特許 7501878 ドローン作業支援システム及びドローン作業支援方法

(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】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】ドローン作業支援システム及びドローン作業支援方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/00 20060101AFI20240611BHJP

   G01C 21/34 20060101ALI20240611BHJP

   B64U 10/13 20230101ALI20240611BHJP

   B64U 20/87 20230101ALI20240611BHJP

   G06Q 50/02 20240101ALI20240611BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20240611BHJP

   B64U 50/19 20230101ALN20240611BHJP

   B64U 50/11 20230101ALN20240611BHJP

   B64U 50/12 20230101ALN20240611BHJP

【ＦＩ】

G08G5/00 A

G01C21/34

B64U10/13

B64U20/87

G06Q50/02

G06T7/00 640

B64U50/19

B64U50/11

B64U50/12

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022211234

(22)【出願日】2022-12-28

(62)【分割の表示】P 2019069657の分割

【原出願日】2019-04-01

(65)【公開番号】P2023041675

(43)【公開日】2023-03-24

【審査請求日】2022-12-28

(73)【特許権者】

【識別番号】516356402

【氏名又は名称】株式会社スカイマティクス

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉本 泰隆

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 善太郎

(72)【発明者】

【氏名】榎本 真貴

【審査官】佐藤 吉信

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１６９９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０２２０５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－００９６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４６２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６４４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６５９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６４７５８９８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１７／１７５８０４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００ － ２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００ － ２５／００

Ｇ０５Ｄ １／００ － １／８７

Ｇ０９Ｂ ２３／００ － ２９／１４

Ｇ０６Ｔ １／００ － １／４０

Ｇ０６Ｔ ３／００ － ５／９４

Ｂ６４Ｂ １／００ － １／７０

Ｂ６４Ｃ １／００ － ９９／００

Ｂ６４Ｄ １／００ － ４７／０８

Ｂ６４Ｆ １／００ － ５／６０

Ｂ６４Ｇ １／００ － ９９／００

Ｂ６４Ｕ １０／００ － ８０／８６

Ｇ０６Ｑ ５０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムであって、
所定の対象領域の形状を規定する複数の位置の高精度な位置情報を含むポリゴン情報を記憶する記憶手段と、
前記対象領域の画像を含む空撮画像から前記対象領域を特定する対象領域特定手段と、
前記空撮画像における前記対象領域の形状と、前記ポリゴン情報における前記対象領域の形状とに基づいて、前記空撮画像における前記対象領域の位置と、前記ポリゴン情報の前記対象領域の位置とを対応付ける位置情報対応付手段と、
前記空撮画像に基づいて、前記対象領域における実作業が必要な実作業領域を特定する実作業領域特定手段と、
前記実作業領域特定手段により特定された前記空撮画像における前記対象領域の位置と、前記ポリゴン情報の前記対象領域の位置との対応付けに基づいて、前記実作業領域の高精度な位置情報を特定する位置情報特定手段と、
前記実作業領域の位置情報に基づいて、前記ドローンの移動経路を決定するドローン移動経路決定手段と、
を備えるドローン作業支援システム。

【請求項2】

前記対象領域特定手段は、
前記空撮画像に対してエッジ抽出を行って対象領域の形状を特定し、
前記位置情報対応付手段は、
前記空撮画像の位置情報に近い位置情報を持つポリゴン情報であって、前記対象領域と形状が類似するポリゴン情報を特定し、前記空撮画像における前記対象領域の形状が、前記ポリゴン情報に基づく前記対象領域の形状と一致するように、前記空撮画像を変形し、前記変形した空撮画像の前記対象領域と、前記ポリゴン情報に基づく前記対象領域との対応する位置が同一の位置であるとして関連付け、
前記実作業領域特定手段は、
前記変形された空撮画像に基づいて、前記実作業領域を特定する
請求項１に記載のドローン作業支援システム。

【請求項3】

１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムによるドローン作業支援方法であって、
所定の対象領域の形状を規定する複数の位置の高精度な位置情報を含むポリゴン情報を記憶し、
前記対象領域の画像を含む空撮画像から前記対象領域を特定し、
前記空撮画像における前記対象領域の形状と、前記ポリゴン情報における前記対象領域の形状とに基づいて、前記空撮画像における前記対象領域の位置と、前記ポリゴン情報の前記対象領域の位置とを対応付け、
前記空撮画像に基づいて、前記対象領域における実作業が必要な実作業領域を特定し、
特定された前記空撮画像における前記対象領域の位置と、前記ポリゴン情報の前記対象領域の位置との対応付けに基づいて、前記実作業領域の高精度な位置情報を特定し、
前記実作業領域の位置情報に基づいて、前記ドローンの移動経路を決定する
ドローン作業支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、施設、建造物、土地、圃場、森林などの人工物または自然物に対する調査、点検、保守、加工、破壊または建造などの作業を支援するためのシステム等に関し、例えば、ドローンを用いた作業の支援を行うドローン作業支援システム等に関する。本明細書では、「ドローン」という用語を、搭乗員なしに操縦し得る移動体（例えば、遠隔から無線で操縦し得るか、または自律的に操縦し得る航空機、走行機、水上船、潜水機など）を指す意味で用いる。

【背景技術】

【0002】

ドローンが様々な用途に利用されるようになってきており、例えば、農業分野における農薬散布や肥料散布等の用途で利用されるようになってきている。

【0003】

従来、農薬散布や肥料散布などは単位面積あたりの規定量を圃場内全域に均一に全量散布するのが一般的だった。しかし、農地の集積・集約化が進むに連れて、規定量を全量散布するコストが増大になるという問題と管理面積の増加に伴い農作業を行う人的リソースが不足するという問題とが顕在化されてきた。このような状況を打開するために、ドローンが利用されるようになってきている。

【0004】

農薬散布や肥料散布等の用途で用いる場合には、まず、匠の経験と技能をもつ農家によって、圃場の状態が確認され、必要な農作業が割り出され、その農作業の作業方法や程度、使う薬剤の種別、使う薬剤の量などが人間により決定され、その決定された内容に従って、作業用ドローンを手動で操縦することにより、作業を実行するようにしている。

