JP2019159662A - Monitor device, monitor program, and monitor system utilizing flying bodies - Google Patents

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JP2019159662A JP2018044241A JP2018044241A JP2019159662A JP 2019159662 A JP2019159662 A JP 2019159662A JP 2018044241 A JP2018044241 A JP 2018044241A JP 2018044241 A JP2018044241 A JP 2018044241A JP 2019159662 A JP2019159662 A JP 2019159662A
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Abstract

To provide a monitor device adapted to perform a monitor operation using a plurality of flying bodies in a particular region.SOLUTION: A monitor device according to the present invention performs monitoring in a monitoring region based on a movement history of a moving device (flying bodies) 20 that moves within a virtually meshed monitoring region 30. The monitor device comprises an acquiring section that acquires a current mesh location in which the moving device exists, a storage section that stores a past mesh location in which the moving device existed in a past constant time, an arithmetic section that computes by weighting a movement-destination mesh location to which the moving device should move next based on the past mesh location and the current mesh location, and a transmitting section that sends information about the movement-destination mesh location to the moving device.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、監視装置、監視プログラム及び飛行体を利用した監視システムに関し、特に、複数の飛行体を利用して特定の領域を監視する技術に関する。   The present invention relates to a monitoring device, a monitoring program, and a monitoring system using a flying object, and more particularly to a technique for monitoring a specific area using a plurality of flying objects.

特許文献1には、無人航空機(UAV)による捜索作業の計画を自動立案する捜索作業支援システムが提案されている。特許文献2には、小型無人航空機による信号源探索が可能な信号源探索方法及び信号源探索システムが提案されている。   Patent Document 1 proposes a search work support system that automatically plans a search work by an unmanned aerial vehicle (UAV). Patent Document 2 proposes a signal source search method and a signal source search system capable of searching for a signal source by a small unmanned aerial vehicle.

特開2014−162316号公報JP 2014-162316 A 特開2011−112370号公報JP 2011-112370 A

ところで、近年、領海・領空における安全確保の観点から、特定の領域を常時監視する又は一時的に監視する必要が生じており、国防上も重要な問題となっている。上述した特許文献1及び2においては、広域における監視業務を行うには適していない。   By the way, in recent years, from the viewpoint of ensuring safety in territorial waters and airspace, it has become necessary to constantly monitor or temporarily monitor a specific area, which is an important issue for national defense. In Patent Documents 1 and 2 described above, it is not suitable for performing monitoring work in a wide area.

そこで、本発明は、特定領域において複数の飛行体による監視業務を行う技術を提供することを一つの目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for performing monitoring work by a plurality of flying objects in a specific region.

本発明によれば、
仮想的にメッシュ化された監視領域内を移動する移動装置の移動履歴に基づいて、当該監視領域の監視を行う監視装置であって、
前記移動装置が存在する現在メッシュ位置を取得する取得部と、
前記移動装置が過去の一定時間内に存在した過去メッシュ位置を記憶する記憶部と、
前記過去メッシュ位置及び前記現在メッシュ位置に基づいて、前記移動装置が次に移動すべき移動先メッシュ位置を演算する演算部と、
前記移動先メッシュ位置に関する情報を前記移動装置に送信する送信部とを備える、
監視装置が得られる。
According to the present invention,
A monitoring device that monitors a monitoring area based on a movement history of a moving apparatus that moves in a virtually meshed monitoring area,
An acquisition unit for acquiring a current mesh position where the moving device exists;
A storage unit for storing a past mesh position in which the mobile device has existed within a certain past period;
Based on the past mesh position and the current mesh position, a calculation unit that calculates a destination mesh position to which the moving device should move next;
A transmission unit that transmits information on the destination mesh position to the mobile device;
A monitoring device is obtained.

本発明によれば、飛行体の安全性を客観的に担保し得る仕組みとそれを識別する技術を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a mechanism capable of objectively ensuring the safety of a flying object and a technology for identifying it.

