产业机械系统、产业机械、管制装置、产业机械系统的控制方法以及产业机械系统的控制程序与流程

1.本发明涉及产业机械系统、产业机械、管制装置、产业机械系统的控制方法以及产业机械系统控制程序。


背景技术：

2.一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)进行农药或液肥等的药剂播撒(例如，专利文献1和2)。在较狭小的农田，适合使用无人机而不是有人的飞机或直升机的情况较多。
3.若操作者的所有农场以外的区域、飞行禁止区被指定为飞行区，则将向无人机应该播撒的农场以外的地点播撒药剂，从而危险。另外，存在非正规的操作者意图对无人机进行滥用而指定农场以外的区域来使无人机飞行的风险。进而，若即使在所指定的飞行区配置有树木、电线杆等障碍物仍开始飞行，则会有发生撞击以及坠落的风险。
4.为此，需要在作业前判定农业机械的能否作业来担保安全的作业的产业机械系统。
5.在专利文献3中公开了如下自主控制无人飞行器的飞行管理方法：在飞行认证服务器中具备在数字化的地图上将飞行安全区域划分为格子状的飞行安全区域数据库，在所申请的飞行路线偏离飞行安全区域的情况下，不许可该飞行。飞行申请中所含的飞行计划是通过针对包括飞行途经点、飞行到达点在内的飞行点位来输入纬度、经度、高度、方位等数据而设定的。
6.在专利文献4中记载有如下飞行器控制装置：不仅对飞行条件的限制不同的空域进行管理，而且控制飞行器以使飞行器不进入飞行不许可空域、飞行禁止空域。该飞行器控制装置获取飞行器的出发地和目的地，并设定避开飞行禁止空域的飞行路径。飞行计划由纬度以及经度的范围指定。现有技术文献专利文献
7.专利文献1：jp专利公开公报特开2001
‑
120151专利文献2：jp专利公开公报特开2017
‑
163265专利文献3：jp专利公开公报特开2008
‑
105591专利文献4：国际公开公报wo2017/115807


技术实现要素：

(发明所要解决的课题)
8.提供在作业前担保产业机械的安全的作业的产业机械系统。(用于解决课题的技术方案)
9.为了达成上述目的，本发明的一观点所涉及的产业机械系统包含：产业机械；区信
息获取装置，其获取供所述产业机械进行作业的作业区的信息；以及管制装置，其判定所述产业机械能否在所述作业区进行作业，所述管制装置具备：存储部，其对预先获取的登记区的信息进行存储；以及判定部，其根据是否能从存储于所述存储部的所述登记区中确定出与所述作业区对应的区，来判定所述产业机械能否在该作业区进行作业。
10.可以是，在从存储于所述存储部的所述登记区中不能确定出与所述作业区对应的区的情况下，所述判定部禁止所述产业机械在该作业区的作业。
11.可以是，所述产业机械系统还具备操作器，所述操作器操作所述产业机械，在所述判定部判定为从存储于所述存储部的所述登记区中不能确定出与所述作业区对应的区的情况下，所述操作器通知与该判定结果相关的信息。
12.可以是，所述区信息获取装置是获取所述作业区的位置坐标作为所述作业区的信息的测量装置、或者搭载于所述产业机械或所述产业机械的操作器来获取所述作业区附近的位置坐标的位置坐标获取装置，在存储于所述存储部的所述登记区的信息中含有所述登记区的位置坐标，所述判定部通过比较所述作业区的位置坐标与所述登记区的位置坐标来从所述登记区中确定与所述作业区对应的区，在判定为所述登记区中有与所述作业区对应的区的情况下许可所述产业机械的作业，在判定为所述登记区中没有与所述作业区对应的区的情况下禁止所述产业机械的作业。
13.可以是，存储于所述存储部的所述登记区包含多个区信息，所述判定部从作为所述登记区而存储的多个区信息中确定与所述作业区对应的区。
14.可以是，所述登记区的识别信息与代表所述登记区的代表点彼此关联地存储于所述存储部，所述判定部规定1个基于所述作业区的信息所确定的给定点，并将所述给定点与所述代表点之间的距离最短的登记区选定为与所述作业区对应的区。
15.可以是，所述给定点是将所述作业区的顶点相连而划定出的多边形的心。
16.可以是，在所述作业区和与该作业区对应的所述登记区的重复率为给定值以上时，所述判定部许可所述产业机械在所述作业区的作业。
17.可以是，在所述作业区的面积和与该作业区对应的所述登记区的面积之差为给定值以内时，所述判定部许可所述产业机械在所述作业区的作业。
18.可以是，所述判定部使基于重复率的能否作业的阈值根据与所述作业区对应的所述登记区的面积而不同，该重复率是所述作业区和与该作业区对应的所述登记区的重复率。
19.可以是，在划定所述作业区的所述作业区的外周，所述外周所具有的多个顶点的位置坐标偏离与所述作业区对应的区的外周所具有的顶点的位置坐标的程度处于给定范围内时，所述判定部许可所述产业机械在所述作业区的作业。
20.可以是，在划定所述作业区的所述作业区的外周，所述外周所具有的多个端边的数量、各个位置坐标、相邻边之间的角度以及顶点的数量当中的任一个偏离与所述作业区对应的区的外周所具有的端边的数量、位置坐标、相邻边之间的角度以及顶点的数量当中的任一个的程度处于给定范围内时，所述判定部许可所述产业机械在所述作业区的作业。
21.可以是，所述管制装置还具备接收所述产业机械的作业目的的接收部，在所述存储部存储有所述农场的识别信息、以及与该登记区的识别信息相关联的能作业的作业类别，在由所述接收部接收到的所述产业机械的作业类别和在与所述作业区对应的所述登记
