JP2020050099A - Flight robot and monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定領域に進入した対象移動物を領域外へ追い払う飛行ロボットおよび監視システムに関する。 The present invention relates to a flying robot and a monitoring system that repels a target moving object that has entered a specific area to the outside of the area.
従来、植林地、野菜畑、果樹園などの特定領域には、鹿や猪などの獣の進入による獣害対策として、進入防止用の柵が一定の範囲に渡って設置されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, fences for preventing entry have been installed in specific areas such as plantations, vegetable fields, and orchards as a measure against animal damage caused by the entry of beasts such as deer and boars.
ところが、鹿や猪などの獣の突進等により柵が破壊されると、破壊された場所から獣が柵内の特定領域に進入し、特定領域が荒らされて多大な被害を招くことになる。 However, when the fence is destroyed due to the rush of a beast such as a deer or a boar, the beast enters a specific area inside the fence from the destroyed place, and the specific area is damaged, causing a great deal of damage.
その際、柵内の特定領域に進入した獣は、自力で柵外に脱出する個体が殆どであるが、中には、進入した場所がわからなくなり柵内に居続ける個体も少なくない。 At that time, most of the beasts that have entered the specific area inside the fence escape from the fence on their own, but there are a lot of individuals who remain in the fence because they do not know where they entered.
そこで、柵内に進入した獣による被害を防ぐため、この獣に罠などを仕掛けて捕獲することが考えられる。例えば下記特許文献1には、野生鹿を捕獲する方法の一つとして、野生鹿の存在を確認してその存在域を含む広域劃定区域内に野生鹿を閉じ込めておき、捕獲罠を取り付けた捕獲域に向かってドローンから音声を発する方法が開示されている。
Therefore, in order to prevent damage by the beast that has entered the fence, it is conceivable to trap the beast by trapping it. For example, in
しかしながら、捕獲した獣をむやみに殺処分することは禁じられており、速やかに獣を特定領域内から追い払って柵外へ逃がす必要があった。 However, it is forbidden to murder the captured animals unnecessarily, and it was necessary to promptly drive them out of the specified area and escape from the fence.
そして、上述した特許文献1は、野生鹿の捕獲を目的とした発明であり、植林地、野菜畑、果樹園などの特定領域を囲むように設置された柵から進入した野生鹿を柵外に逃がす方法ではなく、野生鹿が進入した場所を特定して速やかに柵外へ逃がすことができない。
The above-mentioned
また、根本的な解決策として、獣が進入した進入口を塞いで柵内に進入できないようにすることが考えられるが、獣が進入した場所を特定するのが困難であり、容易に対応することができなかった。 In addition, as a fundamental solution, it is conceivable to block the entrance of the beast and prevent it from entering the fence, but it is difficult to identify the place where the beast entered, and it is easy to respond I couldn't do that.
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、対象移動物を進入口から特定領域の外へ追い払うことができる飛行ロボットおよび監視システムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a flying robot and a surveillance system capable of repelling a target moving object from an entrance to an outside of a specific area.
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は、物理的に区画された特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域の外へ前記対象移動物を誘導するように飛行制御する飛行制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a flying robot according to the present invention includes a detection unit that detects a target moving object that has entered a physically partitioned specific area,
Estimating means for estimating the entrance where the target moving object has entered the specific area,
When the detection unit detects the target moving object, a flight control unit that performs flight control so as to guide the target moving object from the entrance estimated by the estimation unit to outside the specific area,
It is characterized by having.
また、本発明に係る監視システムは、物理的に区画された特定領域を含む範囲を飛行する飛行ロボットと、
前記特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域の外へ前記対象移動物を誘導するように前記飛行ロボットを飛行制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
Further, the monitoring system according to the present invention is a flying robot that flies in a range including a specific area physically partitioned,
Detecting means for detecting a target moving object that has entered the specific area,
Estimating means for estimating an entrance where the target moving object has entered the specific area,
When the detecting means detects the target moving object, control means for controlling the flight of the flying robot so as to guide the target moving object from the entrance estimated by the estimating means to outside the specific area,
It is characterized by having.
さらに、本発明に係る飛行ロボットや監視システムは、前記推定手段が、前記特定領域の画像情報から前記対象移動物の獣道を検出し、当該獣道の方向に基づいて前記進入口を推定してもよい。 Furthermore, in the flying robot and the monitoring system according to the present invention, the estimating unit detects an animal path of the target moving object from the image information of the specific area, and estimates the entrance based on the direction of the animal path. You may.
