JP7176068B1 - 飛行制御システム、飛行制御方法、及び無人飛行体 - Google Patents
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Abstract
Description
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含む。これによれば、管理者に依らずに、所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できる。
図1は、本開示の実施形態の一例である飛行制御システムの構成を示す図である。図1に示すように、飛行制御システム1は、管制装置10と、無人飛行体20A(第1の無人飛行体)と、無人飛行体20B(第2の無人飛行体)とを含み、これらはネットワークNに接続されている。なお、飛行制御システム1は、2台の無人飛行体20A,20Bとは異なる図示しない無人飛行体や、ネットワークNに接続されているユーザ端末などの他の装置を含んでもよい。以下の説明では、各無人飛行体20A,20Bを、単に無人飛行体20と称することもある。
無人飛行体20は、パイロットなどの人が搭乗しない航空機であり、例えば、バッテリーで駆動する航空機(いわゆるドローン)である。無人飛行体20は、エンジンで駆動する航空機などであってもよい。2台の無人飛行体20A,20Bの各々は、図1に示すように、プロセッサ21、記憶部22、通信部23、測位センサ24、及びカメラ25を含む。プロセッサ21は、CPUなどのプログラム制御デバイスである。記憶部22は、例えばROMやRAMなどの記憶素子や、ハードディスクドライブなどである。記憶部22にはプロセッサ21によって実行されるプログラムなどのデータが記憶され、プロセッサ21は記憶部22に記憶されたプログラムに従って動作する。通信部23は、アンテナなどの通信インタフェースであり、無線によってネットワークNに接続されている。
[3-1.飛行ルートにおける飛行]
図4は、飛行制御システムで行う飛行制御の一例を示す図である。図4に示すように、飛行制御システム1では、2台の無人飛行体20A,20Bが所定の飛行ルート5を飛行する。飛行ルート5は、無人飛行体20A,20Bの出発地点と到着地点を結ぶ幅と高さを持った連続的な空間である。図4に示す例では、飛行ルート5は、出発地点から到着地点までの複数のポイントで、当該ポイントを中心とした幅ΔW及び高さΔHの領域を有している。なお、飛行ルート5に含まれる領域の幅と高さは、図4に示すように複数のポイントで同じであってもよいし、異なっていてもよい。
無人飛行体20A,20Bが飛行ルート5から外れているか否かを検出するために、各無人飛行体20A,20Bのカメラ25は、飛行ルート5の飛行中に所定の方向を撮影する。本実施形態において、無人飛行体20Aのカメラ25は、基本的には無人飛行体20Aの前方(すなわち、飛行ルート5の進行方向)を撮影する。また、先行する無人飛行体20Bのカメラ25は、基本的には無人飛行体20Bの後方を撮影する。
無人飛行体20は、当該無人飛行体20からカメラ25が向く方向(より詳細にはレンズ253が向く方向)を制御している。本実施形態では、無人飛行体20Aのカメラ25は、無人飛行体20Bに向くように制御されている。これと同様に、無人飛行体20Bのカメラ25は、無人飛行体20Aに向くように制御されている。
図9は、飛行制御システム1で実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。図3に示すように、飛行制御システム1を構成する無人飛行体20A,20Bは、機能的には、飛行ルート情報取得部110と、飛行ルート情報記憶部120と、飛行制御部130と、画像取得部140と、中央領域設定部150と、カメラ制御部160と、カメラ方向特定部170と、判定部180と、異常送信部190と、飛行中断部200とを含む。飛行ルート情報取得部110、飛行制御部130、画像取得部140、中央領域設定部150、カメラ制御部160、カメラ方向特定部170、判定部180、異常送信部190、及び飛行中断部200は、プロセッサ21を主として実現される。飛行ルート情報記憶部120は、記憶部22を主として実現される。なお、無人飛行体20A,20Bにおいて、図9に示す機能のすべてが実装されなくてもよく、図9に示す機能以外の機能が実装されていてもよい。
飛行ルート情報取得部110は、所定の飛行ルートの情報を取得する。飛行ルート情報記憶部120は、飛行ルート情報取得部110が取得した飛行ルートの情報を記憶する。本実施形態では、無人飛行体20Aと無人飛行体20Bは、同じ飛行ルート5を飛行する。このため、無人飛行体20Aの飛行ルート情報取得部110は、無人飛行体20Bが飛行する飛行ルート5の情報を取得し、無人飛行体20Bの飛行ルート情報取得部110は、無人飛行体20Aが飛行する飛行ルート5の情報を取得する。
飛行制御部130は、無人飛行体20のモータ28及びプロペラ29の回転速度を制御することにより、飛行ルート情報取得部110が取得した情報に示される飛行ルート5を当該無人飛行体20に飛行させる。ここで、飛行制御部130は、無人飛行体20の測位センサ24が計測した当該無人飛行体20の位置に基づいて、当該無人飛行体20に飛行ルート5を飛行させる。
画像取得部140は、無人飛行体20のカメラ25が撮影した画像6を取得する。本実施形態では、無人飛行体20Aの画像取得部140は、2台の無人飛行体20A,20Bの双方が飛行ルート5を飛行している間の期間において、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6を取り続ける。これと同様に、無人飛行体20Bの画像取得部140も、2台の無人飛行体20A,20Bの双方が飛行ルート5を飛行している間の期間において、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像6を取り続ける。
カメラ制御部160は、無人飛行体20のカメラ25が当該無人飛行体20の位置から所定の方向を撮影するように、カメラ25が向く方向(より詳細にはレンズ253が向く方向)を制御する。カメラ制御部160は、例えば図3に示したアクチュエータ252a,252b,252cのうちの少なくとも1つを動かすことにより、カメラ25が向く方向を制御する。
カメラ方向特定部170は、無人飛行体20のカメラ25が向いている方向を特定する。無人飛行体20Aのカメラ方向特定部170は、当該無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向を特定し、無人飛行体20Bのカメラ方向特定部170は、当該無人飛行体20Bのカメラ25が向いている方向を特定する。「カメラ25が向いている方向を特定する」とは、例えば、基準方向とカメラ25が向いている方向とのなす角度(緯度方向での角度、経度方向での角度、及び高さ方向での角度)を特定することである。また、「カメラ25が向いている方向を特定する」とは、カメラ25が向いている現実世界における位置を特定することであってもよい。
無人飛行体20Aの判定部180は、当該無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6に基づいて、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたか否かを判定する。より具体的には、無人飛行体20Aの判定部180は、当該無人飛行体20Aの測位センサ24が計測した無人飛行体20Aの位置、当該無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向、及び、当該カメラ25が撮影した画像6に基づいて、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたか否かを判定する。これと同様に、無人飛行体20Bの判定部180は、当該無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像6に基づいて、無人飛行体20Aが飛行ルート5を外れたか否かを判定する。
異常送信部190は、無人飛行体20に異常が生じた場合に、所定の異常を識別する識別情報(所定のエラーコードや、異常を示す文言、画像など)を管制装置10に送信する。本実施形態では、無人飛行体20Aの異常送信部190は、判定部180により無人飛行体20Bが飛行ルート5内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたことを示す識別情報を管制装置10に送信する。これと同様に、無人飛行体20Bの異常送信部190は、無人飛行体20Aが飛行ルート5内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体20Aが飛行ルート5を外れたことを示す識別情報を管制装置10に送信する。
図10は、飛行制御システム1で行われる飛行制御処理の流れの一例を示す図である。以下では、無人飛行体20Aが無人飛行体20Bを追尾して飛行ルート5を飛行する場合に無人飛行体20Aのプロセッサ21が実行する処理について説明するが、飛行ルート5を先行して飛行する無人飛行体20Bのプロセッサ21も、これと同様の処理を実行できる。
以上のように、本実施形態では、無人飛行体20Aは、無人飛行体20Bを追尾して飛行ルート5を飛行し、当該無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6に基づいて、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かを判定する。これによれば、カメラ25の画像(映像)を管理者が目視することなく、無人飛行体20Bが飛行ルートから外れたことを検出できるようになる。
Claims (13)
- 第1の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第1の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第1の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記第1の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記第2の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する第2飛行ルート情報取得手段と、
前記第2の無人飛行体の位置を検出する第2測位センサと、
