JP6882505B2

JP6882505B2 - 無人機の飛行を制御するための方法及び装置

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Publication number: JP6882505B2
Application number: JP2019548513A
Authority: JP
Inventors: 斌 ▲呉▼
Original assignee: ▲広▼州▲極▼▲飛▼科技有限公司
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-11-24
Also published as: KR20190077030A; WO2018095407A1; RU2715104C1; AU2017366538B2; JP2019537182A; EP3547066B1; CA3051668A1; CA3051668C; CN106444848A; CN106444848B; PL3547066T3; US20200062394A1; EP3547066A1; ES2913548T3; AU2017366538A1; KR102296455B1; US11498676B2; EP3547066A4; HUE058659T2

Description

本発明は無人機技術分野に関し、特に無人機の飛行を制御するための方法及び装置に関する。

無人航空機は無人機（ＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ：「ＵＡＶ」と略称）と略称され、無線遠隔制御装置及び内蔵型プログラム制御装置によって操作される無人航空機である。無人機は、植物保護、都市管理、地質学、気象学、電力、災害救援、ビデオ撮影などの業界で広く使用される。

無人機植物保護技術の発展に伴い、無人機植物保護は作物への損害が小さく、農薬利用率が高いなどの特徴を有している。多くの農民又は農家は無人機で植物保護作業を行い、特に無人機で農薬散布及び肥料散布を行う。

従来技術では、無人機で植物保護作業を行う時に、一般的に以下の２つの方法を用いることができる。第１の方法は、対応する軌跡に沿って飛行するように無人機を制御するために無人機の姿勢又は飛行速度をリモコンを手で持って制御することである。第２の方法は、地上側で航空路をアップロード又は設定することで無人機が対応する航空路を自動的に実行して作業のタスクを達成することである。

上記第１の方法において小区画地で作業する時に手動で柔軟に制御することができるが、操作者が全過程に参加し、無人機の飛行を人間の知覚で修正する必要があり、大区画地のタスクを実行する時に、無人機が飛行経路から逸脱することは容易である。

上記第２の方法において作業実行が正確であり、人間の参加を必要としないが、マッピングを予め行う必要があり、マッピング要求が高く、且つ実際の作業状況が変化する場合で従来技術によりリアルタイムに適応できない。

本発明の少なくとも一部の実施例は、上記問題を克服又は少なくとも部分的に解決するように、無人機の飛行を制御するための方法及び対応する、無人機の飛行を制御するための装置を提供する。

上記問題を解決するために、本発明の一つの実施例による無人機の飛行を制御するための方法は、
無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定することと、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行することと、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整することと、を含む。

好ましくは、無人機が現在滞在している飛行開始位置及び機首の方向を確定するステップの前に、さらに、
入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信することを含む。

好ましくは、前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行するステップは、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って前記速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行することである。

好ましくは、前記経路調整命令は遠隔制御装置から送信された命令であり、前記遠隔制御装置は、
操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、
前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、
前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、によって経路調整命令を生成する。

好ましくは、前記航空路調整操作は、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーンスライダーのスライド操作、
操作者による遠隔制御装置における物理方向ボタンのクリック操作、
操作者による遠隔制御装置におけるコントロールジョイスティックの移動操作、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーン方向ボタンのタッチ操作のうちの一つを少なくとも含む。

好ましくは、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するステップは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機の航空路を基準点に飛行させることと、
前記基準点の座標を取得することと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定することと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得することと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算することと、
前記航空路偏差に基づき、目標点に合わせるように無人機を制御することと、
前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御することと、を含む。

好ましくは、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するステップは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させることと、
前記基準点の座標を取得することと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得することと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機のリアルタイムな方位角に基づき、航空路偏差を計算することと、
前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角に合わせるように無人機を制御することと、
前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算することと、
前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御することと、を含む。

本発明の一つの実施例による無人機の飛行を制御するための装置は、
無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定するように構成される情報確定モジュールと、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行するように構成される飛行モジュールと、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するように構成される方向調整モジュールと、を備える。

好ましくは、前記装置はさらに、
入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信するように構成されるパラメータ受信モジュールを備える。