また、本発明に係る飛行ロボットや監視システムは、推定手段が、前記特定領域の画像情報から前記特定領域周辺で前記対象移動物を複数回検知した位置を前記進入口と推定してもよい。 In the flying robot and the monitoring system according to the present invention, the estimating unit may estimate a position where the target moving object is detected a plurality of times around the specific area from the image information of the specific area as the entrance.
本発明によれば、特定領域内に進入した対象移動物を検知すると、この対象移動物が特定領域内に進入した進入口を推定し、推定した進入口へ対象移動物を誘導して進入口から特定領域の外へ追い払うことが可能である。 According to the present invention, when a target moving object that has entered a specific area is detected, the entrance where the target moving object has entered the specific area is estimated, and the target moving object is guided to the estimated entrance to enter the specific area. Can be driven out of a specific area.
以下、本発明を実施するための形態について、図1〜3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、特定領域に進入した鹿や猪などの対象移動物を進入した場所へ誘導して領域外へ追い払う飛行ロボットおよび監視システムに関する。
[Overview of the present invention]
The present invention relates to a flying robot and a monitoring system that guide a target moving object such as a deer or a boar that has entered a specific area to a location where the target mobile object has entered, and drive it away from the area.
本発明では、物理的に区画された特定領域を含む監視領域を飛行ロボット(ドローン)が巡回飛行する場合、対象移動物が特定領域に進入しているのを検知すると、対象移動物が進入した進入口を推定し、進入口と推定される方向へ対象移動物を誘導するように飛行ロボットを飛行制御し、対象移動物を進入口から特定領域の外へ追い払う。 According to the present invention, when a flying robot (drone) makes a round flight in a monitoring area including a specific area that is physically partitioned, when it is detected that the target moving object has entered the specific area, the target moving object has entered. The entrance is estimated, the flying robot is flight-controlled so as to guide the target moving object in a direction estimated to be the entrance, and the target moving object is driven out of the specific area from the entrance.
進入口は、例えば鹿や猪などの野生動物が対象移動物の場合、画像情報等から獣道を検出し、検出した獣道と特定領域の地図上の位置関係から推定する。または、複数の対象移動物が特定領域外で且つ、特定領域周辺で群がる箇所(或いは過去に群がっていた箇所)付近を進入口と推定する。 For example, when a wild animal such as a deer or a boar is a target moving object, the entrance is detected as an animal path from image information or the like, and is estimated from a positional relationship between the detected animal path and a specific area on a map. Alternatively, it is estimated that the entrance is located near a location where a plurality of target moving objects are outside the specific area and around the specific area (or a location where the target mobile objects have been gathered in the past).
[監視領域について]
監視領域は、飛行ロボットの巡回による監視が可能な1または複数の領域であり、物理的に区画された特定領域を含む所定範囲の領域である。例えば図2では、進入防止用の柵で囲まれた植林地が特定領域S1であり、植林地の周辺近傍を含む所定範囲が監視領域S2である。なお、対象移動物Tは、鹿や猪などの野生動物や人などであり、車などは除くものとする。
[About monitoring area]
The monitoring area is one or a plurality of areas that can be monitored by the flying robot while patrol, and is an area in a predetermined range including a specific area that is physically partitioned. For example, in FIG. 2, a plantation surrounded by a fence for preventing entry is the specific region S <b> 1, and a predetermined range including the vicinity of the plantation is the monitoring region S <b> 2. The target moving object T is a wild animal such as a deer or a wild boar, a person, or the like, and excludes a car and the like.
