JP2021149406A - 遠隔操縦システム - Google Patents

Abstract

【課題】操縦を円滑に切り替えることができ、無人航空機を良好に飛行させることができる、遠隔操縦システムを提供する。
【解決手段】 遠隔操縦システム１０は、無人ヘリコプタ１２と、送信機１４と、基地局１６とを含む。送信機１４は、マニュアル操縦用の第１電波を出力し、基地局１６は、第１電波とは周波数が異なる自動操縦用の第２電波を出力する。無人ヘリコプタ１２の制御部６６は、電波切替時点において、受信アンテナ６８が第１電波を受信するとともに送受信アンテナ７０が第２電波を受信している状態で、第１電波と第２電波との間で電波を切り替え、切り替えられた電波に基づいて無人ヘリコプタ１２をマニュアル操縦または自動操縦する。
【選択図】図２

Description

この発明は遠隔操縦システムに関し、より特定的には無人航空機の操縦するための遠隔操縦システムに関する。

この種の従来技術の一例が特許文献１において開示されている。特許文献１には、第１の操縦用送信機からの操縦電波により無人ヘリコプターを操縦した後、第２の操縦用送信機からの操縦電波により無人ヘリコプターを操縦する場合の、第１の操縦用送信機から第２の操縦用送信機への操縦の切換を行う方法が開示されている。この操縦切換方法では、無人ヘリコプターにストロボフラッシャーを設ける一方、ストロボフラッシャーを点滅させる切換用光源スイッチおよび送信機自体をオン／オフさせるスイッチを各操縦用送信機に設ける。そして、操縦の切換位置付近で、第１の操縦用送信機の切換用光源スイッチをオンさせることにより、ストロボフラッシャーを点滅させる。他方の操縦者はその点滅状態を視覚により確認することができる。一方の操縦者は、予め、決められた点滅回数を確認した後、第１の操縦用送信機のスイッチをオフさせ、操縦電波の発信を停止する一方、他方の操縦者は、反対に、予め、決められた点滅回数を確認した後、第２の操縦用送信機のスイッチをオンさせ、操縦電波の発信を開始する。このようにして、操縦が切り換えられる。

特開平１０−１０８９８４号公報

このような操縦切換方法では、一方の操縦者によって第１の操縦用送信機のスイッチをオフするタイミングと、他方の操縦者によって第２の操縦用送信機のスイッチをオンするタイミングとを正確に合わせる必要があり、このタイミングがずれると問題が生じるおそれがある。たとえば、第２の操縦用送信機のスイッチをオンするタイミングが早ければ、第１の操縦用送信機からの操縦電波と第２の操縦用送信機からの操縦電波とが混信し、一方、第２の操縦用送信機のスイッチをオンするタイミングが遅れると、操縦電波の空白期間を生じる。その結果、操縦の切換を良好に行えず、無人ヘリコプターの飛行に支障をきたす場合がある。

それゆえにこの発明の主たる目的は、操縦を円滑に切り替えることができ、無人航空機を良好に飛行させることができる、遠隔操縦システムを提供することである。

上述の目的を達成するために、無人航空機と、操縦者が無人航空機を操縦するためにマニュアル操縦用の第１電波を出力する第１通信機と、無人航空機を自動操縦するために第１電波とは周波数が異なる自動操縦用の第２電波を出力する第２通信機とを備え、無人航空機の離陸から着陸までの間に少なくとも１回の電波切替時点を有する無人航空機の操縦に用いられる遠隔操縦システムであって、無人航空機は、第１通信機からの第１電波を受信する第１受信部と、第２通信機からの第２電波を受信する第２受信部と、電波切替時点において、第１受信部が第１電波を受信するとともに第２受信部が第２電波を受信している状態で、第１電波と第２電波との間で電波を切り替える切替部と、切替部によって切り替えられた電波に基づいて無人航空機をマニュアル操縦または自動操縦する制御部とを備える、遠隔操縦システムが提供される。

この発明では、第１通信機からのマニュアル操縦用の第１電波と第２通信機からの自動操縦用の第２電波とは相互に周波数が異なり、電波切替時点において、第１通信機から第１電波が出力されるとともに、第２通信機から第２電波が出力されている。このように第１電波および第２電波の周波数は異なるので、両電波が同時に出力されても混信しない。また、電波切替時点において第１電波および第２電波はともに出力されており、その状態で電波が切り替えられるので、操縦用電波の空白期間は生じず、無人航空機は一時的にも無制御とはならない。したがって、操縦を円滑に切り替えることができ、無人航空機を良好に飛行させることができる。

好ましくは、電波切替時点は、無人航空機が離陸モードから移動モードに切り替わるときの第１切替時点と無人航空機が移動モードから着陸モードに切り替わるときの第２切替時点とを含み、切替部は、第１切替時点および第２切替時点のそれぞれにおいて、第１受信部が第１電波を受信するとともに第２受信部が第２電波を受信している状態で、第１電波と第２電波との間で電波を切り替えるように構成される。この場合、無人航空機の離陸から着陸までの間の第１切替時点および第２切替時点のいずれにおいても、たとえば、第１電波によるマニュアル操縦から第２電波による自動操縦への切り替え、および第２電波による自動操縦から第１電波によるマニュアル操縦への切り替えが円滑になり、無人航空機を良好に飛行させることができる。

また好ましくは、切替部は、離陸モードおよび着陸モードでは第１電波を選択し、移動モードでは第２電波を選択するように構成される。このように、無人航空機の離陸時および着陸時に、第１電波によるマニュアル操縦を用いる場合において、第１電波によるマニュアル操縦と第２電波による自動操縦との間で操縦を円滑に切り替えることができ、無人航空機を良好に飛行させることができる。

さらに好ましくは、無人航空機の離陸から着陸までの間に、第１通信機から出力される第１電波は同一周波数であり、第２通信機から出力される第２電波は同一周波数である。このように、同種の操縦モードの電波を同一周波数にすることによって、無人航空機に搭載する通信機の種類を削減することができ、機体コストおよび重量を削減できる。

好ましくは、切替部は、無人航空機の離陸から着陸までの間に第１受信部によって受信される第１電波が混信すれば、電波を第２電波に切り替えるように構成される。この場合、無人航空機の操縦中、無人航空機が第１電波の混信を認識すると、もう一方の第２電波に自動的に切り替えられる。これにより、たとえば無人航空機の離陸用および着陸用の同一周波数の第１電波が誤って同時に発信されても、混信により無人航空機の操縦が影響されることはなく、良好な航行を継続できる。

また好ましくは、無人航空機は、第１電波の受信状況を送信する送信部をさらに含み、第２通信機は、送信部から送信される受信状況を受信する受信部を含む。この場合、自動操縦からマニュアル操縦に移行するとき、事前にマニュアル操縦用の第１電波が全てオフされている状態を、第２通信機側で確認することができ、マニュアル操縦への切り替え後の混信を予防できる。

さらに好ましくは、切替部は、電波切替時点において、第１受信部が第１電波を受信するとともに第２受信部が第２電波を受信している状態で、第１通信機からの指示に基づいて第１電波と第２電波との間での電波を切り替えるように構成される。この場合、第１通信機から切替指示を行うことによって、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、第２通信機の操縦者の負担を軽減できる。

好ましくは、切替部は、電波切替時点において、第１受信部が第１電波を受信するとともに第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、第２通信機からの指示に基づいて第１電波と第２電波との間での電波を切り替えるように構成される。この場合、第２通信機から切替指示を行うことによって、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、第１通信機の操縦者の負担を軽減できる。

また好ましくは、切替部は、電波切替時点において、第１受信部が第１電波を受信するとともに第２受信部が第２電波を受信している状態で、自動的に第１電波と第２電波との間での電波を切り替えるように構成される。この場合、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、第１通信機および第２通信機の操縦者の負担を軽減できる。

この発明によれば、操縦を円滑に切り替えることができ、無人航空機を良好に飛行させることができる。

この発明の一実施形態に係る遠隔操縦システムを示す図解図である。 遠隔操縦システムの一例を示す電気的ブロック図である。 遠隔操縦システムの動作を説明するための模式図である。 遠隔操縦システムの動作の一例を示すフロー図である。 図４の動作の続きを示すフロー図である。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。

図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係る遠隔操縦システム１０は、無人ヘリコプタ１２と、送信機１４と、基地局１６と含み、無人ヘリコプタ１２の操縦に用いられる。

無人ヘリコプタ１２は、ボディ１８、マスト２０、メインロータ２２、テールロータ２４および機器２６を含む。マスト２０は、ボディ１８から上方に突出するようにかつ回転可能に設けられる。マスト２０の上端部にメインロータ２２が固定される。テールロータ２４は、ボディ１８の後端部に回転可能に設けられる。機器２６は、ボディ１６に設けられる。機器２６については後述する。

送信機１４は、無人ヘリコプタ１２に向けて信号を送信し、操縦者２Ａ，２Ｂ（図３参照）が無人ヘリコプタ１２を操縦するためにマニュアル操縦用の第１電波を出力する。送信機１４は、第１スティック状部材２８ａ、第２スティック状部材２８ｂ、信号生成部３０、ＣＰＵ３２、高周波部３４、送信アンテナ３６、電源スイッチ３８、バッテリ４０および切替スイッチ４２を含む。

図１を参照して、第１スティック状部材２８ａおよび第２スティック状部材２８ｂは、中立位置から前後左右に移動（傾斜）可能に設けられる。第１スティック状部材２８ａをａｂ方向（前後方向）に操作することにより、無人ヘリコプタ１２のモータ８４（後述）が制御され、飛行中の機首の上下方向の角度が変更され、無人ヘリコプタ１２が加速又は減速（前進または後進）する。第１スティック状部材２８ａをｃｄ方向（左右方向）に操作することにより、機首が左右方向に振られる。第２スティック状部材２８ｂをｅｆ方向（前後方向）に操作することにより、機体が上昇または下降する。第２スティック状部材２８ｂをｇｈ方向（左右方向）に操作することにより、機体が左右方向に傾けられる。

信号生成部３０によって、第１スティック状部材２８ａおよび／または第２スティック状部材２８ｂの中立位置からの操作量に応じたアナログの操作情報が生成され、ＣＰＵ３２によって、与えられたアナログの操作情報がデジタルの操作情報に変換され、高周波部３４に送られる。

電源スイッチ３８をオンすることによって、バッテリ４０からの電力が電源スイッチ３８を介してＣＰＵ３２に与えられて、送信機１４が起動され、マニュアル操縦用の第１電波を出力可能な状態となる。

切替スイッチ４２によって、マニュアル操縦用の第１電波および自動操縦用の第２電波の切り替えが指示される。切替スイッチ４２からの信号がＣＰＵ３２に与えられ、ＣＰＵ３２によって、与えられた信号がデジタルの操作情報に変換され、高周波部３４に送られる。

高周波部３４では、デジタルの操作情報によって変調され、得られた無線信号が第１電波として送信アンテナ３６から送信される。

基地局１６は、無人ヘリコプタ１２との間で信号を送受信し、無人ヘリコプタ１２を自動操縦するために第１電波とは周波数が異なる自動操縦用の第２電波を出力する。

基地局１６は、自動操縦用の操縦装置４４を含む。操縦装置４４は、たとえばパーソナルコンピュータからなり、制御部４６、入力部４８および表示部５０を含む。制御部４６は、ＣＰＵ４６ａおよびメモリ４６ｂを含む。メモリ４６ｂには、操縦装置４４の動作を制御するためのプログラムや、入力部４８から入力された情報等が記憶される。ＣＰＵ４６ａ（制御部４６）は、メモリ４６ｂに記憶されたプログラムを実行して、自動操縦用のデジタルの操作情報を生成し、高周波部５８（後述）に出力する。表示部５０には、無人ヘリコプタ１２の飛行状態や、第１電波や第２電波の受信状況等が表示される。

基地局１６は、さらに、操縦スティック５２、信号生成部５４、ＣＰＵ５６、高周波部５８、送受信アンテナ６０、電源スイッチ６２および切替スイッチ６４を含む。

操縦スティック５２は、無人ヘリコプタ１２を操舵するものである。操縦スティック５２を操作することによって、たとえば、無人ヘリコプタ１２の図示しない駆動源からの駆動力が制御され、それによってメインロータ２２およびテールロータ２４の回転が制御される。

信号生成部５４によって、操縦スティック５２の操作に応じたアナログの操作情報が生成され、ＣＰＵ５６によって、与えられたアナログの操作情報がデジタルの操作情報に変換され、高周波部５８に送られる。

電源スイッチ６２をオンすることによって、基地局１６が起動され、自動操縦用の第２電波を出力可能な状態となる。

切替スイッチ６４によって、マニュアル操縦用の第１電波および自動操縦用の第２電波の切り替えが指示される。切替スイッチ６４からの信号がＣＰＵ５６に与えられ、ＣＰＵ５６によって、与えられた信号がデジタルの操作情報に変換され、高周波部５８に送られる。

高周波部５８では、デジタルの操作情報によって変調され、得られた無線信号が第２電波として送受信アンテナ６０から送信される。

無人ヘリコプタ１２の機器２６は、制御部６６、受信アンテナ６８、送受信アンテナ７０、高周波部７２，７４、ＧＰＳアンテナ７６、ＧＰＳ受信部７８、方位センサ８０、モータ駆動部８２およびモータ８４を含む。

送信機１４の送信アンテナ３６から送信された無線信号は、受信アンテナ６８で受信されて、高周波部７２によって操作に応じたデジタルの操作情報に復調され、制御部６６に与えられる。また、基地局１６の送受信アンテナ６０から送信された無線信号は、送受信アンテナ７０で受信されて、高周波部７４によって基地局１６での操作に応じたデジタルの操作情報に復調され、制御部６６に与えられる。

ＧＰＳ衛星８０からの無人ヘリコプタ１２に関するＧＰＳ信号がＧＰＳアンテナ７６によって受信され、ＧＰＳ受信部７８へ与えられる。ＧＰＳ受信部７８では、与えられたＧＰＳ信号から無人ヘリコプタ１２の位置に関する情報および現在の速度を示す速度情報が抽出され、位置に関する情報および速度情報は制御部６６へ与えられる。また、方位センサ８０によって、無人ヘリコプタ１２の飛行方位が検出され、方位検出信号は制御部６６へ与えられる。

制御部６６は、ＣＰＵ６６ａおよびメモリ６６ｂを含む。ＣＰＵ６６ａ（制御部６６）は、メモリ６６ｂに記憶されたプログラムを実行し、各構成要素に指示を与え、無人ヘリコプタ１２を制御する。たとえば、ＣＰＵ６６ａ（制御部６６）は、与えられた操作情報および速度情報に基づいて制御情報を生成し、モータ駆動部８２を制御し、モータ駆動部８２によってモータ８４が駆動される。モータ８４の駆動によって、メインロータ２２の角度が変更され、飛行中の無人ヘリコプタ１２の機首の上下方向の角度等が調節され、飛行状態が制御される。また、ＣＰＵ６６ａ（制御部６６）は、与えられた位置に関する情報から無人ヘリコプタ１２の飛行距離を検出する。

この実施形態では、無人ヘリコプタ１２が無人航空機に相当し、送信機１４が第１通信機に相当し、基地局１６が第２通信機に相当する。制御部６６は、切替部および制御部として機能する。受信アンテナ６８および高周波部７０が第１受信部に相当し、送受信アンテナ７０および高周波部７４が第２受信部に相当する。送受信アンテナ７０および高周波部７４は、無人航空機の送信部としても機能する。送受信アンテナ６０および高周波部５８は、第２通信部の受信部として機能する。

ついで、遠隔操縦システム１０の動作の一例について説明する。

図３を参照して、ここでは、無人ヘリコプタ１２を、地点Ａから地点Ｂ，Ｃを介して地点Ｄまで移動させる。無人ヘリコプタ１２は、地点Ａ，Ｂ間の離陸モードおよび地点Ｃ，Ｄ間の着陸モードでは、第１電波が選択されてマニュアル操縦され、地点Ｂ，Ｃ間の移動モードでは、第２電波が選択されて自動操縦される。無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間に、地点Ａ側の送信機１４および地点Ｄ側の送信機１４から出力されるマニュアル操縦用の第１電波は同一周波数である。この例では、第１電波は７３ＭＨｚに設定され、第２電波は２．４ＧＨｚに設定される。第２電波は、地点Ａから地点Ｂ，Ｃを介して地点Ｄに至る全区間において発信される。

図４および図５を参照して、まず、基地局１６の操縦者１が自動操縦用の電源スイッチ６２をオンすると、基地局１６の送受信アンテナ６０から自動操縦用の第２電波が出力され、無人ヘリコプタ１２の送受信アンテナ７０が受信する（ステップＳ１）。ついで、送信機１４の操縦者２Ａがマニュアル操縦用の電源スイッチ３８をオンすると、送信機１４の送受信アンテナ３６からマニュアル操縦用の第１電波が出力され、無人ヘリコプタ１２の受信アンテナ６８が受信する（ステップＳ３）。ここで、電源スイッチ３８，６２をオンすることによる遠隔操縦システム１０の起動時には、無人ヘリコプタ１２の制御部６６は、デフォルトで第１電波を優先的に選択し、無人ヘリコプタ１２を第１電波に基づいてマニュアル操縦する。

無人ヘリコプタ１２は、第１電波に基づいてマニュアル操縦されて地点Ａから離陸し（ステップＳ５）、操縦切替地点である地点Ｂまで移動される（ステップＳ７）。制御部６６は、ＧＰＳ衛星８６からのＧＰＳ信号に含まれる無人ヘリコプタ１２の位置に関する情報に基づいて無人ヘリコプタ１２の位置を認識できる。無人ヘリコプタ１２が地点Ｂに到着すると、制御部６６は、自動操縦用の電源スイッチ６２がオンされているか否かを判断し（ステップＳ９）、電源スイッチ６２がオンされるまで待機する。すなわち、制御部６６は、無人ヘリコプタ１２が地点Ｂに到着した時点で、無人ヘリコプタ１２が自動操縦用の第２電波および操縦者２Ａからのマニュアル操縦用の第１電波の両方を受信しているか否かを確認する。

ステップＳ９において所定時間経過しても電源スイッチ６２がオンされたことを確認できなければ、自動操縦に移行することができないので、送信機１４の操縦者２Ａは、無人ヘリコプタ１２の飛行を中断し、無人ヘリコプタ１２をマニュアル操縦で着陸させる。一方、ステップＳ９において、制御部６６が、電源スイッチ６２がオンされていることを確認できれば、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、制御部６６は、自動操縦への切り替えは手動によるか否かを判断する。ステップＳ１１において自動操縦への切り替えは手動切替であれば、制御部６６は、基地局１６の操縦者１からの指示による手動切替か否かを判断する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３がＹＥＳであれば、制御部６６は、基地局１６の操縦者１からの切替指示があったか否かを判断する（ステップＳ１５）。この切替指示は、基地局１６の切替スイッチ６４を操作して行われる。ステップＳ１５では、基地局１６からの指示があるまで待機し、基地局１６からの指示があれば、制御部６６は、当該指示に基づいて、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第１電波から第２電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦を自動操縦に切り替える（ステップＳ１７）。

一方、ステップＳ１３がＮＯであれば、送信機１４の操縦者２Ａからの指示による手動切替に設定されているとして、制御部６６は、送信機１４の操縦者からの切替指示があったか否かを判断する（ステップＳ１９）。この切替指示は、送信機１４の切替スイッチ４２を操作して行われる。ステップＳ１９では、送信機１４からの指示があるまで待機し、送信機１４からの指示があれば、制御部６６は、当該指示に基づいて、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第１電波から第２電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦を自動操縦に切り替える（ステップＳ１７）。

また、ステップＳ１１において自動操縦への切り替えは自動切替であれば、制御部６６は、自動的に、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第１電波から第２電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦を自動操縦に切り替える（ステップＳ１７）。

このように電波切替方法としては、送信機１４からの指示による手動切替、基地局１６からの指示による手動切替、および自動切替の３パターンがあり、基地局１６内の操縦装置３８の入力部４８によって、電波切替方法を設定できる。電波切替方法を示す情報は、基地局１６から無人ヘリコプタ１２に送信される。無人ヘリコプタ１２の制御部６６は、ステップＳ１１，Ｓ１３において、送信されてきた当該情報に基づいて電波切替方法を判断できる。そして、制御部６６は、無人ヘリコプタ１２が離陸モードから移動モードに切り替わるときの第１切替時点において、受信アンテナ６８が第１電波を受信するとともに送受信アンテナ７０が第２電波を受信している状態で、送信機１４からの指示、基地局１６からの指示または自動的に、電波を第１電波から第２電波に切り替えることができる。

ステップＳ１７において電波が切り替えられた後、送信機１４の操縦者２Ａがマニュアル操縦用の電源スイッチ３８をオフする（ステップＳ２１）。すると、送信機１４の送信アンテナ３６からはマニュアル操縦用の第１電波が出力されなくなり、地点Ｄ側の送信機１４からの第１電波との混信を防止できる。そして、制御部６６は、第２電波に基づいて無人ヘリコプタ１２を自動操縦して、操縦切替地点である地点Ｃまで移動させる（ステップＳ２３）。無人ヘリコプタ１２が地点Ｃに到着すると、制御部６６は、送信機１４の操縦者２Ｂによってマニュアル操縦用の電源スイッチ３８がオンされているか否かを判断し（ステップＳ２５）、電源スイッチ３８がオンされるまで待機する。すなわち、制御部６６は、無人ヘリコプタ１２が地点Ｃに到着した時点で、無人ヘリコプタ１２が自動操縦用の第２電波および操縦者２Ｂからのマニュアル操縦用の第１電波の両方を受信しているか否かを確認する。

ステップＳ２５において、制御部６６が、電源スイッチ３８がオンされたことを確認できれば、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、制御部６６は、マニュアル操縦への切り替えは手動によるか否かを判断する。ステップＳ２７においてマニュアル操縦への切り替えは手動切替であれば、制御部６６は、基地局１６の操縦者１の指示による手動切替か否かを判断する（ステップＳ２９）。

ステップＳ２９がＹＥＳであれば、制御部６６は、基地局１６の操縦者１からの切替指示があったか否かを判断する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１では、基地局１６からの指示があるまで待機し、基地局１６からの指示があれば、制御部６６は、当該指示に基づいて、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第２電波から第１電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦をマニュアル操縦に切り替える（ステップＳ３３）。

一方、ステップＳ２９がＮＯであれば、送信機１４の操縦者２Ｂからの指示による手動切替に設定されているとして、制御部６６は、送信機１４の操縦者からの切替指示があったか否かを判断する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５では、送信機１４からの指示があるまで待機し、送信機１４からの指示があれば、制御部６６は、当該指示に基づいて、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第２電波から第１電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦をマニュアル操縦に切り替える（ステップＳ３３）。

また、ステップＳ２７においてマニュアル操縦への切り替えは自動切替であれば、制御部６６は、自動的に、無人ヘリコプタ１２の制御に用いる電波を第２電波から第１電波に切り替え、無人ヘリコプタ１２の操縦をマニュアル操縦に切り替える（ステップＳ３３）。

ここで、無人ヘリコプタ１２の制御部６６は、ステップＳ２７，Ｓ２９において、基地局１６から送信されてきた電波切替方法を示す情報に基づいて電波切替方法を判断できる。そして、制御部６６は、無人ヘリコプタ１２が移動モードから着陸モードに切り替わるときの第２切替時点において、受信アンテナ６８が第１電波を受信するとともに送受信アンテナ７０が第２電波を受信している状態で、送信機１４からの指示、基地局１６からの指示または自動的に、電波を第２電波から第１電波に切り替えることができる。

ステップＳ３３において電波が切り替えられた後、制御部６６は、第１電波に基づいて無人ヘリコプタ１２をマニュアル操縦して、地点Ｄに着陸させ（ステップＳ３７）、終了する。

なお、無人ヘリコプタ１２の制御部６６は、無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間に、受信アンテナ６８から受信する第１電波が混信すれば、電波を第２電波に切り替える。たとえば、ステップＳ２１において離陸側の送信機１４の操縦者２Ａが電源スイッチ３８をオフし忘れ、その後、ステップ２５において着陸側の送信機１４の操縦者２Ｂがマニュアル操縦用の電源スイッチ３８をオンすると、混信する可能性があるが、このような場合に効果的である。この場合、電波を第２電波に切り替えた後、操縦者２Ａに電源スイッチ３８をオフするよう連絡することが望ましい。

また、無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間に、無人ヘリコプタ１２は、第１電波の受信状況を送受信アンテナ７０から送信する。すると、基地局１６は、無人ヘリコプタ１２での第１電波の受信状況を、送受信アンテナ６０から受信し、表示部５０に表示させる。これによって、基地局１６では、送信機１４からの第１電波の発信の有無、すなわち無人ヘリコプタ１２が第１電波を受信しているか否かを、常に確認できる。

このような遠隔操縦システム１０によれば、送信機１４からのマニュアル操縦用の第１電波と基地局１６からの自動操縦用の第２電波とは相互に周波数が異なり、電波切替時点において、送信機１４から第１電波が出力されるとともに、基地局１６から第２電波が出力されている。このように第１電波および第２電波の周波数は異なるので、両電波が同時に出力されても混信しない。また、電波切替時点において第１電波および第２電波はともに出力されており、その状態で電波が切り替えられるので、操縦用電波の空白期間は生じず、無人ヘリコプタ１２は一時的にも無制御とはならない。したがって、操縦を円滑に切り替えることができ、無人ヘリコプタ１２を良好に飛行させることができる。

無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間の第１切替時点および第２切替時点のいずれにおいても、第１電波によるマニュアル操縦から第２電波による自動操縦への切り替え、および第２電波による自動操縦から第１電波によるマニュアル操縦への切り替えが円滑になり、無人ヘリコプタ１２を良好に飛行させることができる。

このように、無人ヘリコプタ１２の離陸時および着陸時に、第１電波によるマニュアル操縦を用いる場合において、第１電波によるマニュアル操縦と第２電波による自動操縦との間で操縦を円滑に切り替えることができ、無人ヘリコプタ１２を良好に飛行させることができる。

同種の操縦モードの電波を同一周波数にすることによって、無人ヘリコプタ１２に搭載する通信機の種類を削減することができ、機体コストおよび重量を削減できる。

無人ヘリコプタ１２の操縦中、無人ヘリコプタ１２が第１電波の混信を認識すると、もう一方の第２電波に自動的に切り替えられる。これにより、たとえば無人ヘリコプタ１２の離陸用および着陸用の同一周波数の第１電波が誤って同時に発信されても、混信により無人ヘリコプタ１２の操縦が影響されることはなく、良好な航行を継続できる。

無人ヘリコプタ１２から第１電波の受信状況を送信し、基地局１６が、無人ヘリコプタ１２から送信される受信状況を受信することによって、自動操縦からマニュアル操縦に移行するとき、事前にマニュアル操縦用の第１電波が全てオフされている状態を、基地局１６側で確認することができ、マニュアル操縦への切り替え後の混信を予防できる。

送信機１４の切替スイッチ４２から切替指示を行うことによって、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、基地局１６の操縦者１の負担を軽減できる。

基地局１６の切替スイッチ６４から切替指示を行うことによって、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、送信機１４の操縦者２Ａ，２Ｂの負担を軽減できる。

自動的に第１電波と第２電波との間での電波を切り替えることによって、マニュアル操縦と自動操縦との間の操縦切替を確実に行うことができ、切替スイッチ４２，６４を用いる必要はなく、送信機１４の操縦者２Ａ，２Ｂおよび基地局１６の操縦者１の負担を軽減できる。

なお、上述の実施形態では、制御部６６は、地点Ａ，Ｂ間の離陸モードおよび地点Ｃ，Ｄ間の着陸モードでは第１電波を選択して無人ヘリコプタ１４をマニュアル操縦し、地点Ｂ，Ｃ間の移動モードでは第２電波を選択して無人ヘリコプタ１２を自動操縦する場合について説明したが、これに限定されない。制御部６６が、地点Ａ，Ｂ間の離陸モードおよび地点Ｃ，Ｄ間の着陸モードでは第２電波を選択して無人ヘリコプタ１２を自動操縦し、地点Ｂ，Ｃ間の移動モードでは第１電波を選択して無人ヘリコプタ１２をマニュアル操縦する場合にも、この発明を適用できる。この場合においても、第２電波による自動操縦と第１電波によるマニュアル操縦との間で操縦を円滑に切り替えることができ、無人ヘリコプタ１２を良好に飛行させることができる。また、地点Ａ，Ｂ間の離陸モードで用いられる第２電波と地点Ｃ，Ｄ間の着陸モードで用いられる第２電波とを同一周波数にすることによって、無人ヘリコプタ１２に搭載する通信機の種類を削減することができ、機体コストおよび重量を削減できる。

上述の実施形態では、無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間に、第１切替時点および第２切替時点の２回の電波切替時点を有する場合について説明したが、これに限定されない。この発明は、無人ヘリコプタ１２の離陸から着陸までの間に、少なくとも１回の電波切替時点を有する無人航空機の操縦に用いることができる。

地点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、特定の位置に限定されず、特定の位置を含む一定のエリアであればよい。

上述の実施形態では、基地局１６は、無人ヘリコプタ１２の送受信アンテナ７０から送信される受信状況を、送受信アンテナ６０から受信し、表示部５０に表示させる場合について説明したが、これに限定されない。当該受信状況は、基地局１６から他の機器に出力され、その機器の表示部に表示されてもよい。また、当該受信状況は、基地局１６や他の機器において音声出力によって報知されてもよい。

上述の実施形態では、第１通信機として送信機１４が用いられ、第２通信機として基地局１６が用いられたが、これに限定されない。第１通信機としては、操縦者が無人ヘリコプタ１２を操縦するためにマニュアル操縦用の第１電波を出力できる任意の通信機を用いることができ、たとえば通信機本体を傾けて操作する形態の通信機を用いることができる。第２通信機としては、無人ヘリコプタ１２を自動操縦するために第１電波とは周波数が異なる自動操縦用の第２電波を出力できる任意の通信機を用いることができ、たとえば第１通信機と同じ形態の通信機を用いることができる。

この発明における電波による通信は、Wi-FiやBluetooth（登録商標）などを用いた無線通信であってもよい。

上述の実施形態では、無人航空機として無人ヘリコプタ１２が用いられる場合について説明したが、これに限定されない。無人航空機として、マルチコプタやそれ以外の任意の飛行体を用いることができる。

１０ 遠隔操縦システム
１２ 無人ヘリコプタ
１４ 送信機
１６ 基地局
２６ 機器
３４，５８，７２，７４ 高周波部
３６ 送信アンテナ
３８，６２ 電源スイッチ
４２，６４ 切替スイッチ
４４ 操縦装置
４６，６６ 制御部
４８ 入力部
５０ 表示部
６０，７０ 送受信アンテナ
６８ 受信アンテナ

Claims (9)

1. 無人航空機と、操縦者が前記無人航空機を操縦するためにマニュアル操縦用の第１電波を出力する第１通信機と、前記無人航空機を自動操縦するために前記第１電波とは周波数が異なる自動操縦用の第２電波を出力する第２通信機とを備え、前記無人航空機の離陸から着陸までの間に少なくとも１回の電波切替時点を有する前記無人航空機の操縦に用いられる遠隔操縦システムであって、
   前記無人航空機は、
   前記第１通信機からの前記第１電波を受信する第１受信部と、
   前記第２通信機からの前記第２電波を受信する第２受信部と、
   前記電波切替時点において、前記第１受信部が前記第１電波を受信するとともに前記第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、前記第１電波と前記第２電波との間で電波を切り替える切替部と、
   前記切替部によって切り替えられた電波に基づいて前記無人航空機をマニュアル操縦または自動操縦する制御部とを備える、遠隔操縦システム。
2. 前記電波切替時点は、前記無人航空機が離陸モードから移動モードに切り替わるときの第１切替時点と前記無人航空機が移動モードから着陸モードに切り替わるときの第２切替時点とを含み、
   前記切替部は、前記第１切替時点および前記第２切替時点のそれぞれにおいて、前記第１受信部が前記第１電波を受信するとともに前記第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、前記第１電波と前記第２電波との間で電波を切り替えるように構成される、請求項１に記載の遠隔操縦システム。
3. 前記切替部は、前記離陸モードおよび前記着陸モードでは前記第１電波を選択し、前記移動モードでは前記第２電波を選択するように構成される、請求項２に記載の遠隔操縦システム。
4. 前記無人航空機の離陸から着陸までの間に、前記第１通信機から出力される前記第１電波は同一周波数であり、前記第２通信機から出力される前記第２電波は同一周波数である、請求項１から３のいずれかに記載の遠隔操縦システム。
5. 前記切替部は、前記無人航空機の離陸から着陸までの間に前記第１受信部によって受信される前記第１電波が混信すれば、電波を前記第２電波に切り替えるように構成される、請求項１から４のいずれかに記載の遠隔操縦システム。
6. 前記無人航空機は、前記第１電波の受信状況を送信する送信部をさらに含み、
   前記第２通信機は、前記送信部から送信される前記受信状況を受信する受信部を含む、請求項１から５のいずれかに記載の遠隔操縦システム。
7. 前記切替部は、前記電波切替時点において、前記第１受信部が前記第１電波を受信するとともに前記第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、前記第１通信機からの指示に基づいて前記第１電波と前記第２電波との間での電波を切り替えるように構成される、請求項１から６のいずれかに記載の遠隔操縦システム。
8. 前記切替部は、前記電波切替時点において、前記第１受信部が前記第１電波を受信するとともに前記第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、前記第２通信機からの指示に基づいて前記第１電波と前記第２電波との間での電波を切り替えるように構成される、請求項１から６のいずれかに記載の遠隔操縦システム。
9. 前記切替部は、前記電波切替時点において、前記第１受信部が前記第１電波を受信するとともに前記第２受信部が前記第２電波を受信している状態で、自動的に前記第１電波と前記第２電波との間での電波を切り替えるように構成される、請求項１から６のいずれかに記載の遠隔操縦システム。

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