JP2022181865A - Flying object control system and luggage management system - Google Patents

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    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/102Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft specially adapted for vertical take-off of aircraft

Abstract

To provide a flying object control system having high flight stability even in a warehouse.SOLUTION: A flying object control system 10 includes a carrier vehicle 50 moving on the ground and a flying object 40 levitating and flying from the ground in the air. The flying object 40 includes: a sensor 49 for detecting altitude of the flying object 40; a transmitter for transmitting altitude of the flying object 40 to the carrier vehicle 50; and a marker 48 directed toward a ground direction. The carrier vehicle 50 includes: a plurality of imaging units 57 that capture an image of the marker 48 and have a different imaging angle and focal length; and a control unit that selects the imaging unit 57 according to detection results of the sensor 49 to perform moving control of the flying object 40 based on the image of the marker 48 captured by the selected imaging unit 57.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、倉庫内を飛行する飛行体を備えた飛行体制御システムおよびこの飛行体制御システムを用いて倉庫内の荷物を管理する荷物管理システムに関する。 The present invention relates to an aircraft control system having an aircraft that flies in a warehouse, and a package management system that uses this aircraft control system to manage packages in the warehouse.

倉庫における荷物を管理する技術として、荷物に付与した識別コードを読み取ることにより、倉庫内の荷物の有無や設置場所を管理する方法が提案されている。最近では、倉庫内を飛行する飛行体(ドローン)を用いて、倉庫内の高いラック上に保管された荷物の情報を取得することにより、倉庫内の荷物の点検や棚卸作業の負荷を低減する技術も提案されている。 As a technique for managing packages in a warehouse, there has been proposed a method of managing the presence or absence of packages in a warehouse and the installation location thereof by reading an identification code assigned to the package. Recently, by using drones that fly inside the warehouse to obtain information on packages stored on high racks in the warehouse, it is possible to reduce the load of inspection and inventory work of packages in the warehouse. Techniques have also been proposed.

例えば、特許文献1、2では、倉庫内の荷物の画像を撮影するカメラが搭載されたドローンと、ドローンとケーブルで接続され倉庫内を移動する移動機とを備えた荷物管理システムが提案されている。移動機との間のケーブルを用いてドローンを駆動するための電源の充電を行うので、ドローンのカメラによる長時間に渡っての画像取得が可能となる。 For example, Patent Literatures 1 and 2 propose a package management system that includes a drone equipped with a camera that captures images of packages in a warehouse, and a mobile device that is connected to the drone by a cable and moves within the warehouse. there is Since the cable to the mobile device is used to charge the power supply for driving the drone, it is possible to acquire images over a long period of time using the drone's camera.

特開2017-218325号公報JP 2017-218325 A 特開2019-167177号公報JP 2019-167177 A

ここで、ドローンのカメラで撮影した画像を用いて荷物を管理する場合には、荷物に付与されたバーコード等の識別コードを正確に読み取る必要があるため、識別コードを撮影するドローンに対しては安定したホバリング制御が要求される。GPS信号が受信できない倉庫内において、オプティカルフローセンサーを用いてホバリング制御を行うドローンもあるが、ドローンの高度が高い場合等、地上の画像の取得が困難な場合や地上の移動機が大きく移動した場合等には、オプティカルフローセンサーを用いたドローンのホバリング制御が不安定になる場合があり、その結果、識別コードの読み取りが不正確になり、識別コードの読み取りに時間がかかるという問題があった。 Here, when managing packages using images taken by drone cameras, it is necessary to accurately read identification codes such as barcodes attached to packages. requires stable hovering control. There are drones that perform hovering control using optical flow sensors in warehouses where GPS signals cannot be received, but when the altitude of the drone is high, it is difficult to acquire images of the ground, or when the mobile device on the ground moves significantly. In some cases, the hovering control of the drone using the optical flow sensor may become unstable, resulting in inaccurate reading of the identification code and the problem that it takes time to read the identification code. .

本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、倉庫内においても高い飛行安定性を有する飛行体制御システムを提供し、その飛行体制御システムを用いた荷物管理システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and provides an aircraft control system having high flight stability even in a warehouse, and a cargo management system using the aircraft control system. intended to provide

上述したような課題を解決するために、本発明の飛行体制御システムは、地上を移動する搬送車と、地上から空中に浮揚して飛行する飛行体を備え、前記飛行体は、前記飛行体の高度を検出するセンサと、検出した前記飛行体の高度を前記搬送車に送信する送信部と、地上方向に向けたマーカを備え、前記搬送車は、前記マーカの画像を撮像し、異なる撮像角度と焦点距離を有する複数の第1の撮像部と、前記センサの検出結果に応じて前記第1の撮像部を選択し、選択された前記第1の撮像部が撮像した前記マーカの画像に基づいて前記飛行体の位置を制御する制御部を備える。 In order to solve the above-described problems, an aircraft control system according to the present invention includes a carrier that moves on the ground and an aircraft that levitates and flies from the ground. a sensor for detecting the altitude of the flying object, a transmitter for transmitting the detected altitude of the flying object to the carrier, and a marker directed toward the ground, and the carrier captures an image of the marker and uses a different image a plurality of first imaging units each having an angle and a focal length, and the first imaging units are selected according to the detection result of the sensor, and an image of the marker captured by the selected first imaging unit is captured. a control unit for controlling the position of the flying object based on the

