JP2021168022A - Automatic control system, automatic control method, and automatic control device - Google Patents

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Abstract

To provide a system capable of controlling a plurality of unmanned aircrafts.SOLUTION: An automatic control system for controlling unmanned aircraft includes: unmanned aircraft; an unmanned aircraft control device for controlling the unmanned aircraft; and an automatic control device which can be connected to the unmanned aircraft control device by communication. The automatic control device includes: flight route identification means for identifying flight routes of the respective unmanned aircraft based on flight plan information of the plurality of unmanned aircraft; and first flight route information transmission means for transmitting flight route information related to the identified flight routes to the unmanned aircraft control device. The unmanned aircraft control device includes: first flight route information reception means for receiving flight route information from the automatic control device; and second flight route information transmission means for transmitting flight route information to the unmanned aircraft. The unmanned aircraft includes: second flight route information reception means for receiving flight route information from the unmanned aircraft control device; and flight control means for controlling flight in accordance with the received flight route information.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、複数の無人機を管制することが可能となるシステムに関する。 The present invention relates to a system capable of controlling a plurality of unmanned aerial vehicles.

近年、災害救助、農業、エンターテインメント、物流など、様々な分野で無人機が用いられている。特に、輸送のために無人機を所有する輸送業者は増加している。 In recent years, unmanned aerial vehicles have been used in various fields such as disaster relief, agriculture, entertainment, and logistics. In particular, the number of carriers who own unmanned aerial vehicles for transportation is increasing.

しかしながら、輸送業者は、各々、無人機の飛行経路を決定して無人機を飛行させており、無人機の数が増加すると、無人機同士の衝突の可能性が高まることが考えられる。一方で、所有者の異なる複数の無人機を管制することができるシステムは存在しなかった。 However, each transporter decides the flight path of the unmanned aerial vehicle and flies the unmanned aerial vehicle, and it is considered that the possibility of collision between the unmanned aerial vehicles increases as the number of unmanned aerial vehicles increases. On the other hand, there was no system that could control multiple unmanned aerial vehicles with different owners.

本発明は、このような課題を解決するためのものである。すなわち、本発明は、所有者の異なる複数の無人機を管制することが可能となるシステムを提供することを目的とする。 The present invention is for solving such a problem. That is, an object of the present invention is to provide a system capable of controlling a plurality of unmanned aerial vehicles having different owners.

本発明によれば、上記目的は、
[1]無人機、無人機を制御する無人機制御装置、及び、無人機制御装置と通信接続が可能な自動管制装置とを備え、無人機を管制する自動管制システムであって、自動管制装置が、複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定手段と、特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信手段とを備え、無人機制御装置が、自動管制装置から飛行経路情報を受信する第一飛行経路情報受信手段と、飛行経路情報を無人機へ送信する第二飛行経路情報送信手段とを備え、無人機が、無人機制御装置から飛行経路情報を受信する第二飛行経路情報受信手段と、受信した飛行経路情報にしたがって、飛行を制御する飛行制御手段とを備える、自動管制システム;
[2]飛行経路特定手段が、一の無人機について特定した飛行経路が、他の無人機について特定した飛行経路と重複、交差、又は接する場合に、一の無人機と他の無人機が異なる高度を飛行するよう飛行経路を特定する、[1]に記載の自動管制システム;
[3]飛行経路特定手段が、無人機の出発地及び目的地に基づいて飛行経路を特定する、[1]又は[2]に記載の自動管制システム;
[4]自動管制装置が、無人機による飛行が可能な飛行可能領域、及び/又は無人機による飛行が可能でない飛行禁止領域を記憶する飛行可能領域記憶手段とを備え、飛行経路特定手段が、飛行可能領域を飛行経路として特定する、及び/又は飛行禁止領域を除く領域を飛行経路として特定する、[1]〜[3]のいずれかに記載の自動管制システム;
[5]自動管制装置が、一の無人機の飛行情報と、他の無人機の飛行情報とに基づいて、一の無人機と他の無人機の衝突の可能性を予測する衝突可能性予測手段と、衝突の可能性が予測された場合に、一の無人機の飛行経路情報を変更するための飛行経路変更情報を生成する飛行経路変更情報生成手段と、生成された飛行経路変更情報を、一の無人機に対応する無人機制御装置へ送信する第一飛行経路変更情報送信手段とを備え、無人機制御装置が、自動管制装置から飛行経路変更情報を受信する第一飛行経路変更情報受信手段と飛行経路変更情報を一の無人機へ送信する第二飛行経路変更情報送信手段とを備え、無人機が、無人機制御装置から飛行経路変更情報を受信する第二飛行経路変更情報受信手段とを備え、飛行制御手段が、受信した飛行経路変更情報にしたがって、無人機の飛行を制御する、[1]〜[4]のいずれかに記載の自動管制システム;
[6]無人機、無人機を制御する無人機制御装置、及び、無人機制御装置と通信接続が可能な自動管制装置とを備え、無人機を管制する自動管制システムにおいて実行される自動管制方法であって、自動管制装置が、複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定ステップと、自動管制装置が、特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信ステップと、無人機制御装置が、自動管制装置から飛行経路情報を受信する第一飛行経路情報受信ステップと、無人機制御装置が、飛行経路情報を無人機へ送信する第二飛行経路情報送信ステップと、無人機が、無人機制御装置から飛行経路情報を受信する第二飛行経路情報受信ステップと、無人機が、受信した飛行経路情報にしたがって、飛行を制御する飛行制御ステップとを有する、自動管制方法;
[7]無人機を管制するための自動管制装置であって、複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定手段と、特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信手段とを備える、自動管制装置;
により達成することができる。
According to the present invention, the above object is
[1] An automatic control system for controlling an unmanned aircraft, which is provided with an unmanned aircraft, an unmanned aircraft control device for controlling the unmanned aircraft, and an automatic control device capable of communicating with the unmanned aircraft control device. However, based on the flight plan information of a plurality of unmanned aircraft, a flight route specifying means for specifying the flight route of each unmanned aircraft and a first flight route for transmitting flight route information related to the specified flight route to the unmanned aircraft control device. The unmanned aircraft control device is provided with information transmission means, and the first flight route information receiving means for receiving flight route information from the automatic control device and the second flight route information transmitting means for transmitting flight route information to the unmanned aircraft. An automatic control system comprising a second flight path information receiving means for receiving flight path information from an unmanned aircraft control device and a flight control means for controlling flight according to the received flight path information;
[2] When the flight route specified by the flight route specifying means for one unmanned aerial vehicle overlaps, intersects, or touches the flight route specified for another unmanned aerial vehicle, the one unmanned aerial vehicle and the other unmanned aerial vehicle are different. The automatic control system according to [1], which specifies a flight path to fly at an altitude;
[3] The automatic control system according to [1] or [2], wherein the flight path identifying means identifies the flight path based on the starting point and the destination of the unmanned aerial vehicle;
[4] The automatic control device includes a flightable area that can be flown by an unmanned aircraft and / or a flightable area storage means that stores a flight prohibited area that cannot be flown by an unmanned aircraft. The automatic control system according to any one of [1] to [3], which specifies a flightable area as a flight path and / or an area excluding a flight prohibited area as a flight path;
[5] Collision possibility prediction that the automatic control device predicts the possibility of collision between one unmanned aircraft and another unmanned aircraft based on the flight information of one unmanned aircraft and the flight information of another unmanned aircraft. Means, flight path change information generating means for generating flight path change information for changing flight path information of one unmanned aircraft when the possibility of collision is predicted, and generated flight path change information First flight route change information that the unmanned aircraft control device receives flight route change information from the automatic control device. It is equipped with a receiving means and a second flight route change information transmitting means for transmitting flight route change information to one unmanned aircraft, and the unmanned aircraft receives flight route change information from the unmanned aircraft control device. Second flight route change information reception The automatic control system according to any one of [1] to [4], wherein the flight control means controls the flight of the unmanned aircraft according to the received flight route change information.
[6] An automatic control method executed in an automatic control system that controls an unmanned aircraft, including an unmanned aircraft, an unmanned aircraft control device that controls the unmanned aircraft, and an automatic control device that can be connected to the unmanned aircraft control device by communication. The flight route identification step for the automatic control device to specify the flight path of each unmanned aircraft based on the flight plan information of a plurality of unmanned aircraft, and the flight path information for the flight path specified by the automatic control device. The first flight route information transmission step for transmitting the flight to the unmanned aircraft control device, the first flight route information reception step for the unmanned aircraft control device to receive flight route information from the automatic control device, and the flight path for the unmanned aircraft control device The second flight route information transmission step for transmitting information to the unmanned aircraft, the second flight route information reception step for the unmanned aircraft to receive flight route information from the unmanned aircraft control device, and the flight route information received by the unmanned aircraft. Therefore, an automatic control method having a flight control step to control the flight;
[7] An automatic control device for controlling unmanned aircraft, which relates to a flight route specifying means for specifying the flight route of each unmanned aircraft and a specified flight route based on flight plan information of a plurality of unmanned aircraft. An automatic control device including a first flight route information transmitting means for transmitting flight route information to an unmanned aircraft control device;
Can be achieved by.

