JP2018052341A - Flight robot control system and flight robot - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight robot control system that can prevent battery depletion during flight even in a great wind speed as much as possible.SOLUTION: A flight robot control system measures a wind speed around a flight robot and, when the wind speed is equal to or more than a reference value and measured remaining battery charge is less than a first threshold, re-generates a route. When the wind speed around the flight robot is not less than the reference value or battery charge is not less than the first threshold, the flight robot continues flight on the present route as it is.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、予め設定された飛行ルートを飛行する飛行ロボットと、この飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御システムに関する。   The present invention relates to a flying robot that flies on a preset flight route and a flying robot control system that controls the flight of the flying robot.

従来、充電式バッテリを搭載した自律型の移動ロボットとして、例えば下記特許文献1に開示されるものが知られている。この特許文献1に開示される自律型の移動ロボットでは、バッテリ残量が第1の所定値以下になると、消費電力の少ない省電力モードに設定し、作業を継続しながら充電ステーションに移動する。   Conventionally, as an autonomous mobile robot equipped with a rechargeable battery, for example, one disclosed in Patent Document 1 below is known. In the autonomous mobile robot disclosed in Patent Document 1, when the remaining battery level is equal to or lower than the first predetermined value, the power saving mode with low power consumption is set, and the operation moves to the charging station while continuing the work.

また、下記特許文献2には、移動体のバッテリ残量を計測し、バッテリ残量が所定値以下の場合に、移動体が走行する道路の勾配の緩やかなルートを選択して移動体へのエネルギーの補給に関する案内を行う案内装置が知られている。   In Patent Document 2 below, the remaining battery level of a mobile unit is measured, and when the remaining battery level is equal to or lower than a predetermined value, a route with a gentle slope on the road on which the mobile unit travels is selected. There is known a guidance device that provides guidance on energy supply.

特開2000−047728号公報JP 2000-047728 A 特開2014−202519号公報JP 2014-202519 A

ところで、ドローン等の小型飛行ロボットは、地上走行型のロボットと比較して移動可能な時間(バッテリの持ち)が短く、バッテリ残量を考慮して飛行制御を行うことは極めて重要である。   By the way, a small flying robot such as a drone has a short movable time (battery holding) as compared to a ground-running robot, and it is extremely important to perform flight control in consideration of the remaining battery level.

しかしながら、この種の小型飛行ロボットは、風速が大きい状況では、姿勢の制御や飛行ルートの維持のためにバッテリの消費量が増大してしまう。このような場合、小型飛行ロボットは、予め設定していた経路を飛行しようとすると、経路の途中でバッテリ残量がなくなって飛行中に墜落してしまう虞がある。   However, in this type of small flying robot, in a situation where the wind speed is high, battery consumption increases for posture control and maintenance of the flight route. In such a case, when the small flying robot tries to fly on the route set in advance, there is a risk that the battery will run out in the middle of the route and crash during the flight.

本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、飛行中のバッテリ切れを極力防止することができる飛行ロボット制御システムおよび飛行ロボットを提供することを目的としている。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flying robot control system and a flying robot that can prevent battery exhaustion during flight as much as possible.

上記した目的を達成するために、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、予め設定された飛行ルートを飛行する飛行ロボットを制御する飛行ロボット制御システムにおいて、
飛行ロボット周囲の風速が基準値以上か否かを判定する判定部と、
前記飛行ロボットのバッテリ残量を計測する計測部と、
を備え、
前記飛行ロボット周囲の風速が基準値以上、かつ前記バッテリ残量が第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更することを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, a flying robot control system according to the present invention is a flying robot control system that controls a flying robot flying on a preset flight route.
A determination unit for determining whether the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value;
A measurement unit for measuring the remaining battery power of the flying robot;
With
When the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value and the remaining battery level is less than a first threshold, the subsequent flight route is changed to a flight route that consumes less battery than at present.

また、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記飛行ロボット周囲の風速が大きいほど前記第1の閾値を大きく設定してもよい。   The flying robot control system according to the present invention may set the first threshold value larger as the wind speed around the flying robot is higher.

さらに、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記飛行ロボット周囲の風速が前記基準値未満の場合でも、前記飛行ロボット周囲の気流の安定度が低く、かつ前記バッテリ残量が前記第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更するとともに、前記気流の安定度が低いほど前記第1の閾値を大きく設定してもよい。   Furthermore, in the flying robot control system according to the present invention, even when the wind speed around the flying robot is less than the reference value, the stability of the airflow around the flying robot is low, and the remaining battery level is the first threshold value. If it is less, the subsequent flight route may be changed to a flight route that consumes less battery than the current one, and the first threshold value may be set larger as the stability of the airflow is lower.

また、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記飛行ルートを変更する場合、現在設定されている飛行ルートよりも総飛行距離が短くなる短縮ルートに設定してもよい。   In the flying robot control system according to the present invention, when the flight route is changed, the flight route may be set to a shortened route that makes the total flight distance shorter than the currently set flight route.

さらに、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記短縮ルートを、予め設定された重要度の低い地点をスキップする飛行ルートに設定してもよい。   Furthermore, the flying robot control system according to the present invention may set the shortened route as a flight route that skips a preset point of low importance.

また、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記短縮ルートを、現在の飛行における飛行距離とバッテリ消費量とから飛行可能距離を算出し、当該飛行可能距離に基づいて目的地点に到達できるルートに設定してもよい。   Further, the flying robot control system according to the present invention calculates the flightable distance from the flight distance and the battery consumption in the current flight, and the route that can reach the destination point based on the flightable distance. It may be set.

さらに、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記飛行ロボット周囲の風速の値にかかわらず、前記バッテリ残量が前記第1の閾値より小さい第2の閾値未満の場合、所定の充電可能な地点に前記飛行ロボットを飛行させる飛行ルートに設定してもよい。   Furthermore, the flying robot control system according to the present invention provides a predetermined chargeable point when the remaining battery level is less than the second threshold value which is smaller than the first threshold value, regardless of the wind speed value around the flying robot. You may set to the flight route which makes the said flying robot fly.

また、本発明に係る飛行ロボットは、予め設定された飛行ルートを飛行する飛行ロボットにおいて、
飛行ロボット周囲の風速が基準値以上か否かを判定する判定部と、
前記飛行ロボットのバッテリ残量を計測する計測部と、
を備え、
前記飛行ロボット周囲の風速が基準値以上、かつ前記バッテリ残量が第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更することを特徴とする。
Further, the flying robot according to the present invention is a flying robot that flies on a preset flight route,
A determination unit for determining whether the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value;
A measurement unit for measuring the remaining battery power of the flying robot;
With
When the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value and the remaining battery level is less than a first threshold, the subsequent flight route is changed to a flight route that consumes less battery than at present.

本発明の飛行ロボット制御システムおよび飛行ロボットによれば、飛行ロボットの飛行環境及びバッテリ残量に応じた飛行ルートの設定が可能になり、飛行中のバッテリ切れを極力防止できる。   According to the flying robot control system and the flying robot of the present invention, it is possible to set the flight route according to the flight environment and the remaining battery level of the flying robot, and it is possible to prevent the battery from running out as much as possible.

本発明に係る飛行ロボット制御システムの概要を示すイメージ図であって、飛行ロボットが巡回する巡回経路を示す図である。It is an image figure which shows the outline | summary of the flying robot control system which concerns on this invention, Comprising: It is a figure which shows the patrol route which a flying robot patrols. 本発明に係る飛行ロボット制御システムの全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole flight robot control system composition concerning the present invention. 本発明に係る飛行ロボットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the flying robot which concerns on this invention. 本発明に係る飛行ロボット制御システムにおける飛行制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the flight control apparatus in the flying robot control system which concerns on this invention. 本発明に係る飛行ロボット制御システムにおける飛行ルート変更時の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart at the time of the flight route change in the flying robot control system which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための形態について、図1〜5を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

[本発明の概要について]
本発明は、予め設定された飛行ルート(例えば、巡回スケジュールの巡回経路、任意に指定される移動目標位置に移動して警備情報を収集する飛行経路など)を飛行する飛行ロボットと、この飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御システムに関する。
[Outline of the present invention]
The present invention relates to a flying robot that flies on a preset flight route (for example, a patrol route of a patrol schedule, a flight route that moves to an arbitrarily designated moving target position and collects security information, and the like) The present invention relates to a flying robot control system that controls the flight of the aircraft.

