JP2021005892A - Communication of small unmanned aerial vehicle and control device, and method thereof - Google Patents

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JP2021005892A JP2020165381A JP2020165381A JP2021005892A JP 2021005892 A JP2021005892 A JP 2021005892A JP 2020165381 A JP2020165381 A JP 2020165381A JP 2020165381 A JP2020165381 A JP 2020165381A JP 2021005892 A JP2021005892 A JP 2021005892A
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賢哉 金田
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賢哉 金田
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Abstract

To provide communication of a small unmanned aerial vehicle (typically drone) and a control device, and a method thereof.SOLUTION: A converter module according to the present invention that enables communication between a drone, a smartphone, and the like includes communication means for the smartphone, control means with a CPU and a memory, and communication means for a drone, and the control means is customized by predetermined application software, a signal from the smartphone or the like is received by the communication means for the smartphone or the like, converted into a communication specification of the drone by the control means, and transmitted from the communication means for the drone to the drone, and the signal from the drone is received by the communication means for the drone, converted into a communication specification of the smartphone or the like by the control means, and is transmitted from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、小型無人飛行機の通信及び制御装置並びにこれらの方法に関する。更に具体的には、本発明は、典型的にはドローンの通信及び制御装置及びこれらの方法に関する。 The present invention relates to communication and control devices for small unmanned aerial vehicles and methods thereof. More specifically, the present invention typically relates to drone communication and control devices and methods thereof.

近年、小型無人飛行機(典型的にはドローン)の研究・開発が盛んに行われている。 In recent years, research and development of small unmanned aerial vehicles (typically drones) have been actively carried out.

特開2015−207149号公報JP-A-2015-207149 特開2007−276507号公報JP-A-2007-276507

本出願書類では、小型無人飛行機の通信及び制御装置並びにこれらの方法に関して、次の発明を開示する。これら発明は、小型無人飛行機の新規な通信及び制御装置並びにこれらの方法を提供することを共通の目的とする。この出願書類では、各発明に関する「背景技術」、発明の概要の「発明が解決しようとする課題」、「課題を解決するための手段」及び「発明の効果」は、「発明を実施するための形態」の欄に、夫々項目分けをして記載する。 The documents of this application disclose the following inventions relating to communication and control devices for small unmanned aerial vehicles and methods thereof. It is a common object of these inventions to provide new communication and control devices for small unmanned aerial vehicles and methods thereof. In this application document, "background technology" for each invention, "problems to be solved by the invention", "means for solving the problems" and "effect of the invention" in the outline of the invention are "to carry out the invention". In the column of "Form of", each item is divided and described.

[第1発明]コンバータモジュール
[第2発明]フライトレコーダモジュール
[第3発明]安全制御
[第4発明]レーザトラック
[第5発明]汎用プラットフォーム(ソフト面)(ハード面)
[第6発明]着陸ポート
[第7発明]着陸近接技術
[第8発明]テザーコントロール、テザークリップ、テザーインターフェース
[第9発明]接触防止と個体認証
[1st invention] Converter module [2nd invention] Flight recorder module [3rd invention] Safety control [4th invention] Laser track [5th invention] General-purpose platform (soft side) (hard side)
[6th invention] Landing port [7th invention] Landing proximity technology [8th invention] Tether control, tether clip, tether interface [9th invention] Contact prevention and individual authentication

本発明に係るコンバータモジュールは、ドローンとスマートフォン等の間の交信を可能にするコンバータモジュールであって、スマートフォン等向け通信手段と、CPU及びメモリを有する制御手段と、ドローン向け通信手段とを備え、前記制御手段は、所定のアプリケーションソフト(単に、「アプリ」ともいう。)によりカスタマイズされており、前記スマートフォン等からの信号は、前記スマートフォン等向け通信手段で受信し、前記制御手段により前記ドローンの通信仕様に変換されて、前記ドローン向け通信手段から該ドローンへ送信され、前記ドローンからの信号は、前記ドローン向け通信手段で受信し、前記制御手段により前記スマートフォン等の通信仕様に変換されて、前記スマートフォン等向け通信手段から該多機能携帯電話へ送信される。 The converter module according to the present invention is a converter module that enables communication between a drone and a smartphone or the like, and includes a communication means for a smartphone or the like, a control means having a CPU and a memory, and a communication means for the drone. The control means is customized by predetermined application software (simply also referred to as an "application"), a signal from the smartphone or the like is received by the communication means for the smartphone or the like, and the control means of the drone. It is converted into a communication specification and transmitted from the communication means for the drone to the drone, the signal from the drone is received by the communication means for the drone, and is converted into the communication specification of the smartphone or the like by the control means. It is transmitted from the communication means for smartphones and the like to the multifunctional mobile phone.

更に、本発明に係るフライトレコーダモジュールは、スマートフォン等で操作するドローンの飛行データを常時記録するフライトレコーダモジュールであって、スマートフォン等向け通信手段と、CPU及びメモリを有する制御手段と、センサ手段とを備え、前記スマートフォン等と前記ドローンの間の通信状態が良好なときは、前記センサ手段で感知したドローンの飛行データを前記制御手段の制御により、前記スマートフォン等向け通信手段から該スマートフォン等に向けて送信し、前記スマートフォン等と前記ドローンの間の通信状態が不良なときは、前記センサ手段で感知したドローンの飛行データを前記制御手段の制御により、前記メモリに一旦記録し、通信状態が回復したときに該メモリに記録された該飛行データを前記スマートフォン等向け通信手段から該スマートフォン等に向けて送信する。 Further, the flight recorder module according to the present invention is a flight recorder module that constantly records flight data of a drone operated by a smartphone or the like, and includes a communication means for a smartphone or the like, a control means having a CPU and a memory, and a sensor means. When the communication state between the smartphone or the like and the drone is good, the flight data of the drone sensed by the sensor means is directed from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like under the control of the control means. When the communication state between the smartphone or the like and the drone is poor, the flight data of the drone detected by the sensor means is temporarily recorded in the memory under the control of the control means, and the communication state is restored. Then, the flight data recorded in the memory is transmitted from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like.

これら発明によれば、小型無人飛行機の新規な通信及び制御装置並びにこれらの方法を提供することが出来る。 According to these inventions, it is possible to provide a novel communication and control device for a small unmanned aerial vehicle and methods thereof.

図1は、第1〜第8実施形態に関するドローンの通信及び制御装置の全体的なイメージである。FIG. 1 is an overall image of a drone communication and control device according to the first to eighth embodiments. 図2は、第1実施形態に係るコンバータモジュールの概要を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of the converter module according to the first embodiment. 図3Aは、スマートフォン等からドローンに対して、命令信号(コマンド)を送信する場合のパケット信号の構成の一例を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing an example of a packet signal configuration when a command signal (command) is transmitted from a smartphone or the like to a drone. 図3Bは、コンバータモジュールが、図3Aで示すパケット信号を、ドローンの種類に対応して変換したドローン向けパケット信号の構成の一例を示す図である。FIG. 3B is a diagram showing an example of a configuration of a packet signal for a drone in which the converter module converts the packet signal shown in FIG. 3A according to the type of drone. 図3Cは、I2Cの場合のドローン向けパケット信号の構成の一例を示す図である。FIG. 3C is a diagram showing an example of a configuration of a packet signal for a drone in the case of I2C. 図4は、第2実施形態に係るFDRモジュールの概略を説明するブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of the FDR module according to the second embodiment. 図5は、ドローンの飛行データの記録過程を説明するフロー図である。FIG. 5 is a flow chart illustrating the process of recording the flight data of the drone. 図6Aは、飛行データの構成の一例を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing an example of the configuration of flight data. 図6Bは、クラウドコンピューティングを利用する場合のパケットのデータ構成を説明する図である。FIG. 6B is a diagram illustrating a packet data structure when cloud computing is used. 図6Cは、或る種のセンサを搭載していないドローンに関して、不搭載センサの情報を送信するデータ構造の一例である。FIG. 6C is an example of a data structure that transmits information about a non-mounted sensor for a drone that does not have some kind of sensor. 図7Aは、操縦命令を絶対制御で行う場合のデータ構造の一例である。FIG. 7A is an example of a data structure when a maneuvering command is performed by absolute control. 図7Bは、操縦命令を相対制御で行う場合のデータ構造の一例である。FIG. 7B is an example of a data structure when a maneuvering command is performed by relative control. 図7Cは、ドローンを慣性制御する場合のドローンに送られる命令情報のデータ構造の一例である。FIG. 7C is an example of a data structure of instruction information sent to the drone when the drone is inertially controlled. 図7Dは、衝突防止をするため仮想航路を設定することで、管制を実現するイメージを説明する図である。FIG. 7D is a diagram for explaining an image of realizing control by setting a virtual route to prevent a collision. 図8Aは、特定エリアを予め定めた色彩のテープ等で囲むことにより行われる安全制御を説明する図である。FIG. 8A is a diagram illustrating safety control performed by surrounding a specific area with a tape having a predetermined color or the like. 図8Bは、特定エリアを、実際の場所、建物等で特定するのではなく、地図情報で規定することにより行われる安全制御を説明する図である。FIG. 8B is a diagram illustrating safety control performed by defining a specific area with map information rather than specifying it with an actual place, building, or the like. 図8Cは、一定の信号を継続的に発振するBLEビーコン装置を設置ことにより行われる安全制御を説明する図である。FIG. 8C is a diagram illustrating safety control performed by installing a BLE beacon device that continuously oscillates a constant signal. 図9は、レーザ光の発光パターンを複数決めておくことにより、発光パターによって操縦情報(例えば、上昇命令や帰還命令)をドローンに送信することによりドローンの操縦を行う例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which a drone is operated by transmitting control information (for example, an ascending command or a return command) to the drone by a light emitting putter by determining a plurality of laser light emission patterns. .. 図10は、ドローンの機体の提供、ドローンの用途の変更等及びバージョンアップに容易に対応出来るプラットフォームの概要を説明するためのイメージである。FIG. 10 is an image for explaining an outline of a platform that can easily respond to the provision of a drone aircraft, changes in the use of the drone, and version upgrades. 図11Aは、各着陸ポートの断面形状を示す図である。FIG. 11A is a diagram showing a cross-sectional shape of each landing port. 図11Bは、着陸ポートの斜視図である。FIG. 11B is a perspective view of the landing port. 図11Cは、着陸ポートを利用したドローンへの充電方法を説明する図である。FIG. 11C is a diagram illustrating a method of charging the drone using the landing port. 図12は、ドローンの着陸制御に使用される着陸用信号発生装置を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a landing signal generator used for landing control of a drone. 図13は、テザークリップの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the tether clip.

