JP2018090012A - Unmanned aircraft control system, method for controlling unmanned aircraft control system, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人航空機制御システム、無人航空機制御システムの制御方法、およびプログラムに関し、特に、撮像対象物付近の風の影響により、無人飛行機による撮像対象物の撮像が妨げられる可能性を低減する仕組みに関する。 The present invention relates to an unmanned aerial vehicle control system, a control method for an unmanned aerial vehicle control system, and a program, and in particular, a mechanism for reducing the possibility that an image of an imaging object by an unmanned airplane will be hindered by the influence of wind near the imaging object. About.
従来、人が搭乗していない航空機である無人航空機が存在する。無人航空機は、大型なものから小型なものまで様々であるが、特に近年では遠隔操縦可能な小型の無人航空機(通称:ドローン)が注目されている(以下、小型の無人航空機を単に無人航空機と称する。)。 Conventionally, there is an unmanned aerial vehicle that is an aircraft on which a person is not on board. Unmanned aerial vehicles vary from large to small, but in recent years, small unmanned aerial vehicles (commonly called drones) that can be remotely controlled have attracted attention (hereinafter, small unmanned aerial vehicles are simply referred to as unmanned aerial vehicles). Called).
無人航空機は、クワッドコプターやマルチコプターとも呼ばれ、複数の回転翼を備えており、この回転翼の回転数を増減させることで、無人航空機の前進・後退・旋回・ホバリング等を行う。 An unmanned aerial vehicle is also called a quadcopter or a multicopter, and includes a plurality of rotor blades. By increasing or decreasing the number of rotations of the rotor blades, the unmanned aircraft advances, retreats, turns, and hovers.
こうした無人航空機は、無人航空機と通信可能なコンピュータから指示された飛行ルートで飛行する。また、プロポと呼ばれる遠隔操作端末からの動作指示に応じて動作したり、モニタや入力装置が一体となった操作卓から制御したりすることも可能である。 Such unmanned aerial vehicles fly on a flight route indicated by a computer that can communicate with the unmanned aerial vehicle. It is also possible to operate in response to an operation instruction from a remote operation terminal called a propo, or to control from a console with an integrated monitor and input device.
特許文献1には、撮像対象物に対して自動で飛行する無人航空機に関し、撮像対象物への飛行経路に障害物がある場合に、障害物を避けて飛行する仕組みが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a mechanism for flying unattended when an unmanned aircraft that automatically flies to an imaging target object has an obstacle on the flight path to the imaging target object.
ところで、撮像対象物が自然現象である場合、当該自然現象と当該自然現象が発生したときの風の影響とにより、映像が視界不良になったり、自然現象が原因で無人航空機が破損したりする恐れがある。 By the way, when the object to be imaged is a natural phenomenon, the image becomes poor in visibility due to the natural phenomenon and the influence of the wind when the natural phenomenon occurs, or the unmanned aircraft is damaged due to the natural phenomenon There is a fear.
具体的には、例えば、撮像対象物が噴火している火山である場合であって、火山に対して、無人航空機が風下である場合に、噴煙により映像が視界不良になったり、噴石により無人航空機が破損したりする恐れがある。 Specifically, for example, when the imaging target is a volcano that is erupting and the unmanned aircraft is leeward against the volcano, the image may be poor in visibility due to smoke or unmanned due to cinders. The aircraft may be damaged.
特許文献1は、障害物を特定して避ける仕組みであるため、噴煙を障害物として特定できない恐れがあり、また突然飛散した噴石を障害物として特定できない恐れがあるため、特許文献1に記載の技術を用いたとしても、依然として上記課題が発生する恐れがあった。 Since Patent Document 1 is a mechanism for identifying and avoiding obstacles, there is a possibility that volcanic plume may not be identified as an obstacle, and a volcanic block that has been suddenly scattered may not be identified as an obstacle. Even if the technology is used, the above problem may still occur.
本発明は、撮像対象物付近の風の影響により、無人飛行機による撮像対象物の撮像が妨げられる可能性を低減することが可能な仕組みを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a mechanism that can reduce the possibility that the imaging of an imaging object by an unmanned airplane is hindered by the influence of wind near the imaging object.
本発明は、撮像手段を備える無人航空機と、前記無人航空機に指示を行うための情報処理装置とを含む無人航空機制御システムであって、前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得手段と、前記取得手段で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。 The present invention is an unmanned aerial vehicle control system including an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft, the position information of the unmanned aircraft and the imaging unit of the unmanned aircraft. The acquisition means for acquiring the position information of the imaging object that is the object to be imaged and the information about the wind in the vicinity of the imaging object, the position information of the unmanned aircraft acquired by the acquisition means, and the imaging object And determining means for determining a flight path of the unmanned aircraft up to an imaging position for imaging the imaging object using position information and information on the wind.
