JP2003127994A - 無人飛行物体の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジコンヘリコプタなどの無線操縦飛行物体
を、地形の影響を受けることなく無視界操縦を可能にす
ると共に、障害物などへの衝突事故を防止する。 【解決手段】 ラジコンヘリ１０及び地上局２０にそれ
ぞれＧＰＳ信号受信装置１１，２１を設け、ＧＰＳ衛星
３０からのＧＰＳ信号を用いてラジコンヘリ１０の位置
を正確に検出する。また、ラジコンヘリ１０及び地上局
２０にそれぞれデータ通信用衛星４０との間で制御デー
タなどを送受信するための衛星通信装置１２，２２を設
ける。さらに、鉄塔や送電線などの障害物５０の座標を
あらかじめ飛行ルートと共に入力しておき、ラジコンヘ
リ１０が障害物５０に接近しすぎると自動的に回避させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線操縦される無
人ヘリコプタなどの無人飛行物体の制御システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、農薬の散布や空中撮影などに
おいて、無線操縦による無人ヘリコプタ（以下、「ラジ
コンヘリ」と略称する）などが使用されている。従来の
ラジコンヘリの制御方法としては、熟練した操縦者が地
上から空中にあるラジコンヘリの位置を目視確認し、無
線操縦装置（プロポ）を操作して、ラジコンヘリの位置
制御及び農薬散布装置やカメラの操作を行っている。

【０００３】しかしながら、地上にいる操縦者が目視で
空中のラジコンヘリの位置を正確に把握することは非常
に困難であるため、安全のために必要な範囲よりも広い
範囲に農薬を散布したり、あるいは広い範囲を空中撮影
しなければならず、所要時間が長くなると共に、散布す
る農薬、フィルム、ラジコンヘリの燃料などの無駄が多
くなるという問題点を有している。さらに、操縦者から
目視できる範囲でしか操縦できず、複雑な地形の場所で
の操縦は事実上不可能である。

【０００４】上記従来例の問題点を解決するため、例え
ば特開2001-120151号公報に記載されているように、Ｇ
ＰＳ(Global Position System)を用いてラジコンヘリの
制御を行う方法が提案されている。このＧＰＳを用いた
システムでは、ＧＰＳ信号の受信装置をラジコンヘリに
搭載し、受信したＧＰＳ信号を公知の無線送受信装置を
用いて地上局に送信する。地上局では、コンピュータに
よりラジコンヘリから送信されたＧＰＳ信号を用いてラ
ジコンヘリの現在位置を把握すると共に、あらかじめ設
定されている飛行ルートとラジコンヘリの現在位置とを
比較し、飛行ルートに沿ってラジコンヘリを飛行させる
べく、上記無線送受信装置を用いてラジコンヘリの位置
制御信号（前進、後退、左旋回、右旋回、上昇、降下、
速度などの制御信号）を送信する。このＧＰＳを用いた
システムによれば、ラジコンヘリをあらかじめ設定され
た飛行ルートに沿って飛行させることができ、所用時間
の短縮、農薬や燃料の節約などが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、本出願
人は発電用のダム湖を各地に所有しており、定期的にダ
ム湖周辺の状況を観察する必要がある。ところが、ダム
湖周辺は地形が複雑でかつ急斜面である。さらに、ダム
湖の最奥部まで数十ｋｍにも及ぶ。従って、人が徒歩で
ダム湖周辺を観察することは事実上不可能であり、ヘリ
コプタを飛ばして上空から観察しているのが現状であ
る。

【０００６】一般的に、ダム湖は川の上流の水源に近い
場所に建設されるため、最寄りの飛行場から目的のダム
湖までの飛行距離及び飛行時間が長く、ダム湖周辺の観
察に要する費用が高くならざるを得ない。また、ダム湖
周辺は地形が複雑でかつ気象の変化が激しいため、飛行
中に事故が起こる可能性が高い。そのため、有人ヘリコ
プタに代わるラジコンヘリの実用化が望まれている。

【０００７】ところが、上記特開2001-120151号公報に
記載されたラジコンヘリの制御システムでは、地上局か
ら直接ラジコンヘリを制御しているため、ダム湖周辺の
観察に応用しようとしても、複雑な地形により、例えば
山の陰など電波が届かない領域が発生し、ラジコンヘリ
がその領域に入ると制御不可能になるという問題点を有
していた。

【０００８】また、ダム湖周辺には、水力発電所からの
電力を供給するための送電線及び鉄塔などが設置されて
いるが、ラジコンヘリがこれら送電線や鉄塔に接触する
と、ラジコンヘリが破損して墜落するだけでなく、送電
線が切断されるなどの事故が発生する可能性が高い。そ
のため、ラジコンヘリによる送電線や鉄塔などへの接触
事故を未然に防止する必要がある。

【０００９】本発明は、上記従来例の問題点を解決する
ためになされたものであり、複雑な地形の影響を受けず
に正確な位置制御が可能な無人飛行物体の制御システム
を提供すること、及び危険物又は危険地帯への接近を検
知して接触事故などを未然に防止しうる無人飛行物体の
制御システムを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の無人飛行物体の制御システムは、無
人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を
受信するＧＰＳ信号受信部と、前記無人飛行物体に設け
られ、受信したＧＰＳ信号を所定の位置データに変換
し、データ通信用衛星を介して地上局に送信する位置デ
ータ送信部と、地上局に設けられ、前記データ通信用衛
星を介して送信された位置データを受信する位置データ
受信部と、前記地上局に設けられ、受信した位置データ
を用いて前記無人飛行物体の位置を検出する物体位置検
出部と、前記地上局に設けられ、検出された前記無人飛
行物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ルートと
を比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートか
ら外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛
行ルートに戻すための制御データを演算する制御データ
演算部と、前記地上局に設けられ、演算された制御デー
タを前記データ通信用衛星を介して前記無人飛行物体に
送信する制御データ送信部と、前記無人飛行物体に設け
られ、前記データ通信用衛星を介して送信された制御デ
ータを受信する制御データ受信部と、前記無人飛行物体
に設けられ、前記受信した制御データを用いて前記無人
飛行物体の位置を制御する位置制御部とを具備する。

【００１１】また、本発明の第２の無人飛行物体の制御
システムは、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星から
の第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部と、
前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号
を所定の位置データに変換し、データ通信用衛星を介し
て地上局に送信する位置データ送信部と、地上局に設け
られ、前記データ通信用衛星を介して送信された位置デ
ータを受信する位置データ受信部と、前記地上局に設け
られ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信号を受信する
第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局に設けられ、受信
した第２ＧＰＳ信号及び前記データ通信用衛星を介して
受信した位置データを用いて前記無人飛行物体の位置を
検出する物体位置検出部と、前記地上局に設けられ、演
算された前記無人飛行物体の位置とあらかじめ設定され
ている飛行ルートとを比較し、前記無人飛行物体の位置
が前記飛行ルートから外れている場合に、前記無人飛行
物体の位置を前記飛行ルートに戻すための制御データを
演算する制御データ演算部と、前記地上局に設けられ、
演算された制御データを前記データ通信用衛星を介して
前記無人飛行物体に送信する制御データ送信部と、前記
無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を介し
て送信された制御データを受信する制御データ受信部
と、前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御デ
ータを用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制
御部とを具備する。

