場合、各回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２から出る薬剤を回転翼の回転軸の周りに等しく分散できる。回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤との重なり合いは、回転翼間距離Ｓなどを考慮して適宜定められる。
【0090】
また、図２９に示すように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の本体１１０の上下方向の位置（符号Ｙ参照）に対して、回転翼間ノズル２０３－３の本体１１０の上下方向の位置（符号Ｙ’参照）をより下方にしてもよい。この場合、図２５の符号ａ３及び図２６の符号ｂ３に例示した上昇気流を回避して、図２５の符号ａ４及び図２６の符号ｂ４に例示した下向きの風を利用して薬剤を下降させることができる。回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の幅方向の広がり（符号Ｉ’参照）は、回転翼間距離Ｓなどを考慮して適宜定められる。
【0091】
さらに、図２９に示すように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の薬剤吐出方向をドローン中央側に傾ける構成にすることもできる。このようにすることで、ダウンウォッシュの中心に向かって薬剤を吐出し、均等に薬剤を散布することが可能となる。
さらに、ドローン１００の飛行速度が変化すると、その間の中央部に発生する上昇気流が発生する位置が変化する。そのため、ドローン１００の飛行速度が低下してノズル２０３－３付近の上昇気流が強くなった場合、ノズル２０３－３の吐出速度を上げてもよい。これによって、ドローン１００の前方中央に上昇気流が流れ込んでも、ノズル２０３－３から吐出される薬剤が周囲に飛散しないように下降させることができる。
または、ドローン１００の飛行速度が低下してノズル２０３－３付近の上昇気流が強くなった場合、ノズル２０３－３の吐出粒径を大きくしてもよい。吐出粒径が大きい方が薬剤が上昇気流に乗って巻き上げられにくいためである。
さらに、ドローン１００の飛行速度が変化すると、その間の中央部に発生する上昇気流が発生する位置が変化する。そのため、ドローン１００の飛行速度が低下してノズル２０３－３付近の上昇気流が強くなった場合、ノズル２０３－３の吐出速度を上げてもよい。これによって、ドローン１００の前方中央に上昇気流が流れ込んでも、ノズル２０３－３から吐出される薬剤が周囲に飛散しないように下降させることができる。
または、ドローン１００の飛行速度が低下してノズル２０３－３付近の上昇気流が強くなった場合、ノズル２０３－３の吐出粒径を大きくしてもよい。吐出粒径が大きい方が薬剤が上昇気流に乗って巻き上げられにくいためである。
【0092】
上記３つのノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３は、それぞれ同一のノズルを有することができる。これらノズルは、それぞれ同一のノズル開口またはノズル形状を有することができる。上述のように、各ノズルの配置を工夫することで、幅方向にムラのない薬剤の吐出を図る（図２７参照）。この場合、部品を共有化することで、ドローン１００の製造、保守の効率化などが図られる。
【0093】
ただし、ドローン１００の本体１１０の前方の左右両側と中央とでは、気流の流れが相違するため（図２５、図２６参照）、周囲の気流の流れを最適に利用すべく、それぞれのノズル開口の形状などを相違させることは可能である。
例えば、図２４で例示したように、前方左右両側の回転翼１０１の中心間距離Ｌ、半径Ｒなどに応じて、前方中央の回転翼間距離Ｓの大きさが生じる。その大きさに基づいて、最終的に幅方向に噴霧される薬剤の量が略均一になるように、回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の量と、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２から吐出される薬剤の量とを相違させてもよい。
例えば、図２４で例示したように、前方左右両側の回転翼１０１の中心間距離Ｌ、半径Ｒなどに応じて、前方中央の回転翼間距離Ｓの大きさが生じる。その大きさに基づいて、最終的に幅方向に噴霧される薬剤の量が略均一になるように、回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の量と、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２から吐出される薬剤の量とを相違させてもよい。
【0094】
例えば、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２から吐出される薬剤の量と比べて、回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の量を比較的小さくしてもよい。この場合、回転翼間ノズル２０３－３を追加した場合であっても、本体１１０の前方中央で薬剤が過度に密になることを防ぐことができる。回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の量は、回転翼間距離Ｓなどを考慮して適宜定められる。
特に、図２８に例示するように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２をそれぞれ回転翼１０１の回転軸の真下付近に配置するとともに、これらの中間に、回転翼間ノズル２０３－３を配置する場合、隣り合うノズルから吐出される薬剤が過度に重なり合うことを回避できる。
特に、図２８に例示するように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２をそれぞれ回転翼１０１の回転軸の真下付近に配置するとともに、これらの中間に、回転翼間ノズル２０３－３を配置する場合、隣り合うノズルから吐出される薬剤が過度に重なり合うことを回避できる。
【0095】
また、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２のノズル開口の面積（大きさ）と比べて、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口の面積を比較的小さくしてもよい。また、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２のノズル開口の形状と比べて、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口の形状を比較的相違させてもよい。この場合、各ノズル開口の大きさや形状を変えることによって、特別な制御を用いることなく、本体１１０の幅方向での薬剤の吐出量や吐出粒径を調整することができる。例えば、ノズル開口の大きさを小さくすることで、吐出される薬剤の速度を上げることができる。また、ノズル開口の形状を変えることで、吐出される薬剤の方向を定めることができる。例えば、前後方向に対して、左右方向により薬剤が吐出されるようにノズル開口の形状を定めてもよい。