小型無人飛行機の代表例として、ドローンが知られている。以下、本発明に係る小型無人飛行機の通信及び制御装置並びにこれらの方法の実施形態について、ドローンを例にとって、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複する説明を省略する。なお、最初にドローンの通信及び制御装置並びにこれらの方法の全体的なイメージの説明を行い、次に、第1〜第9発明に対応する第1〜第9実施形態を順番に説明する。 Drones are known as a typical example of small unmanned aerial vehicles. Hereinafter, a communication and control device for a small unmanned aerial vehicle according to the present invention and embodiments of these methods will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking a drone as an example. In the figure, the same reference numerals are given to the same elements, and duplicate description is omitted. First, the communication and control device of the drone and the overall image of these methods will be described, and then the first to ninth embodiments corresponding to the first to ninth inventions will be described in order.

[ドローンの通信及び制御装置の全体的なイメージ]
図1は、第1〜第9実施形態に関するドローンの通信及び制御装置並びにこれらの方法の全体的なイメージである。飛行するドローン2の上空にはGPS衛星1が宇宙空間に有り、GPSデータ(ドローンの位置データ)をドローン2に送信している。
[Overall image of drone communication and control device]
FIG. 1 is an overall image of the drone's communication and control devices and methods thereof according to the first to ninth embodiments. A GPS satellite 1 is in outer space above the flying drone 2, and GPS data (drone position data) is transmitted to the drone 2.

ドローン2と電波塔,Wi−Fiスポット等(本出願書類では、これらを単に「Wi−Fiスポット等」と省略する。)5の間で交信が行われ、そのデータはサーバコンピュータ6により処理・記録される。ドローン操縦者3は、スマートフォンのようなデータ通信可能な多機能携帯電話、タブレット(本出願書類では、単に「スマートフォン等」と省略する。)4を使って通信回線7を介して、サーバコンピュータ6に接続し、ここに記録されたドローン2の各種データを入手することが出来る。スマートフォン等4を用いてドローン2と交信する際、サーバコンピュータ6経由で交信しているため、以下、本出願書類では、このルートを「サーバ経由ルート」と称する。 Communication is performed between the drone 2 and the radio tower, Wi-Fi spot, etc. (in this application document, these are simply abbreviated as "Wi-Fi spot, etc.") 5, and the data is processed by the server computer 6. Recorded. The drone operator 3 uses a multifunctional mobile phone such as a smartphone and a tablet (simply abbreviated as "smartphone or the like" in the application documents) 4 capable of data communication, and the server computer 6 via the communication line 7. You can get various data of the drone 2 recorded here by connecting to. When communicating with the drone 2 using the smartphone or the like 4, since the communication is performed via the server computer 6, this route is hereinafter referred to as a “server via route” in the application documents.

また、ドローン2とドローン操縦者3の所持するスマートフォン等4との間でも直接交信が行われ、操縦者3はドローン2とリアルタイムで交信することが出来る。スマートフォン等4のデータは、通信回線(例えば、携帯キャリア網)7を介して、サーバコンピュータ6により処理・記録される。スマートフォン等4を用いてドローン2と交信する点で、ドローン2とスマートフォン等4がリアルタイムで直接交信しているため、以下、本出願書類では、この交信ルートを「直接ルート」と称する。 In addition, direct communication is also performed between the drone 2 and the smartphone or the like 4 possessed by the drone operator 3, and the operator 3 can communicate with the drone 2 in real time. The data of the smartphone or the like 4 is processed and recorded by the server computer 6 via the communication line (for example, the mobile carrier network) 7. In terms of communicating with the drone 2 using the smartphone or the like 4, the drone 2 and the smartphone or the like 4 directly communicate with each other in real time. Therefore, in the present application documents, this communication route will be referred to as a “direct route”.

「直接ルート」は、リアルタイム交信という利点を有し、一方、電波到達の距離的制限がある欠点を有している。これに対して、「サーバ経由ルート」は、距離的制限が無い利点を有するが、一般にリアルタイム交信よりタイムラグがある欠点を有している。
以下に説明する第1〜第9実施形態は、このようなイメージのもとで実現されている。
The "direct route" has the advantage of real-time communication, but has the disadvantage of having a limited distance to reach radio waves. On the other hand, the "route via server" has an advantage that there is no distance limitation, but generally has a disadvantage that there is a time lag compared to real-time communication.
The first to ninth embodiments described below are realized based on such an image.

[第1実施形態]コンバータモジュール
(背景技術)
現在、日本国内では、ドローンにはスマートフォン(又はその通信機能)の搭載が法的に禁じられている。しかし、例えば米国ではこのような規定はない。
(課題:目的)
そこで、将来、日本国内でもこの禁止規定が緩和されることが見込まれている。法的規制が緩和された場合、ドローン2をスマートフォン等4で操作したいとするニーズは高いものと思われる。
[First Embodiment] Converter module (background technology)
Currently, in Japan, it is legally prohibited to equip drones with smartphones (or their communication functions). However, there is no such provision in the United States, for example.
(Problem: Purpose)
Therefore, it is expected that this prohibition will be relaxed in Japan in the future. If legal regulations are relaxed, there seems to be a strong need to operate the drone 2 with a smartphone or the like 4.

そこで、第1実施形態は、ドローン2とスマートフォン等4との間を通信可能にするコンバータモジュールを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the first embodiment is to provide a converter module that enables communication between the drone 2 and the smartphone or the like 4.

(構成)
図2は、第1実施形態に係るコンバータモジュール10の概要を説明するブロック図である。符号16は、ドローンに搭載された制御回路が搭載されたドローン基板16であり、符号15は、ドローンに搭載される通信手段15である。ドローン搭載通信手段15及びコンバータモジュール10は、ドローンに搭載されている。
(Constitution)
FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of the converter module 10 according to the first embodiment. Reference numeral 16 is a drone board 16 on which a control circuit mounted on the drone is mounted, and reference numeral 15 is a communication means 15 mounted on the drone. The drone-mounted communication means 15 and the converter module 10 are mounted on the drone.

コンバータモジュール10は、大別して、スマートフォン等4と通信回線7を介して交信可能なスマートフォン等向け通信手段11と、CPU及びメモリを有する制御手段12と、ドローン搭載の通信手段15と交信可能なドローン向け通信手段13とを備えている。コンバータモジュール10は、1又は複数個のモジュールで構成される。 The converter module 10 is roughly classified into a communication means 11 for smartphones and the like capable of communicating with a smartphone and the like 4 via a communication line 7, a control means 12 having a CPU and a memory, and a drone capable of communicating with a communication means 15 equipped with a drone. It is provided with a communication means 13 for communication. The converter module 10 is composed of one or a plurality of modules.

各要素に付いて説明する。
スマートフォン等向け通信手段11は、相手のスマートフォン等4の通信仕様によって決定される。通信手段11は、例えば、Wi−Fi(無線LANを利用したインターネット接続)、Bluetooth(デジタル機器用の廉価な近距離無線用規格の1つ)、3Gハイスピード(第三世代向け携帯電話用通信手段)、4G LTE(LTEを使用した携帯電話向け通信手段)等を利用できる。
Each element will be explained.
The communication means 11 for smartphones and the like is determined by the communication specifications of the other party's smartphone and the like 4. The communication means 11 is, for example, Wi-Fi (Internet connection using wireless LAN), Bluetooth (one of the inexpensive short-range wireless standards for digital devices), 3G high speed (communication for mobile phones for the third generation). Means), 4G LTE (communication means for mobile phones using LTE) and the like can be used.

制御手段12は、CPUと、メモリとを有している。CPUは、任意のCPUであってよいが、ドローン2とスマートフォン等4の間をリアルタイムで通信可能にするため高速処理が可能なものが好ましい。メモリは、データを処理・記録するRAM、予め制御用アプリケーションソフトを記録しておくROM等をもっている。予め、スマートフォン等4及びドローン2の種類に対応したアプリケーションソフトを記録することにより、制御手段12はカスタマイズされている。操作するスマートフォン等4も必要なアプリケーションソフトによってカスタマイズされている。 The control means 12 has a CPU and a memory. The CPU may be any CPU, but one capable of high-speed processing is preferable in order to enable real-time communication between the drone 2 and the smartphone or the like 4. The memory includes a RAM for processing and recording data, a ROM for pre-recording control application software, and the like. The control means 12 is customized by recording application software corresponding to the types of the smartphone and the like 4 and the drone 2 in advance. The smartphone to be operated 4 is also customized by the necessary application software.

ドローン向け通信手段13は、ドローン2の通信仕様で決定される。例えば、ドローン向け通信手段13は、Wi−Fi(無線LANを利用したインターネット接続)、Bluetooth(デジタル機器用の廉価な近距離無線用規格の1つ)等を採用できる。 The communication means 13 for the drone is determined by the communication specifications of the drone 2. For example, the communication means 13 for drones can adopt Wi-Fi (Internet connection using wireless LAN), Bluetooth (one of inexpensive short-range wireless standards for digital devices), and the like.

(作用)
図1で説明した「サーバ経由ルート」による交信は、次の通りである。
(1)ドローン搭載の通信手段15からの飛行データ等の各種信号は、コンバータモジュール10のドローン向け通信手段15で受信し、制御手段12でスマートフォン等の通信仕様に変換処理し、スマートフォン等向け通信手段11から通信回線7及びサーバコンピュータ6を介して、スマートフォン等4に送信される。
(2)反対に、スマートフォン等4からの操縦等の命令信号は、サーバコンピュータ6及び通信回線7を介して、コンバータモジュール10のスマートフォン等向け通信手段11で受信し、制御手段12でドローン通信仕様に変換処理し、ドローン向け通信手段13からドローン搭載の通信手段15に送信される。
(Action)
Communication by the "route via server" described in FIG. 1 is as follows.
(1) Various signals such as flight data from the communication means 15 mounted on the drone are received by the communication means 15 for the drone of the converter module 10, converted to the communication specifications of the smartphone or the like by the control means 12, and communicated with the smartphone or the like. It is transmitted from the means 11 to the smartphone or the like 4 via the communication line 7 and the server computer 6.
(2) On the contrary, the command signal for maneuvering from the smartphone or the like 4 is received by the communication means 11 for the smartphone or the like of the converter module 10 via the server computer 6 and the communication line 7, and the drone communication specification is received by the control means 12. Is converted to and transmitted from the communication means 13 for the drone to the communication means 15 mounted on the drone.