本発明に係る飛行ロボット制御システムおよび飛行ロボットは、飛行ロボットの飛行中において、バッテリの消費量が増大すると予測される風速が大きい状況下で、かつバッテリ残量が所定値以下の場合、予め設定された飛行ルートを変更(短縮ルートに変更/風の影響を受けにくいルートに変更)する機能を有する。このように、風速とバッテリ残量とが所定の条件を満たした時点で飛行ルートを変更することにより、風が強い中を飛行し続け、バッテリ切れになることを防止するよう早期に判断すること可能となる。   The flying robot control system and the flying robot according to the present invention are preset when the flying robot is flying under a situation where the wind speed is expected to increase and the battery remaining amount is equal to or less than a predetermined value. Has a function of changing the flight route (changed to a shortened route / changed to a route less susceptible to wind). In this way, by changing the flight route when the wind speed and the remaining battery capacity satisfy the predetermined conditions, it is determined early so as to prevent the battery from running out while continuing to fly in a strong wind. It becomes possible.

[飛行ロボット制御システムの構成について]
図1および図2に示すように、本実施の形態の飛行ロボット制御システム1は、上述した機能を実現するため、ロボポート2、飛行ロボット3、飛行制御装置4、センタ装置5によって構築される。この飛行ロボット制御システム1における飛行ロボット3は、図1において、例えばロボポート2(基準位置P0)→監視ポイントP1→監視ポイントP2→監視ポイントP3→監視ポイントP4→監視ポイントP5→監視ポイントP6→監視ポイントP7→ロボポート2(基準位置P0)の順番に巡回経路が決められた巡回番号1の巡回を行う場合、ロボポート2から離陸した後、P1→P2→P3→P4→P5→P6→P7の順番に移動して巡回し、監視ポイントP1〜P7の各エリアE1〜E7で警備情報(例えば撮影画像)を収集してロボポート2に帰還する。
[Configuration of flying robot control system]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flying robot control system 1 of the present embodiment is constructed by a roboport 2, a flying robot 3, a flight control device 4, and a center device 5 in order to realize the above-described functions. In FIG. 1, the flying robot 3 in the flying robot control system 1 is, for example, the robot port 2 (reference position P0) → the monitoring point P1 → the monitoring point P2 → the monitoring point P3 → the monitoring point P4 → the monitoring point P5 → the monitoring point P6 → monitoring. When performing the tour of the tour number 1 in which the tour route is determined in the order of the point P7 → roboport 2 (reference position P0), after taking off from the roboport 2, the order of P1 → P2 → P3 → P4 → P5 → P6 → P7 The security information (for example, a photographed image) is collected in each of the areas E1 to E7 of the monitoring points P1 to P7 and returned to the robot port 2.

尚、飛行ロボット3は巡回経路の移動中も警備情報を収集してもよい。飛行ロボット3が収集した警備情報は、飛行制御装置4を介してセンタ装置5に送信される。センタ装置5は、飛行ロボット3から飛行制御装置4を介して送信される警備情報をモニタに表示し、監視領域Eにおける巡回経路上や監視ポイントに異常が無いかの安全確認を行う。   Note that the flying robot 3 may collect security information even while the traveling route is moving. The security information collected by the flying robot 3 is transmitted to the center device 5 via the flight control device 4. The center device 5 displays security information transmitted from the flying robot 3 via the flight control device 4 on a monitor, and performs safety confirmation on the patrol route in the monitoring area E and whether there is an abnormality in the monitoring point.

[ロボポートの構成について]
ロボポート2は、飛行ロボット3の待機場所であり、飛行制御装置4からの指示を受け、飛行ロボット3の離陸や着陸を行うための設備を備える。また、ロボポート2は、飛行ロボット3が着陸するときに飛行ロボット3をポート内に収容する機構を備え、飛行ロボット3をポート内に収容したときに、飛行ロボット3に対して接触又は非接触にて給電を行う機能を有する。
[Roboport configuration]
The roboport 2 is a standby place for the flying robot 3, and has equipment for taking off and landing the flying robot 3 in response to an instruction from the flight control device 4. Further, the roboport 2 includes a mechanism for accommodating the flying robot 3 in the port when the flying robot 3 is landed. When the flying robot 3 is accommodated in the port, the robot port 2 is brought into contact or non-contact with the flying robot 3. Has a function of supplying power.

[飛行ロボットの構成について]
飛行ロボット3は、図3に示すように、ロータ31、ロータ駆動部32、アンテナ33、高度センサ34、撮影部35、記憶部36、電源37、ロボ制御部38を含んで概略構成される。
[Configuration of flying robot]
As shown in FIG. 3, the flying robot 3 includes a rotor 31, a rotor driving unit 32, an antenna 33, an altitude sensor 34, an imaging unit 35, a storage unit 36, a power supply 37, and a robot control unit 38.

ロータ31は、例えば4つの回転体で構成され、飛行ロボット3の機体を上昇・下降・方向転換、前進などの飛行をするようにロータ駆動部32によって駆動される。   The rotor 31 is composed of, for example, four rotating bodies, and is driven by the rotor driving unit 32 so as to fly the body of the flying robot 3 such as ascending, descending, changing direction, and moving forward.

ロータ駆動部32は、飛行ロボット3の機体を上昇・下降・方向転換、前進などの飛行をするため、ロボ制御部38の制御によりロータ31の各回転体を駆動する。   The rotor driving unit 32 drives each rotating body of the rotor 31 under the control of the robot control unit 38 in order to fly the aircraft of the flying robot 3 such as ascending, descending, changing direction, and moving forward.

アンテナ33は、ロボット本体に設けられ、小電力無線、Wi−Fiなどで、飛行制御装置4との間で無線通信を行う。   The antenna 33 is provided in the robot body, and performs wireless communication with the flight control device 4 by low power wireless, Wi-Fi, or the like.

高度センサ34は、ロボ制御部38の制御により、気圧センサの気圧値や飛行ロボット3の機体から鉛直下方に投受光されるレーザなどにより飛行ロボット3の現在高度を計測する。   The altitude sensor 34 measures the current altitude of the flying robot 3 based on the barometric pressure value of the barometric sensor and a laser beam projected and received vertically from the body of the flying robot 3 under the control of the robot controller 38.

撮影部35は、例えば撮像素子を用いたカメラで構成され、飛行ロボット3周囲(例えば前方や下方など)を撮影する。   The imaging unit 35 is configured by, for example, a camera using an image sensor, and images the surroundings of the flying robot 3 (for example, forward and downward).

記憶部36は、飛行制御装置4から検知物体情報、障害物情報を一時記憶する。また、記憶部36は、飛行ロボット3が飛行中のときに撮影部35が撮影した画像を逐次記憶する。   The storage unit 36 temporarily stores detected object information and obstacle information from the flight control device 4. The storage unit 36 sequentially stores images captured by the imaging unit 35 when the flying robot 3 is flying.

電源37は、例えばリチウムポリマー電池などの充電式電池などで構成され、飛行ロボット3の各部に必要な電力を供給する。   The power source 37 is composed of a rechargeable battery such as a lithium polymer battery, for example, and supplies necessary power to each part of the flying robot 3.