【００１２】さらに、本発明の第３の無人飛行物体の制
御システムは、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
らの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部
と、地上局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰ
Ｓ信号を受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局
に設けられ、受信した第２ＧＰＳ信号を用いて所定の補
正データを演算する補正データ演算部と、前記地上局に
設けられ、前記補正データをデータ通信用衛星を介して
前記無人飛行物体に送信する補正データ送信部と、前記
無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を介し
て送信された補正データを受信する補正データ受信部
と、前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ
信号及び前記データ通信用衛星を介して受信した補正デ
ータを用いて前記無人飛行物体の位置を検出する物体位
置検出部と、前記無人飛行物体に設けられ、演算された
前記無人飛行物体の位置とあらかじめ設定されている飛
行ルートとを比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛
行ルートから外れている場合に、前記無人飛行物体の位
置を前記飛行ルートに戻すための制御データを演算する
制御データ演算部と、前記無人飛行物体に設けられ、前
記演算した制御データを用いて前記無人飛行物体の位置
を制御する位置制御部とを具備する。

【００１３】さらに、本発明の第４の無人飛行物体の制
御システムは、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
らの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部
と、前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ
信号を所定の位置データに変換し、データ通信用衛星を
介して地上局に送信する位置データ送信部と、地上局に
設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信された位
置データを受信する位置データ受信部と、前記地上局に
設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信号を受信
する第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局に設けられ、
受信した第２ＧＰＳ信号を用いて所定の補正データを演
算する補正データ演算部と、前記地上局に設けられ、前
記補正データをデータ通信用衛星を介して前記無人飛行
物体に送信する補正データ送信部と、前記無人飛行物体
に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信された
補正データを受信する補正データ受信部と、前記無人飛
行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号及び前記デ
ータ通信用衛星を介して受信した補正データを用いて前
記無人飛行物体の位置を検出する第１物体位置検出部
と、前記無人飛行物体に設けられ、演算された前記無人
飛行物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ルート
とを比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルート
から外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記
飛行ルートに戻すための制御データを演算する第１制御
データ演算部と、前記地上局に設けられ、受信した第２
ＧＰＳ信号及び前記データ通信用衛星を介して受信した
位置データを用いて前記無人飛行物体の位置を検出する
第２物体位置検出部と、前記地上局に設けられ、演算さ
れた前記無人飛行物体の位置とあらかじめ設定されてい
る飛行ルートとを比較し、前記無人飛行物体の位置が前
記飛行ルートから外れている場合に、前記無人飛行物体
の位置を前記飛行ルートに戻すための制御データを演算
する第２制御データ演算部と、前記地上局に設けられ、
演算された制御データを前記データ通信用衛星を介して
前記無人飛行物体に送信する制御データ送信部と、前記
無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を介し
て送信された制御データを受信する制御データ受信部
と、前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御デ
ータを用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制
御部とを具備する。

【００１４】上記各構成において、前記制御データ演算
部は、前記飛行ルートの他に障害物の位置又は飛行禁止
領域のデータを記憶しており、前記無人飛行物体が前記
障害物又は前記飛行禁止領域に対して所定距離内に接近
した場合に、前記飛行ルートにかかわらず前記障害物又
は前記飛行禁止領域から離れるように前記制御データを
演算することが好ましい。

【００１５】または、前記制御データ演算部は、前記飛
行ルートの他に障害物の位置又は飛行禁止領域のデータ
を記憶しており、前記無人飛行物体が前記障害物又は前
記飛行禁止領域に対して所定距離内に接近し、かつ前記
無人飛行物体の位置、速度及び移動方向から、前記障害
物又は飛行禁止領域を回避できない場合、前記無人飛行
物体を地上に降下させるように前記制御データを演算す
ることが好ましい。

【００１６】または、前記無人飛行物体に設けられた位
置制御部は前記地上局から直接制御可能であり、前記制
御データ演算部は、前記飛行ルートの他に障害物の位置
又は飛行禁止領域のデータを記憶しており、前記無人飛
行物体が前記障害物又は前記飛行禁止領域に対して所定
距離内に接近した場合に、操縦者に対して所定の警報を
発生することが好ましい。

【００１７】さらに、前記無人飛行物体に設けられ、所
定範囲の映像を撮影するカメラと、前記無人飛行物体に
設けられ、前記カメラで撮影した画像データを前記デー
タ通信用衛星を介して前記地上局に送信する画像データ
送信部と、前記地上局に設けられ、前記データ通信用衛
星を介して送信された画像データを受信する画像データ
受信部と、前記地上局に設けられ、受信した前記画像デ
ータを用いて映像を再生する画像再生部とをさらに具備
することが好ましい。

【００１８】さらに、前記無人飛行物体はカメラ以外の
機能部を搭載可能であり、前記機能部の制御信号を前記
地上局から前記データ通信用衛星を介して送信すること
が好ましい。

【００１９】さらに、前記無人飛行物体と前記地上局と
の間で、前記データ通信用衛星を介さずに直接所定のデ
ータを送受信する予備通信機能を具備することが好まし
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態における無人
飛行物体の制御システムついて説明する。なお、無人飛
行物体の一例としてラジコンヘリについて説明する。

【００２１】本実施形態における無人飛行物体の制御シ
ステムの概念図を図１に示す。無人飛行物体であるラジ
コンヘリ１０は、少なくとも３つ（好ましくは４つ以
上）のＧＰＳ衛星３０からのＧＰＳ信号（第１ＧＰＳ信
号）を受信するためのＧＰＳ信号受信装置１１と、デー
タ通信用衛星４０との間で信号の送受信を行うための衛
星通信装置１２と、ラジコンヘリ１０の前方など所定方
向の状況を撮影するためのカメラ（ビデオカメラ）１３
を搭載している。

【００２２】一方、地上局２０は、ＧＰＳ衛星３０から
のＧＰＳ信号（第２ＧＰＳ信号）を受信するためのＧＰ
Ｓ信号受信装置２１と、データ通信用衛星４０との間で
信号の送受信を行うための衛星通信装置２２と、ラジコ
ンヘリ１０に搭載されたカメラ１３により撮影された画
像を表示するためのＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置２３
を具備している。ラジコンヘリ１０と地上局２０との間
での制御信号や画像データの送受信は、データ通信用衛
星４０を介して行う。

【００２３】なお、ラジコンヘリ１０としては、市販の
ラジコンヘリにＧＰＳ信号受信装置等を取り付けても良
いし、新規に専用のものを製作しても良い。一般的に、
ラジコンヘリの航続距離は、エンジンの出力（燃料消費
量）と燃料タンクの容量で決定される。前述のようにダ
ム湖の観察など広範囲な用途の場合、１回の飛行で全範
囲を飛行することは困難であるので、複数回に分けて飛
行するように飛行ルートを設定すればよい。

