CN111051198B - 无人飞行器控制系统、无人飞行器控制方法、及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明确保无人飞行器飞行时的稳定性。无人飞行器控制系统(1)的第1获取设备(101)获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器(10)动作的信息、与无人飞行器(10)的动作的检测结果相关的信息中的至少一个。第2获取设备(102)获取第2信息,用于在无人飞行器(10)的控制切换后,使无人飞行器(10)动作。飞行控制设备(104)基于第1信息及第2信息,对切换为基于第2信息控制无人飞行器(10)进行限制。

Description

无人飞行器控制系统、无人飞行器控制方法、及程序
技术领域
本发明涉及一种无人飞行器控制系统、无人飞行器控制方法、及程序。
背景技术
以往,已知利用无线操纵器操纵无人飞行器的技术。例如,专利文献1中记载了在无人飞行器的飞行中,从来自第1无线操纵器的第1指示信息有效的第1状态切换为来自第2无线操纵器的第2指示信息有效的第2状态的系统。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平2-092800号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
然而,在专利文献1的技术中,如果在第1指示信息的内容与第2指示信息的内容差异较大的情况下从第1状态切换为第2状态,无人飞行器会产生急剧的状态变化,所以难以实现稳定的飞行。这种问题不仅在像专利文献1那样从第1无线操纵器切换为第2无线操纵器的情况下可能发生,而且在从无人飞行器自主飞行的状态切换为由操纵者操纵的状态的情况、从由操纵者操纵的状态切换为无人飞行器自主飞行的状态的情况、及无人飞行器的自主飞行方法切换的情况下也可能发生,在这些情况下,如果在切换时无人飞行器产生急剧的状态变化,则也难以实现稳定的飞行。
本发明是鉴于所述问题而完成的,其目的在于确保无人飞行器飞行时的稳定性。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题,本发明的无人飞行器控制系统的特征在于包含:第1获取设备,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息、与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;第2获取设备,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及飞行控制设备,基于所述第1信息及所述第2信息,对切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器进行限制。
本发明的无人飞行器控制方法的特征在于包括:第1获取步骤,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息、与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;第2获取步骤,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及飞行控制步骤,基于所述第1信息及所述第2信息,对切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器进行限制。
本发明的程序使计算机发挥如下设备的功能,即:第1获取设备,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息、与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;第2获取设备,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及飞行控制设备,基于所述第1信息及所述第2信息,对切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器基于来自第1无线操纵设备的第1指示信息而动作,所述第2获取设备获取来自第2无线操纵设备的第2指示信息作为所述第2信息,所述飞行控制设备对从基于所述第1指示信息控制所述无人飞行器,切换为基于所述第2指示信息控制所述无人飞行器进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1获取设备获取所述第1指示信息作为所述第1信息,所述飞行控制设备基于所述第1指示信息及所述第2指示信息对切换进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述飞行控制设备基于所述第1指示信息与所述第2指示信息是否一致而对切换进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器自主飞行,所述第2获取设备获取来自无线操纵设备的指示信息作为所述第2信息,所述飞行控制设备对从自主飞行控制切换为基于所述指示信息控制所述无人飞行器进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1信息是与自主飞行中的所述无人飞行器的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息,所述指示信息是与对所述无人飞行器的指示方向及指示速度中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1信息是与使所述无人飞行器自主飞行时的飞行路径及所述无人飞行器的状态中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器在自主飞行之前,基于来自第1无线操纵设备的第1指示信息而动作,所述无人飞行器从基于所述第1指示信息控制所述无人飞行器切换为自主飞行控制,所述第2获取设备获取来自第2无线操纵设备的第2指示信息作为所述第2信息,所述飞行控制设备对从自主飞行控制切换为基于所述第2指示信息控制所述无人飞行器进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器基于来自无线操纵设备的指示信息而动作,所述第2信息是用来使所述无人飞行器自主飞行的信息,所述飞行控制设备对从基于所述指示信息控制所述无人飞行器的切换为自主飞行控制进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1信息是与基于所述指示信息而飞行中的所述无人飞行器的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息,所述第2信息是与使所述无人飞行器自主飞行时的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第2信息是与使所述无人飞行器自主飞行时的飞行路径及所述无人飞行器的状态中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器基于第1自主飞行控制而自主飞行,所述第2信息是用来使所述无人飞行器基于第2自主飞行控制而自主飞行的信息,所述飞行控制设备对从所述第1自主飞行控制切换为所述第2自主飞行控制进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1信息是与在所述第1自主飞行控制下自主飞行中的所述无人飞行器的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息,所述第2信息是与在所述第2自主飞行控制下使所述无人飞行器自主飞行时的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述第1信息是与在所述第1自主飞行控制下自主飞行中的所述无人飞行器的飞行路径及所述无人飞行器的状态中的至少一个相关的信息,所述第2信息是与在所述第2自主飞行控制下使所述无人飞行器自主飞行时的飞行路径及所述无人飞行器的状态中的至少一个相关的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述飞行控制设备在能够切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器,且从无线操纵设备获取了规定的切换请求的情况下,切换为该控制,所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在能够切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的情况下,在所述无线操纵设备中进行规定的通知。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在已经切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的情况下,在无线操纵设备中进行规定的通知。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在切换被所述飞行控制设备限制的情况下,在无线操纵设备中通知用来解除该限制的信息。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述飞行控制设备在获取了用来切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的规定的切换请求的情况下,对切换进行限制。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器控制系统包含通话设备,所述通话设备在从基于所述第1指示信息控制所述无人飞行器切换为基于所述第2指示信息控制所述无人飞行器的情况下,使所述第1无线操纵设备与所述第2无线操纵设备进行通话。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述飞行控制设备逐步切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器。
另外,在本发明的一形态中,其特征在于:所述无人飞行器包含所述第1获取设备、所述第2获取设备及所述飞行控制设备。
[发明的效果]
根据本发明,能够确保无人飞行器飞行时的稳定性。
附图说明
图1是表示无人飞行器控制系统的整体构成的图。
图2是用来对操作部进行说明的无线操纵器的外观图。
图3是表示指示信息的数据存储例的图。
图4是表示无人飞行器飞行的情况的图。
图5是表示通过无人飞行器控制系统来实现的功能的一例的功能框图。
图6是表示操纵权数据的数据存储例的图。
图7是表示在无人飞行器控制系统中执行的处理的一例的流程图。
图8是表示实施方式2的概要的说明图。
图9是表示实施方式3的概要的说明图。
图10是表示实施方式4的概要的说明图。
图11是变化例的功能框图。
具体实施方式
[1.实施方式1]
以下,对本发明所涉及的无人飞行器控制系统的实施方式的示例进行说明。
[1-1.无人飞行器控制系统的整体构成]
图1是表示无人飞行器控制系统的整体构成的图。如图1所示,无人飞行器控制系统1包含无人飞行器10及无线操纵器20A~20C。下文中,当无需特别区分无线操纵器20A~20C时,只记载为无线操纵器20。
此外,在本实施方式中,对无人飞行器控制系统1中包含1台无人飞行器10的情况进行说明,但无人飞行器控制系统1中也可包含多台无人飞行器10。另外,在本实施方式中,对无人飞行器控制系统1中包含3台无线操纵器20的情况进行说明,但无人飞行器控制系统1中所包含的无线操纵器20也可只有1台,还可为2台或4台以上。
无人飞行器10是无人搭乘的飞行器,例如为利用电池来驱动的无人飞行器(所谓的无人机(drone))或利用引擎来驱动的无人飞行器。例如,无人飞行器可装载商品或邮件等货物,飞行到送货地址配送货物、或飞行到预订仓收集货物。此外,无人飞行器10可以各种目的飞行,除了搬运货物以外,例如也可为了获取飞行目的地的情况而飞行,还可以农场中的农药喷洒等为目的飞行。
