JP6539073B2 - 監視システム及び飛行ロボット - Google Patents
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Description
飛行機能を備えた飛行ロボットと、
前記飛行ロボットと無線通信して飛行状態を制御する飛行制御装置を備えた監視システムであって、
前記飛行制御装置は、
前記異常検知手段からの異常通報に基づき目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記目標位置と前記飛行ロボットとの距離に応じて経由する飛行高度を選択し、前記目標位置までの飛行ルートを設定する飛行ルート設定手段と、
前記目標位置へ前記飛行ルートに従い向かうように前記飛行ロボットへ飛行指示する飛行制御手段とを備えたことを特徴とする。
前記飛行ルート設定手段が、前記侵入物体の位置と前記飛行ロボットの位置との距離に応じて前記飛行ルートを再設定してもよい。
前記目標位置までの距離に応じて経由する飛行高度を選択し、前記目標位置までの飛行ルートを設定する飛行ルート設定手段とを備え、
前記目標位置へ前記飛行ルートに従い向かうように飛行することを特徴とする。
本発明は、監視領域内で侵入物体等(例えば不審車両や不審者等)の異常を検知すると、この異常を検知した位置へ飛行ロボットを飛行して、監視領域の目的箇所の撮影等を行う監視システムに関する。この監視システムにおける飛行ロボットは、異常を検知した位置に基づいて設定される目標位置に移動する場合、目標位置が設定距離以上の遠方であれば、低速で設定高度まで上昇してから高速で飛行し、目標位置付近に接近すると低速で降下して撮影を行う。一方、飛行ロボットは、目標位置が設定距離未満の近傍であれば、設定高度未満の低高度で移動し目標位置まで飛行する。これにより、目標位置まで迅速に到達することが可能となる監視システムや飛行ロボットを実現する。
図1及び図2に示すように、本実施の形態の監視システム1は、異常検知手段2、ロボポート3、飛行ロボット4、飛行制御装置5、監視センタ6によって構築される。監視システム1では、図1に示すように、監視領域E内で発生した異常(例えば監視領域E内へ侵入してきた不審車両Mなど)を異常検知手段2が検知すると、この異常の検知が異常検知手段2から飛行制御装置5に通報される。飛行制御装置5は、異常検知手段2から異常の検知の通報があると、ロボポート3を介して飛行ロボット4に飛行指示する。飛行ロボット4は、飛行制御装置5からの飛行指示に従って監視領域Eへ向かって飛行し、監視領域Eの異常発生箇所の周辺に設定された目的箇所(例えば目標物Mを含む周辺領域)を撮影する。監視センタ6は、飛行ロボット4から飛行制御装置5を介して送信される撮影画像をモニタに表示し、監視領域Eの監視を行う。以下、監視システム1を構築する各部の構成について説明する。なお、本例で用いる飛行ルートとは、飛行ロボット4が飛行する経路、すなわち、飛行経路を意味するものである。
異常検知手段2は、監視領域Eで侵入物体等(不審車両や不審者等)の異常を検知したとき、或いは火災、ガラス等の破壊を検知したときに異常検知信号を出力し、飛行制御装置5に監視領域E内の異常を通報する各種センサで構成される。侵入物体の検知として、具体的には、レーザセンサ、マイクロ波センサ、超音波センサ、画像センサなどの各種物体検知センサ、赤外線センサなどで異常検知手段2を構成することができ、その他火災を検知する火災検知センサ、ガラス破壊を検知するガラス破壊検知センサなどを異常検知手段2として構成することができる。例えばレーザセンサで異常検知手段2を構成した場合には、図1に示すように、レーザ光を所定周期で走査し、斜線で示す走査範囲Sに侵入した異常対象の目標物(侵入物体)Mを検知したときに、例えばLANなどを介して飛行制御装置5に異常検知信号を送信して監視領域E内の異常を通報する。また、監視領域E内への目標物Mの位置を追跡し、目標物Mの位置情報(緯度、経度、高度)を飛行制御装置5に逐次送信する。
ロボポート3は、飛行ロボット4の待機場所であり、飛行制御装置5からの指示を受け、飛行ロボット4の離陸や着陸を行うための設備を備える。また、ロボポート3は、飛行ロボット4が着陸するときに飛行ロボット4をポート内に収容する機構を備え、飛行ロボット4をポート内に収容したときに、飛行ロボット4に対して接触又は非接触にて給電を行う機能を有する。
飛行ロボット4は、飛行制御装置5から飛行指示を受けていない通常の状態ではロボポート3に待機しており、異常検知手段2が異常を検知して飛行制御装置5に通報があると、飛行制御装置5からの指示により、飛行高度に応じた速度で障害物を避けながら目標位置(目的地)Pに向かって飛行する。
