JP2019064280A - 飛行装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】地図データを記憶することなく、着陸に適した領域を判断し、安全な着陸を実行する飛行装置を提供する。【解決手段】飛行装置10は、機体、飛行制御部24、距離測定部25および判断部26を備える。機体は、推進力を発生するスラスタを有する。飛行制御部24は、機体の飛行状態を検出して、検出した機体の飛行状態に基づいてスラスタを制御する。距離測定部25は、機体から地面までの距離を対地距離として測定する。判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離に基づいて、機体の着陸を想定している着陸想定領域が、機体の着陸に適しているか否かを判断する。【選択図】図1
Description
本発明は、飛行装置に関する。
近年、いわゆるドローンと称される飛行装置の普及が進んでいる。このような飛行装置は、予め飛行経路や飛行高度が設定された飛行プログラムに沿って自立的に飛行することができる。飛行装置が自立的な飛行を行なっているとき、機器の異常や飛行条件の変化などによって飛行装置は緊急的な着陸が求められるときがある。特許文献1の場合、このような緊急的な着陸が求められるとき、飛行装置は、記憶している地図データを用いて着陸に適した位置を抽出し、抽出した位置に着陸する。
しかしながら、特許文献1の場合、地図データを記憶しておく必要がある。そのため、地図データを記憶していない場合、あるいは地図データの領域外を飛行する場合、緊急時の安全な着陸が困難であるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、地図データを記憶することなく、着陸に適した領域を判断し、安全な着陸を実行する飛行装置を提供することにある。
請求項1記載の発明では、機体から地面までの距離を対地距離として測定する距離測定部を備えている。判断部は、距離測定部で測定した対地距離に基づいて、機体の着陸を想定している着陸想定領域が機体の着陸に適しているか否かを判断する。飛行装置は、障害物などを回避しながら自立的な飛行を実行するために、距離測定部を備えている。この距離測定部を利用して対地距離を測定することにより、測定の対象とした範囲の地形が把握される。そこで、判断部は、距離測定部で測定した対地距離から、着陸想定領域の地形が着陸に適した地形であるかを判断する。これにより、判断部は、地形が反映された地図データを参照する必要がない。したがって、地図データを記憶することなく、着陸に適した領域を判断することができ、緊急的な場合でも安全な着陸を実行することができる。
以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
図2および図3に示す飛行装置10は、機体11、腕部12およびスラスタ13を有している。機体11は、飛行装置10の重心またはその近傍に設けられている。腕部12は、機体11から放射状に延びている。スラスタ13は、この腕部12の先端に設けられている。なお、飛行装置10は、機体11から腕部12が放射状に延びる構成に限らず、円環状の機体11の周方向へ複数のスラスタ13を設ける構成など、任意の構成とすることができる。腕部12やスラスタ13の数は、2つ以上であれば任意に設定することができる。
(第1実施形態)
図2および図3に示す飛行装置10は、機体11、腕部12およびスラスタ13を有している。機体11は、飛行装置10の重心またはその近傍に設けられている。腕部12は、機体11から放射状に延びている。スラスタ13は、この腕部12の先端に設けられている。なお、飛行装置10は、機体11から腕部12が放射状に延びる構成に限らず、円環状の機体11の周方向へ複数のスラスタ13を設ける構成など、任意の構成とすることができる。腕部12やスラスタ13の数は、2つ以上であれば任意に設定することができる。
スラスタ13は、いずれもモータ14、プロペラ15およびサーボモータ16を有している。モータ14は、プロペラ15を駆動する駆動源である。モータ14は、例えば機体11に収容されているバッテリ17などを電源として作動する。プロペラ15は、モータ14によって回転駆動される。サーボモータ16は、図示しないピッチ変更機構部を通してプロペラ15のピッチを変更する。プロペラ15は、サーボモータ16によってピッチが変更されることにより、回転を維持したまま推進力の大きさおよび方向が変更される。スラスタ13は、モータ14でプロペラ15が回転駆動されるとともに、サーボモータ16でプロペラ15のピッチが変更されることにより推進力を発生する。飛行装置10は、スラスタ13で発生する推進力によって飛行する。