好ましくは、前記飛行モジュールはさらに、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って前記速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行するように構成される。

好ましくは、前記経路調整命令は遠隔制御装置から送信された命令であり、前記遠隔制御装置は、
操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、
前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、
前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、
によって経路調整命令を生成する。

好ましくは、前記方向調整モジュールは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第１の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第１の基準点座標取得サブモジュールと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定するように構成される目標点座標確定サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第１のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第１の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、目標点に合わせるように無人機を制御するように構成される第１の方向合わせサブモジュールと、
前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御するように構成される第１の飛行制御サブモジュールと、を含む。

好ましくは、前記方向調整モジュールは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第２の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第２の第２の基準点座標取得サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第２の第２のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機のリアルタイムな方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第２の第２の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角の方向に合わせるように無人機を制御するように構成される第２の第２の方向合わせサブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算するように構成される距離計算サブモジュールと、
前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御するように構成される第２の飛行制御サブモジュールと、を含む。

本発明の少なくとも一部の実施例は以下の利点を有する：
無人機が飛行開始位置及び無人機の機首の方向を確定した場合、飛行開始位置から出発し、機首の方向に沿って直接直線飛行することができ、飛行中に、無人機が経路調整命令を受信すると、該経路調整命令に基づいて無人機の航空路を調整することができ、本発明の少なくとも一部の実施例では、手動微調整修正と無人機の自動ナビゲーションとを組み合わせることにより、無人機は操作者が望む直線に沿って飛行し、マッピングを行わない場合で、飛行中に、操作者は無人機が航空路から逸脱していることを検出した場合、遠隔操作装置により航空路を修正することができ、操作者は所望の直線に沿って正確に飛行するように簡単な操作で無人機を操作することができ、これにより操作プロセスが簡素化され、無人機の適応性が向上する。

本発明の一つの実施例による無人機の飛行を制御するための方法の実施例におけるステップのフローチャートである。本発明の一つの好ましい実施例による無人機の飛行を制御するための方法の実施例における無人機の飛行経路図である。本発明の一つの実施例による無人機の飛行を制御するための装置の実施例の構造ブロック図である。

本発明の上記目的、特徴と利点をより明確にするために、以下に図面と具体的な実施形態を組み合わせて本発明をさらに詳しく説明する。

図１を参照すると、本発明の一つの実施例による無人機の飛行を制御するための方法の実施例におけるステップのフローチャートが示され、具体的に以下のステップを含むことができる。

ステップ１０１において、無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定する。

具体的に実施する過程では、飛行開始位置は無人機が現在滞在する位置であってもよい。植物保護作業中、一つの位置を無人機の滞在位置、即ち無人機の停止位置として予め定めることができる。無人機が該予め定められた滞在位置に位置しない場合、操作者は無人機を滞在位置に放置又は飛行させることができる。

具体的に実施する過程では、無人機が飛行する前に、無人機の位置決め装置、例えばコンパス、ＧＰＳ位置決めシステムなどにより無人機の飛行開始位置及び無人機の機首の方向を検出することができる。

実際には、無人機の飛行開始位置は経度及び緯度で表されてもよく、無人機の機首の方向は方位角で表されてもよい。

一つの好ましい実施例では、ステップ１０１の前に、さらに入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信するステップを含む。

具体的には、操作者は作業を実行する前に、まず遠隔制御装置を介して現在の作業の必要な飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを入力することができる。

飛行速度パラメータは無人機が作業する時の飛行速度を指定する。

飛行距離パラメータは無人機が作業する時に飛行する必要がある直線距離を指す。

遠隔制御装置は操作者から入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信した後、該飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを通信モジュールを介して無人機に送信することができる。

具体的に実施する過程では、該遠隔制御装置はタッチスクリーンディスプレイを有する装置であってもよいし、物理的入力ボタン及び他の機能的物理ボタンを有する他の遠隔制御装置であってもよく、本発明の実施例はこれに限定されない。

ステップ１０２において、前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行する。

無人機が現在滞在する飛行開始位置及び無人機の機首の方向を確定した場合、作業を開始する時に、飛行開始位置から出発し、無人機の機首の方向に沿って直接飛行することができる。

一つの好ましい実施例では、飛行速度パラメータを確定した後、ステップ１０２はさらに飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行することであってもよい。

具体的に実施する過程では、無人機が現在滞在する飛行開始位置及び無人機の機首の方向を確定した場合、無人機によって確定された飛行経路に対して、飛行開始位置を起点とし、無人機の機首の方向に沿って放出される光線を飛行経路とすることができる。

実際には、飛行開始位置を起点とした後、無人機は無人機の機首の方向に沿う直線に一つの仮想点を終点として定義し、該起点と終点によって確定された直線を飛行経路とすることができる。

例えば、図２の無人機の飛行経路図に示すように、０点が起点として仮定されると、操作者は飛行機を０点に放置又は飛行させ、そして機首の方向を調整することができ、機首の方向がＡ１点に向かっていると仮定すると、無人機は０Ａ１からなる直線を飛行経路とすることができる。

本発明の一つの実施例では、飛行経路が確定された場合、無人機は直線の飛行経路に沿って飛行する能力を備えることができ、無人機が該直線の飛行経路から逸脱すると、できるだけ早くその直線に戻ることができ、これにより小さい偏差を維持する。

ステップ１０３において、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整する。

具体的に実施する過程では、操作者の知覚によって機首の方向を調整するが、機首の方向を手動で調整すると偏差が発生する可能性があるため、機首の方向は操作者が望む方向に正確に合わせることができず、無人機によって確定された飛行経路は操作者が実際に必要とする飛行経路と一致しないことが発生し、例えば、図２に示すように、操作者が実際に必要とする飛行経路がＯＡからなる直線として仮定されると、操作者が機首の方向を調整する時に、機首の方向はＡ１点に合わせ、これにより無人機によって確定された飛行経路はＯＡ１からなる直線であり、操作者が実際に飛行する必要がある経路ＯＡと偏差が存在する。この場合、操作者は遠隔制御装置を介して無人機へ経路調整命令を送信することができ、無人機は該経路調整命令に基づいて無人機の飛行中の航空路を自動的に調整することができる。例えば、操作者から送信された経路調整命令がＡ１点からＡ点の方向へオフセットし、例えばＡ２点の方向へオフセットすることを無人機に通知することに用いられるため、無人機は、経路調整命令を受信した後、該経路調整命令に応じてＡ点へ収束することができる。

一つの実施形態では、遠隔制御装置は、操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、によって経路調整命令を生成することができる。

具体的には、無人機が飛行する過程では、操作者は無人機が航空路から逸脱することを観察した場合、遠隔制御装置により航空路調整操作を行うことができる。

一つの実施形態では、該航空路調整操作は操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーンスライダーのスライド操作を含むことができる。例えば、該タッチスクリーンスライダーは、プログレスバーの形態で制御装置の制御インタフェースに表示されてもよく、操作者がプログレスバーをスライドする場合、操作者が航空路調整操作を開始すると判定される。

好ましくは、該タッチスクリーンスライダーが水平方向に表示されてもよく、操作者が左にスライドする場合、操作者が左にオフセットするように無人機を制御したいことを示し、操作者が右にスライドする場合、操作者が右にオフセットするように無人機を制御したいことを示す。

好ましくは、該タッチスクリーンスライダーが複数の小格子に分割されてもよく、小格子ごとに無人機に対応するオフセット幅が予め設定され、操作者がタッチスクリーンスライダーにスライドする小格子の数に基づき、無人機がオフセットする幅、即ち無人機が現在の位置からオフセットする距離を確定することができる。

別の実施形態では、該航空路調整操作は操作者による遠隔制御装置における物理方向ボタンのクリック操作を含むことができる。

具体的には、操作者はさらに遠隔制御装置における物理方向ボタンによって航空路調整操作をトリガすることができる。例えば、遠隔制御装置が上、下、左、右の４つの方向の物理方向ボタンを有することができ、操作者が左方向の物理ボタンをクリックする場合、操作者が左へオフセットするように無人機を制御したいことを示し、操作者が右方向の物理ボタンをクリックする場合、操作者が右へオフセットするように無人機を制御したいことを示す。

好ましくは、一回のクリックに対応する無人機のオフセット幅を予め設定することもでき、遠隔制御装置の同一の方向の操作者のクリック回数に基づき、無人機がオフセットする幅、即ち無人機が現在の位置からオフセットする距離を確定することができる。

別の実施形態では、該航空路調整操作は操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーン方向ボタンのクリック操作を含むことができ、即ち前の実施例における上、下、左、右の４つの方向の物理方向ボタンは遠隔制御装置の制御インタフェースに表示される仮想ボタンとして設置されてもよい。操作者が左方向の仮想ボタンをクリックする場合、操作者が左へオフセットするように無人機を制御したいことを示し、操作者が右方向の仮想ボタンをクリックする場合、操作者が右へオフセットするように無人機を制御したいことを示す。

別の実施形態では、該航空路調整操作がさらに操作者による遠隔制御装置におけるコントロールジョイスティックの移動操作を含むことができ、操作者が左へ移動してコントロールジョイスティックを制御する場合、操作者が左へオフセットするように無人機を制御したいことを示し、操作者が右へ移動してコントロールジョイスティックを制御する場合、操作者が右へオフセットするように無人機を制御したいことを示す。

好ましくは、ジョイスティックの一回の移動に対応する無人機のオフセット幅を予め設定することもでき、遠隔制御装置の同一の方向の操作者の移動回数に基づき、無人機がオフセットする幅、即ち無人機が現在の位置からオフセットする距離を確定することができる。

なお、本発明の実施例は上記航空路調整操作に限定されず、当業者は他の操作を実行して方向への制御の目的を達成することができ、本発明の実施例はこれに限定されない。

遠隔制御装置が操作者による遠隔制御装置での航空路調整操作を検出した場合、タッチスクリーンスライダーに対する操作者の移動方向及び移動距離、又は、物理方向ボタン又は仮想方向ボタンに対する方向及びクリック回数、又は、ジョイスティックに対する移動方向及び移動回数に基づいて該航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び／又は航空路調整幅を確定することができる。

例えば、ユーザが遠隔制御装置で左方向の物理ボタンを一回クリックし、一回のクリックに対応するオフセット幅が５メートルとして仮定されると、該航空路調整操作に対応する移動方向が左方向であり、航空路調整幅が５メートルであることを得ることができる。

遠隔制御装置は無人機が調整する航空路調整方向及び／又は航空路調整幅を確定した後、該航空路調整方向及び／又は航空路調整幅に基づいて経路調整命令を生成し、そして該経路調整命令を通信モジュールを介して無人機に送信することができ、無人機は航空路調整方向及び／又は航空路調整幅に基づいて航空路調整を行うことができる。

一つの実施形態では、遠隔制御装置は航空路調整方向のみに基づいて経路調整命令を生成することができ、無人機は経路調整命令を受信した後、航空路調整方向へ予め設定された幅オフセットする。

別の実施形態では、遠隔制御装置は航空路調整方向及び航空路調整幅に基づいて経路調整命令を生成することができ、無人機は経路調整命令を受信した後、航空路調整方向へ航空路調整幅に対応する距離オフセットする。実際には、無人機が作業する過程では、操作者は無人機が航空路から逸脱することを発見した場合、無人機を正確な航空路に修正するために複数回修正する必要がある可能性がある。例えば、図２を参照すると、ユーザは無人機が作業する航空路がＯＡ直線であることを必要とするが、操作誤差により、操作者は無人機の機首をＡ１方向に合わせ、無人機によって確定された飛行経路がＯＡ１直線であり、そしてＯＡ１直線方向に沿って飛行し、この時に、操作者は無人機がＯＡ方向に沿って飛行しないことを発見し、それが航空路から逸脱することを判定し、操作者は遠隔制御装置を介して無人機に右へのオフセット例えばＡ２点へのオフセットの経路調整命令を送信することができ、無人機は経路調整命令を受信した後、Ａ２位置に移動し、このようにして無人機はＯ−Ａ２方向へ直線飛行し、操作者は上記方法に従って航空路を継続的に修正し、無人機が図２のＣ点にオフセットする場合、Ｃ−Ａ方向に沿って飛行し始める。上記修正により、図２において、太字部分は、無人機が今回作業する飛行軌跡である。

