CN107479568A - 无人飞行器、控制方法以及控制程序 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下也能够适当地飞行的无人飞行器、控制方法以及控制程序。捕获用无人机(100)是在空中飞行的无人飞行器,具备:捕获用网(112),其用于捕获位于空中的其他物体;重量捕获判定部(109),其检测捕获用网(112)捕获到物体这一情况;以及自主飞行控制部(111),其在重量捕获判定部(109)检测到物体的捕获的情况下,控制捕获用无人机(100)的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
Description
技术领域
本公开涉及在空中飞行的无人飞行器、该无人飞行器的控制方法以及控制程序。
背景技术
为了防止恐怖活动等犯罪、意外的事故,要求对可疑的无人飞行器(无人机(drone))采取措施。例如,日本的警视厅在2015年12月10日引入了一种具备捕获可疑无人机的网的手动操纵型的捕获用无人飞行器(无人驾驶拦截机)。
另外,在专利文献1中公开了一种通过无人飞行器实现的运送方法。具体而言,公开了一种迅速且安全地运送物品、文件资料等运送物的无人飞行器,该无人飞行器具有:自动操纵单元,其使无人飞行器能够进行自动飞行;自主飞行控制单元,其使自动操纵稳定;测位单元,其利用全球定位系统取得无人飞行器的位置信息以及高度信息;存储单元,其存储目的地的位置信息;飞行控制单元,其基于输入存储单元中的目的地的位置信息和由测位单元获得的无人飞行器的位置信息来控制无人飞行器的飞行;以及运送物收纳部,其收纳运送物。该无人飞行器将运送物收纳于运送物收纳部,基于预先输入存储单元中的目的地的位置信息使无人飞行器飞行来对运送物进行运送。
现有技术文献
专利文献1:日本专利第4222510号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在通过上述无人飞行器实现的运送方法中,以物品、文件资料等通常的运送物为对象,对于捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况没有任何研究,对于在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下的无人飞行器的控制方法,需要进一步改善。
本公开是为了解决上述问题而做出的发明,目的在于提供一种即使在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下也能够适当地飞行的无人飞行器、控制方法以及控制程序。
用于解决问题的技术方案
本公开的一技术方案所涉及的无人飞行器在空中飞行,具备:捕获部,其用于捕获位于空中的其他物体;检测部,其检测所述捕获部捕获到所述物体这一情况;以及自主飞行控制部,其在所述检测部检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
发明的效果
根据本公开,能够实现即使在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下也能够适当地飞行的无人飞行器。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式1的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图2是从上面观察图1所示的捕获用无人机的外观图。
图3是从正面观察图1所示的捕获用无人机的外观图。
图4是表示图1所示的捕获用无人机捕获到可疑无人机的情形的一例的图。
图5是表示图1所示的遥控器的构成的一例的框图。
图6是从正面观察图5所示的遥控器的外观图。
图7是用于说明图1所示的重量捕获判定部对网重量传感器的输出值的判定方法的一例的图。
图8是表示用于通知在捕获可疑无人机后捕获用无人机切换成自主飞行的遥控器的显示画面的一例的图。
图9是用于说明使用图1所示的安全地地图存储部的安全地地图来决定可疑无人机的移动目的地以及飞行路线的方法的一例的图。
图10是表示用于通知在捕获可疑无人机后捕获用无人机移动到了安全地的遥控器的显示画面的一例的图。
图11是表示通过图1所示的捕获用无人机实现的可疑无人机的捕获处理的一例的流程图。
图12是表示本公开的实施方式1的变形例1的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图13是从上面观察图12所示的捕获用无人机的外观图。
图14是用于说明图12所示的电流捕获判定部对电流传感器的输出值的判定方法的一例的图。
图15是表示本公开的实施方式1的变形例2的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图16是从上面观察图15所示的捕获用无人机的外观图。
图17是用于说明图16所示的转速捕获判定部对转速传感器的输出值的判定方法的一例的图。
图18是表示本公开的实施方式2的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图19是从上面观察图18所示的捕获用无人机的外观图。
图20是用于说明图18所示的考虑风速重量捕获判定部对网重量传感器的输出值的判定方法的一例的图。
图21是表示相对风速与捕获判定阈值的关系的一例的图。
图22是表示本公开的实施方式3的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图23是用于说明图22所示的重量坠落判定部对网重量传感器的输出值的坠落判定方法的一例的图。
图24是表示用于通知在捕获可疑无人机后检测出可疑无人机的坠落的遥控器的显示画面的一例的图。
图25是表示本公开的实施方式4的捕获用无人机的构成的一例的框图。
图26是用于说明使用图25所示的安全地地图存储部的安全地地图来决定可疑无人机的移动目的地以及飞行路线的方法的一例的图。
图27是表示距到达目标地点的最大距离与网重量增加值以及电池剩余电量的关系的一例的图。
附图标记说明
100、100a~100e:捕获用无人机;
101、101a~101e:控制部;
102:安全地地图存储部;
103:网重量传感器;
104:陀螺仪传感器;
105:GPS部;
106:驱动部;
107:通信部;
108:飞行控制部;
109:重量捕获判定部;
110:控制切换部;
111:自主飞行控制部;
112:捕获用网;
113:电流传感器;
114:电流捕获判定部;
115:转速传感器;
116:转速捕获判定部;
121:风速计;
122:考虑风速重量捕获判定部;
131:重量坠落判定部;
141:剩余电量计测部;
142:电池;
143:目标地点管理部;
300:遥控器;
301:控制部;
302:显示部;
303:输入部;
304:通信部。
具体实施方式
(作为本公开的基础的见解)
如上所述,为了防止恐怖活动等犯罪、意外的事故,作为应对可疑的无人飞行器的措施,引入了具备捕获可疑的无人飞行器的网的手动操纵型的捕获用无人飞行器,但在捕获到可疑的无人飞行器之后,由于有爆炸、药剂散布等危险,必须尽快地使可疑的无人飞行器移动到广场、河流等安全的场所。
然而,捕获用无人飞行器的操纵者并不知道捕获到可疑的无人飞行器的场所周围的安全场所。另外,在操纵者用捕获用无人飞行器捕获到可疑的无人飞行器的情况下,由于急剧的重量变化,操纵者的手动操纵有可能会变得困难,在最坏的情况下,有可能会发生捕获用无人飞行器的坠落等操纵事故。
为了解决上述问题,在本公开中,例如,在捕获到可疑的无人飞行器之前,操纵者以手动的方式操纵捕获用无人飞行器,当捕获用无人飞行器检测到可疑的无人飞行器的捕获时,立即将捕获用无人飞行器的飞行状态切换成自主飞行,在该自主飞行期间,控制捕获用无人飞行器以使其从捕获到可疑的无人飞行器的场所移动到捕获用无人飞行器所保持的地图中最近的安全场所。