【００２４】次に、本実施形態における無人飛行物体の
制御システムのハードウエアのブロック構成を図２に示
す。

【００２５】ラジコンヘリ１０は、ＧＰＳ衛星３０から
のＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ信号受信装置１１
と、データ通信用衛星４０との間で制御データや画像デ
ータなどを送受信するための衛星通信装置１２と、ラジ
コンヘリ１０の先頭部などに設けられ、ラジコンヘリ１
０の前方など所定の方向の画像を撮影するためのカメラ
１３と、地上局２０との間で直接制御データなどの送受
信を行う予備通信装置１４と、地上局２０から送信され
てくる制御データを用いてラジコンヘリの移動方向や移
動速度などを制御するための駆動装置１５と、所定の制
御プログラムを記憶したＲＯＭと、所定の制御プログラ
ム及び制御データなどを一時的に記憶するためのＲＡＭ
と、所定の制御プログラム及び制御データなどを用いて
駆動装置１５の制御量を演算するためのＣＰＵなどで構
成され、ラジコンヘリ１０全体の制御を行う主制御部１
６などで構成されている。

【００２６】地上局２０は、上記ＧＰＳ信号受信装置２
１、衛星通信装置２２及び表示装置２３の他に、ラジコ
ンヘリ１０との間で直接制御データなどの送受信を行う
予備通信装置２４と、飛行ルート、鉄塔や送電線などの
障害物５０の位置データを入力したり、非常時の手動操
作などを入力するための入力装置２５と、所定のプログ
ラムに従って地上局２０の全体の動作を制御したり、ラ
ジコンヘリ１０が所定の飛行ルートから外れている場合
に飛行ルートに戻すための制御データを演算したりする
ための主制御装置２６などで構成されている。

【００２７】主制御装置２６は、所定の制御プログラ
ム、飛行ルートや障害物５０の座標データなどを記憶し
たＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどを含むメモリ
と、所定の制御プログラムを実行するためのＣＰＵなど
で構成されている。入力装置２５は、キーボードやマウ
スなどの一般的な入力装置の他、専用のハンドルやジョ
イスティックなどで構成されている。なお、表示装置２
３，入力装置２５及び主制御装置２６を公知のパーソナ
ルコンピュータで構成しても良いし、それぞれ専用のも
のを用意しても良い。

【００２８】さらに、本実施形態における無人飛行物体
の制御システムの機能ブロック構成を図３に示す。な
お、図２と同じ符号を付した要素は、その名称が変わっ
ている場合であっても、実質的に同じものを意味するも
のとする。

【００２９】ラジコンヘリ１０側の第１ＧＰＳ信号受信
部１１及び地上局２０側の第２ＧＰＳ信号受信部２１
は、それぞれＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を同時に受信
する。第１ＧＰＳ信号受信部１１により受信された第１
ＧＰＳ信号は、主制御装置１６及び衛星通信装置１２な
どで構成される位置データ送信部６１により所定フォー
マットの位置データに変換され、データ通信用衛星４０
に対して送信される。さらに、位置データはデータ通信
用衛星４０から地上局２０の衛星通信装置２２などで構
成される位置データ受信部６２に対して送信される。

【００３０】第２ＧＰＳ信号受信部２１により受信され
た第２ＧＰＳ信号及び位置データ受信部６２により受信
された位置データは、それぞれ地上局２０側の主制御装
置２６などで構成される物体位置検出部６０に入力され
る。物体位置検出部６０では、ディファレンシャルＧＰ
Ｓ処理が行われ、あらかじめ座標がわかっている地上局
２０側の第２ＧＰＳ信号受信部２１による第２ＧＰＳ信
号を参照して、ラジコンヘリ１０側の第１ＧＰＳ信号受
信部１１による第１ＧＰＳ信号又はそれに基づく位置デ
ータを補正し、ラジコンヘリ１０の現在位置の座標を演
算する。ラジコンヘリの位置データには、地図上での緯
度及び経度の他に、地上からの高度も含まれる。４つの
ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を使用することにより三次
元的な位置情報の検出も可能である。

【００３１】ラジコンヘリ１０の現在位置が検出される
と、主制御装置２６などで構成される制御データ演算部
６３は、あらかじめ設定されている飛行ルートとラジコ
ンヘリ１０の現在位置を比較し、飛行ルートから外れて
いる場合にラジコンヘリ１０の位置を飛行ルートに戻し
たり、障害物５０や飛行禁止領域（以下、「障害物５０
など」とする）に接近した場合に障害物５０などを回避
するように、ラジコンヘリの制御データを演算する。制
御データには、ラジコンヘリ１０の機体の回転方向を定
めるラダー、機体の上下方向を定めるエレベータ、機体
の横（左右）方向を定めるエルロン及び機体の速度を定
めるスロットル（エンジン出力）の各情報が含まれる。

【００３２】制御データ演算部６３には、さらに手動制
御部（入力装置）２５が接続されており、障害物５０な
どに接近しすぎた場合などに、手動操縦に切り替えてラ
ジコンヘリ１０の制御を行うことができる。手動制御部
２５から入力があった場合、制御データ演算部６３は、
手動制御部２５からの入力信号を優先し、その入力信号
に応じた制御データを演算する。

【００３３】演算された制御データは、衛星通信装置２
２などで構成される制御データ送信部６４によりデータ
通信用衛星４０に対して送信される。さらに、制御デー
タはデータ通信用衛星４０からラジコンヘリ１０の衛星
通信装置１２などで構成される制御データ受信部６５に
対して送信される。これと並行して、データ通信用衛星
４０との間での通信不能に備えて、予備制御データ送信
部（予備通信装置）２４に出力され、予備制御データ受
信部（予備通信装置）１４に送信される。

【００３４】制御データ受信部６５又は予備制御データ
受信部１４は、受信した制御データを主制御装置１６及
び駆動装置１５などで構成される位置制御部６６に入力
する。位置制御部６６は、制御データを用いてラジコン
ヘリ１０の移動方向、移動速度、高度などを制御する。

【００３５】一方、カメラ１３から出力される画像信号
（アナログ信号）は、主制御装置１６及び衛星通信装置
１２などで構成される画像データ送信部６７により、所
定フォーマットの画像データ（ディジタル信号）に変換
された後、データ通信用衛星４０に対して送信される。
さらに、画像データはデータ通信用衛星４０から地上局
２０の衛星通信装置２２などで構成される画像データ受
信部６８に対して送信される。画像データ受信部６８に
より受信された画像データは、主制御装置２６及び表示
装置２３などで構成される画像再生部６９によりＮＴＳ
Ｃなどのテレビ信号に変換され、表示装置２３のモニタ
画面上に表示される。操縦者は、表示装置２３のモニタ
画面を見ながら、ラジコンヘリ１０の飛行ルートに沿っ
て周囲の状況を観察することができる。あるいは、表示
装置２３のモニタ画面を見ながら、ラジコンヘリ１０を
手動操縦することも可能である。

