TWI808548B - 控制系統、飛行體及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即便基於從感測器輸出之資訊而判定為無法繼續沿通過短視程空域之路徑飛行時,仍可使飛行體向安全性較短視程空域高之安全空域移動之控制系統、飛行體及方法。
本發明之控制系統具備推定部520,該推定部520基於由飛行體檢測出短視程空域之第1點之位置、判定為已進入短視程空域之第2點之位置、及於第1點獲得之感測資訊,推定短視程空域之大小。又,控制系統具備設定部530,該設定部530基於所推定之短視程空域之大小、及於第1點獲得之感測資訊,而設定安全空域。進而,控制系統具備控制部540,該控制部540基於從感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過短視程空域之路徑飛行時,進行使飛行體向安全空域移動之控制。
Description
本發明係關於一種控制系統、飛行體及方法。
先前,例如已知一種使飛行器於包含產生有霧之空域且視程較預定距離短之短視程空域飛行之飛行控制系統(例如專利文獻1)。該飛行控制系統具備照射脈衝光之感應控制裝置、及基於從偵測脈衝光之感測器輸出之資訊來偵測光到來之方向之到來方向偵測裝置,使飛行器朝向偵測到之方向於有霧之短視程空域中飛行。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/008388號
[發明所欲解決之問題]
但是,專利文獻1之系統於感測器未偵測到光之到來方向之情形時,無法使飛行器於短視程空域中飛行。因此,例如基於從感測器輸出之資訊,判定為無法實現脈衝光所示之路徑之飛行之情形時,有無法使飛行器移動至安全性較短視程空域高之安全空域之問題。
因此,本發明鑒於上述方面,目的在於提供一種即便基於從感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過短視程空域之路徑飛行之情形時,仍可使飛行體移動至安全性較短視程空域高之安全空域之控制系統、飛行體及方法。
[解決問題之技術手段]
為了達成上述目的,本發明之第1觀點之控制系統具備:
獲取部,其獲取表示沿預定路徑飛行之飛行體檢測出視程較預定距離短之短視程空域之第1點之位置的資訊、及表示判定為已進入上述短視程空域之第2點之位置的資訊;
推定部,其基於所獲取之上述資訊所表示之上述第1點之上述位置、上述第2點之上述位置、及藉由上述飛行體上搭載之第1感測器於上述第1點進行感測而獲得之感測資訊,推定上述短視程空域之大小;
設定部,其基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及於上述第1點獲得之上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及
控制部,其基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
[發明之效果]
根據本發明之控制系統、飛行體及方法,即便基於從感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過短視程空域之路徑飛行之情形時,仍可使飛行體移動至安全性較短視程空域高之安全空域。
<實施例>
以下,參照圖式,對本發明之實施例進行說明。
本發明之實施例之控制系統1具備:如圖1所示之飛行體100及200,其等儲存物品後飛行,以搬運物品;及控制裝置500,其控制飛行體100及200之飛行。又,控制系統1具備終端裝置900,該終端裝置900由輔助者攜帶,該輔助者輔助控制裝置500對飛行體100及200之飛行控制。
飛行體100例如為無人機等無人飛機,於要進行物品搬運之搬運業者之營業場所著陸。飛行體100具備控制飛行體100之姿態及飛行之如圖2所示之長方體形狀之控制裝置190。
本實施例中,將控制裝置190所具有之複數個面中作為基準之面稱為前表面,將與該前表面之法線方向平行且朝向控制裝置190之外側之方向稱為飛行體100之前方向。又,將控制裝置190所具有之複數個面中與前表面垂直之一個面稱為上表面,將與該上表面之法線方向平行且朝向控制裝置190之外側之方向稱為飛行體100之上方向。本實施例中,控制裝置190控制飛行體100之姿態及飛行,以使其上表面與水平面平行,但不限於此。
飛行體100具備:螺旋槳臂101及102,其等從控制裝置190之前表面朝右前方向及左前方向突出;及螺旋槳臂103及104,其等從控制裝置190之後表面朝左後方向及右後方向突出。進而,飛行體100具備:螺旋槳111至114,其等分別設置於螺旋槳臂101至104之前端;及未圖示之馬達,其按照控制裝置190之控制來使螺旋槳111至114旋轉。
飛行體100於控制裝置190之下表面具備包圍並保持物品之第1包圍保持框121a、及第2包圍保持框121b。飛行體100之第1包圍保持框121a包圍並保持將物品梱包之長方體形狀之瓦楞紙板之一個側面所具有之4條邊,第2包圍保持框121b包圍並保持與由第1包圍保持框121a包圍並保持之面(以下,稱為第1包圍保持面)對向之側面(以下,稱為第2包圍保持面)所具有之4條邊。
又,飛行體100於控制裝置190之下表面具備導軌122a及122b,該導軌122a及122b沿物品之第1包圍保持面及第2包圍保持面之法線方向延伸設置。導軌122a及122b吊持第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b,且將第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b之移動方向設為延伸設置方向。
進而,飛行體100具備未圖示之馬達,該馬達根據控制裝置190之控制,使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b朝相互接近之方向移動,藉此使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b包圍並保持商品。該未圖示之馬達根據控制裝置190之控制,使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b朝相互遠離之方向移動,藉此使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b釋放所包圍並保持之商品。
又進而,飛行體100於控制裝置190之上表面搭載有第1感測器131,該第1感測器131用於推定產生有濃霧之空域之位置。本實施例中,第1感測器131包含影像感測器131a及風向風速感測器131b,但不限於此。
本實施例中,產生有霧之空域包含漂浮有水滴之空間。又,產生有濃霧之空域係產生有霧之空域,且係視程為「0」米以上且較預定之第1視程距離短之短視程空域。本實施例中,第1視程距離為「100」米,但不限於此,可為短於「100」米之距離,亦可為長於「100」米之距離。適宜之第1視程距離可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
影像感測器131a輸出藉由對空間進行光學感測而獲得之感測資訊。本實施例中,所謂對空間進行光學感測,包含偵測通過該空間之光。
因此,影像感測器131a具備未圖示之透鏡及未圖示之受光元件群,該受光元件群偵測通過空間後經透鏡會聚之光,並輸出與偵測到之光對應之電氣信號。又,影像感測器131a具備未圖示之圖像產生電路,該圖像產生電路基於從受光元件群輸出之信號,產生表示藉由拍攝而獲得之圖像之圖像資訊,並將產生之圖像資訊作為感測資訊輸出。
本實施例中,受光元件群為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)感測器,但不限於此,亦可為CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導體)感測器。
又,本實施例中,由受光元件群構成之受光面之形狀為包含正方形及長方形之方形。影像感測器131a以受光面與控制裝置190之底面及上表面垂直之方式,且方形受光面之一邊與控制裝置190之底面及上表面平行之方式,設置於控制裝置190之上表面。如此設置影像感測器131a之原因在於,於飛行體100以水平面與控制裝置190之底面及上表面平行之方式飛行期間,使影像感測器131a所獲得之圖像之主掃描方向對應於水平方向,且使副掃描方向對應於鉛直方向。
又,影像感測器131a之透鏡為廣角透鏡,該透鏡之焦點距離被調整為預定視角以上之視角。又,該透鏡之光軸被調整為與控制裝置190之前方向平行。
風向風速感測器131b感測風向及風速,並將表示所感測到之風向及風速之感測資訊輸出至控制裝置190。本實施例中,所謂感測風向及風速,包含偵測風向及風速。
因此,風向風速感測器131b為超音波式三維感測器,偵測朝飛行體100之三維座標系統所具有之Xa軸之方向吹刮之風之以飛行體100為基準之風速(以下,稱為對飛行體速度)WVaax。又,風向風速感測器131b偵測朝Ya軸之方向吹刮之風之對飛行體速度WVaay、及朝Za軸之方向吹刮之風之對飛行體速度WVaaz。其次,風向風速感測器131b產生風向風速資訊,該風向風速資訊係以所偵測到之對飛行體速度WVaax、WVaay及WVaaz作為要素之向量,來表示所偵測到之風向及風速。其後,風向風速感測器131b將所產生之風向風速資訊作為感測資訊輸出至控制裝置190。
風向風速感測器131b例如具備壓電陶瓷製之未圖示之發送部Sx、Sy及Sz、以及接收部Rx、Ry及Rz、和未圖示之氣象測量電路,作為用以偵測對飛行體速度WVaax、WVaay及WVaaz之構成。發送部Sx、Sy及Sz基於從氣象測量電路輸出之信號,向空間發送超音波。接收部Rx、Ry及Rz接收於空間傳播之超音波,並將接收到之超音波所對應之電氣信號輸出至氣象測量電路。
風向風速感測器131b之接收部Rx設置於如下位置,即,可接收發送部Sx發送之超音波,與發送部Sx相隔預定之距離L,且從發送部Sx朝向接收部Rx之方向為飛行體100之三維座標系統之Xa軸之正方向。
氣象測量電路具備計時電路,利用計時電路測量從將發送超音波之信號輸出至發送部Sx之時刻至接收到該超音波之接收部Rx輸出信號之時刻為止之時間Tx。其次,氣象測量電路藉由將發送部Sx距接收部Rx之距離L除以時間Tx,而算出超音波之測量速度Vx。其後,氣象測量電路藉由從測量速度Vx減去聲速Vs,而算出朝Xa軸方向吹刮之風之以飛行體100為基準之對飛行體速度WVaax。
風向風速感測器131b之接收部Ry設置於如下位置,即,可接收從發送部Sy發送之超音波,與發送部Sy相隔距離L,且從發送部Sy朝向接收部Ry之方向為Ya軸之正方向。氣象測量電路基於從對發送部Sy輸出信號之時刻至接收部Ry輸出信號之時刻為止之時間Ty、發送部Sy距接收部Ry之距離L、及聲速Vs,算出對飛行體速度WVaay。
風向風速感測器131b之接收部Rz設置於如下位置,即,可接收從發送部Sz發送之超音波,與發送部Sz相隔距離L,且從發送部Sz朝向接收部Rz之方向為Za軸之正方向;氣象測量電路算出對飛行體速度WVaaz。
本實施例中,飛行體100之三維座標系統之Xa軸與飛行體100之前方向平行,且以飛行體100之前方向為正方向。Ya軸與飛行體100之左方向平行,且以飛行體100之左方向為正方向,Za軸與飛行體100之鉛直上方向平行,且以飛行體100之鉛直上方向為正方向。又,飛行體100之三維座標系統之原點為飛行體100之中心點,但不限於此。
飛行體100搭載有與第1感測器131不同之第2感測器132。第2感測器132用於判定能否於由控制裝置500預先規定之物品之搬運路徑內,繼續沿通過短視程空域之部分路徑(以下,稱為短視程路徑)飛行。本實施例中,第2感測器132包含高度感測器132a及LiDAR(Light Detection And Ranging,光達)感測器132b,但不限於此。
高度感測器132a為TOF(Time Of Flight,飛行時間)感測器,藉由照射雷射光來測量飛行體100之對地高度。高度感測器132a例如具備發光二極體即未圖示之發光元件,且以發光元件照射光之照射方向為飛行體100之下方向之方式,設置於控制裝置190之底面。本實施例中,飛行體100之下方向為控制裝置190之底面之法線方向,且為朝向控制裝置190之外側之方向。又,本實施例中,控制裝置190控制飛行體100之姿態及飛行,以使控制裝置190之底面與水平面平行,因此高度感測器132a朝鉛直下方向照射雷射光。
高度感測器132a例如為CCD感測器或CMOS感測器,進而具備接收所照射之雷射光之反射光並輸出電氣信號之未圖示之受光元件。又,高度感測器132a由於照射雷射光,故將電氣信號輸出至發光元件,且具備藉由接收反射光而被輸入由受光元件輸出之電氣信號之未圖示之距離測量電路。距離測量電路具備未圖示之計時電路,該計時電路測量從對發光元件輸出電氣信號,至被從受光元件輸入電氣信號為止之時間。距離測量電路基於經計時之時間,測量飛行體100距雷射光被反射之地平面之距離,作為飛行體100之對地高度。其後,高度感測器132a將表示所測量出之對地高度之高度資訊輸出至控制裝置190。
LiDAR感測器132b係設置於控制裝置190之前表面之LiDAR感測器、及設置於後表面之LiDAR感測器之總稱。前表面之LiDAR感測器於以飛行體100之前方向為基準方位之情形時,朝與該基準方位所成之方位角為-90度至+90度,且與飛行體100之前方向所成之仰角為-90度至+90度之範圍內所包含之複數個方向照射雷射光。
因此,前表面之LiDAR感測器具備:未圖示之旋轉台,其具有與飛行體100之前方向平行之旋轉軸;未圖示之馬達,其使旋轉台旋轉;及未圖示之控制電路,其控制馬達之驅動。於旋轉台之前側之面,設置有測定與物體之距離之未圖示之測定單元。測定單元係藉由支持構件,以可擺動之方式設置於旋轉台之前側之面,該支持構件軸支從測定單元之兩側面朝外側突出之未圖示之突出部。於旋轉台之前側之面,進而設置有未圖示之馬達,該馬達藉由利用固定於軸上之齒輪,使測定單元之突出部上所形成之齒輪旋轉,而使測定單元擺動。
前表面之LiDAR感測器之測定單元具備具有與高度感測器132a之發光元件、受光元件及距離測量電路相同構成及功能之未圖示之發光元件、受光元件及距離測量電路。測定單元照射雷射光之方向係根據旋轉台之旋轉、測定單元之擺動,而於與飛行體100之前方向所成之仰角為-90度至+90度之範圍內變更,且於與基準方位所成之方位角為-90度至+90度之範圍內變更。
前表面之LiDAR感測器之受光元件接收所照射之雷射光之反射光,前表面之LiDAR感測器之距離測量電路基於從雷射光之照射至反射光之受光為止之時間,測量與將雷射光反射之障礙物上之複數個反射點相距之距離。本實施例中,障礙物例如包含樹木、電線、電線桿、塔、房屋或大樓等可能會妨礙飛行體100之飛行之物體。
前表面之LiDAR感測器具備算出電路,該算出電路基於雷射光之照射方向及所測量出之距離,針對複數個反射點算出飛行體100於三維座標系統中之座標值。又,前表面之LiDAR感測器具備輸出電路,該輸出電路將算出之表示障礙物上之複數個反射點之座標值之座標資訊輸出至控制裝置190。
飛行體100具備之後表面之LiDAR感測器之構成與前表面之LiDAR感測器之構成相同。後表面之LiDAR感測器於以飛行體100之後方向為基準方位之情形時,朝與該基準方位所成之方位角為-90度至+90度,且與飛行體100之後方向所成之仰角為-90度至+90度之範圍內所包含之複數個方向照射紅外線之雷射光。又,後表面之LiDAR感測器針對所照射之雷射光之複數個反射點算出飛行體100於三維座標系統中之座標值,將算出之障礙物上之複數個反射點之座標值輸出至飛行體100之控制裝置190。
又,飛行體100具備支持腳140,該支持腳140從控制裝置190之下表面朝下方向突出,支持控制裝置190。
飛行體100之控制裝置190具備圖3所示之作為硬體之CPU(Central Processing Unit,中央處理器)191、RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)192、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)193a、快閃記憶體193b、資料通信電路194a、視訊卡195a、顯示裝置195b、輸入裝置195c、位置感測器196、方位角感測器197a、姿態感測器197b、輸入輸出端口198及驅動電路199。本實施例中,飛行體100具備1個CPU191,但亦可具備複數個CPU。又,飛行體100亦可具備複數個RAM及快閃記憶體。
飛行體100之CPU191藉由執行ROM193a或快閃記憶體193b中所保存之程式,而進行飛行體100之整體控制。RAM192於CPU191執行程式時,暫時記憶作為處理對象之資料。
飛行體100之ROM193a及快閃記憶體193b記憶有各種程式。又,快閃記憶體193b進而記憶有用於執行程式之各種資料、或保存有資料之表格。飛行體100亦可具備硬碟來代替快閃記憶體193b。
飛行體100之資料通信電路194a為NIC(Network Interface Card,網路介面卡),例如按照LTE(Long Term Evolution,長期演進)及5G(5th Generation,第五代)等通信標準,使用電波與連接於網際網路IN之未圖示之基站進行資料通信。以此方式,飛行體100之資料通信電路194a與連接於網際網路IN之控制裝置500進行資料通信。
飛行體100之視訊卡195a基於從CPU191輸出之數位信號對圖像進行渲染,並且輸出表示經渲染之圖像之圖像信號。顯示裝置195b為EL(Electroluminescence,電致發光)顯示器,根據從視訊卡195a輸出之圖像信號來顯示圖像。飛行體100亦可具備PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示面板)或LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器),來代替EL顯示器。輸入裝置195c為觸控板及按鈕中之任一個以上,供輸入與搬運業者之工作人員或物品之收貨人之操作對應之信號。
飛行體100之位置感測器196具備GPS(Global Positioning System,全球定位系統)電路。位置感測器196接收從GPS衛星發出之GPS信號,並基於所接收到之GPS信號測量表示飛行體100之位置之緯度、經度及GPS高度,並輸出表示經測量出之緯度、經度及GPS高度之位置資訊。作為TOF感測器之高度感測器132a以地平面為基準面,測量飛行體100之對地高度,與此相對,位置感測器196以近似地表形狀之旋轉橢球體之表面為基準面,測量飛行體100之GPS高度,此點上,高度感測器132a與位置感測器196互不相同。
本實施例中,位置感測器196具備GPS電路,但不限於此。位置感測器196亦可具備QZSS(Quasi-Zenith Satellite System,準天頂衛星系統)電路,該QZSS電路接收從準天頂衛星發出之信號,基於接收到之信號來測量表示飛行體100之位置之緯度、經度及高度。
飛行體100之方位角感測器197a例如為磁感測器,從基準方位按逆時針方向測量飛行體100之前方向與基準方位所成之方位角θ,並將表示所測量出之方位角θ之方位角資訊輸出。本實施例中,基準方位為北,但不限於此,基準方位例如亦可為包含南、東、西或東南之任意方位。
飛行體100之姿態感測器197b例如為陀螺儀,檢測飛行體100之前方向與水平面所成之最小俯角
f、及飛行體100之右方向與水平面所成之最小俯角
r,並輸出表示所檢測出之俯角
f及
r之姿態資訊。
飛行體100之輸入輸出端口198連接於影像感測器131a所連接之未圖示之纜線、及風向風速感測器131b所連接之未圖示之纜線。輸入輸出端口198將影像感測器131a及風向風速感測器131b輸出之感測資訊輸入至CPU191。又,輸入輸出端口198連接於高度感測器132a所連接之未圖示之纜線、及LiDAR感測器132b所連接之未圖示之纜線。輸入輸出端口198將高度感測器132a輸出之高度資訊、及LiDAR感測器132b輸出之座標資訊輸入至CPU191。
飛行體100之驅動電路199連接於未圖示之纜線,該纜線分別連接於使螺旋槳111至114旋轉之未圖示之馬達。驅動電路199根據CPU191輸出之信號,驅動令螺旋槳111至114旋轉之馬達。又,驅動電路199將表示已驅動之馬達每單位時間之轉數之信號輸出至CPU191。