また、本発明は、撮像手段を備える無人航空機と、前記無人航空機に指示を行うための情報処理装置とを含む無人航空機制御システムの制御方法であって、前記無人航空機制御システムの取得手段が、前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得工程と、前記無人航空機制御システムの決定手段が、前記取得工程で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定工程とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a control method for an unmanned aerial vehicle control system including an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft, wherein the acquisition unit of the unmanned aircraft control system includes: An acquisition step of acquiring position information of the unmanned aerial vehicle, position information of an imaging target that is an object to be imaged by an imaging unit of the unmanned aircraft, and information related to a wind near the imaging target, and the unmanned aircraft control system The determination means uses the position information of the unmanned aircraft, the position information of the imaging object, and the information related to the wind acquired in the acquisition step to the imaging position where the imaging object is imaged. And a determining step for determining a flight path of the unmanned aerial vehicle.
また、本発明は、撮像手段を備える無人航空機と、前記無人航空機に指示を行うための情報処理装置とを含む無人航空機制御システムで読み取り実行可能なプログラムであって、前記無人航空機制御システムを、前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得手段と、前記取得手段で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定手段として機能させることを特徴とする。 Further, the present invention is a program that can be read and executed by an unmanned aerial vehicle control system including an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft, and the unmanned aircraft control system includes: Acquisition means for acquiring position information of the unmanned aircraft, position information of an imaging object that is an object to be imaged by the imaging means of the unmanned aircraft, and information regarding wind near the imaging object, and acquisition by the acquisition means And determining means for determining a flight path of the unmanned aircraft up to an imaging position at which the imaging object is imaged using the positional information on the unmanned aircraft, the positional information on the imaging object, and information on the wind. It is made to function as.
本発明によると、撮像対象物付近の風の影響により、無人飛行機による撮像対象物の撮像が妨げられる可能性を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the possibility that the imaging of the imaging object by the unmanned airplane is hindered by the influence of the wind near the imaging object.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載した構成の具体的な実施形態の1つである。
図1は、本実施形態における無人航空機制御システムのシステム構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described below shows an example when the present invention is specifically implemented, and is one of the specific embodiments having the configurations described in the claims.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an unmanned aerial vehicle control system according to the present embodiment.
本実施形態の無人航空機制御システムは、無人航空機101、中継BOX102、制御用コンピュータ103が、ネットワーク110や無線LAN(移動体通信網を含む)120を介して通信接続可能に接続されている。尚、図1のシステム構成は一例であり、用途や目的に応じて様々な構成例がある。
In the unmanned aerial vehicle control system of the present embodiment, the
ドローンとも呼ばれる無人航空機101は、制御用コンピュータ103からの指示に従って自動で飛行する無人の航空機である。制御用コンピュータからの指示に応じて、複数の回転翼を動作させて飛行する。
The unmanned
この回転翼の回転数を増減させることで、無人航空機の前進・後退・旋回・ホバリング等を行う。尚、図1に示す無人航空機101の回転翼は4枚であるが、これに限らない。3枚であっても、6枚であっても、8枚であってもよい。
By increasing or decreasing the rotational speed of the rotor blades, the unmanned aircraft moves forward, backward, turns, hovers, and the like. Although the
また、無人航空機101は、無線で飛行するものと有線で飛行するものとがあり、本発明ではどちらの方式で飛行しても構わないものとする。
The unmanned
無人航空機101は、カメラを有し、その撮影方向を可変させるため、カメラのレンズの向きを左右に動かすパン、上下に動かすチルト、そして、望遠にしたり広角にしたりするズームの機能を有し、遠隔地から操作(PTZ制御)できるようになっている。
