JP6997578B2 - 制御システム - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1における制御システム1である。その制御システム1は、自動制御により3次元空間内を飛行する無人の飛行体2に搭載された制御装置3と、飛行体2の飛行を管理する管理サーバである管理装置4により構成されている。そして、制御装置3と管理装置4とは、無線通信により情報のやり取りを行う。
図7は、上記の図3乃至5で説明した空間地図情報15及び地物情報16を含む地図データ13を用いた管理装置4のサーバ制御部11と制御装置3の情報制御部30の飛行支援処理の動作フローを示す図である。なお、本実施形態では、制御システム1は、制御装置3と管理装置4とで構成されている。
図8は、上記の図3乃至5で説明した空間地図情報15及び地物情報16を含む地図データ13を用いた管理装置4のサーバ制御部11と制御装置3の情報制御部30の飛行支援処理の動作フローを示す図である。なお、本実施形態では、制御システム1は、制御装置3と管理装置4とで構成されている。
図9は、本実施形態の地図データ13のデータ構造の概念を説明するための図である。本実施形態の地図データ13は、実施形態1乃至3の地図データ(図2)に経路探索用地図情報14が加わっている。また、経路探索用地図情報14及び空間地図情報15が関連付けされていることをあらわす関連情報62を有していることにより、経路探索用地図情報14は、飛行路情報と関連付けられている。
図11は、本実施形態の地図データ13のデータ構造の概念を説明するための図である。本実施形態の地図データ13は、実施形態4の地図データ(図9)に高速用空間地図情報60が加わっている。また、経路探索用地図情報14、高速用空間地図情報60及び空間地図情報15(以下、本実施形態において「低速用空間地図情報15」という。)が関連付けされていることをあらわす関連情報63を有していることにより、経路探索用地図情報14、低速用空間地図情報15の飛行路情報(以下、本実施形態において「飛行路情報1」という。)及び高速用空間地図情報60の飛行路情報(以下、本実施形態において「飛行路情報2」という。)と関連付けられている。なお、ノード情報50のノード位置情報、並びにリンク情報51のノード情報の識別情報及び形状補間情報55により、3次元空間内において飛行体が飛行する飛行路をあらわす飛行路情報1を構成し、ノード情報80のノード位置情報、並びにリンク情報81のノード情報80の識別情報により、3次元空間内において飛行体が飛行する飛行路をあらわす飛行路情報2を構成している。
図13は、本実施形態の地図データ13のデータ構造の概念を説明するための図である。本実施形態においては、経路探索用地図情報14は利用していない。
本実施形態は、実施形態6を以下のように変形した構成であっても良い。
例えば、電線を挟んで上り方向及び下り方向に空間地図情報15を設けるようにしても良い。また、実施形態4のように空間地図情報15とは別に経路探索用地図情報14を設け、関連情報62によってそれらを関連付ける構成であっても良い。また、実施形態5のように、低速用空間地図情報15及び高速用空間地図情報60を設け、関連情報63によってそれらを関連付ける構成であっても良い。
さらにまた、送電鉄塔に位置補正センサーを設置し、位置特定処理において、飛行体2が当該センサからの信号を受信して位置の補正を行うようにしても良い。
実施形態6及び実施形態7においては、電線路沿いの経路をあらわす空間地図情報15を地図データ15に記憶している構成であった。それに限らず、地図データ15には電線路沿いの経路をあらわす経路探索用地図情報14を有し(地図データ15には空間地図情報15は有さず)、経路探索部21が経路探索用地図情報14によって経路探索を行い、その経路探索の結果により生成された電線路沿いの経路に対応する位置に、情報制御部30が空間地図情報15を生成するように制御する構成であってもよい。その場合、生成される空間地図情報15の位置は、領域情報によりあらわされる領域の外側になるようにする。また、気象状況等の電線路周辺の状況に応じて、支持物の横方向側に飛行体を飛行させることが好ましい場合は当該横方向に空間地図情報15を生成し、支持物の上方向に飛行体を飛行させることが好ましい場合は当該上方向に空間地図情報15を生成するようにする。
実施形態6乃至実施形態8において、制御システム1を制御装置3と管理装置4とで構成するようにし、実施形態3の経路探索処理、位置特定処理、誘導処理、及び監視処理を行う構成であっても良い。上記の構成にすることにより、管理装置4側において飛行体2の監視をすることが可能となる。
実施形態1において、空間地図情報15と地物情報16を関連付けるべく、ノード情報50に紐付情報F1~F3を有するよう構成したが、図17に示すように、ノード情報の高度(ノード位置情報のZ座標に相当)に応じて紐付ける地物情報を異ならせてもよい。すなわち、ノード情報の高度に応じて飛行体により撮像可能な地物が異なることを考慮し、紐付ける地物情報を異ならせてもよい。
実施形態4において、地図データ13を経路探索用地図情報14、空間地図情報15及び地物情報16で構成し、そのうちの空間地図情報15をノード情報及びリンク情報とで構成するようにしたが、図19に示すように、空間地図情報15は、識別情報N30、N31、N32及びN33を有するノード情報50のみで構成してもよい。
実施形態6において、宅配(物流)に利用するべく、空間地図情報15(すなわち、飛行路情報)を電線路沿いに設けるよう構成したが、物流への利用であれば、空間地図情報15は、電線路に限らず、鉄道、道路、河川など種々の線状に繋がった地物に沿って設け、それらの上空を飛行路とするよう構成してもよい。特に、河川上を飛行路とした場合、道路や鉄道上を飛行路とするよりも、騒音や安全面(飛行体落下時の人・物体への衝突)に優れる。
2 飛行体
3 制御装置
4 管理装置
11 サーバ制御部
12 記録部
13 地図データ
14 経路探索用地図情報
15 空間地図情報
16 地物情報
30 情報制御部
31 飛行体通信部
32 入力部
33 周辺情報取得部
34 飛行体制御部
40 通信制御部
41 位置特定部
42 誘導部
Claims (4)
- 飛行体の飛行を制御する制御システムであって、
線状につながる第1の地物に沿った飛行路をあらわす情報である飛行路情報に基づいて前記飛行体を前記飛行路に沿って飛行させる制御を実行し、前記飛行体が着陸可能である場所を示す第2の地物の位置に関する情報である着陸情報に基づいて、前記飛行体を前記第2の地物の位置において着陸させる制御を実行する制御部を有し、
前記第2の地物は、前記第1の地物から水平方向に離間した場所であって、前記飛行体が着陸可能である地上の場所に設定される制御システム。 - 請求項1に記載の制御システムであって、
前記第1の地物は、電線、鉄道、道路、河川、海岸線又は国境線のいずれか少なくとも一つである、
制御システム。 - 請求項1又は2のいずれか1項に記載の制御システムであって、
前記飛行路情報と、前記着陸情報と、関連情報とに基づいて、前記飛行体が前記第2の地物の位置に移動するように制御する制御部を有し、
前記関連情報は、前記飛行路情報と前記着陸情報とを、前記飛行路の所定の位置から前記第2の地物の位置まで移動可能とするように関連付ける情報である制御システム。 - 飛行体が飛行する飛行路をあらわす飛行路情報と、前記飛行体が前記飛行路の所定の位置から着陸可能である着陸場所の位置に関する情報を含む着陸情報と、関連情報とに基づいて、前記飛行体が前記着陸場所に移動するように制御する制御部を有し、
前記関連情報は、前記飛行路情報と前記着陸情報とを、前記飛行路の所定の位置から前記着陸場所まで移動可能とするように関連付ける情報であり、前記着陸場所は、前記飛行路下の地平面から水平方向に離間した、飛行体が着陸可能である地上の場所である制御システム。
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