又,飛行體100之驅動電路199連接於未圖示之纜線,該纜線連接於使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b移動之未圖示之馬達。驅動電路199根據CPU191輸出之信號,驅動令第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b移動之馬達。
物品被搬入搬運業者之營業場所後,搬運業者之工作人員從貼附於物品上之憑單讀取物品之搬運目的地之地址,並將物品儲存於飛行體100或200上。本實施例中,例舉工作人員將物品儲存於飛行體100上之情形為具體例進行說明,但不限於此,工作人員亦可將物品儲存於飛行體200上。
工作人員將該物品配置於飛行體100之第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b之間,以將物品儲存於飛行體100上。其後,工作人員對飛行體100之輸入裝置195c進行用以使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b包圍並保持物品之操作。輸入裝置195c輸出與該操作對應之信號後,CPU191將使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b朝相互靠近之方向移動之控制信號輸出至驅動電路199,藉此使飛行體100儲存物品。
視認到物品已被儲存於飛行體100上之工作人員對控制裝置500進行用以輸入識別飛行體100之機身ID(IDentification,標識符)「100」、及該物品之搬運目的地之地址之操作後,控制裝置500決定從營業場所到達該搬運目的地之搬運路徑。其次,控制裝置500向飛行體100傳送:飛行命令,其包含表示已決定之搬運路徑之路徑資訊,且命令飛行體100沿該搬運路徑飛行;及高度變更許可,其允許變更高度,以便沿著搬運路徑飛行。路徑資訊包含:以緯度、經度及GPS高度表示搬運路徑所包含之複數個到達點之位置之資訊、及表示複數個到達點之到達順序之資訊。
當飛行體100之資料通信電路194a接收到飛行命令時,飛行體100之CPU191按照飛行命令飛行,因此開始執行圖4及圖5所示之飛行處理。
開始執行飛行處理後,飛行體100之CPU191從資料通信電路194a獲取飛行命令、及與該飛行命令一起傳送之高度變更許可(步驟S01)。其次,CPU191從飛行命令中獲取表示搬運路徑之路徑資訊(步驟S02),並將路徑資訊保存於記憶使飛行體100飛行之飛行路徑之RAM192之預定區域。以此方式,CPU191將飛行路徑設定為搬運路徑。
其後,飛行體100之CPU191按照高度變更許可,將表示允許或限制高度變更之高度變更許可旗標之值初始化為表示允許高度變更之值「真(true)」(步驟S03)。
限制高度變更係為了抑制飛行體100離開飛行體100之飛行事先得到法令許可之飛行許可空域。即,係為了抑制飛行體100進入飛行體100之飛行被法令預先禁止之飛行禁止空域。本實施例中,飛行許可空域包含法令預先規定為對地高度範圍為「30」米以上且未達「150」米之空域。又,飛行禁止空域包含法令預先規定為對地高度範圍未達「30」米之空域、及「150」米以上之空域。但是,飛行許可空域及飛行禁止空域不限於此。
其次,飛行體100之CPU191產生用以使飛行體100起飛之控制信號,並將產生之控制信號輸出至驅動電路199(步驟S04)。驅動電路199根據控制信號,驅動令螺旋槳111至114旋轉之馬達。以此方式,使飛行體100從營業場所起飛。
其次,飛行體100之CPU191產生與執行飛行處理之線程不同之線程。其後,CPU191與飛行處理並行地開始執行圖6所示之空域判定處理,該空域判定處理係以產生之線程,判定飛行體100飛行之空域是否為產生有濃霧之短視程空域(步驟S05)。因此,中斷飛行處理之說明,先進行空域判定處理之說明。
開始執行空域判定處理後,飛行體100之CPU191將表示飛行體100飛行之空域為短視程空域,還是視程為預定之第1視程距離以上之非短視程空域之短視程旗標之值初始化為表示為非短視程空域之值「假(false)」(步驟S21)。
其次,飛行體100之CPU191獲取從高度感測器132a輸出之高度資訊。又,CPU191基於從驅動電路199輸出之信號,獲取表示螺旋槳111至114每單位時間之轉數之轉數資訊。其後,CPU191例如從OS(Operating System,操作系統)獲取系統時刻。其次,CPU191將表示系統時刻之資訊作為表示獲取了高度資訊及轉數資訊之時刻之時刻資訊,與高度資訊及轉數資訊建立關聯地保存於快閃記憶體193b中(步驟S22)。
其次,飛行體100之CPU191獲取從影像感測器131a輸出之圖像資訊、及從風向風速感測器131b輸出之風向風速資訊作為感測資訊(步驟S23)。又,CPU191獲取從位置感測器196輸出之位置資訊作為表示已獲得感測資訊之點之位置之資訊。進而,CPU191例如從OS獲取系統時刻,並將表示已獲取之系統時刻之資訊作為表示獲取了感測資訊及位置資訊之時刻之時刻資訊。
其次,飛行體100之CPU191獲取從方位角感測器197a輸出之方位角資訊。其次,CPU191基於方位角資訊所表示之方位角θ、及位置資訊所表示之位置,算出將飛行體100之三維座標系統轉換成世界座標系統之轉換矩陣。
從姿態感測器197b輸出之姿態資訊未被用於轉換矩陣之算出,其原因在於,本實施例中,飛行體100以飛行體100之前後方向與水平面平行,且飛行體100之左右方向與水平面平行之方式飛行。但不限於此,亦可將姿態資訊用於轉換矩陣之算出。
又,本實施例中,世界座標系統以東經為「0」度,北緯為「0」度,GPS高度為「0」米點為原點,具有以東為正方向之Xw軸、以作為基準方位之北為正方向之Yw軸、以鉛直上方向為正方向之Zw軸,但不限於此。
其後,飛行體100之CPU191使用算出之轉換矩陣,將風向風速資訊所表示之速度且飛行體100於三維座標系統中之對飛行體速度WVaax、WVaay及WVaaz,轉換為於世界座標系統中之對飛行體速度WVwax、WVway及WVwaz。
其次,飛行體100之CPU191算出飛行體100之對地速度,以單位時間休眠之後,再次從位置感測器196獲取位置資訊。其次,飛行體100之CPU191基於休眠前獲取之位置資訊、休眠後獲取之位置資訊、及單位時間,算出世界座標系統之Xw軸方向上之飛行體100之對地速度AVwgx、Yw軸方向上之對地速度AVwgy及Zw軸方向上之對地速度AVwgz。
其次,飛行體100之CPU191對世界座標系統中風之對飛行體速度WVwax、WVway及WVwaz,分別加上世界座標系統中飛行體100之對地速度AVwgx、AVwgy及AVwgz。藉此,CPU191算出於飛行體100之位置處吹刮之風在世界座標系統中之對地速度WVwgx、WVwgy及WVwgz。
其後,飛行體100之CPU191將休眠前獲取之位置資訊、於該位置資訊所表示之位置處獲得之感測資訊、表示已進行感測之方向之感測方向資訊、及表示已獲取該感測資訊之時刻之時刻資訊建立對應,藉此產生與飛行體100之飛行位置相關之飛行位置相關資訊。
飛行位置相關資訊中包含之感測資訊包含:圖像資訊,其係於該時刻該位置藉由影像感測器131a之拍攝而獲得;及對地風向風速資訊,其係以世界座標系統中之對地速度WVwgx、WVwgy及WVwgz表示於該時刻該位置吹刮之風之風向及風速。
又,飛行位置相關資訊中包含之感測方向資訊係表示該時刻之影像感測器131a之拍攝方向之資訊。影像感測器131a之光軸係以與飛行體100之前方向平行之方式調整,因此影像感測器131a之拍攝方向係以飛行體100之前方向與基準方位所成之方位角θ表示。因此,感測方向資訊包含從方位角感測器197a輸出之方位角資訊。
感測方向資訊不包含從姿態感測器197b輸出之姿態資訊,其原因在於,本實施例中,飛行體100以飛行體100之前後方向與水平面平行,且飛行體100之左右方向與水平面平行之方式飛行。但不限於此,感測方向資訊亦可進而包含姿態資訊。
產生飛行位置相關資訊後,飛行體100之CPU191從快閃記憶體193b獲取供識別飛行體100之機身ID「100」,以控制裝置500為目標,將所獲取之機身ID「100」、及飛行位置相關資訊輸出至資料通信電路194a(步驟S24)。其後,飛行體100之資料通信電路194a將機身ID「100」、及飛行位置相關資訊傳送至控制裝置500。
其次,飛行體100之CPU191從快閃記憶體193b獲取表示與濃霧短視程空域對應之像素之R值範圍、G值範圍及B值範圍之資訊。本實施例中,與濃霧短視程空域對應之像素為白色像素,因此該像素之R值範圍、G值範圍及B值範圍分別被預先規定為「245」至「255」,但不限於此。與濃霧短視程空域對應之像素之R值範圍、G值範圍及B值範圍之適宜範圍可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
其後,飛行體100之CPU191根據於步驟S23中獲取之感測資訊所表示之圖像,嘗試檢測R值包含於已獲取之資訊所表示之R值範圍中,G值包含於G值範圍中,且B值包含於B值範圍中之白色像素。此時,CPU191若未檢測出白色像素,則飛行體100並非濃霧短視程空域,判定為於非短視程空域中飛行(步驟S25;否(No))。
與此相對,飛行體100之CPU191若檢測出白色像素,則從快閃記憶體193b中讀出表示預定之白色比率之資訊。其次,CPU191算出白色像素數於感測資訊所表示之圖像之像素數中所占之比率,若算出之比率小於預定之白色比率,則判定為飛行體100於非短視程空域中飛行(步驟S25;否)。
當判定為於非短視程空域中飛行時,飛行體100之CPU191判定短視程旗標之值是否為表示非短視程空域之值「假」(步驟S26)。此時,CPU191當判定短視程旗標之值為值「假」時(步驟S26;是(Yes)),判定繼續於非短視程空域中飛行,不從短視程空域離開至非短視程空域。
其後,飛行體100之CPU191當於步驟S25之處理中檢測出白色像素時,判定感測資訊所表示之圖像中是否存在白色像素較預定數量多且連續之白色圖像區域。此時,CPU191當判定存在白色圖像區域時,檢測出該白色圖像區域作為與濃霧短視程空域對應之短視程圖像區域。其次,CPU191判定從處於飛行體100之前進方向之空域中檢測出短視程空域(步驟S27;是),產生告知檢測出短視程空域之檢測報告。
其後,飛行體100之CPU191將步驟S23中於休眠前獲取之位置資訊,作為表示檢測出短視程空域之如圖7所示之點(以下,稱為第1點)P1之第1位置資訊,追加至檢測報告中。其次,CPU191以控制裝置500為目標,將包含第1位置資訊之檢測報告輸出至資料通信電路194a後(步驟S28),從步驟S22起反覆執行上述處理。
與此相對,於步驟S25之處理中,未檢測出白色像素時或判定不存在白色圖像區域時,判定未檢測出短視程空域(步驟S27;否),飛行體100之CPU191從步驟S22起反覆執行上述處理。
當於步驟S25中,白色像素數之比率為預定之白色比率以上時,飛行體100之CPU191判定飛行體100於濃霧短視程空域中飛行(步驟S25;是)。其次,CPU191判定短視程旗標之值是否為表示非短視程空域之值「假」(步驟S29)。此時,CPU191當判定短視程旗標之值為值「假」時(步驟S29;是),判定已從非短視程空域進入短視程空域,產生告知飛行體100已進入短視程空域之入域報告。
其後,飛行體100之CPU191將步驟S23中於休眠前獲取之位置資訊,作為表示經判定為已進入短視程空域之如圖7所示之點(以下,稱為第2點)P2之第2位置資訊,追加至入域報告中。其次,CPU191以控制裝置500為目標,將包含第2位置資訊之入域報告輸出至資料通信電路194a(步驟S30)。其次,CPU191將短視程旗標之值變更為表示短視程空域之「真」之後(步驟S31),從步驟S22起反覆執行上述處理。
步驟S29中,判定為短視程旗標之值並非值「假」,而為「真」時(步驟S29;否),飛行體100之CPU191判定繼續沿短視程空域飛行。其次,CPU191獲取從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊(步驟S32)。未獲取高度資訊之原因在於,已於步驟S22中獲取。
其次,飛行體100之CPU191判定作為第2感測器132之高度感測器132a之高度資訊是否滿足關於高度感測器132a預先規定之異常條件(以下,稱為高度感測器132a之異常條件)。
本實施例中,高度感測器132a之異常條件包含第1條件,即,於預定之時間內,螺旋槳111至114之每單位時間之轉數為預定之第1轉數以上,且高度資訊所表示之對地高度僅變化未達預定高度之高度,或未發生變化。本實施例中,第1轉數被預先設定為,較螺旋槳111至114產生之升力使儲存有物品之飛行體100上升所需之轉數之最小值大之值。但不限於此,第1轉數之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
又,本實施例中,高度感測器132a之異常條件包含第2條件,即,於預定之時間內,螺旋槳111至114之每單位時間之轉數為預定之第2轉數以下,且高度資訊所表示之對地高度僅變化未達預定高度之高度,或未發生變化。本實施例中,第2轉數被預先設定為,較螺旋槳111至114產生之升力維持儲存有物品之飛行體100之高度所需之轉數之最小值小之值。但不限於此,第2轉數之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
進而,本實施例中,高度感測器132a之異常條件包含第3條件,即,於預定之時間內,螺旋槳111至114之每單位時間之轉數多於第2轉數且少於第1轉數,高度資訊所表示之對地高度變化達預定高度以上。
滿足高度感測器132a之異常條件之高度資訊係例如當漂浮於飛行體100與地平面之間之水滴將從高度感測器132a照射之雷射光反射之幾率高於預定之第1幾率時,從高度感測器132a輸出。因此,於滿足高度感測器132a之異常條件之情形時,高度資訊所表示之對地高度與飛行體100之實際對地高度之差異較高度感測器132a之誤差大。
此處,漂浮於短視程空域之水滴將雷射光反射之幾率係例如短視程空域之視程越短,則越高。因此,滿足高度感測器132a之異常條件之高度資訊係例如當短視程空域之視程較第2視程距離短時輸出,該第2視程距離被預先規定為較第1視程距離短。又,短視程空域之視程係例如漂浮於短視程空域之水滴大小越大,則越短,且水滴數量越多,則越短。因此,滿足高度感測器132a之異常條件之高度資訊係例如當漂浮於短視程空域之水滴大小之平均值大於預定之第1大小時,或漂浮於短視程空域之水滴數量多於預定之第1數量時輸出。
飛行體100之CPU191從OS獲取系統時刻,以判定是否滿足高度感測器132a之異常條件。其次,CPU191從快閃記憶體193b獲取複數個與時刻資訊建立對應之高度資訊及轉數資訊,上述時刻資訊表示處於所獲取之系統時刻之前,且較系統時刻靠前預定時間之時刻之後之時刻。
其後,飛行體100之CPU191判定所獲取之複數個高度資訊分別表示之對地高度、複數個轉數資訊分別表示之螺旋槳111至114之每單位時間之轉數是否滿足第1條件、第2條件及第3條件中之任一個,或不滿足其中任一個。此時,CPU191當判定滿足第1條件、第2條件及第3條件中之任一個時,判定為滿足高度感測器132a之異常條件。與此相對,飛行體100之CPU191當判定不滿足第1條件、第2條件及第3條件中之任一個時,判定為不滿足高度感測器132a之異常條件。
其次,飛行體100之CPU191判定作為第2感測器132之LiDAR感測器132b之座標資訊是否滿足對LiDAR感測器132b預先規定之異常條件(以下,稱為LiDAR感測器132b之異常條件)。
本實施例中,LiDAR感測器132b之異常條件係指如下條件:若飛行體100未與座標資訊所表示之複數個反射點之任一個以上接觸,則於飛行體100無法從飛行體100之當前位置離開預定之最低移動距離之位置存在該複數個反射點。即,係指如下條件:飛行體100被僅與飛行體100之當前位置相隔較最低移動距離短之距離之複數個反射點包圍。本實施例中,最低移動距離為「1」米,但不限於此,可長於「1」米,亦可短於「1」米。又,最低移動距離之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
滿足LiDAR感測器132b之異常條件之座標資訊係例如當僅與飛行體100相隔較最低移動距離短之距離之水滴將從LiDAR感測器132b照射之雷射光反射之幾率高於預定之第2幾率時,從LiDAR感測器132b輸出。由於水滴並非障礙物,故於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之情形時,無法基於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊檢測障礙物。
滿足LiDAR感測器132b之異常條件之座標資訊係例如當短視程空域之視程較第3視程距離短時輸出,該第3視程距離預先規定為較第1視程距離短。又,滿足LiDAR感測器132b之異常條件之座標資訊係例如當漂浮於短視程空域之水滴大小之平均值大於預定之第2大小時,或漂浮於短視程空域之水滴數量多於預定之第2數量時輸出。
飛行體100之CPU191為了判定是否滿足LiDAR感測器132b之異常條件,例如算出從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊所表示之複數個反射點與飛行體100之距離之平均值及分散值。其次,CPU191當算出之平均值為最低移動距離以下,且算出之分散值為預定之分散值之閾值以下時,判定為滿足LiDAR感測器132b之異常條件。做出此種判定之原因在於,於短視程空域中,水滴通常以相同之濃度漂浮,故若與飛行體100僅相隔較最低移動距離短之距離之水滴將雷射光反射之幾率高於第2幾率,則反射點與飛行體100之距離之平均值為最低移動距離以下,且分散值為預定之閾值以下。再者,分散值之閾值之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
飛行體100之CPU191於判定為滿足高度感測器132a之異常條件之第1情形、或判定為滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形、或第1情形及第2情形時(步驟S33;是),產生告知滿足異常條件之異常報告。
其次,飛行體100之CPU191於判定為滿足高度感測器132a之異常條件,且判定為滿足LiDAR感測器132b之異常條件之情形時,將供識別高度感測器132a之感測器ID、及LiDAR感測器132b之感測器ID追加至異常報告中。與此相對,於判定為滿足高度感測器132a之異常條件,但未判定滿足LiDAR感測器132b之異常條件之情形時,CPU191將高度感測器132a之感測器ID追加至異常報告,但不追加LiDAR感測器132b之感測器ID。又,與此相對,於CPU191判定為不滿足高度感測器132a之異常條件,但判定為滿足LiDAR感測器132b之異常條件之情形時,將LiDAR感測器132b之感測器ID追加至異常報告,但不追加高度感測器132a之感測器ID。
其後,飛行體100之CPU191將步驟S23中獲取之位置資訊作為判定為滿足異常條件且表示如圖7所示之點(以下,稱為第3點P3)之第3位置資訊追加至異常報告中。其次,CPU191以控制裝置500為目標,將包含感測器ID及第3位置資訊之異常報告輸出至資料通信電路194a後(步驟S34),從步驟S22起反覆執行上述處理。
步驟S33中,飛行體100之CPU191於判定為不滿足高度感測器132a之異常條件,且判定為不滿足LiDAR感測器132b之異常條件時(步驟S33;否),從步驟S22起反覆執行上述處理。
步驟S25中,判定為於非短視程空域飛行後(步驟S25;否),飛行體100之CPU191判定短視程旗標之值並非表示非短視程空域之值「假」,而是表示短視程空域之值「真」時(步驟S26;否),判定為從短視程空域離開至非短視程空域。其後,CPU191以控制裝置500為目標,將告知已從短視程空域離開之出域報告輸出至資料通信電路194a(步驟S35)。其次,CPU191將短視程旗標之值變更為表示非短視程空域之值「假」後(步驟S36),從步驟S22起反覆執行上述處理。以此方式,CPU191以與執行圖4及圖5之飛行處理之線程不同之線程,繼續執行空域判定處理。
其次,重新進行已中斷之飛行處理之說明。於圖4之步驟S05中,開始並行執行空域判定處理後(步驟S05),飛行體100之CPU191從位置感測器196獲取以緯度、經度及GPS高度表示飛行體100之位置之位置資訊(步驟S06)。其後,飛行體100之CPU191基於路徑資訊,特定出1個或複數個未到達之到達點中到達順序最早之通過點(以下,稱為下一到達點)之緯度、經度及GPS高度。