ロボ制御部38は、飛行ロボット3の各部を統括制御するもので、撮影制御手段38a、ロータ制御手段38b、姿勢制御手段38cを含む。   The robot control unit 38 controls each part of the flying robot 3 and includes an imaging control unit 38a, a rotor control unit 38b, and an attitude control unit 38c.

撮影制御手段38aは、撮影部35の撮影開始や終了、撮影部35の撮影角度の制御、撮影部35が撮影した画像を取得して飛行制御装置4へライブ画像を送信するなどの処理を行う。   The imaging control unit 38a performs processing such as the start and end of imaging of the imaging unit 35, the control of the imaging angle of the imaging unit 35, the acquisition of images captured by the imaging unit 35, and the transmission of live images to the flight control device 4. .

ロータ制御手段38bは、飛行制御装置4から受信して記憶部36に一時記憶した障害物情報に応じて障害物を回避しつつ、ロータ駆動部32を制御して飛行ロボット3の高度や速度を飛行制御装置4から指示された目標値になるように制御する。   The rotor control unit 38b controls the rotor driving unit 32 to control the altitude and speed of the flying robot 3 while avoiding the obstacle according to the obstacle information received from the flight control device 4 and temporarily stored in the storage unit 36. Control is performed so that the target value instructed from the flight control device 4 is obtained.

姿勢制御手段38cは、飛行ロボット3の飛行状態(向き、姿勢、加速度など)、現在位置、現在高度に基づいて飛行ロボット3の飛行中の姿勢を制御する。   The attitude control means 38c controls the attitude of the flying robot 3 in flight based on the flight state (direction, attitude, acceleration, etc.), current position, and current altitude of the flying robot 3.

そして、上記のように構成される飛行ロボット3は、飛行制御装置4から飛行指示を受けていない通常の状態ではロボポート2に待機しており、所定の時刻になると、予め設定された飛行ルートの情報またはセンタ装置5からの指示に基づいて、障害物を回避しながら自律的に飛行して撮影処理等を行う(巡回処理)。   The flying robot 3 configured as described above stands by at the roboport 2 in a normal state where the flight instruction is not received from the flight control device 4, and at a predetermined time, a predetermined flight route is set. Based on the information or an instruction from the center device 5, the camera autonomously flies while avoiding an obstacle and performs a photographing process (touring process).

また、飛行ロボット3は、物体検出センサ等の各種センサが異常を検知して飛行制御装置4に通報すると、飛行制御装置4からの指示により、予め記憶した監視区域E内の3次元の地理情報に基づいて障害物を回避しながら目標位置に向かって自律的に飛行し、目標位置近辺に障害物が無いと判断したときに撮影等を行うために下降制御する(異常対処処理)。   In addition, when various sensors such as an object detection sensor detect an abnormality and notify the flight control device 4, the flying robot 3 receives three-dimensional geographical information in the monitoring area E stored in advance according to an instruction from the flight control device 4. The vehicle autonomously flies toward the target position while avoiding the obstacle based on the above, and when it is determined that there is no obstacle in the vicinity of the target position, the descent control is performed to perform photographing or the like (anomaly handling process).

[飛行制御装置の構成について]
飛行制御装置4は、例えば監視領域E内の所定箇所や監視領域Eの近傍に設置され、飛行ロボット3の飛行を制御する。
[Configuration of flight control device]
The flight control device 4 is installed, for example, in a predetermined location in the monitoring area E or in the vicinity of the monitoring area E, and controls the flight of the flying robot 3.

また、飛行制御装置4は、利用者が操作する操作部を備え、この操作部にて利用者が監視区域Eの監視を開始又は解除するための操作を行うと、この操作に応じて監視区域Eの監視建物内外の監視状態を開始又は解除に設定する。この設定があると、それぞれ警備開始信号又は警備解除信号を物体検出センサに送信する。   The flight control device 4 includes an operation unit operated by the user. When the user performs an operation for starting or canceling monitoring of the monitoring area E using the operation unit, the monitoring area is monitored according to the operation. Set the monitoring state inside and outside the monitoring building of E to start or release. When this setting is made, a security start signal or a security release signal is transmitted to the object detection sensor, respectively.

さらに、飛行制御装置4は、監視状態が開始された状態において物体検出センサの検出信号等に基づき監視区域Eの異常を確定し、センタ装置5に異常信号を出力するとともに、飛行ロボット3に飛行指示を与える信号および検知物体情報、障害物情報を送信する。   Further, the flight control device 4 determines the abnormality of the monitoring area E based on the detection signal of the object detection sensor in the state where the monitoring state is started, outputs an abnormality signal to the center device 5, and flies to the flying robot 3. A signal for giving an instruction, detected object information, and obstacle information are transmitted.

また、飛行制御装置4は、図4に示すように、通信部41、記憶部42、制御部43を備える。   Moreover, the flight control apparatus 4 is provided with the communication part 41, the memory | storage part 42, and the control part 43 as shown in FIG.

通信部41は、飛行ロボット3との間で例えば小電力無線やWi−Fi通信などの無線通信を行い、飛行ロボット3から飛行状態情報としての位置(緯度、経度、高度)、速度等の情報を受信し、この受信した情報に応じた各種制御信号を飛行ロボット3に送信する。   The communication unit 41 performs wireless communication such as low power wireless and Wi-Fi communication with the flying robot 3, and information such as position (latitude, longitude, altitude), speed, and the like as flight state information from the flying robot 3. And various control signals corresponding to the received information are transmitted to the flying robot 3.

また、通信部41は、センタ装置5の監視卓5aから飛行ロボット3の飛行指示を受信すると、この飛行指示に従った各種制御信号を飛行ロボット3に送信する。   In addition, when the communication unit 41 receives a flight instruction of the flying robot 3 from the monitoring console 5 a of the center device 5, the communication unit 41 transmits various control signals according to the flight instruction to the flying robot 3.

さらに、通信部41は、飛行ロボット3の撮影部35が撮影した画像をインターネット等の広域ネットワーク(WAN)上に構築された仮想専用ネットワーク(VPN)を介してセンタ装置5に送信する。また、通信部41は、物体検知センサから検知物体情報を受信する。   Further, the communication unit 41 transmits the image captured by the imaging unit 35 of the flying robot 3 to the center device 5 via a virtual dedicated network (VPN) constructed on a wide area network (WAN) such as the Internet. The communication unit 41 receives detected object information from the object detection sensor.

記憶部42は、例えばROM,RAMなどで構成され、飛行ロボット3が飛行する領域を緯度、経度、高度の3次元にて表現した飛行領域マップ、監視領域Eに関する各種情報である監視領域情報、飛行ロボット3と通信を行うためのデータや飛行ロボット3の飛行を制御するための各種パラメータ、ロボポート2の位置情報(緯度、経度情報)、監視領域E内における物体検知センサの種別および設置位置情報(緯度、経度情報)、飛行制御装置4の機能を実現するための各種プログラムが記憶されている。   The storage unit 42 is composed of, for example, a ROM, a RAM, and the like, and includes a flight area map that expresses the area in which the flying robot 3 flies in three dimensions of latitude, longitude, and altitude, and monitoring area information that is various information related to the monitoring area E. Data for communicating with the flying robot 3, various parameters for controlling the flight of the flying robot 3, position information (latitude and longitude information) of the roboport 2, the type of the object detection sensor in the monitoring area E, and installation position information (Latitude and longitude information) and various programs for realizing the functions of the flight control device 4 are stored.

制御部43は、記憶部42からソフトウェアモジュールを読み出し、CPU等にて各処理を行い、各部を統括制御するものであり、飛行制御手段43a、撮影制御手段43b、状態確認手段43c、風速判定手段43d、バッテリ残量計測手段43e、飛行ルート設定手段43fを備える。   The control unit 43 reads the software module from the storage unit 42, performs each process by a CPU or the like, and performs overall control of each unit. The flight control unit 43a, the imaging control unit 43b, the state confirmation unit 43c, and the wind speed determination unit 43d, battery remaining amount measuring means 43e, and flight route setting means 43f.