无人飞行器10包含控制部11、存储部12、通信部13、摄影部14及传感器部15。此外,无人飞行器10也包含螺旋桨、电机(致动器的一例)、电池、天线等,但此处省略说明。
控制部11例如包含至少1个微处理器。控制部11按照存储部12中所存储的程序或数据执行处理。存储部12包含主存储部及辅助存储部。例如,主存储部为RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)等易失性存储器,辅助存储部为硬盘或闪速存储器等非易失性存储器。
通信部13包含有线通信或无线通信用的通信接口。通信部13基于规定的通信协议进行通信。此外,通信部13既可包含发送器及接收器两者,也可以不特别包含发送器而是只包含接收器。
通信部13所具有的通信接口也可只有1层(1个信道),但在本实施方式中,说明的是通信部13具有多层(多个信道)通信接口的情况。例如,通信部13包含无线通信部130A~130C,具有3层通信接口。此外,通信部13也可具有2层或4层以上的通信接口。
无线通信部130A~130C为了不相互串线,所使用的频带(例如,2.4GHz频带或5.0GHz频带中的频率)互不相同。例如,无线通信部130A使用第1频带(第1信道),无线通信部130B使用第2频带(第2信道),无线通信部130C使用第3频带(第3信道)。
此外,第1频带、第2频带及第3频带分别至少中心频率不同,但并非不可存在重复部分,频带的一部分也可重复。下文中,当无需特别区分无线通信部130A~130C时,只记载为无线通信部130。
另外,在本实施方式中,对FASST(Futaba Advanced Spread SpectrumTechnology,扩频技术)、FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum,跳频扩频)、DMSS(Dual Modulation Spread Spectrum,双调制扩频)、或AFHSS(AdvancedFrequencyHopping Spread Spectrum,高级跳频扩频)等用于特定设备(例如所谓的无线电控制)的无线通信方式进行说明,但无线通信方式本身可应用周知的各种方式,例如也可为无线LAN(Local Area Network,局域网)、Bluetooth(注册商标)、iBeacon(注册商标)、或Wi-Fi Direct(注册商标)等用于通用设备的方式。进而,作为无线通信,也可为近距离无线通信、中距离无线通信、或远距离无线通信中的任一个。
摄影部14为至少1台相机。例如,摄影部14包含CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)影像传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)影像传感器等摄像元件,该摄像元件将拍摄到的图像作为数字数据记录。图像可为静止图像,也可为以规定帧率连续地拍摄所得的动态影像。此外,无人飞行器10中也可不包含摄影部14。
传感器部15例如包含GPS(Global Positioning System,全球定位系统)传感器150。GPS传感器150包含接收来自卫星的信号的接收器,例如,基于接收器所接收到的信号检测位置信息。位置信息例如为纬度经度信息,为地球上的坐标信息。此外,无人飞行器10可搭载任意传感器,传感器部15也可包含红外线传感器、超声波传感器、声音传感器(麦克风)、加速度传感器、陀螺仪传感器、风传感器、地磁传感器、高度传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器、或电机编码器(旋转位置传感器)等任意的传感器。
无线操纵器20是用来操纵无人飞行器10的设备,例如被称为遥控器(遥控式控制器的简称)或控制器。无线操纵器20只要能够与无人飞行器10直接或间接地通信即可,例如也可为智能手机(手机)、平板型终端、或个人计算机等。此外,直接的通信是指不经由服务器计算机等其它计算机地进行通信,间接的通信是指经由其它计算机(或因特网等网络)进行通信。
在本实施方式中,对无线操纵器20A~20C为彼此相同的构成的情况进行说明,但构成也可不同。下文中,当无需特别区分控制部21A~21C时,只记载为控制部21。同样,有时将存储部22A~22C、通信部23A~23C、操作部24A~24C、及显示部25A~25C只记载为存储部22、通信部23、操作部24、及显示部25。
如图1所示,无线操纵器20包含控制部21、存储部22、通信部23、操作部24及显示部25。控制部21、存储部22及通信部23的硬件构成分别与控制部11、存储部12及通信部13同样,所以省略说明。此外,无线操纵器20还包含天线、电池等,但此处省略说明。
例如,可设为通信部23包含发送器及接收器两者,且无人飞行器10与无线操纵器20之间能够进行双向通信,也可设为不特别包含接收器而是只包含发送器,只进行从无线操纵器20向无人飞行器10的单向通信。通信部23所利用的频带被预先调整。即,通信部23使用哪个信道是预先调整好的。
另外,例如,无线操纵器20A的通信部23A使用第1频带,与无人飞行器10的无线通信部130A进行通信。另外,例如,无线操纵器20B的通信部23使用第2频带,与无人飞行器10的无线通信部130B进行通信。另外,例如,无线操纵器20B的通信部23使用第3频带,与无人飞行器10的无线通信部130C进行通信。
操作部24包含用来操纵无人飞行器10的至少1个操作部件。作为操作部件,只要为能够受理操纵者的输入的部件即可,例如为按钮、摇杆(stick)、开关、杆(lever)、触摸面板、键盘、或鼠标等。此外,以下说明的操作部24只是一例,在无线操纵器20中可应用任意操作部件的组合。
图2是用来对操作部24进行说明的无线操纵器20的外观图。如图2所示,本实施方式的操作部24包含摇杆ST1、ST2、按钮B1~B6、开关SW1、SW2、及触摸面板TP等多个操作部件。下文中,当无需区分摇杆ST1、ST2时,只记载为摇杆ST。同样,将按钮B1~B6只记载为按钮B,将开关SW1、SW2只记载为开关SW。
摇杆ST可朝上下方向(垂直方向、纵向)及左右方向(水平方向、横向)中的至少一个方向倾倒,例如被用来指示无人飞行器10的移动方向或回转方向。此外,摇杆ST也可朝斜方向倾倒。例如,使摇杆ST倾倒的方向与无人飞行器10的动作(移动方向或回转方向)的对应关系预先存储在存储部22中。该对应关系既可设为无法编辑,也可为能够编辑。无人飞行器10进行与操纵者使摇杆ST倾倒的方向对应的动作。
例如,当操纵者使摇杆ST1朝上方向倾倒时,无人飞行器10朝前方(横滚轴(RollAxis)的正方向)前进,当操纵者使摇杆ST1朝下方向倾倒时,无人飞行器10朝后方(横滚轴的负方向)前进。另外,例如,当操纵者使摇杆ST1朝左方向倾倒时,无人飞行器10左旋(逆时针方向)地回转,当操纵者使摇杆ST1朝右方向倾倒时,无人飞行器10右旋(顺时针方向)地回转。
另外,例如,当操纵者使摇杆ST2朝上方向倾倒时,无人飞行器10上升(朝偏航轴(Yaw Axis)的负方向移动),当操纵者使摇杆ST2朝下方向倾倒时,无人飞行器10下降(朝偏航轴的正方向移动)。另外,例如,当操纵者使摇杆ST2朝左方向倾倒时,无人飞行器10朝左方向(俯仰轴(Pitch Axis)的负方向)移动,当操纵者使摇杆ST2朝右方向倾倒时,无人飞行器10朝右方向(俯仰轴的正方向)移动。此外,在摇杆ST1、ST2未倾斜的回中(neutral)的情况下,无人飞行器10悬停(hovering)。
按钮B预先与关于无人飞行器10的功能建立了对应关系。按钮B与功能的对应关系预先存储在存储部22中。该对应关系既可设为无法编辑,也可为能够编辑。无线操纵器20执行关于与对应于操纵者所按下的按钮的功能相关的处理。
例如,按钮B1与接通/断开电源的功能建立了对应关系,当操纵者按下按钮B1时,无线操纵器20使电源接通或断开。例如,无线操纵器20当电源变为接通时,经由通信部23向周围发送指示信息。
图3是表示指示信息的数据存储例的图。如图3所示,指示信息是表示操纵者的指示的信息。换句话说,指示信息是表示操作部24所包含的各操作部件的操作状态的信息,且为对于无人飞行器10的无线控制信号。例如,指示信息包含摇杆ST倾倒的方向及角度、按钮B的接通/断开、及开关SW的接通/断开等信息。另外,例如,指示信息也可包含操纵者从触摸面板TP输入的指示内容。
例如,在无人飞行器10进入无线操纵器20的通信范围的情况下,从无线操纵器20对无人飞行器10发送指示信息。此外,无人飞行器10可在基于规定的通信协议确立与无线操纵器20的通信之后接收指示信息,也可不特别进行通信确立的处理而接收指示信息。
此外,无线操纵器20可定期地发送指示信息,也可只在操纵者进行了某种操作的情况下(即,不定期地)发送指示信息。另外,指示信息无需包含全部操作部件的操作状态,也可只包含一部分操作部件的操作状态(例如,只包含识别被按下的按钮B的信息)。
另外,指示信息只要为预先规定的数据格式即可,并不限于图3的示例。例如,在将无线操纵器20的姿势用于无人飞行器10的操纵的情况下,无线操纵器20的姿势也可包含在指示信息中。此外,例如,在将操纵者的声音用于无人飞行器10的操纵的情况下,声音的检测结果也可包含在指示信息中。
另外,例如,按钮B2与请求无人飞行器10的操纵权的功能建立了对应关系,当操纵者按下按钮B2时,可以对无人飞行器10请求操纵权。
操纵权是操纵无人飞行器10的权利,且为控制无人飞行器10的权利。在本实施方式中,对被赋予操纵权的无线操纵器20只有1台的情况进行说明,但也可同时对多个无线操纵器20赋予操纵权。被赋予操纵权的无线操纵器20可将无人飞行器10置于自己的控制下。例如,如果被赋予操纵权,则指示信息变为有效,如果未被赋予操纵权,则指示信息变为无效。换句话说,被赋予操纵权的无线操纵器20可对无人飞行器10的飞行控制产生影响,未被赋予操纵权的无线操纵器20不对无人飞行器10的飞行控制产生影响。
另外,例如,按钮B3与使无人飞行器10返回到规定地点的功能建立了对应关系,当操纵者按下按钮B3时,可使无人飞行器10返回到规定地点。规定的地点只要为预先规定的地点即可,例如,可为无人飞行器10的出发地点,也可为无线操纵器20的当前位置。
另外,例如,按钮B4~B6与指定无人飞行器10的飞行模式的功能建立了对应关系,无人飞行器10以与按钮B4~B6中的任一个按钮对应的飞行模式飞行。飞行模式是无人飞行器10的飞行控制方法。在本实施方式中,准备了3个飞行模式,例如存在自主飞行模式、GPS手动飞行模式、完全手动飞行模式。此外,下文中,也可将GPS手动飞行模式及完全手动飞行模式统一记载为手动飞行模式。
自主飞行模式是用来使无人飞行器10自主飞行的飞行模式。自主飞行是指即使无操纵者的指示,无人飞行器10也会自己进行飞行控制。例如,自主飞行模式既可为无人飞行器10在预先规定的路径上自主地飞行的飞行模式,也可为基于摄影部14所拍摄到的图像,以与特定的被摄体保持规定的位置关系的方式(例如,以监视被摄体的方式)飞行的飞行模式。例如,在自主飞行模式下,即使操纵者使摇杆ST倾倒,无人飞行器10也不进行与该方向对应的动作。即,在自主飞行模式下,由摇杆ST进行的指示不对飞行控制产生影响。
GPS手动飞行模式是辅助地利用由GPS传感器150检测出的位置信息的飞行模式。例如,在GPS手动飞行模式下,当操纵者使摇杆ST倾倒时,无人飞行器10利用由GPS传感器150检测出的位置信息,在呈格子状划分的三维或三维的坐标间移动。即,在GPS手动飞行模式下,操纵者可指示坐标间的移动方向。
完全手动飞行模式是通过操纵者使摇杆ST倾倒,而使无人飞行器10进行摇杆ST所指示的动作的飞行模式。例如,在完全手动飞行模式下,无人飞行器10朝操纵者使摇杆ST倾倒的方向移动或回转。此外,完全手动飞行模式既可使包含姿势控制等的全部动作变为手动,也可只将移动方向的指示手动化,而将姿势控制等处理自动化。
例如,按钮B4与自主飞行模式建立了对应关系,当操纵者按下按钮B4时,无人飞行器10以自主飞行模式飞行。另外,例如,按钮B5与GPS手动飞行模式建立了对应关系,当操纵者按下按钮B5时,无人飞行器10以GPS手动飞行模式飞行。另外,例如,按钮B6与完全手动飞行模式建立了对应关系,当操纵者按下按钮B6时,无人飞行器10以完全手动飞行模式飞行。
