JP7441983B2 - 制御装置、制御方法、及び無人航空機探索システム - Google Patents
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Description
先ず、図1を参照して本実施形態に係る無人航空機探索システムSの構成及び動作概要について説明する。図1は、無人航空機探索システムSの概要構成例を示す図である。図1に示すように、無人航空機探索システムSは、UAV1、及び運航管理システム(以下、「UTMS(UAV Traffic Management System)」と称する)2を含んで構成される。UAV1とUTMS2とは、通信ネットワークNWを介して互いに通信可能になっている。通信ネットワークNWは、例えば、インターネット、移動体通信ネットワーク及びその無線基地局等から構成される。UTMS2は、管理サーバMSを含む1以上のサーバ等を備えて構成される。管理サーバMSは、所定の装置の一例である。管理サーバMSは、UAV50及びUAV1の飛行前の運航計画の管理、及び飛行中のUAV50及びUAV1の飛行状況の管理及び制御を行う。飛行状況の管理は、例えば、UAV50とUAV1のそれぞれから機体ID(Identifer)とともに管理サーバMSへ逐次送信される自己位置情報に基づいて行われる。UAV1の機体IDを記憶する。機体IDは、UAV50及びUAV1のそれぞれを識別するための識別情報である。
次に、図2を参照して、UAV1の構成及び機能について説明する。図2は、UAV1の概要構成例を示す図である。図2に示すように、UAV1は、駆動部11、測位部12、通信部13、センサ部14、記憶部15、及び制御部16等を備える。さらに、UAV1は、UAV1の各部へ電力を供給するバッテリ(図示せず)、水平回転翼であるロータ(プロペラ)等を備える。バッテリの残量は、制御部16により監視されるとよい。なお、UAV50についても、図2に示すように構成されてよい。また、UAV1は、探索用として用いられるので、UAV50よりもサイズが小さく、小型タイプのものであればよい。
次に、図8を参照して、管理サーバMSの構成及び機能について説明する。図8は、管理サーバMSの概要構成例を示す図である。図8に示すように、管理サーバMSは、通信部21、記憶部22、及び制御部23等を備える。通信部21は、通信ネットワークNWを介して行われる通信の制御を担う。失踪前のUAV50から送信された自己位置情報及び機体ID、UAV1から送信された自己位置情報及び機体ID、並びに、UAV1から送信された探索位置情報及び機体IDは、それぞれ、通信部21により受信される。記憶部22は、例えば、ハードディスクドライブ等から構成され、各種プログラム及びデータを記憶する。また、記憶部22には、UAV管理データベース221等が構築される。
次に、図9等を参照して、本実施形態に係る無人航空機探索システムSの動作について説明する。図9は、UAV1の制御部16により実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の動作例においては、管理サーバMSによりUAV50の失踪が検知され、UAV50を探索するためのUAV1、及びUAV50の回収者が決定されているものとする。図9に示す処理は、UAV1が管理サーバMSから探索要求を受信した場合に開始される。
2 UTMS
11 駆動部
12 測位部
13 通信部
14 センサ部
15 記憶部
16 制御部
16a 飛行制御部
16b 探索対象検出部
16c 自己位置特定部
16d 探索位置情報送信部
16e 探索対象位置特定部
16f 着陸要否判定部
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
S 無人航空機探索システム
Claims (10)
- 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を制御する制御装置であって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定する特定手段と、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出する検出手段と、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段であって、前記検出手段により検出された前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
前記第2無人航空機が前記第1無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第2無人航空機の水平方向の位置を特定する第1特定手段と、
前記第1無人航空機を回収者が回収するために前記第1特定手段により特定された位置に到着する予定時刻と、前記第2無人航空機のバッテリの残量を特定し、前記予定時刻と前記バッテリの残量とに基づいて、前記第2無人航空機を前記第1特定手段により特定された位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後、前記第2無人航空機を離陸させて前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させることを特徴とする制御装置。 - 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を制御する制御装置であって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定する特定手段と、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記第1無人航空機が移動しているか否かを判定する判定手段と、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段であって、前記判定手段により前記第1無人航空機が移動していると判定された場合に、前記第2無人航空機を特定の場所に所定時間待機させ、その後、前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。 - 前記飛行制御手段は、前記第2無人航空機を前記第1無人航空機の上方の位置でホバリングさせることを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記飛行制御手段は、前記第2無人航空機の出発地から通常飛行モードで前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を飛行させ、前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の範囲に入った場合に、前記通常飛行モードから探索飛行モードに切り替えて前記第2無人航空機を飛行させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。
- 前記飛行制御手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記第2無人航空機の飛行速度を低下させることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
- 前記第2無人航空機は、前記センサとして、前記第2無人航空機の飛行制御に用いられる光学センサと、前記探索対象が放射する温度を非接触で感知するサーモセンサとを備えており、
