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JP7638859B2 - Foreign matter removal system, foreign matter collection device, and foreign matter removal method - Google Patents
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Foreign matter removal system, foreign matter collection device, and foreign matter removal method Download PDF

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Description

本発明は、レーダー装置により検出された異物を除去する異物除去システムに関する。 The present invention relates to a foreign object removal system that removes foreign objects detected by a radar device.

マイクロ波やミリ波帯などを用いたレーダー装置として、例えば、図1のような構造のFMCW(Frequency Modulated Continuous-Wave)レーダー装置がある。
図1のレーダー装置100は、FMCW送信源101からの周波数変調されたレーダー信号を、送信電力増幅器103で増幅し、送信アンテナ104から発射する。レーダー装置100の検出範囲内に物体T(反射物)が存在する場合には、レーダー送信波が物体Tで反射される。物体Tからの反射波は、レーダー装置100の受信アンテナ105で受信され、受信電力増幅器106で増幅された後、電力分配器102からの送信レーダー信号成分と混合器107によってミキシングされ、IF信号に変換される。混合器107から出力されたIF信号は、信号処理部108でA/D変換及び信号処理される。その結果として、物体Tによる反射受信電力(反射波電力)、物体Tまでの距離、物体Tの方位、また、物体Tが移動している場合の速度(レーダー装置100に対する相対速度)等のレーダー検出結果が得られる。
An example of a radar device using microwaves or millimeter waves is an FMCW (Frequency Modulated Continuous-Wave) radar device having a structure as shown in FIG.
The radar device 100 in Fig. 1 amplifies a frequency-modulated radar signal from an FMCW transmission source 101 by a transmission power amplifier 103 and emits it from a transmission antenna 104. When an object T (reflector) is present within the detection range of the radar device 100, the radar transmission wave is reflected by the object T. The reflected wave from the object T is received by a receiving antenna 105 of the radar device 100, amplified by a receiving power amplifier 106, and then mixed with a transmitted radar signal component from a power distributor 102 by a mixer 107 and converted into an IF signal. The IF signal output from the mixer 107 is A/D converted and signal processed by a signal processing unit 108. As a result, radar detection results such as the reflected reception power (reflected wave power) by the object T, the distance to the object T, the direction of the object T, and the speed (relative speed to the radar device 100) of the object T when it is moving can be obtained.

本発明に係る技術分野の従来技術としては、以下のようなものがある。例えば、特許文献1には、検出装置が、落下物の位置情報を検出して物体捜索装置に送信し、物体捜索装置が、落下物の位置情報と、自身の位置情報とに基づいて、落下物の位置情報を、特定表示(矢印や波状形状等)で拡張現実空間上に表示する発明が開示されている。 The following are examples of prior art in the technical field related to the present invention. For example, Patent Document 1 discloses an invention in which a detection device detects position information of a fallen object and transmits it to an object search device, and the object search device displays the position information of the fallen object in an augmented reality space in a specific display (such as an arrow or a wavy shape) based on the position information of the fallen object and its own position information.

国際公開第2019/065045号International Publication No. 2019/065045

レーダー装置の用途として、道路や滑走路などの路面上に存在する物体を検出する用途がある。例えば、空港の滑走路上の異物を検知するシステムでは、複数のレーダー装置を滑走路に沿って並べて配置したリニアセルレーダーシステムが採用されている。 One application of radar equipment is to detect objects on roads, runways, and other surfaces. For example, a system to detect foreign objects on airport runways uses a linear cell radar system in which multiple radar equipment are arranged in a line along the runway.

従来、空港の滑走路における異物の発見・回収は、図2のような手順で実施される。すなわち、(1)滑走路上の物体を検知するために、レーダー装置により滑走路面を走査する。その結果、(2)レーダー装置により何らかの物体が検知されると、(3)管制塔のモニタに物体の検知情報が表示される。(4)モニタの表示を見た監視員は、その物体が異物(除去すべき物体)かを判断した後に、作業員に異物の回収の指示を出す。(5)指示を受けた作業員は、現場に赴いて異物を回収し、(6)作業内容を記録に残す。 Conventionally, the discovery and removal of foreign objects on airport runways is carried out according to the procedure shown in Figure 2. That is, (1) a radar device scans the runway surface to detect objects on the runway. As a result, (2) when an object is detected by the radar device, (3) the object detection information is displayed on a monitor in the control tower. (4) A monitor who sees the display on the monitor determines whether the object is a foreign object (an object that should be removed), and then issues instructions to a worker to remove the foreign object. (5) The worker who received the instructions goes to the site and removes the foreign object, and (6) records the details of the work.

このように、異物の発見・回収を行うための人員として、管制塔で異物か否かを判断して回収の指示を出す監視員と、指示に従って実際に異物を回収する作業員とが存在していた。この場合、管制塔で監視員が一度確認した後に作業員に回収の指示を出すので、回収するまでに時間が掛かっていた。また、監視員と作業員とを配備するために、多くの人員を必要としていた。 In this way, the personnel required to detect and collect foreign objects consisted of observers in the control tower who would determine whether an object was a foreign object and give instructions to collect it, and workers who would actually collect the object as instructed. In this case, the observer in the control tower would check the object once and then instruct the worker to collect it, so it took time to collect it. Also, a large number of personnel were required to deploy observers and workers.