【0096】
なお、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口から吐出される薬剤の速度を、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２のノズル開口から吐出される薬剤の速度よりも高めてもよい。この場合、本体１１０の前方中央で、強い勢いでダウンウォッシュに外側から薬剤を吹き付けることで、薬剤が付近の気流によって吹き上げられることを防ぐことができる（図２５の符号ａ３、図２６の符号ｂ３参照）。
【0097】
また、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口から吐出される薬剤の吐出粒径を、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２のノズル開口から吐出される薬剤の吐出粒径よりも大きくしてもよい。これによって、ドローン１００の中央に上昇気流が発生する場合であっても、回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤を周囲に飛散しにくい状態で下降させることができる。
【0098】
また、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２は、断面が略円形状に広がるダウンウォッシュに対応して円形状のノズル開口部を有するのに対して、回転翼間ノズル２０３－３は、左右両側のダウンウォッシュに対して外側から薬剤をより集中して吹き付けられるように、ノズル開口に工夫を施していてもよい。
【0099】
例えば、回転翼間ノズル２０３－３は、そのノズル開口から吐出される薬剤の吐出量が、本体１１０の前後方向と比べて本体１１０の左右方向でより大きくしてもよい。この場合、回転翼間ノズル２０３－３から出る薬剤の大部分を左右両側のダウンウォッシュに乗せて下降させて、本体１１０の中央前方で薬剤が周囲に飛散されることを防止することができる。
【0100】
例えば、図３０を参照すると、図２４に示した薬剤ノズル２０３－３について、その薬剤の吐出方向を特に左右両側に偏向して吹き付ける例が概略的に示している（符号ｐ１、ｐ２で示す領域参照）。換言すると、この薬剤は、薬剤ノズル２０３－３のノズル開口から円周状に吐出されるのではなく、左右の所定角度に限定して吐出される（符号ｑ１、ｑ２で示す角度参照）。このことは、薬剤ノズル２０３－３のノズル開口の形状に工夫を施すことで可能にしてもよい。このように、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２から吐出される薬剤の本体１１０の左右方向の噴射角度に対して、回転翼間ノズル２０３－３から吐出される薬剤の本体１１０の左右方向の噴射角度の方がより大きくしてもよい。
【0101】
または、例えば、回転翼間２０３－３ノズルは、ノズル開口の前方に、薬剤の吐出される方向を偏向するデフレクタを備えていてもよい。デフレクタは、ノズル開口から吐出される薬剤が衝突し、その流れを偏向して、左右両側に吐出方向を偏向する偏向面として、ノズル開口に対向して配置されてもよい。この場合、吐出される薬剤の大部分を左右のダウンウォッシュに導くことができる（図３０参照）。
この際、図２５、図２６に例示したように、本体１１０の中央の上部側では、一部上昇気流（符号ａ３、ｂ３参照）があるため、ノズル２０３－３から吐出される薬剤の方向をデフレクタなどによって左右に偏向させるとともに、下方向に偏向させて、上記上昇気流を回避させてもよい。
この際、図２５、図２６に例示したように、本体１１０の中央の上部側では、一部上昇気流（符号ａ３、ｂ３参照）があるため、ノズル２０３－３から吐出される薬剤の方向をデフレクタなどによって左右に偏向させるとともに、下方向に偏向させて、上記上昇気流を回避させてもよい。
【0102】
図３１を参照すると、ドローン１００の本体１１０を横方向から見た場合の、本体１１０の右側面図とともに、その長手方向に沿った気流の流れを模式的に示している。通常、ドローン１００の上昇・下降は、各回転翼１０１の回転速度（回転数）の増減によって行い、前進・後進・旋回などは、各回転翼１０１の回転数に差をつけ、機体を傾ける。図３１では、略水平状のドローン１００の周囲の気流の流れを示しているが、この構成は、ドローン１００が前傾状に前進移動するときにも同様に当てはまる。
【0103】
図３１を参照すると、ドローン１００が前進移動するとき、本体１１０の前方に生じる風圧などの影響を受けるため、各回転翼１０１から下方に生じるダウンウォッシュは、それぞれ、後方に向けて斜め下方に延びるように現れる。
各ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の位置は、前方左右の回転翼１０１－１、１０１－２の中心軸の真下から後方寄りに配置されていてもよい（図２４参照）。通常、回転翼１０１は回転軸の真下では気流の流れは弱まるため、ダウンウォッシュは、略ドーナッツ形状に生じる。このため、各ノズルから出た薬剤は、一部は前方の回転翼１０１のダウンウォッシュに沿って下降し（図３１の符号ｍ１参照）、一部は斜め後方に飛散して、後方の回転翼１０１のダウンウォッシュに吹き付けられて、下降する（図３１の符号ｍ２参照）。
各ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の位置は、前方左右の回転翼１０１－１、１０１－２の中心軸の真下から後方寄りに配置されていてもよい（図２４参照）。通常、回転翼１０１は回転軸の真下では気流の流れは弱まるため、ダウンウォッシュは、略ドーナッツ形状に生じる。このため、各ノズルから出た薬剤は、一部は前方の回転翼１０１のダウンウォッシュに沿って下降し（図３１の符号ｍ１参照）、一部は斜め後方に飛散して、後方の回転翼１０１のダウンウォッシュに吹き付けられて、下降する（図３１の符号ｍ２参照）。
【0104】
従って、ドローン１００が前進移動するときの周囲の気流の流れを利用して、本体１１０の前方に配置されたノズル１０３から出る薬剤を、本体１１０の前方及び下方に形成されるダウンウォッシュに乗せて吹き付けることができる（図３１の符号ｍ１及びｍ２参照）。なお、各ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３の位置は、前方左右の回転翼１０１－１、１０１－２の中心軸の真下から前方寄りに配置することは可能である。
【0105】
このように、ドローンが前進移動する時には、図３１に示した円筒状の気流の速度の速い領域は進行方向の後ろに向けて傾く。薬剤ノズルをこの傾いた円筒状の領域内部であって、かつ、進行方向から見て適当な位置に置くことは可能である。こうすることで、薬剤は下方向に向かうダウンウォッシュの第一の気流（符号ｍ１参照）に乗って下方向に向けて効率的に、望ましくない飛散を最小化しつつ、散布される。一部の薬剤は後方に流れるが（符号ｎ１参照）、再び下方向に向かう第二の気流（符号ｍ２参照）に乗って下方向に向けて効率的に散布される。前方からの風圧のため、第二の気流（符号ｍ２参照）に含まれる薬剤の一部は、後方に流される（符号ｎ２参照）。この場合、ドローン１００の後方の左右両側の各回転翼によってつくりだされる第三の気流に乗せられる（符号ｍ３参照）。以下同様に、第三の気流の一部は、第四の気流（符号ｍ４参照）に流れて（符号ｎ３参照）、薬剤の好ましくない周囲への飛散を最小限に抑えながら、ドローン１００の直下に薬剤を散布することが可能となる。