本発明の実施の形態による監視システムによる監視状態のイメージ図である。It is an image figure of the monitoring state by the monitoring system by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によるシステムの構成図である。1 is a configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. 図2に示されるドローンの機体の外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of the airframe of the drone shown by FIG. 図3のドローンの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the drone of FIG. 図2の監視装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the monitoring apparatus of FIG. 本実施の形態によるシステムによる監視業務のイメージ図である。It is an image figure of the monitoring work by the system by this Embodiment. 図5に示すドローンの移動履歴のデータレコードのイメージ図である。It is an image figure of the data record of the movement history of the drone shown in FIG. 図5に示すドローンの移動先の演算に関する計算式の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation formula regarding the calculation of the movement destination of the drone shown in FIG. 図7の計算式によって算出された移先の評価である。It is evaluation of the destination calculated by the calculation formula of FIG. 本実施の形態による監視装置の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the monitoring apparatus by this Embodiment. 本実施の形態による監視装置の処理フローを示す他の図である。It is another figure which shows the processing flow of the monitoring apparatus by this Embodiment. 本実施の形態によるシステムに複数機のドローンを利用した場合の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification at the time of using the drone of several apparatuses for the system by this Embodiment. 図12のシステムにおける複数台のドローンの移動履歴のデータレコードのイメージ図である。It is an image figure of the data record of the movement history of a plurality of drones in the system of FIG. 図12に示す各ドローンの移動先の演算に関する計算式の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation formula regarding the calculation of the movement destination of each drone shown in FIG.

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による監視装置、監視プログラムは、以下のような構成を備える。
[項目1]
仮想的にメッシュ化された監視領域内を移動する移動装置の移動履歴に基づいて、当該監視領域の監視を行う監視装置であって、
前記移動装置が存在する現在メッシュ位置を取得する取得部と、
前記移動装置が過去の一定時間内に存在した過去メッシュ位置を記憶する記憶部と、
前記過去メッシュ位置及び前記現在メッシュ位置に基づいて、前記移動装置が次に移動すべき移動先メッシュ位置を演算する演算部と、
前記移動先メッシュ位置に関する情報を前記移動装置に送信する送信部とを備える、
監視装置。
[項目2]
項目1に記載の監視装置であって、
前記演算部は、現在メッシュ位置から所定距離以内の周囲メッシュに対し重みづけを行うものであって、前記過去メッシュからの距離が大きいほど大きな重みづけを行う、
監視装置。
[項目3]
項目2に記載の監視装置であって、
前記過去メッシュ位置の夫々に対して、取得時からの時間経過とともに初期値から減少していくパラメータを付与する付与部をさらに備えており、
前記重みづけは、前記過去メッシュからの距離と、当該過去メッシュの夫々に付与されたパラメータの両方に基づいて前記移動先メッシュ位置を演算する、
監視装置。
[項目4]
項目1乃至項目3のいずれかに記載の監視装置であって、
前記取得部は、他の移動装置に関する前記現在メッシュ位置及び前記過去メッシュ位置を取得する、
監視装置。
[項目5]
項目1乃至項目4のいずれかに記載の監視装置であって、
表示部と、
前記監視領域、前記現在メッシュ位置及び前記過去メッシュ位置を前記表示部に出力する表示出力部とを備える、
監視装置。
The contents of the embodiment of the present invention will be listed and described. A monitoring apparatus and a monitoring program according to an embodiment of the present invention have the following configuration.
[Item 1]
A monitoring device that monitors a monitoring area based on a movement history of a moving apparatus that moves in a virtually meshed monitoring area,
An acquisition unit for acquiring a current mesh position where the moving device exists;
A storage unit for storing a past mesh position in which the mobile device has existed within a certain past period;
Based on the past mesh position and the current mesh position, a calculation unit that calculates a destination mesh position to which the moving device should move next;
A transmission unit that transmits information on the destination mesh position to the mobile device;
Monitoring device.
[Item 2]
The monitoring device according to item 1, wherein
The arithmetic unit weights the surrounding mesh within a predetermined distance from the current mesh position, and performs greater weighting as the distance from the past mesh is greater.
Monitoring device.
[Item 3]
The monitoring device according to item 2, wherein
For each of the past mesh positions, further comprising an assigning unit for assigning a parameter that decreases from an initial value as time elapses from the time of acquisition,
The weighting calculates the destination mesh position based on both a distance from the past mesh and a parameter given to each of the past mesh.
Monitoring device.
[Item 4]
The monitoring device according to any one of Items 1 to 3,
The acquisition unit acquires the current mesh position and the past mesh position related to another moving device,
Monitoring device.
[Item 5]
The monitoring device according to any one of Items 1 to 4,
A display unit;
A display output unit that outputs the monitoring region, the current mesh position, and the past mesh position to the display unit;
Monitoring device.

<実施の形態の詳細>
以下、本発明の実施の形態による監視装置、監視プログラムについて、図面を参照しながら説明する。
<Details of the embodiment>
Hereinafter, a monitoring device and a monitoring program according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<概略>
図1に示されるように、本実施の形態による監視装置によって実現される監視システムは、監視領域を移動する飛行体をより均一に効率的に監視業務にあたらせるためのものである。
<Outline>
As shown in FIG. 1, the monitoring system realized by the monitoring device according to the present embodiment is for making a flying object moving in a monitoring area more uniformly and efficiently perform monitoring work.