其次,飛行體100之CPU191判定高度變更許可旗標之值是否為表示允許高度變更之值「真」(步驟S07)。此時,CPU191當判定高度變更許可旗標之值為值「真」時(步驟S07;是),基於飛行體100之緯度、經度及GPS高度、以及下一到達點之緯度、經度及GPS高度產生控制信號,視需要一面變更高度,一面進行縮小飛行體100距下一到達點之距離之飛行。其後,CPU191藉由將產生之控制信號輸出至驅動電路199(步驟S08),而視需要一面變更對地高度,一面使飛行體100沿飛行路徑依次飛行。
又,飛行體100之CPU191以使從高度感測器132a輸出之高度資訊成為表示飛行許可空域之對地高度範圍中所包含之對地高度之資訊之方式,產生用以使螺旋槳111至114之每單位時間之轉數發生變化之控制信號。進而,飛行體100之CPU191基於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊,產生用以避開障礙物飛行之控制信號。其後,CPU191將產生之控制信號輸出至驅動電路199。
又進而,飛行體100之CPU191基於位置資訊所表示之飛行體100之緯度、經度及GPS高度、以及下一到達點之緯度、經度及GPS高度,算出表示從飛行體100之位置朝下一到達點之方向之方程式。其後,飛行體100之CPU191基於算出之方程式,從基準方位按逆時針方向,算出從飛行體100朝下一到達點之方向與基準方位所成之方位角θ'。其次,飛行體100之CPU191產生用以使從方位角感測器197a輸出之方位角資訊所表示之方位角θ與算出之方位角θ'一致之控制信號。其後,CPU191藉由將產生之控制信號輸出至驅動電路199,而使飛行體100之前方向及影像感測器131a之拍攝方向與飛行體100之前進方向一致。
又,飛行體100之CPU191產生用以使從姿態感測器197b輸出之姿態資訊所表示之俯角
f及
r為角度「0」度之控制信號,並將產生之控制信號輸出至驅動電路199。藉此,CPU191將飛行體100之控制裝置190之上表面及底面維持為與水平面平行。
其次,飛行體100之CPU191基於是否存在未到達之到達點,判定飛行體100是否到達移動目的地即物品之搬運目的地(步驟S09)。此時,CPU191當因存在未到達之到達點,而判定飛行體100未到達移動目的地時(步驟S09;否),判定資料通信電路194a是否從控制裝置500接收到路徑變更命令(步驟S10)。
路徑變更命令係命令將飛行體100飛行之飛行路徑變更為路徑變更命令中包含之路徑資訊所表示之代替路徑之命令。本實施例中,路徑變更命令係當飛行體100於短視程空域飛行期間,判定為滿足第2感測器132之異常條件,且判定為無法繼續沿短視程路徑飛行時,或當輔助者視認到飛行體100之高度異常時,從控制裝置500傳送至飛行體100。
本實施例中,輔助者視認到之飛行體100之高度異常例如包含飛行體100在位於飛行許可空域上方之飛行禁止空域飛行,但不限於此。飛行體100之高度異常例如亦可包含飛行體100在位於飛行許可空域下方之飛行禁止空域飛行。
飛行體100之CPU191嘗試獲取來自資料通信電路194a之路徑變更命令,於未獲取路徑變更命令之情形時,判定為未接收到路徑變更命令(步驟S10;否)。其後,CPU191為了繼續進行飛行路徑之飛行,從步驟S06起反覆執行上述處理。
與此相對,飛行體100之CPU191於獲取了來自資料通信電路194a之路徑變更命令之情形時,判定為接收到路徑變更命令(步驟S10;是)。其次,CPU191從路徑變更命令中獲取路徑資訊(步驟S11),將飛行路徑變更為獲取之路徑資訊所表示之代替路徑RD。
其後,飛行體100之CPU191嘗試獲取高度變更許可及限制高度變更之高度變更限制。此時,CPU191於獲取了高度變更許可,但未獲取高度變更限制之情形時(步驟S12;是),將高度變更許可旗標之值變更為表示允許高度變更之值「真」(步驟S13)。其後,CPU191沿變更後之飛行路徑,視需要一面變更高度一面飛行,因此從步驟S06起反覆執行上述處理。
與此相對,飛行體100之CPU191於未獲取高度變更許可,但獲取了高度變更限制之情形時(步驟S12;否),將高度變更許可旗標之值變更為表示限制高度變更之值「假」(步驟S14)。其後,CPU191沿變更後之飛行路徑,一面限制高度變更一面飛行,因此從步驟S06起反覆執行上述處理。
當於步驟S07中,判定為高度變更許可旗標之值為表示限制高度變更之值「假」時(步驟S07;否),飛行體100之CPU191判定於圖6之空域判定處理中更新之短視程旗標之值是否為表示為短視程空域之值「真」(步驟S15)。
此時,飛行體100之CPU191當判定短視程旗標之值並非值「真」,而是表示為非短視程空域之值「假」時(步驟S15;否),由於不再滿足第2感測器132之異常條件,故判定為無需限制高度變更。因此,CPU191將高度變更許可旗標之值變更為表示許可高度變更之值「真」(步驟S16)。其後,CPU191沿變更後之飛行路徑,視需要一面變更高度一面飛行,因此從步驟S08起反覆執行上述處理。
與此相對,飛行體100之CPU191當判定短視程旗標之值係表示為短視程空域之值「真」時(步驟S15;是),向驅動電路199輸出控制信號,以一面維持螺旋槳111至114之每單位時間之轉數而使之不變更,一面使飛行體100沿飛行路徑依次飛行(步驟S17)。維持螺旋槳111至114之每單位時間之轉數之原因在於,只要地平面平坦,且藉由維持轉數而得以維持之飛行體100之升力與作用於飛行體100之重力平衡,就能維持飛行體100之對地高度。
此時,飛行體100之CPU191以與步驟S08之處理相同之方式,於將控制裝置190之上表面及底面維持為與水平面平行之狀態下,使飛行體100飛行。又,CPU191於飛行體100之前方向與飛行體100之前進方向一致,且影像感測器131a之拍攝方向與飛行體100之前進方向一致之狀態下,使飛行體100飛行。其後,CPU191從判定是否到達移動目的地之圖5之步驟S09起反覆執行上述處理。
步驟S09中,飛行體100之CPU191當因不存在未到達之到達點,而判定飛行體100到達移動目的地時(步驟S09;是),將用以使飛行體100著陸之控制信號輸出至驅動電路199(步驟S18)。其次,飛行體100之CPU191以控制裝置500為目標,將告知到達移動目的地之到達報告輸出至資料通信電路194a(步驟S19),資料通信電路194a將到達報告傳送至控制裝置500。
其次,飛行體100之CPU191結束執行圖6之空域判定處理之線程後(步驟S20),結束執行飛行處理。
搬運目的地之收貨人對飛行體100之輸入裝置195c進行用以使飛行體100之第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b釋放物品之操作。當輸入裝置195c輸出與該操作對應之信號時,CPU191將使第1包圍保持框121a與第2包圍保持框121b朝相互遠離之方向移動之控制信號輸出至驅動電路199,藉此使飛行體100釋放物品。
收貨人接收到被釋放之物品時,對飛行體100之輸入裝置195c進行用以使飛行體100返回之操作。當輸入裝置195c輸出與該操作對應之信號時,CPU191以控制裝置500為目標,將告知已進行物品交付之交付報告輸出至資料通信電路194a。
控制裝置500從飛行體100接收到交付報告後,設定從搬運目的地到達營業場所之返迴路徑,將命令沿所設定之返迴路徑飛行之飛行命令傳送至飛行體100。飛行體100接收到飛行命令後,執行圖4及圖5所示之飛行處理,以按照飛行命令返回至營業場所。
飛行體200之構成及功能與飛行體100之構成及功能相同。
控制裝置500為伺服器,設置於進行物品搬運之搬運業者之營業場所、或辦公大樓。控制裝置500具備作為硬體之如圖8所示之CPU501、RAM502、ROM503a、硬碟503b、資料通信電路504a、視訊卡505a、顯示裝置505b、輸入裝置505c、揚聲器509a及麥克風509b。本實施例中,控制裝置500具備1個CPU501,但亦可具備複數個CPU。又,控制裝置500亦可具備複數個RAM及快閃記憶體。
控制裝置500具備之CPU501、RAM502、ROM503a、資料通信電路504a、視訊卡505a及顯示裝置505b之構成及功能與圖3所示之飛行體100具備之CPU191、RAM192、ROM193a、資料通信電路194a、視訊卡195a及顯示裝置195b之構成及功能相同。
控制裝置500之硬碟503b記憶有各種程式、及用於執行各種程式之各種資料及保存有資料之表格。控制裝置500亦可具備快閃記憶體來代替硬碟503b。
控制裝置500之資料通信電路504a之構成與飛行體100之資料通信電路194a之構成相同。控制裝置500之資料通信電路504a之功能除與飛行體100及200、以及終端裝置900進行資料通信之方面以外,與飛行體100之資料通信電路194a之功能相同。
控制裝置500之輸入裝置505c為鍵盤、滑鼠、觸控板及按鈕中之任一個以上,供輸入與搬運業者之工作人員之操作對應之信號。
控制裝置500之揚聲器509a根據CPU501輸出之信號來輸出聲音,麥克風509b供輸入表示周圍聲音之信號。
當搬運業者之工作人員進行用於輸入物品之搬運目的地之地址、及儲存有物品之飛行體100之機身ID「100」之操作時,控制裝置500之輸入裝置505c輸出與該操作對應之信號。控制裝置500之CPU501輸出該信號後,執行圖9所示之飛行控制處理,以使飛行體100飛行至搬運目的地。
藉此,控制裝置500之CPU501作為圖10所示之獲取部510發揮功能,獲取表示檢測出短視程空域之第1點P1之第1位置資訊、及表示判定為已進入短視程空域之第2點P2之第2位置資訊。又,CPU501作為推定部520發揮功能,基於第1點P1之位置、第2點P2之位置、及藉由飛行體100之第1感測器131於第1點P1進行感測而獲得之感測資訊,推定短視程空域之大小。
進而,CPU501作為設定部530發揮功能,基於所推定之短視程空域之大小、及於第1點P1獲得之感測資訊,設定安全性較短視程空域高之安全空域。又,CPU501作為進行如下控制之控制部540發揮功能,即,基於從搭載在飛行體100上之第2感測器132輸出之資訊,判定為無法繼續沿短視程路徑飛行時,使飛行體100移動至所設定之安全空域。
控制裝置500之硬碟503b作為資訊記憶部590發揮功能,保存飛行控制處理中使用之資訊。資訊記憶部590預先記憶有圖11所示之安全空域表格,該安全空域表格保存有與安全空域相關之資訊。安全空域表格將表示對安全空域設定之優先順序之資訊、表示安全空域中包含之點之位置的示出緯度、經度及GPS高度之最小值及最大值之位置資訊,以建立對應之方式予以保存。
又,資訊記憶部590預先記憶有如圖12所示之確認結果表格,該確認結果表格保存有表示預定空域中之障礙物之確認結果之確認結果資訊。確認結果表格保存有複數個記錄。又,各記錄中,將處於搬運業者進行物品搬運之地域上空之空域分割成1邊為預定大小之複數個立方空域而產生之表示複數個立方空域之其中一個空域之位置之位置資訊、與表示該複數個立方空域之該其中一個空域中之障礙物之確認結果之確認結果資訊,以建立對應之方式予以保存。
本實施例中,立方空域之位置資訊係表示該立方空域中所包含之點之位置的示出緯度、經度及GPS高度之最小值及最大值之資訊。又,確認結果資訊包含:存在確認資訊,其表示已確認立方空域中存在障礙物;不存在確認資訊,其表示已確認立方空域中不存在障礙物;及未確認資訊,其表示未確認立方空域中存在還是不存在障礙物。
又,本實施例中,對於確認結果表格中保存之確認結果資訊,例如於上午2點之預定時刻,由控制裝置500之CPU501執行未圖示之空域確認處理而予以更新。但不限於此,確認結果資訊例如亦可按1小時之預定時間間隔予以更新。
開始執行圖9之飛行控制處理後,控制裝置500之CPU501於執行最初之步驟即步驟S41之處理之前,產生2個與執行飛行控制處理之線程不同之線程。其次,CPU501按照所產生之一線程,與飛行控制處理並行地執行未圖示之資訊保存處理。資訊保存處理為如下處理,即,將於圖6之步驟S24中輸出之機身ID、及以該機身ID識別之飛行體100或200之飛行位置相關資訊,保存於資訊記憶部590預先記憶之如圖13所示之飛行位置相關表格中。
又,控制裝置500之CPU501按照另一線程,執行用以與由輔助者攜帶之終端裝置900進行語音通信之未圖示之語音通信處理。其後,CPU501於飛行控制處理即將結束之前,結束執行資訊保存處理之線程、及執行語音通信處理之線程。
於飛行位置相關表格中保存1個或複數個記錄。1個或複數個記錄中分別保存有飛行體100或200之機身ID「100」或「200」、及飛行體100或200之飛行位置相關資訊。與飛行體100之機身ID「100」建立對應之飛行位置相關資訊中包含時刻資訊、位置資訊、於該時刻資訊所表示之時刻且於該位置資訊所表示之位置獲得之感測資訊、及表示於該時刻下影像感測器131a之感測方向之感測方向資訊。又,該飛行位置相關資訊中包含之位置資訊係以緯度、經度及GPS高度表示於該時刻下飛行體100之飛行位置之資訊。進而,該飛行位置相關資訊包含之感測資訊包含對地風向風速資訊,即,以世界座標系統所具有之Xw軸方向之對地速度、Yw軸方向之對地速度及Zw軸方向之對地速度表示於該時刻該位置吹刮之風之風向及風速。又,該飛行位置相關資訊包含之感測資訊包含藉由於該時刻該位置進行之拍攝,由影像感測器131a獲得之圖像資訊。該飛行位置相關資訊中包含之感測方向資訊係表示該時刻之影像感測器131a之拍攝方向之資訊。與機身ID「200」建立對應之飛行位置相關資訊亦包含相同資訊。
開始執行未圖示之資訊保存處理後,控制裝置500之獲取部510於資料通信電路504a接收到機身ID及飛行位置相關資訊之前執行休眠處理。接收到機身ID及飛行位置相關資訊後,獲取部510從資料通信電路504a獲取該等資訊,控制部540將保存有所獲取之該等資訊之記錄追加至飛行位置相關表格中。其後,控制裝置500從接收到機身ID及飛行位置相關資訊之前休眠之處理開始反覆執行上述處理。
開始執行未圖示之語音通信處理後,控制裝置500之獲取部510執行從資料通信電路504a獲取從輔助者攜帶之終端裝置900傳送來之聲音資訊之處理。其次,控制部540基於獲取之聲音資訊,將表示輔助者之聲音之信號輸出至揚聲器509a。控制裝置500之揚聲器509a根據輸出之信號輸出聲音,由操作控制裝置500之工作人員確認輸出之聲音。
又,控制裝置500之獲取部510基於從麥克風509b輸出之信號,產生表示工作人員之聲音之聲音資訊,並以終端裝置900為目標,將產生之聲音資訊輸出至資料通信電路504a。從控制裝置500接收到聲音資訊之終端裝置900基於聲音資訊輸出聲音,由攜帶終端裝置900之輔助者確認輸出之聲音。
其次,控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,特定出與飛行體100之機身ID「100」建立對應之1個或複數個時刻資訊中表示最遲之時刻之時刻資訊。其次,獲取部510獲取與特定出之時刻資訊建立對應之圖像資訊,控制部540將基於獲取之圖像資訊產生之信號輸出至視訊卡505a。視訊卡505a基於從控制部540輸出之信號,輸出圖像信號,顯示裝置505b根據圖像信號來顯示圖像。
工作人員基於從揚聲器509a輸出之聲音或顯示裝置505b上顯示之圖像,確認飛行體100之高度異常時,對控制裝置500之輸入裝置505c進行用於使飛行體100之高度下降或上升之操作。
當控制裝置500之輸入裝置505c輸入與該操作對應之信號時,控制裝置500之控制部540產生表示GPS高度較飛行體100之飛行位置之GPS高度低或高之代替路徑之資訊。其次,控制部540以飛行體100為目標,將包含表示產生之代替路徑之資訊且命令將飛行體100之飛行路徑變更為該代替路徑之路徑變更命令及高度變更許可輸出至資料通信電路504a。其後,控制裝置500從獲取聲音資訊之處理起反覆執行上述處理。
飛行體100接收到路徑變更命令後,按照路徑變更命令將飛行路徑變更為代替路徑,自主地使高度下降或上升而沿代替路徑飛行。
與此相對,工作人員當已確認飛行體100之飛行高度無異常時,不進行用以使高度變化之操作,因此,控制裝置500不輸出路徑變更命令,而是從獲取聲音資訊之處理起反覆執行上述處理。因此,飛行體100自主地沿飛行路徑繼續飛行。
開始執行圖9所示之飛行控制處理後,控制裝置500之控制部540以終端裝置900為目標,將請求傳送表示終端裝置900之位置之位置資訊之請求輸出至資料通信電路504a。控制裝置500之資料通信電路504a將請求傳送至終端裝置900後,從終端裝置900接收到位置資訊時,控制裝置500之獲取部510從資料通信電路504a獲取終端裝置900之位置資訊。其次,控制部540根據表示終端裝置900之位置之位置資訊,設定表示為輔助者所處之地點且飛行體100之飛行控制得到輔助之輔助點之參數(步驟S41)。
其次,控制裝置500之獲取部510基於輸入裝置505c根據工作人員之操作而輸出之信號,獲取表示物品之搬運目的地之地址之資訊。其後,獲取部510從資訊記憶部590獲取表示緯度、經度及GPS高度之資訊,該表示緯度、經度及GPS高度之資訊與所獲取之表示地址之資訊預先建立對應地被記憶。
其次,控制裝置500之控制部540以飛行體100為目標,將請求傳送表示飛行體100之位置之位置資訊之請求輸出至資料通信電路504a。控制裝置500之資料通信電路504a將請求傳送至飛行體100後,從飛行體100接收到位置資訊時,控制裝置500之獲取部510從資料通信電路504a獲取飛行體100之位置資訊。
其後,控制裝置500之控制部540例如從資訊記憶部590讀出未圖示之部分路徑表格,該部分路徑表格保存有與道路、河川及山林之上空等飛行體100可飛行之部分路徑相關之資訊。部分路徑表格中預先保存有複數個記錄,作為部分路徑之邊緣之起點節點之緯度、經度及GPS高度、該邊緣之終點節點之緯度、經度及GPS高度、及表示該邊緣之距離之資訊建立對應地預先保存於各記錄中。
其次,控制裝置500之控制部540使用飛行體100之位置、複數個邊緣之起點節點及終點節點、搬運目的地之緯度、經度及GPS高度,執行例如狄格斯特演算法等路徑探索演算法。藉此,控制部540藉由組合部分路徑,來決定從飛行體100之位置到達搬運目的地之最短整體路徑。其次,控制部540將令飛行體100飛行之搬運路徑設定為最短整體路徑(步驟S42),以飛行體100為目標,將包含表示所設定之搬運路徑之資訊之飛行命令輸出至資料通信電路504a(步驟S43)。
其次,控制裝置500之獲取部510判定是否從按照飛行命令飛行之飛行體100接收到告知檢測出短視程空域之檢測報告(步驟S44)。此時,獲取部510嘗試從資料通信電路504a獲取檢測報告,於未獲取檢測報告之情形時,判定為未接收到檢測報告(步驟S44;否)。其次,獲取部510判定是否從飛行體100接收到到達報告(步驟S45)。此時,獲取部510嘗試從資料通信電路504a獲取到達報告,於未獲取到達報告之情形時,判定為未接收到到達報告(步驟S45;否)。其後,控制裝置500從步驟S44起反覆執行上述處理。
步驟S44中,控制裝置500之獲取部510於從資料通信電路504a獲取了檢測報告之情形時,判定為接收到檢測報告(步驟S44;是)。其次,獲取部510從獲取之檢測報告,獲取表示檢測出短視程空域之第1點P1之第1位置資訊(步驟S46)。
其次,控制裝置500之獲取部510判定是否接收到告知從飛行體100進入短視程空域之入域報告(步驟S47)。此時,獲取部510嘗試從資料通信電路504a獲取入域報告,於未獲取入域報告之情形時,判定為未接收到入域報告(步驟S47;否)。其次,控制裝置500判定是否從飛行體100接收到到達報告(步驟S48)。此時,控制裝置500當判定未接收到到達報告時(步驟S48;否),從步驟S47起反覆執行上述處理。
步驟S47中,控制裝置500之獲取部510於從資料通信電路504a獲取了入域報告之情形時,判定為接收到入域報告(步驟S47;是)。其次,獲取部510從所獲取之入域報告,獲取表示判定飛行體100進入短視程空域之第2點P2之第2位置資訊(步驟S49)。其後,控制裝置500執行推定短視程空域之大小之如圖14所示之大小推定處理(步驟S50)。
開始執行大小推定處理後,控制裝置500之獲取部510獲取利用飛行體100所上搭載之第1感測器131於第1點P1獲得之感測資訊、及表示第1感測器131於第1點P1之感測方向之感測方向資訊(步驟S61)。因此,獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與於圖9之步驟S46中獲取之第1位置資訊、及飛行體100之機身ID「100」建立對應之感測資訊、及表示感測方向之感測方向資訊。
