JP6936492B2 - How to control an unmanned aircraft - Google Patents
How to control an unmanned aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- JP6936492B2 JP6936492B2 JP2018124498A JP2018124498A JP6936492B2 JP 6936492 B2 JP6936492 B2 JP 6936492B2 JP 2018124498 A JP2018124498 A JP 2018124498A JP 2018124498 A JP2018124498 A JP 2018124498A JP 6936492 B2 JP6936492 B2 JP 6936492B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flight
- corridor
- control method
- unmanned
- route
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
本発明は、無人飛行体の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an unmanned air vehicle.
近年、ドローン(Drone)や無人航空機(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)などの飛行体(以下、単に「無人飛行体」と総称する)を利用した様々なサービスが提供されている。 In recent years, various services using aircraft such as drones and unmanned aerial vehicles (UAVs) (hereinafter, simply collectively referred to as "unmanned aerial vehicles") have been provided.
従来、無人飛行体の飛行に当たり、事前に所定のコリドー(飛行路)及び飛行計画(飛行体の飛行ルート)を無人飛行体に設定することで、自律的に、または、管制装置からの遠隔サポートを伴って、飛行計画を実施することを可能とする技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特に、特許文献1には、飛行体が飛行ルートの途上で障害物等を検知すると、障害物等を回避するよう飛行ルートを更新することが記載されている。
Conventionally, when flying an unmanned aircraft, by setting a predetermined corridor (flight path) and flight plan (flight route of the aircraft) to the unmanned aircraft in advance, autonomous or remote support from the control device (See, for example, Patent Document 1), a technique that makes it possible to carry out a flight plan is disclosed. In particular,
しかしながら、多数の無人飛行体が飛行するようになると、上記文献に記載の技術では対応が困難になり、複数の無人飛行体が秩序を保ち、かつ、安全な飛行を実現するためには、共通化された上空の飛行ルールが必要となる。 However, when a large number of unmanned aircraft fly, it becomes difficult to deal with them by the techniques described in the above documents, and it is common for a plurality of unmanned aircraft to maintain order and realize safe flight. A modified flight rule over the sky is required.
そこで、本発明は、新規な飛行ルールを考案することにより、複数の無人飛行体が衝突を回避しながら飛行することが可能な無人飛行体の制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control method for an unmanned flying object capable of flying while avoiding a collision by a plurality of unmanned flying objects by devising a new flight rule.
本発明の一の実施形態は、無人飛行体の制御方法であって、飛行ルートを設定するステップと、当該飛行ルートを基に無人飛行体の飛行を制御するステップと、を有し、前記飛行ルートを設定するステップは、第1の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向に飛行する第1のコリドーを第1の飛行経路に設定し、当該第1のコリドーとは異なる第2の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向と交差する方向に飛行する第2のコリドーを第2の飛行経路に設定することを含む、制御方法。 One embodiment of the present invention is a method for controlling an unmanned flying object, which includes a step of setting a flight route and a step of controlling the flight of the unmanned flying object based on the flight route. In the step of setting the route, in the first altitude zone, the first corridor in which the unmanned vehicle flies in the first direction is set in the first flight path, and the second corridor is different from the first corridor. A control method comprising setting a second corridor in a second flight path in which the unmanned aircraft flies in a direction intersecting the first direction in the altitude zone of.
本発明によれば、新規な飛行ルールを考案することにより、複数の無人飛行体が衝突を回避しながら飛行することが可能な無人飛行体の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, by devising a novel flight rule, it is possible to provide a control method for an unmanned air vehicle capable of flying while avoiding a collision by a plurality of unmanned air vehicles.
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以下のような構成を備える。
[項目1]
無人飛行体の制御方法であって、
飛行ルートを設定するステップと、
当該飛行ルートを基に無人飛行体の飛行を制御するステップと、を有し、
前記飛行ルートを設定するステップは、第1の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向に飛行する第1のコリドーを第1の飛行経路に設定し、
当該第1のコリドーとは異なる第2の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向と交差する方向に飛行する第2のコリドーを第2の飛行経路に設定することを含む、制御方法。
[項目2]
項目1に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートを設定するステップは、前記第1の高度帯に、前記第1のコリドーに隣接して、前記無人飛行体が当該第1のコリドーとは反対方向に飛行する第3のコリドーを第3の飛行経路を設定することをさらに含む、制御方法。
[項目3]
項目1に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートを設定するステップは、前記第2の高度帯に、前記第2のコリドーに隣接して、前記無人飛行体が当該第2のコリドーとは反対方向に飛行する第4のコリドーをさらに第4の飛行経路に設定することをさらに含む、制御方法。
[項目4]
項目1に記載の制御方法であって、
前記第1のコリドーは、複数のレーンを有することを特徴とする制御方法。
[項目5]
項目4に記載の制御方法であって、
前記複数のレーンは、加速帯、通行帯、減速帯及び停止帯で構成されることを特徴とする制御方法。
[項目6]
項目2に記載の制御方法であって、
前記第1のコリドーと前記第3のコリドーとで第1のファイバーを構成することを特徴とする制御方法。
[項目7]
項目3に記載の制御方法であって、
前記第2のコリドーと前記第4のコリドーとで第2のファイバーを構成することを特徴とする制御方法。
[項目8]
項目6及び項目7に記載の制御方法であって、
前記第1のファイバーと前記第2のファイバーとが交差する領域をタイルとして設定することを特徴とする制御方法。
[項目9]
項目8に記載の制御方法であって、
前記タイルを、前記無人飛行体が他のコリドーに飛行経路を変更する領域として設定する制御方法。
[項目10]
項目8に記載の制御方法であって、
前記無人飛行体が、前記タイル内を時計回りまたは反時計回りに飛行しながら他のコリドーに飛行経路を変更するよう制御する制御方法。
[項目11]
項目8に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートを設定するステップは、前記無人飛行体の出発地及び目的地に関する情報を基に飛行ルートを設定することを含む、制御方法。
[項目12]
項目11に記載の制御方法であって、
前記無人飛行体から現在飛行位置に関する情報を基に、当該現在飛行位置が前記飛行ルート上に位置していることを確認する制御方法。
[項目13]
項目8に記載の制御方法であって、
前記タイルを通過する際、一定時間の範囲内において、他の飛行体が通過しないことを確認したとき、最短距離で他のコリドーに飛行経路を変更するようにする制御方法。
[項目14]
項目11に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートを設定するステップは、さらに、前記飛行ルートに位置するタイルまたはコリドー毎に到着予定時刻を設定し、前記無人飛行体が他の無人飛行体と同一時間に同一タイルまたは同一コリドーを通過しないように時間管理する制御方法。
[項目15]
項目1に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートを設定するステップは、さらに、飛行を禁止する空域を登録するステップを有し、前記無人飛行体が、当該飛行を禁止する空域を通過しないように飛行ルートを設定する制御方法。
[項目16]
項目15に記載の制御方法であって、
前記飛行を禁止する空域を登録するステップは、さらに、飛行を禁止する所定の時間帯を登録するステップを含む飛行ルートを設定する制御方法
[項目17]
項目1に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートにおいて前記無人飛行体と他の飛行体とが接近したときに、当該無人飛行体と当該他の飛行体の各々の特性及び状態のいずれかに基づいて、当該無人飛行体及び当該他の無人飛行体の通過順序を選択する制御方法。
[項目18]
項目1に記載の制御方法であって、
前記飛行ルートにおいて、前記無人飛行体が所定の範囲において飛行するよう制限する制限情報を設定する制御方法。
The contents of the embodiments of the present invention will be described in a list. The flying object according to the embodiment of the present invention has the following configuration.
[Item 1]
It ’s a control method for unmanned aircraft.
Steps to set the flight route and
It has a step to control the flight of an unmanned aircraft based on the flight route.
In the step of setting the flight route, the first corridor in which the unmanned vehicle flies in the first direction is set in the first flight path in the first altitude zone.