此外,飞行模式并不限于3个,也可只有1个,还可存在2个或4个以上的飞行模式。另外,各飞行模式既可设为可自由地切换,也可像能够从自主飞行模式切换为GPS手动飞行模式但无法反向切换等那样只能进行单向切换。
例如,开关SW1与使货物的保持机构开闭的功能建立了对应关系,当操纵者切换开关SW1时,可使无人飞行器10将货物的保持机构开闭。另外,例如,开关SW2与使降落伞等保安机构开闭的功能建立了对应关系,当操纵者切换开关SW2时,可使无人飞行器10将保安机构开闭。另外,例如,触摸面板TPS是用来供操纵者进行各种指示的触摸面板,操纵者可通过触碰触摸面板TP来进行无线操纵器20的设定变更等。
在触摸面板TP之下,例如配置着作为液晶显示部或有机EL(Electroluminescence,电致发光)显示部等的显示部25。显示部25按照控制部21的指示来显示画面。
此外,无人飞行器10及无线操纵器20的硬件构成并不限于图1的示例,可应用各种硬件。例如,无人飞行器10可包含触摸面板或按钮等操作部,也可包含液晶显示部或有机EL显示部等显示部。
另外,例如,无线操纵器20也可包含GPS传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、或温度传感器等传感器类。在该情况下,也可将无线操纵器20的位置或姿势用于对无人飞行器10的指示。另外,例如,无线操纵器20也可包含扬声器或耳机孔(earphonejack)等声音输出部、麦克风等声音输入部、LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯等发光部、或振荡器等。
另外,例如,无人飞行器10及无线操纵器20也可分别包含读取计算机能够读取的信息存储媒体的读取部(例如,存储器卡槽或光盘驱动器),还可包含用来与外部设备进行通信的输入输出部(例如,USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)端口)。另外,例如,对存储部12、22中所存储的程序及数据进行说明,该程序及数据既可设为经由读取部或输入输出部来供给,也可经由网络来供给。
[1-2.实施方式1的概要]
图4是表示无人飞行器10飞行的情况的图。如图4所示,例如,无人飞行器10从出发地点P将货物搬运到目标地点Q,在目标地点Q卸下货物后返回到出发地点P。在本实施方式中,无人飞行器10原则上以自主飞行模式飞行,但为了可由操纵者切换为GPS手动飞行模式或完全手动飞行模式并进行操纵,设为以在至少1个操纵者能够目视的范围内能够与至少1个无线操纵器20进行通信的状态下飞行。
在图4的示例中,在出发地点P与目标地点Q之间配置着操纵者A~C这3人。例如,操纵者A操作无线操纵器20A,负责出发地点P附近的飞行。另外,例如,操纵者B操作无线操纵器20B,负责中间地点附近的飞行。另外,例如,操纵者C操作无线操纵器20C,负责目标地点Q附近的飞行。此外,操纵者并不限于3人,也可为1人、2人、或4人以上。无线操纵器20也只要准备与操纵者的数量对应的台数即可。
例如,在出发地点P,装载了货物的无人飞行器10变为可经由无线通信部130A与无线操纵器20A进行通信的状态之后,无人飞行器10起飞,开始朝向目标地点Q的飞行。刚出发后,无人飞行器10处于无线操纵器20A的控制下,操纵者A变为能够操纵的状态。此外,操纵者A既可不特别移动而是原地目视无人飞行器10,也可紧跟着无人飞行器10的方式移动。关于这一点,其它操纵者B、C也相同。
当无人飞行器10朝向目标地点Q飞行某种程度时,进入无线操纵器20B的通信范围,变为可经由无线通信部130B与无线操纵器20B进行通信的状态。在该情况下,无人飞行器10变为可同时与无线操纵器20A及无线操纵器20B这2台进行通信的状态,接收来自无线操纵器20A的指示信息、及来自无线操纵器20B的指示信息。但,在该时点,无人飞行器10处于无线操纵器20A的控制下,所以基于来自无线操纵器20A的指示信息而飞行,忽略来自无线操纵器20B的指示信息。
例如,于操纵权在无线操纵器20A的状态下,当操纵者B按下无线操纵器20B的按钮B2时,可将操纵权转移到无线操纵器20B。即,当操纵者B按下无线操纵器20B的按钮B2时,可将无人飞行器10从处于无线操纵器20A的控制下的状态切换为处于无线操纵器20B的控制下的状态。
但,如果在来自无线操纵器20A的指示信息(操纵者A的指示)与来自无线操纵器20B的指示信息(操纵者B的指示)差异较大的情况下,将操纵权从无线操纵器20A转移到无线操纵器20B,则无人飞行器10会产生急剧的状态变化,而存在无法确保飞行稳定性的情况。
例如,当尽管无线操纵器20A的按钮B4已被按下而无人飞行器10以自主飞行模式飞行,但仍将无线操纵器20B的按钮B5或B6按下时,在操纵权转移时飞行模式骤然变化,而存在无法确保飞行稳定性的情况。此外,例如,在无人飞行器10以GPS手动飞行模式或完全飞行模式飞行的情况下也是,当尽管无线操纵器20A的摇杆ST1朝左方向倾倒,但仍使无线操纵器20A的摇杆ST1朝右方向倾倒时,无人飞行器10的回转方向骤然变化,而存在无法确保飞行稳定性的情况。
因此,在本实施方式中,即使无人飞行器10变为可同时与无线操纵器20A及无线操纵器20B这2台进行通信而在通信上能够转移操纵权,只要来自无线操纵器20A的指示信息与来自无线操纵器20B的指示信息不一致,也不强行转移操纵权。
例如,在操纵者B按下无线操纵器20B的按钮B2的情况下,无人飞行器10判定来自无线操纵器20A的指示信息与来自无线操纵器20B的指示信息是否一致。无人飞行器10在判定为它们不一致的情况下禁止操纵权的转移,在判定为它们不一致的情况下准许操纵权的转移。如果操纵权转移,则操纵者B变为能够操纵无人飞行器10的状态,无人飞行器10被置于无线操纵器20B的控制下。
当无人飞行器10朝向目标地点Q进一步飞行时,进入无线操纵器20C的通信范围,变为可经由无线通信部130C与无线操纵器20C进行通信的状态。在该情况下也同样,可以来自无线操纵器20B的指示信息与来自无线操纵器20C的指示信息一致为条件,将操纵权转移到无线操纵器20C。如果操纵权转移,则操纵者C变为能够操纵无人飞行器10的状态,无人飞行器10被置于无线操纵器20C的控制下。
然后,无人飞行器10到达目标地点Q之后在规定的场所着陆并配置货物。着陆及货物的配置可通过操纵者C的操纵来进行,也可由无人飞行器10自动地进行。无人飞行器10配置货物之后,再次起飞,开始向出发地点P的返回。返路的飞行方法与去路同样,在出让操纵权一侧的无线操纵器20的指示信息、与接收操纵权一侧的无线操纵器20的指示信息一致的情况下,转移操纵权。
如上所述,本实施方式的无人飞行器控制系统1通过以无线操纵器20的指示信息一致为条件转移操纵权,来防止无人飞行器10的急剧的状态变化,而确保无人飞行器10的飞行稳定性。下文中,对该技术的详细情况进行说明。
[1-3.无人飞行器控制系统中实现的功能]
图5是表示通过无人飞行器控制系统1来实现的功能的一例的功能框图。如图5所示,在无人飞行器控制系统1中,实现数据存储部100、第1获取部101、第2获取部102、切换请求获取部103及飞行控制部104。在本实施方式中,对这些功能各自在无人飞行器10中实现的情况进行说明。
[1-3-1.数据存储部]
数据存储部100主要由存储部12实现。数据存储部100存储用来控制无人飞行器10的数据。例如,数据存储部100存储用来识别操纵权的操纵权数据。换句话说,操纵权数据例如为用来识别有操纵权的无线操纵器20的数据、或用来识别与有操纵权的无线操纵器20进行通信的无线通信部130的数据。
图6是表示操纵权数据的数据存储例的图。如图6所示,例如,操纵权数据将无线通信部130的识别信息与操纵权旗标(flag)建立关联。无线通信部130的识别信息只要为能够识别无线通信部130的信息即可,例如为无线通信部130的名称、个体识别编号、或MAC地址(Media Access Control Address,媒体访问控制地址)等。
操纵权旗标是用来识别操纵权的有无的信息,例如,如果是开启(on)(值为1),则意指有操纵权,如果是关闭(off)(值为0),则意指无操纵权。在本实施方式中,不会同时对多个无线操纵器20赋予操纵权,所以任一个无线通信部130的操纵权旗标变为开启。
例如,如果是图6的数据存储例,则无线通信部130A的操纵权旗标为开启,无线通信部130B、130C的操纵权旗标为关闭,所以与无线通信部130A进行通信的无线操纵器20A有操纵权。在该状态下,例如,当操纵权转移到无线操纵器20B时,无线通信部130A的操纵权旗标变为开启,无线通信部130B的操纵权旗标变为关闭。
此外,数据存储部100所存储的数据并不限于所述示例。数据存储部100只要存储用来控制无人飞行器10的数据即可。例如,数据存储部100可存储表示以自主飞行模式飞行的情况下的飞行路径的数据,也可存储出发地点P及目标地点Q的位置信息。
[1-3-2.第1获取部]
第1获取部101主要实现控制部11。第1获取部101获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息、与无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个。例如,第1获取部101可经由通信部13获取第1信息,也可基于摄影部14或传感器部15的检测信号获取第1信息。如下述实施方式2或4,在切换自主飞行中的无人飞行器10的控制的情况下,第1获取部101也可根据自主飞行的控制算法获取第1信息。
例如,用来使飞行中的无人飞行器10动作的信息是指从无线操纵器20接收到的指示信息、或表示基于该指示信息所决定的对电机等的输出内容(电机的转速或对电机施加的电压等)或内部命令的信息。
另外,例如,与无人飞行器10的动作的检测结果相关的信息是由摄影部14或传感器部15检测出的表示无人飞行器10的状态(例如,当前位置、移动方向、移动速度、高度、姿势、或电机的转速等)等的信息。
此外,第1信息既可只是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息,也可只是与无人飞行器的动作的检测结果相关的信息,还可包含这两者。
在本实施方式中,以将操作权从某无线操纵器20切换到其它无线操纵器20的情况为一例进行说明,所以对在无人飞行器10基于来自第1无线操纵器的第1指示信息动作的情况下,第1获取部101获取第1指示信息作为第1信息的情况进行说明。因此,关于本实施方式中记载为第1指示信息的地方,可改称为第1信息。
第1无线操纵器在当前时点为有操纵权的无线操纵器20,且为出让操纵权一侧的无线操纵器20。换句话说,第1无线操纵器可称为与操纵权旗标为开启的无线通信部130进行通信的无线操纵器20、控制无人飞行器10的无线操纵器20、或指示信息有效的无线操纵器20。
第1指示信息是从第1无线操纵器对无人飞行器10的指示信息。换句话说,第1指示信息可称为经由操纵权旗标为开启的无线通信部130所接收到的指示信息、来自控制无人飞行器10的无线操纵器20的指示信息、或在当前时点有效的指示信息。
在本实施方式中,对第1指示信息是经由操纵权旗标为开启的无线通信部130所接收到的指示信息的情况进行说明。因此,关于本实施方式中说明经由操纵权旗标为开启的无线通信部130所接收到的指示信息的地方,可改称为第1指示信息。
[1-3-3.第2获取部]
第2获取部102主要实现控制部11。第2获取部102获取第2信息,用于在无人飞行器10的控制切换后,使无人飞行器10动作。例如,第2获取部102经由通信部13获取第2信息。如下述实施方式3-4,在切换控制之后的无人飞行器10自主飞行的情况下,第2获取部102也可根据自主飞行控制的算法获取第2信息。
切换无人飞行器10的控制之后是指变为基于第2信息控制无人飞行器10的状态。在本实施方式中,以将操纵权从某无线操纵器20切换到其它无线操纵器20的情况作为一例进行说明,所以在切换无人飞行器10的控制之后意指切换操纵权之后。
用来使无人飞行器10动作的信息的含义是像关于第1信息所说明那样,但第2信息于并非在当前时点用来使无人飞行器10动作的信息,而是表示在切换控制之后使无人飞行器10如何动作的信息(表示将来的动作内容的信息)这一点与第1信息不同。在本实施方式中,以将操纵权从某无线操纵器20切换到其它无线操纵器20的情况作为一例进行说明,所以第2获取部102获取来自第2无线操纵器的第2指示信息作为所述第2信息。
