CN106598063B - 无人飞行器及飞行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种能够防止无人飞行器朝向回避对象物掉落并且能够使无人飞行器高效地飞行的无人飞行器及飞行控制方法。无人飞行器（1）具备：摄像头（107），其拍摄无人飞行器（1）的铅垂方向的图像；图像处理部（112），其将无人飞行器（1）有可能坠落的区域重叠于图像，并检测在重叠的区域内存在的回避对象物；坠落回避飞行控制部（114），其在检测到回避对象物的情况下，控制无人飞行器（1）的飞行以使得从区域内检测不到回避对象物；以及坠落可能性区域决定部（111），其根据坠落回避飞行控制部（114）的控制结果来变更区域。

Description

无人飞行器及飞行控制方法
技术领域
本公开涉及以无人方式进行飞行的无人飞行器及该无人飞行器的飞行控制方法。
背景技术
以往，作为用于防止因无人飞行器的掉落而引起的伤害的无人飞行器的飞行控制方法，公开了如下技术：预测无人飞行器的掉落位置，设定禁止无人飞行器的掉落的禁止掉落区域，将预测到的掉落位置处于禁止掉落区域以外的路径设定为无人飞行器的飞行路径(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1中，事先设定禁止掉落区域，设定无人飞行器的飞行路径以使得无人飞行器不会掉落到该禁止掉落区域，由此，即使无人飞行器因发生了不测的事态而掉落，也能够抑制由该掉落引起的损害。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-199548号公报
发明内容
然而，在上述现有技术中，在人或车等回避对象物移动的情况下，例如对于步行中的人或行驶中的车，难以事先合适地设定禁止掉落区域。
本公开是为了解决上述以往的问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止无人飞行器向回避对象物掉落，并且能够使无人飞行器高效地飞行的无人飞行器及飞行控制方法。
用于解决问题的技术方案
本公开的一技术方案的无人飞行器具备：拍摄部，其拍摄无人飞行器的铅垂方向的图像；图像处理部，其将所述无人飞行器有可能坠落的区域重叠于所述图像，并检测在重叠的所述区域内存在的回避对象物；控制部，其在检测到所述回避对象物的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以使得从所述区域内检测不到所述回避对象物；以及决定部，其根据所述控制部的控制结果来变更所述区域。
发明效果
根据本公开，能够防止无人飞行器朝向回避对象物掉落，并且能够使无人飞行器高效地飞行。
附图说明
图1是用于说明本公开的实施方式1中的无人飞行器的动作的概念图。
图2是本公开的实施方式1中的无人飞行器的外观图。
图3是示出本公开的实施方式1中的无人飞行器的功能结构的框图。
图4是示出本公开的实施方式1中的操纵器的功能结构的框图。
图5是示出本公开的实施方式1中的存储部所存储的坠落可能性区域表的一例的图。
图6是用于说明本公开的实施方式1中的将坠落可能性区域重叠于对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄而得到的图像的例子的图。
图7是用于说明本公开的实施方式1的无人飞行器的处理的流程图。
图8是用于说明图7的步骤S6的坠落回避飞行控制处理的流程图。
图9是用于说明使用对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄而得到的图像来决定坠落回避飞行控制处理中的无人飞行器的飞行方向的方法的图。
图10是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第1选择处理的图。
图11是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第2选择处理的图。
图12是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第3选择处理的图。
图13是用于说明图7的步骤S7的无人飞行器的坠落可能性区域变更处理的流程图。
图14是示出本公开的实施方式2中的无人飞行器的功能结构的框图。
图15是用于说明本公开的实施方式2的无人飞行器的处理的流程图。
图16是用于说明图15的步骤S56的坠落回避飞行控制处理的流程图。
图17是示出在检测到存在于坠落可能性区域的人的时刻对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄而得到的图像及坠落可能性区域的图。
图18是示出在无人飞行器进行了用于避免坠落的飞行控制的时刻对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄而得到的图像及坠落可能性区域的图。
图19是示出本公开的实施方式3中的无人飞行器的功能结构的框图。
图20是用于说明本公开的实施方式3的无人飞行器的处理的流程图。
图21是用于说明图20的步骤S87的坠落可能性区域变更处理的流程图。
图22是示出在本公开的实施方式3中的坠落可能性区域变更处理中重叠了移动后坠落可能性区域的拍摄图像的一例的图。
具体实施方式
(成为本公开的基础的见解)
如上所述，在专利文献1所公开的现有技术中，预测无人飞行器的掉落位置，设定禁止无人飞行器掉落的禁止掉落区域，将所预测的掉落位置处于禁止掉落区域以外的路径设定为无人飞行器的飞行路径。
然而，在上述现有技术中，在回避对象物移动的情况下，难以事先合适地设定禁止掉落区域。
为了解决这样的问题，本公开的一技术方案的无人飞行器具备：拍摄部，其拍摄无人飞行器的铅垂方向的图像；图像处理部，其将所述无人飞行器有可能坠落的区域重叠于所述图像，并检测在重叠的所述区域内存在的回避对象物；控制部，其在检测到所述回避对象物的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以使得从所述区域内检测不到所述回避对象物；以及决定部，其根据所述控制部的控制结果来变更所述区域。
根据本结构，拍摄无人飞行器的铅垂方向的图像。将无人飞行器有可能坠落的区域重叠于图像。检测在重叠的区域内存在的回避对象物。在检测到回避对象物的情况下，控制无人飞行器的飞行以使得从区域内检测不到回避对象物。根据控制结果来变更区域。
因此，由于控制无人飞行器的飞行以使得从无人飞行器有可能坠落的区域内检测不到回避对象物，所以能够防止无人飞行器朝向回避对象物掉落。另外，由于根据控制结果来变更区域，所以能够使无人飞行器高效地飞行。
另外，在上述无人飞行器中，也可以还具备测定所述无人飞行器的高度的高度传感器，所述控制部可以基于所述高度来控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，基于无人飞行器的高度来控制无人飞行器的飞行。因此，例如，通过以随着无人飞行器的高度变高而使区域变大的方式进行变更，能够可靠地避免无人飞行器朝向回避对象物掉落。另外，例如，通过以随着无人飞行器的高度变低而使区域变窄的方式进行变更，能够使无人飞行器更高效地飞行。
另外，在上述无人飞行器中，所述决定部可以随着所述无人飞行器的高度下降而缩窄所述区域。
根据本结构，由于随着无人飞行器的高度下降，区域变窄，所以随着无人飞行器的高度下降，能够使得在区域中不存在回避对象物。
另外，在上述无人飞行器中，所述图像处理部可以还检测存在于所述区域的外侧的所述回避对象物，所述控制部可以在所检测到的所述回避对象物的数量比预定数量多的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以降低所述无人飞行器的高度，所述决定部可以随着所述无人飞行器的高度下降而缩窄所述区域。
根据本结构，检测存在于区域的外侧的回避对象物。在所检测到的回避对象物的数量比预定数量多的情况下，控制无人飞行器的飞行以降低无人飞行器的高度。随着无人飞行器的高度下降，区域变窄。
因此，在区域的外侧存在比预定数量多的回避对象物的情况下，通过事先降低无人飞行器的高度并且缩窄区域，能够未然地防止无人飞行器朝向回避对象物掉落。
另外，在上述无人飞行器中，可以还具备测定所述无人飞行器的周围的风速的风速传感器，所述控制部可以基于所述风速来控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，基于无人飞行器的周围的风速来控制无人飞行器的飞行。因此，能够基于无人飞行器的周围的风的强弱而合适地变更区域的范围。