一つの好ましい実施例では、ステップ１０３は以下のサブステップを含むことができる。

サブステップＳ１１において、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させる。

具体的には、無人機が飛行する過程では、遠隔制御装置から送信された経路調整命令を受信した場合、該経路調整命令に含まれる航空路調整方向及び前記航空路調整幅、又は、該経路調整命令に含まれる航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づき、無人機を基準点、即ち図２におけるＣ点に飛行させることができる。

例えば、操作者はコントロールジョイスティックにより無人機を図２のＣ点に飛行させた後、ジョイスティックを放す場合、無人機はＣ点を基準点とすることができる。

サブステップＳ１２において、前記基準点の座標を取得する。

基準点が確定された後、無人機は無人機の位置決め装置により基準点の座標、例えば図２のＣ点の座標を取得することができる。

サブステップＳ１３において、飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定する。

基準点の座標が確定された後、飛行開始位置の座標及び基準点の座標に基づき、両者間の方向角を確定することができ、飛行開始位置の座標、上記方向角及び飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を計算することができる。

例えば、図２において、０点とＣ点に基づき、ＯＣの方向角を確定することができ、その後ＯＣの方向角、０点の座標及び飛行距離パラメータに基づき、Ａ点の座標を得ることができる。

サブステップＳ１４において、無人機のリアルタイムな方位角を取得する。

具体的に実施する過程では、無人機自体のコンパスは、無人機のリアルタイムな方位角を取得することができる。

サブステップＳ１５において、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算する。

無人機のリアルタイムな方位角及び飛行開始位置と基準点の座標によって確定された方向角を得て、両者の差を航空路偏差として計算することができる。

サブステップＳ１６において、前記航空路偏差に基づき、前記目標点に合わせるように無人機を制御する。

航空路偏差を得た後、アルタイムな方位角を該航空路偏差で補うと、実際の飛行する航空路角度を得ることができ、その後無人機の機首の方向を調整して該実際の飛行する航空路角度に合わせることができ、これにより無人機が目標点に合わせる。

サブステップＳ１７において、前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御する。

無人機が目標点に合わせた後、基準点と目標点との距離を今回の飛行経路の残りの距離として計算することができ、その後、飛行速度パラメータに指定された速度に従って該残りの距離飛行するように無人機を制御することができる。

例えば、図２において、無人機の機首をＡ点に合わせた後、Ｃ点からＡ点までの距離を取得し、該距離飛行するように無人機を制御し、Ａ点に到達する時に、無人機は今回の航空路の作業を完了する。

別の好ましい実施例では、ステップ１０３は以下のサブステップを含むことができる。

サブステップＳ２１において、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させる。

サブステップＳ２２において、前記基準点の座標を取得する。

サブステップＳ２３において、無人機のリアルタイムな方位角を取得する。

サブステップＳ２４において、飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算する。

サブステップＳ２５において、前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角の方向に合わせるように無人機を制御する。

サブステップＳ２６において、前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算する。

サブステップＳ２７において、前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御する。

サブステップＳ２１−サブステップＳ２７の実施例は上記サブステップＳ１１−サブステップＳ１７の実施例と比較し、その違いとして、本実施例が目標点の座標を正確に取得せず、航空路偏差を計算する時に、飛行開始位置と基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機のリアルタイムな方位角の差に基づき、航空路偏差を確定し、航空路偏差を得た後、リアルタイムな方位角を該航空路偏差で補い、これにより実際の飛行する航空路角度を得て、その後無人機の機首の方向を調整して該実際の飛行する航空路角度に合わせることができ、該実際の飛行する航空路角度が即ち飛行開始位置と基準点の座標によって確定されたベクトル方向である。残り距離を計算する時に、まず飛行開始位置と基準点の間の飛行した距離を計算し、その後飛行距離パラメータと該飛行した距離との差に基づき、残り距離を計算し、その後、飛行速度パラメータに指定された速度に従って該残りの距離飛行するように無人機を制御することができる。