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、レーダー装置により検知された異物の回収に要する時間及び人員を削減できるようにすることを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned conventional circumstances, and aims to reduce the time and manpower required to collect foreign objects detected by radar equipment.

上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係る異物除去システムは、以下のように構成される。すなわち、本発明に係る異物除去システムは、所定の検出範囲内に存在する物体を検知するレーダー装置と、レーダー装置を制御するレーダー監視装置と、レーダー装置により検知された物体が異物と判定される場合に、物体の位置情報に基づいて物体が存在する場所まで移動し、物体の回収を行う異物回収装置とを備え、異物回収装置は、物体を回収した後に、物体の回収が完了したことを示す異物回収通知をレーダー監視装置へ送信し、レーダー監視装置は、異物回収通知の受信後に、レーダー装置により検出範囲内から物体を検知できなくなったことが確認された場合に、物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を異物回収装置へ送信し、異物回収装置は、回収確認通知の受信後に、その場から撤退することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a foreign object removal system according to one aspect of the present invention is configured as follows. That is, the foreign object removal system according to the present invention includes a radar device that detects an object present within a predetermined detection range, a radar monitoring device that controls the radar device, and a foreign object collection device that, when an object detected by the radar device is determined to be a foreign object, moves to the location where the object is present based on the object's position information and collects the object, and after collecting the object, the foreign object collection device transmits a foreign object collection notification to the radar monitoring device indicating that collection of the object has been completed, and when the radar monitoring device confirms that the radar device can no longer detect the object from within the detection range after receiving the foreign object collection notification, the radar monitoring device transmits a collection confirmation notification to the foreign object collection device indicating that collection of the object has been confirmed, and the foreign object collection device withdraws from the scene after receiving the collection confirmation notification.

ここで、本発明に係る異物除去システムにおいて、レーダー装置により検知された物体の位置情報に基づいて、物体の撮影を行うカメラ装置を更に備え、異物回収装置は、カメラ装置により撮影された画像を受信し、当該画像に写っている物体が異物か否かを判定するように構成され得る。 Here, the foreign object removal system according to the present invention may further include a camera device that photographs the object based on the position information of the object detected by the radar device, and the foreign object collection device may be configured to receive the image photographed by the camera device and determine whether the object shown in the image is a foreign object or not.

また、本発明に係る異物除去システムにおいて、異物回収装置は、物体を回収する前に、その場で物体の撮影を行い、物体を回収した後に、その場で撮影した物体の画像をレーダー監視装置へ送信するように構成され得る。 In addition, in the foreign object removal system according to the present invention, the foreign object collection device can be configured to photograph the object on-site before collecting the object, and to transmit the image of the object photographed on-site to the radar monitoring device after collecting the object.

また、本発明に係る異物除去システムにおいて、レーダー監視装置は、物体の位置情報を定期的に取得して異物回収装置へ送信し、異物回収装置は、レーダー監視装置から定期的に受信する物体の位置情報に基づいて、物体が存在する場所まで移動するように構成され得る。 In addition, in the foreign object removal system of the present invention, the radar monitoring device can be configured to periodically acquire object position information and transmit it to the foreign object collection device, and the foreign object collection device can be configured to move to the location where the object is located based on the object position information periodically received from the radar monitoring device.

また、本発明の別の態様に係る異物回収装置は、以下のように構成される。すなわち、本発明に係る異物回収装置は、所定の検出範囲内に存在する物体を検知するレーダー装置の制御を行うレーダー監視装置と通信する異物回収装置であって、レーダー装置により検知された物体が異物と判定される場合に、物体の位置情報に基づいて物体が存在する場所まで移動し、物体を回収した後に、物体の回収が完了したことを示す異物回収通知をレーダー監視装置へ送信し、物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知をレーダー監視装置から受信した後に、その場から撤退することを特徴とする。 In addition, a foreign object collection device according to another aspect of the present invention is configured as follows. That is, the foreign object collection device according to the present invention is a foreign object collection device that communicates with a radar monitoring device that controls a radar device that detects objects present within a predetermined detection range, and when an object detected by the radar device is determined to be a foreign object, moves to the location where the object is located based on the object's position information, and after collecting the object, transmits a foreign object collection notification to the radar monitoring device indicating that the collection of the object has been completed, and withdraws from the scene after receiving a collection confirmation notification from the radar monitoring device indicating that the collection of the object has been confirmed.

また、本発明の更に別の態様に係る異物除去方法は、以下のように構成される。すなわち、本発明に係る異物除去方法は、レーダー装置が、レーダー監視装置の制御の下、所定の検出範囲内に存在する物体を検知し、異物回収装置が、レーダー装置により検知された物体が異物と判定される場合に、物体の位置情報に基づいて物体が存在する場所まで移動し、物体を回収した後に、物体の回収が完了したことを示す異物回収通知をレーダー監視装置へ送信し、レーダー監視装置が、異物回収通知の受信後に、レーダー装置により検出範囲内から物体を検知できなくなったことが確認された場合に、物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を異物回収装置へ送信し、異物回収装置が、回収確認通知の受信後に、その場から撤退することを特徴とする。 In addition, a foreign object removal method according to yet another aspect of the present invention is configured as follows. That is, the foreign object removal method according to the present invention is characterized in that a radar device detects an object present within a predetermined detection range under the control of a radar monitoring device, and when the object detected by the radar device is determined to be a foreign object, the foreign object collection device moves to the location where the object is present based on the object's position information, and after collecting the object, transmits a foreign object collection notification to the radar monitoring device indicating that the object collection has been completed, and when the radar monitoring device confirms that the radar device can no longer detect the object from within the detection range after receiving the foreign object collection notification, it transmits a collection confirmation notification to the foreign object collection device indicating that the object has been collected, and the foreign object collection device withdraws from the scene after receiving the collection confirmation notification.