飛行制御手段43aは、通信部41を介して飛行ロボット3から飛行状態情報、位置情報、高度情報を取得し、飛行ロボット3の目標位置P、速度などの飛行ロボット3の飛行に関わる制御信号を飛行ロボット3に通信部41を介して送信し、飛行ロボット3の飛行を制御する。   The flight control unit 43a acquires flight state information, position information, and altitude information from the flying robot 3 via the communication unit 41, and sends control signals related to the flight of the flying robot 3 such as the target position P and speed of the flying robot 3. It transmits to the flying robot 3 via the communication unit 41 and controls the flight of the flying robot 3.

撮影制御手段43bは、飛行ロボット3の撮影部35による撮影を制御するもので、通信部41を介して飛行ロボット3から取得した現在位置に基づいて撮影許可信号(撮影禁止解除信号)又は撮影禁止信号を通信部41を介して飛行ロボット3に送信する。   The imaging control unit 43b controls imaging by the imaging unit 35 of the flying robot 3, and based on the current position acquired from the flying robot 3 via the communication unit 41, the imaging permission signal (imaging prohibition release signal) or imaging prohibition. The signal is transmitted to the flying robot 3 via the communication unit 41.

状態確認手段43cは、飛行ロボット3の状態を確認するもので、飛行ロボット3がロボポート2に待機しているときに、定期的に飛行ロボット3の機能(充電状態を含む)が正常か否かを確認する。   The state confirmation means 43c is for confirming the state of the flying robot 3. When the flying robot 3 is waiting at the robot port 2, the function (including the charging state) of the flying robot 3 is regularly checked. Confirm.

風速判定手段43dは、飛行ロボット3の飛行距離または飛行時間に対するバッテリの消費量から風速を推定したり、モータの回転数に応じた飛行距離から風速を推定し、飛行ロボット3周囲の風速を判定する。また、飛行ルート上またはその周辺に設置された風速計において計測した風速の情報を受信し、これを飛行ロボット3周囲の風速として判定してもよい。   The wind speed determination unit 43d estimates the wind speed from the battery consumption with respect to the flight distance or flight time of the flying robot 3, or estimates the wind speed from the flight distance according to the number of rotations of the motor, and determines the wind speed around the flying robot 3. To do. Alternatively, information on the wind speed measured by an anemometer installed on or around the flight route may be received and determined as the wind speed around the flying robot 3.

バッテリ残量計測手段43eは、飛行ロボット3のバッテリの残量を計測する。また、バッテリ残量計測手段43eは、予めバッテリ残量に応じた飛行可能距離を記憶しておいたり、飛行距離とバッテリ消費量から、現在のバッテリ残量で飛行可能な距離を算出したりする。   The battery remaining amount measuring means 43e measures the remaining amount of the battery of the flying robot 3. Further, the battery remaining amount measuring means 43e stores in advance a flightable distance corresponding to the remaining battery level, or calculates a flightable distance with the current remaining battery level from the flight distance and the battery consumption. .

飛行ルート設定手段43fは、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上、かつバッテリ残量が第1の閾値未満の場合、飛行ロボット3が現在のバッテリ残量で飛行を完了できるような飛行ルートを設定する。また、飛行ルート設定手段43fは、飛行ロボット3のバッテリ残量が第1の閾値より小さい第2の閾値未満の場合、所定の充電可能な地点に飛行する飛行ルートに設定する。   When the wind speed around the flying robot 3 is equal to or higher than the reference value and the remaining battery level is less than the first threshold, the flying route setting unit 43f sets a flight route that allows the flying robot 3 to complete the flight with the current remaining battery level. Set. Further, the flight route setting means 43f sets the flight route to fly to a predetermined rechargeable point when the remaining battery level of the flying robot 3 is less than the second threshold value which is smaller than the first threshold value.

[センタ装置の構成について]
センタ装置5は、例えば警備会社などが運営する監視センタ等の施設内に設けられている。センタ装置5は、飛行ロボット3が撮影した映像を飛行制御装置4を介して受信し、受信した映像を表示する1又は複数のコンピュータからなる監視卓5aを備える。センタ装置5の監視卓5aは、各種機器を制御し、飛行制御装置4から受信した異常信号を記録するとともに、異常の情報をディスプレイに表示し、監視員が監視対象となる複数の監視区域Eを監視する。
[Configuration of center unit]
The center device 5 is provided in a facility such as a monitoring center operated by a security company, for example. The center device 5 includes a monitoring table 5a including one or a plurality of computers that receive images captured by the flying robot 3 via the flight control device 4 and display the received images. The monitoring console 5a of the center device 5 controls various devices, records the abnormality signal received from the flight control device 4, displays the abnormality information on the display, and a plurality of monitoring areas E to be monitored by the observer. To monitor.

また、監視員の判断によって監視卓5aを操作することにより任意の場所に飛行ロボット3を向かわせる飛行指示(飛行ルート指示、目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示、上昇指示など)を行うこともできる。   In addition, a flight instruction (flight route instruction, target position / speed instruction, take-off instruction, return instruction, ascending instruction, etc.) for directing the flying robot 3 to an arbitrary place by operating the monitoring console 5a at the discretion of the observer. It can also be done.

尚、上述した飛行ロボット制御システム1では、風速判定手段43d、バッテリ残量計測手段43e、飛行ルート設定手段43fを飛行制御装置4に備えた構成として説明したが、これら風速判定手段43d、バッテリ残量計測手段43e、飛行ルート設定手段43fを飛行ロボット3に備えた構成としてもよい。   In the flying robot control system 1 described above, the wind speed determination means 43d, the battery remaining amount measurement means 43e, and the flight route setting means 43f have been described as being provided in the flight control device 4. However, these wind speed determination means 43d, The amount measuring unit 43e and the flight route setting unit 43f may be provided in the flying robot 3.

[風速の判定方法について]
飛行ロボット3または飛行制御装置4にて風速を判定する場合には、飛行ロボット3が所定速度以上で飛行している時間における飛行距離に応じて判定することができる。具体的には、飛行距離が短いほど風速が大きいと判定する。ここで、所定速度以上とは、飛行ロボット3がホバリングをしている際の速度よりも大きい速度とすることが好適である。また、飛行ロボット3の無風時におけるモータの回転数とこの場合における移動距離・移動速度の値とを予め測定しておき、風速判定手段43dにて現時点のモータの回転数と実際の移動距離・移動速度の値とを求め、両者を比較することにより、現時点の風速を推測して飛行ロボット3周囲の風速を判定してもよい。さらにまた、所定期間において飛行ロボット3が飛行ルートから外れた回数が所定回数以上の場合には、風速が大きいと判定してもよい。これらの方法を用いて風速を判定する場合には、風速計を搭載しなくとも、飛行ロボット3周囲のおおよその風速を判定することができるため、飛行ロボットの軽量化につながりバッテリの消費量を抑えられる。
[How to determine the wind speed]
When the wind speed is determined by the flying robot 3 or the flight control device 4, the determination can be made according to the flight distance during the time when the flying robot 3 is flying at a predetermined speed or higher. Specifically, it is determined that the shorter the flight distance, the higher the wind speed. Here, it is preferable that the predetermined speed or higher is a speed larger than the speed when the flying robot 3 is hovering. Further, the rotational speed of the motor of the flying robot 3 when there is no wind and the value of the moving distance / moving speed in this case are measured in advance, and the current speed of the motor and the actual moving distance / The wind speed around the flying robot 3 may be determined by estimating the current wind speed by obtaining the value of the moving speed and comparing the two. Furthermore, it may be determined that the wind speed is high when the number of times the flying robot 3 has deviated from the flight route during the predetermined period is equal to or greater than the predetermined number. When the wind speed is determined by using these methods, the approximate wind speed around the flying robot 3 can be determined without installing an anemometer, which leads to weight reduction of the flying robot and reduces battery consumption. It can be suppressed.