図示されるように、監視システムは、監視領域30を20×35にメッシュ化を行い複数台のドローンを飛行させることにより、監視領域の情報(映像)を収集している。図においては、白色で一定期間内のドローンの移動履歴(移動経路)を示している。白色の部分は、時間経過ごとに黒色に変化するものであり、当該一定期間経過後には移動経路以外の部分と同じ色(100%黒色)となる。   As shown in the figure, the monitoring system meshes the monitoring area 30 into 20 × 35 and collects information (video) of the monitoring area by flying a plurality of drones. In the drawing, the movement history (movement route) of the drone within a certain period is shown in white. The white portion changes to black as time elapses, and after the certain period, becomes the same color (100% black) as the portion other than the moving path.

<概要>
図2に示されるように、本発明の実施の形態による、監視システムは、監視装置10と、複数のドローン20とを備えている。監視装置10と各ドローン20とはネットワークを介して通信可能に構成されている。なお、図においては、概念の理解を容易にするために、監視装置10とドローン20とを別体として示されているが、監視装置10はいずれかのドローン20に搭載されていてもよいし、複数のドローン20が共同して監視装置10の機能を実現することとしてもよい。
<Overview>
As shown in FIG. 2, the monitoring system according to the embodiment of the present invention includes a monitoring device 10 and a plurality of drones 20. The monitoring device 10 and each drone 20 are configured to be communicable via a network. In the drawing, in order to facilitate understanding of the concept, the monitoring device 10 and the drone 20 are shown as separate bodies. However, the monitoring device 10 may be mounted on any of the drones 20. A plurality of drones 20 may jointly realize the function of the monitoring device 10.

<ドローンの構成>
本実施の形態によるドローン20は、以下のような構成を有している。なお、本実施の形態によるドローン(Drone)は、マルチコプター(Multi Copter)、無人飛行体(Unmanned aerial vehicle:UAV)、RPAS(remote piloted aircraft systems)、又はUAS(Unmanned Aircraft Systems)等と称呼されることがある。
<Drone configuration>
The drone 20 according to the present embodiment has the following configuration. Note that the drone according to the present embodiment is a multicopter, an unmanned aerial vehicle (UAV), a RPAS (remote piloted air systems), or a UAS (UnmannedAntance). Sometimes.

図3及び図4は、第1の実施の形態にかかるドローン20の機能ブロック図である。まず、フライトコントローラ21は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。カメラ5U及びカメラ5Lは、ジンバルを介して機体に装備され、ジンバルによって、例えば、機体に対して上下方向に回転することができる。好ましくは、機体に対して3軸方向(ピッチ角、ロール角、ヨー角)に回転できることが好ましい。また、本例では、図2に示すように、機体の上方及び下方に二台のカメラを有する飛行体を挙げているが、上方又は下方いずれかのカメラにより、架線を上方及び下方の両方を撮像することができれば、一台のカメラを有する飛行体を用いることもできる。   3 and 4 are functional block diagrams of the drone 20 according to the first embodiment. First, the flight controller 21 can have one or more processors, such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU)). The camera 5U and the camera 5L are mounted on the aircraft via a gimbal, and can be rotated in the vertical direction with respect to the aircraft by the gimbal, for example. Preferably, it is possible to rotate in three axis directions (pitch angle, roll angle, yaw angle) with respect to the airframe. In addition, in this example, as shown in FIG. 2, a flying body having two cameras above and below the aircraft is cited. However, the overhead line is moved upward and downward by either the upper or lower camera. If an image can be captured, a flying object having a single camera can be used.

また、フライトコントローラ21は、メモリ22を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ22は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。   The flight controller 21 has a memory 22 and can access the memory. The memory 22 stores logic, code, and / or program instructions that can be executed by the flight controller to perform one or more steps.

メモリは、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラは飛行体にジンバルを介して設置される。   The memory may include, for example, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device. Data obtained from cameras and sensors may be transmitted directly to the memory and stored. For example, still image / moving image data shot by a camera or the like is recorded in a built-in memory or an external memory. The camera is installed on the flying object via a gimbal.

フライトコントローラは、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θ、θ及びθ)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESCを経由して飛行体の推進機構(モータ等)を制御する。モータによりプロペラが回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。 The flight controller includes a control module configured to control the state of the aircraft. For example, the control module may adjust the spatial arrangement, velocity, and / or acceleration of an aircraft that has six degrees of freedom (translational motion x, y, and z, and rotational motion θ x , θ y, and θ z ). The propulsion mechanism (motor, etc.) of the flying object is controlled via the ESC. The propeller is rotated by the motor to generate lift of the flying object. The control module can control one or more of the states of the mounting unit and sensors.