本発明によれば、レーダー装置により検知された異物の回収に要する時間及び人員を削減することができる。 The present invention can reduce the time and manpower required to collect foreign objects detected by radar equipment.

レーダー装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a radar device. 従来の異物発見・回収の手順を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional procedure for detecting and collecting foreign objects. 本発明の一実施形態に係る異物除去システムの概要を示す図である。1 is a diagram showing an overview of a foreign matter removal system according to an embodiment of the present invention. 図3の異物除去システムによる異物発見・回収の手順を示す図である。4 is a diagram showing a procedure for detecting and collecting foreign matter by the foreign matter removal system of FIG. 3. 図3の異物除去システムにおける異物回収装置の構成例を示す図である。4 is a diagram showing an example of the configuration of a foreign matter recovery device in the foreign matter removal system of FIG. 3 . 図3の異物除去システムによる異物回収の処理フロー例を示す図である。4 is a diagram showing an example of a process flow for collecting foreign matter by the foreign matter removal system of FIG. 3 .

本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図3には、本発明の一実施形態に係る異物除去システムの概要を示してある。本例の異物除去システムは、滑走路などの所定の検出範囲Rに向けて設置されたレーダー装置100およびカメラ装置120と、管制塔内の制御室や監視室などに設置されたレーダー監視装置200および表示装置220と、自動走行するロボットである異物回収装置300とを備えている。図3では、レーダー装置100およびカメラ装置120を各1台のみ示しているが、複数台のレーダー装置100およびカメラ装置120を配備してもよい。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows an overview of a foreign object removal system according to one embodiment of the present invention. The foreign object removal system of this example includes a radar device 100 and a camera device 120 installed facing a predetermined detection range R such as a runway, a radar monitoring device 200 and a display device 220 installed in a control room or monitoring room in a control tower, and a foreign object collection device 300 which is an autonomous robot. Although FIG. 3 shows only one radar device 100 and one camera device 120, multiple radar devices 100 and multiple camera devices 120 may be deployed.

レーダー装置100は、検出範囲Rに対して送信したレーダー送信波の反射波を受信し、信号処理した結果をレーダー監視装置200に出力する。レーダー監視装置200は、レーダー装置100から出力されたデータに基づいて、検出範囲R内に存在する物体(落下物や放置物などの異物X)の位置情報を表示装置220に表示させる。レーダー監視装置200は更に、レーダー装置100により検知された物体を撮影するように、その位置情報に基づいてカメラ装置120を制御し、撮影された画像を表示装置220に表示させる。これにより、表示装置220の表示を見た監視員は、レーダー装置100により検知された物体の位置及びその外観を確認することが可能である。 The radar device 100 receives reflected waves of the radar transmission waves transmitted within the detection range R, and outputs the results of signal processing to the radar monitoring device 200. Based on the data output from the radar device 100, the radar monitoring device 200 displays the position information of an object (foreign object X such as a fallen object or an abandoned object) present within the detection range R on the display device 220. The radar monitoring device 200 further controls the camera device 120 based on the position information so as to photograph the object detected by the radar device 100, and displays the photographed image on the display device 220. This allows a monitor looking at the display on the display device 220 to confirm the position and appearance of the object detected by the radar device 100.

レーダー装置100により検知された物体の位置情報は、レーダー装置100の設置位置の座標(例えば、緯度・経度情報)と、レーダー装置100に対する物体の距離及び角度(方位)とに基づいて算出することができる。レーダー装置100から物体までの距離は、例えば、物体からの反射波の受信強度に基づいて算出することができる。また、レーダー装置100に対する物体の角度は、レーダー装置100のアンテナが機械的に回転している場合は、物体を検知した時点のアンテナの回転角度情報に基づいて特定することができ、或いは、レーダー装置100のアンテナから発射するレーダー送信波のビームの角度が電子的に走査されている場合は、物体を検知した時点のビームの走査角度情報に基づいて特定することができる。 The position information of an object detected by the radar device 100 can be calculated based on the coordinates (e.g., latitude and longitude information) of the installation position of the radar device 100 and the distance and angle (azimuth) of the object relative to the radar device 100. The distance from the radar device 100 to the object can be calculated, for example, based on the reception strength of the reflected wave from the object. In addition, the angle of the object relative to the radar device 100 can be determined based on the rotation angle information of the antenna at the time the object is detected if the antenna of the radar device 100 is mechanically rotated, or can be determined based on the scanning angle information of the beam at the time the object is detected if the angle of the radar transmission wave beam emitted from the antenna of the radar device 100 is electronically scanned.

