JP7288947B1 - Flight control system, flight control method, and unmanned air vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】単純な構造で無人飛行体にカメラを向けるようにする。【解決手段】目標角度取得部(160)は、第1の無人飛行体(20A)のカメラ(25)の方向である所与のカメラ方向に基づいて、第1の無人飛行体のピッチ軸(Axa)に沿った軸線(Ax1)を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度(θ1)と、第1の無人飛行体のヨー軸(Axb)に沿った軸線(Ax2)を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度(θ2)とを取得する。駆動制御部(170)は、第1の無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、第1の目標角度の方向へカメラが向くように、カメラを支持する支持構造を駆動させる。飛行制御部(130)は、第1の無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、第2の目標角度の方向へカメラが向くように、第1の無人飛行体を旋回させる。【選択図】図10An object of the present invention is to direct a camera to an unmanned flying object with a simple structure. A target angle acquisition unit (160) obtains a pitch axis ( Axa) and the axis (Ax2) along the yaw axis (Axb) of the first unmanned air vehicle. A second target angle (θ2), which is the angle in the direction of rotation about the center, is obtained. A drive control unit (170) controls a support structure for supporting the camera so that the camera faces in the direction of the first target angle in the rotation direction about the axis along the pitch axis of the first unmanned air vehicle. drive. A flight control unit (130) controls the first unmanned air vehicle so that the camera faces the direction of the second target angle in the direction of rotation about the axis along the yaw axis of the first unmanned air vehicle. swirl. [Selection drawing] Fig. 10
Description
本開示は飛行制御システム、飛行制御方法、及び無人飛行体に関する。 The present disclosure relates to flight control systems, flight control methods, and unmanned air vehicles.
下記特許文献1には、橋梁の表面調査などの実務を行う無人飛行体を監視用の別の無人飛行機のカメラで撮影し、撮影した映像を操縦端末に送信してモニターに映すことが記載されている。
特許文献1には、どのような方法でカメラを無人飛行機に向けているかについては記載されていない。カメラの向きを制御する方法として、例えば、無人飛行体とカメラとを接続するカメラの支持構造により、無人飛行体のピッチ軸に沿った方向(上下方向)及びヨー軸に沿った方向(左右方向)でカメラを動かすことが考えられる。しかし、2つの方向でのカメラの動きを実現する支持構造は、一般的に構造が複雑であり、そのような支持構造を採用することで、無人飛行機の重量化や高価格化に繋がる可能性がある。
本開示の目的は、単純な構造で無人飛行体にカメラを向けるようにすることである。 An object of the present disclosure is to aim a camera at an unmanned air vehicle with a simple structure.
本開示に係る飛行制御システムは、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前記第2の無人飛行体を撮影するカメラと、前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持した状態で、前記第1の無人飛行体に対して前記第1の無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記カメラの方向を動かすことができる支持構造と、前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記第1の無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得する目標角度取得手段と、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように前記支持構造を駆動させる駆動制御手段と、を含み、前記飛行制御手段は、前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記第1の無人飛行体を旋回させる。これによれば、単純な構造で無人飛行体にカメラを向けることができるようになる。 A flight control system according to the present disclosure is a flight control system including a first unmanned flying object and a second unmanned flying object that flies a predetermined flight route, wherein the first unmanned flying object flight control means for causing said first unmanned flying object to fly said predetermined flight route preceding or following said second unmanned flying object; and said second unmanned flying object from said first unmanned flying object position. and an axis line along the pitch axis of the first unmanned flying object with respect to the first unmanned flying object in a state in which the camera is attached to the first unmanned flying object and supports the camera. A support structure capable of moving the orientation of the camera in a direction of rotation about its center and an angle in the direction of rotation about an axis along the pitch axis based on a given camera direction that is the orientation of the camera. and a second target angle that is an angle in a rotational direction about an axis along the yaw axis of the first unmanned air vehicle; the pitch drive control means for driving the support structure to point the camera toward the first target angle in a rotational direction about an axis along the axis, wherein the flight control means is adapted to control the yaw Rotate the first unmanned air vehicle so that the camera points toward the second target angle in a rotational direction about the axis along the axis. According to this, it becomes possible to point the camera at the unmanned flying object with a simple structure.
また、本開示に係る飛行制御方法は、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と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し、カメラを用いて前記第1の無人飛行体の位置から前記第2の無人飛行体を撮影し、前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記第1の無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記第1の無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得し、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持している支持構造を駆動させ、前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように旋回する飛行制御方法である。これによれば、単純な構造で無人飛行体にカメラを向けることができるようになる。 Further, a flight control method according to the present disclosure is a flight control method for controlling a flight of a first unmanned air vehicle and a flight of a second unmanned air vehicle that flies along a predetermined flight route, of the unmanned flying object precedes or follows the second unmanned flying object and flies along the predetermined flight route to the first unmanned flying object, and uses a camera to move from the position of the first unmanned flying object photographing the second unmanned air vehicle, based on a given camera orientation that is the orientation of the camera, at an angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis of the first unmanned air vehicle; obtaining a certain first target angle and a second target angle, which is an angle in the direction of rotation about the axis along the yaw axis of the first unmanned air vehicle; actuating a support structure attached to the first unmanned air vehicle and supporting the camera such that the camera is oriented toward the first target angle in a rotational direction about the center, and driving the yaw axis; in a rotational direction about an axis along which the camera turns to point in the direction of the second target angle. According to this, it becomes possible to point the camera at the unmanned flying object with a simple structure.
また、本開示に係る無人飛行体は、所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、前記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前記他の無人飛行体を撮影するカメラと、前記無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持した状態で、前記無人飛行体に対して前記無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記カメラの方向を動かすことができる支持構造と、前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得する目標角度取得手段と、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように前記支持構造を駆動させる駆動制御手段と、を含み、前記飛行制御手段は、前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記無人飛行体を旋回させる。これによれば、単純な構造で他の無人飛行体にカメラを向けることができるようになる。 Further, an unmanned flying object according to the present disclosure is an unmanned flying object that flies on a predetermined flight route, and the unmanned flying object follows or follows another unmanned flying object that flies on the flight route. a flight control means for flying a flight route; a camera for photographing the other unmanned flying object from the position of the unmanned flying object; a support structure capable of moving the orientation of the camera in a rotational direction about an axis along the pitch axis of the unmanned air vehicle; A first target angle that is an angle in the direction of rotation about the axis along the axis, and a second target angle that is the angle in the direction of rotation about the axis along the yaw axis of the unmanned air vehicle. and drive control means for driving the support structure so that the camera faces the direction of the first target angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis; wherein the flight control means turns the unmanned air vehicle so that the camera faces the direction of the second target angle in a rotational direction about an axis along the yaw axis. According to this, it becomes possible to point the camera at another unmanned flying object with a simple structure.