また、地面や壁面等に設置された固定型の複数の風速計を用い、飛行ロボット3の飛行ルートの各位置における風速を測定してもよい。この場合の風速計としては、プロペラ等の回転子を利用し、プロペラの回転数により風速を換算する機械式の風速計や、超音波方式やレーザードップラー方式などを利用した電気式の風速計など種々の風速計を用いることができる。風速計を用いて計測した風速や風向の情報は、小電力無線やWi−Fi通信等により飛行制御装置4または飛行ロボット3に通知する。   Further, the wind speed at each position of the flight route of the flying robot 3 may be measured using a plurality of fixed anemometers installed on the ground surface or wall surface. In this case, an anemometer that uses a rotor such as a propeller and converts the wind speed according to the number of revolutions of the propeller, an electric anemometer that uses an ultrasonic method, a laser Doppler method, etc. Various anemometers can be used. Information on the wind speed and the wind direction measured using the anemometer is notified to the flight control device 4 or the flying robot 3 by low-power radio, Wi-Fi communication, or the like.

さらに、飛行ロボット3自身が風速計を搭載してもよい。この場合、自らの移動速度などの移動制御に係る情報を考慮して風速計の出力を補正し、実際の風速に近い値を求めることが好適である。   Furthermore, the flying robot 3 itself may be equipped with an anemometer. In this case, it is preferable to correct the output of the anemometer in consideration of information related to movement control such as its own movement speed and obtain a value close to the actual wind speed.

[気流の安定度の判定方法について]
飛行ロボット3周囲の気流の安定度の判定は、短期間における、多様な方向への姿勢制御度合いで行う。姿勢制御の回数が多いほど、または/および、姿勢制御の方向が多いほど気流の安定度が低い、すなわち、気流が不安定であると判定する。この判定は、飛行ロボット3自身が行っても良いし、姿勢制御の情報(例えば、姿勢制御を行った回数など)を飛行ロボット3と飛行制御装置4との間で通信し、飛行制御装置4が行うようにしても良い。
[How to determine the stability of airflow]
The determination of the stability of the airflow around the flying robot 3 is performed based on the degree of attitude control in various directions in a short period of time. It is determined that the greater the number of posture controls and / or the greater the direction of posture control, the lower the stability of the air current, that is, the air current is unstable. This determination may be performed by the flying robot 3 itself, or posture control information (for example, the number of times the posture control is performed) is communicated between the flying robot 3 and the flight control device 4. May be performed.

[飛行ルートの変更処理について]
飛行ルートの変更処理は、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上であり、かつバッテリ残量が第1の閾値未満の場合に行う。飛行ルートを変更する際の第1の閾値は、風速が大きいほど又は気流の安定度が低いほど大きく設定することが好適である。これにより、風速が大きく、通常時よりもバッテリ消費量が増大する場合には、バッテリ残量に余裕をもって飛行ルートの設定が可能になり、飛行中のバッテリ切れを極力防止できる。また、この際、現在の飛行ルートの残り距離も考慮して第1の閾値を設定することが好適である。具体的には、残り距離が短いほど第1の閾値を小さい値に設定すればよい。
[Flight route change process]
The flight route change process is performed when the wind speed around the flying robot 3 is equal to or higher than the reference value and the remaining battery level is less than the first threshold value. The first threshold value for changing the flight route is preferably set to be larger as the wind speed is higher or the stability of the airflow is lower. Thereby, when the wind speed is high and the battery consumption increases compared to the normal time, it is possible to set the flight route with a sufficient remaining battery capacity and to prevent the battery from running out as much as possible. At this time, it is preferable to set the first threshold value in consideration of the remaining distance of the current flight route. Specifically, the first threshold may be set to a smaller value as the remaining distance is shorter.

なお、風速の基準値は、飛行ロボット3が飛行ルートから外れたり、姿勢を崩したりする等の飛行ロボット3の飛行に影響を及ぼす風速に設定する。この値は、飛行ロボット3の性能等に応じて実験的に定めてよく、例えば3m/sに設定される。   The reference value of the wind speed is set to a wind speed that affects the flight of the flying robot 3 such that the flying robot 3 deviates from the flight route or loses its posture. This value may be experimentally determined according to the performance of the flying robot 3 and is set to 3 m / s, for example.

また、第1の閾値は、通常時における飛行ロボット3のバッテリ消費量あたりの飛行距離や飛行ルートの総距離等に応じて実験的に定められる。例えば、通常時の飛行において、飛行ロボット3が所定距離(例えば、500m)飛行できる値や総距離の30%に相当する距離を飛行できる値に設定する。また、これに限らず、通常時の飛行において、所定時間(例えば、2分間)飛行可能な値に設定してもよい。このようにして設定した第1の閾値は、風速、気流の安定度に応じた可変値としてもよい。この場合、風速が大きいほど、または、気流の安定度が低いほど第1の閾値を大きく設定する。また、第1の閾値の設定には、現在の飛行ルートの残り距離を考慮することが好適である。また、風向をさらに考慮して、向かい風や横風の場合に第1の閾値を大きくしてもよい。   The first threshold value is experimentally determined according to the flight distance per battery consumption of the flying robot 3 in the normal time, the total distance of the flight route, and the like. For example, in a normal flight, a value that allows the flying robot 3 to fly a predetermined distance (for example, 500 m) or a distance corresponding to 30% of the total distance is set to a value that can fly. In addition, the present invention is not limited to this, and the normal flight time may be set to a value that allows flight for a predetermined time (for example, 2 minutes). The first threshold value set in this way may be a variable value corresponding to the wind speed and the stability of the airflow. In this case, the first threshold value is set larger as the wind speed is higher or the stability of the air current is lower. In setting the first threshold, it is preferable to consider the remaining distance of the current flight route. Further, in consideration of the wind direction, the first threshold value may be increased in the case of head wind or cross wind.

さらにまた、飛行ルートを変更した場合、短縮した距離に応じて、第1の閾値を小さくすることが好適である。この際、第1の閾値が第2の閾値未満の値に設定された場合、第1の閾値によらず、第2の閾値未満になると所定の充電可能な地点に向けて飛行する飛行ルートに変更する。なお、第2の閾値の設定方法については後述する。   Furthermore, when the flight route is changed, it is preferable to reduce the first threshold according to the shortened distance. At this time, when the first threshold value is set to a value less than the second threshold value, the flight route flies toward a predetermined chargeable point when the first threshold value is less than the second threshold value, regardless of the first threshold value. change. A method for setting the second threshold will be described later.

飛行ルートは、予め設定していたルートよりも飛行距離または飛行時間を短縮する短縮ルートに設定したり、風の影響を受けにくいルート、例えば、現在の風向に基づいて横風を受ける距離が少ないと予測されるルートに設定したりすることが好ましい。これにより、飛行ルートの設定において、バッテリ消費量の少ないルートを設定することができる。   The flight route is set to a shortened route that shortens the flight distance or flight time than the preset route, or a route that is not easily affected by wind, for example, less distance that receives crosswind based on the current wind direction It is preferable to set the route to be predicted. Thereby, in the setting of a flight route, a route with less battery consumption can be set.