従来は、表示装置220の表示を見た監視員が、検出範囲R内における物体の存在を確認し、その物体が回収すべき異物であると判断した場合に、作業員に対して回収指示を出していた。これに対し、本例の異物除去システムでは、異物か否かの判断から回収するまでの一連の流れを、1台のロボット(異物回収装置300)で行うように構成されている。つまり、図4に示すように、(1)滑走路上の物体を検知するために、レーダー装置100により滑走路面を走査する。その結果、(2)レーダー装置100により何らかの物体が検知されると、カメラ装置120により撮影が行われ、その画像がレーダー監視装置200を通じて異物回収装置300に送信される。(3)異物回収装置300は、受信した画像に基づいて、検知された物体が異物かを判断した後に、(4)異物の場所まで自動的に移動し、異物を回収する。 Conventionally, a monitor who saw the display on the display device 220 confirmed the presence of an object within the detection range R, and when the monitor determined that the object was a foreign object that should be collected, he/she issued a collection instruction to a worker. In contrast, in the foreign object removal system of this example, a single robot (foreign object collection device 300) is configured to perform a series of steps from determining whether or not an object is a foreign object to collecting the object. That is, as shown in FIG. 4, (1) the radar device 100 scans the runway surface to detect objects on the runway. As a result, (2) when the radar device 100 detects an object, the camera device 120 takes an image, and the image is transmitted to the foreign object collection device 300 via the radar monitoring device 200. (3) The foreign object collection device 300 determines whether the detected object is a foreign object based on the received image, and then (4) automatically moves to the location of the foreign object and collects the foreign object.

図5には、異物か否かの判断および回収を自動的に実施する異物回収装置300の構成例を示してある。本例の異物回収装置300は、自動走行する車両型のロボットを想定しているが、ドローン等の無人航空機を使用してもよい。異物回収装置300は、図5に示すように、無線送受信機301と、GPS(Global Positioning System)受信機302と、走行制御部303と、異物判別部304と、異物回収機305と、カメラ306と、制御部307とを備えている。 Figure 5 shows an example of the configuration of a foreign object collection device 300 that automatically determines whether an object is a foreign object and collects it. The foreign object collection device 300 in this example is assumed to be a vehicle-type robot that travels automatically, but an unmanned aerial vehicle such as a drone may also be used. As shown in Figure 5, the foreign object collection device 300 includes a wireless transceiver 301, a GPS (Global Positioning System) receiver 302, a travel control unit 303, a foreign object discrimination unit 304, a foreign object collection machine 305, a camera 306, and a control unit 307.

無線送受信機301は、レーダー監視装置200との間で無線によるデータの送受信を行う。無線送受信機301は、例えば、レーダー装置100により検知された物体の位置情報や、カメラ装置120により撮影された画像などのデータを、レーダー監視装置200から受信する。無線送受信機301はまた、後述する各種の通知をレーダー監視装置200へ送信する。 The wireless transceiver 301 wirelessly transmits and receives data to and from the radar monitoring device 200. The wireless transceiver 301 receives data from the radar monitoring device 200, such as position information of an object detected by the radar device 100 and images captured by the camera device 120. The wireless transceiver 301 also transmits various notifications, which will be described later, to the radar monitoring device 200.

GPS受信機302は、GPS衛星からの電波を受信して、異物回収装置300の現在の位置情報(例えば、緯度・経度情報)を取得する。走行制御部303は、異物回収装置300の走行を自律的に制御する。より具体的には、走行制御部303は、回収すべき物体(異物)の位置情報と、異物回収装置300の現在の位置情報とに基づいて、目的の物体が存在する場所への方向及び距離を定期的に算出し、その場所に向かって異物回収装置300を移動させる。 The GPS receiver 302 receives radio waves from GPS satellites and acquires the current location information (e.g., latitude and longitude information) of the foreign object collection device 300. The travel control unit 303 autonomously controls the travel of the foreign object collection device 300. More specifically, the travel control unit 303 periodically calculates the direction and distance to the location where the target object is located based on the location information of the object (foreign object) to be collected and the current location information of the foreign object collection device 300, and moves the foreign object collection device 300 toward that location.

異物判別部304は、カメラ装置120による画像に基づいて、レーダー装置100により検知された物体が異物か否かを判別する。異物判別部304は、例えば、AI(Artificial Intelligence)技術を用いて実現してもよい。すなわち、異物判別部304は、機械学習によって事前にモデリングされたデータ(学習モデル)を用いたAI分析により、画像に写っているものが異物か否かを判定することが可能である。 The foreign object discrimination unit 304 discriminates whether or not an object detected by the radar device 100 is a foreign object based on an image captured by the camera device 120. The foreign object discrimination unit 304 may be realized, for example, using AI (Artificial Intelligence) technology. In other words, the foreign object discrimination unit 304 can determine whether or not an object captured in an image is a foreign object by AI analysis using data (learning model) that has been modeled in advance by machine learning.