飛行制御装置5は、例えば監視領域E内の所定箇所や監視領域Eの近傍に設置される。飛行制御装置5は、例えばLANなどを介して異常検知手段2と接続され、監視領域E内の異常時に異常検知手段2からの異常検知信号を受信する。飛行制御装置5は、異常検知手段2から異常検知信号を受信したときに、飛行ロボット4との間で無線通信し、飛行ロボット4から送信される各種情報に基づき、飛行ロボット4に各種制御指示を行う監視装置の機能を備える。なお、飛行制御装置5は、監視センタ6の監視卓6aから飛行ロボット4による撮影指示、所定位置への飛行指示等の各種指示を受信すると、飛行ロボット4に各種制御指示を行う。
監視センタ6は、図2に示すように、飛行ロボット4が撮影した映像を飛行制御装置5を介して受信し、受信した映像を表示する端末装置などの監視卓6aを備える。また、監視センタ6は、監視員の判断によって監視卓6aを操作することにより任意の場所に飛行ロボット4を向かわせる飛行指示(飛行ルート指示、目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示など)を行うこともできる。例えば監視員が監視卓6aに表示された映像から監視領域E内への侵入物体(例えば不審車両や不審者など)を発見した場合、監視員が監視卓6aを操作して飛行ロボット4を現場に向かわせる目標位置(緯度、経度)を設定し、この設定された目標位置を制御信号として、飛行制御装置5を介して飛行ロボット4に送信する。
次に、監視領域Eで異常が発生したときに、監視システム1の飛行制御装置5が実行する対処処理について図5及び図6を参照しながら説明する。
2 異常検知手段
3 飛行制御装置
4 ロボポート
5 飛行ロボット
6 監視センタ
6a 監視卓
11 ロータ
12 ロータ駆動部
13 飛行状態検知部
14 GNSS受信部
15 高度センサ
16 撮影部
17 照明
18 アンテナ
19 測距センサ
20 照度センサ
21 記憶部
22 電源
23 ロボ制御部
31 通信制御手段
32 障害物検知手段
33 姿勢制御手段
33a 自己位置測位手段
33b ロータ制御手段
34 撮影制御手段
35 照明制御手段
41 通信部
42 記憶部
43 制御部
43a 目標位置設定手段
43b 飛行ルート設定手段
43c 飛行制御手段
43d 撮影制御手段
43e 状態確認手段
E 監視領域
H0 地表
H1 設定高度
H2 飛行下限高度
M(M1,M2) 目標物
P 目標位置
P0 飛行ロボットの待機位置
P1 設定距離以上の遠い目標位置
P2 設定距離未満の近い目標位置
R1,R2 飛行ルート
S 走査範囲
Claims (5)
- 監視領域内での異常を検知する異常検知手段と、
飛行機能を備えた飛行ロボットと、
前記飛行ロボットと無線通信して飛行状態を制御する飛行制御装置を備えた監視システムであって、
前記飛行制御装置は、
前記異常検知手段からの異常通報に基づき目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記目標位置と前記飛行ロボットとの距離に応じて経由する飛行高度を選択し、前記目標位置までの飛行ルートを設定する飛行ルート設定手段と、
前記目標位置へ前記飛行ルートに従い向かうように前記飛行ロボットへ飛行指示する飛行制御手段とを備えたことを特徴とする監視システム。 - 前記飛行ルート設定手段は、前記目標位置と前記飛行ロボットとの距離が設定距離以上の場合は、設定高度以上の前記飛行高度を経由するように前記飛行ルートを設定し、前記設定距離未満である場合は、前記設定高度未満の前記飛行高度を維持して飛行するように前記飛行ルートを設定することを特徴とする請求項1記載の監視システム。
- 前記異常検知手段は、監視領域内への侵入物体の位置を追跡可能であり、
前記飛行ルート設定手段は、前記侵入物体の位置と前記飛行ロボットの位置との距離に応じて前記飛行ルートを再設定することを特徴とする請求項1又は2記載の監視システム。 - 前記飛行ロボットは、撮影手段を備え、前記飛行ロボットが前記設定高度以上を飛行している場合は、前記飛行ロボットからの撮影を禁止することを特徴とする請求項2記載の監視システム。
- 監視領域内での異常の検知による異常通報に基づき目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記目標位置までの距離に応じて経由する飛行高度を選択し、前記目標位置までの飛行ルートを設定する飛行ルート設定手段とを備え、
前記目標位置へ前記飛行ルートに従い向かうように飛行することを特徴とする飛行ロボット。
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