JP2005289127A - Posture and position controlling system and posture and position controlling device for flying device - Google Patents

Posture and position controlling system and posture and position controlling device for flying device Download PDF

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Takakazu Ishimatsu
隆和 石松
Heitoku Zen
炳徳 全
Kazuki Fujimoto
和貴 藤本
Yoshinaga Taguchi
喜祥 田口
Kazumoto Onodera
一元 小野寺
Takaaki Mizogami
孝章 溝上
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Nagasaki Prefectural Government
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G05D1/0858—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft specially adapted for vertical take-off of aircraft

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically control posture and a position of a flying device from the ground without operation of a human, and to prevent a trouble in hovering. <P>SOLUTION: The posture and position controlling system 100 has the flying device 1, monitoring cameras 21, 22, and the posture and position controlling device 30. The flying device 1 has double inversion propellers 2, a motor 5, a control unit r inputting posture and position information from a posture and position controlling device 30 and actuating the motor 5 by using the posture and position information. The monitoring cameras 21, 22 are set to have different shooting ranges in which moving images of the flying device 1 are shot from the ground and make overlapping shooting range include all flying range of the flying device 1. Moving image information including the moving images of the flying device 1 is outputted. By using the moving image information outputted from the monitoring cameras 21, 22, the posture and position controlling device 30 produces the posture and position information including a target value and the like for indicating a target position and direction of the flying device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から監視して制御するための飛行装置の姿勢位置制御システムおよび姿勢位置制御装置に関する。   The present invention relates to an attitude position control system and an attitude position control apparatus for a flying apparatus for monitoring and controlling the attitude and position of the flying apparatus in the air from the ground.

従来から、模型用飛行機、模型ヘリコプタ等の飛行装置を地上から制御する技術が知られている。例えば、飛行装置にレーダ（電波探知機）を搭載し、そのレーダにより、飛行装置から地上までの距離を測定し、高度を取得することによって、飛行装置の位置制御を行う技術があった。また、特許文献１に示すような技術もあった。この特許文献１には、模型ヘリコプタにノンプリズム測距儀、ビデオカメラ、無線アンテナおよび追尾用ミラーを搭載する一方、地上に追尾装置を配備した構成を有する３次元測量システムが開示されている。そして、このシステムでは、ノンプリズム測距儀により高度の測定を行い、追尾装置と追尾用ミラーを用いて、地上から模型ヘリコプタまでの距離および方向の測定を行って、模型用ヘリコプタの三次元位置を地上から操作可能にしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for controlling flight devices such as model airplanes and model helicopters from the ground are known. For example, there has been a technique for controlling the position of a flying device by mounting a radar (radio wave detector) on the flying device, measuring the distance from the flying device to the ground using the radar, and acquiring the altitude. There is also a technique as shown in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a three-dimensional surveying system having a configuration in which a non-prism ranging finder, a video camera, a wireless antenna, and a tracking mirror are mounted on a model helicopter while a tracking device is provided on the ground. This system measures altitude using a non-prism range finder and measures the distance and direction from the ground to the model helicopter using the tracking device and tracking mirror, and the three-dimensional position of the model helicopter. Can be operated from the ground.

特開平５−１１８８５０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-118850

上述した特許文献１に記載されている従来技術では、ビデオカメラといった地上を監視するための装置を飛行装置に搭載しているので、飛行装置を地上から操作して所望の位置に配置すれば、飛行装置により所望の場所の様子を監視することが可能となる。この場合、飛行装置によって、正確な場所を監視するためには、飛行装置を空中における正確な位置に配置して姿勢を保つ必要があり、そのためには、飛行装置の空中における姿勢と、高さや方向などの三次元位置を正確に把握し、姿勢および位置の制御を精度良く行う必要がある。   In the prior art described in Patent Document 1 described above, since a device such as a video camera for monitoring the ground is mounted on the flying device, if the flying device is operated from the ground and placed at a desired position, It is possible to monitor the state of a desired place by the flying device. In this case, in order to monitor the exact location by the flying device, it is necessary to maintain the posture by placing the flying device at an accurate position in the air. It is necessary to accurately grasp a three-dimensional position such as a direction and to accurately control the posture and position.

しかし、そのためには、地上に配備した追尾装置によって飛行装置を追跡する必要があり、その追尾装置の操作を人が行わねばならないし、姿勢および位置の制御を精度良く行うためにはそれだけ熟練した技術を要するという問題がある。また、飛行装置に姿勢および位置を把握するためのセンサを複数搭載して、姿勢および位置を制御することも可能であるが、こうすると、飛行装置を小型軽量化することが困難になり、飛行装置の上昇や、空中における停止といったホバリングを行うことに負担がかかることとなる。   However, in order to do so, it is necessary to track the flying device with a tracking device deployed on the ground, and humans must operate the tracking device, and they are skilled enough to accurately control the posture and position. There is a problem of requiring technology. It is also possible to control the attitude and position by mounting multiple sensors for grasping the attitude and position on the flying device, but this makes it difficult to reduce the size and weight of the flying device, A burden is imposed on performing hovering such as raising the device or stopping in the air.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、飛行装置の姿勢および位置を人の操作を介さずに地上から自動的に制御でき、ホバリングに支障をきたさないようにすることが可能な飛行装置の姿勢位置制御システムおよび姿勢位置制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can control the attitude and position of the flying device automatically from the ground without human operation, so as not to hinder hovering. It is an object of the present invention to provide an attitude position control system and an attitude position control apparatus for a flying device.

上記課題の解決のため、本発明は、飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御システムであって、飛行装置は、空中における姿勢および位置を変更するための姿勢位置変更手段と、その姿勢位置変更手段を駆動する駆動手段と、姿勢および位置の変更に用いる姿勢位置情報を外部から入力する入力手段と、その入力手段により入力した姿勢位置情報を用いて、駆動手段を作動させる制御手段とを有し、空中における飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定され、それぞれ飛行装置の動画像を含む動画像情報を出力する複数の監視装置と、その各監視装置から出力される動画像情報を用いて、飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方を含むようにして、姿勢位置情報を生成する姿勢位置制御装置とを有する飛行装置の姿勢位置制御システムを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a flight apparatus attitude position control system that controls the attitude and position of a flying apparatus in the air from the ground, and the flying apparatus changes the attitude and position in the air. Driving using position changing means, driving means for driving the posture position changing means, input means for inputting posture position information used for changing the posture and position from the outside, and posture position information input by the input means Control means for operating the means, the shooting range for shooting the moving image of the flying device in the air from the ground overlap each other, the overlapping overlapping shooting range is set to cover the flight range of the flying device, A plurality of monitoring devices that output moving image information including moving images of the flying devices, and moving image information output from each of the monitoring devices, Attitude position of a flying device having an attitude position control device that generates at least one of a target value indicating a position and orientation as a target and change instruction information for changing the position and orientation Features a control system.