図1で説明した「直接ルート」による交信は、次の通りである。
(3) ドローン搭載の通信手段15からの飛行データ等の各種信号は、スマートフォン等4に対して直接送信される。
(4) 反対に、スマートフォン等4からの操縦等の命令信号は、ドローン2に対して直接送信される。
The communication by the "direct route" described in FIG. 1 is as follows.
(3) Various signals such as flight data from the communication means 15 mounted on the drone are directly transmitted to the smartphone or the like 4.
(4) On the contrary, the command signal for maneuvering or the like from the smartphone or the like 4 is directly transmitted to the drone 2.

図3Aは、スマートフォン等4からドローン2に対して、命令信号(コマンド)を送信する場合のパケット信号の構成の一例を示す図である。ここで、ユーザIDは、ユーザを特定するデータであり、ユーザ認証IDは、例えばハッキングを防止するセキュリティに関するデータである。コマンド1には、ドローンの位置を特定するGPS座標や、移動命令(例えば、右方向に10m移動等)を入れることが出来る。 FIG. 3A is a diagram showing an example of a packet signal configuration when a command signal (command) is transmitted from the smartphone or the like 4 to the drone 2. Here, the user ID is data that identifies the user, and the user authentication ID is, for example, data related to security that prevents hacking. In command 1, GPS coordinates for specifying the position of the drone and a movement command (for example, moving 10 m to the right) can be input.

図3Bは、コンバータモジュール10が、図3Aで示すパケット信号を、ドローンの種類に対応して変換したドローン向けパケット信号の構成の一例を示す図である。コンバータモジュール10の制御手段12が、コマンド1を、ドローンの信号仕様に対応してコマド2に変換している。例えば、GPSを搭載していないドローンに対しては、コマンド1で含まれているGPS座標データが削除される。この信号変換は、ドローン種類に応じて用意されたアプリケーションソフトにより実行されるため、スマートフォン等4は、異なる種類のドローンに対応出来る。同様に、図3Cは、I2Cの場合のドローン向けパケット信号の構成の一例を示す図である。 FIG. 3B is a diagram showing an example of a configuration of a packet signal for a drone in which the converter module 10 converts the packet signal shown in FIG. 3A according to the type of drone. The control means 12 of the converter module 10 converts the command 1 to the comad 2 according to the signal specifications of the drone. For example, for a drone not equipped with GPS, the GPS coordinate data included in command 1 is deleted. Since this signal conversion is executed by the application software prepared according to the drone type, the smartphone or the like 4 can support different types of drones. Similarly, FIG. 3C is a diagram showing an example of a configuration of a packet signal for a drone in the case of I2C.

なお、「サーバ経由ルート」の場合、必要に応じて、ドローン2とスマートフォン等4との間の信号変換の一部又は全部をサーバコンピュータ6で実行してもよい。 In the case of the "route via server", the server computer 6 may perform part or all of the signal conversion between the drone 2 and the smartphone or the like 4 as needed.

同様に、「直接ルート」及び「サーバ経由ルート」の場合、必要に応じて、ドローン2とスマートフォン等4との間の信号変換の一部又は全部を、スマートフォン等に読み込まれたアプリケーションソフトで実行してもよい。 Similarly, in the case of "direct route" and "route via server", part or all of the signal conversion between the drone 2 and the smartphone 4 etc. is executed by the application software loaded in the smartphone etc. as necessary. You may.

(利点・効果)
コンバータモジュール10を用いることにより、スマートフォン等4から任意所望のドローン2と交信が可能となる。
更に、「サーバ経由ルート」を採った場合、スマートフォン等4から通信回線7及びサーバコンピュータ6を介して、ドローン2と交信することで、通信可能な距離的制限が無くなる。
更に、コンバータモジュール10は、任意所望のドローンの機体に対して、後付けで搭載できる特徴を有している。
(Advantages / effects)
By using the converter module 10, it is possible to communicate with a desired drone 2 from a smartphone or the like 4.
Further, when the "route via server" is adopted, the communication with the drone 2 is eliminated from the smartphone or the like 4 via the communication line 7 and the server computer 6.
Further, the converter module 10 has a feature that it can be retrofitted to any desired drone body.

(その他)
以下説明する第2〜第8実施形態は、必要に応じて、第1実施形態に係るコンバータモジュールが組み込まれており、ドローン2とスマートフォン等4の間が交信可能であることを前提とする。
(Other)
The second to eighth embodiments described below are based on the premise that the converter module according to the first embodiment is incorporated as needed, and communication is possible between the drone 2 and the smartphone or the like 4.

[第2実施形態]フライトレコーダモジュール
(背景技術)
一般の民間航空機では、航空機の様々な電子システムに送信された命令を記録するフライトレコーダ(FDR)の搭載が義務づけられている。FDRは、搭載した航空機の飛行データを常時記録している。航空機事故が起こった場合、FDRに記録された飛行データを分析することによって、多くの場合、事故の原因や要因を特定することができる。
ドローンにとっても飛行データを事後に分析可能とするため、飛行データを記録することは重要である。
(目的:課題)
第2実施形態では、飛行中のドローンの飛行データ(例えば、位置情報、移動情報、姿勢情報等)を常時記録するFDRモジュールを提供することを目的とする。
[Second Embodiment] Flight Recorder Module (Background Technology)
General commercial aircraft are required to be equipped with a flight recorder (FDR) that records instructions sent to various electronic systems of the aircraft. The FDR constantly records the flight data of the onboard aircraft. In the event of an aircraft accident, the cause and cause of the accident can often be identified by analyzing the flight data recorded in the FDR.
It is important for drones to record flight data so that it can be analyzed after the fact.
(Purpose: Challenge)
In the second embodiment, it is an object of the present invention to provide an FDR module that constantly records flight data (for example, position information, movement information, attitude information, etc.) of a drone in flight.

(構成)
図4は、第2実施形態に係るFDRモジュール20の概略を説明するブロック図である。FDRモジュール20は、大別して、通信手段22と、制御手段24と、センサ手段28とを備えている。FDRモジュール20は、ドローン内部に配置された制御用回路が搭載されたドローン基板(図示せず。)の一部に搭載され、1又は複数個のモジュールで構成されている。
(Constitution)
FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of the FDR module 20 according to the second embodiment. The FDR module 20 is roughly classified into a communication means 22, a control means 24, and a sensor means 28. The FDR module 20 is mounted on a part of a drone board (not shown) on which a control circuit arranged inside the drone is mounted, and is composed of one or a plurality of modules.

各要素に付いて説明する。
通信手段22は、任意の通信機から構成される。例えば、Wi−Fi、Bluetooth、3Gハイスピード、4G LTE等を利用できる。
Each element will be explained.
The communication means 22 is composed of an arbitrary communication device. For example, Wi-Fi, Bluetooth, 3G high speed, 4G LTE and the like can be used.

制御手段24は、CPU25と、メモリ26とを有している。CPU25は、任意のCPUであってよいが、ドローンの飛行中に飛行データをリアルタイムで処理する必要があるため、処理速度が高速なものが好ましい。メモリ26は、センサ手段28からの各種の飛行データを記録し、CPU25で処理するためのRAM、予め各種のアプリケーションソフトを記録しておくROM等をもっている。必要に応じて、例えば、ドローンの種類に応じて所定のアプリケーションソフトを記録することにより、制御手段24はカスタマイズされている。 The control means 24 has a CPU 25 and a memory 26. The CPU 25 may be any CPU, but it is preferable that the CPU 25 has a high processing speed because it is necessary to process flight data in real time during the flight of the drone. The memory 26 has a RAM for recording various flight data from the sensor means 28 and processing by the CPU 25, a ROM for recording various application software in advance, and the like. If necessary, the control means 24 is customized, for example, by recording predetermined application software according to the type of drone.

センサ手段28は、任意所望の各種のセンサ類を有している。ここで、代表的なセンサは、ドローンの飛行位置を特定するためのGPS(全地球測位システム)と、ドローンの飛行中の動き(速度、加速度等)や姿勢(傾き等)を特定するためのIMU(慣性計測装置)である。センサ手段28は、ドローン自体に既に搭載されているセンサに関しては新たに搭載することなく、それを利用してもよい。 The sensor means 28 has various desired sensors. Here, typical sensors are GPS (Global Positioning System) for specifying the flight position of the drone, and movement (speed, acceleration, etc.) and attitude (tilt, etc.) during the flight of the drone. IMU (Inertial Measurement Unit). As for the sensor means 28, the sensor already mounted on the drone itself may be used without being newly mounted.

GPSは、複数個の米国の軍事用衛星からの信号を受信し、ドローン2が自身の現在位置を3次元で特定するシステムである。GPSは、その改良形である、予め位置が分かっている地上基地局でもGPS電波を受信し誤差を消去するDGPS(相対測位方式GPS)、特定地域上にも見留まる3基の衛星を使って米国GPSを保管及び補強するQZSS(順天頂衛星システム)等であってもよい。 GPS is a system that receives signals from a plurality of US military satellites and allows the drone 2 to identify its current position in three dimensions. GPS is an improved version of DGPS (relative positioning system GPS) that receives GPS radio waves even at a ground base station whose position is known in advance and eliminates errors, and uses three satellites that can be seen even on a specific area. It may be QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) or the like that stores and reinforces the US GPS.

IMUは、ドローン2の運動を司る3軸の角度(又は角速度)と加速度を検出する装置である。 The IMU is a device that detects the angle (or angular velocity) and acceleration of the three axes that control the movement of the drone 2.

(作用)
図1及び図4を参照しながら、図5に従って、ドローン2の飛行データの記録について説明する。最初は、「直接ルート」の場合を説明する。
(Action)
The recording of the flight data of the drone 2 will be described with reference to FIGS. 1 and 4. First, the case of "direct route" will be described.