また、本発明の荷物管理システムは、上記飛行体制御システムを備えた荷物管理システムであって、倉庫内に載置された複数の荷物のそれぞれに付与された識別コードと、前記複数の荷物を管理する荷物管理装置とを備え、前記飛行体は、前記識別コードを撮像する第2の撮像部と、前記第2の撮像部で撮像した画像情報、または前記第2の撮像部で撮像した画像から読み取った前記識別コードの情報を前記搬送車に送信する送信部を備え、前記搬送車は、前記飛行体から受信した情報と、当該受信した情報の受信時間情報を関連付けて前記荷物管理装置に送信する送信部を備え、前記荷物管理装置は、前記倉庫内の前記搬送車の位置、及び前記受信時間情報に基づいて、前記倉庫内の前記荷物の位置を管理するように構成されている。 Further, a baggage management system of the present invention is a baggage management system equipped with the flying vehicle control system described above, and includes an identification code given to each of a plurality of baggage placed in a warehouse, and an identification code assigned to each of the plurality of baggages. and a baggage management device for managing the aircraft, wherein the flying object includes: a second imaging section for imaging the identification code; and image information captured by the second imaging section or an image captured by the second imaging section. and a transmission unit for transmitting information of the identification code read from the carrier to the carrier, and the carrier associates the information received from the aircraft with the reception time information of the received information, and transmits the information to the baggage management device. The parcel management device is configured to manage the position of the parcel within the warehouse based on the position of the transport vehicle within the warehouse and the reception time information.

本発明によれば、倉庫内においても高い飛行安定性を有する飛行体制御システムを提供し、その飛行体制御システムを用いた荷物管理システムを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an aircraft control system having high flight stability even in a warehouse, and to provide a baggage management system using the aircraft control system.

図1は、本発明の実施の形態における飛行体制御システムおよび荷物管理システムの構成の一例である。FIG. 1 shows an example of the configuration of an aircraft control system and a baggage management system according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態における飛行体制御システムを構成する飛行体及び搬送車の機能ブロックの一例である。FIG. 2 is an example of functional blocks of an aircraft and a carrier that constitute an aircraft control system according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態における飛行体の高度と選択されるカメラ部の関係を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the altitude of the flying object and the selected camera unit according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態における飛行体の移動を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining movement of the flying object in the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態における搬送車の移動を説明するための図である。5A and 5B are diagrams for explaining the movement of the carrier according to the embodiment of the present invention. FIG. 図6は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。FIG. 6 is an example of an operation sequence of the package management system according to the embodiment of the invention. 図7は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。FIG. 7 is an example of parcel management data according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、本発明は、様々な実施の形態で実施することが可能であり、以下に説明する発明の実施の形態に限定されるものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention can be implemented in various embodiments, and is not limited to the embodiments described below.

<飛行体制御システム、荷物管理システムの構成>
図1は、本発明の実施の形態における飛行体制御システムおよび荷物管理システムの構成の一例である。図1の飛行体制御システム10は、地上を移動する搬送車50と地上から空中に浮揚して飛行する飛行体40とから構成されている。荷物管理システム20は、飛行体制御システム10で取得した情報を用いて、倉庫1内の多段ラック3に複数段積載されている荷物4を管理するように構成されている。
<Configuration of aircraft control system and baggage management system>
FIG. 1 shows an example of the configuration of an aircraft control system and a baggage management system according to an embodiment of the present invention. The aircraft control system 10 of FIG. 1 comprises a carrier 50 that moves on the ground and an aircraft 40 that levitates and flies from the ground. The cargo management system 20 is configured to use the information acquired by the aircraft control system 10 to manage the cargo 4 stacked in multiple stages on the multi-level racks 3 in the warehouse 1 .

荷物4には、それぞれ荷物を識別するための固有の識別コード5が付与されており、飛行体40が搭載するカメラ部41(第2の撮像部)により撮像した画像から読み取った識別コード5により各荷物4が識別できるように構成されている。荷物管理システム20では、倉庫1内を飛行する飛行体40に搭載されたカメラ部41により撮像した画像から読み取った識別コード5を用いて、倉庫1内の荷物4の有無や設置位置の管理を行う。 Each package 4 is given a unique identification code 5 for identifying each package, and the identification code 5 read from the image captured by the camera unit 41 (second imaging unit) mounted on the aircraft 40 Each package 4 is configured to be identifiable. The cargo management system 20 uses the identification code 5 read from the image captured by the camera unit 41 mounted on the aircraft 40 flying in the warehouse 1 to manage the presence or absence of the cargo 4 in the warehouse 1 and the installation position. conduct.

搬送車50は、ターゲット2に向かって倉庫1内を移動し、飛行体40は、搬送車50の上をホバリングしながら倉庫1内を飛行する。飛行体40は、オプティカルフローセンサーを用いた自律制御を行うと共に、搬送車50からの制御信号によるホバリング制御を行う。搬送車50は、複数のカメラ部57(第1の撮像部)から飛行体40の高度に応じて選択されたカメラ部57を用いて飛行体40のマーカ48の画像を取得し、取得した画像を用いて飛行体40が搬送車50の上空でホバリングするように、飛行体40の位置及び姿勢を制御する。 The transport vehicle 50 moves in the warehouse 1 toward the target 2, and the flying object 40 flies in the warehouse 1 while hovering over the transport vehicle 50. - 特許庁The flying object 40 performs autonomous control using an optical flow sensor and also performs hovering control based on a control signal from the carrier 50 . The guided vehicle 50 acquires an image of the marker 48 of the flying object 40 using a camera unit 57 selected according to the altitude of the flying object 40 from a plurality of camera units 57 (first imaging unit), and the acquired image is used to control the position and attitude of the flying object 40 so that the flying object 40 hovers above the carrier 50 .