The unmanned
中継BOX102は、無人航空機101に対して電源を供給したり、制御用コンピュータ103からの制御信号を伝えたりする機能を有する。
制御用コンピュータ103(情報処理装置)は、無人航空機101を制御するための機器である。
The
The control computer 103 (information processing apparatus) is a device for controlling the
また、制御用コンピュータ103(情報処理装置)は、気象情報を気象センサ104から取得し、取得した気象情報に従って、無人航空機101の飛行ルートを決定し、決定した飛行ルートで飛行するように無人航空機101を制御する機能を持つ。
Further, the control computer 103 (information processing apparatus) acquires weather information from the
制御用コンピュータ103は、無人航空機101が格納された場所と物理的に距離が離れた遠隔地に設置されていてもよいし、例えば同一の敷地内等の物理的な距離はそれほど離れていない近距離に設置されていてもよい。
The
また、制御用コンピュータ103は、複数の無人航空機101をまとめて管理する集中管理センターに設定することも可能である。
The
気象センサ104は、火山付近の風力や風向きを検出し、制御用コンピュータ103に送信する機能を有する。
The
ネットワーク110および無線LAN120は、本無人航空機制御システムの各機器を接続するネットワークであって、各機器は、ネットワークで接続されていても無線LANで接続されていても、移動体通信網で接続されていても本システムは実施可能なものである。
The
次に、図2を用いて、図1に示した無人航空機101のハードウェア構成について説明する。
図2は、無人航空機101のハードウェア構成を示す図である。尚、図2に示す無人航空機101のハードウェア構成は一例であり、用途や目的に応じて様々な構成例がある。
Next, the hardware configuration of the unmanned
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the unmanned
フライトコントローラ200は無人航空機101の飛行制御を行うためのマイクロコントローラであり、CPU201、ROM202、RAM203、周辺バスインタフェース204(以下、周辺バスI/F204という。)を備えている。
The
CPU201は、システムバスに接続される各デバイスを統括的に制御する。また、ROM202あるいは周辺バスI/F304に接続される外部メモリ280には、CPU201の制御プログラムであるBIOS(Basic Input/Output System)やオペレーティングシステムプログラムが記憶されている。
The
また外部メモリ280(記憶手段)には、無人航空機101の実行する機能を実現するために必要な各種プログラム等が記憶されている。RAM203(記憶手段)は、CPU201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
The external memory 280 (storage means) stores various programs and the like necessary for realizing the functions executed by the
CPU201は、処理の実行に際して必要なプログラム等をRAM203にロードして、プログラムを実行することで各種動作を実現するものである。
The
周辺バスI/F204は、各種周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。周辺バスI/F204には、PMU210、SIMアダプタ220、無線LAN用BBユニット230、移動体通信用BBユニット240、GPSユニット250、センサ260、GCU270、外部メモリ280が接続されている。
The peripheral bus I /
PMU210はパワーマネジメントユニットであり、無人航空機101が備えるバッテリからESC211への電源供給を制御することができる。ESC211は、エレクトロニックスピードコントローラであり、ESC211に接続されるモータ212の回転数を制御することができる。ESC211によってモータ212を回転させることで、モータ212に接続されるプロペラ213(回転翼)を回転させる。
The
尚、ESC211、モータ212、プロペラ213のセットは、プロペラ213の数に応じて複数備えられている。例えば、クアッドコプターであれば、プロペラ213の数は4枚であるので、このセットが4つ必要となる。
Note that a plurality of sets of
SIMアダプタ220は、SIMカード221を挿入するためのカードアダプタである。SIMカード221の種類は特に問わない。移動体通信網を提供する通信事業者に応じたSIMカード221であればよい。
The
無線LAN用BBユニット230は、無線LANを介して通信を行うためのベースバンドユニットである。無線LAN用BBユニット230は、送信したいデータや信号からベースバンド信号を生成して変復調回路へ送出することができる。更に、受信したベースバンド信号から元のデータや信号を得ることができる。
The wireless
また、無線LAN用RFユニット231は、無線LANを介して通信を行うためのRF(Radio Frequency)ユニットである。無線LAN用RFユニット231は、無線LAN用BBユニット230から送出されたベースバンド信号を無線LANの周波数帯に変調してアンテナから送信することができる。更に、無線LANの周波数帯の信号を受信すると、これをベースバンド信号に復調することができる。
The wireless
移動体通信用BBユニット240は、移動体通信網を介して通信を行うためのベースバンドユニットである。移動体通信用BBユニット240は、送信したいデータや信号からベースバンド信号を生成して変復調回路へ送出することができる。更に、受信したベースバンド信号から元のデータや信号を得ることができる。
The mobile
また、移動体通信用RFユニット241は、移動体通信網を介して通信を行うためのRF(Radio Frequency)ユニットである。移動体通信用RFユニット241は、移動体通信用BBユニット240から送出されたベースバンド信号を移動体通信網の周波数帯に変調してアンテナから送信することができる。更に、移動体通信網の周波数帯の信号を受信すると、これをベースバンド信号に復調することができる。
The mobile
GPSユニット250は、グローバルポジショニングシステムにより、無人航空機101の現在位置を取得することの可能な受信機である。GPSユニット250は、GPS衛星からの信号を受信し、現在位置を推定することができる。
The
センサ260は、無人航空機101の傾き、向き、速度や周りの環境を計測するためのセンサである。無人航空機101はセンサ260として、ジャイロセンサ、加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ等を備えている。これらのセンサから取得したデータに基づいて、CPU201が無人航空機101の姿勢や移動を制御する。
The
GCU270はジンバルコントロールユニットであり、カメラ271とジンバル272の動作を制御するためのユニットである。無人航空機101が飛行することにより機体に振動が発生したり、機体が不安定になったりするため、カメラ271で撮像した際にブレが発生しないよう、ジンバル272によって無人航空機101の振動を吸収し水平を維持する。また、ジンバル272によってカメラ271の遠隔操作を行うことも可能である。
The
本発明の無人航空機101が後述する各種処理を実行するために用いられる各種プログラム等は外部メモリ280に記録されており、必要に応じてRAM203にロードされることによりCPU201によって実行されるものである。さらに、本発明に係わるプログラムが用いる定義ファイルや各種情報テーブルは外部メモリ280に格納されている。