この姿勢位置制御システムでは、各監視装置が撮影した空中における飛行装置の動画像を含む動画像情報を用いて、姿勢位置制御装置が姿勢位置情報を生成し、飛行装置における駆動手段がその姿勢位置情報を用いた制御手段の指示にしたがい姿勢位置変更手段を駆動するから、姿勢および位置の制御を自動的に行える。   In this posture position control system, the posture position control device generates posture position information using moving image information including a moving image of the flying device in the air taken by each monitoring device, and the driving means in the flying device uses the posture position information. Since the posture position changing means is driven in accordance with an instruction from the control means using information, posture and position can be controlled automatically.

この姿勢位置制御システムは、飛行装置が空中における方位を計測して方位情報を生成する方位計測手段と、空中における傾斜を計測して傾斜情報を生成する傾斜計測手段とを更に有し、制御手段が方位情報および傾斜情報を用いて駆動手段を作動させることが好ましい。
これにより、制御手段が方位情報および傾斜情報を用いて駆動手段を作動させるので、飛行装置は、入力手段によって、姿勢位置情報を入力できなくても、駆動手段を作動させることができる。 The attitude position control system further includes an azimuth measuring unit that measures the azimuth in the air and generates azimuth information, and an inclination measuring unit that measures the inclination in the air and generates the tilt information. Preferably, the driving means is operated using the azimuth information and the inclination information.
Thereby, since the control means operates the driving means using the azimuth information and the inclination information, the flying device can operate the driving means even if the attitude position information cannot be input by the input means.

また、本発明は、飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御システムであって、飛行装置は、空中における姿勢および位置を変更するための姿勢位置変更手段と、その姿勢位置変更手段を駆動する駆動手段とを有し、空中における飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定され、それぞれ飛行装置の動画像を含む動画像情報を出力する複数の監視装置と、その各監視装置から出力される動画像情報を用いて、飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方に対応する駆動信号の出力指示を飛行装置に出力する姿勢位置制御装置とを有する飛行装置の姿勢位置制御システムを提供する。   Further, the present invention is a posture position control system for a flying device that controls the posture and position of the flying device in the air from the ground, the flying device includes a posture position changing means for changing the posture and position in the air, Driving means for driving the posture position changing means, and the shooting ranges for shooting moving images of the flying device in the air from the ground overlap each other, and the overlapping overlapping shooting ranges can cover the flight range of the flying device. A plurality of monitoring devices that output moving image information including moving images of the flying device, and the moving image information output from each of the monitoring devices, to indicate the target position and orientation of the flying device Attitude position control that outputs a drive signal output instruction corresponding to at least one of the target value and change instruction information for changing the position and orientation to the flying device Providing attitude position control system of the flight device having a device.

この姿勢位置制御システムは、各監視装置が撮影した空中における飛行装置の動画像を含む動画像情報を用いて、姿勢位置制御装置が、飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方に対応する駆動信号の出力指示を飛行装置に入力する。飛行装置では、その出力指示を受けて駆動手段が作動し、姿勢位置変更手段を駆動する。   This posture position control system uses a moving image information including a moving image of a flying device in the air photographed by each monitoring device, a target value indicating a position and orientation targeted by the posture position control device, A driving signal output instruction corresponding to at least one of the change instruction information for changing the position and orientation is input to the flying device. In the flying device, the driving means is operated in response to the output instruction to drive the posture position changing means.

そして、本発明は、飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御装置であって、空中における飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定された複数の監視装置から、飛行装置の動画像を含む動画像情報を入力する入力手段と、その手段により入力する動画像情報を用いて、飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方を含むようにして、飛行装置の姿勢および位置の変更に用いる姿勢位置情報を生成する姿勢位置情報生成手段とを有する飛行装置の姿勢位置制御装置を提供する。   The present invention is an attitude position control device for a flying device that controls the attitude and position of the flying device in the air from the ground, and the shooting ranges for shooting moving images of the flying device in the air from the ground overlap each other. Input means for inputting moving image information including a moving image of the flying device from a plurality of monitoring devices set so that the overlapping photographing range can cover the flying range of the flying device, and moving image information input by the means Is used to change the attitude and position of the flying device so as to include at least one of a target value indicating the target position and orientation of the flying device and change instruction information for changing the position and orientation. There is provided a posture position control device for a flying device having posture position information generation means for generating position information.

さらに、本発明は、飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御装置であって、空中における飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定された複数の監視装置から、飛行装置の動画像を含む動画像情報を入力する入力手段と、その手段により入力する動画像情報を用いて、飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方に対応する駆動信号の出力指示を出力する出力手段とを有する飛行装置の姿勢位置制御装置を提供する。   Furthermore, the present invention is an attitude position control device for a flying device that controls the attitude and position of the flying device in the air from the ground, and the shooting ranges for shooting moving images of the flying device in the air from the ground overlap each other. Input means for inputting moving image information including a moving image of the flying device from a plurality of monitoring devices set so that the overlapping photographing range can cover the flying range of the flying device, and moving image information input by the means Output means for outputting a drive signal output instruction corresponding to at least one of the target value indicating the target position and orientation of the flying device and the change instruction information for changing the position and orientation. Provided is an attitude position control device for a flying device.

以上のように、本発明によれば、飛行装置の姿勢位置制御システムおよび姿勢位置制御装置において、飛行装置の姿勢および位置を人の操作を介さずに地上から自動的に制御でき、ホバリングに支障をきたさないようすることができる。   As described above, according to the present invention, in the attitude position control system and attitude position control apparatus for a flying device, the attitude and position of the flying device can be automatically controlled from the ground without any human operation, which hinders hovering. You can avoid it.

以下、本発明による飛行装置の姿勢位置制御システムおよび姿勢位置制御装置の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。尚、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a posture position control system and a posture position control device for a flying device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

（第１の実施形態）
図1は、本発明の第１の実施形態に係る飛行装置の姿勢位置制御システム１００全体の模式的な構成を示す図、図２は姿勢位置制御システム１００の構成を示すブロック図である。これらの図に示すように、姿勢位置制御システム１００は、飛行装置１と、監視カメラ２１，２２と、姿勢位置制御装置３０とを有している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire attitude position control system 100 of the flying device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the attitude position control system 100. As shown in these drawings, the posture position control system 100 includes a flying device 1, surveillance cameras 21 and 22, and a posture position control device 30.