ステップS1で、飛行開始か否か判断される。飛行開始から飛行データの記録が開始され、ステップS2に進む。 In step S1, it is determined whether or not the flight has started. Recording of flight data is started from the start of flight, and the process proceeds to step S2.

ステップS2で、ドローン搭載のFDRモジュール20とスマートフォン等4の間の通信状態(例えば、電波の強度、信号の品質等)が判断される。信号状態の判断は、受信信号の強度、品質等が、予め定めた閾値(スレシホールドレベル)を越えたら良好と判断し、以下なら不良と判断される。通信状態不良は、ドローンが「サーバ迂回ルート」に入った場合だけでなく、「直接ルート」可能な領域を飛行している場合であっても、例えば高い建物等によって電波が一時的又は継続的に遮断された状況で発生する。良好なら、ステップS3に進む。不良の場合は、ステップS4に進む。 In step S2, the communication state (for example, radio wave strength, signal quality, etc.) between the drone-mounted FDR module 20 and the smartphone or the like 4 is determined. The signal state is judged to be good if the strength, quality, etc. of the received signal exceeds a predetermined threshold value (threshold level), and is judged to be bad if it is less than or equal to. Poor communication is caused by temporary or continuous radio waves, for example, due to tall buildings, not only when the drone enters the "server detour route" but also when flying in an area where "direct route" is possible. Occurs in situations where it is blocked. If it is good, the process proceeds to step S3. If it is defective, the process proceeds to step S4.

ステップS3で、ドローン2の飛行データは、FDRモジュール20でデータ変換し、スマートフォン等4に送られる。即ち、図4に示すように、センサ手段28のIF(インターフェース回路)から受けた飛行データをCPU25でデータ変換して、通信手段22からスマートフォン等4に向けて送信される。この飛行データは、スマートフォン等4から通信回線7を介してサーバコンピュータ6に送られ処理・記録される。このように、ドローン2とスマートフォン等4とは、オンライン状態にあり、ドローン操縦者3は、リアルタイムで飛行データをスマートフォン等4で確認することができる。情報量が多い場合、スマートフォン等4が利用するクラウドコンピューティングを利用することも出来る。 In step S3, the flight data of the drone 2 is converted by the FDR module 20 and sent to the smartphone or the like 4. That is, as shown in FIG. 4, the flight data received from the IF (interface circuit) of the sensor means 28 is converted into data by the CPU 25 and transmitted from the communication means 22 to the smartphone or the like 4. This flight data is sent from the smartphone or the like 4 to the server computer 6 via the communication line 7, and is processed and recorded. In this way, the drone 2 and the smartphone or the like 4 are in an online state, and the drone operator 3 can confirm the flight data on the smartphone or the like 4 in real time. When the amount of information is large, cloud computing used by smartphones and the like 4 can also be used.

ステップS4で、ドローン2の飛行データは、CPU25でデータ変換後、FDRモジュール20のメモリ26に記録される。ドローン2とスマートフォン等4とは信号状態不良によりオフライン状態にあるため、一時的にメモリ26に記録される。 In step S4, the flight data of the drone 2 is recorded in the memory 26 of the FDR module 20 after data conversion by the CPU 25. Since the drone 2 and the smartphone or the like 4 are in an offline state due to a poor signal condition, they are temporarily recorded in the memory 26.

ステップS5で、信号状態が回復されたか判断される。回復された場合、ステップS6に進む。未だ回復されていない場合、ステップS4に戻る。 In step S5, it is determined whether the signal state has been restored. If recovered, the process proceeds to step S6. If it has not been recovered yet, the process returns to step S4.

ステップS6で、信号状態が回復されたため、メモリ26に記録された飛行データは、スマートフォン等4に送られる。この飛行データは、スマートフォン等4からサーバコンピュータ6に送られ処理・記録される。 Since the signal state is restored in step S6, the flight data recorded in the memory 26 is sent to the smartphone or the like 4. This flight data is sent from the smartphone or the like 4 to the server computer 6 for processing and recording.

ステップS7で、飛行終了か判断され、未だ終了でない場合はステップS2に戻り、飛行終了の場合は飛行データの記録を終了する。 In step S7, it is determined whether the flight has ended, and if the flight has not ended, the process returns to step S2, and if the flight ends, the recording of flight data ends.

以上のステップは、「直接ルート」で説明した。しかし、これに限定されない。ドローンの飛行データ(位置情報、移動情報、姿勢情報等)の常時記録は、「サーバ経由ルート」で行ってもよい。この場合、ドローン2が、電波到達の距離的制限区域外(例えば、Wi−Fiの電波が届かないエリア)を飛行しても交信が可能となる。この場合、ステップS6では、飛行データは、Wi−Fiスポット等を介して、サーバコンピュータ6に記録される。更に、サーバコンピュータ6に必要なアプリケーションソフトを記録しておくことで、複数台のドローン2を1台のスマートフォン等4で管理することも出来る。 The above steps have been described in "Direct Route". However, it is not limited to this. The drone's flight data (position information, movement information, attitude information, etc.) may be constantly recorded by the "route via server". In this case, communication is possible even if the drone 2 flies outside the range-restricted area where radio waves reach (for example, an area where Wi-Fi radio waves do not reach). In this case, in step S6, the flight data is recorded in the server computer 6 via the Wi-Fi spot or the like. Further, by recording the application software required for the server computer 6, it is possible to manage a plurality of drones 2 with one smartphone or the like 4.

図6Aは、飛行データの構成の一例を示す図である。飛行データはパケット化され、各データパケットは、例えば、シリアル番号、データ長、GPS時刻、GPS座標、GPS精度、IMU情報、エラー番号(「エラーコード」ともいう。)、データセット(例えば、データをメモリ上に保持する際のクラス構造)等から構成されている。ここで、IMU情報は、ドローンの飛行データである加速度、角速度、角度等を含んでいる。エラー番号及びデータセットは、ドローンの機体側の仕様に依存して任意に設定できる。データセットは可変長である。このパケットデータは、必要に応じて、暗号化することも出来る。 FIG. 6A is a diagram showing an example of the configuration of flight data. Flight data is packetized, and each data packet contains, for example, serial number, data length, GPS time, GPS coordinates, GPS accuracy, IMU information, error number (also referred to as "error code"), dataset (eg, data). It is composed of the class structure when holding the data in the memory). Here, the IMU information includes acceleration, angular velocity, angle, and the like, which are flight data of the drone. The error number and data set can be set arbitrarily depending on the specifications of the drone. The dataset is variable length. This packet data can also be encrypted if necessary.

これらのパケット化された飛行データは、シリアル番号が付されているので、ステップS3でドローン2からスマートフォン等4へ直接送信された飛行データと、ステップS4〜S6で遅れて送信された飛行データとは、サーバコンピュータ6により一連のデータとして記録することができる。或いは、飛行データをCPU25で時間コードに対応させて記録してもよい。この場合、例えば、サーバコンピュータ6により時間コードを基に処理して、一連のデータとして記録する。 Since these packetized flight data are given serial numbers, the flight data directly transmitted from the drone 2 to the smartphone or the like 4 in step S3 and the flight data transmitted later in steps S4 to S6 Can be recorded as a series of data by the server computer 6. Alternatively, the flight data may be recorded by the CPU 25 in correspondence with the time code. In this case, for example, the server computer 6 processes the data based on the time code and records it as a series of data.

図6Bは、クラウドコンピューティングを利用する場合のパケットのデータ構成を説明する図である。通信で送られてきた情報は、データパケットのページのモジュール情報の後に付けることで、クラウドに上げることが出来る。 FIG. 6B is a diagram illustrating a packet data structure when cloud computing is used. The information sent by communication can be uploaded to the cloud by adding it after the module information on the data packet page.

(利点・効果)
このFDRモジュール20をドローン2に搭載することにより、飛行中のドローン2の飛行データ(位置情報、移動情報、姿勢情報等)を常時記録することが出来る。ドローン2とスマートフォン等4との常時接続は必須でなく、FDRモジュール20に最低限電源供給がなされれば、常時、ドローンの飛行データの常時記録が可能となる。
(Advantages / effects)
By mounting the FDR module 20 on the drone 2, it is possible to constantly record flight data (position information, movement information, attitude information, etc.) of the drone 2 in flight. The constant connection between the drone 2 and the smartphone or the like 4 is not essential, and if the FDR module 20 is supplied with the minimum power supply, the flight data of the drone can be constantly recorded.

飛行データの常時記録により、次のような二次的効果が有る。
(1)「直接ルート」では、ドローンの予期しない飛行(位置、姿勢等)をリアルタイムで検出できる。
(2)飛行データを、ドローンから送られる画像、エラー信号等と対応させることが出来る。
(3)ドローン開発段階で、FDRモジュール20から得られる飛行データは、ドローンの飛行制御及び/又は姿勢制御のプログラミングのデバッグ等に利用することができる。
(4)事後に飛行データを分析することにより、ドローンを制御するハードウェア及びソフトウェアの修正・改良に利用することが出来る。
(5)ドローンに事故が発生した場合、飛行データを分析することにより事故原因の究明、墜落場所の特定等が可能となる。
(6)FDRモジュール20から得られる飛行データは、ドローンの衝突防止技術の開発に利用することが出来る。
The constant recording of flight data has the following secondary effects.
(1) With the "direct route", unexpected flight (position, attitude, etc.) of the drone can be detected in real time.
(2) Flight data can be associated with images, error signals, etc. sent from the drone.
(3) At the drone development stage, the flight data obtained from the FDR module 20 can be used for debugging the programming of the drone's flight control and / or attitude control.
(4) By analyzing the flight data after the fact, it can be used for modifying / improving the hardware and software that control the drone.
(5) When an accident occurs in the drone, it is possible to investigate the cause of the accident and identify the location of the crash by analyzing the flight data.
(6) The flight data obtained from the FDR module 20 can be used for the development of collision prevention technology for drones.

(7) 或る種のセンサ(例えば、GPS)を搭載していないドローンに関して、図4のセンサ手段28に、予め基本的なセンサ(GPS、IMU等)を搭載することにより、不搭載センサのデータ(例えば、図6Cに示すようなパケットデータ)を提供して、飛行データ精度の向上、信頼性の確保等が可能となる。或いは、搭載しているセンサのデータに対して、この予備センサからのデータを提供して、測定誤差を減少して精度の向上し、2つのセンサを用いることによって冗長性の確保(信頼性の向上)等が可能となる。
(8)サーバに記録された飛行データは、インターネット上にリンクを張って、ネット上で管理可能となる。
(7) Regarding a drone that is not equipped with a certain type of sensor (for example, GPS), by mounting a basic sensor (GPS, IMU, etc.) in advance on the sensor means 28 of FIG. By providing data (for example, packet data as shown in FIG. 6C), it is possible to improve flight data accuracy, ensure reliability, and the like. Alternatively, data from this spare sensor is provided for the data of the mounted sensor to reduce measurement error, improve accuracy, and ensure redundancy (reliability) by using two sensors. Improvement) etc. are possible.
(8) The flight data recorded on the server can be managed on the Internet by linking it on the Internet.

(変形例・代替例)
(1)FDRモジュール20により得られた飛行データに基づき、スマートフォン等4からドローンに送信する操縦命令は、目的地のGPS座標を与える絶対制御と、目的地と飛行データから得られた現在位置との差分を与える相対制御が出来る。図7Aは、絶対制御の場合のデータ構造の一例である。図7Bは、相対制御の場合のデータ構造の一例である。
(Modification example / alternative example)
(1) Based on the flight data obtained by the FDR module 20, the maneuvering command transmitted from the smartphone or the like 4 to the drone includes absolute control that gives GPS coordinates of the destination and the current position obtained from the destination and flight data. Relative control that gives the difference of. FIG. 7A is an example of a data structure in the case of absolute control. FIG. 7B is an example of a data structure in the case of relative control.

(2)FDRモジュール20から得られる飛行データは、衝突防止手段に活用できる。大量のドローンが飛行する時代が来た場合、航空機と同じく管制をする必要が出てくると予想される。また、遠隔での自動操縦機能では、細かなミッションがこなせない場合がある。 (2) The flight data obtained from the FDR module 20 can be used as a collision prevention means. When the era of large numbers of drones flying comes, it is expected that it will be necessary to control as well as aircraft. In addition, the remote autopilot function may not be able to handle detailed missions.

そこで、長距離飛行における衝突防止をするため、仮想航路を設定することで、管制を実現できる。例えば、図7Dに示すように、ドローン2の飛行が、点1から、点2,3,…(n−1)を経由して、点nを目指す場合、ドローン2のサイズ、気流等による飛行中のズレ、誤差等を勘案したチューブ状のドローンエリア(図中、破線で示す。)の経路を決定し、他のドローンエリアとの交差を予め禁止する。この結果、ドローン2が、他のドローンと衝突するのを未然に防止することが出来る。なお、ドローン2の飛行位置である点2,3,…(n−1)を、飛行中のドローンの位置情報により逐次更新してドローンエリアを再設定することにより、衝突防止の信頼性が向上する。図7Cは、ドローンに送られる命令情報のデータ構造の一例である。 Therefore, in order to prevent collisions in long-distance flights, control can be realized by setting a virtual route. For example, as shown in FIG. 7D, when the flight of the drone 2 aims at the point n from the point 1 via the points 2, 3, ... (N-1), the flight due to the size of the drone 2, the air flow, etc. The route of the tubular drone area (indicated by the broken line in the figure) is determined in consideration of the deviation and error in the inside, and the intersection with other drone areas is prohibited in advance. As a result, it is possible to prevent the drone 2 from colliding with another drone. It should be noted that the reliability of collision prevention is improved by sequentially updating the points 2, 3, ... (N-1), which are the flight positions of the drone 2, according to the position information of the drone in flight and resetting the drone area. To do. FIG. 7C is an example of a data structure of instruction information sent to the drone.

(3)FDRモジュール20は、異常検知の連携に活用できる。加速度などのIMU情報のデータのばらつきが継続的に大きくなった場合又は角度情報等でドローンが上下反転した場合等のドローンの異常を検出したとき、一層詳細なIMU情報を取得して、操縦者3に対して異常発生時の飛行データを提供することが出来る。 (3) The FDR module 20 can be used for cooperation in abnormality detection. When a drone abnormality such as when the variation of IMU information data such as acceleration becomes large continuously or when the drone is turned upside down by angle information etc. is detected, more detailed IMU information is acquired and the operator Flight data at the time of an abnormality can be provided to 3.

ここでは、第2実施形態を小型無人飛行機(ドローン)を例にとって説明した。しかし、このFDRモジュール20の用途は、これに限定されない。人工知能を備えたロボットの行動、姿勢データを常時記録することにより、ロボットの制御に適用可能である。ロボットが転倒するような異常状態を判断し、その際の位置・行動・姿勢等のデータを細かく記録することも出来る。 Here, the second embodiment has been described by taking a small unmanned aerial vehicle (drone) as an example. However, the use of the FDR module 20 is not limited to this. It can be applied to robot control by constantly recording the behavior and posture data of a robot equipped with artificial intelligence. It is also possible to determine an abnormal state in which the robot falls and record detailed data such as position, action, and posture at that time.

[第3実施形態]安全制御
(背景技術)
カメラ搭載のドローンは上空から撮影可能なため、個人のプライバシーを保護し、国家安全のための機密指定場所等の特定エリアを回避する機能は、重要な技術である。
(目的:課題)
そこで、第3実施形態は、簡易な手段で、特定エリアへの侵入防止又は特定エリアから外部へ飛行出来ない手段を備えたドローンを提供することを目的とする。
[Third Embodiment] Safety control (background technology)
Since a drone equipped with a camera can shoot from the sky, the function of protecting personal privacy and avoiding specific areas such as confidential designated places for national security is an important technology.
(Purpose: Challenge)
Therefore, the third embodiment aims to provide a drone provided with means for preventing intrusion into a specific area or for not being able to fly from a specific area to the outside by simple means.

(構成)
第1の方法は、図8Aに示すように、特定エリアを予め定めた色彩のテープ等で囲むことにより行われる。ドローン2は、搭載カメラ(図示せず。)を使ってテープ等より特定エリアを認識し、ドローンの現在の飛行位置(GPS情報)から特定エリアまでの相対座標を計算し、特定エリアに侵入しないように操縦制御される。墜落時も、この特定エリアを避けるように制御される。この操縦制御は、特定エリアを回避するように組まれたアプリケーションソフトにより実現される。反対に、ドローン2を特定エリアから外部へ飛行出来ないようにすることも出来る。なお、ドローンを室内等のGPS情報が弱い所で飛行させる場合、ドローン搭載のカメラにより高速で立体環境地図を作成して利用してもよい。
(Constitution)
As shown in FIG. 8A, the first method is performed by surrounding a specific area with a tape having a predetermined color or the like. The drone 2 recognizes a specific area from tape or the like using the on-board camera (not shown), calculates the relative coordinates from the drone's current flight position (GPS information) to the specific area, and does not invade the specific area. It is controlled by maneuvering. Even in the event of a crash, it is controlled to avoid this specific area. This maneuvering control is realized by application software designed to avoid a specific area. On the contrary, it is possible to prevent the drone 2 from flying from a specific area to the outside. When flying the drone in a place where GPS information is weak, such as indoors, a three-dimensional environment map may be created and used at high speed by a camera mounted on the drone.

第2の方法は、図8Bに示すように、特定エリアを、実際の場所、建物等で特定するのではなく、地図情報で規定する。例えば、ドローン搭載のカメラにより高速で立体地図を作成し、この立体地地図に対して特定エリア情報を付与する。特定エリアへの進入禁止、又は特定エリアから外部への飛行禁止方法は、第1の方法と同じである。 In the second method, as shown in FIG. 8B, the specific area is not specified by the actual place, the building, or the like, but is defined by the map information. For example, a three-dimensional map is created at high speed by a camera mounted on a drone, and specific area information is added to this three-dimensional map. The method of prohibiting entry into a specific area or prohibiting flight from a specific area to the outside is the same as the first method.

第3の方法は、図8Cに示すように、一定の信号を継続的に発振するBLE(Bluetooth Low Energy)ビーコン装置を設置し、信号源から一定の距離内(特定エリア内)に侵入しないように制御する。反対に、信号源から一定の距離内から外部へ飛行しないように制御する。
第1〜第3の方法は、単独又は複数個組み合わせて採用することが出来る。
In the third method, as shown in FIG. 8C, a BLE (Bluetooth Low Energy) beacon device that continuously oscillates a constant signal is installed so as not to invade within a certain distance (within a specific area) from the signal source. To control. On the contrary, it is controlled so as not to fly to the outside within a certain distance from the signal source.
The first to third methods can be adopted alone or in combination of two or more.

(利点・効果)
第3実施形態によれば、ドローンを特定エリアへ進入禁止にすること、又は特定エリアから外部へ飛行禁止にすることが可能となる。
(Advantages / effects)
According to the third embodiment, it is possible to prohibit the drone from entering the specific area or prohibiting the flight from the specific area to the outside.

(応用例)
これを応用し、人物、道路、学校等のエリアを避けること、着陸や墜落時に人を避けて下りるようにすることが可能となる。これは、予め、図8Bに示すような地図データ又は搭載カメラにより高速で作成した立体地図を使い、この地図上に特定エリア情報を付与することで、回避する特定エリアを認識することで実現できる。
(Application example)
By applying this, it is possible to avoid areas such as people, roads, and schools, and to avoid people when landing or crashing. This can be realized by recognizing a specific area to be avoided by using map data as shown in FIG. 8B or a three-dimensional map created at high speed by the on-board camera and adding specific area information on the map. ..

この技術を使って、着陸時に地面向きのカメラから収集される画像データから距離を測定し、又は3Dマップを作成し、人、自動車、家屋等を含む突起物、斜面、溝等の着陸不適合エリアを避けて着陸することが出来る。 Using this technology, the distance is measured from the image data collected from the ground-facing camera at the time of landing, or a 3D map is created, and landing incompatibility areas such as protrusions, slopes, grooves including people, automobiles, houses, etc. You can avoid and land.