前記飛行制御手段は、前記第2無人航空機の出発地から通常飛行モードで前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を飛行させ、前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の範囲に入った場合に、前記通常飛行モードから探索飛行モードに切り替えて前記第2無人航空機を飛行させ、
前記検出手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記光学センサに代えてまたは前記光学センサとともに前記サーモセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて前記第1無人航空機を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。 - 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を制御する1または複数のコンピュータにより実行される制御方法であって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得するステップと、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定するステップと、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させるステップと、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出するステップと、
前記検出された前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させるステップと、
前記第2無人航空機が前記第1無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第2無人航空機の水平方向の位置を特定するステップと、
前記第1無人航空機を回収者が回収するために前記特定された位置に到着する予定時刻と、前記第2無人航空機のバッテリの残量を特定し、前記予定時刻と前記バッテリの残量とに基づいて、前記第2無人航空機を前記特定された位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを判定するステップと、
前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後、前記第2無人航空機を離陸させて前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させるステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。 - 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を制御する1または複数のコンピュータにより実行される制御方法であって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得するステップと、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定するステップと、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させるステップと、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出するステップと、
前記検出された前記第1無人航空機が移動しているか否かを判定するステップと、
前記第1無人航空機が移動していると判定された場合に、前記第2無人航空機を特定の場所に所定時間待機させ、その後、前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させるステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。 - 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を含む無人航空機探索システムであって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定する特定手段と、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出する検出手段と、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段であって、前記検出手段により検出された前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
前記第2無人航空機が前記第1無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第2無人航空機の水平方向の位置を特定する第1特定手段と、
前記第1無人航空機を回収者が回収するために前記第1特定手段により特定された位置に到着する予定時刻と、前記第2無人航空機のバッテリの残量を特定し、前記予定時刻と前記バッテリの残量とに基づいて、前記第2無人航空機を前記第1特定手段により特定された位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、前記第2無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後、前記第2無人航空機を離陸させて前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させることを特徴とする無人航空機探索システム。 - 失踪した第1無人航空機を探索するための第2無人航空機を含む無人航空機探索システムであって、
前記第1無人航空機より逐次送信され、前記第1無人航空機の水平方向の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記第1無人航空機から前回の前記位置情報を受信してから所定時間以上前記位置情報を受信しなかった場合に、当該前回の前記位置情報を前記第1無人航空機の最終取得位置として特定する特定手段と、
前記最終取得位置に向けて飛行を開始した前記第2無人航空機が当該最終取得位置から所定距離の探索範囲に入った場合に、前記第2無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第1無人航空機を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記第1無人航空機が移動しているか否かを判定する判定手段と、
前記最終取得位置に向けて前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段であって、前記判定手段により前記第1無人航空機が移動していると判定された場合に、前記第2無人航空機を特定の場所に所定時間待機させ、その後、前記第1無人航空機の上方の位置に前記第2無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
を備えることを特徴とする無人航空機探索システム。
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