JP7063578B2 - Flight equipment - Google Patents

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Description

本発明は、飛行装置に関する。 The present invention relates to a flight device.

近年、いわゆるドローンと称される飛行装置の普及が進んでいる。このような飛行装置は、予め飛行経路や飛行高度が設定された飛行プログラムに沿って自立的に飛行することができる。飛行装置は、例えば加速度センサや気圧センサなどの内的なセンサを用いて飛行姿勢や飛行高度などの飛行条件を検出している。飛行装置は、検出した飛行条件に基づいて、スラスタの推進力を制御することにより、自立的な飛行を達成している。 In recent years, so-called drones have become widespread. Such a flight device can fly autonomously according to a flight program in which a flight path and a flight altitude are set in advance. The flight device detects flight conditions such as flight attitude and flight altitude by using internal sensors such as an acceleration sensor and a barometric pressure sensor. The flight device achieves self-sustaining flight by controlling the propulsive force of the thruster based on the detected flight conditions.

しかしながら、内的なセンサである気圧センサは、風や気圧などの外的な環境の影響を受けやすい。また、内的なセンサである加速度センサは、高度を検出するにあたり、加速度を2段階で積分する必要がある。そのため、内的なセンサを用いても、正確な飛行高度の検出が困難であるという問題がある。そして、内的なセンサの場合、単なる飛行高度が検出できても、飛行装置の周辺の詳細な地形や障害物の形状を把握することは困難であり、斜面や複雑な段差に沿った移動が困難である。さらに、これらのセンサで検出される飛行高度は、飛行装置の飛行姿勢が考慮されていない。 However, the barometric pressure sensor, which is an internal sensor, is easily affected by the external environment such as wind and barometric pressure. In addition, the acceleration sensor, which is an internal sensor, needs to integrate the acceleration in two steps in order to detect the altitude. Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately detect the flight altitude even if an internal sensor is used. And, in the case of an internal sensor, even if it can detect a mere flight altitude, it is difficult to grasp the detailed terrain and the shape of obstacles around the flight device, and it is difficult to move along slopes and complicated steps. Have difficulty. Furthermore, the flight altitude detected by these sensors does not take into account the flight attitude of the flight device.

特許第6054796号明細書Japanese Patent No. 6054796

そこで、本発明の目的は、飛行姿勢にかかわらず正確な飛行高度を検出でき、斜面や複雑な段差に沿った飛行が可能な飛行装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a flight device capable of detecting an accurate flight altitude regardless of the flight attitude and capable of flying along a slope or a complicated step.

請求項1記載の発明では、距離測定部において機体から周囲の物体までの距離を仮対物距離として検出する。距離補正部は、この距離測定部で検出した仮対物距離を、姿勢検出部で検出した機体の姿勢に基づいて補正する。これにより、距離補正部は、物体までの正確な距離である補正対物距離を算出する。飛行制御部は、姿勢検出部で検出した機体の飛行姿勢と、この補正対物距離とを用いて、スラスタを制御する。その結果、飛行制御部は、機体から物体までの仮対物距離ではなく、姿勢によって補正した補正対物距離に基づいて機体の自立的な飛行を制御する。したがって、飛行姿勢にかかわらず正確な飛行高度を検出することができ、斜面や複雑な段差に沿って飛行することができる。 In the invention according to claim 1, the distance measuring unit detects the distance from the machine body to a surrounding object as a temporary objective distance. The distance correction unit corrects the temporary objective distance detected by the distance measurement unit based on the attitude of the aircraft detected by the attitude detection unit. As a result, the distance correction unit calculates the correction objective distance, which is an accurate distance to the object. The flight control unit controls the thruster by using the flight attitude of the aircraft detected by the attitude detection unit and the corrected objective distance. As a result, the flight control unit controls the independent flight of the aircraft based on the corrected objective distance corrected by the attitude, not the temporary objective distance from the aircraft to the object. Therefore, it is possible to detect an accurate flight altitude regardless of the flight attitude, and it is possible to fly along a slope or a complicated step.

第1実施形態による飛行装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the flight apparatus according to the first embodiment 第1実施形態による飛行装置の概略的な外観を示す模式図Schematic diagram showing the schematic appearance of the flight apparatus according to the first embodiment. 図2の矢印III方向から見た模式図Schematic diagram seen from the direction of arrow III in FIG. 第1実施形態による飛行装置の姿勢の変化を示す模式図Schematic diagram showing the change in attitude of the flight device according to the first embodiment 第1実施形態による飛行装置において姿勢の変化が対物距離に与える影響を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the influence of the change in attitude on the objective distance in the flight apparatus according to the first embodiment. 第1実施形態による飛行装置における仮対物距離から補正対物距離の算出、ならびに平均距離、最大距離および最小距離の設定の処理を示すブロック図A block diagram showing the calculation of the corrected objective distance from the temporary objective distance in the flight apparatus according to the first embodiment, and the processing of setting the average distance, the maximum distance, and the minimum distance. 第1実施形態による飛行装置において設定範囲、検出範囲、平均距離、最大距離および最小距離の定義を示す模式図Schematic diagram showing definitions of set range, detection range, average distance, maximum distance and minimum distance in the flight apparatus according to the first embodiment. 第1実施形態による飛行装置において平均距離による制御を用いる例を示す模式図Schematic diagram showing an example of using the control by the average distance in the flight apparatus according to the first embodiment. 第1実施形態による飛行装置において最大距離による制御を用いる例を示す模式図Schematic diagram showing an example of using the control by the maximum distance in the flight apparatus according to the first embodiment. 第1実施形態による飛行装置において最小距離による制御を用いる例を示す模式図Schematic diagram showing an example of using the minimum distance control in the flight apparatus according to the first embodiment. 第2実施形態による飛行装置における処理の流れを示す概略図Schematic diagram showing the flow of processing in the flight apparatus according to the second embodiment. 第2実施形態による飛行装置における処理を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the processing in the flight apparatus according to the second embodiment. 第2実施形態による飛行装置における処理で対象とする距離を経時的に変更する例を説明するための概略図Schematic diagram for explaining an example of changing the target distance with time in the processing in the flight apparatus according to the second embodiment. 第3実施形態による飛行装置における処理の流れを示す概略図Schematic diagram showing the flow of processing in the flight apparatus according to the third embodiment. 第3実施形態による飛行装置における処理を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the processing in the flight apparatus according to the third embodiment. 第4実施形態による飛行装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the flight apparatus according to the fourth embodiment その他の実施形態による飛行装置を示す模式図Schematic diagram showing a flight device according to another embodiment

以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
図2および図3に示す飛行装置10は、機体11、腕部12およびスラスタ13を有している。機体11は、飛行装置10の重心またはその近傍に設けられている。腕部12は、機体11から放射状に延びている。スラスタ13は、この腕部12の先端に設けられている。なお、飛行装置10は、機体11から腕部12が放射状に延びる構成に限らず、円環状の機体11の周方向へ複数のスラスタ13を設ける構成など、任意の構成とすることができる。腕部12やスラスタ13の数は、2つ以上であれば任意に設定することができる。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the flight device will be described with reference to the drawings. In the plurality of embodiments, substantially the same constituent parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(First Embodiment)
The flight device 10 shown in FIGS. 2 and 3 has an airframe 11, an arm 12, and a thruster 13. The aircraft 11 is provided at or near the center of gravity of the flight device 10. The arm portion 12 extends radially from the machine body 11. The thruster 13 is provided at the tip of the arm portion 12. The flight device 10 is not limited to a configuration in which the arm portion 12 extends radially from the airframe 11, but may have an arbitrary configuration such as a configuration in which a plurality of thrusters 13 are provided in the circumferential direction of the annular body 11. The number of arms 12 and thrusters 13 can be arbitrarily set as long as they are two or more.

スラスタ13は、いずれもモータ14、プロペラ15およびサーボモータ16を有している。モータ14は、プロペラ15を駆動する駆動源である。モータ14は、例えば機体11に収容されているバッテリ17などを電源として作動する。プロペラ15は、モータ14によって回転駆動される。サーボモータ16は、図示しないピッチ変更機構部を通してプロペラ15のピッチを変更する。プロペラ15は、サーボモータ16によってピッチが変更されることにより、回転を維持したまま推進力の大きさおよび方向が変更される。スラスタ13は、モータ14でプロペラ15が回転駆動されるとともに、サーボモータ16でプロペラ15のピッチが変更されることにより推進力を発生する。飛行装置10は、スラスタ13で発生する推進力によって飛行する。 Each of the thrusters 13 has a motor 14, a propeller 15, and a servomotor 16. The motor 14 is a drive source for driving the propeller 15. The motor 14 operates using, for example, a battery 17 housed in the machine body 11 as a power source. The propeller 15 is rotationally driven by the motor 14. The servomotor 16 changes the pitch of the propeller 15 through a pitch changing mechanism (not shown). By changing the pitch of the propeller 15 by the servomotor 16, the magnitude and direction of the propulsive force are changed while maintaining the rotation. The thruster 13 generates propulsive force by rotationally driving the propeller 15 by the motor 14 and changing the pitch of the propeller 15 by the servomotor 16. The flight device 10 flies by the propulsive force generated by the thruster 13.