飛行装置１は、本発明における姿勢位置変更手段を構成する二重反転プロペラ２と、本体部３とを有している。二重反転プロペラ２は、互いに逆方向に回転する上部ロータ２ａと下部ロータ２ｂとを有し、これらがメインシャフト２ｃの回りに互いに逆方向に回転し、地上から空中に上昇するための推進力を発生するようになっている。また、上部ロータ２ａと下部ロータ２ｂは、いずれか少なくとも一方がピッチ角を変えられるピッチ角可変機構を有し、このピッチ角可変機構により、上部ロータ２ａと下部ロータ２ｂが発生する空気の噴出し量を変えることによって、方位と傾斜を変えられ、姿勢および移動する方向を変更し得るようになっている。また、飛行装置１は、地上の様子を監視するための撮像手段と電源ユニットを搭載している（いずれも図示せず）。   The flying device 1 includes a contra-rotating propeller 2 that constitutes a posture position changing means in the present invention, and a main body 3. The contra-rotating propeller 2 has an upper rotor 2a and a lower rotor 2b that rotate in opposite directions, and these rotate in the opposite directions around the main shaft 2c, and propulsive force for ascending from the ground to the air. Is supposed to occur. Further, at least one of the upper rotor 2a and the lower rotor 2b has a pitch angle variable mechanism in which the pitch angle can be changed. By this pitch angle variable mechanism, the ejection of air generated by the upper rotor 2a and the lower rotor 2b By changing the amount, the azimuth and the inclination can be changed, and the posture and the moving direction can be changed. In addition, the flying device 1 is equipped with an imaging unit and a power supply unit for monitoring the state of the ground (none of which are shown).

本体部３は、制御ユニット４と、モータ５と、方位計６と、傾斜計７とを有し、さらに、スキッド８を有している。
制御ユニット４は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２を有し、駆動回路１３および無線通信部１４を有している。ＣＰＵ１０は本発明における制御手段であって、ＲＯＭ１１に記憶されているプログラムにしたがい作動して、無線通信部１４から入力する後述する姿勢位置情報を用いて駆動回路１３に指示を行い、モータ５を作動させる。ＲＯＭ１１はＣＰＵ１０が実行するプログラムと、恒久的なデータを記憶し、ＲＡＭ１２はＣＰＵ１０が作動する際に用いるデータやプログラムを記憶している。駆動回路１３は、ＣＰＵ１０の指示にしたがい駆動信号をモータ５に入力する。無線通信部１４は、アンテナ１４ａが接続され、このアンテナ１４ａを介して、図示しない無線回線により、姿勢位置制御装置３０と無線による通信を行うための回線の接続および切断を制御する一方、無線によるデータの送受信を実行する。また、無線通信部１４は、本発明における入力手段を構成していて、姿勢位置制御装置３０から後述する姿勢位置情報を受信し、姿勢位置情報を外部から入力する。 The main body 3 includes a control unit 4, a motor 5, an azimuth meter 6, and an inclinometer 7, and further includes a skid 8.
The control unit 4 includes a CPU 10, a ROM 11, and a RAM 12, and includes a drive circuit 13 and a wireless communication unit 14. The CPU 10 is a control means according to the present invention and operates according to a program stored in the ROM 11 to instruct the drive circuit 13 using posture position information (described later) input from the wireless communication unit 14, and Operate. The ROM 11 stores programs executed by the CPU 10 and permanent data, and the RAM 12 stores data and programs used when the CPU 10 operates. The drive circuit 13 inputs a drive signal to the motor 5 in accordance with an instruction from the CPU 10. The wireless communication unit 14 is connected to an antenna 14a, and controls connection and disconnection of a line for performing wireless communication with the attitude position control device 30 via a wireless line (not shown) via the antenna 14a, while wirelessly. Send and receive data. The wireless communication unit 14 constitutes an input unit according to the present invention, receives posture position information described later from the posture position control device 30, and inputs posture position information from the outside.

モータ５は、本発明における駆動手段であって、モータ５ａとモータ５ｂとを有している。モータ５ａは、駆動回路１３から駆動信号を入力して作動し、その動力を図示しない動力伝達機構を介してメインシャフト２ｃに伝達し、メインシャフト２ｃを回転させる。モータ５ｂは、上部ロータ２ａと下部ロータ２ｂのいずれか少なくとも一方のピッチ角を変更するための動力を出力する。   The motor 5 is a driving means in the present invention, and includes a motor 5a and a motor 5b. The motor 5a operates by receiving a drive signal from the drive circuit 13, and transmits the power to the main shaft 2c via a power transmission mechanism (not shown) to rotate the main shaft 2c. The motor 5b outputs power for changing the pitch angle of at least one of the upper rotor 2a and the lower rotor 2b.

方位計６は本発明における方位計測手段であって、飛行装置１の空中における方位を計測し、その計測結果を示す方位情報を生成して制御ユニット４のＣＰＵ１０に入力する。傾斜計７は本発明における傾斜計測手段であって、飛行装置１の空中における傾斜を計測し、その計測結果を示す傾斜情報を生成して制御ユニット４のＣＰＵ１０に入力する。スキッド８は飛行装置１が地上に着地するときの脚部となる。また、スキッド８は監視カメラ２１，２２で撮影した飛行装置１の位置検出に用いるマーカ８ａ，８ａを有している。   The azimuth meter 6 is an azimuth measuring means in the present invention, measures the azimuth of the flying device 1 in the air, generates azimuth information indicating the measurement result, and inputs it to the CPU 10 of the control unit 4. The inclinometer 7 is an inclination measuring means in the present invention, measures the inclination of the flying device 1 in the air, generates inclination information indicating the measurement result, and inputs it to the CPU 10 of the control unit 4. The skid 8 becomes a leg when the flying device 1 lands on the ground. The skid 8 has markers 8a and 8a used for detecting the position of the flying device 1 photographed by the monitoring cameras 21 and 22.