其次,控制裝置500之推定部520藉由執行與圖6之步驟S27相同之處理,而從已獲取之感測資訊所表示之圖像中檢測短視程圖像區域。又,推定部520檢測該圖像所包含之圖像區域中,與短視程圖像區域不同之區域,作為對應於非短視程空域之非短視程圖像區域。進而,推定部520檢測短視程圖像區域與非短視程圖像區域之交界處之圖像區域,作為對應於短視程空域與非短視程空域之交界面之交界圖像區域(步驟S62)。
其次,本實施例中,控制裝置500之推定部520假設短視程空域之形狀為長方體形狀,短視程空域與非短視程空域之一交界面如圖7所示,與影像感測器131a之拍攝方向垂直,但假定之短視程空域之形狀不限於此。
其後,控制裝置500之推定部520設定圖像座標系統,該圖像座標系統係以於第1點P1獲得之圖像資訊所表示之圖像之中心點為原點,具有將主掃描方向設為正方向之Xp軸、及將副掃描方向設為正方向之Yp軸。如此設定圖像座標系統後,拍攝對象點越是朝向飛行體100之前方向位於較被調整為與飛行體100之前方向平行之影像感測器131a之光軸靠右側,與該拍攝對象點對應之像素之Xp座標值越大。又,拍攝對象點越是位於較影像感測器131a之光軸靠下側,與該拍攝對象點對應之像素之Yp座標值越大。
因此,控制裝置500之推定部520檢測交界圖像區域所包含之像素中Xp座標值最大之像素,作為於短視程空域與非視程空域之交界面上之複數個點中,朝向飛行體100之前進方向位於最右側之如圖7所示之點(以下,稱為右端點)PEr所對應之像素。同樣,推定部520檢測交界圖像區域所包含之像素中,Xp座標值最小之像素,作為交界面上之複數個點中,朝向飛行體100之前進方向位於最左側之如圖7所示之點(以下,稱為左端點)PEl所對應之像素。
同樣,控制裝置500之推定部520檢測交界圖像區域所包含之像素中,Yp座標值最大之像素及Yp座標值最小之像素,作為與交界面上之複數個點中,朝向飛行體100之前進方向位於最下側之未圖示之點(以下,稱為下端點)PEb、及位於最上側之未圖示之點(以下,稱為上端點)PEt分別對應之像素。
其後,控制裝置500之獲取部510獲取資訊記憶部590預先記憶之表示影像感測器131a之焦點距離之資訊、及表示影像感測器131a具備之受光元件之大小之資訊。其次,推定部520基於影像感測器131a之焦點距離、影像感測器131a之受光元件之大小、與右端點PEr對應之像素之Xp座標值及Yp座標值、影像感測器131a於第1點P1之感測方向、及第1點P1之位置,算出通過第1點P1及右端點PEr之直線之使用世界座標系統之方程式。
其後,控制裝置500之推定部520使用算出之方程式及感測方向資訊,算出從第1點P1朝向右端點PEr之方向與感測方向即飛行體100之前方向所成之角度ψr。本實施例中,飛行體100一面使飛行體100之前方向與飛行體100之前進方向一致,一面沿飛行路徑飛行。因此,角度ψr係飛行體100之前進方向與從第1點P1朝向右端點PEr之方向所成之角度。
控制裝置500之推定部520藉由執行相同之資訊處理,算出飛行體100之前進方向與從第1點P1朝向左端點PEl之方向所成之角度ψl。又,推定部520同樣算出飛行體100之前進方向與從第1點P1朝向上端點PEt之方向所成之未圖示之角度ψt、及飛行體100之前進方向與從第1點P1朝向下端點PEb之方向所成之未圖示之角度ψb(步驟S63)。
其後,控制裝置500之推定部520基於在圖9之步驟S46中獲取之第1位置資訊、及於步驟S49中獲取之第2位置資訊,算出第1點P1距第2點P2之水平方向之距離(以下,稱為水平距離)。第2點P2係被判定為飛行體100已進入短視程空域之點,因此,算出之第1點P1距第2點P2之水平距離為飛行體100於第2點P2飛行之第2時刻,從第1點P1到短視程空域之水平距離L2(步驟S64)。
其次,控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與圖9之步驟S46中獲取之第1位置資訊、及飛行體100之機身ID「100」建立了對應之時刻資訊,以特定出飛行體100於第1點P1飛行之第1時刻。同樣,獲取部510於飛行位置相關表格中,獲取與步驟S49中獲取之第2位置資訊、及機身ID「100」建立了對應之時刻資訊,以特定出飛行體100於第2點P2飛行之第2時刻。
其次,控制裝置500之獲取部510獲取時刻資訊及與該時刻資訊建立對應之對地風向風速資訊,該時刻資訊表示飛行位置相關表格中與機身ID「100」建立對應之1個或複數個時刻資訊分別表示之1個或複數個時刻中,早於第2時刻之時刻,且最接近第2時刻之時刻。藉此,獲取部510特定出第2時刻之前一時刻、及於第2時刻之前一時刻於飛行體100之位置吹刮之風之對地風向及對地風速。
其後,控制裝置500之推定部520假定從第2時刻之前一時刻至第2時刻期間,於短視程空域中亦同樣吹刮著與於第2時刻之前一時刻在飛行體100之位置吹刮之風之風向及風速相同風向及風速之風。因此,本實施例中,推定部520推定從第2時刻之前一時刻至第2時刻期間之短視程空域之移動方向為與朝向從該風向吹刮之風之下風向(leeward)之方向相同之方向,且短視程空域之移動速度為與該風速相同之速度。
但不限於此,控制裝置500之推定部520亦可基於例如山、或丘陵、或山谷、或懸崖之類之短視程空域之下風向之地形、及該風向,推定從第2時刻之前一時刻至第2時刻期間之短視程空域之移動方向為與朝向從該風向吹刮之風之下風向之方向不同的方向。又,控制裝置500之推定部520亦可推定從第2時刻之前一時刻至第2時刻期間之短視程空域之移動速度為較該風速慢預定之速度或慢預定之比率之速度。
因此,推定部520基於第2時刻時第1點P1距短視程空域之水平距離L2、及第2時刻之前一時刻時之對地風向及對地風速,推定第2時刻之前一時刻時第1點P1距短視程空域之水平距離。
其後,控制裝置500之推定部520當判定第2時刻之前一時刻為第1時刻時,特定出推定之水平距離為第1時刻時飛行體100距短視程空域之水平距離L1(步驟S65)。做出此種特定之原因在於,於第1時刻,飛行體100在第1點P1飛行。
與此相對,控制裝置500之推定部520當判定第2時刻之前一時刻並非第1時刻時,關注第2時刻之前一時刻。其後,推定部520執行推定於所關注時刻之前一時刻時,第1點P1距短視程空域之水平距離之處理。其次,推定部520當判定所關注時刻之前一時刻為第1時刻時,特定出推定之水平距離為水平距離L1。
與此相對,控制裝置500之推定部520當判定所關注時刻之前一時刻並非第1時刻時,關注所關注時刻之前一時刻。其後,推定部520從推定於所關注時刻之前一時刻時,第1點P1距短視程空域之水平距離之處理起反覆執行上述處理。
特定出第1時刻時飛行體100距短視程空域之水平距離L1後,控制裝置500之推定部520基於與右端點PEr及左端點PEl分別對應之2個像素之Xp座標值,判定該2個像素是否位於隔著圖像中心之位置,或者該2個像素是否均位於較圖像中心靠右側或左側之位置。此時,推定部520當判定與右端點PEr及左端點PEl分別對應之2個像素位於隔著圖像中心之位置,使用下述式(1)來推定短視程空域之水平方向之大小W。與此相對,控制裝置500之推定部520當判定該2個像素均位於較圖像中心靠右側或左側時,使用下述式(2)來推定短視程空域之水平方向之大小W。
水平方向之大小W=L1×tanψl+L1×tanψr…(1)
水平方向之大小W=|L1×tanψl-L1×tanψr|…(2)
其中,L1為第1時刻時飛行體100距短視程空域之水平距離,ψl係從第1點P1朝向左端點PEl之方向與飛行體100之前進方向所成之角度,且ψr係從第1點P1朝向右端點PEr之方向與飛行體100之前進方向所成之角度。
同樣,控制裝置500之推定部520基於飛行體100距短視程空域之水平距離L1、以及從第1點P1朝向上端點PEt之方向與飛行體100之前進方向所成之角度ψt、及從第1點P1朝向下端點PEb之方向與飛行體100之前進方向所成之角度ψb,推定短視程空域之鉛直方向之大小(步驟S66)。
本實施例中,控制裝置500之推定部520推定短視程空域之縱深方向之大小與水平方向之大小W相等,但不限於此,亦可推定為大於或小於水平方向之大小W。其後,推定部520結束執行大小推定處理。
於圖9之步驟S50中執行大小推定處理後,控制裝置500之推定部520基於所推定之短視程空域之水平方向之大小及鉛直方向之大小、以及第1點P1之位置,執行推定第1時刻之短視程空域之位置之位置推定處理(步驟S51)。本實施例中,短視程空域之形狀被假定為長方體形狀,因此短視程空域之位置係以短視程空域具有之8個頂點之緯度、經度及GPS高度表示,但不限於此。
此處,於與左端點PEl對應之像素位於較圖像中心靠左之情形時,朝向第1時刻時之飛行體100之前進方向,短視程空域所具有之近前左下方之頂點位於較第1點P1之位置更靠左相當於水平距離L1×tanψl之位置。與此相對,於該像素位於較圖像中心靠右之情形時,短視程空域之近前左下方之頂點位於較第1點P1之位置更靠右相當於水平距離L1×tanψl之位置。又,於該像素位於較圖像中心更靠下之情形時,短視程空域之近前左下方之頂點位於較第1點P1之位置更靠下相當於水平距離L1×tanψb之位置。與此相對,於該像素位於較圖像中心更靠上之情形時,短視程空域之近前左下方之頂點位於較第1點P1之位置更靠上相當於水平距離L1×tanψb。
因此,控制裝置500之推定部520基於第1點P1之緯度、經度及GPS高度、水平距離L1×tanψl及水平距離L1×tanψb,算出短視程空域具有之左下方近前之頂點之緯度、經度及GPS高度。同樣,推定部520算出短視程空域具有之近前左上方之頂點、近前右上方之頂點、及近前右下方之頂點之緯度、經度及GPS高度。
又,朝向第1時刻時之飛行體100之前進方向,短視程空域具有之深測左下方之頂點、深測左上方之頂點、深測右上方之頂點及深測右下方之頂點分別以與短視程空域之水平方向之大小W相等之距離,位於較近前左下方之頂點、近前左上方之頂點、近前右上方之頂點及近前右下方之頂點更靠深側。因此,控制裝置500之推定部520基於近前左下方之頂點、近前左上方之頂點、近前右上方之頂點、及近前右下方之頂點之緯度、經度及GPS高度、以及短視程空域之水平方向之大小W,分別算出深測左下方之頂點、深測左上方之頂點、深測右上方之頂點、及深測右下方之頂點之緯度、經度及GPS高度。
以此方式,推定第1時刻之短視程空域之位置時,控制裝置500之推定部520於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與表示第1時刻之時刻資訊、及飛行體100之機身ID「100」建立對應之對地風向風速資訊。藉此,推定部520特定出於第1時刻在飛行體100之位置吹刮之風之對地風向及對地風速。
其次,控制裝置500之推定部520獲取時刻資訊、及與該時刻資訊建立對應之對地風向風速資訊,上述時刻資訊表示飛行位置相關表格中與機身ID「100」建立對應之1個或複數個時刻資訊各自所示之1個或複數個時刻中,較第1時刻靠後且最接近第1時刻之時刻。藉此,推定部520特定出第1時刻之後一時刻、及於第1時刻之後一時刻在飛行體100之位置吹刮之風之對地風向及對地風速。
其後,控制裝置500之推定部520假定從第1時刻至第1時刻之後一時刻期間,於短視程空域中亦同樣吹刮著與於第1時刻在飛行體100之位置吹刮之風之風向及風速相同風向及風速之風。因此,本實施例中,推定部520推定從第1時刻至第1時刻之後一時刻期間之短視程空域之移動方向為與朝向從該風向吹刮之風之下風向之方向相同之方向,且短視程空域之移動速度為與該風速相同之速度。
但不限於此,控制裝置500之推定部520亦可基於短視程空域之下風向之地形與該風向,推定從第1時刻至第1時刻之後一時刻期間之短視程空域之移動方向為與朝向從該風向吹刮之風之下風向之方向不同的方向。又,控制裝置500之推定部520亦可推定從第1時刻至第1時刻之後一時刻期間之短視程空域之移動速度為較該風速慢預定之速度或慢預定之比率之速度。
因此,控制裝置500之推定部520基於所推定之第1時刻之短視程空域之位置、及第1時刻之對地風向及對地風速,推定第1時刻之後一時刻之短視程空域之位置。
其後,控制裝置500之推定部520關注第1時刻之後一時刻,執行判定是否存在所關注時刻之後一時刻。此時,當判定不存在所關注時刻之後一時刻時,推定所關注時刻之短視程空域之位置為當前之短視程空域之位置。
與此相對,控制裝置500之推定部520當判定存在所關注時刻之後一時刻時,推定該後一時刻之短視程空域之位置。其後,推定部520關注該後一時刻,從判定是否存在所關注時刻之後一時刻之處理起反覆執行上述處理。
以此方式,推定當前之短視程空域之位置後,控制裝置500執行基於當前之短視程空域之位置來設定安全空域之如圖15所示之安全空域設定處理(步驟S52)。
開始執行安全空域設定處理後,控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與表示第1時刻之時刻資訊、飛行體100之機身ID「100」建立對應之位置資訊、感測資訊中包含之圖像資訊及感測方向資訊。藉此,獲取部510特定出於第1時刻由飛行體100之影像感測器131a進行拍攝之拍攝位置、影像感測器131a藉由拍攝獲得之圖像、及影像感測器131a之拍攝方向。又,獲取部510於飛行位置相關表格中,獲取與表示第1時刻之後一時刻或前一時刻之時刻資訊及機身ID「100」建立對應之位置資訊、圖像資訊及感測方向資訊。
其後,控制裝置500之設定部530針對該等兩個圖像資訊分別表示之兩個圖像,例如藉由進行模板匹配來檢測與障礙物對應之圖像區域、及與人對應之圖像區域。表示模擬障礙物之資訊、及表示模擬人之資訊只要由資訊記憶部590預先記憶即可。
其次,控制裝置500之獲取部510從資訊記憶部590獲取表示影像感測器131a之焦點距離之資訊、及表示影像感測器131a具備之受光元件之大小之資訊。其後,設定部530基於兩個圖像中與障礙物對應之圖像區域之視差、與人對應之圖像區域之視差、兩個圖像之拍攝位置及拍攝方向、焦點距離、受光元件之大小,檢測障礙物及人之位置(步驟S71)。
其後,控制裝置500之設定部530基於檢測出之障礙物之位置、及短視程空域之推定位置來設定安全空域(步驟S72)。因此,設定部530將作為與當前之短視程空域不同空域之當前之非短視程空域分割為1邊為預定大小之複數個立方空域,特定出藉由分割產生之複數個非短視程空域之位置。本實施例中,預定大小為「1」米,但不限於此,可大於「1」米,亦可小於「1」米。預定大小之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
其後,控制裝置500之設定部530基於複數個非短視程空域之位置、及障礙物之位置,於複數個非短視程空域中,特定出存在障礙物之障礙空域,將特定出之障礙空域從複數個非短視程空域中排除。
其次,控制裝置500之設定部530將障礙空域經排除之複數個非短視程空域中於第1時刻為短視程空域之空域,特定為無法基於在第1時刻獲得之感測資訊判定是否存在障礙物之無法判定空域。其後,設定部530從障礙空域經排除之複數個非短視程空域中,排除無法判定空域。
其次,控制裝置500之設定部530判定障礙空域及無法判定空域經排除之複數個非短視程空域中不存在障礙物。其後,設定部530將障礙空域及無法判定空域經排除之複數個非短視程空域設定為安全性較短視程空域高之安全空域。如此設定安全空域之原因在於,障礙空域及無法判定空域經排除之複數個非短視程空域與判定為存在障礙物之短視程空域相比,飛行體100接觸到障礙物之可能性較低,飛行體100可更安全地飛行。
其後,控制裝置500之設定部530基於所檢測出之人之位置,對複數個安全空域設定優先順序(步驟S73)。因此,設定部530執行關注複數個安全空域中未關注之安全空域之一之處理。其次,設定部530對位於所關注之安全空域下方之人數進行計數,之後從關注未關注之安全空域之一之處理起反覆執行上述處理,直至不再有未關注之安全空域為止。其後,設定部530對複數個安全空域分別設定優先順序,經計數之人數越少,優先順序越高。如此設定優先順序之原因在於,人更少或無人之地域上空之空域相較人更多之地域上空之空域來說,更適合作為飛行體100飛行之空域。人更少或無人之地域上空之空域更合適之原因在於,例如於飛行體100因與障礙物接觸或故障等而落下之情形時,或於緊急著陸之情形時,飛行體100與人接觸之可能性更低或無接觸之可能性。
其後,控制裝置500之設定部530基於在圖9之步驟S41中以預定之參數表示之輔助點之位置、及當前之短視程空域之位置,特定出與輔助點之間存在短視程空域之安全空域、及與輔助點之間不存在短視程空域之安全空域。當飛行體100於與輔助點之間存在短視程空域之安全空域飛行時,處於輔助點之輔助者無法視認飛行體100,因此無法將飛行體100之視認結果傳達至操作控制裝置500之工作人員,飛行控制未得到輔助。因此,設定部530判定所特定出之安全空域為未進行飛行控制輔助之無輔助空域。
因此,控制裝置500之設定部530執行關注複數個安全空域中未關注之安全空域之一之處理。其次,設定部530基於關注之安全空域之位置、及輔助點之位置,算出表示從輔助點之位置到達關注之安全空域之位置之線段之方程式。其次,設定部530基於算出之方程式、及短視程空域之位置,判定該線段是否一部分或全部包含於短視程空域中。此時,設定部530當判定該線段之一部分或全部包含於短視程空域中時,判定關注之安全空域為與輔助點之間存在短視程空域之無輔助空域。與此相對,設定部530當判定該線段全部不包含於短視程空域時,判定關注之安全空域為與輔助點之間不存在短視程空域之空域。其後,設定部530從關注未關注之安全空域之一之處理起反覆執行上述處理,直至不再有未關注之安全空域為止。
同樣,控制裝置500之設定部530基於與輔助點之間不存在短視程空域之安全空域之位置、輔助點之位置、及檢測出之障礙物之位置,特定出與輔助點之間存在障礙物之安全空域、及與輔助點之間不存在短視程空域及障礙物之安全空域。其次,設定部530判定與輔助點之間存在障礙物之安全空域為無輔助空域,與輔助點之間不存在短視程空域及障礙物之安全空域為進行飛行控制之輔助之有輔助空域。
其後,控制裝置500之設定部530當存在基於人之位置設定之優先順序相同之複數個安全空域時,於該複數個安全空域中,以有輔助空域之優先順序高於無輔助空域之優先順序之方式,重新設定優先順序(步驟S74)。
其次,控制裝置500之控制部540將表示對安全空域設定之優先順序之資訊與表示安全空域中所包含之點之緯度、經度及GPS高度之最小值及最大值之位置資訊建立對應地保存於圖11之安全空域表格之後(步驟S75),結束執行安全空域設定處理。
於圖9之步驟S52中,執行安全空域設定處理後,控制裝置500之獲取部510判定是否從飛行體100接收到告知滿足異常條件之異常報告(步驟S53)。此時,獲取部510嘗試從資料通信電路504a獲取異常報告,於獲取了異常報告之情形時,判定為接收到異常報告(步驟S53;是)。其次,控制裝置500執行圖16所示之能否繼續飛行之判定處理,判定能否使飛行體100繼續沿短視程路徑飛行 (步驟S54)。
開始執行能否繼續飛行之判定處理後,控制裝置500之獲取部510從報告中獲取感測器ID,該感測器ID供識別輸出了滿足異常條件之資訊之第2感測器132(步驟S81)。
其次,控制裝置500之控制部540判定所獲取之感測器ID中是否包含高度感測器132a之感測器ID。此時,控制部540當判定包含高度感測器132a之感測器ID時,判定從高度感測器132a輸出之高度資訊滿足高度感測器132a之異常條件(步驟S82;是)。因此,控制部540判定高度資訊所表示之對地高度與飛行體100之實際對地高度之差異較高度感測器132a之誤差大。
其次,控制裝置500之控制部540於無關於是否包含LiDAR感測器132b之感測器ID,而判定為飛行體100無法繼續沿通過短視程空域之短視程路徑飛行後(步驟S83),結束執行繼續飛行判定處理。
做出此種判定之原因在於,若高度資訊所表示之對地高度與實際對地高度之差異較誤差更大,則飛行體100無法於法令規定了對地高度範圍之飛行許可空域內繼續沿短視程路徑飛行。
步驟S82中,控制裝置500之控制部540當判定不包含高度感測器132a之感測器ID時,判定不滿足高度感測器132a之異常條件(步驟S82;否)。因此,控制部540判定從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊滿足LiDAR感測器132b之異常條件。因此,控制部540判定為無法基於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊來偵測障礙物。