【0106】
少なくとも、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローンの進行方向において、本体１１０の後方に配置された回転翼（１０１－１ａ、１０１－１ｂ、１０１－３ａ、１０１－３ｂ）の回動領域の前方端よりも前方に配置されることで、本体１１０の後方に配置される各回転翼１０１の下方に生じるダウンウォッシュを利用して、薬剤を下降させることができる。
好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、本体１１０の後方に配置された回転翼（１０１－２ａ、１０１－２ｂ、１０１－４ａ、１０１－４ｂ）の回動領域の進行方向に対する後端よりも前方に配置されることで、本体１１０の前方及び後方に配置される各回転翼１０１の下方に生じるダウンウォッシュを利用して、薬剤を下降させることができる。
特に好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、前方回転翼１０１の回動領域の進行方向に対する後端から、回転翼１０１の半径の１／２の位置よりも進行方向前方に配置される。
好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、本体１１０の後方に配置された回転翼（１０１－２ａ、１０１－２ｂ、１０１－４ａ、１０１－４ｂ）の回動領域の進行方向に対する後端よりも前方に配置されることで、本体１１０の前方及び後方に配置される各回転翼１０１の下方に生じるダウンウォッシュを利用して、薬剤を下降させることができる。
特に好ましくは、回転翼間ノズル２０３－３は、前方回転翼１０１の回動領域の進行方向に対する後端から、回転翼１０１の半径の１／２の位置よりも進行方向前方に配置される。
【0107】
上述のように、略円筒形状または略円錐形状の領域に薬剤ノズル２０３－１、２０３－２、２０３－３を置いて薬剤を散布することにより、この領域がいわば保護壁となって、その外部への好ましくない薬剤飛散を抑えることができる。特に、上下２段構成の回転翼のドローンを使用することで、ダウンウォッシュの勢いを高めることで、気流（ｍ１乃至ｍ４参照）の乱れを削減し、風速を維持できる。このため、圃場の作物の株元にも薬剤を効果的に散布できるという副次的効果も得られる。
なお、本願に係るドローン１００の回転翼１０１が作る気流を積極的に利用するためには、作物に到達する気流が秒速７メートル程度となるような低空（典型的には圃場の作物上部から約７５センチメートル）を飛行させてもよい。
なお、本願に係るドローン１００の回転翼１０１が作る気流を積極的に利用するためには、作物に到達する気流が秒速７メートル程度となるような低空（典型的には圃場の作物上部から約７５センチメートル）を飛行させてもよい。
【0108】
回転翼間ノズル２０３－３は、左右のダウンウォッシュの外側の回転翼間距離Ｓ内に設けられるため、ドローン１００が停止またはホバリングするとき、前方から流れる風の風圧がなくなって、回転翼間距離Ｓ内に周囲の上昇気流が巻き込まれることが起こり得る。この場合、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口から吐出される薬剤は、周囲に飛散しやすくなる。そこで、ドローン１００の運転状態に応じて、薬剤の吐出状態を制御してもよい。
【0109】
例えば、ドローン１００の前進速度に応じて、回転翼間ノズル２０３－３と回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の双方での薬剤の吐出を停止させてもよい。すべての薬剤ノズルを閉鎖させることで、一部の薬剤ノズルから吐出される薬剤によって、吹き付けられる薬剤にムラが生じることを回避してもよい。例えば、薬剤タンク１０４からノズル列に薬剤を供給するための薬剤ホース１０５に向う流路を閉鎖またはバイパスさせてもよい（図２４など参照）。
または、ドローン１００のホバリング時間に応じて、回転翼間ノズル２０３－３のみを閉鎖させてもよい。例えば、予め短時間ドローンがホバリングすることがわかっている場合などでは、必要な量の薬剤の吐出を継続させながら、上昇気流によって一部の薬剤が周囲に飛散することを防止してもよい。例えば、薬剤ホース１０５を流れる流路のうち、回転翼間ノズル２０３－３に向う流路のみを閉鎖またはバイパスさせてもよい。
または、ドローン１００のホバリング時間に応じて、回転翼間ノズル２０３－３のみを閉鎖させてもよい。例えば、予め短時間ドローンがホバリングすることがわかっている場合などでは、必要な量の薬剤の吐出を継続させながら、上昇気流によって一部の薬剤が周囲に飛散することを防止してもよい。例えば、薬剤ホース１０５を流れる流路のうち、回転翼間ノズル２０３－３に向う流路のみを閉鎖またはバイパスさせてもよい。
【0110】
上記制御は、様々なトリガ条件に基づいて開始されてもよい。例えば、回転翼間ノズル２０３－３は、ドローン１００の速度が所定値を下回ると散布を停止する。
例えば、フライトコントローラー５０１は、モバイル端末７０１から受信した入力情報などに基づき、モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂ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（図６参照）。
この際、６軸ジャイロセンサー５０５は、ドローン機体の互いに直交する３方向の加速度を測定する。さらに、加速度の積分により速度を計算する。この数値に基づいて、フライトコントローラー５０１は、ドローンの速度が所定値を下回るか否かの判定を行うことができる。
例えば、フライトコントローラー５０１は、モバイル端末７０１から受信した入力情報などに基づき、モーター１０２－１ａ、１０２－１ｂ、１０２－２ａ、１０２－２ｂ、１０２－３ａ、１０２－３ｂ、１０４－ａ、１０４－ｂ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（図６参照）。
この際、６軸ジャイロセンサー５０５は、ドローン機体の互いに直交する３方向の加速度を測定する。さらに、加速度の積分により速度を計算する。この数値に基づいて、フライトコントローラー５０１は、ドローンの速度が所定値を下回るか否かの判定を行うことができる。
【0111】
フライトコントローラー５０１は、ドローンの速度が所定値を下回ると判定した場合、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２と回転翼間ノズル２０３－３の双方または一方による薬剤の散布を停止させてもよい。例えば、フライトコントローラー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ってもよい。