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1.システム構成]
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。
[1. System configuration]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a flight control system that is an example of an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the
管制装置10は、無人飛行体20の飛行を管理するサーバ装置などのコンピュータであり、図1に示すように、プロセッサ11、記憶部12、及び通信部13を含んでいる。プロセッサ11は、例えばコンピュータである管制装置10にインストールされたプログラムに従って動作するCPU(Central Processing Unit)などのプログラム制御デバイスである。記憶部12は、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)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12にはプロセッサ11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る。通信部13は、ネットワークボードなどの通信インタフェースである。通信部13は、ルータなどの図示しない中継器を介してネットワークNに接続してよい。ネットワークNは、例えば、スマートフォンや携帯電話用の無線の通信網であり、LTE(Long Term Evolution)などの所定の通信規格(通信速度及び周波数帯の規格)に従って実現される。
The
本実施形態において、管制装置10の記憶部12は、無人飛行体20が飛行する飛行ルートの情報などのデータを記憶する。また、管制装置10の通信部13は、ネットワークNを介して無人飛行体20とのデータの送受を行う。通信部13は、例えば、無人飛行体20が飛行する飛行ルートの情報や、飛行制御に関する指示情報(例えば、停止指示や帰還指示、着陸指示などの情報)を、当該無人飛行体20に送信する。
In the present embodiment, the
[2.無人飛行体の構成]
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、カメラ25a(第1のカメラ)、及びカメラ25b(第2のカメラ)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。
[2. Configuration of unmanned air vehicle]
The unmanned
本実施形態において、無人飛行体20の通信部23は、現在の位置や速度、バッテリー残量などといった当該無人飛行体20の情報であるテレメトリー情報を、管制装置10に送信する。また、各無人飛行体20A,20Bの通信部23は、ネットワークN、又は、Wi-Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)、赤外線などの他の通信経路を介して、互いにデータの送受が可能である。例えば、無人飛行体20Aの通信部23は、当該無人飛行体20Aのテレメトリー情報を無人飛行体20Bに送信する。これと同様に、無人飛行体20Bの通信部23は、当該無人飛行体20Bのテレメトリー情報を無人飛行体20Aに送信する。
In this embodiment, the
無人飛行体20に搭載される測位センサ24は、当該無人飛行体20の現実世界における位置(例えば、緯度、経度、及び高度)を検出するセンサである。無人飛行体20Aの測位センサ24は無人飛行体20Aの位置を検出し、無人飛行体20Bの測位センサ24は無人飛行体20Bの位置を検出する。また、測位センサ24は、1以上のセンサを含んでよく、例えば、自機の緯度及び経度を検出するGPS(Global Positioning System, Global Positioning Satellite)センサと、自機の高度を検出する高度センサとを含んでよい。また、測位センサ24は、出発地点からの相対的な位置を検出するものであってもよく、速度センサ又は加速度センサと、ジャイロセンサとを含んでもよい。
A
図2は、飛行中の無人飛行体20の一例を示す図である。無人飛行体20は、上述したプロセッサ21や記憶部22、バッテリーなどを収容する筐体27、モータ28、及びプロペラ29を含む。無人飛行体20は複数(図2に示す例では4つ)のモータ28を含み、これと同数のプロペラ29がこれらに接続されている。各モータ28及びプロペラ29は、無人飛行体20のヨー軸Axbに沿った軸線を中心とする方向で回転する。プロセッサ21が各モータ28の回転速度、すなわち、各プロペラ29の回転速度を制御することにより、無人飛行体20は空中での姿勢制御、すなわち、飛行制御を行うことが可能である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an
本実施形態では、無人飛行体20は、平面視において時計回りの方向に回転するモータ28及びプロペラ29と、反時計回りに回転するモータ28及びプロペラ29とを有している。無人飛行体20において、時計回りに回転するモータ28の数(プロペラ29の数)は、反時計回りに回転するモータ28の数(プロペラ29の数)と同数(図2に示す例では2つ)である。また、図2に示す例では、筐体27を挟んで配置されるモータ28及びプロペラ29が、同じ方向に回転する。例えば、筐体27の左前方、及び右後方に配置されるモータ28及びプロペラ29が時計回りに回転し、筐体27の右前方、左後方に配置されるモータ28及びプロペラ29が反時計回りに回転する。
In this embodiment, the unmanned flying
無人飛行体20に取り付けられる2つのカメラ25a,25bは、当該無人飛行体20の位置から所定の方向(上下方向、左右方向、又はこれらの斜め方向)を撮影するものであり、当該無人飛行体20の外面に設けられる。図2に示す例では、無人飛行体20の筐体27の前面及び後面に、カメラ25a,25bがそれぞれ取り付けられている。これに限らず、筐体27の下面にカメラ25a,25bが取り付けられてもよい。
The two
2つのカメラ25a,25bは、互いに異なる方向に向いている。無人飛行体20の筐体27の前面に取り付けられたカメラ25aは、無人飛行体20の前方に向いており、筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bは、無人飛行体20の後方に向いている。以下の説明では、カメラ25a,25bを、単にカメラ25と呼ぶこともある。なお、無人飛行体20の筐体27に取付らえるカメラ25の数は、1つであってもよいし、2以上の複数であってもよい。例えば、筐体27の前面、後面、右側面、及び左側面に、4つのカメラ25が取り付けられてもよい。
The two
また、カメラ25は、ステレオカメラであってもよい。この場合、カメラ25は、各画素に被撮影物の距離情報を含むステレオ画像を撮影する。
Also, the
図3は、無人飛行体20に取り付けられるカメラ25及び支持構造26の一例を示す図である。図3に示すように、カメラ25は、レンズ251を含む。また、支持構造26は、無人飛行体20に取り付けられてカメラ25を支持するものであり、無人飛行体20の筐体27に取り付けられる基部261と、アクチュエータ262とを含む。アクチュエータ262が無人飛行体20のピッチ軸Axa(図2を参照)に沿った軸線Ax1を中心に回転することにより、支持構造26は、カメラ25を支持した状態で、無人飛行体20に対して軸線Ax1を中心とする回転方向でカメラ25の方向を動かすことができる。以下の説明では、筐体27の前面に取り付けられてカメラ25aを支持する支持構造26を、支持構造26aとも称する。また、筐体27の後面に取り付けられてカメラ25bを支持する支持構造26を、支持構造26bとも称する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the
なお、支持構造26において、基部261と、アクチュエータ262と間にはダンパーが設けられてもよい。このようにすることで、無人飛行体20の揺動に応じてカメラ250が揺動することを抑制できる。また、アクチュエータ262は、軸線Ax1を中心とする方向において、カメラ25が水平方向(地表と平行な方向)に対して所定の方向を向くようにカメラ25を動かすものであってもよい。換言すると、支持構造26は、1軸のジンバルとして機能するものであってもよい。また、支持構造26に含まれるアクチュエータの数は、2つであってもよいし、3つであってもよい。この場合、各アクチュエータの軸線(回転中心線)は、互いに垂直に交差する方向であってよく、支持構造26は、2又は3軸のジンバルとして機能するものであってもよい。
A damper may be provided between the base 261 and the actuator 262 in the support structure 26 . By doing so, it is possible to suppress the rocking of the camera 250 in response to the rocking of the unmanned flying
[3.飛行制御の概要]
[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。
[3. Overview of Flight Control]
[3-1. flight on the flight route]
FIG. 4 is a diagram showing an example of flight control performed by the flight control system. As shown in FIG. 4, in the
飛行制御システム1では、2台の無人飛行体20A,20Bが飛行ルート5の進行方向に所定の距離を空けて、当該飛行ルート5内を飛行する。無人飛行体20Bは、無人飛行体20Aに先行して飛行ルート5内を飛行し、無人飛行体20Aは、先行する無人飛行体20Bを追尾して飛行ルート5内を飛行する。無人飛行体20Aは、無人飛行体20Bとの間で所定の距離を維持しつつ、無人飛行体20Aの位置が飛行ルート5から外れないようにして、飛行ルート5内を飛行する。これと同様に、無人飛行体20Bは、無人飛行体20Aとの間で所定の距離を維持しつつ、無人飛行体20Bの位置が飛行ルート5から外れないようにして、飛行ルート5内を飛行する。図4に示す例は、先行する無人飛行体20Bが、ポイントO2を中心とする幅ΔW及び高さΔHの領域内を飛行しており、これを追尾する無人飛行体20Aが、ポイントO2よりも後方(飛行ルート5の進行方向とは逆方向)のポイントO1を中心とする幅ΔW及び高さΔHの領域内を飛行している状態を示している。
In the
[3-2.飛行ルートから外れたことの検出]
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。無人飛行体20Aのカメラ25は、飛行ルート5を飛行中の無人飛行体20Aの位置から無人飛行体20Bを撮影する。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(筐体27の前面に取り付けられたカメラ25a)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(筐体27の後面に取り付けられたカメラ25b)は、基本的には無人飛行体20Bの後方を撮影する。
[3-2. Departure from Flight Route Detection]
In order to detect whether or not the
図5及び図7は、無人飛行体20のカメラ25が撮影する画像の一例を示す図である。図5及び図7は、無人飛行体20Aのカメラ25aが無人飛行体20Aの前方を撮影した画像6を示している。画像6には、飛行ルート5内を飛行する無人飛行体20Bが映っている。無人飛行体20Aは、この画像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検出する。これと同様に、無人飛行体20Bは、無人飛行体20Bが撮影した画像に基づいて、無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたか否かを検出する。
5 and 7 are diagrams showing examples of images captured by the