其次,控制裝置500之控制部540將於圖9之步驟S51中推定了位置之當前之短視程空域分割為1邊為預定大小之複數個立方空域,特定出藉由分割產生之複數個短視程空域之位置。其後,控制部540基於路徑資訊所表示之複數個到達點之位置、及複數個短視程空域之位置,於複數個短視程空域中,特定出飛行路徑通過之1個或複數個空域(以下,稱為通過短視程空域)之位置(步驟S84)。
其次,控制裝置500之獲取部510於圖12之確認結果表格中,獲取與分別表示1個或複數個通過短視程空域之位置之位置資訊分別建立對應之1個或複數個確認結果資訊(步驟S85)。其後,控制裝置500之控制部540判定1個或複數個確認結果資訊是否全部為表示已確認不存在障礙物之不存在確認資訊(步驟S86)。此時,控制部540當判定所獲取之1個或複數個確認結果資訊全部為不存在確認資訊時(步驟S86;是),判定為即便無法基於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊偵測障礙物,亦可使通過短視程空域之短視程路徑之飛行體100之飛行繼續(步驟S87),從而結束執行能否繼續飛行之判定處理。
步驟S85中,控制裝置500之控制部540於判定所獲取之1個或複數個確認結果資訊之1個以上並非不存在資訊之情形時(步驟S86;否),判定複數個確認結果資訊之1個以上為表示已確認存在障礙物之存在確認資訊、或未確認存在還是不存在障礙物之未確認資訊。其次,控制部540由於無法基於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊來偵測障礙物,故判定為無法使通過已確認存在障礙物、或未確認存在還是不存在障礙物之空域之短視程路徑之飛行繼續(步驟S83)。其後,控制部540結束執行能否繼續飛行之判定處理。
於能否繼續飛行之判定處理中,當判定為可繼續沿短視程路徑飛行時(圖9之步驟S55;是),控制裝置500從步驟S51起反覆執行上述處理。與此相對,當判定為無法繼續沿短視程路徑飛行時(步驟S55;否),控制裝置500執行使飛行體100移動至安全空域之如圖17所示之空域移動控制處理(步驟S56)。
開始執行空域移動控制處理後,控制裝置500之獲取部510從異常報告中獲取表示判定為滿足異常條件之第3點P3之第3位置資訊(步驟S91)。其次,獲取部510從圖11之安全空域表格中,獲取複數個資訊,即,表示所獲取之第3位置資訊所表示之第3點P3之GPS高度以下之GPS高度之最小值、及第3點P3之GPS高度以上之GPS高度之最大值之安全空域之位置資訊;及表示與該位置資訊建立對應之優先順序之資訊。藉此,獲取部510特定出飛行體100可於限制了GPS高度變更之狀態下移動之複數個安全空域。
其次,控制裝置500之控制部540從特定出之複數個安全空域中,按照距第3點P3之距離由近及遠之順序,選擇預定個數之安全空域。本實施例中,飛行體100之位置距安全空域之距離意味著飛行體100之位置與安全空域之中心點之距離,但不限於此。
其後,控制裝置500之控制部540從所選擇之複數個安全空域中,基於優先順序選擇1個安全空域(步驟S92)。本實施例中,控制部540選擇優先順序最高之安全空域,但不限於此,可選擇優先順序第N(其中,N為2以上之自然數)高之安全空域,亦可基於軟體隨機數選擇1個安全空域。
其次,控制裝置500之控制部540藉由執行與圖9之步驟S42相同之處理,設定從飛行體100之位置通過所選擇之安全空域,到達移動目的地之代替路徑(步驟S93)。其次,控制部540以飛行體100為目標,將包含表示代替路徑之路徑資訊且命令將飛行路徑變更為路徑資訊所表示之代替路徑之路徑變更命令、及於短視程空域飛行期間限制高度變更之高度變更限制輸出至資料通信電路504a(步驟S94)。以此方式,控制部540不進行使飛行體100之高度變更之高度變更控制,而進行使飛行體100移動至位於飛行體100之GPS高度之安全空域之第1控制。
進行此種第1控制之原因在於,於滿足高度感測器132a之異常條件之情形時,對飛行體100進行高度變更控制時,相較不滿足異常條件之情形時,飛行體100從飛行許可空域離開並進入飛行禁止空域之可能性更高。
本實施例中,例舉如下情形為具體例進行說明,即,圖6之步驟S34中飛行體100輸出異常報告後至圖17之步驟S94中進行使飛行體100移動至安全空域之第1控制期間,飛行體100於短視程空域中繼續飛行。因此,接收到路徑變更命令及高度變更限制之飛行體100於將飛行路徑變更為代替路徑後,限制高度變更並沿代替路徑飛行,直至判定為離開短視程空域為止。因此,飛行體100維持螺旋槳111至114之每單位時間之轉數不變更,直至離開短視程空域為止。其次,判定離開短視程空域後,飛行體100因不再滿足高度感測器132a之異常條件,故判別為無須限制高度變更。其後,飛行體100視需要一面變更高度,一面按照代替路徑通過安全空域飛行至移動目的地。
但不限於此,飛行體100亦可於輸出異常報告後執行第1控制期間,離開短視程空域。該情形時,接收到路徑變更命令及高度變更限制之飛行體100於將飛行路徑變更為代替路徑後,判定為無須限制高度變更,視需要一面變更高度,一面按照代替路徑通過安全空域飛行至移動目的地。
其次,控制裝置500之控制部540藉由執行與圖16之步驟S82相同之處理,判定是否滿足高度感測器132a之異常條件(步驟S95)。此時,當判定滿足高度感測器132a之異常條件時(步驟S95;是),控制裝置500之獲取部510判定是否從按照路徑變更命令沿代替路徑飛行之飛行體100,接收到告知離開短視程空域之出域報告(步驟S96)。此時,獲取部510執行嘗試從資料通信電路504a獲取出域報告之處理,於未獲取出域報告之情形時,判定為未接收到出域報告(步驟S96;否)。其後,獲取部510休眠預定時間後,反覆執行步驟S96之處理。
與此相對,控制裝置500之獲取部510獲取出域報告後,判定為接收到出域報告(步驟S96;是),結束執行空域移動控制處理。
步驟S95中,控制裝置500之控制部540當判定為不滿足高度感測器132a之異常條件時(步驟S95;否),判定為滿足LiDAR感測器132b之異常條件。其次,獲取部510藉由執行與步驟S96相同之處理,判定是否接收到出域報告(步驟S97)。此時,獲取部510當接收到出域報告時(步驟S97;是),結束執行空域移動控制處理。
與此相對,控制裝置500之獲取部510當判定未接收到出域報告時(步驟S97;否),於圖13之飛行位置相關表格中保存之複數個記錄所分別保存之時刻資訊中,獲取與表示最遲時刻之時刻資訊、飛行體100之機身ID「100」建立對應之位置資訊(以下,稱為最新之位置資訊)(步驟S98)。
其後,控制裝置500之控制部540算出於步驟S94中開始第1控制後,飛行體100移動之距離。因此,控制部540算出第3位置資訊所表示之第3點P3距最新之位置資訊所表示之飛行體100之位置之距離(步驟S99)。
其次,控制裝置500之獲取部510從資訊記憶部590獲取表示預定之移動距離之資訊。本實施例中,預定之移動距離為「100」米,但不限於此,可長於「100」米,亦可短於「100」米。預定之移動距離之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
其次,控制裝置500之控制部540判定算出之距離是否為預定之移動距離以上(步驟S100)。此時,控制部540當判定算出之距離未達預定之移動距離時(步驟S100;否),從步驟S97起反覆執行上述處理。
與此相對,當判定算出之距離為預定之移動距離以上時(步驟S100;是),控制裝置500之控制部540獲取複數個資訊:表示較最新之位置資訊所表示之飛行體100之GPS高度更高之GPS高度之最小值的安全空域之位置資訊;及表示與該位置資訊建立對應之優先順序之資訊。藉此,獲取部510特定出複數個位於飛行體100上方之安全空域。
其次,控制裝置500之控制部540從特定出之複數個安全空域中,按照距最新之位置資訊所表示之飛行體100之位置之距離由近及遠之順序,選擇預定個數之安全空域。其後,控制部540從所選擇之複數個安全空域中,基於優先順序選擇1個安全空域(步驟S101)。本實施例中,控制部540選擇優先順序最高之安全空域,但亦可選擇優先順序第N(其中,N為2以上之自然數)高之安全空域,亦可基於軟體隨機數選擇1個安全空域。
其次,控制裝置500之控制部540藉由執行與步驟S93相同之處理,設定從飛行體100之位置通過所選擇之飛行體100上方之安全空域,到達移動目的地之代替路徑(步驟S102)。其後,控制部540以飛行體100為目標,將包含表示設定之代替路徑之路徑資訊且命令將飛行路徑變更為路徑資訊所表示之代替路徑之路徑變更命令、及許可高度變更之高度變更許可,輸出至資料通信電路504a(步驟S103)。以此方式,控制部540進行使飛行體100之高度變更之高度變更控制,並且進行使飛行體100移動至位於飛行體100上方之安全空域之第2控制。
接收到步驟S103中輸出之路徑變更命令之飛行體100將飛行路徑變更為代替路徑後,於判定離開短視程空域之前,變更高度並沿代替路徑飛行。因此,飛行體100將螺旋槳111至114之每單位時間之轉數變更。
其次,控制裝置500之獲取部510藉由執行與步驟S96相同之處理,判定是否接收到出域報告(步驟S104)。此時,獲取部510當判定未接收到出域報告時(步驟S104;否),反覆執行步驟S104之處理。與此相對,控制裝置500之獲取部510當判定接收到出域報告時(步驟S104;是),結束執行空域移動控制處理。
控制裝置500於圖9之步驟S56中執行空域移動控制處理後,從步驟S44起反覆執行上述處理。
步驟S53中,控制裝置500之獲取部510當判定未接收到異常報告時(步驟S53;否),藉由執行與圖17之步驟S96相同之處理,判定是否接收到出域報告(步驟S57)。此時,獲取部510當判定接收到出域報告時(步驟S57;是),從步驟S44起反覆執行上述處理。
與此相對,控制裝置500之獲取部510當判定未接收到出域報告時(步驟S57;否),藉由執行與步驟S45相同之處理,判定是否接收到到達報告(步驟S58)。此時,獲取部510當判定未接收到到達報告時(步驟S58;否),從步驟S51起反覆執行上述處理。
於步驟S45、S48或S58中,控制裝置500之獲取部510當判定接收到到達報告時(步驟S45、S48或S58;是),結束執行飛行控制處理。
本實施例中,說明了搬運業者之工作人員將物品儲存於飛行體100,但不限於此,工作人員亦可將物品儲存於飛行體200。該情形時,工作人員只要對控制裝置500之輸入裝置505c進行用以輸入物品之搬運目的地之地址、飛行體200之機身ID「200」之操作即可。又,控制裝置500之CPU501只要藉由根據從輸入裝置505c輸出之信號,執行圖9所示之飛行控制處理。使飛行體200飛行至搬運目的地即可。又,該情形時,CPU501藉由與飛行控制處理並行地執行未圖示之資訊保存處理,而將飛行體200之機身ID「200」、及飛行體200之飛行位置相關資訊保存於圖13之飛行位置相關表格中。
控制裝置500之CPU501於預定時刻到來時,執行基於圖13之飛行位置相關表格中保存之飛行位置相關資訊,確認預定之立方空域中是否存在障礙物之未圖示之空域確認處理。
開始執行未圖示之空域確認處理後,控制裝置500之獲取部510執行判定圖12之確認結果表格中保存之複數個記錄中,是否存在未關注之記錄之處理。此時,獲取部510當判定存在未關注之記錄時,對未關注之記錄之一予以關注。其後,獲取部510獲取表示所關注之記錄(以下,稱為關註記錄)中保存之立方空域(以下,稱為關注空域)之位置之位置資訊。
其後,控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中保存之複數個記錄中,特定出保存有表示關注空域中包含之位置之位置資訊之1個或複數個記錄。此時,若未特定出記錄,或僅特定出1個記錄,則獲取部510無於關注空域中獲得之圖像資訊,或僅有1個該圖像資訊,因此判定為無法基於圖像資訊檢測障礙物之位置。因此,獲取部510判定為無法確認關注空域中是否存在障礙物。其次,獲取部510將關註記錄中保存之確認結果資訊更新為表示於關注空域中未確認存在還是不存在障礙物之未確認資訊。其後,獲取部510從判定是否存在未關注之記錄之處理起反覆執行上述處理。
與此相對,當特定出n個記錄時(其中,n為2以上之整數),控制裝置500之獲取部510獲取特定出之n個記錄所分別保存之圖像資訊。以此方式,獲取部510獲取於關注空域中包含之位置處,飛行體100或200獲得之2個以上之圖像資訊。特定出2個以上之飛行體100或200之圖像資訊之原因在於,飛行體100之影像感測器131a之構成與飛行體200之未圖示之影像感測器之構成彼此相同。即原因在於,只要特定出飛行體100之2個圖像資訊、飛行體200之2個圖像資訊、及飛行體100之1個圖像資訊、飛行體200之1個圖像資訊中之任一個,便可基於特定出之圖像資訊分別表示之圖像之視差,檢測出障礙物之位置。但不限於此,可僅將飛行體100之圖像資訊特定出2個以上,亦可僅將飛行體200之圖像資訊特定出2個以上。
其次,控制裝置500之控制部540根據所獲取之n個圖像資訊,產生n×(n-1)組彼此不同之兩個圖像資訊之組合。其後,控制部540針對n×(n-1)組之各組合,嘗試從兩個圖像資訊分別表示之圖像中檢測與障礙物對應之圖像區域。
此時,當基於n×(n-1)組中任一個以上之組合,檢測與1個或複數個障礙物分別對應之圖像區域時,控制裝置500之控制部540基於檢測出之1個或複數個圖像區域各自之視差,藉由執行與圖15之步驟S71相同之處理,來檢測1個或複數個障礙物之位置。其次,控制裝置500之控制部540判定檢測出之1個或複數個障礙物之位置是否包含於關注空域中。此時,控制部540當判定1個或複數個障礙物中任一個以上之位置包含於關注空域中時,判定為於關注空域中已確認存在障礙物。其後,控制部540將關註記錄中保存之確認結果資訊更新為表示於關注空域中已確認存在障礙物之存在確認資訊。其後,控制裝置500從判定圖12之確認結果表格中是否存在未關注之記錄之處理起反覆執行上述處理。
與此相對,於未從n×(n-1)組之任一個組合中檢測出與障礙物對應之圖像區域之情形時,或於判定1個或複數個障礙物之位置完全不包含於關注空域中之情形時,控制裝置500之控制部540判定於關注空域中已確認不存在障礙物。其次,控制部540將關註記錄中保存之確認結果資訊更新為表示於關注空域中已確認不存在障礙物之不存在確認資訊。其後,控制裝置500從判定是否存在未關注之記錄之處理起反覆執行上述處理。
其後,控制裝置500之獲取部510當判定圖12之確認結果表格中不存在未關注之記錄時,結束執行空域確認處理。
終端裝置900為智慧型手機,具備如圖18所示之作為硬體之CPU901、RAM902、ROM903a、快閃記憶體903b、資料通信電路904a、視訊卡905a、顯示裝置905b、輸入裝置905c、位置感測器906、揚聲器909a、及麥克風909b。本實施例中,終端裝置900具備1個CPU901,但亦可具備複數個CPU。又,終端裝置900亦可具備複數個RAM及快閃記憶體。
終端裝置900具備之CPU901、RAM902、ROM903a、快閃記憶體903b、資料通信電路904a、視訊卡905a、顯示裝置905b、輸入裝置905c、及位置感測器906之構成及功能與圖3所示之飛行體100具備之CPU191、RAM192、ROM193a、快閃記憶體193b、資料通信電路194a、視訊卡195a、顯示裝置195b、輸入裝置195c、及位置感測器196之構成及功能相同。又,終端裝置900具備之揚聲器909a及麥克風909b之構成及功能與圖8所示之控制裝置500具備之揚聲器509a及麥克風509b之構成及功能相同。
攜帶終端裝置900之輔助者對終端裝置900之輸入裝置905c進行使之執行終端裝置900之快閃記憶體903b預先記憶之語音通信用應用程式之操作。其後,輔助者視認到飛行體100時,於預定時點或隨機時點口述視認結果。
當終端裝置900之輸入裝置905c輸出與該操作對應之信號時,終端裝置900之CPU901開始執行語音通信用應用程式。其次,CPU901基於從麥克風909b輸出之信號,執行產生表示輔助者之聲音之聲音資訊之處理,並將產生之聲音資訊以控制裝置500為目標,輸出至資料通信電路904a。其後,CPU901從資料通信電路904a獲取自控制裝置500傳送來之聲音資訊,將表示基於獲取之聲音資訊來操作控制裝置500之工作人員之聲音之信號輸出至揚聲器909a。其後,CPU901從產生聲音資訊之處理起反覆執行上述處理。
根據該等構成,控制系統1具備獲取部510,該獲取部510獲取表示沿預定之飛行路徑飛行之飛行體100檢測出視程較預定之第1視程距離短之短視程空域的第1點P1之位置之位置資訊、及表示判定為已進入短視程空域的第2點P2之位置之位置資訊。又,控制系統1具備推定部520,該推定部520基於獲取之位置資訊所表示之第1點P1之位置、第2點P2之位置、及藉由飛行體100上搭載之第1感測器131於第1點P1進行感測而獲得之感測資訊,來推定短視程空域之大小。進而,控制系統1具備設定部530,該設定部530基於所推定之短視程空域之大小、及於第1點P1獲得之感測資訊,設定安全性較短視程空域高之安全空域。又進而,控制系統1具備控制部540,該控制部540基於從搭載在飛行體100上且與第1感測器131不同之第2感測器132輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過短視程空域之短視程路徑飛行時,進行使飛行體100移動至所設定之安全空域之控制。因此,控制系統1即便基於從第2感測器132輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過短視程空域之短視程路徑飛行之情形時,仍可使飛行體100移動至安全性較短視程空域高之安全空域。
又,根據該等構成,第1感測器131包含輸出圖像資訊之影像感測器131a,該圖像資訊表示藉由光學感測空間而獲得之圖像。又,感測資訊包含影像感測器131a輸出之圖像資訊。進而,飛行體100基於從影像感測器131a輸出之感測資訊來檢測短視程空域,且基於從影像感測器131a輸出之感測資訊來判定飛行體100進入短視程空域。進而,推定部520基於成為檢測短視程空域之基礎之感測資訊,特定出從檢測出短視程空域之第1點P1,朝向短視程空域與不同於短視程空域之非短視程空域之交界之方向。又進而,推定部520基於檢測出短視程空域之第1點P1之位置、及判定為已進入短視程空域之第2點P2之位置,推定於獲得成為檢測短視程空域之基礎之感測資訊之第1時刻,飛行體100距短視程空域之距離。又,推定部520基於所推定之距離、及從第1點P1朝向短視程空域之交界之方向,推定短視程空域之大小。因此,控制系統1例如會因短視程空域之顏色一樣,而無法從與短視程空域對應之短視程圖像區域中提取特徵點;或因難以提取,而無法基於視差來推定短視程空域之大小;或即便難以推定,亦可精度良好地推定短視程空域之大小。
進而,根據該等構成,飛行體100上搭載之第1感測器131進而包含風向風速感測器131b,該風向風速感測器131b感測風向及風速,且輸出表示感測到之風向及風速之風向風速資訊。又,感測資訊進而包含風向風速感測器131b輸出之風向風速資訊。進而,推定部520進而基於從風向風速感測器131b輸出之感測資訊所表示之風向及風速,推定第1時刻時之飛行體100距短視程空域之水平距離L1,並基於所推定之該水平距離L1來推定短視程空域之大小。因此,即便於飛行體100檢測出短視程空域後,短視程空域之位置因風而發生變化,控制系統1亦能精度良好地推定短視程空域之大小。
又,根據該等構成,推定部520基於第1點P1之位置、及短視程空域經推定之大小,推定第1時刻之短視程空域之位置,並基於風向及風速,推定短視程空域之移動方向及移動速度,且基於所推定之移動方向及移動速度,推定第1時刻之後之短視程空域之位置。因此,即便短視程空域之位置因風而發生變化,控制系統1亦能推定變化後之短視程空域之位置。
進而,根據該等構成,飛行體100上搭載之第2感測器132進而包含高度感測器132a,該高度感測器132a輸出表示藉由光學感測而獲得之地平面距飛行體100之對地高度之資訊。控制部540於從高度感測器132a輸出之高度資訊滿足對高度感測器132a預先規定之異常條件之第1情形時,判定為無法繼續沿短視程路徑飛行,且進行使飛行體100移動至所設定之安全空域之控制。又,根據該等構成,控制部540於從高度感測器132a輸出之高度資訊滿足對高度感測器132a預先規定之異常條件之第1情形時,不進行使飛行體100之高度變更之高度變更控制,而進行使飛行體100移動至位於飛行體100之高度之安全空域之第1控制。因此,控制系統1可抑制飛行體100從基於對地高度預先規定了範圍之飛行許可空域離開而進入飛行禁止空域。