A control method including setting a second corridor in which the unmanned vehicle flies in a direction intersecting the first direction in a second flight path in a second altitude zone different from the first corridor. ..
[Item 2]
The control method according to
The step of setting the flight route is to set a third corridor in the first altitude zone, adjacent to the first corridor, in which the unmanned vehicle flies in a direction opposite to the first corridor. A control method that further includes setting up three flight paths.
[Item 3]
The control method according to
The step of setting the flight route further includes a fourth corridor in the second altitude zone, adjacent to the second corridor, in which the unmanned vehicle flies in a direction opposite to the second corridor. A control method that further includes setting a fourth flight path.
[Item 4]
The control method according to
The first corridor is a control method characterized by having a plurality of lanes.
[Item 5]
The control method according to
A control method characterized in that the plurality of lanes are composed of an acceleration zone, a traffic zone, a deceleration zone, and a stop zone.
[Item 6]
The control method according to
A control method characterized in that a first fiber is formed by the first corridor and the third corridor.
[Item 7]
The control method according to
A control method characterized in that a second fiber is formed by the second corridor and the fourth corridor.
[Item 8]
The control method according to item 6 and
A control method comprising setting a region where the first fiber and the second fiber intersect as tiles.
[Item 9]
The control method according to item 8.
A control method in which the tile is set as an area where the unmanned vehicle changes its flight path to another corridor.
[Item 10]
The control method according to item 8.
A control method for controlling an unmanned vehicle to change its flight path to another corridor while flying clockwise or counterclockwise in the tile.
[Item 11]
The control method according to item 8.
The control method, wherein the step of setting the flight route includes setting the flight route based on the information about the starting point and the destination of the unmanned vehicle.
[Item 12]
The control method according to
A control method for confirming that the current flight position is located on the flight route based on information on the current flight position from the unmanned aircraft.
[Item 13]
The control method according to item 8.
A control method for changing the flight path to another corridor in the shortest distance when it is confirmed that another flying object does not pass within a certain period of time when passing through the tile.
[Item 14]
The control method according to
The step of setting the flight route further sets the estimated time of arrival for each tile or corridor located on the flight route, and the unmanned aircraft passes through the same tile or the same corridor at the same time as other unmanned aircraft. A control method that manages time so that it does not occur.
[Item 15]
The control method according to
The step of setting the flight route further includes a step of registering an airspace in which flight is prohibited, and a control method for setting a flight route so that the unmanned vehicle does not pass through the airspace in which flight is prohibited.
[Item 16]
The control method according to item 15.
The step of registering the airspace for which flight is prohibited further includes a control method for setting a flight route including a step of registering a predetermined time zone for prohibiting flight [Item 17].
The control method according to
When the unmanned air vehicle and another air vehicle approach each other in the flight route, the unmanned air vehicle and the other air vehicle are based on any of the characteristics and conditions of the unmanned air vehicle and the other air vehicle. A control method for selecting the passage order of unmanned aircraft.
[Item 18]
The control method according to
A control method for setting restriction information that restricts the unmanned vehicle to fly within a predetermined range in the flight route.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態による無人飛行体の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による、管制装置及び複数の無人飛行体からなるシステム構成図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, a method for controlling an unmanned flying object according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram including a control device and a plurality of unmanned aircraft according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、管制装置1は、インターネット等のネットワークを介して、複数の無人飛行体2A、2B、2G等と接続する(以下、便宜上、これらのうち任意の飛行体を単に「飛行体2」という)。ネットワークの例として、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信等が挙げられる。ここで、無人飛行体2として、例えば、自律飛行する、または管制装置1により遠隔から操作、制御され得る無人飛行体(例えば、ドローン等)が挙げられる。無人飛行体2から管制装置1に対して、所定の情報、例えば、無人飛行体2の飛行位置情報(緯度、経度、高度等)、飛行経路、バッテリーの使用量/残量、飛行速度、飛行時間、加速度、傾き、その他機器の動作状況等の情報を、自動または管制装置1からの要求に応じて送信する。
As shown in FIG. 1, the
図2は、管制装置1のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。
FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of the
図示されるように、管制装置1は、データベース(図示せず)と接続されシステムの一部を構成する。管制装置1は、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
As shown, the
管制装置1は、少なくとも、制御部10、メモリ11、ストレージ12、送受信部13、入出力部14等を備え、これらはバス15を通じて相互に電気的に接続される。
The
制御部10は、管制装置1全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えば制御部10はCPU(Central Processing Unit)であり、ストレージ12に格納されメモリ11に展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。
The control unit 10 is an arithmetic unit that controls the operation of the
メモリ11は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ11は、プロセッサ10のワークエリア等として使用され、また、管理サーバ1の起動時に実行されるBIOS(Basic Input/Output System)、及び各種設定情報等を格納する。
The
ストレージ12は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ12に構築されていてもよい。
The
送受信部13は、管理サーバ1をネットワークおよびブロックチェーンネットワークに接続する。なお、送受信部13は、Bluetooth(登録商標)及びBLE(Bluetooth Low Energy)の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。
The transmission /
入出力部14は、キーボード・マウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。
The input /
バス15は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。 The bus 15 is commonly connected to each of the above elements and transmits, for example, an address signal, a data signal, and various control signals.
図3は、本発明の第1の実施の形態による飛行体の機能ブロック図である。なお、以下の機能ブロック図は説明を簡単にするために、単一のデバイス(飛行体)に格納された概念として記載しているが、例えば、その一部機能を外部デバイス(例えば、管制装置1)に発揮させたり、クラウドコンピューティング技術を利用することによって論理的に構成されていてもよい。 FIG. 3 is a functional block diagram of an air vehicle according to the first embodiment of the present invention. The following functional block diagram is described as a concept stored in a single device (aircraft) for the sake of simplicity, but for example, some of its functions are described as an external device (for example, a control device). It may be logically configured by exerting it in 1) or by using cloud computing technology.
フライトコントローラ21は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。 The flight controller 21 can have one or more processors such as a programmable processor (eg, central processing unit (CPU)).
フライトコントローラ21は、メモリ22を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ22は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラ21が実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。 The flight controller 21 has a memory 22 and can access the memory. Memory 22 stores logic, code, and / or program instructions that the flight controller 21 can execute to perform one or more steps.
メモリ22は、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類27から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラは飛行体にジンバル28を介して設置される。 The memory 22 may include, for example, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device. The data acquired from the cameras and sensors 27 may be directly transmitted and stored in the memory. For example, still image / moving image data taken by a camera or the like is recorded in an internal memory or an external memory. The camera is attached to the flying object via the gimbal 28.
フライトコントローラ21は、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θx、θy及びθz)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC29を経由して飛行体の推進機構(モータ30等)を制御する。モータによりプロペラ31が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。 The flight controller 21 includes a control module configured to control the state of the flying object. For example, the control module adjusts the spatial placement, velocity, and / or acceleration of an air vehicle with six degrees of freedom (translational motion x, y and z, and rotational motion θ x , θ y and θ z). , Controls the propulsion mechanism (motor 30, etc.) of the flying object via ESC29. The propeller 31 is rotated by the motor to generate lift of the flying object. The control module can control one or more of the states of the mounting unit and the sensors.
フライトコントローラ21は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機25(プロポ)、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部26と通信可能である。送受信機25は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。なお、本実施形態においては、飛行体が自律飛行を行うことを想定しているため、プロポ等の外部機器によるマニュアル操作は不要とすることができる。 The flight controller 21 is configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, transmitter / receiver 25 (propo), terminal, display device, or other remote controller). It is possible to communicate with the unit 26. The transmitter / receiver 25 can use any suitable communication means such as wired communication or wireless communication. In this embodiment, since it is assumed that the flying object performs autonomous flight, manual operation by an external device such as a radio can be omitted.
例えば、送受信部26は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。 For example, the transmission / reception unit 26 uses one or more of a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared rays, wireless, WiFi, a point-to-point (P2P) network, a telecommunications network, a cloud communication, and the like. can do.