另外，在上述无人飞行器中，可以还具备测定所述无人飞行器的周围的风向的风向传感器，所述控制部可以基于所述风向及所述风速来控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，基于无人飞行器的周围的风向及风速来控制无人飞行器的飞行。因此，能够基于无人飞行器的周围的风向及风的强弱而合适地变更区域的位置及范围。
另外，在上述无人飞行器中，可以还具备：速度传感器，其测定所述无人飞行器的飞行速度；位置测定部，其测定所述无人飞行器的当前位置；以及方位传感器，其测定所述无人飞行器的当前位置的方位，所述控制部可以基于所述飞行速度、所述当前位置以及所述方位来控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，基于无人飞行器的飞行速度、无人飞行器的当前位置以及无人飞行器的当前位置的方位来控制无人飞行器的飞行。因此，能够相对于无人移动体的行进方向合适地变更区域的范围。
另外，在上述无人飞行器中，所述图像处理部可以还在检测到所述回避对象物的情况下，判断在所述区域内检测到的所述回避对象物是否符合预先设定的条件，在判断为符合所述条件的情况下，所述控制部可以不控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，在检测到回避对象物的情况下，判断在区域内检测到的回避对象物是否符合预先设定的条件。在判断为符合条件的情况下，不控制无人飞行器的飞行。
因此，例如，在区域内检测到的回避对象物是无人飞行器的操纵者的情况下，通过不进行以使得从区域内检测不到操纵者的方式进行飞行的飞行控制，能够使无人飞行器以不会妨碍无人飞行器的操纵的方式飞行。
另外，在上述无人飞行器中，可以还检测与操纵所述无人飞行器的终端进行通信的通信部，所述通信部可以在检测到所述回避对象物的情况下，向所述终端询问是否控制所述无人飞行器的飞行，所述控制部可以根据对所述询问的结果来决定是否控制所述无人飞行器的飞行。
根据本结构，通信部与操纵无人飞行器的终端进行通信。在检测到回避对象物的情况下，向终端装置询问是否控制无人飞行器的飞行。然后，根据对询问的结果来决定是否控制无人飞行器的飞行。
因此，由于向操纵无人飞行器的操纵者询问是否进行以使得从区域内检测不到回避对象物的方式进行飞行的飞行控制，所以能够基于操纵者的意愿来决定是否进行飞行控制。
本公开的另一技术方案的飞行控制方法是无人飞行器的飞行控制方法，包括：拍摄所述无人飞行器的铅垂方向的图像；将所述无人飞行器有可能坠落的区域重叠于所述图像，并检测在重叠的所述区域内存在的回避对象物；在检测到所述回避对象物的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以使得从所述区域内检测不到所述回避对象物；以及根据所述控制结果来变更所述区域。
根据本结构，拍摄无人飞行器的铅垂方向的图像。将无人飞行器有可能坠落的区域重叠于图像。检测在重叠的区域内存在的回避对象物。在检测到回避对象物的情况下，控制无人飞行器的飞行以使得从区域内检测不到回避对象物。根据控制结果来变更区域。
因此，由于控制无人飞行器的飞行以使得从无人飞行器有可能坠落的区域内检测不到回避对象物，所以能够防止无人飞行器朝向回避对象物掉落。另外，由于根据控制结果来变更区域，所以能够使无人飞行器高效地飞行。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。在本实施方式中，对无人飞行器在地上有多个人步行的上空附近飞行的情况进行说明。
而且，在本实施方式中，使用附图，对通过用无人飞行器所搭载的摄像头对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄得到的图像信息来检测人，并使无人飞行器向不存在人的方向移动的动作进行详细说明。
(实施方式1)
图1是用于说明本公开的实施方式1中的无人飞行器的动作的概念图。
在图1中，操纵者3使用操纵器2对无人飞行器1进行远程操纵。地上有操纵者3及多个人41～43。无人飞行器通常在飞行期间发生了故障等不测的事态时，大多会掉落到以铅垂方向与地上相交的点为中心的预定半径的圆中。因而，在无人飞行器1的下部搭载摄像头，对无人飞行器1正下的图像进行拍摄。在由无人飞行器1搭载的摄像头拍摄的拍摄范围501内，包括无人飞行器1有可能坠落的范围502。
在本实施方式1中，无人飞行器1用无人飞行器1搭载的摄像头对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄，将表示无人飞行器1有可能坠落的区域的坠落可能性区域重叠于拍摄到的图像，检测存在于坠落可能性区域内的可移动的回避对象物，在检测到回避对象物的情况下，控制无人飞行器1的飞行以使得从坠落可能性区域内检测不到所述回避对象物。即，在由摄像头拍摄到的图像的范围502中检测到人时，控制无人飞行器1的飞行以使得在范围502中检测不到人。由此，即使无人飞行器1因发生了突然的故障等不测的事态而坠落，也能够防止无人飞行器1朝向人掉落。
此外，操纵器2可以是用于远程操纵无人飞行器1的专用终端，也可以例如在便携电话机、智能手机、平板型计算机或笔记本型个人计算机等中具备用于远程操纵无人飞行器1的功能。
图2是本公开的实施方式1中的无人飞行器的外观图。图3是示出本公开的实施方式1中的无人飞行器的功能结构的框图。
如图2所示，无人飞行器1具备本体A1和产生无人飞行器1的推进力的驱动部108。驱动部108安装于从本体A1向四方延伸的支撑部A2的顶端。在本体A1的上侧安装有高度传感器100、风速传感器101、风向传感器102、速度传感器103、倾斜传感器104、方位传感器105以及位置测定部106。另外，在本体A1的下侧安装有未图示的摄像头107。而且，在本体A1的内部收纳有通信部109、控制部11、存储部12以及电力供给部13。
如图3所示，无人飞行器1具备高度传感器100、风速传感器101、风向传感器102、速度传感器103、倾斜传感器104、方位传感器105、位置测定部106、摄像头107、驱动部108、通信部109、控制部11、存储部12以及电力供给部13。
高度传感器100例如是气压高度计或电波高度计等高度计，测定无人飞行器1的高度。
风速传感器101例如是风杯型风速计、风车型风速计或热线式风速计等风速计，测定无人飞行器1周围的风速。
风向传感器102例如是叶片式的风向计、与风车型风速计一体化的风向计或并设于风杯型风速计的风向计，测定无人飞行器1周围的风向。
此外，在本实施方式1中，风速或风向由无人飞行器1测定，但也可以是无人飞行器1的通信部109对服务器等外部装置(未图示)发送无人飞行器1的位置信息，从服务器等外部装置(未图示)接收与对应于无人飞行器1的位置信息的风速或风向相关的信息。通过该结构，能够减少搭载于无人飞行器1的传感器的数量，能够减轻无人飞行器1的重量，另外，能够削减制造成本。
速度传感器103例如是空速(airspeed)计，测定无人飞行器1的飞行速度。
倾斜传感器104例如是陀螺仪传感器或加速度传感器，测定无人飞行器1的倾斜。
方位传感器105例如是地磁传感器，测定无人飞行器1正在飞行的飞行方向的方位。
位置测定部106例如是GPS(Global Positioning System：全球定位系统)，测定无人飞行器1的位置。无人飞行器1的位置由纬度及经度表示。此外，在GPS能够测定高度的情况下，位置测定部106也可以测定无人飞行器1的高度。
摄像头(拍摄部)107例如搭载于无人飞行器1的下表面，对无人飞行器1的铅垂方向(重力方向)的图像进行拍摄。摄像头107只要能够拍摄无人飞行器1的铅垂方向即可，也可以是上述结构以外的其他结构。
驱动部108例如是马达或螺旋桨，通过控制部11的控制而动作，由此进行无人飞行器1的飞行动作。无人飞行器1具备多个螺旋桨，通过控制多个螺旋桨各自的转速而向前方、后方、左方、右方、上方及下方移动。
通信部109从操纵器2接收操纵指示等信息，并且向操纵器2发送与无人飞行器1相关的信息。
控制部11例如是CPU(中央运算处理装置)，控制无人飞行器1的动作。控制部11具备基本飞行控制部110、坠落可能性区域决定部111、图像处理部112、摄像头朝向控制部113、坠落回避飞行控制部114以及中央控制部115。
