JP7723938B2 - Unmanned aerial vehicle control method, unmanned aerial vehicle, and program - Google Patents
Unmanned aerial vehicle control method, unmanned aerial vehicle, and programInfo
- Publication number
- JP7723938B2 JP7723938B2 JP2022023455A JP2022023455A JP7723938B2 JP 7723938 B2 JP7723938 B2 JP 7723938B2 JP 2022023455 A JP2022023455 A JP 2022023455A JP 2022023455 A JP2022023455 A JP 2022023455A JP 7723938 B2 JP7723938 B2 JP 7723938B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drone
- information
- flight
- atmosphere
- aerial vehicle
- 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
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
本開示は、無人飛行体の制御方法、無人飛行体およびプログラムに関する。 This disclosure relates to a method for controlling an unmanned aerial vehicle, an unmanned aerial vehicle, and a program.
高炉、転炉、焼鈍炉、およびコークスガス炉等の製鉄用設備や、種々の発電所のボイラー、石油化学の精製設備等、様々な環境下における設備の点検において、安全面の確保と歩留りの向上のため、省人化および短時間化が求められる。例えば、製鉄用設備等においては、運転を停止した直後の設備等は高温であったり、人体にとって有毒なガスが充満していたりすることがあるため、人員が作業する場合、作業可能な雰囲気になるまで待機する必要がある。そのため、例えば、ドローンを用いて点検することで、人員が作業する場合よりも早く、かつ人員が作業対象の設備に入らないで点検を開始することができると考えられる。 Inspections of equipment in a variety of environments, including steelmaking equipment such as blast furnaces, converters, annealing furnaces, and coke gas ovens, as well as boilers at various power plants and petrochemical refining facilities, require labor-saving and time-saving inspections to ensure safety and improve yield. For example, in the case of steelmaking equipment, immediately after operation has been shut down, the equipment may be very hot or filled with gases that are toxic to humans, so personnel must wait until the environment is suitable for work before they can begin. Therefore, by using drones, for example, inspections can be carried out more quickly than manual operations, and without the need for personnel to enter the equipment being inspected.
例えば、特許文献1には、ボイラー内における炉壁の検査を、ドローンを用いて行う技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses technology that uses drones to inspect furnace walls inside boilers.
ところで、上述したような設備においては、例えば、高温の雰囲気や、種々のガスが充満しているような、大気圧とは異なる雰囲気が支配する環境もある。様々な環境の雰囲気に応じて、ドローンの飛行において得られる推力が、大きく変わりうる。様々な雰囲気において、ドローンによる撮像や点検のために安定的な姿勢を維持することが要望されている。 However, in facilities such as those described above, there are environments where the prevailing atmosphere is different from atmospheric pressure, such as high-temperature atmospheres or environments filled with various gases. The thrust obtained during drone flight can vary greatly depending on the atmosphere of the various environments. There is a demand for drones to maintain a stable attitude in a variety of atmospheres for imaging and inspection.
そこで、本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、様々な環境の雰囲気において、より安定的にドローンを飛行させることが可能な無人飛行体の制御方法、無人飛行体およびプログラムを提供することである。 The present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an unmanned aerial vehicle control method, an unmanned aerial vehicle, and a program that enable drones to fly more stably in a variety of environmental atmospheres.
本開示によれば、無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、推力発生部と、前記推力発生部の出力を制御するための制御装置を備え、前記制御装置が、前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得することと、取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定することと、前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を調整することと、を含む、無人飛行体の制御方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a method for controlling an unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle comprising a thrust generating unit and a control device for controlling the output of the thrust generating unit, the control device acquiring atmospheric information in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies, using the acquired atmospheric information to determine flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment, and using the determined flight parameters to adjust the output of the thrust generating unit.
また、本開示によれば、推力発生部と、前記推力発生部の出力を制御するための制御装置を備える無人飛行体であって、前記制御装置は、前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記無人飛行体の飛行する環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、を備える、無人飛行体が提供される。 The present disclosure also provides an unmanned aerial vehicle comprising a thrust generating unit and a control device for controlling the output of the thrust generating unit, the control device comprising: an atmospheric information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies; a flight parameter determination unit that uses the acquired atmospheric information to determine flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies; and an output control unit that uses the determined flight parameters to control the output of the thrust generating unit.
また、本開示によれば、無人飛行体に備えられる推力発生部の出力を制御する制御装置を機能させるためのプログラムであって、前記制御装置を、前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記無人飛行体の飛行する環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、として機能させるプログラムが提供される。 The present disclosure also provides a program for causing a control device that controls the output of a thrust generating unit provided in an unmanned aerial vehicle to function, the program causing the control device to function as an atmospheric information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies, a flight parameter determination unit that uses the acquired atmospheric information to determine flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies, and an output control unit that uses the determined flight parameters to control the output of the thrust generating unit.
本開示によれば、様々な環境の雰囲気において、より安定的にドローンを飛行させることができる。 This disclosure enables drones to fly more stably in a variety of environmental conditions.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration will be assigned the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.
<概要>
図1は、本開示の一実施形態に係る無人飛行体(ドローン)の制御方法が適用されるユースケースの一例を示す概要図である。本実施形態に係る無人飛行体1は、いわゆる複数の回転翼3により揚力や推力を得る回転翼機である。
<Overview>
1 is a schematic diagram illustrating an example of a use case in which a control method for an unmanned aerial vehicle (drone) according to an embodiment of the present disclosure is applied. The unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment is a rotorcraft that obtains lift and thrust by a plurality of rotors 3.
図1に示すように、無人飛行体1は、対象設備の一例としての製鉄用設備S1の内部空間において飛行しており、例えば、製鉄用設備S1の壁面W1をカメラ等により撮影するような作業を行う。かかる無人飛行体1は、自律飛行をするものであってもよいし、製鉄用設備S1の内部または外部からユーザーが操縦することにより飛行を制御されるものであってもよい。 As shown in Figure 1, unmanned aerial vehicle 1 flies within the interior space of steelmaking equipment S1, which is an example of target equipment, and performs tasks such as photographing the wall surface W1 of the steelmaking equipment S1 using a camera or the like. Such unmanned aerial vehicle 1 may fly autonomously, or its flight may be controlled by a user operating it from inside or outside the steelmaking equipment S1.