送受信部26は、センサ類27で取得したデータ、フライトコントローラ21が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。 The transmission / reception unit 26 transmits and / or receives one or more of the data acquired by the sensors 27, the processing result generated by the flight controller 21, the predetermined control data, the user command from the terminal or the remote controller, and the like. be able to.
本実施の形態によるセンサ類27は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。 Sensors 27 according to this embodiment may include inertial sensors (acceleration sensors, gyro sensors), GPS sensors, proximity sensors (eg, riders), or vision / image sensors (eg, cameras).
図4は、本発明の第1の実施の形態による、管制装置1のうち、制御部10及びストレージ12の機能ブロック図である。また、図5は、本発明の第1の実施の形態による、管制装置1において実行される無人飛行体の飛行制御にかかるフローチャート図である。本実施形態において説明する本処理は、管制装置1のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行することで実現され得るが、同様に、無人飛行体2のメモリ22に予め格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することによっても実現され得る。または、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。本実施形態の特徴は、一度プログラムされた処理を実行することで、途中リアルタイム処理を行うことなく、飛行体の完全な自律飛行を実現することができる点にある。
FIG. 4 is a functional block diagram of the control unit 10 and the
図5に示すように、まず、制御部10の飛行ルート設定部43は、地図情報格納部52に含まれる、第1のコリドー61(図6参照)を飛行ルートの第1の飛行経路として設定する(S101)。地図情報は、制御部10の地図情報取得部42において、入出力部14を介して管制装置1の外部から取得するか、または、事前に管制装置2が記憶しておくこともできる。
As shown in FIG. 5, first, the flight route setting unit 43 of the control unit 10 sets the first corridor 61 (see FIG. 6) included in the map information storage unit 52 as the first flight route of the flight route. (S101). The map information can be acquired from the outside of the
図6及び図7は、本発明の第1の実施の形態による、コリドーを説明する概念図である。コリドーとは、飛行体が特定の方向に進行することが可能な飛行路を意味し、方向、高度帯、幅及び時間帯等で定義することができる。例えば、図6に示すように、第1のコリドー61を、無人飛行体が所定の方向(例:90°)に飛行するよう、高度帯(例:100〜500フィート)、幅(例:25メートル)を有する飛行路として定義することができる。また、第3のコリドー62を、第1のコリドーに隣接して設けられ、無人飛行体が、第1のコリドー61に対して反対方向(例:270°)に飛行するよう、第1のコリドーの高度帯と略同一の高度帯、第1のコリドーと略同一幅を有する飛行路として定義することができる。そして、無人飛行体が、第1のコリドーと同一方向に飛行可能なコリドーを、第3のコリドー62にさらに隣接して設け、また、第3のコリドーと同一方向に飛行可能なコリドーを、さらに設けることができる。このように、無人飛行体が同一方向に飛行可能なコリドーを複数設けることができる。同一の高度帯に、複数のコリドーが設けられている構造を「フロア」と呼ぶこともできる。
6 and 7 are conceptual diagrams illustrating a corridor according to the first embodiment of the present invention. The corridor means an air path through which an air vehicle can travel in a specific direction, and can be defined by a direction, an altitude zone, a width, a time zone, and the like. For example, as shown in FIG. 6, the
図7に示すように、上記フロアとは異なる高度帯にて上記フロアに交差するように、別のフロアを設けることができる。このように、複数のコリドーからなるフロアを交差するように積層する構造を「ストラタ」と呼ぶころもできる。図7においては、第2のコリドー71を、無人飛行体が所定の方向(例:0°)に飛行するよう、高度帯(例:1000〜1500フィート)、幅(例:25メートル)を有する飛行路として定義することができる。また、第4のコリドー72を、第2のコリドーに隣接して設けられ、無人飛行体が、第2のコリドー72に対して反対方向(例:180°)に飛行するよう、第2のコリドーの高度帯と略同一の高度帯、第2のコリドーと略同一幅を有する飛行路として定義することができる。これにより、無人飛行体は、上空からみて重複する領域であっても、異なるフロアを自由に行き来することで、自由に移動することができる。また、コリドーの命名には所定の規則を適用することもでき、例えば、「0−1」というように命名することで、地上面から鉛直方向に数えたフロア数と所定端から水平方向に数えたフロア数との組み合わせによって、特定のコリドーを理解することができる。また、同一フロアで、所定端から水平方向に数えて奇数のコリドーと偶数のコリドーは各々、飛行体が同じ方向に飛行するためのコリドーとなるように配置することもできる。
As shown in FIG. 7, another floor can be provided so as to intersect the floor at an altitude zone different from that of the floor. In this way, a structure in which floors composed of a plurality of corridors are stacked so as to intersect can be called a "strata". In FIG. 7, the
図5に戻り、制御部10の飛行ルート設定部43は、地図情報格納部52に含まれる、第2のコリドー71を飛行ルートの第2の飛行経路として設定する(S102)。これにより、第1のコリドー61と第2のコリドーとが異なる高度帯で交差するよう飛行ルートが設定され、無人飛行体が、各々のコリドーを、高度を変えながら飛行することができるので、無人飛行体は自由に飛行経路を変更し、かつ、他の無人飛行体との衝突を回避しながら安全に飛行することができる。
Returning to FIG. 5, the flight route setting unit 43 of the control unit 10 sets the
同様に、制御部10の飛行ルート設定部43は、地図情報格納部52に含まれる、第3のコリドー62を飛行ルートの第3の飛行経路として設定する(S103)。第1のコリドー61と第3のコリドー62を設定することで、無人飛行体は、異なる方向に自由に、かつ、安全に飛行経路を変更することができる。
Similarly, the flight route setting unit 43 of the control unit 10 sets the
さらに、制御部10の飛行ルート設定部43は、地図情報格納部52に含まれる、第4のコリドー72を飛行ルートの第4の飛行経路として設定する(S104)。このように、第1のコリドー61、第2のコリドー71、第3のコリドー62及び第4のコリドー72を各々飛行ルートの経路として設定することで、無人飛行体は、異なる方向を同一の高度帯及び異なる高度帯を飛行しながら目的地への移動することができるので、安全かつ自由な飛行を実現しつつ、より柔軟な飛行ルート設定を実現することができる。
Further, the flight route setting unit 43 of the control unit 10 sets the
続いて、制御部10の飛行制御部41は、無人飛行体が、上記設定された飛行経路を、所定の方向に飛行するよう制御する。以上のように、本処理により、各々の飛行体が交通ルールに基づいて飛行ルートに従って飛行体が飛行するよう制御することで、複数の無人飛行体が衝突を回避しながら飛行することが可能な無人飛行体の制御方法を提供することができる。 Subsequently, the flight control unit 41 of the control unit 10 controls the unmanned flying object to fly in the predetermined direction on the flight path set above. As described above, by controlling each flying object to fly according to the flight route based on the traffic rules, it is possible for a plurality of unmanned flying objects to fly while avoiding collision. A method of controlling an unmanned aircraft can be provided.