【００３６】次に、本実施形態におけるラジコンヘリの
飛行制御について、図３に示す機能ブロック図及び図４
及び図５に示すフローチャート参照しつつを説明する。

【００３７】最初に、飛行ルート及び障害物５０などの
座標データを、制御データ演算部６３に入力する（ステ
ップＳ１）。飛行ルートや障害物５０などの座標は、あ
らかじめハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体
に記録しておき、飛行開始に先だって読み出す。

【００３８】次に、ラジコンヘリ１０の第１ＧＰＳ信号
受信部１１及び地上局２０の第２ＧＰＳ信号受信部２１
により、それぞれＧＰＳ衛星３０からのＧＰＳ信号の受
信を開始する（ステップＳ２）。第１ＧＰＲ信号受信部
１１により受信された第１ＧＰＳ信号は所定フォーマッ
トの位置データに変換された後、データ通信用衛星４０
を介して位置データ受信部６２に送信される。

【００３９】ＧＰＳ信号の受信を開始すると、物体位置
検出部６０は、第１ＧＰＳ信号に基づく位置データを第
２ＧＰＳ信号受信部２１により受信された第２ＧＰＳ信
号を参照して補正し、ラジコンヘリ１０の現在位置を演
算する（ステップＳ３）。これと並行して、制御データ
演算部６３は、初期設定されている制御データ又は操縦
者による手動制御部２５からの制御データによりラジコ
ンヘリ１０の飛行を開始する（ステップＳ４）。

【００４０】ラジコンヘリ１０が飛行を開始すると、画
像データ送信部６７は、カメラ１３により撮影された画
像データをデータ通信用衛星４０を介して画像データ受
信部６８に送信を開始し（ステップＳ５）、画像再生部
６９は受信した画像データを用いて表示装置２３のモニ
タ画面上に画像を表示し、必要に応じて記録媒体に記録
する（ステップＳ６）。

【００４１】表示装置２３のモニタ画面の表示例を図６
に示す。この表示例では、ラジコンヘリ１０に３台のカ
メラを搭載しており、飛行ルートと共に各カメラによる
画像がモニタ画面上に同時に表示されている。各カメラ
画像の下の△印を操作することにより各カメラの方向を
制御することができる。また、飛行ルートの下には、飛
行開始からの時間及び燃料の残量が表示される。さら
に、モニタ画面の右側には、飛行ルート上の基準位置の
座標、ラジコンヘリ１０の現在位置の座標、飛行ルート
上の所定の経由位置及び最終目的位置の座標などが表示
されている。さらに、モニタ画面の右下には、ラジコン
ヘリ１０の制御モード、すなわち自動制御（オート）、
手動制御（マニュアル）及び障害物５０などに接近しす
ぎた場合の自動回避モードなど、この制御システムにお
いて選択可能なモード及び現在選択されているモードが
表示されている。

【００４２】ラジコンヘリ１０が飛行を開始すると、ス
テップＳ３で演算される現在位置が刻々変化するので、
制御データ演算部６３は飛行ルートとラジコンヘリ１０
の現在位置を比較し（ステップＳ７）、現在位置と飛行
ルートとのずれが一定の誤差範囲内にあるかどうか、す
なわち、飛行ルートを外れているかどうかを判断する
（ステップＳ８）。飛行ルートから外れていない場合
（ステップＳ８でＮＯ）、現在の移動方向及び移動速度
で飛行を継続する（ステップＳ９）。さらに、現在の移
動方向の前方付近に障害物５０などが存在しているか否
かを判断する（ステップＳ１０）。

【００４３】障害物５０などが存在している場合（ステ
ップＳ１０でＹＥＳ）、制御データ演算部６３は自動制
御又は自動回避モードが選択されているか否かを判断す
る（ステップＳ１１）。自動制御又は自動回避モードが
選択されている場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御
データ演算部６３は、所定のプログラムに従って障害物
５０などを回避するためのラジコンヘリ１０の制御デー
タを演算し（ステップＳ１２）、演算した回避用制御デ
ータを制御データ送信部６４又は予備制御データ送信部
２４を介して送信する（ステップＳ１３）。

【００４４】制御データ送信部６４から送信された回避
制御データはデータ通信用衛星４０を介して制御データ
受信部６５により受信され、また予備制御データ送信部
２４により送信された回避制御データは直接予備制御デ
ータ受信部１４により受信される（ステップＳ１４）。
回避制御データを受信すると、位置制御部６６は、回避
制御データに従ってラジコンヘリ１０の回避動作を行う
（ステップＳ１５）。

【００４５】ラジコンヘリ１０の回避動作と並行して、
制御データ演算部６３は障害物５０などの位置とラジコ
ンヘリ１０の現在位置とを比較し、ラジコンヘリ１０が
障害物５０などを回避する方向に飛行しているか否かを
判断する（ステップＳ１６）。回避方向に飛行していな
い場合（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１２に戻
って新たな回避制御データを演算する。一方、回避方向
に飛行している場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御
データ演算部６３は改めて本来の飛行ルートから外れて
いるか否かを判断する（ステップＳ１７）。外れていな
い場合（ステップＳ１７でＮＯ）、そのまま飛行を継続
し（ステップＳ１８）、目的地に到達したか否かを判断
する（ステップＳ１９）。目的地に到達した場合は（ス
テップＳ１９でＹＥＳ）、出発点までの帰還飛行に移行
する（ステップ２０）。

【００４６】ステップＳ８又はステップＳ１７で飛行ル
ートから外れている場合（ステップＳ８，Ｓ１７でＹＥ
Ｓ）、制御データ演算部６３は、所定のプログラムに従
って、ラジコンヘリ１０の位置を本来の飛行ルートに戻
すための制御データを演算し（ステップＳ２１）、演算
した制御データを制御データ送信部６４又は予備制御デ
ータ送信部２４を介して送信する（ステップＳ２２）。
制御データ送信部６４から送信された制御データはデー
タ通信用衛星４０を介して制御データ受信部６５により
受信され、また予備制御データ送信部２４により送信さ
れた制御データは直接予備制御データ受信部１４により
受信される（ステップＳ２３）。制御データを受信する
と、位置制御部６６は、制御データに従ってラジコンヘ
リ１０の位置制御動作を行う（ステップＳ２４）。さら
に、位置制御動作後、制御データ演算部６３は、ステッ
プＳ８に戻って、改めてラジコンヘリ１０の位置が飛行
ルートから外れていないか否かを判断し、その後のフロ
ーを繰り返す。また、ステップＳ１９で目的地に到達し
ていない場合は（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ
８に戻って上記フローを繰り返す。

