JP7849577B2 - Data processing device and data processing method - Google Patents
Data processing device and data processing methodInfo
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- JP7849577B2 JP7849577B2 JP2021163694A JP2021163694A JP7849577B2 JP 7849577 B2 JP7849577 B2 JP 7849577B2 JP 2021163694 A JP2021163694 A JP 2021163694A JP 2021163694 A JP2021163694 A JP 2021163694A JP 7849577 B2 JP7849577 B2 JP 7849577B2
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Description
本発明は、ドローン等の無人航空機の飛行計画作成および空域管理のためのデータ処理装置およびデータ処理方法に関するものである。 This invention relates to a data processing device and a data processing method for creating flight plans and managing airspace for unmanned aerial vehicles such as drones.
近年、ドローンは、宅配サービス、農薬や肥料の散布、災害調査、報道等さまざまな分野に応用されている。
ドローンを飛行させるためには事前にドローンの飛行ルートを作成する必要がある。例えば特許文献１には、地図を参照してドローンの飛行ルートを決定および設定することを可能にするシステムが提案されている。
In recent years, drones have been applied to a wide range of fields, including delivery services, spraying of pesticides and fertilizers, disaster surveys, and news reporting.
In order to fly a drone, it is necessary to create the drone's flight route in advance. For example, Patent Document 1 proposes a system that enables the determination and setting of a drone's flight route by referring to a map.
国土地理院地図には、鉄塔や樹木等の障害物情報がないため、従来、出願人は、国土地理院地図から地盤標高データを取得し、そのデータに出願人が保有する鉄塔および送電線等に関する設備情報を加えて、ドローンの飛行計画を作成している。 Because the Geographical Survey Institute's maps lack information on obstacles such as transmission towers and trees, the applicant has traditionally obtained ground elevation data from the Geographical Survey Institute's maps, added equipment information related to transmission towers and power lines owned by the applicant, and then created drone flight plans.
しかしながら、国土地理院地図の地盤標高データは、誤差が最大５ｍ程度存在する。また、出願人が保有する鉄塔および送電線等に関する設備情報は、手作業により入力されているため、データが誤っているおそれがある。また、設備情報のうち、鉄塔の緯度および経度の位置情報に関しては、小数点以下何桁まで入力するかに依存して誤差が数ｍに及ぶことがある。さらに、設備施工精度誤差は、最大で数ｃｍである。
従来のように、国土地理院地図の地盤標高データと設備情報とに基づいて、ドローン飛行のための空域を設定すると、その空域に誤差が生ずるおそれがあった。そこで、本発明は、正確な設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことを目的とする。
However, the ground elevation data from the Geospatial Information Authority of Japan's maps has an error of up to approximately 5 meters. Furthermore, the equipment information regarding transmission towers and power lines held by the applicant is entered manually, so there is a risk of data errors. In addition, the latitude and longitude location information of transmission towers within the equipment information can have an error of several meters depending on the number of decimal places entered. Moreover, the equipment construction accuracy error is up to several centimeters.
Conventionally, when defining airspace for drone flights based on ground elevation data and equipment information from the Geospatial Information Authority of Japan's maps, there was a risk of errors occurring in that airspace. Therefore, the present invention aims to create safe and secure drone flight plans and manage airspace based on accurate equipment information.
本発明のデータ処理装置は、
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定する空域設定部と、
前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有する。
The data processing device of the present invention is
Equipment information storage unit that stores equipment information related to transmission towers and power lines,
A point cloud data storage unit stores point cloud data obtained by three-dimensional measurement of the aforementioned transmission tower and objects surrounding the transmission tower.
Based on the aforementioned equipment information, a coordinate recording unit identifies the transmission tower from the point cloud data and records predetermined coordinates relating to the transmission tower,
A comparison unit compares the aforementioned equipment information with the aforementioned point cloud data and creates new equipment information according to the results of the comparison.
Based on the aforementioned new equipment information, an airspace setting unit sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the transmission tower,
A duplication determination unit that determines whether there is any coordinate overlap between the airspace position coordinate data of the set airspace and the point cloud data, and sets airspace without coordinate overlap as airspace in which the drone can fly.