Various programs and the like used by the unmanned
次に、図3を用いて図1に示した制御用コンピュータ103に適用可能な情報処理装置のハードウェア構成について説明する。
Next, the hardware configuration of the information processing apparatus applicable to the
図3において、301はCPUで、システムバス304に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ROM302あるいは外部メモリ311には、CPU301の制御プログラムであるBIOS(Basic Input / Output System)やオペレーティングシステムプログラム(以下、OS)や、PCの実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。
In FIG. 3,
303はRAMで、CPU301の主メモリ、ワークエリア等として機能する。CPU301は、処理の実行に際して必要なプログラム等をROM302あるいは外部メモリ311からRAM303にロードして、ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現するものである。
A
また、305は入力コントローラで、キーボード(KB)309等のポインティングデバイス等からの入力を制御する。306はビデオコントローラで、CRTディスプレイ(CRT)310等の表示器への表示を制御する。なお、図2では、CRT310と記載しているが、表示器はCRTだけでなく、液晶ディスプレイ等の他の表示器であってもよい。
An
307はメモリコントローラで、ブートプログラム、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル、各種データ等を記憶する外部記憶装置(ハードディスク(HD))や、フレキシブルディスク(FD)、或いはPCMCIAカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ(登録商標)メモリ等の外部メモリ311へのアクセスを制御する。
A
308は通信I/Fコントローラで、ネットワークを介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、TCP/IPを用いた通信等が可能である。
A communication I /
なお、CPU301は、例えばRAM303内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開(ラスタライズ)処理を実行することにより、CRT310上での表示を可能としている。また、CPU301は、CRT310上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。
Note that the
本発明を実現するための後述する各種プログラムは、外部メモリ311に記録されており、必要に応じてRAM303にロードされることによりCPU301によって実行されるものである。さらに、上記プログラムの実行時に用いられる設定ファイル等も外部メモリ311に格納されており、これらについての詳細な説明も後述する。
Various programs to be described later for realizing the present invention are recorded in the
次に、図4、図5を用いて本発明の第1の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態における無人航空機101の動作を示す図であり、無人航空機101および火山を上から見た図である。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the unmanned
無人航空機101は、火山が噴火すると、噴火した旨の情報を、気象庁から取得した制御用コンピュータ103からの指示に従って、火山に向かって最短距離(図4の401のルート)で自動飛行を行ない、撮影を行なう。
When the volcano erupts, the unmanned
なお、火山の位置情報は、例えば、図10に示すデータテーブルを制御用コンピュータ103の外部メモリ311で管理しており、その位置情報を基に無人航空機101の飛行ルートは決定される。
The position information of the volcano is managed by, for example, the data table shown in FIG. 10 in the
ただ、もし、図4のように、風向きが図4の402に示すように西向きで、無人航空機101が西から東にある火山に向かって飛行する場合、つまり、無人航空機101が風下から火山を撮影する場合、火山からの噴煙によって、映像をきちんと撮影することが困難になる恐れがある。
更に、火山から飛散した噴石が無人航空機101にぶつかり、無人航空機101が破損する恐れがある。
However, if the wind direction is west as shown in FIG. 4 as shown in FIG. 4 and the
Furthermore, the volcanic blocks scattered from the volcano may hit the
そこで、本発明の第1の実施形態における、制御用コンピュータ103は、予め、火山付近の風向きや風速の情報を、気象センサ104から取得しておき、風下からの撮影とならないように、無人航空機101の飛行ルートを変更する(図4の場合、403に示す迂回ルートを飛行させる)。
Therefore, the
では、ここから本発明の第1の実施形態における制御用コンピュータ103による無人航空機101の動作制御を示すフローチャートについて図5を用いて説明する。
Now, a flowchart showing operation control of the unmanned
図5に示す各処理は、制御用コンピュータ103のCPU301が各機能部を動作することにより実行される処理である。
Each process illustrated in FIG. 5 is a process executed by the
ステップS501において、制御用コンピュータ103は、火山が噴火したか否かを判定する。火山が噴火していない場合、待機する。火山が噴火したか否かの判定は、気象庁のシステムから発信される噴火情報を制御用コンピュータ103が受信することによって判断しても良いし、火山が噴火する際に発生する地震の情報をセンサで検知することで噴火したと判断しても良い。
In step S501, the
ステップS502において、制御用コンピュータ103は、火山のある付近の気象センサ104にアクセスし、現場の風力・風向き情報を取得する。
In step S502, the
ステップS502と、後述するステップS703、ステップS902は、本発明における、記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得手段の一例である。 Step S502, step S703 and step S902, which will be described later, are the position information of the unmanned aerial vehicle in the present invention, the position information of the imaging object that is the object to be imaged by the imaging means of the unmanned aircraft, and the vicinity of the imaging object It is an example of the acquisition means which acquires the information regarding a certain wind.