この際、薬剤注入口センサー５１７から得られる数値に基づいて、フライトコントローラー５０１は、上記ノズルの開放状態の判定を行うことができる。フライトコントローラー５０１は、ポンプ１０６に対して制御信号を送信することによって、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２と回転翼間ノズル２０３－３の双方に薬剤を供給する状態と、これら双方に薬剤を供給しない状態とを切替可能にしてもよい。
この際、薬剤注入口センサー５１７から得られる数値に基づいて、フライトコントローラー５０１は、上記ノズルの開放状態の判定を行うことができる。フライトコントローラー５０１は、ポンプ１０６に対して制御信号を送信することによって、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２と回転翼間ノズル２０３－３の双方に薬剤を供給する状態と、これら双方に薬剤を供給しない状態とを切替可能にしてもよい。
【0112】
または、例えば、薬剤タンク１０４からノズル列に薬剤を供給する経路の途中に、流路を切替可能とした弁機構などの切替機構を備えてもよい。この場合、フライトコントローラー５０１は、この切替機構に対して制御信号を送信することによって、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２だけに薬剤を供給する状態（回転翼間ノズル１０３－３への薬剤供給を停止する状態）と、回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２と回転翼間ノズル２０３－３の双方に薬剤を供給する状態とを切替可能にしてもよい。
【0113】
または、ドローン１００が停止若しくはホバリングするとき、またはドローン１００が所定値よりも低速で移動するとき、回転翼間ノズル１０３－３のノズル開口からの薬剤の吐出を選択的に停止させてもよい。例えば所定値としては１２ｋｍ／ｈが想定される。
例えば、回転翼間ノズル１０３－３は、ノズル開口を有する本体と、ノズル開口を閉止する弁体と、ノズル開口を閉止した状態で弁体を付勢するばね部材と、ばね部材の付勢を解除してノズル開口を開放した状態まで弁体を移動させる切替部材と、を有していてもよい。切替部材を適宜操作して（例えば、電磁的に操作する）、ノズル開口に対する弁体の位置を移動させて、回転翼間ノズル１０３－３の薬剤の吐出をオンとオフの二位置で切替えてもよい。
例えば、回転翼間ノズル１０３－３は、ノズル開口を有する本体と、ノズル開口を閉止する弁体と、ノズル開口を閉止した状態で弁体を付勢するばね部材と、ばね部材の付勢を解除してノズル開口を開放した状態まで弁体を移動させる切替部材と、を有していてもよい。切替部材を適宜操作して（例えば、電磁的に操作する）、ノズル開口に対する弁体の位置を移動させて、回転翼間ノズル１０３－３の薬剤の吐出をオンとオフの二位置で切替えてもよい。
【0114】
上記操作を手動で行う場合には、ドローン１００と基地局７１０を介して通信を行うことが可能なモバイル端末７０１によって行ってもよい。ドローン１００から受信した情報（例えば、位置、速度、薬剤量等）に基づいて、使用者の操作によりモバイル端末７０１からドローン１００に指令を送信してもよい（図７参照）。
【0115】
または、ドローン操作モジュール１０１２は、ユーザによる緊急停止ボタン９２５（図９参照）等の操作を受け付けた場合に、これらの操作に対応するコマンド等の情報をドローン１００に送信して、飛行しているドローン１００を緊急停止等したり、その場でホバリングを行う一時停止を行う場合がある。その操作と自動的に連動して、フライトコントローラー５０１は、ポンプ１０６または上記切替機構に対して制御信号を送信して、薬剤吐出量の調整や薬剤吐出の停止を行ってもよい。ドローン１００が停止またはホバリングするとき、前方から流れる風の風圧がなくなって、周囲の上昇気流が巻き込まれることが起こり得る場合であっても、回転翼間ノズル２０３－３のノズル開口から吐出される薬剤は、周囲に飛散することを最小限に抑えるようにしてもよい。
【0116】
上記トリガ条件は、ドローン１００の進行速度に限定されず、ドローン１００の飛行経路に基づいて行うことも可能である。
例えば、ドローン１００による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である圃場が、家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している場合であって、ドローン１００が圃場の境界に近づくとき、一時的にノズル開口から吐出される薬剤の量を低下またはゼロにしてもよい。この場合、ドローン１００から出る薬剤の一部が周囲の気流によって飛散されて、圃場と隣接する家屋等に届くおそれを最小限に抑えることができる。
例えば、ドローン１００による薬剤散布の対象となる田圃や畑等である圃場が、家屋、病院、学校、他作物圃場、道路、鉄道等と隣接している場合であって、ドローン１００が圃場の境界に近づくとき、一時的にノズル開口から吐出される薬剤の量を低下またはゼロにしてもよい。この場合、ドローン１００から出る薬剤の一部が周囲の気流によって飛散されて、圃場と隣接する家屋等に届くおそれを最小限に抑えることができる。
【0117】
例えば、図８は、モバイル端末７０１に表示される圃場情報表示画面８００には、地図８０１が表示される。また、ドローン操作画面９００の例（図９参照）では、薬剤散布の対象となる圃場９３０が地図上に表示される。それらの地図に基づいて、ドローン１００が圃場の境界に近づくことが予測されるとき、自動または手動により、回転翼間ノズル２０３－３及び回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の双方での薬剤の吐出を停止してもよく、または、回転翼間ノズル２０３－３での薬剤の吐出を停止してもよい。
または、散布フライト進捗情報９１２に表示される散布フライトの飛行ルートの進捗状況などに基づいて、ドローン１００が圃場の境界に近づくことが予測されるとき、自動または手動により、回転翼間ノズル２０３－３及び回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の双方での薬剤の吐出を停止してもよく、または、回転翼間ノズル２０３－３での薬剤の吐出を停止してもよい。
または、散布フライト進捗情報９１２に表示される散布フライトの飛行ルートの進捗状況などに基づいて、ドローン１００が圃場の境界に近づくことが予測されるとき、自動または手動により、回転翼間ノズル２０３－３及び回転翼下方ノズル２０３－１、２０３－２の双方での薬剤の吐出を停止してもよく、または、回転翼間ノズル２０３－３での薬剤の吐出を停止してもよい。
【実施例3】
【0118】
図３２を参照すると、図２０乃至図３１に例示した実施例２の変更実施形態が例示されている。
図３２に例示した実施例３では、図２０乃至図３１に例示した実施例２と対比して、上記薬剤ノズル２０３－１、２０３－２及び２０３－３を除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