【0005】

作業用ドローンの手動での操縦には、熟練の技術が必要であり、多くの人にとってはそう容易ではない。このため、作業用ドローンを所定の経路に沿って自動で移動させる技術が要請されている。

【0006】

作業用ドローンを所定の移動経路に従って自動で移動させるには、作業用ドローンの移動経路を決定する際に十分な位置精度を持った地図が必要となるが、十分な位置精度を持った地図を入手することは容易でない場合があり、例えば、一般に公開されている地図では位置精度が保証されていないため、そのまま利用することができない。

【0007】

例えば、移動航路を設定する際の地図の位置精度を高めるために利用できる技術としては、例えば、ＧＮＳＳ受信部を備えた対空標識を用いる技術が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１８－１４６５４６号公報

【文献】国際特許公開第２０１７／０２４３５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

作業用ドローンを用いて農薬散布や肥料散布等の作業を行う場合、オペレータは地上にて作業用ドローンを操作するため、作業用ドローンを操作しながら圃場内部の状態を確認することはできない。そのため、たとえ作業が必要な箇所が圃場内の一部であったとしても、操作に適した位置に機体を操縦することが困難であり、圃場全体を均一作業しているのが実態である。

【0010】

例えば、作業用ドローンを自動で移動させる場合においては、作業用ドローンの操縦をオペレータによる手動に切り替えなければならないような状況が発生する可能性がある。また、作業用ドローンに対して操縦以外の各種指示（例えば、移動開始、移動停止、作業開始、作業終了等）を与える必要がある場合もある。

【0011】

作業用ドローンは、比較的広大な場所で使用されることが多いので、場合によっては、作業用ドローンがオペレータから遠く離れた場所に移動してしまっていることもある。このような場合には、オペレータは、作業用ドローンの周囲の状況を目視できずに、操作を適切に行うことが困難となる場合も起こり得る。

【0012】

また、作業用ドローンが、作業を終了し、オペレータの位置から遠い位置まで移動して、停止してしまい、別の作業を開始するまでに長時間を要してしまう可能性もある。

【0013】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、以下の第１から第３の目的の少なくとも１つを目的とする。第１の目的は、オペレータを作業用ドローンの操作に適した位置に誘導することのできる技術を提供することである。また、第２の目的は、作業用ドローンの位置精度を容易且つ適切に向上することのできる技術を提供することである。また、第３の目的は、作業用ドローンの作業効率を向上することのできる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記第１の目的を達成するため、第１の観点に係るドローン作業支援システムは、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムであって、所定の対象領域における実作業が必要な実作業領域の位置情報に基づいて、ドローンの移動経路を決定するドローン移動経路決定手段と、ドローンの移動経路に伴って、オペレータが移動すべき移動経路を決定するオペレータ移動経路決定手段と、ドローンの移動経路と、オペレータの移動経路とを含む作業支援画面を操作端末に表示させる表示制御手段とを含む。

【0015】

このドローン作業支援システムによると、オペレータは、ドローンが移動する際に、自身がどのように移動すればよいかを容易且つ明確に把握することができる。

【0016】

また、上記ドローン作業支援システムにおいて、オペレータ移動経路決定手段は、ドローンの移動経路に従って移動するドローンとの間の距離が近距離となるようなオペレータの移動経路を決定するようにしてもよい。このドローン作業支援システムによると、ドローンとの間の距離が近距離となるような経路で移動することができ、ドローンの状態を適切に把握することができ、例えば、ドローンに対する操作が必要な場合に適切に対応することができる。

【0017】

また、上記ドローン作業支援システムにおいて、ドローン移動経路決定手段は、ドローンの有するエネルギーにより移動可能な範囲で１以上の実作業領域を経由して、エネルギーの補充可能位置に至る移動経路を決定し、オペレータ移動経路決定手段は、オペレータの移動経路を、前記エネルギーの補充可能位置に至る移動経路に決定し、表示制御手段は、作業支援画面に、エネルギー補充可能位置を表示させるとともに、エネルギーの補充を示す情報を表示させるようにしてもよい。

【0018】

このドローン作業支援システムによると、オペレータは、エネルギーの補充が必要であり、エネルギーの補充可能な位置を前もって把握することができる。

【0019】

また、上記ドローン作業支援システムにおいて、表示制御手段は、作業支援画面に、操作端末の位置情報に基づいて、操作端末の位置を示す情報を表示させてもよい。このドローン作業支援システムによると、オペレータは、ドローンと、自身（操作端末）の位置との位置関係を適切に把握することができる。

【0020】

また、上記ドローン作業支援システムにおいて、表示制御手段は、作業支援画面に、操作端末の位置又はドローンの位置を中心に所定の距離の範囲を示す線を表示させるようにしてもよい。

【0021】

このドローン作業支援システムによると、オペレータは、自身がドローンに対して適切な位置にいるか否かを適切に特定することができる。また、ドローンとの距離が離れている場合に、どこに移動すればよいかを容易に推測することができる。

【0022】

上記第１の目的を達成するため、第２の観点に係るドローン作業支援方法は、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムによるドローン作業支援方法であって、所定の対象領域における実作業が必要な実作業領域の位置情報に基づいて、ドローンの移動経路を決定し、ドローンの移動経路に伴って、オペレータが移動すべき移動経路を決定し、ドローンの移動経路と、オペレータの移動経路とを含む作業支援画面を前記操作端末に表示させる。

【0023】

このドローン作業支援方法によると、オペレータは、ドローンが移動する際に、自身がどのように移動すればよいかを容易且つ明確に把握することができる。

【0024】

また、第２の目的を達成するため、第３の観点に係るドローン作業支援システムは、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムであって、所定の対象領域の形状を規定する複数の位置の高精度な位置情報を含む高精度地図を記憶する地図情報記憶手段と、対象領域の画像を含む空撮画像から対象領域を特定する対象領域特定手段と、空撮画像における対象領域の形状と、高精度地図における対象領域との形状とに基づいて、空撮画像における対象領域の位置と、高精度地図の前記対象領域の位置とを対応付ける位置情報対応付手段と、空撮画像に基づいて、対象領域における実作業が必要な実作業領域を特定する実作業領域特定手段と、実作業領域特定手段により特定された空撮画像における対象領域の位置と、高精度地図の対象領域の位置との対応付けに基づいて、実作業領域の高精度な位置情報を特定する位置情報特定手段と、実作業領域の位置情報に基づいて、ドローンの移動経路を決定するドローン移動経路決定手段と、を備える。