[監視システムの構成について]
図1に示すように、監視システム1は、検知装置2、飛行ロボット3、ロボポート4、監視センタ5を備えて概略構成される。
[About the configuration of the monitoring system]
As shown in FIG. 1, the
検知装置2は、監視領域S2内や特定領域S1周辺などに配置され、レーザセンサ、マイクロ波センサ、超音波センサ、画像センサなどの各種センサで構成される。検知装置2は、監視領域S2の特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知し、対象移動物Tを検知したときに検知信号を有線通信若しくは無線通信のネットワークを介して監視センタ5に送信する。例えば検知装置2をレーザセンサで構成した場合は、特定領域S1に対し、レーザ光を所定周期で走査して走査範囲への対象移動物Tを検知すると、検知信号を監視センタ5に送信する。
The
飛行ロボット3は、図1に示すように、特定領域S1内へ進入した対象移動物Tを検知した検知情報を取得する検知情報取得手段3aと、衛星又は準天頂衛星からの電波を受信してGPS(Global Positioning System )位置情報を取得する位置情報取得手段3bと、位置情報と3D地図情報(3次元の地理情報)に基づいて飛行制御を行う飛行制御手段3cとを備え、位置情報と高度センサによる高度情報を用いて自己位置(緯度、経度、高度)を算出する機能、可視光カメラ、赤外線カメラなどの撮像装置による撮影機能などを含む構成である。
As shown in FIG. 1, the
飛行ロボット3は、通常の状態ではロボポート4に待機しており、監視センタ5から飛行指示があると、障害物を回避しながら自律的に飛行し、巡回スケジュールの飛行ルートに従って監視領域S2を巡回し、監視領域S2ごとに周囲の撮影を行って画像を監視センタ5に送信し、全ての監視領域S2の巡回を終えるとロボポート4に帰還する。
或いは、検知装置2が対象移動物Tを検知すると、監視センタ5が、検知位置に応じた飛行ルートを作成し、監視センタ5からの飛行指示に基づき飛行ロボット3は、当該飛行ルートに従って、対象移動物Tの検知位置に向かって飛行する。
In a normal state, the
Alternatively, when the
なお、巡回スケジュールは、飛行ロボット3が巡回する監視領域S2の飛行ルートの日程を示すものである。また、巡回スケジュールは、例えば過去の画像情報などから対象移動物Tが進入する確率が高い場所を含む監視領域S2を優先して巡回スケジュールの日程を組むこともできる。
The tour schedule indicates the schedule of the flight route in the monitoring area S2 where the
飛行ロボット3は、予め3D地図情報を不図示の記憶手段に記憶しておき、巡回スケジュールの開始時間になると、GPS衛星又は、準天頂衛星からの位置情報と高度情報から自己位置(緯度、経度、高度)を算出し、3D地図情報に基づいて自律飛行して飛行ルートに従って監視領域S2を巡回することもできる。
The
飛行ロボット3は、ロボポートに待機中、或いは飛行ルートに従って監視領域S2を巡回しているときに、検知装置2が特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知し、監視センタ5から飛行指示があると、障害物を回避しながら対象移動物Tを検知した場所に向かって自律飛行または準自律飛行する。
The
ロボポート4は、飛行ロボット3の待機場所であり、監視センタ5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4は、着陸する飛行ロボット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。
The roboport 4 is a waiting place for the
監視センタ5は、例えば警備会社などが運営する施設内に設けられ、飛行ロボット3が撮像した画像を受信し、受信した画像を表示する1又は複数のコンピュータからなる監視卓11を備える。
The monitoring center 5 is provided, for example, in a facility operated by a security company or the like, and includes a
監視卓11は、監視員が監視領域S2を監視するため、図1に示すように、通信手段11a、記憶手段11b、推定手段11c、飛行制御手段11dを備え、各種機器を制御し、通信手段11aを介して検知装置2や飛行ロボット3から受信した情報を記録するとともに、異常の情報をディスプレイに表示する。
As shown in FIG. 1, the
記憶手段11bは、飛行ロボット3が監視領域S2を巡回するために必要な3D地図情報(3次元の地理情報)などを記憶する。
The
推定手段11cは、特定領域S1(周辺を含む)を撮影した画像情報等に基づいて対象移動物Tが特定領域S1内へ進入した進入口Pを推定する。例えば図2に示すように、対象移動物Tが鹿であれば、特定領域S1の可視光画像、或いは赤外線画像から鹿Tが移動した痕跡(いわゆる獣道)情報を検出し、この検出した痕跡情報の画像上における傾きの延長線上から鹿Tが特定領域S1内へ進入した進入口Pを推定する。これは一度進入した鹿などは、進入口から頻繁に進入、退出を繰り返す傾向があり、その結果、移動した痕跡が残ることが多いためである。画像上から鹿等の移動痕跡を見つけるのは周知の技術を用いることができる。例えば、巡回飛行時に撮影した画像と、同一の過去画像とを比較して、所定長以上の直線性分が得られた場所を獣道と判定することができる。或いは赤外線画像により、周辺と温度が異なり、且つ直線上の場所を獣道と判定するようにしてもよい。
The estimating
または、特定領域S1の画像情報から特定領域S1外で且つ特定領域の周辺で鹿Tを複数回検知した位置を進入口Pとして推定する。これは、特定領域S1内へ進入しようとする鹿は、進入口が小さい場合や、複数の鹿が同時に進入しようとする場合、特定領域外の進入口周辺で、1 又は複数の鹿が滞留する傾向があるという知見に基づくもので、特定領域外の進入口周辺で複数の鹿が滞留していたり、過去に遡って複数回鹿が検知された場所を進入口として推定することができる。 Alternatively, a position where the deer T is detected a plurality of times outside the specific area S1 and around the specific area from the image information of the specific area S1 is estimated as the entrance P. This is because when a deer trying to enter the specific area S1 has a small entrance, or when a plurality of deers try to enter at the same time, one or more deers stay around the entrance outside the specific area. Based on the knowledge that there is a tendency, a place where a plurality of deers are staying around the entrance outside the specific area or where a deer is detected a plurality of times retroactively can be estimated as the entrance.
飛行制御手段11dは、監視員の判断により、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、下降指示など)により飛行ロボット3の飛行を制御する。
The flight control means 11d issues a flight instruction (flight route instruction, target position or speed instruction, takeoff instruction, return instruction, ascending instruction, descending instruction, etc.) for directing the flying
飛行制御手段11dは、監視領域S2の監視が開始された状態において検知装置2の検知信号に基づき監視領域S2の特定領域S1の異常を確定し、飛行指示を与える信号および対象移動物情報、障害物情報などの各種情報を飛行ロボット3に送信する。
The
なお、図1では監視センタ5の監視卓11が通信手段11a、記憶手段11b、推定手段11c、飛行制御手段11dを備えた構成として説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば通信手段11a、記憶手段11b、推定手段11c、飛行制御手段11dとして機能する飛行制御装置を監視卓11とは別体に設ける構成としてもよい。この場合、飛行制御装置は、例えば監視領域S2や特定領域S1の所定箇所や近傍に設置され、有線通信若しくは無線通信のネットワークを介して検知装置2、飛行ロボット3、監視センタ5と通信して各種情報の送受信を行う。
In FIG. 1, the
また、飛行ロボット3は、特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知する検知装置2の機能を兼ね備えた構成としてもよい。この場合、飛行ロボット3は、予め対象移動物Tのパターン画像を記憶手段に記憶しておき、飛行ロボット3が上空から特定領域S1を含む監視領域S2を撮像装置にて撮像し、撮像した画像情報と基準画像(特定領域S1に対象移動物Tが存在しない画像)との比較、または飛行ロボット3が上空から特定領域S1を含む監視領域S2を撮像した前後の画像情報の比較、すなわち、パターンマッチングにより特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知する。
Further, the flying
[監視システムの動作について]
次に、上述した構成による監視システム1の動作として、特定領域S1内に進入した対象移動物Tを進入口Pから特定領域S1の外に追い払う進入対処処理について図3のフローチャートを参照しながら説明する。
[Operation of the monitoring system]
Next, as an operation of the
飛行ロボット3は、巡回スケジュールの開始時間になると、障害物を回避しながら巡回スケジュールの飛行ルートに従って監視領域S2の巡回を開始する(ST1)。
At the start time of the patrol schedule, the flying
飛行ロボット3が監視領域S2の巡回を開始すると、対象移動物Tが監視領域S2の特定領域S1に進入したか否かを判別する(ST2)。この判別は、検知装置2が特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知したか否かによって行う。または、飛行ロボット3が巡回先の監視領域S2に到着して撮影を行った際に、監視領域S2内の特定領域S1に進入した対象移動物Tを飛行ロボット3が画像のパターンマッチングにて検知したか否かによって行う。
When the flying
そして、対象移動物Tが監視領域S2の特定領域S1に進入したと判別すると(ST2−Yes)、対象移動物Tが特定領域S1に進入した進入口Pを推定手段11cにて推定する(ST3)。推定手段11cは、例えば特定領域S1が柵で囲まれた領域、対象移動物Tが鹿や猪などの野生動物の場合、野生動物の活動状況として、下記(1),(2)の手法によって進入口Pを推定する。
When it is determined that the target moving object T has entered the specific area S1 of the monitoring area S2 (ST2-Yes), the estimating
(1)野生動物の往来によって自然に出来る細い道、いわゆる「獣道」を、特定領域S1を撮像した画像情報から検出し、検出した獣道と柵との位置関係から進入口Pを推定する。 (1) A narrow path that can be made naturally by the traffic of wild animals, that is, a so-called “animal path” is detected from the image information obtained by imaging the specific area S1, and the entrance P is estimated from the detected positional relationship between the animal path and the fence. .
(2)特定領域S1を撮像した画像情報から特定領域S1の柵外で野生動物が複数群がる(或いは過去に群がっていた)箇所付近を進入口Pと推定する。 (2) From the image information obtained by imaging the specific area S1, an entrance P is estimated near a place where a plurality of groups of wild animals (or a group of wild animals in the past) exist outside the fence of the specific area S1.
飛行ロボット3は、推定手段11cにて進入口Pが推定されると(ST3)、対象移動物Tを推定した進入口Pに追いたてて進入口Pから特定領域S1の外へ追い払うように誘導飛行する(ST4)。例えば対象移動物Tが鹿、図2に示すような進入防止用の柵で囲まれた植林地が特定領域S1の場合、飛行ロボット3は、鹿Tに背後から近づいて鹿Tが進入口Pに向かうように誘導したり、進入防止用の柵の外から鹿Tに誘導音(鹿笛の音)を発して鹿Tが進入口Pに向かうように誘導して進入口Pから進入防止用の柵の外へ追い払う。また、対象移動物Tを検知すると、監視センタ5からの手動操縦に切替るとともに、監視センタ5のモニタ上に対象移動物Tと推定された進入口Pの位置をシンボル表示し、監視センタ5の管制員がシンボルを参照しながら、手動操縦にて対象移動物Tを進入口Pから追い立てるようにしてもよい。
When the entrance P is estimated by the estimating means 11c (ST3), the flying
そして、飛行ロボット3による監視領域S2の巡回が完了したか否かを判別し(ST5)、飛行ロボットによる監視領域S2の巡回が完了したと判定すると(ST5−Yes)、飛行ロボット3がロボポート4に帰還して処理を終了する。
Then, it is determined whether the flying
これに対し、飛行ロボット3による監視領域S2の巡回が完了していないと判定すると(ST5−No)、飛行ロボット3が巡回スケジュールの飛行ルートに従って次の監視領域S2に飛行して監視領域S2の巡回を継続し、ST2に戻り、飛行ロボット3による監視領域S2の巡回が完了するまで上述した判別処理を繰り返す。
On the other hand, when it is determined that the patrol of the monitoring area S2 by the flying
ところで、上述した図3の動作は、監視領域S2の巡回中における対象移動物Tの進入対処処理であるが、飛行ロボット3がロボポート4に待機中に、検知装置2が特定領域S1に進入した対象移動物Tを検知した場合には、監視センタ5からの飛行指示により、飛行ロボット3が対象移動物Tを検知した場所に飛行して進入対処処理を行う。
The above-described operation in FIG. 3 is processing for approaching the target moving object T during patrol of the monitoring area S2. However, while the flying
このように、本実施の形態によれば、例えば柵などにより物理的に区画された特定領域S1を含む範囲を監視領域S2として飛行ロボット3が巡回飛行する場合、例えば鹿や猪などの対象移動物Tが特定領域S1内に進入しているのを検知すると、進入口Pと推定される方向へ対象移動物Tを誘導するように飛行制御する。これにより、特定領域S1内に進入した対象移動物Tを進入口Pに誘導して進入口Pから特定領域S1の外へ追い払うことが可能である。
As described above, according to the present embodiment, for example, when the flying
以上、本発明に係る飛行ロボットおよび監視システム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。 As described above, the best mode of the flying robot and the monitoring system according to the present invention has been described, but the present invention is not limited by the description and the drawings according to this mode. That is, other forms, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this form are all included in the scope of the present invention.
1 監視システム
2 検知装置
3 飛行ロボット
3a 検知情報取得手段
3b 位置情報取得手段
3c 飛行制御手段
4 ロボポート
5 監視センタ
11 監視卓
11a 通信手段
11b 記憶手段
11c 推定手段
11d 飛行制御手段
S1 特定領域
S2 監視領域
T 対象移動物
P 進入口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を前記対象移動物の活動状況に基づき推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域外へ前記対象移動物を誘導するように飛行制御する飛行制御手段と、
を備えたことを特徴とする飛行ロボット。 Detection information acquisition means for acquiring detection information for detecting a target moving object that has entered a physically partitioned specific area,
Estimating means for estimating the entrance where the target moving object has entered the specific area based on the activity state of the target moving object,
When the detection unit detects the target moving object, a flight control unit that performs flight control to guide the target moving object out of the specific area from the entrance estimated by the estimation unit,
A flying robot comprising:
前記特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を前記対象移動物の活動状況に基づき推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域外へ前記対象移動物を誘導するように前記飛行ロボットを飛行制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする監視システム。 A flying robot that flies over an area that includes a physically partitioned specific area;
Detecting means for detecting a target moving object that has entered the specific area,
Estimating means for estimating the entrance where the target moving object has entered the specific area based on the activity state of the target moving object,
When the detection unit detects the target moving object, a control unit that controls the flight of the flying robot so as to guide the target moving object out of the specific area from the entrance estimated by the estimation unit,
A surveillance system comprising:
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