第2无线操纵器为在当前时点无操纵权的无线操纵器20,且为接收操纵权一侧的无线操纵器20。换句话说,第2无线操纵器可称为与操纵权旗标为关闭的无线通信部130进行通信的无线操纵器20、虽能够与无人飞行器10进行通信但未进行控制的无线操纵器20、或虽能够发送指示信息但在当前时点该指示信息为无效的无线操纵器20。
第2指示信息是从第2无线操纵器对无人飞行器10的指示信息。换句话说,第2指示信息可称为经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130所接收到的指示信息、来自虽能够与无人飞行器10进行通信但未进行控制的无线操纵器20的指示信息、或在当前时点无效的指示信息。
在本实施方式中,对第2指示信息为经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130所接收到的指示信息的情况进行说明。因此,关于本实施方式中说明经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130所接收到的指示信息的地方,可改称为第2指示信息。
[1-3-4.切换请求获取部]
切换请求获取部103主要实现控制部11。切换请求获取部103经由通信部13从无线操纵器20接收切换请求。切换请求是用来切换为基于由第2获取部102获取的第2信息(在本实施方式中,第2指示信息)控制无人飞行器10的请求。在本实施方式中,以将操纵权从某无线操纵器20切换为其它无线操纵器20的情况作为一例进行说明,所以切换请求是用来切换操纵权的请求,通过发送规定形式的数据而进行。
切换请求是在无线操纵器20中进行了规定操作的情况下被发送。在本实施方式中,将无线操纵器20的按钮B2与请求操纵权的功能建立了对应关系,所以切换请求当按钮B2被按下时从无线操纵器20被发送到无人飞行器10。因此,切换请求为表示按钮B2被按下的数据,且成为按钮B2的操作状态为开启的第2信息。
[1-3-5.飞行控制部]
飞行控制部104主要实现控制部11。飞行控制部104基于第1信息及第2信息,对切换为基于第2信息控制无人飞行器10进行限制。
基于第2信息控制无人飞行器10例如指第2信息对无人飞行器10的控制结果产生影响。换句话说,基于第2信息控制无人飞行器10是指第2信息成为无人飞行器10的控制算法的变元(输入)、无人飞行器10在决定向电机等的输出时参考第2信息、或第2信息对向电机等的输出结果产生影响。
此外,控制算法是用来决定向电机等的输出的算法,也被称为控制器。例如,控制算法是用来以第2信息、及由摄影部14或传感器部15检测出的无人飞行器10的状态(例如,当前位置、移动方向、移动速度、高度、姿势或电机的转速等)中的至少一个为变元,输出并获得电机的转速或施加电压的算法。
限制意指禁止基于第2信息控制无人飞行器10、或者抑制基于第2信息控制无人飞行器10。
禁止是指不使第2信息影响无人飞行器10的控制结果。换句话说,禁止是指第2信息不作为无人飞行器10的控制算法的变元(不作为向控制器的输入)、无人飞行器10在决定向电机等的输出时不参考第2信息、第2信息不影响向电机等的输出结果、即使接收第2信息也使其无效、或即使接收第2信息也忽略。
抑制是指减小第2信息影响无人飞行器10的控制结果的程度(degree)。换句话说,抑制是指虽将第2信息作为无人飞行器10的控制算法的变元但减小其系数、或无人飞行器10在决定向电机等的输出时参考第2信息(将第2信息设为有效)但减小其影响、第2信息不影响向电机等的输出结果。
在本实施方式中,作为限制的一形态,对禁止进行说明,关于抑制,在下述变化例(5)中进行说明。关于本实施方式中记载为禁止的地方,可改称为限制或抑制。
切换是指改变无人飞行器10的控制方法。换句话说,切换是指改变为了控制无人飞行器10所参考的信息(信息的参考源)。例如,从当前的控制(飞行中的控制方法)改换为基于第2信息控制无人飞行器10。当前的控制例如指实施方式1中所说明的基于第1指示信息的控制(手动飞行模式)、或实施方式2中所说明的自主飞行控制(自主飞行模式)。
在本实施方式中,作为切换的一例,对将操纵权从某无线操纵器20转移到其它无线操纵器20的情况进行说明,所以飞行控制部104对从基于第1指示信息控制无人飞行器10切换为基于第2指示信息控制无人飞行器10进行限制。
基于第1指示信息控制无人飞行器10是第1无线操纵器有操作权的状态、与第1无线操纵器进行通信的无线通信部130的操作权旗标为开启的状态、或第1指示信息为有效的状态。基于第2指示信息控制无人飞行器10是第2无线操纵器有操作权的状态、与第2无线操纵器进行通信的无线通信部130的操作权旗标为开启的状态、或第2指示信息为有效的状态。
另外,在本实施方式中,作为第1信息的一例,对第1指示信息进行说明,作为第2信息的一例,对第2指示信息进行说明,所以飞行控制部104基于第1指示信息及第2指示信息对切换进行限制。
例如,飞行控制部104判定第1指示信息与第2指示信息是否处于规定的关系,并基于该判定结果,禁止基于第2指示信息控制无人飞行器10。飞行控制部104在判定为第1指示信息与第2指示信息处于规定的关系的情况下,不禁止基于第2指示信息控制无人飞行器10,在判定为第1指示信息与第2指示信息不处于规定的关系的情况下,禁止基于第2指示信息控制无人飞行器10。
规定的关系是指第1指示信息与第2指示信息一致、或第1指示信息与第2指示信息类似。类似是指操纵者的指示内容相似,例如意指至少1个项目一致、一致的项目的数目或比率为阈值以上(即,部分一致)、数值的差未达阈值(例如,移动方向的差异未达规定角度、或移动速度的差异未达规定速度)。
在本实施方式中,飞行控制部104基于第1指示信息与第2指示信息是否一致而对切换进行限制。例如,飞行控制部104在第1指示信息与第2指示信息一致的情况下,不禁止基于第2指示信息控制无人飞行器10,在第1指示信息与第2指示信息不一致的情况下,禁止基于第2指示信息控制无人飞行器10。
此外,如图3所示,指示信息中包含多个项目,飞行控制部104既可判定这多个项目全部的一致,也可判定一部分项目的一致。在判定一部分项目的一致的情况下,只要将预先规定的项目设为判定对象即可。例如,也可将图3的项目中的用来进行电源的接通/断开的按钮B1、及用来请求操纵权的按钮B2从判定对象排除。
在本实施方式中,对指示信息中的除按钮B2以外的操作部件的操作状态成为判定项目的情况进行说明。因此,飞行控制部104判定第1指示信息中的除按钮B2以外的操作部件的操作状态、与第2指示信息中的除按钮B2以外的操作部件的操作状态是否一致。
在本实施方式中,以通过按下按钮B2来进行切换请求而使操作权转移的情况作为一例进行说明,所以进行切换请求一侧的无人飞行器10未基于第2指示信息被控制,飞行控制部104在获取了用来切换为基于第2指示信息控制无人飞行器10的规定的切换请求的情况下,对切换进行限制。
此外,在第1指示信息与第2指示信息一致的情况下也可强制地切换操纵权。但,在本实施方式中,如所述内容所说明,即使第1指示信息与第2指示信息一致,也不强制地切换操纵权,而是以获取了切换请求为条件,切换操纵权。
[1-4.无人飞行器控制系统中执行的处理]
图7是表示在无人飞行器控制系统1中执行的处理的一例的流程图。在本实施方式中,对无人飞行器10执行图7所示的处理的情况进行说明。例如,图7所示的处理是通过控制部11按照存储在存储部12中的程序动作而执行。
此外,在本实施方式中,下述内容所说明的处理是通过图5所示的功能块来实现的处理的一例。以下所说明的处理是在接通无人飞行器10的电源之后执行。另外,作为操纵权数据的初始值,操纵权旗标全部为关闭。
如图7所示,首先,控制部11判定是否经由任一个无线通信部130从无线操纵器20接收到指示信息(S1)。指示信息是以图3所示的格式发送,所以在S1中,控制部11判定是否接收到该格式的信息。在判定为未经由任一个无线通信部130接收到指示信息的情况下(S1;N(No,否)),移行到下述S8的处理。在该情况下,无人飞行器10无法与任何无线操纵器20进行通信,所以不开始朝向目标地点Q的飞行。
另一方面,在判定为经由任一个无线通信部130接收到指示信息的情况下(S1;Y(Yes,是)),控制部11将该无线通信部130的操纵权旗标设为开启(S2)。在S2中,控制部11将操纵权数据中的、存储着接收到指示信息的无线通信部130的识别信息的记录的操纵权旗标设为开启。由此,经由该无线通信部130接收的指示信息变为有效,对发送该指示信息的无线操纵器20赋予操纵权。
控制部11基于经由操纵权旗标为开启的无线通信部130所接收到的指示信息,控制无人飞行器10(S3)。在S3中,控制部11基于指示信息所包含的各项目的值,控制无人飞行器10。例如,如果指示信息表示按钮B3为开启,则无人飞行器10以自主飞行模式飞行。在该情况下,控制部11以由GPS传感器15检测出的位置信息沿着规定的路径的方式,决定向各电机的输出。此外,表示自主飞行模式下的路径的信息既可预先存储在存储部12中,也可经由通信部13从其它计算机获取。
控制部11判定是否经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130接收到指示信息(S4)。在S4中,与S1同样,控制部11判定是否接收到规定格式的信息。在判定为未经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130接收到指示信息的情况下(S4;N),移行到下述S8的处理。在该情况下,不执行S7的处理,所以操纵权不转移。
另一方面,在判定为经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130接收到指示信息的情况下(S4;Y),控制部11参照所接收到的指示信息,判定用来切换操纵权的按钮B2是否被按下(S5)。在S5中,控制部11通过参照指示信息的按钮B2的操作状态,来判定是否接收到切换请求。在判定为按钮B2未被按下的情况下(S5;N),移行到下述S8的处理。在该情况下,不执行S7的处理,所以操纵权不转移。
另一方面,在判定为按钮B2被按下的情况下(S5;Y),控制部11判定经由操纵权旗标为开启的无线通信部130所接收到的指示信息(第1指示信息)、与S4中所接收到的指示信息(即,经由操纵权旗标为关闭的无线通信部130所接收到的第2指示信息)是否一致(S6)。此外,如上所述,在S6中,判定指示信息中的除按钮B2以外的项目的操作状态的一致。在判定为指示信息不一致的情况下(S6;N),移行到下述S8的处理。在该情况下,不执行S7的处理,所以操纵权不转移。
另一方面,在判定为指示信息一致的情况下(S6;Y),控制部11将与按钮B2被按下的无线操纵器20进行通信的无线通信部130(在S4中接收到指示信息的无线通信部130)的操纵权旗标设为开启(S7)。在S7中,控制部11将操纵权数据中的、存储着接收到指示信息的无线通信部130的识别信息的记录的操纵权旗标变更为开启,将在此之前为开启的操纵权旗标变更为关闭。由此,经由该无线通信部130接收的指示信息变为有效,在此之前为有效的指示信息变为无效。
控制部11判定是否满足规定的结束条件(S8)。结束条件只要是为了结束本处理而规定的条件即可,例如,可为无人飞行器10到达目标地点或出发地点,也可为无人飞行器10着陆。在判定为不满足结束条件的情况下(S8;N),返回到S3的处理。在判定为满足结束条件的情况下(S8;Y),本处理结束。
根据以上所说明的无人飞行器控制系统1,在第2信息毫无疑问地不会反映在无人飞行器10的动作中,若反映第2信息则有可能无法确保无人飞行器10的稳定性的情况下,通过对切换为基于第2信息控制无人飞行器10进行限制,能够确保无人飞行器10飞行时的稳定性。
另外,通过对从基于第1无线操纵器的第1指示信息的控制切换为基于第2无线操纵器的第2指示信息的控制进行限制,能有效地提高操纵权切换时的飞行稳定性。另外,例如,即使不使无人飞行器10悬停,也能在确保飞行稳定性的同时转移操纵权,所以无人飞行器10无需进行多余的悬停。结果为,能够防止无人飞行器10浪费能源、或者能够使无人飞行器10尽快到达目标地点Q。