本実施の形態では、飛行体40の高度に応じて選択したカメラ部57で取得したマーカ48の画像を用いて、搬送車50からの制御信号により飛行体40の位置及び姿勢を制御するので、ドローンの高度が高い場合等、飛行体40によるホバリングの自律制御が不安定になる場合でも、飛行体40のマーカ48の画像情報を確実に取得し、取得したマーカの画像を用いて、飛行体40を搬送車50の上空で安定的にホバリングさせることができる。 In this embodiment, the image of the marker 48 acquired by the camera unit 57 selected according to the altitude of the flying object 40 is used to control the position and attitude of the flying object 40 by the control signal from the carrier 50. Even when the autonomous control of hovering by the flying object 40 becomes unstable, such as when the altitude of the drone is high, the image information of the marker 48 of the flying object 40 is reliably acquired, and the obtained image of the marker is used to control the flying object. 40 can stably hover over the transport vehicle 50. - 特許庁

荷物管理システム20は、倉庫1内を飛行する飛行体40に搭載されたカメラ部41により撮像した画像から読み取った識別コード5の情報により、倉庫1内の荷物4の有無や設置位置を管理する。倉庫1内の荷物4の有無は、識別コード5を把握することに管理することができ、荷物4の位置は、搬送車50の倉庫1内における位置と関連付けることにより管理することができる。 The baggage management system 20 manages the presence or absence of the baggage 4 in the warehouse 1 and the location of the baggage 4 based on the information of the identification code 5 read from the image captured by the camera unit 41 mounted on the aircraft 40 flying in the warehouse 1. . The presence or absence of the package 4 in the warehouse 1 can be managed by grasping the identification code 5 , and the position of the package 4 can be managed by associating it with the position of the carrier 50 in the warehouse 1 .

図1の荷物管理システムは、荷物4が多段ラック3に収容されている多段ラック倉庫を対象としているが、これに限定されず、本発明は、荷物4が複数段積載されている平置き倉庫等の他の形態の倉庫に対しても適用することができる。 Although the package management system of FIG. 1 is intended for a multi-tiered rack warehouse in which packages 4 are stored in multi-tiered racks 3, the present invention is not limited to this, and the present invention is a flat warehouse in which packages 4 are stacked in multiple levels. It can also be applied to other forms of warehouse such as.

<飛行体、搬送車の構成>
図2は、本発明の実施の形態における飛行体制御システムを構成する飛行体及び搬送車の機能ブロックの一例である。
<Structure of flying object and transport vehicle>
FIG. 2 is an example of functional blocks of an aircraft and a carrier that constitute an aircraft control system according to an embodiment of the present invention.

搬送車50は、倉庫1内を自走するための走行機能を備え、ターゲット2の画像情報を取得するためのカメラ部51(第3の撮像部)、駆動部53の制御や情報の送受信等の処理を行うための中央処理部52、倉庫1内を走行するための駆動部53、飛行体40及び荷物管理装置60と信号を送受信するための無線部54、各種情報等を保存するためのメモリ55、各部を動作させるための電池56、飛行体40のマーカ48の画像情報を取得するための複数のカメラ部57、及びカメラ部57により取得した画像に基づいて、飛行体40の位置及び姿勢を制御する飛行制御部58を備える。搬送車50は、搭載されたカメラ部51により取得したターゲット2の画像情報に基づいて倉庫1内の所定の経路を自走することができる。 The guided vehicle 50 has a traveling function for self-propelled within the warehouse 1, and controls a camera section 51 (third imaging section) for acquiring image information of the target 2, a drive section 53, and transmits/receives information. , a driving unit 53 for traveling within the warehouse 1, a wireless unit 54 for transmitting and receiving signals to and from the aircraft 40 and the baggage management device 60, and a storage unit for storing various information. A memory 55, a battery 56 for operating each unit, a plurality of camera units 57 for acquiring image information of the markers 48 of the flying object 40, and based on the images acquired by the camera units 57, the position and A flight control unit 58 is provided to control the attitude. The transport vehicle 50 can self-travel along a predetermined route in the warehouse 1 based on the image information of the target 2 acquired by the mounted camera unit 51 .

本実施の形態では、多段ラック3に積載された荷物4に付与された識別コード5のコード情報を取得するために、飛行体40を上昇/下降させる必要があり、飛行体40の高度が比較的高い場合に、カメラ部の解像度が低いとマーカ48の画像取得ができなくなる場合がある。本実施の形態の複数のカメラ部57のそれぞれは、異なる撮像角度と焦点距離を有しており、飛行体40の高度に応じて、カメラ部57を適宜選択することで、飛行体40のマーカ48の画像を確実に取得することができる。 In this embodiment, it is necessary to ascend/descend the aircraft 40 in order to obtain the code information of the identification code 5 assigned to the cargo 4 loaded on the multi-tier rack 3, and the altitude of the aircraft 40 is compared. When the target is high, if the resolution of the camera section is low, it may not be possible to acquire the image of the marker 48 . Each of the plurality of camera units 57 of the present embodiment has a different imaging angle and a different focal length. 48 images can be reliably acquired.