在该情况下,捕获用无人飞行器能够在捕获到可疑的无人飞行器之后通过自主飞行最快地移动到安全场所。另外,能够避免在捕获到可疑的无人飞行器之后由于捕获用无人飞行器的急剧的重量变化而引起的手动操纵的操纵事故。
基于上述的见解,本申请发明人对在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下应该如何控制无人飞行器进行了深入细致的研究,结果完成了本公开。
本公开的一技术方案所涉及的无人飞行器在空中飞行,具备:捕获部,其用于捕获位于空中的其他物体;检测部,其检测所述捕获部捕获到所述物体这一情况;以及自主飞行控制部,其在所述检测部检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
根据该构成,在检测到捕获到位于空中的其他物体的情况下,控制无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态,因此,能够实现即使在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下也能够适当地飞行的无人飞行器。
也可以是,上述无人飞行器还具备:通信部,其接收来自外部的操纵信号;手动飞行控制部,其基于所述操纵信号控制所述无人飞行器的飞行状态;以及控制切换部,其在所述检测部检测到所述物体的捕获的情况下从通过所述手动飞行控制部实现的手动飞行切换成通过所述自主飞行控制部实现的自主飞行。
根据该构成,接收来自外部的操纵信号并且基于操纵信号控制无人飞行器的飞行状态,因此,能够通过手动操纵来捕获可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体。另外,在检测到物体的捕获的情况下从通过手动操纵实现的手动飞行切换成自主飞行,因此,能够避免在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体之后由于无人飞行器的急剧的重量变化而引起的手动操纵的事故。
也可以是,上述无人飞行器还具备计测所述捕获部的重量的重量计测部,所述检测部通过判定由所述重量计测部计测出的所述重量为预定值以上来检测所述物体的捕获。
根据该构成,通过计测捕获部的重量并且判定所计测出的重量为预定值以上来检测物体的捕获,因此,能够高精度地检测可疑的无人飞行器等物体的捕获。
也可以是,上述无人飞行器还具备用于使所述无人飞行器飞行的驱动部和计测所述驱动部的驱动电流的电流计测部,所述检测部通过判定由所述电流计测部计测出的所述驱动电流为预定值以上来检测所述物体的捕获。
根据该构成,通过计测用于使无人飞行器飞行的驱动部的驱动电流并且判定所计测出的驱动电流为预定值以上来检测物体的捕获,因此,能够高精度地检测可疑的无人飞行器等物体的捕获。
也可以是,上述无人飞行器还具备用于使所述无人飞行器飞行的驱动部和计测所述驱动部的转速的转速计测部,所述检测部通过判定由所述转速计测部计测出的所述转速为预定值以上来检测所述物体的捕获。
根据该构成,通过计测用于使无人飞行器飞行的驱动部的转速并且判定所计测出的转速为预定值以上来检测物体的捕获,因此,能够高精度地检测可疑的无人飞行器等物体的捕获。
也可以是,上述无人飞行器还具备计测相对于所述无人飞行器的相对风速的风速计测部,所述检测部根据由所述风速计测部计测出的所述风速来使所述预定值发生变化。
根据该构成,计测相对于无人飞行器的相对风速并且根据所计测出的风速来使用于物体的捕获检测的预定值变化,因此,能够也考虑风速来高精度地检测可疑的无人飞行器等物体的捕获。
也可以是,上述无人飞行器还具备存储部,该存储部存储表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息,所述自主飞行控制部控制所述无人飞行器的飞行状态,以使所述无人飞行器从所述检测部检测到所述物体的捕获的地点自主飞行到存储于所述存储部的安全地位置信息所表示的所述安全地。
根据该构成,存储表示即使使可疑的物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、并且控制无人飞行器的飞行状态以使无人飞行器从检测到物体的捕获的地点自主飞行到安全地位置信息所表示的安全地,因此,能够在捕获到可疑的无人飞行器等物体之后通过自主飞行切实地移动到安全的场所。
所述通信部也可以向外部通知表示所述无人飞行器进行自主飞行所朝向的所述安全地的位置的所述安全地位置信息。
根据该构成,能够向外部,例如向无人飞行器的操纵器即操纵者通知表示成为无人飞行器要进行自主飞行的移动目的地的安全地的位置的安全地位置信息,能够使操纵者等知道无人飞行器的移动目的地。
所述通信部也可以向外部通知所述检测部检测到所述物体的捕获这一情况。
根据该构成,能够向外部,例如向无人飞行器的操纵器即操纵者通知检测到物体的捕获这一情况,能够使操纵者等知道捕获到可疑的无人飞行器等物体这一情况。
也可以是,所述检测部在检测到所述物体的捕获之后,通过判定由所述重量计测部计测出的所述重量小于预定值来检测所述物体的坠落。
根据该构成,通过在检测到物体的捕获后计测捕获部的重量并且判定所计测出的重量小于预定值来检测物体的坠落,因此,能够高精度地检测可疑的无人飞行器等物体的坠落。
所述通信部也可以向外部通知所述检测部检测到所述物体的坠落这一情况。
根据该构成,能够向外部,例如向无人飞行器的操纵器即操纵者通知检测到物体的坠落这一情况,能够使操纵者等知道可疑的无人飞行器等物体的坠落。
所述通信部也可以向外部通知表示所述检测部检测到所述物体的坠落的场所的坠落位置信息。
根据该构成,能够向外部,例如向无人飞行器的操纵器即操纵者通知表示检测到物体的坠落的场所的坠落位置信息,能够使操纵者等知道可疑的无人飞行器等物体的坠落位置。
也可以是,上述无人飞行器还具备:地图信息存储部,其存储使表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示所述安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息;和目标地点管理部,其参照所述地图信息存储部,由所述重量计测部计测出的所述重量的增加量越大,则将在距当前地越近的范围内所述安全程度最高的所述安全地设定为所述自主飞行的到达目标地点。
根据该构成,参照地图信息存储部,所计测出重量的增加量越大则将在距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点,因此,根据可疑的无人飞行器等物体的重量,能够通过自主飞行切实地移动到安全的场所,所述地图信息存储部存储使表示即使使可疑的物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息。
也可以是,上述无人飞行器还具备:电池,其向所述无人飞行器供给电力;剩余电量计测部,其计测所述电池的剩余电量;地图信息存储部,其存储使表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示所述安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息;以及目标地点管理部,其参照所述地图信息存储部,由所述剩余电量计测部计测出的所述剩余电量越少,则将在距当前地越近的范围内所述安全程度最高的所述安全地设定为所述自主飞行的到达目标地点。
根据该构成,计测电池的剩余电量并且参照地图信息存储部,所计测出的电池的剩余电量越少则将在距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点,因此,根据电池的剩余电量,能够通过自主飞行切实地移动到安全的场所,所述地图信息存储部存储使表示即使使可疑的物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息。