【0025】

このドローン作業支援システムによると、対象領域の画像を含む空撮画像の位置精度が低い場合であっても、高精度地図に基づいて、空撮画像における対象領域の位置を高精度に特定することができる。

【0026】

上記ドローン作業支援システムにおいて、実作業領域特定手段は、空撮画像に対してエッジ抽出を行って対象領域の形状を特定し、位置情報関連付手段は、空撮画像における対象領域の形状が、高精度地図に基づく対象領域の形状と一致するように、空撮画像を変形し、変形した空撮画像の対象領域と、高精度地図に基づく対象領域との対応する位置が同一の位置であるとして関連付け、実作業領域特定手段は、変形された空撮画像に基づいて、実作業領域を特定するようにしてもよい。

【0027】

このドローン作業支援システムによると、高精度地図に対して、対象領域の画像を含む空撮画像を変形させた画像を対応付けることができ、変形された画像における所定の位置を高精度に把握することができるようになる。

【0028】

また、第２の目的を達成するため、第４の観点に係るドローン作業支援方法は、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムによるドローン作業支援方法であって、所定の対象領域の形状を規定する複数の位置の高精度な位置情報を含む高精度地図を記憶し、対象領域の画像を含む空撮画像から対象領域を特定し、空撮画像における対象領域の形状と、高精度地図における対象領域との形状とに基づいて、空撮画像における対象領域の位置と、高精度地図の前記対象領域の位置とを対応付け、空撮画像に基づいて、対象領域における実作業が必要な実作業領域を特定し、特定された空撮画像における対象領域の位置と、高精度地図の前記対象領域の位置との対応付けに基づいて、実作業領域の高精度な位置情報を特定し、実作業領域の位置情報に基づいて、ドローンの移動経路を決定する。

【0029】

このドローン作業支援方法によると、対象領域の画像を含む空撮画像の位置精度が低い場合であっても、高精度地図に基づいて、空撮画像における対象領域の位置を高精度に特定することができる。

【0030】

また、第３の目的を達成するため、第５の観点に係るドローン作業支援システムは、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムであって、対象領域の画像を含む空撮画像に基づいて、対象領域における実作業が必要な１以上の実作業領域を特定する実作業領域特定手段と、実作業領域が複数ある場合に、或る実作業領域に対する実作業の終了地点から、次の実作業領域に対する実作業の開始地点へ直線的に移動させる移動経路と、各実作業領域の実作業の開始地点から実作業の終了地点までの間において実作業を実行させる作業内容とを含む作業計画を作成する作業計画作成手段と、作業計画を実行させる制御情報を前記ドローンに送信する制御情報送信手段と、を備える。

【0031】

このドローン作業支援システムによると、作業を実行する際におけるドローンの移動時間を短縮でき、処理効率を向上することができる。

【0032】

また、第３の目的を達成するため、第６の観点に係るドローン作業支援方法は、１以上のドローンを用いて１以上の作業を行うためのドローン作業支援システムによるドローン作業支援方法であって、対象領域の画像を含む空撮画像に基づいて、対象領域における実作業が必要な１以上の実作業領域を特定し、実作業領域が複数ある場合に、或る実作業領域に対する実作業の終了地点から、次の実作業領域に対する実作業の開始地点へ直線的に移動させる移動経路と、各実作業領域の実作業の開始地点から実作業の終了地点までの間において実作業を実行させる作業内容とを含む作業計画を作成し、作業計画を実行させる制御情報をドローンに送信する。

【0033】

このドローン作業支援方法によると、作業を実行する際におけるドローンの移動時間を短縮でき、処理効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、一実施形態に係るドローン作業支援システムの全体構成図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るＧＮＳＳ対空標識の構成及び処理を説明する図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る調査用ドローンの構成図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る作業用ドローンの構成図である。

【図5】図５は、一実施形態に係るドローン作業支援システムによる処理のフローチャートである。

【図6】図６は、一実施形態に係る作業支援画面を示す図である。

【図7】図７は、変形例に係るドローン作業支援システムによる処理のフローチャートである。

【図8】図８は、変形例に係る高精度地図生成処理及び圃場状態解析処理を説明する第１の図である。

【図9】図９は、変形例に係る高精度地図生成処理及び圃場状態解析処理を説明する第２の図である。

【図10】図１０は、作業計画作成処理を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0036】

以下の説明では、圃場（対象領域）の点検保守（例えば、病害や生理障害が生じた個所の特定と、その箇所への農薬や肥料の散布など）に無人航空機として構成された飛行ドローンを利用するという用途を例にとり、本発明の実施形態を説明する。しかし、この用途は説明のための例示にすぎず、他の用途に同実施形態を適用することを制限する趣旨ではない。

【0037】

図１は、一実施形態に係るドローン作業支援システムの全体構成図である。

【0038】

ドローン作業支援システム１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）対空標識２と、調査用ドローン３と、画像解析・地図生成サーバ４と、管制サーバ５と、操作端末６と、作業用ドローン７とを含む。

【0039】

ＧＮＳＳ対空標識２は、上空から撮影可能な対空標識であり、ＧＮＳＳ衛星からの信号（ＧＮＳＳ信号）を受信して、画像解析・地図生成サーバ４に送信する。ＧＮＳＳ対空標識２の詳細は、後述する。

【0040】

調査用ドローン３は、圃場を含む領域を上空から撮影し、撮影された画像を出力する。なお、本実施形態では、圃場を含む領域を撮影する際には、例えば、圃場を含む領域の４つの隅と、中央とにＧＮＳＳ対空標識２を予め配置しておく必要があるとともに、ＧＮＳＳ対空標識２を設置した後に、数十分から数時間配置しておき、その間のＧＮＳＳデータを収集し続けておく必要がある。調査用ドローン３の詳細は後述する。

【0041】

画像解析・地図生成サーバ４は、例えば、プロセッサ、メモリ、インタフェースを備える計算機（例えば、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ計算機）等により構成される。画像解析・地図生成サーバ４は、インタフェース４１と、データ保存・検索部４２と、地図生成部４３と、圃場状態解析部４４と、インタフェース４５とを含む。