飛行制御部58は、飛行体40のセンサ49の検出結果に応じてカメラ部57を選択し、選択されたカメラ部57が撮像したマーカ48の画像に基づいて飛行体40の位置および姿勢を制御する。本実施の形態では、センサ49が検出した飛行体40の高度に応じて、その高度に対応した撮像角度と焦点距離を有するカメラ部57を選択して、マーカ48の画像を取得するので、飛行体40の高度が高い場合等、飛行体40によるホバリングの自律制御が不安定になる場合でも、飛行体40のマーカ48の画像情報を確実に取得し、取得した画像情報に基づいて、飛行体40を安定的にホバリングさせることができる。 The flight control unit 58 selects the camera unit 57 according to the detection result of the sensor 49 of the flying object 40, and controls the position and attitude of the flying object 40 based on the image of the marker 48 captured by the selected camera unit 57. do. In this embodiment, according to the altitude of the flying object 40 detected by the sensor 49, the camera unit 57 having the imaging angle and focal length corresponding to the altitude is selected to acquire the image of the marker 48. Even when the autonomous control of hovering by the flying object 40 becomes unstable, such as when the altitude of the flying object 40 is high, the image information of the marker 48 of the flying object 40 is reliably acquired, and based on the acquired image information, the flying object 40 can be stably hovered.

飛行体40は、荷物4の識別コードの画像情報を取得するためのカメラ部41(第2の撮像部)、画像情報からの識別コード5の読み取りや識別コード5の送信等の処理を行うための中央処理部42、プロペラ47を駆動するための駆動部43、撮像した画像情報または撮像した画像から読み取った識別コード5の情報を送信する送信部として機能する無線部44、各種情報等を保存するためのメモリ45、各部を動作させるための電池46、飛行体40を飛行させるためのプロペラ47、地上方向に向けたマーカ48、及び飛行体40の高度を検出するためのセンサ49を備える。 The flying object 40 includes a camera unit 41 (second imaging unit) for acquiring image information of the identification code of the baggage 4, and for performing processing such as reading the identification code 5 from the image information and transmitting the identification code 5. A central processing unit 42, a driving unit 43 for driving the propeller 47, a wireless unit 44 functioning as a transmitting unit for transmitting captured image information or information of the identification code 5 read from the captured image, various information, etc. are stored. a battery 46 for operating each part; a propeller 47 for making the aircraft 40 fly; a marker 48 directed toward the ground;

飛行体40に搭載されたプロペラ47の駆動は、オプティカルフローセンサーを用いた自律制御に加えて、飛行体40のマーカ48の画像を用いて、飛行制御部58からの制御信号に基づいて行われる制御が行われる。搬送車50の制御を併用することにより、飛行体40によるホバリングの自律制御が不安定になる場合でも、飛行体40のマーカ48の画像情報を確実に取得し、取得した画像情報に基づいて、飛行体40を安定的にホバリングさせることができる。 The propeller 47 mounted on the flying object 40 is driven based on the control signal from the flight control unit 58 using the image of the marker 48 of the flying object 40 in addition to the autonomous control using the optical flow sensor. control is performed. By using the control of the carrier 50 together, even if the autonomous control of hovering by the flying object 40 becomes unstable, the image information of the marker 48 of the flying object 40 is reliably acquired, and based on the acquired image information, The flying object 40 can be stably hovered.

<飛行体の高度に応じたカメラの選択>
飛行体40のカメラで撮影した画像を用いて荷物を管理する場合には、荷物に付与されたバーコード等の識別コードを正確に読み取る必要がある。荷物4が積載された多段ラック3の高度が高い場合には、かなりの高さまで飛行体40を上昇させる場合があり、1台のカメラでは、飛行体40が大きく移動した場合等には、搬送車50のカメラが飛行体40のマーカ48の画像の取得が困難な場合がある。
<Camera selection according to the altitude of the flying object>
When managing packages using images captured by the camera of the aircraft 40, it is necessary to accurately read an identification code such as a bar code attached to the packages. When the altitude of the multistage rack 3 loaded with the cargo 4 is high, the flying object 40 may be raised to a considerable height. It may be difficult for the vehicle 50 camera to acquire an image of the aircraft 40 marker 48 .

図3は、本発明の実施の形態における飛行体の高度と選択されるカメラ部の関係を説明するための図である。図3の構成例では、搬送車50には、それぞれ異なる撮像角度と焦点距離を有する4台のカメラ部57が搭載されている。搬送車50に搭載されるカメラ部57の数は、図3に示したものに限定されるものではなく、想定される飛行体40の高度に応じて、適宜設定することができる。ここで、各カメラ部57において焦点距離を可変するズームレンズを採用してもよい。 FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the altitude of the flying object and the selected camera unit according to the embodiment of the present invention. In the configuration example of FIG. 3, the transport vehicle 50 is equipped with four camera units 57 having different imaging angles and focal lengths. The number of camera units 57 mounted on the transport vehicle 50 is not limited to that shown in FIG. Here, a zoom lens with a variable focal length may be employed in each camera unit 57 .