基本飞行控制部110基于存储于存储部12的飞行基本程序120及从操纵器2接收到的操纵指示，对无人飞行器1的飞行进行控制。
坠落可能性区域决定部111使用无人飞行器1所具有的高度传感器100、风速传感器101、风向传感器102、速度传感器103、倾斜传感器104以及方位传感器105的感测结果，基于存储于存储部12的坠落可能性区域决定程序122及坠落可能性区域表124，决定坠落可能性区域52。关于决定坠落可能性区域52的详细情况，将在后面进行叙述。
图像处理部112按照存储于存储部12的图像处理程序121，将坠落可能性区域重叠于对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄而得到的图像，通过图像识别来检测存在于重叠的坠落可能性区域内的人。图像处理部112将表示无人飞行器1有可能坠落的区域的坠落可能性区域重叠于由摄像头107拍摄到的图像。另外，图像处理部112检测存在于重叠的坠落可能性区域内的人。在此，人是回避对象物的一例。
摄像头朝向控制部113基于用倾斜传感器104对无人飞行器1的倾斜进行检测得到的结果，控制摄像头107的朝向，以使摄像头107能够拍摄无人飞行器的铅垂方向。
坠落回避飞行控制部114在由图像处理部112判断为在重叠于对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄而得到的图像的坠落可能性区域内存在人的情况下，基于存储于存储部12的坠落回避程序123，控制无人飞行器1的飞行以使得在坠落可能性区域内不存在人。坠落回避飞行控制部114在由图像处理部112检测到人的情况下，控制无人飞行器1的飞行以使得从坠落可能性区域内检测不到人。
另外，坠落可能性区域决定部111根据对无人飞行器1的飞行进行控制的结果来变更坠落可能性区域。此外，坠落可能性区域决定部111根据由操纵器2或坠落回避飞行控制部114对无人飞行器1的飞行进行控制的结果来变更坠落可能性区域。
中央控制部115针对基本飞行控制部110、坠落可能性区域决定部111、图像处理部112、摄像头朝向控制部113以及坠落回避飞行控制部114以外的无人飞行器1的全部动作进行控制。
存储部12存储飞行基本程序120、图像处理程序121、坠落可能性区域决定程序122、坠落回避程序123以及坠落可能性区域表124。
飞行基本程序120是预先存储于无人飞行器1的用于进行飞行动作的程序。无人飞行器1在接收到来自从操纵器2的操纵指示时，基于飞行基本程序120进行无人飞行器1的飞行动作。
图像处理程序121是供图像处理部112通过图像识别来检测在重叠于对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄而得到的图像的坠落可能性区域内存在的人的程序。
坠落可能性区域决定程序122是供坠落可能性区域决定部111使用无人飞行器1所具有的高度传感器100、风速传感器101、风向传感器102、速度传感器103、倾斜传感器104以及方位传感器105的感测结果来决定坠落可能性区域的程序。
坠落回避程序123是用于在由图像处理部112在坠落可能性区域内检测到人的情况下，控制无人飞行器1的飞行以使得从坠落可能性区域内检测不到人的程序。
坠落可能性区域表124是表示由高度及风速决定的坠落可能性区域的大小的表，事先保存于存储部12。坠落可能性区域表124由坠落可能性区域决定部111在决定坠落可能性区域时参照。坠落可能性区域表124将坠落可能性区域的大小与高度和风速相关联地保存。
此外，由坠落可能性区域表124决定的坠落可能性区域，以无人飞行器1的高度越高则越大、风速越速则越大的方式决定。
无人飞行器1的高度越高，则坠落时间越长，与此相伴，在坠落中受到风的影响的时间越长。因而，无人飞行器1的高度越高，则地上的坠落可能性区域越大。另外，无人飞行器1在坠落时受到风更大的影响。因而，无人飞行器1的周围的风速越快，则地上的坠落可能性区域越大。
电力供给部13例如是电池或有线供电，向无人飞行器1的各结构要素供给电力。
图4是示出本公开的实施方式1的操纵器的功能结构的框图。
如图4所示，操纵器2具备显示部20、操作指示输入部21、通信部22、控制部23以及电力供给部24。
显示部20向操作操纵器2的操纵者3显示信息。操作指示输入部21例如是按钮、杆或触摸面板等，受理操纵者3对无人飞行器1的操纵指示的输入。通信部22将由操纵者3输入的操纵指示信号等向无人飞行器1发送，并且从无人飞行器1接收信息。
控制部23例如是CPU，控制操纵器2的各结构要素的动作。电力供给部24例如是电池或有线供电，向操纵器2的各结构要素供给电力。
图5是示出本实施方式1中的存储部所存储的坠落可能性区域表的一例的图。
坠落可能性区域表124的行表示无人飞行器1的高度，坠落可能性区域表124的列表示无人飞行器1周围的风速。坠落可能性区域表124的值表示与无人飞行器1的高度以及由无人飞行器测定到的风速对应的坠落可能性区域。
在图5中，在无人飞行器1的高度超过5m的情况下，根据高度及风速来决定坠落可能性区域，但在高度为0m～5m的范围内的情况下，将图像整体决定为坠落可能性区域。这是因为，在无人飞行器1的高度低的情况下，仅能拍摄包含无人飞行器1的正下的窄小范围，图像整体都会成为坠落可能性区域。
此外，在本实施方式1中，坠落可能性区域是圆形状，但也可以是其他形状。例如，坠落可能性区域可以是风向的方向为长轴方向的椭圆形状。
图6是用于说明本公开的实施方式1中的将坠落可能性区域重叠于对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄而得到的图像的例子的图。图像整体51的中心表示从无人飞行器1延伸的铅垂线与地表面相交的正下点53，以正下点53为中心的预定半径的圆内的区域是坠落可能性区域52。图像处理部112将表示无人飞行器1有可能坠落的区域的坠落可能性区域重叠于由摄像头107拍摄到的图像。
接着，对本公开的实施方式1的无人飞行器1在用无人飞行器1搭载的摄像头107对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄，检测在重叠于拍摄图像整体51的坠落可能性区域52内存在的人，在检测到人的情况下使无人飞行器1移动以使得在坠落可能性区域52中检测不到人的处理进行说明。
图7是用于说明本公开的实施方式1的无人飞行器的处理的流程图。以下，对无人飞行器1的处理的流程进行说明。
在由操纵者3起动无人飞行器1时，图7所示的处理开始。
首先，当起动无人飞行器1后，中央控制部115使摄像头107起动，对无人飞行器1的铅垂方向的图像进行拍摄(步骤S1)。
在中央控制部115开始利用摄像头107进行拍摄时，坠落可能性区域决定部111基于存储部12的坠落可能性区域表124，将与高度0m对应的坠落可能性区域决定为初始的坠落可能性区域(步骤S2)。在本实施方式1中，坠落可能性区域决定部111通过图5而将与高度0m对应的坠落可能性区域即图像整体决定为初始的坠落可能性区域。
接着，中央控制部115判断无人飞行器1是否已经起飞(步骤S3)。在本实施方式1中，在无人飞行器1的通信部109接收到来自操纵器2的操纵指示，基本飞行控制部110基于接收到的操纵指示进行了最初的飞行控制处理的情况下，中央控制部115判断为无人飞行器1已经起飞。
步骤S1及步骤S2的处理也可以在即将在步骤S3的处理中由无人飞行器1进行最初的飞行控制处理之前实施。通过该结构，能够削减从使无人飞行器1起动到无人飞行器1实际开始飞行为止的待机时间内向摄像头107供给的电力，能够抑制电池的消耗。
在本实施方式1中，从在步骤S3的处理中无人飞行器1起飞的时刻起到在步骤S8的处理中无人飞行器1着陆的时刻为止的期间的处理(步骤S5～步骤S7的处理)与基于来自操纵器2的操纵指示的无人飞行器1的飞行控制处理(未图示)并列地进行。换言之，在无人飞行器1基于来自操纵器2的操纵指示进行飞行动作的期间，反复进行后述的步骤S5～步骤S7的处理。
在此，在判断为无人飞行器1没有起飞的情况下(在步骤S3中为否)，中央控制部115判断无人飞行器1的电源是否已被断开(步骤S4)。在判断为无人飞行器1的电源未被断开的情况下(在步骤S4中为否)，返回步骤S3的处理。在判断为无人飞行器1的电源已被断开的情况下(在步骤S4中为是)，结束处理。
另一方面，在判断为无人飞行器1已经起飞的情况下(在步骤S3中为是)，图像处理部112判断是否在步骤S2中决定的初始的坠落可能性区域52内检测到人(步骤S5)。具体而言，基于无人飞行器1的存储部12的图像处理程序121，图像处理部112通过图案匹配来检测在坠落可能性区域52内是否存在人。