例えば、無人飛行体20Aは、画像6に、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ための判定領域61を設定する。判定領域61は、無人飛行体20Bが飛行しているポイントO2における飛行ルート5の内外を区画する仮想的な領域として設定される。この場合、無人飛行体20Aは、画像6において無人飛行体20Bが判定領域61内に映っているか否かに基づいて、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。無人飛行体20Aは、例えば、無人飛行体20Bが判定領域61内に映っている場合に、無人飛行体20Bは飛行ルート5から外れていないと判定し、無人飛行体20Bが判定領域61外に映っているか、画像6に無人飛行体20Bが映っていない場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたと判定する。
For example, the
判定領域61として、例えば、画像6におけるポイントO2の位置を中心とする領域が設定される。画像6におけるポイントO2の位置は、無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向に基づいて設定することができる。
As the
図6は、画像6における判定領域61の中心位置であるポイントO2の位置を設定する方法の一例を示す図である。図6に示すように、例えば無人飛行体20Aは、画像6の解像度と画像6に映る無人飛行体20Bのサイズに基づいて、現実世界における無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLを算出してよい。この他にも、無人飛行体20Aは、ステレオカメラであるカメラ25で画像6を撮影し、ステレオ画像である画像6に映る無人飛行体20Bの位置における距離情報に基づいて、現実世界における無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLを算出してもよい。このように、ステレオカメラを用いることにより、無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLの算出精度を向上できる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a method of setting the position of the point O2, which is the center position of the
次いで、無人飛行体20Aの測位センサ24から取得した現実世界における無人飛行体20Aの位置(Xa,Ya,Za)と、算出した距離ΔLとに基づいて、無人飛行体20Aの位置から距離ΔLだけ飛行ルート5を進んだ現実世界におけるポイントO2の位置(X2,Y2,Z2)を算出する。次いで、無人飛行体20Aの位置(Xa,Ya,Za)と、ポイントO2の位置(X2,Y2,Z2)とに基づいて、無人飛行体20Aの位置からポイントO2への方向を算出し、その方向に対する無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向を特定する。次いで、ポイントO2を含む幅ΔWと高さΔHを有する領域と、カメラ25が向いている方向との交点(すなわち、画像6の中心位置)Oa´からポイントO2までの距離ΔDを算出し、距離ΔD、無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔL、及び画像6の解像度に基づいて、画像6における中心位置Oa´からのオフセット量Δd(図5を参照)を算出する。そして、無人飛行体20Aは、画像6の中心位置Oa´からのオフセット量Δdだけオフセットさせた位置にポイントO2の位置を設定し、このポイントO2の位置を中心とした判定領域61を設定する。画像6における判定領域61のサイズは、無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLと画像6の解像度に基づいて設定する。
Next, based on the position (Xa, Ya, Za) of the
この他にも、カメラ25が飛行ルート5の中心を向くように制御される場合(すなわち、画像6の中心にポイントO2が映るようにカメラ25の向きが制御される場合)、無人飛行体20Aは、画像6の中心位置Oa´を中心とした判定領域61を設定してもよい。
In addition, when the
また、例えば、無人飛行体20Aは、画像6に映る無人飛行体20Bに基づいて、現実世界における無人飛行体20Bの位置を算出する。この無人飛行体20Bの位置が飛行ルート5から外れる場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたと判定する。
Also, for example, the unmanned flying object 20A calculates the position of the
図8は、画像6から現実世界における無人飛行体20Bの位置を算出する方法の一例を示す図である。無人飛行体20Aは、図7及び図8に示すように、例えば、現実世界における基準方向(例えば、無人飛行体20Aから北極点や南極点に向かう方向や、飛行ルート5の進行方向)に対する無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向を特定し、特定した方向と画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、無人飛行体20Aの位置に対する無人飛行体20Bの相対的な位置(ΔXb,ΔYb,ΔZb)を算出する。そして、この算出した位置(ΔXb,ΔYb,ΔZb)と、無人飛行体20Aの測位センサ24から取得した現実世界における無人飛行体20Aの位置(Xa,Ya,Za)とに基づいて、現実世界における無人飛行体20Bの位置(Xb,Yb,Zb)を算出する。無人飛行体20Aは、このように算出した無人飛行体20Bの位置(Xb,Yb,Zb)の緯度、経度、及び高度のうちの少なくとも1つが、飛行ルート5として設定された空間内に含まれない場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたと判定する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a method of calculating the position of the
なお、無人飛行体20Aの通信部23は、無人飛行体20Bのテレメトリー情報として、無人飛行体20Bの測位センサ24が計測した位置情報を受信しているが、以上のように無人飛行体20Aのカメラ25で撮影した画像6を用いて無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かを判定することにより、無人飛行体20Bから当該無人飛行体20Bの位置情報を受信せずに、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを検出できる。すなわち、無人飛行体20Bが突風などにより制御不能な状況になったり、無人飛行体20Bに搭載される通信部23や測位センサ24などの機器の動作が不安定になったりした場合でも、無人飛行体20Aを用いて無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを検出できるようになる。
The
また、無人飛行体20Bも、無人飛行体20Bのカメラ25で撮影した画像6を用いて無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたか否かを検出する。このようにすることで、無人飛行体20Aから当該無人飛行体20Aの位置情報を受信せずに、無人飛行体20Bを用いて無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたことを検出できるようになる。
The
無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを無人飛行体20Aが検出した場合、無人飛行体20Aは、所定の異常を識別する情報を管制装置10に送信し、飛行ルート5の飛行を中断する。ここで、無人飛行体20Aは、画像6を用いて算出した無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。また、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを無人飛行体20Aが検出した場合、無人飛行体20Aは飛行ルート5の飛行を中断してその場でホバリングしたり、所定の場所に着陸したりする。また、無人飛行体20Aは、無人飛行体20Bを追尾して飛行ルート5から外れて飛行してもよい。この場合、無人飛行体20Aは、飛行ルート5から外れることによって当該飛行ルート5での飛行を中断した無人飛行体20Bの位置を特定し、その位置を管制装置10に送信した後に、その場でホバリングしたり着陸したりする。
When the unmanned flying object 20A detects that the
また、無人飛行体20Bも、無人飛行体20Bのカメラ25で撮影した画像6を用いて無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたか否かを検出する。このようにすることで、無人飛行体20Aが制御不能な状況になったり、無人飛行体20Bに搭載される機器の動作が不安定になったりした場合でも、無人飛行体20Bを用いて無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたことを検出できる。
The
無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたことを無人飛行体20Bが検出した場合も、無人飛行体20Bは、所定の異常を識別する情報を管制装置10に送信し、飛行ルート5の飛行を中断する。この場合、無人飛行体20Bは、その場でホバリングしたり、着陸したりする。また、無人飛行体20Bは、飛行ルート5から外れた無人飛行体20Aを追尾して当該無人飛行体20Aの位置を特定した後に、その場でホバリングしたり、着陸したりしてもよい。
Even when the
[3-3.カメラの制御]
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251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。
[3-3. camera control]
The
例えば、無人飛行体20Aは、図5に示すように、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6の中央に所定のサイズの中央領域62を設定する。そして、この中央領域62外に無人飛行体20Bが映る場合に、中央領域62内に無人飛行体20Bが映るように、カメラ25が向く方向を変える。このようにすることで、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Bが映らなくなること(すなわち、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bを見失うこと)を抑制でき、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かの検出を継続することができる。
For example, as shown in FIG. 5, the
無人飛行体20Aは、無人飛行体20Aのピッチ軸Axa(図3を参照)に沿った軸線Ax1を中心とする回転方向において、無人飛行体20Bが位置する方向へカメラ25が向くように、支持構造26(より具体的には、アクチュエータ262)を駆動させる。また、無人飛行体20Aは、無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向において、無人飛行体20Bが位置する方向へカメラ25が向くように旋回する。このようにすることで、アクチュエータ262の数が1つである単純な支持構造26で、無人飛行体20Aのカメラ25を無人飛行体20Bに向けることが可能である。なお、本実施形態では、無人飛行体20Aのヨー軸Axbと軸線Ax2は一致しているが、軸線Ax2は無人飛行体20Aのヨー軸Axbと異なる位置に設けられてもよい。
The
無人飛行体20Aは、無人飛行体20Aに取り付けられたカメラ25の方向である所与のカメラ方向に基づいて、無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度θ1と、無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Axbを中心とする回転方向の角度である第2の目標角度θ2とを取得する。そして、無人飛行体20Aは、軸線Ax1を中心とする回転方向において、第1の目標角度θ1の方向へ無人飛行体20Aのカメラ25が向くように支持構造26のアクチュエータ262を駆動させるとともに、軸線Ax2を中心とする回転方向において、第2の目標角度θ2の方向へ無人飛行体20Aのカメラ25が向くように、無人飛行体25Aを旋回させる。
第1及び第2の目標角度θ1,θ2の取得(算出)は、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向に基づいて行われる。第1及び第2の目標角度θ1,θ2の算出は、例えば、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6に基づいて行われる。
