JP7376780B2 - Flight control system, flight control device, flying object, and flight control method - Google Patents
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Description
本発明は、飛行制御システム、飛行制御装置、飛行体、及び飛行制御方法に関する。 The present invention relates to a flight control system, a flight control device, a flying object, and a flight control method.
近年、ドローン等の無人飛行体を自律飛行させる技術の検討が進められている。例えば、特許文献1に記載のドローンは、水処理プラントにおいて、GPS(Global Positioning System;全地球測位システム)等のGNSS(Global Navigation Satellite System;全球測位衛星システム)から送出される電波によって自己位置を特定し、巡回点検計画に基づく飛行ルートに沿って自律飛行する。自律飛行可能な無人飛行体は、例えば、下水管路施設、及びボイラや煙突等の構造物の内部等の、人手で点検を行う場合に危険を伴いやすい箇所に対する点検作業においても活用されることが望まれる。
In recent years, studies have been underway on technologies for autonomously flying unmanned flying vehicles such as drones. For example, the drone described in
しかしながら、下水管路施設、及びボイラや煙突等の構造物の内部等においては、GNSSから送出される電波の受信が不安定(あるいは困難)である場合が多い。そのため、無人飛行体が、自己位置の特定に失敗し、制御不能になる場合があるという課題があった。また、下水管路施設、及びボイラや煙突等の構造物の内部等のような狭域空間では、GNSSによる自己位置特定を行うことができたとしても、測定誤差により、無人飛行体が内壁等に接触する可能性があるという課題があった。 However, reception of radio waves transmitted from GNSS is often unstable (or difficult) inside sewage pipe facilities and structures such as boilers and chimneys. Therefore, there is a problem that the unmanned flying vehicle may fail to identify its own position and become uncontrollable. In addition, in narrow spaces such as inside sewage pipe facilities and structures such as boilers and chimneys, even if self-localization can be performed using GNSS, measurement errors may cause unmanned vehicles to There was a problem with the possibility of coming into contact with people.
上記事情に鑑み、本発明は、衛星測位システムに頼ることなく、無人飛行体の自律飛行を制御することができる飛行制御システム、飛行制御装置、飛行体、及び飛行制御方法の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a flight control system, a flight control device, a flying object, and a flight control method that can control the autonomous flight of an unmanned flying object without relying on a satellite positioning system. .
本発明の一態様は、照射装置と飛行制御装置とを有する飛行制御システムであって、前記照射装置は、飛行体が自律飛行する空間へガイド光を照射する照射部を備え、前記飛行制御装置は、前記飛行体に備えられた前記ガイド光を検出するセンサによる検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と前記空間の内壁との離隔距離が所定の距離以上となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整部を備える飛行制御システムである。 One aspect of the present invention is a flight control system including an irradiation device and a flight control device, wherein the irradiation device includes an irradiation unit that irradiates a guide light to a space in which a flying object autonomously flies, and the flight control device is such that the distance between the position of the flying object and the inner wall of the space is a predetermined distance or more based on the detection result by a sensor that detects the guide light provided on the flying object. This is a flight control system that includes a position adjustment section that adjusts the position.
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、前記照射部は、前記飛行体が自律飛行する空間の内壁又は前記空間の内壁近傍の複数の位置へ前記ガイド光を照射する。 Further, one aspect of the present invention is the flight control system described above, in which the irradiation unit irradiates the guide light to an inner wall of a space in which the flying object autonomously flies or to a plurality of positions near the inner wall of the space. .
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、前記照射部は、前記複数の位置へ照射される前記ガイド光のうち、少なくとも一方のガイド光の発光色又は発光パターンを、他方のガイド光の前記発光色又は前記発光パターンと異ならせる。 Further, one aspect of the present invention is the above-mentioned flight control system, in which the irradiation unit adjusts the emission color or emission pattern of at least one of the guide lights irradiated to the plurality of positions. The light emitting color or the light emitting pattern is made different from that of the other guide light.
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、前記照射部は、前記飛行体が自律飛行する空間の中心軸に沿って前記ガイド光を照射する。 Moreover, one aspect of the present invention is the above flight control system, in which the irradiation unit irradiates the guide light along a central axis of a space in which the flying object autonomously flies.
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、記照射部は、前記飛行体の進行方向に対して垂直な線状の前記ガイド光を前記空間の内壁へ照射する。 Moreover, one aspect of the present invention is the flight control system described above, in which the irradiation unit irradiates the linear guide light perpendicular to the traveling direction of the flying object onto an inner wall of the space.
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、前記照射部は、前記空間の内壁に設置された物体と干渉しない位置へ前記ガイド光を照射する。 Moreover, one aspect of the present invention is the flight control system described above, in which the irradiation unit irradiates the guide light to a position that does not interfere with an object installed on an inner wall of the space.
また、本発明の一態様は、上記の飛行制御システムであって、前記照射部は、前記飛行体の位置に応じて前記ガイド光の照射位置を変化させる。 Further, one aspect of the present invention is the flight control system described above, in which the irradiation unit changes the irradiation position of the guide light depending on the position of the flying object.
また、本発明の一態様は、飛行体が自律飛行する空間の内壁又は前記空間の内壁近傍の複数の位置へ照射されたガイド光を検出するセンサによる検出結果を取得する取得部と、前記検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と前記内壁との離隔距離が所定の距離以上となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整部と、を備える飛行制御装置である。 Further, one aspect of the present invention provides an acquisition unit that acquires detection results by a sensor that detects guide light irradiated to an inner wall of a space in which an aircraft autonomously flies or a plurality of positions near the inner wall of the space; The flight control device further includes a position adjustment unit that adjusts the position of the flying object so that a separation distance between the flying object and the inner wall is equal to or greater than a predetermined distance based on the result.
また、本発明の一態様は、自律飛行する空間の内壁又は前記空間の内壁近傍の複数の位置へ照射されたガイド光を検出するセンサと、前記センサによる検出結果に基づいて、自己位置と前記内壁との離隔距離が所定の距離以上となるように自己位置を調整する位置調整部と、を備える飛行体である。 Further, one aspect of the present invention includes a sensor that detects guide light irradiated to an inner wall of a space in which autonomous flight is carried out or a plurality of positions near the inner wall of the space, and a sensor that detects the self-position and the The flying object includes a position adjustment section that adjusts its position so that the separation distance from the inner wall is equal to or greater than a predetermined distance.
また、本発明の一態様は、飛行体が自律飛行する空間の内壁又は前記空間の内壁近傍の複数の位置へガイド光を照射する照射ステップと、前記飛行体に備えられた前記ガイド光を検出するセンサによる検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と前記内壁との離隔距離が所定の距離以上となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整ステップと、を有する飛行制御方法である。 Further, one aspect of the present invention includes an irradiation step of irradiating a guide light to an inner wall of a space in which a flying object autonomously flies or a plurality of positions near the inner wall of the space, and detecting the guide light provided in the flying object. a position adjustment step of adjusting the position of the flying object so that a separation distance between the position of the flying object and the inner wall is a predetermined distance or more based on a detection result by a sensor that performs the flight control method. .