対象設備は、例えば、製鉄所やガラス工場、石油精製設備等の各種原料や素材等の製造設備であり得る。また、対象設備は、火力発電所、水力発電所、原子力発電所等の発電所に係る設備や、上下水道、ガス、鉄道、道路、通信等の各種インフラに関する設備等であり得る。その他、対象設備は、無人飛行体1により点検可能な対象であれば、特に限定されない。本実施形態では、対象設備の一例として、製鉄所に設けられる製鉄用設備S1として説明する。製鉄用設備S1は、製鉄所に設けられる各種設備であり得る。具体的には、製鉄用設備S1は、高炉、転炉、溶銑予備処理設備、脱ガス設備、電炉、鋳造、鍛造、圧延、焼鈍、めっき、塗装、スキンパス、熱処理等の処理を行う製鉄所に設けられる設備、およびコークス炉、脱硝設備、脱硫設備、集塵機、煙突、熱回収装置、ボイラーなど、製鉄所において製鉄に付随する設備等を含みうる。また、製鉄用設備S1の内部空間(すなわち環境)は、完全に閉鎖されている空間でもよいし、完全に閉鎖はされていないが、外部の環境と離隔する構造物により構成される空間であってもよい。かかる空間は、製鉄用設備S1に設けられた開口部より外の部分であっても、内部の雰囲気が対流により当該開口部を通過するためかかる雰囲気の影響が生じうる空間領域も含みうる。また、製鉄用設備S1には、種々のセンサ20が設けられていてもよい。 The target facility may be, for example, a steelworks, glass factory, oil refinery, or other facility used to manufacture various raw materials and materials. The target facility may also be a facility related to power plants, such as thermal power plants, hydroelectric power plants, and nuclear power plants, or a facility related to various infrastructures, such as water supply and sewerage, gas, railways, roads, and communications. The target facility is not particularly limited as long as it can be inspected by the unmanned aerial vehicle 1. In this embodiment, an example of the target facility is described as steelmaking facility S1 installed in a steelworks. The steelmaking facility S1 may be various facilities installed in a steelworks. Specifically, the steelmaking facility S1 may include facilities installed in a steelworks that perform processes such as blast furnaces, converters, hot metal pretreatment facilities, degassing facilities, electric furnaces, casting, forging, rolling, annealing, plating, painting, skin pass, and heat treatment, as well as facilities associated with steelmaking in a steelworks, such as coke ovens, denitration facilities, desulfurization facilities, dust collectors, chimneys, heat recovery systems, and boilers. Furthermore, the internal space (i.e., the environment) of the steelmaking equipment S1 may be a completely enclosed space, or it may be a space that is not completely enclosed but is formed by a structure that separates it from the external environment. Such a space may include a spatial region outside an opening provided in the steelmaking equipment S1, where the internal atmosphere may pass through the opening due to convection and be affected by the atmosphere. Various sensors 20 may also be provided in the steelmaking equipment S1.
本実施形態に係る無人飛行体1の制御方法は、例えば、製鉄用設備S1の稼働中もしくは稼働停止後に冷却されている時に用いられ得る。無人飛行体1によって、例えば、製鉄用設備S1の壁面W1等が点検され得る。かかるタイミングにおいては、製鉄用設備S1の空間は、製鉄用設備S1による処理により大気と比べて高温であったり、大気とは異なるガスを用いるため低圧/高圧であったりする。かかる空間には、作業員が立ち入ることは困難であるため、安全性や作業の効率性の観点から、人手に依る点検は難しい。 The control method for the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment can be used, for example, when the steelmaking equipment S1 is operating or when it is cooling after operation has stopped. The unmanned aerial vehicle 1 can inspect, for example, the wall surface W1 of the steelmaking equipment S1. At such times, the space within the steelmaking equipment S1 is hotter than the atmosphere due to the processing performed by the steelmaking equipment S1, and is at low or high pressure because a different gas than the atmosphere is used. Because it is difficult for workers to enter such spaces, manual inspection is difficult from the standpoint of safety and work efficiency.
そのため、例えばドローンのような無人飛行体を製鉄用設備S1の環境の空間に飛行させ、無人飛行体により点検を行うことが手段として考えられる。しかしながら、上述したような環境の雰囲気は高温であったり、低圧/高圧であったりする。かかる空間に無人飛行体を飛行させようとすると、温度や圧力の変動にともない空間の雰囲気の密度が変動するため、無人飛行体に安定した推力を発生させることが困難となる。そうすると、撮影やセンシングなど点検の作業における精度も十分に確保することが難しい。 For this reason, one possible method would be to fly an unmanned aerial vehicle, such as a drone, into the environmental space of the steelmaking facility S1 and use the unmanned aerial vehicle to conduct inspections. However, the atmosphere in the above-mentioned environment can be hot and low/high pressure. When attempting to fly an unmanned aerial vehicle in such a space, the density of the atmosphere in the space fluctuates with fluctuations in temperature and pressure, making it difficult for the unmanned aerial vehicle to generate stable thrust. This makes it difficult to ensure sufficient accuracy in inspection work such as photography and sensing.
そこで、本実施形態に係る製鉄用設備S1に対する無人飛行体1の制御方法は、製鉄用設備S1の環境の雰囲気をセンシングして雰囲気の情報を取得し、雰囲気の情報に基づいて無人飛行体1の飛行を制御する。より具体的には、本制御方法は、雰囲気の情報に基づいて無人飛行体1の飛行を制御するための飛行パラメータを決定し、決定された飛行パラメータに基づいて無人飛行体1のモータおよびロータ等の推力発生部の出力を制御する。かかる制御方法により、無人飛行体1のフライトコントローラにより制御される出力が、雰囲気に応じて適宜調整される。これにより、フライトコントローラに対する飛行指示によらず、出力が雰囲気に応じて適切な値となるよう調整されるから、製鉄用設備S1の空間の雰囲気に関わらず、より安定的な飛行が可能となる。また、本制御方法によれば、フライトコントローラを雰囲気に応じてカスタマイズする必要がなく、飛行制御に対応する飛行パラメータを決定するだけでよいため、上記のような過酷な雰囲気であっても簡便に無人飛行体1の制御が可能となる。以下、本実施形態の一例について説明する。 Therefore, the control method of the unmanned aerial vehicle 1 for the steelmaking facility S1 according to this embodiment senses the atmosphere of the environment of the steelmaking facility S1 to acquire information about the atmosphere, and controls the flight of the unmanned aerial vehicle 1 based on the information about the atmosphere. More specifically, this control method determines flight parameters for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle 1 based on the information about the atmosphere, and controls the output of the thrust generating units, such as the motor and rotor, of the unmanned aerial vehicle 1 based on the determined flight parameters. This control method appropriately adjusts the output controlled by the flight controller of the unmanned aerial vehicle 1 according to the atmosphere. This allows the output to be adjusted to an appropriate value according to the atmosphere, regardless of flight instructions to the flight controller, enabling more stable flight regardless of the atmosphere of the space within the steelmaking facility S1. Furthermore, this control method eliminates the need to customize the flight controller according to the atmosphere; it is only necessary to determine flight parameters corresponding to the flight control, making it possible to easily control the unmanned aerial vehicle 1 even in harsh atmospheres such as those described above. An example of this embodiment is described below.