Acquisition (calculation) of the first and second target angles θ1 and θ2 is performed based on the camera direction when the
図9は、画像6から第1及び第2の目標角度θ1,θ2を算出する方法の一例を示す。無人飛行体20Aは、図9に示すように、画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向を特定し、その方向に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を算出する。例えば、画像6における無人飛行体20Bの位置と、画像6の解像度、又は距離情報を含むステレオ画像である画像6に基づいて算出された無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLとに基づいて、現実世界における無人飛行体20Aの位置に対する無人飛行体20Bの相対的な位置(ΔWb,ΔZb)を算出する。ここで、ΔWbは、カメラ25の左右方向における距離を示し、ΔZbは、カメラ25の上下方向における距離を示す。カメラ25の上下方向における距離ΔZbに基づいて、この方向に対応する無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度θ1を算出することができる。また、カメラ25の左右方向における距離ΔWbに基づいて、この方向に対応する無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向での角度である第2の目標角度θ2を算出することができる。
FIG. 9 shows an example of a method of calculating the first and second target angles θ1 and θ2 from the
また、本実施形態では、無人飛行体20Aのカメラ25a,25bのうちの一方が、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25a,25bのうちの一方が、無人飛行体20Aに向くように制御されている。例えば、無人飛行体20Aのカメラ25aに無人飛行体20Bが映っている場合(無人飛行体20Bを追尾している無人飛行体20Aが飛行ルート5の前方を向いている場合)には、無人飛行体20Aのカメラ25aが無人飛行体20Bに向くように制御され、無人飛行体20Aのカメラ25bに無人飛行体20Bが映っている場合(無人飛行体20Bを追尾している無人飛行体20Aが飛行ルート5の後方を向いている場合)には、無人飛行体20Aのカメラ25bが無人飛行体20Bに向くように制御される。
Further, in this embodiment, one of the
このように、無人飛行体20Aの2つのカメラ25a,25bのうちの一方が無人飛行体20Bに向くように制御することで、例えば、無人飛行体20Aが飛行ルート5の後方を向いている場合でも、無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bで無人飛行体20Bを撮影でき、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bを見失うことを抑制できる。また、例えば、無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bで無人飛行体20Bを撮影することにより、無人飛行体20Aの筐体27の前面に取り付けられたカメラ25aで無人飛行体20Bを撮影するために無人飛行体20Aが旋回する角度を低減でき、無人飛行体20Aの旋回が完了する時間を短縮できる。
In this way, by controlling one of the two
また、中央領域62外に無人飛行体20Bが映る場合、無人飛行体20Aは、カメラ25の画角を、現在の画角よりも広角にしてもよい。このようにしても、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Bが映らなくなることを抑制できる。
Also, when the
また、無人飛行体20Bも、中央領域62を無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像に設定し、この中央領域62外に無人飛行体20Aが映る場合に、中央領域62内に無人飛行体20Aが映るようにカメラ25が向く方向を変える。例えば、無人飛行体20Aに先行して飛行する無人飛行体20Bが飛行ルート5の前方を向いている場合には、無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられているカメラ25bが無人飛行体20Aに向くように制御され、無人飛行体20Bが飛行ルート5の後方を向いている場合には、筐体27の前面に取り付けられているカメラ25bが無人飛行体20Aに向くように制御される。これにより、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影する画像6に、無人飛行体20Aが映らなくなること(すなわち、無人飛行体20Bが無人飛行体20Aを見失うこと)を抑制できる。
Also, for the
[4.機能ブロック]
図10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、目標角度取得部160と、駆動制御部170と、カメラ方向特定部180と、判定部190と、異常送信部200と、飛行中断部210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、目標角度取得部160、駆動制御部170、カメラ方向特定部180、判定部190、異常送信部200、及び飛行中断部210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10に示す機能のすべてが実装されなくてもよく、図10に示す機能以外の機能が実装されていてもよい。
[4. Function block]
FIG. 10 is a functional block diagram showing an example of functions implemented in the
[4-1.飛行ルート情報取得部、飛行ルート情報記憶部]
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。
[4-1. Flight route information acquisition unit, flight route information storage unit]
The flight route
[4-2.飛行制御部]
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。
[4-2. Flight control unit]
The flight control unit 130 controls the rotation speed of the
本実施形態では、無人飛行体20Bの飛行制御部130は、無人飛行体20Aに先行して無人飛行体20Bに飛行ルート5を飛行させる。また、無人飛行体20Aの飛行制御部130は、飛行ルート5を先行する無人飛行体20Bを追尾して、無人飛行体20Aに飛行ルート5を飛行させる。
In this embodiment, the flight control unit 130 of the
無人飛行体20Aの飛行制御部130は、例えば、無人飛行体20Aと無人飛行体20Bとの間に所定の距離を維持しつつ、無人飛行体20Aの位置が飛行ルート5から外れないようにして、無人飛行体20Aに飛行ルート5を飛行させる。ここで、飛行制御部130は、無人飛行体20Bから受信した無人飛行体20Bの位置情報や、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6(後述する画像取得部140が取得した画像)における無人飛行体20Bのサイズに基づいて、所定の距離に対して無人飛行体20Aが無人飛行体20Bに近づきすぎていないか、無人飛行体20Aが無人飛行体20Bから離れすぎていないかを判定し、その判定結果に基づいて飛行ルート5における無人飛行体20Aの移動速度を制御する。これと同様に、飛行ルート5を先行する無人飛行体20Bの飛行制御部130も、当該無人飛行体20Bが無人飛行体20Aに近づきすぎていないか離れすぎていないかを判定し、飛行ルート5における無人飛行体20Bの移動速度を制御してよい。
The flight control unit 130 of the
本実施形態では、無人飛行体20Aの飛行制御部130は、無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度θ2(後述する目標角度取得部160が取得した角度)の方向へカメラ25が向くように、無人飛行体20Aを旋回させる。このようにすることで、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に、無人飛行体20Bが映らなくなること(無人飛行体20Bを見失うこと)を抑制できる。
In the present embodiment, the flight control unit 130 of the
これと同様に、無人飛行体20Bの飛行制御部130は、無人飛行体20Bのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度θ2の方向へカメラ25が向くように、無人飛行体20Bを旋回させる。このようにすることで、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Aが映らなくなること(無人飛行体20Aを見失うこと)を抑制できる。
Similarly, the flight control unit 130 of the
本実施形態では、無人飛行体20には2つのカメラ25a,25bが取り付けられている。無人飛行体20Aの飛行制御部130は、例えば、後述する無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25aで撮影された画像6を選択した場合(無人飛行体20Aが飛行ルート5の前方を向いており、無人飛行体20Aの筐体27の前面に取り付けられたカメラ25aが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、カメラ25aが第2の目標角度θ2の方向へ向くように無人飛行体20Aを旋回させ、無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25bで撮影された画像6を選択した場合(無人飛行体20Aが飛行ルート5の後方を向いており、無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、そのカメラ25bが第2の目標角度θ2の方向へ向くように無人飛行体20Aを旋回させる。
In this embodiment, the
先述したように、無人飛行体20は、平面視において時計回りの方向に回転するモータ28及びプロペラ29と、反時計回りに回転するモータ28及びプロペラ29とを有している。例えば、無人飛行体20が軸線Ax2に対して時計回りの方向に旋回する場合、飛行制御部130は、時計回りの方向に回転するモータ28の回転数を早くし、時計回りの方向に回転するモータ28の回転数を遅くする。これにより、無人飛行体20は、時計回りの方向に徐々に旋回する。
As described above, the unmanned flying
また、無人飛行体20Aの飛行制御部130は、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6において設定された中央領域62内に無人飛行体20Bが映っていない場合に、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bに向くように(すなわち、中央領域62内に無人飛行体20Bが映るように)、無人飛行体20Aを旋回させてもよい。これと同様に、無人飛行体20Bの飛行制御部130も、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像6の中央領域62内に無人飛行体20Aが映っていない場合に、当該カメラ25が無人飛行体20Aに向くように、無人飛行体20Bを旋回させてもよい。
Further, the flight control unit 130 of the unmanned flying object 20A controls the
[4-3.画像取得部、中央領域設定部]
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。
[4-3. Image Acquisition Section, Central Area Setting Section]
The