図1に示すように飛行装置10は、制御ユニット20を備えている。制御ユニット20は、機体11に収容されている。制御ユニット20は、制御演算部21、記憶部22、状態検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および判断部26を備えている。制御演算部21は、CPU、ROMおよびRAMを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御演算部21は、バッテリ17、ならびに各スラスタ13のモータ14およびサーボモータ16に接続している。制御演算部21は、ROMに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、状態検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および判断部26をソフトウェア的に実現している。なお、これら状態検出部23、飛行制御部24、距離測定部25および判断部26は、ハードウェア的に実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現してもよい。記憶部22は、制御演算部21と接続しており、例えば不揮発性のメモリなどを有している。記憶部22は、制御演算部21のROMおよびRAMと共用してもよい。記憶部22は、予め設定された飛行計画をデータとして記憶している。飛行計画は、飛行装置10が飛行する飛行ルートや飛行高度が含まれている。
状態検出部23は、機体11の飛行状態を検出する。具体的には、状態検出部23は、加速度センサ31、角速度センサ32、地磁気センサ33、GPSセンサ34および高度センサ35に接続している。加速度センサ31は、機体11のx軸、y軸およびz軸の3次元の3つの軸方向において機体11に加わる加速度を検出する。角速度センサ32は、3次元の3つの軸方向において機体11に加わる角速度を検出する。地磁気センサ33は、3次元の3つの軸方向における地磁気を検出する。GPSセンサ34は、GPS(Global Positioning System)衛星からGPS信号を受信する。高度センサ35は、気圧や地面からの距離などを検出する。
状態検出部23は、加速度センサ31で検出した加速度、角速度センサ32で検出した角速度、および地磁気センサ33で検出した地磁気から機体11の飛行姿勢および飛行速度などを検出する。また、状態検出部23は、GPSセンサ34で検出したGPS信号から機体11の飛行位置を検出する。状態検出部23は、加速度センサ31、角速度センサ32および地磁気センサ33の出力値と、GPSセンサ34の出力値とを用いて機体11の飛行位置を特定する。さらに、状態検出部23は、高度センサ35で検出した気圧や地面からの距離などに基づいて機体11の飛行高度を検出する。このように、状態検出部23は、機体11の飛行姿勢、飛行速度、飛行位置および飛行高度を飛行状態として検出する。
状態検出部23は、上記に加え、カメラ36およびLIDAR(Light Detection And Ranging)37に接続している。カメラ36およびLIDAR37は、機体11の周囲における障害物を画像または距離の測定によって検出する。状態検出部23は、カメラ36およびLIDAR37を用いて、飛行する機体11の周囲に存在する構造物や天然物など、飛行の障害となるおそれのある物体を検出する。
飛行制御部24は、機体11の飛行状態を自動制御モードによって制御する。なお、飛行制御部24は、操作者が操作する図示しない入力装置を用いて機体11の飛行状態を制御する手動制御モードを設定してもよい。自動制御モードは、操作者の操作によらず機体11を自立的に飛行させる飛行モードである。自動制御モードのとき、飛行制御部24は、記憶部22に記憶されている飛行計画に沿って、機体11の飛行を自動的に制御する。すなわち、飛行制御部24は、この自動制御モードのとき、状態検出部23で検出した機体11の飛行状態、ならびにカメラ36およびLIDAR37で検出した周囲の障害物の有無に基づいて、スラスタ13の推進力を制御する。これにより、飛行制御部24は、操作者の操作によらず、機体11を飛行計画に沿って自動的に飛行させる。
距離測定部25は、LIDAR37に接続している。距離測定部25は、図4に示すようにLIDAR37を通して、機体11から地面までの距離を測定する。この機体11から地面までの距離は、対地距離Dである。LIDAR37は、レーザ光などの光を照射するとともに、地面や障害物で反射した光を受光する。距離測定部25は、LIDAR37による光の照射から反射光を受光するまでの時間に基づいて、機体11から地面までの対地距離を測定する。判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dに基づいて、機体11の着陸を想定している着陸想定領域Aが機体11の着陸に適しているか否かを判断する。なお、距離測定部25は、LIDAR37に限らず、音波を用いた距離センサや、上述のように気圧を用いる高度センサ35などに基づいて対地距離Dを測定してもよい。
次に、上記の構成による飛行装置10の判断部26による処理の手順について図5に基づいて説明する。
距離測定部25は、機体11が自動制御モードで飛行しているとき、機体11の着陸が必要になると、着陸想定領域Aに対する対地距離Dを測定する(S101)。この場合、距離測定部25は、着陸想定領域Aの2点以上で対地距離Dを測定することが好ましい。判断部26は、S101で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適した場所であるか否かを判断する(S102)。具体的には、判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが傾斜地であるか、凹凸があるかなどを判断する。機体11の形状によるものの、一般的に傾斜や凹凸がある領域は機体11の着陸に適さない。そこで、判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適している場所であるか否かを判断する。
距離測定部25は、機体11が自動制御モードで飛行しているとき、機体11の着陸が必要になると、着陸想定領域Aに対する対地距離Dを測定する(S101)。この場合、距離測定部25は、着陸想定領域Aの2点以上で対地距離Dを測定することが好ましい。判断部26は、S101で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適した場所であるか否かを判断する(S102)。具体的には、判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが傾斜地であるか、凹凸があるかなどを判断する。機体11の形状によるものの、一般的に傾斜や凹凸がある領域は機体11の着陸に適さない。そこで、判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適している場所であるか否かを判断する。
飛行制御部24は、S102において着陸想定領域Aが着陸に適した場所であると判断されると(S102:Yes)、スロットルの制御量を低減し、スラスタ13の推進力を小さくする(S103)。これにより、機体11は、高度を下げ、着陸想定領域Aに着陸する(S104)。一方、飛行制御部24は、S102において着陸想定領域Aが着陸に適した場所でないと判断されると(S102:No)、スロットルの制御量を増大し、スラスタ13の推進力を大きくする(S105)。これにより、機体11は、高度を上げる。機体11が高度を上げることにより、着陸想定領域Aは、当初の着陸想定領域Aの周辺へ拡大する。また、機体11は、高度を上げるとともに移動してもよい。機体11が移動することにより、新たな着陸想定領域Aの探索が可能となる。機体11が上昇または移動すると、距離測定部25は、S101へリターンし、拡大または変更した着陸想定領域Aにおいて機体11の着陸に適した場所を探索する。
以上説明した第1実施形態では、距離測定部25を利用して対地距離Dを測定することにより、測定の対象とした範囲の地形を把握する。判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dから、着陸想定領域Aの地形が機体11の着陸に適した地形であるかを判断する。これにより、判断部26は、地形が反映された地図データを参照する必要がない。したがって、地図データを記憶することなく、着陸に適した領域を判断することができ、緊急的な場合でも安全な着陸を実行することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態による飛行装置について説明する。
第2実施形態の飛行装置10は、その構成が第1実施形態と共通しており、制御の手順が異なっている。図6に基づいて第2実施形態による飛行装置10の制御の流れを説明する。なお、第1実施形態と共通する処理については説明を省略する。
第2実施形態による飛行装置について説明する。
第2実施形態の飛行装置10は、その構成が第1実施形態と共通しており、制御の手順が異なっている。図6に基づいて第2実施形態による飛行装置10の制御の流れを説明する。なお、第1実施形態と共通する処理については説明を省略する。
距離測定部25は、機体11が自動制御モードで飛行しているとき、機体11の着陸が必要になると、対地距離Dを測定する(S201)。判断部26は、S201で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aにおける着陸の判断に適した高度であるか否かを判断する(S202)。すなわち、判断部26は、測定した対地距離Dに基づいて、機体11の飛行高度Hを取得する。そして、判断部26は、取得した機体11の飛行高度Hが、着陸想定領域Aにおける着陸の判断に適した高度であるか否かを判断する。機体11から地面までの距離が過小になると、対地距離Dを測定可能な範囲は狭くなる。また、機体11から地面までの距離が過大になると、対地距離Dの測定精度の低下を招く。そこで、判断部26は、着陸の判断に適した場所であるか否かの判断に先立って、機体11がこの判断に適した高度にあるか否かを判断する。
判断部26は、S202において着陸の判断に適した高度であると判断されると(S202:Yes)、S201で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適した場所であるか否かを判断する(S203)。なお、判断部26は、S202における判断の後、あらためて距離測定部25で対地距離Dを測定し、測定した対地距離Dを用いて着陸に適した場所であるか否かを判断してもよい。飛行制御部24は、S203において着陸想定領域Aが着陸に適した場所であると判断されると(S203:Yes)、スロットルの制御量を低減し、スラスタ13の推進力を小さくする(S204)。これにより、機体11は、高度を下げ、着陸想定領域Aに着陸する(S205)。
一方、飛行制御部24は、S202において着陸の判断に適した高度でないと判断されると(S202:No)、スロットルの制御量を増大または低減し、スラスタ13の推進力を調整する(S206)。これにより、機体11は、着陸の判断に適した高度に移動する。そして、判断部26は、S201以降の処理を繰り返す。また、飛行制御部24は、S203において着陸想定領域Aが着陸に適した場所でないと判断されると(S203:No)、スロットルの制御量を増大し、スラスタ13の推進力を大きくする(S207)。これにより、機体11は高度を上げるとともに、処理はS201へリターンする。
第2実施形態では、着陸想定領域Aが着陸に適しているか否かの判断に先だって、機体11が当該判断に適した高度にあるか否かを判断している。これにより、機体11の過小または過大な高度による精度の低下が回避される。したがって、着陸に適した領域を判断の精度をより高めることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態による飛行装置について説明する。
第3実施形態の飛行装置10は、LIDAR37の構成が第1実施形態と異なっている。第3実施形態の場合、LIDAR37は、図7に示すように所定の角度範囲Sにおいて、所定の角度間隔dSで光を照射する。すなわち、第3実施形態のLIDAR37は、複数の地点における距離の測定が可能な多点測距型である。このような第3実施形態の場合、機体11がヨー軸Ayを中心に旋回することにより、概ね円形状の領域において対地距離Dが測定される。つまり、飛行制御部24は、対地距離Dを測定するとき、スラスタ13の推進力を調整して、飛行高度を一定に維持したままヨー軸Ayを中心に機体11を旋回する。そして、距離測定部25は、機体11がヨー軸Ayを中心に旋回している間に、着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dを測定する。これにより、着陸想定領域Aにおける地形は、ヨー軸Ayを中心とした円形状に測定される。この場合、判断部26は、測定した着陸想定領域Aの面積が、機体11の投影面積よりも大きな水平面または水平に近い面であるか否かを判断する。ここで、機体11の投影面積とは、機体11のヨー軸Ayに対して垂直な投影面における投影面積である。機体11が地面に着陸するとき、機体11は地面効果によって浮き上がりや姿勢の変化などを招きやすい。そのため、着陸想定領域Aは、できるだけ広い水平または水平に近い面であることが好ましい。
第3実施形態による飛行装置について説明する。
第3実施形態の飛行装置10は、LIDAR37の構成が第1実施形態と異なっている。第3実施形態の場合、LIDAR37は、図7に示すように所定の角度範囲Sにおいて、所定の角度間隔dSで光を照射する。すなわち、第3実施形態のLIDAR37は、複数の地点における距離の測定が可能な多点測距型である。このような第3実施形態の場合、機体11がヨー軸Ayを中心に旋回することにより、概ね円形状の領域において対地距離Dが測定される。つまり、飛行制御部24は、対地距離Dを測定するとき、スラスタ13の推進力を調整して、飛行高度を一定に維持したままヨー軸Ayを中心に機体11を旋回する。そして、距離測定部25は、機体11がヨー軸Ayを中心に旋回している間に、着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dを測定する。これにより、着陸想定領域Aにおける地形は、ヨー軸Ayを中心とした円形状に測定される。この場合、判断部26は、測定した着陸想定領域Aの面積が、機体11の投影面積よりも大きな水平面または水平に近い面であるか否かを判断する。ここで、機体11の投影面積とは、機体11のヨー軸Ayに対して垂直な投影面における投影面積である。機体11が地面に着陸するとき、機体11は地面効果によって浮き上がりや姿勢の変化などを招きやすい。そのため、着陸想定領域Aは、できるだけ広い水平または水平に近い面であることが好ましい。
判断部26は、距離測定部25で測定した対地距離Dから着陸想定領域Aの面積および凹凸を参考にして、機体11の着陸に適しているか否かを判断する。判断部26は、測定した着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aの面積および凹凸をマップ化する。そして、判断部26は、マップ化したデータから着陸想定領域Aが着陸に適しているか否かを判断する。また、判断部26は、測定した着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dの最大値と最小値との差や、平均値などに基づいて、着陸想定領域Aが水平または水平に近い面であるか否かを判断してもよい。
以下、第3実施形態による飛行装置10の判断部26による処理の手順について説明する。
距離測定部25は、機体11が自動制御モードで飛行しているとき、機体11の着陸が必要になると、着陸想定領域Aに対する対地距離Dを測定する(S301)。この場合、距離測定部25は、所定の角度範囲Sにおいて所定の角度間隔dSで光を照射し、複数の地点の対地距離を測定する。また、このとき、飛行制御部24は、スラスタ13の推進力を制御して、機体11の高度を維持したままヨー軸Ayを中心に機体11を旋回する。これにより、距離測定部25は、図7に示すようにヨー軸Ayを中心としたほぼ円形状の着陸想定領域Aにおいて複数の地点における対地距離Dを測定する。
距離測定部25は、機体11が自動制御モードで飛行しているとき、機体11の着陸が必要になると、着陸想定領域Aに対する対地距離Dを測定する(S301)。この場合、距離測定部25は、所定の角度範囲Sにおいて所定の角度間隔dSで光を照射し、複数の地点の対地距離を測定する。また、このとき、飛行制御部24は、スラスタ13の推進力を制御して、機体11の高度を維持したままヨー軸Ayを中心に機体11を旋回する。これにより、距離測定部25は、図7に示すようにヨー軸Ayを中心としたほぼ円形状の着陸想定領域Aにおいて複数の地点における対地距離Dを測定する。
判断部26は、S301で測定した対地距離Dに基づいて、着陸想定領域Aが機体11の投影面積よりも大きいか否かを判断する(S302)。判断部26は、着陸想定領域Aが機体11の投影面積よりも大きいと判断すると(S302:Yes)、着陸想定領域Aが機体11の着陸に適した水平または水平に近い面であるか否かを判断する(S303)。判断部26は、着陸想定領域Aが水平または水平に近い面であると判断すると(S303:Yes)、着陸想定領域Aが着陸に適していると判断する(S304)。