本実施の形態の複数のカメラ部57は、それぞれ異なる撮像角度と焦点距離を有しており、飛行体40と搬送車50の間の距離に対応した適切な撮像角度と焦点距離を有するカメラ部57で撮影することで、飛行体40のマーカ48の画像を正確に取得することができる。各カメラ部57において焦点距離を可変するズームレンズを採用することで、さらに広い飛行体40高度範囲に対応することが可能となる。 The plurality of camera units 57 of the present embodiment have different imaging angles and focal lengths, and camera units having appropriate imaging angles and focal lengths corresponding to the distance between the aircraft 40 and the carrier 50. By photographing with 57, the image of the marker 48 of the flying object 40 can be acquired accurately. By adopting a zoom lens whose focal length is variable in each camera unit 57, it becomes possible to cope with a wider altitude range of the flying object 40.

<飛行体のホバリング制御>
図4は、本発明の実施の形態における飛行体の移動を説明するための図である。図4に示すように、飛行体40は、飛行体40のマーカ48の画像情報に基づく搬送車50からの制御信号に基づいて、搬送車50の上空をホバリングすることができる。マーカ48の画像を取得するためのカメラ部57は、飛行体40の高度に応じて選択される。
<Hovering control of flying object>
FIG. 4 is a diagram for explaining movement of the flying object in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4 , the flying object 40 can hover over the carrier 50 based on control signals from the carrier 50 based on image information of the markers 48 of the flying object 40 . A camera unit 57 for acquiring an image of the marker 48 is selected according to the altitude of the flying object 40 .

図4の(1)の段階では、飛行体40は搬送車50の上空を比較的低い高度でホバリングするので、比較的低い高度に対応した撮像角度と焦点距離を有するカメラ部57を選択して、マーカ48の画像を取得する。 In the stage (1) of FIG. 4, the flying object 40 hovers over the carrier 50 at a relatively low altitude, so the camera unit 57 having an imaging angle and focal length corresponding to a relatively low altitude is selected. , to acquire an image of the marker 48 .

飛行体40の搬送車50に対する相対的な位置は、カメラ部57で取得した画像におけるマーカ48の画像の位置により制御することができ、飛行体40の高さはマーカ48の画像の大きさにより制御することができる。 The position of the flying object 40 relative to the carrier 50 can be controlled by the position of the image of the marker 48 in the image acquired by the camera unit 57, and the height of the flying object 40 is determined by the size of the image of the marker 48. can be controlled.

具体的には、マーカ48の画像の位置が、画像の中心部からスライドした場合、画像の中心部からみたマーカ48の相対的な2次元座標を求めて、この相対的な2次元座標に基づいて、マーカ48の画像の位置をスライドさせて、マーカ48が画像の中心部の近傍に位置させるように飛行体40を制御することで、飛行体40を搬送車50の上空に移動させることができる。 Specifically, when the position of the image of the marker 48 slides from the center of the image, the relative two-dimensional coordinates of the marker 48 viewed from the center of the image are obtained, and based on these relative two-dimensional coordinates, Then, by sliding the position of the image of the marker 48 and controlling the flying object 40 so that the marker 48 is positioned near the center of the image, the flying object 40 can be moved above the carrier 50 . can.

図4の(2)の段階では、飛行体40は、搬送車50の上空を(1)と比較して、比較的高い高度でホバリングするので、カメラによって取得できるマーカ48の画像の大きさが(1)よりも小さくなるので、比較的高い高度に対応した撮像角度と焦点距離を有するカメラ部57を選択して、マーカ48の画像を取得する。飛行体40の高さに応じた適切なカメラ部57を選択し、選択したカメラ部57によって取得したマーカ48の画像の大きさに基づいて飛行体40の高さを制御することができる。 At the stage (2) in FIG. 4, the flying object 40 hovers over the carrier 50 at a relatively high altitude compared to stage (1), so the size of the image of the marker 48 that can be acquired by the camera is Since it is smaller than (1), the image of the marker 48 is acquired by selecting the camera unit 57 having an imaging angle and focal length corresponding to a relatively high altitude. By selecting an appropriate camera unit 57 according to the height of the flying object 40 , the height of the flying object 40 can be controlled based on the size of the image of the marker 48 acquired by the selected camera unit 57 .

図4の(3)の段階では、飛行体40は、搬送車50の上空を(2)と比較して、さらに高い高度でホバリングするので、カメラ部57によって取得できるマーカ48の画像の大きさが(2)よりもさらに小さくなる。そのため(2)で選択したカメラ部57よりも、さらに高い高度に対応した撮像角度と焦点距離を有するカメラ部57を選択して、マーカ48の画像を取得し、その画像の大きさに基づいて飛行体40の高さを制御することができる。 At stage (3) in FIG. 4, the flying object 40 hovers above the transport vehicle 50 at a higher altitude than at stage (2). becomes even smaller than (2). Therefore, a camera unit 57 having an imaging angle and a focal length corresponding to a higher altitude than the camera unit 57 selected in (2) is selected, an image of the marker 48 is acquired, and based on the size of the image, The height of the flying object 40 can be controlled.

本実施の形態では、基準となるカメラ部57の画像におけるマーカ48の位置を、画像の中心部の場合を例示したが、基準位置は画像の中心部に限定されるものではなく、画像における任意の所定の位置を基準位置として適宜設定することができる。また、搬送車50におけるカメラ部57の数も例示したものに限定されるものではなく、想定される飛行体40の高さに応じて必要なカメラ部57の数を適宜設定することができる。 In the present embodiment, the position of the marker 48 in the image of the camera unit 57 serving as the reference was exemplified in the case of the center of the image, but the reference position is not limited to the center of the image. can be appropriately set as a reference position. Also, the number of camera units 57 in the transport vehicle 50 is not limited to the illustrated one, and the required number of camera units 57 can be appropriately set according to the assumed height of the flying object 40 .