本発明により、衛星測位システムに頼ることなく、無人飛行体の自律飛行を制御することができる。 According to the present invention, autonomous flight of an unmanned flying vehicle can be controlled without relying on a satellite positioning system.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態に係る飛行制御システム1について、図面を参照しながら説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, a
[飛行制御システムの構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る飛行制御システム1の全体構成を示す概略図である。本実施形態に係る飛行制御システム1は、自律飛行する飛行体10aの飛行を制御するシステムである。飛行体10aは、例えばドローン等の小型の無人飛行体である。飛行体10aは、地下に設置され、内部に通信ケーブルが敷設された配管部53の点検を目的として、当該配管部53の天井面及び床面の各箇所をカメラによって撮像する。
[Flight control system configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a
なお、本実施形態においては、飛行体10aは、通信ケーブルが敷設された配管部53の内部の点検のために飛行するものとするが、これに限られるものではない。飛行体10aは、例えば、上下水道の配管の内部、ボイラ及び煙突等の構造物の内部等の点検のために飛行するものであってもよい。本実施形態に係る飛行制御システム1は、例えば、人が進入することが困難である狭い空間、及び人体に危険を及ぼす可能性がある空間(例えば、火気、有毒ガス、又は水流がある空間、及び大深度地下等)であって、GPS等の衛星測位システムを用いた測位が困難である空間における点検に対しても有効である。
In this embodiment, it is assumed that the
図1に示すように、飛行体10aは、飛行経路Rに沿って自律飛行を行う。飛行体10aは、マンホール開口部51の近傍に設置された目印50の上に置かれた状態から自律飛行を開始する。飛行体10aは、例えば、ユーザの操作によって電源がオンの状態に切り替えられることにより目印50上から離陸する。
As shown in FIG. 1, the
目印50は、例えばシート上に印刷された所定の模様又は記号等である。目印50は、飛行体10aの離着陸地点を表す。図1においては、目印50は、「H」型の形状をした記号であるが、これに限られるものではなく、任意の模様や記号等が目印50として使用可能である。また、目印50が付されたシートの素材は任意であり、例えば、ゴム、プラスチック、ビニール、又は金属等である。なお、目印50は屋外に設置されることから、シートは、風に吹かれても移動しない程度の重量及び地面との摩擦力を有していることが好ましい。なお、シートは、例えば杭等によって地面に固定されていてもよい。なお、目印50は、シート上に付される代わりに、例えば塗料等によって直接地面に描かれたものであってもよい。
The
飛行体10aは、目印50上から離陸すると、地面と垂直の方向へ上昇を開始する。飛行体10aは、所定の高さに到達すると上昇を停止する。所定の高さとは、例えば30[cm]~1[m]程度の高さである。飛行体10aは、上昇を停止すると、所定の高さを維持しながら地面と水平方向に移動し、円形であるマンホール開口部51の中心の直上の位置まで飛行する。
When the
なお、飛行体10aが、所定の高さに到達したことを検知する方法については、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aが、高度計を備えていてもよい。又は、例えば、飛行体10aが、測距センサによって自己位置から目印50の位置までの距離を測定してもよい。又は、飛行体10aは、例えばGPS等の衛星測位システムを用いて高度を計測してもよい。又は、飛行体10aは、カメラによって目印50等を撮像し、画像解析によって高度を推定してもよい。
Note that any method may be used to detect that the
なお、飛行体10aが、マンホール開口部51の中心の直上の位置まで移動する方法についても、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aは、例えばGPS等の衛星測位システムを用いて自己位置を測定し、予め測定されたマンホール開口部51の直上の位置まで移動するようにしてもよい。又は、例えば、飛行体10aは、カメラによって地面方向を撮像し、画像解析によってマンホール開口部51の直上の位置を特定して移動するようにしてもよい。又は、例えば、飛行体10aは、センサによって、マンホール開口部51の近傍に設置された照射装置20aから照射されるガイド光を検知することによってマンホール開口部51の直上の位置を特定して移動するようにしてもよい。なお、照射装置20aによって照射されるガイド光については、後に説明する。
Note that any method may be used to move the flying
飛行体10aは、マンホール開口部51の直上の位置まで移動すると、地面と垂直の方向へ下降を開始する。飛行体10aは、マンホール開口部51から地下へ進入する。その後、飛行体10aは、マンホール首部52を通過し、配管部53に到達した場合、下降を停止する。
When the flying
なお、飛行体10aが、配管部53に到達する方法については、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aは、センサにより、配管部53の底面までの距離を測定することによって配管部53に到達したことを検知してもよい。又は、例えば、飛行体10aは、カメラによって下方向を撮像し、画像解析によって配管部53に到達したことを検知してもよい。又は、例えば、飛行体10aは、センサによって、マンホール開口部51の近傍に設置された照射装置20aから照射されるガイド光を検知することによって配管部53に到達したことを検知してもよい。
Note that any method may be used for the flying
なお、マンホール首部52は、地面から垂直方向に掘削された穴、又は当該穴の内壁に沿って設置された管状の構造物である。マンホール首部52は、例えば、60[cm]~10[m]程度の長さを有する。
The
なお、本実施形態においては、マンホール首部52は、地面から垂直方向に向けて設置されているものとしたが、これに限られるものではなく、地面から斜め下の方向に向けて設置されていてもよい。また、本実形態においては、マンホール首部52は円柱型であるものとするが、これに限られるものではなく、例えば角柱型であってもよい。なお、マンホール首部52の直径は、例えば、30[cm]~120[cm]程度の大きさである。
In this embodiment, the
また、飛行体10aは、例えば、水平方向に30[cm]~60[cm]程度の大きさを有するものとする。したがって、飛行体10aがマンホール首部52を通過する際には、飛行体10aとマンホール首部52の内壁との離隔距離は、数センチメートル~数十センチメートル程度となる。そのため、飛行体10aは、マンホール首部52の内壁に接触しないように、例えばマンホール首部52の中心近傍の位置に沿った飛行経路R上を正確に飛行する必要がある。
Further, it is assumed that the flying
本実施形態においては、地下であるマンホール首部52及び配管部53の内部においては、GPS等の衛星測位システムから発せられる電波の受信が困難であるものとする。したがって、飛行体10aは、少なくともマンホール首部52及び配管部53においては、GPS等の衛星測位システムを利用することなく自律飛行を行う。
In this embodiment, it is assumed that it is difficult to receive radio waves emitted from a satellite positioning system such as GPS inside the
飛行体10aは、マンホール首部52を通過する際に、測距センサによって、自己位置からガイド光までの距離を測定する。これにより、飛行体10aは、マンホール首部52の内壁との離隔距離が所定の距離以上(例えば、数センチメートル以上、又は数十センチメートル以上等)となるように自己位置を調整しながら通過する。なお、飛行体は、マンホール首部52の内壁との離隔距離が一定の距離を維持するように自己位置を調整しながら通過するようにしてもよい。なお、飛行体は、マンホール首部52の内壁との離隔距離が所定の範囲内となることを維持するように自己位置を調整してもよい。
ガイド光は、上述したように、マンホール開口部51の近傍に設置された照射装置20aから照射される。
When the flying
As described above, the guide light is irradiated from the
飛行体10aは、配管部53に到達することにより下降を停止すると、配管部53の天井面に沿って飛行しながら、カメラによって当該天井面を撮像する。なお、飛行体10aは、例えば、所定の間隔で(例えば1秒ごとに)測距センサにより自己位置から天井面までの距離を測定する。これにより、飛行体10aは、自装置と天井面との離隔距離が例えば所定の距離以上となるように維持しながら飛行する。
When the flying
飛行体10aは、配管部53の天井面の撮像が完了すると、次に、配管部53の床面に沿って飛行しながら、カメラによって当該床面を撮像する。なお、飛行体10aは、例えば、所定の間隔で(例えば1秒ごとに)測距センサにより自己位置から床面までの距離を測定する。これにより、飛行体10aは、自装置と床面との離隔距離が例えば所定の距離以上となるように維持しながら飛行する。
When the flying
飛行体10aは、配管部53の床面の撮像が完了すると、マンホール首部52の中心の直下の位置へ移動する。なお、飛行体10aが、マンホール首部52の中心の直下の位置へ移動する方法については、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aは、カメラによって上方向を撮像し、画像解析によってマンホール首部52の中心の直下の位置を特定して移動するようにしてもよい。又は、例えば、飛行体10aは、センサによって、マンホール開口部51の近傍に設置された照射装置20aから照射されるガイド光を検知することによってマンホール首部52の中心の直下の位置を特定して移動するようにしてもよい。
When the imaging of the floor surface of the
飛行体10aは、マンホール首部52の中心の直下の位置へ移動すると、地上へ向かって上昇を開始する。飛行体10aは、マンホール首部52を通過して地上に到達し、所定の高さに到達した場合、上昇を停止する。所定の高さとは、例えば30[cm]~1[m]程度の高さである。飛行体10aは、上昇を停止すると、所定の高さを維持しながら地面と水平方向に移動し、目印50の直上の位置まで飛行する。
When the flying
飛行体10aは、マンホール首部52を通過する際に、測距センサによって、自己位置からガイド光までの距離を測定する。これにより、飛行体10aは、マンホール首部52の内壁との離隔距離が所定の距離以上(例えば、数センチメートル以上、又は数十センチメートル以上等)となるように自己位置を調整しながら通過する。なお、飛行体は、マンホール首部52の内壁との離隔距離が一定の距離を維持するように自己位置を調整しながら通過するようにしてもよい。なお、飛行体は、マンホール首部52の内壁との離隔距離が所定の範囲内となることを維持するように自己位置を調整してもよい。ガイド光は、上述したように、マンホール開口部51の近傍に設置された照射装置20aから照射される。
When the flying