区能作业的作业类别相对应的情况下，所述判定部许可所述产业机械在所述作业区的作业。
22.可以是，所述管制装置还具备接收所述产业机械的识别信息的接收部，在所述存储部存储有所述农场的识别信息、以及与该登记区的识别信息相关联的设为能作业的所述产业机械的识别信息，在由所述接收部接收到的所述产业机械的识别信息和在与所述作业区对应的所述登记区能作业的产业机械的识别信息相对应的情况下，所述判定部许可产业机械在所述作业区的作业。
23.可以是，所述存储部能根据从外部服务器接收到的数据来更新所述登记区，所述产业机械系统将所述外部服务器的数据与存储于所述存储部的所述登记区进行比较，并判定是否有更新历史记录，在有所述更新历史记录的情况下，至所述登记区的更新完成为止，禁止所述产业机械的作业或更新所述登记区或将判定结果通知给产业机械的操作器。
24.可以是，在所述存储部存储有与所述作业区对应的区的信息的获取日期时间，在存储于所述存储部的所述农场的信息的获取日期时间偏离所述产业机械的作业开始日期时间给定值以上的情况下，所述判定部不许可所述产业机械的作业。
25.可以是，在所述存储部存储有所述作业区的信息的获取日期时间，在所述作业区的获取日期时间偏离所述产业机械的飞行日期时间给定值以上的情况下，所述判定部不许可所述产业机械的作业或者向用户进行通知。
26.为了达成上述目的，本发明的另一观点所涉及的产业机械系统包含：产业机械，其在给定的作业区内进行作业；以及管制装置，其判定所述产业机械能否在所述作业区进行作业，所述管制装置具备：存储部，其对预先获取的登记区的信息进行存储；以及判定部，其将由所述产业机械或别的产业机械通过进行以与所述作业不同的形态移动的预备移动而获取到的所述作业区的信息和存储于所述存储部的所述登记区的信息进行比较，来判定所述产业机械能否在该作业区进行作业。
27.可以是，所述产业机械在所述预备移动中在所述作业区的边界移动，并确认能否进行在所述作业区的所述作业。
28.可以是，所述产业机械在所述预备移动中确认在所述作业区有无障碍物。
29.可以是，所述产业机械系统通过所述产业机械的所述预备移动来获取所述作业区的周边的信息，所述判定部根据通过所述预备移动而得到的信息来确认有无障碍物。
30.可以是，所述产业机械在所述预备移动中以比所述作业更低的速度进行移动。
31.所述产业机械可以是无人机。
32.所述产业机械可以是农业机械。
33.为了达成上述目的，关于本发明的又一观点所涉及的产业机械系统的控制方法，所述产业机械系统包含：产业机械；区信息获取装置，其获取供所述产业机械进行作业的作业区的信息；管制装置，其判定所述产业机械能否在所述作业区进行作业，所述产业机械系统的控制方法包括：存储步骤，对预先获取的登记区的信息进行存储；以及判定步骤，根据是否能从存储于所述存储部的所述登记区中确定出与所述作业区对应的区，来判定所述产业机械能否在该作业区进行作业。
34.为了达成上述目的，关于本发明的又一观点所涉及的产业机械系统的控制程序，所述产业机械系统包含：产业机械；区信息获取装置，其获取供所述产业机械进行作业的作
业区的信息；管制装置，其判定所述产业机械能否在所述作业区进行作业，所述产业机械系统的控制程序使计算机执行判定如下命令：存储命令，对预先获取的登记区的信息进行存储；以及判定命令，根据是否能从存储于所述存储部的所述登记区中确定出与所述作业区对应的区，来判定所述产业机械能否在该作业区进行作业。
35.为了达成上述目的，本发明的又一观点所涉及的产业机械能与区信息获取装置和管制装置以能收发信息的方式进行连接，所述区信息获取装置获取供产业机械进行作业的作业区的信息，所述管制装置判定所述产业机械能否在所述作业区进行作业，所述产业机械从所述管制装置接收根据是否能从预先获取的登记区的信息中确定出与所述作业区对应的区而求取出的、所述产业机械的能否作业的信息。
36.为了达成上述目的，本发明的又一观点所涉及的管制装置能与产业机械和区信息获取装置以能收发信息的方式进行连接，所述区信息获取装置获取供所述产业机械进行作业的作业区的信息，所述管制装置具备：存储部，其对预先获取的登记区的信息进行存储；以及判定部，其根据是否能从存储于所述存储部的所述登记区中确定出与所述作业区对应的区，来判定所述产业机械能否在该作业区进行作业。
37.此外，计算机程序能够通过经由互联网等网络的下载提供或记录在cd
‑
rom等的计算机可读取的各种记录介质中而予以提供。发明效果
38.能够在作业前担保产业机械的安全的作业。
附图说明
39.图1是作为本发明所涉及的产业机械系统的一例的、无人机系统所具有的无人机的俯视图。图2是上述无人机的主视图。图3是上述无人机的右侧视图。图4是上述无人机的后视图。图5是上述无人机的立体图。图6是上述无人机系统的整体概念图。图7是表示上述无人机系统的第二实施方式的整体概念图。图8是表示上述无人机系统的第三实施方式的整体概念图。图9是表征上述无人机的控制功能的示意图。图10是上述无人机以及本发明的管制装置所具有的、对多个上述无人机的移动进行管制的功能相关的功能框图。图11是表示作业计划所具有的信息的表的例子。图12是存储于上述管制装置所具有的存储部的表的例子，(a)是表示存储于白名单的与农场相关的信息的表，(b)是表示与作业计划相关的信息的表。图13是上述无人机系统获取作业计划的流程图。图14是上述无人机系统判定能否进行基于作业计划的作业的流程图。