ステップS503において、制御用コンピュータ103は、現場の風力・風向き情報から無人航空機101の目的地への飛行経路が風下か否かを判断する。このとき風力が微弱な場合、制御用コンピュータ103は、影響が軽微と判断し風下とは判断しない。
In step S <b> 503, the
制御用コンピュータ103は、図10のデータテーブルの情報と、無人航空機101が備えるGPSユニット250の情報とを予め取得しており(本発明にける取得手段)、これらの情報により目標地点と無人航空機101の設置地点の位置が分かっているため、風向き情報から飛行経路が風下か否かが判断できる。
The
図4の場合、無人航空機101の設置地点に対し、火山が東にあり、風向きが西向きの場合は風下と判断できる。なお、風力については風速3m以下の場合、風が弱く、噴石や噴煙の飛散状況が風の影響を受けないと制御用コンピュータ103は判断し、無人航空機101の飛行経路は変更しない。
In the case of FIG. 4, when the volcano is east and the wind direction is west with respect to the installation point of the unmanned
ステップS504において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下でない場合、飛行経路は変更しないと決定する(無人航空機101は最短距離(経路)で目的地に飛行する)。
In step S504, if the flight path is not leeward, the
ステップS505において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下の場合、噴石等により無人航空機101が破損する事を防止し、噴煙等に映像が視界不良になる事を回避するべく、飛行経路を変更する(無人航空機101は迂回経路を選択する)。
In step S505, when the flight path is leeward, the
ステップS503〜ステップS505、後述するステップS704〜S708、ステップS903〜ステップS905、ステップS908〜ステップS909は、本発明における、前記取得手段で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定手段の一例である。 Steps S503 to S505, Steps S704 to S708, Steps S903 to S905, and Steps S908 to S909, which will be described later, are the position information of the unmanned aircraft acquired by the acquisition unit according to the present invention, and the imaging object. It is an example of the determination means which determines the flight path | route of the said unmanned aircraft to the imaging position which images the said imaging target object using a positional information and the information regarding the said wind.
ステップS506において、制御用コンピュータ103は、ステップS504、ステップS505で選択した飛行経路で無人航空機101を飛行させる。
In step S506, the
ステップS507において、制御用コンピュータ103は、無人航空機101に空撮を実施させる。また無人航空機101の録画機能をONにさせ映像を録画させる。
以上で、第1の実施形態の説明を終了する。
In step S507, the
Above, description of 1st Embodiment is complete | finished.
次に、図6、図7を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態における無人航空機101の動作を示す図であり、無人航空機101および火山を上から見た図である。
無人航空機101の飛行経路が風下の場合、飛行ルートを変更する点は、第1の実施形態と同じである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the unmanned
When the flight path of the unmanned
ただ、第1の実施形態のように飛行ルートを変更したとしても、火山の噴火レベルが高い場合、風下でなくても火山から飛散した噴石が無人航空機101にぶつかり、無人航空機101が破損する恐れがある。
However, even if the flight route is changed as in the first embodiment, if the volcanic eruption level is high, volcanic blocks scattered from the volcano may hit the
そこで、第2の実施形態では、制御用コンピュータ103は、気象庁から火山警報レベルに関する情報をあらかじめ取得し、火山警報レベルが高い場合には、通常よりも火山から離れるように無人航空機101を制御する。
Therefore, in the second embodiment, the
では、ここから本発明の第2の実施形態における制御用コンピュータ103による無人航空機101の動作制御を示すフローチャートについて図7を用いて説明する。
Now, a flowchart showing the operation control of the unmanned
図7に示す各処理は、制御用コンピュータ103のCPU301が各機能部を動作することにより実行される処理である。
Each process illustrated in FIG. 7 is a process executed by the
ステップS701において、制御用コンピュータ103は、制御用コンピュータ103は、火山が噴火したか否かを判定する。火山が噴火していない場合、待機する。
In step S701, the
ステップS702において、制御用コンピュータ103は、気象庁から噴火警戒レベルに関する情報を取得する。
In step S <b> 702, the
ステップS703において、制御用コンピュータ103は、火山のある付近の気象センサ104にアクセスし、現場の風力・風向き情報を取得する。
In step S703, the
ステップS704において、制御用コンピュータ103は、現場の風力・風向き情報から無人航空機101の目的地への飛行経路が風下か否かを判断する。このとき風力が微弱な場合、影響が軽微と判断し風下とは判断しない。