本実施の形態では、搬送車50を倉庫1内の所定の移動経路に沿って移動させて、飛行体40を搬送車50の上空をホバリングするように制御することで、飛行体40を搬送車50に追随させて移動させながら飛行体40を上昇あるいは下降させて、荷物4の識別コード5の画像を取得することができる。本実施の形態では、飛行体40の高度に応じて選択したカメラ部57で取得したマーカ48の画像を用いて、搬送車50からの制御信号により飛行体40の位置及び姿勢を制御するので、飛行体40の高度が高い場合等、飛行体40によるホバリングの自律制御が不安定になる場合でも、飛行体40のマーカ48の画像情報を確実に取得し、取得した画像情報に基づいて、飛行体40を安定的にホバリングさせることができる。 In the present embodiment, the carrier 50 is moved along a predetermined movement route in the warehouse 1, and the flying object 40 is controlled to hover above the carrier 50. An image of the identification code 5 of the baggage 4 can be acquired by raising or lowering the flying object 40 while moving following the baggage 50 . In this embodiment, the image of the marker 48 acquired by the camera unit 57 selected according to the altitude of the flying object 40 is used to control the position and attitude of the flying object 40 by the control signal from the carrier 50. Even when the autonomous control of hovering by the flying object 40 becomes unstable, such as when the flying object 40 is at a high altitude, the image information of the marker 48 of the flying object 40 is reliably acquired, and the flight is performed based on the acquired image information. The body 40 can be stably hovered.

識別コード5を読み取る飛行体40のホバリング制御を安定させることで、飛行体40のカメラ部41で撮像した画像を用いた識別コード5の読み取りを安全かつ確実に行うことができ、このような飛行体40で識別コード5の読み取りを行うことで、倉庫1内の荷物の管理を安全かつ確実に行うことができる荷物管理システムを提供することができる。 By stabilizing the hovering control of the flying object 40 that reads the identification code 5, the identification code 5 can be safely and reliably read using the image captured by the camera unit 41 of the flying object 40. By reading the identification code 5 with the body 40, it is possible to provide a cargo management system that can manage the cargo in the warehouse 1 safely and reliably.

<倉庫内における搬送車の移動>
図5は、本発明の実施の形態における搬送車の移動を説明するための図である。図4では、出発点において静止した状態からターゲット2に向けて移動し、ターゲット2に到着するまでの搬送車50の移動動作を説明する。尚、図4では、搬送車50に追随して飛行する飛行体40の制御の説明については省略する。
<Movement of transport vehicles in the warehouse>
5A and 5B are diagrams for explaining the movement of the carrier according to the embodiment of the present invention. FIG. In FIG. 4, the moving operation of the transport vehicle 50 from a stationary state at the starting point to moving toward the target 2 until reaching the target 2 will be described. Note that in FIG. 4, the description of the control of the flying object 40 that flies following the carrier 50 is omitted.

図5の(1)の段階では、カメラ部51により周囲の画像を取得して、取得された画像を用いてターゲット2を探索する。搬送車50は、探索の結果、補足されたターゲット2の画像の方向に向けて移動を開始する。 At the stage of (1) in FIG. 5, the surrounding image is acquired by the camera unit 51, and the target 2 is searched using the acquired image. The transport vehicle 50 starts moving toward the captured image of the target 2 as a result of the search.

図5の(2)の段階では、ターゲット2の画像を捕捉できたので、搬送車50は、ターゲット2の画像の大きさがより大きくなる方向に向けて移動する。搬送車50がターゲット2に接近するにつれて、ターゲット2の画像が大きくなるので、搬送車50は、ターゲット2に向けて移動していることを確認することができる。 At the stage of (2) in FIG. 5, the image of the target 2 has been captured, so the transport vehicle 50 moves in the direction in which the size of the image of the target 2 becomes larger. As the transport vehicle 50 approaches the target 2 , the image of the target 2 becomes larger, so it can be confirmed that the transport vehicle 50 is moving toward the target 2 .

図5の(3)の段階では、ターゲット2の大きさが所定の大きさを超えたので、搬送車50は、ターゲット2の付近に到達したと判断し移動を停止する。 At the stage of (3) in FIG. 5, the size of the target 2 exceeds the predetermined size, so the transport vehicle 50 determines that it has reached the vicinity of the target 2 and stops moving.

図4では、円形のターゲット2を用いた場合を説明したが、ターゲット2としては、他の形のものを用いてもよく、バーコードや照明等の他の形態のターゲットを用いてもよい。また、搬送車50を移動させる方法として他の方法を用いることもできる。例えば、倉庫1の床に配置された線の画像を取得し、その画像に沿って搬送車50を移動させてもよい。 In FIG. 4, a case where a circular target 2 is used has been described, but the target 2 may be of other shapes, such as a bar code or illumination. Other methods can also be used as a method of moving the carrier 50 . For example, an image of lines arranged on the floor of the warehouse 1 may be acquired and the carrier 50 may be moved along the image.