另外,通过基于第1无线操纵器的第1指示信息及第2无线操纵器的第2指示信息,对切换为基于第2指示信息控制无人飞行器10进行限制,能够确保存在多个无线操纵器20的情况下的无人飞行器10的飞行稳定性。
另外,通过基于第1无线操纵器的第1指示信息与第2无线操纵器的第2指示信息是否一致,对切换为基于第2指示信息控制无人飞行器10进行限制,能有效地提高无人飞行器10飞行时的稳定性。
另外,通过在进行规定的切换请求的情况下切换操纵权,能够防止在操纵者未预期的时机切换飞行控制、及操纵者困惑等。结果为,能有效地提高无人飞行器10飞行时的稳定性。
另外,通过在无人飞行器10中,实现第1获取部101、第2获取部102及飞行控制部104,可将无人飞行器10用作交换器(HUB),即使在无线操纵器20彼此无法通信的环境下,无人飞行器10也能判定第2信息的一致等。
[2.实施方式2]
接下来,对无人飞行器控制系统1的另一实施方式进行说明。图8是表示实施方式2的概要的说明图。在实施方式1中,对操纵权从某无线操纵器20转移到另一无线操纵器20的情况进行了说明,但如图8所示,在从自主飞行模式切换为手动飞行模式的情况下,也可应用本发明的处理来使无人飞行器10不发生急剧的变化。
此外,在实施方式2中,将无人飞行器控制系统1所包含的无线操纵器20作为1台进行说明,但也可与实施方式1同样为多台。下文中,对与实施方式1相同的构成省略说明。关于这些点,下述实施方式3及4也同样。
实施方式2的功能框图与实施方式1相同,但处理的详细情况与实施方式1不同。在实施方式2中,无人飞行器10自主飞行,所以例如,飞行控制部104基于自主飞行用的控制算法使无人飞行器10自主飞行。例如,飞行控制部104基于存储在数据存储部100中的飞行路径数据,使无人飞行器10自主飞行。例如,飞行控制部104基于由GPS传感器150检测出的位置信息,使无人飞行器10以在飞行路径数据所示的飞行路径上飞行的方式飞行。飞行控制部104基于无人飞行器10的位置信息与飞行路径数据所示的飞行路径的位置关系,决定移动方向,决定向各电机的输出内容。
飞行控制部104对从自主飞行控制切换为基于指示信息控制无人飞行器10进行限制。自主飞行控制是自主飞行模式下的控制,且为飞行控制部104基于飞行路径数据进行飞行控制的状态。换句话说,自主飞行控制是不参考来自无线操纵器20的指示信息而进行的飞行控制。此外,切换及限制的含义是如实施方式1中所说明那样。此处,与实施方式1同样,作为限制的一例,对禁止进行说明。
例如,第1信息是与使无人飞行器10自主飞行时的飞行路径及无人飞行器10的状态中的至少一个相关的信息。与飞行路径相关的信息是在自主飞行中无人飞行器10应前进的路径,例如,由飞行路径数据表示。飞行路径例如由路径上的坐标信息表示。无人飞行器10的状态只要为与无人飞行器10的动作相关的状态即可,除了移动方向或移动速度等飞行状态以外,也可为货物保持机构的开闭状态或保安机构的开闭状态等。第1信息可只表示使无人飞行器10自主飞行时的飞行路径,也可只表示无人飞行器10的状态,还可表示这两者。
在本实施方式中,以第1信息为与自主飞行中的无人飞行器10的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息的情况为一例进行说明。第1信息可为只与移动方向相关的信息,也可为只与移动速度相关的信息,还可为与这两者相关的信息。例如,无人飞行器10的移动方向是以矢量或方位表示。另外,例如,无人飞行器10的移动速度可利用表示速度的数值表示,也可利用与向电机的输出相关的值表示。
此外,第1信息可根据自主飞行控制的算法来获取,也可基于摄影部14或传感器部15的检测信号来获取这一点像实施方式1所说明那样。特定出无人飞行器10的移动方向或特定出移动速度的方法本身可应用周知的各种方法。
例如,第1获取部101也可基于摄影部14所拍摄到的图像的被摄体的变化,特定出移动方向及移动速度中的至少一个。在该情况下,第1获取部101根据被摄体的特征点的变化方向特定出移动方向、或根据被摄体的特征点的变化量特定出移动速度。此外,移动方向也可辅助地利用传感器部15的方位传感器所检测出的方位。
另外,例如,第1获取部101也可基于GPS传感器150所检测出的位置信息的变化,特定出移动方向及移动速度中的至少一个。在该情况下,第1获取部101根据位置信息所示的位置的变化方向特定出移动方向、或根据位置信息所示的位置的变化量特定出移动速度。另外,例如,第1获取部101也可基于传感器部15的加速度传感器及陀螺仪传感器的检测信号检测位置变化,特定出移动方向及移动速度中的至少一个。
关于第2获取部102获取来自无线操纵器20的指示信息作为第2信息这一点,与实施方式1同样。因此,实施方式2中记载为指示信息的地方可改称为第2信息。另外,在本实施方式中,以指示信息为与对无人飞行器10的指示方向及指示速度中的至少一个相关的信息的情况为一例进行说明。指示信息可为只与指示方向相关的信息,也可为只与指示速度相关的信息,还可为与这两者相关的信息。例如,无人飞行器10的指示方向可设为以矢量或方位表示,也可设为利用摇杆ST的倾斜方向表示。另外,例如,无人飞行器10的指示速度可设为以表示速度的数值表示,也可设为利用摇杆ST的倾斜角度表示。
此外,指示信息是经由通信部13而获取的这一点如实施方式1中所说明那样。例如,无线操纵器20基于操作部24的操作部件的操作状态,特定出指示方向及指示速度中的至少一个。操作状态与指示方向及指示速度的关系设为预先存储在存储部22中。例如,摇杆ST的倾斜方向与指示方向的关系存储在存储部22中。另外,例如,摇杆ST的倾斜角度与指示速度的关系存储在存储部22中。
无线操纵器20特定出与操作部24的操作部件的操作状态建立了关联的指示方向及指示速度中的至少一个,基于特定结果产生指示信息并发送到无人飞行器10。例如,无线操纵器20特定出与摇杆ST的倾斜方向建立了关联的指示方向,产生表示该指示方向的指示信息并发送到无人飞行器10。另外,例如,无线操纵器20特定出与摇杆ST的倾斜角度建立了关联的指示速度,产生表示该指示速度的指示信息并发送到无人飞行器10。
例如,飞行控制部104判定第1信息与指示信息是否处于规定的关系,并基于该判定结果禁止切换。飞行控制部104在判定为第1信息与指示信息处于规定的关系的情况下不禁止切换,在判定为第1信息与指示信息不处于规定的关系的情况下禁止切换。
规定的关系是指第1信息与指示信息一致、或第1信息与指示信息类似。类似是指第1信息的值与指示信息的值相似,例如意指至少1个项目一致、一致的项目的数目或比率为阈值以上(即,部分一致)、数值的差未达阈值(例如,移动方向的差异未达规定角度、或移动速度的差异未达规定速度)。
例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动方向与指示信息所示的指示方向是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动方向与指示信息所示的指示方向的偏差(角度)是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的偏差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的偏差为阈值以上的情况下禁止切换。
另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动速度与指示信息所示的指示速度是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动速度与指示信息所示的指示速度的差是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的差为阈值以上的情况下禁止切换。
此外,飞行控制部104的处理并不限于所述示例。例如,也可为第1信息是与无人飞行器10的货物保持机构的开闭相关的信息,指示信息是输入到无线操纵器20的与保持机构的开闭相关的信息,飞行控制部104也可基于保持机构的开闭是否一致而对切换进行限制。关于保持机构的开闭,只要设为在传感器部15中预先包含周知的开闭传感器,并利用该开闭传感器进行检测即可。
例如,飞行控制部104也可在第1信息表示保持机构的“闭”的情况下,判定指示信息是否表示保持机构的“闭”,在指示信息表示保持机构的“开”的情况下禁止切换,在指示信息表示保持机构的“闭”的情况下准许切换。通过像这样,可防止因操纵者的操作失误而使货物掉落。此外,在第1信息表示保持机构的“开”的情况下,因为没有货物,所以也可不进行保持机构的开闭的判定。
此外,此处列举了保持机构的开闭作为示例,但飞行控制部104也可基于保安机构的开闭是否一致而对切换进行限制。通过像这样,可防止因操纵者的操作失误而使降落伞打开。保安机构的开闭也只要设为利用开闭传感器进行检测即可。
另外,例如,在第1信息表示无人飞行器10的位置信息,指示信息表示操纵者的指示方向的情况下,飞行控制部104也可当为像沿与无人飞行器10的位置信息对应的禁止方向前进那样的指示信息时,禁止切换。在该情况下,位置与禁止方向的关系存储在数据存储部100中。禁止方向只要为禁止飞行的方向即可,例如,可为从某位置观察时存在障碍物的方向,也可为容易突刮暴风的场所的方向。此外,也可并非规定禁止方向,而是规定准许飞行的方向。
飞行控制部104特定出与无人飞行器10的位置信息所示的位置建立了关联的禁止方向,判定禁止方向与指示方向是否一致。飞行控制部104在它们不一致的情况下不禁止切换,在它们一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于禁止方向与指示方向的偏差(角度)是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的偏差为阈值以上的情况下不禁止切换,在它们的偏差未达阈值的情况下禁止切换。
根据实施方式2的无人飞行器控制系统1,通过对从自主飞行控制切换为基于无线操纵器20的指示信息的控制进行限制,能有效地提高在它们之间切换控制时的飞行稳定性。另外,例如,即使不使无人飞行器10悬停,也能在确保飞行稳定性的同时从自主飞行模式切换为手动飞行模式,所以无人飞行器10无需进行多余的悬停。结果为,可防止无人飞行器10浪费能源、或者能够使无人飞行器10尽快到达目标地点Q。
另外,通过基于无人飞行器10的移动方向及移动速度中的至少一个、与对无人飞行器10的指示方向及指示速度中的至少一个而对切换进行限制,例如可对指示与无人飞行器10的当前移动方向差异过大的方向时的切换进行限制、或对指示与无人飞行器10的当前移动速度差异过大的速度时的切换进行限制,能有效地提高飞行稳定性。即,可防止无人飞行器10急回转而失去平衡、或因急发动或急刹车而失去平衡。
另外,通过利用与自主飞行的飞行路径相关的信息、或利用与自主飞行中的无人飞行器10的状态的检测结果相关的信息作为第1信息,能够确保从自主飞行模式切换为手动飞行模式时的无人飞行器10的飞行稳定性。
此外,在实施方式2中,无人飞行器10也可在自主飞行模式之前,以手动飞行模式飞行。即,也可设为从第1手动飞行模式暂时切换为自主飞行模式之后,切换为第2手动飞行模式。换句话说,也可在第1手动飞行模式与第2手动飞行模式之间插入自主飞行模式。下文中,对实施方式2的变化例进行说明。
例如,无人飞行器10从基于无线操纵器20A的指示信息的第1手动飞行模式切换为自主飞行模式,然后,切换为基于无线操纵器20B的指示信息的第2手动飞行模式。在该情况下,也可应用实施方式2的处理,来对从自主飞行模式切换为第2手动飞行模式进行限制。
例如,无人飞行器10在自主飞行之前,基于来自第1无线操纵器(例如,无线操纵器20A)的第1指示信息动作。这时的飞行控制是如实施方式1中所说明那样。自主飞行之前是指切换为自主飞行模式之前。
另外,例如,无人飞行器10从基于第1指示信息控制无人飞行器切换为自主飞行控制。可如下述实施方式3那样,对从第1手动飞行模式切换为自主飞行模式进行限制,在从第1手动飞行模式向自主飞行模式的切换时,也可不特别进行如实施方式3那样的限制。关于从第1手动飞行模式向自主飞行模式,可在第1无线操纵器发送切换请求的情况下切换,也可于在无人飞行器10内满足规定的条件的情况下切换。例如,可在无人飞行器10移动到规定的位置的情况下切换,也可根据传感器部15所检测出的风的强度等而切换。
