JP2021160580A - ドローン誘導方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道路線を予め設定された飛行経路とする場合において、送電線からの電磁波によるドローンの誤動作を防止することの可能なドローンの誘導方法およびその装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ドローン３によって、鉄道路線２に沿って設置された路線構成体４を検出するとともに、この路線構成体との距離を検出しておき、ドローンを、路線構成体の検出状態を保持しつつ飛行させることにより、このドローンを路線構成体に沿って飛行させ、かつ、鉄道路線に沿って設置された送電線周りに、この送電線から所定距離離間した特定領域を設定しておき、検出した距離に基づきドローンを特定領域内に侵入することを防止しつつ飛行させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドローンを予め設定した飛行経路に沿って飛行させるようにしたドローンの誘導方法およびその装置に係わり、特に鉄道路線に好適に用いられるドローンの誘導方法およびその装置に関する。

近年、遠隔操作や自動制御によって飛行するドローンが普及し、このドローンにカメラ等の撮像装置を搭載して、人間が近づくことが困難な箇所を空撮することが行なわれている。

このようなドローンの飛行を誘導する技術が、たとえば、特許文献１に示されている。

この技術は、ＧＰＳ等から得られるドローンの実際の位置情報を取得するとともに、この取得された位置情報を予め設定された飛行経路の位置情報と比較しつつドローンを飛行させるようにしている。

このようなドローンの誘導技術は、ドローンを自動で飛行させるという利便性がある。

特開２０２０−４６３８０号公報

しかしながら、この技術では、ドローンの飛行経路を設定するシステムや、このシステムにドローンの飛行経路を予め入力する作業や、ドローンに実際の位置特定のためのシステム、および、ドローンの実位置を予め設定された飛行経路に合致させるためのソフトウェアを含めたシステムが必要となる。

このために、飛行経路を予め設定作業やその変更作業をするために、訓練された特別な技術者が必要となり、また、ドローンを誘導する設備が高額で複雑なものとなりやすいといった問題点がある。

一方、ドローンを物流に用いることが検討されているが、この物流は、一旦、物品を主要な集荷施設に集荷し、この集荷施設から自動車等によって個々の配達先へ搬送する形態が殆どであり、ここで、ドローンは複数ある集荷施設間における物品の搬送に用いることが想定されている。

このようなドローンによる物品の搬送を行なう際に、集荷施設間の距離が長い場合が多く、また、集荷施設間には多くの障害物、たとえば、建築物や送電設備が存在する。

これらの障害物を回避するには、障害物が比較的に少ない道路に沿って飛行経路を設定することが考えられている。

このような飛行経路の設定方法であると、ドローンを、集荷施設間を直線的に飛行させることができず飛行距離が長くなる。

また、道路の上方には電線や通信線等が複雑に敷設されており、かつ、その敷設状態を精度よく確認することができないことから、これらを避けて飛行経路を設定しなければならず、ドローンの飛行経路の設定を困難なものとしている。

このような不具合を解消するために、本出願人は、比較的直線状に設置され、かつ、上方が開放された鉄道路線をドローンの飛行経路とすることに着眼した。

しかしながら、ドローンを鉄道路線に沿って飛行させた結果、ドローンが何らかの原因で異常な飛行を行なう現象が生じた。

本出願人は、種々の実験の結果、前述したドローンの異常飛行の原因として、鉄道路線に敷設されている送電線から生じる電磁波が、ドローンの飛行を制御している電子機器に作用し誤作動を生じさせていることを知見した。

本発明のドローン誘導方法は、前述した知見に基づきなされたもので、鉄道路線に沿ってドローンを誘導するドローン誘導方法であって、前記ドローンによって前記鉄道路線に沿って設置された路線構成体を検出するとともに、この路線構成体との距離を検出しておき、前記ドローンを、前記路線構成体の検出状態を保持しつつ飛行させることにより、このドローンを前記路線構成体に沿って飛行させ、かつ、前記鉄道路線に沿って設置された送電線周りに、この送電線から所定距離離間した特定領域を設定しておき、前記検出した距離に基づき前記ドローンを前記特定領域内に侵入することを防止しつつ飛行させることを特徴とする。

このように構成されたドローン誘導方法によれば、ドローンは、路線構成体を検知した状態を保持しつつ飛行し、これによって、路線構成体に沿って自動飛行を行なう。

ここで、鉄道路線の適宜箇所に物品の集荷施設を設けることにより、集荷施設間の物品搬送を可能にする。

また、鉄道路線は、その全線において建築物や送電線等の障害物を避けて設置されており、その上方が大きく開放されていることが殆どである。
したがって、ドローンの飛行経路を設定する上において障害物による制限が少なくこの点からも飛行経路の設定作業を簡便なものとすることができる。

さらに、鉄道路線は駅等の施設間を極力直線的結んで設置される。
このため、ドローンを直線的に飛行させることができるので、飛行経路を極力短くして搬送時間を短縮することができる。

そして、ドローンは、距離検出手段によって路線構成体との距離が常時検出しており、この検出された距離情報に基づき、送電線周りに設定された特定領域内へ侵入することが防止される。

ここで、前記特定領域を、送電線から生じる電磁波がドローンの制御機器に影響を与える距離以上の距離で設定しておくことにより、ドローンの異常飛行を防止することができる。

前記路線構成体として、き電線、吊架線、あるいは、トロリー線が挙げられ、また、前記送電線として、き電線、あるいは、トロリー線が挙げられる。

本発明のドローン誘導装置は、鉄道路線に沿ってドローンを誘導するドローン誘導装置であって、前記ドローンに、前記鉄道路線に沿って設置される路線構成体を検出する路線検出手段と、前記路線構成体との距離を検出する距離検出手段と、前記路線検出手段および前記距離検出手段の検出結果に基づき前記ドローンの飛行経路を制御する制御手段とを備え、前記鉄道路線に沿って設置された送電線周りに、この送電線から所定距離離間した特定領域を設定しておき、前記制御手段が、前記ドローンを前記路線構成体の検出状態を保持しつつ飛行させることにより、このドローンを前記路線構成体に沿って飛行させ、かつ、前記ドローンを前記領域内に侵入することを防止しつつ飛行させるように構成されていることを特徴とする。

ドローン誘導装置をこのような構成とすることにより、前述したドローン誘導方法を有効に実施することができる。

本発明によれば、鉄道路線を予め設定された飛行経路とすることにより、ドローンの自動飛行を行なうことができるとともに、その飛行経路の設定や変更を簡便な作業で行なうことができ、さらに、送電線からの電磁波の影響による異常飛行を防止したドローンの誘導方法およびその装置を提供することができる。

本発明のドローン誘導装置の一実施形態を示す正面図である。 本発明のドローン誘導装置の一実施形態を示すもので、吊架線および誘導タグを示す要部の拡大図である。 本発明のドローン誘導装置の一実施形態を示すもので、吊架線および誘導タグの変形例を示す要部の拡大図である。 本発明のドローン誘導装置の一実施形態を示すもので、吊架線および誘導タグの変形例を示す要部の拡大図である。

まず、本発明のドローン誘導方法に先だって、当該方法を有効に実施するためのドローン誘導装置の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１において、符号１は、本実施形態のドローン誘導装置を示す。

本実施形態のドローン誘導装置１は、鉄道路線２に沿ってドローン３を誘導するようにしたもので、鉄道路線２に沿って設置される路線構成体４と、この路線構成体４に装着され、路線情報および路線中の位置情報が記録された誘導タグ５と、ドローン３に設けられ、誘導タグ５に記録された情報を取得する認識手段６とを備えた構成となっている。

前記路線構成体４は、車両７の走行軌道を形成するレール８や、車両７の上方に、レール８に沿って張設されたきき電線９や、このき電線９に吊架線１０を介して吊架され車両７に装着されたパンタグラフ１２が摺接させられるトロリー線１１が含まれる。

本実施形態においては、路線構成体４としてき電線９を用いた例について説明する。

前記き電線９には、その長さ方向に所定間隔をおいて誘導タグ５が全長にわたって装着されている。

この誘導タグ５には、鉄道路線２の路線情報（運行経路等）や起点からの距離情報等が記録されており、路線情報によりドローン３の飛行経路が形成されるようになっている。

そして、これらの路線情報や距離情報等は、たとえば、図２に示すように多数の色の組み合わせによってコード化されている。

前記認識手段６は、本実施形態では画像認識装置が用いられ、この画像認識装置によって、誘導タグ５に記録された路線情報や距離情報を取得することによって路線構成体４が検出される。

本実施形態では、前記認識手段６と誘導タグ５により、路線構成体４を検出する路線検出手段が構成され、また、認識手段６に誘導タグ５との距離を計測する機能を付加することにより、ドローン３と路線構成体４との距離を計測する距離検出手段が構成されている。
また、図１に示すように、前記き電線９周りに、所定距離Ｌを半径とした特定領域Ａが円柱状に設定されている。