飛行装置10は、制御ユニット20を備えている。制御ユニット20は、機体11に収容されている。制御ユニット20は、図1に示すように制御演算部21を備えており、記憶部22に接続している。また、制御ユニット20は、姿勢検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および距離補正部26を備えている。制御演算部21は、図示しないCPU、ROMおよびRAMを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御演算部21は、バッテリ17、ならびに各スラスタ13のモータ14およびサーボモータ16に接続している。制御演算部21は、ROMに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、姿勢検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および距離補正部26をソフトウェア的に実現している。なお、これら姿勢検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および距離補正部26は、ハードウェア的に実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現してもよい。記憶部22は、制御演算部21と接続しており、例えば不揮発性のメモリなどを有している。記憶部22は、制御演算部21のROMおよびRAMと共用してもよい。記憶部22は、予め設定された飛行計画をデータとして記憶している。飛行計画は、飛行装置10が飛行する飛行ルートや飛行高度などが含まれている。 The flight device 10 includes a control unit 20. The control unit 20 is housed in the airframe 11. As shown in FIG. 1, the control unit 20 includes a control calculation unit 21 and is connected to the storage unit 22. Further, the control unit 20 includes a posture detection unit 23, a flight control unit 24, a distance measurement unit 25, and a distance correction unit 26. The control calculation unit 21 is composed of a microcomputer having a CPU, a ROM, and a RAM (not shown). The control calculation unit 21 is connected to the battery 17 and the motor 14 and the servo motor 16 of each thruster 13. The control calculation unit 21 realizes the attitude detection unit 23, the flight control unit 24, the distance measurement unit 25, and the distance correction unit 26 by software by executing the computer program stored in the ROM. The attitude detection unit 23, the flight control unit 24, the distance measurement unit 25, and the distance correction unit 26 may be realized in terms of hardware, or may be realized by cooperation between hardware and software. The storage unit 22 is connected to the control calculation unit 21 and has, for example, a non-volatile memory. The storage unit 22 may be shared with the ROM and RAM of the control calculation unit 21. The storage unit 22 stores a preset flight plan as data. The flight plan includes the flight route and altitude at which the flight device 10 flies.

姿勢検出部23は、機体11の飛行姿勢を検出する。具体的には、姿勢検出部23は、加速度センサ31、角速度センサ32、地磁気センサ33、GPSセンサ34および高度センサ35に接続している。加速度センサ31は、機体11のx軸、y軸およびz軸の3次元の3つの軸方向において機体11に加わる加速度を検出する。角速度センサ32は、3次元の3つの軸方向において機体11に加わる角速度を検出する。地磁気センサ33は、3次元の3つの軸方向における地磁気を検出する。GPSセンサ34は、GPS(Global Positioning System)衛星からGPS信号を受信する。高度センサ35は、気圧を検出する。 The attitude detection unit 23 detects the flight attitude of the aircraft 11. Specifically, the attitude detection unit 23 is connected to an acceleration sensor 31, an angular velocity sensor 32, a geomagnetic sensor 33, a GPS sensor 34, and an altitude sensor 35. The acceleration sensor 31 detects the acceleration applied to the airframe 11 in three three-dimensional axial directions of the x-axis, the y-axis, and the z-axis of the airframe 11. The angular velocity sensor 32 detects the angular velocity applied to the airframe 11 in three three-dimensional axial directions. The geomagnetic sensor 33 detects geomagnetism in three three-dimensional axial directions. The GPS sensor 34 receives a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite. The altitude sensor 35 detects the atmospheric pressure.

姿勢検出部23は、加速度センサ31で検出した加速度、角速度センサ32で検出した角速度、および地磁気センサ33で検出した地磁気から機体11の飛行姿勢や飛行速度などを検出する。また、姿勢検出部23は、GPSセンサ34で検出したGPS信号から機体11の飛行位置を検出する。姿勢検出部23は、加速度センサ31、角速度センサ32および地磁気センサ33の出力値と、GPSセンサ34の出力値とを用いて機体11の飛行位置および飛行速度を特定する。また、姿勢検出部23は、加速度センサ31、角速度センサ32および地磁気センサ33の出力値などから、機体11の姿勢、つまりヨー軸、ロール軸およびピッチ軸を中心とした機体11の回転角度もあわせて特定する。さらに、姿勢検出部23は、高度センサ35で検出した気圧に基づいて海抜高度を検出する。このように、姿勢検出部23は、機体11の飛行姿勢を検出するだけでなく、飛行速度、飛行位置および飛行高度を飛行状態として検出する。 The attitude detection unit 23 detects the flight attitude and flight speed of the aircraft 11 from the acceleration detected by the acceleration sensor 31, the angular velocity detected by the angular velocity sensor 32, and the geomagnetism detected by the geomagnetic sensor 33. Further, the attitude detection unit 23 detects the flight position of the aircraft 11 from the GPS signal detected by the GPS sensor 34. The attitude detection unit 23 identifies the flight position and flight speed of the aircraft 11 using the output values of the acceleration sensor 31, the angular velocity sensor 32, and the geomagnetic sensor 33 and the output values of the GPS sensor 34. Further, the posture detection unit 23 also determines the posture of the machine body 11, that is, the rotation angle of the machine body 11 about the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis from the output values of the acceleration sensor 31, the angular velocity sensor 32, and the geomagnetic sensor 33. To identify. Further, the attitude detection unit 23 detects the altitude above sea level based on the atmospheric pressure detected by the altitude sensor 35. In this way, the attitude detection unit 23 not only detects the flight attitude of the aircraft 11, but also detects the flight speed, the flight position, and the flight altitude as the flight state.

距離測定部25は、LIDAR(Light Detection And Ranging)36に接続している。距離測定部25は、LIDAR36に加え、カメラ37に接続してもよい。LIDAR36は、図2および図4に示すように機体11の外側に設けられ、機体11の周囲における物体40までの距離を検出する。なお、LIDAR36は、図2に示すように機体11の上方に設ける例に限らず、機体11の側方もしくは下方、または腕部12やスラスタ13など、任意の位置に設けることができる。 The distance measuring unit 25 is connected to a LIDAR (Light Detection And Ranging) 36. The distance measuring unit 25 may be connected to the camera 37 in addition to the LIDAR 36. The LIDAR 36 is provided on the outside of the airframe 11 as shown in FIGS. 2 and 4, and detects the distance to the object 40 around the airframe 11. The LIDAR 36 is not limited to the example provided above the machine body 11 as shown in FIG. 2, and may be provided at an arbitrary position such as the side or the lower side of the body 11 or the arm portion 12 or the thruster 13.

LIDAR36は、レーザ光を照射する図示しない照射部と、機体11の周囲の物体40で反射したレーザ光を受光する図示しない受光部とを有している。LIDAR36は、図示しない照射部から照射した光を図示しない受光部で受光することにより、光の照射から受光までの時間に基づいて周囲の物体40までの距離を検出する。LIDAR36は、予め設定された設定範囲Aにおいて複数の地点における物体40までの距離を検出する。この場合、LIDAR36は、多点測距型または走査測距型のいずれであってもよい。多点測距型のLIDAR36は、設定範囲Aにおいて物体40までの距離を複数の地点で同時に検出する。走査測距型のLIDAR36は、設定範囲Aにおいて物体40までの距離を所定期間内に一点ずつ検出する。なお、距離測定部25は、LIDAR36に限らず、カメラ37や図示しないソナーに接続してもよい。距離測定部25にカメラ37を接続する場合、カメラ37で撮影した画像を用いて周囲の物体40までの距離が検出される。また、距離測定部25にソナーを接続する場合、ソナーから発した音波の反射を用いて周囲の物体40までの距離が検出される。これらのように、距離測定部25は、光学的な距離の測定に限らず、例えば画像解析あるいは音響的な手法によって機体11の周囲の物体40までの距離を測定することができる。距離測定部25は、検出した物体40までの距離を仮対物距離Dtとして制御演算部21へ出力する。 The LIDAR 36 has an irradiation unit (not shown) that irradiates the laser beam, and a light receiving unit (not shown) that receives the laser beam reflected by the object 40 around the machine body 11. The LIDAR 36 detects the distance to the surrounding object 40 based on the time from the irradiation of the light to the light reception by receiving the light emitted from the irradiation unit (not shown) by the light receiving unit (not shown). The LIDAR 36 detects the distance to the object 40 at a plurality of points in the preset setting range A. In this case, the LIDAR 36 may be either a multi-point ranging type or a scanning ranging type. The multipoint ranging type LIDAR36 simultaneously detects the distance to the object 40 at a plurality of points in the set range A. The scanning distance measuring type LIDAR 36 detects the distance to the object 40 one by one within a predetermined period in the set range A. The distance measuring unit 25 is not limited to the LIDAR 36, and may be connected to a camera 37 or a sonar (not shown). When the camera 37 is connected to the distance measuring unit 25, the distance to the surrounding object 40 is detected using the image taken by the camera 37. Further, when the sonar is connected to the distance measuring unit 25, the distance to the surrounding object 40 is detected by using the reflection of the sound wave emitted from the sonar. As described above, the distance measuring unit 25 can measure the distance to the object 40 around the machine body 11 not only by measuring the optical distance but also by, for example, image analysis or an acoustic method. The distance measuring unit 25 outputs the distance to the detected object 40 as a temporary objective distance Dt to the control calculation unit 21.