前記第2の無人飛行体の位置に基づいて、前記第1の無人飛行体に先行又は追尾して前記第2の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる第2飛行制御手段と、
前記第2の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影する第2カメラと、
前記第2カメラが撮影した画像に基づいて、前記第1の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する第2判定手段と、を含む
飛行制御システム。 - 第1の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第1の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第1の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記第1の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記第1の無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記第2の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御システム。 - 第1の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第1の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第1の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記第1の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記第1の無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記第2の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記第2の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記第2の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御システム。 - 前記第1の無人飛行体は、前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段をさらに含み、
前記飛行制御手段は、前記画像における前記第2の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラが前記第2の無人飛行体に向くように前記第1の無人飛行体の向きを制御する
請求項1乃至3のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第1の無人飛行体は、
前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段と、
前記画像における前記第2の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラが前記第2の無人飛行体に向くように前記カメラが向く方向を変えるカメラ制御手段と、をさらに含む
請求項1乃至3のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第1の無人飛行体は、
前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段と、
前記画像における前記第2の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラの画角を現在画角よりも広い画角に変更するカメラ制御手段と、をさらに含む
請求項1乃至3のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第1の無人飛行体は、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートを外れたと判定された場合に、所定の異常を識別する情報を管制装置に送信する異常送信手段をさらに含む
請求項1乃至6のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第1の無人飛行体は、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートを外れたと判定された場合に、前記第1の無人飛行体に前記所定の飛行ルートでの飛行を中断させる飛行中断手段を更に含む
請求項1乃至7のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 第1の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第1の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第1の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第1の無人飛行体の位置を検出し、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第1の無人飛行体のカメラを用いて前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記第1の無人飛行体のカメラが撮影した画像に基づいて、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定し、
前記第2の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第2の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第2の無人飛行体の位置を検出し、
前記第2の無人飛行体の位置に基づいて、前記第1の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第2の無人飛行体のカメラを用いて前記第2の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記第2の無人飛行体のカメラが撮影した画像に基づいて、前記第1の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する
飛行制御方法。 - 第1の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第1の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第1の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第1の無人飛行体の位置を検出し、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第1の無人飛行体のカメラを用いて前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定し、
前記第1の無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記第2の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御方法。 - 第1の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第2の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第1の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第1の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第1の無人飛行体の位置を検出し、
前記第1の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第1の無人飛行体のカメラを用いて前記第1の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定し、
前記第1の無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記第2の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記第2の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記第2の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記第2の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御方法。 - 所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記無人飛行体の位置に基づいて、前記所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体に先行又は追尾して前記無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記他の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
無人飛行体。 - 所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記無人飛行体の位置に基づいて、前記所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体に先行又は追尾して前記無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記他の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記他の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記他の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
無人飛行体。
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