具体实施方式
40.以下，参照附图来说明本发明的具体实施方式。附图全部为例示。在以下的详细的说明中，以说明为目的，为了促进所披露的实施方式的完整的理解，针对某特定的细节进行了描述。然而，实施方式不限于这些特定的细节。另外，为了简化附图，概略地示出了周知的构造以及装置。
41.首先，针对本发明的产业机械系统所具有的无人机的构成进行说明。产业机械例如是农业机械，无人机是农业机械的例子。在本说明书中，无人机是指与动力单元(电力、原动机等)、操纵方式(是无线还是有线、以及是自主飞行型还是手动操纵型等)无关而具有多个旋转翼的所有飞行器。
42.如图1至图5所示，旋转翼101
‑
1a、101
‑
1b、101
‑
2a、101
‑
2b、101
‑
3a、101
‑
3b、101
‑
4a、101
‑
4b(也称为转子)是用于使无人机100飞行的单元，考虑到飞行的稳定性、机体尺寸以及电力消耗量的平衡，具备8台(2级构成的旋转翼为4套)。各旋转翼101通过无人机100的从主体110延伸出的臂而配置于主体110的四方。即，分别地，在行进方向的左后方配置有旋转翼101
‑
1a、101
‑
1b，在左前方配置有旋转翼101
‑
2a、101
‑
2b，在右后方配置有旋转翼101
‑
3a、101
‑
3b，且在右前方配置有旋转翼101
‑
4a、101
‑
4b。此外，无人机100将图1中的纸面朝下方向设为行进方向。从旋转翼101的旋转轴朝下方分别伸出有棒状的脚107
‑
1、107
‑
2、107
‑
3、107
‑
4。
43.电动机102
‑
1a、102
‑
1b、102
‑
2a、102
‑
2b、102
‑
3a、102
‑
3b、102
‑
4a、102
‑
4b是使旋转翼101
‑
1a、101
‑
1b、101
‑
2a、101
‑
2b、101
‑
3a、101
‑
3b、101
‑
4a、101
‑
4b旋转的单元(典型地是电动机，但也可以是发动机等)，且相对于一个旋转翼而设置有1台。电动机(102)是推进器的例子。为了无人机的飞行的稳定性等，1套内的上下的旋转翼(例如，101
‑
1a和101
‑
1b)以及与它们对应的电动机(例如，102
‑
1a和102
‑
1b)的轴位于同一直线上且彼此向相反方向旋转。如图2及图3所示，用于对为了使转子不对异物产生干扰而设置的螺旋桨防护件进行支承的放射状的构件不是水平而是塔架状的构造。这是为了在碰撞时促进该构件向旋转翼的外侧压曲，防止对转子产生干扰。
44.药剂喷嘴103
‑
1、103
‑
2、103
‑
3、103
‑
4是用于将药剂朝下方播撒的单元，具备4台。此外，在说明书中，所谓药剂，一般是指农药、除草剂、液肥、杀虫剂、种子以及水等在农场播撒的液体或粉体。
45.药剂罐104是用于保管待播撒的药剂的罐，从重量平衡的观点出发，设置于靠近无人机100的重心的位置且比重心低的位置。药剂软管105
‑
1、105
‑
2、105
‑
3、105
‑
4是将药剂罐104与各药剂喷嘴103
‑
1、103
‑
2、103
‑
3、103
‑
4连接的单元，由硬质的原材料构成，也可以兼具支承该药剂喷嘴的作用。泵106是用于将药剂从喷嘴喷出的单元。
46.图6示出使用本发明所涉及的无人机100的药剂播撒用途的实施例的系统的整体概念图。本图为示意图，比例尺并不准确。在同图中，无人机100、操作器401、小型便携式终端401a、基站404分别与农业经营云405连接。关于这些连接，既可以进行基于wi
‑
fi、移动通信系统等的无线通信，也可以将一部分或全部进行有线连接。
47.操作器401是用于通过使用者402的操作将指令发送给无人机100并且显示从无人机100接收到的信息(例如，位置、药剂量、电池剩余量、相机影像等)的单元，可以通过运行计算机程序的一般的平板终端等便携信息设备实现。本发明所涉及的无人机100被控制为
进行自主飞行，但可以设为在起飞、返回等基本操作时以及紧急时能够进行手动操作。除便携信息设备之外，也可以使用具有紧急停止专用的功能的紧急用操作器(未图示)。紧急用操作器可以是具备大型的紧急停止按钮等的专用设备，以便在紧急时能够迅速地采取应对。进而，与操作器401独立地，能将显示于操作器401的信息的一部分或全部进行表示的小型便携式终端401a，例如智能手机可以包含在系统中。另外，可以具有根据从小型便携式终端401a输入的信息来变更无人机100的动作的功能。小型便携式终端401a例如与基站404连接，能经由基站404接收来自农业经营云405的信息等。
48.农场403是作为无人机100的药剂播撒的对象的农田、田地等。实际上，存在农场403的地形复杂而事先无法获得地形图的情况或者地形图与现场的状况有差异的情况。通常，农场403与房屋、医院、学校、其他作物农场、道路、铁道等相邻。另外，有时在农场403内也存在建筑物、电线等侵入者。农场是区的例子。
49.基站404是提供wi
‑
fi通信的母机功能等的装置，也作为rtk
‑
gps基站发挥功能，能够提供无人机100的准确的位置(也可以是wi
‑
fi通信的母机功能与rtk
‑
gps基站相独立的装置)。另外，基站404可以使用3g、4g以及lte等移动通信系统来与农业经营云405相互通信。