なお、飛行体10aが、所定の高さに到達したことを検知する方法については、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aが、高度計を備えていてもよい。又は、例えば、飛行体10aが、測距センサによって自己位置からマンホール開口部51の位置までの距離を測定してもよい。又は、飛行体10aは、例えばGPS等の衛星測位システムを用いて高度を計測してもよい。又は、飛行体10aは、カメラによってマンホール開口部51等を撮像し、画像解析によって高度を推定してもよい。
Note that any method may be used to detect that the flying
なお、飛行体10aが、目印50の直上の位置まで移動する方法についても、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aは、例えばGPS等の衛星測位システムを用いて自己位置を測定し、予め測定された目印50の直上の位置まで移動するようにしてもよい。又は、例えば、飛行体10aは、カメラによって地面方向を撮像し、画像解析によって目印50の直上の位置を特定して移動するようにしてもよい。
Note that any method may be used to move the flying
飛行体10aは、目印50の直上の位置まで飛行すると、目印50へ向かって下降を開始する。飛行体10aは、目印50上に着陸すると、自律飛行を終了する。なお、飛行体10aが目印50上に着陸したことを認識する方法については、任意の方法が用いられてよい。例えば、飛行体10aが、高度計を備えていてもよい。又は、例えば、飛行体10aは、測距センサによって自己位置から地面までの距離を測定することにより、目印50上に着陸したことを認識するようにしてもよい。又は、飛行体10aは、例えば、速度計を備えており、速度が0になったことに基づいて、目印50上に着陸したことを認識するようにしてもよい。
When the flying
なお、本実施形態においては、飛行体10aは、垂直移動及び平行移動を行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、飛行体10aは、目印50の位置から斜め上方に向かって上昇し、マンホール開口部51の中心の直上の位置まで直線の飛行経路で移動するようにしてもよい。また、例えば、飛行体10aは、マンホール開口部51の中心の直上の位置から斜め下方に向かって下降し、目印50上の位置まで直線の飛行経路で移動するようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, although the flying
飛行体10aは、例えばユーザの操作によって、記憶部13に記憶された画像(すなわち、配管部53の天井面及び床面の画像)を外部の装置へ出力する。
The flying
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20aによるガイド光の照射について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る照射装置20aによるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 2 is a schematic diagram showing guide light irradiation by the
図2に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の内壁上部(すなわち、マンホール開口部51近傍)に、3つの照射装置20aが設置される。3つの照射装置20aは、例えば互いに等間隔になるように設置される。照射装置20aは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体10aが自己位置の調整を行うための補助光である。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, three
照射装置20aは、マンホール首部52の内壁に向かってレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の内壁にガイド光L1を形成させる。照射装置20aは、マンホール首部52の内壁において自装置が設置された位置から直下の方向に向かう直線状のガイド光L1を形成させる。なお、ガイド光L1は、飛行体10aが備えるセンサによって検知することが可能であるならば、マンホール首部52の内壁に形成されたものではなくても構わない。例えば、ガイド光L1は、照射装置20aが直下の方向へレーザー光を照射することにより空間内に形成される、マンホール首部52の内壁に沿って進む光線そのものであってもよい。なお、光線そのものをガイド光L1とする場合には、例えばガイド光L1を可視化するため、空間内が煙等の微粒子を含んだ空気で満たされるようにしてもよい。
The
飛行体10aは、マンホール首部52を通過する際に、測距センサを用いて、水平方向に存在する3つのガイド光L1をそれぞれ検知し、自己位置から検知された各ガイド光L1の位置までの距離をそれぞれ測定する。飛行体10aは、測定された距離に基づいて自己位置を調整する。例えば、飛行体10aは、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動するように自己位置を調整する。例えば、3つの照射装置20aが互いに等間隔になるように設置されている場合には、飛行体10aは、自己位置と各ガイド光L1までの距離とが同一になる位置に移動することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができる。
When the flying
このように、飛行体10aは、マンホール首部52のような狭い空間を通過する際に、自己位置と各ガイド光L1との離隔距離を定期的に(例えば1秒ごとに)測定する。そして、飛行体10aは、各離隔距離が所定の距離以上となるように自己位置を調整しながら自律飛行を行う。これにより、飛行体10aは、GPS等の衛星測位システム等による自己位置の特定を行うことなく、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。
In this way, when the flying
[飛行体の構成]
以下、本実施形態に係る飛行体10aの構成について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る飛行体10aの構成を示すブロック図である。図3に示すように、飛行体10aは、センサ部11と、撮像部12と、記憶部13と、移動方向決定部14と、飛行制御部15と、駆動部16と、を含んで構成される。
[Flight configuration]
The configuration of the flying
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the flying
センサ部11は、前方測距センサ111と、後方測距センサ112と、右方測距センサ113と、左方測距センサ114と、上方測距センサ115と、下方測距センサ116と、を含んで構成される。
The
前方測距センサ111は、飛行体10aの前方に存在するガイド光L1及び各種の物体までの距離を測定するセンサである。後方測距センサ112は、飛行体10aの後方に存在するガイド光L1及び各種の物体までの距離を測定するセンサである。右方測距センサ113は、飛行体10aの右方に存在するガイド光L1及び各種の物体までの距離を測定するセンサである。左方測距センサ114は、飛行体10aの左方に存在するガイド光L1及び各種の物体までの距離を測定するセンサである。上方測距センサ115は、飛行体10aの上方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである。下方測距センサ116は、飛行体10aの上方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである。
The forward
前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、左方測距センサ114、上方測距センサ115、及び下方測距センサ116は、測定結果を示す情報を移動方向決定部14へ出力する。
The
なお、本実施形態では通信ケーブルが敷設された配管部53が点検対象であるが、例えば上下水道の配管部のように下方には水が存在する箇所が点検対象である場合等においては、下方測距センサ116の代わりに超音波センサ等が用いられてもよい。
In this embodiment, the
また、本実施形態においては、飛行体10aは、測距センサによって自己位置から各ガイド光L1までの距離を測定することによって自己位置を調整するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、飛行体は、マンホール首部52を通過する際に、カメラによって水平方向の周囲を撮像し、撮像された画像におけるガイド光L1の位置を解析することによって自己位置を特定し、調整するようにしてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the flying
この場合、センサ部11は、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、及び左方測距センサ114を必ずしも備えている必要なく、その代わりに例えば、撮像部12に、前方カメラ、後方カメラ、右方カメラ、及び左方カメラが備えられる。すなわち、飛行体10aが、自己位置と複数のガイド光L1とのそれぞれ位置関係に基づいて自己位置を調整をすることができる構成であるならば、任意のセンサ、カメラ、及び計測方法が用いられてもよい。
In this case, the
撮像部12は、上方カメラ121と、下方カメラ122と、を含んで構成される。上方カメラ121は、配管部53の天井面を撮像する。下方カメラ122は、配管部53の床面を撮像する。上方カメラ121及び下方カメラ122は、撮像された画像を記憶部13に記憶させる。なお、例えば、飛行体10aが通信部を備えており、上方カメラ121及び下方カメラ122が、当該通信部を介して撮像された画像を即時に外部の装置へ転送する構成であってもよい。
The
記憶部13は、上方カメラ121及び下方カメラ122によって撮像された画像を記憶する。記憶部13は、例えば、RAM(Random Access Memory;読み書き可能なメモリ)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、及びHDD(Hard Disk Drive)等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
The
移動方向決定部14は、自己位置算出部141と、位置調整部142と、を含んで構成される。
The moving
自己位置算出部141は、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、左方測距センサ114、上方測距センサ115、及び下方測距センサ116から出力された測定結果を示す情報を取得する。自己位置算出部141は、取得された各測定結果を示す情報に基づいて、自己位置と各ガイド光L1との相対的な位置関係を算出し、マンホール首部52における相対的な自己位置を算出する。自己位置算出部141は、算出された自己位置を示す情報を位置調整部142へ出力する。
The self-
位置調整部142は、自己位置算出部141から出力された自己位置を示す情報を取得する。位置調整部142は、取得された自己位置を示す情報に基づいて、自己位置の調整のための移動方向及び移動量を決定する。
The
移動方向決定部14は、自装置の進行方向に対して、位置調整部142によって決定された自己位置の調整のための移動方向と移動量とを考慮して、移動方向を決定する。移動方向決定部14は、決定された移動方向を示す情報を飛行制御部15へ出力する。
The moving
