JP2023042705A - Flying object control system - Google Patents

Flying object control system Download PDF

Info

Publication number
JP2023042705A
JP2023042705A JP2021149969A JP2021149969A JP2023042705A JP 2023042705 A JP2023042705 A JP 2023042705A JP 2021149969 A JP2021149969 A JP 2021149969A JP 2021149969 A JP2021149969 A JP 2021149969A JP 2023042705 A JP2023042705 A JP 2023042705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flying object
target position
aircraft
movement
moves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021149969A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健治 酒田
Kenji Sakata
康久 中村
Yasuhisa Nakamura
雅史 清水
Masafumi Shimizu
毅俊 福山
Taketoshi Fukuyama
裕之 稲本
Hiroyuki Inamoto
佳範 永山
Yoshinori Nagayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UPR Corp
Original Assignee
UPR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UPR Corp filed Critical UPR Corp
Priority to JP2021149969A priority Critical patent/JP2023042705A/en
Publication of JP2023042705A publication Critical patent/JP2023042705A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a flying object control system capable of accurately moving a flying object to a target position.SOLUTION: A flying object control system 10 includes: a carrier vehicle 50 which moves on the ground; and a flying object 40 which floats in the air from the carrier vehicle 50 and flies. The carrier vehicle 50 includes a flight control part for controlling the movement of the flying object 40. When a distance between the hovering flying object 40 and a target position of a movement destination of the flying object 40 is shorter than a movement resolution of the flying object 40, the flight control part moves the flying object 40 to the target position by the combination of the movement at the a distance equal to or higher than the movement resolution.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、倉庫内などを飛行する飛行体を備えた飛行体制御システムに関する。 The present invention relates to an aircraft control system having an aircraft that flies in a warehouse or the like.

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 in 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、ドローンを用いて荷物を管理する場合、ホバリングするドローンを目標位置に精度良く移動させる必要があるが、当該ドローンには、最低限の移動量である移動分解能があり、当該移動分解能よりも細かくドローンを移動させることができない。従って、ドローンと、ドローンの移動先である目標位置との間の移動距離が移動分解能よりも短い場合、ドローンを目標位置に移動させることができない。 Here, when managing packages using a drone, it is necessary to move the hovering drone to the target position with high accuracy. It is not possible to move the drone finely. Therefore, if the movement distance between the drone and the target position to which the drone moves is shorter than the movement resolution, the drone cannot be moved to the target position.

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、飛行体を精度良く目標位置に移動させることができる飛行体制御システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems described above, and to provide an aircraft control system capable of accurately moving an aircraft to a target position.

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、前記搬送車から空中に浮揚して飛行する飛行体を備え、前記搬送車は、前記飛行体の移動を制御する制御部を備え、前記制御部は、ホバリングしている前記飛行体と当該飛行体の移動先の目標位置との距離が前記飛行体の移動分解能よりも短い場合に、前記飛行体を前記移動分解能以上の距離での移動の組み合わせにより前記目標位置に移動させる。 In order to solve the above-described problems, an aircraft control system of the present invention includes a carrier that moves on the ground and an aircraft that levitates in the air from the carrier, and the carrier comprises the above-mentioned A control unit for controlling the movement of the flying object, wherein when the distance between the hovering flying object and a target position to which the flying object moves is shorter than the movement resolution of the flying object, The flying object is moved to the target position by a combination of movements at distances equal to or greater than the movement resolution.

本発明によれば、飛行体を精度良く目標位置に移動させることができる飛行体制御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 capable of moving an aircraft to a target position with high accuracy.

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及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ホバリング時の移動を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the flying object during hovering according to the embodiment of the present invention. 図4は、飛行体の移動経路の例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a movement route of an aircraft.