この技術を使って、移動時に、カメラ画像データから、道路上の白線・黄色線を認識したり、道路のアスファルトの色が直線的な組み合わせで存在することを認識したり、地図等による事前情報から道路等の場所を事前に認識することで、その上空を避け、又は滞在する時間を最小にすることが出来る。 Using this technology, when moving, it is possible to recognize white and yellow lines on the road from camera image data, recognize that the color of asphalt on the road exists in a linear combination, and provide advance information using maps, etc. By recognizing a place such as a road in advance, it is possible to avoid the sky or minimize the time to stay.

[第4実施形態]レーザトラック等
(背景技術)
現在、ドローンの操縦は、専用の送信機で操縦されている。
(目的:課題)
しかし、専用の送信機以外の機器で操縦が出来るといろいろな面で便利である。
[Fourth Embodiment] Laser track, etc. (Background technology)
Currently, the drone is operated by a dedicated transmitter.
(Purpose: Challenge)
However, it is convenient in many ways to be able to operate with equipment other than the dedicated transmitter.

(構成)
(1)音による操縦
笛、スピーカーからの音声等の特定の周波数に対して、ドローン搭載のマイクが反応して、ドローンが移動し、離着陸する。即ち、笛、スピーカー等の音源が、専用送信機を用いずに、ドローンに命令を送る。特に、特定の音により、ドローンに緊急着陸命令を送信できれば有用である。
(Constitution)
(1) Control by sound The microphone mounted on the drone reacts to a specific frequency such as the whistle and the sound from the speaker, and the drone moves and takes off and landing. That is, a sound source such as a whistle or a speaker sends a command to the drone without using a dedicated transmitter. In particular, it would be useful to be able to send an emergency landing command to the drone with a particular sound.

(2)光線による操縦
(a)例えば、レーザポインタのような光源(可視光線及び不可視光線を含む。)を、ドローン搭載カメラで捉え自動追尾することで、専用送信機を用いずに、ドローンを操縦する。この場合、ドローンがレーザポインタ光源を見失った場合、ドローンから点滅パターンの光線を発光し、又は予め定められた挙動(例えば、ドローンの旋回等)により、操縦者にレーザポインタ光源を見失った事態を連絡する。
(2) Maneuvering with light rays (a) For example, by capturing a light source such as a laser pointer (including visible light and invisible light) with a camera equipped with a drone and automatically tracking it, the drone can be operated without using a dedicated transmitter. Steer. In this case, if the drone loses sight of the laser pointer light source, the drone emits a flashing pattern of light rays, or due to a predetermined behavior (for example, turning of the drone), the operator loses sight of the laser pointer light source. contact.

(b)複数レーザの併用
ドローン搭載カメラの画像情報では、周囲の環境に赤色が多い場合(例えば、背景が夕日)には赤色可視光レーザは目立たない。一方、周囲の環境に緑色が多い場合(例えば、背景が森林)には緑色可視光レーザは目立たない。そこで、レーザとして、例えば、赤色可視光レーザと緑色可視光レーザを同時に並行光線として採用することにより、いずれかのレーザ光を容易に認識することが出来、追尾の信頼性が向上する。3種類以上のレーザ光を使用する場合、更に信頼性が向上する。また、他の種類の光線(例えば、赤外線)を利用してもよい。
(B) Combined use of multiple lasers In the image information of the drone-equipped camera, the red visible light laser is inconspicuous when there is a lot of red in the surrounding environment (for example, the background is the setting sun). On the other hand, when there is a lot of green in the surrounding environment (for example, the background is a forest), the green visible light laser is inconspicuous. Therefore, by adopting, for example, a red visible light laser and a green visible light laser as parallel rays at the same time as lasers, either laser light can be easily recognized and the tracking reliability is improved. When three or more types of laser light are used, the reliability is further improved. In addition, other types of light rays (for example, infrared rays) may be used.

(c)レーザ光の発光(点灯)パターン
図9に示すように、レーザ光の発光パターンを複数決めておくことにより、発光パターによって操縦情報(例えば、上昇命令や帰還命令)をドローンに送信してもよい。更に、レーザ光の色を複数決めておくことにより、発光パターによって操縦情報(例えば、上昇命令や帰還命令)をドローンに送信してもよい。更に、レーザ光の発光パターンとレーザ光の色との組み合わせにより、操縦情報をドローンに送信してもよい。
(C) Laser light emission (lighting) pattern As shown in FIG. 9, by determining a plurality of laser light emission patterns, maneuvering information (for example, ascending command or return command) is transmitted to the drone by the light emitting putter. You may. Further, by determining a plurality of colors of the laser beam, the maneuvering information (for example, an ascending command or a returning command) may be transmitted to the drone by the light emitting putter. Further, the maneuvering information may be transmitted to the drone by combining the light emission pattern of the laser beam and the color of the laser beam.

[第5実施形態]汎用性確保(ソフト面) (ハード面)
(背景技術)
従来、ドローンは、軍事目的、救援目的、商業目的等の専用機として開発されている。更に、ドローンは開発途上にあるため、仕様の更新(バージョンアップ)が頻繁に行われている。
(目的:課題)
しかし、経済的側面等から、1台のドローンが、用途の変更、複数の用途に対応可能にすることが望まれる。更に、ドローンが、常にバージョンアップされて、最新仕様であることも望まれる。
[Fifth Embodiment] Ensuring versatility (soft side) (hard side)
(Background technology)
Traditionally, drones have been developed as dedicated aircraft for military, rescue, and commercial purposes. Furthermore, since drones are under development, specifications are frequently updated (upgraded).
(Purpose: Challenge)
However, from an economic point of view, it is desired that one drone can handle changes in usage and multiple usages. Furthermore, it is also desired that the drone is constantly upgraded and has the latest specifications.

そこで、第5実施形態は、ドローンの機体の提供、ドローンの用途の変更等及びバージョンアップに容易に対応可能なプラットフォームを提供することを目的とする。 Therefore, the fifth embodiment aims to provide a platform that can easily respond to the provision of a drone aircraft, changes in the use of the drone, and version upgrades.

(構成)
図10は、ドローンの機体の提供、ドローンの用途の変更等及びバージョンアップに容易に対応出来るプラットフォームの概要を説明するためのイメージである。
(Constitution)
FIG. 10 is an image for explaining an outline of a platform that can easily respond to the provision of a drone aircraft, changes in the use of the drone, and version upgrades.

登録された利用者は、プラットフォームのドローン群から所望のドローンの機体一式(操縦用のスマートフォン等を含む。)と、アプリケーション群から用途に即したアプリメーションプログラムとを選択することが出来る。プラットフォーム提供者は、選択されたドローンにアプリケーションソフトを組み込み、利用者に提供する。 The registered user can select a desired drone set (including a smartphone for maneuvering) from the platform drone group and an application program suitable for the purpose from the application group. The platform provider embeds the application software in the selected drone and provides it to the user.

また、提供されるアプリメーションプログラムは更新されており、一旦、利用者に渡された後でもプラットフォームから更新プログラムをダウンロード出来る。 In addition, the provided application program has been updated, and the update program can be downloaded from the platform even after it has been passed to the user.

ドローンに対しては、USBのような汎用的ポートを用意し、物理的又は電気回路として必要なモジュールを接続することで、1台のドローンに対して機能を追加・変更し、多用途で利用することが出来る。 For drones, prepare a general-purpose port such as USB and connect modules required as physical or electric circuits to add or change functions for one drone and use it for various purposes. Can be done.

(利点・効果)
第5実施形態は、様々な用途に適用可能なドローンを提供することが出来る。例えば、物品を搬送する物流、救命具を渡す海難救助、サーモカメラを使って行方不明者を捜索する遭難捜索、赤外線カメラを使った農業調査等に適用可能なドローンを提供することが出来る。
(Advantages / effects)
A fifth embodiment can provide a drone applicable to various uses. For example, it is possible to provide a drone applicable to logistics for transporting goods, salvage for handing over life-saving equipment, distress search for a missing person using a thermo camera, agricultural survey using an infrared camera, and the like.

更に、利用者は、ドローンを購入することなく、複数の者で共有することが出来る。
更に、このプラットフォームの利点は、利用者登録に際し一定の審査を行い、必要により利用者情報を逐次求めて、利用者を管理することが出来る。
Furthermore, the user can share it with multiple people without purchasing a drone.
Furthermore, the advantage of this platform is that it is possible to manage users by conducting a certain examination at the time of user registration and sequentially requesting user information as necessary.

[第6実施形態]着陸ポート
(背景技術)
ドローンの運用において離着陸は不可避である。特に、着陸は、安全性の確保、所定の位置への着陸等の要請があり、着陸ポートの重要性は大きい。
(目的:課題)
そこで、本実施形態は、安全性の確保、所定の位置への着陸等の要請を満たし、且つ着陸後には充電が可能な着陸ポートを提供することを目的とする。
[Sixth Embodiment] Landing port (background technology)
Takeoff and landing are inevitable in the operation of drones. In particular, for landing, there are demands for ensuring safety, landing at a predetermined position, etc., and the landing port is of great importance.
(Purpose: Challenge)
Therefore, an object of the present embodiment is to provide a landing port that satisfies the requirements for ensuring safety, landing at a predetermined position, etc., and can be charged after landing.

(構成)
着陸ポートアセンブリは、ドローンの脚部本数に対応して、複数個の着陸ポートの組み合わせから構成されている。図11Aは、各着陸ポートの断面形状を示す図である。ドローンの脚を収納する着陸ポートは、開口部側が拡がったラッパ形状となっている。このため、ドローン着陸時に多少の誤差があっても、開口部内に収まっていれば誤差が補正され、所定の位置に着陸することが出来る。図11Bは、着陸ポートの斜視図である。
(Constitution)
The landing port assembly is composed of a combination of a plurality of landing ports according to the number of legs of the drone. FIG. 11A is a diagram showing a cross-sectional shape of each landing port. The landing port that houses the drone's legs has a trumpet shape with an widened opening. Therefore, even if there is some error at the time of landing the drone, if it is within the opening, the error is corrected and the drone can land at a predetermined position. FIG. 11B is a perspective view of the landing port.

図11Cは、着陸ポートを利用したドローンへの充電方法を説明する図である。着陸後ドローン側電極と、着陸ポート側電極が摺動接触し、給電が行われる。充電電流が大きい大型ドローンの場合、着陸後、モータ(図示せず。)を使って着陸ポート側電極をドローン側電極に圧接するようにしてもよい。 FIG. 11C is a diagram illustrating a method of charging the drone using the landing port. After landing, the drone side electrode and the landing port side electrode slide into contact with each other to supply power. In the case of a large drone with a large charging current, after landing, a motor (not shown) may be used to press the landing port side electrode against the drone side electrode.