50.农业经营云405是典型地在云服务上运营的计算机组和相关软件，可以与操作器401通过移动电话线路等进行无线连接。另外，农业经营云405可以由经由网络与无人机100连接的服务器装置等硬件构成。农业经营云405可以进行用于分析无人机100拍摄到的农场403的图像并掌握作物的生长状况从而决定飞行路线的处理。另外，也可以将保存的农场403的地形信息等提供给无人机100。此外，也可以累积无人机100的飞行以及拍摄影像的历史记录，并进行各种分析处理。
51.小型便携式终端401a例如是智能手机等。在小型便携式终端401a的显示部适当显示针对无人机100的运转所预测的动作的信息，更具体而言无人机100返回至出发到达地点406的预定时刻、在返回时使用者402要进行的作业的内容等信息。另外，可以根据来自小型便携式终端401a的输入来变更无人机100的动作。小型便携式终端401a能从无人机100接收信息。
52.通常，无人机100从位于农场403的外部的出发到达地点406起飞，在农场403播撒药剂后或者在需要药剂补充或充电等时返回至出发到达地点406。从出发到达地点406起至目标的农场403为止的飞行路径(进入路径)可以由农业经营云405等事先保存，也可以由使用者402在起飞开始前输入。
53.此外，可以像图7所示的第二实施方式那样，本发明所涉及的无人机100的药剂播撒系统构成为：无人机100、操作器401、小型便携式终端401a、农业经营云405分别与基站404连接。
54.另外，可以像图8所示的第三实施方式那样，本发明所涉及的无人机100的药剂播撒系统构成为：无人机100、操作器401、小型便携式终端401a分别与基站404连接，且仅操作器401与农业经营云405连接。
55.图9示出表示本发明所涉及的药剂播撒用无人机的实施例的控制功能的框图。飞行控制器501是负责无人机整体的控制的构成要素，具体而言，可以是包括cpu、存储器、相关软件等的嵌入式计算机。飞行控制器501基于从操作器401接收到的输入信息以及从后述
的各种传感器得到的输入信息，通过esc(electronic speed control，电子速度控制)等控制单元，控制电动机102
‑
1a、102
‑
1b、102
‑
2a、102
‑
2b、102
‑
3a、102
‑
3b、104
‑
a、104
‑
b的转速，由此控制无人机100的飞行。构成为电动机102
‑
1a、102
‑
1b、102
‑
2a、102
‑
2b、102
‑
3a、102
‑
3b、104
‑
a、104
‑
b的实际的转速被反馈至飞行控制器501并能够监视是否进行了正常的旋转。或者，也可以构成为在旋转翼101设置光学传感器等而旋转翼101的旋转被反馈至飞行控制器501。
56.飞行控制器501使用的软件优选为为了功能扩展、变更、问题修正等而能够通过存储介质等或通过wi
‑
fi通信、usb等通信单元进行改写。在该情况下，为了不进行基于不正当的软件的改写，进行基于加密、校验和、电子签名、病毒检测软件等的保护。另外，飞行控制器501在控制中使用的计算处理的一部分可以由存在于操作器401上或者农业经营云405上、其他场所的其他计算机执行。飞行控制器501的重要性高，因此其构成要素的一部分或者全部可以双重化。
57.飞行控制器501能够经由wi
‑
fi子机功能503，进而经由基站404与操作器401进行信号的发送和接收，从操作器401接收需要的指令，并且将需要的信息向操作器401发送。在该情况下，对通信实施加密，能够防止窃听、冒充、设备的盗用等不正当行为。基站404除了基于wi
‑
fi的通信功能之外，还具备rtk
‑
gps基站的功能。通过将rtk基站的信号与来自gps定位卫星的信号进行组合，由此通过飞行控制器501，能够以数厘米程度的精度对无人机100的绝对位置进行测量。飞行控制器501的重要性高，因此可以进行双重化/多重化，另外，为了应对特定的gps卫星的障碍，控制经冗余化的各个飞行控制器501以使用其他的卫星。
58.6轴陀螺仪传感器505是测量无人机机体的彼此正交的三个方向的加速度的单元，进而，是通过加速度的积分来计算速度的单元。6轴陀螺仪传感器505是对上述3个方向上的无人机机体的姿势角的变化即角速度进行测量的单元。地磁传感器506是通过地磁的测量来测量无人机机体的方向的单元。气压传感器507是测量气压的单元，也能够间接地测量无人机的高度。激光传感器508是利用激光的反射来测量无人机机体与地表的距离的单元，可以使用ir(红外线)激光。声纳509是利用超声波等声波的反射来测量无人机机体与地表的距离的单元。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件而进行取舍选择。另外，也可以追加用于测量机体的倾斜度的陀螺传感器(角速度传感器)、用于测量风力的风力传感器等。另外，这些传感器类可以进行双重化或多重化。在存在同一目的的多个传感器的情况下，飞行控制器501可以仅使用其中的一个，并在其发生了故障时，切换为替代的传感器来使用。或者，也可以同时使用多个传感器，在各自的测量结果不一致的情况下，视为发生了故障。