監視カメラ２１，２２は、本発明における監視装置であって、ビデオカメラにより構成されている。監視カメラ２１，２２は、適宜距離をおいて地上４１に配備されていて、それぞれ撮影用レンズと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる撮像素子とを有し、空中を飛行する飛行装置１の動画像を示す光信号をその撮影用レンズを介して撮像素子に入力し、映像信号を生成する。また、各監視カメラ２１，２２は、空中を飛行する飛行装置１を撮影した映像信号と、撮影日時を示す日時情報とを含む動画像情報Ｓ１，Ｓ２を生成し、その生成した動画像情報Ｓ１，Ｓ２を出力する。生成された動画像情報Ｓ１，Ｓ２は、それぞれケーブル２１ａ，２２ａを介して姿勢位置制御装置３０に入力されるようになっている。   The surveillance cameras 21 and 22 are surveillance devices in the present invention, and are constituted by video cameras. The surveillance cameras 21 and 22 are arranged on the ground 41 at an appropriate distance, and each has a photographing lens and an image pickup device made up of a CCD (Charge Coupled Device), and a moving image of the flying device 1 flying in the air. An optical signal indicating an image is input to the image sensor through the photographing lens to generate a video signal. Each of the monitoring cameras 21 and 22 generates moving image information S1 and S2 including a video signal obtained by shooting the flying device 1 flying in the air and date / time information indicating the shooting date and time, and the generated moving image information S1. , S2 is output. The generated moving image information S1, S2 is input to the posture position control device 30 via cables 21a, 22a, respectively.

そして、各監視カメラ２１，２２は、図５に示すように、それぞれの撮影範囲２１ｂ，２２ｂが互いに重なり合って重複撮影範囲２３（図５の斜線部分）を形成し、その重複撮影範囲２３が飛行装置１の飛行範囲を網羅し得るようにして、設置場所、撮影用レンズの倍率および方向等を設定した状態で配備されている。以下、各監視カメラ２１，２２におけるこの設定を初期設定という。   Then, as shown in FIG. 5, the surveillance cameras 21 and 22 are overlapped with each other to form an overlapping shooting range 23 (shaded portion in FIG. 5), and the overlapping shooting range 23 is flying. In order to cover the flight range of the apparatus 1, the installation location, the magnification and direction of the photographing lens, and the like are set. Hereinafter, this setting in each of the monitoring cameras 21 and 22 is referred to as initial setting.

姿勢位置制御装置３０は、地上４１に配備されている。この姿勢位置制御装置３０はＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３を有し、データ記憶部３４、入出力処理部３５、操作入力部３６および入力端子３７を有していている。
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラムにしたがい作動して、監視カメラ２１，２２から入力する動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いて後述する位置検出処理を実行し、姿勢位置情報を生成する。また、ＣＰＵ３１は、入出力処理部３５を作動させて生成した姿勢位置情報を飛行装置１宛てに送信させる。ＲＯＭ３２はＣＰＵ３１が実行するプログラムと、恒久的なデータを記憶し、ＲＡＭ３３はＣＰＵ３１が作動する際に用いるデータやプログラムを記憶している。データ記憶部３４には、入力端子３７から入力する動画像情報Ｓ１，Ｓ２と、飛行装置１が監視を開始する初期状態における位置および方位を示す後述する指定データが記憶されるようになっている。入出力処理部３５は、接続されているアンテナ３５ａを介して、図示しない無線回線により、飛行装置１と無線による通信を行うための回線の接続および切断の制御を行う一方、無線によるデータの送受信を実行し、生成された姿勢位置情報を飛行装置１宛てに送信する。操作入力部３６は、キーボード、マウス等を有し、それらの操作入力によって、オペレータが姿勢位置制御装置３０を作動させるための指示やデータを入力する。入力端子３７には、それぞれ監視カメラ２１，２２に接続されるケーブル２１ａ，２２ａが接続されている。 The posture position control device 30 is provided on the ground 41. The posture position control device 30 includes a CPU 31, a ROM 32, and a RAM 33, and includes a data storage unit 34, an input / output processing unit 35, an operation input unit 36, and an input terminal 37.
The CPU 31 operates according to a program stored in the ROM 32, executes position detection processing described later using moving image information S1 and S2 input from the monitoring cameras 21 and 22, and generates posture position information. Further, the CPU 31 causes the attitude position information generated by operating the input / output processing unit 35 to be transmitted to the flying device 1. The ROM 32 stores programs executed by the CPU 31 and permanent data, and the RAM 33 stores data and programs used when the CPU 31 operates. The data storage unit 34 stores moving image information S1 and S2 input from the input terminal 37 and designation data to be described later indicating the position and orientation in the initial state where the flying device 1 starts monitoring. . The input / output processing unit 35 controls connection and disconnection of a line for performing wireless communication with the flying device 1 through a wireless line (not shown) via the connected antenna 35a, while transmitting and receiving data by wireless. And the generated posture position information is transmitted to the flying device 1. The operation input unit 36 includes a keyboard, a mouse, and the like, and an operator inputs an instruction and data for operating the posture position control device 30 by the operation input. Cables 21 a and 22 a connected to the monitoring cameras 21 and 22 are connected to the input terminal 37.

以上の構成を有する姿勢位置制御システム１００は、次のようにして作動させることができる。
まず、飛行装置１のホバリングと監視カメラ２１，２２の初期設定を行う。このとき、姿勢位置制御システム１００では、飛行装置１、監視カメラ２１，２２および姿勢位置制御装置３０を次のようにして使用または作動させる。
飛行装置１は、撮像手段により監視しようとする区域（監視区域）を見渡すのに十分な高度（約１０〜５０ｍ程度）になるまで垂直に上昇させ、そこで地上４１を監視するため停止させるとする。これに先立ち、オペレータが姿勢位置制御装置３０において、指定位置の設定プログラムを起動してＣＰＵ３１を作動させ、操作入力部３６を用いたデータの操作入力を行い、監視を行うための高度(標高)、経度及び緯度を含む三次元位置（以下「指定位置」）と、監視を行うときの姿勢を保つための方位（以下「指定方位」という）を設定する。その設定した指定位置と指定方位を示すデータ（以下「指定データ」という）は、本発明における目標値としてデータ記憶部３４に記憶される。さらに、ＣＰＵ３１は、指定データを含む姿勢位置情報Ｔを生成した上で、入出力処理部３５を作動させ、生成した姿勢位置情報Ｔを飛行装置１に送信させる。 The posture position control system 100 having the above configuration can be operated as follows.
First, hovering of the flying device 1 and initial setting of the monitoring cameras 21 and 22 are performed. At this time, in the posture position control system 100, the flying device 1, the monitoring cameras 21, 22 and the posture position control device 30 are used or operated as follows.
The flying device 1 is raised vertically until reaching an altitude (about 10 to 50 m) sufficient to overlook an area (monitoring area) to be monitored by the imaging means, and is stopped to monitor the ground 41 there. . Prior to this, the altitude (elevation) at which the operator activates the designated position setting program in the posture position control device 30 and operates the CPU 31 to perform data operation input using the operation input unit 36 and perform monitoring. , A three-dimensional position including longitude and latitude (hereinafter referred to as “designated position”) and an orientation (hereinafter referred to as “designated orientation”) for maintaining an attitude when monitoring is set. Data indicating the set designated position and designated orientation (hereinafter referred to as “designated data”) is stored in the data storage unit 34 as a target value in the present invention. Further, the CPU 31 generates the posture position information T including the specified data, and then operates the input / output processing unit 35 to transmit the generated posture position information T to the flying device 1.