まず、無人飛行体1のハードウェア構成について説明する。図2は、本実施形態に係る無人飛行体1のハードウェア構成例を示す図である。図2に示すように、本実施形態に係る無人飛行体1は、本体部2と、回転翼3と、モータ4と、カメラ/センサ5とを備える。また、無人飛行体1は、本体部2において、フライトコントローラ11、バッテリ14、ESC(Electric Speed Controller)15および送受信部16を備える。なお、図2に示す無人飛行体1の構成は一例であり、図2に示す本体部2とは異なる構成を有する回転翼機であっても、本発明の範疇に含まれうる。 First, the hardware configuration of the unmanned aerial vehicle 1 will be described. Figure 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment comprises a main body 2, rotors 3, a motor 4, and a camera/sensor 5. The unmanned aerial vehicle 1 also comprises a flight controller 11, a battery 14, an ESC (Electric Speed Controller) 15, and a transceiver 16 in the main body 2. Note that the configuration of the unmanned aerial vehicle 1 shown in Figure 2 is just one example, and rotorcraft with a different configuration from the main body 2 shown in Figure 2 may also be included within the scope of the present invention.
本体部2は、無人飛行体1を構成するフレーム等により形成される。本体部2を構成する素材は特に限定されず、例えば、炭素繊維樹脂、ガラス繊維樹脂、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼、チタンその他の材料であり得る。回転翼3はモータ4に取り付けられる。回転翼3は、モータ4の回転により自身が回転することで、無人飛行体1に揚力(推力)を発生させる。回転翼3とモータ4とは、推力発生部の一例である。なお、回転翼3は、本実施形態においては、前後左右の4箇所に設けられているが、本発明はかかる例に限定されない。無人飛行体1の構造、形状、装備およびサイズ等に応じて、回転翼3の設けられる数は適宜変更されうる。 The main body 2 is formed by the frame and other components of the unmanned aerial vehicle 1. There are no particular limitations on the material that makes up the main body 2, and it can be, for example, carbon fiber resin, glass fiber resin, magnesium, magnesium alloy, aluminum, aluminum alloy, steel, titanium, or other materials. The rotors 3 are attached to the motor 4. The rotors 3 rotate due to the rotation of the motor 4, generating lift (thrust) for the unmanned aerial vehicle 1. The rotors 3 and motor 4 are an example of a thrust generating unit. In this embodiment, the rotors 3 are provided in four locations (front, back, left, and right), but the present invention is not limited to this example. The number of rotors 3 can be changed as appropriate depending on the structure, shape, equipment, size, etc. of the unmanned aerial vehicle 1.
フライトコントローラ11は、例えば、中央演算処理装置(CPU)や、FPGA(Field-Programmable Gate Array)のようなプログラマブルプロセッサなど、1つ以上のプロセッサを有することができる。フライトコントローラ11は、メモリ12を有しており、当該メモリ12にアクセス可能である。メモリ12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11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。フライトコントローラ11は、制御装置の一例である。 The flight controller 11 may have one or more processors, such as a central processing unit (CPU) or a programmable processor such as a field-programmable gate array (FPGA). The flight controller 11 has and has access to memory 12. The memory 12 stores logic, code, and/or program instructions that the flight controller 11 can execute to perform one or more steps. The flight controller 11 is an example of a control device.
メモリ12は、たとえば、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/センサ5から取得したデータは、メモリ12に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。たとえば、カメラ5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。 Memory 12 may include, for example, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device. Data acquired from camera/sensor 5 may be transmitted directly to and stored in memory 12. For example, still image and video data captured by camera 5 may be recorded in internal or external memory.
フライトコントローラ11は、無人飛行体1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。たとえば、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)を有する無人飛行体1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、ESC15を経由して無人飛行体1の推進機構であるモータ4を制御する。モータ4により回転翼3が回転することで無人飛行体1の揚力を生じさせる。フライトコントローラ11は、モータ4の回転数(回転数は、所定時間あたりの回転数をも意味する)を制御して、回転翼3による推力を調整し得る。 The flight controller 11 includes a control module configured to control the state of the unmanned aerial vehicle 1. For example, the control module controls the motor 4, which is the propulsion mechanism of the unmanned aerial vehicle 1, via the ESC 15 to adjust the spatial position, speed, and/or acceleration of the unmanned aerial vehicle 1, which has six degrees of freedom (translational motion x, y, and z, and rotational motion θx, θy, and θz). The rotation of the rotor 3 by the motor 4 generates lift for the unmanned aerial vehicle 1. The flight controller 11 can adjust the thrust from the rotor 3 by controlling the rotation speed of the motor 4 (rotation speed also means the number of rotations per given time).
フライトコントローラ11は、1つ以上の外部のデバイス(たとえば、操縦用端末17)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16と通信可能である。送受信部16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。送受信部16は、たとえば、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任意の通信方式のうちの1つ以上を利用することができる。 The flight controller 11 can communicate with a transceiver 16 configured to transmit and/or receive data from one or more external devices (e.g., a piloting terminal 17). The transceiver 16 can use any suitable communication means, such as wired or wireless communication. The transceiver 16 can utilize one or more of any communication method, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared, wireless, Wi-Fi, a point-to-point (P2P) network, a telecommunications network, or cloud communication.
送受信部16は、センサ5で取得したデータ、フライトコントローラ11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。センサ5により得られた情報は、送受信部16を介して操縦用端末17等に出力されてもよい。 The transceiver 16 can transmit and/or receive one or more of the following: data acquired by the sensors 5, processing results generated by the flight controller 11, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, etc. Information acquired by the sensors 5 may be output to a control terminal 17 or the like via the transceiver 16.
操縦用端末17は、無人飛行体1の飛行の操縦を制御するための装置である。なお、無人飛行体1の飛行は、地上等にいるオペレータの操縦により制御されてもよいし、飛行経路情報やセンシングによる自律的な飛行プログラム(例えば、GCS(Ground Control Station))に基づく自動操縦または手動操縦により制御されてもよい。操縦用端末17は、例えば、送受信機(プロポ)、スマートフォン、タブレット等の端末等であってもよい。操縦用端末17は、フライトコントローラ11に対して、飛行制御指示情報を送出しうる。 The control terminal 17 is a device for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle 1. The flight of the unmanned aerial vehicle 1 may be controlled by an operator on the ground, or by automatic or manual control based on an autonomous flight program (e.g., a GCS (Ground Control Station)) using flight path information and sensing. The control terminal 17 may be, for example, a transceiver (radio transmitter), smartphone, tablet, or other terminal. The control terminal 17 can send flight control instruction information to the flight controller 11.