フライトコントローラは、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機(プロポ)23、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部と通信可能である。送受信機は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。   A flight controller is a transceiver configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, transceiver 23, terminal, display, or other remote controller). Can communicate with. The transceiver can use any suitable communication means such as wired or wireless communication.

例えば、送受信部24は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。   For example, the transmission / reception unit 24 uses one or more of local area network (LAN), wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) network, telecommunications network, cloud communication, etc. can do.

送受信部24は、センサ類で取得したデータ、フライトコントローラが生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。   The transmission / reception unit 24 may transmit and / or receive one or more of data acquired by sensors, a processing result generated by the flight controller, predetermined control data, a user command from a terminal or a remote controller, and the like. it can.

本実施の形態によるセンサ類25は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。   The sensors 25 according to the present embodiment may include an inertial sensor (acceleration sensor, gyro sensor), a GPS sensor, a proximity sensor (eg, a rider), or a vision / image sensor (eg, a camera).

また、画像処理部31は、カメラ5で撮像した画像データを一時的にメモリ32に格納する。なお、画像データは、画像処理部31の全部又は一部の機能を、図示しないドローン外部の管理端末等に備えることも可能である。   Further, the image processing unit 31 temporarily stores image data captured by the camera 5 in the memory 32. Note that the image data can include all or part of the functions of the image processing unit 31 in a management terminal or the like outside the drone (not shown).

次に図5を参照して、本実施の形態による監視装置10の機能ブロックを説明する。本実施の形態においては、領域情報管理部によって監視領域の情報(位置情報)が予め設定され、仮想メッシュ化される。メッシュのサイズは数百メートル四方〜数キロメートル四方まで、監視領域の全体の面積に応じて適宜設定可能である。設定したメッシュはメッシュ管理部によって管理される。   Next, functional blocks of the monitoring apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, information (position information) on the monitoring area is set in advance by the area information management unit and is virtualized. The size of the mesh can be appropriately set from several hundred meters square to several kilometers square according to the entire area of the monitoring area. The set mesh is managed by the mesh management unit.

なお、上述した監視装置10の機能の一部又は全部は、ドローン20から離れた地点に位置しネットワークを介して接続されているコンピュータ端末としてもよいし、ドローン20の筐体内に持たせることとしてもよい。   Note that some or all of the functions of the monitoring device 10 described above may be a computer terminal located at a point away from the drone 20 and connected via a network, or may be provided in the housing of the drone 20. Also good.

監視装置20の受信部は、ドローン20から位置情報及び映像情報を受信する。取得した映像情報は、記憶部に格納される。一方、取得した位置情報は、対応するメッシュの識別情報(座標情報等)とともに記憶部に格納される。このとき、評価部は、メッシュの識別情報には、時間とともに変化するパラメータが関連付けられ、併せて記憶部に格納される。   The receiving unit of the monitoring device 20 receives position information and video information from the drone 20. The acquired video information is stored in the storage unit. On the other hand, the acquired position information is stored in the storage unit together with the corresponding mesh identification information (coordinate information or the like). At this time, the evaluation unit associates a parameter that changes with time with the identification information of the mesh, and also stores it in the storage unit.

本実施の形態による位置情報は、ドローン20の現在の位置情報である現在メッシュ位置と、ドローン20の過去の位置情報である過去メッシュ位置とを含んでいる。   The position information according to the present embodiment includes a current mesh position that is current position information of the drone 20 and a past mesh position that is past position information of the drone 20.

演算部は、記憶部に格納された過去メッシュ位置と、現在メッシュ位置とに基づいてドローン20が次に移動すべきメッシュである移動先メッシュを演算する。このとき、演算部は、監視領域をできるだけ効率的にまんべんなく監視するため、直近に監視したメッシュからは遠ざかるようにして移動先メッシュを決定する。具体的には、現在メッシュ位置から所定距離以内の周囲メッシュに対して、過去メッシュからの距離が大きいほど大きな重みづけを行い、かつ当該メッシュに付与されたパラメータの値を乗じることによって最終的な重みづけの補正を行う。   The calculation unit calculates a destination mesh that is a mesh to which the drone 20 should move next based on the past mesh position stored in the storage unit and the current mesh position. At this time, in order to monitor the monitoring area as efficiently and uniformly as possible, the calculation unit determines the destination mesh so as to be away from the most recently monitored mesh. Specifically, the surrounding mesh within a predetermined distance from the current mesh position is weighted as the distance from the past mesh increases, and the final value is obtained by multiplying the value of the parameter assigned to the mesh. Perform weight correction.