飛行装置１は、無線通信部１４によって姿勢位置情報Ｔを受信する。また、続いてＣＰＵ１０がＲＯＭ１１に記憶されている姿勢位置変更プログラムにしたがい作動して、その受信した姿勢位置情報Ｔに含まれる指定データから指定位置と指定方位とを割り出す。また、ＣＰＵ１０は駆動回路１３に対する指示を行い、指定データに対応した分だけモータ５ａ，５ｂを駆動するための駆動信号を出力させる。すると、駆動回路１３がＣＰＵ１０の指示にしたがい駆動信号を出力し、モータ５ａ，５ｂを作動させ、モータ５ａ，５ｂが二重反転プロペラ２を駆動する。これにより、飛行装置１が上昇を開始する。
一方、以上の動作と相前後して、オペレータが監視区域から飛行装置１の飛行範囲を想定した上で、監視カメラ２１，２２について、それぞれの重複撮影範囲２３が飛行装置１の飛行範囲を網羅しえるようにして初期設定を行う。 The flying device 1 receives the posture position information T by the wireless communication unit 14. Subsequently, the CPU 10 operates in accordance with the posture position change program stored in the ROM 11 to determine the designated position and the designated direction from the designated data included in the received posture position information T. Further, the CPU 10 instructs the drive circuit 13 to output drive signals for driving the motors 5a and 5b by the amount corresponding to the designated data. Then, the drive circuit 13 outputs a drive signal according to an instruction from the CPU 10 to operate the motors 5a and 5b, and the motors 5a and 5b drive the contra-rotating propeller 2. Thereby, the flying device 1 starts to rise.
On the other hand, before and after the above operation, the operator assumes the flight range of the flying device 1 from the monitoring area, and the overlapping shooting ranges 23 of the monitoring cameras 21 and 22 cover the flight range of the flying device 1. Make the initial settings as you wish.

そして、飛行装置１が指定位置の示す高度付近まで上昇していく過程で、図５に示すように、重複撮影範囲２３内に納まると、各監視カメラ２１，２２が飛行装置１の飛行中の様子を撮影する。また、各監視カメラ２１，２２は、飛行装置１の様子を撮影した映像信号と、撮影日時を示す日時情報を含む動画像情報Ｓ１，Ｓ２を生成して出力する。出力された動画像情報Ｓ１，Ｓ２は、ケーブル２１ａ，２２ａを介して姿勢位置制御装置３０の入力端子３７に入力され、入力端子３７からデータ記憶部３４に記憶される。   Then, in the process in which the flying device 1 rises to near the altitude indicated by the designated position, as shown in FIG. 5, each surveillance camera 21, 22 is in flight of the flying device 1 when it falls within the overlapping shooting range 23. Take a picture of the situation. Each of the monitoring cameras 21 and 22 generates and outputs moving image information S1 and S2 including a video signal that captures the state of the flying device 1 and date and time information that indicates the shooting date and time. The output moving image information S1, S2 is input to the input terminal 37 of the attitude position control device 30 via the cables 21a, 22a, and is stored in the data storage unit 34 from the input terminal 37.

一方、ＣＰＵ３１は、指定位置の設定プログラムの起動開始時刻等、所定の時刻からの経過時間の計測を開始し、計測開始から所定の時間を経過する度に位置検出プログラムを実行して、飛行装置１の飛行中における三次元位置と方位を割り出す。   On the other hand, the CPU 31 starts measuring the elapsed time from a predetermined time such as the start time of starting the designated position setting program, and executes the position detection program every time a predetermined time elapses from the start of the measurement. Determine the three-dimensional position and direction during flight 1

この位置検出プログラムは、動画像情報Ｓ１，Ｓ２に含まれるマーカ８ａ，８ｂの三次元位置を両眼視の原理で求めることによって、飛行装置１における三次元位置と方位とを割り出す処理を実行する。
動画像情報Ｓ１，Ｓ２のそれぞれには、刻一刻と位置および方位が変化している飛行装置１の一瞬を捉えた静止画像が連続して含まれている。その動画像情報Ｓ１，Ｓ２において、互いに日時情報が示す時刻が一致している部分の情報は、飛行装置１（のマーカ８ａ，８ｂ）という同じ対象物を適当に離れた（監視カメラ２１，２２の間の距離）２箇所から撮影した静止画像に相当しており、１組の立体写真に相当している。このような動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いて、ＣＰＵ３１が解析空中写真測量で行われる解析処理を行い、飛行装置１の三次元位置と方位を割り出している。 This position detection program executes a process of determining the three-dimensional position and direction in the flying device 1 by obtaining the three-dimensional position of the markers 8a, 8b included in the moving image information S1, S2 based on the principle of binocular vision. .
Each of the moving image information S1 and S2 includes still images continuously capturing a moment of the flying device 1 whose position and direction are changing every moment. In the moving image information S 1 and S 2, the information of the portions where the times indicated by the date and time information coincide with each other is appropriately separated from the same target object (the monitoring cameras 21 and 22). This corresponds to a still image taken from two places, and corresponds to a set of stereoscopic photographs. Using such moving image information S1 and S2, the CPU 31 performs analysis processing performed by analytical aerial photogrammetry to determine the three-dimensional position and orientation of the flying device 1.