本発明の少なくとも一部の実施例では、無人機が飛行開始位置及び無人機の機首の方向を確定した場合、飛行開始位置から出発し、機首の方向に沿って直接直線飛行することができ、飛行中に、無人機が経路調整命令を受信すると、該経路調整命令に基づいて無人機の航空路を調整することができ、本発明の少なくとも一部の実施例では、手動微調整修正と無人機の自動ナビゲーションとを組み合わせることにより、無人機は操作者が望む直線に沿って飛行し、マッピングを行わない場合で、飛行中に、操作者は無人機が航空路から逸脱していることを検出した場合、遠隔操作装置により航空路を修正することができ、操作者は所望の直線に沿って正確に飛行するように簡単な操作で無人機を操作することができ、これにより操作プロセスが簡素化され、無人機の適応性を向上させる。

なお、方法の実施例に対して、簡単に説明するために、それらを一連の動作の組み合わせとして説明するが、当業者であれば、本発明の実施例が説明される動作の順番の制限を受けなく、本発明の少なくとも一部の実施例によれば、いくつかのステップが他の順番を採用する又は同時に実行されることができるためであると理解すべきである。次に、当業者であれば、明細書に説明される実施例はいずれも好ましい実施例に属し、係る動作が必ず本発明の少なくとも一部の実施例の必要なものではないと理解すべきである。

図３を参照すると、本発明の無人機の飛行を制御するための装置の実施例の構造ブロック図が示され、以下のモジュールを備える。

情報確定モジュール３０１は無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定するように構成される。

飛行モジュール３０２は前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行するように構成される。

方向調整モジュール３０３は、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するように構成される。

一つの実施例において、前記装置はさらに、
入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信するように構成されるパラメータ受信モジュールを備える。

一つの好ましい実施例において、前記飛行モジュール３０３はさらに、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って前記速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行するように構成される。

一つの好ましい実施例では、前記経路調整命令は遠隔制御装置から送信された命令であり、前記遠隔制御装置は、
操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、
前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、
前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、
によって経路調整命令を生成する。

一つの好ましい実施例では、前記航空路調整操作は、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーンスライダーのスライド操作、
操作者による遠隔制御装置における物理方向ボタンのクリック操作、
操作者による遠隔制御装置におけるコントロールジョイスティックの移動操作、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーン方向ボタンのタッチ操作のうちの一つを少なくとも含む。

一つの好ましい実施例では、前記方向調整モジュール３０３は、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第１の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第１の基準点座標取得サブモジュールと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定するように構成される目標点座標確定サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第１のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第１の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、目標点に合わせるように無人機を制御するように構成される第１の方向合わせサブモジュールと、
前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御するように構成される第１の飛行制御サブモジュールを含む。

別の好ましい実施例では、前記方向調整モジュールは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第２の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第２の基準点座標取得サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第２のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機のリアルタイムな方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第２の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角の方向に合わせるように無人機を制御するように構成される第２の方向合わせサブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算するように構成される距離計算サブモジュールと、
前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御するように構成される第２の飛行制御サブモジュールと、を含む。

本明細書における各実施例は漸進方式で説明され、各実施例はいずれも他の実施例との異なる点を重点にして説明し、各実施例の間の同じ又は類似する部分は互いに参照すればよい。

当業者であれば、本発明の少なくとも一部の実施例は方法、装置、又はコンピュータプログラム製品として提供されてもよいと理解すべきである。したがって、本発明の少なくとも一つの実施例は完全なハードウェア実施例、完全なソフトウェア実施例、又はソフトウェアとハードウェアを組み合わせる実施例の形態を採用してもよい。また、本発明の少なくとも一部の実施例は、コンピュータ使用可能プログラムコードを含む一つ又は複数のコンピュータ使用可能記憶媒体（磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、光メモリ等を含むがこれらに限らない）で実施されるコンピュータプログラム製品の形態を採用できる。