本発明によれば、所有者の異なる複数の無人機を管制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to control a plurality of unmanned aerial vehicles having different owners.

本発明の実施の形態にかかる自動管制システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる無人機制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the unmanned aerial vehicle control device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる無人機の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the unmanned aerial vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行制御処理のフローチャートを表す図である。It is a figure which shows the flowchart of the flight control processing in the automatic control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行経路特定処理のフローチャートを表す図である。It is a figure which shows the flowchart of the flight path specifying process in the automatic control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行可能領域記憶処理のフローチャートを表す図である。It is a figure which shows the flowchart of the flight possible area storage process in the automatic control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる飛行経路特定処理のイメージ画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image image of the flight path specifying process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行経路変更処理のフローチャートを表す図である。It is a figure which shows the flowchart of the flight path change processing in the automatic control system which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明をするが、本発明の趣旨に反しない限り、本発明は以下の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments as long as it does not contradict the gist of the present invention.

図1は、本発明の実施の形態にかかる自動管制システムの構成を示すブロック図である。図示するように、自動管制システムは、複数の無人機1(無人機1a、1b・・・1z)と、通信ネットワーク2と、無人機制御装置3と、自動管制装置4とから構成される。無人機1は、無人機制御装置3と接続されている。また、無人機制御装置3は、通信ネットワーク2を介して自動管制装置4と接続されている。なお、無人機1と無人機制御装置3、及び無人機制御装置3と自動管制装置4は、それぞれ常時接続されていなくてもよく、必要に応じて、接続が可能であればよい。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic control system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the automatic control system includes a plurality of unmanned aerial vehicles 1 (unmanned aerial vehicles 1a, 1b ... 1z), a communication network 2, an unmanned aerial vehicle control device 3, and an automatic control device 4. The unmanned aerial vehicle 1 is connected to the unmanned aerial vehicle control device 3. Further, the unmanned aerial vehicle control device 3 is connected to the automatic control device 4 via the communication network 2. The unmanned aerial vehicle 1 and the unmanned aerial vehicle control device 3 and the unmanned aerial vehicle control device 3 and the automatic control device 4 do not have to be connected at all times, and may be connected as needed.

無人機制御装置3は、制御部、及び入力部を有するコンピュータ装置であれば特に限定されないが、例えば、デスクトップ型・ノート型のパーソナルコンピュータ、タブレット型端末、スマートフォンなどが挙げられる。また、自動管制装置4も同様である。 The unmanned aerial vehicle control device 3 is not particularly limited as long as it is a computer device having a control unit and an input unit, and examples thereof include a desktop type / notebook type personal computer, a tablet type terminal, and a smartphone. The same applies to the automatic control device 4.

無人機制御装置3は、無人機1を所有する輸送業者が管理するものとしてもよい。また、無人機制御装置3は、複数存在しており、それぞれ異なる輸送業者が所有していることとしてもよい。無人機1と無人機制御装置3は、同一の所有者のもの同士は接続が可能であるが、所有者が異なる場合には接続が可能でないこととしてもよい。 The unmanned aerial vehicle control device 3 may be managed by the transporter who owns the unmanned aerial vehicle 1. Further, a plurality of unmanned aerial vehicle control devices 3 may exist and may be owned by different transporters. The unmanned aerial vehicle 1 and the unmanned aerial vehicle control device 3 can be connected to each other by the same owner, but may not be able to be connected if the owners are different.

図2は、本発明の実施の形態にかかる、無人機制御装置の構成を示すブロック図である。無人機制御装置3は、制御部31、RAM32、ストレージ部33、グラフィック処理部34、通信インタフェース35、インタフェース部36からなり、それぞれ内部バスにより接続されている。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an unmanned aerial vehicle control device according to an embodiment of the present invention. The unmanned aerial vehicle control device 3 includes a control unit 31, a RAM 32, a storage unit 33, a graphic processing unit 34, a communication interface 35, and an interface unit 36, each of which is connected by an internal bus.

制御部31は、CPUやROMから構成される。制御部31は、ストレージ部33に格納されたプログラムを実行し、無人機制御装置3の制御を行う。RAM32は、制御部31のワークエリアである。ストレージ部33は、プログラムやデータを保存するための記憶領域である。制御部31は、プログラム及びデータをRAM32から読み出して処理を行う。制御部31は、RAM32にロードされたプログラム及びデータを処理することで、描画命令をグラフィック処理部34に出力する。 The control unit 31 is composed of a CPU and a ROM. The control unit 31 executes the program stored in the storage unit 33 and controls the unmanned aerial vehicle control device 3. The RAM 32 is a work area of the control unit 31. The storage unit 33 is a storage area for storing programs and data. The control unit 31 reads the program and data from the RAM 32 and performs processing. The control unit 31 outputs a drawing command to the graphic processing unit 34 by processing the program and data loaded in the RAM 32.

グラフィック処理部34は表示部38に接続されている。表示部38は表示画面39を有している。制御部31が描画命令をグラフィック処理部34に出力すると、グラフィック処理部34は、表示画面39上に画像を表示するためのビデオ信号を出力する。ここで、表示部38はタッチセンサを備えるタッチパネルであってもよい。 The graphic processing unit 34 is connected to the display unit 38. The display unit 38 has a display screen 39. When the control unit 31 outputs a drawing command to the graphic processing unit 34, the graphic processing unit 34 outputs a video signal for displaying an image on the display screen 39. Here, the display unit 38 may be a touch panel provided with a touch sensor.

通信インタフェース35は無線又は有線により通信ネットワーク2に接続が可能であり、通信ネットワーク2を介して、自動管制装置4とデータを送受信することが可能である。通信インタフェース35を介して受信したデータは、RAM32にロードされ、制御部31により演算処理が行われる。インタフェース部36には外部メモリ37(例えば、SDカード等)が接続されている。 The communication interface 35 can be connected to the communication network 2 wirelessly or by wire, and can transmit and receive data to and from the automatic control device 4 via the communication network 2. The data received via the communication interface 35 is loaded into the RAM 32, and the control unit 31 performs arithmetic processing. An external memory 37 (for example, an SD card or the like) is connected to the interface unit 36.