59.流量传感器510是用于测量药剂的流量的单元，设置于从药剂罐104到药剂喷嘴103的路径的多个场所。液体不足传感器511是检测药剂的量为给定的量以下的情况的传感器。多光谱相机512是拍摄农场403并获取用于图像分析的数据的单元。障碍物检测相机513是用于检测障碍物的相机，由于图像特性和透镜的朝向与多光谱相机512不同，因此优选是与多光谱相机512不同的设备。开关514是用于供无人机100的使用者402进行各种设定的单元。障碍物接触传感器515是用于检测无人机100、特别是其转子、螺旋桨防护件部分与电线、建筑物、人体、树木、鸟或者其他的无人机等侵入者接触的情况的传感器。此外，障害物接触传感器515可以以6轴陀螺仪传感器505来代替使用。盖传感器516是检测无人机100的
操作面板或内部保养用的盖为打开状态的传感器。药剂注入口传感器517是检测药剂罐104的注入口为打开状态的传感器。这些传感器类可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择，也可以进行双重化/多重化。另外，也可以在无人机100外部的基站404、操作器401或者其他场所设置传感器，将读取到的信息向无人机发送。例如，也可以在基站404设置风力传感器，将与风力/风向相关的信息经由wi
‑
fi通信向无人机100发送。
60.飞行控制器501对泵106发送控制信号，并进行药剂喷出量的调整、药剂喷出的停止。构成为将泵106的当前时间点的状况(例如，转速等)反馈至飞行控制器501。
61.led107是用于向无人机的操作者通知无人机的状态的显示单元。也可以代替led或者在此基础上使用液晶显示器等显示单元。蜂鸣器518是用于通过声音信号通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。wi
‑
fi子机功能519与操作器401不同，例如是为了软件的传送等而与外部的计算机等进行通信的可选的构成要素。也可以代替wi
‑
fi子机功能或者在此基础上，使用红外线通信、bluetooth(注册商标)、zigbee(注册商标)、nfc等其他的无线通信单元或者usb连接等的有线通信单元。另外，也可以代替wi
‑
fi子机功能，而通过3g、4g和lte等移动通信系统而能相互通信。扬声器520是通过已录音的人声、合成声音等通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。根据天气状态，有时难以看到飞行中的无人机100的视觉上的显示，因此在这样的情况下，基于声音的状况传递是有效的。警告灯521是通知无人机的状态(特别是错误状态)的闪光灯等显示单元。这些输入输出单元可以根据无人机的成本目标、性能要件进行取舍选择，也可以进行双重化/多重化。
62.如图10所示，操作器401、区信息获取装置2、管制装置3、基站404以及无人机100彼此直接或间接地，或经由网络nw而相互连接。
63.操作器401具备收发部4011、输入部4012以及显示部4013。收发部4011是与无人机系统500上的各构成收发信息的功能部，是接收部的例子。输入部4012是输入与无人机100的作业计划相关的信息的功能部。使用者经由输入部4012来输入使用者的识别信息、进行作业的无人机的识别信息、无人机的飞行目的、以及无人机进行药剂播撒的情况下的药剂的种类等。显示部4013是液晶屏幕等用于向使用者传递信息的适当的构成。
64.区信息获取装置2是获取供无人机进行作业的作业区的信息的功能部。例如，区信息获取装置2是获取作业区的位置坐标作为作业区的信息的测量装置。在此情况下，区信息获取装置2是具有rtk
‑
gps的移动站的功能的装置，能够测量农场的坐标信息。区信息获取装置2是能由使用者步行时保持的小型的装置，例如是棒状的装置。区信息获取装置2可以是具有在下端挨着地面的状态下使用者直立而能保持上端部的程度的长度的杖那样的装置。区信息获取装置2获取供无人机100进行作业的农场的位置坐标。
65.为了读取某农场的坐标信息而能使用的区信息获取装置2的个数既可以是1个，也可以是多个。根据利用多个区信息获取装置2能测量与一处农场相关的坐标信息的构成，多个使用者能分别保持区信息获取装置2在农场中步行，因此能够在短时间内完成测量作业。
66.另外，区信息获取装置2能够测量农场中的障碍物的信息。障碍物包含存在无人机100发生撞击的危险的壁、法面、电线杆、电线等、不需要药剂播撒或监视的各种物体。
67.区信息获取装置2具备输入部201、坐标检测部202以及发送部203。
68.输入部201是设置于区信息获取装置2的上端部的构成，例如是受理使用者的按下动作的按钮。使用者在测量区信息获取装置2的下端的坐标时，按下输入部201的按钮。
69.另外，输入部201构成为能将所输入的信息是与农场的外周相关的坐标还是障碍物的外周的坐标加以区分地进行输入。进而，输入部201能将障碍物的外周的坐标与障碍物的种类相关联地进行输入。
70.坐标检测部202是能与基站404适当进行通信来检测区信息获取装置2的下端的3维坐标的功能部。
71.发送部203是基于到输入部201的输入而经由网络nw将该输入时的区信息获取装置2下端的3维坐标发送至操作器401或行驶路径生成装置1的功能部。发送部203按照所定点的顺序来发送该3维坐标。
72.在读取农场的坐标信息的工序中，使用者带着区信息获取装置2在农场中移动。首先，获取该农场的3维坐标。使用者在农场的端点或端边上利用输入部201进行定点(pointing)。接着，使用者在障碍物的端点或端边上利用输入部201进行定点。