飛行制御部15は、例えば一般的なドローン等にも搭載されるフライトコントローラである。飛行制御部15は、飛行時における飛行体10aの傾きや角度等の様々な情報を検知し演算する。そして、飛行制御部15は、再帰的に駆動部16へ後述するモーター162の回転数についての命令を実行し続ける。また、飛行制御部15は、移動方向決定部14から、移動方向を示す情報を取得する。飛行制御部15は、取得された移動方向を示す情報に基づいて、駆動部16を制御することにより飛行体10aによる飛行を制御する。
The
駆動部16は、プロペラ群161と、モーター162と、バッテリー163と、を含んで構成される。
The
プロペラ群161は、例えば一般的なドローン等にも搭載される複数の(例えば4枚の)小型のプロペラである。プロペラ群161の各プロペラは、モーター162によって回転することにより浮力を生み出し、飛行体10aを浮上及び飛行させる。各プロペラの素材には、例えば、プラスチック、カーボン、又はABS(Acrylonitrile butadiene styrene)樹脂等が用いられる。
The
モーター162は、例えば一般的なドローン等にも搭載される、例えばブラシレスモーター、又はブラシモーター等のモーターである。モーター162は、飛行制御部15から出力される、プロペラごとの回転数についての命令に従って各プロペラを回転させる。モーター162は、バッテリー163から電力供給を受けることにより、各プロペラを回転させる。
The
バッテリー163は、例えば一般的なドローン等にも搭載される、例えばリチウムポリマーバッテリー等のバッテリーである。モーター162は、モーター162に電力を供給する。
The
[飛行制御システムの動作例]
以下、飛行制御システム1の動作の一例について説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る飛行制御システム1の動作を示すフローチャートである。
[Example of flight control system operation]
An example of the operation of the
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
複数の照射装置20aは、例えばユーザによる操作によって電源が投入されることにより、マンホール首部52の内壁に向けてそれぞれガイド光を照射する(ステップS001)。
The plurality of
予め目印50上に置かれた飛行体10aは、例えばユーザによる操作によって電源が投入されることにより、離陸する。なお、飛行体10aは、例えば照射装置20aがガイド光を照射したことを示す情報を当該照射装置20aから取得した場合に離陸する構成であってもよい。飛行体10aは、目印50上から離陸すると、地面と垂直の方向へ上昇を開始する。飛行体10aは、所定の高さに到達すると上昇を停止する(ステップS002)。
The flying
飛行体10aは、上昇を停止すると、所定の高さを維持しながら地面と水平方向に移動し、円形であるマンホール開口部51の中心の直上の位置まで飛行する(ステップS003)。
When the flying
飛行体10aは、マンホール開口部51の直上の位置まで移動すると、地面と垂直の方向へ下降を開始する(ステップS004)。飛行体10aは、マンホール開口部51から地下へ進入する。
When the flying
飛行体10aは、マンホール首部52を通過する際に、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、及び左方測距センサ114を用いて、水平方向に存在する複数の(例えば3つの)ガイド光L1をそれぞれ検知する(ステップS005)。
When passing through the
飛行体10aは、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、及び左方測距センサ114を用いて、各ガイド光Lまでの距離を測定する。飛行体10aは、自己位置算出部141によって、各ガイド光Lまでの距離の測定結果に基づいて、自己位置と各ガイド光L1との相対的な位置関係を算出し、マンホール首部52における相対的な自己位置を算出する(ステップS006)。
The flying
飛行体10aは、位置調整部142によって、算出された自己位置に基づいて自己位置の調整のための移動方向及び移動量を決定する。飛行体10aは、決定された自己位置の調整のための移動方向と移動量とに基づいて位置調整を行う(ステップS007)。
The
飛行体10aは、配管部53に到達していない場合(ステップS008・No)、上記のステップS005~ステップS007の動作を繰り返す。
If the flying
飛行体10aは、マンホール首部52を通過し、配管部53に到達した場合(ステップS008・Yes)、下降を停止する(ステップS009)。
When the flying
飛行体10aは、配管部53に到達することにより下降を停止すると、配管部53の天井面に沿って飛行しながら、カメラによって当該天井面を撮像する(ステップS010)。
When the flying
飛行体10aは、配管部53の天井面の撮像が完了すると、次に、配管部53の床面に沿って飛行しながら、カメラによって当該床面を撮像する(ステップS011)。
When the flying
飛行体10aは、配管部53の床面の撮像が完了すると、マンホール首部52の中心の直下の位置へ移動する(ステップS012)。
When the imaging of the floor surface of the
飛行体10aは、マンホール首部52の中心の直下の位置へ移動すると、地上へ向かって上昇を開始する(ステップS013)。
When the flying
飛行体10aは、マンホール首部52を通過する際に、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、及び左方測距センサ114を用いて、水平方向に存在する複数の(例えば3つの)ガイド光L1をそれぞれ検知する(ステップS014)。
When passing through the
飛行体10aは、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、及び左方測距センサ114を用いて、各ガイド光Lまでの距離を測定する。飛行体10aは、自己位置算出部141によって、各ガイド光Lまでの距離の測定結果に基づいて、自己位置と各ガイド光L1との相対的な位置関係を算出し、マンホール首部52における相対的な自己位置を算出する(ステップS015)。
The flying
飛行体10aは、位置調整部142によって、算出された自己位置に基づいて自己位置の調整のための移動方向及び移動量を決定する。飛行体10aは、決定された自己位置の調整のための移動方向と移動量とに基づいて位置調整を行う(ステップS016)。
The
飛行体10aは、地上に到達していない場合(ステップS017・No)、上記のステップS014~ステップS016の動作を繰り返す。
If the flying
飛行体10aは、マンホール首部52を通過して地上に到達し、所定の高さに到達した場合(ステップS017・Yes)、上昇を停止する(ステップS018)。
The flying
飛行体10aは、上昇を停止すると、所定の高さを維持しながら地面と水平方向に移動し、目印50の直上の位置まで飛行する(ステップS019)。
When the flying
飛行体10aは、目印50の直上の位置まで飛行すると、目印50へ向かって下降を開始し、着陸する(ステップS020)。
When the flying
飛行体10aは、例えばユーザの操作によって、記憶部13に記憶された画像(すなわち、配管部53の天井面及び床面の画像)を外部の装置へ出力する(ステップS021)。
以上で、図4のフローチャートが示す飛行制御システム1の動作が終了する。
The flying
With this, the operation of the
以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る飛行制御システム1では、照射装置20aは、飛行体10aが自律飛行する空間であるマンホール首部52へガイド光L1を照射する。飛行体10aは、センサ部11によってガイド光L1を検出し、自己位置からガイド光L1までの距離を示す検出結果に基づいて、自己位置とマンホール首部52の内壁との離隔距離が例えば所定の距離以上となるように自己位置を調整する。
As explained above, in the
上記のような構成を備えることにより、本発明の第1の実施形態に係る飛行制御システム1は、衛星測位システムに頼ることなく、狭い空間であっても、飛行体10aの自律飛行を制御することができる。
By having the above configuration, the
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1の実施形態に係る飛行制御システム1と構成が異なる点を中心に説明する。
<Second embodiment>
A flight control system according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20b-1及び照射装置20b-2によるガイド光の照射について説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る照射装置20b-1及び照射装置20b-2によるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 5 is a schematic diagram showing guide light irradiation by the
図5に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の内壁上部(すなわち、マンホール開口部51近傍)に、2つの照射装置20b-1と1つの照射装置20b-2とが設置される。2つの照射装置20b-1と1つの照射装置20b-2とは、例えば互いに等間隔になるように設置される。照射装置20b-1及び照射装置20b-2は、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、第2の実施形態に係る飛行体(図示せず)が自己位置の調整を行うための補助光である。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, two
照射装置20b-1は、マンホール首部52の内壁に向かってレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の内壁にガイド光L1を形成させる。照射装置20b-1は、マンホール首部52の内壁において自装置が設置された位置から直下の方向に向かう直線状のガイド光L1を形成させる。
The
また、照射装置20b-2は、マンホール首部52の内壁に向かってレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の内壁にガイド光L2を形成させる。照射装置20b-2は、マンホール首部52の内壁において自装置が設置された位置から直下の方向に向かう直線状のガイド光L2を形成させる。
Furthermore, the
ガイド光L1とガイド光L2とは、互いに異なる種類のガイド光である。例えば、ガイド光L1とガイド光L2とは、互いに発光色が異なるガイド光である。また、例えば、ガイド光L1とガイド光L2とは、互いに発光パターンが異なるガイド光である。 The guide light L1 and the guide light L2 are different types of guide light. For example, the guide light L1 and the guide light L2 are guide lights that emit light of different colors. Further, for example, the guide light L1 and the guide light L2 are guide lights that have different light emission patterns from each other.