飛行制御部24は、S304において着陸想定領域Aが着陸に適した場所であると判断されると、スロットルの制御量を低減し、スラスタ13の推進力を小さくする(S305)。これにより、機体11は、高度を下げ、着陸想定領域Aに着陸する(S306)。一方、飛行制御部24は、S302において着陸想定領域Aが機体11の投影面積よりも小さいと判断(S302:No)、またはS303において着陸想定領域Aが水平または水平に近い面でないと判断されると(S303:No)、スロットルの制御量を増大し、スラスタ13の推進力を大きくする(S307)。これにより、機体11は、高度を上げる。機体11が高度を上げることにより、着陸想定領域Aは、当初の着陸想定領域の周辺へ拡大する。また、機体11は、高度を上げるとともに移動してもよい。機体11が移動することにより、新たな着陸想定領域Aの探索が可能となる。機体11が上昇または移動すると、距離測定部25は、S301へリターンし、拡大または変更した着陸想定領域Aにおいて機体11の着陸に適した場所を探索する。
第3実施形態では、距離測定部25は、着陸想定領域Aの複数の地点において対地距離Dを測定している。これにより、距離測定部25は、着陸想定領域Aのより詳細な地形および面積を取得する。判断部26は、取得した着陸想定領域Aの情報に基づいて、機体11の着陸が可能であるか否かを判断する。すなわち、判断部26は、着陸想定領域Aの面積が機体11の投影面積よりも大きいか否かを判断するとともに、着陸想定領域Aが水平または水平に近い面であるか否かを判断する。これにより、機体11の着陸時における地面効果や地形の影響が低減される。したがって、地図データを記憶することなく、着陸に適した領域を判断することができ、緊急的な場合でも安全な着陸を実行することができる。
また、第3実施形態では、飛行制御部24は、着陸想定領域Aの対地距離Dを測定するとき、スラスタ13の推進力を調整することにより、ヨー軸Ayを中心に機体11を旋回させる。これにより、距離測定部25は、円形状に設定された着陸想定領域Aにおいて複数の地点で対地距離Dを測定する。その結果、距離測定部25は、着陸想定領域Aの詳細な地形を短時間で取得する。したがって、迅速かつ精密な地形の測定が容易になり、緊急的な場合でも安全な着陸を実行することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態による飛行装置について説明する。
第4実施形態の飛行装置10は、第3実施形態の変形例である。図9に示すように第4実施形態の飛行装置10は、複数の地点における距離が測定可能な多点測距型のLIDAR37を備えている。第4実施形態では、飛行制御部24は、ヨー軸Ayを中心に機体11を旋回するのに代えて、図9に示すようにロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心に機体11を旋回する。すなわち、飛行制御部24は、機体11の水平方向の飛行位置を固定した状態でロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心として機体11が揺れるようにスラスタ13の推進力を調整する。そして、距離測定部25は、機体11がロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心に揺れている間に、着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dを測定する。これにより、着陸想定領域Aにおける地形は、概ね矩形状に測定される。判断部26は、測定した着陸想定領域Aの地形に基づいて、機体11の着陸に適した地形であるか否かを判断する。
第4実施形態による飛行装置について説明する。
第4実施形態の飛行装置10は、第3実施形態の変形例である。図9に示すように第4実施形態の飛行装置10は、複数の地点における距離が測定可能な多点測距型のLIDAR37を備えている。第4実施形態では、飛行制御部24は、ヨー軸Ayを中心に機体11を旋回するのに代えて、図9に示すようにロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心に機体11を旋回する。すなわち、飛行制御部24は、機体11の水平方向の飛行位置を固定した状態でロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心として機体11が揺れるようにスラスタ13の推進力を調整する。そして、距離測定部25は、機体11がロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心に揺れている間に、着陸想定領域Aの複数の地点における対地距離Dを測定する。これにより、着陸想定領域Aにおける地形は、概ね矩形状に測定される。判断部26は、測定した着陸想定領域Aの地形に基づいて、機体11の着陸に適した地形であるか否かを判断する。