風の影響を受けにくいルートの設定においては、風速や風向、気流の安定度等に基づいて飛行ロボット3の飛行への影響度を総合的に考慮して設定してもよい。例えば、風速が大きい状況や、横風の状況、気流の安定度が低い状況では、それぞれ影響度高とし、風速が小さい状況や、追風の状況、気流の安定度が高い状況では、それぞれ影響度低とする。このように設定した重要度に基づいて、飛行ルートにおける風の影響度を推定し、最も影響度の少なくなるルートに設定すればよい。また、特定の条件を優先的に考慮してもよい。   In setting a route that is not easily affected by wind, the route may be set by comprehensively considering the degree of influence on the flight of the flying robot 3 based on the wind speed, wind direction, airflow stability, and the like. For example, if the wind speed is high, the crosswind condition, or the airflow stability is low, the impact level is high, and if the wind speed is low, the tailwind condition, or the airflow stability is high, the impact level is low. And Based on the importance set in this way, the influence of the wind on the flight route is estimated, and the route having the least influence may be set. Further, specific conditions may be preferentially considered.

飛行ルートの変更処理にあたっては、現在の飛行における飛行距離とバッテリ消費量とから、現在のバッテリ残量での飛行可能距離を算出して推定し、飛行可能距離内に収まる飛行ルートに設定する。飛行可能距離範囲に収まる飛行ルートが生成できなかった場合は、所定の充電可能な地点(ロボポート2を含む)に飛行する飛行ルートに設定する。   In the flight route change processing, the flightable distance with the current remaining battery level is calculated and estimated from the flight distance and battery consumption in the current flight, and the flight route is set within the flightable distance. When a flight route that falls within the flightable distance range cannot be generated, the flight route is set to a flight route to a predetermined rechargeable point (including Roboport 2).

尚、所定以上の風速が所定時間以上継続(例えば、風速5m/sが3秒以上継続)する場合には、飛行ロボット3の飛行は危険であるため、飛行中であればその場に着陸したり、離陸前であれば離陸をキャンセルしたりするよう制御する。   Note that if the wind speed of a predetermined speed or more continues for a predetermined time or longer (for example, the wind speed of 5 m / s continues for 3 seconds or more), the flying of the flying robot 3 is dangerous. Or take off control before takeoff.

また、風速が基準値未満で風速が大きくない場合であっても、気流の安定度が低いと判定し、かつバッテリ残量が第1の閾値未満の場合には飛行ルートを変更するようにしてもよい。これにより、気流が不安定で、通常時よりもバッテリ消費量が増大する場合には、バッテリ残量に余裕をもって飛行ルートの設定が可能になり、飛行中のバッテリ切れを極力防止できる。また、第1の閾値は気流の安定度が低いほど、大きく設定することが好適である。   Even if the wind speed is less than the reference value and the wind speed is not large, it is determined that the stability of the air flow is low and the flight route is changed when the remaining battery level is less than the first threshold. Also good. As a result, when the airflow is unstable and the battery consumption increases compared to the normal time, the flight route can be set with a sufficient remaining battery capacity, and battery exhaustion during flight can be prevented as much as possible. The first threshold value is preferably set larger as the airflow stability is lower.

さらに、短縮ルートでは、監視ポイント毎に、優先して監視すべき度合いに応じて重要度を設定しておき、重要度の高い地点を優先して経由するようなルートを設定し、重要度の低い地点をスキップしたり、撮影等の特定の処理を行わないようにしてもよい。例えば、重要度高、重要度中、重要度低のように重要度を設定しておき、重要度高の地点は優先的に短縮ルートに含まれるようにする。この場合、今回スキップした重要度の低い地点や未実行の特定の処理を次回の飛行の際に重要度を高く設定する。例えば、スキップされた重要度低の地点は次回の飛行の際に限り、重要度中に設定する。これにより、バッテリ残量が少なく、全ての地点を監視できない場合であっても、重点的に監視すべきポイントについては、もれなく監視することが可能になる。さらに、スキップした重要度の低い地点や未実行の特定の処理を次回の飛行の際に重要度を高く設定することにより、同一地点や未実行の特定の処理を連続して監視対象から外れてしまうことを防止できる。   Furthermore, in the shortened route, for each monitoring point, the importance is set according to the degree of priority to be monitored, and a route that gives priority to the higher importance point is set. You may make it skip a low point or not perform specific processes, such as imaging | photography. For example, importance is set such as high importance, medium importance, and low importance, and points with high importance are preferentially included in the shortened route. In this case, a point with low importance skipped this time or an unexecuted specific process is set to high importance at the next flight. For example, skipped low importance points are set to medium importance only during the next flight. As a result, even when the remaining amount of the battery is low and it is not possible to monitor all points, it is possible to monitor all points that should be monitored with priority. In addition, skipped low-importance points or unexecuted specific processes are set to high importance during the next flight, so that the same point or unexecuted specific processes are continuously excluded from the monitoring target. Can be prevented.

また、バッテリ残量が第1の閾値より小さい第2の閾値未満の場合、風速によらず飛行ルート上又は周辺に設定された所定の充電可能な地点(ロボポート2を含む)に飛行ロボット3を飛行させる飛行ルートに設定する。これにより、飛行中の飛行ロボットを墜落させずに充電可能な地点に飛行させることができる。また、この場合、飛行中の飛行ロボット3がバッテリ残量の低下によって墜落の危険性があるため、飛行ロボット3の現在の飛行位置から最も近い充電可能な地点を飛行ルートに設定して墜落の危険性を回避するのが好ましい。これにより、飛行ロボット3は、充電可能な地点での充電が完了すれば、ルート移行前のルートに戻って飛行を継続することができる。   When the remaining battery level is less than the second threshold value, which is smaller than the first threshold value, the flying robot 3 is placed at a predetermined rechargeable point (including the roboport 2) set on or around the flight route regardless of the wind speed. Set the flight route to fly. Thereby, the flying robot in flight can be made to fly to a chargeable point without crashing. Further, in this case, since the flying robot 3 in flight has a risk of crashing due to a decrease in the remaining battery power, a chargeable point closest to the current flight position of the flying robot 3 is set as the flight route and It is preferred to avoid danger. Thereby, the flight robot 3 can return to the route before the route shift and continue the flight when the charging at the chargeable point is completed.

第2の閾値は、飛行ロボット3が所定の充電可能な地点まで飛行可能となる値に設定される。すなわち、飛行ルートと所定の充電可能な地点とを考慮して、いずれの地点で第2の閾値未満となった場合でも、飛行途中で墜落することなく所定の充電可能な地点まで辿り着ける値に設定することが好適である。なお、風速が大きい場合や気流の安定度が低い場合には、第2の閾値を大きくしてもよい。   The second threshold value is set to a value that allows the flying robot 3 to fly to a predetermined rechargeable point. In other words, considering the flight route and a predetermined rechargeable point, even if it falls below the second threshold at any point, the value can be reached to a predetermined rechargeable point without crashing during the flight. It is preferable to set. Note that the second threshold may be increased when the wind speed is high or the stability of the airflow is low.

また、バッテリ残量が第1の閾値未満であれば、現在の飛行における飛行距離とバッテリ消費量とから、現在のバッテリ残量での飛行可能距離を算出して推定し、この推定した飛行可能距離に基づいて目的地点(例えば、充電可能な地点、安全な地点など)に到達できる短縮ルートに設定することもできる。これにより、飛行ロボットの飛行環境及びバッテリ残量に応じて、飛行中のバッテリ切れを極力防止しつつ、短縮ルートの全ての地点が飛行可能となる飛行ルートの設定が可能となる。また、この場合、飛行ロボット3が目的地点に到達して充電が完了した後、飛行ルートを変更する前の飛行ルートに戻して設定すれば、変更前の状態から継続して全てのルートを飛行してロボポート2に帰還することができる。   Further, if the remaining battery level is less than the first threshold value, the flightable distance with the current battery level is calculated and estimated from the flight distance and battery consumption in the current flight. It is also possible to set a shortened route that can reach a destination point (for example, a charging point or a safe point) based on the distance. Thereby, according to the flight environment of the flying robot and the remaining battery level, it is possible to set a flight route that allows all points on the shortened route to fly while preventing the battery from running out during flight as much as possible. Also, in this case, after the flight robot 3 reaches the destination point and charging is completed, if the flight route is changed back to the previous flight route and set, the entire flight will continue from the state before the change. And return to Roboport 2.