本実施の形態に係るセンサ5は、例えば、慣性センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、GPSセンサ、風センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、高度センサ、LiDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)等の近接センサ、またはカメラ以外のビジョン/イメージセンサ等を含み得る。また、センサ5は、フライトコントローラ11に搭載されるものであってもよいし、フライトコントローラ11の外部に設けられるものであってもよい。また、カメラ5が設けられる場合は、かかるカメラは、任意のカメラであってもよい。例えば、カメラ5は、一般的なカメラの他に、赤外線カメラ、ステレオカメラ等であってもよい。 The sensor 5 in this embodiment may include, for example, an inertial sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, a GPS sensor, a wind sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, an air pressure sensor, an altitude sensor, a proximity sensor such as LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging), or a vision/image sensor other than a camera. The sensor 5 may be mounted on the flight controller 11 or may be provided externally to the flight controller 11. If a camera 5 is provided, the camera may be any camera. For example, the camera 5 may be a general camera, an infrared camera, a stereo camera, or the like.
<飛行の制御方法>
次に、本実施形態に係る製鉄用設備における無人飛行体の制御方法の一例について説明する。図3は、本実施形態に係るフライトコントローラ11のソフトウェア構成例を示すブロック図である。図3に示すように、フライトコントローラ11は、雰囲気情報取得部101と、飛行パラメータ決定部102と、出力制御部103とを備える。
<Flight control method>
Next, an example of a method for controlling an unmanned aerial vehicle in a steelmaking facility according to this embodiment will be described. Fig. 3 is a block diagram showing an example of the software configuration of the flight controller 11 according to this embodiment. As shown in Fig. 3, the flight controller 11 includes an atmosphere information acquisition unit 101, a flight parameter determination unit 102, and an output control unit 103.
雰囲気情報取得部101は、無人飛行体1が飛行する製鉄用設備S1の環境における雰囲気の情報を取得する機能を有する。ここでいう雰囲気の情報とは、例えば、雰囲気の温度、雰囲気の気圧、および雰囲気のガス種の少なくともいずれかを含み得る。また、その他雰囲気の情報として、雰囲気の湿度等が含まれていてもよい。 The atmospheric information acquisition unit 101 has the function of acquiring atmospheric information in the environment of the steelmaking facility S1 in which the unmanned aerial vehicle 1 flies. The atmospheric information here may include, for example, at least one of the atmospheric temperature, atmospheric air pressure, and atmospheric gas type. Other atmospheric information may also include atmospheric humidity, etc.
かかる雰囲気の情報は、例えば、無人飛行体1に設けられるセンサ5により取得される情報であり得る。具体的には、雰囲気の温度に係る情報は、センサ5の一例である温度センサにより得られる温度情報であり得る。また、雰囲気の気圧に係る情報は、センサ5の一例である圧力センサにより得られる圧力情報であり得る。また、かかる雰囲気の情報は、例えば、製鉄用設備S1に設けられるセンサ20により取得される情報であってもよい。この場合、例えば、無人飛行体1は、送受信部16等を介してセンサ20と通信可能に設けられ、センサ20から雰囲気の情報(例えばセンサによる測定値)を取得し得る。なお、雰囲気の情報は、センサによる測定値であってもよいし、該測定値を加工して得られる情報であってもよい。 Such atmospheric information may be information acquired by a sensor 5 provided on the unmanned aerial vehicle 1, for example. Specifically, information relating to the atmospheric temperature may be temperature information acquired by a temperature sensor, which is an example of a sensor 5. Furthermore, information relating to the atmospheric pressure may be pressure information acquired by a pressure sensor, which is an example of a sensor 5. Furthermore, such atmospheric information may be information acquired by a sensor 20 provided on the steelmaking facility S1, for example. In this case, for example, the unmanned aerial vehicle 1 is configured to be able to communicate with the sensor 20 via the transceiver 16 or the like, and may acquire atmospheric information from the sensor 20 (for example, a measurement value obtained by the sensor). Note that the atmospheric information may be a measurement value obtained by the sensor, or may be information obtained by processing the measurement value.
飛行パラメータ決定部102は、取得した雰囲気の情報を用いて、製鉄用設備S1の環境における無人飛行体1の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する機能を有する。ここでいう飛行パラメータとは、例えば、モータ4の回転数(すなわち出力)と、回転翼3により無人飛行体1に生じる推力との関係を示すパラメータであり得る。かかる飛行パラメータを用いれば、無人飛行体1に対して所望の飛行制御を行うのに必要な推力に対応するモータ4の回転数を調整することができる。飛行パラメータは、例えば無人飛行体1のメモリ12等に格納され得る。また、飛行パラメータは、例えば、所定の温度(例えば大気温度や室温等)及び気圧(例えば大気圧)等の雰囲気の条件において、モータ4の回転数(すなわち出力)と、回転翼3により無人飛行体1に生じる推力とを測定することを、条件を変化させながら複数回行い、測定データを分析すること等により取得することができる。 The flight parameter determination unit 102 has the function of using the acquired atmospheric information to determine flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle 1 in the environment of the steelmaking facility S1. The flight parameters here may be, for example, parameters that indicate the relationship between the rotation speed (i.e., output) of the motor 4 and the thrust generated by the rotor 3 on the unmanned aerial vehicle 1. Using such flight parameters, the rotation speed of the motor 4 can be adjusted to correspond to the thrust required to perform the desired flight control on the unmanned aerial vehicle 1. The flight parameters may be stored, for example, in the memory 12 of the unmanned aerial vehicle 1. Furthermore, the flight parameters may be obtained, for example, by measuring the rotation speed (i.e., output) of the motor 4 and the thrust generated by the rotor 3 on the unmanned aerial vehicle 1 multiple times under atmospheric conditions such as a predetermined temperature (e.g., atmospheric temperature or room temperature) and air pressure (e.g., atmospheric pressure), and analyzing the measurement data while changing the conditions.
しかし、上述のとおり、温度や気圧が変動すると、大気中の空気を構成する分子の密度が変化するため、同じモータ4の回転数において得られる推力も変動する。そのため、通常の大気中の温度や大気圧とは大きく異なる環境においては、上述した所定の飛行パラメータのみによる推力の調整が困難となるため、温度や気圧の変化に応じて調整することが望まれる。 However, as mentioned above, fluctuations in temperature and air pressure change the density of the molecules that make up the air in the atmosphere, and so the thrust obtained at the same motor 4 rotation speed also fluctuates. Therefore, in environments where the temperature and atmospheric pressure are significantly different from normal atmospheric temperatures and pressures, it becomes difficult to adjust thrust using only the specified flight parameters mentioned above, and it is therefore desirable to adjust thrust in accordance with changes in temperature and air pressure.