【００４７】ステップＳ１１で手動制御が選択されてい
る場合（ステップＳ１１でＮＯ）、制御データ演算部６
３は画像再生部６９などを介して表示装置２３のモニタ
画面上に警告表示を行ったり警報音を発生し、操縦者に
対しラジコンヘリ１０が障害物５０などに接近しつつあ
ることを知らせる（ステップＳ２５）。そして、手動制
御部２５からの手動制御データの入力を待ち（ステップ
Ｓ２６）、入力された手動制御データに所定の演算処理
を施した後、制御データ送信部６４又は予備制御データ
送信部２４を介して送信する（ステップＳ２７）。

【００４８】制御データ送信部６４から送信された手動
制御データはデータ通信用衛星４０を介して制御データ
受信部６５により受信され、また予備制御データ送信部
２４により送信された手動制御データは直接予備制御デ
ータ受信部１４により受信される（ステップＳ２８）。
手動制御データを受信すると、位置制御部６６は、回避
制御データに従ってラジコンヘリ１０の回避動作を行う
（ステップＳ２９）。

【００４９】さらに、制御データ演算部６３は障害物５
０などの位置とラジコンヘリ１０の現在位置とを比較
し、ラジコンヘリ１０が障害物５０などを回避する方向
に飛行しているか否かを判断する（ステップＳ３０）。
回避方向に飛行していない場合（ステップＳ３０でＮ
Ｏ）、ステップＳ２５に戻って再度警報を発生し、操縦
者に新たな手動制御データの入力を促す。一方、回避方
向に飛行している場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）、ス
テップＳ１７にジャンプして、制御データ演算部６３は
改めて本来の飛行ルートから外れているか否かを判断す
る（ステップＳ１７）。外れていない場合（ステップＳ
１７でＮＯ）、そのまま飛行を継続する（ステップＳ１
８）。

【００５０】さらに、本実施形態における無人飛行物体
の制御システムの機能ブロック構成の第１変形例を図７
に、第２変形例を図８に示す。なお、図３と同じ符号を
付した要素は、実質的に同じものを意味するものとし、
その説明を省略する。

【００５１】図７に示す第１変形例では、ラジコンヘリ
１０の現在位置を検出するための物体位置検出部６０’
及びラジコンヘリ１０の制御データを演算するための制
御データ演算部６３’をラジコンヘリ１０側に設けてい
る。

【００５２】図８に示す第２変形例では、ラジコンヘリ
１０の現在位置を検出するための物体位置検出部６０、
６０’及びラジコンヘリ１０の制御データを演算するた
めの制御データ演算部６３、６３’を地上局２０側とラ
ジコンヘリ１０側の両方に設けている。

【００５３】地上局２０側の補正データ演算部７０は主
制御装置２６などで構成され、ＧＰＳ衛星３０からの第
２ＧＰＳ信号を用いて地上局２０の位置を演算し、あら
かじめわかっている地上局２０の位置と演算による位置
とを比較し、ＧＰＳ信号に基づく位置検出誤差を補正す
るための補正データを演算する。

【００５４】演算された補正データは、主制御装置２６
及び衛星通信装置２２などで構成される補正データ送信
部７１によりデータ通信用衛星４０に対して送信され
る。さらに、補正データはデータ通信用衛星４０からラ
ジコンヘリ１０の衛星通信装置１２などで構成される補
正データ受信部７２に対して送信される。

【００５５】補正データ受信部７２により受信された補
正データは、主制御装置１６などで構成される物体位置
検出部６０’に入力される。物体位置検出部６０’で
は、ディファレンシャルＧＰＳ処理が行われ、第１ＧＰ
Ｓ信号受信部１１による第１ＧＰＳ信号及び地上局２０
から送信された補正データを用いてラジコンヘリ１０の
現在位置の座標を演算する。

【００５６】ラジコンヘリ１０の現在位置が検出される
と、主制御装置１６などで構成される制御データ演算部
６３’は、あらかじめ設定されている飛行ルートとラジ
コンヘリ１０の現在位置を比較し、飛行ルートから外れ
ている場合にラジコンヘリ１０の位置を飛行ルートに戻
したり、障害物５０や飛行禁止領域（以下、「障害物５
０など」とする）に接近した場合に障害物５０などを回
避するように、ラジコンヘリの制御データを演算する。

【００５７】一方、地上局２０側の制御データ演算部６
３は、ラジコンヘリ１０が障害物５０などに接近しすぎ
た場合などに、手動制御部２５からの入力信号を優先
し、その入力信号に応じた制御データを演算し、制御デ
ータ送信部６４又は予備制御データ送信部２４を介して
ラジコンヘリ１０側の制御データ受信部６５又は予備制
御データ受信部１４に制御データを送信する。

【００５８】位置制御部６６は、制御データ演算部６
３’により演算された制御データ又は地上局２０から送
信された手動操縦による制御データを用いてラジコンヘ
リ１０の移動方向、移動速度、高度などを制御する。

【００５９】このように、ラジコンヘリ１０と地上局２
０との間の制御データや画像データなどの送受信をデー
タ通信用衛星４０を介して行うことにより、地形の影響
を受けることなく、あらゆる場所でラジコンヘリ１０の
制御が可能となる。その結果、操縦者の視界から遠く離
れた目的地に対しても、所定の飛行ルートに沿って正確
にラジコンヘリを飛行させることができ、有人ヘリコプ
タに代わって様々な用途に使用することができる。ま
た、送電線などの障害物５０などをあらかじめ飛行ルー
トと共に入力しておくことにより、ラジコンヘリ１０が
風に流されるなどしてこれら障害物５０などに接近した
場合に、障害物５０への接触や飛行禁止領域での飛行を
自動的に回避することができる。

【００６０】なお、飛行禁止領域の例としては、例えば
発電所や変電所などの電力設備の他、有人飛行機用の飛
行場及び飛行機の離着陸コース、軍事施設、多数の人が
集まる観光・娯楽施設、オフィスビルなどの周辺などが
考えられる。

【００６１】本発明の無人飛行物体の制御システムによ
り制御されるラジコンヘリの用途としては、例えば火山
の噴火口の観察のような有人ヘリコプタを飛行させた場
合に事故に遭遇する危険性が高い用途、土砂崩れなどの
災害が起こる可能性の高い場所や環境保護の必要がある
場所の定期的な観察のように繰り返し費用が発生する用
途、報道機関による事故や事件の現場の取材などのよう
に複数のヘリコプタの同時飛行による騒音など周辺住民
に迷惑を及ぼすような用途などが考えられる。

【００６２】特に、ラジコンヘリは無人であるため、墜
落事故などが発生しても直接的な人的被害は発生しな
い。また、墜落時の巻き沿いによる二次的な人的被害の
発生の可能性は否定できないが、有人ヘリコプタに比べ
て大きさが非常に小さく、かつ燃料の搭載量も少ないの
で、発生する被害は比べるまでもなく小さい。さらに、
有人ヘリコプタに比べて価格が非常に安いので、事故に
よる被害をより小さくするために、躊躇せずにラジコン
ヘリを墜落させることができる。さらに、エンジンの出
力が小さくかつ排気が少ないので、騒音や排気ガスによ
る環境への影響を少なくすることができる。

