JP2019064365A - 無人航空機の制御装置、無人航空機の制御方法および無人航空機の制御用プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(概要)
図1には、飛行するUAV200をTS100で追尾する状態が示されている。UAV200の飛行は、予め定められた飛行経路に沿ったものでもよいし、操縦者がコントローラを操作してのマニュアル操縦であってもよい。UAV200が飛行する空域には、UAV200の飛行にとっては障害物となる立ち木110が存在している。障害物は、建物、鉄塔、電信柱、崖、丘、山等であってもよい。
UAV200は、市販の通常のものに反射プリズム201を装着したものである。UAV200の選択は、自由であり、本発明の利用者が自由に選択できる。ただし、UAV200は、外部からの制御信号を受けて飛行する機能を備えている必要がある。
以下、TS100について説明する。図2は、TS100のブロック図である。TS100は、測距光発光部101、測距光受光部102、測距部103、水平・鉛直角検出部104、水平・鉛直角駆動部105、三次元位置算出部106、追尾部107、レーザースキャナ108、経路選定装置109を備えている。TS(トータルステーション)については、特開2009−229192号公報、特開2012−202821号公報、日本国特許第5124319号公報等に記載されている。
図3は、経路選定装置109のブロック図である。経路選定装置109は、着陸位置情報受付部201、機体位置情報受付部202、スキャンデータ受付部203、スキャンマップ作成部204、飛行禁止箇所抽出部205、経路選定部206、機体操縦信号生成部207、飛行距離算出部208、バッテリ消費量算出部209、着陸可能地点探索部210、外部作成マップ受付部211を備えている。
本実施形態における処理の一例を図5に示す。まず、UAV200は、帰還または着陸地点の位置情報を受け付ける。位置情報を受け付けるタイミングは、UAV200の飛行開始前でも、飛行中でもよいが、後述のステップS104までに受け付けることが必要である(ステップS101)。
飛行禁止箇所を回避できるような経路を検索し、得られた経路について、バッテリ消費量を算出し、最もバッテリ消費量が少ない経路を選定してもよい。
(概要)
UAV等の無人航空機に帰還を要する契機が発生した場合、離陸した地点を帰還地点とすることが多い。しかし、搭載されたバッテリの残量が乏しく離陸地点までの帰還ができない事態が想定し得る。そこで、離陸地点以外に着地可能な地点を終着地点とした経路を選定する形態を示す。
この場合、経路選定装置109は、着陸可能地点検索部210を備える。着陸可能地点検索部210は、スキャンマップ作成部204が作成した三次元マップから、UAV200が着陸可能な地点を検索する。着陸可能地点の検索としては、(x,y,z)成分で表される三次元空間である三次元マップ上で、Z=0となる地点を平坦地である着陸可能地点として選び出す。
着陸位置情報受付部201で、着陸地点を受け付けず、着陸可能地点検索部210により検索された着陸可能な地点を終着地点として、経路の抽出・決定を行ってもよい。ただし、着陸可能地点検索部210が着陸可能な地点を検索できなかった場合は、リスクを冒して、その場に着陸する等の対応をする。
TS100と別にレーザースキャナを用意する形態も可能である。この場合、予めキャリブレーションを行い、別構成のレーザースキャナが得た三次元点群データを、TSを原点とする座標系で扱えるようにしておく。
Claims (7)
- レーザー光により飛行する無人航空機を追尾する追尾手段と、
前記飛行する前記無人航空機を含む空間のレーザースキャンを行うレーザースキャナと、
前記レーザースキャンに基づき、前記無人航空機の飛行経路を含む空間の三次元マップを作成する三次元マップ作成部と、
前記三次元マップに基づき、予め定められた特定の地点への帰還時における飛行の制御を行う飛行制御部と
を備える無人航空機の制御装置。 - 前記レーザースキャンにより検出された障害物を避けて前記帰還の経路が設定される請求項1に記載の無人航空機の制御装置。
- 前記レーザースキャンが行われなかった空間を避けて前記帰還の経路が設定される請求項1または2に記載の無人航空機の制御装置。
- 前記レーザースキャナから見た前記障害物の背後の空間の飛行が禁止される請求項1〜3のいずれか一項に記載の無人航空機の制御装置。
- 前記三次元マップ中における障害物の最大の高さを超える高度で前記無人航空機が飛行している場合に、前記無人航空機を水平飛行させて前記特定の地点に帰還させる請求項1〜4のいずれか一項に記載の無人航空機の制御装置。
- レーザー光により飛行する無人航空機を追尾し、
前記飛行する前記無人航空機を含む空間のレーザースキャンを行い、
前記レーザースキャンに基づき、前記無人航空機の飛行経路を含む空間の三次元マップを作成し、
前記三次元マップに基づき、予め定められた特定の地点への帰還時における飛行を制御する無人航空機の制御方法。 - コンピュータに読み取らせて実行させるプログラムであって、
コンピュータに
レーザー光により飛行する無人航空機を追尾したデータを受け付けさせ、
前記飛行する前記無人航空機を含む空間のレーザースキャンのデータを受け付けさせ、
前記レーザースキャンに基づき、前記無人航空機の飛行経路を含む空間の三次元マップを作成し、
前記三次元マップに基づき、予め定められた特定の地点への帰還時における飛行の制御を行わせる無人航空機の制御用プログラム。
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