本実施形態では、各無人飛行体20に2つのカメラ25a,25bが取り付けられている。この場合、無人飛行体20Aの画像取得部140は、カメラ25a及びカメラ25bでそれぞれ撮影された画像6のうちから、無人飛行体20Bが映っている画像6を選択する。また、無人飛行体20Bの画像取得部140は、カメラ25a及びカメラ25bでそれぞれ撮影された画像6のうちから、無人飛行体20Aが映っている画像6を選択する。なお、各無人飛行体20に複数のカメラ25が取り付けられている場合、無人飛行体20Aの画像取得部140は、カメラ25a及びカメラ25bでそれぞれ撮影された画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、画像6を選択してもよい。例えば、無人飛行体20Aの画像取得部140は、無人飛行体20Bが画像6の中心Oa´に最も近くに位置する画像6を選択してもよい。
In this embodiment, two
中央領域設定部150は、無人飛行体20のカメラ25が撮影した画像6における中央領域62を設定する。中央領域設定部150は、中央領域62の中心が画像6と同じ位置になるように、中央領域62を設定する。中央領域設定部150は、中央領域62のサイズを、カメラ25の画角や画像6の解像度に基づいて決定してもよい。
The central
[4-4.目標角度取得部]
目標角度取得部160は、カメラ25の方向である所与のカメラ方向に基づいて、無人飛行体20のピッチ軸Axa(図3を参照)に沿った軸線Ax1を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度θ1と、無人飛行体20のヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度θ2とを取得する。無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。これと同様に、無人飛行体20Bの目標角度取得部160も、無人飛行体20Bのカメラ25が無人飛行体20Aに向いた場合のカメラ方向に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。
[4-4. Target angle acquisition unit]
The target
本実施形態では、無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6に基づいて、そのカメラ25が無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。これと同様に、無人飛行体20Bの目標角度取得部160は、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像6に基づいて、そのカメラ25が無人飛行体20Aに向いた場合のカメラ方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。
In this embodiment, the target
無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、そのカメラ25が無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、例えば、図9に示す画像6における無人飛行体20Bの位置と、画像6の解像度、又は距離情報を含むステレオ画像である画像6に基づいて算出された無人飛行体20Aから無人飛行体20Bまでの距離ΔLとに基づいて、現実世界における無人飛行体20Aの位置に対する無人飛行体20Bの相対的な位置(ΔWb,ΔZb)を算出する。そして、カメラ25の上下方向における距離ΔZbに基づいて、この方向に対応する無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度θ1を算出すとともに、カメラ25の左右方向における距離ΔWbに基づいて、この方向に対応する無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向での角度である第2の目標角度θ2を算出する。
Based on the position of the
本実施形態では、無人飛行体20には2つのカメラ25a,25bが取り付けられている。この場合、目標角度取得部160は、2つのカメラ25a,25bのうちの一方が撮影した画像6に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を算出する。例えば、無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25aで撮影された画像6(第1の画像)を選択した場合(無人飛行体20Aが飛行ルート5の前方を向いており、無人飛行体20Aの筐体27の前面に取り付けられたカメラ25aが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、カメラ25aが撮影した画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、カメラ25aが無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得し、無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25bで撮影された画像6(第2の画像)を選択した場合(無人飛行体20Aが飛行ルート5の後方を向いており、無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、カメラ25bが撮影した画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、カメラ25bが無人飛行体20Bに向いた場合のカメラ方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。
In this embodiment, the
なお、無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、測位センサ24が計測した無人飛行体20A,20Bの各位置情報と、後述するカメラ方向特定部180が特定したカメラ25の方向とに基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得してもよい。また、無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、無人飛行体20Aの測位センサ24が計測した位置情報と、後述するカメラ方向特定部180が特定したカメラ25の方向とに基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得してもよい。
Note that the target
[4-5.駆動制御部] [4-5. drive control unit]
無人飛行体20Aの駆動制御部170は、無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向において、目標角度取得部160が取得した第1の目標角度θ1の方向へ無人飛行体20Aのカメラ25が向くように、支持構造26(より具体的には、支持構造26のアクチュエータ262)を駆動させる。このようにすることで、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Bが映らなくなること(無人飛行体20Bを見失うこと)を抑制できる。
The
これと同様に、無人飛行体20Bの駆動制御部170は、無人飛行体20Bのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向において、目標角度取得部160が取得した第1の目標角度θ1の方向へ無人飛行体20Bのカメラ25が向くように、支持構造26のアクチュエータ262を駆動させる。このようにすることで、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Aが映らなくなること(無人飛行体20Aを見失うこと)を抑制できる。
Similarly, the
本実施形態では、無人飛行体20には2つのカメラ25a,25bが取り付けられている。無人飛行体20Aの駆動制御部170は、例えば、無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25aで撮影された画像6を選択した場合(無人飛行体20Aの筐体27の前面に取り付けられたカメラ25aが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、カメラ25aが第1の目標角度θ1の方向へ向くように、支持構造26aのアクチュエータ262を駆動させ、無人飛行体20Aの画像取得部140がカメラ25bで撮影された画像6を選択した場合(無人飛行体20Aの筐体27の後面に取り付けられたカメラ25bが撮影した画像6に無人飛行体20Bが映る場合)には、カメラ25bが第1の目標角度θ1の方向へ向くように、支持構造26bのアクチュエータ262を駆動させる。
In this embodiment, the
例えば、無人飛行体20Aの駆動制御部170は、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6における無人飛行体20Bの位置が、中央領域62外にある場合に、当該カメラ25が無人飛行体20Bに向くように支持構造26を駆動させてもよい。例えば、画像6において、中央領域62の下に無人飛行体20Bが映っている場合に、無人飛行体20Aの駆動制御部170は、カメラ25の向きを下方に傾け、画像6の中央に無人飛行体20Bが映るように支持構造26を駆動させてもよい。
For example, when the position of the
また、無人飛行体20Aの駆動制御部170は、画像6における無人飛行体20Bの位置が中央領域62外にある場合に、当該カメラ25の画角を現在の画角よりも広い画角に変えてもよい。このようにすることでも、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に、無人飛行体20Bが映らなくなることを抑制できる。
Further, when the position of the
なお、無人飛行体20Aの駆動制御部170は、画像6において無人飛行体20Bの位置が中央領域62の内側にある場合には、無人飛行体20Aのカメラ25の画角を現在の画角よりも狭い画角に変更してもよい。このようにすることで、画像6から無人飛行体20Bの位置を特定する際に、画像6に映る別の物体を無人飛行体20Bとして検出することを抑制できる。
Note that when the position of the
無人飛行体20Bの駆動制御部170も、当該無人飛行体20Bのカメラ25が撮影した画像6における中央領域62の外に無人飛行体20Aがある場合に、当該カメラ25が無人飛行体20Aに向くように支持構造26を駆動させたり、当該カメラ25の画角を現在の画角よりも広い画角に変えたりしてよい。これにより、無人飛行体20Bのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Aが映らなくなること(無人飛行体20Aを見失うこと)を抑制できる。
The
[4-6.カメラ方向特定部]
カメラ方向特定部180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180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180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。
[4-6. Camera direction identification unit]
The camera
カメラ方向特定部180は、例えば、無人飛行体20の位置における飛行ルート5の進行方向に沿った方向を基準方向とし、この基準方向に対してカメラ25が向いている方向を特定してよい。例えば、無人飛行体20Aのカメラ方向特定部180は、無人飛行体20Aの位置から飛行ルート5を規定する領域の中心であるポイントO2(図4~図6を参照)への方向を基準方向としてよいし、無人飛行体20Aから北極点や南極点に向かう方向を基準方向としてもよい。これと同様に、無人飛行体20Bのカメラ方向特定部180は、無人飛行体20Bの位置から飛行ルート5を規定する領域の中心であるポイントO1への方向を基準方向としてよいし、無人飛行体20Bから北極点や南極点に向かう方向を基準方向としてもよい。
The camera
[4-7.判定部]
無人飛行体20Aの判定部190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190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190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。
[4-7. Judgment part]
The