In step S <b> 704, the
ステップS705において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下でない場合、飛行経路は変更しないと決定する(無人航空機101は最短距離で目的地に飛行する)。
In step S705, if the flight path is not leeward, the
ステップS706において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下の場合、噴石等により無人航空機101が破損する事を防止し、噴煙等に映像が視界不良になる事を回避するべく、飛行経路を変更する(無人航空機101は迂回経路を選択する)。
In step S706, when the flight path is leeward, the
ステップS707において、制御用コンピュータ103は、ステップS702で取得した噴火警戒レベルが5以上か確認する。噴火警戒レベルが5未満の場合、制御用コンピュータ103は目標位置を変更しないと決定する。
In step S707, the
ステップS708において、制御用コンピュータ103は、噴火警戒レベルが5以上の場合、噴石等が大量に飛散していると判断し、無人航空機101の目標位置を火口から離した地点に再設定する。
In step S708, if the eruption warning level is 5 or more, the
ステップS709において、制御用コンピュータ103は、ステップS705、ステップS706で選択した飛行経路で無人航空機101を飛行させる。
In step S709, the
ステップS710において、制御用コンピュータ103は、無人航空機101に空撮を実施させる。また無人航空機101の録画機能をONにさせ映像を録画させる。
以上で、第2の実施形態の説明を終了する。
次に、図8、図9を用いて本発明の第3の実施形態について説明する。
In step S710, the
This is the end of the description of the second embodiment.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図8は、本発明の第3の実施形態における無人航空機101の動作を示す図であり、無人航空機101および火山を上から見た図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the unmanned
無人航空機101の飛行経路が風下の場合、飛行ルートを変更する点は、第1および第2の実施形態と同じである。
When the flight path of the unmanned
ただ、第1および第2の実施形態のように飛行ルートを変更したり、火山警報レベルが高い場合には、通常よりも火山から離れるように無人航空機101を制御したりしたとしても、場合によっては、火山から飛散した噴石が無人航空機101の位置まで飛んでくる可能性もある。
However, if the flight route is changed as in the first and second embodiments, or if the volcano warning level is high, the
そこで、第3の実施形態では、制御用コンピュータ103は、無人航空機101が有するセンサ260の情報を無人航空機101から取得することによって、無人航空機101に噴石等に接触したと判断した場合には、無人航空機101の破損を防止するため、空中停止位置を火口から遠ざけるように無人航空機101を制御する。
Therefore, in the third embodiment, when the
では、ここから本発明の第3の実施形態における制御用コンピュータ103による無人航空機101の動作制御を示すフローチャートについて図9を用いて説明する。
Now, a flowchart showing the operation control of the
図9に示す各処理は、制御用コンピュータ103のCPU301が各機能部を動作することにより実行される処理である。
Each process illustrated in FIG. 9 is a process executed by the
ステップS901において、制御用コンピュータ103は、制御用コンピュータ103は、火山が噴火したか否かを判定する。火山が噴火していない場合、待機する。
In step S901, the
ステップS902において、制御用コンピュータ103は、火山のある付近の気象センサ104にアクセスし、現場の風力・風向き情報を取得する。
In step S <b> 902, the
ステップS903において、制御用コンピュータ103は、現場の風力・風向き情報から無人航空機101の目的地への飛行経路が風下か否かを判断する。このとき風力が微弱な場合、影響が軽微と判断し風下とは判断しない。
In step S903, the
ステップS904において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下でない場合、飛行経路は変更しないと決定する(無人航空機101は最短距離で目的地に飛行する)。
In step S904, if the flight path is not leeward, the
ステップS905において、制御用コンピュータ103は、飛行経路が風下の場合、噴石等により無人航空機101が破損する事を防止し、噴煙等に映像が視界不良になる事を回避するべく、飛行経路を変更する(無人航空機101は迂回経路を選択する)。
In step S905, when the flight path is leeward, the
ステップS906において、制御用コンピュータ103は、ステップS904、ステップS905で選択した飛行経路で無人航空機101を飛行させる。
In step S906, the
ステップS907において、制御用コンピュータ103は、無人航空機101に空撮を実施させる。また無人航空機101の録画機能をONにさせ映像を録画させる。
In step S907, the
ステップS911において、制御用コンピュータ103は、無人航空機101に空撮を実施している間、無人航空機101が有するセンサ260(具体的には、姿勢センサ)の情報を無人航空機101から取得し、当該センサ260が大きく傾いたか否かを確認する。センサ260が大きく傾いていない場合、撮影を続行させ、本処理を終了する。
In step S911, the
センサ260が大きく傾いていた場合、ステップS912において、制御用コンピュータ103は、無人航空機101に噴石等に接触したと判断し、無人航空機101の破損を防止するため、無人航空機101の空中停止位置を火口から遠ざける。
以上で、第3の実施形態の説明を終了する。
If the
This is the end of the description of the third embodiment.