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の構成の一例である。図1の飛行体制御システム10は、荷物管理システム20の一部として構成されている。飛行体制御システム10は、地上を移動する搬送車50と、空中に浮揚して飛行する飛行体40(ドローンなど)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の他、荷物管理装置60を備え、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。
<Configuration of aircraft control system and baggage management system>
FIG. 1 is an example of the configuration of an aircraft control system according to an embodiment of the present invention. The aircraft control system 10 shown in FIG. 1 is configured as part of a baggage management system 20 . The aircraft control system 10 includes a carrier 50 that moves on the ground and an aircraft 40 (such as a drone) that floats in the air. The cargo management system 20 includes a cargo management device 60 in addition to the aircraft control system 10, and uses 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. to manage.

荷物4は、自身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が搭載する撮像部41(より具体的にはカメラ。他の撮像部についても同じ)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に搭載された撮像部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。 The baggage 4 is given a unique identification code 5 for identifying itself, and is an image captured by an imaging unit 41 (more specifically, a camera; the same applies to other imaging units) mounted on the flying object 40. Each parcel 4 can be identified by the identification code 5 read from. The cargo management system 20 uses the identification code 5 read from the image captured by the imaging 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.

飛行体40は、所定のルートを移動する搬送車50に追随しつつホバリングして、撮像部41により荷物4に付与された識別コード5を順次撮像する。上下に積まれた荷物4に対しては、飛行体40は、ホバリングしつつ上下に移動して各荷物の識別コード5を順次撮像する。この実施の形態における「ホバリング」は、高度を維持してその場にとどまる態様と、水平方向の位置を維持しつつ高度を変更する態様を含むものとする。飛行体40は、この撮像により得られた撮像画像に写った識別コード5を読み取り、読み取った識別コード5のコード情報を搬送車50に送信する。送信されたコード情報は、搬送車50から荷物管理装置60に送信される。荷物管理装置60は、識別コード5のコード情報を搬送車50から受信する。荷物管理装置60は、受信したコード情報に基いて、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 flying object 40 hovers while following the transport vehicle 50 moving on a predetermined route, and sequentially images the identification code 5 given to the luggage 4 by the imaging unit 41 . For the packages 4 stacked vertically, the flying object 40 moves up and down while hovering to sequentially image the identification code 5 of each package. "Hovering" in this embodiment includes a mode of staying in place while maintaining altitude and a mode of changing altitude while maintaining horizontal position. The flying object 40 reads the identification code 5 appearing in the captured image obtained by this imaging, and transmits code information of the read identification code 5 to the transport vehicle 50 . The transmitted code information is transmitted from the transport vehicle 50 to the parcel management device 60 . The parcel management device 60 receives the code information of the identification code 5 from the transport vehicle 50 . The parcel management device 60 manages the presence or absence of the parcel 4 in the warehouse 1 and the installation position based on the received code information. 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 transport vehicle 50 in the warehouse 1 .

搬送車50は、後述のように、撮像部51、中央処理部52、飛行制御部58、充電ポート59などを備え、これらを搬送する。飛行体40は充電ポート59に離着陸する。飛行体40の着陸時、充電ポート59は、非接触により飛行体40の電池46(図2)を充電する。搬送車50は、当該搬送車50に着陸した飛行体40を搬送する、及び又は、荷物4を搭載して搬送するように構成されてもよい。 The transport vehicle 50 includes an imaging unit 51, a central processing unit 52, a flight control unit 58, a charging port 59, etc., and transports them, as will be described later. The aircraft 40 takes off and lands on the charging port 59 . When the aircraft 40 lands, the charging port 59 charges the batteries 46 (FIG. 2) of the aircraft 40 in a non-contact manner. The transport vehicle 50 may be configured to transport the flying object 40 that has landed on the transport vehicle 50 and/or transport the cargo 4 loaded thereon.

搬送車50は、倉庫1内を移動し、飛行体40は、搬送車50の上空の所定位置(搬送車50に対する水平方向における相対位置。高度は、別途任意の方法で制御される。)でホバリングし、かつ、この所定位置でホバリングするように搬送車50の移動に追随する。飛行体40は、当該飛行体40に搭載されているオプティカルフローセンサー49(図2)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。オプティカルフローセンサー49を用いた自律制御は、搬送車50に設けられた上方に向く1又は複数のマーカを目印にして行われてもよい。 The transport vehicle 50 moves in the warehouse 1, and the flying object 40 is at a predetermined position above the transport vehicle 50 (relative position in the horizontal direction with respect to the transport vehicle 50. The altitude is controlled by another arbitrary method). It hovers and follows the movement of the carrier 50 so as to hover at this predetermined position. The flying object 40 performs autonomous control using an optical flow sensor 49 ( FIG. 2 ) mounted on the flying object 40 and also performs hovering control based on a control signal from the carrier 50 . Autonomous control using the optical flow sensor 49 may be performed using one or a plurality of upward markers provided on the carrier 50 as a mark.

搬送車50は、飛行体40の下部に備えられた下向きのマーカ48を撮像する上向きの撮像部51を備える。撮像部51の向きは固定となっている。搬送車50は、撮像部51による撮像により得られる撮像画像に写ったマーカ48の位置及び大きさに基づいて、飛行体40が搬送車50の上空の所定位置をホバリングするように位置及び姿勢を制御する。マーカ48は、ホバリング制御の目印となるものであればよく、ここではLED(Light Emitting Diode)ランプなどの発光体からなるが、その構成は任意であり、印刷された図柄などであってもよい。マーカ48は、オプティカルフローセンサー49で画像を取得する際に下側の撮像対象を照明するように設けられた照明部から構成されてもよい。マーカ48が、発光体であることにより、倉庫1内が暗くても、撮像画像内でマーカ48が明瞭となる。さらに、マーカ48が前記の照明部であることにより、飛行体40の自律制御に元々必要な部品が利用可能なり、新たにマーカを設ける必要がなくなる。 The transport vehicle 50 includes an upward imaging unit 51 that captures an image of a downward marker 48 provided at the bottom of the aircraft 40 . The orientation of the imaging unit 51 is fixed. Based on the position and size of the marker 48 captured in the captured image obtained by the imaging unit 51 , the guided vehicle 50 adjusts its position and attitude so that the aircraft 40 hovers over a predetermined position in the sky above the guided vehicle 50 . Control. The marker 48 may serve as a mark for hovering control, and is made up of a light emitting body such as an LED (Light Emitting Diode) lamp here. . The marker 48 may be composed of an illumination unit provided to illuminate the imaging target below when an image is acquired by the optical flow sensor 49 . Since the marker 48 is a luminous body, the marker 48 becomes clear in the captured image even if the inside of the warehouse 1 is dark. Furthermore, since the marker 48 is the illumination unit, the components originally required for the autonomous control of the flying object 40 can be used, eliminating the need to provide a new marker.

本実施の形態では、飛行体40のマーカ48が写った撮像画像に基づく搬送車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、搬送車50が移動した場合等、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、搬送車50の移動に追随しながら飛行体40を飛行させることができる。 In the present embodiment, the position and attitude of the flying object 40 are controlled by the control signal from the carrier 50 based on the captured image in which the marker 48 of the flying object 40 is captured. Even if the autonomous control of hovering by 40 becomes unstable, the flying object 40 can fly while following the movement of the carrier 50 .

図1の荷物管理システム20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に対しても適用することができる。 Although the package management system 20 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 storage system in which packages 4 are stacked in multiple levels. It can also be applied to warehouses and the like.

<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る。搬送車50は、飛行体40のマーカ48を撮像する撮像部51、及び、飛行体40の電池46を充電する充電ポート59を備える他、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モータ及び車輪を含む駆動部53、飛行体40及び荷物管理装置60と無線通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、及び撮像部51が撮像した撮像画像に基づいて、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。充電ポート59は、電池56の電力により飛行体40の電池46を非接触で充電する。充電ポート59は、飛行体40と接触して充電を行う充電端子を備えてもよい。搬送車50は、自動運転などの任意の方法により、倉庫1内の所定の経路を自走することができる。飛行体40は搬送車50に追随するので、搬送車50の自走経路により飛行体40の飛行ルートが規定される。 The transport vehicle 50 has a travel function for self-propelled within the warehouse 1 . The carrier 50 includes an imaging unit 51 that captures an image of the marker 48 of the aircraft 40, a charging port 59 that charges the battery 46 of the aircraft 40, and performs processing such as control of the driving unit 53 and transmission/reception of information. a driving unit 53 including a motor and wheels for traveling in the warehouse 1; a wireless unit 54 for wirelessly communicating with the aircraft 40 and the package management device 60; It comprises a memory 55 , a battery 56 for operating each section, and a flight control section 58 for controlling the position and attitude of the aircraft 40 based on the captured image captured by the imaging section 51 . The charging port 59 charges the battery 46 of the aircraft 40 with the power of the battery 56 in a non-contact manner. The charging port 59 may include a charging terminal that contacts the flying object 40 for charging. The transport vehicle 50 can self-travel along a predetermined route in the warehouse 1 by any method such as automatic operation. Since the flying object 40 follows the transport vehicle 50 , the flight route of the flying object 40 is defined by the self-running route of the transport vehicle 50 .

飛行制御部58は、上向きの撮像部51により取得した飛行体40のマーカ48が写った撮像画像を用いて飛行体40が搬送車50の上空の所定位置でホバリングするように、飛行体40に制御信号を送信し、当該飛行体40の位置及び姿勢を制御する。 The flight control unit 58 controls the flying object 40 so that the flying object 40 hovers at a predetermined position in the sky above the carrier 50 by using the captured image in which the marker 48 of the flying object 40 is captured by the upward imaging unit 51 . It transmits control signals to control the position and attitude of the aircraft 40 .

飛行体40は、荷物4の識別コード5を撮像する撮像部41、撮像部41により得られる撮像画像からの識別コード5の読み取りや識別コード5のコード情報の送信等の処理を行うための中央処理部42、プロペラ47を駆動するためのモータなどを含む駆動部43、飛行体40と無線通信するための無線部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、及び地上方向に向けたマーカ48を備える。飛行体40は、自律制御のためのオプティカルフローセンサー49も備える。無線部44は、コード情報を搬送車50に送信し、飛行制御部58により生成される飛行体40の位置及び姿勢を制御する制御信号を搬送車50から受信する。 The flying object 40 includes an imaging unit 41 for imaging the identification code 5 of the luggage 4 , and a central unit for reading the identification code 5 from the captured image obtained by the imaging unit 41 and transmitting code information of the identification code 5 . A processing unit 42, a driving unit 43 including a motor for driving a propeller 47, a radio unit 44 for wirelessly communicating with the aircraft 40, a memory 45 for storing various information, and a battery for operating each unit. 46, a propeller 47 for making the aircraft 40 fly, and a marker 48 directed toward the ground. Air vehicle 40 also includes an optical flow sensor 49 for autonomous control. The radio unit 44 transmits code information to the carrier 50 and receives control signals for controlling the position and attitude of the aircraft 40 generated by the flight control unit 58 from the carrier 50 .

中央処理部42は、駆動部43を制御することで、プロペラ47を駆動制御する。この駆動制御には、上述の、オプティカルフローセンサー49を用いた自律制御と、飛行制御部58からの制御信号に基づいて行われる飛行制御(移動制御)とが含まれる。このように、プロペラ47の駆動制御つまり飛行体40の位置制御について、自律制御と、搬送車50からの制御と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を搬送車50の移動などに追随させつつホバリングさせることができる。 The central processing unit 42 drives and controls the propeller 47 by controlling the driving unit 43 . This drive control includes the above-described autonomous control using the optical flow sensor 49 and flight control (movement control) performed based on control signals from the flight control unit 58 . In this way, by using both the autonomous control and the control from the transport vehicle 50 for the drive control of the propeller 47, that is, the position control of the flying object 40, even if the autonomous hovering control of the flying object 40 becomes unstable. , the flying object 40 can be hovered while following the movement of the carrier 50 or the like.

<飛行体のホバリング制御>
図3は、本発明の実施の形態における飛行体40のホバリング時の移動を説明するための図である。図3に示すように、ホバリングしている飛行体40が搬送車50の上空の所定位置(ここでは、搬送車50の充電ポート59の真上)から移動してしまった場合、飛行体40のマーカ48を撮像した撮像画像に基づく搬送車50からの制御信号に基づいて、飛行体40は、搬送車50の上空の所定位置に移動するよう制御される。なお、図3では、撮像画像に写ったマーカ48などが誇張して大きく描かれている。
<Hovering control of flying object>
FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the flying object 40 during hovering according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, when the hovering flying object 40 moves from a predetermined position above the carrier 50 (here, directly above the charging port 59 of the carrier 50), the flying object 40 The aircraft 40 is controlled to move to a predetermined position above the carrier 50 based on a control signal from the carrier 50 based on the captured image of the marker 48 . In addition, in FIG. 3, the marker 48 and the like appearing in the captured image are exaggeratedly drawn large.

図3の(1)の段階では、搬送車50が移動し、または、搬送車50が停車しているにも関わらず何等かの原因(例えば、空調による気流)で飛行体40が移動し、飛行体40が所定位置から位置ずれしている。飛行体40の搬送車50に対する相対的な位置は、撮像部51で撮像した撮像画像における当該撮像画像に写ったマーカ48の位置により制御することができる。飛行制御部58は、撮像画像に写ったマーカ48が当該撮像画像上の特定位置(前記所定位置に対応する位置)に移動するよう、ホバリング中の飛行体40を制御して移動させる。この制御では、前記所定位置が飛行体40を移動させる目標位置となる。なお、目標位置が飛行体40の斜め前方などに位置している場合、飛行体40はその場で向きを回転させて目標位置に移動する。通常、飛行制御部58は、飛行体40を目標位置まで直線移動させる。しかし、ここでは、飛行体40を目標位置まで移動させる移動距離が、自身の移動分解能(最低移動量)よりも短い距離とする。従って、飛行体40を目標位置(撮像画像上の特定位置)まで直接直線移動させることができない。飛行体40は、自身の移動分解能(最低移動量)×N(自然数)の距離だけ移動することができるものとする。 At the stage (1) in FIG. 3, the carrier 50 is moving, or the flying object 40 moves for some reason (for example, air currents caused by air conditioning) even though the carrier 50 is stopped, The flying object 40 is displaced from the predetermined position. The relative position of the flying object 40 with respect to the carrier 50 can be controlled by the position of the marker 48 appearing in the captured image captured by the imaging unit 51 . The flight control unit 58 controls and moves the flying object 40 during hovering so that the marker 48 shown in the captured image moves to a specific position (position corresponding to the predetermined position) on the captured image. In this control, the predetermined position becomes the target position to which the flying object 40 is moved. If the target position is located diagonally in front of the flying object 40, the flying object 40 rotates on the spot and moves to the target position. Normally, the flight controller 58 linearly moves the vehicle 40 to the target position. However, here, the movement distance for moving the flying object 40 to the target position is assumed to be a distance shorter than its own movement resolution (minimum movement amount). Therefore, the flying object 40 cannot be directly linearly moved to the target position (the specific position on the captured image). It is assumed that the flying object 40 can move by a distance of its own movement resolution (minimum movement amount)×N (natural number).

上記のように、ホバリングしている飛行体40と移動先の目標位置との距離が飛行体40の移動分解能よりも短い場合、飛行制御部58は、図3の(2)に示すように、飛行体40を移動分解能以上の距離での移動の組み合わせにより前記目標位置に移動させる制御を行う(制御信号を飛行体40に送信して移動させる)。飛行制御部58は、例えば、図3の(2)に示すように、移動分解能以上の距離の2辺を等辺として、飛行体40の現在位置から目標位置までを底辺とする二等辺三角形の等辺の経路で飛行体40を移動させる。この移動には、飛行体40のその場での回転と、直線移動とが含まれる。このような移動により、飛行制御部58は、飛行体40を目標位置まで移動させることができる。特に、移動経路について二等辺三角形を用いることで、飛行体40の現在位置から目標位置までの距離に応じて、2つの等辺の間の角度を変えることで飛行体40を容易に目標位置に誘導できる。移動経路は、飛行体40の現在位置から目標位置までを底辺とした三角形の2辺であればよく、当該三角形は、前記底辺に直交する1辺と斜辺とを含む三角形であってもよい。 As described above, when the distance between the hovering flying object 40 and the destination target position is shorter than the movement resolution of the flying object 40, the flight control unit 58, as shown in (2) of FIG. Control is performed to move the flying object 40 to the target position by a combination of movements at a distance equal to or greater than the movement resolution (a control signal is sent to the flying object 40 to move it). For example, as shown in (2) of FIG. 3, the flight control unit 58 defines an isosceles triangle whose base is the distance from the current position of the aircraft 40 to the target position, with the two sides of the distance equal to or greater than the movement resolution being the equilateral sides. to move the flying object 40 along the route of . This movement includes in-place rotation and linear movement of the vehicle 40 . Such movement allows the flight control unit 58 to move the flying object 40 to the target position. In particular, by using an isosceles triangle for the movement path, the flying object 40 can be easily guided to the target position by changing the angle between two equilateral sides according to the distance from the current position of the flying object 40 to the target position. can. The movement path may be two sides of a triangle with the base extending from the current position of the aircraft 40 to the target position, and the triangle may be a triangle including one side orthogonal to the base and an oblique side.

例えば、飛行制御部58は、撮像部51が撮像した撮像画像に写ったマーカ48の位置(例えば、マーカ48の中心位置)と、当該撮像画像の特定位置(目標位置に対応する位置)との距離を当該撮像画像に基いて導出する。飛行制御部58は、導出した距離が予め定められた距離(実空間における飛行体40の移動分解能の距離に対応する距離)よりも短い場合、例えば、メモリ55に格納されている、前記距離と、飛行体40を移動させる経路の情報(三角形の底辺以外の2辺の角度及び移動距離などを特定する情報など)と、の関係を示すテーブルなどを参照して飛行体40の経路の情報を取得し、当該情報に基づいて飛行体40を移動させる制御信号を飛行体40に送信する。飛行体40は、当該制御信号に従い移動することで、図3の(3)のように目標位置に移動することができる。飛行体40は、図3(2)の点線のマーカの位置に対応する実空間位置に移動するように回転及び直線移動することで、目標位置とは異なる方向に移動する。その後、飛行体40は、前記の実空間位置で回転してから、目標位置に向かって直線移動する。 For example, the flight control unit 58 determines the position of the marker 48 in the captured image captured by the imaging unit 51 (for example, the center position of the marker 48) and the specific position of the captured image (the position corresponding to the target position). A distance is derived based on the captured image. If the derived distance is shorter than a predetermined distance (a distance corresponding to the distance of the movement resolution of the flying object 40 in real space), the flight control unit 58 calculates the distance stored in the memory 55, for example. , information on the path along which the flying object 40 moves (such as information specifying the angles of the two sides other than the base of the triangle and the movement distance), and the information on the route of the flying object 40 by referring to a table or the like showing the relationship between It acquires the information, and transmits a control signal to the flying object 40 to move the flying object 40 based on the information. The flying object 40 can move to the target position as shown in (3) of FIG. 3 by moving according to the control signal. The flying object 40 moves in a direction different from the target position by rotating and linearly moving so as to move to the real space position corresponding to the position of the dotted line marker in FIG. 3(2). After that, the flying object 40 rotates at the real space position and then linearly moves toward the target position.

飛行体40は、搬送車50の上空の上記所定位置(目標位置)にあるときにそのまま下降することで、搬送車50の充電ポート59に着陸する。これにより、飛行体40の電池46(図2)は、搬送車50の電池56(図2)の電力により充電される。この下降のホバリング中に、上記マーカ48を使用したホバリング制御を行ってもよく、これにより、飛行体40の水平位置の補正がなされる。 The flying object 40 lands at the charging port 59 of the transport vehicle 50 by descending as it is when it is at the predetermined position (target position) above the transport vehicle 50 . As a result, the battery 46 (FIG. 2) of the aircraft 40 is charged with the electric power of the battery 56 (FIG. 2) of the transport vehicle 50 . During this downward hovering, hovering control using the marker 48 may be performed, thereby correcting the horizontal position of the aircraft 40 .

マーカ48の数や配置については、上述した形態に限定されるものではない。例えば、様々な飛行体40の形態に応じて、マーカ48の数や配置位置を変えて、そのマーカ48の形態に応じた飛行体40の制御アルゴリズムを採用することができる。 The number and arrangement of markers 48 are not limited to the form described above. For example, it is possible to change the number and placement positions of the markers 48 according to various forms of the flying object 40 and adopt a control algorithm for the flying object 40 according to the form of the markers 48 .

<本実施の形態上の効果など>
本実施の形態にように、ホバリングしている飛行体40と当該飛行体40の移動先の目標位置との距離が飛行体40の移動分解能よりも短い場合に、飛行体40を移動分解能以上の距離での移動の組み合わせにより目標位置に移動させることで、飛行体40を精度良く目標位置に移動させることができる。特に、この実施の形態では、搬送車50の撮像部51により撮像された撮像画像に写ったマーカ48が当該撮像画像の前記の目標位置に対応する特定位置に移動するように、飛行体40を前記の組み合わせにより目標位置に移動させることで、容易かつ精度良く、飛行体40を目標位置に移動させることができる。
<Effects of the present embodiment, etc.>
As in the present embodiment, when the distance between the hovering flying object 40 and the target position to which the flying object 40 moves is shorter than the movement resolution of the flying object 40, the flying object 40 is moved to the moving resolution or more. The aircraft 40 can be moved to the target position with high accuracy by moving to the target position by a combination of distance movements. In particular, in this embodiment, the aircraft 40 is moved so that the marker 48 appearing in the captured image captured by the imaging unit 51 of the transport vehicle 50 moves to a specific position corresponding to the target position of the captured image. By moving to the target position by the above combination, the flying object 40 can be moved to the target position easily and accurately.

なお、移動分解能以上の距離での移動の組み合わせによる移動経路は、三角形の2辺によらず任意である。飛行体40の移動量が、移動分解能(最低移動距離)以上で連続的に変化可能な値を取る場合、図4に示すように、飛行体40は、移動分解能以上の距離での直線移動M1により目標位置を通り過ぎ、移動分解能以上の距離であるが直線移動M1よりも短く逆方向の直線移動M2により目標位置に移動するよう制御してもよい。 It should be noted that the movement path by a combination of movement at a distance equal to or greater than the movement resolution is arbitrary regardless of the two sides of the triangle. When the amount of movement of the flying object 40 takes a value that can be changed continuously over the movement resolution (minimum movement distance), as shown in FIG. may pass the target position by , and may be controlled to move to the target position by linear movement M2, which is a distance equal to or greater than the movement resolution but is shorter than the linear movement M1 and in the opposite direction.