ついで、このように構成されたドローン誘導装置１の作用とともに、本発明のドローン誘導方法について説明する
ドローン３は、認識手段６によってき電線９に設けられている誘導タグ５を順次連続して認識することにより自動飛行を行なう。

ここで、鉄道路線２の適宜箇所に物品の集荷施設を設けることにより、集荷施設間の物品搬送を可能にする。

そして、誘導タグ５をき電線９に装着するといった簡便な作業によってドローン３の飛行経路を設定することができる。

また、ドローン３に誘導タグ５を認識する認識手段６を設けるだけでドローン３の飛行経路の設定やその変更をすることができ、ドローン誘導に必要な誘導システムの簡素化と低価格化を実現することができる。

さらに、鉄道路線２は、その全線において建築物や送電線等の障害物を避けて設置されており、その上方が大きく開放されていることからドローンの飛行経路を設定する上において障害物による制限が少なくこの点からも飛行経路の設定作業を簡便なものとすることができる。

また、鉄道路線２は駅等の施設間を極力直線的結んで設置される。
このため、ドローン３を極力直線的に飛行させることができるので、飛行経路を極力短くして搬送時間を短縮することができる。

そして、ドローン３が、き電線９周りに設定されている特定領域Ａ内に侵入しようとすると、ドローン３とき電線９との距離情報に基づき、特定領域Ａへ向かうドローン３の移動が停止させられる。

これによって、き電線９から生じる電磁波にドローン３に作用することが防止され、このドローン３の誤動作を防止することができる。

なお、前記実施形態において示した各構成部材は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

１ ドローン誘導装置
２ 鉄道路線
３ ドローン
４ 路線構成体
５ 誘導タグ
６ 認識手段
７ 車両
８ レール
９ き電線
１０ 吊架線
１１ トロリー線
１２ パンタグラフ
１３ バーコード
１４ ＱＲコード（商標登録）
１５ 誘導タグ
Ａ 特定領域

Claims (12)

1. 鉄道路線に沿ってドローンを誘導するドローン誘導方法であって、前記ドローンによって前記鉄道路線に沿って設置された路線構成体を検出するとともに、この路線構成体との距離を検出しておき、前記ドローンを、前記路線構成体の検出状態を保持しつつ飛行させることにより、このドローンを前記路線構成体に沿って飛行させ、かつ、前記鉄道路線に沿って設置された送電線周りに、この送電線から所定距離離間した特定領域を設定しておき、前記検出した距離に基づき前記ドローンを前記特定領域内に侵入することを防止しつつ飛行させることを特徴とするドローン誘導方法。
2. 前記路線構成体が、き電線であることを特徴とする請求項１に記載のドローン誘導方法。
3. 前記路線構成体が、吊架線であることを特徴とする請求項１に記載のドローン誘導方法。
4. 前記路線構成体が、トロリー線であることを特徴とする請求項１に記載のドローン誘導方法。
5. 前記送電線が、き電線であることを特徴とする請求項１に記載のドローン誘導方法。
6. 前記送電線が、トロリー線であることを特徴とする請求項１に記載のドローン誘導方法。
7. 鉄道路線に沿ってドローンを誘導するドローン誘導装置であって、前記ドローンに、前記鉄道路線に沿って設置される路線構成体を検出する路線検出手段と、前記路線構成体との距離を検出する距離検出手段と、前記路線検出手段および前記距離検出手段の検出結果に基づき前記ドローンの飛行経路を制御する制御手段とを備え、前記鉄道路線に沿って設置された送電線周りに、この送電線から所定距離離間した特定領域を設定しておき、前記制御手段が、前記ドローンを前記路線構成体の検出状態を保持しつつ飛行させることにより、このドローンを前記路線構成体に沿って飛行させ、かつ、前記ドローンを前記領域内に侵入することを防止しつつ飛行させるように構成されていることを特徴とするドローン誘導装置。
8. 前記路線構成体が、き電線であることを特徴とする請求項７に記載のドローン誘導装置。
9. 前記路線構成体が、吊架線であることを特徴とする請求項７に記載のドローン誘導装置。
10. 前記路線構成体が、トロリー線であることを特徴とする請求項７に記載のドローン誘導装置。
11. 前記送電線が、き電線であることを特徴とする請求項７に記載のドローン誘導装置。
12. 前記送電線が、トロリー線であることを特徴とする請求項７に記載のドローン誘導装置。

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