図３２に例示した実施例３では、図２０乃至図３１に例示した実施例２と対比して、上記薬剤ノズル２０３－１、２０３－２及び２０３－３を除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
【0119】
図１乃至図５に例示した実施例１では、薬剤散布を行う薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、１０３－１乃至１０３－４）のみを含む。
これに対して、図３２に例示した実施例３では、図２７に例示した実施例２と同様に、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、３０３－１乃至３０３－４）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、３０３－５）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。
これに対して、図３２に例示した実施例３では、図２７に例示した実施例２と同様に、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、３０３－１乃至３０３－４）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、３０３－５）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼１０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。
【0120】
図３２を参照すると、特に薬剤ノズルの数を３個から５個に増やした場合が例示されている。
この場合も同様に、ドローン１００の本体１１０の前後左右及び後方左右の４隅には、２段構成の回転翼１０１が計８つ配置されている。
左前方には、回転翼１０１－２ａ、１０１－２ｂが上下２段で配置されており、この回動領域の下方には、本体１１０の幅方向に離間した２つの回転翼下方ノズル３０３－１、３０３－２が配置されている。
右前方には、回転翼１０１－４ａ、１０１－４ｂが上下２段で配置されており、この回動領域の下方には、本体１１０の幅方向に離間した２つの回転翼下方ノズル３０３－３、３０３－４が配置されている。
前方中央には、前方左右両側の回転翼１０１の間に、回転翼間ノズル３０３－５が配置されている。
この場合も同様に、ドローン１００の本体１１０の前後左右及び後方左右の４隅には、２段構成の回転翼１０１が計８つ配置されている。
左前方には、回転翼１０１－２ａ、１０１－２ｂが上下２段で配置されており、この回動領域の下方には、本体１１０の幅方向に離間した２つの回転翼下方ノズル３０３－１、３０３－２が配置されている。
右前方には、回転翼１０１－４ａ、１０１－４ｂが上下２段で配置されており、この回動領域の下方には、本体１１０の幅方向に離間した２つの回転翼下方ノズル３０３－３、３０３－４が配置されている。
前方中央には、前方左右両側の回転翼１０１の間に、回転翼間ノズル３０３－５が配置されている。
【0121】
図２４で例示したように、前方左右両側の回転翼１０１の中心間距離Ｌ、半径Ｒなどに応じて、前方中央の回転翼間距離Ｓの大きさが生じる。その大きさに基づいて、最終的に幅方向に噴霧される薬剤の量が略均一になるように、回転翼下方ノズル３０３－１、３０３－２、３０３－３、３０３－４の配置と、それらから吐出される薬剤の量と、回転翼間ノズル３０３－５の配置と、それから吐出される薬剤の量とを考慮する。
【0122】
好ましくは、左前方側では、一方の回転翼下方ノズル３０３－１を回転翼の中心軸から幅方向外側に寄せて、他方の回転翼下方ノズル３０３－２を回転翼の中心軸から幅方向内側に寄せる。各薬剤ノズル３０３－１、３０３－２は、それぞれ、薬剤が対応する外側と内側のダウンウォッシュに効果的に乗せられるように位置決められる。
【0123】
同様に、右前方側では、一方の回転翼下方ノズル３０３－３を回転翼の中心軸から幅方向外側に寄せて、他方の回転翼下方ノズル３０３－４を回転翼の中心軸から幅方向内側に寄せる。各薬剤ノズル３０３－３、３０３－４は、それぞれ、薬剤が対応する外側と内側のダウンウォッシュに効果的に乗せられるように位置決められる。
【0124】
本体１１０の中央には回転翼間ノズル３０３－５を配置するが、ノズルの位置（前後方向、左右方向、上下方向）、ノズルの吐出角度、ノズル開口の形状およびその大きさなどは、最終的に幅方向に噴霧される薬剤の量が略均一になるように選択されてもよい。
少なくとも、回転翼間ノズル３０３－５は、ドローン１００の進行方向において、本体１１０の後方に配置された回転翼１０１の回動領域の前方端よりも前方に配置される。
従って、この実施形態では、ダウンウォッシュは、回転翼１０１の回転軸を中心として略ドーナッツ状に形成されることに着目して、ノズルを効果的に配置することができる。
少なくとも、回転翼間ノズル３０３－５は、ドローン１００の進行方向において、本体１１０の後方に配置された回転翼１０１の回動領域の前方端よりも前方に配置される。
従って、この実施形態では、ダウンウォッシュは、回転翼１０１の回転軸を中心として略ドーナッツ状に形成されることに着目して、ノズルを効果的に配置することができる。
【0125】
他には、本体１１０の左右両側での回転翼下方ノズルの数を１つとし（実施例２参照）、本体１１０の中央側での回転翼間ノズルの数を２つとすることも可能である。
また、本体１１０の左右両側での回転翼下方ノズルの数を２つとし（実施例３参照）、本体１１０の中央側での回転翼間ノズルの数を２つとすることも可能である。
さらに、上記回転翼下方ノズル及び／または回転翼間ノズルの数を２つ以上とすることも可能である。
また、本体１１０の左右両側での回転翼下方ノズルの数を２つとし（実施例３参照）、本体１１０の中央側での回転翼間ノズルの数を２つとすることも可能である。
さらに、上記回転翼下方ノズル及び／または回転翼間ノズルの数を２つ以上とすることも可能である。
【実施例4】
【0126】
図３３乃至図３６を参照すると、上記実施例１乃至３の変更実施形態が例示されている。
図３３乃至図３６に例示した実施例４では、図１乃至図１９に例示した実施例１の上記薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３及び１０３－４と、図２０乃至図３１に例示した実施例２の上記回転翼１０１とについて変更を加えており、これらを除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
図３３乃至図３６に例示した実施例４では、図１乃至図１９に例示した実施例１の上記薬剤ノズル１０３－１、１０３－２、１０３－３及び１０３－４と、図２０乃至図３１に例示した実施例２の上記回転翼１０１とについて変更を加えており、これらを除く構成は同一であるため、他の構成要素については同一の参照番号で示し、記載の重複を避けるため、詳細な説明は割愛する。
【0127】
図３３は、ドローンの背面図の例である。
ドローンの平面図や正面図などについては、図１乃至図５に例示した実施例１と、図２０乃至図２３に例示した実施例２と同様に構成可能なため、記載の重複を避けるため、さらなる図は割愛する。
ドローンの平面図や正面図などについては、図１乃至図５に例示した実施例１と、図２０乃至図２３に例示した実施例２と同様に構成可能なため、記載の重複を避けるため、さらなる図は割愛する。
【0128】
実施例４では、ドローン１００の本体１１０の４隅に、それぞれ１段の回転翼４０１－１、４０１－２、４０１－３、４０１－４を配置しており、従って、ドローン１００の本体１１０に、計４つの回転翼を設けている。
各回転翼４０１－１、４０１－２、４０１－３、４０１－４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、電力消費量のバランスを考慮して備えられている。各回転翼４０１は、ドローン１００の本体１１０からのび出たアームにより本体１１０の四方に配置されている。すなわち、進行方向左後方に回転翼４０１－１、左前方に回転翼４０１－２、右後方に回転翼４０１－３、右前方に回転翼４０１－４がそれぞれ配置されている（以下、回転翼を単に４０１と記載する）。
各回転翼４０１－１、４０１－２、４０１－３、４０１－４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、電力消費量のバランスを考慮して備えられている。各回転翼４０１は、ドローン１００の本体１１０からのび出たアームにより本体１１０の四方に配置されている。すなわち、進行方向左後方に回転翼４０１－１、左前方に回転翼４０１－２、右後方に回転翼４０１－３、右前方に回転翼４０１－４がそれぞれ配置されている（以下、回転翼を単に４０１と記載する）。
【0129】
実施例４の構成では、ドローン１００の本体１１０の４隅に、それぞれ上下２段の二重反転する回転翼１０１を設ける実施例１、２（図１乃至図５、図２０乃至図２３参照）と比べて、各回転翼４０１で生成される揚力がより弱まる。このため、各回転翼４０１から吹き下ろされる風、つまりダウンウォッシュの勢いがより弱まる。従って、各ノズルからダウンウォッシュに吹き付けられる薬剤は、下降する勢いが弱められている。一方、ダウンウォッシュに吹き付けられる薬剤は、より周囲に分散しやすい。
【0130】
図３４を参照すると、ドローン１００の前方左右両側に位置する回転翼４０１（即ち、回転翼４０１－２及び４０１－４）の中央付近における、図３３のＣ－Ｃ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。同図では、本体１１０の相対位置を参考に重ねて示している。
図３５を参照すると、ドローン１００の本体１１０の中央付近における、図３３のＤ－Ｄ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。
図３４及び図３５において、各矢印は、気流の流れを概略的に例示している。図３４及び図３５において、濃い灰色は、比較的強い気流の領域を例示し、薄い灰色は、比較的弱い気流の領域を例示し、白色（背景色）は、最も弱い気流の領域を例示している。
図３４及び図３５は、本発明の技術思想を説明するために作成されたものであり、気流の流れを厳密に表したものではないことを理解されたい。また、図３４及び図３５に示した灰色の濃淡と、図２５及び図２６に示した灰色の濃淡とは、気流の勢いを厳密に対応して表したものではないことを理解されたい。
図３５を参照すると、ドローン１００の本体１１０の中央付近における、図３３のＤ－Ｄ線に沿った断面での気流の流れを模式的に示している。
図３４及び図３５において、各矢印は、気流の流れを概略的に例示している。図３４及び図３５において、濃い灰色は、比較的強い気流の領域を例示し、薄い灰色は、比較的弱い気流の領域を例示し、白色（背景色）は、最も弱い気流の領域を例示している。
図３４及び図３５は、本発明の技術思想を説明するために作成されたものであり、気流の流れを厳密に表したものではないことを理解されたい。また、図３４及び図３５に示した灰色の濃淡と、図２５及び図２６に示した灰色の濃淡とは、気流の勢いを厳密に対応して表したものではないことを理解されたい。
【0131】
図３４に例示されているように、各回転翼４０１の真上では、回転翼４０１に向って下向きの風の流れが生じている。これは、回転翼１０１の回転に伴い、気流が流れ込むことに対応している。各回転翼４０１の真下では、最も強い勢いで下向きの風の流れが生じている（濃い灰色と薄い灰色の領域を参照）。濃い灰色と薄い灰色の領域は、ダウンウォッシュに含まれる。各回転翼４０１の左右の外側では、下方から上方に巻き上がる気流が生じている（符号ｃ１及びｃ２参照）。
【0132】
ダウンウォッシュは、各回転翼４０１の回転軸の周りで勢いが強まるため、断面視では、略ドーナッツ形状を有する。また、ダウンウォッシュは、下方に向ってすそ広がりになるため、正面視では、略円筒形状または略円錐形状を有する。ダウンウォッシュは強い勢いを有するため、その周囲に風の膜または風のカーテンを作ることができる。ダウンウォッシュは防護壁として機能し、内側に吹き付けられた薬剤が周囲に飛散することを防ぎながら、薬剤を地上の作物まで下降させることができる。
【0133】
図２４に例示したように、各回転翼１０１の間に回転翼間距離Ｓが生じる場合がある。この場合、図３４に例示されているように、回転翼間距離Ｓの領域は、ダウンウォッシュの領域の外側にあるため、下方に向う気流の流れは弱まる（図３４の中央参照）。左右両側の各回転翼４０１の間では、上部では、一部下方から上方に巻き上がる気流が生じ（符号ｃ３参照）、下部では、上方から下向きの風の流れが生じている（符号ｃ４参照）。この特徴的な風の流れは、本出願人によるドローン１００の流体解析に基づいて確認された。
【0134】
従って、薬剤吐出時には、出来るだけ、強い勢いで下方に向うダウンウォッシュの気流（図３４の濃い灰色と薄い灰色の領域を参照）に薬剤を乗せて下降するのが好ましい。この際、符号ｃ１及びｃ２に示した周囲の上昇気流に薬剤が乗せられて、周囲に薬剤が飛散することを回避するのが好ましい。また、各回転翼４０１の間の回転翼間距離Ｓでは、符号ｃ３に示した上昇気流に薬剤が乗せられるのを回避して、符号ｃ４に示した下方に向う気流に薬剤を乗せて下降するのが好ましい。さらに、ドローン１００の前進移動時には、前方から後方に向う風の流れ（風圧）を考慮する。
【0135】
図３５に例示されているように、前後の各回転翼４０１の間の領域では、ダウンウォッシュの領域の外側にあるため、下方に向う気流の流れは弱まる。一部では比較的勢いが強まる部分があるものの（符号ｆ１、ｆ２参照）、図３４に例示した最も濃い灰色の領域（最も流れの速い領域）は、図３５では確認することができない。この場合も、各回転翼４０１の左右の外側では、下方から上方に巻き上がる気流が生じている（符号ｅ１、ｅ２参照）。また、左右両側の各回転翼４０１の間では、上部では、一部下方から上方に巻き上がる気流が生じ（符号ｅ３参照）、下部では、上方から下向きの風の流れが生じている（符号ｅ４参照）。
【0136】
図３４では、符号ｄ１、ｄ３によって、左右の各回転翼４０１下方での最も勢いのある領域を濃い灰色で示すとともに、その周囲では、符号ｄ２、ｄ４によって、左右の各回転翼４０１下方での比較的勢いのある領域を薄い灰色で示している。
図３４に例示した実施例４では、図２５に例示した実施例２の場合と比べて、各回転翼４０１から下方に吹き降ろされる気流の勢いが半減しているため、ダウンウォッシュの速度はより小さくなり、垂直方向に現れるダウンウォッシュの長さもより短くなっている。
また、図２５に例示した実施例２では、回転翼１０１下方のダウンウォッシュは勢いが強いため、回転軸の周りでダウンウォッシュは略垂直方向に延びる円筒形状の風のカーテンをつくっていた。これに対して、図３４に例示した実施例４では、回転翼４０１下方のダウンウォッシュは勢いが比較的弱いため、よりすそ広がりの形状となって、幅方向に気流が流れ易くなっている。
このため、図３４に例示した実施例４では、図２５に例示した実施例２の場合と比べて、各ダウンウォッシュ内で吐出される薬剤は、下方に引き下ろされる指向性はより弱まり、比較的より周囲に（幅方向に）拡散し易くなっている。
図３４に例示した実施例４では、図２５に例示した実施例２の場合と比べて、各回転翼４０１から下方に吹き降ろされる気流の勢いが半減しているため、ダウンウォッシュの速度はより小さくなり、垂直方向に現れるダウンウォッシュの長さもより短くなっている。
また、図２５に例示した実施例２では、回転翼１０１下方のダウンウォッシュは勢いが強いため、回転軸の周りでダウンウォッシュは略垂直方向に延びる円筒形状の風のカーテンをつくっていた。これに対して、図３４に例示した実施例４では、回転翼４０１下方のダウンウォッシュは勢いが比較的弱いため、よりすそ広がりの形状となって、幅方向に気流が流れ易くなっている。
このため、図３４に例示した実施例４では、図２５に例示した実施例２の場合と比べて、各ダウンウォッシュ内で吐出される薬剤は、下方に引き下ろされる指向性はより弱まり、比較的より周囲に（幅方向に）拡散し易くなっている。
【0137】
従って、ダウンウォッシュが生じる外側の領域では、上昇気流が発生する領域（符号ｃ１、ｃ２、ｅ１、ｅ２参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
また、ダウンウォッシュが生じる内側の領域であっても、上昇気流が発生する領域（符号ｃ３、ｅ３参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
本発明では、ドローン１００の周囲に生じる特徴的な気流の流れを考慮して（図３４、図３５）、左右の回転翼の間の領域の散布ムラを抑制しつつ、薬剤が圃場外に浮遊するドリフトを抑制できるようにする。
また、ダウンウォッシュが生じる内側の領域であっても、上昇気流が発生する領域（符号ｃ３、ｅ３参照）に薬剤が散布されると、薬剤が地上の作物に届く前に舞い上がり、圃場外に浮遊して出てしまう虞がある。
本発明では、ドローン１００の周囲に生じる特徴的な気流の流れを考慮して（図３４、図３５）、左右の回転翼の間の領域の散布ムラを抑制しつつ、薬剤が圃場外に浮遊するドリフトを抑制できるようにする。
【0138】
図１乃至図５に例示した実施例１では、薬剤散布を行う薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、１０３－１乃至１０３－４）のみを含む。
これに対して、図３６に例示した実施例４では、図２７に例示した実施例２と同様に、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、４０３－１及び４０３－２）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、４０３－３）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼４０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。
これに対して、図３６に例示した実施例４では、図２７に例示した実施例２と同様に、薬剤ノズルは、ドローン１００の本体１１０の進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の下方にそれぞれ配置された回転翼下方ノズル（即ち、４０３－１及び４０３－２）と、進行方向前方の左右両側の回転翼の回動領域の間に配置された回転翼間ノズル（即ち、４０３－３）と、を含む。
この際、進行方向前方の左右両側の回転翼４０１が、互いに所定の範囲内の値で、ドローン１００の幅方向で離間している（図２４の符号Ｓ参照）。
【0139】
実施例４では、回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２から吐出される薬剤は、比較的周囲に拡散し易いという性質を有するため、図２４を参照して例示したように、各回転翼４００の間の回転翼間距離Ｓが存在していても、本体１１０の幅方向で薬剤の疎となる部分の出現が比較的抑えられる。
ただし、この場合であっても、回転翼間ノズル４０３－３を追加して、回転翼間距離Ｓ内で薬剤を吐出して、左右のダウンウォッシュが形成する風のカーテンに乗せて下降させることで、本体１１０の幅方向で薬剤をより均一に噴霧することができる。
ただし、この場合であっても、回転翼間ノズル４０３－３を追加して、回転翼間距離Ｓ内で薬剤を吐出して、左右のダウンウォッシュが形成する風のカーテンに乗せて下降させることで、本体１１０の幅方向で薬剤をより均一に噴霧することができる。
【0140】
図３６を参照すると、薬剤ノズル４０３－１から吐出される薬剤は、符号ｋ１、ｋ２に示すように、ダウンウォッシュに沿って下降する。そのときの薬剤の幅方向の広がりは、符号Ｉ４で例示されている。
同様に、薬剤ノズル４０３－２から吐出される薬剤は、符号ｋ３、ｋ４に示すように、ダウンウォッシュに沿って下降する。そのときの薬剤の幅方向の広がりは、符号Ｉ５で例示されている。
さらに、薬剤ノズル４０３－３から吐出される薬剤は、符号ｋ５、ｋ６に示すように、ダウンウォッシュに沿って下降する。そのときの薬剤の幅方向の広がりは、符号Ｉ６で例示されている。
隣り合う薬剤ノズルから吐出される薬剤の幅方向の広がりＩ４乃至Ｉ６は、互いに一部重なり合うことで、薬剤が過度に疎となる部分が生じることを防ぐ。この互いに一部重なり合う部分は、薬剤が過度に密になるのを防ぐように適当に定められる。
同様に、薬剤ノズル４０３－２から吐出される薬剤は、符号ｋ３、ｋ４に示すように、ダウンウォッシュに沿って下降する。そのときの薬剤の幅方向の広がりは、符号Ｉ５で例示されている。
さらに、薬剤ノズル４０３－３から吐出される薬剤は、符号ｋ５、ｋ６に示すように、ダウンウォッシュに沿って下降する。そのときの薬剤の幅方向の広がりは、符号Ｉ６で例示されている。
隣り合う薬剤ノズルから吐出される薬剤の幅方向の広がりＩ４乃至Ｉ６は、互いに一部重なり合うことで、薬剤が過度に疎となる部分が生じることを防ぐ。この互いに一部重なり合う部分は、薬剤が過度に密になるのを防ぐように適当に定められる。
【0141】
実施例４の場合、回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２に対して回転翼間ノズル４０３－３を追加する場合、少なくとも、回転翼間ノズル４０３－３は、ドローン１００の進行方向において、本体１１０の後方に配置された回転翼１０１の回動領域の前方端よりも前方に配置される。