図8は、本発明の第1の実施の形態による、コリドーを構成する複数のレーンを説明する概念図である。例えば、図8(a)に示すように、コリドー61は、加速帯61A、通行帯61B、減速帯61C及び停止帯61D等の複数のレーンで構成することができる。各レーンは、地上面に対し水平方向に(略同一高度帯で)配置されるように設けることもできるし、地上面に対し鉛直方向に(異なる高度帯で)配置されるように設けることもできるが、図8(b)にも示すように、各レーンは各々隣接して設けられることが好ましく、さらに、少なくとも通行帯が他のレーンに隣接して設けられることが好ましい。各レーンについて、まず、加速帯は、無人飛行体がコリドーに進入してから通行帯の指定速度に達するまで加速するためのレーン、通行帯は、無人飛行体がコリドーを移動する機が主に飛行するレーンで、一定速度での飛行だけが許されるレーンとして定義することができ、また、減速帯は、通行帯から離脱して停止帯の徐行速度に達するまで減速するレーン、停止帯は、無人飛行体が上または下のフロアの加速帯に進入するため停止して待つレーン(停止帯と他フロアの加速帯の交差=エントランス)であり、かつ、徐行することだけが許されるレーンとして定義することができる。また、停止帯においては、エントランスへの進入待ち機が並ぶ(=キュー)ことになるが、キューには長さ制限を設け、最後尾の徐行機と列の最後尾の機の間に後から進入してはならない、といったルールを設定することができる。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a plurality of lanes constituting the corridor according to the first embodiment of the present invention. For example, as shown in FIG. 8A, the
図9は、本発明の第1の実施の形態による、飛行制御のうち、方向転換にかかるフローチャート図である。上記例において、無人飛行体が、異なるコリドーまたは異なるフロアを飛行しながら移動する例を説明したが、異なるフロアを飛行しながら移動する際にも所定のルールを設け、飛行体の飛行を制御することで、複数の飛行体がより安全で秩序のある飛行を実現することができる。また、本実施形態において説明する本処理は、管制装置1のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行することで実現され得るが、同様に、無人飛行体2のメモリ22に予め格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することによっても実現され得る。または、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。
FIG. 9 is a flowchart of flight control for changing direction according to the first embodiment of the present invention. In the above example, an example in which an unmanned vehicle moves while flying in different corridors or different floors has been described, but when moving while flying in different floors, a predetermined rule is set to control the flight of the vehicle. This allows multiple flying objects to achieve safer and more orderly flight. Further, the present process described in the present embodiment can be realized by executing each flight control program stored in the
図9において、まず、制御部10の飛行制御部41は、無人飛行体が、例えば、第1のコリドーを飛行するよう制御する(S201)。続いて、飛行制御部41は、無人飛行体が、タイル内を飛行していることを確認する(S202)。 In FIG. 9, first, the flight control unit 41 of the control unit 10 controls the unmanned vehicle to fly, for example, in the first corridor (S201). Subsequently, the flight control unit 41 confirms that the unmanned aircraft is flying in the tile (S202).
図10は、本発明の第1の実施の形態による、タイルを説明する概念図である。図10において、上記第1のコリドー61及び第3のコリドー62(異なる方向に飛行体が飛行するために設定された2つのコリドーの組合せを「ファイバー」という)を含む複数のコリドーが略同一の高度帯において配置されており、さらに、第2のコリドー71及び第4のコリドー72を含む複数のコリドーが、上記1のコリドー61及び第3のコリドー62等のコリドーとは異なる高度帯において配置されている。このファイバー同士が異なる高度帯で交差する領域を、「タイル」といい、複数のコリドー同士が異なる高度で交差することで、複数のタイルが形成される。例えば、図10にいて、第1のコリドー61及び第3のコリドー62の組合せファイバー82と呼び、このファイバー82が、第2のコリドー71及び第4のコリドー72の組合せをファイバー83と呼ぶときに、これらのファイバー82とファイバー83が交差する領域をタイルと定義することができる。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating tiles according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 10, a plurality of corridors including the
無人飛行体がタイル内を飛行していることは、例えば、無人飛行体に内蔵されるGPS等のセンサから送信される情報を基に管制装置2が判断することができる。S202において、飛行制御部41は、無人飛行体がタイル内を飛行していることを決定したときは、次に、予め設定された飛行ルートに基づき、無人飛行体が経路変更を行う制御をする(S203)。本処理において、無人飛行体がタイルの領域内において、経路変更を実行することを可能とすることができる。
The
図11は、本発明の第1の実施の形態による、タイルを飛行する無人飛行体に飛行経路を上空から見た図である。図11に示すように、飛行制御部41は、飛行体がタイル81の領域内において、所定のルートA及びルートBを飛行するよう制御することができる。飛行体41は、タイル領域内に侵入すると、ルートAを飛行するよう制御される。そして、ルートBに進路を変更することで、経路変更しようとするコリドーに侵入するよう制御される。このように、タイル内では、離脱コリドー及び進入コリドーの経路を問わず、すべての飛行体が同一方向(本例では、時計回りであるが、右側、左側通行によって、反時計回りにもなり得る)に旋回するように飛行する。これにより、無人飛行体は、簡易な交通ルールに従って、安全かつ秩序ある経路変更を実行することができる。
FIG. 11 is a view of the flight path of an unmanned vehicle flying on tiles as viewed from above according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the flight control unit 41 can control the flying object to fly a predetermined route A and route B within the area of the
図12は、本発明の第1の実施の形態による、タイルを飛行する無人飛行体に飛行経路の他の例を上空から見た図である。図12に示すように、飛行制御部41は、飛行体がタイル81の領域内において、方向転換先となるルートに応じて、最短となる、所定のルートCまたはルートDを飛行するよう制御することができる。例えば、飛行体41は、タイル領域内に侵入すると、一定時間の範囲内において、他の飛行体が通過しないことを確認したとき、進入コリドー71から離脱コリドー62への最短ルートCを、高度を変更しながら飛行するよう制御される。または、進入コリドー71から離脱コリドー61への最短ルートDを、高度を変更しながら飛行するよう制御される。これにより、無人飛行体は、より簡易な交通ルールに従って、安全かつ秩序ある経路変更を実行することができる。
FIG. 12 is an aerial view of another example of a flight path to an unmanned flying object flying tiles according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the flight control unit 41 controls the flying object to fly the shortest predetermined route C or route D in the area of the
本例においては、S201において、無人飛行体は、第1のコリドー61を飛行し、S202においてタイル81内に進入する。そして、ルートAを飛行するよう制御され、ルートBを経由して第2のコリドー71に経路変更し、第2のコリドーを飛行するよう制御される(S204)。
In this example, in S201, the unmanned vehicle flies through the
図12は、本発明の第1の実施の形態による、タイルを飛行する無人飛行体に飛行経路の他の例を上空から見た図である。図12に示すように、飛行制御部41は、飛行体がタイル81の領域内において、方向転換先となるルートに応じて、最短となる、所定のルートCまたはルートDを飛行するよう制御することができる。例えば、飛行体41は、タイル領域内に侵入すると、進入コリドー71から離脱コリドー62への最短ルートCを、高度を変更しながら飛行するよう制御される。または、進入コリドー71から離脱コリドー61への最短ルートDを、高度を変更しながら飛行するよう制御される。これにより、無人飛行体は、より簡易な交通ルールに従って、安全かつ秩序ある経路変更を実行することができる。
FIG. 12 is an aerial view of another example of a flight path to an unmanned flying object flying tiles according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the flight control unit 41 controls the flying object to fly the shortest predetermined route C or route D in the area of the
図13は、本発明の第1の実施の形態による、飛行制御のうち、経路変更処理を詳細に説明するフローチャート図である。また、図14は、本発明の第1の実施の形態による、飛行制御のうち、経路変更処理を詳細に説明する概念図である。本例においては、便宜上本実施形態の他の例とは異なる側を飛行体が通行する例を用いて、経路変更処理の詳細を説明する。また、便宜上タイル内の上下方向に領域が重なる、異なるフロアを高度帯別に分離して説明を行う。また、本実施形態において説明する本処理は、管制装置1のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行することで実現され得るが、同様に、無人飛行体2のメモリ22に格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することによっても実現され得るし、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a route change process in detail in the flight control according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining in detail the route change process in the flight control according to the first embodiment of the present invention. In this example, the details of the route change processing will be described with reference to an example in which the aircraft passes on a side different from the other examples of the present embodiment for convenience. In addition, for convenience, different floors in which areas overlap in the vertical direction in the tile will be described separately for each altitude zone. Further, the present process described in the present embodiment can be realized by executing each flight control program stored in the
まず、飛行制御部41は、無人飛行体を特定のコリドーを特定方向(例:90°方向)に飛行するよう制御する(S301)。続いて、飛行制御部41は、飛行体がタイル内に進入すると、同コリドーの停止帯に向けて原則するよう制御する(S302)。(例:0°)巡続いて、飛行制御部41は、飛行体が一度停止帯に到達し、これから進入しようとするコリドーに向けて高度帯を変更するよう制御する(S303)。 First, the flight control unit 41 controls the unmanned flying object to fly a specific corridor in a specific direction (eg, 90 ° direction) (S301). Subsequently, the flight control unit 41 controls, in principle, toward the stop zone of the corridor when the flying object enters the tile (S302). (Example: 0 °) Following the cruise, the flight control unit 41 controls the flying object to once reach the stop zone and change the altitude zone toward the corridor to be entered (S303).