又,根據該等構成,飛行體100上搭載之第2感測器132進而包含輸出座標資訊之LiDAR感測器132b,上述座標資訊表示藉由對空間進行光學感測而獲得之座標值且可能會妨礙飛行體100之飛行之障礙物之座標值。又,獲取部510於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊滿足對LiDAR感測器132b預先規定之異常條件之第2情形時,從資訊記憶部590之確認結果表格獲取與表示飛行路徑所通過之短視程空域之位置之位置資訊建立對應之確認結果資訊。確認結果表格中,預先建立對應地保存有表示預定之立方空域之位置之位置資訊、及表示該立方空域中之障礙物之確認結果之確認結果資訊。又,確認結果資訊包含:存在確認資訊,其表示已確認預定之立方空域中存在障礙物;不存在確認資訊,其表示已確認立方空域中不存在障礙物;及未確認資訊,其表示未確認立方空域中存在還是不存在障礙物。控制部540於第2情形時,且所獲取之確認結果資訊為存在確認資訊或未確認資訊之情形時,判定為無法繼續沿短視程路徑飛行,而進行使飛行體100移動至所設定之安全空域之控制。因此,控制系統1可抑制飛行體100與障礙物接觸。
進而,根據該等構成,控制部540於第2情形時,且所獲取之確認結果資訊為不存在確認資訊之情形時,判定為可繼續沿短視程路徑飛行,而進行使飛行體100繼續沿短視程路徑飛行之控制。因此,控制系統1即便於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,亦可一面抑制飛行體100與障礙物接觸,一面使飛行體100繼續沿短視程路徑飛行。又,於飛行體100搬運物品之情形時,控制系統1可提高物品之搬運效率。本實施例中,物品之搬運效率以單位時間飛行體100搬運之物品之個數表示,但不限於此,亦可以單位飛行時間飛行體100搬運之物品之個數、或單位飛行距離飛行體100搬運之物品之個數表示。
又,控制裝置500之控制部540基於在飛行體100或200之飛行中獲得之圖像資訊,確認預定之立方空域中是否存在障礙物,並基於確認結果,更新與該立方空域建立對應之確認結果資訊。因此,只要是飛行體100曾飛行過之空域,則即便於滿足飛行體100之LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,控制系統1仍能一面抑制飛行體100與障礙物接觸,一面使飛行體100繼續沿短視程路徑飛行。又,即便為飛行體100未飛行過之空域,只要飛行體200曾飛行過,則於第2情形時,控制系統1仍能一面抑制與障礙物接觸,一面繼續飛行。
根據該等構成,控制裝置500之控制部540於從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊為滿足對LiDAR感測器132b預先規定之異常條件之第2情形時,且判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,不進行高度變更控制,而進行使飛行體100移動至位於飛行體100之高度之安全空域之第1控制。又,控制部540當於飛行體100離開短視程空域之前,開始第1控制後飛行體100移動預定之移動距離時,進行高度變更控制,並進行使飛行體100移動至位於飛行體100上方之安全空域之第2控制。此處,令視程距離變短之霧通常於水平方向上較於鉛直方向上出現之範圍大。因此,控制系統1藉由使飛行體100移動至位於飛行體100上方之安全空域,與完全不進行高度變更控制地使飛行體100移動至安全空域之情形相比,能以較短距離之移動使飛行體100移動至安全空域。
根據該等構成,控制裝置500之設定部530基於從影像感測器131a輸出之感測資訊,檢測可能會妨礙飛行體100之飛行之障礙物之位置,且基於檢測出之障礙物之位置設定1個或複數個非短視程空域作為安全空域。因此,控制系統1可抑制飛行體100與障礙物接觸。
根據該等構成,控制裝置500之設定部530基於從影像感測器131a輸出之感測資訊,檢測人之位置,且基於檢測出之人之位置,對1個或複數個安全空域分別設定優先順序。又,控制部540進行如下控制,即,基於設定之優先順序,使飛行體100移動至從1個或複數個安全空域中選擇之空域。因此,控制系統1可抑制飛行體100與人接觸。
根據該等構成,控制裝置500之獲取部510獲取表示預定之輔助點之位置之位置資訊,設定部530對與獲取之位置資訊所表示之輔助點之間不存在短視程空域之安全空域,設定較與輔助點之間存在短視程空域之安全空域更高之優先順序。因此,控制系統1可使飛行體100優先於能從預定之輔助點視認之空域中移動。
<實施例之變化例1>
說明了實施例之控制裝置500之控制部540於開始第1控制後飛行體100移動了預定之移動距離時,進行第2控制。但不限於此,本變化例之控制部540亦可於開始第1控制後經過預定之時間時,進行第2控制。
因此,本變化例之控制裝置500之控制部540當藉由執行圖17之步驟S94之處理,進行第1控制時,獲取部510例如從OS獲取系統時刻,作為第1控制之開始時刻。其次,獲取部510於執行了步驟S95之處理後(步驟S95),判定為未接收到出域報告時(步驟S97;否),再次獲取系統時刻。其後,控制部540藉由從再次獲取之系統時刻減去第1控制之開始時刻,算出開始第1控制後之經過時間。
其次,控制裝置500之獲取部510從資訊記憶部590獲取表示預定之時間之資訊。變化例中,預定之時間為「10」分鐘,但不限於此,可長於「10」分鐘,亦可短於「10」分鐘。預定之時間之適宜之值可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
其次,控制裝置500之控制部540判定算出之經過時間是否為預定之時間以上。此時,控制部540當判定算出之經過時間未達預定之時間時,從步驟S97起反覆執行上述處理。與此相對,控制裝置500當判定算出之經過時間為預定之時間以上時,藉由執行步驟S101至S104之處理來進行第2控制。
<實施例之變化例2>
說明了實施例之控制裝置500之設定部530於圖15之步驟S71中,基於從影像感測器131a輸出之感測資訊,檢測人之位置,且於步驟S73中,基於檢測出之人之位置,對複數個安全空域分別設定優先順序。
但不限於此,控制裝置500之設定部530亦可於步驟S71中,基於從影像感測器131a輸出之感測資訊,檢測房屋之位置,且於步驟S73中,基於檢測出之房屋之位置,對複數個安全空域分別設定優先順序。
又,不限於此,控制裝置500之設定部530亦可於步驟S71中,基於感測資訊來檢測人之位置與房屋之位置,且於步驟S73中,基於人之位置與房屋之位置,對複數個安全空域分別設定優先順序。
<實施例之變化例3>
實施例中,說明了飛行體100檢測產生霧之短視程空域,但不限於此。本變化例之飛行體100例如檢測漂浮著田野燃燒或山林火災所產生之煙霧之短視程空域。
本變化例之飛行體100之CPU191於圖6之步驟S25中,嘗試從感測資訊所表示之圖像中,基於像素值而檢測灰色像素。與漂浮有煙霧之短視程空域對應之灰色像素之R值範圍、G值範圍及B值範圍之適宜範圍,可由本領域技術人員藉由實驗決定。
此時,當檢測出灰色像素,則飛行體100之CPU191算出灰色之像素數於感測資訊所表示之圖像之像素數中所佔之比率,當算出之比率為預定之灰色比率以上時,判定飛行體100於短視程空域中飛行(步驟S25;是)。
與此相對,於未檢測出灰色像素、或灰色像素數之比率小於預定之灰色比率之情形時,飛行體100之CPU191判定飛行體100未於短視程空域中飛行,而於非短視程空域中飛行(步驟S25;否)。
又,於步驟S27中,飛行體100之CPU191於檢測出灰色像素、並且於感測資訊所表示之圖像中存在灰色像素較預定數量多且連續之灰色圖像區域之情形時,將該灰色圖像區域檢測作為與漂浮有煙霧之短視程空域對應之短視程圖像區域。其次,CPU191判定為從處於飛行體100之前進方向之空域中檢測出短視程空域(步驟S27;是)。與此相對,CPU191於未檢測出灰色像素、或不存在灰色之圖像區域之情形時,判定為未檢測出短視程空域(步驟S27;否)。
說明了本變化例之飛行體100例如檢測漂浮有燒荒或山火所產生之灰色煙霧之短視程空域,但不限於此。飛行體100亦可檢測漂浮有黑色煙霧或煤煙之短視程空域。又,飛行體100例如亦可檢測從工廠,或者從煙幕彈或煙幕裝置排出之預先特定之顏色之煙霧之短視程空域。
又,飛行體100亦可藉由從感測資訊所表示之圖像中,檢測例如茶色像素,而檢測產生有風塵或沙塵之短視程空域。進而,飛行體100例如亦可檢測漂浮有火山噴火所產生之灰色噴煙或火山灰之短視程空域。
又,實施例中,說明了飛行體100檢測產生有霧之短視程空域,但不限於此,亦可檢測產生有靄之短視程空域。又,飛行體100亦可檢測產生降水之短視程空域,其中包含下雨、下雪、下霰、下冰雹或下雨夾雪之空域,或產生有幡狀雲之空域。進而,飛行體100亦可檢測產生有風卷雪之短視程空域。
進而,實施例中說明了產生霧之空域為漂浮有水滴之空間,但不限於此,亦可為漂浮有冰滴之空間。
<實施例之變化例4>
實施例中,說明了飛行禁止空域係根據法令預先禁止飛行體100之飛行之空域,且係根據法令預先規定了對地高度範圍之空域。又,說明了飛行許可空域係根據法令預先許可了飛行體100之飛行之空域,且係根據法令預先規定了對地高度範圍之空域。但不限於此。
飛行禁止空域亦可為1個或複數個搬運業者自主地預先禁止飛行體100之飛行之空域,且1個或複數個搬運業者自主地預先規定了對地高度範圍之空域。又,飛行許可空域亦可為與1個或複數個搬運業者自主地規定之飛行禁止空域不同之空域。
<實施例之變化例5>
實施例中,說明了控制裝置500於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,且判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,進行第1控制。又,說明了控制裝置500於飛行體100離開短視程空域之前,開始第1控制後飛行體100移動預定之移動距離時,進行第2控制。但不限於此。
控制裝置500於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,且判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,若不滿足高度感測器132a之異常條件,則可不進行第1控制而進行第2控制。該情形時,第2控制亦可為進行高度變更控制,使飛行體100移動至位於短視程路徑上方之安全空域之控制。
<實施例之變化例6>
實施例中,說明了於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,且判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時執行之第1控制係使飛行體100移動至位於飛行體100之高度安全空域之控制。
本變化例之第1控制係使飛行體100移動至位於飛行體100之高度安全空域之控制,此點與實施例相同,與實施例之不同點在於,使飛行體100通過基於在第1時刻獲得之圖像資訊而被判定為不存在障礙物之當前之短視程空域,移動至安全空域。
因此,控制裝置500之設定部530於圖17之步驟S93中,將當前之短視程空域分割成1邊為預定大小之複數個立方空域,特定出藉由分割產生之複數個短視程空域之位置。其次,設定部530基於在圖9之步驟S51中推定之第1時刻之短視程空域之位置,於複數個短視程空域中,將於第1時刻為短視程空域之空域特定為無法基於在第1時刻獲得之圖像資訊來判定是否存在障礙物之無法判定空域。其後,設定部530從複數個短視程空域中排除無法判定空域。
其次,控制裝置500之設定部530藉由執行與圖15之步驟S71相同之處理,基於在第1時刻獲得之圖像資訊來檢測障礙物之位置。其次,設定部530基於檢測出之障礙物之位置,針對無法判定空域經排除之複數個短視程空域分別判定是否存在障礙物。其後,設定部530於無法判定空域經排除之複數個短視程空域中,特定出被判定為存在障礙物之障礙空域。其後,設定部530從無法判定空域經排除之複數個短視程空域中排除障礙空域,並將無法判定空域及障礙空域經排除之複數個短視程空域特定為無障礙物之無障礙空域。其次,設定部530藉由執行與圖9之步驟S42相同之處理,設定從飛行體100之位置通過無障礙空域,進入步驟S92中選擇之安全空域後到達移動目的地之代替路徑(步驟S93)。
根據該等構成,於滿足LiDAR感測器132b之異常條件之第2情形時,控制系統1使飛行體100通過基於在第1時刻獲得之圖像資訊而被判定為不存在障礙物之當前之短視程空域,移動至安全空域。因此,即便滿足將表示障礙物之座標值之座標資訊輸出之LiDAR感測器132b之異常條件,亦可於使飛行體100移動至安全空域期間,抑制飛行體100與障礙物接觸。
說明了本變化例之第1控制為如下控制,即,使飛行體100通過基於在第1時刻獲得之圖像資訊而被判定為不存在障礙物之當前之短視程空域,移動至位於飛行體100之高度安全空域。本變化例之第2控制亦可為如下控制,即,與第1控制同樣,使飛行體100通過基於在第1時刻獲得之圖像資訊而被判定為不存在障礙物之當前之短視程空域,移動至位於飛行體100上方之安全空域。
<實施例之變化例7>
實施例中,說明了控制裝置500之控制部540於判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,進行使飛行體100移動至安全空域之控制,但不限於此。
本變化例之控制裝置500之控制部540於判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,且推定為於預定之前進限制時間內,飛行體100所處空間之視程恢復之情形時,進行限制飛行體100之前進及高度變更直至該空間之視程恢復為止之第3控制。與此相對,於推定為預定之前進限制時間內,飛行體100飛行之空間之視程未恢復之情形時,進行第1控制。
本變化例中,所謂空間之視程恢復,意味著該空間之視程成為預定之第1視程距離以上。又,本變化例中,預定之前進限制時間為「10」分鐘,但不限於此,可長於「10」分鐘,亦可短於「10」分鐘。適宜之前進限制時間可由本領域技術人員藉由實驗來決定。
因此,控制裝置500之控制部540當於圖9之步驟S55中,判定為無法繼續沿短視程路徑飛行時(步驟S55;否),執行如圖19所示之空域移動控制處理(步驟S56)。
開始執行圖19之空域移動控制處理後,控制裝置500之獲取部510獲取第3位置資訊(步驟S91)。其次,獲取部510獲取表示資訊記憶部590預先記憶之前進限制時間之資訊。其後,控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與第3位置資訊、及飛行體100之機身ID「100」建立對應之對地風向風速資訊。其次,推定部520根據所獲取之對地風向風速資訊所表示之對地風向,假定以對地風向風速資訊所表示之對地風速,於第3點P3持續吹颳風。基於該假定、及圖9之步驟51中推定之當前之短視程空域之位置,推定部520推定包含飛行體100所處之第3點P3之空域於前進限制時間內,是否從短視程空域改變為非短視程空域,視程是否恢復(步驟S91a)。
此時,當推定為於前進限制時間內視程未恢復時(步驟S91a;否),控制裝置500藉由執行步驟S92至S94之處理(步驟S92至S94),進行使飛行體100移動至安全空域之第1控制。其後,控制裝置500執行步驟S95至S104之處理後,結束執行空域移動控制處理。
與此相對,當推定為於前進限制時間內視程恢復時(步驟S91a;是),控制裝置500之控制部540以飛行體100為目標,將限制沿飛行路徑前進之前進限制輸出至資料通信電路194a(步驟S91b)。又,控制裝置500之控制部540以飛行體100為目標,將限制高度變更之高度變更限制輸出至資料通信電路194a。以此方式,控制裝置500進行限制飛行體100之前進及高度變更直至飛行體100飛行之空間之視程恢復為止之第3控制。其後,控制裝置500於執行步驟S104之處理後,結束執行空域移動控制處理。
輸出高度變更限制之目的在於,藉由飛行體100變更高度,來抑制飛行體100於飛行被禁止之飛行禁止空域飛行。
本變化例之飛行體100之CPU191執行如圖20及圖21所示之飛行處理。開始執行飛行處理後,飛行體100之CPU191執行步驟S01及S02之處理(步驟S01及S02)。其後,CPU191將高度變更許可旗標之值初始化為表示許可高度變更之值「真」。又,CPU191將表示許可沿飛行路徑前進,還是限制沿飛行路徑前進之前進許可旗標之值初始化為表示許可前進之值「真」(步驟S03)。
其後,飛行體100之CPU191執行步驟S04至S10之處理(步驟S04至S10)。步驟S10中,CPU191當判定為未接收到路徑變更命令時(步驟S10;否),判定資料通信電路194a是否從控制裝置500接收到前進限制及高度變更限制(步驟S10a)。因此,CPU191嘗試從資料通信電路194a獲取前進限制及高度變更限制,於未獲取前進限制及高度變更限制之情形時,判定為未接收到前進限制及高度變更限制(步驟S10a;否)。其後,CPU191使飛行體100沿飛行路徑前進,因此從步驟S06起反覆執行上述處理。
與此相對,飛行體100之CPU191當判定為接收到前進限制及高度變更限制時(步驟S10a;是),將前進許可旗標之值變更為表示飛行路徑之前進受到限制之值「假」(步驟S10b)。其次,CPU191將高度變更許可旗標之值變更為表示高度變更受到限制之「假」(步驟S14)。其後,以限制位置及高度變更之方式使飛行體100飛行,因此從步驟S06起反覆執行上述處理。
執行步驟S06及S07之處理後,飛行體100之CPU191當判定短視程旗標之值為表示非短視程空域之值「假」時(步驟S15;否),不再滿足第2感測器132之異常條件,因此判定為無須限制高度變更及飛行路徑之前進。因此,CPU191將高度變更許可旗標及前進許可旗標之值變更為值「真」(步驟S16)。其後,CPU191視需要一面變更高度一面沿飛行路徑前進,因此從步驟S08起反覆執行上述處理。
步驟S15中,飛行體100之CPU191當判定短視程旗標之值為表示短視程空域之值「真」時(步驟S15;是),判定前進許可旗標之值是否為表示許可前進之值「真」(步驟S15a)。此時,CPU191當判定前進許可旗標之值為值「真」時(步驟S15a;是),從步驟S17起執行上述處理,藉此一面限制高度變更,一面使飛行體100沿飛行路徑前進。
與此相對,CPU191當判定前進許可旗標之值並非值「真」,而是表示沿飛行路徑之前進被限制之值「假」時(步驟S15a;否),將用以維持螺旋槳111至114之每單位時間之轉數而使之不變更之控制信號、及用以進行盤旋飛行、環繞飛行或回旋飛行之控制信號輸出至驅動電路199。藉此,飛行體100一面限制高度及位置之變更,一面繼續飛行(步驟S17a)。其後,飛行體100之CPU191從步驟S09之處理起執行上述處理。
根據該等構成,控制裝置500之控制部540於判定為無法繼續沿短視程路徑飛行之情形時,且推定為於預定之前進限制時間內,飛行體100飛行之空間之視程恢復之情形時,進行限制飛行體100前進直至該空間之視程恢復為止之第3控制。因此,控制系統1可一面抑制飛行體100到達移動目的地之到達時刻延遲,一面抑制飛行體100與障礙物接觸。
又,根據該等構成,控制裝置500之控制部540限制飛行體100之高度變更,直至飛行體100飛行之空間之視程恢復為止。因此,控制系統1可抑制飛行體100進入飛行禁止空域。
說明了本變化例之第3控制係限制飛行體100之前進及高度變更,直至飛行體100飛行之空間之視程恢復為止之控制,但不限於此。第3控制亦可為限制飛行體100之前進,但不限制高度變更,直至飛行體100飛行之空間之視程恢復為止。
<實施例之變化例8>
實施例之變化例7中,說明了控制裝置500之推定部520基於對地風向風速資訊所表示之對地風向及對地風速,推定飛行體100飛行之空域之視程是否於前進限制時間內恢復,但不限於此。本變化例之控制裝置500之推定部520亦可基於圖像資訊,推定飛行體100飛行之空域之視程是否於前進限制時間內恢復。
本變化例之控制裝置500之獲取部510於圖13之飛行位置相關表格中,獲取與飛行體100之機身ID「100」及第3位置資訊建立對應之圖像資訊、以及表示作為於第3點P3獲得該圖像資訊之時刻之第3時刻之時刻資訊。