そこで、飛行パラメータ決定部102は、雰囲気の情報に基づいて飛行パラメータを決定する。具体的には、予め温度および/または気圧等の雰囲気の情報に関連する飛行パラメータが複数設けられ、または該雰囲気の情報をパラメータとする関数により決まる飛行パラメータが設けられ得る。そして、飛行パラメータ決定部102が、雰囲気の情報に基づいて算出される評価値を用いて飛行パラメータを決定する。かかる評価値は、例えば、基準となる飛行パラメータに雰囲気の情報に応じて補正するための係数等であってもよい。また、飛行パラメータは予め連続的または段階的に複数設けられるものであり、飛行パラメータ決定部102が、雰囲気の情報に基づいて前記複数の飛行パラメータから一の飛行パラメータに変更するものであってもよい。 The flight parameter determination unit 102 therefore determines flight parameters based on atmospheric information. Specifically, multiple flight parameters related to atmospheric information such as temperature and/or air pressure may be provided in advance, or flight parameters determined by functions that use the atmospheric information as a parameter may be provided. The flight parameter determination unit 102 then determines the flight parameters using an evaluation value calculated based on the atmospheric information. Such an evaluation value may be, for example, a coefficient for correcting a reference flight parameter in accordance with the atmospheric information. Alternatively, multiple flight parameters may be provided in advance, either continuously or in stages, and the flight parameter determination unit 102 may change from the multiple flight parameters to a single flight parameter based on the atmospheric information.
出力制御部103は、決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を調整する機能を有する。例えば、無人飛行体1が、無人飛行体1を操縦するための端末(操縦用端末17)から飛行制御指示情報を得た場合に、出力制御部103は、かかる飛行制御指示情報と、決定された飛行パラメータに基づいて、推力発生部の出力を制御する。飛行制御指示情報は、例えば、無人飛行体1を所定位置にまで移動させるための情報や、無人飛行体1を所定の方向へ所定の速度で移動させるための情報を含みうる。フライトコントローラ11は、かかる飛行制御指示情報から、無人飛行体1を所定の方向に飛行させるための推力を算出し、かかる推力と、飛行パラメータを用いて、モータ4の回転数を算出する。このとき、出力制御部103は、決定された飛行パラメータを用いることにより、製鉄用設備S1の環境の雰囲気に応じたモータ4の回転数を算出することができる。出力制御部103は、かかるモータ4の回転数に係る信号をESC15に出力し、ESC15が該回転数となるようにモータ4の出力を制御し得る。 The output control unit 103 has the function of adjusting the output of the thrust generating unit using the determined flight parameters. For example, when the unmanned aerial vehicle 1 receives flight control instruction information from a terminal (control terminal 17) for controlling the unmanned aerial vehicle 1, the output control unit 103 controls the output of the thrust generating unit based on the flight control instruction information and the determined flight parameters. The flight control instruction information may include, for example, information for moving the unmanned aerial vehicle 1 to a predetermined position or information for moving the unmanned aerial vehicle 1 in a predetermined direction at a predetermined speed. The flight controller 11 calculates the thrust for flying the unmanned aerial vehicle 1 in the predetermined direction from the flight control instruction information, and calculates the rotation speed of the motor 4 using the thrust and the flight parameters. At this time, the output control unit 103 can calculate the rotation speed of the motor 4 according to the environmental atmosphere of the steelmaking facility S1 by using the determined flight parameters. The output control unit 103 outputs a signal related to the rotation speed of the motor 4 to the ESC 15, and the ESC 15 can control the output of the motor 4 so that the rotation speed is achieved.
図4は、本実施形態に係る飛行パラメータに関する概要の一例を示す図である。図4に示すグラフは、モータ4の回転数と推力発生部(回転翼3)の推力の出力値との関係を示す。これらの関係を既定するパラメータが、飛行パラメータである。ここで、各グラフに示すT1、T2、T3は、無人飛行体1の飛行する環境の雰囲気の温度を示し、T1<T2<T3の関係にある。 Figure 4 is a diagram showing an example of an overview of flight parameters according to this embodiment. The graph shown in Figure 4 shows the relationship between the rotation speed of the motor 4 and the thrust output value of the thrust generating unit (rotor 3). The parameters that determine this relationship are the flight parameters. Here, T1 , T2 , and T3 shown in each graph indicate the ambient temperature of the environment in which the unmanned aerial vehicle 1 flies, and have the relationship T1 < T2 < T3 .
このとき、雰囲気の温度が高いほど、同一の推力を得るために必要なモータ4の回転数が大きくなる。ここで飛行パラメータ決定部102は、所望の推力を得るために必要なモータ4の回転数を決定するための飛行パラメータを、雰囲気の温度に応じて決定し得る。例えば、雰囲気の温度が大気中の温度よりも高い場合は、モータ4の回転数が大きくなるような飛行パラメータを選択する。これにより、必要な推力を得るためのモータ4の回転数を、出力制御部103は、通常よりも大きくなるよう制御することができる。 At this time, the higher the ambient temperature, the higher the motor 4 rotation speed required to obtain the same thrust. Here, the flight parameter determination unit 102 can determine flight parameters for determining the motor 4 rotation speed required to obtain the desired thrust, depending on the ambient temperature. For example, if the ambient temperature is higher than the temperature in the air, flight parameters that increase the motor 4 rotation speed are selected. This allows the output control unit 103 to control the motor 4 rotation speed required to obtain the required thrust so that it is higher than usual.
なお、雰囲気の気圧が高いほど、同一の推力を得るために必要なモータ4の回転数が小さくなる。これは、雰囲気の気圧が高いほど、雰囲気中の気体の密度が大きく、同じ回転数のモータで得られる推力が大きくなるためである。飛行パラメータ決定部102は、所望の推力を得るために必要なモータ4の回転数を決定するための飛行パラメータを、雰囲気の気圧に応じて決定し得る。例えば、雰囲気の気圧が大気中の気圧よりも高い場合は、モータ4の回転数が小さくなるような飛行パラメータを選択する。これにより、必要な推力を得るためのモータ4の回転数を、出力制御部103は、通常よりも小さくなるよう制御することができる。 Note that the higher the atmospheric pressure, the lower the motor 4 rotation speed required to obtain the same thrust. This is because the higher the atmospheric pressure, the greater the density of the gas in the atmosphere, and the greater the thrust obtained from a motor at the same rotation speed. The flight parameter determination unit 102 can determine flight parameters for determining the motor 4 rotation speed required to obtain the desired thrust, depending on the atmospheric pressure. For example, if the atmospheric pressure is higher than the atmospheric pressure, flight parameters that reduce the motor 4 rotation speed are selected. This allows the output control unit 103 to control the motor 4 rotation speed required to obtain the required thrust to be lower than usual.
また、飛行パラメータ決定部102は、所望の推力を得るために必要なモータ4の回転数を決定するための飛行パラメータを、雰囲気に含まれるガスの種類(ガス種)とその割合に応じて決定し得る。例えば、雰囲気中のコークスガス(コークス炉ガス)の割合が大気中の割合よりも高い場合は、モータ4の回転数が大きくなるような飛行パラメータを選択する。これは、コークスガスの比重が0.47であり、1よりも小さい値であるからである。これにより、必要な推力を得るためのモータ4の回転数を、出力制御部103は、通常よりも大きくなるよう制御することができる。また、例えば、雰囲気中の二酸化炭素の割合が大気中の割合よりも高い場合は、モータ4の回転数が小さくなるような飛行パラメータを選択する。これは、二酸化炭素の比重が1.529であり、1よりも大きい値であるからである。これにより、必要な推力を得るためのモータ4の回転数を、出力制御部103は、通常よりも小さくなるよう制御することができる。 Furthermore, the flight parameter determination unit 102 can determine flight parameters for determining the motor 4 rotation speed required to obtain the desired thrust based on the type (gas species) of gas contained in the atmosphere and its proportion. For example, if the proportion of coke gas (coke oven gas) in the atmosphere is higher than that in the atmosphere, flight parameters that increase the motor 4 rotation speed are selected. This is because the specific gravity of coke gas is 0.47, which is a value smaller than 1. As a result, the output control unit 103 can control the motor 4 rotation speed to be higher than usual to obtain the required thrust. Furthermore, for example, if the proportion of carbon dioxide in the atmosphere is higher than that in the atmosphere, flight parameters that decrease the motor 4 rotation speed are selected. This is because the specific gravity of carbon dioxide is 1.529, which is a value larger than 1. As a result, the output control unit 103 can control the motor 4 rotation speed to be lower than usual to obtain the required thrust.
また、飛行パラメータ決定部102は、所望の推力を得るために必要なモータ4の回転数を決定するための飛行パラメータを、雰囲気の湿度に応じて決定し得る。例えば、雰囲気の湿度が大気中の湿度よりも高い場合は、モータ4の回転数が大きくなるような飛行パラメータを選択する。これは、雰囲気の湿度が高いほど空気が軽くなるからである。これにより、必要な推力を得るためのモータ4の回転数を、出力制御部103は、通常よりも大きくなるよう制御することができる。 Furthermore, the flight parameter determination unit 102 can determine flight parameters for determining the number of rotations of the motor 4 required to obtain the desired thrust, depending on the humidity of the atmosphere. For example, if the humidity of the atmosphere is higher than the humidity in the air, flight parameters that increase the number of rotations of the motor 4 are selected. This is because the higher the humidity of the atmosphere, the lighter the air becomes. As a result, the output control unit 103 can control the number of rotations of the motor 4 required to obtain the required thrust so that it is higher than usual.
次に、本実施形態に係る製鉄用設備S1における無人飛行体1の制御方法の一連の流れについて説明する。図5は、本実施形態に係る製鉄用設備S1における無人飛行体1の制御方法の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, we will explain the flow of the method for controlling the unmanned aerial vehicle 1 in the steelmaking facility S1 according to this embodiment. Figure 5 is a flowchart showing an example of the flow of the method for controlling the unmanned aerial vehicle 1 in the steelmaking facility S1 according to this embodiment.
まず、製鉄用設備S1の内部等の環境に無人飛行体1が飛行等により存在している場合に、無人飛行体1の雰囲気情報取得部101は、雰囲気の情報を取得する(ステップS101)。かかる雰囲気の情報は、無人飛行体1に積載されるセンサ5から得られるものであってもよいし、製鉄用設備S1に設けられるセンサ20から得られるものであってもよい。 First, when the unmanned aerial vehicle 1 is present in an environment such as the interior of the steelmaking facility S1 through flight or other means, the atmosphere information acquisition unit 101 of the unmanned aerial vehicle 1 acquires atmospheric information (step S101). Such atmospheric information may be obtained from a sensor 5 mounted on the unmanned aerial vehicle 1, or from a sensor 20 installed in the steelmaking facility S1.
次に、無人飛行体1は、取得した雰囲気の情報に基づいて、飛行パラメータを決定する(ステップS103)。このとき、例えば飛行パラメータ決定部102は、雰囲気の情報に基づいて飛行パラメータを新たに決定してもよいし、先に決定された飛行パラメータに対して補正することにより新たな飛行パラメータを決定してもよい。 Next, the unmanned aerial vehicle 1 determines flight parameters based on the acquired atmospheric information (step S103). At this time, for example, the flight parameter determination unit 102 may determine new flight parameters based on the atmospheric information, or may determine new flight parameters by correcting previously determined flight parameters.
次に、無人飛行体1は、操縦用端末17から、飛行制御指示情報を取得する(ステップS105)。そして、無人飛行体1の出力制御部103は、決定された飛行パラメータに基づく推力発生部の目標推力の出力制御を行う(ステップS107)。各機能部による詳細な処理の内容については前述のとおりである。 Next, the unmanned aerial vehicle 1 acquires flight control instruction information from the control terminal 17 (step S105). Then, the output control unit 103 of the unmanned aerial vehicle 1 controls the output of the target thrust of the thrust generating unit based on the determined flight parameters (step S107). The detailed processing content of each functional unit is as described above.
かかる無人飛行体1の制御方法では、ステップS101~S107に記載の処理を、連続的または断続的に行う。例えば、上述の処理を、数ミリ秒~数秒の周期で繰り返し行われてもよいし、数十秒~数分の周期で断続的に行われてもよい。かかる処理の繰り返しの周期は、製鉄用設備S1の種類やサイズ、環境の雰囲気の変動の程度に応じて、適宜決められ得る。 In this control method for the unmanned aerial vehicle 1, the processes described in steps S101 to S107 are performed continuously or intermittently. For example, the above processes may be repeated at intervals of several milliseconds to several seconds, or may be performed intermittently at intervals of several tens of seconds to several minutes. The repetition period for such processes can be determined appropriately depending on the type and size of the steelmaking equipment S1 and the degree of fluctuation in the environmental atmosphere.
このように、本実施形態に係る無人飛行体1の制御方法では、製鉄用設備S1の環境の雰囲気の情報を用いて、無人飛行体1の飛行を制御するために用いられる飛行パラメータを適宜決定する。これにより、温度や気圧の大小や変化に関わらず、無人飛行体1のより安定的な飛行の制御が可能となる。また、無人飛行体1に搭載されるセンサ5から取得される雰囲気の情報を用いることで、無人飛行体1の近傍の雰囲気を考慮した飛行制御が可能となり、飛行制御の精度をより向上させることができる。 In this way, the control method for the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment uses information about the atmosphere of the steelmaking facility S1's environment to appropriately determine the flight parameters used to control the flight of the unmanned aerial vehicle 1. This enables more stable control of the flight of the unmanned aerial vehicle 1, regardless of the magnitude or change in temperature or air pressure. Furthermore, by using information about the atmosphere obtained from the sensor 5 mounted on the unmanned aerial vehicle 1, flight control can be performed taking into account the atmosphere in the vicinity of the unmanned aerial vehicle 1, further improving the accuracy of flight control.