另外,本公开不仅可以作为具备以上那样的特征性结构的无人飞行器来实现,还可以作为执行与无人飞行器所具备的特征性结构对应的特征性处理的无人飞行器的控制方法等来实现。另外,还可以作为使具备处理器以及存储器等的计算机执行这样的无人飞行器的控制方法所包括的特征性处理的计算机程序来实现。因此,以下的其他技术方案也能够取得与上述的无人飞行器同样的效果。
本公开的另一技术方案所涉及的控制方法控制在空中飞行的无人飞行器,检测用于捕获位于空中的其他物体的捕获部捕获到所述物体这一情况,在检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
本公开的另一技术方案所涉及的控制程序是用于使计算机作为在空中飞行的无人飞行器的控制装置来发挥功能的控制程序,使所述计算机执行如下处理:检测用于捕获位于空中的其他物体的捕获部捕获到所述物体这一情况,在检测到所述物体的捕获的情况下控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
并且,毫无疑问可以通过CD-ROM等计算机可读取的非瞬时性记录介质或者互联网等通信网络来使上述那样的计算机程序流通。
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。以下所说明的实施方式均是表示本公开的一具体例的实施方式。在以下的实施方式中示出的形状、构成要素、步骤、步骤的顺序等是一例,并非意在限定本公开。
另外,关于以下的实施方式的构成要素中的没有在表示最上位概念的独立权利要求中记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。另外,在所有的实施方式中,也可以组合各自的内容。进而,只要不脱离本公开的主旨,对本公开的各实施方式实施了本领域技术人员所想到的范围内的变更而得到的各种变形例也包含于本公开。
(实施方式1)
对作为本实施方式的无人飞行器的一例的捕获用无人机进行说明。图1是表示本公开的实施方式1的捕获用无人机的构成的一例的框图。图1所示的捕获用无人机100使用遥控器(操纵器)300来远程操纵。另外,捕获用无人机100是能够自主飞行的无人飞行器,能够不接受来自遥控器300的远程指示而进行自主飞行。
捕获用无人机100具备:控制部101、安全地地图存储部102、网重量传感器103、陀螺仪传感器104、GPS(Global Positioning System:全球定位系统)部105、驱动部106以及通信部107。控制部101由处理器等构成,具备:飞行控制部108、重量捕获判定部109、控制切换部110以及自主飞行控制部111。
图2是从上面观察图1所示的捕获用无人机100的外观图,图3是从正面观察图1所示的捕获用无人机的外观图。如图2以及图3所示,捕获用无人机100除了上述的构成以外还具备主体部A1、支承部A2以及捕获用网112。
各驱动部106安装于从主体部A1向四方延伸的支承部A2的顶端,产生捕获用无人机100的推进力。在主体部A1的上侧安装有GPS部105,在主体部A1的下侧安装有网重量传感器103。在主体部A1的内部设有控制部101、安全地地图存储部102、陀螺仪传感器104以及通信部107。捕获用网112例如由纵长3米且横长2米的网构成,安装于主体部A1的下侧。此外,虽然在图2中捕获用无人机100具有4个驱动部106,但不限定于此。例如,也可以是5个以上。
图4是表示图1所示的捕获用无人机100捕获到可疑的无人机的情形的一例的图。如图4所示,捕获用无人机100通过接受来自遥控器300的操作而使自身移动,由于用捕获用网112捕获可疑无人机200。可疑无人机200在空中被缠绕而被捕获用网112捕获。
此外,捕获用无人机100用捕获用网112捕获的位于空中的其他物体不仅是可疑无人机200,只要是能够用捕获用网112捕获的尺寸的飞行器等,也可以是其他物体。另外,作为捕获位于空中的其他物体的捕获部,不特别限定于上述的捕获用网,例如,可以使用夹持位于空中的其他物体的多个臂、吸附位于空中的其他物体的吸附装置、粘接位于空中的其他物体的粘附构件、缠绕位于空中的其他物体的绳索、射入位于空中的其他物体的捕鲸炮那样的枪等各种捕获部。
再次参照图1,控制部101对网重量传感器103、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106以及通信部107进行控制。
通信部107使用2.4GHz频带ISM(Industry Science Medical:工业、科技以及医疗)频段等的通信技术,与遥控器300进行通信,进行信息的收发。
陀螺仪传感器104检测捕获用无人机100的角度以及角速度,向控制部101输出角度信息以及角速度信息。GPS部105检测捕获用无人机100的当前位置,向控制部101输出表示所检测出的当前位置的当前位置信息。控制部101使用所检测出的角度信息、角速度信息以及当前位置信息等来对驱动部106进行控制。
驱动部106接受来自控制部101的指示,对捕获用无人机100自身的移动进行控制。具体而言,驱动部106具备螺旋桨(参照图2)以及使螺旋桨旋转的马达(省略图示)等。控制部101通过适当控制驱动部106的螺旋桨的转速来控制捕获用无人机100的移动方向和/或飞行状态。
飞行控制部108是基于操纵信号来控制捕获用无人机100的飞行状态的手动飞行控制部的一例,根据通信部107所接收到的来自遥控器300的操作信号来控制驱动部106。
网重量传感器103是计测捕获用网112的重量的传感器。当用捕获用网112捕获到可疑无人机200时,捕获用网112的重量会包含可疑无人机200的重量,在该情况下,网重量传感器103计测包含可疑无人机200的重量的捕获用网112的重量。
重量捕获判定部109基于由网重量传感器103计测出的重量来进行是否捕获到可疑无人机200的判定。重量捕获判定部109包括低通滤波器,对表示由网重量传感器103计测出的重量的输出值进行滤波。重量捕获判定部109在判定为捕获到可疑无人机200的情况下,向控制切换部110通知判定结果。
控制切换部110在受理了判定结果的输入时,不再受理来自遥控器300的操作,将飞行的控制从通过飞行控制部108实现的手动飞行切换成通过自主飞行控制部111实现的自主飞行。即,控制切换部110在重量捕获判定部109检测到可疑无人机200的捕获的情况下,从通过飞行控制部108实现的手动飞行切换成通过自主飞行控制部111实现的自主飞行。
在通过控制切换部110切换成自主飞行的情况下,自主飞行控制部111通过后述的自主飞行来控制驱动部106。另外,自主飞行控制部111经由通信部107向遥控器300通知捕获到可疑无人机200、捕获用无人机100已切换成自主飞行等情况。
安全地地图存储部102由存储器等构成,预先存储有安全地地图来作为地图信息,该地图信息使表示即使使可疑的物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示安全地的安全程度的安全程度信息(例如,安全地、准安全地等信息)相关联。
自主飞行控制部111基于来自GPS部105的捕获用无人机100的当前位置信息,从安全地地图存储部102中决定最近的安全地,生成朝向最近的安全地的飞行路线。自主飞行控制部111基于所生成的飞行路线控制驱动部106,从捕获到可疑无人机200的位置向最近的安全地移动,使捕获用无人机100着陆或降落于水面,或者投下可疑无人机200而使可疑无人机200着陆或降落于水面。
接下来,对操纵图1所示的捕获用无人机100的遥控器300进行说明。图5是表示图1所示的遥控器300的构成的一例的框图,图6是从正面观察图5所示的遥控器300的外观图。如图5以及图6所示,遥控器300具备:控制部301、显示部302、输入部303以及通信部304。
控制部301对显示部302、输入部303以及通信部304进行控制。
显示部302显示各种操作画面以及通知画面等。例如,显示部302被用于将通知捕获用无人机100捕获到可疑无人机200的通知画面、通知捕获用无人机100开始自主飞行并且不受理来自遥控器300的指示之意的通知画面等进行显示并通知给操纵者。