そして、ＣＰＵ３１は、位置検出処理プログラムに続いて、変更指示情報生成プログラムを実行し、その割り出した三次元位置と方位を指定データにおける指定位置および指定方位と比較して、その差分となる情報を用いて変更指示情報を生成し、これを含むようにして本発明における姿勢位置情報Ｔを生成する。この変更指示情報は、飛行装置１に対して、位置または方位のいずれか少なくとも一方を変更させるための情報が含まれている（なお、姿勢位置情報Ｔには目標値を含めるようにしてもよい）。その生成された姿勢位置情報Ｔは、ＣＰＵ３１の指示にしたがい入出力処理部３５が無線回線を介して無線通信部１４に送信する。したがって、飛行装置１の位置および方位が、指定位置および指定方位と異なるときは、両者の一致をみるまでその相違に対応した姿勢位置示情報Ｔが生成される。   Then, the CPU 31 executes the change instruction information generation program following the position detection processing program, compares the calculated three-dimensional position and orientation with the designated position and designated orientation in the designated data, and obtains information that is the difference between them. Using this, the change instruction information is generated, and the posture position information T in the present invention is generated so as to include the change instruction information. The change instruction information includes information for causing the flying device 1 to change at least one of the position and the orientation (the posture position information T may include a target value). ). The generated posture position information T is transmitted to the wireless communication unit 14 via the wireless line by the input / output processing unit 35 in accordance with an instruction from the CPU 31. Therefore, when the position and orientation of the flying device 1 are different from the designated position and designated orientation, posture position indication information T corresponding to the difference is generated until the two match.

一方、飛行装置１は、無線通信部１４により、姿勢位置情報Ｔを受信すると、ＣＰＵ１０が姿勢位置情報Ｔに含まれている変更指示情報を用いて演算処理を行い、駆動指示情報を生成する。この駆動指示情報には、各モータ５ａ，５ｂの作動量に対応した駆動信号の出力を駆動回路１３に指示する情報が含まれている。そして、駆動回路１３がＣＰＵ１０から入力する駆動指示情報に対応する駆動信号をモータ５ａ，５ｂに入力し、モータ５ａ，５ｂが作動する。これにより、二重反転プロペラ２が回転し、またはピッチ角の変更を行うので、飛行装置１が三次元位置および方位を変更でき、これにより、飛行装置１の姿勢および位置が変更されることとなる。   On the other hand, when the flying device 1 receives the posture position information T by the wireless communication unit 14, the CPU 10 performs arithmetic processing using the change instruction information included in the posture position information T to generate drive instruction information. The drive instruction information includes information for instructing the drive circuit 13 to output a drive signal corresponding to the operation amount of each motor 5a, 5b. The drive circuit 13 inputs a drive signal corresponding to the drive instruction information input from the CPU 10 to the motors 5a and 5b, and the motors 5a and 5b operate. Thereby, since the contra-rotating propeller 2 rotates or changes the pitch angle, the flying device 1 can change the three-dimensional position and orientation, and thereby the attitude and position of the flying device 1 are changed. Become.

このように、本実施の形態における姿勢位置制御システム１００では、監視カメラ２１，２２が生成した動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いて姿勢位置制御装置３０が飛行している飛行装置１の位置および方位を割り出し、位置および方位を変更させるための変更指示情報を含む姿勢位置情報Ｔを生成して飛行装置１に送信している。飛行装置１は変更指示情報を含む姿勢位置情報Ｔを受信して、その変更指示情報に基づきモータ５ａ，５ｂを駆動し、位置および方位を変更することができる。そのため、本実施の形態における姿勢位置制御システム１００では、飛行装置１がホバリングで垂直に上昇して指定位置および指定方位を保つまでと、指定位置および指定方位を保った後に風の影響などを受けて、位置及び方位が変わり、指定位置および指定方位とは異なる位置および方位を示すようになっても、位置および方位を元通りにすることができる。   As described above, in the posture position control system 100 according to the present embodiment, the position and orientation of the flying device 1 in which the posture position control device 30 is flying using the moving image information S1 and S2 generated by the monitoring cameras 21 and 22. Attitude position information T including change instruction information for changing the position and direction is generated and transmitted to the flying device 1. The flying device 1 can receive the posture position information T including the change instruction information, drive the motors 5a and 5b based on the change instruction information, and change the position and direction. For this reason, in the attitude position control system 100 according to the present embodiment, the flying device 1 is vertically hovered to keep the designated position and designated orientation, and is affected by the wind after maintaining the designated position and designated orientation. Thus, even if the position and orientation change and a position and orientation different from the designated position and designated orientation are indicated, the position and orientation can be restored.

しかも、その変更にあたって、監視カメラ２１，２２が飛行装置１の様子を撮影して得られる動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いているから、人が飛行装置１を追跡するための操作といった手間や熟練した技術を要する操作を行うことなく、飛行装置１の位置および方位の変更を自動的に行える。したがって、専門的な熟練した技術を要することなく飛行装置１を簡便に操作することができる。また、飛行装置１の位置および方位の変更による姿勢および位置の変更を行うのに、方位計や傾斜計といったセンサを用いることを要しないから、飛行装置１を小型軽量化することができ、ホバリングに支障を来たすこともない。   In addition, since the monitoring cameras 21 and 22 use the moving image information S1 and S2 obtained by photographing the state of the flying device 1 in the change, it is troublesome and skillful such as an operation for tracking the flying device 1 by a person. The position and orientation of the flying device 1 can be automatically changed without performing an operation that requires the above-described technique. Therefore, the flying device 1 can be easily operated without requiring specialized and skilled techniques. Further, since it is not necessary to use a sensor such as an azimuth meter or an inclinometer to change the posture and position by changing the position and orientation of the flying device 1, the flying device 1 can be reduced in size and weight, and hovering There will be no hindrance.

ところで、本実施の形態においては、飛行装置１を概ね１０〜５０ｍ程度の（有人飛行を行うヘリコプタ等の飛行装置と比較して）、比較的低い高度に上昇させてホバリングを行いつつ、地上の様子を監視することを想定している。しかし、飛行装置１の高度が高くなるにしたがい、地上４１との距離が離れ、姿勢位置制御装置３０との距離も離れるため、飛行装置１と姿勢位置制御装置３０との間に何らかの障害物が介在してしまい、飛行装置１と姿勢位置制御装置３０との通信が確保されにくくなる。   By the way, in the present embodiment, the flying device 1 is raised to a relatively low altitude of about 10 to 50 m (compared to a flying device such as a helicopter that performs manned flight) while hovering. The situation is assumed to be monitored. However, as the altitude of the flying device 1 increases, the distance from the ground 41 increases and the distance from the posture position control device 30 also increases, so that some obstacles exist between the flying device 1 and the posture position control device 30. Therefore, communication between the flying device 1 and the attitude position control device 30 is difficult to be ensured.