在步骤S5的处理中成为处理对象的拍摄图像是从上空拍摄到的拍摄图像。因而，图像处理部112通过将拍摄图像与人的头部或人的脸部进行图案匹配，来判断在坠落可能性区域52内是否存在人。在此，在图案匹配时利用的图案数据优选从服务器等外部装置定期地进行更新，以提高图案匹配的精度。与服务器等外部装置的通信可以经由操纵器2来进行，也可以为了与外部装置通信而另外设置通信部。或者，无人飞行器1也可以装配可拆卸的存储介质，并读出存储于存储介质的图案数据。
此外，考虑到通过无人飞行器1的高度变高，拍摄图像会成为从远离地上的地方拍摄到的图像，从而难以检测到人。因而，中央控制部115也可以根据高度而对摄像头107进行变焦。通过该结构，即使在无人飞行器1的高度上升了的情况下，也能够通过图像处理以高的精度检测人的存在。另外，中央控制部115优选以使坠落可能性区域52包含于拍摄图像的方式控制焦点距离。通过该结构，能够使坠落可能性区域52不超出变焦后的拍摄图像，能够检测在坠落可能性区域52内存在的人。
在步骤S5的处理中图像处理部112判断为在坠落可能性区域52内检测到人的情况下(在步骤S5中为是)，坠落回避飞行控制部114进行控制无人飞行器1的飞行以使得从坠落可能性区域52内检测不到人的坠落回避飞行控制处理(步骤S5)。坠落回避飞行控制部114为了避免无人飞行器1因故障等不测的事态而突然向人的上方坠落，通过控制无人飞行器1的飞行来使其在坠落可能性区域52中移动。
步骤S6的处理由坠落回避飞行控制部114基于存储部12的坠落回避程序123来进行。关于步骤S6的坠落回避飞行控制处理的详细情况，将在后面进行叙述。
另一方面，在步骤S5的处理中图像处理部112判断为在坠落可能性区域52内未检测到人的情况下(在步骤S5中为否)，或者在步骤S6的坠落回避飞行控制处理已经完成的情况下，坠落可能性区域决定部111基于存储部12的坠落可能性区域决定程序122进行变更坠落可能性区域52的坠落可能性区域变更处理(步骤S7)。关于步骤S7的坠落可能性区域变更处理的详细情况，将在后面进行叙述。
接着，中央控制部115判断无人飞行器1是否已经着陆(步骤S8)。具体而言，在由无人飞行器1的高度传感器100测定的无人飞行器1的高度成为了0m的情况下，中央控制部115判断为无人飞行器1已经着陆。
在步骤S8的处理中判断为无人飞行器1没有着陆的情况下(在步骤S8中为否)，返回步骤S5的处理，进行步骤S5的处理。
另一方面，在步骤S8的处理中判定为无人飞行器1已经着陆的情况下(在步骤S8中为是)，返回步骤S2的处理，坠落可能性区域决定部111再次将坠落可能性区域52决定为初始的坠落可能性区域。该处理是考虑到在无人飞行器1着陆后无人飞行器1会再度起飞，所以为了该起飞而做准备的处理。然后，在步骤S3中，中央控制部115判断无人飞行器1是否已经再度起飞。
通过以上处理，无人飞行器1用搭载于无人飞行器1的摄像头107对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄，判断在重叠于拍摄到的图像整体51的坠落可能性区域52内是否检测到人，在判断为检测到人的情况下，使无人飞行器1移动以使得在坠落可能性区域52内检测不到人。
(坠落回避飞行控制处理的详细内容)
接着，对图7的步骤S6的坠落回避飞行控制处理，即在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下的用于坠落回避的无人飞行器1的飞行控制处理进行详细说明。
图8是用于说明图7的步骤S6的坠落回避飞行控制处理的流程图。图9是用于说明使用对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄的图像来决定坠落回避飞行控制处理中的无人飞行器的飞行方向的方法的图。
在图9中，图像整体51的中心表示从无人飞行器1延伸的铅垂线与地表面相交的正下点53，以正下点53为中心的圆内的区域表示坠落可能性区域52。另外，在图像整体51中存在人410～413的头部。在图9中，表示在坠落可能性区域52中检测到人413的状态。
以下，使用图9对图8的流程图进行说明。
在本实施方式1中，当在坠落可能性区域52内检测到人时，开始用于坠落回避的无人飞行器1的坠落回避飞行控制处理。坠落回避飞行控制处理由控制部11的坠落回避飞行控制部114基于存储部12中的坠落回避程序123进行。
首先，坠落回避飞行控制部114为了使无人飞行器1朝向人少的方向飞行以使得从坠落可能性区域52内检测不到人而将图像整体51分割成多个区域(步骤S21)。在本实施方式1中，如图9所示，以无人飞行器1的正下点53为中心，将图像整体51分割成4个分割区域510～513。作为图像的分割方法，例如可以使用方位传感器105，使方位重叠于图像，基于方位来分割图像整体。即，坠落回避飞行控制部114可以以无人飞行器1的正下点53为中心而呈放射状地分割成4个分割区域。此外，在本实施方式1中，坠落回避飞行控制部114将图像整体51一分为四，但只要是分割成包含检测到的人413的第1区域和第1区域以外的第2区域的结构即可，也可以是其他结构。
接着，坠落回避飞行控制部114将多个分割区域510～513中不包含在坠落可能性区域52内检测到的人413的分割区域作为无人飞行器1为了避免坠落而移动的方向的候补即回避候补区而提取出(步骤S22)。在图9中，分割区域510、511、512作为回避候补区被提取出。
接着，图像处理部112检测在通过步骤S22的处理提取出的回避候补区510、511、512的各个中存在的人(步骤S23)。该检测处理通过由坠落回避飞行控制部114将处理委托给图像处理部112来进行。该通过图像识别来检测人的处理是与检测坠落可能性区域内存在的人的图7的步骤S5的处理同样的处理。
接着，坠落回避飞行控制部114基于步骤S23的处理中的回避候补区内存在的人的检测结果，算出各回避候补区内存在的人数，将回避候补区内存在的人数最少的回避候补区决定为无人飞行器1为了避免坠落而移动的方向的回避区(步骤S24)。在图9的情况下，在回避候补区510、511、512中检测到的人数分别是1人、0人、1人，所以坠落回避飞行控制部114将存在的人数最少的回避候补区511决定为回避区。
由于通过步骤S24的处理决定回避区，所以使无人飞行器1朝向所决定的回避区移动即可，但无人飞行器1有可能正在由操纵器2操纵。因而，坠落回避飞行控制部114在使无人飞行器1向所决定的回避区移动之前，使操纵器2的操纵指示暂时无效(步骤S25)。具体而言，坠落回避飞行控制部114通过使基本飞行控制部110不进行从操纵器2接收到的操纵指示来使来自操纵器2的操纵指示无效。在此，在使来自操纵器2的操纵指示无效的情况下，优选向操纵者3通知。在没有向操纵者3通知的情况下，操纵者3有可能因为突然无人飞行器1的操纵不再起作用而误判断为无人飞行器1发生了故障。因而，在使从操纵器2发送出的无人飞行器1的操纵指示无效的情况下，优选向操纵者3进行通知。
当通过步骤S25的处理使来自操纵器2的操纵指示无效后，坠落回避飞行控制部114控制无人飞行器1的飞行以使其朝向通过步骤S24的处理决定出的回避区511的方向移动(步骤S26)。
此外，坠落回避飞行控制部114需要使无人飞行器1至少飞行如下距离，该距离是从坠落可能性区域52的圆的半径减去从无人飞行器1的正下点53到检测到的人413的位置为止的距离后的距离。飞行距离可以事先存储，也可以在每次移动时算出。由于坠落可能性区域52的半径已知，所以从无人飞行器1的正下点53到检测到的人413的位置为止的距离可以通过从无人飞行器1的正下点53到检测到的人413的位置为止的相对位置而算出。例如，在以无人飞行器1的正下点53为中心的坠落可能性区域52的半径为6.0m，在坠落可能性区域52内检测到的人413的位置处于与无人飞行器1的正下点53相距坠落可能性区域52的半径的三分之二的位置的情况下，从无人飞行器1的正下点53到检测到的人413的位置为止的距离为4.0m。
在使用事先存储的飞行距离的情况下，有的状况下，即使进行了用于坠落回避的飞行控制，也有可能因为飞行距离不够而无法在坠落可能性区域52检测不到人。在该情况下，通过再次进行用于坠落回避的飞行控制，能够使得在坠落可能性区域52内检测不到人。