また、本発明の実施の形態にかかる自動管制装置4の構成は、図2に示すブロック図を必要な範囲で採用できる。 Further, in the configuration of the automatic control device 4 according to the embodiment of the present invention, the block diagram shown in FIG. 2 can be adopted within a necessary range.

無人機1は、飛行制御部、及びセンサを有しており、無人機制御装置3と接続が可能なものであれば特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。無人機1は、航空機タイプのものとして「無人航空機」を、船舶タイプのものとして「無人船舶」、「無人水面効果翼船」を含むものである。ここで、「無人水面効果翼船」とは、水面近くを飛行することができる無人船舶を指すものとする。無人機1の形状は、回転翼機タイプのものでもよく、固定翼機タイプのものでもよい。さらに、無人機1は、飛行経路情報などをもとに自律的に飛行が制御されるものでもよく、操縦者が無線等により操縦することで飛行が制御されるものでもよい。 The unmanned aerial vehicle 1 has a flight control unit and a sensor, and is not particularly limited as long as it can be connected to the unmanned aerial vehicle control device 3, and conventionally known ones can be used. The unmanned aerial vehicle 1 includes an "unmanned aerial vehicle" as an aircraft type, and an "unmanned aerial vehicle" and an "unmanned water surface effect wing ship" as a ship type. Here, the "unmanned hydrofoil" refers to an unmanned vessel capable of flying near the surface of the water. The shape of the unmanned aerial vehicle 1 may be a rotary wing aircraft type or a fixed wing aircraft type. Further, the unmanned aerial vehicle 1 may be one in which the flight is autonomously controlled based on flight route information or the like, or the flight may be controlled by the operator maneuvering by radio or the like.

図3は、本発明の実施の形態にかかる、無人機の構成を示すブロック図である。無人機1は、飛行制御部11、センサ12、カメラ13、変換部14、及びアンテナ15(アンテナ15a、アンテナ15b)を備えている。飛行制御部11、センサ12、及びアンテナ15a、並びにカメラ13、変換部14、及びアンテナ15bは、それぞれ内部バスにより接続されている。また、無人機1は、アンテナ15を介して無人機制御装置3と接続されている。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. The unmanned aerial vehicle 1 includes a flight control unit 11, a sensor 12, a camera 13, a conversion unit 14, and an antenna 15 (antenna 15a, antenna 15b). The flight control unit 11, the sensor 12, the antenna 15a, and the camera 13, the conversion unit 14, and the antenna 15b are each connected by an internal bus. Further, the unmanned aerial vehicle 1 is connected to the unmanned aerial vehicle control device 3 via the antenna 15.

飛行制御部11は、CPUやRAMやROMから構成され、センサ12から得られた情報、及び/又は無人機制御装置3からの飛行経路情報などをもとに無人機1の飛行の制御を行う。センサ12は、図示しないが、ジャイロセンサ、加速度センサ、気圧センサ、超音波センサ、磁気方位センサ、GPS、赤外線センサ、可視光センサなどの各種センサを含む。ジャイロセンサによって無人機1の傾き、すなわち姿勢を、加速度センサによって無人機1の速度を、気圧センサ、及び超音波センサによって無人機1の高度を、磁気方位センサによって無人機1の向いている方向を、GPSによって無人機1の緯度、及び経度を、赤外線センサ、可視光センサ、又は超音波センサによって無人機1の周囲の障害物を主に検知している。飛行制御部11は、アンテナ15を介して無人機制御装置3の制御部31と接続している。 The flight control unit 11 is composed of a CPU, RAM, and ROM, and controls the flight of the unmanned aircraft 1 based on the information obtained from the sensor 12 and / or the flight path information from the unmanned aircraft control device 3. .. Although not shown, the sensor 12 includes various sensors such as a gyro sensor, an acceleration sensor, a pressure pressure sensor, an ultrasonic sensor, a magnetic orientation sensor, a GPS, an infrared sensor, and a visible light sensor. The tilt of the unmanned machine 1 by the gyro sensor, that is, the attitude, the speed of the unmanned machine 1 by the acceleration sensor, the altitude of the unmanned machine 1 by the pressure sensor and the ultrasonic sensor, and the direction in which the unmanned machine 1 is facing by the magnetic orientation sensor. The latitude and longitude of the unmanned aircraft 1 are mainly detected by GPS, and obstacles around the unmanned aircraft 1 are mainly detected by an infrared sensor, a visible light sensor, or an ultrasonic sensor. The flight control unit 11 is connected to the control unit 31 of the unmanned aerial vehicle control device 3 via the antenna 15.

カメラ13は、無人機1の周囲の撮影を行う。カメラ13によって撮影された映像データは、変換部14によってデータ形式が変換され、アンテナ15を介して無人機制御装置3に送信される。送信された映像データは、無人機制御装置3のグラフィック処理部34において処理が行われる。 The camera 13 takes a picture of the surroundings of the unmanned aerial vehicle 1. The video data captured by the camera 13 is converted into a data format by the conversion unit 14 and transmitted to the unmanned aerial vehicle control device 3 via the antenna 15. The transmitted video data is processed by the graphic processing unit 34 of the unmanned aerial vehicle control device 3.

本発明の実施の形態にかかる無人機1の飛行制御部、無人機制御装置3の制御部、及び自動管制装置4の制御部には、自動管制システムを利用するための専用のソフトウェアがインストールされている。専用のソフトウェアがインストールされていることで、複数の異なる輸送業者が、各々が管理する無人機制御装置を用いて無人機を飛行させる場合でも、複数の無人機を管制することが可能となる。 Dedicated software for using the automatic control system is installed in the flight control unit of the unmanned aircraft 1, the control unit of the unmanned aircraft control device 3, and the control unit of the automatic control device 4 according to the embodiment of the present invention. ing. By installing the dedicated software, it becomes possible for a plurality of different carriers to control a plurality of unmanned aerial vehicles even when they fly the unmanned aerial vehicle using the unmanned aerial vehicle control device managed by each.

次に、自動管制システムにおける飛行制御処理について、説明する。図4は、本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行制御処理のフローチャートを表す図である。 Next, the flight control process in the automatic control system will be described. FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of flight control processing in the automatic control system according to the embodiment of the present invention.

まず、無人機制御装置において、無人機の飛行計画情報が入力される(ステップS101)。次に、入力された飛行計画情報は、自動管制装置へ送信される(ステップS102)。送信された飛行計画情報は、自動管制装置において受信される(ステップS103)。受信された飛行計画情報をもとに、後述する飛行経路特定処理がなされ(ステップS104)、無人機の飛行経路が特定される(ステップS205)。そして、特定された飛行経路に関する飛行経路情報が、無人機制御装置へ送信される(ステップS105)。送信された飛行経路情報は、無人機制御装置において受信される(ステップS106)。そして、受信された飛行経路情報は、無人機へ送信される(ステップS107)。送信された飛行経路情報は、無人機において受信される(ステップS108)。そして、受信された飛行経路情報にしたがって、飛行の制御が行われ(ステップS109)、飛行制御処理は終了する。 First, in the unmanned aerial vehicle control device, flight plan information of the unmanned aerial vehicle is input (step S101). Next, the input flight plan information is transmitted to the automatic control device (step S102). The transmitted flight plan information is received in the automatic control system (step S103). Based on the received flight plan information, the flight route identification process described later is performed (step S104), and the flight route of the unmanned aerial vehicle is specified (step S205). Then, the flight path information regarding the specified flight path is transmitted to the unmanned aerial vehicle control device (step S105). The transmitted flight path information is received by the unmanned aerial vehicle control device (step S106). Then, the received flight route information is transmitted to the unmanned aerial vehicle (step S107). The transmitted flight path information is received by the unmanned aerial vehicle (step S108). Then, flight control is performed according to the received flight path information (step S109), and the flight control process ends.