距離補正部26は、距離測定部25で検出した仮対物距離Dtを補正して、物体40までの正確な距離である補正対物距離Dを算出する。機体11は、飛行中において、様々な飛行姿勢となる。すなわち、飛行中の機体11は、必ずしも図4の実線で示すような水平な姿勢を維持しているわけではなく、図4の破線で示すようにヨー軸、ロール軸またはピッチ軸のいずれか1つまたは2つ以上の軸に対して複合的に回転した姿勢となっている。LIDAR36などの物体40までの距離を測定する機器は、一般に機体11に固定されているため、機体11とともに姿勢が変化する。そのため、距離測定部25で検出した物体40までの距離は、機体11の飛行姿勢の影響を受ける。つまり、LIDAR36で検出される距離は、機体11の傾きによって微小な誤差を含む。そこで、距離補正部26は、距離測定部25で検出した距離を仮対物距離Dtとして、これを姿勢検出部23で検出した機体11の飛行姿勢に基づいて補正する。これにより、距離補正部26は、機体11の飛行姿勢を考慮した物体40までの正確な距離を、補正対物距離Dとして算出する。 The distance correction unit 26 corrects the temporary objective distance Dt detected by the distance measuring unit 25 to calculate the corrected objective distance D, which is an accurate distance to the object 40. The aircraft 11 takes various flight attitudes during flight. That is, the in-flight aircraft 11 does not necessarily maintain a horizontal attitude as shown by the solid line in FIG. 4, and as shown by the broken line in FIG. 4, any one of the yaw axis, the roll axis, and the pitch axis 1 It is in a complex rotational posture with respect to one or more axes. Since a device for measuring the distance to the object 40, such as the LIDAR 36, is generally fixed to the machine body 11, the posture changes together with the machine body 11. Therefore, the distance to the object 40 detected by the distance measuring unit 25 is affected by the flight attitude of the aircraft 11. That is, the distance detected by the LIDAR 36 includes a minute error due to the inclination of the machine body 11. Therefore, the distance correction unit 26 corrects the distance detected by the distance measurement unit 25 as the temporary objective distance Dt based on the flight attitude of the aircraft 11 detected by the attitude detection unit 23. As a result, the distance correction unit 26 calculates the accurate distance to the object 40 in consideration of the flight attitude of the aircraft 11 as the correction objective distance D.

飛行制御部24は、機体11の飛行状態を自動制御モードによって制御する。なお、飛行制御部24は、操作者が操作する図示しない入力装置を用いて機体11の飛行状態を制御する手動制御モードを設定してもよい。自動制御モードは、操作者の操作によらず機体11を自立的に飛行させる飛行モードである。自動制御モードのとき、飛行制御部24は、記憶部22に記憶されている飛行計画に沿って、機体11の飛行を自動的に制御する。すなわち、飛行制御部24は、この自動制御モードのとき、姿勢検出部23で検出した機体11の飛行状態、および距離測定部25で検出した物体40までの仮対物距離Dtを補正した補正対物距離Dに基づいて、スラスタ13の推進力を制御する。これにより、飛行制御部24は、操作者の操作によらず、機体11を飛行計画に沿って自動的に飛行させる。 The flight control unit 24 controls the flight state of the aircraft 11 by the automatic control mode. The flight control unit 24 may set a manual control mode for controlling the flight state of the aircraft 11 by using an input device (not shown) operated by the operator. The automatic control mode is a flight mode in which the aircraft 11 is allowed to fly autonomously regardless of the operation of the operator. In the automatic control mode, the flight control unit 24 automatically controls the flight of the aircraft 11 according to the flight plan stored in the storage unit 22. That is, in this automatic control mode, the flight control unit 24 corrects the flight state of the aircraft 11 detected by the attitude detection unit 23 and the temporary objective distance Dt to the object 40 detected by the distance measurement unit 25. The propulsive force of the thruster 13 is controlled based on D. As a result, the flight control unit 24 automatically flies the aircraft 11 according to the flight plan regardless of the operation of the operator.

次に、距離補正部26の処理について詳細に説明する。
距離測定部25は、図5に示すように機体11から物体40までの距離を仮対物距離Dtとして検出する。距離測定部25は、検出した仮対物距離Dtを距離補正部26へ制御演算部21を通して出力する。また、姿勢検出部23は、機体11の飛行姿勢を検出する。姿勢検出部23は、検出した飛行姿勢を姿勢情報Iaとして制御演算部21を通して距離補正部26へ出力する。上述のように、距離測定部25は、設定範囲Aにおいて機体11から物体40までの距離を仮対物距離Dtとして検出する。この距離測定部25が測定した仮対物距離Dtは、機体11の傾きなどの飛行姿勢が考慮されていない。そのため、機体11の姿勢によって、機体11から物体40までの距離である仮対物距離Dtは、機体11から物体40までの実際の距離である補正対物距離Dとの間に差が生じる。
Next, the processing of the distance correction unit 26 will be described in detail.
As shown in FIG. 5, the distance measuring unit 25 detects the distance from the machine body 11 to the object 40 as a temporary objective distance Dt. The distance measuring unit 25 outputs the detected temporary objective distance Dt to the distance correction unit 26 through the control calculation unit 21. In addition, the attitude detection unit 23 detects the flight attitude of the aircraft 11. The attitude detection unit 23 outputs the detected flight attitude as attitude information Ia to the distance correction unit 26 through the control calculation unit 21. As described above, the distance measuring unit 25 detects the distance from the machine body 11 to the object 40 as the temporary objective distance Dt in the setting range A. The temporary objective distance Dt measured by the distance measuring unit 25 does not take into consideration the flight attitude such as the inclination of the airframe 11. Therefore, depending on the posture of the machine body 11, the temporary objective distance Dt, which is the distance from the machine body 11 to the object 40, differs from the corrected objective distance D, which is the actual distance from the machine body 11 to the object 40.

距離補正部26は、図6に示すように距離測定部25から取得した仮対物距離Dtおよび姿勢検出部23から取得した姿勢情報Iaを用いて、仮対物距離Dtを補正した補正対物距離Dを算出する。このとき、距離補正部26は、設定範囲Aにおいて複数の地点で検出した仮対物距離Dtを姿勢情報Iaで補正して、それら複数の地点における補正対物距離Dを算出する。 As shown in FIG. 6, the distance correction unit 26 uses the temporary objective distance Dt acquired from the distance measurement unit 25 and the attitude information Ia acquired from the attitude detection unit 23 to correct the temporary objective distance D to correct the temporary objective distance D. calculate. At this time, the distance correction unit 26 corrects the temporary objective distance Dt detected at a plurality of points in the set range A with the attitude information Ia, and calculates the corrected objective distance D at those plurality of points.

また、距離補正部26は、図7に示すように平面方向の設定範囲Aを設定するだけでなく、距離を検出する方向へ検出範囲Bを設定してもよい。すなわち、距離補正部26は、機体11に近い検出最小距離dnと機体11から遠い検出最大距離dfとの間に検出範囲Bを設定してもよい。距離補正部26は、この検出範囲Bにおいて、補正対物距離Dを算出する。機体11の周辺に物体40が存在しない場合、補正対物距離Dが無限大となることがある。このように、過大な補正対物距離Dは、機体11の制御に不要である。また、機体11は、物体40との間に予め設定された所定の距離を維持して飛行する。そのため、原則として、機体11と物体40との距離である補正対物距離Dが所定の距離以下となることはない。そこで、検出範囲Bを設定することにより、無用な補正対物距離Dは、算出の対象から除外される。検出最小距離dnおよび検出最大距離dfは、機体11の飛行条件などに応じて任意に設定することができる。この場合、検出最小距離dnは、機体11と物体40との間に確保される所定の距離に相当する。 Further, the distance correction unit 26 may not only set the setting range A in the plane direction as shown in FIG. 7, but also set the detection range B in the direction of detecting the distance. That is, the distance correction unit 26 may set the detection range B between the minimum detection distance dn close to the machine 11 and the maximum detection distance df far from the machine 11. The distance correction unit 26 calculates the correction objective distance D in this detection range B. When the object 40 does not exist around the machine body 11, the corrected objective distance D may become infinite. As described above, the excessive correction objective distance D is unnecessary for controlling the machine body 11. Further, the airframe 11 flies while maintaining a predetermined distance set in advance from the object 40. Therefore, as a general rule, the corrected objective distance D, which is the distance between the machine 11 and the object 40, does not become less than a predetermined distance. Therefore, by setting the detection range B, the unnecessary correction objective distance D is excluded from the calculation target. The minimum detection distance dn and the maximum detection distance df can be arbitrarily set according to the flight conditions of the aircraft 11 and the like. In this case, the minimum detection distance dn corresponds to a predetermined distance secured between the machine body 11 and the object 40.

距離補正部26は、上述のように補正対物距離Dを算出するとともに、図6に示すように平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3をそれぞれ設定する。すなわち、距離補正部26は、設定範囲Aの複数の地点における補正対物距離Dを用いて、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を設定する。平均距離D1は、設定範囲Aの複数の地点における補正対物距離Dの平均値である。最大距離D2は、設定範囲Aの複数の地点における補正対物距離Dのうち、補正対物距離Dが最大となる距離である。また、最小距離D3は、設定範囲Aの複数の地点における補正対物距離Dのうち、補正対物距離Dが最小となる距離である。このように、距離補正部26は、設定範囲Aで検出した複数の地点における補正対物距離Dから、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を設定する。そして、距離補正部26は、設定した平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を飛行制御部24へ出力する。飛行制御部24は、距離補正部26から取得した平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3に基づいてスラスタ13を制御し、スラスタ13が発生する推進力および機体11の飛行を制御する。 The distance correction unit 26 calculates the correction objective distance D as described above, and sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3, respectively, as shown in FIG. That is, the distance correction unit 26 sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 by using the correction objective distances D at a plurality of points in the setting range A. The average distance D1 is an average value of the corrected objective distances D at a plurality of points in the set range A. The maximum distance D2 is the distance at which the corrected objective distance D becomes the maximum among the corrected objective distances D at a plurality of points in the set range A. Further, the minimum distance D3 is a distance at which the corrected objective distance D is the minimum among the corrected objective distances D at a plurality of points in the set range A. In this way, the distance correction unit 26 sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 from the correction objective distances D at the plurality of points detected in the setting range A. Then, the distance correction unit 26 outputs the set average distance D1, maximum distance D2, and minimum distance D3 to the flight control unit 24. The flight control unit 24 controls the thruster 13 based on the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 acquired from the distance correction unit 26, and controls the propulsion force generated by the thruster 13 and the flight of the aircraft 11.

飛行制御部24は、上記のように設定した平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3のうち制御に最適な設定値を適宜選択しつつスラスタ13を制御する。この場合、飛行制御部24は、平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかのみを用いてスラスタ13を制御するとは限らない。すなわち、飛行制御部24は、予め設定された飛行計画に基づいて、飛行の制御に適した距離を、平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかから逐次選択する。以下、平均距離D1を用いる制御、最大距離D2を用いる制御、および最小距離D3を用いる制御を説明する。 The flight control unit 24 controls the thruster 13 while appropriately selecting the optimum set value for control from the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 set as described above. In this case, the flight control unit 24 does not always control the thruster 13 using only one of the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3. That is, the flight control unit 24 sequentially selects a distance suitable for flight control from any of the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3, based on a preset flight plan. Hereinafter, the control using the average distance D1, the control using the maximum distance D2, and the control using the minimum distance D3 will be described.

(平均距離D1による制御)
図8に示すように物体40の一例である建物や橋梁などの構造物41は、機体11と正対する面が平坦であるとは限らない。すなわち、構造物41は、それ自身の形状や、照明をはじめとする各種機器などの付帯物42が取り付けられ、複雑な形状を有している場合がある。このような複雑な形状を有する構造物41に沿って機体11が飛行する場合、飛行制御部24は平均距離D1を用いて機体11の飛行を制御する。
(Control by average distance D1)
As shown in FIG. 8, the structure 41 such as a building or a bridge, which is an example of the object 40, does not always have a flat surface facing the machine body 11. That is, the structure 41 may have a complicated shape due to its own shape or an accessory 42 such as various devices such as lighting. When the aircraft 11 flies along the structure 41 having such a complicated shape, the flight control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 using the average distance D1.

平均距離D1を用いない場合、機体11は、構造物41の複雑な形状に反応して高度を変化することになる。すなわち、飛行制御部24が付帯物42を含む構造物41までの距離に対応して単純な制御を行なう場合、構造物41に沿って飛行する機体11は構造物41の複雑な形状に対応して飛行高度が細かく変化する粗い飛行となる。 If the average distance D1 is not used, the airframe 11 will change altitude in response to the complex shape of the structure 41. That is, when the flight control unit 24 performs simple control corresponding to the distance to the structure 41 including the accessory 42, the aircraft 11 flying along the structure 41 corresponds to the complicated shape of the structure 41. It becomes a rough flight in which the flight altitude changes finely.

これに対し、本実施形態のように飛行制御部24が平均距離D1を基準に機体11を制御することにより、機体11は付帯物42を含む構造物41の複雑な形状に反応することなく飛行する。そのため、機体11の細かな高度の変化を招くことがなく、なめらかで安定した飛行が維持される。 On the other hand, as in the present embodiment, the flight control unit 24 controls the airframe 11 based on the average distance D1, so that the airframe 11 flies without reacting to the complicated shape of the structure 41 including the accessory 42. do. Therefore, a smooth and stable flight is maintained without causing a small change in altitude of the aircraft 11.

(最大距離D2による制御)
図9に示すように物体40の一例である建物や橋梁などの構造物41は、機体11と正対する面が平坦であるとは限らない。すなわち、構造物41は、局所的な突起部43を有している場合がある。このような突起部43を有する構造物41に沿って機体11が飛行する場合、飛行制御部24は最大距離D2を用いて機体11の飛行を制御する。
(Control by maximum distance D2)
As shown in FIG. 9, the structure 41 such as a building or a bridge, which is an example of the object 40, does not always have a flat surface facing the machine body 11. That is, the structure 41 may have a local protrusion 43. When the aircraft 11 flies along the structure 41 having such a protrusion 43, the flight control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 using the maximum distance D2.

最大距離D2を用いない場合、機体11は構造物41の突起部43に反応して高度を変化する。すなわち、飛行制御部24が構造物41までの距離に対応して単純な制御を行なう場合、構造物41に沿って飛行する機体11は突起部43に対応する位置で大きく高度を変化させることになる。 When the maximum distance D2 is not used, the machine body 11 changes its altitude in response to the protrusion 43 of the structure 41. That is, when the flight control unit 24 performs simple control corresponding to the distance to the structure 41, the aircraft 11 flying along the structure 41 greatly changes the altitude at the position corresponding to the protrusion 43. Become.

これに対し、本実施形態のように飛行制御部24が最大距離D2を基準に機体11を制御することにより、機体11は構造物41の局所的な突起部43に反応することなく飛行する。そのため、機体11の大きな高度の変化を招くことがなく、安定した飛行が維持される。 On the other hand, as in the present embodiment, the flight control unit 24 controls the airframe 11 based on the maximum distance D2, so that the airframe 11 flies without reacting with the local protrusion 43 of the structure 41. Therefore, stable flight is maintained without causing a large change in altitude of the aircraft 11.

(最小距離D3による制御)
図10に示すように物体40の一例である建物や橋梁などの構造物41は、機体11と正対する面が平坦であるとは限らない。すなわち、構造物41は、壁部44などの端部において不連続となり、最大距離D2と最小距離D3とに大きな隔たりが生じる場合がある。このような構造物41に沿って機体11が飛行する場合、飛行制御部24は最小距離D3を用いて機体11の飛行を制御する。
(Control by minimum distance D3)
As shown in FIG. 10, the structure 41 such as a building or a bridge, which is an example of the object 40, does not always have a flat surface facing the machine body 11. That is, the structure 41 may be discontinuous at the end of the wall 44 or the like, and a large gap may occur between the maximum distance D2 and the minimum distance D3. When the aircraft 11 flies along such a structure 41, the flight control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 using the minimum distance D3.

最小距離D3を用いない場合、構造物41に接近しすぎる場合がある。すなわち、飛行制御部24が構造物41までの距離に対応して単純な制御を行なう場合、構造物41に沿って飛行する機体11は場所によって構造物41に接近しすぎることになる。
これに対し、本実施形態のように飛行制御部が最小距離D3を基準に機体11を制御することにより、機体11は、最小距離D3を維持し、構造物41に接近しすぎることなく飛行する。そのため、機体11と構造物41との干渉が回避され、安定した飛行が維持される。
If the minimum distance D3 is not used, the structure 41 may be too close. That is, when the flight control unit 24 performs simple control corresponding to the distance to the structure 41, the aircraft 11 flying along the structure 41 will be too close to the structure 41 depending on the location.
On the other hand, as in the present embodiment, the flight control unit controls the aircraft 11 based on the minimum distance D3, so that the aircraft 11 maintains the minimum distance D3 and flies without being too close to the structure 41. .. Therefore, interference between the airframe 11 and the structure 41 is avoided, and stable flight is maintained.

また、飛行制御部24は、最小距離D3が予め設定された接近値Nよりも小さくなると、最小距離D3を用いて機体11を制御する構成としてもよい。これにより、機体11と物体40とは、接近値Nを下限として、さらなる接近が回避される。 Further, the flight control unit 24 may be configured to control the aircraft 11 by using the minimum distance D3 when the minimum distance D3 becomes smaller than the preset approach value N. As a result, the aircraft 11 and the object 40 are prevented from further approaching each other with the approach value N as the lower limit.

(検出最大距離df)
ところで、検出最大距離dfは、固定値に限らず、変動値としてもよい。すなわち、飛行制御部24は、設定された複数の補正対物距離Dのうち最小距離D3から距離が設定距離dt以上となる過大距離を、補正対物距離Dから除外する。この場合、検出最大距離dfは、最小距離D3からの距離が設定距離dtとなる位置に相当する。設定距離dtは、機体11やLIDAR36の性能などに応じて任意に設定することができる。これにより、設定範囲Aに物体40が存在しない場合や、物体40が存在しても機体11からの距離が大きいとき、この過大な距離は制御の基礎とするデータの対象から除外される。
(Maximum detection distance df)
By the way, the maximum detection distance df is not limited to a fixed value, but may be a variable value. That is, the flight control unit 24 excludes from the corrected objective distance D an excessive distance in which the distance from the minimum distance D3 is equal to or greater than the set distance dt among the plurality of set corrected objective distances D. In this case, the maximum detection distance df corresponds to the position where the distance from the minimum distance D3 is the set distance dt. The set distance dt can be arbitrarily set according to the performance of the machine body 11 and the LIDAR 36. As a result, when the object 40 does not exist in the setting range A, or when the distance from the machine 11 is large even if the object 40 exists, this excessive distance is excluded from the target of the data on which the control is based.