続いて、飛行制御部41は、飛行体は方向転換して(例:0°の方向に転換する)(S304)、これから進入するコリドーの加速帯に向けて飛行するよう制御する(S305)。そして、飛行制御部41は、同コリドーの加速帯に進入することで加速し、最後に同コリドーの進行帯に進入することで経路変更先のコリドーを特定の方向に巡航するよう制御する(S306)。 Subsequently, the flight control unit 41 controls the flying object to change direction (eg, turn in the direction of 0 °) (S304) and fly toward the acceleration zone of the corridor to be approached (S305). Then, the flight control unit 41 accelerates by entering the acceleration zone of the corridor, and finally enters the traveling zone of the corridor to control the corridor to which the route is changed to cruise in a specific direction (S306). ).
図15は、本発明の第1の実施の形態による、飛行状況確認処理にかかるフローチャート図である。また、図15は、本発明の第1の実施の形態による、飛行ルート設定を説明する図である。ここで、本実施形態において説明する本処理は、管制装置1のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行することで実現され得るが、同様に、無人飛行体2のメモリ22に格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することによっても実現され得るし、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。
FIG. 15 is a flowchart of the flight status confirmation process according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 15 is a diagram illustrating flight route setting according to the first embodiment of the present invention. Here, the present process described in the present embodiment can be realized by executing each flight control program stored in the
まず、管制装置1の入出力部14は、無人飛行体から出発地及び目的地に関する情報を受信する(S401)。続いて、管制装置1の制御部10の飛行ルート設定部43は、受信した出発地及び目的地情報に基づいて、飛行ルートを設定する(S402)。例えば、図16に示すような、ストレージ12の地図情報格納部52に格納される、複数のコリドーからなる地図情報を参照し、出発地(X)及び目的地(Y)をまず設定し、地図に含まれるタイル81及びタイル82を飛行経路の変更領域として特定し、飛行ルートを設定する。飛行ルートを構成する飛行経路の設定は、1)距離、2)飛行禁止区域、3)その他気象情報等を参照して設定することもできる。飛行禁止区域については、事前に登録することができる。また、飛行を禁止する所定の時間帯や定期的な時間帯を事前に登録し、その時間帯には飛行禁止区域として登録することができる。例えば、ヘリコプターがコリドー管理空域を横切るような場合に、ヘリコプターの飛行予定時間をもとに、コリドー上に飛行禁止空域を設定することもできる。また、飛行ルートの設定に際して、飛行経路の変更領域(図16の例でいえば、タイル81A及びタイル81B)を通過する予定時間についても事前に設定することができる。さらに、例えば、出発地(X)または目的地(Y)のように、ドローンポート等のような空港機能などを有する特定の地点において、飛行体が集中するような地点を通過する場合に飛行体の機体特性、状態情報などにもとづき、通過順序を選択することもできる。また、空港機能などを有する特定の空域において、進入または出域可能な地点が制限されている場合に、設定された制限情報(緯度経度、高度、速度、出発または到着可能な時間帯など)の範囲内で飛行するにように飛行ルートを設定することもできる。さらに、事前に登録された、通信設備からの通信の強度や感度に関する情報を基に、飛行体が、通信強度や感度が高い領域を通過するように飛行ルートを設定することもできる。これにより、各無人飛行体の飛行経路及び通過時間を定めることができるため、飛行ルート上のトラフィックが生じる可能性も低くなり、また、各無人飛行体が安全かつ秩序ある飛行を維持することができる。
First, the input /
図17は、本発明の第1の実施の形態による、飛行ルート設定における、飛行体の各ポイントの通過予定時間の設定を説明する概念図である。図17において、横軸は出発地(X)から目的地(Y)にかけての距離l、縦軸は出発時刻から目的地到達時刻にかけての時間tに関する軸である。横軸lの途上には、飛行体の各通過地点l1乃至l4が設定されており、飛行体の各到達予定時刻が、縦軸方向に延びる時間軸上に設定されている。例えば、通過地点l1に、飛行体が時刻t1からt1´の期間に通過するよう、予め設定することができる。飛行ルートにおいて、飛行体は風等の外乱により予定通り飛行できないケースが起こり得るため、飛行体のl1の通過時刻をt1からt1´にかけて所定の幅を設けるようにしておき、l2からl4へと距離が増すにつれて、このような外乱による影響を受けやすくなるため、各通過地点の到達時刻の誤差を考慮して、tnからtn´にかけての時間の幅を、tn−1からtn−1´にかけての時間の幅より相対的に長くするよう設定しておくことができる。 FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating the setting of the scheduled passage time of each point of the flying object in the flight route setting according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 17, the horizontal axis is the distance l from the departure point (X) to the destination (Y), and the vertical axis is the axis related to the time t from the departure time to the destination arrival time. On the way of the horizontal axis l, each passing point l1 to l4 of the flying object is set, and each scheduled arrival time of the flying object is set on the time axis extending in the vertical axis direction. For example, the passing point l1 can be preset so that the flying object passes during the period from time t1 to t1'. In the flight route, there may be a case where the flying object cannot fly as planned due to disturbance such as wind. Therefore, the passing time of l1 of the flying object may be set to a predetermined width from t1 to t1', and from l2 to l4. As the distance increases, it becomes more susceptible to such disturbances. Therefore, in consideration of the difference in arrival time at each passing point, the time width from tun to tun'is increased from tun-1 to tun-1'. It can be set to be relatively longer than the time width of.
図16に戻り、次に、管制装置1は入出力部14を介して、設定した飛行ルートを無人飛行体に送信する(S403)。飛行体は、この飛行ルートを基に管制装置1による遠隔操作または自律飛行を行う。
Returning to FIG. 16, the
(第2の実施の形態)
図18は、本発明の第2の実施の形態による、飛行制御のうち、方向転換にかかるフローチャート図である。上記第1の実施の形態においては、一度プログラムを実行すれば、途中リアルタイム制御を必要とすることなく、完全な自律飛行を実現することが可能である点を特徴としているが、本実施形態の特徴は、飛行体の飛行行程において、飛行監視を行い、リアルタイム性のある処理を行うことで、更に飛行精度を高めることができる点にある。本実施形態にかかる処理は、上記第1の実施の形態同様に、予め管制装置のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行するか、または、無人飛行体2のメモリ22に予め格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することにより実現し得る。または、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。また、管制装置や飛行体の基本構成についても基本的には上記第1の実施の形態において説明されたものと同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 18 is a flowchart of flight control for changing direction according to the second embodiment of the present invention. The first embodiment is characterized in that once the program is executed, it is possible to realize completely autonomous flight without requiring real-time control on the way. The feature is that the flight accuracy can be further improved by performing flight monitoring and real-time processing in the flight stroke of the flying object. In the process according to the present embodiment, as in the first embodiment, each program for flight control previously stored in the
図18において、まず、制御部10の飛行制御部41は、無人飛行体が、例えば、第1のコリドーを飛行するよう制御する(S501)。続いて、飛行制御部41は、無人飛行体が、図10において説明された、タイル内を飛行していることを検出する(S502)。 In FIG. 18, first, the flight control unit 41 of the control unit 10 controls the unmanned vehicle to fly, for example, in the first corridor (S501). Subsequently, the flight control unit 41 detects that the unmanned aircraft is flying in the tile as described in FIG. 10 (S502).
無人飛行体がタイル内を飛行しているか否かは、例えば、無人飛行体に内蔵されるGPS等のセンサから送信される情報を基に管制装置2が判断することができる。S202において、飛行制御部41は、無人飛行体がタイル内を飛行していると判断したときは、次に、無人飛行体が経路変更を行うか否かを決定する(S503)。本処理において、無人飛行体がタイルの領域内において、経路変更を実行することを可能とすることができる。
Whether or not the unmanned vehicle is flying in the tile can be determined by the
ここで、飛行制御部41は、経路変更を行うか否かの決定を、予め決められた飛行ルートを、飛行ルート格納部53に格納された飛行ルートを参照することで行うこともできるし、飛行体から送信された、飛行体の位置、方向、速度等の機体情報を基に決定することができる。 Here, the flight control unit 41 can determine whether or not to change the route by referring to the flight route stored in the flight route storage unit 53 for the predetermined flight route. It can be determined based on the aircraft information such as the position, direction, and speed of the aircraft transmitted from the aircraft.
飛行制御部41は、飛行体が経路変更を行うと判断したとき、経路変更制御を行う(S504)。経路変更制御の具体的な処理は、上記図11や図12等で述べたものと同様のものとすることができるが、例えば、S501において、無人飛行体は、第1のコリドー61を飛行し、S502においてタイル81内に進入するものとし、そして、図11に示されるルートAを飛行するよう制御され、ルートBを経由して第2のコリドー71に経路変更し、第2のコリドーを飛行するよう制御されるものとすることができる。
When the flight control unit 41 determines that the flying object changes the route, the flight control unit 41 performs the route change control (S504). The specific processing of the route change control can be the same as that described in FIGS. 11 and 12 above. For example, in S501, the unmanned vehicle flies the
そして、飛行制御部41は、無人飛行体が、例えば、第1のコリドーを飛行するよう制御する(S505)。 Then, the flight control unit 41 controls the unmanned flying object to fly, for example, in the first corridor (S505).
図19は、本発明の第2の実施の形態による、飛行ルートの設定及び飛行状況確認処理にかかるフローチャート図である。ここで、本処理は、管制装置1のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行することで実現され得るが、同様に、無人飛行体2のメモリ22に格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することによっても実現され得るし、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。
FIG. 19 is a flowchart of flight route setting and flight status confirmation processing according to the second embodiment of the present invention. Here, this process can be realized by executing each flight control program stored in the
まず、管制装置1の入出力部14は、無人飛行体から出発地及び目的地に関する情報を受信する(S601)。続いて、管制装置1の制御部10の飛行ルート設定部43は、受信した出発地及び目的地情報に基づいて、飛行ルートを設定する(S602)。例えば、図16に示すような、ストレージ12の地図情報格納部52に格納される、複数のコリドーからなる地図情報を参照し、出発地(X)及び目的地(Y)をまず設定し、地図に含まれるタイル81及びタイル82を飛行経路の変更領域として特定し、飛行ルートを設定する。飛行ルートを構成する飛行経路の設定は、1)距離、2)その他気象情報等を参照して設定することもできる。また、飛行ルートの設定に際して、飛行経路の変更領域(図16の例でいえば、タイル81A及びタイル81B)を通過する予定時間についても事前に設定することができる。これにより、各無人飛行体の飛行経路及び通過時間を定めることができるため、飛行ルート上のトラフィックが生じる可能性も低くなり、また、各無人飛行体が安全かつ秩序ある飛行を維持することができる。
First, the input /
次に、管制装置1は入出力部14を介して、設定した飛行ルートを無人飛行体に送信する(S603)。飛行体は、この飛行ルートを基に管制装置1による遠隔操作または自律飛行を行う。そして、管制装置1の飛行体情報取得部44は、無人飛行体から定期的または要求ベースにて飛行体の機体に関する情報(現在飛行位置情報、バッテリー残量、飛行速度、飛行経路等を取得する(S604)。
Next, the
飛行状況監視部45は、取得された飛行体情報を基に、飛行体が飛行ルート上を飛行しているか、また、定められた時間に所定の飛行経路を通過しているか等飛行体の飛行状況を確認する(S605)。飛行体が所定の飛行ルート以外を飛行しているときは、飛行体が飛行ルート上を飛行するよう飛行制御をしたり、所定の時間より遅く飛行ルート上のチェックポイントを通過したときは、飛行体の飛行速度を速くする等の制御を行う。 Based on the acquired flight object information, the flight status monitoring unit 45 determines whether the flight object is flying on the flight route and whether the flight object has passed a predetermined flight path at a predetermined time. Check the situation (S605). When the aircraft is flying other than the specified flight route, it controls the flight so that the aircraft flies on the flight route, or when it passes the checkpoint on the flight route later than the specified time, it flies. Controls such as increasing the flight speed of the body.
図20は、本発明の第2の実施の形態による、飛行ルート設定における、飛行体の各ポイントの通過予定時間の設定を説明する概念図である。図20において、横軸は出発地(X)から目的地(Y)にかけての距離l、縦軸は出発時刻から目的地到達時刻にかけての時間tに関する軸である。横軸lの途上には、飛行体の各通過地点l1乃至l4が設定されており、飛行体の各到達予定時刻が、縦軸方向に延びる時間軸上に設定されている。例えば、通過地点l1に、飛行体が時刻t1からt1´の期間に通過するよう、予め設定することができる。飛行ルートにおいて、飛行体は風等の外乱により予定通り飛行できないケースが起こり得るため、飛行体のl1の通過時刻をt1からt1´にかけて所定の幅を設けるようにしておき、l2からl4へと距離が増すにつれて、このような外乱による影響を受けやすくなるため、各通過地点の到達時刻の誤差を考慮して、tnからtn´にかけての時間の幅を、tn−1からtn−1´にかけての時間の幅より相対的に長くするよう設定しておくことができる。本実施形態においては、S605における飛行状況の確認処理に応じて、通過予定時間の幅を調整することができる。例えば、飛行体が通過地点l1を通過した時刻が当初の予定時刻t1からt1´の範囲を超えたとき(例えば、「t´´」であったとき)、飛行ルート設定部43は、同飛行体に通過地点l2の通過予定時刻の最も遅い時刻を、t2´からt2´´へと変更することで、リアルタイムに飛行ルートの設定を変更することができる。これにより、より柔軟なルート設定、特に通過予定時刻の設定を実現することができる。 FIG. 20 is a conceptual diagram illustrating the setting of the scheduled passage time of each point of the flying object in the flight route setting according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 20, the horizontal axis is the distance l from the departure point (X) to the destination (Y), and the vertical axis is the axis related to the time t from the departure time to the destination arrival time. On the way of the horizontal axis l, each passing point l1 to l4 of the flying object is set, and each scheduled arrival time of the flying object is set on the time axis extending in the vertical axis direction. For example, the passing point l1 can be preset so that the flying object passes during the period from time t1 to t1'. In the flight route, there may be a case where the flying object cannot fly as planned due to disturbance such as wind. Therefore, the passing time of l1 of the flying object may be set to a predetermined width from t1 to t1', and from l2 to l4. As the distance increases, it becomes more susceptible to such disturbances. Therefore, in consideration of the difference in arrival time at each passing point, the time width from tun to tun'is increased from tun-1 to tun-1'. It can be set to be relatively longer than the time width of. In the present embodiment, the width of the scheduled passage time can be adjusted according to the flight status confirmation process in S605. For example, when the time when the air vehicle passes the passing point l1 exceeds the range from the originally scheduled time t1 to t1'(for example, when it is "t'"), the flight route setting unit 43 performs the same flight. By changing the latest scheduled passage time of the passing point l2 to the body from t2'to t2', the flight route setting can be changed in real time. As a result, more flexible route setting, particularly setting of the scheduled transit time can be realized.
(第3の実施の形態)
図21は、本発明の第3の実施の形態による、飛行ルート設定を説明する図である。上記第1及び第2の実施の形態においては、個々の飛行体の飛行制御に着目した処理について説明したが、本実施形態においては、複数の飛行体の飛行を考慮した飛行制御について説明する。本実施形態にかかる処理は、上記実施の形態同様に、予め管制装置のストレージ12に格納される飛行制御用の各プログラムを制御部において実行するか、または、無人飛行体2のメモリ22に予め格納される飛行制御用の各プログラムをフライトコントローラ21において実行することにより実現し得る。または、本処理を構成する各処理を、管制装置1と無人飛行体2とが協働して処理することによっても実現され得る。また、管制装置や飛行体の基本構成についても基本的には上記実施の形態において説明されたものと同様である。
(Third Embodiment)
FIG. 21 is a diagram illustrating flight route setting according to the third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments described above, the processing focusing on the flight control of individual flying objects has been described, but in the present embodiment, the flight control in consideration of the flight of a plurality of flying objects will be described. In the process according to the present embodiment, as in the above embodiment, each program for flight control previously stored in the
まず、管制装置1の入出力部14は、無人飛行体aから出発地及び目的地に関する情報を受信する(S701)。続いて、管制装置1の入出力部14は、無人飛行体aとは異なる、別の無人飛行体bから出発地及び目的地に関する情報を受信する(S702)。管制装置1の制御部10の飛行ルート設定部43は、受信した、飛行体a及び飛行体bから受信した出発地及び目的地情報に基づいて、飛行体aの飛行ルートを設定する(S703)。例えば、図16に示すような、ストレージ12の地図情報格納部52に格納される、複数のコリドーからなる地図情報を参照し、出発地(X)及び目的地(Y)をまず設定し、地図に含まれるタイル81A及びタイル81Bを飛行経路の変更領域として特定し、飛行ルートを設定する。飛行ルートを構成する飛行経路の設定は、1)距離、2)その他気象情報等のほか、3)飛行体のトラフィックを参照して設定することもできる。また、飛行ルートの設定に際して、飛行経路の変更領域(図16の例でいえば、タイル81A及びタイル81B)を通過する予定時間についても、他の飛行体のトラフィックを基に、事前に設定することができる。これにより、各無人飛行体の飛行経路及び通過時間をより厳密に定めることができるため、飛行ルート上のトラフィックが生じる可能性も低くなり、また、各無人飛行体が安全かつ秩序ある飛行を維持することができる。
First, the input /
図22は、本発明の第3の実施の形態による、飛行ルート設定における、飛行体の各ポイントの通過予定時間の設定を説明する概念図である。図21において、横軸は出発地(X)から目的地(Y)にかけての距離l、縦軸は出発時刻から目的地到達時刻にかけての時間tに関する軸である。横軸lの途上には、飛行体の各通過地点l1乃至l4が設定されており、例えば、所定のタイルまたはコリドーと対応づけられ、飛行体の各到達予定時刻が、縦軸方向に延びる時間軸上に設定されている。例えば、通過地点l1に、飛行体aが時刻ta1からta1´の期間に通過するよう、予め設定することができる。飛行ルートにおいて、飛行体は風等の外乱により予定通り飛行できないケースのほか、他の飛行体を含む飛行体のトラフィックによって飛行体が飛行できる物理的及び時間的な空域が制限される可能性が生じるため、飛行体aのl1の通過時刻を、他の飛行体bのl1の通過時刻tb1からtb1´に期間と重ならない期間、例えば、ta1からta1´にかけて所定の幅を設けるようにしておくことができる。 FIG. 22 is a conceptual diagram illustrating the setting of the scheduled passage time of each point of the flying object in the flight route setting according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 21, the horizontal axis is the distance l from the departure point (X) to the destination (Y), and the vertical axis is the axis related to the time t from the departure time to the destination arrival time. On the way of the horizontal axis l, each passing point l1 to l4 of the flying object is set. It is set on the axis. For example, the passing point l1 can be preset so that the flying object a passes during the period from time ta1 to ta1'. In the flight route, in addition to cases where the aircraft cannot fly as planned due to disturbances such as wind, the physical and temporal airspace in which the aircraft can fly may be restricted by the traffic of the aircraft including other aircraft. Therefore, the passing time of l1 of the flying object a is set to a predetermined width from the passing time tb1 to tb1'of l1 of another flying object b to a period not overlapping with the period, for example, from ta1 to ta1'. be able to.
図21に戻り、次に、管制装置1は入出力部14を介して、設定した飛行ルートを無人飛行体に送信する(S704)。飛行体は、この飛行ルートを基に管制装置1による遠隔操作または自律飛行を行う。また、飛行ルートにおいて飛行体と他の飛行体とが接近したときに、飛行体と他の飛行体の各々の特性及び状態のいずれかに基づいて、無人飛行体及び他の無人飛行体の通過順序を選択することもできる。
Returning to FIG. 21, the
本発明の飛行体は、調査、測量、観察等における産業用の飛行体としての利用が期待できる。また、本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明を通じて、これらの飛行体及び飛行体の飛行に関連する安全性の向上に寄与することができる。 The flying object of the present invention can be expected to be used as an industrial flying object in surveys, surveys, observations, and the like. In addition, the air vehicle of the present invention can be used in airplane-related industries such as multicopter drones, and further, through the present invention, it contributes to the improvement of safety related to the flight of these air vehicles and air vehicles. be able to.
上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.
1 管制装置
2A〜2G 飛行体
1 Control system 2A-2G Aircraft
Claims (12)
飛行ルートを設定するステップと、
当該飛行ルートを基に無人飛行体の飛行を制御するステップと、を有し、
前記飛行ルートを設定するステップは、
第1の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向に飛行する第1のコリドーを第1の飛行経路に設定し、
当該第1のコリドーとは異なる第2の高度帯に、前記無人飛行体が第1の方向と交差する方向に飛行する第2のコリドーを第2の飛行経路に設定し、
前記第1の高度帯に、前記第1のコリドーに隣接して、前記無人飛行体が当該第1のコリドーとは反対方向に飛行する第3のコリドーを第3の飛行経路を設定し、
前記第2の高度帯に、前記第2のコリドーに隣接して、前記無人飛行体が当該第2のコリドーとは反対方向に飛行する第4のコリドーをさらに第4の飛行経路に設定することを含み、
前記第1のコリドーと前記第3のコリドーとで第1のファイバーを構成し、
前記第2のコリドーと前記第4のコリドーとで第2のファイバーを構成し、
前記第1のファイバーと前記第2のファイバーとが交差する領域をタイルとして設定し、
前記無人飛行体が、前記タイル内を時計回りまたは反時計回りに飛行しながら他のコリドーに飛行経路を変更するよう制御する、
制御方法。 It ’s a control method for unmanned aircraft.
Steps to set the flight route and
It has a step to control the flight of an unmanned aircraft based on the flight route.
The step of setting the flight route is
In the first altitude zone, the first corridor in which the unmanned vehicle flies in the first direction is set as the first flight path.
In a second altitude zone different from the first corridor, a second corridor in which the unmanned vehicle flies in a direction intersecting the first direction is set as the second flight path.
In the first altitude zone, adjacent to the first corridor, a third flight path is set for the third corridor in which the unmanned vehicle flies in the direction opposite to the first corridor.
In the second altitude zone, adjacent to the second corridor, a fourth corridor in which the unmanned vehicle flies in the direction opposite to the second corridor is set as a fourth flight path. Including
The first corridor and the third corridor form a first fiber.
The second corridor and the fourth corridor form a second fiber.
The area where the first fiber and the second fiber intersect is set as a tile, and the tile is set.
Control the unmanned vehicle to change flight path to another corridor while flying clockwise or counterclockwise within the tile.
Control method.
前記第1のコリドーは、複数のレーンを有することを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 1.
The first corridor is a control method characterized by having a plurality of lanes.
前記複数のレーンは、加速帯、通行帯、減速帯及び停止帯で構成されることを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 2.
A control method characterized in that the plurality of lanes are composed of an acceleration zone, a traffic zone, a deceleration zone, and a stop zone.
前記タイルを、前記無人飛行体が他のコリドーに飛行経路を変更する領域として設定する制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 3.
A control method in which the tile is set as an area where the unmanned vehicle changes its flight path to another corridor.
前記飛行ルートを設定するステップは、前記無人飛行体の出発地及び目的地に関する情報を基に飛行ルートを設定することを含む、制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 4.
The control method, wherein the step of setting the flight route includes setting the flight route based on the information about the starting point and the destination of the unmanned vehicle.
前記無人飛行体から現在飛行位置に関する情報を基に、当該現在飛行位置が前記飛行ルート上に位置していることを確認する制御方法。 The control method according to claim 5.
A control method for confirming that the current flight position is located on the flight route based on information on the current flight position from the unmanned aircraft.
前記タイルを通過する際、一定時間の範囲内において、他の飛行体が通過しないことを確認したとき、最短距離で他のコリドーに飛行経路を変更するようにする制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 6.
A control method for changing the flight path to another corridor in the shortest distance when it is confirmed that another flying object does not pass within a certain period of time when passing through the tile.
前記飛行ルートを設定するステップは、さらに、前記飛行ルートに位置するタイルまたはコリドー毎に到着予定時刻を設定し、前記無人飛行体が他の無人飛行体と同一時間に同一タイルまたは同一コリドーを通過しないように時間管理する制御方法。 The control method according to claim 5.
The step of setting the flight route further sets the estimated time of arrival for each tile or corridor located on the flight route, and the unmanned aircraft passes through the same tile or the same corridor at the same time as other unmanned aircraft. A control method that manages time so that it does not occur.
前記飛行ルートを設定するステップは、さらに、飛行を禁止する空域を登録するステップを有し、前記無人飛行体が、当該飛行を禁止する空域を通過しないように飛行ルートを設定する制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 8.
The step of setting the flight route further includes a step of registering an airspace in which flight is prohibited, and a control method for setting a flight route so that the unmanned vehicle does not pass through the airspace in which flight is prohibited.
前記飛行を禁止する空域を登録するステップは、さらに、飛行を禁止する所定の時間帯を登録するステップを含む飛行ルートを設定する制御方法 The control method according to claim 9.
The step of registering the airspace for which flight is prohibited further includes a control method for setting a flight route including a step for registering a predetermined time zone for prohibiting flight.
前記飛行ルートにおいて前記無人飛行体と他の飛行体とが接近したときに、当該無人飛行体と当該他の飛行体の各々の特性及び状態のいずれかに基づいて、当該無人飛行体及び当該他の飛行体の通過順序を選択する制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 10.
When the unmanned air vehicle and another air vehicle approach each other in the flight route, the unmanned air vehicle and the other air vehicle are based on any of the characteristics and conditions of the unmanned air vehicle and the other air vehicle. the method of selecting the path sequence of the flight body.
前記飛行ルートにおいて、前記無人飛行体が所定の範囲において飛行するよう制限する制限情報を設定する制御方法。 The control method according to any one of claims 1 to 11.
A control method for setting restriction information that restricts the unmanned vehicle to fly within a predetermined range in the flight route.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018124498A JP6936492B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | How to control an unmanned aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018124498A JP6936492B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | How to control an unmanned aircraft |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020004200A JP2020004200A (en) | 2020-01-09 |
| JP2020004200A5 JP2020004200A5 (en) | 2021-08-05 |
| JP6936492B2 true JP6936492B2 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=69100108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018124498A Active JP6936492B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | How to control an unmanned aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6936492B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12614465B2 (en) | 2020-04-26 | 2026-04-28 | Beijing Sankuai Online Technology Co., Ltd. | Flight path determination |
| JP7652548B2 (en) * | 2020-09-28 | 2025-03-27 | avatarin株式会社 | Communication system and terminal device |
| JP6965468B1 (en) * | 2021-01-26 | 2021-11-10 | Kddi株式会社 | Information processing device and information processing method |
| JP7157227B2 (en) * | 2021-01-26 | 2022-10-19 | Kddi株式会社 | Information processing device and information processing method |
| KR102562664B1 (en) * | 2021-04-12 | 2023-08-02 | 건양대학교산학협력단 | Method of Controlling Drone using Hyperloop Map |
| CN117590863B (en) * | 2024-01-18 | 2024-04-05 | 苏州朗捷通智能科技有限公司 | Unmanned aerial vehicle cloud edge end cooperative control system of 5G security rescue net allies oneself with |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9754496B2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-09-05 | Elwha Llc | System and method for management of airspace for unmanned aircraft |
| WO2018020607A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 株式会社オプティム | Unmanned aircraft control system, unmanned aircraft control method, and unmanned aircraft control program |
| JP6643962B2 (en) * | 2016-09-07 | 2020-02-12 | 株式会社Nttドコモ | Server device, drone, drone control system, program |
| JP6897076B2 (en) * | 2016-12-01 | 2021-06-30 | 富士通株式会社 | Flight control methods, flight control programs, and flight control devices |
| JP6772100B2 (en) * | 2017-03-28 | 2020-10-21 | 株式会社ゼンリンデータコム | Dynamic management device for drones, dynamic management method for drones, and dynamic management program for drones |
| JP6951013B2 (en) * | 2017-08-28 | 2021-10-20 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Unmanned aerial vehicle management equipment, unmanned aerial vehicle management methods, and programs |
-
2018
- 2018-06-29 JP JP2018124498A patent/JP6936492B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020004200A (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6936492B2 (en) | How to control an unmanned aircraft | |
| KR102089067B1 (en) | Multi-drone system and operating method thereof | |
| JP7130210B2 (en) | flight management system | |
| US20220351627A1 (en) | Parallel deconfliction processing of unmanned aerial vehicles | |
| US10133281B1 (en) | Leading drone system | |
| CN110226143B (en) | Leading UAV approach | |
| US12518637B2 (en) | Systems and methods for strategic smart route planning service for urban airspace users | |
| CN111295627B (en) | Underwater pilot drone system | |
| US10410532B1 (en) | Automatic real-time system and method for centralized air traffic control of aerial vehicles in urban environment | |
| TWI831911B (en) | System, method and computer program product for handling terrain in detect and avoid | |
| CN111915037A (en) | Manage drones in vehicle systems | |
| WO2018218516A1 (en) | Unmanned aerial vehicle return route planning method and apparatus | |
| CN102582826A (en) | Driving method and system of four-rotor-wing unmanned flight vehicle | |
| WO2018214074A1 (en) | Return control method and apparatus of unmanned aerial vehicle, and unmanned aerial vehicle | |
| JP7560892B2 (en) | Automatic control system, automatic control method, and automatic control device | |
| CN106227232A (en) | The control method of unmanned plane, device and equipment | |
| AU2023272512B2 (en) | Autonomous control techniques for avoiding collisions with cooperative aircraft | |
| JP6767861B2 (en) | Flight control method and unmanned aerial vehicle | |
| US20250054402A1 (en) | System and method for deploying unmanned aerial vehicles with respect to a single landing site | |
| WO2017021955A1 (en) | Constraints driven autonomous aircraft navigation | |
| EP4356211B1 (en) | Systems and methods for concurrent management of multiple unmanned aircraft | |
| US20220284809A1 (en) | Traffic flow control system, traffic flow control program, traffic flow control method, and traveling controller | |
| JPWO2019064329A1 (en) | Unmanned mobile control device, unmanned mobile control method, and unmanned mobile system | |
| EP4193231B1 (en) | Vehicle controller | |
| WO2021024381A1 (en) | Unmanned aerial vehicle control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210628 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210628 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210708 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210708 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210729 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210820 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6936492 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |