JP2020201849A - Control method of flying body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飛行体の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an air vehicle.
従来、鉄道の線路の保守や点検は、作業員が線路内を歩行し、手作業で行っており、その分時間を要するとともに、保守区間を運行する路線の走行との関連で、危険を伴うものであった。 Conventionally, maintenance and inspection of railway tracks are carried out manually by workers walking in the tracks, which takes time and is dangerous in relation to the running of the railway lines that operate the maintenance section. It was a thing.
このような保守作業を支援するシステムとして、保守作業を行おうとする線路閉鎖区間の安全をサーバ側で確認し、作業者が携行する携帯電話に対し作業承認を行うシステムが開示されている。(特許文献1)。また、予め設定された信号システムの連動図表情報に基づき、進路設定により連動して転換される他の分岐器の情報を表示することで、保守作業時の進路設定要求に際して安全性を向上させるシステムも開示されている(特許文献2)。 As a system that supports such maintenance work, a system that confirms the safety of the line closed section where the maintenance work is to be performed on the server side and approves the work for the mobile phone carried by the worker is disclosed. (Patent Document 1). In addition, a system that improves safety when requesting a course setting during maintenance work by displaying information on other turnouts that are linked and converted according to the course setting based on the linked chart information of the signal system set in advance. Is also disclosed (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献に開示されるシステムにより、作業員の安全を確保し、また、安全確保のために要する時間を短縮できたとしても、鉄道運行時間中の人手による保守作業は、限られた時間内で作業をしなければならないことに変わりはない。 However, even if the system disclosed in the patent document can ensure the safety of workers and shorten the time required for ensuring safety, manual maintenance work during railway operation hours is limited in time. You still have to work within.
そこで、本発明は、かかる課題を解決し、より効率的に鉄道運行の安全を担保可能な線路の検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to provide a railroad inspection method capable of more efficiently ensuring the safety of railway operation.
本発明の一の実施形態は、飛行体の制御方法であって、所定の位置情報を取得するステップと、所定の位置まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、当該所定の位置における所定の領域を撮像するステップと、撮像された画像を送信するステップとを含む。 One embodiment of the present invention is a method for controlling an air vehicle, which includes a step of acquiring predetermined position information, a step of controlling the movement of the air vehicle to a predetermined position, and a predetermined position at the predetermined position. It includes a step of imaging an area and a step of transmitting the captured image.
本発明によれば、より効率的で安全性を担保できる線路の検査方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a more efficient and safe line inspection method.
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飛行体は、以下のような構成を備える。
[項目1]
飛行体の制御方法であって、
所定の位置情報を取得するステップと、
当該所定の位置まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、
当該所定の位置における所定の領域を撮像するステップと、
当該撮像された画像を送信するステップと、
を含む、飛行体の制御方法。
[項目2]
項目1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記所定の位置において調査が実施済であるか、を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
[項目3]
項目1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記撮像した画像を基に異常の有無を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
[項目4]
項目3に記載の飛行体の制御方法であって、
前記確認するステップにおいて、異常が確認されたときに、前記所定の位置を地図情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。
[項目5]
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記位置情報は鉄道運行情報を参照して取得することを特徴とする、飛行体の制御方法。
The contents of the embodiments of the present invention will be described in a list. The flying object according to the embodiment of the present invention has the following configuration.
[Item 1]
It ’s a control method for the aircraft.
Steps to acquire predetermined location information and
A step to control the movement of the flying object to the predetermined position,
A step of imaging a predetermined area at the predetermined position and
The step of transmitting the captured image and
How to control the flying object, including.
[Item 2]
The method for controlling an air vehicle according to
A method of controlling an air vehicle that further includes a step of confirming whether or not a survey has been carried out at the predetermined position.
[Item 3]
The method for controlling an air vehicle according to
A method for controlling an air vehicle, further including a step of confirming the presence or absence of an abnormality based on the captured image.
[Item 4]
The method for controlling an air vehicle according to item 3.
A method for controlling an air vehicle, which comprises mapping the predetermined position to map information when an abnormality is confirmed in the confirmation step.
[Item 5]
The method for controlling an air vehicle according to
A method for controlling an air vehicle, characterized in that the position information is acquired with reference to railway operation information.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態による飛行体について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態による飛行体10による線路の検査方法の概観図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the flying object according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overview diagram of a track inspection method by the
図1に示すように、飛行体10は、線路1の上方を飛行し、カメラにより線路1の周辺の領域を撮像することができる。撮像した画像を管理端末等の外部装置にネットワーク経由で送信することができる。
As shown in FIG. 1, the
図2は、第1の実施の形態にかかる飛行体10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5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。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
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。
Further, the
メモリ22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
フライトコントローラ21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θx、θy及びθz)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
フライトコントローラ21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24と通信可能である。送受信機23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。
The
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 /
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 transmitter /
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。
また、検査部31は、カメラ5で撮像した画像データ等検査に必要な情報をメモリ32に格納し、線路検査を実行する。別の例として、検査部31の全部又は一部の機能を、図示しない飛行体外部の管理端末等に備えることも可能である。
Further, the inspection unit 31 stores information necessary for inspection such as image data captured by the camera 5 in the
次に図3及び図4を用いて、本実施の形態における飛行体の制御方法について説明する。図3は、本実施の形態による飛行体の線路の検査に関連する飛行体制御にかかる機能ブロック図である。また、図4は、本実施の形態による飛行体及び管理端末の同制御にかかるフローチャート図である。 Next, a method of controlling the flying object in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a functional block diagram relating to the vehicle body control related to the inspection of the track of the vehicle body according to the present embodiment. Further, FIG. 4 is a flowchart of the control of the flying object and the management terminal according to the present embodiment.