飛行計画情報は、無人機の出発地及び目的地に関する地点情報、無人機の出発時刻及び目的地への到着時刻に関する時刻情報、並びに無人機の最大速度、最高高度、最大飛行時間、最大通信距離、機体のサイズ(全長、全幅、全高)、及び機体重量などに関する機体性能情報を含む。さらに、地点情報として、1以上の目的地とは異なる地点を、経由地に関する情報として含むこととしてもよい。ここで、地点情報は、国土交通省航空局などの行政により定められたウェイポイント情報を基に選択されることとしてもよく、行政とは関係なく任意に定められたウェイポイント情報を基に選択されることとしてもよく、予め定められたウェイポイント情報を利用せず、任意の地点が選択されることとしてもよい。ウェイポイント情報には、緯度、経度、及び/又は高度の情報が含まれる。また、行政とは関係なく任意にウェイポイント情報を定める場合、後述する飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外にウェイポイント情報を定めることが好ましい。 Flight plan information includes point information regarding the departure point and destination of the unmanned aircraft, time information regarding the departure time and arrival time of the unmanned aircraft, and the maximum speed, maximum altitude, maximum flight time, and maximum communication distance of the unmanned aircraft. Includes aircraft performance information such as aircraft size (total length, width, total height), and aircraft weight. Further, as the point information, a point different from one or more destinations may be included as information on a waypoint. Here, the point information may be selected based on the waypoint information determined by the administration such as the Civil Aviation Bureau of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, and is selected based on the waypoint information arbitrarily determined regardless of the administration. It may be done, or an arbitrary point may be selected without using the predetermined waypoint information. Waypoint information includes latitude, longitude, and / or altitude information. In addition, when the waypoint information is arbitrarily set regardless of the administration, it is preferable to set the waypoint information within the flightable area and / or outside the flight prohibited area, which will be described later.

飛行経路には、無人機が飛行する経路の緯度、経度及び高度の情報が含まれる。また、飛行経路情報には、特定された飛行経路、出発地、目的地及び/又は経由地に関する地点情報、出発時刻及び到着時刻、飛行速度、並びに予め定められたウェイポイント情報などの情報が含まれる。飛行経路を特定する方法としては、特に限定されず、公知の方法が用いられる。 The flight path includes information on the latitude, longitude and altitude of the path on which the unmanned aerial vehicle flies. In addition, the flight route information includes information such as the specified flight route, departure point, destination and / or point information regarding the waypoint, departure time and arrival time, flight speed, and predetermined waypoint information. Is done. The method for specifying the flight path is not particularly limited, and a known method is used.

次に、自動管制システムにおける飛行経路特定処理について、説明する。図5は、本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行経路特定処理のフローチャートを表す図である。 Next, the flight path identification process in the automatic control system will be described. FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of flight path identification processing in the automatic control system according to the embodiment of the present invention.

飛行経路特定処理においては、まず、ステップS103において受信された飛行計画情報をもとに、飛行経路が仮特定される(ステップS201)。そして、仮特定された飛行経路が、後述する、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外であるか否かを判定する(ステップS202)。仮特定された飛行経路が、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外である場合(ステップS202にてYes)は、次に、仮特定された飛行経路上に、障害物がないか否かを判定する(ステップS203)。仮特定された飛行経路上に、障害物がない場合(ステップS203にてYes)は、次に、仮特定された飛行経路が、他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接しないか否かを判定する(ステップS204)。仮特定された飛行経路が、他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接しない場合(ステップS204にてYes)は、ステップS201にて仮特定された飛行経路が、飛行経路として特定され(ステップS205)、飛行経路特定処理は終了する。 In the flight route identification process, first, the flight route is provisionally specified based on the flight plan information received in step S103 (step S201). Then, it is determined whether or not the tentatively specified flight path is within the flightable area and / or outside the flight prohibited area, which will be described later (step S202). If the tentatively specified flight path is within the flightable area and / or outside the flight prohibited area (Yes in step S202), then whether or not there is an obstacle on the tentatively specified flight path. (Step S203). If there are no obstacles on the tentatively identified flight path (Yes in step S203), then whether the tentatively identified flight path overlaps, intersects, or touches the flight path of another unmanned aerial vehicle. It is determined whether or not (step S204). If the tentatively specified flight path does not overlap, intersect, or touch the flight path of another unmanned aerial vehicle (Yes in step S204), the tentatively specified flight path in step S201 is specified as the flight path. (Step S205), the flight path identification process is completed.

ステップS202において、仮特定された飛行経路が飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外でない場合(ステップS202にてNo)、ステップS203において、仮特定された飛行経路上に障害物がある場合(ステップS203にてNo)、及びステップS204において、仮特定された飛行経路が他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接する場合(ステップS204にてNo)は、いずれも、再度ステップS201の飛行経路の仮特定が行われる。 When the tentatively specified flight path is not within the flightable area and / or outside the flight prohibited area in step S202 (No in step S202), and when there is an obstacle on the tentatively specified flight path in step S203. (No in step S203) and in step S204, when the tentatively specified flight path overlaps, intersects, or touches the flight path of another unmanned aerial vehicle (No in step S204), in both cases, step S201 again. The flight route of is tentatively identified.

ステップS201においては、出発地、及び目的地に基づいて飛行経路が仮特定される。その際には、出発地の近傍のウェイポイントを辿り、目的地に到着するように飛行経路が仮特定されることとしてもよい。出発地の近傍のウェイポイントを辿り、目的地に到着するように飛行経路が仮特定されることで、飛行経路の特定に係る処理負荷を軽減することができ、また、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外の飛行経路を仮特定することが容易になる。 In step S201, the flight path is tentatively specified based on the starting point and the destination. In that case, the flight route may be tentatively specified so as to follow the waypoint near the departure point and arrive at the destination. By tracing the waypoints near the departure point and tentatively specifying the flight route so as to arrive at the destination, the processing load related to the identification of the flight route can be reduced, and within the flightable area and within the flightable area, and / Or it becomes easy to tentatively identify the flight path outside the flight prohibited area.

また、無人機が目的地に到着するまでの間に、1以上の経由地を経由するよう、飛行経路を仮特定できることとしてもよい。 Further, the flight route may be tentatively specified so as to pass through one or more stopovers before the unmanned aerial vehicle arrives at the destination.

次に、飛行可能領域記憶処理について説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行可能領域記憶処理のフローチャートを表す図である。飛行可能領域記憶処理では、自動管制装置において飛行可能領域、及び/又は飛行禁止領域の入力が行われる(ステップS301)。そして、入力された飛行可能領域、及び/又は飛行禁止領域が記憶され(ステップS302)、飛行可能領域記憶処理は終了する。 Next, the flightable area storage process will be described. FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of flightable area storage processing in the automatic control system according to the embodiment of the present invention. In the flightable area storage process, the flightable area and / or the flight prohibited area are input in the automatic control device (step S301). Then, the input flightable area and / or flight prohibited area is stored (step S302), and the flightable area storage process ends.

ここで、飛行可能領域とは、無人機による飛行が可能な領域のことをいい、航空法、及び地方公共団体の条例などによって定められた飛行可能領域のこととしてもよく、輸送業者などの無人機の管理者によって任意に定められた飛行可能領域のこととしてもよい。また、飛行禁止領域とは、無人機による飛行が不可能な領域のことをいい、航空法、及び地方公共団体の条例などによって定められた飛行禁止領域のこととしてもよく、輸送業者などの無人機の管理者によって任意に定められた飛行禁止領域のこととしてもよい。さらに、飛行禁止領域でない領域は全て飛行可能領域であるとしてもよく、飛行禁止領域にも飛行可能領域にも該当しない領域が存在することとしてもよい。 Here, the flightable area means an area where an unmanned aerial vehicle can fly, and may be a flightable area defined by the Aviation Law and the ordinances of local public bodies, and is unmanned by a transporter or the like. It may be a flight area arbitrarily determined by the administrator of the aircraft. In addition, the no-fly zone refers to an area where unmanned aerial vehicles cannot fly, and may be a no-fly zone stipulated by the Aviation Law and the ordinances of local governments, and is unmanned by carriers and the like. It may be a no-fly zone arbitrarily defined by the aircraft administrator. Further, all the areas that are not the flight prohibited area may be the flightable area, and there may be an area that does not correspond to the flight prohibited area or the flightable area.