無人飛行体20Aの判定部190は、例えば、図5及び図6に示したように、当該無人飛行体20Aの位置における飛行ルート5の進行方向(例えば、無人飛行体20AからポイントO2に向かう方向)に対して無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向に基づいて、当該カメラ25が撮影した画像6内に、飛行ルート5内の領域である判定領域61を設定する。そして、設定した判定領域61内に無人飛行体20Bが映っていないと判定される場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたと判定する。これと同様に、無人飛行体20Bの判定部190は、当該無人飛行体20Bの位置における飛行ルート5の進行方向の逆方向(例えば、無人飛行体20BからポイントO1に向かう方向)に対して無人飛行体20Bのカメラ25が向いている方向に基づいて、当該カメラ25が撮影した画像6内に判定領域61を設定し、判定領域61内に無人飛行体20Aが映っていないと判定される場合に、無人飛行体20Aが飛行ルート5を外れたと判定してよい。
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the determining
また、無人飛行体20Aの判定部190は、例えば、図7及び図8に示したように、当該無人飛行体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における無人飛行体20Bの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体20Bの位置を算出し、この無人飛行体20Bの位置が飛行ルート5内にないと判定される場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたと判定してもよい。無人飛行体20Aの判定部190は、無人飛行体20Aの位置に対する無人飛行体20Bの相対的な位置を算出し、この算出した位置と、無人飛行体20Aの測位センサ24から取得した現実世界における無人飛行体20Aの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体20Bの位置を算出してもよい。これと同様に、無人飛行体20Bの判定部190は、当該無人飛行体20Bの位置、当該無人飛行体20B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における無人飛行体20Aの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体20Aの位置を算出し、この無人飛行体20Aの位置が飛行ルート5内にないと判定される場合に、無人飛行体20Aが飛行ルート5を外れたと判定してもよい。
7 and 8, the determining
このように、無人飛行体20Aの判定部190が、当該無人飛行体20Aのカメラ25で撮影した画像6を用いて無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かを判定することにより、当該カメラ25で撮った画像を管理者が確認しなくても、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを検出できる。これと同様に、無人飛行体20Bの判定部190が、当該無人飛行体20Bのカメラ25で撮影した画像6を用いて無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたか否かを判定することにより、管理者に依らずに無人飛行体20Aが飛行ルート5から外れたことを検出できるようになる。
In this way, the determining
[4-8.異常送信部、飛行中断部]
異常送信部200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200は、判定部190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200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。
[4-8. Abnormal transmission unit, flight interruption unit]
The
例えば、無人飛行体20Aの異常送信部200は、無人飛行体20Aの測位センサ24が計測した無人飛行体20Aの位置や、無人飛行体20Bから受信した無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。また、無人飛行体20Aが画像6に基づいて無人飛行体20Bの位置を算出する場合、算出した無人飛行体20Bの位置を、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とともに管制装置10に送信してもよい。これと同様に、無人飛行体20Bの異常送信部200も、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とともに、当該無人飛行体20Aの位置を管制装置10に送信してもよい。
For example, the
飛行中断部210は、無人飛行体20に異常が生じた場合に、当該無人飛行体20に飛行ルート5での飛行を中断させる。本実施形態では、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたと判定された場合に、無人飛行体20Aに飛行ルート5での飛行を中断させる。これと同様に、無人飛行体20Bの飛行中断部210は、無人飛行体20Aが飛行ルート5を外れたと判定された場合に、無人飛行体20Bに飛行ルート5での飛行を中断させる。
The
無人飛行体20に飛行ルート5での飛行を中断させるとは、例えば、現在の無人飛行体20の位置に留らせる(ホバリングさせる)ことであってもよいし、所定の地点に着陸させることであってもよい。例えば、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6に無人飛行体20Bが映らない(無人飛行体20Bを見失った)場合、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、無人飛行体20Aにホバリングさせるとともに、無人飛行体20Aの向きを変えたり無人飛行体20Aのカメラ25の向きを変えたりすることを、当該カメラ25が撮影した画像6に無人飛行体20Bが映るまで繰り返す(すなわち、その場から無人飛行体20Bを探索する)ようにしてもよい。
Interrupting the flight on the
また、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れた場合に、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、所定の飛行可能範囲内で無人飛行体20Bを無人飛行体20Aが追尾するように、無人飛行体20Aに飛行ルート5から外れて飛行させてよい。また、無人飛行体20Aの異常送信部200は、無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。このようにすることで、飛行ルート5を外れた後の無人飛行体20Bの位置を、無人飛行体20Aを用いて検出することができる。その後、着陸した無人飛行体20Bを管理者が回収する場合に、無人飛行体20Bの探索を円滑に行うことができる。
Further, when the
[5.フローチャート]
図11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。
[5. flowchart]
FIG. 11 is a diagram showing an example of the flow of flight control processing performed by the
無人飛行体20Aが飛行ルート5を飛行しているとき、無人飛行体20Aのプロセッサ11はカメラ方向制御処理を実行しながら(ステップS101)、無人飛行体20Aの測位センサ24は無人飛行体20A(自機)の位置を計測する(ステップS102)。この位置に基づいて、無人飛行体20Aの飛行制御部130は、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に沿って、無人飛行体20Aを飛行させる。
When the unmanned flying object 20A is flying along the
図12は、ステップS101で実行されるカメラ方向制御処理の流れの一例を示す図である。図12に示すように、無人飛行体20Aの画像取得部140は、無人飛行体20Aの2つのカメラ25a,25bで撮影された画像6のうち、無人飛行体20Bが映っている画像6を選択する(ステップS201)。そして、無人飛行体20Aの中央領域設定部150は、ステップS201で選択した画像6に、この画像6の中心Oa´と同じ位置に中心を有する中央領域62(図5を参照)を設定する(ステップS202)。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the flow of camera direction control processing executed in step S101. As shown in FIG. 12, the
次いで、無人飛行体20Aのプロセッサ11は、ステップS201で選択した画像6における無人飛行体20Bの位置が、ステップS202において設定した中央領域62内であるか否かを判定する(ステップS203)。無人飛行体20Bの位置が中央領域62内にない場合(ステップS203のNo)、無人飛行体20Aのプロセッサ11は、ステップS205~S207の処理を順次実行する。
Next, the
ステップS204では、無人飛行体20Aの目標角度取得部160が、ステップS201で選択された画像6を撮影したカメラ25が、無人飛行体20Bを向く方向に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、例えば、ステップS201で選択された画像6に基づいて、この画像6を撮影したカメラ25が無人飛行体20Bを向く方向を特定することによって、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得する。無人飛行体20Aの目標角度取得部160は、例えば、図9に示す画像6における無人飛行体20Bの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体20Aの位置に対する無人飛行体20Bの相対的な位置(ΔWb,ΔZb)を算出する。そして、カメラ25の上下方向における距離ΔZbに基づいて、この方向に対応する回転方向での角度である第1の目標角度θ1を算出すとともに、カメラ25の左右方向における距離ΔWbに基づいて、この方向に対応する回転方向での角度である第2の目標角度θ2を算出する。
In step S204, the target
ステップS205では、無人飛行体20Aの駆動制御部170が、ステップS204で取得(算出)された第1の目標角度θ1の方向へ、ステップS201で選択された画像6を撮影したカメラ25が向くように、そのカメラ25を支持する支持構造26(より具体的には、支持構造26のアクチュエータ262)を駆動させる。無人飛行体20Aの駆動制御部170は、例えば、無人飛行体20Aに取り付けられる2つのカメラ25a,25bのうち、カメラ25aで無人飛行体20Bを含む画像6が撮影された場合には、カメラ25aが第1の目標角度θ1の方向へ向くように、カメラ25aを支持する支持構造26aを駆動させ、カメラ25bで無人飛行体20Bを含む画像6が撮影された場合には、カメラ25bが第1の目標角度θ1の方向へ向くように、カメラ25bを支持する支持構造26bを駆動させる。
In step S205, the
ステップS206では、無人飛行体20Aの飛行制御部130が、ステップS204で取得(算出)された第2の目標角度θ2の方向へ、ステップS201で選択された画像6を撮影したカメラ25が向くように、無人飛行体20A(自機)を旋回させる。無人飛行体20Aの飛行制御部130は、例えば、無人飛行体20Aに取り付けられる2つのカメラ25a,25bのうち、カメラ25aで無人飛行体20Bを含む画像6が撮影された場合には、カメラ25aが第2の目標角度θ2の方向へ向くように無人飛行体20Aを旋回させ、カメラ25bで無人飛行体20Bを含む画像6が撮影された場合には、カメラ25bが第2の目標角度θ2の方向へ向くように無人飛行体20Aを旋回させる。
In step S206, the flight control unit 130 of the unmanned flying object 20A directs the
なお、ステップS205の処理とステップS206の処理は、同時に開始されてもよい。また、ステップS205の処理とステップS206の処理が実行される順番は、逆であってもよい。 Note that the process of step S205 and the process of step S206 may be started at the same time. Also, the order in which the process of step S205 and the process of step S206 are executed may be reversed.