<荷物管理システムの動作シーケンス>
図6を用いて、荷物管理システムにおける動作シーケンスを説明する。図6は、本発明の実施の形態における荷物管理システムの動作シーケンスの一例である。
<Operating Sequence of Package Management System>
The operation sequence in the parcel management system will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an example of an operation sequence of the package management system according to the embodiment of the invention.

識別コード5が付与された荷物4が倉庫1内に搬入され、所定の位置に載置されると、飛行体40は、搭載されたセンサ49により、飛行体40の高度を検出し、検出した高度情報を搬送車50に送信する。搬送車50は、飛行体40から受信した高度情報に基づいて、その高度に応じたセンササイズと焦点距離を有するカメラ部57を選択して、必要に応じて飛行体40の高度を制御する。飛行体40の高度は、積載された荷物4の高さに応じて適宜調整される。 When the cargo 4 to which the identification code 5 is assigned is carried into the warehouse 1 and placed at a predetermined position, the flying object 40 detects the altitude of the flying object 40 by the mounted sensor 49 and detects it. The altitude information is transmitted to the transport vehicle 50 . Based on the altitude information received from the flying object 40, the carrier 50 selects the camera unit 57 having a sensor size and focal length corresponding to the altitude, and controls the altitude of the flying object 40 as necessary. The altitude of the flying object 40 is appropriately adjusted according to the height of the load 4 loaded.

飛行体40は、搭載されたカメラ部41により、識別コード5を含む荷物4の画像を取得し、取得した画像情報から識別コード5を読み取り、読み取ったコード情報を搬送車50に送信する。飛行体40は、倉庫1内を所定の移動経路に沿って飛行しながら、コード情報を送信する。 The flying object 40 acquires an image of the package 4 including the identification code 5 with the mounted camera unit 41 , reads the identification code 5 from the acquired image information, and transmits the read code information to the transport vehicle 50 . The flying object 40 transmits code information while flying in the warehouse 1 along a predetermined movement route.

搬送車50は、識別コード5の情報を受信すると、識別コード5のコード情報とともに、コード情報の受信時間情報を保存する。ここで、飛行体40が、取得した画像情報を搬送車50に送信し、搬送車50において、取得した画像情報から識別コード5の情報を読み取るようにしてもよい。 When the information of the identification code 5 is received, the transport vehicle 50 saves the code information of the identification code 5 and the reception time information of the code information. Here, the flying object 40 may transmit the acquired image information to the transport vehicle 50, and the transport vehicle 50 may read the information of the identification code 5 from the acquired image information.

搬送車50は、飛行体40からコード信号や画像情報を受信しながら、コード情報等の受信時間情報を収集し、移動終了時に、コード情報や画像情報及びそれらの受信時間情報を関連付けて、荷物管理装置60に送信する。 While receiving code signals and image information from the aircraft 40, the carrier 50 collects reception time information such as code information. Send to the management device 60 .

荷物管理装置60には、荷物4と対応する識別コード5のコード情報が予め登録されており、搬送車50から受信した情報を用いて、荷物4毎に、コード情報、及びコード情報の受信時間情報を管理する荷物管理データが構成される。 The code information of the identification code 5 corresponding to the package 4 is registered in advance in the package management device 60, and the code information and the reception time of the code information are obtained for each package 4 using the information received from the transport vehicle 50. Package management data for managing information is configured.

ここで、搬送車50を、所定の時間における倉庫1内の位置が特定できるように倉庫1内の予め定めた移動経路に沿って移動させ、搬送車50におけるコード信号の受信時間情報に基づいて、その受信時間における搬送車50の倉庫1内の位置を特定し、その特定された搬送車50の位置に基づいて荷物4の倉庫1内における位置を特定することができる。 Here, the transport vehicle 50 is moved along a predetermined moving route in the warehouse 1 so that the position in the warehouse 1 at a predetermined time can be specified, and based on the reception time information of the code signal in the transport vehicle 50 , the position of the transport vehicle 50 within the warehouse 1 at the reception time can be specified, and the position of the package 4 within the warehouse 1 can be specified based on the specified position of the transport vehicle 50 .

飛行体40が搬送車50の上空で安定的にホバリングしている際に、識別コード5の画像情報を取得するようにすれば、より正確な荷物4の倉庫1内における位置を特定することが可能となる。 If the image information of the identification code 5 is acquired while the flying object 40 is stably hovering above the carrier 50, the position of the package 4 in the warehouse 1 can be specified more accurately. It becomes possible.

<荷物管理データ>
図7は、本発明の実施の形態における荷物管理データの一例である。この荷物管理データは、荷物管理装置60に保存されている。
<Baggage management data>
FIG. 7 is an example of parcel management data according to the embodiment of the present invention. This package management data is stored in the package management device 60 .

荷物管理装置60では、搬送車50から受信するコード情報に基づき、識別コード5が付与された荷物4の有無と倉庫1内における位置を管理する。この荷物管理データでは、荷物毎に、荷物情報とコード情報、及びコード情報の受信時間情報を管理している。これらの情報に加えて倉庫1内における荷物4の位置を示す情報を登録するようにしてもよい。 The parcel management device 60 manages the presence or absence of the parcel 4 assigned the identification code 5 and the position in the warehouse 1 based on the code information received from the transport vehicle 50 . This parcel management data manages parcel information, code information, and reception time information of the code information for each parcel. In addition to these pieces of information, information indicating the position of the package 4 within the warehouse 1 may be registered.