输入部303受理捕获用无人机100的操纵者的输入指示。例如,输入部303由图6所示的2个操纵杆构成,各操纵杆可以上下左右移动。
通信部304使用2.4GHz频带ISM频段等的通信技术,与捕获用无人机100进行通信,发送来自输入部303的操纵者的操作指示等指示信息,另外,从捕获用无人机100接收各种通知信息。
接下来,对重量捕获判定部109详细地进行说明。图7是用于说明图1所示的重量捕获判定部109对网重量传感器103的输出值的判定方法的一例的图。在图7中,横轴表示时间,纵轴表示网重量传感器103的输出值。
捕获用无人机100的操纵者在发现可疑无人机200时,对遥控器300进行操作,使捕获用无人机100浮动来捕获可疑无人机200。此时,如图7所示,从捕获用无人机100的浮动开始(时间0)到浮动结束时刻T1为止,捕获用无人机100的浮动结束,接下来,当捕获用无人机100捕获可疑无人机200时,在捕获检测时刻T2网重量传感器103的输出值WO增加。
此处,在网重量传感器103的输出值WO上重叠有噪声等,变动幅度大,但重量捕获判定部109的低通滤波后的输出值WL被除去了噪声等而平滑地变化,从而准确地表示捕获用网112的总重量。
重量捕获判定部109预先设定有相对于重量的预定的捕获检测阈值Tw(例如,表示捕获用网112的重量加上可疑无人机200的重量而得到的重量的输出值)。重量捕获判定部109通过在浮动结束时刻T1判定为浮动结束后,在捕获检测时刻T2判定低通滤波后的输出值WL为捕获检测阈值Tw以上,由此判定为捕获到可疑无人机200。
此外,在上述的判定中,在重量捕获判定部109的低通滤波后的输出值WL为捕获检测阈值Tw以上的情况下,检测到可疑无人机200的捕获,但不特别限定于该例,可以通过判定由网重量传感器103计测出的重量的增加量、即重量捕获判定部109的低通滤波后的输出值的增加量(例如,基于从浮动结束时刻T1到捕获检测时刻T2为止的平均输出值的增加量)为预定值以上来检测可疑无人机200的捕获等进行各种变更。
接下来,对自主飞行控制部111详细地进行说明。自主飞行控制部111经由通信部107向遥控器300通知捕获到可疑无人机200、以及捕获用无人机100切换成自主飞行。遥控器300在经由通信部304接收到捕获用无人机100的通知时,控制部301控制显示部302以使显示部302显示表示捕获到可疑无人机200、以及捕获用无人机100切换成自主飞行的消息。
图8是表示用于通知在捕获可疑无人机200后捕获用无人机100切换成自主飞行的遥控器300的显示画面的一例的图。如图8所示,在遥控器300的显示部302显示有表示捕获到可疑无人机200、以及捕获用无人机100切换成自主飞行的消息“检测到物体的捕获。自主飞行到安全的场所。”。通过在显示部302显示这样的显示画面,操纵者能够知道捕获到可疑无人机200并且捕获用无人机100已切换成自主飞行。
另外,捕获用无人机100的自主飞行控制部111参照安全地地图存储部102来决定距当前位置最近的安全地,并且生成朝向最近的安全地的飞行路线。此时,自主飞行控制部111经由通信部107来通知可疑无人机200的移动目的地。
在遥控器300经由通信部304接收到捕获用无人机100的该通知时,控制部301控制显示部302以使显示部302显示捕获用无人机100的移动目的地。在该情况下,如图8所示,在遥控器300的显示部302显示表示可疑无人机200的移动目的地的消息“目标着地位置为(x,y)。”。通过在显示部302显示这样的显示画面,操纵者能够知道可疑无人机200的移动目的地和/或到移动目的地为止的飞行路线,也能够根据飞行路线来进行避难。
此外,不限定于仅向遥控器300通知可疑无人机200的移动目的地等信息,也可以向与操纵者一起进行对可疑无人机200的捕获的其他作业员等所使用的其他设备通知可疑无人机200的移动目的地等信息。另外,在显示部302显示的消息不特别限定于上述的例子,例如,既可以以地图方式表示可疑无人机200的移动目的地,也可以还显示包括可疑无人机200的移动目的地的飞行路线。
图9是用于说明使用图1所示的安全地地图存储部102的安全地地图来决定可疑无人机的移动目的地以及飞行路线的方法的一例的图。如图9所示,安全地地图存储部102例如存储有阴影部分表示河滩、海岸、山林、河流、湖沼、海洋等安全地SA的安全地地图SM的信息。在图9所示的例子中,在安全地地图SM上示出了将捕获用无人机100的当前位置CP与移动目的地DP连接的飞行路线FR。
自主飞行控制部111从GPS部105检测表示捕获用无人机100的当前位置CP的位置信息。自主飞行控制部111根据表示当前位置CP的位置信息将安全地地图SM中的最近的安全地SA决定为移动目的地DP,生成将当前位置CP与移动目的地DP连接的路线来作为飞行路线FR。这样,移动目的地DP被设定为距当前位置CP最近的安全地。
自主飞行控制部111基于所生成的飞行路线FR来控制驱动部106,从捕获到可疑无人机200的位置(例如,当前位置CP)向最近的安全地移动,使捕获用无人机100着陆或降落于水面,或者投下可疑无人机200。
另外,自主飞行控制部111经由通信部107来通知捕获用无人机100将可疑无人机200移动到了移动目的地DP。在遥控器300经由通信部304接收到捕获用无人机100的通知时,控制部301控制显示部302以使显示部302显示表示捕获用无人机100将可疑无人机200移动到了移动目的地DP的消息。
图10是表示用于通知在捕获可疑无人机200后捕获用无人机100移动到了安全地的遥控器的显示画面的一例的图。如图10所示,在遥控器300的显示部302显示有表示捕获用无人机100将可疑无人机200移动到了移动目的地DP的消息“已使所捕获的物体在安全的场所着地。着地位置为(x,y)。”。通过在显示部302显示这样的显示画面,操纵者能够知道捕获用无人机100将可疑无人机200移动到了移动目的地DP。
此外,虽然将捕获用无人机100作为具有安全地地图的无人机进行了说明,但不限于此。捕获用无人机100也可以根据需要从外部取得安全地地图。例如,可以省略安全地地图存储部102,经由通信部107从存储有安全地地图的外部的服务器等取得安全地地图等进行各种变更。
另外,虽然将捕获用无人机100作为决定可疑无人机200的移动目的地的无人机进行了说明,但不限于此。例如,也可以是,捕获用无人机100在捕获到可疑无人机200时,向服务器等外部的设备通知捕获用无人机100的位置信息,通过外部的设备来决定可疑无人机200的移动目的地,并且取得所决定的移动目的地。
另外,也可以是,在自主飞行控制部111无法参照安全地地图存储部102并且根据当前位置决定最近的安全地的情况下,自主飞行控制部111经由通信部107向遥控器300通知无法根据当前位置决定最近的安全地这一情况,控制切换部110将飞行的控制从通过自主飞行控制部111实现的自主飞行切换成通过飞行控制部108实现的手动飞行,通过操纵者的手动操纵来进行之后的飞行。关于这一点,其他的实施方式也是同样的。
接下来,对通过捕获用无人机100实现的可疑无人机200的捕获处理进行说明。图11是表示通过图1所示的捕获用无人机100实现的可疑无人机200的捕获处理的一例的流程图。
首先,捕获用无人机100的通信部107接收来自遥控器300的操作指示(可疑无人机200的捕获指示)(步骤S11)。
接下来,飞行控制部108接受来自遥控器300的操作指示,控制驱动部106来捕获可疑无人机200(步骤S12)。
接下来,重量捕获判定部109基于由网重量传感器103计测出的捕获用网112的重量来进行是否捕获到可疑无人机200的判定(步骤S13)。在重量捕获判定部109判定为没有捕获可疑无人机200的情况下(在步骤S13中为“NG”的情况下),返回步骤S11,继续进行以后的处理。
另一方面,在判定为捕获到可疑无人机200的情况下(在步骤S13中为“OK”的情况下),重量捕获判定部109向控制切换部110通知判定结果,控制切换部110受理判定结果的输入,将飞行的控制从通过飞行控制部108实现的手动飞行切换成通过自主飞行控制部111实现的自主飞行(步骤S14)。此时,自主飞行控制部111经由通信部107向遥控器300通知捕获用无人机100切换成自主飞行。