本実施形態に係る無人飛行体の制御方法は、特に、無人飛行体に安定した推力を発生させることが困難となる特殊な雰囲気の環境(特殊雰囲気環境)において高い効果を発揮する。特殊雰囲気環境とは、例えば、温度が50℃以上または、空気以外のガスの割合が30%以上である場合とすることができる。本実施形態に係る無人飛行体の制御方法によれば、このような特殊雰囲気環境においても無人飛行体に安定した推力を発生させることができるので、撮影やセンシングなど点検の作業における精度も十分に確保することが可能となる。 The unmanned aerial vehicle control method according to this embodiment is particularly effective in special ambient environments (special ambient environments) where it is difficult to generate stable thrust in an unmanned aerial vehicle. A special ambient environment can be, for example, one where the temperature is 50°C or higher or where the proportion of gases other than air is 30% or higher. The unmanned aerial vehicle control method according to this embodiment can generate stable thrust in an unmanned aerial vehicle even in such special ambient environments, thereby ensuring sufficient accuracy in inspection work such as photography and sensing.
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present disclosure with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary skill in the technical field of the present disclosure could conceive of various modified or altered examples within the scope of the technical ideas set forth in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure.
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。 Furthermore, the effects described in this specification are merely descriptive or exemplary and are not limiting. In other words, the technology disclosed herein may achieve other effects in addition to or in place of the above-mentioned effects that would be apparent to those skilled in the art from the description herein.
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(項目1)
無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体は、推力発生部と、前記推力発生部の出力を制御するための制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得することと、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定することと、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を調整することと、
を含む、無人飛行体の制御方法。
(項目2)
前記雰囲気の情報は、前記無人飛行体に積載されるセンサにより取得される、項目1に記載の無人飛行体の制御方法。
(項目3)
前記雰囲気の情報は、前記雰囲気の温度、前記雰囲気の気圧、および前記雰囲気のガス種の少なくともいずれかに係る情報を含む、項目1または2に記載の無人飛行体の制御方法。
(項目4)
前記推力発生部は、回転翼と、前記回転翼を回転させるモータとを備え、
前記飛行パラメータは、前記モータの出力と前記回転翼により得られる推力との関係により定めるパラメータであり、
前記飛行パラメータの決定は、前記雰囲気の情報に基づいて得られる評価値を用いる決定である、項目1~3のいずれか1項に記載の無人飛行体の制御方法。
(項目5)
前記制御装置は、前記無人飛行体を操縦するための端末から得られる飛行制御指示情報と、決定された前記飛行パラメータとに基づいて前記推力発生部の出力を調整する、項目1~4のいずれか1項に記載の無人飛行体の制御方法。
(項目6)
推力発生部と、前記推力発生部の出力を制御するための制御装置を備える無人飛行体であって、
前記制御装置は、
前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記無人飛行体の飛行する環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、
を備える、無人飛行体。
(項目7)
無人飛行体に備えられる推力発生部の出力を制御する制御装置を機能させるためのプログラムであって、
前記制御装置を、
前記無人飛行体の飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記無人飛行体の飛行する環境における前記無人飛行体の飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、
として機能させるプログラム。
The following configurations also fall within the technical scope of the present disclosure.
(Item 1)
A method for controlling an unmanned aerial vehicle, comprising:
the unmanned aerial vehicle includes a thrust generating unit and a control device for controlling the output of the thrust generating unit;
The control device
Acquiring atmospheric information in an environment in which the unmanned aerial vehicle flies;
Using the acquired atmospheric information, determine flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment;
adjusting the output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
A method for controlling an unmanned aerial vehicle, including:
(Item 2)
Item 2. A method for controlling an unmanned aerial vehicle as described in item 1, wherein the atmospheric information is acquired by a sensor mounted on the unmanned aerial vehicle.
(Item 3)
3. A method for controlling an unmanned aerial vehicle according to claim 1 or 2, wherein the information about the atmosphere includes information about at least one of the temperature of the atmosphere, the atmospheric pressure of the atmosphere, and the gas species of the atmosphere.
(Item 4)
the thrust generating unit includes a rotor and a motor that rotates the rotor;
the flight parameters are parameters determined based on a relationship between an output of the motor and a thrust obtained by the rotor blades,
A control method for an unmanned aerial vehicle described in any one of items 1 to 3, wherein the flight parameters are determined using evaluation values obtained based on the atmospheric information.
(Item 5)
A method for controlling an unmanned aerial vehicle described in any one of items 1 to 4, wherein the control device adjusts the output of the thrust generating unit based on flight control instruction information obtained from a terminal for operating the unmanned aerial vehicle and the determined flight parameters.
(Item 6)
An unmanned aerial vehicle comprising a thrust generating unit and a control device for controlling the output of the thrust generating unit,
The control device
an atmosphere information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies;
a flight parameter determination unit that determines flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies, using the acquired atmospheric information;
an output control unit that controls an output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
An unmanned aerial vehicle equipped with
(Item 7)
A program for causing a control device to function that controls the output of a thrust generating unit provided in an unmanned aerial vehicle,
The control device
an atmosphere information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies;
a flight parameter determination unit that determines flight parameters to be used for flight control of the unmanned aerial vehicle in the environment in which the unmanned aerial vehicle flies, using the acquired atmospheric information;
an output control unit that controls an output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
A program that functions as a
1 無人飛行体
2 本体部
3 回転翼
4 モータ
5 センサ
11 フライトコントローラ
101 雰囲気情報取得部
102 飛行パラメータ決定部
103 出力制御部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Unmanned aerial vehicle 2 Main body 3 Rotor 4 Motor 5 Sensor 11 Flight controller 101 Atmospheric information acquisition unit 102 Flight parameter determination unit 103 Output control unit
Claims (8)
前記ドローンは、回転翼と前記回転翼を回転させるモータとを備える推力発生部と、前記推力発生部の出力を制御するための制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記ドローンの飛行する環境における雰囲気の情報を取得することと、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記環境における前記ドローンの飛行制御に用いる飛行パラメータを決定することと、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を調整することと、
を含み、
前記雰囲気の情報は、前記雰囲気のガス種の情報を含む、ドローンの制御方法。 A method for controlling a drone flying in an internal space of a steelmaking facility, comprising:
The drone includes a thrust generating unit including a rotor and a motor that rotates the rotor, and a control device that controls the output of the thrust generating unit;
The control device
Acquiring atmospheric information in an environment in which the drone flies;
Using the acquired atmospheric information, determining flight parameters to be used for flight control of the drone in the environment;
adjusting the output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
Including,
A method for controlling a drone , wherein the information about the atmosphere includes information about gas species in the atmosphere .