73.经定点且被发送的农场的端点或端边上的3维坐标与农场外周的3维坐标以及障碍物的3维坐标相区分地由行驶路径生成装置1接收。另外，所定点的3维坐标可以由操作器401的收发部4011接收，且可以由显示部4013显示。另外，操作器401判定所接收的3维坐标作为农场外周或障碍物的3维坐标是否合适，在判定为需要再次测量的情况下，可以通过显示部4013敦促使用者进行再次测量。
74.此外，区信息获取装置2可以是取代上述的构成或在此基础上搭载于无人机100或操作器401来获取作业区附近的位置坐标的位置坐标获取装置。
75.●
无人机无人机100具备飞行控制部21、播撒控制部22以及障碍物信息获取部23。无人机系统500内可以包含多个无人机100。
76.飞行控制部21是使无人机100所具有的电动机102工作来对无人机100的飞行以及起飞着陆进行控制的功能部。飞行控制部21例如通过飞行控制器501的功能来实现。
77.播撒控制部22是从药剂罐104播撒药剂的功能部。播撒控制部22对药剂喷嘴103、泵106进行控制来朝无人机100下方播撒药剂。
78.障碍物信息获取部23是获取农场、农场的边界附近以及农场周边的信息的功能部。该信息包括与障碍物的有无相关的信息。障碍物信息获取部23例如通过图10所示的激光传感器508、声纳509、障碍物检测相机513以及障碍物接触传感器515的一部分或全部来实现。
79.●
管制装置管制装置3既可以将其功能置于基站404，也可以置于农业经营云405即服务器上，还可以是另外的装置。另外，管制装置3可以是无人机100所具有的构成。管制装置3具备接收部31、存储部310、判定部32以及飞行指示部33。
80.接收部31是从操作器401接收作业计划的功能部。如图11所示，作业计划例如包含预定了作业的作业区的各顶点的三维坐标、作业类别、进行了作业指示的管理者信息以及作业预定的无人机100的识别信息。作业区的坐标可以从区信息获取装置2接收。作业类别可以包含无人机100的飞行目的是药剂播撒还是生长监视的区别、播撒药剂的种类。
81.存储部310是将无人机100所能飞行的农场的信息存储为白名单的功能部。存储为白名单的区即登记区包含多个区信息。根据基于白名单的区的过滤方式，仅安全得以确认
的区被可靠地管理，因此能够几乎完全切断无人机100向危险区的侵入。
82.如图12的(a)所示，存储部310将无人机100所能飞行的农场的信息、该农场的区类别、管理者信息、设为能飞行的无人机100的识别信息作为白名单彼此关联地进行存储。另外，可以将大致的住所、拥有者的信息一起存储于白名单。
83.存储于存储部310的白名单是根据从外部服务器接收到的数据来构成的。另外，存储部310能根据从外部服务器接收到的数据来更新白名单。外部服务器例如将按都道府省而设置的农田中间管理机构即所谓的耕地银行的信息提供给存储部310。存储部310从耕地银行的信息中提取农场的坐标、管理者信息并反映给白名单。
84.白名单中登记的农场的信息例如是农场的外周的位置坐标，例如是3维坐标。该农场的信息通过与区信息获取装置2的某实施方式的测量装置同样的测量手法，由具有同等的精度的rtk
‑
gps的移动站获取，从而予以形成。即，白名单作为各顶点的3维坐标的集合而被获取、管理。小规模农家所使用的农业用无人机尤其在药剂播撒中需要以数cm为单位对进行飞行的区精密管理。根据利用区信息获取装置2将作业区获取为各顶点的3维坐标的集合、并以与对白名单进行规定的信息同等的精度来定义作业区的构成，能够实现对农场的精密的作业管理。
85.另外，所登记的农场的识别信息与代表该农场的1个代表点彼此关联地存储在白名单中。代表点是白名单的登记作业者在该农场内适当决定的点。代表点用于确定与作业区对应的农场。利用代表点的对应农场的确定过程将后述。
86.区类别包含农场是水田还是旱田的区别、以及与农药的能否使用相关的信息。管理者信息是该农场的拥有者、进行在农场的作业的管理者的识别信息。多个管理者信息可以与1个农场相关联。另外，多个无人机可以与1个管理者信息相关联。将管理者信息和无人机100的识别信息建立关联的表可以与将农场的坐标和区类别建立关联的表分开管理。
87.存储部310存放有更新白名单的时刻。另外，存储部310可以按每个农场来更新白名单，也可以能按所更新的每个项目来存放更新时刻。此外，存储部310可以存放更新白名单的日期时间。日期时间包含日期、以及日期和时刻这两者的概念。存储部310可以在被判定部32参照时或者定期地，参照存放于外部服务器的数据的更新日期时间，并在与存放于存储部310的白名单的更新日期时间不同的情况下更新白名单。
88.如图12的(b)所示，存储部310可以存储有从区信息获取装置2或操作器401接收到的1个或多个作业计划。另外，存储部310按每个作业区来存放作业计划被存放的时间点。
89.判定部32是根据存储于存储部310的白名单来判定无人机100能否在作业区进行飞行的功能部。判定部32根据是否能从白名单中作为登记区而登记的多个区信息之中确定出与作业区对应的区，来判定无人机10能否作业。
90.判定部32将由区信息获取装置2获取的作业区的位置坐标与登记于白名单的农场的位置坐标进行比较。作业区的位置坐标是由使用者在实际的农场中获取的坐标，因此即使指定登记于白名单中的农场，坐标的数值也会产生偏差。为此，判定部32判定指定为作业区的区是否实质上与登记于白名单中的农场对应。