以上説明した第1実施形態では、距離測定部25は、機体11から周囲の物体40までの距離を仮対物距離Dtとして検出する。距離補正部26は、この距離測定部25で検出した仮対物距離Dtを、姿勢検出部23で検出した機体11の姿勢、つまり姿勢情報Iaに基づいて補正する。これにより、距離補正部26は、物体40までの正確な距離である補正対物距離Dを算出する。飛行制御部24は、姿勢検出部23で検出した機体11の飛行姿勢と、この補正対物距離Dとを用いて、スラスタ13を制御する。その結果、飛行制御部24は、機体11から物体40までの仮対物距離Dtではなく、姿勢によって補正した補正対物距離Dに基づいて機体11の自立的な飛行を制御する。したがって、飛行姿勢にかかわらず正確な飛行高度を検出することができ、斜面や複雑な段差に沿って飛行することができる。 In the first embodiment described above, the distance measuring unit 25 detects the distance from the machine body 11 to the surrounding object 40 as the temporary objective distance Dt. The distance correction unit 26 corrects the temporary objective distance Dt detected by the distance measurement unit 25 based on the attitude of the aircraft 11 detected by the attitude detection unit 23, that is, the attitude information Ia. As a result, the distance correction unit 26 calculates the correction objective distance D, which is an accurate distance to the object 40. The flight control unit 24 controls the thruster 13 by using the flight attitude of the aircraft 11 detected by the attitude detection unit 23 and the corrected objective distance D. As a result, the flight control unit 24 controls the independent flight of the aircraft 11 based on the corrected objective distance D corrected by the attitude, not the temporary objective distance Dt from the aircraft 11 to the object 40. Therefore, it is possible to detect an accurate flight altitude regardless of the flight attitude, and it is possible to fly along a slope or a complicated step.

また、第1実施形態では、距離補正部26は、算出した補正対物距離Dから、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を設定する。そして、飛行制御部24は、設定した平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3のうち1つ以上を用いて機体11の飛行を制御する。これにより、飛行制御部24は、対象となる構造物41の形状、または付帯物42や突起部43などの影響を受けることなく、機体11と物体40との間の距離を確保する。したがって、飛行高度の細かな変化や大きな変化を招くことなく機体11の飛行を制御するこができ、安定した飛行を維持することができる。 Further, in the first embodiment, the distance correction unit 26 sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 from the calculated correction objective distance D. Then, the flight control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 by using one or more of the set average distance D1, maximum distance D2, and minimum distance D3. As a result, the flight control unit 24 secures the distance between the machine body 11 and the object 40 without being affected by the shape of the target structure 41, the incidental objects 42, the protrusions 43, and the like. Therefore, it is possible to control the flight of the airframe 11 without causing a small change or a large change in the flight altitude, and it is possible to maintain a stable flight.

第1実施形態では、飛行制御部24は、最小距離D3が接近値Nよりも小さくなると、最小距離D3に基づいてスラスタ13を制御する。これにより、機体11は、接近値Nより接近することがない。したがって、機体11と物体40との過剰な接近が回避され、機体11の安全かつ安定した飛行を維持することができる。 In the first embodiment, the flight control unit 24 controls the thruster 13 based on the minimum distance D3 when the minimum distance D3 becomes smaller than the approach value N. As a result, the aircraft 11 does not come closer than the approach value N. Therefore, excessive approach between the airframe 11 and the object 40 is avoided, and the safe and stable flight of the airframe 11 can be maintained.

第1実施形態では、機体11からの距離が過大となる補正対物距離Dを除外している。機体11から過剰に遠い位置にある物体40は、飛行の制御に不要なだけでなく、物体40を追尾する機体11の飛行の妨げとなるおそれがある。すなわち、機体11から遠い物体40も含めた距離を用いると、本来追尾すべきである機体11に近い物体40を見失うおそれがある。そこで、機体11からの距離が過大となる補正対物距離Dは機体11の制御から除外される。したがって、機体11は物体40に追従しつつ安定した飛行することができる。 In the first embodiment, the corrected objective distance D in which the distance from the machine body 11 becomes excessive is excluded. The object 40 located at a position excessively far from the aircraft 11 is not only unnecessary for controlling the flight, but may interfere with the flight of the aircraft 11 that tracks the object 40. That is, if the distance including the object 40 far from the machine 11 is used, there is a risk of losing sight of the object 40 close to the machine 11 that should be tracked originally. Therefore, the corrected objective distance D in which the distance from the machine 11 becomes excessive is excluded from the control of the machine 11. Therefore, the airframe 11 can fly stably while following the object 40.

(第2実施形態)
第2実施形態による飛行装置の制御について説明する。
第2実施形態の飛行装置10の物理的な構成は、第1実施形態と共通である。第2実施形態の飛行装置10は、制御の詳細が第1実施形態と異なる。
図11に基づいて第2実施形態による飛行制御部24の制御の流れを説明する。
飛行制御部24は、最大距離D2または最小距離D3で機体11の飛行を制御しているとき、以下の処理を実行する。飛行制御部24は、例えば数ミリ秒ごとのように定期的に物体40までの補正対物距離Dを算出する(S101)。そして、飛行制御部24は、算出した補正対物距離Dから、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を設定する(S102)。これら補正対物距離Dの算出、ならびに平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3の設定は、第1実施形態と共通である。飛行制御部24は、S102において設定した平均距離D1と最大距離D2との差を、差分X1として算出する(S103)。差分X1は、例えば平均距離D1と最大距離D2との差の絶対値として算出される。同様に、飛行制御部24は、S102において設定した平均距離D1と最小距離D3との差を、差分X2として算出する(S104)。差分X2は、例えば平均距離D1と最小距離D3との差の絶対値として算出される。
(Second Embodiment)
The control of the flight apparatus according to the second embodiment will be described.
The physical configuration of the flight device 10 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. The flight device 10 of the second embodiment has different control details from the first embodiment.
The flow of control of the flight control unit 24 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
The flight control unit 24 executes the following processing when controlling the flight of the aircraft 11 at the maximum distance D2 or the minimum distance D3. The flight control unit 24 periodically calculates the corrected objective distance D to the object 40, for example, every few milliseconds (S101). Then, the flight control unit 24 sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 from the calculated corrected objective distance D (S102). The calculation of the corrected objective distance D and the setting of the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 are the same as those in the first embodiment. The flight control unit 24 calculates the difference between the average distance D1 and the maximum distance D2 set in S102 as the difference X1 (S103). The difference X1 is calculated as, for example, the absolute value of the difference between the average distance D1 and the maximum distance D2. Similarly, the flight control unit 24 calculates the difference between the average distance D1 and the minimum distance D3 set in S102 as the difference X2 (S104). The difference X2 is calculated as, for example, the absolute value of the difference between the average distance D1 and the minimum distance D3.

飛行制御部24は、S103で算出した差分X1が設定値A1より大きいか否かを判断する(S105)。設定値A1は、機体11の性能、飛行計画の条件、あるいは物体40の形状などに応じて予め任意の値として設定されている。飛行制御部24は、S105において差分X1が設定値A1以下であると判断したとき(S105:No)、S104で算出した差分X2が設定値A2より大きいか否かを判断する(S106)。設定値A2は、設定値A1と同様に、機体11の性能、飛行計画の条件、あるいは物体40の形状などに応じて予め任意の値として設定されている。この場合、設定値A1と設定値A2とは、同一の値であってもよく、異なる値としてもよい。 The flight control unit 24 determines whether or not the difference X1 calculated in S103 is larger than the set value A1 (S105). The set value A1 is set in advance as an arbitrary value according to the performance of the aircraft 11, the conditions of the flight plan, the shape of the object 40, and the like. When the flight control unit 24 determines in S105 that the difference X1 is equal to or less than the set value A1 (S105: No), the flight control unit 24 determines whether or not the difference X2 calculated in S104 is larger than the set value A2 (S106). Similar to the set value A1, the set value A2 is set as an arbitrary value in advance according to the performance of the aircraft 11, the conditions of the flight plan, the shape of the object 40, and the like. In this case, the set value A1 and the set value A2 may be the same value or may be different values.

飛行制御部24は、S106において差分X2が設定値A2以下であると判断したとき(S106:No)、S102で算出した平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかを用いて機体11の制御を行なう(S107)。すなわち、S106において差分X2が設定値A2以下であると判断されたとき、差分X1は設定値A1以下であって、差分X2は設定値A2以下である。つまり、最大距離D2および最小距離D3は、いずれも平均距離D1と大きな乖離が生じていない。このように最大距離D2および最小距離D3と平均距離D1との間に大きな乖離が生じていないとき、飛行制御部24はS102で算出した平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかを用いて、飛行計画に沿った機体11の制御を行なう。 When the flight control unit 24 determines in S106 that the difference X2 is equal to or less than the set value A2 (S106: No), the aircraft 11 uses either the average distance D1, the maximum distance D2, or the minimum distance D3 calculated in S102. Is controlled (S107). That is, when it is determined in S106 that the difference X2 is the set value A2 or less, the difference X1 is the set value A1 or less, and the difference X2 is the set value A2 or less. That is, neither the maximum distance D2 nor the minimum distance D3 has a large deviation from the average distance D1. When there is no large discrepancy between the maximum distance D2 and the minimum distance D3 and the average distance D1, the flight control unit 24 determines either the average distance D1, the maximum distance D2, or the minimum distance D3 calculated in S102. It is used to control the aircraft 11 according to the flight plan.