なお、ガイド光L1及びガイド光L2は、飛行体が備えるセンサによって検知することが可能であるならば、マンホール首部52の内壁に形成されたものではなくても構わない。例えば、ガイド光L1及びガイド光L2は、照射装置20b-1及び照射装置20b-2が直下の方向へレーザー光を照射することにより空間内に形成される、マンホール首部52の内壁に沿って進む光線そのものであってもよい。なお、光線そのものをガイド光L1及びガイド光L2とする場合には、例えばガイド光L1及びガイド光L2を可視化するため、上述したように、空間内が煙等の微粒子を含んだ空気で満たされるようにしてもよい。
Note that the guide light L1 and the guide light L2 do not need to be formed on the inner wall of the
飛行体は、マンホール首部52を通過する際に、測距センサを用いて、水平方向に存在する2つのガイド光L1及び1つのガイド光L2をそれぞれ検知し、自己位置から検知された各ガイド光L1及びガイド光L2の位置までの距離をそれぞれ測定する。飛行体は、測定された距離に基づいて自己位置を調整する。例えば、飛行体は、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動するように自己位置を調整する。例えば、2つの照射装置20b-1、及び1つの照射装置20b-2が互いに等間隔になるように設置されている場合には、飛行体は、自己位置と各ガイド光L1及びガイド光L2までの距離とが同一になる位置に移動することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができる。
When passing through the
このように、第2の実施形態に係る飛行体は、マンホール首部52のような狭い空間を通過する際に、自己位置と各ガイド光L1及びガイド光L2との離隔距離を定期的に(例えば1秒ごとに)測定する。そして、飛行体は、各離隔距離が所定の距離以上(例えば、数センチメートル以上、又は数十センチメートル以上等)となるように自己位置を調整しながら自律飛行を行う。これにより、飛行体は、GPS等の衛星測位システム等による自己位置の特定を行うことなく、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。なお、飛行体は、各離隔距離が一定の距離を維持するように自己位置を調整しながら自律飛行を行うようにしてもよい。なお、飛行体は、各離隔距離が所定の範囲内となることを維持するように自己位置を調整してもよい。
In this way, when the flying object according to the second embodiment passes through a narrow space such as the
また、第2の実施形態に係る飛行体は、互いに異なる種類のガイド光を識別することができる測距センサを備える。すなわち、第2の実施形態に係る飛行体が備える各測距センサは、ガイド光L1とガイド光L2とを識別することができる。これにより、飛行体は、自装置及びマンホール首部52の向きを認識して自律飛行を行うことができる。
Furthermore, the flying object according to the second embodiment includes a ranging sensor that can distinguish between different types of guide light. That is, each ranging sensor included in the flying object according to the second embodiment can distinguish between the guide light L1 and the guide light L2. Thereby, the flying object can recognize the orientation of its own device and the
<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~2の実施形態に係る飛行制御システムと構成が異なる点を中心に説明する。
<Third embodiment>
A flight control system according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following will mainly explain the differences in configuration from the flight control system according to the first and second embodiments described above.
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20cによるガイド光の照射について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る照射装置20cによるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 6 is a schematic diagram showing guide light irradiation by the
図6に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の中心の直上の位置に、照射装置20cが設置される。照射装置20cは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体が自己位置の調整を行うための補助光である。照射装置20cは、マンホール首部52の中心軸に沿ってレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の中心軸に沿って進む光線であるガイド光L1を形成させる。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the
図6に示すように、照射装置20cは、支柱21によって支えられている。また、支柱21は、地上のマンホール開口部51の近傍に設置された台座22に固定されている。なお、複数の支柱21によって照射装置20cが支えられるようにしてもよい。これにより、ガイド光の照射方向のずれの発生をさらに抑制することができる。なお、照射装置20cの設置高さは、マンホール開口部51上を飛行する飛行体の飛行高度よりも高く設定される。
As shown in FIG. 6, the
なお、照射装置20cの位置を固定させる方法は、上記の方法に限られるものではない。例えば、マンホール開口部51の上方に構造物の天井等が存在する場合には、当該天井に
照射装置20cが設置されるようにしてもよい。
Note that the method for fixing the position of the
第3の実施形態に係る飛行体は、マンホール首部52を通過する際に、測距センサを用いて、ガイド光L1を検知し、自己位置から検知されたガイド光L1の位置までの距離を測定する。飛行体は、測定された距離に基づいて自己位置を調整する。
When the flying object according to the third embodiment passes through the
例えば、飛行体は、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動するように自己位置を調整する。例えば、飛行体は、自装置の上方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである上方測距センサによってガイド光L1を検知することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができる。
For example, the flying object adjusts its position so as to move to the center of the cross section of the
または、例えば飛行体は、前方測距センサ、後方測距センサ、右方測距センサ、及び左方測距センサのうち少なくとも1つを用いて、自装置とガイド光L1との水平方向の距離を測定する。そして、飛行体は、自装置とガイド光L1との水平方向の距離が所定の距離以上となることを維持するように移動することにより、自己位置を調整する。なお、この場合における所定の距離は、飛行体がガイド光L1から当該所定の距離以上の距離を維持して飛行した場合であっても、飛行体がマンホール首部52の内壁に接触しない範囲で設定される。なお、飛行体は、自装置とガイド光L1との水平方向の距離が一定の距離となることを維持するように自己位置を調整してもよい。また、飛行体は、自装置とガイド光L1との水平方向の距離が所定の範囲内となることを維持するように自己位置を調整してもよい。
Alternatively, for example, the flying object uses at least one of a front ranging sensor, a backward ranging sensor, a right ranging sensor, and a left ranging sensor to determine the horizontal distance between the own device and the guide light L1. Measure. Then, the flying object adjusts its position by moving so as to maintain the horizontal distance between the flying object and the guide light L1 to be a predetermined distance or more. In this case, the predetermined distance is set within a range in which the flying object does not come into contact with the inner wall of the
また、例えば飛行体は、自装置の下方に存在する各種の物体を検出するセンサである下方センサを用いて、配管部(図示せず)の床面上に形成されたガイド光L1を検出するようにしてもよい。この場合、配管部の床面上に形成されるガイド光L1は、マンホール首部52の中心軸と床面との交点であるため、当該ガイド光L1の形状は点状である。飛行体が、下方センサによって点状のガイド光L1を検出し、当該点状のガイド光L1の方向へ飛行するようにしてもよい。
Further, for example, the flying object detects the guide light L1 formed on the floor surface of the piping section (not shown) using a lower sensor which is a sensor that detects various objects existing below the own device. You can do it like this. In this case, the guide light L1 formed on the floor surface of the piping section is at the intersection of the central axis of the
このように、第3の実施形態に係る飛行体は、マンホール首部52のような狭い空間を通過する際に、マンホール首部52の中心軸を示すガイド光L1の位置を定期的に(例えば1秒ごとに)測定する。そして、飛行体は、ガイド光L1の位置に基づいて自己位置を調整しながら自律飛行を行う。これにより、飛行体は、GPS等の衛星測位システム等による自己位置の特定を行うことなく、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。
In this way, when the flying object according to the third embodiment passes through a narrow space such as the
<第4の実施形態>
以下、本発明の第4の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~3の実施形態に係る飛行制御システムと構成が異なる点を中心に説明する。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, a flight control system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the flight control systems according to the first to third embodiments described above.
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20dによるガイド光の照射について説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る照射装置20dによるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 7 is a schematic diagram showing guide light irradiation by the
図7に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の中心の直上の位置に、照射装置20dが設置される。照射装置20dは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体が自己位置の調整を行うための補助光である。照射装置20dは、図7に示すように、例えば等間隔に並ぶ複数の水平面とマンホール首部52の内壁との交点となる位置に向けてレーザー光を照射することにより、複数のガイド光L3を形成させる。これにより、例えばマンホール首部52の断面が真円形である場合、図7のように各ガイド光L3の形状もそれぞれ真円形となる。そして、これら複数のガイド光L3が、垂直方向に等間隔でマンホール首部52の内壁に形成される。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, an
なお、本実施形態においては、1つの照射装置20dが複数のガイド光L3を形成する構成であるが、これに限られるものではない。例えば、形成させるガイド光L3の個数と同数の照射装置20dを設置し、各照射装置20dがそれぞれ1つのガイド光L3を形成する構成であってもよい。
In addition, in this embodiment, although one
図7に示すように、照射装置20dは、支柱21によって支えられている。また、支柱21は、地上のマンホール開口部51の近傍に設置された台座22に固定されている。なお、複数の支柱21によって照射装置20dが支えられるようにしてもよい。これにより、ガイド光の照射方向のずれの発生をさらに抑制することができる。なお、照射装置20dの設置高さは、マンホール開口部51上を飛行する飛行体の飛行高度よりも高く設定される。
As shown in FIG. 7, the
なお、照射装置20dの位置を固定させる方法は、上記の方法に限られるものではない。例えば、マンホール開口部51の上方に構造物の天井等が存在する場合には、当該天井に
照射装置20dが設置されるようにしてもよい。
Note that the method for fixing the position of the
第4の実施形態に係る飛行体は、マンホール首部52を通過する際に、測距センサを用いて、ガイド光L3を検知し、自己位置から検知されたガイド光L3の位置までの距離を測定する。飛行体は、測定された距離に基づいて自己位置を調整する。
When the flying object according to the fourth embodiment passes through the
例えば、飛行体は、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動するように自己位置を調整する。例えば、飛行体は、自装置の前方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである前方測距センサ、自装置の後方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである後方測距センサ、自装置の右方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである右方測距センサ、及び自装置の左方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである左方測距センサによってガイド光L3をそれぞれ検知する。飛行体は、上記の各測距センサによって自己位置からガイド光L3までの水平方向の距離をそれぞれ測定する。そして、飛行体は、各測距センサによって測定される距離が等距離となるように自己位置を調整することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができる。
For example, the flying object adjusts its position so as to move to the center of the cross section of the
なお、例えば図7に示すように複数のガイド光L3が等間隔でマンホール首部52の内部に形成されており、かつ、飛行体がマンホール首部52の内部を等速度で下降又は上昇する場合には、飛行体は一定の時間間隔でガイド光L3を検知し、自己位置を調整することになる。なお、照射装置20dは飛行体に搭載されていてもよい。この場合も、飛行体は、例えば、各測距センサによって測定される距離が等距離となるように自己位置を調整することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができるとともに、自装置の姿勢を水平に保つことができる。
For example, as shown in FIG. 7, when a plurality of guide lights L3 are formed inside the
このように、第4の実施形態に係る飛行体は、マンホール首部52のような狭い空間を通過する際に、自己位置とマンホール首部52に内壁に形成されたガイド光L3との距離を例えば一定の時間間隔で測定する。そして、飛行体は、測定結果に基づいて自己位置を調整しながら自律飛行を行う。これにより、飛行体は、GPS等の衛星測位システム等による自己位置の特定を行うことなく、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。
In this way, when the flying object according to the fourth embodiment passes through a narrow space such as the
<第5の実施形態>
以下、本発明の第5の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~4の実施形態に係る飛行制御システムと構成が異なる点を中心に説明する。
<Fifth embodiment>
A flight control system according to a fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the flight control systems according to the first to fourth embodiments described above.