例如,在从第1手动飞行模式切换为自主飞行模式的情况下,飞行控制部104可维持当前(即,从第1手动飞行模式切换为自主飞行模式的时点)的移动速度及移动方向,也可从当前的移动速度及移动方向逐步变化为基于自主飞行算法而决定的移动速度及移动方向。另外,例如,飞行控制部104也可不特别考虑第1手动飞行模式的移动速度及移动方向,而是基于自主飞行算法来决定移动速度及移动方向。
本变化例的第2获取部102获取来自第2无线操纵器(例如,无线操纵器20B)的第2指示信息作为第2信息,飞行控制部104对从自主飞行控制切换为基于第2指示信息控制无人飞行器进行限制。这些处理是如实施方式2中所说明那样。
根据所述内容所说明的变化例,通过在第1手动飞行模式与第2手动飞行模式之间插入自主飞行模式,即使不使无人飞行器10悬停,也能在确保飞行稳定性的同时进行手动飞行模式间的切换,所以无人飞行器10无需进行多余的悬停。结果为,可防止无人飞行器10浪费能源、或者能够使无人飞行器10尽快到达目标地点Q。
[3.实施方式3]
接下来,对无人飞行器控制系统1的另一实施方式进行说明。图9是表示实施方式3的概要的说明图。如图9所示,在从手动飞行模式切换为自主飞行模式的情况下,也可应用本发明的处理,而使无人飞行器10不发生急剧的变化。
实施方式3的功能框图与实施方式1及2相同,但处理的详细情况与实施方式1及2不同。在实施方式3中,无人飞行器10基于来自无线操纵器20的指示信息而动作,所以切换控制之前的飞行控制方法与实施方式1中所说明的内容相同。
实施方式3的第1信息与实施方式1的第1信息相同。例如,第1信息也可为与基于指示信息而飞行中的无人飞行器10的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。第1信息也可为只与移动方向相关的信息,也可为只与移动速度相关的信息,还可为与这两者相关的信息。
在本实施方式中,第2信息是用来使无人飞行器10自主飞行的信息。因此,实施方式3的第2信息与实施方式2的第1信息相同,例如,第2信息是与使无人飞行器自主飞行时的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。第2信息也可为只与移动方向相关的信息,也可为只与移动速度相关的信息,还可为与这两者相关的信息。
另外,例如,第2信息是与使无人飞行器自主飞行时的飞行路径及无人飞行器10的状态中的至少一个相关的信息。第2信息也可为只与飞行路径相关的信息,也可为只与无人飞行器10的状态相关的信息,还可为与这两者相关的信息。
飞行控制部104对从基于指示信息控制无人飞行器10切换为自主飞行控制进行限制。例如,飞行控制部104判定第1信息与第2信息是否处于规定的关系,并基于该判定结果禁止切换。飞行控制部104在判定为第1信息与第2信息处于规定的关系的情况下不禁止切换,在判定为第1信息与第2信息不处于规定的关系的情况下禁止切换。此外,规定的关系的含义是如实施方式2所说明那样,只要将实施方式2的说明中的指示信息改称为第2信息即可。
例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动方向与第2信息所示的移动方向是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动方向与第2信息所示的移动方向的偏差(角度)是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的偏差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的偏差为阈值以上的情况下禁止切换。
另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动速度与第2信息所示的移动速度是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1信息所示的移动速度与第2信息所示的移动速度的差是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的差为阈值以上的情况下禁止切换。
此外,飞行控制部104的处理并不限于所述示例。例如,第1信息及第2信息也可分别为与无人飞行器10的货物保持机构的开闭相关的信息,飞行控制部104也可基于保持机构的开闭是否一致而对切换进行限制这两点与实施方式2相同。进而,关于也可基于保安机构的开闭的一致而对切换进行限制这一点、及也可基于与位置信息对应的禁止方向而对切换进行限制这一点,也与实施方式2相同。
根据实施方式3的无人飞行器控制系统1,通过对从基于无线操纵器20的指示信息的控制切换为自主飞行控制进行限制,能有效地提高在它们之间切换控制时的飞行稳定性。另外,例如,即使不使无人飞行器10悬停,也能在确保飞行稳定性的同时从手动飞行模式切换为自主飞行模式,所以无人飞行器10无需进行多余的悬停。结果为,可防止无人飞行器10浪费能源、或者能够使无人飞行器10尽快到达目标地点Q。
另外,通过基于无人飞行器10的移动方向及移动速度中的至少一个而对切换进行限制,例如可对通过自主飞行控制而指示与无人飞行器10的当前移动方向差异过大的方向时的切换进行限制、或对通过自主飞行控制而指示与无人飞行器10的当前移动速度差异过大的速度时的切换进行限制,能有效地提高飞行稳定性。即,可防止无人飞行器10急回转而失去平衡、或因急发动或急刹车而失去平衡。
另外,通过利用与自主飞行的飞行路径相关的信息、或利用与自主飞行中的无人飞行器10的状态的检测结果相关的信息作为第2信息,能够确保从手动飞行模式切换为自主飞行模式时的无人飞行器10的飞行稳定性。
[4.实施方式4]
接下来,对无人飞行器控制系统1的另一实施方式进行说明。图10是表示实施方式4的概要的说明图。如图10所示,在存在多个自主飞行模式,从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式的情况下,也可应用本发明的处理,而使无人飞行器10不发生急剧的变化。
第1自主飞行模式及第2自主飞行模式是互不相同的自主飞行模式,例如,可使控制算法本身不同,也可使控制算法相同但使设定信息(例如,控制算法中所使用的系数、变元或数式等)不同。例如,可为第1自主飞行模式基于第1控制算法而执行飞行控制,第2自主飞行模式基于第2控制算法而执行飞行控制。另外,例如,也可为第1自主飞行模式基于第1设定信息而执行飞行控制,第2自主飞行模式基于第2设定信息而执行飞行控制。
例如,可为第1自主飞行模式为正常飞行模式,第2自主飞行模式为姿势维持模式。也可相反,第1自主飞行模式为姿势维持模式,第2自主飞行模式为正常飞行模式。
例如,正常飞行模式是优先在规定的路径上朝向目标地点飞行的飞行模式,移动速度比姿势飞行模式快。正常飞行模式可在无风或微风时等使用,也可在晴天时等使用。
另外,例如,姿势维持模式是优先对抗风而维持姿势的飞行模式,对风(外力)的响应比正常飞行模式快。姿势维持模式可在强风时等使用,也可在雨天时等使用。此外,此处的响应是指在姿势变化的情况下用来回到原来的姿势的控制。例如,在飞行算法中的姿势控制使用PID(Proportional-Integral-Differential,比例-积分-微分)控制的情况下,姿势维持模式的I值(为积分控制的系数,且为用来进行消除与目标值的差的操作的系数)可设定为小于正常飞行模式的I值,并进行当姿势变化时立刻重整的控制。另外,例如,姿势维持模式的P值(为比例控制的系数,且为用来进行和与目标值的差的大小成正比的操作的系数)可设定为大于正常飞行模式的P值。另外,例如,姿势维持模式的D值(为微分控制的系数,且为用来进行抑制变化之类的操作的系数)可设定为大于正常飞行模式的D值。
此外,在实施方式4中,只要准备多个自主飞行模式即可,自主飞行模式并不限于正常飞行模式及姿势维持模式。例如,在无人飞行器10基于来自外部计算机的指示而自主飞行的情况下,也可为第1自主飞行模式为基于来自第1计算机的指示的自主飞行,第2自主飞行模式为基于来自第2计算机的指示的自主飞行。
实施方式4的功能框图与实施方式1-3相同,但处理的详细情况与实施方式1-3不同。在实施方式4中,无人飞行器10基于第1自主飞行控制而自主飞行,所以切换控制之前的飞行控制方法与实施方式2中所说明的内容相同。
实施方式4的第1信息与实施方式2的第1信息相同。例如,第1信息可为与在第1自主飞行控制下自主飞行中的无人飞行器10的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。另外,例如,第1信息也可为与在第1自主飞行控制下自主飞行中的无人飞行器10的飞行路径及无人飞行器10的状态中的至少一个相关的信息。这些信息的详细情况是如实施方式2中所说明那样。
实施方式4的第2信息与实施方式3的第2信息相同。第2信息是用来使无人飞行器10基于第2自主飞行控制而自主飞行的信息。例如,第2信息可为与在第2自主飞行控制下使无人飞行器10自主飞行时的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。另外,例如,第2信息也可为与在第2自主飞行控制下使无人飞行器10自主飞行时的飞行路径及无人飞行器10的状态中的至少一个相关的信息。这些信息的详细情况是如实施方式3中所说明那样。
飞行控制部104对从第1自主飞行控制切换为第2自主飞行控制进行限制。例如,飞行控制部104判定第1信息与第2信息是否处于规定的关系,并基于该判定结果禁止切换。飞行控制部104在判定为第1信息与第2信息处于规定的关系的情况下不禁止切换,在判定为第1信息与第2信息不处于规定的关系的情况下禁止切换。此外,规定的关系的含义是如实施方式2中所说明那样,只要将实施方式2的说明中的指示信息改称为第2信息即可。
例如,飞行控制部104基于第1自主飞行控制下的移动方向与第2自主飞行控制下的移动方向是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1自主飞行控制下的移动方向与第2自主飞行控制下的移动方向的偏差(角度)是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的偏差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的偏差为阈值以上的情况下禁止切换。
另外,例如,飞行控制部104基于第1自主飞行控制下的移动速度与第2自主飞行控制下的移动速度是否一致而对切换进行限制。飞行控制部104在它们一致的情况下不禁止切换,在它们不一致的情况下禁止切换。另外,例如,飞行控制部104基于第1自主飞行控制下的移动速度与第2自主飞行控制下的移动速度的差是否未达阈值而对切换进行限制。飞行控制部104在它们的差未达阈值的情况下不禁止切换,在它们的差为阈值以上的情况下禁止切换。
此外,飞行控制部104的处理并不限于所述示例。例如,第1信息及第2信息也可分别为与无人飞行器10的货物保持机构的开闭相关的信息,飞行控制部104也可基于保持机构的开闭是否一致而对切换进行限制这两点与实施方式2-3相同。进而,关于也可基于保安机构的开闭的一致而对切换进行限制这一点、及也可基于与位置信息对应的禁止方向而对切换进行限制这一点,也与实施方式2-3相同。
根据实施方式4的无人飞行器控制系统1,通过对从第1自主飞行控制切换为第2自主飞行控制进行限制,能有效地提高在它们之间切换控制时的飞行稳定性。另外,例如,即使不使无人飞行器10悬停,也能在确保飞行稳定性的同时在多个自主飞行模式之间进行切换,所以无人飞行器10无需进行多余的悬停。结果为,可防止无人飞行器10浪费能源、或者能够使无人飞行器10尽快到达目标地点Q。
另外,通过基于第1自主飞行控制下的移动方向及移动速度中的至少一个、与第2自主飞行控制下的移动方向及移动速度中的至少一个而对切换进行限制,例如,可限制通过第2自主飞行控制而指示与无人飞行器10的当前移动方向差异过大的方向时的切换、或通过第2自主飞行控制而指示与无人飞行器10的当前移动速度差异过大的速度时的切换,能有效地提高飞行稳定性。即,可防止无人飞行器10急回转而失去平衡、或因急发动或急刹车而失去平衡。
另外,通过利用与自主飞行的飞行路径相关的信息、或利用与自主飞行中的无人飞行器10的状态的检测结果相关的信息作为第1信息及第2信息,能够确保在多个自主飞行模式之间切换时的无人飞行器10的飞行稳定性。