飛行可能領域、及び飛行禁止領域は、該領域の緯度、経度、高度の情報を基に特定されることとしてもよい。また、ステップS202において、仮特定された飛行経路が、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外であるか否かは、仮特定された飛行経路の緯度、経度、高度が、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外の緯度、経度、高度に含まれるか否かで判定されることとしてもよい。 The flightable area and the flight prohibited area may be specified based on the latitude, longitude, and altitude information of the area. Further, in step S202, whether or not the tentatively specified flight path is within the flightable area and / or outside the flight prohibited area depends on the latitude, longitude, and altitude of the tentatively specified flight path. It may be determined whether or not it is included in the latitude, longitude, and altitude inside and / or outside the flight prohibited area.

飛行経路特定処理のステップS203においては、仮特定された飛行経路上に、仮特定された飛行経路の高度を超える、山などの自然物、及び/又は建物などの人工物に相当する障害物があるか否かを判定する。なお、山などの自然物、及び/又は建物などの人工物の高度などの、地表面に関する情報は、前述の飛行可能領域記憶処理において、自動管制装置4に記憶されることとしてもよい。 In step S203 of the flight path identification process, there is an obstacle on the tentatively specified flight path, which exceeds the altitude of the tentatively specified flight path and corresponds to a natural object such as a mountain and / or an artificial object such as a building. Judge whether or not. Information about the ground surface such as the altitude of natural objects such as mountains and / or artificial objects such as buildings may be stored in the automatic control device 4 in the above-mentioned flightable area storage process.

ところで、飛行経路特定処理を複数の無人機について行う場合には、先に入力された飛行計画情報から、順次飛行経路特定処理を行う。そのため、ステップS204において、仮特定された飛行経路が先に特定された他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接する場合には、後に入力された飛行計画情報に基づく飛行経路に対して、再度、ステップS201の飛行経路の仮特定が行われる。このとき、後に入力された飛行計画情報に基づく飛行経路は、先に特定された他の無人機の飛行経路と異なる高度となるよう、仮特定が行われる。その際、どちらの無人機の飛行経路を高い高度とするかは、無人機の機体性能情報に基づいて特定されることとしてもよい。例えば、最大速度が小さい無人機に比べ、最大速度が大きい無人機は、高度を上げるためにかかる時間が短いと考えられるため、最大速度がより大きい無人機の飛行経路を、より高い高度とすることとしてもよい。また、他の無人機の飛行経路と異なる高度となるよう飛行経路の仮特定が行われる際には、飛行経路全体を他の無人機の飛行経路と異なる高度となるようにすることとしてもよく、飛行経路の少なくとも一部を他の無人機の飛行経路と異なる高度となるようにすることとしてもよい。 By the way, when the flight route identification process is performed on a plurality of unmanned aerial vehicles, the flight route identification process is sequentially performed from the flight plan information input earlier. Therefore, in step S204, when the tentatively specified flight path overlaps, intersects, or touches the flight path of the other unmanned aerial vehicle specified earlier, the flight path based on the flight plan information input later is used. Again, the flight path of step S201 is tentatively identified. At this time, the flight path based on the flight plan information input later is tentatively specified so as to have an altitude different from the flight path of the other unmanned aerial vehicle specified earlier. At that time, which unmanned aerial vehicle has a higher altitude may be specified based on the aircraft performance information of the unmanned aerial vehicle. For example, an unmanned aerial vehicle with a high maximum speed is considered to take less time to increase its altitude than an unmanned aerial vehicle with a low maximum speed. It may be that. In addition, when the flight path is provisionally specified so that the altitude is different from the flight path of other unmanned aerial vehicles, the entire flight path may be set to an altitude different from the flight path of other unmanned aerial vehicles. , At least a part of the flight path may be set to an altitude different from the flight path of other unmanned aerial vehicles.

ここで、仮特定された飛行経路が他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接するとは、出発時刻、到着時刻、飛行速度を加味して同時刻に他の無人機が飛行すると予測される飛行経路と重複、交差、又は接することとしてもよく、同日に飛行する他の無人機の飛行経路と重複、交差、又は接することとしてもよい。 Here, if the tentatively specified flight path overlaps, intersects, or touches the flight path of another unmanned aerial vehicle, it is predicted that the other unmanned aerial vehicle will fly at the same time in consideration of the departure time, arrival time, and flight speed. It may overlap, intersect, or touch the flight path to be made, or it may overlap, cross, or touch the flight path of another unmanned aerial vehicle flying on the same day.

飛行経路が重複するとは、飛行経路が重なることを、飛行経路が交差するとは、飛行経路が交わることを、飛行経路が接するとは、飛行経路が接点において接線を共有することを表す。また、飛行経路が重複、交差、又は接するとは、飛行経路の少なくとも一部が重複、交差、又は接することを表す。 Overlapping flight paths means overlapping flight paths, crossing flight paths means intersecting flight paths, and tangent flight paths means that the flight paths share a tangent at a point of contact. Further, when the flight paths overlap, intersect, or touch, it means that at least a part of the flight paths overlap, intersect, or touch.

以上のように、ステップS202〜S204の判定を行うことで、出発地、及び目的地に基づき、かつ、飛行可能領域内、及び/又は飛行禁止領域外で、障害物及び他の無人機と衝突を回避できる飛行経路が、ステップS205において飛行経路として特定される。 As described above, by making the determination in steps S202 to S204, the vehicle collides with an obstacle and other unmanned aerial vehicles based on the starting point and the destination, and within the flightable area and / or outside the flight prohibited area. A flight path that can avoid the above is specified as a flight path in step S205.