91.判定部32确定存储于白名单的农场当中的、与该作业区最接近的农场(以下，也称为“对应农场”)。判定部32规定1个基于作业区的信息而确定的给定点，在该给定点与存储于白名单的代表点之间的距离为给定值以内时，将该农场选定为对应农场。在距离为给定
值以内的代表点有多个的情况下，可以将最接近的代表点所属的农场设为对应农场。
92.判定部32例如可以将作业区的顶点相连而划定的多边形的心设为在作业区中规定的给定点。多边形的心可以是五心当中的任一个，例如为重心。
93.代表点与给定点之间的距离的阈值可以构成为根据该代表点所属的农场而不同。例如，可以根据该代表点所属的农场的最长的边的长度来决定阈值。
94.判定部32根据由区信息获取装置2获取到的作业区的坐标来确定作业区的外周，并求取作业区的面积。另外，判定部32确定该对应农场的面积。存储于白名单的农场各自的面积可以预先计算并存放于存储部310。在作业区与对应农场的重复率为给定值以上时，判定部32认为能从登记区确定出与作业区对应的区，并许可无人机100在作业区的飞行。
95.另外，判定部32可以使基于重复率的能否作业的阈值根据所述对应农场的面积而不同，该重复率是所述作业区与所述对应农场的重复率。判定部32在对应农场的面积小时采用与对应农场的面积大的情况相比更高的阈值。在对应农场的面积小的情况下，即使在作业区未表现出对应农场的严密的形状，重复率也会计算得较高。在对应农场的外廓为凹凸多的变形农场中更加明显。通过使阈值根据对应农场的面积而不同，能够更准确地判定对应农场的妥当性。
96.在作业区的面积与对应农场的面积之差为给定值以内时，判定部32认为能从登记区中确定出与作业区对应的区，并许可无人机100在作业区的作业。根据本构成，能够更准确地判定对应农场的妥当性。
97.在划定作业区的作业区的外周，外周所具有的多个顶点的位置坐标偏离对应农场的外周所具有的顶点的位置坐标的程度处于给定范围内时，判定部32认为能从登记区中确定出与作业区对应的区，并许可无人机在作业区的飞行。例如，在作业区呈多边形形状时，判定部32从对应农场的顶点中确定与作业区的各顶点接近的顶点。按作业区的每个顶点来计算各自的距离，作业区大致包含于对应农场，从作业区的位置坐标这样的观点出发，许可无人机100在作业区的飞行。由区信息获取装置2获取的坐标是农场的端点或端边上的坐标，因此通过比较作业区与对应农场的端点坐标，能够进行利用了与原数据相近的数值的准确的区的比较。
98.此外，即使作业区的外周所具有的顶点的个数与对应农场的外周所具有的顶点的个数不同，也确定与作业区的各顶点接近的对应农场的顶点，在各顶点的位置坐标偏离对应农场的外周所具有的顶点的各自的位置坐标的程度处于给定范围内时，认为能从登记区中确定出与作业区对应的区，并许可无人机100在作业区的作业。
99.在划定作业区的作业区的外周，外周所具有的多个端边的数量、各个位置坐标、相邻边之间的角度以及顶点的数量当中的任一个偏离对应农场的外周所具有的端边的数量、位置坐标、相邻边之间的角度以及顶点的数量当中的任一个的程度处于给定范围内时，从作业区的位置坐标这样的观点出发，判定部32认为能从登记区中确定出与作业区对应的区，并许可无人机在作业区的飞行。
100.判定部32在不能从存储于存储部310的白名单中所登记的农场之中确定出与作业区对应的区的情况下，禁止无人机100在该作业区的作业。另外，判定部32在不能从存储于存储部310的白名单中所登记的农场之中确定出与作业区对应的区的情况下，操作器401可以通知与该判定结果相关的信息。
101.在存储于存储部310的作业计划的获取时刻偏离无人机的飞行预定时刻给定值以上的情况下，判定部32不许可无人机100的飞行。这是由于，若作业计划的获取时刻是过去的时刻，则农场的形状、障碍物的有无等信息有可能与飞行预定时间点不同。在此情况下，判定部32可以通过操作器401来向使用者敦促作业计划的再次设定。另外，在存储于存储部310的农场的获取日期时间偏离无人机100的作业开始日期时间给定值以上的情况下，判定部32不许可无人机100的作业。
102.判定部32在参照存储部310的时间点将外部服务器的数据与存储部310的数据进行比较，并判定是否有更新历史记录。在有更新历史记录的情况下，即在存储部310的白名单中未反映出外部服务器的最新的数据的情况下，判定部32不许可无人机100的飞行。另外，判定部32在将飞行设为不许可的基础上，通过操作器401来进行用于敦促白名单的更新的显示。此时，判定部32将该判定结果通知给操作器401。至登记于白名单的登记区的更新完成为止，判定部32都禁止无人机100的飞行。另外，判定部32对登记于白名单的登记区进行更新。判定部32在登记区的更新后进行作业区与登记区的比较，并进行能否作业的判定。
103.在存储于存储部310的白名单的获取时刻偏离无人机的飞行预定时刻给定值以上的情况下，判定部32可以将无人机100的飞行设为不许可。另外，判定部32在将飞行设为不许可的基础上，通过操作器401来进行用于敦促白名单的更新的显示。
104.外部服务器中的信息不是永久性的，例如需要随房屋的增建、公路的铺装所致的农场的边界的变更等更新。若设为不更新白名单就能判定能否飞行，则存在与增建的房屋相撞、在不希望的农场外进行作业这样的风险。另外，还存在树木长长或增加的可能。进而，还存在增设电线杆的情况。通过根据反映了最新的信息的白名单来判定能否飞行，能够实现更安全且更精确的作业。