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20eによるガイド光の照射について説明する。
図8は、本発明の第5の実施形態に係る照射装置20eによるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 8 is a schematic diagram showing guide light irradiation by the
図8に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の中心の直上の位置に、照射装置20eが設置される。照射装置20eは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体が自己位置の調整を行うための補助光である。照射装置20eは、図8に示すように、水平面とマンホール首部52の内壁との交点となる位置に向けてレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の内壁にガイド光L3を形成させる。これにより、例えばマンホール首部52の断面が真円形である場合、図8のようにガイド光L3の形状も真円形となる。
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the
また、照射装置20eは、マンホール首部52の内部における、第5の実施形態に係る飛行体10bの位置に応じて、ガイド光L3の照射位置を変化させることができる。例えば、照射装置20eは、飛行体10bと水平となる位置にガイド光L3を形成する。すなわち、照射装置20eは、マンホール首部52の内壁の、飛行体10bの飛行高度と同一の高度となる位置にガイド光L3を形成する。そして、照射装置20eは、飛行体10bの下降及び上昇に合わせてガイド光L3の位置を変化させる。
Further, the
照射装置20eは、飛行体10bの位置を示す情報を取得する。飛行体10bは、自装置の上方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである上方測距センサ115を用いて、自己位置から直上に位置する照射装置20eの設置位置までの距離を測定する。そして、飛行体10bは、後述する位置情報送信部17を介して、測定結果を示す情報を照射装置20eへ送信する。照射装置20eは、飛行体10bから送信された測定結果を示す情報を受信すると、当該測定結果に基づいて飛行体10bの位置(例えば飛行高度)を推定する。照射装置20eは、マンホール首部52の内壁における、推定結果に応じた位置(例えば高度)にガイド光L3の位置を移動させる。
The
なお、本実施形態においては、飛行体10bが自己位置を特定するための測定を行い、照射装置20eへ測定結果を伝達する構成であるが、これに限られるものではない。例えば、照射装置20eが、自装置の下方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである下方測距センサを備え、当該下方測距センサを用いて、自己位置から直下に位置する飛行体10bの設置位置までの距離を測定するようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, although the structure is such that the flying
なお、本実施形態においては、測距センサによって飛行体10bの位置を特定するための測定が行われるが、これに限られるものではない。例えば、飛行体10bが、自装置に備えられた、自装置の上方を撮像するカメラである上方カメラ121によって上方を撮像し、画像解析によって自己位置から直上に位置する照射装置20eの設置位置までの距離を推定するようにしてもよい。または例えば、照射装置20eが、自装置の下方を撮像するカメラである下方カメラを備え、当該下方カメラによって下方を撮像し、画像解析によって自己位置から直下に位置する飛行体10bの位置までの距離を推定するようにしてもよい。
Note that in this embodiment, measurements are performed to identify the position of the flying
図8に示すように、照射装置20eは、支柱21によって支えられている。また、支柱21は、地上のマンホール開口部51の近傍に設置された台座22に固定されている。なお、複数の支柱21によって照射装置20eが支えられるようにしてもよい。これにより、ガイド光の照射方向のずれの発生をさらに抑制することができる。なお、照射装置20eの設置高さは、マンホール開口部51上を飛行する飛行体の飛行高度よりも高く設定される。
As shown in FIG. 8, the
なお、照射装置20eの位置を固定させる方法は、上記の方法に限られるものではない。例えば、マンホール開口部51の上方に構造物の天井等が存在する場合には、当該天井に
照射装置20eが設置されるようにしてもよい。
Note that the method for fixing the position of the
第5の実施形態に係る飛行体10bは、マンホール首部52を通過する際に、測距センサを用いて、ガイド光L3を検知し、自己位置から検知されたガイド光L3の位置までの距離を測定する。飛行体10bは、測定された距離に基づいて自己位置を調整する。
When the flying
例えば、飛行体10bは、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動するように自己位置を調整する。例えば、飛行体10bは、自装置の前方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである前方測距センサ、自装置の後方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである後方測距センサ、自装置の右方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである右方測距センサ、及び自装置の左方に存在する各種の物体までの距離を測定するセンサである左方測距センサによってガイド光L3をそれぞれ検知する。飛行体10bは、例えば所定の間隔で(例えば1秒ごとに)、上記の各測距センサによって自己位置からガイド光L3までの水平方向の距離をそれぞれ測定する。そして、飛行体10bは、各測距センサによって測定される距離が等距離となるように自己位置を調整することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができる。なお、照射装置20eは飛行体10bに搭載されていてもよい。この場合も、飛行体10bは、例えば、各測距センサによって測定される距離が等距離となるように自己位置を調整することにより、マンホール首部52の断面の中心の位置へ移動することができるとともに、自装置の姿勢を水平に保つことができる。
For example, the flying
このように、第5の実施形態に係る飛行体10bは、マンホール首部52のような狭い空間を通過する際に、自己位置とマンホール首部52に内壁に形成されたガイド光L3との距離を例えば一定の時間間隔で測定する。そして、飛行体10bは、測定結果に基づいて自己位置を調整しながら自律飛行を行う。これにより、飛行体10bは、GPS等の衛星測位システム等による自己位置の特定を行うことなく、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。
In this way, when the flying
[飛行体の構成]
以下、本実施形態に係る飛行体10bの構成について説明する。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る飛行体10bの構成を示すブロック図である。図9に示すように、飛行体10bは、センサ部11と、撮像部12と、記憶部13と、移動方向決定部14と、飛行制御部15と、駆動部16と、位置情報送信部17と、を含んで構成される。
[Flight configuration]
The configuration of the flying
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a flying
第5の実施形態に係る飛行体10bの構成が、図3に示す第1の実施形態に係る飛行体10aの構成と異なる点は、位置情報送信部17を備えている点である。以下、飛行体10bの構成が飛行体10aの構成と異なる点について説明する。
The configuration of the flying
上方測距センサ115は、自己位置から直上に位置する照射装置20eの設置位置までの距離を測定する。上方測距センサ115は、測定結果を示す情報を位置情報送信部17へ出力する。
The upper
位置情報送信部17は、上方測距センサ115から出力された、測定結果を示す情報を取得する。位置情報送信部17は、取得された情報を無線通信により照射装置20eへ送信する。なお、位置情報送信部17と照射装置20eとの間の通信方法は任意の方法が用いられてよい。
The
なお、上方測距センサ115が自己位置から直上に位置する照射装置20eの設置位置までの距離の測定を行い、位置情報送信部17が測定結果を示す情報を照射装置20eへ送信し、照射装置20eが当該測定結果に基づいてガイド光L3の位置を移動させるまでの間にはタイムラグが生じる場合がある。すなわち、照射装置20eがガイド光L3の位置を移動させた時点では、既に飛行体10bが下降又は上昇してガイド光L3とは異なる高度に位置している場合がある。そのため、例えば、移動方向決定部14が、上方測距センサ115から測定結果を示す情報を取得し、取得された情報に対して上記のタイムラグを考慮した自己位置となるように補正を行うようにしてもよい。
Note that the upper
すなわち、移動方向決定部14は、例えば、上記測定結果が示す自己位置から直上に位置する照射装置20eの設置位置までの距離に対して、上記のタイムラグの間に自装置が移動する距離を加算又は減算する。そして、移動方向決定部14は、測定結果が補正された情報を位置情報送信部17へ出力する。位置情報送信部17は、測定結果が補正された情報を照射装置20eへ送信する。
That is, the moving
<第6の実施形態>
以下、本発明の第6の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~5の実施形態に係る飛行制御システムと構成が異なる点を中心に説明する。
<Sixth embodiment>
A flight control system according to a sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the flight control systems according to the first to fifth embodiments described above.