其次,控制裝置500之獲取部510獲取時刻資訊,該時刻資訊表示飛行位置相關表格中保存之1個或複數個時刻資訊分別表示之1個或複數個時刻中,早於第3時刻且最接近第3時刻之時刻。又,獲取部510獲取與已獲取之時刻資訊、及飛行體100之機身ID「100」建立對應之圖像資訊。藉此,獲取部510特定出第3時刻之前一時刻、及於第3時刻之前一時刻時飛行體100獲得之圖像資訊。
其後,控制裝置500之推定部520藉由執行與圖6之步驟S25之處理相同之處理,算出於第3時刻之前一時刻獲得之圖像資訊所表示之圖像之像素數中白色像素數所佔據之比率(以下,稱為第3時刻之前一時刻之白色比率)。同樣,推定部520算出於第3時刻獲得之圖像資訊所表示之圖像之像素數中白色像素數所佔據之比率(以下,稱為第3時刻之白色比率)。其後,推定部520藉由從第3時刻之前一時刻之白色比率減去第3時刻之白色比率,算出從第3時刻之前一時刻到第3時刻為止減少之白色像素數於圖像像素數中所佔據之比率(以下為白色減少比率)。
其次,控制裝置500之推定部520從快閃記憶體193b中讀出表示預先規定之正值之白色減少比率之資訊。其後,推定部520因算出之白色減少比率大於預先規定之白色減少比率,判定為因霧於預定之前進限制時間內散去,故包含第3點P3之空間之視程恢復。與此相對,推定部520當判定算出之白色減少比率為預定之白色減少比率以下時,判定於預定之前進限制時間內,包含第3點P3之空間之視程未恢復。
<實施例之變化例9>
實施例中,說明了障礙空域為存在障礙物之非短視程空域,但不限於此。障礙空域亦可為存在障礙物之非短視程空域,且障礙物之體積於該非短視程空域之體積中所佔據之比率大於預先規定之障礙比率之空間。障礙物之體積可由控制裝置500之控制部540以與圖15之步驟S71之處理相同之方式,基於在第1時刻時飛行體100獲得之圖像、及於第1時刻之後一時刻或前一時刻時飛行體100獲得之圖像之視差而算出。
又,實施例中,說明了於未圖示之空域確認處理中,控制裝置500之控制部540基於在關注空域中包含之位置處獲得之2個以上之圖像之視差,檢測1個或複數個障礙物之位置,於檢測出之1個或複數個障礙物之1個以上之位置包含於關注空域中之情形時,判定於關注空域中已確認存在障礙物。又,說明了控制部540於檢測出之1個或複數個障礙物之位置完全不包含於關注空域中之情形時,判定於關注空域中已確認不存在障礙物。但不限於此,控制部540亦可基於該2個以上之圖像之視差,算出1個或複數個障礙物之體積。該情形時,控制部540亦可於障礙物之體積在關注空域之體積中所佔據之比率大於預先規定之障礙比率之情形時,判定於關注空域中已確認存在障礙物。又,控制部540亦可於障礙物之體積在關注空域之體積中所佔據之比率為預先規定之障礙比率以下之情形時,判定於關注空域中已確認不存在障礙物。
進而,實施例中,說明了於未圖示之空域確認處理中,控制裝置500之控制部540基於在關注空域中包含之位置處,從飛行體100之影像感測器131a輸出之2個以上之圖像資訊,檢測1個或複數個障礙物之位置,但不限於此。控制部540亦可基於在關注空域中包含之位置處,從飛行體100之LiDAR感測器132b輸出之座標資訊,檢測1個或複數個障礙物之位置。該情形時,飛行體100於圖6之步驟S24中,將從LiDAR感測器132b輸出之座標資訊與包含圖像資訊之飛行位置相關資訊一起傳送至控制裝置500,控制裝置500只要藉由未圖示之資訊保存處理,將座標資訊與接收到之飛行位置相關資訊一起保存至資訊記憶部590即可。
進而,實施例中,說明了於圖15之步驟S71中,控制裝置500之控制部540基於飛行體100於第1時刻獲得之圖像與飛行體100於第1時刻之後一時刻或前一時刻獲得之圖像之視差,檢測障礙物之位置,但不限於此。只要是從第1時刻至第2時刻,飛行體100獲得之兩個圖像之視差,則控制部540可基於任一圖像視差來檢測障礙物之位置。
<實施例之變化例10>
實施例中,說明了飛行體100為無人飛機,但不限於此,亦可為無人飛行器。進而,實施例中,說明了飛行體100為藉由螺旋槳111至114獲得升力及推力之無人機,但不限於此。飛行體100亦可具備機翼,藉由機翼獲得升力,亦可具備充滿比重較空氣小之氣體之氣囊,藉由氣囊獲得升力。又,飛行體100亦可具備噴射引擎或火箭引擎,藉由噴射引擎或火箭引擎獲得推力。同樣,飛行體200亦可為無人飛行器,亦可具備機翼,藉由機翼獲得升力,亦可藉由氣囊獲得升力,亦可藉由噴射引擎或火箭引擎獲得推力。
<實施例之變化例11>
實施例中,說明了飛行體100具備:第1包圍保持框121a及第2包圍保持框121b,其等於控制裝置190之下表面包圍並保持物品,以儲存並裝載物品;以及導軌122a及122b,其等使第1包圍保持框121a及第2包圍保持框121b之移動方向為延伸設置方向;但不限於此。本變化例之飛行體100於控制裝置190之下表面具備儲存物品之如圖22所示之儲存庫120,以儲存並裝載物品。
本變化例之飛行體100之儲存庫120具備未圖示之箱體,該未圖示之箱體具備未圖示之1個底板、頂板及背板、以及2個側板,被該等板封閉而形成前方敞開之空間。於箱體之開口部,設置有支承門之未圖示之門框。門具備作為門閂之未圖示之輔助鎖,門框具備作為輔助鎖之承座之未圖示之撞擊件。
門進而具備未圖示之馬達,根據從該馬達控制裝置190輸出之信號,使輔助鎖插入撞擊件,藉此將門閉鎖。該馬達根據從控制裝置190輸出之信號,將輔助鎖從撞擊件拔出,藉此將門解鎖。
控制裝置190之驅動電路199連接於與門具備之未圖示之馬達連接的纜線,根據CPU191輸出之信號使馬達驅動。藉此,驅動電路199藉由將輔助鎖從撞擊件拔出,或插入撞擊件,來進行門之解鎖或閉鎖。
<實施例之變化例12>
實施例中,說明了飛行體100具備:第1包圍保持框121a及第2包圍保持框121b,其等包圍並保持物品,以儲存並裝載物品;以及導軌122a及122b,其等使第1包圍保持框121a及第2包圍保持框121b之移動方向為延伸設置方向。但不限於此。本變化例之飛行體100具備用於吊持並裝載物品之如圖23所示之吊鉤150來代替實施例中說明之第1包圍保持框121a及第2包圍保持框121b、以及導軌122a及122b。
吊鉤150例如為鉤環,例如具備作為U字形金屬件之本體部151。本體部151具有彼此對向之端部151a及151b、以及與端部151a及151b對向一側之彎曲或撓曲之冠部151c。本體部151之冠部151c以位於較端部151a及151b靠上側之方式,例如藉由固定金屬件固定於飛行體100之控制裝置190之下表面。
於本體部151之端部151a,例如形成有供作為棒狀金屬件之銷152插通之未圖示之貫通孔,於端部151b之表面且與該貫通孔對向之面,形成有利用底部來支承銷152之前端之未圖示之支承孔。
因此,於利用本體部151之支承孔,支承著插通於本體部151之貫通孔之銷152之前端的狀態(以下,稱為閉鎖狀態)下,吊鉤150之本體部151與銷152形成環形狀。此時,例如於作為環狀金屬件之環G插通有銷152,只要將環G例如用繩子L與梱包材所梱包之物品A連結,吊鉤150便可吊持與環G連結之物品A。
於銷152所具有之2個端部中,與由本體部151支承之一側為相反側之端部例如與作為板狀金屬件或棒狀金屬件之連結構件153連結。連結構件153於與銷152之連結點153a為相反側之端部,與擺動構件154連結,該擺動構件154固定於馬達155所具有之軸155a上。連結構件153以與銷152之連結點153a為中心可擺動地連結,且以與擺動構件154之連結點153b為中心可擺動地連結。
擺動構件154例如為板狀金屬件或棒狀金屬件,於不同於與連結構件153之連結點153b之固定點,固定於馬達155之軸155a上。馬達155例如為步進馬達,經由未圖示之纜線,連接於控制裝置190之驅動電路199,按照從驅動電路199輸出之信號,使軸155a以預定之角度朝預定之方向(以下,稱為解鎖方向)旋轉。藉此,當使擺動構件154以與軸155a之固定點為中心,朝預定之方向擺動時,如圖24所示,與連結構件153之連結點153b朝銷152之拔出方向移動。藉此,連結於連結構件153之銷152朝拔出方向移動,因此銷152之前端被從形成於本體部151之端部151b之支承孔拉離,向端部151a靠近。
本變化例中,銷152朝拔出方向移動和本體部151之端部151a與端部151b之距離DB相等之距離,因此銷152從形成於端部151a之貫通孔,朝拔出方向移動與支承孔之深度DH相等之距離,直至前端突出之位置為止。本變化例中,支承孔之深度DH被設計得充分小於連結於物品A之環G之拔出方向之寬度TR。因此,當銷152朝拔出方向移動距離DB時,銷152被從環G拔出。
如此,於銷152之前端從本體部151之支承孔離開之狀態(以下,稱為解鎖狀態)下,吊鉤150之本體部151與銷152未形成環形狀。進而,本體部151之冠部151c以端部151a及151b位於較冠部151c靠下側之方式,固定於飛行體100之控制裝置190之下表面。因此,當吊鉤150從閉鎖狀態成為解鎖狀態,銷152被從環G拔出時,環G從U字形狀之本體部151之開口,與物品A一起自由下落。
於飛行體100著陸之情形時,物品A自由下落之距離,與藉由從飛行體100具備之支持腳140之鉛直方向之長度減去經梱包之物品A之鉛直方向之長度所獲得之距離相等。因此,支持腳140之長度被預先設計得較經梱包之物品A之鉛直方向之長度,長出可抑制自由下落引起之物品A破損之程度之長度。
再者,馬達155藉由使軸155a朝與解鎖方向為相反方向之閉鎖方向旋轉從控制裝置190輸出之信號所示之角度,而使吊鉤150之狀態從解鎖狀態變更為閉鎖狀態。
本變化例中,說明了吊鉤150為鉤環,但不限於此。吊鉤150只要可供鉤掛與物品A連結之環G,則可為任意者,例如可為鐵環、或為環眼鉤。又,吊鉤150之本體之形狀不限於U字形狀,例如亦可為V字、C字、或S字、J字形狀。進而,吊鉤150之本體部151、銷152、連結構件153及擺動構件154不限於金屬件,例如亦可為纖維強化塑膠或木材。
又,本變化例中,說明了使銷152朝拔出方向及插通方向移動和本體部151之端部151a與端部151b之距離DB相等之距離,但不限於此,亦可使銷152朝拔出方向及插通方向移動較距離DB短或長之距離。
進而,本變化例中,說明了梱包材為瓦楞紙板,但不限於此,只要是可將物品梱包之物體,則可為任意物體,亦可為塑膠袋或布袋。
<實施例之變化例13>
實施例中,說明了飛行體100及200為無人飛機。但是,飛行體100及200未必為無人,只要是除了藉由控制裝置500進行控制以外,能自主移動之物體,則亦可載人。
<實施例之變化例14>
又,實施例中,說明了終端裝置900由輔助飛行體100之飛行控制之輔助者攜帶,但不限於此。終端裝置900亦可由觀察飛行體100之觀察者或監視飛行體100之監視者攜帶。
該情形時,亦可為觀察者或監視者口述飛行體100之觀察結果或監視結果,終端裝置900將表示口述之觀察結果或監視結果之聲音資訊傳送至控制裝置500。亦可為控制裝置500基於接收到之聲音資訊,輸出表示觀察結果或監視結果之聲音,搬運業者之工作人員對輸出之聲音進行確認。工作人員可於基於輸出之聲音,確認飛行體100之高度異常時,對控制裝置500進行使飛行體100之高度變更之操作。
<實施例之變化例15>
實施例中,說明了輔助者視認飛行體100之高度異常,但不限於此。輔助者例如亦可視認從飛行體100冒出煙之類之異常。
該情形時,亦可為當基於控制裝置500輸出之輔助者之聲音,確認飛行體100之異常時,工作人員對控制裝置500之輸入裝置505c進行操作,以使飛行體100著陸至距飛行體100之位置最近,且未禁止飛行體100著陸之最近著陸場所。
又,亦可為當控制裝置500之輸入裝置505c輸入與該操作對應之信號時,控制裝置500之控制部540以飛行體100為目標,將包含表示到達最近著陸場所之代替路徑之資訊且命令將飛行體100之飛行路徑變更為該代替路徑之路徑變更命令及高度變更許可,輸出至資料通信電路504a。
未禁止飛行體100著陸之場所例如包含道路、河灘或公園,但不限於此,可為與禁止著陸之場所不同之任一場所。未禁止飛行體100著陸之場所例如可包含輔助點,例如亦可為山地、丘陵地、校園或允許飛行體100著陸之著陸區。
著陸區亦可為集體住宅、辦公大樓、酒店、商業設施或公共設施之入口、或獨棟房屋之大門口。又,著陸區亦可為集體住宅、辦公大樓、酒店、商業設施或公共設施之大廳。進而,著陸區亦可為獨棟房屋、集體住宅、辦公大樓、酒店、商業設施或公共設施之庭院、屋頂、露台或停車場。
<實施例之變化例16>
實施例中,說明了風向風速感測器131b為超音波式感測器,但不限於此。風向風速感測器131b亦可為風車型風速計與翼式風向計之組合。
<實施例之變化例17>
實施例中,說明了終端裝置900為智慧型手機,但不限於此,亦可為平板型個人電腦、或筆記本型個人電腦。
<實施例之變化例18>
實施例中,說明了控制裝置500具備資訊記憶部590,但不限於此。本變化例之控制裝置500不具備資訊記憶部590。本變化例之控制裝置500例如經由網際網路IN與未圖示之資訊記憶裝置連接,使用資訊記憶裝置所記憶之資訊,執行圖9所示之飛行控制處理、圖14所示之大小推定處理、圖15所示之安全空域設定處理、圖16所示之能否繼續飛行之判定處理、圖17所示之空域移動控制處理、未圖示之資訊保存處理、語音通信處理、及空域確認處理,上述資訊記憶裝置為NAS(Network Attached Storage,網路附接儲存器),且具有與資訊記憶部590之功能相同之功能。本變化例之控制系統1可具備資訊記憶裝置,亦可不具備資訊記憶裝置。
<實施例之變化例19>
實施例中,說明了飛行體100具備之CPU191執行圖6所示之空域判定處理,但不限於此。亦可藉由控制裝置500之CPU501執行空域判定處理,而進行短視程空域之檢測、進入短視程空域之判定、及離開短視程空域之判定。
又,不限於此,圖6所示之空域判定處理、圖9所示之飛行控制處理、圖14所示之大小推定處理、圖15所示之安全空域設定處理、圖16所示之能否繼續飛行之判定處理、圖17所示之空域移動控制處理、及未圖示之空域確認處理可利用飛行體100之CPU191、控制裝置500之CPU501分散執行。
<實施例之變化例20>
實施例中,說明了控制系統1具備控制裝置500。又,實施例中,說明了控制裝置500之CPU501藉由執行圖9所示之飛行控制處理、圖14所示之大小推定處理、圖15所示之安全空域設定處理、圖16所示之能否繼續飛行之判定處理、圖17所示之空域移動控制處理、及未圖示之空域確認處理,而作為圖10所示之獲取部510、推定部520、設定部530、及控制部540發揮功能。又,說明了控制裝置500之硬碟503b作為資訊記憶部590發揮功能。
但是,不限於此,控制系統1亦可不具備控制裝置500。該情形時,圖9所示之飛行控制處理、圖14所示之大小推定處理、圖15所示之安全空域設定處理、圖16所示之能否繼續飛行之判定處理、圖17所示之空域移動控制處理、及未圖示之空域確認處理亦可由飛行體100具備之控制裝置190之CPU191執行。因此,飛行體100之CPU191亦可作為相當於控制裝置500之獲取部510、推定部520、設定部530及控制部540之未圖示之功能部發揮功能。又,飛行體100之快閃記憶體193b亦可作為相當於控制裝置500之資訊記憶部590之未圖示之功能部發揮功能。
又,不限於此,控制系統1亦可具備控制裝置500,且飛行體100之CPU191執行圖9所示之飛行控制處理、圖14所示之大小推定處理、圖15所示之安全空域設定處理、圖16所示之能否繼續飛行之判定處理、及圖17所示之空域移動控制處理。該情形時,控制裝置500記憶有用於圖16之能否繼續飛行之判定處理之圖12之確認結果表格,飛行體100亦可於圖16之步驟S85中,從控制裝置500接收確認結果資訊。
因此,飛行體100之CPU191產生確認結果傳送請求,請求傳送包含分別表示1個或複數個通過短視程空域之位置之位置資訊,且請求傳送1個或複數個通過短視程空域之確認結果資訊。其後,CPU191將產生之確認結果傳送請求,以控制裝置500為目標,輸出至資料通信電路194a。
其次,當控制裝置500之資料通信電路504a接收到確認結果傳送請求時,控制裝置500之獲取部510從確認結果傳送請求獲取分別表示1個或複數個通過短視程空域之位置之位置資訊。其次,獲取部510從圖12之確認結果表格中,獲取與已獲取之1個或複數個位置資訊分別建立對應之1個或複數個確認結果資訊。其後,獲取部510將所獲取之1個或複數個確認結果資訊,以飛行體100為目標,輸出至資料通信電路504a。
當飛行體100之資料通信電路194a從控制裝置500接收到1個或複數個確認結果資訊時,飛行體100之CPU191從資料通信電路194a獲取該1個或複數個確認結果資訊(步驟S85)。其後,CPU191從步驟S86之處理起繼續執行能否繼續飛行之判定處理。
本發明之實施例及實施例之變化例1至20可相互組合。
當然可作為具備用以實現實施例及實施例之變化例1至19之任一例之功能的構成之控制裝置500、以及具備用以實現實施例之變化例20之功能的構成之控制裝置190來提供,亦可作為由複數個裝置構成之系統,且系統整體具備用以實現本發明之實施例及實施例之變化例1至20之任一例之功能的構成之系統來提供。
可作為預先具備用以實現實施例及實施例之變化例1至19之任一例之功能的構成之控制裝置500來提供。又,亦可藉由程式應用,使現有控制裝置作為實施例及實施例之變化例1至19之任一例之控制裝置500發揮功能。即,控制現有控制裝置之電腦(CPU等)執行用以實現實施例及實施例之變化例1至19之任一例所例示的控制裝置500之各功能構成之程式,藉此可作為實施例及實施例之變化例1至19之任一例之控制裝置500發揮功能。
可作為預先具備用以實現本發明之實施例之變化例20之功能的構成之控制裝置190來提供。又,亦可藉由程式應用,使現有控制裝置作為實施例之變化例20之控制裝置190發揮功能。即,控制現有控制裝置之電腦(CPU等)執行用以實現上述實施例之變化例20所例示之控制裝置190之各功能構成之程式,藉此可作為實施例之變化例20之控制裝置190發揮功能。
此種程式之發佈方法為任意方法,例如可儲存於記憶卡CD(Compact Disc,光盤)-ROM、或DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能盤)-ROM等記錄媒體中來發佈,亦可經由網際網路等通信媒體來發佈。
本發明之方法可使用實施例及實施例之變化例1至19之任一例之控制裝置500、以及實施例之變化例20之控制裝置190來實施。又,本發明之方法可使用實施例及實施例之變化例1至20之任一例之控制系統1來實施。
又,本發明可不脫離本發明之廣義精神及範圍地實現多種實施方式及變化。又,上述實施方式係用以說明本發明,並非限定本發明之範圍。即,本發明之範圍係由申請專利範圍表示,而非由實施方式表示。並且,於申請專利範圍內及與之同等之發明之含義範圍內實施之多種變化可視為處於本發明之範圍內。
(附記)
(附記1)
一種控制系統,其特徵在於具備:
獲取部,其獲取表示沿預定路徑飛行之飛行體檢測出視程較預定距離短之短視程空域之第1點之位置的資訊、及表示判定為已進入上述短視程空域之第2點之位置的資訊;
推定部,其基於已獲取之上述資訊所表示之上述第1點之上述位置、上述第2點之上述位置、及藉由上述飛行體上搭載之第1感測器於上述第1點進行感測而獲得之感測資訊,推定上述短視程空域之大小;
設定部,其基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及於上述第1點獲得之上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及
控制部,其基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
(附記2)
如附記1之控制系統,其中
上述第1感測器包含影像感測器,該影像感測器輸出表示藉由對空間進行光學感測而獲得之圖像的資訊,
上述感測資訊包含上述影像感測器輸出之上述資訊,
上述飛行體
基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測上述短視程空域,且
基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,判定上述飛行體進入上述短視程空域,
上述推定部
基於成為檢測上述短視程空域之基礎之上述感測資訊,特定出從檢測出上述短視程空域之上述第1點朝向上述短視程空域與不同於上述短視程空域之非短視程空域之交界之方向,
基於檢測出上述短視程空域之上述第1點之上述位置、及判定為向上述短視程空域之上述進入之上述第2點之上述位置,推定於獲得成為檢測上述短視程空域之上述基礎之上述感測資訊之時刻下,自上述飛行體至上述短視程空域之距離,