当在步骤S26的处理中通过用于坠落回避的飞行控制而在坠落可能性区域52内不存在人后，坠落回避飞行控制部114使通过步骤S25的处理暂时变得无效的来自操纵器2的操纵指示有效(步骤S27)，结束处理。
通过以上处理，即使无人飞行器1因故障等不测的事态而突然坠落，也能够避免其向人的上方坠落。
此外，在本实施方式1中，在图8的步骤S24的处理中，回避候补区内存在的人数最少的回避候补区有1个，但实际上也可想到回避候补区内存在的人数最少的回避候补区存在多个的情况。在该情况下，坠落回避飞行控制部114需要从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个。以下，对从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的方法进行说明。
图10是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第1选择处理的图，图11是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第2选择处理的图，图12是用于说明从存在的人数最少的多个回避候补区中选择1个的第3选择处理的图。
在图10～图12中分别示出了在对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄得到的图像中，在作为检测到的人数最少的回避候补区而提取出了多个回避候补区510、511、512的情况下，从多个回避候补区510、511、512中选择1个的选择处理的例子。在图10～图12中，与图9相同的标号表示相同的结构要素。
图10～图12分别示出了在对无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄得到的图像中，在坠落可能性区域52内检测到人413之后，在多个回避候补区510、511、512中检测到的人数都是0人的情况下，使无人飞行器1向哪个方向移动。
在图10所示的第1选择处理中，坠落回避飞行控制部114从检测到的人数最少的多个回避候补区510、511、512中将存在于风向7的方向的回避候补区512决定为回避区，使无人飞行器1朝向回避区512的方向61移动。通过该结构，无人飞行器1被控制成向与风向相同的方向前进，所以能够减少对坠落回避的飞行造成的飞行负担。
在图11所示的第2选择处理中，坠落回避飞行控制部114从检测到的人数最少的多个回避候补区510、511、512中将以无人飞行器1的正下点53为基点而存在于与在坠落可能性区域52内检测到的人413的位置相对的位置的回避候补区511决定为回避区，使无人飞行器1朝向回避区511的方向62移动。即，坠落回避飞行控制部114使无人飞行器1朝向从在坠落可能性区域52内检测到的人413的位置朝向无人飞行器1的正下点53的方向62移动。通过该结构，能够在最短的时间内使得从坠落可能性区域52内检测不到人。
在图12所示的第3选择处理中，坠落回避飞行控制部114从检测到的人数最少的多个回避候补区510、511、512中将与无人飞行器1预定前往的目的地8最近的回避候补区510决定为回避区，使无人飞行器1朝向回避区510的方向63移动。通过该结构，无人飞行器1被控制成向与目的地所在的方向相同的方向前进，所以能够缩短距离目的地的飞行距离。
图10～图12虽然分别作为在存在检测到的人数最少的多个回避候补区的情况下从多个回避候补区中选择1个回避候补区的方法而进行了说明，但也可以使其为在坠落可能性区域52内检测到人的情况下的用于避免无人飞行器1向人的上方坠落的无人飞行器1的移动控制处理。
此外，在本实施方式1中，在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下，进行用于避免无人飞行器1向人的上方坠落的无人飞行器1的飞行控制处理，但在坠落可能性区域52内检测到的人是操纵者3的情况下，也可以不进行用于避免无人飞行器1向人的上方坠落的飞行控制处理。操纵者3一边目视无人飞行器1一边进行操纵。因而，即使无人飞行器1发生了坠落，也能够通过操纵者3进行躲避来避免无人飞行器1向操纵者3的上方坠落。另外，若尽管操纵者3一边目视无人飞行器1一边进行操纵，却在检测到存在于坠落可能性区域52的操纵者3时使无人飞行器1自动移动，则会妨碍操纵。
因而，中央控制部115也可以在由图像处理部112检测到人的情况下，判断在坠落可能性区域内检测到的人是否符合预先设定的条件。在此，人是回避对象物的一例，预先设定的条件例如是检测到的人是操纵者。坠落回避飞行控制部114在由中央控制部115判断为在坠落可能性区域内检测到的人符合预先设定的条件的情况下，不控制无人飞行器的飞行。即，坠落回避飞行控制部114在由中央控制部115判断为在坠落可能性区域内检测到的人是操纵者的情况下，不控制无人飞行器的飞行。
作为另一结构，在坠落可能性区域52内检测到的人是操纵者3的情况下，无人飞行器1也可以向操纵者3的操纵器2通知在坠落可能性区域52内检测到操纵者3，在通知后，还可以向操纵者3询问是否进行用于坠落回避的飞行控制处理，操纵者3也可以事先选择在坠落可能性区域52内检测到的人是操纵者3的情况下是否进行用于坠落回避的飞行控制处理。
此外，例如也可以是，操纵器2将操纵者3的位置信息通知给无人飞行器1，无人飞行器1通过判断在坠落可能性区域52内检测到的人的位置是否与从操纵器2通知的操纵者3的位置一致来判断在坠落可能性区域52内检测到的人是否是操纵者3。作为另一结构，无人飞行器1也可以预先储存操纵者3的脸部图像，通过将在坠落可能性区域52内检测到的人的脸部图像与预先存储的操纵者3的脸部图像进行比对来判断在坠落可能性区域52内检测到的人是否是操纵者3。
以上，虽然叙述了在坠落可能性区域52内检测到的人是操纵者3的情况的处理，但在坠落可能性区域52内检测到的人不仅仅是操纵者3，对于目视无人飞行器1的飞行的有关人员，例如被称作视觉观察者(visual observer)的用来辅助操纵者3的视觉确认的人，也可以进行与在坠落可能性区域52内检测到的人是操纵者3的情况下的处理同样的处理。
此外，在本实施方式1中，在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下，为了坠落回避而控制无人飞行器1的飞行，但在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下，也可以通知操纵者3，通过操纵者3的操纵来使无人飞行器1飞行以使得从坠落可能性区域52检测不到人。通过本结构，能够根据操纵者3的意图来进行用于坠落回避的飞行控制。
另外，也可以进一步将与坠落可能性区域52的外缘部分相邻的注意唤起区域重叠于所拍摄的图像，在检测到存在于注意唤起区域的人的情况下通知操纵者3，通过操纵者3的操纵来使无人飞行器1飞行以使得从注意唤起区域检测不到人。通过该结构，在检测到存在于注意唤起区域内的人的情况下，能够根据操纵者3的意图来进行用于坠落回避的飞行控制。另外，在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下，无人飞行器1能够自主地进行用于坠落回避的飞行控制。
另外，作为另一结构，也可以在检测到存在于坠落可能性区域52的人的情况下，向操纵者3询问是否控制用于坠落回避的无人飞行器1的飞行，基于询问的应答结果来决定是否控制用于坠落回避的无人飞行器1的飞行。即，通信部109也可以与操纵无人飞行器1的操纵者3所携带的终端装置(操纵器2)进行通信，在由图像处理部112检测到人的情况下，向终端装置询问是否由坠落回避飞行控制部114控制无人飞行器1的飞行。然后，坠落回避飞行控制部114可以在从终端装置接收到了表示是否由坠落回避飞行控制部114控制无人飞行器1的飞行的回答结果的情况下，根据回答结果来决定是否控制无人飞行器1的飞行。此外，人是回避对象物的一例。通过本结构，能够根据操纵者3的意图来进行用于坠落回避的飞行控制。
(坠落可能性区域变更处理的详细内容)
接着，对图7的步骤S7的坠落可能性区域变更处理即变更无人飞行器1的坠落可能性区域52的变更处理进行详细说明。
图13是用于说明图7的步骤S7的无人飞行器的坠落可能性区域变更处理的流程图。
无人飞行器1的坠落可能性区域变更处理由坠落可能性区域决定部111基于坠落可能性区域决定程序122来进行。
首先，坠落可能性区域决定部111使用高度传感器100测定无人飞行器1的高度(步骤S41)。
接着，坠落可能性区域决定部111使用风速传感器101测定无人飞行器1的周围的风速(步骤S42)。