第4実施形態では、ヨー軸Ay方向の機体11の旋回に限らず、ロール軸Arまたはピッチ軸Apのいずれかを中心に機体11を揺らすことにより着陸想定領域Aの地形を測定している。これにより、例えば気流や周辺の障害物などによってヨー軸Ay方向の旋回が困難なときでも、着陸想定領域Aの地形が測定される。したがって、より安全な着陸を実行することができる。
(第5実施形態)
第5実施形態による飛行装置について説明する。
第5実施形態の飛行装置10は、第1実施形態の変形例である。図10に示すように第5実施形態の飛行装置10は、一地点における距離が測定可能な単点測距型のLIDAR37を備えている。そのため、第5実施形態の場合、距離測定部25が測定可能な対地距離Dは、1回の光照射につき1点である。第5実施形態では、このような単点測距型のLIDAR37を用いる場合でも、上述の第3実施形態、第4実施形態のように着陸想定領域Aにおける複数の地点の対地距離Dを測定する。
第5実施形態による飛行装置について説明する。
第5実施形態の飛行装置10は、第1実施形態の変形例である。図10に示すように第5実施形態の飛行装置10は、一地点における距離が測定可能な単点測距型のLIDAR37を備えている。そのため、第5実施形態の場合、距離測定部25が測定可能な対地距離Dは、1回の光照射につき1点である。第5実施形態では、このような単点測距型のLIDAR37を用いる場合でも、上述の第3実施形態、第4実施形態のように着陸想定領域Aにおける複数の地点の対地距離Dを測定する。
具体的には、飛行制御部24は、機体11の水平方向の飛行位置を固定した状態でヨー軸Ayを中心に機体11を旋回させながら、ロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心として機体11が揺れるようにスラスタ13の推進力を調整する。そして、距離測定部25は、機体11がヨー軸Ayを中心に旋回しながらロール軸Arまたはピッチ軸Apを中心に揺れている間に、着陸想定領域Aの対地距離Dを測定する。これにより、着陸想定領域Aにおける地形は、概ね円形状に測定される。判断部26は、測定した着陸想定領域Aの地形に基づいて、機体11の着陸に適した地形であるか否かを判断する。
第5実施形態では、単点測定型のLIDAR37を用いる場合でも、広範囲の着陸想定領域Aにおける複数の対地距離Dを測定することができる。したがって、着陸に適した地形を探索することができ、より安全な着陸を実行することができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
図面中、10は飛行装置、11は機体、13はスラスタ、24は飛行制御部、25は距離測定部、26は判断部を示す。
Claims (4)
- 推進力を発生するスラスタ(13)を有する機体(11)と、
前記機体(11)の飛行状態を検出して、検出した前記機体(11)の飛行状態に基づいて前記スラスタ(13)を制御する飛行制御部(24)と、
前記機体(11)から前記地面までの距離を対地距離として測定する距離測定部(25)と、
前記距離測定部(25)で測定した前記対地距離に基づいて、前記機体(11)の着陸を想定している着陸想定領域が、前記機体(11)の着陸に適しているか否かを判断する判断部(26)と、
を備える飛行装置。 - 前記判断部(26)は、前記着陸想定領域が前記機体(11)の投影面積よりも大きな水平または水平に近い面であるか否かを判断する請求項1記載の飛行装置。
- 前記判断部(26)は、前記機体(11)のヨー軸を中心に前記機体(11)を旋回して得られた前記対地距離に基づいて前記着陸想定領域が水平または水平に近い面であるか否かを判断する請求項1または2記載の飛行装置。
- 前記判断部(26)は、前記機体(11)の飛行位置を維持したまま、前記機体(11)のロール軸またはピッチ軸のいずれか一方または両方を中心に前記機体(11)を旋回して得られた前記対地距離に基づいて前記着陸想定領域が水平または前記水平に近い面であるか否かを判断する請求項1から3のいずれか一項記載の飛行装置。
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