[5.变化例]
此外,本发明并不限定于以上所说明的实施方式。能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。
图11是变化例的功能框图。如图11所示,在以下所说明的变化例中,除了实施方式中所说明的功能以外,还实现第1通知部105、第2通知部106、第3通知部107及通话控制部108。这些功能各自主要实现控制部11。
(1)例如,在实施方式1中,也可设为在接收操纵权一侧的无线操纵器20中,可识别是否已变为能够接收操纵权的状态。另外,例如,在实施方式2中,也可设为在从自主飞行模式切换为手动飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别是否能够切换为手动飞行模式。另外,例如,在实施方式3中,也可设为在从手动飞行模式切换为自主飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别是否能够切换为自主飞行模式。另外,例如,在实施方式4中,也可设为在从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别是否能够在它们之间切换自主飞行模式。
此外,在变化例(1)中,与实施方式同样,飞行控制部104能够切换为基于第2信息控制无人飞行器10,且在从无线操纵器20获取了规定的切换请求的情况下,切换为该控制。另外,本变化例的无线操纵器20也可包含LED灯等发光部、扬声器或耳机孔等声音输出部、及振荡器等振动部。
无人飞行器控制系统1包含第1通知部105。第1通知部105在能够切换为基于第2信息控制无人飞行器10的情况下,在无线操纵器20中进行规定的通知。能够切换的条件是如实施方式1-4中所说明那样,例如可如实施方式1那样第1指示信息与第2指示信息一致或类似,也可如实施方式2那样第1信息与指示信息一致或类似。另外,例如,还可如实施方式3-4那样第1信息与第2信息一致或类似。此外,第1通知部105可自己判定是否满足该条件,也可从飞行控制部104等获取判定结果。
规定的通知只要为预先规定的通知即可,例如只要为利用视觉、听觉、或触觉的通知即可。例如,规定的通知是显示规定的图像、使规定的发光部发光、输出规定的声音、或产生规定图案的振动。
例如,第1通知部105根据能够切换控制的情况,对无线操纵器20发送进行规定的通知的意旨的命令。该命令只要设为通过发送规定形式的数据来进行即可。无线操纵器20当接收到该命令时,进行规定的通知。
例如,无线操纵器20使显示部25显示表示能够切换的图像。另外,例如,无线操纵器20使发光部发出表示能够切换的光。另外,例如,无线操纵器20从声音输出部输出表示能够切换的声音。另外,例如,无线操纵器20产生表示能够切换的规定图案的振动。
根据变化例(1),在能够切换为基于第2信息的控制的情况下,在该无线操纵器20中进行规定的通知,所以可对操纵者预告能够操纵。因此,可防止意外地操纵权自己转移、或飞行模式切换而使操纵者慌乱。进而,可防止在无法切换的情况下操纵者发送多余的切换请求。结果为,也可谋求无人飞行器控制系统1的处理负担减轻或通信量削减。
(2)另外,例如,在实施方式1中,也可设为在接收操纵权一侧的无线操纵器20中,可识别操纵权已转移。另外,例如,在实施方式2中,也可设为在从自主飞行模式切换为手动飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别飞行模式已切换。另外,例如,在实施方式3中,也可设为在从手动飞行模式切换为自主飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别飞行模式已切换。另外,例如,在实施方式4中,也可设为在从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式的情况下,在无线操纵器20中可识别已在它们之间切换自主飞行模式。
无人飞行器控制系统1包含第2通知部106。第2通知部106在切换为基于第2信息控制无人飞行器10的情况下,在无线操纵器20中进行规定的通知。通知的含义是如变化例(1)中所说明那样。
例如,第2通知部106根据控制已切换,对无线操纵器20发送进行规定的通知的意旨的命令。该命令只要设为通过发送规定形式的数据来进行即可。无线操纵器20当接收到该命令时,进行规定的通知。
例如,无线操纵器20使显示部25显示表示控制已切换的图像。另外,例如,无线操纵器20使发光部发出表示控制已切换的光。另外,例如,无线操纵器20从声音输出部输出表示控制已切换的声音。另外,例如,无线操纵器20产生表示控制已切换的规定图案的振动。
根据变化例(2),在切换为基于第2信息的控制的情况下,在无线操纵器20中进行规定的通知,所以例如,可使操纵者确实地理解操纵权已转移或飞行模式已切换,可防止操纵者慌乱。
(3)另外,例如,在实施方式1中,也可设为在无线操纵器20中,可识别切换所需的项目(例如,第2信息不一致的项目)。另外,例如,在实施方式2中,也可设为可识别为了从自主飞行模式切换为手动飞行模式所需的项目(例如,指示方向或指示速度)。另外,例如,在实施方式3中,也可设为可识别为了从手动飞行模式切换为自主飞行模式所需的项目(例如,指示方向或指示速度)。另外,例如,在实施方式4中,也可设为可识别为了从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式所需的项目。
无人飞行器控制系统1包含第3通知部107。第3通知部107在通过飞行控制部104对切换进行限制的情况下,在无线操纵器20中通知用来解除该限制的信息。例如,第3通知部107在无线操纵器20中通知第1指示信息与第2指示信息不一致的项目、或在无线操纵器20中通知第1信息与指示信息不一致的项目。另外,例如,第3通知部107也可通知为了从手动飞行模式切换为自主飞行模式所需的项目(例如,指示方向或指示速度),在实施方式4中,也可通知为了从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式所需的项目。通知的含义是如变化例(1)中所说明那样。在应用于实施方式1的处理的情况下,成为通知对象的无线操纵器20可为第1无线操纵器,也可为第2无线操纵器。
此外,判定第1指示信息与第2指示信息是否一致的方法是如实施方式1中所说明般,判定第1信息与指示信息是否一致的方法是如实施方式2中所说明那样。另外,判定第1信息与第2信息是否一致的方法是如实施方式3-4中所说明那样。第3通知部107可自己判定这些,也可从飞行控制部104等获取判定结果。
例如,第3通知部107对无线操纵器29发送识别第1指示信息与第2指示信息不一致的项目的信息。第2无线操纵器当接收到该信息时,进行用来识别与不一致的项目对应的操作部件的通知。另外,例如,第3通知部107对无线操纵器20发送识别第1信息与指示信息不一致的项目的信息。无线操纵器20当接收到该信息时,进行用来识别与不一致的项目对应的操作部件的通知。另外,例如,第3通知部107也可发送识别为了从手动飞行模式切换为自主飞行模式所需的项目(例如,指示方向或指示速度)的信息,也可发送识别为了从第1自主飞行模式切换为第2自主飞行模式所需的项目的信息。
例如,无线操纵器20使显示部25显示表示与不一致的项目对应的操作部件的图像。另外,例如,无线操纵器20使对应于与不一致的项目对应的操作部件的发光部发光。另外,例如,无线操纵器20从无线操纵器20的声音输出部输出表示与不一致的项目对应的操作部件的声音。另外,例如,无线操纵器20使与不一致的项目对应的操作部件附近振动。
根据变化例(3),因为通知为了解除切换的限制所需的项目,所以操纵者可容易地掌握改变哪个操作部件的操作状态便能够操纵、或容易地掌握改变哪个操作部件的操作状态便能够切换飞行模式。
(4)另外,例如,在实施方式1中,也可设为在转移操纵权时,使出让操纵权一侧的无线操纵器20与接收操纵权一侧的无线操纵器20进行通话。
在本变化例中,无线操纵器20包含通话部,该通话部具有麦克风等声音输入部、及扬声器或耳机孔等声音输出部。无线操纵器20的通话部将声音输入部所检测出的声音经由通信部23发送到外部,并将经由通信部23从外部接收到的声音输出到声音输出部。
无人飞行器控制系统1包含通话控制部108。通话控制部108在从基于第1指示信息进行的无人飞行器的控制切换为基于第2指示信息进行的所述无人飞行器的控制的情况下,使第1无线操纵器与第2无线操纵器进行通话。通话控制部108是以在它们之间切换控制或能够切换为条件,而准许第1无线操纵器与第2无线操纵器进行通话。例如,无人飞行器10的通话控制部108获取第1无线发送器的声音输入部所检测出的声音,并发送到第2无线发送器。另外,例如,无人飞行器10的通话控制部108获取第2无线发送器的声音输入部所检测出的声音,并发送到第1无线发送器。
根据变化例(4),通过在从基于第1无线操纵器的第1指示信息进行的控制切换为基于第2无线操纵器的第2指示信息进行的控制的情况下,使第1无线操纵器的操纵者与第2无线操纵器的操纵者进行通话,能有效地提高无人飞行器10的飞行稳定性。进而,在经由无人飞行器10进行通话的情况下,即使在无线操纵器20彼此无法直接通信的情况下也能够进行通话。
(5)另外,例如,在实施方式1中,对操纵权瞬间从第1无线操纵器切换到第2无线操纵器的情况进行了说明,但也可使操纵权从第1无线操纵器逐步转移到第2无线操纵器,通过抑制第2指示信息的影响,而对基于第2指示信息的飞行控制进行限制。即,在实施方式1中,对从第1指示信息为100%有效的状态设为第2指示信息为100%有效的状态的情况进行了说明,但也可使第1指示信息的有效比率逐步下降,使第2指示信息的有效比率逐步上升。
同样地,在实施方式2中,对从自主飞行模式瞬间切换为手动飞行模式的情况进行了说明,但也可从自主飞行模式逐步切换为手动飞行模式。即,在实施方式2中,对从自主飞行模式为100%有效的状态设为手动飞行模式为100%有效的状态的情况进行了说明,但也可使自主飞行模式的有效比率逐步下降,使手动飞行模式的有效比率逐步上升。
同样地,在实施方式3中,对从手动飞行模式瞬间切换为自主飞行模式的情况进行了说明,但也可从手动飞行模式逐步切换为自主飞行模式。即,在实施方式3中,对从手动飞行模式为100%有效的状态设为自主飞行模式为100%有效的状态的情况进行了说明,但也可使手动飞行模式的有效比率逐步下降,使自主飞行模式的有效比率逐步上升。
同样地,在实施方式4中,对从第1自主飞行模式瞬间切换为第2自主飞行模式的情况进行了说明,但也可从第1自主飞行模式逐步切换为第2自主飞行模式。即,在实施方式4中,对从第1自主飞行模式为100%有效的状态设为第2自主飞行模式为100%有效的状态的情况进行了说明,但也可使第1自主飞行模式的有效比率逐步下降,使第2自主飞行模式的有效比率逐步上升。
变化例(5)的飞行控制部104逐步切换为基于第2信息控制无人飞行器。例如,飞行控制部104逐步地从基于第1指示信息控制无人飞行器10切换为基于第2指示信息控制无人飞行器10。例如,飞行控制部104逐步降低第1指示信息的有效比率,逐步提高第2指示信息的有效比率。此外,逐步是与一点一点相同的含义,是指随着时间经过而阶段性地改变。
表示第1指示信息及第2指示信息各自的比率变化的数据预先存储在数据存储部100中。该数据例如可为数式形式或表格形式,也可为程序代码的一部分。该数据中,例如定义有进行切换请求之后的经过时间、以及第1指示信息及第2指示信息各自的比率。飞行控制部104当受理切换请求时开始计时,基于经过时间而获取第1指示信息的比率及第2指示信息的比率。飞行控制部104基于所获取的第1指示信息的比率及第2指示信息的比率而决定控制内容。
例如,飞行控制部104也可基于第1指示信息及第2指示信息的加权平均值来控制无人飞行器10。在该情况下,飞行控制部104基于使第1指示信息的值乘以第1系数所得的值与使第2指示信息的值乘以第2系数所得的值的合计值来控制无人飞行器10。此外,此处将第1系数与第2系数的合计值设为1。
例如,如果列举对摇杆ST的输入作为示例,则飞行控制部104基于使第1指示信息所示的摇杆ST的斜率乘以第1系数所得的值、与使第2指示信息所示的摇杆ST的斜率乘以第2系数所得的值的合计值来控制无人飞行器10。而且,飞行控制部104逐步降低第1系数,并逐步提高第2系数。例如,飞行控制部104以在受理切换请求后经过规定时间(例如,数秒~数十秒左右)之后,第2指示信息的比率变为100%的方式,使第1系数及第2系数变化。