基於所推定之上述距離、及從上述第1點朝向上述短視程空域之上述交界之上述方向,推定上述短視程空域之上述大小。
(附記3)
如附記2之控制系統,其中
上述飛行體上搭載之上述第1感測器進而包含風向風速感測器,該風向風速感測器感測風向及風速,且輸出表示感測到之上述風向及上述風速之資訊;
上述感測資訊進而包含上述風向風速感測器輸出之上述資訊,
上述推定部進而基於從上述風向風速感測器輸出之上述感測資訊所表示之上述風向及上述風速,推定於上述時刻下自上述飛行體至上述短視程空域之上述距離。
(附記4)
如附記3之控制系統,其中
上述推定部
基於上述第1點之上述位置、及上述短視程空域之經推定之上述大小,推定於上述時刻下上述短視程空域之位置,
基於上述風向及上述風速,推定上述短視程空域之移動方向及移動速度,且
基於所推定之上述移動方向及上述移動速度,推定上述時刻之後之上述短視程空域之位置。
(附記5)
如附記4之控制系統,其中
上述飛行體上搭載之上述第2感測器進而包含高度感測器,該高度感測器輸出表示藉由光學感測而獲得之自地平面至上述飛行體之高度的資訊,
上述控制部於從上述高度感測器輸出之上述資訊滿足對上述高度感測器預先規定之異常條件之第1情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行,且進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之上述控制。
(附記6)
如附記5之控制系統,其中
上述控制部於從上述高度感測器輸出之上述資訊滿足對上述高度感測器預先規定之上述異常條件之上述第1情形時,不進行使上述飛行體之高度變更之高度變更控制,而進行使上述飛行體向位於上述飛行體之高度之上述安全空域移動之第1控制。
(附記7)
如附記6之控制系統,其中
上述飛行體上搭載之上述第2感測器進而包含LiDAR(Light Detection And Ranging,光達)感測器,該LiDAR感測器輸出表示藉由對空間進行光學感測而獲得之座標值、且為有可能妨礙上述飛行體之飛行之障礙物之座標值的資訊,
上述控制部於上述第1情形、或從上述LiDAR感測器輸出之上述資訊滿足對上述LiDAR感測器預先規定之異常條件之第2情形、又或上述第1情形且上述第2情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行。
(附記8)
如附記7之控制系統,其中
上述獲取部於從上述LiDAR感測器輸出之表示上述障礙物之上述座標值之上述資訊滿足對上述LiDAR感測器預先規定之上述異常條件之上述第2情形時,從將表示預定空域之資訊與表示上述預定空域中之障礙物之確認結果之確認結果資訊預先建立對應地記憶之記憶部,獲取與表示上述路徑通過之上述短視程空域之資訊建立對應之上述確認結果資訊,
上述確認結果資訊包含:存在確認資訊,其表示已確認上述預定空域中存在障礙物;不存在確認資訊,其表示已確認上述預定空域中不存在障礙物;及未確認資訊,其表示未確認上述預定空域中存在及不存在障礙物;
上述控制部
於上述第2情形、且所獲取之上述確認結果資訊為上述存在確認資訊或上述未確認資訊之情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行,而進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之上述控制,且
於上述第2情形、且所獲取之上述確認結果資訊為上述不存在確認資訊之情形時,判定為可繼續沿上述路徑飛行,而進行使上述飛行體繼續沿上述路徑飛行之控制。
(附記9)
如附記8之控制系統,其中
上述控制部於上述第2情形、且判定為無法繼續沿上述路徑飛行之情形時,
不進行上述高度變更控制,而進行使上述飛行體向位於上述飛行體之上述高度之上述安全空域移動的上述第1控制,且
於上述飛行體離開上述短視程空域之前,自開始上述第1控制後當上述飛行體移動預定之移動距離、或經過預定之時間時,進行上述高度變更控制,且進行使上述飛行體向位於上述飛行體上方之上述安全空域移動的第2控制。
(附記10)
如附記2至9中任一項之控制系統,其中
上述設定部
基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測有可能妨礙上述飛行體之飛行之障礙物之位置,且
基於檢測出之上述障礙物之上述位置,設定複數個非短視程空域作為上述安全空域。
(附記11)
如附記10之控制系統,其中
上述設定部
基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測人之位置及房屋之位置中之1個以上,且
基於檢測出之上述人之上述位置及上述房屋之上述位置之1個以上,對上述複數個安全空域分別設定優先順序,
上述控制部基於設定之上述優先順序,進行使上述飛行體從上述複數個安全空域向所選擇之空域移動之上述控制。
(附記12)
如附記11之控制系統,其中
上述獲取部獲取表示預先規定之點之位置之資訊,
上述設定部對與所獲取之上述資訊所表示之上述點之間不存在上述短視程空域之上述安全空域,設定高於與上述點之間存在上述短視程空域的上述安全空域之上述優先順序。
(附記13)
一種飛行體,其特徵在於,其係沿預定路徑飛行者,且具備:
獲取部,其獲取表示上述飛行體檢測出視程較預定距離短之短視程空域之第1點之位置的資訊、及表示判定為已進入上述短視程空域之第2點之位置的資訊;
推定部,其基於已獲取之上述資訊所表示之上述第1點之上述位置、上述第2點之上述位置、及藉由上述飛行體上搭載之第1感測器於上述第1點進行感測而獲得之感測資訊,推定上述短視程空域之大小;
設定部,其基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及於上述第1點獲得之上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及
控制部,其基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
(附記14)
一種方法,其特徵在於,其係沿預定路徑飛行之飛行體、或控制上述飛行體之控制系統所執行之方法,且包括:
獲取步驟,其由上述飛行體或上述控制系統獲取表示上述飛行體檢測出視程較預定距離短之短視程空域之第1點之位置的資訊、及表示判定為已進入上述短視程空域之第2點之位置的資訊;
推定步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於已獲取之上述資訊所表示之上述第1點之上述位置、上述第2點之上述位置、及藉由上述飛行體上搭載之第1感測器於上述第1點進行感測而獲得之感測資訊,推定上述短視程空域之大小;
設定步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及於上述第1點獲得之上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及
控制步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
1:控制系統
100:飛行體
101至104:螺旋槳臂
111至114:螺旋槳
120:儲存庫
121a:第1包圍保持框
121b:第2包圍保持框
122a,122b:導軌
131:第1感測器
131a:影像感測器
131b:風向風速感測器
132:第2感測器
132a:高度感測器
132b:LiDAR感測器
140:支持腳
150:吊鉤
151:本體部
151a:端部
151b:端部
151c:冠部
152:銷
153:連結構件
153a:連接點
153b:連接點
154:擺動構件
155:馬達
155a:軸
190:控制裝置
191:CPU
192:RAM
193a:ROM
193b:快閃記憶體
194a:資料通信電路
195a:視訊卡
195b:顯示裝置
195c:輸入裝置
196:位置感測器
197a:方位角感測器
197b:姿態感測器
198:輸入輸出端口
199:驅動電路
200:飛行體
500:控制裝置
501:CPU
502:RAM
503a:ROM
503b:硬碟
504a:資料通信電路
505a:視訊卡
505b:顯示裝置
505c:輸入裝置
509a:揚聲器
509b:麥克風
510:獲取部
520:推定部
530:設定部
540:控制部
590:資訊記憶部
900:終端裝置
901:CPU
902:RAM
903a:ROM
903b:快閃記憶體
904a:資料通信電路
905a:視訊卡
905b:顯示裝置
905c:輸入裝置
906:位置感測器
909a:揚聲器
909b:麥克風
A:物品
AS:安全空域
AV1:第1時刻時之短視程空域
AV2:第2時刻時之短視程空域
DB:端部間之距離
DH:支承孔之深度
G:環
IN:網際網路
L:繩子
L1:第1時刻時第1點距短視程空域之水平距離
L2:第2時刻時第1點距短視程空域之水平距離
P1:第1點
P2:第2點
P3:第3點
PEl:左端點
PEr:右端點
R:搬運路徑
RD:代替路徑
TR:環之拔出方向之寬度
ψl:從第1點P1朝向左端點PEl之方向與感測方向所成之角度
ψr:從第1點P1朝向右端點PEr之方向與感測方向所成之角度
圖1係表示本發明之實施例之控制系統之一構成例的系統構成圖。
圖2係表示實施例之飛行體之一外觀例之外觀構成圖。
圖3係表示飛行體具備之控制裝置之一構成例之硬體構成圖。
圖4係表示實施例之飛行體所執行之飛行處理之一例的前半部分之流程圖。
圖5係表示實施例之飛行體所執行之飛行處理之一例的後半部分之流程圖。
圖6係表示飛行體所執行之空域判定處理之一例之流程圖。
圖7係表示第1點、第2點及第3點之一例之圖。
圖8係表示控制系統具備之控制裝置之一構成例之硬體構成圖。
圖9係表示控制系統具備之控制裝置所執行之飛行控制處理之一例的流程圖。
圖10係表示控制系統具備之控制裝置所具有之功能之一例的功能方塊圖。
圖11係表示控制系統具備之控制裝置所記憶之安全空域表格之一例的圖。
圖12係表示控制系統具備之控制裝置所記憶之確認結果表格之一例的圖。
圖13係表示控制系統具備之控制裝置所記憶之飛行位置相關表格之一例的圖。
圖14係表示控制系統具備之控制裝置所執行之大小推定處理之一例的流程圖。
圖15係表示控制系統具備之控制裝置所執行之安全空域設定處理之一例的流程圖。
圖16係表示控制系統具備之控制裝置所執行之能否繼續飛行之判定處理之一例的流程圖。
圖17係表示實施例之控制系統具備之控制裝置所執行之空域移動控制處理之一例的流程圖。
圖18係表示終端裝置之一構成例之硬體構成圖。
圖19係表示實施例之變化例7之控制系統具備之控制裝置所執行之空域移動控制處理之一例的流程圖。
圖20係表示實施例之變化例7之飛行體所執行之飛行處理之一例的前半部分之流程圖。
圖21係表示實施例之變化例7之飛行體所執行之飛行處理之一例的後半部分之流程圖。
圖22係表示實施例之變化例11之飛行體之一外觀例的外觀構成圖。
圖23係表示飛行體具備之閉鎖狀態之吊鉤之一例的圖。
圖24係表示飛行體具備之解鎖狀態之吊鉤之一例的圖。
500:控制裝置
510:獲取部
520:推定部
530:設定部
540:控制部
590:資訊記憶部
Claims (17)
- 一種控制系統,其特徵在於具備:推定部,其基於藉由沿預定路徑飛行之飛行體上搭載之第1感測器進行感測而獲得之感測資訊,推定視程較預定距離短之短視程空域之大小;設定部,其基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及控制部,其基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
- 如請求項1之控制系統,其進而具備:獲取部,其獲取表示上述飛行體檢測出上述短視程空域之第1點之位置的資訊、及表示判定為已進入上述短視程空域之第2點之位置的資訊;上述第1感測器包含影像感測器,該影像感測器輸出表示藉由對空間進行光學感測而獲得之圖像的資訊,上述感測資訊包含上述影像感測器輸出之上述資訊,上述推定部基於已獲取之上述資訊所表示之上述第1點之上述位置、上述第2點之上述位置、及藉由上述飛行體上搭載之上述第1感測器於上述第1點進行感測而獲得之上述感測資訊,推定上述短視程空域之大小。
- 如請求項2之控制系統,其中上述飛行體 基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測上述短視程空域,且基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,判定上述飛行體進入上述短視程空域,上述推定部基於成為檢測上述短視程空域之基礎之上述感測資訊,特定出從檢測出上述短視程空域之上述第1點朝向上述短視程空域與不同於上述短視程空域之非短視程空域之交界之方向,基於檢測出上述短視程空域之上述第1點之上述位置、及判定為向上述短視程空域之上述進入之上述第2點之上述位置,推定於獲得成為檢測上述短視程空域之上述基礎之上述感測資訊之時刻下,自上述飛行體至上述短視程空域之距離,基於所推定之上述距離、及從上述第1點朝向上述短視程空域之上述交界之上述方向,推定上述短視程空域之上述大小。
- 如請求項3之控制系統,其中上述飛行體上搭載之上述第1感測器進而包含風向風速感測器,該風向風速感測器感測風向及風速,且輸出表示感測到之上述風向及上述風速之資訊;上述感測資訊進而包含上述風向風速感測器輸出之上述資訊,上述推定部進而基於從上述風向風速感測器輸出之上述感測資訊所表示之上述風向及上述風速,推定於上述時刻下自上述飛行體至上述短視程空域之上述距離。
- 如請求項4之控制系統,其中上述推定部基於上述第1點之上述位置、及上述短視程空域之經推定之上述大小,推定於上述時刻下上述短視程空域之位置,基於上述風向及上述風速,推定上述短視程空域之移動方向及移動速度,且基於所推定之上述移動方向及上述移動速度,推定上述時刻之後之上述短視程空域之位置。
- 如請求項5之控制系統,其中上述飛行體上搭載之上述第2感測器進而包含高度感測器,該高度感測器輸出表示藉由光學感測而獲得之自地平面至上述飛行體之高度的資訊,上述控制部於從上述高度感測器輸出之上述資訊滿足對上述高度感測器預先規定之異常條件之第1情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行,且進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之上述控制。
- 如請求項6之控制系統,其中上述控制部於從上述高度感測器輸出之上述資訊滿足對上述高度感測器預先規定之上述異常條件之上述第1情形時,不進行使上述飛行體之高度變更之高度變更控制,而進行使上述飛行體向位於上述飛行體之高度之上述安全空域移動之第1控制。
- 如請求項7之控制系統,其中上述飛行體上搭載之上述第2感測器進而包含LiDAR(Light Detection And Ranging,光達)感測器,該LiDAR感測器輸出表示藉由對空間進行光學感測而獲得之座標值、且為有可能妨礙上述飛行體之飛行之障礙物之座標值的資訊,上述控制部於上述第1情形、或從上述LiDAR感測器輸出之上述資訊滿足對上述LiDAR感測器預先規定之異常條件之第2情形、又或上述第1情形且上述第2情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行。
- 如請求項8之控制系統,其中上述獲取部於從上述LiDAR感測器輸出之表示上述障礙物之上述座標值之上述資訊滿足對上述LiDAR感測器預先規定之上述異常條件之上述第2情形時,從將表示預定空域之資訊與表示上述預定空域中之障礙物之確認結果之確認結果資訊預先建立對應地記憶之記憶部,獲取與表示上述路徑通過之上述短視程空域之資訊建立對應之上述確認結果資訊,上述確認結果資訊包含:存在確認資訊,其表示已確認上述預定空域中存在障礙物;不存在確認資訊,其表示已確認上述預定空域中不存在障礙物;及未確認資訊,其表示未確認上述預定空域中存在及不存在障礙物;上述控制部於上述第2情形、且所獲取之上述確認結果資訊為上述存在確認資訊或上述未確認資訊之情形時,判定為無法繼續沿上述路徑飛行,而進行使 上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之上述控制,且於上述第2情形、且所獲取之上述確認結果資訊為上述不存在確認資訊之情形時,判定為可繼續沿上述路徑飛行,而進行使上述飛行體繼續沿上述路徑飛行之控制。
- 如請求項9之控制系統,其中上述控制部於上述第2情形、且判定為無法繼續沿上述路徑飛行之情形時,不進行上述高度變更控制,而進行使上述飛行體向位於上述飛行體之上述高度之上述安全空域移動的上述第1控制,且於上述飛行體離開上述短視程空域之前,自開始上述第1控制後當上述飛行體移動預定之移動距離、或經過預定之時間時,進行上述高度變更控制,且進行使上述飛行體向位於上述飛行體上方之上述安全空域移動的第2控制。
- 如請求項2至10中任一項之控制系統,其中上述設定部基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測有可能妨礙上述飛行體之飛行之障礙物之位置,且基於檢測出之上述障礙物之上述位置,設定複數個非短視程空域作為上述安全空域。
- 如請求項11之控制系統,其中 上述設定部基於從上述影像感測器輸出之上述感測資訊,檢測人之位置及房屋之位置中之1個以上,且基於檢測出之上述人之上述位置及上述房屋之上述位置中之1個以上,對上述複數個安全空域分別設定優先順序,上述控制部基於設定之上述優先順序,進行使上述飛行體向從上述複數個安全空域中選擇之空域移動之上述控制。
- 如請求項12之控制系統,其中上述獲取部獲取表示預先規定之點之位置之資訊,上述設定部對與所獲取之上述資訊所表示之上述點之間不存在上述短視程空域之上述安全空域,設定高於與上述點之間存在上述短視程空域的上述安全空域之上述優先順序。
- 如請求項2至10中任一項之控制系統,其進而具備:推定部,其於判定為無法繼續沿上述路徑飛行時,基於藉由上述影像感測器輸出之上述資訊表示之上述圖像,推定上述短視程空域之視程於預定之前進限制時間以內,是否成為預定之上述距離以上;上述控制部推定於預定之上述前進限制時間以內,上述短視程空域之視程成為預定之上述距離以上時,進行限制上述飛行體之前進之控制;推定於預定之上述前進限制時間以內,上述短視程空域之視程未成為預定之上述距離以上時,進行使上述飛行體向上述安全空域移動之上述 控制。
- 如請求項5至10中任一項之控制系統,其中上述推定部於判定為無法繼續沿上述路徑飛行時,基於上述時刻之後之上述短視程空域之上述位置,推定上述短視程空域之視程於預定之前進限制時間以內,是否成為預定之上述距離以上;上述控制部推定於預定之上述前進限制時間以內,上述短視程空域之視程成為預定之上述距離以上時,進行限制上述飛行體之前進之控制;推定於預定之上述前進限制時間以內,上述短視程空域之視程未成為預定之上述距離以上時,進行使上述飛行體向上述安全空域移動之上述控制。
- 一種飛行體,其特徵在於,其係沿預定路徑飛行者,且具備:推定部,其基於藉由上述飛行體上搭載之第1感測器進行感測而獲得之感測資訊,推定視程較預定距離短之短視程空域之大小;設定部,其基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及控制部,其基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
- 一種控制飛行體之移動之方法,其特徵在於,其係沿預定路徑飛行 之飛行體、或控制上述飛行體之控制系統所執行之方法,且包括:推定步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於藉由上述飛行體上搭載之第1感測器進行感測而獲得之感測資訊,推定視程較預定距離短之短視程空域之大小;設定步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於所推定之上述短視程空域之上述大小、及上述感測資訊,設定安全性較上述短視程空域高之安全空域;及控制步驟,其由上述飛行體或上述控制系統基於從搭載在上述飛行體上且與上述第1感測器不同之第2感測器輸出之資訊,判定為無法繼續沿通過上述短視程空域之上述路徑飛行時,進行使上述飛行體向所設定之上述安全空域移動之控制。
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