異物回収機305は、異物が存在する場所まで異物回収装置300が移動した後に作動し、滑走路面から異物を回収する。カメラ306は、異物回収機305による異物の回収を実行する前に、その場で異物の撮影を行う。カメラ306により撮影された異物の画像は、異物の回収が完了した後に、異物回収通知と共にレーダー監視装置200へ送信される。異物回収機305およびカメラ306は、例えば、異物回収装置300の下面に取り付けられる。制御部307は、異物回収装置300の各部(301~306)の動作を統括的に制御する。 The foreign object collection machine 305 operates after the foreign object collection device 300 has moved to the location where the foreign object is located, and collects the foreign object from the runway surface. The camera 306 photographs the foreign object on the spot before the foreign object collection machine 305 collects the foreign object. The image of the foreign object taken by the camera 306 is transmitted to the radar monitoring device 200 together with a foreign object collection notification after the collection of the foreign object is completed. The foreign object collection machine 305 and camera 306 are attached, for example, to the underside of the foreign object collection device 300. The control unit 307 provides overall control over the operation of each unit (301 to 306) of the foreign object collection device 300.

本例の異物除去システムによる異物回収の流れについて、図6の処理フロー例を参照して説明する。
レーダー監視装置200は、滑走路の走査を周期的に繰り返すようにレーダー装置100を制御しており(ステップS11)、滑走路上に存在する物体が検知された場合には、その物体の位置情報に基づいてカメラ装置120を制御して、検知された物体の撮影を実行させる(ステップS12)。カメラ装置120により撮影された画像は、レーダー監視装置200を通じて異物回収装置300に送信される(ステップS13)。このタイミングで、物体の位置情報も異物回収装置300へ送信しておいても構わない。
The flow of foreign matter recovery by the foreign matter removal system of this embodiment will be described with reference to the example of the process flow of FIG.
The radar monitoring device 200 controls the radar device 100 to periodically repeat scanning of the runway (step S11), and when an object on the runway is detected, the radar monitoring device 200 controls the camera device 120 based on the position information of the object to capture an image of the detected object (step S12). The image captured by the camera device 120 is transmitted to the foreign object collection device 300 via the radar monitoring device 200 (step S13). At this timing, the position information of the object may also be transmitted to the foreign object collection device 300.

異物回収装置300は、カメラ装置120により撮影された画像を受信すると、異物判別部304により、その画像に写っているものが異物であるかを判定する(ステップS14)。その結果、異物でないと判定された場合には(ステップS14;No)、異物回収装置300は、異物でなかったことを示す非異物通知をレーダー監視装置200へ送信する。レーダー監視装置200は、異物回収装置300から非異物通知を受信すると、検知された物体が異物ではない旨の情報を、表示装置220に表示させる。 When the foreign object collection device 300 receives an image captured by the camera device 120, the foreign object discrimination unit 304 determines whether the object captured in the image is a foreign object (step S14). If it is determined that the object is not a foreign object (step S14; No), the foreign object collection device 300 transmits a non-foreign object notification to the radar monitoring device 200 indicating that the object was not a foreign object. When the radar monitoring device 200 receives the non-foreign object notification from the foreign object collection device 300, it causes the display device 220 to display information that the detected object is not a foreign object.

一方、カメラ装置120により撮影された画像に映っているものが異物であると判定された場合には(ステップS14;Yes)、異物回収装置300は、以下のような回収行動を開始する。異物回収装置300はまず、レーダー監視装置200から物体の位置情報を受け取り、物体の位置情報に基づいて、走行制御部303による制御の下、その物体が存在する場所(現場)に向かって移動する(ステップS15)。滑走路内の移動可能なルートが予め決められている場合には、そのルートから外れないように移動する。なお、検知された物体が風等によって移動する可能性もあるため、物体の位置情報を定期的に取得し直して、異物回収装置300の移動方向を適宜補正するようにしてもよい。 On the other hand, if it is determined that the object shown in the image captured by the camera device 120 is a foreign object (step S14; Yes), the foreign object collection device 300 begins the following collection action. The foreign object collection device 300 first receives object position information from the radar monitoring device 200, and based on the object position information, moves toward the location (site) where the object is located under the control of the travel control unit 303 (step S15). If a possible route within the runway has been determined in advance, the foreign object collection device moves without deviating from that route. Note that since the detected object may move due to wind, etc., the object position information may be periodically reacquired and the movement direction of the foreign object collection device 300 may be appropriately corrected.

その後、異物回収装置300は現場に到着すると、その場所に異物が実際に存在しているかを判定する(ステップS16)。現場に異物が実際に存在しているか否かは、例えば、現場の様子を車載のカメラ306により撮影を行って画像解析することで、判定することが可能である。 Thereafter, when the foreign object collection device 300 arrives at the scene, it determines whether a foreign object is actually present at the location (step S16). Whether a foreign object is actually present at the scene can be determined, for example, by photographing the scene with the on-board camera 306 and analyzing the images.

その結果、現場に異物が存在しないと判定された場合には(ステップS16;No)、異物回収装置300は、現場に異物が存在していなかったことを示す異物非存在通知をレーダー監視装置200へ送信し、元の位置に戻る。異物回収装置300から異物非存在通知を受信すると、現場に異物が存在していなかった旨の情報を、表示装置220に表示させる。なお、異物が検知されたにもかかわらず現場に存在しない状況としては、例えば、異物回収装置300が移動する間に風によって異物が滑走路から自然に取り除かれた場合などが挙げられる。 As a result, if it is determined that no foreign object is present at the site (step S16; No), the foreign object collection device 300 transmits a foreign object absence notification to the radar monitoring device 200 indicating that no foreign object was present at the site, and returns to its original position. When the foreign object absence notification is received from the foreign object collection device 300, information indicating that no foreign object was present at the site is displayed on the display device 220. Note that an example of a situation in which a foreign object is detected but not present at the site is when the foreign object is naturally removed from the runway by the wind while the foreign object collection device 300 is moving.