【００６３】なお、上記実施形態では無人飛行物体とし
てラジコンヘリを例にして説明したが、本発明はこれに
限定されず、ラジコン飛行機その他の無人飛行物体に応
用できることは言うまでもない。また、カメラの他に農
薬散布用のタンク及び散布用バルブなどの機能を搭載し
ても良い。

【００６４】さらに、上記実施形態では、無人飛行物体
と地上局の２箇所でＧＰＳ信号を受信して無人飛行物体
の位置を検出するディファレンシャルＧＰＳについて説
明したが、本発明はこれに限定されず、無人飛行物体の
みでＧＰＳ信号を受信するように構成しても良い。その
場合、無人飛行物体の位置検出精度は低下するが、制御
システムの構成及び演算処理が簡単になるという効果を
有する。従って、飛行ルートの周囲に障害物５０などが
なく、若干飛行ルートを外れてもさほど問題がない場合
に有効である。

【００６５】さらに、上記実施形態では、ラジコンヘリ
１０と地上局２０との間で直接制御データなどの通信を
行う予備通信装置（予備制御データ送信部及び受信部）
１４，２４を設けたが、これら予備通信装置は必ずしも
必要ではなく、ラジコンヘリ１０の大きさや搭載可能重
量などによっては省略しても良い。

【００６６】さらに、上記実施形態では、地上局２０に
表示装置２３及び入力装置２５を設けたが、これに限定
されるものではなく、表示装置２３及び入力装置２５を
地上局２０から分離して形態可能としても良い。

【００６７】さらに、上記実施形態では、ラジコンヘリ
１０に搭載されたカメラ１３を用いてラジコンヘリ１０
の前方を撮影し、その画像を表示装置２３にモニタ表示
しながらラジコンヘリ１０を遠隔操縦する場合について
説明したが、本発明を有視界飛行に応用することも可能
である。具体的には、ラジコンヘリ１０の位置から送電
線などの障害物５０までの距離を目測で正確に知ること
は非常に困難である。そこで、上記無人飛行物体の制御
システムを利用し、ラジコンヘリ１０と障害物５０との
距離が所定値以下になった場合、すなわちラジコンヘリ
１０が障害物５０に近づきすぎた場合に、警報音を発生
するなどして操縦者にその旨を知らせることができる。
その結果、ラジコンヘリ１０は送電線などの障害物に接
触して墜落する事故を回避することが可能となる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の無
人飛行物体の制御システムによれば、無人飛行物体に設
けられ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ
信号受信部と、前記無人飛行物体に設けられ、受信した
ＧＰＳ信号を所定の位置データに変換し、データ通信用
衛星を介して地上局に送信する位置データ送信部と、地
上局に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信さ
れた位置データを受信する位置データ受信部と、前記地
上局に設けられ、受信した位置データを用いて前記無人
飛行物体の位置を検出する物体位置検出部と、前記地上
局に設けられ、検出された前記無人飛行物体の位置とあ
らかじめ設定されている飛行ルートとを比較し、前記無
人飛行物体の位置が前記飛行ルートから外れている場合
に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行ルートに戻すた
めの制御データを演算する制御データ演算部と、前記地
上局に設けられ、演算された制御データを前記データ通
信用衛星を介して前記無人飛行物体に送信する制御デー
タ送信部と、前記無人飛行物体に設けられ、前記データ
通信用衛星を介して送信された制御データを受信する制
御データ受信部と、前記無人飛行物体に設けられ、前記
受信した制御データを用いて前記無人飛行物体の位置を
制御する位置制御部とを具備するので、地上局と無人飛
行物体との間の制御データなどの送受信をデータ通信用
衛星を介して行うことができ、地形の影響を受けること
なく、無人飛行物体がいかなる場所にあっても、地上局
からその位置制御を行うことができる。

【００６９】また、本発明の第２の無人飛行物体の制御
システムによれば、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛
星からの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信
部と、前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰ
Ｓ信号を所定の位置データに変換し、データ通信用衛星
を介して地上局に送信する位置データ送信部と、地上局
に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信された
位置データを受信する位置データ受信部と、前記地上局
に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信号を受
信する第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局に設けら
れ、受信した第２ＧＰＳ信号及び前記データ通信用衛星
を介して受信した位置データを用いて前記無人飛行物体
の位置を検出する物体位置検出部と、前記地上局に設け
られ、演算された前記無人飛行物体の位置とあらかじめ
設定されている飛行ルートとを比較し、前記無人飛行物
体の位置が前記飛行ルートから外れている場合に、前記
無人飛行物体の位置を前記飛行ルートに戻すための制御
データを演算する制御データ演算部と、前記地上局に設
けられ、演算された制御データを前記データ通信用衛星
を介して前記無人飛行物体に送信する制御データ送信部
と、前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛
星を介して送信された制御データを受信する制御データ
受信部と、前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した
制御データを用いて前記無人飛行物体の位置を制御する
位置制御部とを具備する。すなわち、上記第１のシステ
ムの構成に加えて、いわゆるディファレンシャルＧＰＳ
を採用するので、上記効果に加えて、無人飛行物体の位
置検出精度を向上させることができる。

【００７０】本発明の第３の無人飛行物体の制御システ
ムによれば、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星から
の第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部と、
地上局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信
号を受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局に設
けられ、受信した第２ＧＰＳ信号を用いて所定の補正デ
ータを演算する補正データ演算部と、前記地上局に設け
られ、前記補正データをデータ通信用衛星を介して前記
無人飛行物体に送信する補正データ送信部と、前記無人
飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送
信された補正データを受信する補正データ受信部と、前
記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号及
び前記データ通信用衛星を介して受信した補正データを
用いて前記無人飛行物体の位置を検出する物体位置検出
部と、前記無人飛行物体に設けられ、演算された前記無
人飛行物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ルー
トとを比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルー
トから外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を前
記飛行ルートに戻すための制御データを演算する制御デ
ータ演算部と、前記無人飛行物体に設けられ、前記演算
した制御データを用いて前記無人飛行物体の位置を制御
する位置制御部とを具備する。すなわち、上記第２のシ
ステムと比較して、物体位置演算部及び制御データ演算
部を無人飛行物体側に設けた点が異なるが、同様の効果
を得ることができる。