接着，坠落可能性区域决定部111从存储部12的坠落可能性区域表124提取出与通过步骤S41的处理测定出的高度以及通过步骤S42的处理测定出的风速对应的坠落可能性区域，将提取出的坠落可能性区域决定为当前的坠落可能性区域(步骤S43)。
接着，坠落可能性区域决定部111委托图像处理部112，使通过步骤S43的处理决定出的坠落可能性区域重叠于由摄像头107拍摄到的图像(步骤S44)。
通过以上处理，能够基于无人飞行器1的高度及风速来变更坠落可能性区域。
若坠落可能性区域是固定的，则有的状况下，固定的坠落可能性区域有可能不够大，或者固定的坠落可能性区域有可能过大。
例如，在坠落可能性区域被设定得窄的情况下，若无人飞行器1从高度较高的地方坠落，则无人飞行器1可能会在坠落中的风的影响下超出所设定的坠落可能性区域而坠落。在该情况下，无人飞行器1可能会向处于坠落可能性区域外的人的上方掉落。因而，在无人飞行器1在高度较高的地方飞行的情况下，在使无人飞行器1安全飞行的观点上，将坠落可能性区域设定得窄是不优选的。
另一方面，在坠落可能性区域被设定得宽的情况下，尽管无人飞行器1在高度较低的地方飞行，坠落可能性区域却被设定得宽，所以连存在于无人飞行器1坠落的可能性接近0％的位置的人都会被检测出，恐怕会过度进行用于坠落回避的处理。这样，在无人飞行器1在高度较低的地方飞行的情况下，会检测出存在于无人飞行器1坠落的可能性接近0％的位置的人而过度进行用于坠落回避的处理，有可能无法使无人飞行器1按照目的飞行。因而，在无人飞行器1在高度较低的地方飞行的情况下，在使无人飞行器1高效地飞行的观点上，将坠落可能性区域设定得宽是不优选的。
与此相对，若是本公开的无人飞行器，则基于高度及风速动态地变更坠落可能性区域，所以能够防止无人飞行器1向人的上方坠落，且能够使无人飞行器1高效地飞行。
此外，在本实施方式1中，使用高度及风速的双方来变更坠落可能性区域，但为了简化结构，也可以使用高度及风速的任一方来变更坠落可能性区域。即，坠落可能性区域决定部111也可以基于由高度传感器100测定出的高度来变更坠落可能性区域。在该情况下，坠落可能性区域表124保存仅与高度进行了关联的坠落可能性区域。另外，坠落可能性区域决定部111也可以基于由风速传感器101测定出的风速来变更坠落可能性区域。在该情况下，坠落可能性区域表124保存仅与风速进行了关联的坠落可能性区域。不过，作为更准确地变更坠落可能性区域的方法，优选使用高度及风速的双方来变更坠落可能性区域。
另外，坠落可能性区域决定部111也可以基于由风向传感器102测定出的风向以及由风速传感器101测定出的风速来变更坠落可能性区域。在该情况下，坠落可能性区域表124保存与风向及风速进行了关联的坠落可能性区域。另外，坠落可能性区域决定部111也可以基于由速度传感器103测定出的飞行速度以及由方位传感器105测定出的方位来变更坠落可能性区域。在该情况下，坠落可能性区域表124保存与飞行速度及方位进行了关联的坠落可能性区域。
此外，本实施方式1中的无人飞行器1虽然预先在存储部12中存储坠落可能性区域表124，但也可以预先存储预定的程序，对测定出的高度及风速的值应用预定的程序来算出坠落可能性区域。
此外，在本实施方式1中，操纵者3虽然通过操纵器2实时地操纵无人飞行器1，但在事先对无人飞行器1设定了飞行路线信息、无人飞行器1按照飞行路线信息进行自主飞行的情况下，也能应用本实施方式。
此外，在本实施方式1中，虽然是无人飞行器1进行图像处理或坠落可能性区域变更处理，但也可以由无人飞行器1将拍摄到的图像发送给操纵器2或服务器等外部装置(未图示)，在操纵器2或外部装置中进行图像处理或坠落可能性区域变更处理。
使无人飞行器1进行高度的处理恐怕会导致成本上升。另外，无人飞行器1有可能在风或障碍物的影响下坠落，所以恐怕会因坠落而发生故障。因而，要求高度的处理能力的处理可由操纵器2或服务器等外部装置进行。
不过，在与操纵器2或服务器等的外部装置的通信中断了的情况下，无法检测坠落可能性区域内存在的人，恐怕无法进行用于坠落回避的飞行控制，所以优选在无人飞行器1的内部执行处理。
另外，在本实施方式中，回避对象物例如是人，但本公开不特别限定于此，回避对象物也可以是动物或汽车等。
(效果)
以上，根据本公开的实施方式1中的无人飞行器，无人飞行器1将无人飞行器1有可能坠落的坠落可能性区域52重叠于对该无人飞行器1的铅垂方向进行拍摄得到的图像，在检测到该坠落可能性区域52内存在的人时，使无人飞行器1移动以使得从该坠落可能性区域52检测不到人。通过该结构，能够避免无人飞行器1因故障等的不测的事态而坠落到难以事先设定禁止无人飞行器1飞行的飞行禁止区的人的头上。
另外，由于基于由无人飞行器1测定出的高度及风速动态地变更坠落可能性区域52，所以能够根据无人飞行器1的状况变更坠落可能性区域52的大小，能够使无人飞行器1安全且高效地飞行。
(实施方式2)
在本实施方式2中，对如下例子进行说明：作为在检测到存在于坠落可能性区域的人时避免坠落的方法，以降低高度的方式控制无人飞行器的飞行来缩窄坠落可能性区域，从而控制无人飞行器的飞行以使得从坠落可能性区域检测不到人。
图14是示出本公开的实施方式2中的无人飞行器的功能结构的框图。对于与图3同样的要素，标注有相同的标号，省略详细的说明。
图14所示的无人飞行器1B相对于图3所示的无人飞行器1，在坠落回避飞行控制部114B及坠落回避程序123B的结构上不同。
坠落回避飞行控制部114B在由图像处理部112检测到人的情况下，以降低无人飞行器1B的高度的方式控制无人飞行器1B的飞行。此外，人是回避对象物的一例。坠落回避飞行控制部114B按照坠落回避程序123B来进行处理。
坠落可能性区域决定部111随着无人飞行器1B的高度下降而缩窄坠落可能性区域。
图15是用于说明本实施方式2的无人飞行器的处理的流程图。本实施方式2的无人飞行器1B检测在重叠于拍摄图像的坠落可能性区域内存在的人，在检测到坠落可能性区域内存在的人的情况下，控制无人飞行器1B的飞行以使得从坠落可能性区域检测不到人。此外，图15所示的步骤S51～步骤S55及步骤S57～步骤S58的处理与图7所示的步骤S1～步骤S5及步骤S7～步骤S8的处理相同，所以省略详细的说明。
在图15所示的流程图中，步骤S56的坠落回避飞行控制处理与图7所示的步骤S6的坠落回避飞行控制处理不同。
图16是用于说明图15的步骤S56的坠落回避飞行控制处理的流程图。图17是示出在检测到存在于坠落可能性区域的人的时刻对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄得到的图像及坠落可能性区域的图，图18是示出在无人飞行器进行了用于坠落回避的飞行控制的时刻对无人飞行器的铅垂方向进行拍摄得到的图像及坠落可能性区域的图。
以下，使用图17及图18对图16的流程图进行说明。
在实施方式2中，当在坠落可能性区域52B1内检测到人时，开始进行用于坠落回避的无人飞行器1B的坠落回避飞行控制处理。坠落回避飞行控制处理由控制部11的坠落回避飞行控制部114B基于存储部12中的坠落回避程序123B来进行。
首先，坠落回避飞行控制部114B算出无人飞行器1B的正下点53B与由图像处理部112在坠落可能性区域52B1内检测到的人411B的位置之间的距离(步骤S71)。由于坠落可能性区域52B1的半径已知，所以从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离可以通过从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的相对位置来算出。
在本实施方式2中，如图17所示，例如，无人飞行器1B在高度20m的位置飞行，无人飞行器1B的周围的风速为5.0m/s，在坠落可能性区域52B1内检测到的人411B的位置处于与无人飞行器1B的正下点53B相距坠落可能性区域52B1的半径的四分之三的位置。在该情况下，坠落可能性区域52B1通过图5所示的坠落可能性区域表124而成为以无人飞行器1B的正下点53B为中心的半径6.0m的圆。因此，由于在坠落可能性区域52B1内检测到的人411B的位置是与无人飞行器1B的正下点53B相距半径的四分之三的位置，所以从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离为4.5m。
接着，坠落回避飞行控制部114B从坠落可能性区域表124中提取出具有比算出的从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离短的半径的坠落可能性区域(步骤S72)。在本实施方式2中，由于从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离是4.5m，所以坠落回避飞行控制部114B从坠落可能性区域表124中提取出半径比4.5m短的坠落可能性区域。在本实施方式2中，由于风速是5.0m/s，所以与高度5～15m对应的半径4.0m的圆成为符合条件的坠落可能性区域。
接着，坠落回避飞行控制部114B决定与所提取出的坠落可能性区域对应的高度(步骤S73)。在本实施方式2中，由于提取出了半径为4.0m的坠落可能性区域，所以将与该坠落可能性区域对应的5～15m的范围内的高度决定为无人飞行器1B的飞行高度。在本实施方式2中，坠落回避飞行控制部114B将5～15m的范围的中间的高度10m决定为无人飞行器1B的飞行高度。
由于通过步骤S73的处理决定飞行高度，所以使无人飞行器1B以成为所决定的飞行高度的方式移动即可，但无人飞行器1B有可能正在由操纵器2操纵。因而，坠落回避飞行控制部114B在使无人飞行器1B向所决定的飞行高度移动之前，使操纵器2的操纵指示暂时无效(步骤S74)。此外，使操纵指示无效的具体处理已经在图8的步骤S25中进行了说明，所以省略说明。
在通过步骤S74的处理使来自操纵器2的操纵指示暂时无效之后，坠落回避飞行控制部114B控制无人飞行器1的飞行以使其朝向通过步骤S73的处理决定出的飞行高度下降(步骤S75)。图18示出了在使无人飞行器1B朝向通过步骤S73的处理决定出的飞行高度飞行之后拍摄到的图像，通过降低无人飞行器1B的高度，坠落可能性区域变窄，在坠落可能性区域52B2内不再存在人。
在步骤S75的处理后，坠落回避飞行控制部114B使无效的来自操纵器2的操纵指示有效(步骤S76)，结束处理。
通过以上处理，即使在无人飞行器1B因故障等不测的事态而发生了突然坠落，也能避免其向人的上方坠落。
此外，在步骤S72的处理中，在存在具有比从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离短的半径的多个坠落可能性区域的情况下，坠落回避飞行控制部114B从多个坠落可能性区域中选择1个。作为选择方法，例如选择高度最高的坠落可能性区域。根据该结构，能够使用于坠落回避的飞行距离最短。
作为另一结构，坠落回避飞行控制部114B也可以对拍摄图像整体检测人的存在，通过所检测到的人数来从多个坠落可能性区域中选择1个。若是该结构，则能够根据所检测到的人数来调整坠落可能性区域。
该结构中，例如，坠落回避飞行控制部114B在图像整体中检测到的人数比预定的人数多的情况下，从多个坠落可能性区域中选择高度最低的坠落可能性区域，在图像整体中检测到的人数比预定的数少的情况下，从多个坠落可能性区域中选择高度最高的坠落可能性区域。根据该结构，在存在于图像整体的人比预定的人数多时，通过使无人飞行器1B在较低的高度飞行，能够防止无人飞行器1B向人的上方坠落。另外，在存在于图像整体的人比预定的人数少时，通过使无人飞行器1B在较高的高度飞行，能够以所需最小限度的移动来防止无人飞行器1B向人的上方坠落，并且能够使无人飞行器1B以与当初的无人飞行器1B的高度相近的高度飞行。
此外，在本实施方式2中，虽然对在坠落可能性区域内检测到人的情况下，降低无人飞行器1B的高度而缩窄坠落可能性区域的例子进行了说明，但即使在坠落可能性区域内没有检测到人的情况下，在坠落可能性区域外的预定区域内检测到人时，也优选事先进行降低无人飞行器1B的高度而缩窄坠落可能性区域的处理。
即，图像处理部112也可以检测图像的外缘部分与坠落可能性区域的外缘部分之间的区域内存在的人。在此，人是回避对象物的一例。坠落回避飞行控制部114B在由图像处理部112检测到的人数比预定人数多的情况下，控制无人飞行器1B的飞行以降低无人飞行器1B的高度。坠落可能性区域决定部111随着无人飞行器1B的高度下降而缩窄坠落可能性区域。随着无人飞行器1B的高度变高，无人飞行器1B与鸟等碰撞或者因突然刮起的暴风等而超出坠落可能性区域而坠落的可能性升高。因而，通过如本结构这样，即使在坠落可能性区域内没有检测到人的情况下，在检测到图像的外缘部分与坠落可能性区域的外缘部分之间的区域内存在的人时，也事先降低无人飞行器1B的高度而缩窄坠落可能性区域，能够防止无人飞行器1B向人的上方坠落。
此外，在图5的坠落可能性区域表124中，在高度为0～5m的范围内，图像整体为坠落可能性区域。因而，在本实施方式2的步骤S72的处理中，在提取具有比所算出的从无人飞行器1B的正下点53B到检测到的人411B的位置为止的距离短的半径的坠落可能性区域时，坠落回避飞行控制部114B不提取高度与0～5m的范围对应的坠落可能性区域。然而，在高度为0～5m的情况下，坠落可能性区域最窄，所以优选提取与0～5m的范围的高度对应的坠落可能性区域。
(实施方式3)
在本实施方式3中，对在变更坠落可能性区域的处理中，通过考虑无人飞行器的移动方向及移动速度来变更坠落可能性区域，从而更合适地决定坠落可能性区域的例子进行说明。
图19是示出本公开的实施方式3中的无人飞行器的功能结构的框图。对于与图3同样的要素，标注有相同的标号，省略详细的说明。
图19所示的无人飞行器1C相对于图3所示的无人飞行器1，在坠落可能性区域决定部111C及坠落可能性区域决定程序122C的结构上不同。
坠落可能性区域决定部111C按照坠落可能性区域决定程序122C来进行处理。
图20是用于说明本实施方式3的无人飞行器的处理的流程图。本实施方式3的无人飞行器1C检测在重叠于拍摄图像的坠落可能性区域内存在的人，在检测到坠落可能性区域内存在的人的情况下，控制无人飞行器1C的飞行以使得从坠落可能性区域检测不到人。此外，图20所示的步骤S81～步骤S86及步骤S88的处理与图7所示的步骤S1～步骤S6及步骤S8的处理相同，所以省略详细的说明。
在图20所示的流程图中，步骤S87的坠落可能性区域变更处理与图7所示的步骤S7的坠落可能性区域变更处理不同。
图21是用于说明图20的步骤S87的坠落可能性区域变更处理的流程图。以下，对图21的流程图进行说明。
首先，坠落可能性区域决定部111C使用速度传感器103测定无人飞行器1C的速度(步骤S101)。
接着，坠落可能性区域决定部111C决定由摄像头107拍摄到的图像上的无人飞行器1C的移动方向(步骤S102)。具体而言，坠落可能性区域决定部111C使用位置测定部106多次测定无人飞行器1C的位置信息，基于所测定的多个位置信息的变化来决定无人飞行器1C的飞行方向。接着，坠落可能性区域决定部111C使用方位传感器105测定方位，将所测定的方位重叠于由摄像头107拍摄到的图像。然后，坠落可能性区域决定部111C将所决定的无人飞行器1C的飞行方向重叠于重叠有方位的图像，由此来决定图像上的无人飞行器1C的移动方向。
接着，坠落可能性区域决定部111C使用高度传感器100测定无人飞行器1C的高度(步骤S103)。
接着，坠落可能性区域决定部111C基于通过步骤S103的处理测定出的高度，算出无人飞行器1C掉落到地上的情况下所需的掉落时间(步骤S104)。此外，掉落时间能够基于自由掉落的法则来算出。
接着，坠落可能性区域决定部111C算出在经过通过步骤S104的处理算出的掉落时间的期间无人飞行器1C所前进的距离(以后，称作掉落时间行进距离)(步骤S105)。此外，掉落时间行进距离能够通过将在步骤S101的处理中测定出的无人飞行器1C的速度乘以在步骤S104的处理中算出的掉落时间来算出。
接着，坠落可能性区域决定部111C决定从无人飞行器1C的正下点向在步骤S102的处理中决定出的无人飞行器1C的移动方向远离了在步骤S105的处理中算出的掉落时间行进距离后的掉落预测地点(步骤S106)。
接着，坠落可能性区域决定部111C决定使以无人飞行器1C的正下点为中心的坠落可能性区域的中心点从无人飞行器1C的正下点向掉落预测地点平行移动后的移动后坠落可能性区域(步骤S107)。
接着，坠落可能性区域决定部111C委托图像处理部112，将在步骤S107中决定出的移动后坠落可能性区域重叠于由摄像头107拍摄到的图像。
图22是示出在本公开的实施方式3中的坠落可能性区域变更处理中重叠了移动后坠落可能性区域后的拍摄图像的一例的图。
在图22中，拍摄图像51C的中心表示无人飞行器1C的正下点53C。坠落可能性区域决定部111C决定从无人飞行器1C的正下点53C向无人飞行器1C的移动方向55C远离了掉落时间行进距离的掉落预测地点54C。然后，坠落可能性区域决定部111C决定使以无人飞行器1C的正下点53C为中心的坠落可能性区域56C的中心点从无人飞行器1C的正下点53C向掉落预测地点54C平行移动后的移动后坠落可能性区域52C。坠落可能性区域决定部111C将所决定的移动后坠落可能性区域52C重叠于拍摄图像51C。
通过进行以上处理，在变更坠落可能性区域的处理中，能够考虑无人飞行器的移动方向及移动速度来变更坠落可能性区域，能够更合适地决定坠落可能性区域，能够进一步降低无人飞行器向人的上方坠落的可能性。
此外，在步骤S107的处理中，虽然将使以无人飞行器1C的正下点为中心的坠落可能性区域从无人飞行器1C的正下点平行移动到掉落预测地点后的区域决定为移动后坠落可能性区域，但只要是考虑无人飞行器1C的移动速度和移动方向来决定移动后坠落可能性区域的结构即可，也可以是其他结构。
此外，在本实施方式3中，虽然对通过无人飞行器1C的移动速度和移动方向来决定移动后坠落可能性区域的结构进行说明，但也可以不使用无人飞行器1C所测定的高度或风速，仅使用无人飞行器1C的移动速度及移动方向来决定移动后坠落可能性区域。例如，在无人飞行器1C以预定的高度飞行的情况或无人飞行器1C在不容易风速的影响的环境中飞行的情况下，不一定必须基于无人飞行器1C的高度或风速来变更移动后坠落可能性区域。在该情况下，仅考虑无人飞行器1C的移动速度及移动方向来决定移动后坠落可能性区域即可。
此外，在本实施方式3中，虽然对通过无人飞行器1C的移动速度及移动方向来决定移动后坠落可能性区域的结构进行了说明，但同样也可以通过无人飞行器1C的周围的风速和风向来决定移动后坠落可能性区域。在该结构的情况下，相当于本实施方式3中的无人飞行器1C的移动速度的是无人飞行器1C的周围的风速，相当于本实施方式3中的无人飞行器1C的移动方向的是无人飞行器1C的周围的风的朝向。通过该结构，能够考虑无人飞行器1C的周围的风速和风向来决定移动后坠落可能性区域，能够更合适地决定移动后坠落可能性区域，能够进一步降低无人飞行器1C向人的上方坠落的可能性。
(其他实施方式)
以上，作为本公开的技术例示而说明了实施方式1～3。然而，本公开的技术不限于此，也能够应用于进行了变更、置换、附加、省略等的实施方式。另外，也能够将在实施方式1～3中说明的各结构要素组合而形成新的实施方式。
以上，虽然基于实施方式对本公开的一个或多个技术方案的无人飞行器及无人飞行器的飞行控制方法进行了说明，但本公开不限于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对本实施方式实施了本领域技术人员想到的各种变形后的形态以及将不同实施方式中的结构要素组合而构建的形态也包含于本公开的一个或多个技术方案的范围内。
此外，在上述各实施方式中，各结构要素可以由专用的硬件构成，也可以通过执行适合各结构要素的软件程序来实现。各结构要素可以通过CPU或处理器等程序执行部将记录于硬盘或半导体存储器等记录介质的软件程序读出并执行而实现。
本公开的实施方式1～3的无人飞行器的功能的一部分或全部典型地作为是集成电路的LSI(Large Scale Integration：大规模集成)而实现。它们也可以独立地单芯片化，也可以以包含一部分或全部的方式单芯片化。另外，集成电路化不限于LSI，也可以由专用电路或通用处理器实现。在LSI制造后能编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或能够重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器。
另外，本公开的实施方式1～3的无人飞行器的功能的一部分或全部也可以通过CPU等的处理器执行程序来实现。
另外，以上使用的数字都是为了对本公开进行具体说明而例示的数字，本公开不限于所例示的数字。
另外，在上述图7、图8、图13、图15、图16、图20及图21所示的流程图中，执行各步骤的顺序是用于对本公开进行具体说明而例示的顺序，在能够得到同样的效果的范围内也可以是上述以外的顺序。另外，上述步骤的一部分也可以与其他步骤同时(并列)执行。
而且，只要不脱离本公开的主旨，则对本公开的各实施方式实施了本领域技术人员能够想到的范围内的变更的各种变形例也包含于本公开。
产业上的可利用性
本公开的无人飞行器及飞行控制方法作为能够防止无人飞行器朝向回避对象物掉落并且能够使无人飞行器高效地飞行的以无人方式飞行的无人飞行器及该无人飞行器的飞行控制方法是有用的。
标号说明
1、1B、1C 无人飞行器
2 操纵器
3 操纵者
11 控制部
12 存储部
13 电力供给部
20 表示部
21 操作指示输入部
22 通信部
23 控制部
24 电力供给部
100 高度传感器
101 风速传感器
102 风向传感器
103 速度传感器
104 倾斜传感器
105 方位传感器
106 位置测定部
107 摄像头
108 驱动部
109 通信部
110 基本飞行控制部
111、111C 坠落可能性区域决定部
112 图像处理部
113 摄像头朝向控制部
114、114B 坠落回避飞行控制部
115 中央控制部
120 飞行基本程序
121 图像处理程序
122、122C 坠落可能性区域决定程序
123、123B 坠落回避程序
124 坠落可能性区域表。

Claims (8)

1.一种无人飞行器，具备：
拍摄部，其拍摄无人飞行器的铅垂方向的图像；
图像处理部，其将所述无人飞行器有可能坠落的区域重叠于所述图像，并检测重叠的所述区域内存在的回避对象物；
控制部，其在检测到所述回避对象物的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以使得从所述区域内检测不到所述回避对象物；以及
决定部，其根据所述控制部的控制结果来变更所述区域，
还具备测定所述无人飞行器的高度的高度传感器，
所述控制部基于所述高度来控制所述无人飞行器的飞行，
所述决定部随着所述无人飞行器的高度下降而缩窄所述区域。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器，
所述图像处理部还检测存在于所述区域的外侧的所述回避对象物，
所述控制部在所检测到的所述回避对象物的数量比预定数量多的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以降低所述无人飞行器的高度，
所述决定部随着所述无人飞行器的高度下降而缩窄所述区域。
3.根据权利要求1所述的无人飞行器，
还具备测定所述无人飞行器的周围的风速的风速传感器，
所述控制部基于所述风速来控制所述无人飞行器的飞行。
4.根据权利要求3所述的无人飞行器，
还具备测定所述无人飞行器的周围的风向的风向传感器，
所述控制部基于所述风向及所述风速来控制所述无人飞行器的飞行。
5.根据权利要求1所述的无人飞行器，还具备：
速度传感器，其测定所述无人飞行器的飞行速度；
位置测定部，其测定所述无人飞行器的当前位置；以及
方位传感器，其测定所述无人飞行器的当前位置的方位，
所述控制部基于所述飞行速度、所述当前位置以及所述方位来控制所述无人飞行器的飞行。
6.根据权利要求1所述的无人飞行器，
所述图像处理部还在检测到所述回避对象物的情况下，判断在所述区域内检测到的所述回避对象物是否符合预先设定的条件，
在判断为符合所述条件的情况下，所述控制部不控制所述无人飞行器的飞行。
7.根据权利要求1所述的无人飞行器，
还具备与操纵所述无人飞行器的终端进行通信的通信部，
在检测到所述回避对象物的情况下，所述通信部向所述终端询问是否控制所述无人飞行器的飞行，
所述控制部根据对所述询问的结果来决定是否控制所述无人飞行器的飞行。
8.一种飞行控制方法，是无人飞行器的飞行控制方法，包括：
拍摄所述无人飞行器的铅垂方向的图像；
将所述无人飞行器有可能坠落的区域重叠于所述图像；
检测重叠的所述区域内存在的回避对象物；
在检测到所述回避对象物的情况下，控制所述无人飞行器的飞行以使得从所述区域内检测不到所述回避对象物；
根据上述的控制所述无人飞行器的飞行的结果来变更所述区域；
测定所述无人飞行器的高度；
基于所述高度来控制所述无人飞行器的飞行；以及
随着所述无人飞行器的高度下降而缩窄所述区域。
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