接下来,自主飞行控制部111参照安全地地图存储部102,基于来自GPS部105的位置信息来决定最近的安全地,生成朝向最近的安全地的飞行路线(步骤S15)。
接下来,自主飞行控制部111基于所生成的飞行路线控制驱动部106,向距捕获到可疑无人机200的位置最近的安全地移动,使捕获用无人机100着陆或降落于水面,或者投下可疑无人机200(步骤S16)。
如上所述,本实施方式的捕获用无人机100具备:通信部107,其受理捕获用无人机100的操作指示;驱动部106,其用于使捕获用无人机100飞行;控制部101,其基于操作指示控制驱动部106;捕获用网112,其用于捕获空中的物体;以及网重量传感器103,其检测捕获用网112的重量,控制部101在重量的增加为预定值以上的情况下切换成自主飞行。由此,能够避免在捕获用无人机100捕获到作为空中的物体的可疑无人机200之后由于急剧的重量变化而引起的手动操纵的操纵事故。
另外,本实施方式的捕获用无人机100还具备检测捕获用无人机的位置信息的GPS部105、和存储有用于使可疑无人机200移动的安全地地图的安全地地图存储部102,控制部101在自主飞行期间根据安全地地图的位置信息来决定最近的安全地即移动目的地,使捕获用无人机100朝向移动目的地移动。由此,捕获用无人机100能够在捕获可疑无人机200后通过自主飞行最快地移动到安全的场所。
此外,在本实施方式中,捕获用无人机100在判断为捕获到可疑无人机200后,进行了将捕获用无人机100切换成自主飞行的控制,但不限于此。例如,也可以是,捕获用无人机100向遥控器300通知判断为捕获到可疑无人机200这一情况,操纵者通过从遥控器300进行将捕获用无人机100切换成自主飞行的操作,将捕获用无人机100切换成自主飞行。
另外,也可以使用网重量传感器103以外的单元来判断捕获用无人机100是否捕获到可疑无人机200。例如,也可以如以下那样使用电流传感器、转速传感器等来替代网重量传感器103。
(变形例1)
作为本实施方式的变形例1,对使用电流传感器来替代网重量传感器的例子进行说明。图12是表示本公开的实施方式1的变形例1的捕获用无人机的构成的一例的框图,图13是从上面观察图12所示的捕获用无人机的外观图。此外,在图12中,为了易于进行图示,将图13所示的4个电流传感器113作为1个电流传感器113进行图示。
图12以及图13所示的捕获用无人机100a与图1以及图2所示的捕获用无人机100不同之处在于具备电流传感器113来替代网重量传感器103、将控制部101变更成控制部101a、将控制部101的重量捕获判定部109变更成控制部101a的电流捕获判定部114这几处,其他都是同样的,所以对相同的部分标注相同的附图标记,并且省略详细的说明。
控制部101a对电流传感器113、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106以及通信部107进行控制。
4个电流传感器113是计测在捕获用无人机100a的驱动部106所包括的4个马达(省略图示)中流动的驱动电流的传感器。当用捕获用网112捕获到可疑无人机200时,在捕获用无人机100a的驱动部106中流动的电流增大,电流传感器113计测增加后的驱动电流。此外,电流捕获判定部114使用由4个电流传感器113计测出的4个马达的驱动电流的平均值来进行后述的判定,但电流传感器的构成不特别限定于该例,可以计测4个马达的驱动电流的总和、或将1个马达的驱动电流作为代表值来进行计测等进行各种变更。
电流捕获判定部114基于由4个电流传感器113计测出的电流值的平均值,进行是否捕获到可疑无人机200的判定。电流捕获判定部114包括低通滤波器,对由电流传感器113计测出的电流值进行滤波。电流捕获判定部114在判定为捕获到可疑无人机200的情况下向控制切换部110通知判定结果。
接下来,对电流捕获判定部114详细地进行说明。图14是用于说明图12所示的电流捕获判定部114对电流传感器113的输出值的判定方法的一例的图。在图14中,横轴表示时间,纵轴表示4个电流传感器113的输出值的平均值。
捕获用无人机100a的操纵者在发现可疑无人机200时,对遥控器300进行操作,使捕获用无人机100a浮动来捕获可疑无人机200。此时,如图14所示,从捕获用无人机100a的浮动开始(时间0)到浮动结束时刻T1为止,捕获用无人机100a的浮动结束,接下来,当捕获用无人机100a捕获可疑无人机200时,在捕获检测时刻T2电流传感器113的输出值CO增加。
此处,在4个电流传感器113的输出值的平均值CO上重叠有噪声等,变动幅度大,但电流捕获判定部114的低通滤波后的输出值CL被除去了噪声等而平滑地变化,从而准确地表示驱动部106的驱动电流的平均值。
电流捕获判定部114预先设定有相对于驱动电流的预定的捕获检测阈值Tc(例如,表示在捕获到可疑无人机200后用于使捕获用无人机100a飞行的驱动电流的平均值的输出值)。当飞行开始时,在驱动部106流动大电流,因此,电流捕获判定部114通过在飞行开始后经过了预定时间之后,例如在判定为浮动结束了的浮动结束时刻T1以后,在捕获检测时刻T2判定低通滤波后的输出值CL为捕获检测阈值Tc以上,由此判定为捕获到可疑无人机200。
此外,在上述的判定中,在电流捕获判定部114的低通滤波后的输出值CL为捕获检测阈值Tc以上的情况下,检测到可疑无人机200的捕获,但不特别限定于该例,可以通过判定由电流传感器113计测出的驱动电流的增加量、即电流捕获判定部114的低通滤波后的输出值的增加量(例如,基于从浮动结束时刻T1到捕获检测时刻T2为止的平均输出值的增加量)为预定值以上来检测可疑无人机200的捕获等进行各种变更。
(变形例2)
作为本实施方式的变形例2,对使用转速传感器来替代网重量传感器的例子进行说明。图15是表示本公开的实施方式1的变形例2的捕获用无人机的构成的一例的框图,图16是从上面观察图15所示的捕获用无人机的外观图。此外,在图15中,为了易于进行图示,将图16所示的4个转速传感器115作为1个转速传感器115进行图示。
图15以及图16所示的捕获用无人机100b与图1以及图2所示的捕获用无人机100不同之处于具备转速传感器115来替代网重量传感器103、将控制部101变更成控制部101b、将控制部101的重量捕获判定部109变更成控制部101b的转速捕获判定部116这几处,其他都是同样的,所以对相同的部分标注相同的附图标记,并且省略详细的说明。
控制部101b对转速传感器115、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106以及通信部107进行控制。
4个转速传感器115是连接于捕获用无人机100b的驱动部106所包括的4个马达(省略图示)并计测各马达的转速的传感器。当用捕获用网112捕获可疑无人机200时,捕获用无人机100b的驱动部106的马达的转速增大,转速传感器115计测增加后的转速。此外,转速捕获判定部116使用由4个转速传感器115计测出的4个马达的转速的平均值来进行后述的判定,但转速传感器的构成不特别限定于该例,可以将1个转速传感器115所计测出的1个马达的转速作为代表值来进行判定等进行各种变更。
转速捕获判定部116基于由4个转速传感器115计测出的转速的平均值来进行是否捕获到可疑无人机200的判定。转速捕获判定部116包括低通滤波器,对由转速传感器115计测出的转速进行滤波。转速捕获判定部116在判定为捕获到可疑无人机200的情况下,向控制切换部110通知判定结果。
接下来,对转速捕获判定部116详细地进行说明。图17是用于说明图16所示的转速捕获判定部116对转速传感器115的输出值的判定方法的一例的图。在图17中,横轴表示时间,纵轴表示4个转速传感器115的输出值的平均值。