【００７１】さらに、本発明の第４の無人飛行物体の制
御システムによれば、無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ
衛星からの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受
信部と、前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１Ｇ
ＰＳ信号を所定の位置データに変換し、データ通信用衛
星を介して地上局に送信する位置データ送信部と、地上
局に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信され
た位置データを受信する位置データ受信部と、前記地上
局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信号を
受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、前記地上局に設けら
れ、受信した第２ＧＰＳ信号を用いて所定の補正データ
を演算する補正データ演算部と、前記地上局に設けら
れ、前記補正データをデータ通信用衛星を介して前記無
人飛行物体に送信する補正データ送信部と、前記無人飛
行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信
された補正データを受信する補正データ受信部と、前記
無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号及び
前記データ通信用衛星を介して受信した補正データを用
いて前記無人飛行物体の位置を検出する第１物体位置検
出部と、前記無人飛行物体に設けられ、演算された前記
無人飛行物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ル
ートとを比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ル
ートから外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を
前記飛行ルートに戻すための制御データを演算する第１
制御データ演算部と、前記地上局に設けられ、受信した
第２ＧＰＳ信号及び前記データ通信用衛星を介して受信
した位置データを用いて前記無人飛行物体の位置を検出
する第２物体位置検出部と、前記地上局に設けられ、演
算された前記無人飛行物体の位置とあらかじめ設定され
ている飛行ルートとを比較し、前記無人飛行物体の位置
が前記飛行ルートから外れている場合に、前記無人飛行
物体の位置を前記飛行ルートに戻すための制御データを
演算する第２制御データ演算部と、前記地上局に設けら
れ、演算された制御データを前記データ通信用衛星を介
して前記無人飛行物体に送信する制御データ送信部と、
前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
介して送信された制御データを受信する制御データ受信
部と、前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御
データを用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置
制御部とを具備する。すなわち、物体位置演算部及び制
御データ演算部を地上局側と無人飛行物体側の両方に設
けたので、無人飛行物体の制御の信頼性が向上し、制御
不能になる可能性を非常に小さくすることができる。

【００７２】さらに、前記制御データ演算部は、前記飛
行ルートの他に障害物の位置又は飛行禁止領域のデータ
を記憶しており、前記無人飛行物体が前記障害物又は前
記飛行禁止領域に対して所定距離内に接近した場合に、
前記飛行ルートにかかわらず前記障害物又は前記飛行禁
止領域から離れるように前記制御データを演算すること
により、無人飛行物体が障害物に接触したり、飛行禁止
領域を飛行することを自動的に回避することができる。

【００７３】また、前記制御データ演算部は、前記飛行
ルートの他に障害物の位置又は飛行禁止領域のデータを
記憶しており、前記無人飛行物体が前記障害物又は前記
飛行禁止領域に対して所定距離内に接近し、かつ前記無
人飛行物体の位置、速度及び移動方向から、前記障害物
又は飛行禁止領域を回避できない場合、前記無人飛行物
体を地上に降下させるように前記制御データを演算する
ことにより、無人飛行物体が障害物に接触したり、飛行
禁止領域を飛行することを自動的に回避することができ
る。また、最悪の場合、無人飛行物体を墜落させること
により、障害物の損傷、例えば送電線の切断などを回避
することができる。また、飛行物体は無人であるため、
基本的に人的被害が発生する可能性は低い。

【００７４】または、前記無人飛行物体に設けられた位
置制御部は前記地上局から直接制御可能であり、前記制
御データ演算部は、前記飛行ルートの他に障害物の位置
又は飛行禁止領域のデータを記憶しており、前記無人飛
行物体が前記障害物又は前記飛行禁止領域に対して所定
距離内に接近した場合に、操縦者に対して所定の警報を
発生することにより、障害物などへの異常接近の場合、
手動操作に切り替えて無人飛行物体が障害物に接触した
り、飛行禁止領域を飛行することを回避することができ
る。

【００７５】さらに、前記無人飛行物体に設けられ、所
定範囲の映像を撮影するカメラと、前記無人飛行物体に
設けられ、前記カメラで撮影した画像データを前記デー
タ通信用衛星を介して前記地上局に送信する画像データ
送信部と、前記地上局に設けられ、前記データ通信用衛
星を介して送信された画像データを受信する画像データ
受信部と、前記地上局に設けられ、受信した前記画像デ
ータを用いて映像を再生する画像再生部とをさらに具備
することにより、例えば無人飛行物体の前方の映像を地
上局側でモニタしながら無人飛行物体を所定ルートで飛
行させることができる。また、撮影した画像を記録する
ことにより、空中撮影などの用途を同時に処理すること
ができる。

【００７６】さらに、前記無人飛行物体はカメラ以外の
機能部を搭載可能であり、前記機能部の制御信号を前記
地上局から前記データ通信用衛星を介して送信すること
により、この無人飛行物体により農薬散布などの他の機
能を実行することができる。

【００７７】さらに、前記無人飛行物体と前記地上局と
の間で、前記データ通信用衛星を介さずに直接所定のデ
ータを送受信する予備通信機能を具備することにより、
データ通信用衛星を介した送受信システムが故障した場
合でも、制御不能の無人飛行物体の墜落などの事故を回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態における無人飛行物体の
制御システムの概念を示す図である。