図7は、本発明の実施の形態にかかる飛行経路特定処理のイメージ画像の一例を示す図である。図7(a)はイメージ画像の全体図、図7(b)は、飛行経路の高度が見やすいよう、イメージ画像の飛行経路部分を斜視した図である。イメージ画像50は、無人機制御装置3、及び/又は自動管制装置4の表示画面に表示されることとしてもよい。図7(a)のイメージ画像50には、ステップS302において記憶された、飛行可能領域51、及び飛行禁止領域52が示されている。また、図7(a)のイメージ画像50には、任意に定められたウェイポイントアイコン57が示されている。無人機1aについて任意に定められたウェイポイントから出発地、及び目的地を選択し、飛行経路を特定した場合、図示するように、無人機1aの飛行計画情報に対応する出発地アイコン53a、及び目的地アイコン54aが示されることとしてもよい。そして、ステップS205において特定された無人機1aの飛行経路を、飛行経路56aとして示した。無人機1aについての飛行経路を特定した後に、無人機1bについて飛行経路を特定する場合を想定する。無人機1bの飛行計画情報に対応する出発地アイコン53b、及び目的地アイコン54bが図7(a)のような配置であった場合、ステップS201において仮特定された無人機1bの飛行経路は、仮飛行経路55bのようになる。飛行経路56aと仮飛行経路55bは交差しているため、ステップS204においてNoと判定され、再度ステップS201の飛行経路の仮特定が行われる。ステップS201においては、図7(b)に示すように、無人機1bの飛行経路56bが、無人機1aの飛行経路56aと異なる高度になるよう特定される。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an image image of the flight path specifying process according to the embodiment of the present invention. FIG. 7A is an overall view of the image image, and FIG. 7B is a perspective view of the flight path portion of the image image so that the altitude of the flight path can be easily seen. The image image 50 may be displayed on the display screen of the unmanned aerial vehicle control device 3 and / or the automatic control device 4. The image image 50 of FIG. 7A shows the flightable area 51 and the flight prohibited area 52 stored in step S302. Further, in the image image 50 of FIG. 7A, an arbitrarily determined waypoint icon 57 is shown. When a departure point and a destination are selected from arbitrarily determined waypoints for the unmanned aircraft 1a and a flight route is specified, as shown in the figure, a departure point icon 53a corresponding to the flight plan information of the unmanned aircraft 1a, and a departure point icon 53a, and The destination icon 54a may be indicated. Then, the flight path of the unmanned aerial vehicle 1a specified in step S205 is shown as the flight path 56a. It is assumed that the flight path of the unmanned aerial vehicle 1b is specified after the flight path of the unmanned aerial vehicle 1a is specified. When the departure place icon 53b and the destination icon 54b corresponding to the flight plan information of the unmanned aircraft 1b are arranged as shown in FIG. 7A, the flight path of the unmanned aircraft 1b tentatively specified in step S201 is determined. It becomes like the provisional flight path 55b. Since the flight path 56a and the provisional flight path 55b intersect, it is determined as No in step S204, and the flight path in step S201 is provisionally specified again. In step S201, as shown in FIG. 7B, the flight path 56b of the unmanned aerial vehicle 1b is specified to have an altitude different from the flight path 56a of the unmanned aerial vehicle 1a.

このように、複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路が特定され、特定された飛行経路情報にしたがって無人機の飛行が制御されることで、所有者の異なる複数の無人機を管制することが可能となる。 In this way, the flight route of each unmanned aerial vehicle is specified based on the flight plan information of a plurality of unmanned aerial vehicles, and the flight of the unmanned aerial vehicle is controlled according to the specified flight route information, so that the owners are different. It is possible to control multiple unmanned aerial vehicles.

また、無人機の出発地及び目的地に基づいて飛行経路が特定されることで、操縦者がいなくとも、無人機が出発地から目的地まで、自律的に飛行することが可能となる。 In addition, by specifying the flight route based on the departure point and destination of the unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle can autonomously fly from the departure point to the destination without a driver.

さらに、自動管制装置が、無人機による飛行が可能な飛行可能領域、又は無人機による飛行が可能でない飛行禁止領域を記憶し、飛行可能領域を飛行経路として特定する、又は飛行禁止領域を除く領域を飛行経路として特定することで、操縦者がいなくとも、無人機が飛行可能な領域を、自律的に飛行することが可能となる。 Further, the automatic control device stores a flight-prohibited area in which an unmanned aircraft can fly or a flight-prohibited area in which an unmanned aircraft cannot fly, specifies the flight-prohibited area as a flight path, or excludes the flight-prohibited area. By specifying as a flight path, it is possible to autonomously fly in an area where an unmanned aircraft can fly without a driver.

また、無人機について仮特定された飛行経路が、他の無人機について特定された飛行経路と重複、交差、又は接する場合に、該無人機と他の無人機が異なる高度を飛行するよう、飛行経路が特定されることで、複数の無人機の飛行経路が重複、交差、又は接した場合でも、無人機同士の衝突を回避できるよう、複数の無人機を管制することが可能となる。 Also, if the flight path tentatively specified for an unmanned aerial vehicle overlaps, intersects, or touches the flight path specified for another unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle and the other unmanned aerial vehicle will fly at different altitudes. By specifying the route, it is possible to control a plurality of unmanned aerial vehicles so that collisions between the unmanned aerial vehicles can be avoided even if the flight routes of the plurality of unmanned aerial vehicles overlap, intersect, or come into contact with each other.

上記のように飛行制御処理を行うことで、自動管制装置において特定された飛行経路情報にしたがって飛行を制御された無人機(以下、自律飛行している無人機という)同士は、衝突を回避することが可能である。一方、操縦者が操縦を行っている無人機(以下、操縦されている無人機という)は、自動管制装置において特定された飛行経路情報にしたがって飛行が制御されていないため、自律飛行している無人機と衝突する可能性がある。 By performing the flight control process as described above, unmanned aerial vehicles whose flight is controlled according to the flight path information specified by the automatic control device (hereinafter referred to as autonomously flying unmanned aerial vehicles) avoid collisions. It is possible. On the other hand, the unmanned aerial vehicle operated by the operator (hereinafter referred to as the unmanned aerial vehicle being operated) is autonomously flying because the flight is not controlled according to the flight path information specified by the automatic control device. May collide with unmanned aerial vehicles.

しかしながら、本発明の自動管制システムを利用するための専用のソフトウェアが飛行制御部にインストールされている無人機は、操縦者が操縦を行っていても、飛行中に無人機制御装置3へ飛行情報の送信を行う。そのため、以下のような飛行経路変更処理を行うことで、自律飛行している無人機と操縦されている無人機との衝突を回避できるよう、自律飛行している無人機の飛行経路を変更することが可能となる。 However, an unmanned aircraft in which dedicated software for using the automatic control system of the present invention is installed in the flight control unit can provide flight information to the unmanned aircraft control device 3 during flight even if the operator is maneuvering. To send. Therefore, by performing the following flight path change processing, the flight path of the autonomously flying unmanned aerial vehicle is changed so that the collision between the autonomously flying unmanned aerial vehicle and the operated unmanned aerial vehicle can be avoided. It becomes possible.

図8は、本発明の実施の形態にかかる自動管制システムにおける飛行経路変更処理のフローチャートを表す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a flowchart of flight path change processing in the automatic control system according to the embodiment of the present invention.

まず、自律飛行している無人機、及び操縦されている無人機から、無人機制御装置3へ、飛行情報が送信される(ステップS401)。次に、無人機制御装置3において飛行情報が受信される(ステップS402)。受信された飛行情報は、自動管制装置4へ送信される(ステップS403)。自動管制装置4において、飛行情報が受信される(ステップS404)。受信された飛行情報に基づいて、自律飛行している無人機の衝突の可能性が予測される(ステップS405)。自律飛行している無人機に衝突の可能性がある場合(ステップS406にてYes)には、自律飛行している無人機の飛行経路情報を変更するための、飛行経路変更情報が生成される(ステップS407)。そして、生成された飛行経路変更情報が、自律飛行している無人機に対応する無人機制御装置3に送信される(ステップS408)。無人機制御装置3において、飛行経路変更情報が受信される(ステップS409)。受信された飛行経路変更情報は、自律飛行している無人機に送信される(ステップS410)。自律飛行している無人機において、飛行経路変更情報が受信される(ステップS411)。受信された飛行経路変更情報にしたがって、自律飛行している無人機の飛行の制御が行われ(ステップS412)、飛行経路変更処理が終了する。なお、自律飛行している無人機に衝突の可能性がない場合(ステップS406にてNo)には、飛行経路変更処理が終了する。 First, flight information is transmitted from the autonomously flying unmanned aerial vehicle and the maneuvered unmanned aerial vehicle to the unmanned aerial vehicle control device 3 (step S401). Next, the flight information is received by the unmanned aerial vehicle control device 3 (step S402). The received flight information is transmitted to the automatic control device 4 (step S403). Flight information is received in the automatic control device 4 (step S404). Based on the received flight information, the possibility of collision of an autonomously flying unmanned aerial vehicle is predicted (step S405). When there is a possibility of collision with an autonomously flying unmanned aerial vehicle (Yes in step S406), flight path change information for changing the flight path information of the autonomously flying unmanned aerial vehicle is generated. (Step S407). Then, the generated flight route change information is transmitted to the unmanned aerial vehicle control device 3 corresponding to the unmanned aerial vehicle that is autonomously flying (step S408). The flight route change information is received in the unmanned aerial vehicle control device 3 (step S409). The received flight route change information is transmitted to the unmanned aerial vehicle that is flying autonomously (step S410). In the unmanned aerial vehicle that is flying autonomously, the flight route change information is received (step S411). The flight of the unmanned aerial vehicle that is autonomously flying is controlled according to the received flight route change information (step S412), and the flight route change process is completed. If there is no possibility of collision with the autonomously flying unmanned aerial vehicle (No in step S406), the flight route change process ends.