本実施の形態における、飛行体が線路を検査するための制御方法は、フライトコントローラ21におけるCPU及び/または検査部31におけるCPUにおいて、制御プログラムを実行することで実現することが可能である。また、別の例として、フライトコントローラ10及び/または検査部31の全部又は一部の機能を、外部装置28(例えば、サーバや管理端末)に備えることもでき、かつ、必要な処理を飛行体10と外部装置28とが連携して実行することができる。
The control method for the flying object to inspect the track in the present embodiment can be realized by executing the control program in the CPU in the
まず、図3において、路線情報取得部51は、例えば、メモリ22の路線情報格納部61に格納された鉄道の路線位置及び/又は運行時間に関連する路線情報を参照し、調査の対象となる位置を確認する。路線情報を参照して確認した位置情報に対し、現在位置情報取得部52は、GPSセンサ54や加速度センサ55等から現在位置情報を取得し、飛行制御部53は、モータ26を制御し、目的地となる検査位置まで飛行体10を移動させるよう制御することができる(S401)。取得された現在位置情報は、メモリ22内の現在位置情報格納部62に格納される。なお、本ステップは手動により飛行体を操作することにより置き換えも可能であり、位置情報に依存せずに、画像認識技術により線路を認識することで、飛行体を線路上を飛行させるよう制御させることで置き換えることも可能である。
First, in FIG. 3, the route
次に、飛行体10が調査対象となる線路上に位置づけされると、検査部31の線路検査部71は、例えば、地図情報83を参照し、対象となる線路が既に調査済であるか否かを確認する(S403)。本例においては、地図において調査済の位置がマッピング等されている例を想定しているが、位置情報として理解できれば、他の形式を問わない。また、本情報について、飛行体10は、送受信部24及びネットワークを介して、管理端末等の外部装置28に問い合わせを行うこともできる。本ステップにおいて、対象となる線路が調査されていないことを確認した場合、次のステップに進み、調査済であることを確認した場合、元の処理に戻る。また、別の例において、飛行体10は、調査済・未実施の位置を事前に理解しておき、調査未実施の位置のルーティング設定を事前に行い、飛行することができる。また、さらに別の例において、飛行体10は、調査済の位置においては、カメラの電源をオフにしておくことができる。これらにより、バッテリー資源を節約することができる。
Next, when the flying
次に、検査部31の撮像制御部74は、カメラ5を制御し、対象となる線路周辺の領域を撮像する(S403)。撮像に際しては、目視に変わる画像取得という意味において、いわゆるデジカメ等のエリアカメラを用いることもできる。また、夜間の撮影時には、赤外線カメラを用いたり、LED照明を当てた撮影を行うこともできる。撮像された画像は、メモリ32内に格納することができる。
Next, the image
続いて、検査部31の通知生成部72は送受信部24を介して、管理端末等の外部装置28に通知を送信する(S404)。通知内容として、位置情報、画像等を含むことができる。通知処理は、画像を蓄積して周期的に行うこともできるが、撮像と同時に実行されることが好ましい。
Subsequently, the notification generation unit 72 of the inspection unit 31 transmits a notification to an
管理端末等の外部装置28は、飛行体10から送信された画像を受信する(S405)。続いて、管理端末等の外部装置28は、受信された画像を基に線路の検査を実施する(S406)。検査にあたっては、例えば、管理端末の(図示しない)画像処理部にて、画像の二値化処理、エッジ及び特徴量の検出等の既知の方法を用いて画像処理された画像を用いることもできる。または、画像処理された線路周辺領域の検査画像と通常時に撮像され、画像処理された通常画像とを比較することで異常の有無を確認することもできる。ここで検査項目としては、レールの損傷、変形、位置ずれ等が想定される。
The
このように、飛行体を用いた線路の検査を行うことで、従来の目視作業を自動化できるだけでなく、安全性確保のためにかかる時間を短縮できるため、より効率的に鉄道運行の安全を担保可能な線路の検査方法を提供することができる。 In this way, by inspecting railroad tracks using flying objects, not only can conventional visual work be automated, but also the time required to ensure safety can be shortened, thus ensuring the safety of railway operations more efficiently. A possible line inspection method can be provided.