一方、現場に異物が存在していると判定された場合には(ステップS16;Yes)、異物回収装置300は、車載のカメラ306により異物を撮影した後に、異物回収機305を動作させて異物の回収を行う(ステップS17)。その後、異物回収装置300は、異物の回収が完了したことを示す異物回収通知を、現場で異物を撮影した回収物画像と共に、レーダー監視装置200へ送信する。レーダー監視装置200は、異物回収装置300から異物回収通知を受信すると、滑走路に存在していた異物をレーダー装置100により検知できなくなったかの確認を行う。その結果、滑走路に存在していた異物を検知できなくなったこと(つまり、異物が回収されたこと)の確認が取れた場合に、レーダー監視装置200は、異物の回収が確認されたことを示す回収確認通知を異物回収装置300へ送信する。異物回収装置300は、レーダー監視装置200から回収確認通知を受信した後に、元の場所に戻る(ステップS18)。 On the other hand, if it is determined that a foreign object is present at the site (step S16; Yes), the foreign object collection device 300 photographs the foreign object with the on-board camera 306, and then operates the foreign object collection machine 305 to collect the foreign object (step S17). After that, the foreign object collection device 300 transmits a foreign object collection notification indicating that collection of the foreign object has been completed to the radar monitoring device 200 together with a collected object image taken at the site. When the radar monitoring device 200 receives the foreign object collection notification from the foreign object collection device 300, it checks whether the radar device 100 can no longer detect the foreign object that was present on the runway. As a result, when it is confirmed that the foreign object that was present on the runway can no longer be detected (i.e., the foreign object has been collected), the radar monitoring device 200 transmits a collection confirmation notification indicating that the collection of the foreign object has been confirmed to the foreign object collection device 300. After receiving the collection confirmation notification from the radar monitoring device 200, the foreign object collection device 300 returns to its original location (step S18).

以上のように、本例の異物除去システムは、所定の検出範囲R内に存在する物体を検知するレーダー装置100と、レーダー装置100を制御するレーダー監視装置200と、レーダー装置100により検知された物体が異物と判定される場合に、物体の位置情報に基づいて物体が存在する場所まで移動し、物体の回収を行う異物回収装置300とを備える。異物回収装置300は、物体を回収した後に、物体の回収が完了したことを示す異物回収通知をレーダー監視装置200へ送信する。レーダー監視装置200は、異物回収通知の受信後に、レーダー装置100により検出範囲R内から物体を検知できなくなったことが確認された場合に、物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を異物回収装置300へ送信する。異物回収装置300は、回収確認通知の受信後に、その場から撤退する。 As described above, the foreign object removal system of this example includes a radar device 100 that detects an object present within a predetermined detection range R, a radar monitoring device 200 that controls the radar device 100, and a foreign object collection device 300 that, when an object detected by the radar device 100 is determined to be a foreign object, moves to the location where the object is present based on the object's position information and collects the object. After collecting the object, the foreign object collection device 300 transmits a foreign object collection notification to the radar monitoring device 200 indicating that the object collection has been completed. After receiving the foreign object collection notification, if the radar monitoring device 200 confirms that the radar device 100 can no longer detect the object from within the detection range R, the radar monitoring device 200 transmits a collection confirmation notification to the foreign object collection device 300 indicating that the object has been collected. After receiving the collection confirmation notification, the foreign object collection device 300 retreats from the scene.

このような構成によれば、レーダー装置により検出された異物の除去を、人手を介さずに、自動的に行うことができる。したがって、異物の回収に要する時間及び人員を大幅に削減することが可能となる。 With this configuration, foreign objects detected by the radar device can be removed automatically, without manual intervention. This makes it possible to significantly reduce the time and manpower required to collect foreign objects.

また、本例の異物除去システムでは、異物回収装置300が、物体を回収する前に、その場で物体の撮影を行い、物体を回収した後に、その場で撮影した物体の画像をレーダー監視装置200へ送信する。したがって、異物回収装置300によって実際に回収された物体の画像を記録として残すことができる。また、例えば、異物回収装置300によって撮影された物体の画像を表示装置220に表示することで、実際に回収された物体を監視者に確認させることも可能である。 In addition, in the foreign object removal system of this example, the foreign object collection device 300 photographs the object on-site before collecting the object, and after collecting the object, transmits the image of the object photographed on-site to the radar monitoring device 200. Therefore, it is possible to keep a record of the image of the object actually collected by the foreign object collection device 300. Also, for example, it is possible to have the monitor confirm the object that was actually collected by displaying the image of the object photographed by the foreign object collection device 300 on the display device 220.

また、本例の異物除去システムでは、レーダー監視装置200が、物体の位置情報を定期的に取得して異物回収装置300へ送信し、異物回収装置300は、レーダー監視装置200から定期的に受信する物体の位置情報に基づいて、物体が存在する場所まで移動する。したがって、物体が風等によって移動するような場合にも、異物回収装置300の移動方向を適宜補正できるので、物体が存在する場所まで確実に移動できるようになる。 In addition, in the foreign object removal system of this example, the radar monitoring device 200 periodically acquires object position information and transmits it to the foreign object collection device 300, and the foreign object collection device 300 moves to the location of the object based on the object position information periodically received from the radar monitoring device 200. Therefore, even if the object moves due to wind or the like, the movement direction of the foreign object collection device 300 can be appropriately corrected, so that the foreign object can be reliably moved to the location of the object.

なお、本例の異物除去システムでは、異物回収装置300が、レーダー装置100により検知された物体が異物か否かを、カメラ装置120により撮影された画像に基づいて判定しているが、このような判定を他の装置(例えば、レーダー監視装置200)が実行してもよい。 In the foreign object removal system of this example, the foreign object collection device 300 determines whether an object detected by the radar device 100 is a foreign object based on an image captured by the camera device 120, but such a determination may also be performed by another device (e.g., the radar monitoring device 200).

また、異物回収装置300による判定結果を表示装置220に表示して、監視員に確認させるようにしてもよい。この場合、異物回収装置300の判定が誤っていると監視員が判断した場合には、異物回収装置300の動作を訂正するようにしてもよい。すなわち、異物回収装置300に回収行動を開始させる指示、或いは、異物回収装置300の回収行動を取り消す指示を監視員から受け付ける操作部を設け、これら指示を受け付けたことに応じて、レーダー監視装置200を通じて異物回収装置300に制御信号を出すようにしてもよい。 The result of the judgment made by the foreign object collection device 300 may be displayed on the display device 220 for the monitor to confirm. In this case, if the monitor determines that the judgment made by the foreign object collection device 300 is incorrect, the operation of the foreign object collection device 300 may be corrected. That is, an operation unit may be provided that receives an instruction from the monitor to cause the foreign object collection device 300 to start a collection action or an instruction to cancel the collection action of the foreign object collection device 300, and a control signal may be sent to the foreign object collection device 300 via the radar monitoring device 200 in response to receiving such an instruction.

ここで、上記の説明では、1台のカメラ装置120により特定の方向から撮影された1枚の画像に基づいて、レーダー装置100により検知された物体が異物か否かを判定しているが、複数台のカメラ装置120により異なる方向から撮影された複数の画像を判定に用いてもよい。これにより、レーダー装置100により検知された物体が異物か否かをより正確に判定できるようになる。 In the above explanation, whether or not an object detected by the radar device 100 is a foreign object is determined based on one image captured from a specific direction by one camera device 120, but multiple images captured from different directions by multiple camera devices 120 may also be used for the determination. This allows for a more accurate determination of whether or not an object detected by the radar device 100 is a foreign object.

以上、本発明の実施形態について説明したが、これら実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、その他の様々な実施形態をとることが可能であると共に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等の種々の変形を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are merely illustrative and do not limit the technical scope of the present invention. The present invention can take various other embodiments, and various modifications such as omissions and substitutions can be made without departing from the gist of the present invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention described in this specification, etc., and are included in the scope of the invention described in the claims and their equivalents.

また、本発明は、上記の説明で挙げたような装置や、これら装置で構成されたシステムとして提供することが可能なだけでなく、これら装置により実行される方法、これら装置の機能をプロセッサにより実現させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。 The present invention can be provided not only as the devices described above or as systems composed of these devices, but also as methods executed by these devices, programs for implementing the functions of these devices using a processor, and storage media for storing such programs in a computer-readable format.

本発明は、レーダー装置により検出された異物を除去する異物除去システムに利用することが可能である。 The present invention can be used in a foreign object removal system that removes foreign objects detected by a radar device.

100:レーダー装置、 101:FMCW送信源、 102:電力分配器、 103:送信電力増幅器、 104:送信アンテナ、 105:受信アンテナ、 106:受信電力増幅器、 107:混合器、 108:信号処理部、 120:カメラ装置、 200:レーダー監視装置、 220:表示装置、 300:異物回収装置、 301:無線送受信機、 302:GPS受信機、 303:走行制御部、 304:異物判別部、 305:異物回収機、 306:カメラ、 307:制御部

100: Radar device, 101: FMCW transmission source, 102: Power distributor, 103: Transmission power amplifier, 104: Transmission antenna, 105: Receiving antenna, 106: Receiving power amplifier, 107: Mixer, 108: Signal processing unit, 120: Camera device, 200: Radar monitoring device, 220: Display device, 300: Foreign object collection device, 301: Wireless transceiver, 302: GPS receiver, 303: Travel control unit, 304: Foreign object discrimination unit, 305: Foreign object collection machine, 306: Camera, 307: Control unit

Claims (6)

所定の検出範囲内に存在する物体を検知するレーダー装置と、
前記レーダー装置を制御するレーダー監視装置と、
前記レーダー装置により検知された前記物体が異物と判定される場合に、前記物体の位置情報に基づいて前記物体が存在する場所まで移動し、前記物体の回収を行う異物回収装置とを備え、
前記異物回収装置は、前記物体を回収した後に、前記物体の回収が完了したことを示す異物回収通知を前記レーダー監視装置へ送信し、
前記レーダー監視装置は、前記異物回収通知の受信後に、前記レーダー装置により前記検出範囲内から前記物体を検知できなくなったことが確認された場合に、前記物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を前記異物回収装置へ送信し、
前記異物回収装置は、前記回収確認通知の受信後に、その場から撤退することを特徴とする異物除去システム。
A radar device that detects an object present within a predetermined detection range;
a radar monitoring device for controlling the radar device;
a foreign object recovery device that, when the object detected by the radar device is determined to be a foreign object, moves to a location where the object is present based on position information of the object and recovers the object,
After collecting the object, the foreign object collection device transmits a foreign object collection notification indicating that collection of the object has been completed to the radar monitoring device;
when it is confirmed that the radar device is no longer able to detect the object within the detection range after receiving the foreign object collection notification, the radar monitoring device transmits a collection confirmation notification indicating that collection of the object has been confirmed to the foreign object collection device;
The foreign object removal system is characterized in that the foreign object recovery device withdraws from the site after receiving the recovery confirmation notice.
請求項1に記載の異物除去システムにおいて、
前記レーダー装置により検知された前記物体の位置情報に基づいて、前記物体の撮影を行うカメラ装置を更に備え、
前記異物回収装置は、前記カメラ装置により撮影された画像を受信し、当該画像に写っている前記物体が異物か否かを判定することを特徴とする異物除去システム。
2. The foreign matter removal system according to claim 1,
The vehicle further includes a camera device that photographs the object based on position information of the object detected by the radar device,
The foreign body removal system is characterized in that the foreign body collection device receives an image captured by the camera device and determines whether the object captured in the image is a foreign body or not.
請求項1又は請求項2に記載の異物除去システムにおいて、
前記異物回収装置は、前記物体を回収する前に、その場で前記物体の撮影を行い、前記物体を回収した後に、その場で撮影した前記物体の画像を前記レーダー監視装置へ送信することを特徴とする異物除去システム。
3. The foreign matter removal system according to claim 1,
A foreign object removal system characterized in that the foreign object collection device photographs the object on site before collecting the object, and transmits the image of the object taken on site to the radar monitoring device after collecting the object.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の異物除去システムにおいて、
前記レーダー監視装置は、前記物体の位置情報を定期的に取得して前記異物回収装置へ送信し、
前記異物回収装置は、前記レーダー監視装置から定期的に受信する前記物体の位置情報に基づいて、前記物体が存在する場所まで移動することを特徴とする異物除去システム。
4. The foreign matter removal system according to claim 1,
the radar monitoring device periodically acquires position information of the object and transmits it to the foreign object recovery device;
A foreign object removal system characterized in that the foreign object collection device moves to a location where the object is located based on position information of the object periodically received from the radar monitoring device.
所定の検出範囲内に存在する物体を検知するレーダー装置の制御を行うレーダー監視装置と通信する異物回収装置であって、
前記レーダー装置により検知された前記物体が異物と判定される場合に、前記物体の位置情報に基づいて前記物体が存在する場所まで移動し、前記物体を回収した後に、前記物体の回収が完了したことを示す異物回収通知を前記レーダー監視装置へ送信し、前記物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を前記レーダー監視装置から受信した後に、その場から撤退することを特徴とする異物回収装置。
A foreign object collection device that communicates with a radar monitoring device that controls a radar device that detects objects present within a predetermined detection range,
A foreign object recovery device characterized in that, when the object detected by the radar device is determined to be a foreign object, the device moves to the location where the object is located based on the object's position information, and after recovering the object, it transmits a foreign object recovery notification to the radar monitoring device indicating that the recovery of the object has been completed, and then withdraws from the scene after receiving a recovery confirmation notification from the radar monitoring device indicating that the recovery of the object has been confirmed.
レーダー装置が、レーダー監視装置の制御の下、所定の検出範囲内に存在する物体を検知し、
異物回収装置が、前記レーダー装置により検知された前記物体が異物と判定される場合に、前記物体の位置情報に基づいて前記物体が存在する場所まで移動し、前記物体を回収した後に、前記物体の回収が完了したことを示す異物回収通知を前記レーダー監視装置へ送信し、
前記レーダー監視装置が、前記異物回収通知の受信後に、前記レーダー装置により前記検出範囲内から前記物体を検知できなくなったことが確認された場合に、前記物体の回収が確認されたことを示す回収確認通知を前記異物回収装置へ送信し、
前記異物回収装置が、前記回収確認通知の受信後に、その場から撤退することを特徴とする異物除去方法。

The radar device detects an object present within a predetermined detection range under the control of the radar monitoring device,
a foreign object collection device, when the object detected by the radar device is determined to be a foreign object, moves to a location where the object is present based on position information of the object, collects the object, and then transmits a foreign object collection notification to the radar monitoring device indicating that collection of the object has been completed;
when the radar monitoring device confirms that the object can no longer be detected within the detection range by the radar device after receiving the foreign object collection notification, the radar monitoring device transmits a collection confirmation notification indicating that collection of the object has been confirmed to the foreign object collection device;
The foreign object removal method, characterized in that the foreign object recovery device withdraws from the site after receiving the recovery confirmation notice.

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