この場合、実施例２の図２７に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２を、回転翼４０１の回転軸から外側に寄せていてもよい。
または、実施例４の場合、ダウンウォッシュの勢いが比較的弱く、その中で薬剤が分散し易い点に着目して、実施例２の図２８に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２を、回転翼４０１の回転軸の真下に配置してもよい。
または、実施例４の場合、薬剤をより一層均一化して下降することを目的として、実施例３の図３１に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２の数を増やして、それぞれ、回転翼４０１の回転軸の左右両側に一対の組として配置してもよい。
この場合、実施例２の図２７に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２を、回転翼４０１の回転軸から外側に寄せていてもよい。
または、実施例４の場合、ダウンウォッシュの勢いが比較的弱く、その中で薬剤が分散し易い点に着目して、実施例２の図２８に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２を、回転翼４０１の回転軸の真下に配置してもよい。
または、実施例４の場合、薬剤をより一層均一化して下降することを目的として、実施例３の図３１に例示したように、左右両側の回転翼下方ノズル４０３－１、４０３－２の数を増やして、それぞれ、回転翼４０１の回転軸の左右両側に一対の組として配置してもよい。
【0142】
以上、本発明では、実施例１に例示したように（図２４のＳが比較的小さい場合）、回転翼下方ノズルを用いることで、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対してより効果的に吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供する。
また、実施例２乃至４に例示したように（図２４のＳが所定の範囲内の大きさを有する場合）、回転翼下方ノズルと回転翼間ノズルとを組み合わせて用いることで、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対してより効果的に吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供する。
また、実施例２乃至４に例示したように（図２４のＳが所定の範囲内の大きさを有する場合）、回転翼下方ノズルと回転翼間ノズルとを組み合わせて用いることで、ダウンウォッシュなどの気流の変化を考慮して、ノズルから吐出される薬剤を地上の作物に対してより効果的に吹き付けることができる薬剤散布用ドローンを提供する。
【0143】
実施例１乃至３では、ドローン１００の本体１１０の前後左右の４隅に、それぞれ上下２段の回転翼（計８つ）１０１を配置した構成を例示した。
また、実施例４では、ドローン１００の本体１１０の前後左右の４隅に、それぞれ１段の回転翼（計４つ）４０１を配置した構成を例示した。
ただし、本発明は、ドローン１００の本体１１０を飛行させるための複数の回転翼を配置するが、それらの回転翼の数と配置は、上記実施例１乃至４に限定されないことを理解されたい。
また、実施例４では、ドローン１００の本体１１０の前後左右の４隅に、それぞれ１段の回転翼（計４つ）４０１を配置した構成を例示した。
ただし、本発明は、ドローン１００の本体１１０を飛行させるための複数の回転翼を配置するが、それらの回転翼の数と配置は、上記実施例１乃至４に限定されないことを理解されたい。
【0144】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【0145】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【0146】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
なお、上述の実施例は少なくとも特許請求の範囲に記載の構成を開示している。
なお、上述の実施例は少なくとも特許請求の範囲に記載の構成を開示している。
【符号の説明】
【0147】
１００…無人飛行体（ドローンまたはマルチコプター）
１０１…回転翼
１０１－２ａ、１０１－２ｂ…左前方の回転翼
１０１－４ａ、１０１－４ｂ…右前方の回転翼
１０３－１、１０３－２、１０３－３、１０３－４…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
１０４…薬剤タンク
１０５…薬剤ホース（薬剤管）
１１０…本体
２０３－１、２０３－２…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
２０３－３…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
３０３－１、３０３－２、３０３－３、３０３－４…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
３０３－５…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
４０１…回転翼
４０１－２…左前方の回転翼
４０１－４…右前方の回転翼
４０３－１、４０３－２…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
４０３－３…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
１０１…回転翼
１０１－２ａ、１０１－２ｂ…左前方の回転翼
１０１－４ａ、１０１－４ｂ…右前方の回転翼
１０３－１、１０３－２、１０３－３、１０３－４…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
１０４…薬剤タンク
１０５…薬剤ホース（薬剤管）
１１０…本体
２０３－１、２０３－２…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
２０３－３…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
３０３－１、３０３－２、３０３－３、３０３－４…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
３０３－５…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
４０１…回転翼
４０１－２…左前方の回転翼
４０１－４…右前方の回転翼
４０３－１、４０３－２…回転翼下方ノズル（薬剤ノズル）
４０３－３…回転翼間ノズル（薬剤ノズル）
【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】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