図6乃至図11を参照して移動先メッシュの決定方法を説明する。図6に示されるように、監視領域30は横(x方向)10マス×縦(y方向)8マスにメッシュ化されている。ドローン20は、(0,0)をスタートし、(1,0)、(1,0)、(1,1)、(1,2)、(2,2)、(3,2)と移動を行った。   A method of determining the destination mesh will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the monitoring region 30 is meshed in a horizontal (x direction) 10 squares × vertical (y direction) 8 squares. The drone 20 starts (0,0) and moves to (1,0), (1,0), (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) Went.

図7に示されるように、移動のデータレコードは記憶部に経時的に格納される。データレコードは少なくともメッシュ位置、メッシュのx座標、メッシュのy座標、パラメータVを有している。一定期間ごとに、現在メッシュ位置n、ひとつ前に存在していた過去メッシュ位置を(n−1)、その一つ前に存在していた位置を(n−2)・・・とし、本実施の形態においては、5つ前に位置していた過去メッシュ位置(n−5)まで管理されている。   As shown in FIG. 7, the data record of movement is stored in the storage unit with time. The data record has at least a mesh position, a mesh x coordinate, a mesh y coordinate, and a parameter V. For each fixed period, the current mesh position n, the previous mesh position that existed immediately before (n-1), the position that existed immediately before (n-2) ... In the form, the past mesh position (n-5), which was positioned five times before, is managed.

パラメータVは、一定期間(データレコードの更新期間)が経過すると1ずつ低減される。データレコードの更新期間は、ドローン20が現在メッシュ位置とは異なるメッシュに移動した場合としているが、例えば、数秒から数時間という時間単位でもよい。   The parameter V is reduced by one when a certain period (data record update period) elapses. The update period of the data record is a case where the drone 20 moves to a mesh different from the current mesh position, but may be a time unit of several seconds to several hours, for example.

ドローン20は、自己の位置情報を取得して監視装置10に送信する。監視装置においては、受信した位置情報からドローン20がどのメッシュに存在しているのかを把握する。図8は、メッシュとドローン20の位置関係を示した図である。図示されるように、過去に通過した各メッシュは過去メッシュ位置として、x座標,y座標,パラメータVという情報が関連付けられて、管理されている。パラメータは所定時間が経過すると更新される。   The drone 20 acquires its own position information and transmits it to the monitoring device 10. In the monitoring device, it is grasped in which mesh the drone 20 exists from the received position information. FIG. 8 is a diagram showing the positional relationship between the mesh and the drone 20. As shown in the figure, each mesh passed in the past is managed as a past mesh position in association with information of x coordinate, y coordinate, and parameter V. The parameter is updated when a predetermined time has elapsed.

本実施の形態におけるパラメータVは、V(t)=−at+b(ただし、bは最初に付与されるパラメータの値、tは経過時間、aは任意の定数)で表すことができる一時の減少関数である。しかしながら、これ以外の減衰関数であってもよい。即ち、パラメータの値が経過とともに減少する関数であれば、どのようなものでも採用可能である。これは、時間経過とともに情報の新しさがなくなっていくからである。   The parameter V in the present embodiment is a temporary decreasing function that can be expressed by V (t) = − at + b (where b is the value of the parameter that is first given, t is the elapsed time, and a is an arbitrary constant). It is. However, other attenuation functions may be used. In other words, any function can be adopted as long as the parameter value decreases with time. This is because the newness of information disappears over time.

図8に示されるように、ドローン20は座標(3,2)の位置に位置しており、付与されたばかりのパラメータVの値は6となっている。ドローン20がこの次に移動できるメッシュは隣接している周辺メッシュ#1乃至#7のいずれかとなる。   As shown in FIG. 8, the drone 20 is located at the position of the coordinates (3, 2), and the value of the parameter V just given is 6. The mesh to which the drone 20 can move next is one of the neighboring surrounding meshes # 1 to # 7.

本実施の形態における監視装置は、ドローン20の移動先が、過去に監視したメッシュからより離れるように設定する。この際、過去メッシュ位置{(0,0)、(1,0)、(1,0)、(1,1)、(1,2)、(2,2)}において、最も直近に位置していた過去メッシュ位置n−1(2,2)からはより遠くに離れるように、その次に位置していた過去メッシュ位置n−2(1,2)からはその次に遠く離れるように・・・というように、移動先候補に選定されるための重みづけは、時間経過とともに(すなわち、より過去に存在していた過去メッシュ位置になるほど)大きくする。より過去に監視していたメッシュについての情報の新鮮さが低くなっていくからである。 The monitoring apparatus in the present embodiment sets the moving destination of the drone 20 to be further away from the mesh monitored in the past. At this time, in the past mesh position {(0,0), (1,0), (1,0), (1,1), (1,2), (2,2)} The farther away from the previous mesh position n-1 (2,2), the farther away from the past mesh position n-2 (1,2), which was located next. As described above, the weight for selection as a destination candidate increases with the passage of time (that is, the past mesh position that has existed in the past). This is because the freshness of information about meshes that have been monitored in the past becomes lower.