捕获用无人机100b的操纵者在发现可疑无人机200时,对遥控器300进行操作,使捕获用无人机100b浮动来捕获可疑无人机200。此时,如图17所示,从捕获用无人机100b的浮动开始(时间0)到浮动结束时刻T1为止,捕获用无人机100b的浮动结束,接下来,当捕获用无人机100b捕获可疑无人机200时,在捕获检测时刻T2,4个转速传感器115的输出值的平均值RO增加。
此处,在4个转速传感器115的输出值的平均值RO上重叠有噪声等,变动幅度大,但转速捕获判定部116的低通滤波后的输出值RL被除去了噪声等而平滑地变化,从而准确地表示驱动部106的马达的转速的平均值。
转速捕获判定部116预先设定有相对于转速的预定的捕获检测阈值Tr(例如,表示在捕获到可疑无人机200后用于使捕获用无人机100b飞行的转速的平均值的输出值)。当飞行开始时,马达的转速变大,因此,转速捕获判定部116通过在飞行开始后经过了预定时间之后,例如在判定为浮动结束了的浮动结束时刻T1以后,在捕获检测时刻T2判定低通滤波后的输出值RL为捕获检测阈值Tr以上,由此判定为捕获到可疑无人机200。
此外,在上述的判定中,在转速捕获判定部116的低通滤波后的输出值RL为捕获检测阈值Tr以上的情况下,检测到可疑无人机200的捕获,但不特别限定于该例,可以通过判定由转速传感器115计测出的转速的增加量、即转速捕获判定部116的低通滤波后的输出值的增加量(例如,基于从浮动结束时刻T1到捕获检测时刻T2为止的平均输出值的增加量)为预定值以上来检测可疑无人机200的捕获等进行各种变更。
(实施方式2)
上述的实施方式1的捕获用无人机100基于由网重量传感器103检测出的重量来判定是否捕获到可疑无人机200,但在本实施方式中,考虑使用网重量传感器103检测出的重量,并且进一步考虑使用风速计计测出的风速来判断捕获用无人机是否捕获到可疑无人机。此外,在本实施方式中,也可以与实施方式1同样地使用电流传感器或转速传感器来替代网重量传感器。
图18是表示本公开的实施方式2的捕获用无人机的构成的一例的框图,图19是从上面观察图18所示的捕获用无人机的外观图。
图18以及图19所示的捕获用无人机100c与图1以及图2所示的捕获用无人机100不同之处在于追加了风速计121、将控制部101变更成控制部101c、将控制部101的重量捕获判定部109变更成控制部101c的考虑风速重量捕获判定部122这几处,其他都是同样的,所以对相同的部分标注相同的附图标记,并且省略详细的说明。
控制部101c对风速计121、网重量传感器103、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106以及通信部107进行控制。
风速计121固定于主体部A1,计测捕获用无人机100c附近的相对于捕获用无人机100c的相对风速。例如,在捕获用无人机100c以速度A移动时,在顶风的风速为风速B的情况下,相对于捕获用无人机100c的相对风速成为风速(A+B),在顺风的风速为风速C的情况下,相对于捕获用无人机100c的相对风速成为风速(A-C)。
考虑风速重量捕获判定部122基于由网重量传感器103计测出的重量和由风速计121计测出的风速来进行是否捕获到可疑无人机200的判定。考虑风速重量捕获判定部122包括低通滤波器,对由网重量传感器103计测出的重量进行滤波。考虑风速重量捕获判定部122在判定为捕获到可疑无人机200的情况下向控制切换部110通知判定结果。
接下来,对考虑风速重量捕获判定部122详细地进行说明。图20是说明图18所示的考虑风速重量捕获判定部122对网重量传感器103的输出值的判定方法的一例的图。在图20中,横轴表示时间,纵轴表示网重量传感器103的输出值。
捕获用无人机100c的操纵者在发现可疑无人机200时,对遥控器300进行操作,使捕获用无人机100c浮动来捕获可疑无人机200。此时,如图20所示,从捕获用无人机100c的浮动开始(时间0)到浮动结束时刻T1为止,捕获用无人机100c的浮动结束,接下来,当捕获用无人机100c捕获可疑无人机200时,在捕获检测时刻T2,风速小的情况下的网重量传感器103的输出值WO1以及风速大的情况下的网重量传感器103的输出值WO2增加。
此处,在风速小的情况下的网重量传感器103的输出值WO1以及风速大的情况下的网重量传感器103的输出值WO2上重叠有噪声等,变动幅度大,但风速小的情况下的考虑风速重量捕获判定部122的低通滤波后的输出值WL1以及风速大的情况下的考虑风速重量捕获判定部122的低通滤波后的输出值WL2被除去了噪声等而平滑地变化,从而准确地表示捕获用网112的总重量。
考虑风速重量捕获判定部122预先设定有相对于相对风速小的情况下的重量的预定的捕获检测阈值Tw1和相对于相对风速大的情况下的重量的预定的捕获检测阈值Tw2(Tw1<Tw2),所述相对风速为相对于捕获用无人机100c的相对风速。
在相对风速小的情况下,考虑风速重量捕获判定部122通过在浮动结束时刻T1判定为浮动结束后,在捕获检测时刻T2判定低通滤波后的输出值WL1为捕获检测阈值Tw1以上,由此判定为捕获到可疑无人机200。另外,在相对风速大的情况下,考虑风速重量捕获判定部122通过在浮动结束时刻T1判定为浮动结束后,在捕获检测时刻T2判定低通滤波后的输出值WL2为捕获检测阈值Tw2以上,由此判定为捕获到可疑无人机200。
此外,考虑风速重量捕获判定部122所使用的捕获检测阈值不需要为相对风速小的情况下和相对风速大的情况下的2个值,也可以根据风速来决定捕获检测阈值。图21是表示相对风速与捕获判定阈值的关系的一例的图。在图21中,横轴表示风速,纵轴表示捕获检测阈值。
如图21所示,捕获检测阈值与相对风速成比例地增大。考虑风速重量捕获判定部122预先存储有表示图21所示的相对风速与捕获判定阈值的关系的一次函数,以当相对风速变快时使捕获检测阈值变高的方式决定捕获检测阈值,使用所决定的捕获检测阈值来判定可疑无人机200的捕获。在该情况下,能够考虑相对风速来更准确地判定可疑无人机200的捕获。此外,相对风速与捕获判定阈值的关系不特别限定于上述的例子,也可以使用2次函数、指数函数等其他的关系。
如上所述,本实施方式的捕获用无人机100c具备:通信部107,其受理捕获用无人机100c的操作指示;驱动部106,其用于使捕获用无人机100c飞行;控制部101c,其基于操作指示控制驱动部106;捕获用网112,其用于捕获空中的物体;网重量传感器103,其检测捕获用网112的重量;以及风速计121,其计测捕获用无人机附近的风速,风速越大则控制部101c设定越大的预定值(捕获判定阈值),在重量的增加为预定值以上的情况下切换成自主飞行。由此,能够避免捕获用无人机100c在捕获到作为空中的物体的可疑无人机200后由于急剧的重量变化而引起的手动操纵的操纵事故。
另外,本实施方式的捕获用无人机100c还具备检测捕获用无人机100c的位置信息的GPS部105和存储有用于使可疑无人机200移动的安全地地图的安全地地图存储部102,控制部101c在自主飞行期间,根据安全地地图的位置信息来决定最近的安全地即移动目的地,使捕获用无人机100c朝向移动目的地移动。由此,捕获用无人机100c能够在捕获可疑无人机200后,通过自主飞行最快地移动到安全的场所。
(实施方式3)
在本实施方式中,与实施方式1的捕获用无人机100同样地,在捕获到可疑无人机200之后,在通过自主飞行向移动目的地移动的期间,基于由网重量传感器103检测出的重量来判定可疑无人机200是否发生了坠落。此外,在本实施方式中,也可以与实施方式1同样地使用电流传感器或转速传感器来替代网重量传感器。
图22是表示本公开的实施方式3的捕获用无人机的构成的一例的框图。图22所示的捕获用无人机100d与图1所示的捕获用无人机100不同之处在于将控制部101变更成控制部101d、在控制部101d中追加了重量坠落判定部131这几处,其他都是同样的,所以对相同的部分标注相同的附图标记,并且省略详细的说明。
控制部101d对网重量传感器103、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106以及通信部107进行控制。
重量坠落判定部131基于由网重量传感器103计测出的重量来进行在将可疑无人机200向移动目的地移动的期间是否发生了坠落的判定。重量坠落判定部131包括低通滤波器,对由网重量传感器103计测出的重量进行滤波。另外,重量坠落判定部131在判定为可疑无人机200发生了坠落的情况下,从GPS部105取得表示捕获用无人机100的当前位置的当前位置信息来作为表示检测到可疑无人机200的坠落的场所的坠落位置信息。
接下来,对重量坠落判定部131详细地进行说明。图23是用于说明图22所示的重量坠落判定部131对网重量传感器的输出值的坠落判定方法的一例的图。在图23中,横轴表示时间,纵轴表示网重量传感器103的输出值。
捕获用无人机100d在捕获可疑无人机200后,通过自主飞行移动到安全地,但在移动期间可疑无人机200有时会发生坠落。此时,如图23所示,在捕获到可疑无人机200的捕获检测时刻T2以后,当可疑无人机200坠落时,在坠落检测时刻T3,网重量传感器103的输出值WO减少。
此处,在网重量传感器103的输出值WO上重叠有噪声等,变动幅度大,但重量坠落判定部131的低通滤波后的输出值WF被除去了噪声等而平滑地变化,从而准确地表示捕获用网112的总重量。
重量坠落判定部131与重量捕获判定部109同样地预先设定有相对于重量的预定的捕获检测阈值Tw。重量坠落判定部131通过在捕获检测时刻T2以后判定低通滤波后的输出值WF低于捕获检测阈值Tw,由此判定为可疑无人机200发生了坠落。
此外,在上述的判定中,在重量坠落判定部131的低通滤波后的输出值WF小于捕获检测阈值Tw的情况下,检测到可疑无人机200的坠落,但不特别限定于该例,可以通过判定由网重量传感器103计测出的重量的减少量、即重量坠落判定部131的低通滤波后的输出值的减少量(例如,基于捕获检测时刻T2以后的平均输出值的减少量)为预定值以上来检测可疑无人机200的坠落等进行各种变更。
另外,虽然重量坠落判定部131与重量捕获判定部109同样地使用捕获检测阈值Tw来进行判定,但不特别限定于该例,可以使用与捕获检测阈值Tw不同的坠落检测阈值等进行各种变更。
另外,也可以是,重量坠落判定部131在判定为可疑无人机200发生了坠落的情况下,向控制切换部110通知判定结果,控制切换部110将飞行的控制从通过自主飞行控制部111实现的自主飞行切换成通过飞行控制部108实现的手动飞行,在坠落后,操纵者以手动的方式操纵捕获用无人机100d。
另外,重量坠落判定部131经由通信部107向遥控器300通知在捕获用无人机100d将可疑无人机200向移动目的地移动的期间发生了坠落这一情况、以及表示检测到可疑无人机200的坠落的场所的坠落位置信息。在遥控器300经由通信部304接收到捕获用无人机100d的通知时,控制部301控制显示部302以使显示部302显示表示在将可疑无人机200向移动目的地移动的期间发生了坠落这一情况、以及表示检测到可疑无人机200的坠落的场所的坠落位置信息的消息。
图24是表示用于通知在捕获可疑无人机200后检测出可疑无人机200的坠落的遥控器300的显示画面的一例的图。如图24所示,在遥控器300的显示部302显示有表示在捕获用无人机100d将可疑无人机200向移动目的地移动的期间发生了坠落这一情况、以及表示检测到可疑无人机200的坠落的场所的坠落位置信息的消息“检测出所捕获的物体的坠落。坠落位置为(a,b)。”。通过在显示部302显示这样的显示画面,操纵者能够知道在移动期间可疑无人机200发生了坠落、以及可疑无人机200的坠落位置。
如上所述,本实施方式的捕获用无人机100d具备:通信部107,其受理捕获用无人机100d的操作指示;驱动部106,其用于使捕获用无人机100d飞行;控制部101d,其基于操作指示控制驱动部106;捕获用网112,其用于捕获空中的物体;网重量传感器103,其检测捕获用网112的重量;GPS部105,其检测捕获用无人机100d的位置信息;以及安全地地图存储部102,其存储有用于使可疑无人机200移动的安全地地图,控制部101d在重量的增加为预定值以上的情况下切换成自主飞行,根据安全地地图的位置信息来决定最近的安全地即移动目的地,使捕获用无人机100d朝向移动目的地移动,另外,在重量的减少比预定值大的情况下,判定为可疑无人机200发生了坠落。由此,捕获用无人机100d在捕获到可疑无人机200后,开始通过自主飞行最快地向安全场所飞行,进一步,能够判定在移动期间可疑无人机200是否发生了坠落。
(实施方式4)
在本实施方式中,与实施方式1的捕获用无人机100同样地捕获可疑无人机200,进一步,在捕获到可疑无人机200后基于自主飞行决定移动目的地时,考虑可疑无人机200的重量和自身的电池的剩余电量来决定移动目的地。
图25是表示本公开的实施方式4的捕获用无人机的构成的一例的框图。图25所示的捕获用无人机100e与图1所示的捕获用无人机100不同之处在于追加了电池142以及剩余电量计测部141、将控制部101变更成控制部101e、在控制部101e中追加了目标地点管理部143这几处,其他都是同样的,所以对相同的部分标注相同的附图标记,并且省略详细的说明。此外,本实施方式以外的捕获用无人机中也具备电池142。
控制部101e对网重量传感器103、陀螺仪传感器104、GPS部105、驱动部106、通信部107以及剩余电量计测部141进行控制。
电池142向捕获用无人机100e的驱动部106等供给所需要的电力。剩余电量计测部141计测电池142的剩余电量,向目标地点管理部143输出计测结果。
目标地点管理部143考虑可疑无人机200的重量和电池142的剩余电量来决定移动目的地。具体而言,目标地点管理部143参照安全地地图存储部102,由剩余电量计测部141计测出的剩余电量越少,则将在距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点。
图26是用于说明使用图25所示的安全地地图存储部102的安全地地图来决定可疑无人机的移动目的地以及飞行路线的方法的一例的图。如图26所示,安全地地图存储部102存储有安全地地图SM的信息,其中,从右上朝向左下的斜线的阴影部分表示河滩、海岸、山林、河流、湖沼、海洋等安全地SA,从左上朝向右下的斜线的阴影部分表示广场、公园等准安全地SS(安全程度比安全地SA低的安全地)。
在图26所示的例子中,在安全地地图SM上示出了将捕获用无人机100e的当前位置CP与安全地SA内的移动目的地D1连接的飞行路线F1、和将捕获用无人机100e的当前位置CP与准安全地SS内的移动目的地D2连接的飞行路线F2。在该情况下,移动目的地D2不是距捕获用无人机100e的当前位置CP最近的安全地SA内的移动目的地,而是距捕获用无人机100e的当前位置CP最近的准安全地SS内的移动目的地。
此外,作为表示安全地地图存储部102所存储的安全地地图的安全地的安全程度的安全程度信息,使用了安全地、准安全地这2级的信息,但不特别限定于该例,可以存储表示3级以上的安全程度的安全程度信息等进行各种变更。
目标地点管理部143基于由剩余电量计测部141计测出的电池142的剩余电量和由网重量传感器103计测出的捕获用网112的重量的增加量(表示因可疑无人机200的捕获引起的捕获用网112的重量的增加量的网重量增加值)来算出能够飞行的最大距离(距到达目标地点的最大距离)。
图27是表示距到达目标地点的最大距离与网重量增加值以及电池剩余电量的关系的一例的图。图27所示的例子表示电池142的剩余电量多的情况、剩余电量处于中间程度的情况、以及剩余电量少的情况下的3种距到达目标地点的最大距离与网重量增加值的关系。网重量增加值越大则距到达目标地点的最大距离越短,另外,距到达目标地点的最大距离以电池142的剩余电量多的情况、剩余电量处于中间程度的情况、剩余电量少的情况的顺序依次变短。例如,目标地点管理部143决定成为如图27所示的关系的距到达目标地点的最大距离。
另外,目标地点管理部143从GPS部105检测表示捕获用无人机100e的当前位置CP的位置信息。目标地点管理部143在能够飞行的最大距离的范围内,根据表示当前位置CP的位置信息将安全地地图SM中的最近的安全地SA决定为移动目的地D1,生成将当前位置CP与移动目的地D1连接的路线来作为飞行路线F1。
另一方面,在能够飞行的最大距离的范围内不存在安全地SA的情况下,目标地点管理部143在能够飞行的最大距离的范围内,根据表示当前位置CP的位置信息将安全地地图SM中的最近的准安全地SS决定为移动目的地D2,生成将当前位置CP与移动目的地D2连接的路线来作为飞行路线F2。
这样,目标地点管理部143根据因可疑无人机200的捕获引起的重量的增加的大小,不是将最近的安全地而是将更近的准安全地设为到达目标地点。另外,若在飞向到达目标地点的途中电池142的剩余电量低下,则目标地点管理部143不是将最近的安全地而是将更近的准安全地设为到达目标地点。
此外,也可以是,在目标地点管理部143无法参照安全地地图存储部102来决定距当前位置最近的安全地以及准安全地的情况下,目标地点管理部143经由通信部107向遥控器300通知无法决定距当前位置最近的安全地以及准安全地这一情况,控制切换部110将飞行的控制从通过自主飞行控制部111实现的自主飞行切换成通过飞行控制部108实现的手动飞行,通过操纵者的手动操纵来进行之后的飞行。
如上所述,本实施方式的捕获用无人机100e具备:通信部107,其受理捕获用无人机100e的操作指示;驱动部106,其用于使捕获用无人机100e飞行;控制部101e,其基于操作指示控制驱动部106;捕获用网112,其用于捕获空中的物体;网重量传感器103,其检测捕获用网112的重量;GPS部105,其检测捕获用无人机100e的位置信息;以及安全地地图存储部102,其存储使表示安全地的位置的安全地位置信息、与表示安全地的安全程度的安全程度信息相关联的安全地地图,控制部101e参照安全地地图存储部102,由网重量传感器103计测出的捕获用网112的重量的增加值越大,则将在距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点。由此,捕获用无人机100e能够根据可疑无人机200的重量来通过自主飞行切实地移动到安全的场所。
另外,本实施方式的捕获用无人机100e还具备向捕获用无人机100e供给电力的电池142和计测电池142的剩余电量的剩余电量计测部141,由剩余电量计测部141计测出的剩余电量越少,则控制部101e将在距当前地越近的范围内安全程度最高的安全地设定为自主飞行的到达目标地点。由此,捕获用无人机100e能够根据电池142的剩余电量来通过自主飞行切实地移动到安全的场所。
工业上的可利用性
本公开所涉及的无人飞行器、控制方法以及控制程序,即使在捕获到可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的情况下也能够适当地飞行,因此,作为在空中飞行并且捕获可疑的无人飞行器等位于空中的其他物体的无人飞行器、控制方法以及控制程序是有用的。
Claims (16)
1.一种无人飞行器,在空中飞行,所述无人飞行器具备:
捕获部,其用于捕获位于空中的其他物体;
检测部,其检测所述捕获部捕获到所述物体这一情况;以及
自主飞行控制部,其在所述检测部检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器,还具备:
通信部,其接收来自外部的操纵信号;
手动飞行控制部,其基于所述操纵信号控制所述无人飞行器的飞行状态;以及
控制切换部,其在所述检测部检测到所述物体的捕获的情况下,从通过所述手动飞行控制部实现的手动飞行切换成通过所述自主飞行控制部实现的自主飞行。
3.根据权利要求1或2所述的无人飞行器,
还具备计测所述捕获部的重量的重量计测部,
所述检测部通过判定由所述重量计测部计测出的所述重量为预定值以上来检测所述物体的捕获。
4.根据权利要求1或2所述的无人飞行器,还具备:
用于使所述无人飞行器飞行的驱动部;和
计测所述驱动部的驱动电流的电流计测部,
所述检测部通过判定由所述电流计测部计测出的所述驱动电流为预定值以上来检测所述物体的捕获。
5.根据权利要求1或2所述的无人飞行器,还具备:
用于使所述无人飞行器飞行的驱动部;和
计测所述驱动部的转速的转速计测部,
所述检测部通过判定由所述转速计测部计测出的所述转速为预定值以上来检测所述物体的捕获。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的无人飞行器,
还具备计测相对于所述无人飞行器的相对风速的风速计测部,
所述检测部根据由所述风速计测部计测出的所述风速来使所述预定值变化。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的无人飞行器,
还具备存储部,该存储部存储表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息,
所述自主飞行控制部控制所述无人飞行器的飞行状态,以使所述无人飞行器从所述检测部检测到所述物体的捕获的地点自主飞行到存储于所述存储部的安全地位置信息所表示的所述安全地。
8.根据权利要求7所述的无人飞行器,
所述通信部向外部通知表示所述无人飞行器进行自主飞行所朝向的所述安全地的位置的所述安全地位置信息。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的无人飞行器,
所述通信部向外部通知所述检测部检测到所述物体的捕获这一情况。
10.根据权利要求3所述的无人飞行器,
所述检测部在检测到所述物体的捕获之后,通过判定由所述重量计测部计测出的所述重量小于预定值来检测所述物体的坠落。
11.根据权利要求10所述的无人飞行器,
所述通信部向外部通知所述检测部检测到所述物体的坠落这一情况。
12.根据权利要求10或11所述的无人飞行器,
所述通信部向外部通知表示所述检测部检测到所述物体的坠落的场所的坠落位置信息。
13.根据权利要求3所述的无人飞行器,还具备:
地图信息存储部,其存储使表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示所述安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息;和
目标地点管理部,其参照所述地图信息存储部,由所述重量计测部计测出的所述重量的增加量越大,则将在距当前地越近的范围内所述安全程度最高的所述安全地设定为所述自主飞行的到达目标地点。
14.根据权利要求2所述的无人飞行器,还具备:
电池,其向所述无人飞行器供给电力;
剩余电量计测部,其计测所述电池的剩余电量;
地图信息存储部,其存储使表示即使使所述物体着陆或降落于水面也安全的安全地的位置的安全地位置信息、与表示所述安全地的安全程度的安全程度信息相关联的地图信息;以及
目标地点管理部,其参照所述地图信息存储部,由所述剩余电量计测部计测出的所述剩余电量越少,则将在距当前地越近的范围内所述安全程度最高的所述安全地设定为所述自主飞行的到达目标地点。
15.一种控制方法,控制在空中飞行的无人飞行器,所述控制方法包括:
检测用于捕获位于空中的其他物体的捕获部捕获到所述物体这一情况,
在检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
16.一种控制程序,用于使计算机作为在空中飞行的无人飞行器的控制装置发挥功能,所述控制程序使所述计算机执行如下处理:
检测用于捕获位于空中的其他物体的捕获部捕获到所述物体这一情况,
在检测到所述物体的捕获的情况下,控制所述无人飞行器的飞行状态以成为不依赖于来自外部的操纵信号的自主飞行状态。
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