なお、第2および第3の実施形態の他の実施形態として、図7の処理を実行した後に、図9のステップS908以降の処理をするとしてもよい。 Note that as another embodiment of the second and third embodiments, after the process of FIG. 7 is executed, the process after step S908 of FIG. 9 may be performed.
なお、本発明の各実施形態では火山の噴火を想定しているが、他の災害を対象としても良く、例えば、火災が発生したときに、火災の発生現場の位置情報、および風向き、風力の情報を取得して、無人航空機101の目的地への飛行経路が風下になる場合には、迂回ルートを飛行させるとしても良い。
In each embodiment of the present invention, volcanic eruption is assumed, but other disasters may be targeted.For example, when a fire occurs, the location information of the fire occurrence site, the wind direction, the wind direction When the information is acquired and the flight route to the destination of the
また、他にも無人航空機101の目的地への飛行経路上に雷や嵐が発生している場合に、それらを回避する飛行ルートを飛行させるとしても良い。
In addition, when lightning or storms are generated on the flight path to the destination of the
また、本発明の各実施形態では図5、図7、図9に示す処理を制御用コンピュータ103が実行するとしたが、他の実施形態として、無人航空機101のCPU201が各機能部を動作することにより、図5、図7、図9に示す処理を実行しても良い。
In each embodiment of the present invention, the
以上、本発明によると、撮像対象物付近の風の影響により、無人飛行機による撮像対象物の撮像が妨げられる可能性を低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the possibility that the imaging of the imaging object by the unmanned airplane is hindered by the influence of the wind near the imaging object.
本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、1つの機器からなる装置に適用してもよい。 The present invention can be implemented as a system, apparatus, method, program, storage medium, or the like, and can be applied to a system including a plurality of devices. You may apply to the apparatus which consists of one apparatus.
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。 Note that the present invention includes a software program that implements the functions of the above-described embodiments directly or remotely from a system or apparatus. The present invention also includes a case where the system or the computer of the apparatus is achieved by reading and executing the supplied program code.
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。 Accordingly, since the functions of the present invention are implemented by computer, the program code installed in the computer also implements the present invention. In other words, the present invention includes a computer program itself for realizing the functional processing of the present invention.
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。 In that case, as long as it has the function of a program, it may be in the form of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, or the like.
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RWなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM,DVD−R)などもある。 Examples of the recording medium for supplying the program include a flexible disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, MO, CD-ROM, CD-R, and CD-RW. In addition, there are magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, DVD (DVD-ROM, DVD-R), and the like.
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。 As another program supply method, a browser on a client computer is used to connect to an Internet home page. The computer program itself of the present invention or a compressed file including an automatic installation function can be downloaded from the homepage by downloading it to a recording medium such as a hard disk.
また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。 It can also be realized by dividing the program code constituting the program of the present invention into a plurality of files and downloading each file from a different homepage. That is, a WWW server that allows a plurality of users to download a program file for realizing the functional processing of the present invention on a computer is also included in the present invention.
また、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。 In addition, the program of the present invention is encrypted, stored in a storage medium such as a CD-ROM, distributed to users, and key information for decryption is downloaded from a homepage via the Internet to users who have cleared predetermined conditions. Let It is also possible to execute the encrypted program by using the downloaded key information and install the program on a computer.
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。 Further, the functions of the above-described embodiments are realized by the computer executing the read program. In addition, based on the instructions of the program, an OS or the like running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments can also be realized by the processing.