換言すれば、パラメータVは情報の新鮮さ(情報新鮮度)と定義することもできる。情報が新鮮であれば、それ以上そのメッシュを監視(探索)する必要は低いが、情報の新鮮さが低くなった場合にはそのメッシュの再監視(再探索)をする必要が高い。なお、監視前における監視領域の情報新鮮度は全てのメッシュにおいて0ということになる。   In other words, the parameter V can also be defined as information freshness (information freshness). If the information is fresh, it is less necessary to monitor (search) the mesh further, but if the information is less fresh, it is more necessary to re-monitor (re-search) the mesh. It should be noted that the information freshness of the monitoring area before monitoring is 0 for all meshes.

以上の考え方を数式したものを図9に示す。図9は、移動先メッシュの重みづけFの算定方法である。図に示されるように、Fは、過去メッシュ位置からの距離(D、D・・・D)と付与されたパラメータ(V、V・・・V)の内積で表すことができる。なお、本実施の形態においては、Dは隣接していれば1としている。即ち、図8において、#2と#3との距離Dは1であるし、#2と#3との距離も1である。 FIG. 9 shows a mathematical expression of the above concept. FIG. 9 shows a method for calculating the weight F of the destination mesh. As shown in the figure, F is expressed as an inner product of distances (D 1 , D 2 ... D n ) from past mesh positions and assigned parameters (V 1 , V 2 ... V n ). Can do. In the present embodiment, D is 1 if adjacent to each other. That is, in FIG. 8, the distance D between # 2 and # 3 is 1, and the distance between # 2 and # 3 is also 1.

図8に示されるように、メッシュ#1乃至#7まで、図9に示した数式によって、Fを算出した。図においては、(x座標,y座標,パラメータV,F)が示されている。この場合、メッシュ位置#7のF値が最も高い。即ち、直近の過去メッシュ位置からより離れることを重視した場合ドローン20が次に移動すべきメッシュとしては#7となる。   As shown in FIG. 8, F was calculated from the meshes # 1 to # 7 by the formula shown in FIG. In the figure, (x coordinate, y coordinate, parameters V, F) are shown. In this case, the F value at mesh position # 7 is the highest. That is, when importance is attached to further away from the latest past mesh position, the mesh that the drone 20 should move next is # 7.

続いて、図8及び図9を参照して監視装置10の処理フローを説明する。図10に示されるように、監視装置10は、ドローン20から送信される位置情報から現在メッシュ位置を取得する(ステップS701)。現在メッシュ位置にパラメータを付与する(ステップS702)。現在メッシュ位置と、パラメータとを関連付けて記憶部に格納する(ステップS703)。一定期間毎に記憶部のデータレコード上のパラメータを更新する(ステップS704)。更新は、パラメータが0になるまで(S705)行われる。   Subsequently, a processing flow of the monitoring apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. As shown in FIG. 10, the monitoring device 10 acquires the current mesh position from the position information transmitted from the drone 20 (step S701). A parameter is assigned to the current mesh position (step S702). The current mesh position and the parameter are associated with each other and stored in the storage unit (step S703). The parameter on the data record in the storage unit is updated at regular intervals (step S704). The update is performed until the parameter becomes 0 (S705).

図11に示されるように、監視装置10の他の処理は、現在メッシュ位置を取得し(ステップS801)、記憶部から過去のメッシュ位置とパラメータとを読み出す(ステップS802)。図9に示される算出式で移動先メッシュの候補となる各メッシュ位置の重みづけを行い、移動先メッシュを演算する(ステップ803)。算出した移動先メッシュ情報をドローン20に送信する(ステップS804)。   As illustrated in FIG. 11, another process of the monitoring device 10 acquires the current mesh position (step S801), and reads the past mesh position and parameters from the storage unit (step S802). Weights of mesh positions that are candidates for the destination mesh are weighted by the calculation formula shown in FIG. 9, and the destination mesh is calculated (step 803). The calculated destination mesh information is transmitted to the drone 20 (step S804).

上述した実施の形態は、ドローン20が一機の場合であったが、図12に示されるように、二機(もしくはそれ以上)であってもよい。この場合、移動先候補の演算には、図13及び図14に示されるように、他のドローン20の現在メッシュ位置、過去メッシュ位置及びパラメータに基づいて各ドローンの移動先の演算を行う。   Although the embodiment described above is a case where the drone 20 is a single machine, as shown in FIG. 12, two (or more) machines may be used. In this case, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, the movement destination candidates are calculated based on the current mesh position, past mesh position, and parameters of the other drones 20.

なお、図1に示されるように、本実施の形態による監視装置10は、上述した現在メッシュ位置及び過去メッシュ位置とパラメータを管理者に可視化するための表示部を備えることとしてもよい。図示されるように、パラメータVが0の箇所は黒色で示されており、直近に付与されたパラメータは白色で示されている。パラメータの現ショアは黒色から白色に変化するグラデーションで示されている。   As shown in FIG. 1, the monitoring apparatus 10 according to the present embodiment may include a display unit for visualizing the current mesh position and past mesh position and parameters described above to the administrator. As shown in the figure, the portion where the parameter V is 0 is shown in black, and the most recently assigned parameter is shown in white. The current shore of the parameter is shown as a gradation that changes from black to white.

以上説明した監視装置によれば、監視領域を網羅的に監視することができる。また、複数台のドローン20によって監視した場合であっても、互いの監視履歴(移動したメッシュ位置)に基づいて効率的に監視することができる。   According to the monitoring apparatus described above, the monitoring area can be monitored comprehensively. Further, even when monitoring is performed by a plurality of drones 20, it is possible to efficiently monitor based on each other's monitoring history (moved mesh position).

<監視装置のハードウェア構成>
本実施の形態による監視装置は、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
<Hardware configuration of monitoring device>
The monitoring apparatus according to the present embodiment may be a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer, or may be logically realized by cloud computing.

監視装置は、少なくとも、プロセッサ、メモリ、ストレージ、送受信部、入出力部等を備え、これらはバスを通じて相互に電気的に接続される。   The monitoring device includes at least a processor, a memory, a storage, a transmission / reception unit, an input / output unit, and the like, which are electrically connected to each other through a bus.

プロセッサは、監視装置全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサはCPU(Central Processing Unit)であり、ストレージに格納されメモリに展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。   The processor is an arithmetic device that controls the operation of the entire monitoring apparatus, performs data transmission / reception control between elements, and performs information processing necessary for application execution. For example, the processor is a CPU (Central Processing Unit), and executes each information process by executing a program stored in the storage and expanded in the memory.

メモリは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリは、プロセッサのワークエリア等として使用され、また、監視装置の起動時に実行されるBIOS(Basic Input / Output System)、及び各種設定情報等を格納する。   The memory includes a main memory composed of a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary memory composed of a nonvolatile storage device such as a flash memory or an HDD (Hard Disc Drive). The memory is used as a work area of the processor, and stores a basic input / output system (BIOS) executed when the monitoring apparatus is activated, various setting information, and the like.

ストレージは、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージに構築されていてもよい。   The storage stores various programs such as application programs. A database storing data used for each process may be constructed in the storage.

送受信部は、監視装置をネットワークに接続する。なお、送受信部は、有線通信又は無線通信を適宜適用可能であり、無線LANやBluetooth(登録商標)等の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。   The transmission / reception unit connects the monitoring device to the network. Note that the transmission / reception unit can appropriately apply wired communication or wireless communication, and may include a near field communication interface such as a wireless LAN or Bluetooth (registered trademark).

入出力部は、キーボード、マウス、マイク、撮影部(カメラ)、タッチパネル類等の情報入力機器、及びディスプレイやスピーカー等の出力機器である。   The input / output unit is an information input device such as a keyboard, a mouse, a microphone, a photographing unit (camera), a touch panel, and an output device such as a display or a speaker.

バスは、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。   The bus is commonly connected to each of the above elements, and transmits, for example, an address signal, a data signal, and various control signals.

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。   The above-described embodiments are merely examples for facilitating understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

1 監視システム
10 監視装置
20 ドローン
21、22 カメラ
30 監視領域
1 Monitoring System 10 Monitoring Device 20 Drone 21, 22 Camera 30 Monitoring Area

Claims (7)

仮想的にメッシュ化された監視領域内を移動する移動装置の移動履歴に基づいて、当該監視領域の監視を行う監視装置であって、
前記移動装置が存在する現在メッシュ位置を取得する取得部と、
前記移動装置が過去の一定時間内に存在した過去メッシュ位置を記憶する記憶部と、
前記過去メッシュ位置及び前記現在メッシュ位置に基づいて、前記移動装置が次に移動すべき移動先メッシュ位置を演算する演算部と、
前記移動先メッシュ位置に関する情報を前記移動装置に送信する送信部とを備える、
監視装置。
A monitoring device that monitors a monitoring area based on a movement history of a moving apparatus that moves in a virtually meshed monitoring area,
An acquisition unit for acquiring a current mesh position where the moving device exists;
A storage unit for storing a past mesh position in which the mobile device has existed within a certain past period;
Based on the past mesh position and the current mesh position, a calculation unit that calculates a destination mesh position to which the moving device should move next;
A transmission unit that transmits information on the destination mesh position to the mobile device;
Monitoring device.
請求項1に記載の監視装置であって、
前記演算部は、現在メッシュ位置から所定距離以内の周囲メッシュに対し重みづけを行うものであって、前記過去メッシュからの距離が大きいほど大きな重みづけを行う、
監視装置。
The monitoring device according to claim 1,
The arithmetic unit weights the surrounding mesh within a predetermined distance from the current mesh position, and performs greater weighting as the distance from the past mesh is greater.
Monitoring device.
請求項2に記載の監視装置であって、
前記過去メッシュ位置の夫々に対して、取得時からの時間経過とともに初期値から減少していくパラメータを付与する付与部をさらに備えており、
前記重みづけは、前記過去メッシュからの距離と、当該過去メッシュの夫々に付与されたパラメータの両方に基づいて前記移動先メッシュ位置を演算する、
監視装置。
The monitoring device according to claim 2,
For each of the past mesh positions, further comprising an assigning unit for assigning a parameter that decreases from an initial value as time elapses from the time of acquisition,
The weighting calculates the destination mesh position based on both a distance from the past mesh and a parameter given to each of the past mesh.
Monitoring device.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の監視装置であって、
前記取得部は、他の移動装置に関する前記現在メッシュ位置及び前記過去メッシュ位置を取得する、
監視装置。
A monitoring device according to any one of claims 1 to 3,
The acquisition unit acquires the current mesh position and the past mesh position related to another moving device,
Monitoring device.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の監視装置であって、
表示部と、
前記監視領域、前記現在メッシュ位置及び前記過去メッシュ位置を前記表示部に出力する表示出力部とを備える、
監視装置。
The monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A display unit;
A display output unit that outputs the monitoring region, the current mesh position, and the past mesh position to the display unit;
Monitoring device.
仮想的にメッシュ化された監視領域内を移動する移動装置の移動履歴に基づいて、当該監視領域の監視を行う監視装置を、
前記移動装置が存在する現在メッシュ位置を取得する取得部、
前記移動装置が過去の一定時間内に存在した過去メッシュ位置を記憶する記憶部、
前記過去メッシュ位置及び前記現在メッシュ位置に基づいて、前記移動装置が次に移動すべき移動先メッシュ位置を演算する演算部、
前記移動先メッシュ位置に関する情報を前記移動装置に送信する送信部として機能させる、
監視プログラム。
Based on the movement history of a mobile device that moves in a virtually meshed monitoring area, a monitoring device that monitors the monitoring area,
An acquisition unit for acquiring a current mesh position where the moving device exists;
A storage unit for storing a past mesh position in which the moving device has existed within a certain past period;
Based on the past mesh position and the current mesh position, a calculation unit that calculates a destination mesh position to which the moving device should move next;
Function as a transmission unit for transmitting information on the destination mesh position to the mobile device;
Monitoring program.
仮想的にメッシュ化された監視領域内を移動する移動装置と、当該移動装置の移動履歴に基づいて当該監視領域の監視を行う監視装置とを含む監視システムであって、
前記移動装置は、自機が存在する現在メッシュ位置と当該メッシュ位置において撮影した映像を前記監視装置に送信し、
前記監視装置は、前記移動装置が過去の一定時間内に存在した過去メッシュ位置を記憶して、前記過去メッシュ位置及び前記現在メッシュ位置に基づいて前記移動装置が次に移動すべき移動先メッシュ位置を演算するとともに、前記移動先メッシュ位置に関する情報を前記移動装置に送信し、
前記移動装置は、前記移動先メッシュ位置に移動する、
監視プログラム。

A monitoring system including a moving device that moves in a virtually meshed monitoring region, and a monitoring device that monitors the monitoring region based on a movement history of the moving device,
The mobile device transmits the video captured at the current mesh position and the mesh position where the mobile device is present to the monitoring device,
The monitoring device stores a past mesh position that the moving device has existed in a past fixed time, and a moving destination mesh position to which the moving device should move next based on the past mesh position and the current mesh position And sending information about the destination mesh position to the mobile device,
The moving device moves to the destination mesh position;
Monitoring program.

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