そこで、本実施の形態における姿勢位置制御システム１００では、飛行装置１に方位計６と傾斜計７とを搭載して、方位情報および傾斜情報の生成を行い、その生成された方位情報および傾斜情報を用いて位置および方位の割り出しと、変更を自動的に行えるようにしている。この場合、位置検出処理プログラムを実行する際に、ＣＰＵ１０が方位計６と傾斜計７から方位情報および傾斜情報を入力して、飛行装置１の三次元位置と方位を割り出すようにすればよい。   Therefore, in the attitude position control system 100 according to the present embodiment, the azimuth meter 6 and the inclinometer 7 are mounted on the flying device 1 to generate the azimuth information and the inclination information, and the generated azimuth information and inclination information are generated. Is used to automatically determine and change the position and orientation. In this case, when the position detection processing program is executed, the CPU 10 may input the azimuth information and the inclination information from the azimuth meter 6 and the inclinometer 7 to determine the three-dimensional position and azimuth of the flying device 1.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る飛行装置の姿勢位置制御システム１０１について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る飛行装置の姿勢位置制御システム１０１全体の模式的な構成を示す説明図、図４は姿勢位置制御システム１０１の構成を示すブロック図である。これらの図に示すように、姿勢位置制御システム１０１は、飛行装置５１と、監視カメラ２１，２２と、姿勢位置制御装置３０とを有している。姿勢位置制御システム１０１は、姿勢位置制御システム１００と比較して、飛行装置５１を有する点で相違している。 (Second Embodiment)
Next, an attitude position control system 101 for a flying device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the entire attitude / position control system 101 of the flying device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the attitude / position control system 101. As shown in these drawings, the posture position control system 101 includes a flying device 51, surveillance cameras 21 and 22, and a posture position control device 30. The posture position control system 101 is different from the posture position control system 100 in that it has a flying device 51.

飛行装置５１は、飛行装置１と比較して本体部５２が異なっている。その本体部５２は、モータ５と駆動回路１３を有しているが、制御ユニット４における駆動回路１３以外の構成要素（ＣＰＵ１０など）、方位計６および傾斜計７のいずれも有していない構成になっている。また、駆動回路１３は、姿勢位置制御装置３０における入出力処理部３５と、ケーブル５３を介して接続されている。   The flying device 51 is different from the flying device 1 in the main body 52. The main body 52 includes the motor 5 and the drive circuit 13, but does not include any components (such as the CPU 10) other than the drive circuit 13 in the control unit 4, the azimuth meter 6, and the inclinometer 7. It has become. The drive circuit 13 is connected to the input / output processing unit 35 in the posture position control device 30 via a cable 53.

そして、飛行装置５１は、上述した飛行装置１と同様の手順で監視区域を見渡すのに十分な高度に上昇させる。このとき、姿勢位置制御装置３０から入出力処理部３５によって、指定位置および指定方位に位置させるのに必要となる駆動信号の出力指示をケーブル５３を介して駆動回路１３に入力する。すると、飛行装置１は、駆動回路１３が入力した出力指示にしたがい駆動信号をモータ５ａ，５ｂに入力し、モータ５ａ，５ｂが作動する。すると、二重反転プロペラ２が回転し、またはピッチ角を変更する。これによって、飛行装置５１は指定位置および指定方位の示す高さまで上昇し、必要に応じて、位置および方位の変更を行う。   Then, the flying device 51 is raised to an altitude sufficient to look around the monitoring area in the same procedure as the flying device 1 described above. At this time, an output instruction for a drive signal necessary for positioning in the designated position and designated orientation is input to the drive circuit 13 via the cable 53 by the input / output processing unit 35 from the posture position control device 30. Then, the flying device 1 inputs a drive signal to the motors 5a and 5b according to the output instruction input by the drive circuit 13, and the motors 5a and 5b operate. Then, the contra-rotating propeller 2 rotates or changes the pitch angle. As a result, the flying device 51 rises to the height indicated by the designated position and designated orientation, and changes the position and orientation as necessary.

さらに、姿勢位置制御装置３０は、上記同様にして各監視カメラ２１，２２から入力する動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いて、飛行装置５１の位置および方位を割り出し、その目標値との差分に応じた駆動信号の出力指示をケーブル５３を介して駆動回路１３に入力している。これにより、飛行装置５１では、入力した駆動信号の出力指示に応じてモータ５ａ，５ｂが作動して、二重反転プロペラ２が回転し、またはピッチ角を変更して、位置および方位の変更が行われる。   Further, the attitude position control device 30 uses the moving image information S1 and S2 input from the monitoring cameras 21 and 22 in the same manner as described above to determine the position and orientation of the flying device 51, and according to the difference from the target value. The drive signal output instruction is input to the drive circuit 13 via the cable 53. Thereby, in the flying device 51, the motors 5a and 5b are operated according to the output instruction of the input drive signal, the counter rotating propeller 2 is rotated, or the pitch angle is changed, so that the position and direction are changed. Done.

このように、本実施の形態における姿勢位置制御システム１０１も、姿勢位置制御装置３０の制御によって、位置および方位の変更を行い、姿勢および位置を変更することができる。しかも、その変更にあたって、監視カメラ２１，２２が飛行装置１を監視して得られる動画像情報Ｓ１，Ｓ２を用いているから、人が飛行装置５１を追跡する必要がなく、飛行装置５１の姿勢および位置変更を自動的に行える。
特に、本実施の形態における姿勢位置制御システム１０１では、制御ユニット４における駆動回路１３以外の構成要素を設けることなく、さらに方位計６および傾斜計７のいずれをも有しないようにしている。このようにすることにより、飛行装置５１を一層軽量化することができるので、飛行装置５１が上昇や空中における停止など、ホバリングを行うのに一層適したものとなっている。 As described above, the posture / position control system 101 according to the present embodiment can also change the posture and the position by changing the position and orientation under the control of the posture / position control device 30. In addition, since the monitoring cameras 21 and 22 use the moving image information S1 and S2 obtained by monitoring the flying device 1 for the change, it is not necessary for a person to track the flying device 51 and the attitude of the flying device 51 is changed. And the position can be changed automatically.
In particular, in the posture position control system 101 according to the present embodiment, no components other than the drive circuit 13 in the control unit 4 are provided, and neither the azimuth meter 6 nor the inclinometer 7 is provided. By doing so, the flying device 51 can be further reduced in weight, so that the flying device 51 is more suitable for hovering such as ascending or stopping in the air.

本発明の第１の実施形態に係る飛行装置の姿勢位置制御システム全体の模式的な構成を示す図である。It is a figure which shows the typical structure of the whole attitude | position control system of the flying apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１に示した姿勢位置制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the attitude | position position control system shown in FIG. 本発明の第２の実施形態に係る飛行装置の姿勢位置制御システム全体の模式的な構成を示す図である。It is a figure which shows the typical structure of the whole attitude | position control system of the flying apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図３に示した姿勢位置制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the attitude | position position control system shown in FIG. ２台の監視カメラと、それぞれの撮影範囲を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically two surveillance cameras and each imaging | photography range.