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。 Further, the program read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
なお、前述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
101 無人航空機
102 中継BOX
103 制御用コンピュータ
104 気象センサ
101 Unmanned
Claims (9)
前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする無人航空機制御システム。 An unmanned aerial vehicle control system including an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft,
Acquisition means for acquiring position information of the unmanned aircraft, position information of an imaging target that is an object to be imaged by the imaging means of the unmanned aircraft, and information relating to a wind near the imaging target;
Using the position information of the unmanned aircraft, the position information of the imaging object, and the information related to the wind acquired by the acquisition unit, the flight path of the unmanned aircraft to the imaging position for imaging the imaging object An unmanned aerial vehicle control system comprising: determining means for determining
前記決定手段は、前記無人航空機が、前記撮像対象物に対して風下でない場合に、前記撮像位置までの最短経路を飛行するように当該無人航空機の飛行経路を決定し、前記無人航空機が、前記撮像対象物に対して風下である場合に、前記最短経路を飛行させることなく、風下とならない位置まで飛行した後に、前記撮像位置まで飛行するように当該無人航空機の飛行経路を決定することを特徴とする請求項1に記載の無人航空機制御システム。 The information on the wind includes the wind direction,
The determining means determines a flight path of the unmanned aircraft so that the unmanned aircraft flies along the shortest path to the imaging position when the unmanned aircraft is not leeward with respect to the imaging target, When the imaging target is leeward, the flight path of the unmanned aircraft is determined so as to fly to the imaging position after flying to a position where it does not become leeward without flying the shortest path. The unmanned aerial vehicle control system according to claim 1.
前記決定手段は、前記風速の値が所定の値よりも小さい場合には、前記無人航空機が、前記撮像対象物に対して風下である場合であっても、前記最短経路を飛行するように当該無人航空機の飛行経路を決定することを特徴とする請求項2に記載の無人航空機制御システム。 The information about the wind includes wind speed,
When the wind speed value is smaller than a predetermined value, the determining means is configured to fly the shortest path even when the unmanned aircraft is leeward with respect to the imaging object. The unmanned aircraft control system according to claim 2, wherein a flight path of the unmanned aircraft is determined.
前記決定手段は、前記取得手段により前記無人航空機に対して物体が接触したとの情報を取得した場合に、当該取得手段により前記無人航空機に対して物体が接触したとの情報を取得しない場合よりも、前記撮像位置が前記撮像対象物から離れた位置となるように前記無人航空機の飛行経路を決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無人航空機制御システム。 The acquisition means further acquires information on whether an object has contacted the unmanned aircraft,
The determination unit, when acquiring the information that the object is in contact with the unmanned aircraft by the acquisition unit, than not acquiring the information that the object is in contact with the unmanned aircraft by the acquisition unit 4. The unmanned aerial vehicle control system according to claim 1, wherein a flight path of the unmanned aircraft is determined such that the imaging position is located away from the imaging target. 5.
前記決定手段は、前記取得手段により取得した前記噴火警戒レベルが所定のレベル以上である場合に、前記噴火警戒レベルが所定のレベルよりも低い場合よりも、前記撮像位置が前記火山から離れた位置となるように前記無人航空機の飛行経路を決定することを特徴とする請求項6に記載の無人航空機制御システム。 The acquisition means further acquires eruption warning level information,
When the eruption warning level acquired by the acquisition unit is equal to or higher than a predetermined level, the determination unit is a position where the imaging position is farther from the volcano than when the eruption warning level is lower than a predetermined level. The unmanned aerial vehicle control system according to claim 6, wherein a flight path of the unmanned aircraft is determined so that
前記無人航空機制御システムの取得手段が、前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得工程と、
前記無人航空機制御システムの決定手段が、前記取得工程で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定工程と
を備えることを特徴とする無人航空機制御システムの制御方法。 A control method for an unmanned aerial vehicle control system including an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft,
The acquisition unit of the unmanned aerial vehicle control system acquires the position information of the unmanned aircraft, the position information of the imaging target that is the target to be imaged by the imaging unit of the unmanned aircraft, and the information about the wind near the imaging target. An acquisition process to
The determination unit of the unmanned aerial vehicle control system images the imaging object using the position information of the unmanned aircraft, the position information of the imaging object, and the information related to the wind acquired in the acquisition step. And a determining step of determining a flight path of the unmanned aircraft up to the imaging position.
前記無人航空機制御システムを、
前記無人航空機の位置情報と、前記無人航空機の撮像手段で撮像する対象である撮像対象物の位置情報と、前記撮像対象物付近の風に関する情報とを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した、前記無人航空機の位置情報と、前記撮像対象物の位置情報と、前記風に関する情報とを用いて、前記撮像対象物を撮像する撮像位置までの前記無人航空機の飛行経路を決定する決定手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。 A program that can be read and executed by an unmanned aerial vehicle control system that includes an unmanned aerial vehicle including an imaging unit and an information processing apparatus for instructing the unmanned aircraft.
The unmanned aerial vehicle control system,
Acquisition means for acquiring position information of the unmanned aircraft, position information of an imaging target that is an object to be imaged by the imaging means of the unmanned aircraft, and information relating to a wind near the imaging target;
Using the position information of the unmanned aircraft, the position information of the imaging object, and the information related to the wind acquired by the acquisition unit, the flight path of the unmanned aircraft to the imaging position for imaging the imaging object A program characterized by functioning as a determination means for determining
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