【図２】 上記実施形態における無人飛行物体の制御シ
ステムのハードウエアのブロック構成を示す図である。

【図３】 上記実施形態における無人飛行物体の制御シ
ステムの機能ブロック構成を示す図である。

【図４】 上記実施形態におけるラジコンヘリの飛行制
御手順を示すフローチャートを示す図である。

【図５】 図４のフローチャートの続きを示す図であ
る。

【図６】 上記実施形態における表示装置のモニタ画面
の表示例を示す図である。

【図７】 上記実施形態における無人飛行物体の制御シ
ステムの機能ブロック構成の第１変形例を示す図であ
る。

【図８】 上記実施形態における無人飛行物体の制御シ
ステムの機能ブロック構成の第２変形例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ ：ラジコンヘリ １１ ：ＧＰＳ信号受信装置（第１ＧＰＳ信号受信部） １２ ：衛星通信装置 １３ ：カメラ １４ ：予備通信装置（予備制御データ受信部） １５ ：駆動装置 １６ ：主制御装置（主制御部） ２０ ：地上局 ２１ ：ＧＰＳ信号受信装置（第２ＧＰＳ信号受信部） ２２ ：衛星通信装置 ２３ ：表示装置 ２４ ：予備通信装置（予備制御データ送信部） ２５ ：入力装置（手動制御部） ２６ ：主制御装置 ３０ ：移動衛星 ４０ ：データ通信用衛星 ５０ ：障害物 ６０ ：物体位置検出部 ６０’：物体位置検出部 ６１ ：位置データ送信部 ６２ ：位置データ受信部 ６３ ：制御データ演算部 ６３’：制御データ演算部 ６４ ：制御データ送信部 ６５ ：制御データ受信部 ６６ ：位置制御部 ６７ ：画像データ送信部 ６８ ：画像データ受信部 ６９ ：画像再生部 ７０ ：補正データ演算部 ７１ ：補正データ送信部 ７２ ：補正データ受信部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
   らのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、受信したＧＰＳ信号を所
   定の位置データに変換し、データ通信用衛星を介して地
   上局に送信する位置データ送信部と、 地上局に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信
   された位置データを受信する位置データ受信部と、 前記地上局に設けられ、受信した位置データを用いて前
   記無人飛行物体の位置を検出する物体位置検出部と、 前記地上局に設けられ、検出された前記無人飛行物体の
   位置とあらかじめ設定されている飛行ルートとを比較
   し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートから外れ
   ている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行ルー
   トに戻すための制御データを演算する制御データ演算部
   と、 前記地上局に設けられ、演算された制御データを前記デ
   ータ通信用衛星を介して前記無人飛行物体に送信する制
   御データ送信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
   介して送信された制御データを受信する制御データ受信
   部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制御部
   とを具備する無人飛行物体の制御システム。
2. 【請求項２】 無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
   らの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部
   と、 前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号
   を所定の位置データに変換し、データ通信用衛星を介し
   て地上局に送信する位置データ送信部と、 地上局に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信
   された位置データを受信する位置データ受信部と、 前記地上局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰ
   Ｓ信号を受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、 前記地上局に設けられ、受信した第２ＧＰＳ信号及び前
   記データ通信用衛星を介して受信した位置データを用い
   て前記無人飛行物体の位置を検出する物体位置検出部
   と、 前記地上局に設けられ、演算された前記無人飛行物体の
   位置とあらかじめ設定されている飛行ルートとを比較
   し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートから外れ
   ている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行ルー
   トに戻すための制御データを演算する制御データ演算部
   と、 前記地上局に設けられ、演算された制御データを前記デ
   ータ通信用衛星を介して前記無人飛行物体に送信する制
   御データ送信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
   介して送信された制御データを受信する制御データ受信
   部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制御部
   とを具備する無人飛行物体の制御システム。
3. 【請求項３】 無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
   らの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部
   と、 地上局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰＳ信
   号を受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、 前記地上局に設けられ、受信した第２ＧＰＳ信号を用い
   て所定の補正データを演算する補正データ演算部と、 前記地上局に設けられ、前記補正データをデータ通信用
   衛星を介して前記無人飛行物体に送信する補正データ送
   信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
   介して送信された補正データを受信する補正データ受信
   部と、 前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号
   及び前記データ通信用衛星を介して受信した補正データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を検出する物体位置検
   出部と、 前記無人飛行物体に設けられ、演算された前記無人飛行
   物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ルートとを
   比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートから
   外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行
   ルートに戻すための制御データを演算する制御データ演
   算部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記演算した制御データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制御部
   とを具備する無人飛行物体の制御システム。
4. 【請求項４】 無人飛行物体に設けられ、ＧＰＳ衛星か
   らの第１ＧＰＳ信号を受信する第１ＧＰＳ信号受信部
   と、 前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号
   を所定の位置データに変換し、データ通信用衛星を介し
   て地上局に送信する位置データ送信部と、 地上局に設けられ、前記データ通信用衛星を介して送信
   された位置データを受信する位置データ受信部と、 前記地上局に設けられ、前記ＧＰＳ衛星からの第２ＧＰ
   Ｓ信号を受信する第２ＧＰＳ信号受信部と、 前記地上局に設けられ、受信した第２ＧＰＳ信号を用い
   て所定の補正データを演算する補正データ演算部と、 前記地上局に設けられ、前記補正データをデータ通信用
   衛星を介して前記無人飛行物体に送信する補正データ送
   信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
   介して送信された補正データを受信する補正データ受信
   部と、 前記無人飛行物体に設けられ、受信した第１ＧＰＳ信号
   及び前記データ通信用衛星を介して受信した補正データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を検出する第１物体位
   置検出部と、 前記無人飛行物体に設けられ、演算された前記無人飛行
   物体の位置とあらかじめ設定されている飛行ルートとを
   比較し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートから
   外れている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行
   ルートに戻すための制御データを演算する第１制御デー
   タ演算部と、 前記地上局に設けられ、受信した第２ＧＰＳ信号及び前
   記データ通信用衛星を介して受信した位置データを用い
   て前記無人飛行物体の位置を検出する第２物体位置検出
   部と、 前記地上局に設けられ、演算された前記無人飛行物体の
   位置とあらかじめ設定されている飛行ルートとを比較
   し、前記無人飛行物体の位置が前記飛行ルートから外れ
   ている場合に、前記無人飛行物体の位置を前記飛行ルー
   トに戻すための制御データを演算する第２制御データ演
   算部と、 前記地上局に設けられ、演算された制御データを前記デ
   ータ通信用衛星を介して前記無人飛行物体に送信する制
   御データ送信部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記データ通信用衛星を
   介して送信された制御データを受信する制御データ受信
   部と、 前記無人飛行物体に設けられ、前記受信した制御データ
   を用いて前記無人飛行物体の位置を制御する位置制御部
   とを具備する無人飛行物体の制御システム。
5. 【請求項５】 前記制御データ演算部は、前記飛行ルー
   トの他に障害物の位置又は飛行禁止領域のデータを記憶
   しており、前記無人飛行物体が前記障害物又は前記飛行
   禁止領域に対して所定距離内に接近した場合に、前記飛
   行ルートにかかわらず前記障害物又は前記飛行禁止領域
   から離れるように前記制御データを演算することを特徴
   とする請求項１から４のいずれかに記載の無人飛行物体
   の制御システム。
6. 【請求項６】 前記制御データ演算部は、前記飛行ルー
   トの他に障害物の位置又は飛行禁止領域のデータを記憶
   しており、前記無人飛行物体が前記障害物又は前記飛行
   禁止領域に対して所定距離内に接近し、かつ前記無人飛
   行物体の位置、速度及び移動方向から、前記障害物又は
   飛行禁止領域を回避できない場合、前記無人飛行物体を
   地上に降下させるように前記制御データを演算すること
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無人飛
   行物体の制御システム。
7. 【請求項７】 前記無人飛行物体に設けられた位置制御
   部は前記地上局から直接制御可能であり、前記制御デー
   タ演算部は、前記飛行ルートの他に障害物の位置又は飛
   行禁止領域のデータを記憶しており、前記無人飛行物体
   が前記障害物又は前記飛行禁止領域に対して所定距離内
   に接近した場合に、操縦者に対して所定の警報を発生す
   ることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
   無人飛行物体の制御システム。
8. 【請求項８】 前記無人飛行物体に設けられ、所定範囲
   の映像を撮影するカメラと、前記無人飛行物体に設けら
   れ、前記カメラで撮影した画像データを前記データ通信
   用衛星を介して前記地上局に送信する画像データ送信部
   と、前記地上局に設けられ、前記データ通信用衛星を介
   して送信された画像データを受信する画像データ受信部
   と、前記地上局に設けられ、受信した前記画像データを
   用いて映像を再生する画像再生部とをさらに具備するこ
   とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の無人
   飛行物体の制御システム。
9. 【請求項９】 前記無人飛行物体はカメラ以外の機能部
   を搭載可能であり、前記機能部の制御信号を前記地上局
   から前記データ通信用衛星を介して送信することを特徴
   とする請求項１から８のいずれかに記載の無人飛行物体
   の制御システム。
10. 【請求項１０】 前記無人飛行物体と前記地上局との間
    で、前記データ通信用衛星を介さずに直接所定のデータ
    を送受信する予備通信機能を具備することを特徴とする
    請求項１から９のいずれかに記載の無人飛行物体の制御
    システム。