これに対し、飛行制御部24は、S105において差分X1が設定値A1より大きいと判断したとき(S105:Yes)、またはS106において差分X2が設定値A2より大きいと判断したとき(S106:Yes)、S102で設定した平均距離D1を用いて機体11の制御を行なう(S108)。すなわち、S105において差分X1が設定値A1より大きいと判断されたとき、またはS106において差分X2が設定値A2より大きいと判断されたとき、最大距離D2または最小距離D3は、平均距離D1との間に乖離が生じている。 On the other hand, when the flight control unit 24 determines in S105 that the difference X1 is larger than the set value A1 (S105: Yes), or when it determines in S106 that the difference X2 is larger than the set value A2 (S106: Yes). , The aircraft 11 is controlled using the average distance D1 set in S102 (S108). That is, when the difference X1 is determined to be larger than the set value A1 in S105, or when the difference X2 is determined to be larger than the set value A2 in S106, the maximum distance D2 or the minimum distance D3 is between the average distance D1. There is a divergence in.

例えば図12に示すように構造物41の境界などのように物体40に大きな段差45が生じているとき、機体11の移動にともなって、機体11から遠い測定点、または機体11に近い測定点が徐々に減少する。このような場合、機体11を最大距離D2または最小距離D3を用いて制御すると、この段差45において大きな高度の変化を招くことになる。そこで、最大距離D2または最小距離D3と平均距離D1との乖離が大きくなると、飛行制御部24は平均距離D1を用いて機体11を制御する。これにより、構造物41の段差45に到達する前に、機体11は徐々に高度を変化させ、段差45における大きな高度の変化が回避される。 For example, as shown in FIG. 12, when a large step 45 is generated in the object 40 such as the boundary of the structure 41, the measurement point far from the machine 11 or the measurement point close to the machine 11 as the machine 11 moves. Gradually decreases. In such a case, if the machine body 11 is controlled by using the maximum distance D2 or the minimum distance D3, a large change in altitude will be caused at this step 45. Therefore, when the deviation between the maximum distance D2 or the minimum distance D3 and the average distance D1 becomes large, the flight control unit 24 controls the aircraft 11 using the average distance D1. As a result, the aircraft 11 gradually changes its altitude before reaching the step 45 of the structure 41, and a large change in altitude at the step 45 is avoided.

飛行制御部24は、S108において平均距離D1に切り替えて制御する場合、設定時間Tの間に経時的に切り替えてもよい。すなわち、飛行制御部24は、最大距離D2に基づいて機体11を制御している状態から平均距離D1に基づいて機体11を制御する状態へ切り替えるとき、図13に示すように設定時間Tの間に機体11と物体40との間に確保すべき距離を徐々に変化させる。同様に、飛行制御部24は、最小距離D3に基づく機体11の制御から平均距離D1に基づく機体11の制御へ切り替えるときも、設定時間Tの間に確保すべき距離を徐々に変化させる。 When the flight control unit 24 switches to the average distance D1 in S108 for control, the flight control unit 24 may switch over time during the set time T. That is, when the flight control unit 24 switches from the state of controlling the aircraft 11 based on the maximum distance D2 to the state of controlling the aircraft 11 based on the average distance D1, during the set time T as shown in FIG. The distance to be secured between the machine 11 and the object 40 is gradually changed. Similarly, when switching from the control of the aircraft 11 based on the minimum distance D3 to the control of the aircraft 11 based on the average distance D1, the flight control unit 24 gradually changes the distance to be secured during the set time T.

第2実施形態では、平均距離D1と最大距離D2との差分X1が設定値A1より大きくなったとき、または平均距離D1と最小距離D3との差分X2が設定値A2より大きくなったとき、飛行制御部24は平均距離D1を用いて機体11の飛行を制御する。そのため、構造物41の境界などのように物体40に大きな段差45が生じているとき、機体11は段差45に到達する前に少しずつ高度が変化する。したがって、機体11の大きな高度の変化が回避され、安定した飛行を維持することができる。 In the second embodiment, the flight occurs when the difference X1 between the average distance D1 and the maximum distance D2 becomes larger than the set value A1, or when the difference X2 between the average distance D1 and the minimum distance D3 becomes larger than the set value A2. The control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 using the average distance D1. Therefore, when a large step 45 is generated in the object 40 such as the boundary of the structure 41, the altitude of the machine body 11 changes little by little before reaching the step 45. Therefore, a large change in altitude of the aircraft 11 can be avoided, and stable flight can be maintained.

また、第2実施形態では、飛行制御部24は、機体11の制御を最大距離D2または最小距離D3から平均距離D1に切り替えるとき、設定時間Tの間に経時的に徐々に切り替える。これにより、機体11は、制御に用いる対象となる物体40までの距離が最大距離D2または最小距離D3から平均距離D1へ変化するとき、急激な変化つまり飛行高度の急激な変化がより低減される。したがって、機体11の大きな高度の変化がより回避され、安定した飛行を維持することができる。 Further, in the second embodiment, when the control of the aircraft 11 is switched from the maximum distance D2 or the minimum distance D3 to the average distance D1, the flight control unit 24 gradually switches over time during the set time T. As a result, when the distance to the object 40 to be used for control changes from the maximum distance D2 or the minimum distance D3 to the average distance D1, the aircraft 11 further reduces abrupt changes, that is, abrupt changes in flight altitude. .. Therefore, a large change in altitude of the aircraft 11 can be further avoided, and stable flight can be maintained.

(第3実施形態)
第3実施形態による飛行装置の制御について説明する。
第3実施形態の飛行装置10の物理的な構成は、第1実施形態と共通である。第3実施形態の飛行装置10は、制御の詳細が第1実施形態と異なる。
図14に基づいて第3実施形態による飛行制御部24の制御の流れを説明する。
飛行制御部24は、最大距離D2または最小距離D3で機体11の飛行を制御しているとき、以下の処理を実行する。飛行制御部24は、例えば数ミリ秒ごとのように定期的に物体40までの補正対物距離Dを算出する(S201)。そして、飛行制御部24は、算出した補正対物距離Dから、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3を設定する(S202)。これら補正対物距離Dの算出、ならびに平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3の設定は、第1実施形態と共通である。飛行制御部24は、設定した最大距離D2または最小距離D3に基づいて機体11を制御する(S203)。
(Third Embodiment)
The control of the flight apparatus according to the third embodiment will be described.
The physical configuration of the flight device 10 of the third embodiment is the same as that of the first embodiment. The flight device 10 of the third embodiment has different control details from the first embodiment.
The flow of control of the flight control unit 24 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
The flight control unit 24 executes the following processing when controlling the flight of the aircraft 11 at the maximum distance D2 or the minimum distance D3. The flight control unit 24 periodically calculates the corrected objective distance D to the object 40, for example, every few milliseconds (S201). Then, the flight control unit 24 sets the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 from the calculated corrected objective distance D (S202). The calculation of the corrected objective distance D and the setting of the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 are the same as those in the first embodiment. The flight control unit 24 controls the aircraft 11 based on the set maximum distance D2 or minimum distance D3 (S203).

飛行制御部24は、S203で設定した最大距離D2を用いて機体11を制御しているとき、この最大距離D2を検出した検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあるか否かを判断する(S204)。飛行制御部24は、設定範囲Aに設定された複数の地点において機体11から物体40までの距離を検出している。そこで、飛行制御部24は、S203で設定した最大距離D2について、この最大距離D2を検出した検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあるか否かを判断する。 When the aircraft 11 is controlled using the maximum distance D2 set in S203, the flight control unit 24 determines whether or not the detection point P1 that detects the maximum distance D2 is on the outer edge of the set range A ( S204). The flight control unit 24 detects the distance from the aircraft 11 to the object 40 at a plurality of points set in the set range A. Therefore, the flight control unit 24 determines whether or not the detection point P1 that has detected the maximum distance D2 is on the outer edge of the set range A with respect to the maximum distance D2 set in S203.

図15に示すように機体11が構造物41の平坦な面に沿って飛行しているとき、複数の地点について算出される補正対物距離Dは、ほぼ同一となる。すなわち、機体11が構造物41の平坦な面に沿って飛行しているとき、平均距離D1、最大距離D2および最小距離D3は、いずれもほぼ同一の値となる。これに対して、第2実施形態で説明した図12に示すように構造物41の段差45や構造物41が途切れる境界部分に機体11が到達すると、複数の地点のうちいずれかの地点では補正対物距離Dが算出できない。つまり、補正対物距離Dは、設定範囲Aに含まれる複数の地点のうち外縁に位置する地点で算出される。逆に言えば、設定範囲Aに含まれる複数の地点のうち、最大距離D2または最小距離D3が算出される地点が設定範囲Aの外縁にあるとき、機体11は構造物41の境界部分にあることを意味している。そこで、飛行制御部24は、最大距離D2または最小距離D3となった検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあるか否かを判断する。 As shown in FIG. 15, when the aircraft 11 is flying along the flat surface of the structure 41, the corrected objective distances D calculated for the plurality of points are substantially the same. That is, when the aircraft 11 is flying along the flat surface of the structure 41, the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3 are all substantially the same values. On the other hand, when the machine 11 reaches the step 45 of the structure 41 or the boundary portion where the structure 41 is interrupted as shown in FIG. 12 described in the second embodiment, the correction is made at any of the plurality of points. The objective distance D cannot be calculated. That is, the correction objective distance D is calculated at a point located on the outer edge among a plurality of points included in the setting range A. Conversely, when the point where the maximum distance D2 or the minimum distance D3 is calculated is on the outer edge of the setting range A among the plurality of points included in the setting range A, the aircraft 11 is at the boundary portion of the structure 41. It means that. Therefore, the flight control unit 24 determines whether or not the detection point P1 having the maximum distance D2 or the minimum distance D3 is on the outer edge of the set range A.