符号の説明Explanation of symbols

１，５１…飛行装置、２…二重反転プロペラ
３，５2…本体部、４…制御ユニット
５，５ａ，５ｂ…モータ
６…方位計、７…傾斜計
１０，３１…ＣＰＵ、１３…駆動回路
１４…無線通信部、２１，２２…監視カメラ
２３…重複撮影範囲
３０…姿勢位置制御装置、３５…入出力処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51 ... Flight apparatus, 2 ... Counter rotating propeller 3, 52 ... Main part, 4 ... Control unit 5, 5a, 5b ... Motor 6 ... Direction meter, 7 ... Inclinometer 10, 31 ... CPU, 13 ... Drive circuit DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Wireless communication part, 21,22 ... Surveillance camera 23 ... Overlapping imaging range 30 ... Attitude position control apparatus, 35 ... Input / output processing part

Claims (5)

飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御システムであって、
前記飛行装置は、空中における姿勢および位置を変更するための姿勢位置変更手段と、該姿勢位置変更手段を駆動する駆動手段と、姿勢および位置の変更に用いる姿勢位置情報を外部から入力する入力手段と、該入力手段により入力した前記姿勢位置情報を用いて前記駆動手段を作動させる制御手段とを有し、
空中における前記飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が前記飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定され、それぞれ前記飛行装置の動画像を含む動画像情報を出力する複数の監視装置と、
該各監視装置から出力される前記動画像情報を用いて、前記飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方を含むようにして、前記姿勢位置情報を生成する姿勢位置制御装置とを有することを特徴とする飛行装置の姿勢位置制御システム。 A flying device attitude position control system for controlling the attitude and position of a flying device in the air from the ground,
The flying device includes attitude position changing means for changing the attitude and position in the air, drive means for driving the attitude position changing means, and input means for inputting attitude position information used for changing the attitude and position from the outside. And control means for operating the drive means using the posture position information input by the input means,
The shooting ranges for shooting moving images of the flying device in the air from the ground overlap each other, and the overlapping overlapping shooting ranges are set so as to cover the flying range of the flying device, each including a moving image of the flying device. A plurality of monitoring devices that output moving image information;
Using the moving image information output from each of the monitoring devices, at least one of a target value indicating a target position and orientation of the flying device and change instruction information for changing the position and orientation is included. Thus, a posture position control system for a flying device, comprising: a posture position control device that generates the posture position information. 前記飛行装置が空中における方位を計測して方位情報を生成する方位計測手段と、空中における傾斜を計測して傾斜情報を生成する傾斜計測手段とを更に有し、前記制御手段が前記方位情報および前記傾斜情報を用いて前記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項１記載の飛行装置の姿勢位置制御システム。   The flying device further includes azimuth measuring means for measuring azimuth in the air and generating azimuth information, and inclination measuring means for measuring inclination in the air and generating tilt information, and the control means includes the azimuth information and The attitude position control system for a flying device according to claim 1, wherein the driving means is operated using the tilt information. 飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御システムであって、
前記飛行装置は、空中における姿勢および位置を変更するための姿勢位置変更手段と、該姿勢位置変更手段を駆動する駆動手段とを有し、
空中における前記飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が前記飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定され、それぞれ前記飛行装置の動画像を含む動画像情報を出力する複数の監視装置と、
該各監視装置から出力される前記動画像情報を用いて、前記飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方に対応する駆動信号の出力指示を前記飛行装置に出力する姿勢位置制御装置とを有することを特徴とする飛行装置の姿勢位置制御システム。 A flying device attitude position control system for controlling the attitude and position of a flying device in the air from the ground,
The flying device includes posture position changing means for changing the posture and position in the air, and driving means for driving the posture position changing means,
The shooting ranges for shooting moving images of the flying device in the air from the ground overlap each other, and the overlapping overlapping shooting ranges are set so as to cover the flying range of the flying device, each including a moving image of the flying device. A plurality of monitoring devices that output moving image information;
Corresponding to at least one of a target value indicating the target position and orientation of the flying device and change instruction information for changing the position and orientation using the moving image information output from each monitoring device And a posture position control device for outputting a driving signal output instruction to the flying device. 飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御装置であって、
空中における前記飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が前記飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定された複数の監視装置から、前記飛行装置の動画像を含む動画像情報を入力する入力手段と、
該手段により入力する動画像情報を用いて、前記飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方を含むようにして、前記飛行装置の姿勢および位置の変更に用いる姿勢位置情報を生成する姿勢位置情報生成手段とを有することを特徴とする飛行装置の姿勢位置制御装置。 An attitude position control device for a flying device that controls the attitude and position of the flying device in the air from the ground,
From a plurality of monitoring devices that are set such that shooting ranges in which a moving image of the flying device in the air is shot from the ground overlap each other, and the overlapping overlapping shooting ranges can cover the flight range of the flying device, the flying device Input means for inputting moving image information including moving images of
Using the moving image information input by the means, the flight device includes at least one of a target value indicating a target position and orientation of the flying device and change instruction information for changing the position and orientation. A posture position control device for a flying device, comprising: posture position information generating means for generating posture position information used for changing the posture and position of the device. 飛行装置の空中における姿勢および位置を地上から制御する飛行装置の姿勢位置制御装置であって、
空中における前記飛行装置の動画像を地上から撮影する撮影範囲が互いに重なり、その重なった重複撮影範囲が前記飛行装置の飛行範囲を網羅し得るように設定された複数の監視装置から、前記飛行装置の動画像を含む動画像情報を入力する入力手段と、
該手段により入力する動画像情報を用いて、前記飛行装置の目標とする位置および方位を示す目標値と、位置および方位を変更させるための変更指示情報のいずれか少なくとも一方に対応する駆動信号の出力指示を出力する出力手段とを有することを特徴とする飛行装置の姿勢位置制御装置。 An attitude position control device for a flying device that controls the attitude and position of the flying device in the air from the ground,
From a plurality of monitoring devices that are set such that shooting ranges in which a moving image of the flying device in the air is shot from the ground overlap each other, and the overlapping overlapping shooting ranges can cover the flight range of the flying device, the flying device Input means for inputting moving image information including moving images of
Using the moving image information input by the means, a drive signal corresponding to at least one of a target value indicating the target position and orientation of the flying device and change instruction information for changing the position and orientation An attitude position control device for a flying device, comprising output means for outputting an output instruction.
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