このように、本実施の形態によれば、倉庫内において飛行体のオプティカルフロー制御が不安定となる状況においても、高い飛行安定性を有する飛行体システムを提供することができ、この高い飛行安定性を有する飛行体制御システムを用いて荷物の状態を管理することで、安全かつ確実に倉庫内の荷物の有無や位置を管理する荷物管理システムを提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an aircraft system having high flight stability even in a situation where the optical flow control of the aircraft is unstable in the warehouse. It is possible to provide a cargo management system that manages the presence or absence and position of cargo in a warehouse safely and reliably by managing the status of cargo using an aircraft control system that has the ability to control cargo.

1…倉庫、2…ターゲット、3…多段ラック、4…荷物、5…識別コード、10…飛行体制御システム、20…荷物管理システム、40…飛行体、41…カメラ部(第2の撮像部)、42…中央処理部、43…駆動部、44…無線部、45…メモリ、46…電池、47…プロペラ、48…マーカ、49…センサ、50…搬送車、51…カメラ部(第3の撮像部)、52…中央処理部、53…駆動部、54…無線部、55…メモリ、56…電池、57…カメラ部(第1の撮像部)、58…飛行制御部、60…荷物管理装置。 1... warehouse, 2... target, 3... multi-level rack, 4... package, 5... identification code, 10... aircraft control system, 20... package management system, 40... aircraft, 41... camera unit (second imaging unit ), 42... Central processing unit, 43... Drive unit, 44... Wireless unit, 45... Memory, 46... Battery, 47... Propeller, 48... Marker, 49... Sensor, 50... Transport vehicle, 51... Camera unit (third 52...Central processing unit 53...Drive unit 54...Radio unit 55...Memory 56...Battery 57...Camera unit (first imaging unit) 58...Flight control unit 60...Baggage management device.

Claims (4)

地上を移動する搬送車と、地上から空中に浮揚して飛行する飛行体を備え、
前記飛行体は、前記飛行体の高度を検出するセンサと、検出した前記飛行体の高度を前記搬送車に送信する送信部と、地上方向に向けたマーカを備え、
前記搬送車は、前記マーカの画像を撮像し、異なる撮像角度と焦点距離を有する複数の第1の撮像部と、前記センサの検出結果に応じて前記第1の撮像部を選択し、選択された前記第1の撮像部が撮像した前記マーカの画像に基づいて前記飛行体の位置を制御する制御部を備える
飛行体制御システム。
Equipped with a carrier that moves on the ground and a flying object that floats in the air from the ground,
The flying object includes a sensor that detects the altitude of the flying object, a transmitter that transmits the detected altitude of the flying object to the transport vehicle, and a marker directed toward the ground,
The transport vehicle picks up images of the markers, selects a plurality of first imaging units having different imaging angles and focal lengths, and selects the first imaging units according to detection results of the sensors. a control unit that controls the position of the flying object based on the image of the marker captured by the first imaging unit.
前記制御部は、前記飛行体と前記搬送車の間の距離に対応する前記第1の撮像部を選択する
請求項1記載の飛行体制御システム。
The flying object control system according to claim 1, wherein the control unit selects the first imaging unit corresponding to the distance between the flying object and the carrier.
前記制御部は、選択された前記第1の撮像部が撮像した前記マーカの画像を用いて、前記第1の撮像部が撮像した画像の所定の位置からみた前記マーカの相対的な2次元座標を求め、前記相対的な2次元座標に基づいて、前記マーカの画像の位置が前記第1の撮像部が撮像した画像の前記所定の位置の近傍に位置するように、前記飛行体を制御する
請求項1または2に記載の飛行体制御システム。
The control unit uses the image of the marker captured by the selected first imaging unit to determine relative two-dimensional coordinates of the marker viewed from a predetermined position of the image captured by the first imaging unit. is obtained, and based on the relative two-dimensional coordinates, the flying object is controlled so that the position of the image of the marker is located near the predetermined position of the image captured by the first imaging unit. The aircraft control system according to claim 1 or 2.
請求項1~3の何れか1項に記載の飛行体制御システムを備えた荷物管理システムであって、
倉庫内に載置された複数の荷物のそれぞれに付与された識別コードと、前記複数の荷物を管理する荷物管理装置とを備え、
前記飛行体は、
前記識別コードを撮像する第2の撮像部と、前記第2の撮像部で撮像した画像情報、または前記第2の撮像部で撮像した画像から読み取った前記識別コードの情報を前記搬送車に送信する送信部を備え、
前記搬送車は、
前記飛行体から受信した情報と、当該受信した情報の受信時間情報を関連付けて前記荷物管理装置に送信する送信部を備え、
前記荷物管理装置は、
前記倉庫内の前記搬送車の位置、及び前記受信時間情報に基づいて、前記倉庫内の前記荷物の位置を管理するように構成されている
荷物管理システム。
A baggage management system comprising the aircraft control system according to any one of claims 1 to 3,
An identification code assigned to each of a plurality of packages placed in a warehouse, and a package management device for managing the plurality of packages,
The aircraft is
a second imaging unit that captures the identification code; and image information captured by the second imaging unit or information of the identification code read from the image captured by the second imaging unit is transmitted to the transport vehicle. a transmitter for
The transport vehicle is
a transmission unit that associates information received from the flying object with reception time information of the received information and transmits the information to the baggage management device;
The baggage management device is
A package management system configured to manage the location of the package within the warehouse based on the location of the transport vehicle within the warehouse and the reception time information.
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