[照射装置によるガイド光の照射]
以下、本実施形態に係る照射装置20fによるガイド光の照射について説明する。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る照射装置20fによるガイド光の照射を示す模式図である。
[Irradiation of guide light by irradiation device]
Irradiation of guide light by the
FIG. 10 is a schematic diagram showing the irradiation of guide light by the
図10に示すように、本実施形態においては、マンホール首部52の内壁上部(すなわち、マンホール開口部51近傍)に、3つの照射装置20fが設置される。3つの照射装置20fは、例えば互いに等間隔になるように設置される。照射装置20fは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体10aが自己位置の調整を行うための補助光である。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, three
照射装置20fは、マンホール首部52の内壁に向かってレーザー光を照射することにより、マンホール首部52の内壁にガイド光L1を形成させる。照射装置20fは、マンホール首部52の内壁において自装置が設置された位置から直下の方向に向かう直線状のガイド光L1を形成させる。なお、ガイド光L1は、第6の実施形態に係る飛行体が備えるセンサによって検知することが可能であるならば、マンホール首部52の内壁に形成されたものではなくても構わない。例えば、ガイド光L1は、照射装置20fが直下の方向へレーザー光を照射することにより空間内に形成される、マンホール首部52の内壁に沿って進む光線そのものであってもよい。なお、光線そのものをガイド光L1とする場合には、例えばガイド光L1を可視化するため、上述したように、空間内が煙等の微粒子を含んだ空気で満たされるようにしてもよい。
The
第6の実施形態に係る照射装置20fの構成が、図2に示した第1の実施形態に係る照射装置20aの構成と異なる点は、照射装置20fの設置位置である。第6の実施形態に係る照射装置20fは、当該照射装置20fによって照射されるガイド光L1に対してステップ群54が干渉しない位置に設置される。ステップ群54とは、マンホール首部52の内壁に沿って垂直方向に並べて設置された複数のステップである。また、ステップとは、作業員等が地上と配管部との間を行き来するために足場となる部材である。
The configuration of the
一般に、マンホール首部の内壁にはステップ群が設置されていることが多いが、ステップ上にガイド光が照射されている場合、飛行体は、ステップ上に照射されたガイド光の位置がマンホール首部の内壁の位置であると誤認識する場合がある。これにより、飛行体は自己位置の特定及び調整に失敗し、マンホール首部の内壁に接触をしてしまう可能性がある。 In general, a group of steps are often installed on the inner wall of the manhole neck, but if the guide light is irradiated onto the steps, the aircraft will notice that the position of the guide light irradiated on the steps is at the manhole neck. It may be mistakenly recognized as the position of the inner wall. As a result, the flying object may fail to identify and adjust its own position, and may come into contact with the inner wall of the manhole neck.
これに対し、第6の実施形態に係る照射装置20f、ステップ群54による干渉が生じない位置に各ガイド光L1をそれぞれ照射する。これにより、本実施形態に係る飛行体は、狭い空間においても内壁に接触せずに通過することができる。
On the other hand, each guide light L1 is irradiated to a position where interference by the
なお、例えば図7に示した第4の実施形態に係る照射装置20dのように、照射装置がマンホール首部52の中心の直上の位置に設置され、複数のガイド光L3を照射する場合には図11に示すような構成にすればよい。
図11は、本発明の第6の実施形態に係る照射装置20gによるガイド光の照射を示す模式図である。
Note that, for example, when the irradiation device is installed at a position directly above the center of the
FIG. 11 is a schematic diagram showing guide light irradiation by an irradiation device 20g according to the sixth embodiment of the present invention.
図11に示すように、マンホール首部52の中心の直上の位置に、照射装置20gが設置される。照射装置20gは、ガイド光を照射する照射部(図示せず)を備える。ガイド光とは、例えばレーザー光の照射位置を示し、飛行体が自己位置の調整を行うための補助光である。照射装置20gは、図11に示すように、例えば等間隔に並ぶ複数の水平面とマンホール首部52の内壁との交点となる位置に向けてレーザー光を照射することにより、複数のガイド光L3を形成させる。これにより、例えばマンホール首部52の断面が真円形である場合、図11のように各ガイド光L3の形状もそれぞれ真円形となる。そして、これら複数のガイド光L3が、垂直方向に等間隔でマンホール首部52の内壁に形成される。
As shown in FIG. 11, an irradiation device 20g is installed at a position directly above the center of the
なお、本実施形態においては、1つの照射装置20gが複数のガイド光L3を形成する構成であるが、これに限られるものではない。例えば、形成させるガイド光L3の個数と同数の照射装置20gを設置し、各照射装置20gがそれぞれ1つのガイド光L3を形成する構成であってもよい。 Note that in this embodiment, one irradiation device 20g forms a plurality of guide lights L3, but the configuration is not limited to this. For example, the configuration may be such that the same number of irradiation devices 20g as the number of guide lights L3 to be formed are installed, and each irradiation device 20g forms one guide light L3.
第6の実施形態に係る照射装置20gの構成が、図7に示した第4の実施形態に係る照射装置20dの構成と異なる点は、照射装置20dによる各ガイド光L3の照射位置である。照射装置20gによって照射される各ガイド光L3は、当該各ガイド光L3に対してステップ群54が干渉しない位置にそれぞれ照射される。
The configuration of the irradiation device 20g according to the sixth embodiment differs from the configuration of the
<第7の実施形態>
以下、本発明の第7の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~6の実施形態に係る飛行制御システムと構成が異なる点を中心に説明する。
<Seventh embodiment>
Hereinafter, a flight control system according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the flight control systems according to the first to sixth embodiments described above.
[飛行制御システムの構成]
図12は、本発明の第7の実施形態に係る飛行制御システム2の全体構成を示す概略図である。本実施形態に係る飛行制御システム2は、自律飛行する飛行体10cの飛行を制御するシステムである。飛行体10cは、例えばドローン等の小型の無人飛行体である。飛行体10cは、地下に設置され、内部に通信ケーブルが敷設された配管部53の点検を目的として、当該配管部53の天井面及び床面の各箇所をカメラによって撮像する。
[Flight control system configuration]
FIG. 12 is a schematic diagram showing the overall configuration of a
第7の実施形態に係る飛行制御システム2の構成が、図1に示した第1の実施形態に係る飛行制御システム1の構成と異なる点は、飛行体10cの離着陸地点である目印50、及びマンホール開口部51を覆うように、ネットテント55及び遮蔽壁56が設置されている点である。
The configuration of the
ネットテント55は、自律飛行する飛行体10cが、地上において、意図しない方向へ誤って飛行したり、地上に存在する人や構造物等に衝突したりすることを防止するために設置される。ネットテント55は、少なくとも飛行体10cの大きさよりも網目が小さいネットにより構成される。ネットテント55が設置されることにより飛行体10cが人や構造物等に衝突することが防止されるため、安全性が向上するとともに、衝突による飛行体10cの破損が防止される。また、ネットテント55が設置されることにより、例えば航空法における飛行体10cの使用許可の取得が不要になる。
The
遮蔽壁56は、屋外の日光、風、及び粉塵等を遮蔽するための構造物である。なお、遮蔽壁56は、遮光カーテン等の布製のものであってもよい。飛行体10c等によって行われる画像解析や距離の測定は、日光、風、及び粉塵等の影響を受けることがある。この場合、飛行体10cは、自己位置の特定及び調整に失敗し、マンホール首部の内壁に接触をしてしまう可能性がある。これに対し、遮蔽壁56が設置されることによって日光、風、及び粉塵等の影響が防止されるため、飛行体10dの飛行環境が一定になり、飛行体10dの安定した自律飛行が実現される。
The shielding
<第8の実施形態>
上述した第1~7の実施形態ではガイド光の検出に基づいて飛行体の位置を調整する機能部(すなわち、移動方向決定部14)が飛行体に備えられる構成であった、しかしながら、この構成に限られるものではない。例えば、移動方向決定部は、飛行体の外部の装置に備えられていてもよい。以下、本発明の第8の実施形態に係る飛行制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下、上述した第1~7の実施形態に係る飛行制御システム1と構成が異なる点を中心に説明する。
<Eighth embodiment>
In the first to seventh embodiments described above, the flying object is equipped with a functional section (i.e., the movement direction determining section 14) that adjusts the position of the flying object based on the detection of the guide light. However, this configuration It is not limited to. For example, the movement direction determination unit may be provided in a device external to the aircraft. A flight control system according to an eighth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following description will focus on the differences in configuration from the
[飛行体及び飛行制御装置の構成]
以下、本実施形態に係る飛行体10d及び飛行制御装置40の構成について説明する。
図13は、本発明の第8の実施形態に係る飛行体10d及び飛行制御装置40の構成を示すブロック図である。図13に示すように、飛行体10dは、センサ部11と、撮像部12と、記憶部13と、飛行制御部15と、駆動部16と、通信部18と、を含んで構成される。
[Configuration of flight object and flight control device]
The configurations of the flying
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a flying
また、飛行制御装置40は、移動方向決定部41を含んで構成される。飛行制御装置40は、例えばマンホール開口部51の近傍等に設置されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。なお、飛行制御装置40と照射装置とは一体化された装置であっても構わない。
Further, the
第8の実施形態に係る飛行体10dの構成が、図3に示す第1の実施形態に係る飛行体10aの構成と異なる点は、移動方向決定部を備える代わりに、通信部18をを備えている点である。以下、飛行体10dの構成が飛行体10aの構成と異なる点について説明する。
The configuration of the flying
通信部18は、送信部181と、受信部182と、を備える。通信部18は、飛行制御装置40と互いに通信を行うための通信インターフェースである。
The
送信部181は、前方測距センサ111、後方測距センサ112、右方測距センサ113、左方測距センサ114、上方測距センサ115、及び下方測距センサ116から出力された測定結果を示す情報を取得する。送信部181は、取得された測定結果を示す情報を無線通信により飛行制御装置40へ送信する。なお、通信部18と飛行制御装置40との間の通信方法は任意の方法が用いられてよい。
The
受信部182は、飛行制御装置40から、後述する移動方向を示す情報を取得する。受信部182は、取得した情報を飛行制御部15へ出力する。
The receiving
飛行制御装置40の移動方向決定部41は、位置算出部411と、位置調整部412と、を含んで構成される。
The movement
位置算出部411は、飛行体10dから送信された複数の測定結果を示す情報を取得する。位置算出部411は、取得された各測定結果を示す情報に基づいて、飛行体10dの位置と各ガイド光との相対的な位置関係を算出し、マンホール首部52における相対的な飛行体10dの位置を算出する。位置算出部411は、算出された飛行体10dの位置を示す情報を位置調整部412へ出力する。
The
位置調整部412は、位置算出部411から出力された飛行体10dの位置を示す情報を取得する。位置調整部412は、取得された飛行体10dの位置を示す情報に基づいて、飛行体10dの位置の調整のための移動方向及び移動量を決定する。
The
移動方向決定部41は、飛行体10dの進行方向に対して、位置調整部412によって決定された飛行体10dの位置の調整のための移動方向と移動量とを考慮して、飛行体10dの移動方向を決定する。移動方向決定部41は、決定された移動方向を示す情報を飛行体10dへ出力する。
The movement