本発明の少なくとも一部の実施例は本発明の少なくとも一部の実施例に係る方法、端末装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照しながら説明する。コンピュータプログラム命令によってフローチャート及び／又はブロック図の各フロー及び／又はブロック、及びフローチャート及び／又はブロック図におけるフロー及び／又はブロックの組み合わせを実現できると理解すべきである。これらのコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ又はその他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供して一つの機械を生成することができ、それによってコンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理端末装置のプロセッサで実行される命令によりフローチャートにおける一つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図における一つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現するための装置を生成する。

これらのコンピュータプログラム命令は特定の方式で動作するようにコンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理端末装置を案内することができるコンピュータ読み取り可能メモリに記憶されてもよく、それによって該コンピュータ読み取り可能なメモリに記憶された命令により命令装置を含む製造品を生成し、該命令装置はフローチャートにおける一つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図における一つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現する。

これらのコンピュータプログラム命令はコンピュータ又はその他のプログラム可能データ処理端末装置にロードされてもよく、コンピュータ又はその他のプログラム可能端末装置で一連の動作ステップを実行してコンピュータで実現される処理を発生し、それによってコンピュータ又はその他のプログラム可能端末装置で実行される命令はフローチャートにおける一つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図における一つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現するためのステップを提供する。

本発明の少なくとも一部の実施例の好ましい実施例を説明したが、当業者であれば、基本的な創造的概念を知ると、これらの実施例に対して別の変更及び修正を行うことができる。従って、添付の請求項に、好ましい実施例及び本発明の少なくとも一部の実施例範囲の全ての変更及び修正が含まれるものとする。

最後、なお、本明細書において、第１と第２などのような関係用語は一つのエンティティ又は操作を別のエンティティ及び操作と区別するためのものだけであり、必ずしもこれらのエンティティ又は操作の間にいかなるこの実際の関係又は順番が存在することをリクエスト又は示唆しない。そして、用語「含む」、「備える」又は他のいかなる変形は非排他的な包含を含むことを図ることにより、一連の要素を含む過程、方法、物品又は端末装置はそれらの要素だけでなく、明確に示されない他の要素を含み、又はこのような過程、方法、物品又は端末装置に固有な要素を含む。更なる制限がない場合で、センテンス「一つ．．．．．．を含む」によって限定された要素は、前記要素を含む過程、方法、物品又は端末装置にさらに別の同じ要素が存在することを排除するものではない。

以上に本発明に係る無人機の飛行を制御するための方法及び装置を詳しく説明し、本明細書で具体的な例を応用して本発明の原理及び実施形態を説明し、以上の実施例の説明は本発明の方法及びそのコア思想を理解することに役立つためのものだけであり、同時に、当業者であれば、本発明の思想に基づき、具体的な実施形態及び応用範囲においていずれも変更し、上述したように、本明細書の内容は本発明を限定するものと理解すべきではない。

上述したように、本発明の少なくとも一部の実施例による無人機の飛行を制御するための方法と対応する、無人機の飛行を制御するための装置は以下の有益な効果を有する：手動微調整修正と無人機の自動ナビゲーションとを組み合わせることにより、無人機は操作者が望む直線に沿って飛行し、マッピングを行わない場合で、飛行中に、操作者は無人機が航空路から逸脱していることを検出した場合、遠隔操作装置により航空路を修正することができ、操作者は所望の直線に沿って正確に飛行するように簡単な操作で無人機を操作することができ、これにより操作プロセスが簡素化され、無人機の適応性が向上する。

３０１情報確定モジュール
３０２飛行モジュール
３０３飛行モジュール
３０３方向調整モジュール

Claims

無人機の飛行を制御するための方法であって、
無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定することと、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行することと、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整することと、を含み、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するステップは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、航空路調整方向及び航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させることと、
前記基準点の座標を取得することと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定することと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得することと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算することと、
前記航空路偏差に基づき、目標点に合わせるように無人機を制御することと、
前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御することとを含み、
あるいは、飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するステップは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させることと、
前記基準点の座標を取得することと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得することと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機のリアルタイムな方位角に基づき、航空路偏差を計算することと、
前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角の方向に合わせるように無人機を制御することと、
前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算することと、
前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御することとを含む、前記無人機の飛行を制御するための方法。
無人機が現在滞在している飛行開始位置及び機首の方向を確定するステップの前に、さらに、
入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信することを含む、請求項１に記載の方法。
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行するステップは、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って前記飛行速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行することである、請求項２に記載の方法。
前記経路調整命令は遠隔制御装置から送信された命令であり、前記遠隔制御装置は、