飛行制御部24は、検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあると判断すると(S204:Yes)、S202で設定した平均距離D1を用いて機体11の制御を行なう(S205)。すなわち、検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあると判断されたとき、機体11は構造物41の境界部分を飛行している。この場合、最大距離D2または最小距離D3を用いて機体11の飛行を制御すると、機体11が境界部分を通過した直後に、機体11から構造物41までの大きな距離の変化が生じる。そのため、機体11の飛行高度は、大きく変化することになる。これに対し、本実施形態のように、平均距離D1を用いて機体11の飛行を制御することにより、機体11が境界部分を通過する際に、機体11と構造物41との間の距離は徐々に変化する平均距離D1によって制御される。その結果、機体11が境界部分を通過した直後に、機体11の飛行高度が大きく変化することはない。 When the flight control unit 24 determines that the detection point P1 is on the outer edge of the set range A (S204: Yes), the flight control unit 24 controls the aircraft 11 using the average distance D1 set in S202 (S205). That is, when it is determined that the detection point P1 is on the outer edge of the set range A, the aircraft 11 is flying at the boundary portion of the structure 41. In this case, if the flight of the airframe 11 is controlled by using the maximum distance D2 or the minimum distance D3, a large change in the distance from the airframe 11 to the structure 41 occurs immediately after the airframe 11 passes the boundary portion. Therefore, the flight altitude of the aircraft 11 will change significantly. On the other hand, as in the present embodiment, by controlling the flight of the airframe 11 using the average distance D1, when the airframe 11 passes the boundary portion, the distance between the airframe 11 and the structure 41 is reduced. It is controlled by the gradually changing average distance D1. As a result, the flight altitude of the aircraft 11 does not change significantly immediately after the aircraft 11 has passed the boundary portion.

一方、飛行制御部24は、検出地点P1が設定範囲Aの外縁にないと判断すると(S204:No)、S201へリターンし、S202で設定した最大距離D2または最小距離D3を用いて機体11の制御を行なう。すなわち、飛行制御部24は、機体11から構造物41までの最大距離D2または最小距離D3を維持した飛行を継続する。 On the other hand, when the flight control unit 24 determines that the detection point P1 is not on the outer edge of the set range A (S204: No), it returns to S201 and uses the maximum distance D2 or the minimum distance D3 set in S202 of the aircraft 11. Control. That is, the flight control unit 24 continues the flight while maintaining the maximum distance D2 or the minimum distance D3 from the aircraft 11 to the structure 41.

第3実施形態では、飛行制御部24は、飛行に用いる最大距離D2または最小距離D3を検出する検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあるか否かを判断する。そして、飛行制御部24は、検出地点P1が設定範囲Aの外縁にあると判断したとき、最大距離D2または最小距離D3を用いた機体11の制御を、平均距離D1を用いた機体11の制御に変更する。これにより、段差45など構造物41に不連続な境界部があるとき、機体11と構造物41との間の距離、すなわち機体11の飛行高度は、構造物41の段差45などの境界部に到達する前に少しずつ変化する。したがって、機体11の大きな高度の変化が回避され、安定した飛行を維持することができる。 In the third embodiment, the flight control unit 24 determines whether or not the detection point P1 for detecting the maximum distance D2 or the minimum distance D3 used for flight is on the outer edge of the set range A. Then, when the flight control unit 24 determines that the detection point P1 is on the outer edge of the set range A, the flight control unit 24 controls the aircraft 11 using the maximum distance D2 or the minimum distance D3, and controls the aircraft 11 using the average distance D1. Change to. As a result, when there is a discontinuous boundary portion in the structure 41 such as the step 45, the distance between the aircraft 11 and the structure 41, that is, the flight altitude of the aircraft 11 is set at the boundary portion such as the step 45 of the structure 41. It changes little by little before it reaches. Therefore, a large change in altitude of the aircraft 11 can be avoided, and stable flight can be maintained.

(第4実施形態)
第4実施形態による飛行装置の制御について説明する。
図16に示すように第4実施形態による飛行装置10は、切替部50を備えている。切替部50は、飛行制御部24で用いる物体40までの距離として、平均距離D1、最大距離D2、または最小距離D3のいずれにするかを切り替える。
上記の第1実施形態から第3実施形態の場合、飛行制御部24は、記憶部22に記憶されている飛行計画にしたがって機体11の飛行を制御する。このように機体11の飛行を飛行制御部24で自動的に制御する場合、飛行制御部24は予め設定されている飛行計画に基づいて、設定された平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれを用いるかを決定する。すなわち、飛行制御部24は、設定された平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のうち、機体11の制御の対象となる物体40までの距離としていずれを採用するかを、飛行計画に応じて自動的に切り替えている。
(Fourth Embodiment)
The control of the flight apparatus according to the fourth embodiment will be described.
As shown in FIG. 16, the flight device 10 according to the fourth embodiment includes a switching unit 50. The switching unit 50 switches whether the average distance D1, the maximum distance D2, or the minimum distance D3 is set as the distance to the object 40 used by the flight control unit 24.
In the case of the first to third embodiments described above, the flight control unit 24 controls the flight of the aircraft 11 according to the flight plan stored in the storage unit 22. When the flight of the aircraft 11 is automatically controlled by the flight control unit 24 in this way, the flight control unit 24 sets an average distance D1, a maximum distance D2, or a minimum distance D3 based on a preset flight plan. Decide which one to use. That is, the flight control unit 24 determines which of the set average distance D1, maximum distance D2, or minimum distance D3 is adopted as the distance to the object 40 to be controlled by the aircraft 11 according to the flight plan. Is automatically switched.

一方、第4実施形態では、切替部50を備えている。切替部50は、飛行制御部24が機体11の制御に用いる距離を、平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかに強制的に変更する。すなわち、飛行制御部24が飛行計画に沿って平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のいずれかを用いて機体11を制御しているとき、切替部50を操作することにより、飛行制御部24が採用する距離は他の値に変更される。 On the other hand, in the fourth embodiment, the switching unit 50 is provided. The switching unit 50 forcibly changes the distance used by the flight control unit 24 to control the aircraft 11 to either the average distance D1, the maximum distance D2, or the minimum distance D3. That is, when the flight control unit 24 controls the aircraft 11 using either the average distance D1, the maximum distance D2, or the minimum distance D3 according to the flight plan, the flight control unit 50 is operated to control the flight control unit. The distance adopted by 24 is changed to another value.

例えば緊急時や厳しい気象現象下などのように飛行計画に沿った飛行が好ましくないとき、切替部50を操作することにより、飛行制御部24は切替部50による選択に応じた距離を採用して機体11を制御する。これにより、機体11の安全性や安定性が向上する。切替部50は、例えば機体11や図示しない遠隔操作装置に設けられた機械的なスイッチで構成される。他にも、切替部50は、ソフトウェア的な制御など、飛行制御部24が採用する距離を変更可能であれば任意の構成とすることできる。 For example, when it is not preferable to fly according to the flight plan such as in an emergency or under severe weather phenomenon, by operating the switching unit 50, the flight control unit 24 adopts the distance according to the selection by the switching unit 50. Control the aircraft 11. This improves the safety and stability of the airframe 11. The switching unit 50 is composed of, for example, a mechanical switch provided on the machine body 11 or a remote control device (not shown). In addition, the switching unit 50 may have an arbitrary configuration as long as the distance adopted by the flight control unit 24 can be changed, such as software control.

第4実施形態では、切替部50を備えている。これにより、予め設定された飛行計画にかかわらず、飛行制御部24による機体11の制御に用いられる距離は、平均距離D1、最大距離D2または最小距離D3のうち任意のものに切り替えられる。したがって、機体11の安全性や安定性をより高めることができる。 In the fourth embodiment, the switching unit 50 is provided. As a result, the distance used for controlling the aircraft 11 by the flight control unit 24 is switched to any of the average distance D1, the maximum distance D2, and the minimum distance D3, regardless of the preset flight plan. Therefore, the safety and stability of the airframe 11 can be further improved.

(その他の実施形態)
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
以上説明した複数の実施形態では、機体11は、上方にある物体40との距離を維持する場合について説明した。しかし、飛行制御部24は、図17に示すように機体11の側方にある物体40との距離を維持する場合についても上記の実施形態と同様に制御してもよい。また、当然ながら、飛行制御部24は、機体11の下方にある物体40または地面との距離を維持する場合についても上記と同様に制御してもよい。
(Other embodiments)
The present invention described above is not limited to the above embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
In the plurality of embodiments described above, the case where the airframe 11 maintains a distance from the object 40 above it has been described. However, as shown in FIG. 17, the flight control unit 24 may control the case of maintaining the distance from the object 40 on the side of the aircraft 11 in the same manner as in the above embodiment. Further, as a matter of course, the flight control unit 24 may control the case where the distance from the object 40 below the aircraft 11 or the ground is maintained in the same manner as described above.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 The present disclosure has been described in accordance with the examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.