前記飛行パラメータの決定は、前記雰囲気の情報に基づいて得られる評価値を用いる決定である、請求項1~4のいずれか1項に記載のドローンの制御方法。 the flight parameters are parameters determined based on a relationship between an output of the motor and a thrust obtained by the rotor blades,
A drone control method according to any one of claims 1 to 4, wherein the flight parameters are determined using evaluation values obtained based on the atmospheric information.
前記制御装置は、
前記ドローンの飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記ドローンの飛行する環境における前記ドローンの飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、
を備え、
前記雰囲気の情報は、前記雰囲気のガス種の情報を含む、ドローン。 A drone for flying in the interior space of a steelmaking facility, comprising: a thrust generating unit having a rotor and a motor that rotates the rotor; and a control device for controlling the output of the thrust generating unit,
The control device
An atmosphere information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the drone flies;
a flight parameter determination unit that determines flight parameters to be used for flight control of the drone in the environment in which the drone flies, using the acquired atmospheric information;
an output control unit that controls an output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
Equipped with
The information about the atmosphere includes information about gas species in the atmosphere .
前記制御装置を、
前記ドローンの飛行する環境における雰囲気の情報を取得する雰囲気情報取得部と、
取得した前記雰囲気の情報を用いて、前記ドローンの飛行する環境における前記ドローンの飛行制御に用いる飛行パラメータを決定する飛行パラメータ決定部と、
前記決定された飛行パラメータを用いて、前記推力発生部の出力を制御する出力制御部と、
として機能させ、
前記雰囲気の情報は、前記雰囲気のガス種の情報を含む、プログラム。 A program for causing a control device to function that controls the output of a thrust generating unit provided in a drone for flying in the internal space of a steelmaking facility and that includes a rotor and a motor for rotating the rotor,
The control device
An atmosphere information acquisition unit that acquires information about the atmosphere in the environment in which the drone flies;
a flight parameter determination unit that determines flight parameters to be used for flight control of the drone in the environment in which the drone flies, using the acquired atmospheric information;
an output control unit that controls an output of the thrust generating unit using the determined flight parameters;
It functions as
The information about the atmosphere includes information about gas species in the atmosphere .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025061800A JP2025096380A (en) | 2021-02-22 | 2025-04-03 | Unmanned flying body controlling method, unmanned flying body, and program |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021026197 | 2021-02-22 | ||
| JP2021026197 | 2021-02-22 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025061800A Division JP2025096380A (en) | 2021-02-22 | 2025-04-03 | Unmanned flying body controlling method, unmanned flying body, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022128428A JP2022128428A (en) | 2022-09-01 |
| JP7723938B2 true JP7723938B2 (en) | 2025-08-15 |
Family
ID=83061069
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022023455A Active JP7723938B2 (en) | 2021-02-22 | 2022-02-18 | Unmanned aerial vehicle control method, unmanned aerial vehicle, and program |
| JP2025061800A Pending JP2025096380A (en) | 2021-02-22 | 2025-04-03 | Unmanned flying body controlling method, unmanned flying body, and program |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025061800A Pending JP2025096380A (en) | 2021-02-22 | 2025-04-03 | Unmanned flying body controlling method, unmanned flying body, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7723938B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102840979B1 (en) * | 2023-11-15 | 2025-08-01 | 한국항공우주연구원 | Method and device for identifying the atmospheric environment in which a rotorcraft flies |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019036269A (en) | 2017-08-10 | 2019-03-07 | ミスギ工業株式会社 | Flight control method for unmanned small aircraft, internal space status and wall surface status check method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2888271B2 (en) * | 1994-03-30 | 1999-05-10 | 日本電気株式会社 | Unmanned flying object attitude control device |
| US10464670B2 (en) * | 2017-02-22 | 2019-11-05 | Gopro, Inc. | Variable condition motor controller |
-
2022
- 2022-02-18 JP JP2022023455A patent/JP7723938B2/en active Active
-
2025
- 2025-04-03 JP JP2025061800A patent/JP2025096380A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019036269A (en) | 2017-08-10 | 2019-03-07 | ミスギ工業株式会社 | Flight control method for unmanned small aircraft, internal space status and wall surface status check method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日本製鉄がドローン運用開始、点検や測量を効率化へ,ニュースイッチ,日本,日刊工業新聞社,2020年07月26日,URL:http://newswitch.jp/p/23142 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022128428A (en) | 2022-09-01 |
| JP2025096380A (en) | 2025-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111506132B (en) | System and method for thermal conditioning of sensor operation | |
| Alexis et al. | Coordination of helicopter UAVs for aerial forest-fire surveillance | |
| JP6776083B2 (en) | Flying robot control system and flying robot | |
| JP2025096380A (en) | Unmanned flying body controlling method, unmanned flying body, and program | |
| KR20230091197A (en) | System and method for integrating flight path and site operating data | |
| WO2017206073A1 (en) | Method and system for adaptive gimbal | |
| KR101880099B1 (en) | Coal depat ignition monitoring system using drone | |
| CN110658841A (en) | Aircraft attitude control method | |
| CN117850212B (en) | Attitude tracking control method for quadrotor UAV based on non-singular terminal sliding mode | |
| JP7049101B2 (en) | A system and method for establishing a flight pattern adjacent to the target that the vehicle follows. | |
| JPWO2019230885A1 (en) | Flight management server and flight management system for unmanned air vehicles | |
| Miyazaki et al. | Wire-suspended device control based on wireless communication with multirotor for long reach-aerial manipulation | |
| CN110997490A (en) | Drone structure for transporting temperature-controlled materials | |
| CN118444578A (en) | Self-adaptive unmanned aerial vehicle control method and system based on back propagation neural network | |
| Mendez et al. | Experimental verification of an LiDAR based Gust Rejection System for a Quadrotor UAV | |
| KR20190123095A (en) | Drone-based omni-directional thermal image processing method and thermal image processing system therefor | |
| JP2022127945A (en) | Control method of unmanned flying body in special atmosphere environment, unmanned flying body, and program | |
| GB2580639A (en) | System and method for inspecting a moving structure | |
| JP7251414B2 (en) | Control device and control method | |
| JP2024016373A (en) | Diagnosis method and program for target equipment | |
| JP2006306254A (en) | Automatic flight control device, automatic flight control method, and automatic flight control program | |
| KR102297649B1 (en) | Dron for unique object for monitoring and removing material of air pollution | |
| JP2024135386A (en) | Flying robot control system and flying robot control method | |
| JP2024076443A (en) | Unmanned aerial vehicles | |
| Liu et al. | Design and testing of BIT flying robot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20220221 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231116 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231116 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240321 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240328 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240815 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241003 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20250123 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250331 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20250331 |
|
| 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: 20250703 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7723938 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |