JP7348759B2 - unmanned aircraft control system - Google Patents
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Description
本発明は、無人航空機と操作装置とを備えた無人航空機制御システムに関する。 The present invention relates to an unmanned aircraft control system that includes an unmanned aircraft and an operating device.
近年、無人航空機を用いて、例えば高所の位置等を点検する方法が知られている。また、無人航空機の操縦を補助する機能が種々検討されている。例えば、特許文献1には、無人航空機の操縦を補助する機能として、無人航空機の離陸時の不安定性を減少させる方法が提案されている。 2. Description of the Related Art In recent years, methods have been known that use unmanned aerial vehicles to inspect, for example, locations at high places. Additionally, various functions to assist the operation of unmanned aircraft are being studied. For example, Patent Document 1 proposes a method of reducing instability during takeoff of an unmanned aircraft as a function to assist the operation of the unmanned aircraft.
ところで、無人航空機は操縦者から数百m~数km離れていても飛行可能であるが、操縦者と無人航空機との距離が離れている場合、操縦者は無人航空機の向きを判別することが困難となる。これにより、操縦者の前方方向と無人航空機の前方方向とが異なる場合、無人航空機を操縦者の意図する方向に操縦するのは困難である。このため、無人航空機による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入につながる、という問題点がある。 By the way, unmanned aircraft can fly even if they are several hundred meters to several kilometers away from the pilot, but if the distance between the pilot and the unmanned aircraft is far, the pilot cannot determine the orientation of the unmanned aircraft. It becomes difficult. As a result, if the forward direction of the operator is different from the forward direction of the unmanned aircraft, it is difficult to maneuver the unmanned aircraft in the direction intended by the operator. This poses a problem in that it may lead to the unmanned aircraft approaching obstacles or entering prohibited areas.
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、無人航空機の操縦性を向上させることが可能な無人航空機制御システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an unmanned aircraft control system that can improve the maneuverability of an unmanned aircraft.
本発明に係る無人航空機制御システムは、前方の方位を検出する第1方位センサを有する無人航空機と、前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第1方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備える。 An unmanned aircraft control system according to the present invention includes an unmanned aircraft having a first orientation sensor that detects a forward orientation, and a control unit that controls the flight of the unmanned aircraft, and an operating device that operates the flight of the unmanned aircraft. An unmanned aircraft control system comprising: the operating device further including a change button for changing the forward direction of the unmanned aircraft by turning the unmanned aircraft; and the control unit setting a target direction. a turning angle calculating section that calculates a turning angle of the unmanned aircraft from the target bearing and the detected bearing detected by the first bearing sensor at the time of inputting the change button; An azimuth control unit that turns the unmanned aerial vehicle and changes the azimuth in front of the unmanned aerial vehicle to the target azimuth.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「ボタン」とは、物理ボタン(物理キーともいう)に限らず、タッチパネル等の非機械式のボタンを含む概念である。 Note that in this specification and claims, the term "button" is a concept that includes not only physical buttons (also referred to as physical keys) but also non-mechanical buttons such as touch panels.
本発明の無人航空機制御システムによれば、操縦者と無人航空機との距離が離れており操縦者が無人航空機の向きを判別することができない場合であっても、操縦者が変更ボタンを操作(入力)することにより、旋回角度算出部が算出した旋回角度に基づいて方位制御部は無人航空機を旋回させ無人航空機の前方の方位を目標方位に変更する。このため、無人航空機を操縦者の意図する方向に操縦することができるので、無人航空機による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入を抑制することができる。このように、無人航空機の操縦性を向上させることができる。 According to the unmanned aircraft control system of the present invention, even if the operator is far away from the unmanned aircraft and the operator cannot determine the direction of the unmanned aircraft, the operator can operate the change button ( (input), the azimuth control section turns the unmanned aircraft based on the turning angle calculated by the turning angle calculation section and changes the azimuth in front of the unmanned aircraft to the target azimuth. As a result, the unmanned aircraft can be steered in the direction intended by the operator, thereby preventing the unmanned aircraft from approaching obstacles or entering prohibited areas. In this way, the maneuverability of the unmanned aircraft can be improved.
上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記方位設定部は、前記無人航空機が離陸したタイミングで前記第1方位センサが検出した検出方位を前記目標方位に設定する。このように構成すれば、操縦者が変更ボタンを操作することにより、無人航空機の向き(前方の方位)を離陸位置での方位(離陸時の方位)に変更することができる。このため、操縦者は離陸位置での無人航空機の向き(方位)を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機を容易に操縦することができる。 In the unmanned aircraft control system, preferably, the orientation setting unit sets the detected orientation detected by the first orientation sensor at the timing when the unmanned aircraft takes off, as the target orientation. With this configuration, the operator can change the direction of the unmanned aircraft (forward direction) to the direction at the takeoff position (direction at takeoff) by operating the change button. Therefore, the operator can easily maneuver the unmanned aircraft in the desired direction simply by remembering the orientation (azimuth) of the unmanned aircraft at the takeoff position.
上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記操作装置は、前記操作装置の方位を検出する第2方位センサを有し、前記方位設定部は、前記変更ボタンの入力時の前記第2方位センサが検出した検出方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、操縦者が変更ボタンを操作することにより、無人航空機の向き(前方の方位)を操作装置の方位(向き)に変更することができる。このため、操縦者は無人航空機の方向に操作装置を向けるだけで、すなわち操縦者は無人航空機の方向に体を向けるだけで、操作装置の向きと無人航空機の向きとが一致するので、操縦者は意図する方向に無人航空機を容易に操縦することができる。 In the above unmanned aircraft control system, preferably, the operating device includes a second azimuth sensor that detects the azimuth of the operating device, and the azimuth setting section is configured such that the second azimuth sensor detects the azimuth of the operating device when the change button is input. The detected direction is set as the target direction. With this configuration, the orientation of the unmanned aircraft (forward orientation) can be changed to the orientation (orientation) of the operating device by the operator operating the change button. For this reason, the operator simply points the control device in the direction of the unmanned aircraft, that is, the operator simply turns his body in the direction of the unmanned aircraft, and the direction of the control device matches the direction of the unmanned aircraft, so the pilot can easily maneuver the unmanned aircraft in the intended direction.
上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、建物の屋根を撮像する撮像装置が搭載されており、前記方位設定部は、前記建物の前記屋根の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部と直交する方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、無人航空機の前後左右方向と屋根の輪郭線を構成する直線部の方向とが平行になるので、無人航空機を屋根の輪郭線に沿って容易に移動させることができる。 In the above-mentioned unmanned aircraft control system, preferably, the unmanned aircraft is equipped with an imaging device that takes an image of the roof of the building, and the azimuth setting unit is configured to select a plurality of straight lines that constitute the outline of the roof of the building. Among the sections, a direction perpendicular to a predetermined straight section is set as the target direction. With this configuration, the longitudinal and lateral directions of the unmanned aircraft are parallel to the direction of the straight line forming the outline of the roof, so the unmanned aircraft can be easily moved along the outline of the roof.
この場合、前記旋回角度算出部は、前記所定の直線部が前記撮像装置による撮像画像の横方向に沿って写るように前記目標方位を補正し、補正した目標方位と前記検出方位とから前記旋回角度を算出してもよい。このように構成すれば、撮像装置のパン角が0度以外の場合(撮像装置の光軸方向と無人航空機の前後方向とが一致していない場合)であっても、屋根の直線部を撮像画像の横方向に沿って写らせることができる。 In this case, the turning angle calculation unit corrects the target azimuth so that the predetermined straight line portion appears along the horizontal direction of the image captured by the imaging device, and corrects the turning angle based on the corrected target azimuth and the detected azimuth. An angle may also be calculated. With this configuration, even when the panning angle of the imaging device is other than 0 degrees (when the optical axis direction of the imaging device and the front-back direction of the unmanned aircraft do not match), the straight part of the roof can be imaged. You can capture images along the horizontal direction.
上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、構造物を撮像する撮像装置が搭載されており、前記操作装置は、前記撮像装置により撮像する撮像ボタンをさらに有し、前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記第1方位センサが検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、前記方位設定部は、前記撮像画像データに関連付けて記憶された前記検出方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、例えば、同じ構造物に対して繰り返し点検等を行う場合に、初回の検査時に無人航空機の方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、2回目以降の検査時に無人航空機の方位を初回の検査時に記憶した方位に変更することができる。これにより、初回の検査時の撮像画像と2回目以降の検査時の撮像画像とを同じ向きにすることができるので、画像の確認を容易に行うことができる。 In the above unmanned aircraft control system, preferably, the unmanned aircraft is equipped with an imaging device that takes an image of a structure, and the operating device further includes an imaging button that takes an image with the imaging device, and the control unit stores the detected orientation detected by the first orientation sensor at the time of inputting the imaging button in association with captured image data, and the orientation setting unit stores the detected orientation stored in association with the captured image data, Set to the target direction. With this configuration, for example, when repeatedly inspecting the same structure, the orientation of the unmanned aerial vehicle is stored in association with the captured image data during the first inspection, and the orientation of the unmanned aerial vehicle is stored in association with the captured image data during the second and subsequent inspections. The orientation can be changed to the orientation stored during the initial examination. As a result, the image taken during the first examination and the image taken during the second and subsequent examinations can be oriented in the same direction, making it easy to confirm the images.
この場合、好ましくは、前記無人航空機は、前記無人航空機の位置を検出する位置検出装置をさらに有し、前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記位置検出装置が検出した検出位置を前記記憶された検出方位とともに前記撮像画像データに関連付けて記憶し、前記制御部による前記目標方位の変更に伴って、前記無人航空機の位置を前記検出位置に制御する。このように構成すれば、初回の検査時に無人航空機の位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、2回目以降の検査時に無人航空機の位置を初回の検査時に記憶した位置に移動させることができる。これにより、初回の検査時の撮像位置と2回目以降の検査時の撮像位置とを同じ位置にすることができるので、画像の確認をより容易に行うことができる。 In this case, preferably, the unmanned aerial vehicle further includes a position detection device that detects the position of the unmanned aerial vehicle, and the control unit detects the detected position detected by the position detection device when the imaging button is input. It is stored in association with the captured image data together with the stored detection orientation, and the position of the unmanned aerial vehicle is controlled to the detection position as the target orientation is changed by the control unit. With this configuration, the position of the unmanned aircraft can be stored in association with the captured image data during the first inspection, and the position of the unmanned aircraft can be moved to the position stored during the first inspection during the second and subsequent inspections. As a result, the imaging position for the first examination and the imaging position for the second and subsequent examinations can be the same, making it easier to confirm images.
上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、光軸が前記無人航空機の前方に対して水平方向に成す角度であるパン角を変更可能な撮像装置が搭載されており、前記制御部は、前記変更ボタンの入力時の前記パン角を初期設定値に変更するパン角制御部を有する。このように構成すれば、例えば、無人航空機の向きと撮像装置の光軸の向きとを容易に一致させることができる。これにより、操縦者は操作装置の表示画面を見ながら無人航空機を操縦することができるので、無人航空機の操縦性をより向上させることができる。 In the above unmanned aircraft control system, preferably, the unmanned aircraft is equipped with an imaging device capable of changing a panning angle, which is an angle that an optical axis makes in a horizontal direction with respect to the front of the unmanned aircraft, and The unit includes a pan angle control unit that changes the pan angle to an initial setting value when the change button is input. With this configuration, for example, the direction of the unmanned aircraft and the direction of the optical axis of the imaging device can be easily made to match. This allows the operator to operate the unmanned aircraft while looking at the display screen of the operating device, thereby further improving the maneuverability of the unmanned aircraft.
本発明によれば、無人航空機の操縦性を向上させることが可能な無人航空機制御システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an unmanned aircraft control system that can improve the maneuverability of an unmanned aircraft.
以下、本発明の実施形態に係る無人航空機制御システムについて、図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An unmanned aircraft control system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る無人航空機制御システム1を示す模式図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る無人航空機制御システム1の無人航空機10の構成を示すブロック図である。図3は、本発明の第1実施形態に係る無人航空機制御システム1の操作装置2の操縦装置30の構成を示すブロック図である。図4は、本発明の第1実施形態に係る無人航空機制御システム1の操作装置2の携帯端末50の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an unmanned aircraft control system 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
図1に示すように、本実施形態に係る無人航空機制御システム1は、無人航空機(UAV)10と、無人航空機10を制御する操作装置2と、によって構成されている。本実施形態では、無人航空機制御システム1は、例えば建物の屋根に損傷等の異常が生じているか否かを点検する際に用いられる。
As shown in FIG. 1, an unmanned aircraft control system 1 according to the present embodiment includes an unmanned aerial vehicle (UAV) 10 and an operating device 2 that controls the unmanned
無人航空機10は、所謂ドローンであり、操作装置2から送信される後述する撮像位置データ等に基づいて、目標の屋根の上方まで自律飛行し屋根を撮像する。無人航空機10は、撮像した画像を操作装置2に送信する。
The unmanned
操作装置2は、操縦装置30および携帯端末50によって構成されている。携帯端末50は、操縦装置30の所定位置に固定されている。携帯端末50は、例えば、所定のプログラム(アプリケーションソフトウェア)をインストールしたスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等であり、本実施形態ではスマートフォンである。操作装置2は、無人航空機10が撮像した画像を取得するとともに、後述する表示部52に画像を表示する。
The operating device 2 includes a controlling
以下、無人航空機10および操作装置2をより具体的に説明する。
Below, the
[無人航空機10の構成]
無人航空機10は図2に示すように、送受信部11と、受信機12と、高さセンサ13と、撮像装置14と、駆動部16と、第1方位センサ19と、ジャイロセンサ20と、制御部21と、を備えている。
[Configuration of unmanned aircraft 10]
As shown in FIG. 2, the
送受信部11は、操縦装置30との間でデータの無線送受信を行う。送受信部11が操縦装置30から受信する主要なデータとしては、飛行高さデータ、撮像位置データ、旋回角度データ等が挙げられる。送受信部11が操縦装置30に送信する主要なデータとしては、撮像した画像データ、方位データ等が挙げられる。
The transmitting/receiving
受信機12は、GPS信号を受信するとともに、受信したGPS信号に基づいて受信機12の位置(経度、緯度)、すなわち無人航空機10自身の位置を検出する。
The
高さセンサ13は、例えば気圧を計測する気圧センサからなり、無人航空機10の地面に対する高さ位置を検出する。なお、高さセンサ13を設けず、受信機12が受信したGPS信号に基づいて無人航空機10の地面に対する高さ位置を検出してもよい。
The
撮像装置14は、カラーのデジタル画像を撮像できるカメラ(撮像部)を含んでおり、屋根を撮像して画像データを取得する。この画像データには、撮像位置データが関連付けられていてもよい。撮像装置14は、カメラに含まれるレンズの光軸を水平方向に動かすパン機能、上下方向に動かすチルト機能を有する。撮像装置14は、カメラの光軸のパン角およびチルト角を調整する調整部14aを含んでいる。なお、パン角とは、光軸が無人航空機10の前方に対して水平方向に成す角度であり、パン角の範囲は、例えば、無人航空機10の前方を中心として左右方向に約75度の角度範囲である。チルト角とは、光軸が無人航空機10の前方に対して上下方向に成す角度であり、チルト角の範囲は、例えば、無人航空機10の前方に対して、上側に30度の位置から下側に90度の位置(無人航空機10の真下の位置)までの角度範囲である。
The
駆動部16は、複数の回転翼と、回転翼に付与する駆動力を発生するモータと、モータに電力を供給する蓄電池と、を含んでいる。複数の回転翼の回転速度を個別に制御することによって、無人航空機10の飛行高さ、飛行経路、飛行速度、水平度、向き等を変更することができる。
The
第1方位センサ19は、無人航空機10が向いている方位(前方の方位)を検出する。
The
ジャイロセンサ20は、無人航空機10のピッチ軸、ロール軸およびヨー軸回りの角速度を検出する。これにより、無人航空機10の姿勢や旋回角度(水平面内における回転角度)を制御することが可能となる。
The
制御部21は、演算装置(CPU)21aおよび記憶装置(例えばRAM、ROM等)21bを含んでいる。演算装置21aは、記憶装置21bに記憶されている動作プログラムを実行する。
The
制御部21は、送受信部11が受信した飛行高さデータ、撮像位置データ、旋回角度データ等を記憶する。また、制御部21は、撮像位置データおよび飛行高さデータに基づいて駆動部16を制御して、無人航空機10を自律飛行させる。また、制御部21は、撮像位置データに基づいて撮像装置14を制御して、撮像位置で屋根を撮像する。また、制御部21は、旋回角度データに基づいて駆動部16を制御して、無人航空機10を水平方向に所定角度旋回させる。また、制御部21は、撮像装置14が取得した画像データを記憶するとともに、操縦装置30に送信する。また、制御部21は、第1方位センサ19の検出結果(検出方位)を航空機方位データとして記憶するとともに、操縦装置30に送信する。
The
また、制御部21は、操縦装置30からの各種制御信号に基づいて、無人航空機10を所定方向に移動させたり、所定角度旋回させたり、撮像装置14のパン角やチルト角を変更したり、撮像装置14により画像を撮像したりする。また、制御部21は、後述するように、操縦装置30からの初期設定信号により、撮像装置14のパン角およびチルト角を初期設定値に変更する。
The
[操作装置2の構成]
操作装置2は図1に示すように、操縦装置30および携帯端末50によって構成されている。
[Configuration of operating device 2]
As shown in FIG. 1, the operating device 2 includes a controlling
操縦装置30は、無人航空機10の飛行を操作するためのものであり、図3に示すように、送受信部31と、操作部32と、入力部34と、制御部39と、を備えている。なお、制御部39および携帯端末50の後述する制御部59は、本発明の「制御部」の一例である。
The
送受信部31は、無人航空機10との間でデータの送受信を行うとともに、後述するように携帯端末50との間でデータの送受信を行う。
The transmitting/receiving
操作部32は、操作レバー、操作ボタン、ダイヤル等からなる。例えば操作レバー32a(図1参照)は、無人航空機10を前進後進および水平方向に旋回させるためのものであり、操作レバー32b(図1参照)は、無人航空機10を上下方向および左右方向に移動させるためのものである。操作部32には、操作レバー32aおよび32bの他、無人航空機10の撮像装置14のパン角およびチルト角を変更するためのダイヤル(図示せず)等が設けられている。
The operating
入力部34は、無人航空機10の撮像装置14により撮像を行うための撮像ボタン34a、及び変更ボタン34b等からなる。変更ボタン34bは、後述するように、無人航空機10を旋回させて無人航空機10の向き(前方の方位)を目標方位に変更するためのボタンである。なお、変更ボタン34bは、操縦装置30に予め設けられているボタンを、無人航空機10の向きを目標方位に変更するための変更ボタンとして割り当てたものである。
The
制御部39は、操作部32の操作や入力部34の入力により、無人航空機10の飛行や撮像等を制御する。制御部39は、演算装置(CPU)39aおよび記憶装置(例えばRAM、ROM等)39bを含んでいる。演算装置39aは、記憶装置39bに記憶されている動作プログラムを実行する。また、制御部39は、送受信部31が受信した画像データ、航空機方位データ(無人航空機10の第1方位センサ19の検出結果)等を記憶する。
The
図4に示すように、携帯端末50は、送受信部51と、表示部52と、入力部53と、制御部59と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the
送受信部51は、操縦装置30との間でデータの送受信を行う。ここでは、携帯端末50の送受信部51と操縦装置30の送受信部31との間で無線通信を行う例について説明するが、携帯端末50と操縦装置30とを有線接続することにより通信を行ってもよい。
The transmitting/receiving
表示部52は、例えば液晶表示パネルからなり、地図データを表示したり、無人航空機10の撮像装置14が撮像した画像を表示したりする。なお、地図データは、インターネットを介して取得したものであってもよいし、後述する記憶装置59bに予め記憶されているものであってもよい。
The
入力部53は、操縦者により操作・入力されるものであり、例えば、表示部52上に配置されるタッチパネルや、物理ボタンからなる。入力部53は、無人航空機10の撮像装置14により撮像を行うための撮像ボタン53aおよび変更ボタン53b等からなる。撮像ボタン53aおよび変更ボタン53bは、それぞれ操縦装置30の撮像ボタン34aおよび変更ボタン34bと同様の機能を有する。
The
制御部59は、入力部53の入力により無人航空機10の飛行や撮像等を操縦装置30を介して制御する。制御部59は、演算装置(CPU)59aおよび記憶装置(例えばRAM、ROM等)59bを含んでいる。演算装置59aは、記憶装置59bに記憶されている動作プログラムを実行する。制御部59がプログラムを実行することによって、後述する各処理を実現することができる。このようなプログラムは、例えばインターネットを介してダウンロードすることによって取得され、記憶装置59bに記憶される。制御部59は、送受信部51が受信した画像データ、航空機方位データ(無人航空機10の第1方位センサ19の検出結果)等を記憶する。
The
図5は、本発明の第1実施形態に係る無人航空機制御システム1の携帯端末50の制御ブロック図である。次に、図5を参照して、本実施形態の携帯端末50の制御部59について詳細に説明する。制御部59は、ソフトウェアとして、方位設定部59c、旋回角度算出部59d、方位制御部59eおよびパン角制御部59fを備えている。
FIG. 5 is a control block diagram of the
方位設定部59cは、無人航空機10を旋回させて無人航空機10の前方をある方位に向ける際の目標方位を設定する。方位設定部59cには、第1方位センサ19の検出信号が入力される。本実施形態では、方位設定部59cは、第1方位センサ19が離陸したタイミングで第1方位センサ19が検出した検出方位を目標方位に設定する。方位設定部59cは、設定した目標方位を旋回角度算出部59dに出力する。
The
旋回角度算出部59dは、無人航空機10を旋回させて無人航空機10の前方の方位を目標方位に変更するために必要な無人航空機10の旋回角度を算出する。旋回角度算出部59dは、目標方位と、操縦装置30の変更ボタン34b又は携帯端末50の変更ボタン53bの入力時(操縦者により押された時)の第1方位センサ19が検出した検出方位と、から無人航空機10の旋回角度を算出する。
The turning
具体的には、本実施形態では、旋回角度算出部59dには、方位設定部59cが設定した目標方位と、第1方位センサ19の検出信号と、操縦装置30の変更ボタン34bおよび携帯端末50の変更ボタン53bの入力信号と、が入力される。旋回角度算出部59dは、目標方位と、変更ボタン34b又は53bの入力時の第1方位センサ19が検出した検出方位と、の角度差を算出する。この角度差は、無人航空機10の前方の方位を目標方位にするために必要な無人航空機10の旋回角度である。旋回角度算出部59dは、算出した旋回角度を方位制御部59eに出力する。
Specifically, in this embodiment, the turning
方位制御部59eは、入力された旋回角度に基づいて無人航空機10に制御信号を送信する。これにより、無人航空機10は旋回角度算出部59dにより算出された旋回角度だけ旋回し、無人航空機10の向き(前方の方位)が目標方位に変更される。
The
パン角制御部59fには、操縦装置30の変更ボタン34bおよび携帯端末50の変更ボタン53bの入力信号と、が入力される。パン角制御部59fは、変更ボタン34b又は53bの入力時に撮像装置14の調整部14aによりパン角およびチルト角を初期設定値に変更するための初期設定信号を操縦装置30を介して無人航空機10に送信する。
The input signals of the
次に、本実施形態の屋根の点検方法について詳細に説明する。なお、ここでは、撮像装置14で撮像される画像の縦横比を3:4、撮像装置14のパン角の初期設定値を0度、撮像装置14のチルト角の初期設定値を-90度(すなわち、撮像装置14の光軸は鉛直方向)、として説明する。
Next, the roof inspection method of this embodiment will be explained in detail. Note that here, the aspect ratio of the image captured by the
工程S1において、操縦者(点検者)は、携帯端末50に点検対象の建物の住所等を入力する。これにより、携帯端末50の表示部52には、入力した住所周辺の上空からの地図画像が表示され、操縦者は、地図画像から点検対象の建物の屋根を指定するとともに屋根の輪郭線を指定する。この輪郭線の指定は、タッチパネル等の入力部53を用いて地図画像上で容易に行うことができる。地図画像には位置情報(緯度、経度)および方位情報が含まれているため、指定した輪郭線に対応するように、位置情報(緯度、経度)および方位情報を含む輪郭線データが生成される。生成された輪郭線データは記憶装置59bに記憶されるとともに、操縦装置30を介して無人航空機10に送信される。
In step S1, the operator (inspector) inputs the address of the building to be inspected into the
工程S2において、操縦者は、屋根の高さを入力部53に入力する。これにより、屋根よりも所定高さだけ高い位置に無人航空機10の飛行高さが設定され、飛行高さデータが操縦装置30を介して無人航空機10に送信される。
In step S2, the operator inputs the height of the roof into the
工程S3において、無人航空機10は、離陸位置(ホームポイントともいう)から離陸する。無人航空機10が離陸位置から上昇する際に、無人航空機10の第1方位センサ19は、無人航空機10の前方の方位を検出し、検出結果(航空機方位データ)を操縦装置30を介して携帯端末50に送信する。携帯端末50は、この検出結果を記憶装置59bに記憶する。
In step S3, the
工程S4において、方位設定部59cは、第1方位センサ19が離陸した際に第1方位センサ19が検出した検出方位を目標方位に設定する。方位設定部59cは、設定した目標方位を旋回角度算出部59dに出力する。
In step S4, the
工程S5において、無人航空機10は、建物の上空の目標位置まで自律飛行する。また、無人航空機10は、撮像装置14により屋根の画像を撮像し、撮像データを記憶装置21bに記憶するとともに操縦装置30を介して携帯端末50に送信する。携帯端末50は、撮像データを記憶装置59bに記憶するとともに、撮像画像を表示部52に表示する。
In step S5, the
なお、無人航空機10が建物の上空の目標位置に到達した際に、例えば、無人航空機10が建物の上空に到達したことを知らせるためのメッセージ等が携帯端末50の表示部52に表示されてもよい。
Note that when the unmanned
建物の屋根の検査においては、必要に応じて、操縦者は手動で無人航空機10を操縦する。具体的には、本実施形態では、撮像装置14の調整部14aによりパン角を0度とし、撮像装置14のチルト角を-90度(すなわち、撮像装置14の光軸は鉛直方向)としているため、撮像画像は屋根の真上方向からの画像になる。しかしながら、例えば建物の側壁を点検したり、屋根を斜め上方から点検したりする場合がある。この場合、操縦者は、撮像装置14のパン角およびチルト角を変更したり、無人航空機10を前後左右に移動させたり旋回させたりする。又、無人航空機10を障害物等から遠ざけたり、飛行禁止区域に侵入するのを防止したりすることを目的として、無人航空機10を前後左右に移動させたりする。
When inspecting the roof of a building, the operator manually controls the unmanned
このとき、操縦者と無人航空機10との距離が離れている場合、操縦者は無人航空機10の向きを判別することが困難であるため、無人航空機10を操縦者の意図する方向に操縦するのは困難である。
At this time, if the distance between the pilot and the unmanned
そこで、本実施形態では、操縦者は、無人航空機10を手動で操縦する場合、操縦装置30の変更ボタン34b又は携帯端末50の変更ボタン53bを押す。これにより、無人航空機10は、所定角度だけ旋回し、無人航空機10の向き(方位)は、離陸位置での無人航空機10の向き(方位)に変更される。
Therefore, in this embodiment, when manually controlling the
具体的には、操縦者が操縦装置30の変更ボタン34b又は携帯端末50の変更ボタン53bを押すと、工程S6において、変更ボタン34b又は53bが入力されたと判断され、工程S7に進む。操縦者が無人航空機10を手動で操縦しない場合は、工程S10に進む。
Specifically, when the operator presses the
工程S7において、旋回角度算出部59dは、目標方位と、変更ボタン34b又は53bの入力時の第1方位センサ19が検出した検出方位と、から旋回角度を算出する。旋回角度算出部59dは、算出した旋回角度を方位制御部59eに出力する。
In step S7, the turning
工程S8において、方位制御部59eは、入力された旋回角度に基づいて無人航空機10に制御信号を送信する。これにより、無人航空機10は旋回角度算出部59dにより算出された旋回角度だけ旋回する。このとき、無人航空機10は、ジャイロセンサ20を用いて正確に上記旋回角度だけ旋回する。これにより、無人航空機10は、離陸位置における無人航空機10の向き(方位)と同じ方向を向く。このため、操縦者は、離陸位置における無人航空機10の向き(方位)を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機10を容易に操縦することが可能となる。
In step S8, the
工程S9において、パン角制御部59fは、撮像装置14のパン角およびチルト角を初期設定値に変更するための初期設定信号を無人航空機10に送信する。これにより、撮像装置14の調整部14aによりパン角が0度、チルト角が-90度に変更され、無人航空機10の前後左右方向と撮像画像の上下左右方向とが一致する。このため、操縦者は表示部52を見ながら無人航空機10を意図する方向に容易に操縦することができる。
In step S9, the pan
無人航空機10の手動での操縦が終了すると、工程S10において、操縦者は操縦装置30のリターンボタン(図示せず)を押す。これにより、操縦装置30から無人航空機10にリターン信号が送信され、無人航空機10が離陸位置の上方まで自律飛行して戻ってくる。このとき、携帯端末50の表示部52には、図7に示すような画像が表示される。なお、図7の領域Rは、無人航空機10の真下の位置(着陸予定位置)を示している。
When the manual control of the
操縦者は、表示画像の領域Rがホームポイントにある場合、操縦装置30の図示しない着陸ボタンを押す。これにより、無人航空機10がホームポイントに着陸する。なお、無人航空機10がホームポイントの上方まで自律飛行して戻って来た際に、表示部52に、着陸の可否を操縦者に求めるメッセージ(例えば「着陸しますか?」)が表示されてもよい。そして、表示部52に表示されている「OK」ボタンを操縦者が押すことによって無人航空機10をホームポイントに着陸させてもよい。
When the region R of the display image is at the home point, the pilot presses a landing button (not shown) on the
また、例えば、無人航空機10の着陸できる範囲が狭い場合には、GPS等の受信機12を利用しても、画像の領域Rがホームポイントからずれる場合がある。この場合、操縦者は、無人航空機10を操縦して表示画像の領域Rをホームポイントに移動させた後、手動または自律飛行により無人航空機10を着陸させる。また、風が強い場合も、操縦者は無人航空機10を徐々に降下させながら位置を修正し着陸させる。このように着陸時に操縦者による操縦が必要な場合にも、上述したように、操縦装置30の変更ボタン34b又は携帯端末50の変更ボタン53bを用いて、無人航空機10の向き(方位)をホームポイント(離陸位置)での無人航空機10の向き(方位)に変更してもよい。
Further, for example, if the landing area of the
また、図8に示すように、無人航空機10(機体)の向きと撮像装置14の向きとが異なっている場合もある。具体的には、図8では、無人航空機10は図中、左上方向を向いており、撮像装置14は無人航空機10の前方方向に対して右方向にパン角(ここでは約45度)が設定されている。この状態では、操縦者は意図する方向に無人航空機10を操縦することが困難である。そこで、携帯端末50の表示部52に、無人航空機10の向き(図中、左上の表示)や、操縦装置30の操作方向(図中、右上の表示)および無人航空機10の移動方向(図中、中央の表示)を表示してもよい。この場合、操縦装置30の操作方向と無人航空機10の移動方向との対応関係が容易に理解できるように、操縦装置30の操作方向を示す矢印とこれに対応する無人航空機10の移動方向を示す矢印とに同じ着色やハッチング等を施してもよい。この場合、操縦者は、表示部52を見ながら、意図する方向に無人航空機10を容易に操縦することが可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the orientation of the unmanned aircraft 10 (airframe) and the orientation of the
本実施形態では、上記のように、操縦者と無人航空機10との距離が離れており操縦者が無人航空機10の向きを判別することができない場合であっても、操縦者が変更ボタン34b又は53bを操作(入力)することにより、旋回角度算出部59dが算出した旋回角度に基づいて方位制御部59eは無人航空機10を旋回させ無人航空機10の前方の方位を目標方位に変更することができる。このため、無人航空機10を操縦者の意図する方向に操縦することができる。その結果、無人航空機10による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入を抑制することができる。このように、無人航空機10の操縦性を向上させることができる。
In this embodiment, as described above, even if the distance between the operator and the
また、上記のように、方位設定部59cは、無人航空機10が離陸したタイミングで第1方位センサ19が検出した検出方位を目標方位に設定する。これにより、操縦者が変更ボタン34b又は53bを操作することにより、無人航空機10の向き(前方の方位)を離陸位置での方位(離陸時の方位)に変更することができる。このため、操縦者は離陸位置での無人航空機10の向き(方位)を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機10を容易に操縦することができる。
Further, as described above, the
また、上記のように、制御部59は、変更ボタン34b又は53bの入力時にパン角を初期設定値に変更するパン角制御部59fを有する。これにより、無人航空機10の向きと撮像装置14の光軸の向きとを容易に一致させることができる。このため、操縦者は携帯端末50の表示部52を見ながら無人航空機10を操縦することができるので、無人航空機10の操縦性をより向上させることができる。
Further, as described above, the
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態に係る無人航空機制御システム1の操作装置2の操縦装置30の構成を示すブロック図である。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、無人航空機10の向き(方位)を操縦装置30の向き(方位)に変更する場合について説明する。
(Second embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
操縦装置30は、図9に示すように、送受信部31、操作部32、入力部34および制御部39に加え、第2方位センサ37を備えている。
As shown in FIG. 9, the
第2方位センサ37は、操縦装置30の方位を検出する。ここで、操縦装置30の方位とは、操縦装置30を上方から見た際に、操縦装置30の下部から上部に向かう方向の方位である。例えば、図1においては、上方向の方位である。
The
制御部39は、第2方位センサ37の検出結果を操縦装置方位データとして記憶するとともに、携帯端末50に送信する。
The
図10は、本発明の第2実施形態に係る無人航空機制御システム1の携帯端末50の制御ブロック図である。次に、図10を参照して、本実施形態の携帯端末50の制御部59について説明する。
FIG. 10 is a control block diagram of the
本実施形態では、方位設定部59cには、第1方位センサ19の検出信号は入力されず、第2方位センサ37の検出信号が入力される。また、方位設定部59cには、変更ボタン34bおよび53bの入力信号が入力される。
In this embodiment, the detection signal of the
本実施形態では、方位設定部59cは、変更ボタン34b又は53bの入力時の第2方位センサ37が検出した検出方位を、目標方位に設定する。
In this embodiment, the
第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、本実施形態の屋根の点検方法について説明する。 Next, the roof inspection method of this embodiment will be explained.
本実施形態の屋根の点検方法は図11に示すように、上記第1実施形態と異なり、工程S4がなく、工程S6と工程S7との間に目標方位を設定する工程S11が設けられている。 As shown in FIG. 11, the roof inspection method of this embodiment differs from the first embodiment in that step S4 is not provided, and step S11 for setting a target orientation is provided between step S6 and step S7. .
本実施形態では、操縦者が操縦装置30の変更ボタン34b又は携帯端末50の変更ボタン53bを押すと、工程S6において、変更ボタン34b又は53bが入力されたと判断され、工程S11に進む。
In this embodiment, when the operator presses the
工程S11において、方位設定部59cは、変更ボタン34b又は53bの入力時の第2方位センサ37が検出した検出方位を、目標方位に設定する。方位設定部59cは、設定した目標方位を旋回角度算出部59dに出力する。
In step S11, the
工程S8において、無人航空機10は、所定の旋回角度だけ旋回し、操縦装置30の向き(方位)と同じ方向を向く。
In step S8, the
第2実施形態のその他の点検方法は、上記第1実施形態と同様である。 Other inspection methods of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、方位設定部59cは、変更ボタン34b又は53bの入力時の第2方位センサ37が検出した検出方位を、目標方位に設定する。これにより、操縦者が変更ボタン34b又は53bを操作することによって、無人航空機10の向きを操縦装置30の方位(向き)に変更することができる。このため、操縦者は無人航空機10の方向に操縦装置30を向けるだけで、すなわち操縦者は無人航空機10の方向に体を向けるだけで、操縦装置30の向きと無人航空機10の向きとが一致するので、操縦者は意図する方向に無人航空機10を容易に操縦することができる。
In this embodiment, as described above, the
第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are similar to those of the first embodiment.
(第3実施形態)
図12は、本発明の第3実施形態の携帯端末50の制御ブロック図である。この第3実施形態では、上記第1および第2実施形態と異なり、屋根71(図14参照)の長手方向となる直線部71aが撮像装置14による撮像画像の横方向に沿って写るように、無人航空機10の向き(方位)を変更する場合について説明する。また、点検する屋根71が寄棟であり、平面視矩形状である場合について説明する。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a control block diagram of the
本実施形態では図12に示すように、制御部59は、ソフトウェアとして、地図画像データ記憶部59gをさらに備えている。地図画像データ記憶部59gには、位置情報(緯度、経度)および方位情報を含む上空からの地図画像のデータが記憶されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the
本実施形態では、方位設定部59cには、第1方位センサ19の検出信号は入力されない。方位設定部59cは、上空からの地図画像において建物70の屋根71の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部(ここでは直線部71a)と直交する方位を、目標方位に設定する。
In this embodiment, the detection signal of the
第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、本実施形態の屋根71の点検方法について説明する。
Next, a method of inspecting the
本実施形態の屋根71の点検方法は図13に示すように、上記第1実施形態と異なり、工程S4がなく、工程S1と工程S2との間に目標方位を設定する工程S21が設けられている。
As shown in FIG. 13, the
本実施形態では、工程S21において、方位設定部59cは、工程S1で生成された輪郭線データに基づいて、屋根71の長手方向となる直線部71aと短手方向となる直線部71bとを決定する。そして、方位設定部59cは、直線部71aと直交する方位を、目標方位に設定する。これにより、工程S8において無人航空機10が所定の旋回角度だけ旋回すると、図14に示すように、屋根71の長手方向となる直線部71aが撮像装置14による撮像画像の横方向に沿って写る。
In this embodiment, in step S21, the
第3実施形態のその他の点検方法は、上記第1実施形態と同様である。 Other inspection methods of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、方位設定部59cは、建物70の屋根71の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部71aと直交する方位を、目標方位に設定する。これにより、無人航空機10の前後左右方向と屋根71の輪郭線を構成する直線部71b、71aの方向とが平行になるので、無人航空機10を屋根71の輪郭線に沿って容易に移動させることができる。
In the present embodiment, as described above, the
第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the third embodiment are similar to those of the first embodiment.
(第4実施形態)
図15は、本発明の第4実施形態に係る無人航空機制御システム1の無人航空機10の構成を示すブロック図である。この第4実施形態では、上記第3実施形態と異なり、変更ボタン34b又は53bの入力時にパン角を初期設定値に変更しない場合について説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the
無人航空機10では図15に示すように、撮像装置14は、調整部14aの動作からカメラ(撮像部)のパン角を検出するパン角検出センサ14bを含んでいる。パン角検出センサ14bは、検出したパン角を制御部21に出力する。
In the
制御部21は、入力されたパン角を記憶するとともに、操縦装置30を介して携帯端末50に送信する。
The
図16は、本発明の第4実施形態に係る無人航空機制御システム1の携帯端末50の制御ブロック図である。次に、図16を参照して、本実施形態の携帯端末50の制御部59について説明する。
FIG. 16 is a control block diagram of the
本実施形態では図16に示すように、制御部59には、パン角制御部59fが設けられていない。このため、上記第3実施形態のように無人航空機10の向きを変更したとしても、撮像装置14のパン角が0度以外の場合には、直線部71b、71aは撮像画像の上下左右方向と平行にならない。すなわち、表示部52に対して屋根71が斜めに表示されてしまう。そこで、本実施形態では、制御部59は、以下のように構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 16, the
本実施形態では、旋回角度算出部59dには、パン角検出センサ14bの検出信号が入力される。また、旋回角度算出部59dは、入力されたパン角から、直線部71aが撮像装置14の撮像画像の横方向に沿って写るように、目標方位を補正する。具体的には、例えば、パン角が右方向に45度に設定されている場合には、目標方位を左方向に45度補正する。また、旋回角度算出部59dは、補正した目標方位と第1方位センサ19が検出した検出方位とから旋回角度を算出する。
In this embodiment, the detection signal of the pan
これにより、無人航空機10の方位を制御する工程S8において無人航空機10が所定の旋回角度だけ旋回すると、上記第3実施形態と同様、屋根71の長手方向となる直線部71aが撮像装置14による撮像画像の横方向に沿って写る。なお、このとき、無人航空機10は、直線部71aおよび71bに対して例えば45度傾斜した方向を向いている。
As a result, when the unmanned
第4実施形態のその他の構成および点検方法は、上記第3実施形態と同様である。 Other configurations and inspection methods of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment.
本実施形態では、上記のように、旋回角度算出部59dは、所定の直線部が撮像装置14による撮像画像の横方向に沿って写るように、目標方位を補正し、補正した目標方位と検出方位とから旋回角度を算出する。これにより、撮像装置14のパン角が0度以外の場合(撮像装置14の光軸方向と無人航空機10の前後方向とが一致していない場合)であっても、屋根71の直線部71aを撮像画像の横方向に沿って写らせることができる。また、建物70の紙図面に描かれている屋根71の向きと画像の屋根71の向きとを一致させることができるので、例えば屋根71の点検作業性を向上させることができる。
In the present embodiment, as described above, the turning
第4実施形態のその他の効果は、上記第3実施形態と同様である。 Other effects of the fourth embodiment are similar to those of the third embodiment.
(第5実施形態)
この第5実施形態では、上記第1~第4実施形態と異なり、例えば同一の構造物を繰り返し点検する場合に特に有効な構成について説明する。
(Fifth embodiment)
In this fifth embodiment, unlike the first to fourth embodiments described above, a configuration that is particularly effective when, for example, repeatedly inspecting the same structure will be described.
無人航空機10(図1参照)による点検において、例えば補修が必要な懸念がある部分を一定期間経過後に再度点検することが想定される。補修が必要な懸念がある部分とは、例えば、住宅(構造物)の屋根材においてひび割れに進展する懸念のある変色部分や、橋梁等の構造物に発生したひび割れ部分等が挙げられる。又、構造物の施工状況の進捗を把握する際にも、ある範囲を一定期間経過後に再度点検することが想定される。このように同じ位置で繰り返し点検等を行う場合、撮像装置14の向きを同じにすると、画像の確認を容易に行うことが可能となる。
In the inspection by the unmanned aerial vehicle 10 (see FIG. 1), it is assumed that, for example, parts that are likely to require repair will be inspected again after a certain period of time has elapsed. Examples of areas that may require repair include discolored areas that may develop into cracks in the roofing material of houses (structures), and cracks that have occurred in structures such as bridges. Furthermore, when grasping the progress of construction of a structure, it is assumed that a certain area will be inspected again after a certain period of time has elapsed. When carrying out repeated inspections at the same position as described above, if the
そこで、本実施形態では図3および図4に示すように、携帯端末50の制御部59は、撮像ボタン34aまたは53aの入力時に第1方位センサ19が検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶装置59bに記憶する。具体的には、撮像ボタン34aまたは53aが入力されると、第1方位センサ19が無人航空機10の方位を検出し、検出結果が携帯端末50に送信される。また、撮像装置14が撮像した撮像画像も携帯端末50に送信される。そして、制御部59は、無人航空機10の方位を撮像画像データに関連付けて記憶する。これにより、例えば入力部53を用いて撮像画像を選択することにより、構造物を撮像した時の無人航空機10の方位を後から読み出すことが可能となる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
本実施形態では、制御部59は、撮像ボタン34aまたは53aの入力時における無人航空機10の方位だけでなく、撮像位置(経度、緯度および飛行高さ)、撮像装置14のパン角、チルト角、ズーム(焦点距離)も同様にして、撮像画像データに関連付けて記憶装置59bに記憶する。無人航空機10の位置(経度、緯度および飛行高さ)を検出する受信機12および高さセンサ13は、本発明の「位置検出装置」の一例である。
In this embodiment, the
変更ボタン34b又は53bが操縦者によって入力される(押される)と、方位設定部59cは、撮像画像データに関連付けて記憶された方位を目標方位に設定し、上記実施形態と同様、無人航空機10の向き(方位)が目標方位に変更される。また、本実施形態では、制御部59による目標方位の変更に伴って、無人航空機10の撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームも、この撮像画像データに関連付けて記憶された撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームに制御される。
When the
本実施形態では、再度点検が必要な屋根を撮像する際に、操縦者によって撮像ボタン34aまたは53aが入力される。これにより、屋根を撮像した時の無人航空機10の向き(方位)が記憶される。そして、一定期間経過後に、同じ屋根を再度撮像する際に、操縦者によって変更ボタン34b又は53bが入力されることによって、記憶装置59bに記憶された方位に目標方位が設定され、無人航空機10の向きが以前同じ屋根を撮像した時の向きに変更される。また、本実施形態では、撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームも、以前同じ屋根を撮像した時と同じ設定に変更される。このため、以前撮像した時と同じ条件で同じ屋根を撮像することができる。
In this embodiment, when capturing an image of a roof that requires re-inspection, the operator inputs the
また、本実施形態では、撮像ボタン34aまたは53aが操縦者によって入力されると、無人航空機10の方位だけでなく撮像位置も記憶されるため、操縦者が変更ボタン34b又は53bを入力するだけで、無人航空機10は離陸位置から目的の屋根上空まで自律飛行し、以前撮像した時と同じ向きで同じ位置に移動することが可能である。
Furthermore, in this embodiment, when the operator inputs the
なお、繰り返し点検の必要な構造物が複数存在することが想定される。この場合、無人航空機10の方位、撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームに関するデータのセットが、記憶装置59bに複数セット記憶される。操縦者が携帯端末50を用いて目的の構造物の撮像画像を選択することによって、複数のデータセットの中から目的のデータセットが抽出される。操縦者が変更ボタン34b又は53bを入力することによって、無人航空機10の方位、撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームが、目的の構造物の撮像画像データに関連付けて記憶された方位、撮像位置、撮像装置14のパン角、チルト角、ズームに制御される。
It is assumed that there are multiple structures that require repeated inspections. In this case, a plurality of sets of data regarding the orientation of the
第5実施形態のその他の構造および点検方法は、上記第1実施形態と同様である。 The other structure and inspection method of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、制御部59は、撮像ボタン34aまたは53aの入力時の第1方位センサ19が検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶装置59bに記憶し、方位設定部59cは、記憶された検出方位を目標方位に設定する。これにより、例えば、同じ構造物に対して繰り返し点検等を行う場合に、初回の検査時に無人航空機10の方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、2回目以降の検査時に無人航空機10の方位を初回の検査時に記憶した方位に変更することができる。これにより、初回の検査時の撮像画像と2回目以降の検査時の撮像画像とを同じ向きにすることができるので、画像の確認を容易に行うことができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、上記のように、制御部59は、撮像ボタン34aまたは53aの入力時の受信機12および高さセンサ13が検出した検出位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、制御部59による目標方位の変更に伴って、無人航空機10の位置を撮像画像データに関連付けて記憶された検出位置に制御する。これにより、初回の検査時に無人航空機10の位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、2回目以降の検査時に無人航空機10の位置を初回の検査時に記憶した位置に移動させることができる。このため、初回の検査時の撮像位置と2回目以降の検査時の撮像位置とを同じ位置にすることができるので、画像の確認をより容易に行うことができる。
Further, as described above, the
第5実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the fifth embodiment are similar to those of the first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Note that the embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the description of the embodiments described above, and includes all changes within the meaning and range equivalent to the claims.
例えば、上記実施形態では、操縦装置30と携帯端末50とによって操作装置2が構成される例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、操縦装置30の機能も有する携帯端末50のみ、又は、携帯端末50の機能も有する操縦装置30のみによって、操作装置2が構成されていてもよい。
For example, in the above embodiment, an example is shown in which the operating device 2 is configured by the operating
また、上記実施形態では、無人航空機10にジャイロセンサ20を設ける例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ジャイロセンサ20の替りに加速度センサを設けてもよい。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which the
また、上記実施形態では、着陸時に、表示画像の領域Rがホームポイントからずれている場合に無人航空機10を手動で移動させる例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ホームポイントであることを無人航空機制御システム1により識別可能なシートや板をホームポイントに配置しておき、表示画像の領域Rとシートや板の位置とが一致するように、無人航空機10が自動で位置を調整しながら着陸するように構成してもよい。
Further, in the embodiment described above, an example was shown in which the
また、表示画像の領域Rの表示サイズが無人航空機10の高さに応じて変化してもよい。例えば、無人航空機10が高い位置にある場合は領域Rの表示サイズを小さくし、無人航空機10が低くなるにつれて領域Rの表示サイズを大きくしてもよい。
Furthermore, the display size of the region R of the display image may change depending on the height of the
また、上記実施形態では、着陸時に撮像装置14が真下を向いており(パン角が0度、チルト角が-90度)、領域Rが表示画像の中心に配置されている例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、撮像装置14が斜め下方向を向いていてもよく、この場合、撮像装置14のパン角およびチルト角と無人航空機10の高さとに基づいて、表示画像中の無人航空機10の真下に該当する位置を算出して領域Rを表示してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, an example is shown in which the
また、上記第2実施形態では、操作装置2の向き(方位)を検出するために操縦装置30に第2方位センサ37を設ける例について示したが、本発明はこれに限らず、携帯端末50に設けられた方位センサを用いて操作装置2の向き(方位)を検出してもよい。
Further, in the second embodiment, an example is shown in which the
また、強風の場合などに無人航空機10の揺れや風による移動速度に応じて、着陸位置を予測して領域Rを表示してもよい。
Furthermore, in the case of strong winds, the landing position may be predicted and the area R may be displayed according to the movement speed of the
また、上記第5実施形態では、屋根を撮像した時の無人航空機10の向き(方位)を撮像画像データに関連付けて記憶する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、操縦装置30の入力部34および携帯端末50の入力部53の少なくとも一方に、無人航空機10の向き(方位)を記憶するための方位記憶ボタン(図示せず)を撮像ボタン34aまたは53aとは別に設ける。そして、操縦者が方位記憶ボタンを入力することにより、無人航空機10の方位を記憶装置59bに記憶するように構成してもよい。
Further, in the fifth embodiment, an example is shown in which the direction (orientation) of the
また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記第1~第5実施形態の構成を組み合わせてもよい。この場合、上記第1~第5実施形態の変更ボタンのそれぞれに対応する複数の変更ボタンを設けてもよい。 Further, configurations obtained by appropriately combining the configurations of the above-described embodiments and modified examples are also included in the technical scope of the present invention. For example, the configurations of the first to fifth embodiments described above may be combined. In this case, a plurality of change buttons may be provided corresponding to each of the change buttons in the first to fifth embodiments.
1:無人航空機制御システム、2:操作装置、10:無人航空機、14:撮像装置、19:第1方位センサ、34b:変更ボタン、37:第2方位センサ、39:制御部、53b:変更ボタン、59:制御部、59c:方位設定部、59d:旋回角度算出部、59e:方位制御部、59f:パン角制御部、70:建物、71:屋根、71a、71b:直線部
1: Unmanned aircraft control system, 2: Operating device, 10: Unmanned aircraft, 14: Imaging device, 19: First orientation sensor, 34b: Change button, 37: Second orientation sensor, 39: Control unit, 53b: Change button , 59: control section, 59c: azimuth setting section, 59d: turning angle calculation section, 59e: azimuth control section, 59f: pan angle control section, 70: building, 71: roof, 71a, 71b: straight line section
Claims (7)
前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、
前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、
前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第1方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備え、
前記無人航空機には、建物の屋根を撮像する撮像装置が搭載されており、
前記方位設定部は、前記建物の前記屋根の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部と直交する方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする無人航空機制御システム。 an unmanned aircraft having a first direction sensor that detects a direction ahead;
An unmanned aircraft control system comprising a control unit that controls the flight of the unmanned aircraft, and an operating device that operates the flight of the unmanned aircraft,
The operating device further includes a change button for turning the unmanned aerial vehicle to change the forward direction of the unmanned aerial vehicle,
The control unit includes an azimuth setting unit that sets a target azimuth, and a turning angle calculation unit that calculates a turning angle of the unmanned aircraft from the target azimuth and the detected azimuth detected by the first azimuth sensor at the time of inputting the change button. and an azimuth control unit that turns the unmanned aircraft based on the turning angle and changes the forward orientation of the unmanned aircraft to the target orientation ,
The unmanned aerial vehicle is equipped with an imaging device that images the roof of a building,
The unmanned aircraft control system is characterized in that the orientation setting unit sets, as the target orientation, an orientation that is orthogonal to a predetermined straight line among a plurality of straight lines that constitute the outline of the roof of the building.
前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、
前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、
前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第1方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備え、
前記無人航空機には、構造物を撮像する撮像装置が搭載されており、
前記操作装置は、前記撮像装置により撮像する撮像ボタンをさらに有し、
前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記第1方位センサが検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、
前記方位設定部は、前記撮像画像データに関連付けて記憶された前記検出方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする無人航空機制御システム。 an unmanned aircraft having a first direction sensor that detects a direction ahead;
An unmanned aircraft control system comprising a control unit that controls the flight of the unmanned aircraft, and an operating device that operates the flight of the unmanned aircraft,
The operating device further includes a change button for turning the unmanned aerial vehicle to change the forward direction of the unmanned aerial vehicle,
The control unit includes an azimuth setting unit that sets a target azimuth, and a turning angle calculation unit that calculates a turning angle of the unmanned aircraft from the target azimuth and the detected azimuth detected by the first azimuth sensor at the time of inputting the change button. and an azimuth control unit that turns the unmanned aircraft based on the turning angle and changes the forward orientation of the unmanned aircraft to the target orientation ,
The unmanned aerial vehicle is equipped with an imaging device that images the structure,
The operating device further includes an imaging button for imaging with the imaging device,
The control unit stores a detected orientation detected by the first orientation sensor at the time of inputting the imaging button in association with captured image data,
The unmanned aircraft control system is characterized in that the orientation setting unit sets the detected orientation stored in association with the captured image data as the target orientation.
前記方位設定部は、前記変更ボタンの入力時の前記第2方位センサが検出した検出方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の無人航空機制御システム。 The operating device has a second orientation sensor that detects the orientation of the operating device,
The unmanned aircraft control system according to claim 1 or 2, wherein the azimuth setting unit sets the detected azimuth detected by the second azimuth sensor at the time of inputting the change button as the target azimuth.
前記制御部は、
前記撮像ボタンの入力時の前記位置検出装置が検出した検出位置を前記記憶された検出方位とともに前記撮像画像データに関連付けて記憶し、
前記制御部による前記目標方位の変更に伴って、前記無人航空機の位置を前記検出位置に制御することを特徴とする請求項2に記載の無人航空機制御システム。 The unmanned aircraft further includes a position detection device that detects the position of the unmanned aircraft,
The control unit includes:
storing a detection position detected by the position detection device at the time of inputting the imaging button in association with the captured image data together with the stored detection direction;
The unmanned aircraft control system according to claim 2 , wherein the position of the unmanned aircraft is controlled to the detected position as the target orientation is changed by the control unit.
前記制御部は、前記変更ボタンの入力時の前記パン角を初期設定値に変更するパン角制御部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の無人航空機制御システム。 The unmanned aerial vehicle is equipped with an imaging device capable of changing a panning angle, which is an angle that an optical axis makes in a horizontal direction with respect to the front of the unmanned aerial vehicle, as the imaging device,
The unmanned aircraft control system according to claim 1 or 2, wherein the control unit includes a pan angle control unit that changes the pan angle to an initial setting value when the change button is input.
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