図11に戻り、ステップS103において、無人飛行体20Aのカメラ方向特定部180が、無人飛行体20Aの位置から飛行ルート5の進行方向に向かう方向(例えば、無人飛行体20Aから、図4に示したポイントO2に向かう方向)や、無人飛行体20Aの位置から北極点や南極点に向かう方向などを基準方向とし、この基準方向に対してカメラ25が向いている方向を特定する。そして、ステップS104において、無人飛行体20Aの判定部190は、ステップS101で計測した無人飛行体20Aの位置、ステップS105で特定したカメラ25が向いている方向、及び、ステップS102で取得した画像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。
Returning to FIG. 11, in step S103, the camera
ステップS104では、例えば、図5及び図6に示したように、無人飛行体20Aの位置における飛行ルート5の進行方向に対して無人飛行体20Aのカメラ25が向いている方向に基づいて、ステップS102において取得した画像6内に、飛行ルート5内の領域である判定領域61を設定してよい。そして、設定した判定領域61内に無人飛行体20Bが映っているか否かに基づいて、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かを判定してよい。
In step S104, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, step A
また、ステップS104では、例えば、図7及び図8に示したように、無人飛行体20Aの位置、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における無人飛行体20Bの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体20Bの位置を算出し、この無人飛行体20Bの位置が飛行ルート5の外にあると判定される場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたと判定してもよい。
Further, in step S104, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, the position of the
ステップS104において無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れていないと判定された場合(ステップS105のNo)、無人飛行体20Aのプロセッサ21は、ステップS101からステップS104の処理を繰り返す。すなわち、無人飛行体20Bが目的地である到着地点に到着するか、無人飛行体20Aが所定の異常を検出するまで、無人飛行体20Aのプロセッサ21は、無人飛行体20Aのカメラ25の方向を制御するカメラ方向制御処理、及び、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたか否かの判定処理(監視処理)を継続する。
When it is determined in step S104 that the
ステップS104において無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたと判定された場合(ステップS105のYes)、無人飛行体20Aの異常送信部200は、無人飛行体20Bが飛行ルート5を外れたという異常を示す識別情報を管制装置10に送信し、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、無人飛行体20Aに飛行ルート5での飛行を中断させる(ステップS106)。
If it is determined in step S104 that the
ステップS106において、無人飛行体20Aの異常送信部200は、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とともに、ステップS101で計測した無人飛行体20Aの位置や、無人飛行体20Bから受信した無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。また、ステップS104において、無人飛行体20Aが無人飛行体20Bの位置を算出する場合、ステップS106では、算出した無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。
In step S106, the
また、ステップS106において、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、無人飛行体20を現在の位置でホバリングさせてもよいし、所定の地点に着陸させてもよい。無人飛行体20Aの飛行中断部210は、例えば、無人飛行体20Aのバッテリーの残量に基づいて、無人飛行体20Aが着陸する地点(出発地点や飛行ルート5の近傍にある地点など)を定めてもよい。また、ステップS106において、無人飛行体20Aの飛行中断部210は、飛行ルート5から外れた無人飛行体20Bを、所定の飛行可能範囲内で無人飛行体20Aに追尾させてもよい。ここでも、無人飛行体20Aの異常送信部200は、画像6から特定した無人飛行体20Bの位置を管制装置10に送信してもよい。このようにすることで、飛行ルート5を外れた後の無人飛行体20Bの位置を、無人飛行体20Aを用いて検出することができ、その後の無人飛行体20Bの回収を円滑に行うことができる。
Further, in step S106, the
[6.まとめ]
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。
[6. summary]
As described above, in this embodiment, the
また、無人飛行体20Aは、当該無人飛行体20Aのカメラ25が撮影した画像6における無人飛行体20Bの位置が、中央領域62外にある場合に、当該カメラ25が無人飛行体20に向くように、当該無人飛行体20Aの向きや、当該カメラ25向きを制御してもよい。これによれば、無人飛行体20Aのカメラ25が撮影する画像6に無人飛行体20Bが映らなくなること(すなわち、無人飛行体20Aのカメラ25が無人飛行体20Bを見失うこと)を抑制でき、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたか否かの検出を継続することができる。
Further, the unmanned flying object 20A is arranged so that the
ここで、無人飛行体20Aは、無人飛行体20Aのカメラ25の方向である所与のカメラ方向に基づいて、無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度θ1と、無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度θ2とを取得してよい。そして、無人飛行体20Aのピッチ軸Axaに沿った軸線Ax1を中心とする回転方向において、第1の目標角度θ1の方向へカメラ25が向くように、そのカメラ25を支持する支持構造26を駆動させるとともに、無人飛行体20Aのヨー軸Axbに沿った軸線Ax2を中心とする回転方向において、第2の目標角度θ2の方向へ無人飛行体20Aのカメラ25が向くように、無人飛行体20Aを旋回させてよい。このようにすることで、例えば、アクチュエータ262の数が1つである単純な支持構造26で、無人飛行体20Aのカメラ25を無人飛行体20Bに向けることが可能になる。
Here, the unmanned flying object 20A rotates about the axis Ax1 along the pitch axis Axa of the
また、飛行ルート5を先行して飛行する無人飛行体20Bも、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から外れたか否かを判定してよい。これによれば、無人飛行体20Aが飛行ルートから外れたことも検出できるようになる。また、無人飛行体20Bも無人飛行体20Bのカメラ25の方向である所与のカメラ方向に基づいて、第1及び第2の目標角度θ1,θ2を取得し、そのカメラ25が第1の目標角度θ1の方向へ向くように、そのカメラ25を支持する支持構造26を駆動させるとともに、カメラ25が第2の目標角度θ2の方向へ向くように、無人飛行体20Bを旋回させてよい。このようにすることで、無人飛行体20Bのカメラ25を、単純な支持構造26で無人飛行体20Aに向けることが可能になる。
Also, the
なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、無人飛行体20Aのカメラ25が飛行ルート5の外を向くように制御し、当該カメラ25が撮影した画像6に無人飛行体20Bが映っている場合に、無人飛行体20Bが飛行ルート5から外れたことを検知してもよい。このようにすることでも、当該カメラ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。
In addition, this invention is not limited to the above embodiment. For example, if the
1 飛行制御システム、5 飛行ルート、10 管制装置、20,20A,20B 無人飛行体、11,21 プロセッサ、12,22 記憶部、13,23 通信部、24 測位センサ、25,25a,25b カメラ、251 レンズ、26,26a,26b 支持構造、261 基部、262 アクチュエータ、27 筐体、28 モータ、29 プロペラ、6 画像、61 判定領域、62 中央領域、110 飛行ルート情報取得部、120 飛行ルート情報記憶部、130 飛行制御部、140 画像取得部、150 中央領域設定部、160 目標角度取得部、170 駆動制御部、180 カメラ方向特定部、190 判定部、200 異常送信部、210 飛行中断部。
1 flight control system, 5 flight route, 10 control device, 20, 20A, 20B unmanned flying object, 11, 21 processor, 12, 22 storage unit, 13, 23 communication unit, 24 positioning sensor, 25, 25a, 25b camera, 251 lens, 26, 26a, 26b support structure, 261 base, 262 actuator, 27 housing, 28 motor, 29 propeller, 6 image, 61 determination area, 62 central area, 110 flight route information acquisition unit, 120 flight route information storage Section 130
Claims (6)
前記第1の無人飛行体は、
前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して、前記第2の無人飛行体が飛行する前記出発地点から前記到着地点までの飛行ルートを前記第1の無人飛行体に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前記第2の無人飛行体を撮影するカメラと、
前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持した状態で、前記第1の無人飛行体に対して前記第1の無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記カメラの方向を動かすことができる支持構造と、
前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記第1の無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得する目標角度取得手段と、
前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように前記支持構造を駆動させる駆動制御手段と、を含み、
前記飛行制御手段は、前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記第1の無人飛行体を旋回させる
飛行制御システム。 A flight control system including a first unmanned air vehicle and a second unmanned air vehicle that flies a flight route from a departure point to an arrival point ,
The first unmanned air vehicle,
flight control means for causing the first unmanned flying object to fly a flight route from the departure point to the arrival point on which the second unmanned flying object flies, preceding or following the second unmanned flying object; ,
a camera for photographing the second unmanned air vehicle from the position of the first unmanned air vehicle;
In a state of being attached to the first unmanned air vehicle and supporting the camera, in a rotational direction about an axis along the pitch axis of the first unmanned air vehicle with respect to the first unmanned air vehicle a support structure capable of moving the orientation of the camera;
A first target angle, which is an angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis, and a yaw axis of the first unmanned air vehicle, based on a given camera direction, which is the direction of the camera. a target angle acquisition means for acquiring a second target angle that is an angle in the direction of rotation about the axis along the
drive control means for driving the support structure to point the camera toward the first target angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis;
The flight control means turns the first unmanned air vehicle so that the camera faces the direction of the second target angle in a rotational direction about an axis along the yaw axis. Flight control system .