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…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…オプティカルフローセンサー、50…搬送車、51…撮像部、52…中央処理部、53…駆動部、54…無線部、55…メモリ、56…電池、58…飛行制御部、60…荷物管理装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Warehouse, 2... Target, 3... Multistage rack, 4... Package, 5... Identification code, 10... Aircraft control system, 20... Package management system, 40... Aircraft, 41... Imaging unit, 42... Central processing unit , 43... Drive unit, 44... Wireless unit, 45... Memory, 46... Battery, 47... Propeller, 48... Marker, 49... Optical flow sensor, 50... Carrier, 51... Imaging unit, 52... Central processing unit, 53 Drive unit 54 Radio unit 55 Memory 56 Battery 58 Flight control unit 60 Baggage management device.

Claims (2)

地上を移動する搬送車と、前記搬送車から空中に浮揚して飛行する飛行体を備え、
前記搬送車は、前記飛行体の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、ホバリングしている前記飛行体と当該飛行体の移動先の目標位置との距離が前記飛行体の移動分解能よりも短い場合に、前記飛行体を前記移動分解能以上の距離での移動の組み合わせにより前記目標位置に移動させる、
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 carrier and flies,
The transport vehicle includes a control unit that controls the movement of the flying object,
When a distance between the hovering flying object and a target position to which the flying object moves is shorter than the moving resolution of the flying object, the control unit moves the flying object at a distance equal to or greater than the moving resolution. moving to the target position by a combination of movements;
Aircraft control system.
前記飛行体は、地上方向に向けたマーカを備え、
前記搬送車は、前記マーカを撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部が撮像した撮像画像に写った前記マーカが当該撮像画像の前記目標位置に対応する特定位置に移動するように、前記飛行体を前記組み合わせにより前記目標位置に移動させる、
請求項1に記載の飛行制御システム。
The flying vehicle comprises a marker directed toward the ground,
The transport vehicle further includes an imaging unit that captures an image of the marker,
The control unit moves the flying object to the target position by the combination so that the marker appearing in the captured image captured by the imaging unit moves to a specific position corresponding to the target position of the captured image. ,
The flight control system of claim 1.
JP2021149969A 2021-09-15 2021-09-15 Flying object control system Pending JP2023042705A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021149969A JP2023042705A (en) 2021-09-15 2021-09-15 Flying object control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021149969A JP2023042705A (en) 2021-09-15 2021-09-15 Flying object control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023042705A true JP2023042705A (en) 2023-03-28

Family

ID=85724302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021149969A Pending JP2023042705A (en) 2021-09-15 2021-09-15 Flying object control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023042705A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9550582B2 (en) Multi-zone battery exchange system
EP2649702B1 (en) Unmanned vehicle and system
CN112714741B (en) Unmanned aerial vehicle and control method thereof
US20210229806A1 (en) Electronic device, method for controlling electronic device and program for controlling electronic device
JP2023042704A (en) Flying object control system
JP7116451B1 (en) Aircraft control system and baggage management system
JP2020132103A (en) Power supply system for unmanned flying body
JP6725195B1 (en) Power supply system for unmanned air vehicles
JP2023042705A (en) Flying object control system
JP7002863B2 (en) Guidance system and guidance method
JP6713716B1 (en) Unmanned power supply vehicle and power supply system
JP6717557B1 (en) Power supply system for unmanned air vehicles
JP7112701B1 (en) Aircraft control system and baggage management system
JP6650060B1 (en) Power supply system for unmanned aerial vehicles
JP7164899B1 (en) Baggage management system
JP6650059B1 (en) Power supply system for unmanned aerial vehicles
JP2022052489A (en) Operation controller and operation control system
JP7096614B1 (en) Aircraft control system and luggage management system
JP6653031B1 (en) Power supply system for unmanned aerial vehicles
JP6721281B1 (en) Power supply system for unmanned air vehicles
JP7164230B1 (en) Carrier control system and package management system
JP2020047201A (en) Unmanned conveyance system
JP6738917B1 (en) Power supply system for unmanned air vehicles
JP6933765B1 (en) Motion control device and motion control system
JP7164900B1 (en) Aircraft control system and baggage management system