このように、移動方向決定部41は、飛行体10dの外部の装置である飛行制御装置40に備えられる。移動方向決定部41が外部の装置に備えられることにより、例えば、飛行体10dを小型軽量化することができ、より狭い空間を通過することも容易になる。また、移動方向決定部41が外部の装置に備えられることにより、例えば、飛行体10dの位置の解析や調整に係る演算を、より大型の情報処理装置によって行うことが可能になる。これにより、飛行体10dの動作を、より正確に、及びより柔軟に制御することが可能になる。
In this way, the movement
以上、この発明の一実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although one embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs within the scope of the gist of the present invention.
なお、上述した実施形態における飛行制御システムの一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、飛行制御システムに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROMなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。
Note that a part of the flight control system in the embodiment described above may be implemented by a computer. In that case, a program for realizing this control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed.
Note that the "computer system" herein refers to a computer system built into the flight control system, and includes hardware such as an OS and peripheral devices. Furthermore, the term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems.
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。 Furthermore, a "computer-readable recording medium" refers to a medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it may also include a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or a client. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
また、上述した実施形態における飛行制御システムを、LSI(Large Scale Integration)などの集積回路として実現してもよい。飛行制御システムの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。 Further, the flight control system in the embodiment described above may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the flight control system may be individually implemented as a processor, or some or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, but may be implemented using a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, if an integrated circuit technology that replaces LSI emerges due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.
1,2・・・飛行制御システム、10a,10b,10c,10d・・・飛行体、11・・・センサ部、12・・・撮像部、13・・・記憶部、14・・・移動方向決定部、15・・・飛行制御部、16・・・駆動部、17・・・位置情報送信部、18・・・通信部、20a,20b-1,20b-2,20c,20d,20e,20f,20g・・・照射装置、21・・・支柱、22・・・台座、40・・・飛行制御装置、41・・・移動方向決定部、50・・・目印、51・・・マンホール開口部、52・・・マンホール首部、53・・・配管部、54・・・ステップ群、55・・・ネットテント、56・・・遮蔽壁、111・・・前方測距センサ、112・・・後方測距センサ、113・・・右方測距センサ、114・・・左方測距センサ、115・・・上方測距センサ、116・・・下方測距センサ、121・・・上方カメラ、122・・・下方カメラ、141・・・自己位置算出部、142・・・位置調整部、161・・・プロペラ群、162・・・モーター、163・・・バッテリー、181・・・送信部、182・・・受信部、411・・・位置算出部、412・・・位置調整部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記照射装置は、
飛行体が自律飛行する空間へガイド光を照射する照射部であって、互いに等間隔に設置された3つの前記照射部
を備え、
前記飛行制御装置は、
前記飛行体に備えられた、自己位置から前記ガイド光までの距離を測定するセンサによる検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と3つの前記照射部から照射されたそれぞれの前記ガイド光との離隔距離が同一の距離となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整部
を備える飛行制御システム。 A flight control system having an irradiation device and a flight control device,
The irradiation device is
An irradiation unit that irradiates a guide light to a space in which the flying object autonomously flies , and the three irradiation units are installed at equal intervals from each other.
Equipped with
The flight control device includes:
Based on the detection results of a sensor provided in the flying object that measures the distance from the self-position to the guide light, the position of the flying object and each of the guide lights irradiated from the three irradiation parts is determined. A flight control system comprising: a position adjustment section that adjusts the position of the flying object so that the separation distances are the same distance .
請求項1に記載の飛行制御システム。 The flight control system according to claim 1, wherein the irradiation unit irradiates the guide light to an inner wall of a space in which the flying object autonomously flies or a plurality of positions near the inner wall of the space in the traveling direction of the flying object.
請求項2に記載の飛行制御システム。 2. The irradiation unit makes the emission color or emission pattern of at least one of the guide lights irradiated to the plurality of positions different from the emission color or emission pattern of the other guide light. The flight control system described in .
請求項1に記載の飛行制御システム。 The flight control system according to claim 1, wherein the irradiation unit irradiates the guide light along a central axis of a space in which the flying object autonomously flies.
請求項1に記載の飛行制御システム。 The flight control system according to claim 1, wherein the irradiation unit irradiates the linear guide light perpendicular to the traveling direction of the flying object onto an inner wall of the space.
請求項1から5のうちいずれか一項に記載の飛行制御システム。 The flight control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the irradiation unit irradiates the guide light to a position that does not interfere with an object installed on an inner wall of the space.
請求項5に記載の飛行制御システム。 The flight control system according to claim 5, wherein the irradiation unit changes the irradiation position of the guide light depending on the position of the flying object.
前記検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と前記ガイド光との離隔距離が同一の距離となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整部と、
を備える飛行制御装置。 An irradiation unit that irradiates guide light to a space in which a flying object autonomously flies, and irradiates an inner wall of the space or a plurality of positions near the inner wall of the space by the three irradiation units installed at equal intervals. an acquisition unit that acquires a detection result by a sensor that detects the guide light;
a position adjustment unit that adjusts the position of the flying object so that the separation distance between the flying object and the guide light is the same based on the detection result;
A flight control device equipped with.
前記センサによる検出結果に基づいて、自己位置と3つの前記照射部から照射されたそれぞれの前記ガイド光との離隔距離が同一の距離となるように前記自己位置を調整する位置調整部と、
を備える飛行体。 An irradiation unit that irradiates a guide light to a space in which the own device autonomously flies, and irradiates an inner wall of the space or a plurality of positions near the inner wall of the space by the three irradiation units installed at equal intervals from each other. a sensor that detects the guide light;
a position adjustment unit that adjusts the self-position based on a detection result by the sensor so that the separation distance between the self-position and each of the guide lights irradiated from the three irradiation units is the same distance ;
A flying vehicle equipped with.
前記飛行体に備えられた、自己位置から前記ガイド光までの距離を測定するセンサによる検出結果に基づいて、前記飛行体の位置と3つの前記照射部から照射されたそれぞれの前記ガイド光との離隔距離が同一の距離となるように前記飛行体の位置を調整する位置調整ステップと、
を有する飛行制御方法。 An irradiation unit that irradiates a guide light to a space in which a flying object autonomously flies, the guide light being directed to an inner wall of the space or a plurality of positions near the inner wall of the space by three of the irradiation units installed at equal intervals. an irradiation step of irradiating the
The relationship between the position of the flying object and each of the guide lights irradiated from the three irradiation units is determined based on the detection result by a sensor provided in the flying object that measures the distance from the self-position to the guide light. a position adjustment step of adjusting the position of the flying object so that the separation distances are the same ;
A flight control method having.
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