また、所定期間内において、所定回数以上連続して飛行ルートの変更が行われた場合には、予め設定された飛行ルートを再生成してもよい。これにより、飛行ロボットのバッテリ容量に合った飛行ルートを事前に生成することが可能になる。   Further, when the flight route is changed continuously a predetermined number of times or more within a predetermined period, a preset flight route may be regenerated. This makes it possible to generate a flight route that matches the battery capacity of the flying robot in advance.

次に、図1における飛行ルートの例を用いて、上述した飛行ルートの変更について詳述する。ここでは、P0(ロボポート)〜P1〜P2〜P3〜P4〜P5〜P6〜P7〜P0(ロボポート)の順に各地点を飛行する飛行ルートが設定されており、各地点の重要度は以下のように定められているものとする。重要度高P1、P7、重要度中P2、P3、P4、P6、重要度低P5。このような飛行ルートを飛行ロボット3が飛行している場合に、P4地点に到達した際に風速が基準値以上でバッテリ残量が第1の閾値未満になったとする。この場合、残りのP5〜P7を全て飛行しようとすると、途中でバッテリ切れとなり墜落してしまう虞がある。そこで、当初予定されていた飛行ルートを変更して飛行をする。具体的には、飛行距離を短縮するためにP6地点をスキップする飛行ルートに変更し、P4〜P5〜P7〜P0の順に飛行する。また、各地点の重要度を考慮して重要度低のP5地点をスキップするような飛行ルートに変更し、P4〜P6〜P7〜P0の順に飛行してもよい。これらの飛行ルートにおいても、現在のバッテリ残量から算出された飛行可能距離を越えてしまう場合には、さらに重要度中のP6地点をスキップし、P4から直接P7に向かうようにするのが好適である。これにより、飛行ロボット3が飛行途中で墜落してしまう危険性を低減することができる。   Next, the above-described change of the flight route will be described in detail using the example of the flight route in FIG. Here, the flight route which flies each point in the order of P0 (Roboport) -P1-P2-P3-P4-P5-P6-P7-P0 (Roboport) is set, and the importance of each point is as follows It shall be stipulated in. High importance P1, P7, medium importance P2, P3, P4, P6, low importance P5. It is assumed that when the flying robot 3 is flying on such a flight route, the wind speed is equal to or higher than the reference value and the remaining battery level is lower than the first threshold value when reaching the point P4. In this case, if it is going to fly all the remaining P5 to P7, there is a possibility that the battery runs out on the way and falls. Therefore, the flight route that was originally planned is changed to fly. Specifically, in order to shorten the flight distance, the flight route is changed to the flight route skipping the P6 point, and the flight is performed in the order of P4 to P5 to P7 to P0. Alternatively, the flight route may be changed so as to skip the less important P5 point in consideration of the importance of each point, and may fly in the order of P4 to P6 to P7 to P0. Even in these flight routes, when the flight distance calculated from the current battery remaining amount is exceeded, it is preferable to skip the P6 point of medium importance and go directly from P4 to P7. It is. Thereby, the danger that the flying robot 3 may crash during the flight can be reduced.

また、P5〜P6間を飛行中にバッテリ残量が第2の閾値未満となった場合には、現在の風速によらず充電可能なP0地点に向けて飛行する。なお、P0よりも現在位置から近くに充電可能な地点があれば、その地点に向けて飛行することが好適である。   Further, when the remaining battery level becomes less than the second threshold during the flight between P5 and P6, the aircraft flies toward the chargeable P0 point regardless of the current wind speed. If there is a point where charging is possible closer to the current position than P0, it is preferable to fly toward that point.

さらにまた、この飛行ルートにおいて、複数回(例えば、3回以上)連続して飛行ルートの変更があったとする。このような場合、この飛行ルートが飛行ロボット3のバッテリ容量に適していないと判断し、飛行ルートを再生成する。具体的には、飛行距離を短縮するためにこの飛行ルートからP5地点を除外し、P0〜P1〜P2〜P3〜P4〜P6〜P7〜P0を新たな飛行ルートとして生成し、以後の飛行にはこの飛行ルートを用いる。この飛行ルートの再生成は、飛行制御装置4で行ってもよいし、飛行制御装置4からセンタ装置5へ飛行ルートを再生成する指示信号を送信するようにしてもよい。   Furthermore, it is assumed that the flight route is continuously changed a plurality of times (for example, three times or more) in this flight route. In such a case, it is determined that this flight route is not suitable for the battery capacity of the flying robot 3, and the flight route is regenerated. Specifically, in order to shorten the flight distance, the P5 point is excluded from this flight route, and P0 to P1 to P2 to P3 to P4 to P6 to P7 to P0 are generated as new flight routes for subsequent flights. Uses this flight route. This flight route regeneration may be performed by the flight control device 4 or an instruction signal for regenerating the flight route from the flight control device 4 to the center device 5 may be transmitted.

[飛行ルート変更時の動作について]
次に、飛行ロボット制御システム1による飛行ルート変更時の動作について図5のフローチャートを参照しながら説明する。
[Operation when changing flight route]
Next, the operation when the flight route is changed by the flying robot control system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、飛行ロボット3は、巡回時刻の到来やセンタ装置5からの指示等があると、ロボポート2から離陸し飛行を開始する(ST1)。   First, the flying robot 3 takes off from the roboport 2 and starts flying when the patrol time arrives or there is an instruction from the center device 5 (ST1).

風速判定手段43dは、飛行ロボット3が飛行を開始すると、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上か否かを判定する(ST2)。   When the flying robot 3 starts to fly, the wind speed determining unit 43d determines whether or not the wind speed around the flying robot 3 is equal to or higher than a reference value (ST2).

そして、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上であると判定すると(ST2−Yes)、バッテリ残量計測手段43eにて計測した現在のバッテリ残量が第1の閾値未満か否かを判定する(ST3)。   When it is determined that the wind speed around the flying robot 3 is equal to or higher than the reference value (ST2-Yes), it is determined whether or not the current remaining battery level measured by the remaining battery level measuring unit 43e is less than the first threshold value. (ST3).

バッテリ残量計測手段43eにて計測した現在のバッテリ残量が第1の閾値未満であると判定すると(ST3−Yes)、上述した飛行ルートの変更処理に従い、飛行ロボット3周囲の風速とバッテリ残量とに基づいて飛行ルートを変更し(ST4)、飛行を継続する。そして、飛行ロボット3の飛行が終了したか否かを判定する(ST5)。飛行が終了したと判定すると(ST5−Yes)、飛行ルート変更を終了し、飛行が終了していないと判定すると(ST5−No)、ST2に戻って同様の処理を繰り返す。   If it is determined that the current remaining battery level measured by the remaining battery level measuring unit 43e is less than the first threshold value (ST3-Yes), the wind speed around the flying robot 3 and the remaining battery level are determined according to the flight route change process described above. The flight route is changed based on the amount (ST4), and the flight is continued. Then, it is determined whether or not the flight of the flying robot 3 has been completed (ST5). If it is determined that the flight has been completed (ST5-Yes), the flight route change is completed, and if it is determined that the flight has not been completed (ST5-No), the process returns to ST2 and the same processing is repeated.