ここで、飛行情報は、無人機の飛行している緯度、経度、高度、方向、速度等の情報を含む。飛行情報は、無人機のGPS、気圧センサ、超音波センサ、磁気方位センサ、及び/又は加速度センサによって検知される。あるいは、飛行情報は、赤外線センサ、可視光センサ、又は超音波センサによって検知される周囲の障害物、及び/又はカメラ13によって撮影される映像の情報を含むこととしてもよい。 Here, the flight information includes information such as the latitude, longitude, altitude, direction, and speed at which the unmanned aerial vehicle is flying. Flight information is detected by unmanned aircraft GPS, barometric pressure sensors, ultrasonic sensors, magnetic orientation sensors, and / or accelerometers. Alternatively, the flight information may include information on surrounding obstacles detected by an infrared sensor, a visible light sensor, or an ultrasonic sensor, and / or an image taken by the camera 13.

ステップS405における衝突の可能性の予測には、従来公知の方法を用いることができる。例えば、無人機の飛行している方向、速度をベクトルで表し、自律飛行している無人機、及び操縦されている無人機の緯度、経度、高度の情報から、三角法を用いて衝突の可能性を予測することとしてもよい。 A conventionally known method can be used to predict the possibility of collision in step S405. For example, the direction and speed of an unmanned aircraft are represented by a vector, and collisions are possible using trigonometry from the latitude, longitude, and altitude information of autonomously flying unmanned aircraft and maneuvered unmanned aircraft. It may be to predict the sex.

また、衝突とは、自律飛行している無人機と操縦されている無人機とが物理的に接触することでもよく、自律飛行している無人機と操縦されている無人機とが所定の距離以内に近づくこととしてもよい。このときの所定の距離とは、例えば、1mでもよく、5mでもよく、10mでもよい。所定の距離は、無人機の機体のサイズ、及び、GPS、気圧センサ、超音波センサの性能などに起因する緯度、経度、及び高度情報の精度などを考慮して決定することが好ましい。 A collision may be a physical contact between an autonomously flying unmanned aerial vehicle and a piloted unmanned aerial vehicle, and the distance between the autonomously flying unmanned aerial vehicle and the piloted unmanned aerial vehicle is a predetermined distance. You may approach within. The predetermined distance at this time may be, for example, 1 m, 5 m, or 10 m. The predetermined distance is preferably determined in consideration of the size of the unmanned aircraft and the accuracy of latitude, longitude, and altitude information due to the performance of GPS, barometric pressure sensor, ultrasonic sensor, and the like.

ステップS406における衝突の可能性があるか否かの判定においては、自律飛行している無人機の飛行経路を変更しない場合に、自律飛行している無人機と操縦されている無人機とが衝突する可能性が0%より大きいときに衝突の可能性があると判定されることとしてもよく、自律飛行している無人機と操縦されている無人機とが衝突する可能性が30%以上のときに衝突の可能性があると判定されることとしてもよく、自律飛行している無人機と操縦されている無人機とが衝突する可能性が50%以上のときに衝突の可能性があると判定されることとしてもよい。 In the determination of whether or not there is a possibility of collision in step S406, if the flight path of the autonomously flying unmanned aircraft is not changed, the autonomously flying unmanned aircraft collides with the maneuvered unmanned aircraft. It may be determined that there is a possibility of collision when the possibility of collision is greater than 0%, and the possibility of collision between an autonomously flying unmanned aircraft and a maneuvered unmanned aircraft is 30% or more. Sometimes it may be determined that there is a possibility of collision, and there is a possibility of collision when the possibility of collision between an autonomously flying unmanned aircraft and a maneuvering unmanned aircraft is 50% or more. It may be determined that.

ステップS407において生成される飛行経路変更情報とは、ステップS109において自律飛行している無人機が飛行を制御するために用いていた飛行経路情報を変更するための情報である。具体的には、自律飛行している無人機が、一度操縦されている無人機から離れる地点に飛行し、その地点から新たに目的地に向かうよう特定された飛行経路に関する情報、又は自律飛行している無人機が、操縦されている無人機と衝突する可能性がなくなるまでその場でホバリングを行った後に、再び目的地に向かうよう特定された飛行経路に関する情報などのことをいう。なお、操縦されている無人機から離れた地点から新たに目的地に向かうよう飛行経路を特定する際には、図5の飛行経路特定処理の記載を必要な範囲で採用することができる。 The flight path change information generated in step S407 is information for changing the flight path information used by the autonomously flying unmanned aerial vehicle in step S109 to control the flight. Specifically, an autonomously flying unmanned aerial vehicle flies to a point away from the unmanned aerial vehicle that has been operated once, and information on a flight route specified from that point to a new destination, or autonomous flight. Information about the flight path specified to return to the destination after hovering on the spot until the unmanned aerial vehicle is no longer likely to collide with the unmanned aerial vehicle being operated. When the flight route is specified so as to newly head to the destination from a point away from the unmanned aerial vehicle being operated, the description of the flight route identification process in FIG. 5 can be adopted to the extent necessary.

このように、一の無人機の飛行情報と、他の無人機の飛行情報とに基づいて、一の無人機と他の無人機の衝突の可能性を予測し、衝突の可能性が予測された場合に、一の無人機の飛行経路情報を変更するための飛行経路変更情報を生成し、無人機が、飛行経路変更情報にしたがって、無人機の飛行を制御することで、自律飛行している無人機と操縦されている無人機が混在する場合でも、無人機同士の衝突を回避できるよう、複数の無人機を管制することが可能となる。 In this way, based on the flight information of one unmanned aerial vehicle and the flight information of another unmanned aerial vehicle, the possibility of collision between one unmanned aerial vehicle and another unmanned aerial vehicle is predicted, and the possibility of collision is predicted. In that case, the flight route change information for changing the flight path information of one unmanned aerial vehicle is generated, and the unmanned aerial vehicle controls the flight of the unmanned aerial vehicle according to the flight route change information to autonomously fly. Even when there are unmanned aerial vehicles and unmanned aerial vehicles that are being operated, it is possible to control multiple unmanned aerial vehicles so that collisions between unmanned aerial vehicles can be avoided.