図面中、10は飛行装置、11は機体、13はスラスタ、23は姿勢検出部、24は飛行制御部、25は距離測定部、26は距離補正部、40は物体、50は切替部を示す。 In the drawing, 10 is a flight device, 11 is an airframe, 13 is a thruster, 23 is an attitude detection unit, 24 is a flight control unit, 25 is a distance measurement unit, 26 is a distance correction unit, 40 is an object, and 50 is a switching unit. ..

Claims (6)

推進力を発生するスラスタ(13)を有する機体(11)と、
前記機体(11)の飛行姿勢を検出する姿勢検出部(23)と、
予め設定された設定範囲内において、複数の地点における前記機体(11)から周囲の物体(40)までの距離を仮対物距離として検出する距離測定部(25)と、
前記距離測定部(25)で検出した前記仮対物距離を、前記姿勢検出部(23)で検出した前記機体(11)の姿勢に基づいて補正して、前記物体(40)までの距離である補正対物距離を算出する距離補正部(26)と、
前記姿勢検出部(23)で検出した飛行姿勢、および前記距離補正部(26)で算出した前記補正対物距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行制御部(24)と、
を備え
前記距離補正部(26)は、前記機体(11)から前記物体(40)までの複数の地点で前記補正対物距離を算出するとともに、前記補正対物距離が最大となる最大距離、前記補正対物距離が最小となる最小距離、および複数の地点における前記補正対物距離の平均値である平均距離を設定し、
前記飛行制御部(24)は、前記最大距離点、前記最小距離点または前記平均距離のいずれか1つ以上を用いて前記スラスタ(13)を制御し、
前記飛行制御部(24)は、前記最大距離と前記平均距離との差、または前記最小距離と前記平均値との差が予め設定した設定値より大きくなると、前記平均距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行装置。
An airframe (11) having a thruster (13) that generates propulsive force,
The attitude detection unit (23) that detects the flight attitude of the aircraft (11), and
A distance measuring unit (25) that detects the distance from the aircraft (11) to the surrounding object (40) at a plurality of points within a preset setting range as a temporary objective distance, and
The temporary objective distance detected by the distance measuring unit (25) is corrected based on the attitude of the aircraft (11) detected by the attitude detecting unit (23), and is the distance to the object (40). A distance correction unit (26) that calculates the correction objective distance, and
A flight control unit (24) that controls the thruster (13) based on the flight attitude detected by the attitude detection unit (23) and the corrected objective distance calculated by the distance correction unit (26).
Equipped with
The distance correction unit (26) calculates the correction objective distance at a plurality of points from the aircraft (11) to the object (40), and at the same time, the maximum distance at which the correction objective distance becomes maximum, the correction objective distance. Set the minimum distance at which is the minimum, and the average distance, which is the average value of the corrected objective distances at a plurality of points.
The flight control unit (24) controls the thruster (13) using any one or more of the maximum distance point, the minimum distance point, and the average distance.
When the difference between the maximum distance and the average distance, or the difference between the minimum distance and the average value becomes larger than a preset value, the flight control unit (24) has the thruster (24) based on the average distance. A flight device that controls 13) .
推進力を発生するスラスタ(13)を有する機体(11)と、An airframe (11) having a thruster (13) that generates propulsive force,
前記機体(11)の飛行姿勢を検出する姿勢検出部(23)と、The attitude detection unit (23) that detects the flight attitude of the aircraft (11), and
予め設定された設定範囲内において、複数の地点における前記機体(11)から周囲の物体(40)までの距離を仮対物距離として検出する距離測定部(25)と、A distance measuring unit (25) that detects the distance from the aircraft (11) to the surrounding object (40) at a plurality of points within a preset setting range as a temporary objective distance, and
前記距離測定部(25)で検出した前記仮対物距離を、前記姿勢検出部(23)で検出した前記機体(11)の姿勢に基づいて補正して、前記物体(40)までの距離である補正対物距離を算出する距離補正部(26)と、The temporary objective distance detected by the distance measuring unit (25) is corrected based on the attitude of the aircraft (11) detected by the attitude detecting unit (23), and is the distance to the object (40). A distance correction unit (26) that calculates the correction objective distance, and
前記姿勢検出部(23)で検出した飛行姿勢、および前記距離補正部(26)で算出した前記補正対物距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行制御部(24)と、A flight control unit (24) that controls the thruster (13) based on the flight attitude detected by the attitude detection unit (23) and the corrected objective distance calculated by the distance correction unit (26).
を備え、Equipped with
前記距離補正部(26)は、前記機体(11)から前記物体(40)までの複数の地点で前記補正対物距離を算出するとともに、前記補正対物距離が最大となる最大距離、前記補正対物距離が最小となる最小距離、および複数の地点における前記補正対物距離の平均値である平均距離を設定し、The distance correction unit (26) calculates the correction objective distance at a plurality of points from the aircraft (11) to the object (40), and at the same time, the maximum distance at which the correction objective distance becomes maximum, the correction objective distance. Set the minimum distance at which is the minimum, and the average distance, which is the average value of the corrected objective distances at a plurality of points.
前記飛行制御部(24)は、前記最大距離点、前記最小距離点または前記平均距離のいずれか1つ以上を用いて前記スラスタ(13)を制御し、The flight control unit (24) controls the thruster (13) using any one or more of the maximum distance point, the minimum distance point, and the average distance.
前記飛行制御部(24)は、設定した前記最大距離または前記最小距離が前記設定範囲の外縁にあるとき、前記平均距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行装置。The flight control unit (24) is a flight device that controls the thruster (13) based on the average distance when the set maximum distance or the minimum distance is on the outer edge of the set range.
推進力を発生するスラスタ(13)を有する機体(11)と、An airframe (11) having a thruster (13) that generates propulsive force,
前記機体(11)の飛行姿勢を検出する姿勢検出部(23)と、The attitude detection unit (23) that detects the flight attitude of the aircraft (11), and
予め設定された設定範囲内において、複数の地点における前記機体(11)から周囲の物体(40)までの距離を仮対物距離として検出する距離測定部(25)と、A distance measuring unit (25) that detects the distance from the aircraft (11) to the surrounding object (40) at a plurality of points within a preset setting range as a temporary objective distance, and
前記距離測定部(25)で検出した前記仮対物距離を、前記姿勢検出部(23)で検出した前記機体(11)の姿勢に基づいて補正して、前記物体(40)までの距離である補正対物距離を算出する距離補正部(26)と、The temporary objective distance detected by the distance measuring unit (25) is corrected based on the attitude of the aircraft (11) detected by the attitude detecting unit (23), and is the distance to the object (40). A distance correction unit (26) that calculates the correction objective distance, and
前記姿勢検出部(23)で検出した飛行姿勢、および前記距離補正部(26)で算出した前記補正対物距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行制御部(24)と、A flight control unit (24) that controls the thruster (13) based on the flight attitude detected by the attitude detection unit (23) and the corrected objective distance calculated by the distance correction unit (26).
を備え、Equipped with
前記距離補正部(26)は、前記機体(11)から前記物体(40)までの複数の地点で前記補正対物距離を算出するとともに、前記補正対物距離が最大となる最大距離、前記補正対物距離が最小となる最小距離、および複数の地点における前記補正対物距離の平均値である平均距離を設定し、The distance correction unit (26) calculates the correction objective distance at a plurality of points from the aircraft (11) to the object (40), and at the same time, the maximum distance at which the correction objective distance becomes maximum, the correction objective distance. Set the minimum distance at which is the minimum, and the average distance, which is the average value of the corrected objective distances at a plurality of points.
前記飛行制御部(24)は、前記最大距離点、前記最小距離点または前記平均距離のいずれか1つ以上を用いて前記スラスタ(13)を制御し、The flight control unit (24) controls the thruster (13) using any one or more of the maximum distance point, the minimum distance point, and the average distance.
前記飛行制御部(24)で用いる前記物体までの距離として、前記最大距離、前記最小距離または前記平均距離のいずれにするかを切り替える切替部(50)をさらに備える飛行装置。A flight device further comprising a switching unit (50) for switching whether the maximum distance, the minimum distance, or the average distance is set as the distance to the object used by the flight control unit (24).
前記飛行制御部(24)は、前記最小距離が予め設定された接近値よりも小さくなると、前記最小距離に基づいて前記スラスタ(13)を制御する請求項1から3のいずれか一項記載の飛行装置。The one according to any one of claims 1 to 3, wherein the flight control unit (24) controls the thruster (13) based on the minimum distance when the minimum distance becomes smaller than a preset approach value. Flight equipment. 前記飛行制御部(24)は、前記スラスタ(13)を制御する基準となる前記補正対物距離が、前記最大距離、前記最小距離および前記平均距離との間で相互に切り替わるとき、予め設定された設定時間の間に経時的に切り替える請求項1から4のいずれか一項記載の飛行装置。The flight control unit (24) is preset when the corrected objective distance, which is a reference for controlling the thruster (13), switches between the maximum distance, the minimum distance, and the average distance. The flight device according to any one of claims 1 to 4, which is switched over time during a set time. 前記飛行制御部(24)は、設定された前記補正対物距離のうち前記最小距離からの距離が予め設定された設定距離以上である過大距離を、前記補正対物距離から除外して前記スラスタ(13)を制御する請求項1から5のいずれか一項記載の飛行装置。The flight control unit (24) excludes from the corrected objective distance an excessive distance in which the distance from the minimum distance is equal to or larger than the preset set distance among the set corrected objective distances, and the thruster (13). ). The flight device according to any one of claims 1 to 5.
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