无人机系统、无人机、无人机系统的控制方法以及无人机系统控制程序技术方案

提供在使用多个无人机按照针对作业对象区域分配给各个无人机的飞行路径通过自动飞行运用各无人机来进行作业的无人机系统中实现作业的高效化并缩短作业时间的无人机系统。无人机系统具有多台无人机(100a、100b、100c)、能供所述多台无人机单独或两台以上同时出发到达的至少一个起降港(406)、按照分配给各个无人机的飞行路径对各无人机进行飞行控制的飞行控制部，由所述多个无人机分担进行给定的区域内的作业，所述多个无人机承担在各个运行时消耗的至少一个减少性因子，在补充或更新该因子时需要向所述起降港返回的条件下，在至少一台无人机(100c)返回到所述起降港时，计算并比较该无人机补充或更新所述减少性因子而再次起飞所需的时间(t

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无人机系统、无人机、无人机系统的控制方法以及无人机系统控制程序


[0001]本专利技术涉及无人机系统、无人机、无人机系统的控制方法以及无人机系统控制程序。

技术介绍

[0002]一般被称为无人机的小型直升机(多旋翼直升机)的应用正在推进。作为其重要的应用领域之一，可列举向农田(农场)的农药或液肥等的药剂播撒(例如，专利文献1)。在比较狭小的农田中，适合使用无人机而不是有人的飞机或直升机的情况较多。
[0003]通过准天顶卫星系统或RTK
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GPS(Real Time Kinematic
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Global Positioning System)等技术，使无人机在飞行中能够以厘米单位准确地得知本机的绝对位置，由此，在日本，即使在典型的狭小的复杂地形的农田中，也使得人手进行的操纵为最小限度而能够自主地飞行，并高效且准确地进行药剂播撒。
[0004]然而，在进行上述的药剂播撒等作业的基础上，还提出了使无人机在农场飞行时，从应对比较大规模的农场、或缩短作业时间的目的出发，使多个无人机同时飞行的方案。(例如，专利文献3)。即，在各无人机分别计划行驶路径，在农场内分担作业。
[0005]但是，在使用这样的多个无人机在农场内分担作业的情况下，由于不能变更预先计划的各个行驶路径，因此作业的完成时间是作业最慢的无人机的操作成为限速的情况。一般来说，为了完成农场内作业，由于各无人机播撒的农药等的搭载物品的补充大多需要多次，因此各无人机一边在该作业现场与用于搭载物品的补充的起降港之间反复往复一边进行作业。另外，在无人机为充电式的情况下，电池的消耗量由于气温或风的影响而无法精确地预测，因此能够进行飞行的时间发生某种程度的变动，为了电池的更换或充电，产生需要返回起降港的必要性。由于这样的主要原因，即使在预先对多个无人机均等分担作业的情况下，各无人机的作业的推进状况也产生差异，结果是，作业最慢的无人机的操作成为限速，从而希望改善。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：专利公开公报日本特开2001
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120151专利文献2：国际公开WO2014/160589

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0007]提供在使用多个无人机，按照针对作业对象区域分配给各个无人机的飞行路径，通过自动飞行运用各无人机进行作业的无人机系统中，实现作业的高效化并缩短作业时间的无人机系统。用于解决课题的技术方案
[0008]为了达到上述目的，本专利技术的一个观点涉及的无人机系统具有：多台无人机；至少一个起降港，能供所述多台无人机单独或两台以上同时出发到达；以及飞行控制部，按照分配给各个无人机的飞行路径对各无人机进行飞行控制，由所述多个无人机分担进行给定的区域内的作业，所述多个无人机承担在各个运行时消耗的至少一个减少性因子，在补充或更新该因子时需要向所述起降港返回的条件下，在至少一台无人机返回到所述起降港时，在判断为未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，能够将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径。
[0009]也可以是，所述减少性因子是从由无人机的驱动能量量(电池充电量、燃料量等)及无人机的搭载物量(播撒的农药、肥料等的药剂量、播种的种子量等)构成的组中选择的至少一个。
[0010]也可以是，在所述的至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况下，计算并比较该无人机补充或更新所述减少性因子而再次起飞所需的时间t
A
和在该时间点将剩余的全部作业分配给未返回的无人机的作业的情况下所需的时间t
B
，至少基于该比较的结果，决定是否将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配。
[0011]也可以是，在所述的t
A
与t
B
的比较的结果为t
A
>t
B
且判断为未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径。
[0012]也可以是，所述的至少一台无人机向所述起降港的返回基于操作者的任意的返回指令。
[0013]也可以是，根据所述的至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况、还是基于操作者的任意的返回指令的情况，来切换对所述的t
A
和t
B
进行比较或不进行比较。
[0014]也可以是，根据所述的至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况、还是基于操作者的任意的返回指令的情况，来切换：作为在判断为所述的t
A
和t
B
的比较结果为t
A
>t
B
且未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径的条件，或者，作为立即将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径的条件。
[0015]也可以是，剩余的全部作业的再分配判断根据剩余的全部作业的预想所需时间判断或者根据所述减少性因子的预想余量判断。
[0016]也可以是，所述再分配不是分担分配所述的返回的无人机的原来的路径，而是从剩余区域重新对路径进行最佳的重新设定的基础上进行分配。
[0017]也可以是，各无人机中的所述减少性因子的状态在各无人机中检测并从各无人机向所述飞行控制部随时发送。
[0018]也可以是，所述起降港设置在装载所述无人机并能够移动且与所述无人机协同动作的移动体上。
[0019]为了达到上述目的，本专利技术的一个观点涉及的无人机系统的控制方法是如下无人机系统的控制方法，该无人机系统具有：多台无人机；至少一个起降港，能供所述多台无人机单独或两台以上同时出发到达；以及飞行控制部，按照分配给各个无人机的飞行路径对各无人机进行飞行控制，由所述多台无人机分担进行给定的区域内的作业，所述多个无人机承担在各个运行时消耗的至少一个减少性因子，在补充或更新该因子时需要向所述起降港返回的条件下，所述无人机系统的控制方法包括：在至少一台无人机返回到所述起降港时，检测剩余的全部作业的步骤；以及判断未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子是否充足的步骤；以及将检测到的剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配并变更各无人机的飞行路径的步骤。
[0020]也可以是，所述无人机系统的控制方法还包括：在至少一台无人机返回到所述起降港时，计算并比较返回的无人机补充或更新所述减少性因子而再次起飞所需的时间t
A
和在该时间点将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而使其作业的情况下所需的时间t
B
的步骤；以及判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无人机系统，具有：多台无人机；至少一个起降港，能供所述多台无人机单独或两台以上同时出发到达；以及飞行控制部，按照分配给各个无人机的飞行路径对各无人机进行飞行控制，由所述多台无人机分担进行给定的区域内的作业，在至少一台无人机返回到所述起降港时，将剩余的作业的至少一部分分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更未返回的无人机当中的至少一台无人机的飞行路径。2.一种无人机系统，其中，变更后的所述飞行路径与作为返回的所述无人机的剩余作业而签约的原来的飞行路径不同。3.根据权利要求1或2所述的无人机系统，其中，变更后的所述飞行路径是在基于与所述原来的飞行路径对应的剩余区域重新设定了路径的基础上决定的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的无人机系统，其中，所述多台无人机承担在各个运行时消耗的至少一个减少性因子，在补充或更新该因子时需要向所述起降港返回的条件下，在至少一台无人机返回到所述起降港时，在判断为在未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，能够将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径。5.根据权利要求4所述的无人机系统，其中，所述减少性因子是从由无人机的驱动能量量及无人机的搭载物量构成的组中选择的至少一个。6.根据权利要求4或5所述的无人机系统，其中，在所述至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况下，计算该无人机补充或更新所述减少性因子而再次起飞所需的时间t
A
和在该时间点将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而使所述未返回的无人机作业的情况下所需的时间t
B
、且比较t
A
与t
B
，至少基于该比较的结果来决定是否将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配。7.根据权利要求6所述的无人机系统，其中，在判断为所述t
A
与t
B
的比较的结果为t
A
>t
B
且未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径。8.根据权利要求4或5所述的无人机系统，其中，所述至少一台无人机向所述起降港的返回基于操作者的任意的返回指令。9.根据权利要求6至8中任一项所述的无人机系统，其中，根据所述至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况、还是基于操作者的任意的返回指令的情况，来切换对所述t
A
和t
B
进行比较或不进行比较。10.根据权利要求9所述的无人机系统，其中，根据所述至少一台无人机向所述起降港的返回是所述减少性因子的补充或更新的情况、还是基于操作者的任意的返回指令的情况，而在以下两个条件之间进行切换，即，
在判断为所述t
A
和t
B
的比较结果为t
A
>t
B
且未返回的无人机处理剩余的全部作业时该未返回的无人机所具有的所述因子充足的情况下，将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径的条件；立即将剩余的全部作业分配给未返回的无人机而进行再分配，并变更各无人机的飞行路径的条件。11.根据权利要求4至10中任一项所述的无人机系统，其中，剩余的全部作业的再分配判断是根据剩余的全部作业的预想所需时间进行判断或者根据所述减少性因子的预想余量进行判断的。12.根据权利要求4至11中任一项所述的无人机系统，其中，所述再分配不是分担所述返回的无人机的原来的路径进行分配，而是从剩余区域重新对路径进行最佳的重新设定的基础上进行分配。13.根据权利要求4至12中任一项所述的无人机系统，其中，各无人机中的所述减少性因子的状态在各无人机中被检测并从各无人...

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