105.判定部32根据所预定的作业计划以及对应农场的区类别，来判定无人机100能否在农场进行飞行。判定部32确定对应农场的区类别，在无人机的作业类别与作业区的类别相对应的情况下，许可无人机在作业区的飞行。药剂播撒用无人机需要按农场来播撒适当的药剂。即使是在与障碍物的防撞的观点看来能飞行的区，若向不适当的农场播撒药剂，则生长的作物也存在会枯萎的风险，例如有损无农药蔬菜等想要达到的品质。根据基于对应农场的区类别来判定能否飞行的构成，能够担保药剂的适当的播撒。
106.判定部32根据作业被预定的无人机100的识别信息或发送了作业指示的使用者信息、以及农场的管理者信息，来判定无人机100能否在农场进行飞行。在无人机被盗或非法交易的情况下，有可能会产生不正当的利益，或者造成本来用途以外的使用。根据本构成，能够抑制无人机100的被盗或非法交易，能够使无人机100被适当地使用。
107.另外，判定部32可以根据通过后述的无人机100的预备飞行而得到的信息，来判定能否进行伴随作业的飞行(以下，也称为“正式飞行”)。
108.飞行指示部33是发送针对无人机100的飞行指示的功能部。在判定部32判定为白名单的最终更新时间点偏离飞行预定时间点给定值以上的情况下，飞行指示部33使无人机100进行预备飞行，即以与作业时的飞行不同的形态飞行。
109.预备飞行是在作业区的飞行前确认能否进行在作业区的作业的飞行。预备飞行是预备移动的例子。预备飞行例如是在作业区的边界飞行的飞行。尤其预备飞行可以是沿作业区的边界飞行的飞行。作业区的边界与作业区的中央部分相比，房屋的增建、农场边界的
变更等变化的可能性更高。因此，根据该构成，能够效率良好地确认能否作业。
110.关于预备飞行，障碍物信息获取部23确认能否在作业区的边界附近飞行的同时进行飞行。预备飞行是在未确认能否作业的路径上飞行，因此从安全性的观点出发，可以以比作业时更低的速度进行飞行。
111.预备飞行可以是获取作业区的周边的信息的飞行。尤其在预备飞行中，可以利用相机拍摄作业区的整个周边，来获取能够判定能否正式飞行的信息。此时，判定部32可以将所保存的白名单与所获取的信息进行比较，并针对与白名单不同之处来判定能否飞行。
112.此外，预备飞行或预备移动可以由与进行作业的无人机100不同的别的无人机或拖拉机等别的农业机械执行。别的无人机只要能进行预备飞行即可，无需进行作业，因此可以比进行作业的无人机100更小型。
113.●
将作业计划发送至管制装置的流程图如图13所示，首先，区信息获取装置2获取作业区的坐标并发送至操作器401(s1)。接着，将作业类别、管理者信息以及无人机的识别信息输入至操作器401，与作业区的坐标相关联，并作为作业计划发送至管制装置3(s2)。作业计划与获取日期时间一起存储于存储部310(s3)。
114.●
管制装置判定作业区能否作业的流程图如图14所示，首先，在从操作器401的输入部4012选择出作业计划时(s11)，将该作业计划发送至管制装置3。接着，判定作业计划的获取时刻与飞行预定时刻之差是否处于给定范围内(s12)。在作业计划的获取时刻偏离了飞行预定时刻给定值以上的情况下，判定部32通过操作器401向使用者请求作业计划的再次获取(s21)，前进至图14所示的步骤s1。
115.在作业计划的获取时刻与飞行预定时刻之差处于给定范围内时，判定部32判定存放于存储部310的白名单是否与外部服务器数据一致(s13)。具体而言，在白名单的数据以后，确认在外部服务器中是否存在更新历史记录。在白名单与外部服务器数据不一致、且存在更新历史记录的情况下，飞行指示部33使无人机100进行预备飞行(s22)。
116.判定部32根据通过预备飞行而得到的信息来判定能否进行正式飞行(s23)。在判断为能飞行的情况下，飞行指示部33向无人机100发送飞行许可的指令(s24)。在判断为不能飞行的情况下，管制装置3通过操作器401向使用者传递不许可飞行的意思(s25)。另外，此时，可以通过操作器401请求使用者确认作业区的坐标、障碍物坐标。
117.在白名单与外部服务器数据一致时，判定部32将作业区的位置坐标与白名单的农场的信息进行比较(s14)。判定部32判定是否作业区与白名单的农场实质上一致而能规定对应农场(s15)。在作业区与白名单的农场实质上不一致时，判定部32通过操作器401向使用者请求作业计划的再次获取(s21)，前进至图14所示的步骤s1。
118.在对应农场能规定为作业区时，判定部32判定作业计划中所含的无人机100的识别信息是否适当(s16)。具体而言，判定部32判定作业计划中所含的无人机100的识别信息与对应农场所关联的无人机100的识别信息是否匹配。在无人机100的识别信息不适当时，管制装置3通过操作器401向使用者传递不许可飞行的意思(s25)。
119.在无人机100的识别信息适当时，判定部32判定作业类别是否适当(s17)。具体而言，判定作业计划中所含的作业类别能否在对应农场所关联的区类别中进行作业。在作业类别不适当时，管制装置3通过操作器401向使用者传递不许可飞行的意思(s25)。
120.在作业类别适当时，飞行指示部33向无人机100发送飞行许可的指令(s18)。
121.此外，尽管在本说明中以农业用药剂播撒无人机为例进行了说明，但本发明的技术思想不限于此，而能够适用于对拍摄、监视用等其他用途的所有的自动运转机械的能否作业进行判定的系统。
122.(本发明的技术上的显著效果)本发明的产业机械系统能够担保产业机械的安全的作业。