そして、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上ではないと判定したとき(ST2−No)、バッテリ残量計測手段43eにて計測した現在のバッテリ残量が第1の閾値未満ではないと判定したときには(ST3−No)、現在の飛行ルートのまま飛行を継続し(ST6)、ST5の飛行ロボット3の飛行が終了したか否かの判定処理に移行する。   When it is determined that the wind speed around the flying robot 3 is not equal to or higher than the reference value (ST2-No), it is determined that the current remaining battery level measured by the remaining battery level measuring unit 43e is not less than the first threshold value. Sometimes (ST3-No), the flight is continued with the current flight route (ST6), and the process proceeds to a process for determining whether or not the flight of the flying robot 3 of ST5 is completed.

尚、図5のフローチャートにおいて、ST2の飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上であるかの判定と、ST3のバッテリ残量計測手段43eにて計測した現在のバッテリ残量が第1の閾値未満であるかの判定とを並行処理してもよい。   In the flowchart of FIG. 5, it is determined whether the wind speed around the flying robot 3 in ST2 is equal to or higher than the reference value, and the current battery remaining amount measured by the battery remaining amount measuring unit 43e in ST3 is less than the first threshold value. The determination as to whether or not may be performed in parallel.

また、飛行ロボット3周囲の風速が基準値以上ではないと判定した場合(ST2−No)、飛行ロボット3周囲の気流の安定度が低く、かつバッテリ残量計測手段43eにて計測した現在のバッテリ残量が第1の閾値未満であると判定したときには飛行ルートを再生成してもよい。   If it is determined that the wind speed around the flying robot 3 is not equal to or higher than the reference value (ST2-No), the current battery measured by the battery remaining amount measuring means 43e is low and the stability of the airflow around the flying robot 3 is low. When it is determined that the remaining amount is less than the first threshold, the flight route may be regenerated.

なお、本実施形態では風速の大きさや気流の安定度の判断を行っているが、飛行ロボットの性能に応じて、風速の大きさや気流の安定度によって受ける影響度合いは異なる。したがって、これらの判断は、飛行ロボットの性能に応じて判断することが好適である。   In the present embodiment, the magnitude of the wind speed and the stability of the airflow are determined, but the degree of influence varies depending on the magnitude of the wind speed and the stability of the airflow depending on the performance of the flying robot. Therefore, these determinations are preferably made according to the performance of the flying robot.

以上、本発明に係る飛行ロボット制御システムおよび飛行ロボットの最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。   Although the best mode of the flying robot control system and the flying robot according to the present invention has been described above, the present invention is not limited by the description and drawings according to this mode. That is, it is a matter of course that all other forms, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this form are included in the scope of the present invention.

1 飛行ロボット制御システム
2 ロボポート
3 飛行ロボット
4 飛行制御装置
5 センタ装置
5a 監視卓
31 ロータ
32 ロータ駆動部
33 アンテナ
34 高度センサ
35 撮影部
36 記憶部
37 電源
38 ロボ制御部
38a 撮影制御手段
38b ロータ制御手段
38c 姿勢制御手段
41 通信部
42 記憶部
43 制御部
43a 飛行制御手段
43b 撮影制御手段
43c 状態確認手段
43d 風速判定手段
43e バッテリ残量計測手段
43f 飛行ルート設定手段
E 監視領域
E1,E2,E3,E4,E5、E6、E7 エリア
P 目標位置
P0 基準位置
P1,P2,P3,P4,P5、P6、P7 監視ポイント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flying robot control system 2 Roboport 3 Flying robot 4 Flight control apparatus 5 Center apparatus 5a Monitoring table 31 Rotor 32 Rotor drive part 33 Antenna 34 Altitude sensor 35 Imaging part 36 Storage part 37 Power supply 38 Robo control part 38a Imaging | photography control means 38b Rotor control Means 38c Attitude control means 41 Communication part 42 Storage part 43 Control part 43a Flight control means 43b Imaging control means 43c State confirmation means 43d Wind speed judgment means 43e Battery remaining amount measurement means 43f Flight route setting means E Monitoring area E1, E2, E3 E4, E5, E6, E7 Area P Target position P0 Reference position P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 Monitoring point

Claims (8)

予め設定された飛行ルートを飛行する飛行ロボットを制御する飛行ロボット制御システムにおいて、
飛行ロボット周囲の風速が基準値以上か否かを判定する判定部と、
前記飛行ロボットのバッテリ残量を計測する計測部と、
を備え、
前記飛行ロボット周囲の風速が基準値以上、かつ前記バッテリ残量が第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更することを特徴とする飛行ロボット制御システム。
In a flying robot control system for controlling a flying robot flying on a preset flight route,
A determination unit for determining whether the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value;
A measurement unit for measuring the remaining battery power of the flying robot;
With
When the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value and the remaining battery level is less than a first threshold, the subsequent flight route is changed to a flight route that consumes less battery than the current flight. Robot control system.
前記飛行ロボット周囲の風速が大きいほど前記第1の閾値を大きく設定する請求項1に記載の飛行ロボット制御システム。 The flying robot control system according to claim 1, wherein the first threshold value is set to be larger as the wind speed around the flying robot is higher. 前記飛行ロボット周囲の風速が前記基準値未満の場合でも、前記飛行ロボット周囲の気流の安定度が低く、かつ前記バッテリ残量が前記第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更するとともに、前記気流の安定度が低いほど前記第1の閾値を大きく設定する請求項1または2に記載の飛行ロボット制御システム。 Even if the wind speed around the flying robot is less than the reference value, if the stability of the airflow around the flying robot is low and the remaining battery level is less than the first threshold, the subsequent flight route is 3. The flying robot control system according to claim 1, wherein the flight robot control system changes to a flight route that reduces battery consumption, and sets the first threshold value larger as the stability of the airflow is lower. 前記飛行ルートの変更は、現在設定されている飛行ルートよりも総飛行距離が短くなる短縮ルートに設定する請求項1〜3の何れか一項に記載の飛行ロボット制御システム。 The flying robot control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the change of the flight route is set to a shortened route in which a total flight distance is shorter than a currently set flight route. 前記短縮ルートは、予め設定された重要度の低い地点をスキップする飛行ルートに設定する請求項4に記載の飛行ロボット制御システム。 The flying robot control system according to claim 4, wherein the shortened route is set to a flight route that skips a preset point of low importance. 前記短縮ルートは、現在の飛行における飛行距離とバッテリ消費量とから飛行可能距離を算出し、当該飛行可能距離に基づいて目的地点に到達できるルートに設定する請求項4または5に記載の飛行ロボット制御システム。 6. The flying robot according to claim 4, wherein the shortened route calculates a flightable distance from a flight distance and battery consumption in a current flight, and is set to a route that can reach a destination point based on the flightable distance. Control system. 前記飛行ロボット周囲の風速の値にかかわらず、前記バッテリ残量が前記第1の閾値より小さい第2の閾値未満の場合、所定の充電可能な地点に前記飛行ロボットを飛行させる飛行ルートに設定する請求項1〜6のいずれか一項に記載の飛行ロボット制御システム。 Regardless of the value of the wind speed around the flying robot, if the remaining battery level is less than the second threshold value, which is smaller than the first threshold value, the flight route for flying the flying robot to a predetermined rechargeable point is set. The flying robot control system according to any one of claims 1 to 6. 予め設定された飛行ルートを飛行する飛行ロボットにおいて、
飛行ロボット周囲の風速が基準値以上か否かを判定する判定部と、
前記飛行ロボットのバッテリ残量を計測する計測部と、
を備え、
前記飛行ロボット周囲の風速が基準値以上、かつ前記バッテリ残量が第1の閾値未満の場合、以降の飛行ルートを現在よりもバッテリ消費量が少なくなる飛行ルートに変更することを特徴とする飛行ロボット。
In a flying robot flying on a preset flight route,
A determination unit for determining whether the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value;
A measurement unit for measuring the remaining battery power of the flying robot;
With
When the wind speed around the flying robot is equal to or higher than a reference value and the remaining battery level is less than a first threshold, the subsequent flight route is changed to a flight route that consumes less battery than the current flight. robot.
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