請求項1に記載の飛行制御システム。 2. The target angle acquisition means according to claim 1, wherein said target angle acquisition means acquires said first target angle and said second target angle based on a camera direction when said camera faces said second unmanned air vehicle. flight control system.
請求項1に記載の飛行制御システム。 The target angle obtaining means identifies a camera direction when the camera faces the second unmanned flying object based on the position of the second unmanned flying object in the image captured by the camera, 2. The flight control system of claim 1, wherein the first target angle and the second target angle are obtained.
互いに異なる方向に向いている第1のカメラと第2のカメラと、
前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記第1のカメラを支持した状態で、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記第1のカメラの方向を動かすことができる第1の支持構造と、
前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記第2のカメラを支持した状態で、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記第2のカメラの方向を動かすことができる第2の支持構造と、
前記第1のカメラが撮影した第1の画像と前記第2のカメラが撮影した第2の画像とのうちから、前記第2の無人飛行体が映っている画像を選択する画像選択手段と、を有し、
前記目標角度取得手段は、前記画像選択手段が前記第1の画像を選択した場合には、前記第1の画像における第2の無人飛行体の位置に基づいて、前記第1のカメラが前記第2の無人飛行体に向いた場合のカメラ方向を特定することによって、前記第1の目標角度と前記第2の目標角度とを取得し、前記画像選択手段が前記第2の画像を選択した場合には、前記第2の画像における第2の無人飛行体の位置に基づいて、前記第2のカメラが前記第2の無人飛行体に向いた場合のカメラ方向を特定することによって、前記第1の目標角度と前記第2の目標角度とを取得し、
前記駆動制御手段は、前記画像選択手段が前記第1の画像を選択した場合には、前記第1のカメラが前記第1の目標角度の方向へ向くように前記第1の支持構造を駆動させ、前記画像選択手段が前記第2の画像を選択した場合には、前記第2のカメラが前記第1の目標角度の方向へ向くように前記第2の支持構造を駆動させ、
前記飛行制御手段は、前記画像選択手段が前記第1の画像を選択した場合には、前記第1のカメラが前記第2の目標角度の方向へ向くように前記第1の無人飛行体を旋回させ、前記画像選択手段が前記第2の画像を選択した場合には、前記第2のカメラが前記第2の目標角度の方向へ向くように前記第1の無人飛行体を旋回させる
請求項1に記載の飛行制御システム。 The first unmanned air vehicle,
a first camera and a second camera facing in different directions;
A first camera capable of moving the direction of the first camera in a rotational direction about an axis along the pitch axis while being attached to the first unmanned air vehicle and supporting the first camera. a support structure for
A second camera capable of moving the direction of the second camera in a rotational direction about an axis along the pitch axis while being attached to the first unmanned air vehicle and supporting the second camera. a support structure for
an image selection means for selecting an image showing the second unmanned air vehicle from among the first image captured by the first camera and the second image captured by the second camera; has
When the image selection means selects the first image, the target angle acquisition means determines that the first camera is positioned in the first image based on the position of the second unmanned air vehicle in the first image. When the first target angle and the second target angle are obtained by specifying the camera direction when facing the unmanned air vehicle in 2, and the image selection means selects the second image wherein, based on the position of the second unmanned air vehicle in the second image, specifying a camera direction when the second camera faces the second unmanned air vehicle, obtain the target angle of and the second target angle of
The drive control means drives the first support structure so that the first camera faces the direction of the first target angle when the image selection means selects the first image. driving the second support structure such that the second camera is oriented toward the first target angle when the image selection means selects the second image;
The flight control means turns the first unmanned air vehicle so that the first camera faces the direction of the second target angle when the image selection means selects the first image. and when the image selection means selects the second image, the first unmanned flying object is turned so that the second camera faces the direction of the second target angle. A flight control system as described in .
前記第1の無人飛行体が、
前記第2の無人飛行体に先行又は追尾して、前記第2の無人飛行体が飛行する前記出発地点から前記到着地点までの飛行ルートを飛行し、
カメラを用いて前記第1の無人飛行体の位置から前記第2の無人飛行体を撮影し、
前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記第1の無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記第1の無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得し、
前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記第1の無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持している支持構造を駆動させ、
前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように旋回する
飛行制御方法。 A flight control method for controlling the flight of a first unmanned air vehicle and the flight of a second unmanned air vehicle that flies along a flight route from a departure point to an arrival point , comprising:
The first unmanned air vehicle,
preceding or following the second unmanned flying object and flying along a flight route from the departure point on which the second unmanned flying object flies to the arrival point ;
photographing the second unmanned air vehicle from the position of the first unmanned air vehicle using a camera;
A first target angle, which is an angle in a rotational direction about an axis along a pitch axis of the first unmanned air vehicle, based on a given camera direction, which is the direction of the camera; obtaining a second target angle that is an angle in the direction of rotation about the axis along the yaw axis of the unmanned air vehicle;
A support attached to the first unmanned air vehicle for supporting the camera such that the camera is oriented toward the first target angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis. drive the structure,
A flight control method comprising: turning such that the camera faces toward the second target angle in a rotational direction about an axis along the yaw axis.
出発地点から到着地点までの前記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、前記出発地点から前記到着地点までの飛行ルートを前記無人飛行体に飛行させる飛行制御手段と、
前記無人飛行体の位置から前記他の無人飛行体を撮影するカメラと、
前記無人飛行体に取り付けられて前記カメラを支持した状態で、前記無人飛行体に対して前記無人飛行体のピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向で前記カメラの方向を動かすことができる支持構造と、
前記カメラの方向である所与のカメラ方向に基づいて、前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向での角度である第1の目標角度と、前記無人飛行体のヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向の角度である第2の目標角度とを取得する目標角度取得手段と、
前記ピッチ軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第1の目標角度の方向へ前記カメラが向くように前記支持構造を駆動させる駆動制御手段と、を含み、
前記飛行制御手段は、前記ヨー軸に沿った軸線を中心とする回転方向において、前記第2の目標角度の方向へ前記カメラが向くように、前記無人飛行体を旋回させる
無人飛行体。 An unmanned air vehicle that flies on a predetermined flight route,
flight control means for causing the unmanned flying object to fly the flight route from the departure point to the arrival point by preceding or following another unmanned flying object flying on the flight route from the departure point to the arrival point ;
a camera for photographing the other unmanned flying object from the position of the unmanned flying object;
With the camera attached to the unmanned air vehicle and supporting the camera, the direction of the camera can be moved relative to the unmanned air vehicle in a rotational direction about an axis along the pitch axis of the unmanned air vehicle. a support structure;
Based on a given camera direction, which is the direction of the camera, a first target angle, which is an angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis, and a a target angle acquiring means for acquiring a second target angle that is an angle in the direction of rotation about the axis;
drive control means for driving the support structure to point the camera toward the first target angle in a rotational direction about an axis along the pitch axis;
The flight control means rotates the unmanned flying body so that the camera faces the direction of the second target angle in a rotational direction about an axis along the yaw axis.
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