操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、
前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、
前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、
によって経路調整命令を生成する、請求項２又は３に記載の方法。
前記航空路調整操作は、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーンスライダーのスライド操作、
操作者による遠隔制御装置における物理方向ボタンのクリック操作、
操作者による遠隔制御装置におけるコントロールジョイスティックの移動操作、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーン方向ボタンのタッチ操作のうちの一つを少なくとも含む、請求項４に記載の方法。
無人機の飛行を制御するための装置であって、
無人機が現在滞在する飛行開始位置及び機首の方向を確定するように構成される情報確定モジュールと、
前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って直線飛行するように構成される飛行モジュールと、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記経路調整命令に基づいて前記無人機の航空路を調整するように構成される方向調整モジュールと、を備え、
前記方向調整モジュールは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、航空路調整方向及び航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第１の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第１の基準点座標取得サブモジュールと、
飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び飛行距離パラメータに基づき、目標点の座標を確定するように構成される目標点座標確定サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第１のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角及び前記方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第１の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、目標点に合わせるように無人機を制御するように構成される第１の方向合わせサブモジュールと、
前記基準点と前記目標点との距離を計算し、前記目標点へ飛行するように前記無人機を制御するように構成される第１の飛行制御サブモジュールを含み、
あるいは、前記方向調整モジュールは、
飛行中に、経路調整命令を受信すると、前記航空路調整方向及び前記航空路調整幅に基づいて無人機を基準点に飛行させるように構成される第２の基準点飛行サブモジュールと、
前記基準点の座標を取得するように構成される第２の基準点座標取得サブモジュールと、
無人機のリアルタイムな方位角を取得するように構成される第２のリアルタイム方位角取得サブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角、及び前記無人機の方位角に基づき、航空路偏差を計算するように構成される第２の航空路偏差計算サブモジュールと、
前記航空路偏差に基づき、前記飛行開始位置と前記基準点の座標によって確定された方向角の横行に合わせるように無人機を制御するように構成される第２の方向合わせサブモジュールと、
前記飛行開始位置と前記基準点との距離を計算するように構成される距離計算サブモジュールと、
前記飛行距離パラメータ及び前記飛行開始位置と前記基準点との距離によって確定された残り距離に基づき、前記無人機の飛行を制御するように構成される第２の飛行制御サブモジュールとを含む、前記無人機の飛行を制御するための装置。
入力された飛行速度パラメータ及び飛行距離パラメータを受信するように構成されるパラメータ受信モジュールをさらに備える、請求項６に記載の装置。
前記飛行モジュールは、前記飛行開始位置から出発して前記機首の方向に沿って前記飛行速度パラメータに指定された速度に従って直線飛行するように構成される、請求項７に記載の装置。
前記経路調整命令は遠隔制御装置から送信された命令であり、前記遠隔制御装置は、
操作者が遠隔制御装置で実行した航空路調整操作を検出すること、
前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整操作に対応する航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方を確定すること、
前記航空路調整方向及び航空路調整幅又は前記航空路調整方向若しくは航空路調整幅のいずれか一方に基づいて経路調整命令を生成すること、
によって経路調整命令を生成する、請求項７又は８に記載の装置。
前記航空路調整操作は、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーンスライダーのスライド操作、
操作者による遠隔制御装置における物理方向ボタンのクリック操作、
操作者による遠隔制御装置におけるコントロールジョイスティックの移動操作、
操作者による遠隔制御装置におけるタッチスクリーン方向ボタンのタッチ操作のうちの一つを少なくとも含む、請求項９に記載の装置。