1 :無人機
2 :通信ネットワーク
3 :無人機制御装置
4 :自動管制装置
11 :飛行制御部
12 :センサ
13 :カメラ
14 :変換部
15 :アンテナ
31 :制御部
32 :RAM
33 :ストレージ部
34 :グラフィック処理部
35 :通信インタフェース
36 :インタフェース部
37 :外部メモリ
38 :表示部
39 :表示画面
50 :イメージ画像
51 :飛行可能領域
52 :飛行禁止領域
53 :出発地アイコン
54 :目的地アイコン
55 :仮飛行経路
56 :飛行経路
57 :ウェイポイントアイコン
1: Unmanned machine 2: Communication network 3: Unmanned machine control device 4: Automatic control device 11: Flight control unit 12: Sensor 13: Camera 14: Conversion unit 15: Antenna 31: Control unit 32: RAM
33: Storage unit 34: Graphic processing unit 35: Communication interface 36: Interface unit 37: External memory 38: Display unit 39: Display screen 50: Image image 51: Flyable area 52: Flight prohibited area 53: Departure point icon 54: Destination icon 55: Temporary flight path 56: Flight path 57: Waypoint icon

Claims (7)

無人機、無人機を制御する無人機制御装置、及び、無人機制御装置と通信接続が可能な自動管制装置とを備え、無人機を管制する自動管制システムであって、
自動管制装置が、
複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定手段と、
特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信手段と
を備え、
無人機制御装置が、
自動管制装置から飛行経路情報を受信する第一飛行経路情報受信手段と、
飛行経路情報を無人機へ送信する第二飛行経路情報送信手段と
を備え、
無人機が、
無人機制御装置から飛行経路情報を受信する第二飛行経路情報受信手段と、
受信した飛行経路情報にしたがって、飛行を制御する飛行制御手段と
を備える、自動管制システム。
An automatic control system that controls unmanned aerial vehicles, including unmanned aerial vehicles, an unmanned aerial vehicle control device that controls unmanned aerial vehicles, and an automatic control device that can connect to the unmanned aerial vehicle control device via communication.
The automatic control system
Flight route identification means to identify the flight route of each unmanned aerial vehicle based on the flight plan information of multiple unmanned aerial vehicles,
It is equipped with a first flight route information transmission means for transmitting flight route information regarding the specified flight route to the unmanned aerial vehicle control device.
Unmanned aerial vehicle control device
The first flight route information receiving means for receiving flight route information from the automatic control system,
It is equipped with a second flight route information transmission means that transmits flight route information to the unmanned aerial vehicle.
The drone
A second flight route information receiving means that receives flight route information from the unmanned aerial vehicle control device,
An automatic control system including a flight control means for controlling flight according to received flight path information.
飛行経路特定手段が、一の無人機について特定した飛行経路が、他の無人機について特定した飛行経路と重複、交差、又は接する場合に、一の無人機と他の無人機が異なる高度を飛行するよう飛行経路を特定する、請求項1に記載の自動管制システム。 One unmanned aerial vehicle and another unmanned aerial vehicle fly at different altitudes when the flight path identified by the flight path identifying means overlaps, intersects, or touches the flight path specified for another unmanned aerial vehicle. The automatic control system according to claim 1, wherein the flight path is specified so as to be performed. 飛行経路特定手段が、無人機の出発地及び目的地に基づいて飛行経路を特定する、請求項1又は2に記載の自動管制システム。 The automatic control system according to claim 1 or 2, wherein the flight path identifying means identifies the flight path based on the starting point and the destination of the unmanned aerial vehicle. 自動管制装置が、
無人機による飛行が可能な飛行可能領域、及び/又は無人機による飛行が可能でない飛行禁止領域を記憶する飛行可能領域記憶手段と
を備え、
飛行経路特定手段が、飛行可能領域を飛行経路として特定する、及び/又は飛行禁止領域を除く領域を飛行経路として特定する、請求項1〜3のいずれかに記載の自動管制システム。
The automatic control system
A flightable area storage means for storing a flightable area capable of flying by an unmanned aerial vehicle and / or a no-fly zone where flight by an unmanned aerial vehicle is not possible is provided.
The automatic control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the flight path identifying means specifies a flightable area as a flight path and / or an area excluding a flight prohibited area as a flight path.
自動管制装置が、
一の無人機の飛行情報と、他の無人機の飛行情報とに基づいて、一の無人機と他の無人機の衝突の可能性を予測する衝突可能性予測手段と、
衝突の可能性が予測された場合に、一の無人機の飛行経路情報を変更するための飛行経路変更情報を生成する飛行経路変更情報生成手段と、
生成された飛行経路変更情報を、一の無人機に対応する無人機制御装置へ送信する第一飛行経路変更情報送信手段と
を備え、
無人機制御装置が、
自動管制装置から飛行経路変更情報を受信する第一飛行経路変更情報受信手段と
飛行経路変更情報を一の無人機へ送信する第二飛行経路変更情報送信手段と
を備え、
無人機が、
無人機制御装置から飛行経路変更情報を受信する第二飛行経路変更情報受信手段と
を備え、
飛行制御手段が、受信した飛行経路変更情報にしたがって、無人機の飛行を制御する、
請求項1〜4のいずれかに記載の自動管制システム。
The automatic control system
A collision possibility prediction means for predicting the possibility of collision between one unmanned aerial vehicle and another unmanned aerial vehicle based on the flight information of one unmanned aerial vehicle and the flight information of another unmanned aerial vehicle.
A flight path change information generating means for generating flight path change information for changing the flight path information of one unmanned aerial vehicle when the possibility of a collision is predicted.
It is equipped with a first flight route change information transmitting means for transmitting the generated flight route change information to the unmanned aerial vehicle control device corresponding to one unmanned aerial vehicle.
Unmanned aerial vehicle control device
It is equipped with a first flight route change information receiving means for receiving flight route change information from an automatic control device and a second flight route change information transmitting means for transmitting flight route change information to one unmanned aerial vehicle.
The drone
It is equipped with a second flight route change information receiving means that receives flight route change information from the unmanned aerial vehicle control device.
The flight control means controls the flight of the unmanned aerial vehicle according to the received flight route change information.
The automatic control system according to any one of claims 1 to 4.
無人機、無人機を制御する無人機制御装置、及び、無人機制御装置と通信接続が可能な自動管制装置とを備え、無人機を管制する自動管制システムにおいて実行される自動管制方法であって、
自動管制装置が、複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定ステップと、
自動管制装置が、特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信ステップと、
無人機制御装置が、自動管制装置から飛行経路情報を受信する第一飛行経路情報受信ステップと、
無人機制御装置が、飛行経路情報を無人機へ送信する第二飛行経路情報送信ステップと、
無人機が、無人機制御装置から飛行経路情報を受信する第二飛行経路情報受信ステップと、
無人機が、受信した飛行経路情報にしたがって、飛行を制御する飛行制御ステップと
を有する、自動管制方法。
It is an automatic control method executed in an automatic control system that controls an unmanned aerial vehicle, including an unmanned aerial vehicle, an unmanned aerial vehicle control device that controls the unmanned aerial vehicle, and an automatic control device that can be connected to the unmanned aerial vehicle control device by communication. ,
A flight route identification step in which the automatic control system identifies the flight route of each unmanned aerial vehicle based on the flight plan information of multiple unmanned aerial vehicles.
The first flight route information transmission step in which the automatic control device transmits flight route information regarding the specified flight route to the unmanned aerial vehicle control system, and
The first flight route information reception step in which the unmanned aerial vehicle control device receives flight route information from the automatic control device,
The second flight route information transmission step in which the unmanned aerial vehicle control device transmits flight route information to the unmanned aerial vehicle,
The second flight route information receiving step in which the unmanned aerial vehicle receives the flight route information from the unmanned aerial vehicle control device,
An automatic control method in which an unmanned aerial vehicle has a flight control step that controls flight according to received flight path information.
無人機を管制するための自動管制装置であって、
複数の無人機の飛行計画情報をもとに、各無人機の飛行経路を特定する飛行経路特定手段と、
特定した飛行経路に関する飛行経路情報を無人機制御装置へ送信する第一飛行経路情報送信手段と
を備える、自動管制装置。
It is an automatic control device for controlling unmanned aerial vehicles.
Flight route identification means to identify the flight route of each unmanned aerial vehicle based on the flight plan information of multiple unmanned aerial vehicles,
An automatic control device including a first flight route information transmitting means for transmitting flight route information regarding a specified flight route to an unmanned aerial vehicle control device.
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