[第7実施形態]着陸近接技術
(背景技術)
ドローンが着陸地点に向かって飛行する場合、大きな範囲ではGPS情報を利用する。しかし、現在のGPS情報は米軍から提供されているため、軍事上の要請より一定の誤差が含まれている。そこで、着陸地点の近くではGPS情報の精度が問題になる。
(目的:課題)
第7実施形態は、ドローンが、着陸地点の近くで精度良く機体の位置を決定できる着陸用信号発生装置を提供することを目的とする。
[7th Embodiment] Landing proximity technology (background technology)
When the drone flies toward the landing point, GPS information is used in a large range. However, since the current GPS information is provided by the US military, it contains a certain amount of error due to military requirements. Therefore, the accuracy of GPS information becomes a problem near the landing point.
(Purpose: Challenge)
A seventh embodiment is intended to provide a landing signal generator capable of accurately locating an airframe near a landing point by a drone.

(構成)
図12に示すように、着陸地点に、例えば、少なくとも3個の着陸用信号発生装置(図中、黒四角)を予め設置する。この着陸用信号発生装置は、GPS衛星の代わりに、GPS代替情報を発信する。ドローンは、着陸地点の近くでは、この着陸用信号発生装置からのGPS代替情報に基づき、着陸用信号発生装置からの機体の相対位置を精度良く決定することが出来、正確に着陸することが出来る。
(Constitution)
As shown in FIG. 12, for example, at least three landing signal generators (black squares in the figure) are installed in advance at the landing point. This landing signal generator transmits GPS alternative information instead of GPS satellites. Near the landing point, the drone can accurately determine the relative position of the aircraft from the landing signal generator based on the GPS alternative information from this landing signal generator, and can land accurately. ..

着陸用信号発生装置は、例えば、相互に数メートル離れた粗い位置決め用装置と、相互に数センチ離れた細かい位置決め用装置との二重システムであってもよい。ドローンは、粗い位置決め用装置を利用して着陸地点に近づき、次に細かい位置決め用装置を使って正確に位置決めして着陸する。 The landing signal generator may be, for example, a dual system of a coarse positioning device several meters away from each other and a fine positioning device several centimeters away from each other. The drone uses a coarse positioning device to approach the landing site, and then uses a fine positioning device to accurately position and land.

[第8実施形態](1)テザーコントロール、(2)テザークリップ、(3)テザーインターフェース
(背景技術)
(1)ドローン、ロボット等を取り扱う上で、安全性、給電の必要性等から有線接続が多用されている。物流等でも搬送物を吊す場合に長く強靭な紐(テザー)を使用する場合が多い。
(2)また、ドローン、ロボット等により、紐をくくり付ける作業は、非常に難しく、紐をくくり付ける装置の先例はない。
(3)また、ドローンの制御は、一般に、事前にプログラムした操縦装置を使って、ドローンを操縦している。ドローン操縦者3が、ドローンを直感的に動かす方法はあまり提案されていない。
[Eighth Embodiment] (1) Tether control, (2) Tether clip, (3) Tether interface (Background technology)
(1) When handling drones, robots, etc., wired connections are often used due to safety, the need for power supply, and the like. Even in logistics, long and tough strings (tethers) are often used when suspending transported items.
(2) In addition, the work of tying a string with a drone, a robot, or the like is extremely difficult, and there is no precedent for a device for tying a string.
(3) Further, the control of the drone generally uses a pre-programmed control device to control the drone. There are not many proposals for how the drone operator 3 can move the drone intuitively.

(目的:課題)
(1) 第8実施形態に係るテザーコントロールは、ドローン、ロボット等に有効な、新規なテザーコントロールを提供することを目的とする。
(2) 第8実施形態に係るテザークリップは、紐先に取り付ける新規な開閉可能なテザークリップを提供することを目的とする。
(3) 現在、ドローンが制御不能で飛んでいかないように、飛行範囲をカバーできる紐で繋いでおくことは行われている。また、ドローンへの給電を有線で行う方法も存在する。本発明者は、このような有線接続を、ドローンの飛行の制御に利用する技術を検討した。従って、第8実施形態に係るテザーインターフェースは、紐を使った新規なドローン操縦システムを提供することを目的とする。
(Purpose: Challenge)
(1) The tether control according to the eighth embodiment aims to provide a new tether control effective for a drone, a robot, or the like.
(2) The tether clip according to the eighth embodiment aims to provide a new openable and closable tether clip attached to a string tip.
(3) Currently, it is practiced to connect the drone with a string that can cover the flight range so that the drone does not fly out of control. There is also a method of supplying power to the drone by wire. The present inventor has studied a technique for utilizing such a wired connection for controlling the flight of a drone. Therefore, the tether interface according to the eighth embodiment aims to provide a new drone maneuvering system using a string.

(構成)
(1)テザーコンロロール
ドローン、ロボット等の自由な動きを確保するため、有線では長さに余裕を持たせ、弛ませて使用している。テザーコントロールは、ドローン、ロボット等と制御装置との間を結ぶ有線部材の途中の2箇所を伸縮性部材(例えば、ゴム)で結んで、この2箇所の間に適当な張力を与えている。伸縮性部材の張力により、有線部材は所望の張力で引っ張られ、弛むことは無い。更に、有線部材が引っ張られたときは、伸縮性部材が伸張してこの引っ張り応力を吸収する。
(Constitution)
(1) Tether stove roll In order to ensure the free movement of drones, robots, etc., the wire is used with a margin in length and loosened. In the tether control, two places in the middle of the wired member connecting the drone, the robot and the like and the control device are connected by an elastic member (for example, rubber), and an appropriate tension is applied between the two places. Due to the tension of the elastic member, the wired member is pulled with the desired tension and does not loosen. Further, when the wired member is pulled, the stretchable member stretches to absorb the tensile stress.

(2) テザークリップ
図13は、テザークリップの断面図である。一方のクリップ片と他方のクリップ片は、バネ(図示せず。)で先端部が閉じる構造となっている。最初は、両方のクリップ片は、くさび型開放部材により強制的に開放された状態にある。把持対象物を両方のクリップ片の間に挟んだ後、くさび型開放部材を取り除くことで、両方のクリップ片はバネ力で閉じて対象物を固定している。紐先に、このテザークリップを取り付ける。このテザークリップを用いることで、容易に、建築物の横木、樹木の枝等に紐の一端を係止することが出来る。
(2) Tether Clip FIG. 13 is a cross-sectional view of the tether clip. One clip piece and the other clip piece have a structure in which the tip portion is closed by a spring (not shown). Initially, both clip pieces are in a state of being forcibly released by a wedge-shaped opening member. By sandwiching the object to be gripped between both clip pieces and then removing the wedge-shaped opening member, both clip pieces are closed by a spring force to fix the object. Attach this tether clip to the tip of the string. By using this tether clip, one end of the string can be easily locked to a crossbar of a building, a branch of a tree, or the like.

(3) テザーインターフェース
テザーコントロールは、紐や給電線による有線接続を利用して、行われる。上記テザーコントロール技術により、ドローンと制御装置の間は、一定の張力で引っ張られた有線部材で接続されている。
ドローン操縦者3は、この有線部材を引っ張るときの、張力の立ち上がり、張力の強さ、方向等を変えることにより、ドローン2に対して操縦命令を送る。ドローン搭載の制御装置(図示せず。)は、予め読み込まれたアプリケーションソフトのテーブルに従って操縦命令を解析し、その結果に従って、飛行・移動する。
表1は、このアプリケーションソフトの一例である。
(3) Tether interface Tether control is performed using a wired connection using a string or a feeder. According to the above-mentioned tether control technology, the drone and the control device are connected by a wired member pulled with a constant tension.
The drone operator 3 sends a control command to the drone 2 by changing the rise of tension, the strength of tension, the direction, etc. when pulling the wired member. The drone-mounted control device (not shown) analyzes the maneuvering command according to the table of the application software loaded in advance, and flies and moves according to the result.
Table 1 is an example of this application software.

(利点・効果)
(1) 第8実施形態に係るテザーコントロールによれば、ドローン、ロボット等に有効な、新規なテザーコントロールを提供することが出来る。このテザーコントロール技術によれば、操縦者は、一定の張力を持った有線部材を使って、ドローン、ロボット等をコントロール下におくことが出来る。
(Advantages / effects)
(1) According to the tether control according to the eighth embodiment, it is possible to provide a new tether control effective for drones, robots and the like. According to this tether control technology, the operator can keep the drone, the robot, etc. under control by using a wired member having a constant tension.

(2) 第8実施形態に係るテザークリップによれば、紐先に取り付ける新規な開閉可能なテザークリップを提供することが出来る。テザークリップは、紐先に取り付ける新規な開閉可能なテザークリップを提供することを目的とする。 (2) According to the tether clip according to the eighth embodiment, it is possible to provide a new openable / closable tether clip attached to the string tip. The tether clip is intended to provide a new openable and closable tether clip that attaches to the cord.

(3) 第8実施形態に係るテザーインターフェースによれば、紐を使った新規なドローン操縦システムを提供することが出来る。この結果、操縦者とドローン間のインタラクションが向上する。例えば、ペットを散歩するような感覚で、ドローンの操縦が可能となる。操縦者3は、ドローンを、有線部材を使って感覚的に操縦・制御出来る。 (3) According to the tether interface according to the eighth embodiment, it is possible to provide a new drone maneuvering system using a string. As a result, the interaction between the pilot and the drone is improved. For example, you can control a drone as if you were walking a pet. The operator 3 can intuitively operate and control the drone by using a wired member.

(応用例)
上述のテザーコントロール、テザークリップ、及びテザーインターフェースの技術は、ドローン及びロボットの分野に限らず、物流の分野でも応用できる。
(Application example)
The above-mentioned tether control, tether clip, and tether interface technologies can be applied not only in the fields of drones and robots but also in the field of logistics.