此外,在所述内容中,以取第1指示信息及第2指示信息的加权平均值的情况为一例进行了说明,但飞行控制部104也可取基于第1指示信息而规定的内部命令(例如,无人飞行器10的当前位置、移动方向、移动速度、高度、姿势、或电机的转速等)及基于第2指示信息而规定的内部命令的加权平均值。在该情况下也与所述同样地,飞行控制部104将使基于第1指示信息而规定的向电机等的输出乘以第1系数所得的值、与使基于第2指示信息而规定的向电机等的输出乘以第2系数所得的值的合计值设为实际向电机等的输出。逐步降低第1系数并逐步提高第2系数这一点相同。
另外,到第2指示信息的比率变为100%为止的时间可为固定值,也可为可变值。在为可变值的情况下,也可基于第1指示信息与第2指示信息的差而规定。例如,飞行控制部104也可第1指示信息与第2指示信息的差异越大则使到第2指示信息的比率变为100%为止的时间越长,第1指示信息与第2指示信息的差异越小则使到第2指示信息的比率变为100%为止的时间越短。
此外,在所述内容中,对将变化例(5)应用于实施方式1的情况下的处理进行了说明,但将变化例(5)应用于实施方式2-4的情况也同样。例如,在将变化例(5)应用于实施方式2的情况下,飞行控制部104只要从自主飞行控制逐步切换为基于指示信息控制无人飞行器10即可。例如,飞行控制部104逐步降低自主飞行控制的有效比率,并逐步提高指示信息的有效比率。例如,飞行控制部104从自主飞行时的移动方向逐步切换为操纵者所指示的指示方向、或从自主飞行时的移动速度逐步切换为操纵者所指示的指示速度。
另外,例如,在将变化例(5)应用于实施方式3的情况下,飞行控制部104只要从基于指示信息所进行的无人飞行器10的飞行控制逐步切换为自主飞行控制即可。例如,飞行控制部104逐步降低指示信息的有效比率,并逐步提高自主飞行控制的有效比率。例如,飞行控制部104从操纵者所指示的指示方向逐步切换为自主飞行的移动方向、或从操纵者所指示的移动速度逐步切换为自主飞行的移动速度。
另外,例如,在将变化例(5)应用于实施方式4的情况下,飞行控制部104只要从第1自主飞行控制逐步切换为第2自主飞行控制即可。例如,飞行控制部104逐步降低第1自主飞行控制的有效比率,并逐步提高第2自主飞行控制的有效比率。例如,飞行控制部104从第1自主飞行控制的移动方向逐步切换为第2自主飞行控制的移动方向、或从第1自主飞行控制的移动速度逐步切换为第2自主飞行控制的移动速度。
根据变化例(5),通过逐步切换为基于无线操纵器20的第2信息的控制,能更有效地抑制无人飞行器10内部的状态变化,所以能提高无人飞行器10的飞行稳定性。
(6)另外,例如,也可设为组合所述变化例(1)~(5)中的任意2个以上。
另外,例如,对1个无线通信部130与1台无线操纵器20进行通信的情况进行了说明,但无线通信部130也可与多台无线操纵器20进行通信。在该情况下,无线操纵器20也可通过发送自身的识别信息(例如,无线操纵器20的名称或ID等),而特定出无人飞行器10从哪个无线操纵器20获取指示信息。另外,例如,对当由无线操纵器20进行切换请求时切换控制的情况进行了说明,但也可不特别进行切换请求。例如,也可当无人飞行器10移动到规定的位置时切换控制,还可根据传感器部15所检测出的风的强度等而切换控制。
另外,例如,无人飞行器10于在飞行中变为与任意无线操纵器20均无法通信的状态的情况下,也可返回到规定场所。另外,例如,无人飞行器10在与任意无线操纵器20均不进行通信的情况下,也可以自主飞行模式飞行。另外,例如,对操纵者一边目视,一边操纵无人飞行器10的情况进行了说明,但也可无需特别进行目视。另外,例如,对在无线操纵器20侧特定出移动方向或移动速度的情况进行了说明,但也可设为指示信息只表示操作部24的操作状态,在无人飞行器10侧特定出移动方向或移动速度。
另外,例如,无人飞行器控制系统1也可包含除无人飞行器10以外的计算机(例如,服务器计算机或个人计算机),也可利用该计算机执行各无人飞行器10的飞行控制。在该情况下,无人飞行器10及无线操纵器20也可经由因特网等网络而能够与该计算机进行通信。例如,数据存储部100可由无人飞行器控制系统1内的数据库服务器实现,也可由除无人飞行器控制系统1以外的数据库服务器实现。
另外,例如,所述内容所说明的各功能只要设为利用无人飞行器控制系统1的任一个计算机来实现即可,也可由无人飞行器10、无线操纵器20或服务器等其它计算机分担各功能。例如,也可为飞行控制部104在无线操纵器20或服务器中实现,无人飞行器10从无线操纵器20或服务器的飞行控制部104获取控制内容,控制电机的旋转。在该情况下,第1获取部101、第2获取部102及切换请求获取部103也在无线操纵器20或服务器中实现。
[符号的说明]
1 无人飞行器控制系统
10 无人飞行器
11 控制部
12 存储部
13 通信部
130、130A、130B、130C 无线通信部
14 摄影部
15 传感器部
20、20A、20B、20C 无线操纵器
21 控制部
22 存储部
23 通信部
24 操作部
25 显示部
B、B1、B2、B3、B4、B5、B6 按钮
ST 摇杆
SW 开关
TP 触摸面板
100 数据存储部
101 第1信息获取部
102 第2信息获取部
103 切换请求获取部
104 飞行控制部
108 通话控制部
ST1 摇杆
ST2 摇杆
SW1 开关
SW2 开关

Claims (16)

1.一种无人飞行器控制系统,其特征在于包含:
第1获取设备,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息和与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;
第2获取设备,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及
飞行控制设备,判定所述第1信息与所述第2信息是否一致或相似,在所述第1信息与所述第2信息一致或相似的情况下,中间不悬停地切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器,在所述第1信息与所述第2信息不一致或不相似的情况下,对该切换进行限制。
2.根据权利要求1所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器基于来自第1无线操纵设备的第1指示信息而动作,
所述第2获取设备获取来自第2无线操纵设备的第2指示信息作为所述第2信息,
所述飞行控制设备对从基于所述第1指示信息控制所述无人飞行器,切换为基于所述第2指示信息控制所述无人飞行器进行限制。
3.根据权利要求2所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述第1获取设备获取所述第1指示信息作为所述第1信息,
所述飞行控制设备基于所述第1指示信息及所述第2指示信息对切换进行限制。
4.根据权利要求3所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述飞行控制设备基于所述第1指示信息与所述第2指示信息是否一致而对切换进行限制。
5.根据权利要求1所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器基于来自无线操纵设备的指示信息而动作,
所述第2信息是用来使所述无人飞行器自主飞行的信息,
所述飞行控制设备对从基于所述指示信息控制所述无人飞行器切换为自主飞行控制进行限制。
6.根据权利要求5所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述第1信息是与基于所述指示信息而飞行中的所述无人飞行器的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息,
所述第2信息是与使所述无人飞行器自主飞行时的移动方向及移动速度中的至少一个相关的信息。
7.根据权利要求5或6所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述第2信息是与使所述无人飞行器自主飞行时的飞行路径及所述无人飞行器的状态中的至少一个相关的信息。
8.根据权利要求1所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述飞行控制设备在能够切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器,且从无线操纵设备获取了规定的切换请求的情况下,切换为该控制,
所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在能够切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的情况下,在所述无线操纵设备中进行规定的通知。
9.根据权利要求1所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在已经切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的情况下,在无线操纵设备中进行规定的通知。
10.根据权利要求1所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器控制系统还包含通知设备,所述通知设备在切换被所述飞行控制设备限制的情况下,在无线操纵设备中通知用来解除该限制的信息。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述飞行控制设备在获取了用来切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器的规定的切换请求的情况下,对切换进行限制。
12.根据权利要求2至4中任一项所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器控制系统包含通话设备,所述通话设备在从基于所述第1指示信息控制所述无人飞行器切换为基于所述第2指示信息控制所述无人飞行器的情况下,使所述第1无线操纵设备与所述第2无线操纵设备进行通话。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述飞行控制设备逐步切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的无人飞行器控制系统,其特征在于:
所述无人飞行器包含至少1个微处理器。
15.一种无人飞行器控制方法,其特征在于包括:
第1获取步骤,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息和与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;
第2获取步骤,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及
飞行控制步骤,判定所述第1信息与所述第2信息是否一致或相似,在所述第1信息与所述第2信息一致或相似的情况下,中间不悬停地切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器,在所述第1信息与所述第2信息不一致或不相似的情况下,对该切换进行限制。
16.一种程序,用来使计算机发挥如下设备的功能,即:
第1获取设备,获取第1信息,该第1信息是用来使飞行中的无人飞行器动作的信息和与所述无人飞行器的动作的检测结果相关的信息中的至少一个;
第2获取设备,获取第2信息,用于在所述无人飞行器的控制切换后,使所述无人飞行器动作;以及
飞行控制设备,判定所述第1信息与所述第2信息是否一致或相似,在所述第1信息与所述第2信息一致或相似的情况下,中间不悬停地切换为基于所述第2信息控制所述无人飞行器,在所述第1信息与所述第2信息不一致或不相似的情况下,对该切换进行限制。
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