(第2の実施の形態)
図5は、第2の実施の形態にかかる飛行体の線路の検査に関連する飛行体制御にかかるフローチャートを示す。本実施の形態における飛行体20の特徴は、第1の実施の形態において管理端末により実施していた検査を飛行体20自身において実施することにある。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a flowchart relating to the flight body control related to the inspection of the track of the flight body according to the second embodiment. The feature of the flying object 20 in the present embodiment is that the inspection performed by the management terminal in the first embodiment is carried out by the flying object 20 itself.
本実施の形態の飛行体20の構造や機能ブロックは、特に言及される部分を除き、図2に示される、第1の実施の形態に開示される飛行体10と同等とすることができる。
The structure and functional blocks of the flying object 20 of the present embodiment can be equivalent to the flying
図5の線路を飛行するステップ(S501)、調査対象の位置が調査済であるか否かを確認するステップ(S502)、及び調査対象の位置周辺を撮像するステップ(S503)については、図4に記載された第1の実施の形態における方法と同等であるので、説明を省略する。 Regarding the step of flying on the track of FIG. 5 (S501), the step of confirming whether or not the position of the survey target has been surveyed (S502), and the step of imaging the periphery of the position of the survey target (S503), FIG. Since it is equivalent to the method in the first embodiment described in the above, the description thereof will be omitted.
図5において、飛行体20の検査部31の線路検査部71は、撮像された画像を基に線路の検査を実施する(S454)。検査にあたっては、例えば、画像処理部73にて、画像の二値化処理、エッジ及び特徴量の検出等の既知の方法を用いて画像処理された画像を用いることもできる。または、画像処理された線路周辺領域の検査画像81と通常時に撮像され、画像処理された通常画像82とを比較することで異常の有無を確認することもできる。ここで検査項目としては、レールの損傷、変形、位置ずれ等が想定される。
In FIG. 5, the
続いて、線路検査部71は、検査の結果、調査対象の線路について異常があるか否かを確認する(S505)。異常として、例えば、レールに損傷が発見された、レール幅が通常と異なる、レールの中心がずれている等が考えられる。
Subsequently, the
異常が確認されない場合、元の処理に戻るが、異常が確認された場合、線路検査部71は、異常が確認された旨と異常の内容、画像等を地図情報83に含まれる地図に入力する(S506)。さらに、調査済・未実施についても地図に入力することができる。更新された地図情報は、通知生成部72により、通知として管理端末等の外部装置28に送信され、これにより、管理端末のオペレータは、調査済の位置や検査結果を、地図上で一目で確認することが可能となる。
If no abnormality is confirmed, the process returns to the original process, but if an abnormality is confirmed, the
このように、本実施の形態においては、飛行体20が調査を全て担うことができるので、作業効率をさらに向上させることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, since the flying object 20 can carry out all the investigations, it is possible to further improve the work efficiency.
本発明の飛行体は、主に鉄道事業における調査、測量、観察等における産業用の飛行体としての利用が期待できる。また、本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明を通じて、これらの飛行体及び飛行体の飛行に関連する安全性の向上に寄与することができる。 The air vehicle of the present invention can be expected to be used as an industrial air vehicle mainly in surveys, surveys, observations, etc. in the railway business. In addition, the air vehicle of the present invention can be used in airplane-related industries such as multicopter drones, and further, through the present invention, it contributes to the improvement of safety related to the flight of these air vehicles and air vehicles. be able to.
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 the understanding of the present invention, and are not intended to limit the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.
1 線路
5 カメラ
10 飛行体
21 フライトコントローラ
22 メモリ
23 センサ類
24 送受信部
25 送受信機
26 モータ
28 外部装置
31 検査部
32 メモリ
51 路線情報取得部
52 現在位置情報取得部
53 飛行制御部
54 GPSセンサ
55 加速度センサ
61 路線情報格納部
62 現在位置情報格納部
71 線路検査部
72 通知生成部
73 画像処理部
74 撮像制御部
81 検査画像
82 通常画像
83 地図情報
1 track 5
22
Claims (5)
所定の位置情報を取得するステップと、
当該所定の位置まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、
当該所定の位置における所定の領域を撮像するステップと、
当該撮像された画像を送信するステップと、
を含む、飛行体の制御方法。 It ’s a control method for the aircraft.
Steps to acquire predetermined location information and
A step to control the movement of the flying object to the predetermined position,
A step of imaging a predetermined area at the predetermined position and
The step of transmitting the captured image and
How to control the flying object, including.
前記所定の位置において調査が実施済であるか、を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。 The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method of controlling an air vehicle that further includes a step of confirming whether or not a survey has been carried out at the predetermined position.
前記撮像した画像を基に異常の有無を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。 The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, further including a step of confirming the presence or absence of an abnormality based on the captured image.
前記確認するステップにおいて、異常が確認されたときに、前記所定の位置を地図情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。 The method for controlling an air vehicle according to claim 3.
A method for controlling an air vehicle, which comprises mapping the predetermined position to map information when an abnormality is confirmed in the confirmation step.
前記位置情報は鉄道運行情報を参照して取得することを特徴とする、飛行体の制御方法。
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, characterized in that the position information is acquired with reference to railway operation information.
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- 2019-06-12 JP JP2019109964A patent/JP2020201849A/en active Pending
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