【0042】

インタフェース４１は、ネットワークを介して、ＧＮＳＳ対空標識２、調査用ドローン３、気象データ配信サービス、地上センサ観測データ配信サービス、ＧＮＳＳ補正データ配信サービス等との間でデータ通信を行う。具体的には、インタフェース４１は、ＧＮＳＳ対空標識２からＧＮＳＳデータを受信し、調査用ドローン３から圃場を含む画像を受信し、気象データ配信サービスから気象に関する観測データを受信し、地上センサ観測データ配信サービスから地上センサによる観測データを受信し、ＧＮＳＳ補正データ配信サービスからＧＮＳＳデータの精度を向上させるための補正に用いるＧＮＳＳ補正データを受信する。

【0043】

データ保存・検索部４２は、インタフェース４１を介して受信したデータを保存し管理する。具体的には、データ保存・検索部４２は、ＧＮＳＳ対空標識２からのＧＮＳＳデータと、調査用ドローン３からの圃場を含む画像と、気象データ配信サービスからの気象に関する観測データと、地上センサ観測データ配信サービスからの地上センサによる観測データと、ＧＮＳＳ補正データ配信サービスからのＧＮＳＳデータの精度を向上させるための補正に用いるＧＮＳＳ補正データとを格納し管理する。

【0044】

地図生成部４３は、データ保存・検索部４２に格納された調査用ドローン３から受信した画像と、ＧＮＳＳ対空標識２から受信したＧＮＳＳデータと基づいて、画像中の各位置の位置情報（例えば、緯度、経度）を特定し、各位置に対応付けることにより、地図データ（高精度地図データ）を生成する。具体的には、地図生成部４３は、画像中から複数のＧＮＳＳ対空標識２の対空標識を特定し、画像中のそれぞれのＧＮＳＳ対空標識２から取得したＧＮＳＳデータに基づいて、それぞれのＧＮＳＳ対空標識２の位置情報（例えば、緯度、経度）を特定し、特定した位置座標を画像中のＧＮＳＳ対空標識２の位置に対応付ける。なお、画像中のＧＮＳＳ対空標識２に対応する位置以外の位置については、複数のＧＮＳＳ対空標識２の位置情報に基づいて特定することができる。このＧＮＳＳ対空標識２を用いた位置情報の特定を行うと、例えば、ｃｍ～１０ｃｍオーダーの高い位置精度を実現することができる。

【0045】

圃場状態解析部４４は、調査用ドローン３が撮影した画像中の所定の圃場の画像を解析して、実作業が必要な領域（実作業領域）を特定する。例えば、実作業が圃場の農薬散布である場合、圃場状態解析部４４は、対象の圃場の画像内の作物や葉などの色や形に基づいて、病害が発生していると想定される領域を実作業領域と特定する。圃場の画像から、病害が発生していると想定される領域を特定する方法としては、例えば、予め病害の画像について学習したニューラルネットワークモデルを使用して特定することができる。また、圃場状態解析部４４は、実作業領域に対して実施する実作業の内容（例えば、散布する農薬と、散布量等）を特定するようにしてもよい。

【0046】

インタフェース４５は、管制サーバ５との間でデータ通信を行う。インタフェース４５は、地図生成部４３で生成した高精度地図データと、圃場状態解析部４４が特定した解析結果（実作業領域を特定する情報及び実作業内容）とを管制サーバ５に送信する。

【0047】

管制サーバ５は、例えば、プロセッサ、メモリ、インタフェースを備える計算機（例えば、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ計算機）等により構成される。

【0048】

管制サーバ５は、作業用ドローン７の作業計画を作成する作業計画作成部５１を有する。作業計画作成部５１は、ドローン移動経路決定手段、オペレータ移動経路決定手段、及び表示制御手段の一例である。作業計画作成部５１は、プロセッサが、プログラムを実行することにより構成される機能部である。作業計画作成部５１は、画像解析・地図生成サーバ４から、高精度地図データと、解析結果とを受信する。作業計画作成部５１は、高精度地図データと、解析結果とに基づいて、予め設定された条件を満たす作業用ドローン７の作業計画を決定する。ここで、作業計画は、離陸位置から、１以上の実作業領域を経由して、着陸位置まで飛行する飛行経路（移動経路の一例）と、飛行経路における実作業を行う作業内容とを含む。離陸位置や着陸位置は、予め設定された候補位置から選択するようにしてもよい。予め設定された条件としては、作業用ドローン７のバッテリ量で飛行可能な範囲内で実現できる作業計画であることとしてもよい。したがって、作業用ドローン７のバッテリ量では、すべての実作業領域を経由できない場合には、着陸位置は、バッテリの交換が可能な位置（補充可能位置）から選択されることとなる。なお、作業用ドローン７のバッテリ量としては、作業用ドローン７に搭載されているバッテリの標準のバッテリ量でもよいし、作業用ドローン７の実際のバッテリ量が把握できる場合には、実際のバッテリ量でもよい。

【0049】

作業計画に、作業用ドローン７の飛行速度の情報を含んでいてもよい。例えば、作業用ドローン７の作業機構７２が農薬等の散布速度が常に一定である場合には、実作業領域における散布量に応じて、飛行速度を決定するようにしてもよい。また、条件としては、飛行経路は、所定の道路（例えば、公道等）を跨がないことを条件としてもよい。また、作業計画作成部５１は、作成した作業計画（具体的には、作業計画の制御情報）を作業用ドローン７に送信する。

【0050】

また、作業計画作成部５１は、作成した作業計画における飛行経路の離陸位置から着陸位置までのオペレータの移動経路を決定する。ここで、オペレータの移動経路としては、オペレータが移動可能な道を通ること、及び作業用ドローン７の飛行経路から近距離にある道（例えば、作業用ドローン７の操作が適切に行える程度の所定の距離、例えば、最大でも１００～１５０ｍ程度以内の道）であること等を条件としてもよい。なお、オペレータが移動可能な道が作業用ドローン７の飛行経路から所定の距離以内にない場合には、飛行経路に最も近い道とすればよい。なお、オペレータが移動可能な道としては、予め地図データにオペレータが移動可能な道の情報を対応付けておいてもよく、地図又は画像から移動可能な道であるか否かを認識するようにしてもよい。

【0051】

また、作業計画作成部５１は、作成した作業計画と、作成したオペレータの移動経路とに基づいて、作業支援画面１００（図６参照）を生成し、操作端末６に送信する。作業支援画面１００の詳細については、後述する。

【0052】

操作端末６は、作業支援システム１を利用するための端末であり、例えば、作業用ドローン７のオペレータに所持されて使用される。操作端末６は、例えば、汎用の携帯可能な情報処理端末（例えば、いわゆる携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、モバイル形ＰＣ、またはノート形パーソナルコンピュータなど）であってもよい。操作端末６は、例えば、管制サーバ５とインターネットのような通信ネットワークを介してデータ通信を行う機能と、各種情報を表示する機能と、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する機能とを有する。本実施形態では、操作端末６は、管制サーバ５から送信された作業支援画面１００（図６参照）を表示する。作業支援画面１００は、例えば、操作端末６のウェブブラウザにより表示させるようにしてもよい。なお、操作端末６は、作業用ドローン７との間で無線を介してデータ通信を行う機能をもってもよい。

【0053】

作業用ドローン７は、圃場において実施されるべきある種の作業（以下、実作業という）、例えば、広大な圃場の中で病害が発生した個所（実作業領域）へ選択的に農薬を散布する作業を実行する。作業用ドローン７の詳細は、後述する。

【0054】

図２は、一実施形態に係るＧＮＳＳ対空標識の構成及び処理を説明する図である。

【0055】

ＧＮＳＳ対空標識２は、複数のＧＮＳＳ衛星９から送信されるＧＮＳＳデータを受信する。

【0056】

ＧＮＳＳ衛星９は、データ生成部９１と、ＧＮＳＳ送信機９２とを含む。データ生成部９１は、送信すべきＧＮＳＳデータを生成する。ＧＮＳＳ送信機９２は、データ生成部９１により生成されたＧＮＳＳデータを送信する。

【0057】

ＧＮＳＳ対空標識２は、ＧＮＳＳ受信機２１と、データ保存部２２と、送信機２３とを含む。ＧＮＳＳ受信機２１は、複数のＧＮＳＳ衛星９から送信されたＧＮＳＳデータを受信する。データ保存部２２は、ＧＮＳＳ受信機２１が受信したＧＮＳＳデータを保存する。送信機２３は、データ保存部２２に格納されたＧＮＳＳデータを画像解析・地図生成サーバ４に送信する。送信機２３は、５Ｇ（第５世代移動通信システム）に従った通信によりデータを送信するようにしてもよい。

【0058】

図３は、一実施形態に係る調査用ドローンの構成図である。

【0059】

調査用ドローン３は、ＥＳＣ（Electronic Speed Controller）３１と、飛行機構３２と、制御器３３と、送信機３４と、カメラ３５と、ＧＰＳレシーバ３６とを含む。

【0060】

飛行機構３２は、調査用ドローン３を飛行させるための機構であり、例えば、複数組のモータ及びプロペラを有する。ＥＳＣ３１は、制御器３３の指示に従って、飛行機構３２のモータの回転速度を制御する。ＧＰＳレシーバ３６は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳデータを受信し、調査用ドローン３の三次元位置（緯度、経度、高度）を計測し、制御部３３に渡す。カメラ３５は、上空からの画像を撮影する。送信機３４は、カメラ３５により撮影された画像を画像解析・地図生成サーバ４に送信する。

【0061】

制御器３３は、ＥＳＣ３１と、送信機３４と、カメラ３５と、ＧＰＳレシーバ３６とを制御する。具体的には、制御器３３は、入力された飛行計画に従って飛行を行うための制御を行う。飛行計画は、作業を行う対象の圃場を撮影するために、飛行する経路を示す情報である。また、制御器３３は、カメラ３５により撮影された画像に対して、その画像を撮影した際の調査用ドローン３の三次元位置を付加して、送信機３４に渡す。

【0062】

なお、調査用ドローン３には、それをオペレータが遠隔から無線で操縦するための図示しない無線操縦器（いわゆるプロポ）が付属する。無線操縦器は、制御器３３と無線で通信可能であり、無線操縦器に対するユーザの各種操作に応答して、各種の操縦指令を制御器３３に送信する。

【0063】

図４は、一実施形態に係る作業用ドローンの構成図である。

【0064】

作業用ドローン７は、ＥＳＣ３１と、飛行機構３２と、制御器７１と、作業機構７２と、送信機３４と、カメラ３５と、高精度ＧＮＳＳレシーバ７３とを含む。なお、調査用ドローン３と同様な機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0065】

高性能ＧＮＳＳレシーバ７３は、ＧＮＳＳデータを受信し、ＧＰＳレシーバ３６よりも高精度に、作業用ドローン７の三次元位置を計測する。ＧＮＳＳレシーバ７３としては、例えば、ＤＧＰＳ（Differential GPS）、Ｄ－ＲＴＫ(Differential Real Time Kinematic)、２周波ＧＮＳＳ等の技術により三次元位置を計測するレシーバを採用することができる。作業機構７２は、圃場の実作業領域に対して作業を実行する機構である。作業機構７２は、例えば、液体状の農薬や肥料や、粉体状の農薬や肥料を散布する。作業機構７２は、農薬や肥料の単位時間当たりの散布量が一定量であってもよく、単位時間当たりの散布量を調整可能であってもよい。制御器７１は、ＥＳＣ３１と、作業機構７２と、送信機３４と、カメラ３５と、高精度ＧＮＳＳレシーバ７３とを制御する。制御器７１は、受信された作業計画に従って、飛行及び作業を行うための制御を行う。具体的には、制御器７１は、作業計画の飛行経路に従って、ＥＳＣ３１を制御し、作業計画の作業内容に従って、作業機構７２を制御する。

【0066】

また、作業用ドローン７には、それをユーザが遠隔から無線で操縦するための、図示しない無線操縦器（いわゆるプロポ）が付属する。無線操縦器は、制御器７１と無線で通信可能であり、無線操縦器に対するユーザの各種操作に応答して、各種の操縦指令を制御器７１に送信する。

【0067】

次に、ドローン作業支援システム１による処理動作について説明する。

【0068】

図５は、一実施形態に係るドローン作業支援システムによる処理のフローチャートである。

【0069】

調査用ドローン３は、圃場を含む領域の上空から画像を撮影し、この画像にＧＰＳレシーバ３６により測定された三次元位置を付加し（ステップＳ１）、この画像を画像解析・地図生成サーバ４に送信する（ステップＳ２）。

【0070】

一方、圃場に配置されている複数のＧＮＳＳ対空標識２は、ＧＮＳＳデータを受信し（ステップＳ３）、受信したＧＮＳＳデータを画像解析・地図生成サーバ４に送信する（ステップＳ４）。なお、ＧＮＳＳ対空標識２は、高精度の位置解析に必要な時間以上に渡って、ステップＳ３及びステップＳ４の処理を実行する。

【0071】

画像解析・地図生成サーバ４は、複数のＧＮＳＳ対空標識２から送信されたＧＮＳＳデータに基づいて、各ＧＮＳＳ対空標識２の高精度な位置を解析する（ステップＳ５）。次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、調査用ドローン３から送信された圃場の画像からＧＮＳＳ対空標識２を抽出する（ステップＳ６）。次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、画像中のＧＮＳＳ対空標識２の位置に対して、ステップＳ５で解析して得られた対応するＧＮＳＳ対空標識２の位置を対応付けることにより、高精度地図を生成する（ステップＳ７）。

【0072】

次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、調査用ドローン３から送信された圃場の画像から、圃場の状態を解析する（ステップＳ８）。具体的には、画像解析・地図生成サーバ４は、例えば、農薬や肥料を散布する作業を行う実作業領域を特定する。次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、ステップＳ７で生成した高精度地図と、ステップＳ８の解析結果（特定された実作業領域を示す情報：実作業領域情報）とを管制サーバ５に送信する（ステップＳ９）。

【0073】

管制サーバ５は、画像解析・地図生成サーバ４から送信された、高精度地図と実作業領域情報とを受信し（ステップＳ１０）、高精度地図及び実作業領域情報とに基づいて、作業計画を作成するとともに、作業計画とオペレータ経路とを含む作業支援画面１００を作成する（ステップＳ１１）。次いで、管制サーバ５は、作業計画（作業計画を実行する制御情報）を作業用ドローン７に送信し、作業支援画面１００を操作端末６に送信する（ステップＳ１２）。

【0074】

この後、作業用ドローン７は、管制サーバ５から受信した作業計画に従って、移動及び作業を実行する（ステップＳ１３）。一方、操作端末６は、管制サーバ５から受信した作業支援画面１００を表示部（液晶パネル等）に表示する（ステップＳ１４）。

【0075】

図６は、一実施形態に係る作業支援画面を示す図である。

【0076】

作業支援画面１００は、圃場を含む画像１０１が表示される。図６の例では、画像１０１には、２カ所の圃場１０４や、道路（例えば、公道）１０３等が含まれている。なお、圃場１０４は、複数の小圃場によって構成されていてもよい。

【0077】

作業支援画面１００には、画像１０１上に、作業用ドローン７の飛行経路１１０と、オペレータの移動経路１２０とが表示されている。

【0078】

飛行経路１１０は、作業用ドローン７の離陸場所を示すスタート地点１１１と、着陸場所を示すエンド地点１１２と、１以上の実作業領域１１３とを含み、スタート地点１１１から１以上の実作業領域１１３を経由して、エンド地点１１２までが線で接続されている。なお、図６の作業支援画面１００は、飛行経路１１０を、作業用ドローン７が道路１０３を跨いで飛行しないことを条件としている場合の例を示しているので、道路１０３を超えた部分の圃場１０４の実作業領域１１３は、同一の飛行経路１１０には、含まれていない。

【0079】

また、本実施形態では、飛行経路１１０においては、作業用ドローン７の実際の位置を示すドローンマーク１１５が表示されている。また、エンド地点１１２においては、作業用ドローン７のバッテリの交換が必要であることを示す情報としての注意メッセージ１１４が表示されている。この注意メッセージ１１４により、オペレータがエンド地点１１２においてバッテリの交換が必要であることを予め把握することができるので、エンド地点１１２に交換用のバッテリを予め手配しておくことができる。

【0080】

オペレータの移動経路１２０は、スタート地点１１１からエンド地点１１２までのオペレータが移動可能な道路を通る経路となっている。

【0081】

また、作業支援画面１００には、オペレータ（厳密には、操作端末６）の現在位置を示すオペレータマーク１２１が表示され、オペレータマーク１２１を中心とする作業用ドローン７の操作に適している所定の距離（例えば、１００～１５０ｍの範囲の距離）の範囲を示す適正範囲１２２が表示されている。この適正範囲１２２にドローンマーク１１５が存在するか否かにより、オペレータは、作業用ドローン７が操作に適切な距離にあるか否かを容易に把握することができる。なお、図６の例では、オペレータの位置（図６のオペレータマーク１２１の位置）を中心として適正範囲を表示するようにしているが、例えば、作業用ドローン７の位置（図６のドローンマーク１１５の位置）を中心に所定の距離の範囲を適正範囲としてもよい。この場合には、適正範囲内にオペレータが存在するか否かにより作業用ドローン７までの距離が操作に適切であるか否かを容易に把握することができる。

【0082】

ここで、作業用ドローン７が適切な位置で作業できるようにすることを検討する。

【0083】

作業用ドローン７が適切な位置で作業できるようにするには、高精度に作業用ドローン７の位置を制御する必要があり、作業用ドローン７の位置精度が鍵となる。

【0084】

作業用ドローン７に発生する位置誤差Δは、
Δ＝Δrobot＋Δbasemap＋Δsesing_dataとあらわすことができる。

【0085】

ここで、Δrobotは、作業用ドローン７自体の位置精度に起因する誤差を示し、作業用ドローン７に対して或る地点への移動を指示した際に、どの程度の精度で指定地点に移動できるか示す。

【0086】

Δbasemapは、作業用ドローン７に作業指示をする際に利用する地図の位置精度に起因する誤差を示し、地図上に存在する地物の場所を、どの程度の精度で管理しているか示す。この地図は、例えば圃場内を全面作業する際、駐機場から圃場に移動する際、圃場間を移動する際などに用いられる。

【0087】

Δsensing_dataは、最新の圃場状態を知るために取得されるデータに起因する誤差を示す。データの代表例としては、空撮画像がある。多くの空撮画像には撮影時のＧＮＳＳデータが保存されているが、調査用ドローンの位置精度に起因して、多くの場合±１０ｍ程度の誤差を含んでいる。また、多くの場合、撮影時の調査用ドローン３の向き（方角）は保存されておらず、空撮画像を地図上にうまく重ね合わせることは難しい。また、高度に関する誤差が大きいため、画像を地図上に重畳表示させた際に、地物の大きさや距離などが正しく表示されないことが多い。

【0088】

Δrobotを改善する方法として、ＤＧＰＳ、Ｄ－ＲＴＫ、２周波ＧＮＳＳなどの技術が存在しており、これにより、ｃｍオーダーの位置精度を実現することができる。

【0089】

Δbasemapを改善する方法として、ＧＮＳＳ対空標識を活用したオルソ生成処理などの技術が存在しており、これにより、ｃｍ～１０ｃｍオーダーの位置精度を実現することができる。

【0090】

Δsensing_dataを改善する方法として、Δrobotと同様にＤＧＰＳ、Ｄ－ＲＴＫ、２周波ＧＮＳＳなどの技術を調査用ドローンに実装する方法も考えられる。しかしながら、これらの技術は一般に普及している調査用ドローンには実装されておらず、また、この技術を使用可能な専用ドローンを開発するとコストが高くなるため、専用ドローンの利用者は一部に限られる。

【0091】

これに対して、センシングデータ（例えば、空撮画像）を取得する際に、上記した例に示すように（Δbasemapと同様に）ＧＮＳＳ航空標識２を利用する方法がある。この方法によると、ＧＮＳＳ航空標識２を設置後数十分から数時間現場に配置し続けてＧＮＳＳデータを取得する必要があるとともに、ＧＮＳＳ航空標識２を、例えば、撮影領域の４隅と中央に設置することが求められるため、広域をセンシングする際に利用することは難しい場合もある。

【0092】

これに対して、以下に示す変形例に係るドローン作業支援システムを利用することにより、作業用ドローンの位置精度を向上することができる。なお、変形例に係るドローン作業支援システムについて、便宜的に図１を参照して説明する。

【0093】

変形例に係るドローン作業支援システムでは、圃場について高精度に位置及び形状を特定できるポリコン情報（例えば、圃場の輪郭の頂点の緯度と経度の情報）を予め用意できる場合に、このポリゴン情報と、調査用ドローン３で撮影された画像とに基づいて、撮影された画像における所定の位置の位置情報を高精度に特定できるようにしたものである。

【0094】

ドローン作業支援システムにおいて、画像解析・地図生成サーバ４のデータ保存・検索部４２には、圃場についてのポリゴン情報が格納されている。圃場についてのポリゴン情報については、例えば、圃場情報提供サービスから取得することができる。データ保存・検索部４２は、地図情報記憶手段の一例である。

【0095】

図７は、変形例に係るドローン作業支援システムによる処理のフローチャートである。

【0096】

調査用ドローン３は、圃場を含む領域の上空から画像を撮影し、この画像にＧＰＳレシーバ３６により測定された三次元位置を付加し（ステップＳ１５）、この画像を画像解析・地図生成サーバ４に送信する（ステップＳ１６）。

【0097】

画像解析・地図生成サーバ４は、データ保存・検索部４２に格納されたポリゴン情報と、調査用ドローン３から送信された圃場の画像とに基づいて、高精度地図を生成する（ステップＳ１７：高精度地図生成処理）。高精度地図生成処理の詳細については、後述する。

【0098】

次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、圃場の画像を解析して、例えば、農薬や肥料を散布する作業を行う実作業領域を特定し、この実作業領域の位置情報を高精度地図に基づいて抽出する（ステップＳ１８：圃場状態解析処理）。次いで、画像解析・地図生成サーバ４は、ステップＳ１７で生成した高精度地図と、ステップＳ１８で特定した実作業領域の位置情報（実作業領域情報）を管制サーバ５に送信する（ステップＳ１９）。

【0099】

管制サーバ５は、画像解析・地図生成サーバ４から送信された、高精度地図と実作業領域情報とを受信し（ステップＳ２０）、高精度地図及び実作業領域情報とに基づいて、作業計画を作成するとともに、作業計画とオペレータ経路とを含む作業支援画面１００を作成する（ステップＳ２１）。次いで、管制サーバ５は、作業計画を作業用ドローン７に送信し、作業支援画面１００を操作端末６に送信する（ステップＳ２２）。

【0100】

この後、作業用ドローン７は、管制サーバ５から受信した作業計画に従って、移動及び作業を実行する（ステップＳ２３）。一方、操作端末６は、管制サーバ５から受信した作業支援画面１００を表示部に表示する（ステップＳ２４）。

【0101】

図８は、変形例に係る高精度地図生成処理（図７のステップＳ１７）及び圃場状態解析処理（図７のステップＳ１８）を説明する第１の図であり、図９は、変形例に係る高精度地図生成処理及び圃場状態解析処理を説明する第２の図である。

【0102】

まず、画像解析・地図生成サーバ４のデータ保存・検索部４２は、調査用ドローン３から送信された圃場の画像を登録する（ステップＡ）。

【0103】

次いで、画像解析・地図生成サーバ４の地図生成部４３（対象領域特定手段、位置情報対応付手段の一例）は、登録した画像２００に対してエッジ検出処理を実行して、圃場と想定されるエッジ（圃場エッジ）２０１を抽出する（ステップＢ）。次いで、地図生成部４３は、データ保存・検索部４２に格納されている圃場についてのポリゴン情報から、圃場エッジ２０１に対応するポリゴン情報を特定し、ポリゴン情報に基づくポリゴン２１０と圃場エッジ２０１とを重畳する（ステップＣ）。圃場エッジ２０１に対応するポリゴン情報としては、圃場エッジ２０１を抽出した画像２００に付されている位置情報に近い位置情報を持つポリゴン情報であって、圃場エッジ２０１と形状が類似する（例えば、同一又は相似形である）ポリコン情報である。

【0104】

次いで、地図生成部４３は、圃場エッジ２０１の各辺と、ポリゴン２１０の各辺とが平行となるように、圃場エッジ２０１の角度を調整する、すなわち、圃場エッジ２０１を回転する（ステップＤ）。

【0105】

次いで、地図生成部４３は、圃場エッジ２０１の拡大率を調整し、圃場エッジ２０１の各辺がポリゴン２０１の各辺に一致するようにする（ステップＥ）。

【0106】

次いで、地図生成部４３は、調査用ドローン３から送信された圃場の画像２００に対して、圃場エッジ２０１に対するステップＣにおける調整角度により回転させるとともに、ステップＤにおける拡大率で調整し、調整後の画像２０２に対して、ポリゴン情報の位置を対応付ける（ステップＦ）。これにより、調査用ドローン３から送信された圃場の画像２００に基づく画像２０２に圃場のポリゴン２１０を重ね合わせて対応付けた高精度な地図を生成することができる。これにより、ポリゴン情報の位置情報に基づいて、画像２０２中の所定の点の位置（緯度、経度）を高精度に特定することができる。

【0107】

次いで、圃場状態解析部４４（実作業領域特定手段及び位置情報特定手段の一例）は、調整後の画像２０２を解析して、例えば、農薬や肥料を散布する作業を行う実作業領域２２０を抽出し（ステップＧ）、抽出した実作業領域２２０（例えば、２２０Ａ,２２０Ｂ）に対応するポリゴン情報（例えば、実作業領域２２０の位置を示す各頂点の緯度（ｌａｔ）及び経度（ｌｏｎ））を特定し、調整後の画像２０２及び対応付けられたポリゴン情報とともに、実作業領域２２０のポリゴン情報（位置情報）を管制サーバ５に出力する（ステップＨ）。ここで、図９においては、実作業領域２２０Ａのポリゴン情報を、Ｐｏｌｙｇｏｎ １とし、実作業領域２２０Ｂのポリゴン情報を、Ｐｏｌｙｇｏｎ ２として示している。この処理により、実作業領域２２０についての高精度な位置情報を管制サーバ５に出力することができる。

【0108】

変形例に係るドローン作業支援システムによると、調査用ドローン３に高精度なＧＮＳＳレシーバを備えていなくても、また、ＧＮＳＳ航空標識２を配置して撮影しなくても、高精度な地図を作成し、実作業領域の高精度な位置情報を取得することができる。

【0109】

次に、作業計画作成処理の具体例について説明する。なお、この処理は、図５のステップＳ１１及び図７のステップＳ２２に対応する。

【0110】

図１０は、作業計画作成処理を説明する図である。

【0111】

作業計画作成部５１（作業計画作成手段及び制御情報送信手段の一例）は、圃場全面に対して均一に作業する場合には、図１０（a）に示すような作業計画を作成する。具体的には、作業計画作成部５１は、第１の方向（図面横方向）の移動時に対して継続して作業をし、第１の方向の端部に到達した場合には、第１の方向と交差する第２の方向（図面縦方向）に、作業を行うことなく移動し、移動後、第１の方向の移動を行い、作業を行う。ここで、図１０（ａ）に示す移動経路を全面作業経路という。

【0112】

また、作業計画作成部５１は、管制サーバ５から実作業領域２２０に対応するポリゴン情報（例えば、実作業領域の２２０の各頂点の緯度及び経度）を受信した場合には、方式１（図１０（ｃ））～方式３（図１０（ｅ））のいずれかの方式により作業計画を作成する。

【0113】

方式１による作業計画は、作業用ドローン７を全面作業経路と同じ経路で移動させ、実作業領域２２０の範囲のみに作業を行わせる作業計画である。

【0114】

方式２による作業計画は、作業用ドローン７を全面作業経路のうち、実作業領域２２０が存在しない第１の方向の経路を省略して移動させ、実作業領域２２０の範囲のみに作業を行わせる作業計画である。

【0115】

方式３による作業計画は、作業用ドローン７を実作業領域２２０における作業を開始する位置（作業開始地点）に直線的に移動させて実作業を実行させ、その実作業領域２２０の作業を終了した後に、次の実作業領域２２０の作業開始地点に直線的に移動させることを繰り返し実行させる移動計画である。なお、実作業領域２２０の作業を実行させる順番は、移動経路が最短となるような順番とすればよい。

【0116】

上記した作業計画作成処理によると、いずれの方式により作業計画を作成しても、圃場全面に対して均一に作業する場合に比して、処理効率を向上することができる。特に、方式３による作業計画によると、作業用ドローン７の移動距離を短縮することができ、最も処理効率が高くなる。

【0117】

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

【0118】

例えば、上記した図８及び図９高精度地図生成処理及び圃場状態解析処理においては、調整後の画像２０２から実作業領域２２０を抽出するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、調整前の画像２００から実作業領域を抽出しておき、実作業領域に対してステップＣ及びステップＤの調整を行い、圃場のポリゴン情報に基づいて、調整後の実作業領域の位置情報を特定するようにしてもよい。

【0119】

また、上記実施形態及び変形例では、管制サーバ５と、画像解析・地図生成サーバ４とを別のサーバ計算機で構成していたが、本発明はこれに限られず、同一のサーバ計算機により構成される１つの処理サーバとして構成してもよく、また、画像解析・地図生成サーバ４とで実現する複数の機能手段を、より多くのサーバ計算機で実行させるようにしてもよい。

【0120】

また、上記実施形態では、バッテリによる電力をエネルギーとして移動する作業用ドローンを例として示していたが、本発明はこれに限られず、ガソリン、軽油等の燃料に基づくエネルギーにより移動する作業用ドローンを用いてもよい。なお、この場合においては、上記したバッテリの交換の地点は、燃料の補充地点と読み替えればよい。

【符号の説明】

【0121】

１…ドローン作業支援システム、２…ＧＮＳＳ航空標識、３…調査用ドローン、４…画像解析・地図生成サーバ、５…管制サーバ、６…操作端末、７…作業用ドローン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】