[第9実施形態]接触防止と個体認証
(背景技術)
現在、民間航空機の航路の追跡方法として、プライマリ・レーダー(1次レーダー)、セカンダリ・レーダー(2次レーダー)、ADS−B及びADS−Bの受信システムであるFR24等がある。1次レーダーは、地上レーダーが追跡するシステムである。2次レーダーは、地上レーダーの問いかけに対して航空機のトランスポンダが4桁の個体認識信号(ID)を返信し、航空機の識別を可能にするシステムである。ADS−Bは、航空機がGPSによる位置情報を地上及び他の周辺の航空機に通知するシステムである。FR24は、ADS−Bの電波をフライトレーダー24が設置された受信装置で受信してサーバに転送するシステムである。
(目的:課題)
ドローンに関しても、同様に、飛行中の航路の追跡システムを構築することは重要である。そこで、本実施形態は、ドローンの航路追跡システムを提供することを目的とする。
[9th Embodiment] Contact prevention and individual authentication (background technology)
Currently, as a method of tracking the route of a commercial aircraft, there are a primary radar (primary radar), a secondary radar (secondary radar), ADS-B, FR24 which is a receiving system of ADS-B, and the like. Primary radar is a system tracked by ground radar. The secondary radar is a system that enables the transponder of an aircraft to return a 4-digit individual recognition signal (ID) in response to a question from a ground radar to identify the aircraft. ADS-B is a system in which an aircraft notifies GPS position information to aircraft on the ground and other surrounding areas. The FR24 is a system that receives radio waves of ADS-B by a receiving device equipped with a flight radar 24 and transfers them to a server.
(Purpose: Challenge)
For drones as well, it is important to build an in-flight route tracking system. Therefore, an object of the present embodiment is to provide a route tracking system for a drone.

(構成)
ドローンの航路追跡システムは、ドローンに適当な無線装置を搭載し、飛行の際に、個体認識信号を常時出力することにより構築されるシステムである。この無線装置は、例えば、Bluetooth(登録商標)等であってよい。
(Constitution)
The drone's route tracking system is a system constructed by equipping the drone with an appropriate wireless device and constantly outputting an individual recognition signal during flight. This wireless device may be, for example, Bluetooth® or the like.

ドローン2搭載の無線機から発信された個体認識信号は、地上のスマホ等4、Wi−Fiスポット等5、及び周辺を飛行する他のドローンにより受信される。この個体認識信号は、少なくとも、個体識別番号(ID)と、飛行中のドローンの位置座標と、その他の付加情報とを含んでいる。ここで、個体識別番号(ID)は、各ドローンに付与された専用のIDであり、位置座標は、例えば、GPSで得られた位置情報であり、付加情報はドローンの個体認識に有用な任意の情報である。 The individual recognition signal transmitted from the radio mounted on the drone 2 is received by a smartphone or the like 4 on the ground, a Wi-Fi spot or the like 5, and other drones flying in the vicinity. This individual recognition signal includes at least an individual identification number (ID), position coordinates of the drone in flight, and other additional information. Here, the individual identification number (ID) is a dedicated ID given to each drone, the position coordinates are, for example, position information obtained by GPS, and the additional information is arbitrary useful for individual recognition of the drone. It is the information of.

更に、地上にあるサーバ6に、個体識別番号(ID)に関連づけて、予め、ドローンの操縦者3の氏名・名称及び連絡先等の情報、ドローンの種類、用途、日時と関連付けた飛行計画等を記録することで、種々の利用法が可能となる。 Further, the server 6 on the ground is associated with the individual identification number (ID), and the information such as the name and contact information of the drone operator 3 and the flight plan associated with the drone type, use, date and time, etc. By recording, various usages are possible.

(利点・効果)
本実施形態によれば、ドローン2の航路追跡システムを提供することが出来る。このドローンの航路追跡システムは、次のような副次的効果をもたらす。
(Advantages / effects)
According to this embodiment, it is possible to provide a route tracking system for the drone 2. This drone's route tracking system has the following side effects.

(1) ドローン操縦者3は、他のドローンの個体認識信号を受信したとき、他のドローンが周辺に存在することを知ることが出来る。
(2) ドローン操縦者3は、他のドローンの個体認識信号の位置座標又は電波強度により、他のドローンまので距離、他のドローンの予定移動情報等を知ることが出来る。
(3) ドローン操縦者3は、他のドローンの個体認識信号を受信したとき、その付加情報により、又は個体識別番号(ID)からサーバ6に記録された情報により、他のドローンの正当性、予定飛行航路等を確認することが出来る。必要に応じて、他のドローンの操縦者にオンラインで連絡を取ることが出来る。
(4) ドローン操縦者3は、他のドローンの予定飛行航路等に基づき、必要に応じて、自身のドローンに対して適切な回避行動を命令することが出来る。
(5) 飛行の際に、個体認識信号を常時発信するシステムを構築することにより、盗難に遭ったドローンの無効化、飛行した場合の回収が可能となる。
(1) When the drone operator 3 receives the individual recognition signal of another drone, it can know that another drone exists in the vicinity.
(2) The drone operator 3 can know the distance to the other drone, the scheduled movement information of the other drone, etc. from the position coordinates or the radio wave strength of the individual recognition signal of the other drone.
(3) When the drone operator 3 receives the individual recognition signal of another drone, the validity of the other drone is determined by the additional information or the information recorded on the server 6 from the individual identification number (ID). You can check the planned flight route, etc. You can contact other drone pilots online if needed.
(4) The drone operator 3 can instruct his / her own drone to take an appropriate avoidance action as necessary based on the planned flight route of another drone.
(5) By constructing a system that constantly transmits an individual recognition signal during flight, it is possible to invalidate a stolen drone and recover it when it flies.

(応用例)
このドローンの飛行中の航路追跡システムは、人工知能を備えたロボットにも応用できる。動作中のロボット間の衝突は、危険を伴う。動作中のロボットから、同じような個体識別信号を常時発信することにより、ロボットの移動追跡システムを構築することが出来る。上記の副次的効果(1)〜(5)ももたらすことが出来る。
(Application example)
The drone's in-flight route tracking system can also be applied to robots with artificial intelligence. Collisions between moving robots are dangerous. A robot movement tracking system can be constructed by constantly transmitting a similar individual identification signal from a moving robot. The above-mentioned side effects (1) to (5) can also be brought about.

[まとめ]
以上、本発明に係る本発明に係る小型無人飛行機の制御装置及び制御方法の実施形態について説明したが、これらは、本発明の範囲を限定するものではない。当業者が容易になし得る本実施形態に対する追加、削除,変更、改良等は、本発明の範囲に含まれる。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
[Summary]
Although the control device and the control method for the small unmanned aerial vehicle according to the present invention according to the present invention have been described above, these do not limit the scope of the present invention. Additions, deletions, changes, improvements, etc. to the present embodiment that can be easily made by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. The technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.

1:衛星、 2:ドローン、 3:ドローン操縦者、 4:スマートフォン等,多機能携帯電話,タブレット、 6:サーバコンピュータ、 7:通信回線、 10:コンバータモジュール、 11:通信手段、 12:制御手段、 13:ドローン向け通信手段、 15:ドローン搭載通信手段、 16:ドローン基板、 20:FDRモジュール、 22:通信手段、 24:制御手段、 26:センサ手段、 28:センサ手段、 1: Satellite, 2: Drone, 3: Drone operator, 4: Smartphone, etc., Multi-function mobile phone, tablet, 6: Server computer, 7: Communication line, 10: Converter module, 11: Communication means, 12: Control means , 13: Communication means for drones, 15: Communication means mounted on drone, 16: Drone board, 20: FDR module, 22: Communication means, 24: Control means, 26: Sensor means, 28: Sensor means,

Claims (2)

ドローンとスマートフォン等との間の交信を可能にするコンバータモジュールにおいて、
スマートフォン等向け通信手段と、
CPU及びメモリを有する制御手段と、
ドローン向け通信手段とを備え、
前記制御手段は、所定のアプリケーションソフトによりカスタマイズされており、
前記スマートフォン等からの信号は、前記スマートフォン等向け通信手段で受信し、前記制御手段により前記ドローンの通信仕様に変換されて、前記ドローン向け通信手段から該ドローンへ送信され、
前記ドローンからの信号は、前記ドローン向け通信手段で受信し、前記制御手段により前記スマートフォン等の通信仕様に変換されて、前記スマートフォン等向け通信手段から該スマートフォン等へ送信される、コンバータモジュール。
In a converter module that enables communication between a drone and a smartphone, etc.
Communication means for smartphones, etc.
A control means having a CPU and a memory,
Equipped with communication means for drones
The control means is customized by a predetermined application software.
The signal from the smartphone or the like is received by the communication means for the smartphone or the like, converted into the communication specifications of the drone by the control means, and transmitted from the communication means for the drone to the drone.
A converter module in which a signal from the drone is received by the communication means for the drone, converted into communication specifications of the smartphone or the like by the control means, and transmitted from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like.
スマートフォン等で操作するドローンの飛行データを常時記録するフライトレコーダモジュールにおいて、
スマートフォン等向け通信手段と、
CPU及びメモリを有する制御手段と、
センサ手段とを備え、
前記スマートフォン等と前記ドローンの間の通信状態が良好なときは、前記センサ手段で感知したドローンの飛行データを前記制御手段の制御により、前記スマートフォン等向け通信手段から該スマートフォン等に向けて送信し、
前記スマートフォン等と前記ドローンの間の通信状態が不良なときは、前記センサ手段で感知したドローンの飛行データを前記制御手段の制御により、前記メモリに一旦記録し、通信状態が回復したときに該メモリに記録された該飛行データを前記スマートフォン等向け通信手段から該スマートフォン等に向けて送信する、フライトレコーダモジュール。
In the flight recorder module that constantly records the flight data of drones operated by smartphones, etc.
Communication means for smartphones, etc.
A control means having a CPU and a memory,
Equipped with sensor means
When the communication state between the smartphone or the like and the drone is good, the flight data of the drone detected by the sensor means is transmitted from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like under the control of the control means. ,
When the communication state between the smartphone or the like and the drone is poor, the flight data of the drone detected by the sensor means is temporarily recorded in the memory under the control of the control means, and when the communication state is restored, the communication state is restored. A flight recorder module that transmits the flight data recorded in the memory from the communication means for the smartphone or the like to the smartphone or the like.
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