It has.
本発明のデータ処理装置では、
前記鉄塔から前記空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離は、前記鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定されることが好ましい。
In the data processing device of the present invention,
The horizontal and vertical separation distances from the tower to the airspace are preferably set based on the voltage of the transmission lines on the tower.
本発明のデータ処理装置では、
前記空域設定部は、前記空域を複数の部分空域に区切り、
前記重複判定部は、前記部分空域ごとに前記空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域をドローンが飛行できる空域に設定することが好ましい。
In the data processing device of the present invention,
The airspace setting unit divides the airspace into a plurality of partial airspaces,
The overlap determination unit determines whether there is coordinate overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data for each of the partial airspaces, and it is preferable to set partial airspaces that currently have no coordinate overlap and will not have any coordinate overlap in the future as airspaces where drones can fly.
本発明のデータ処理装置を用いたデータ処理方法では、
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、
前記データ処理装置の重複判定部により、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する。
In the data processing method using the data processing apparatus of the present invention,
The coordinate acquisition unit of the aforementioned data processing device acquires equipment information related to the transmission tower and power lines.
The coordinate acquisition unit takes in point cloud data obtained by three-dimensional measurement of the transmission tower and objects surrounding the transmission tower,
The coordinate acquisition unit identifies the transmission tower from the point cloud data based on the equipment information and acquires predetermined coordinates relating to the transmission tower.
The matching unit of the data processing device compares the equipment information with the point cloud data, and creates new equipment information according to the result of the comparison.
The airspace setting unit of the data processing device sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the tower based on the new equipment information.
The data processing device's overlap determination unit determines whether there is any overlap in coordinates between the airspace position coordinate data of the set airspace and the point cloud data, and sets the airspace without coordinate overlap as the airspace in which the drone can fly.
本発明では、正確な設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことができる。 This invention enables the creation of safe and secure drone flight plans and airspace management based on accurate equipment information.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、さまざまな変形が可能である。 The following describes one embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible.
図１は、本発明のデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
データ処理装置１０は、設備情報記憶部１と、点群データ記憶部２と、設備情報管理記憶部３と、座標採録部４と、照合部５と、空域設定部６と、重複判定部７と、を有する。
データ処理装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、タブレット端末およびスマートフォン等の情報処理装置によって実現することができる。データ処理装置１０は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置および通信インタフェース等を有し、ソフトウェアと協働して動作する。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the data processing device of the present invention.
The data processing device 10 includes an equipment information storage unit 1, a point cloud data storage unit 2, an equipment information management storage unit 3, a coordinate acquisition unit 4, a matching unit 5, an airspace setting unit 6, and a duplicate determination unit 7.
The data processing device 10 can be implemented by, for example, an information processing device such as a personal computer (PC), a server, a tablet terminal, or a smartphone. The data processing device 10 has hardware resources such as a CPU, memory, input/output devices, and communication interfaces, and operates in cooperation with software.
電力会社である出願人は、上述したように、自身の所有物である鉄塔および送電線等に関する設備情報を保有している。設備情報記憶部１は、この設備情報を記憶している。
設備情報は、送電線名称、線路電圧、設備所管箇所組織、支持物名称、集合設備分類（単、併架）、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、鉄塔の海抜高、鉄塔の腕下高、鉄塔の水平角度、鉄塔繋がり先送電線名称、鉄塔繋がり先送電線支持物番号等を含む。また、設備情報は、この他、任意の情報を含むことができる。
As mentioned above, the applicant, a power company, possesses equipment information regarding its own steel towers and power transmission lines. The equipment information storage unit 1 stores this equipment information.
Equipment information includes the transmission line name, line voltage, equipment management organization, support structure name, collective equipment classification (single, combined), tower latitude and longitude, tower height, tower elevation, tower arm height, tower horizontal angle, name of the transmission line connected to the tower, and support structure number of the transmission line connected to the tower. In addition, equipment information may include any other information.
点群データ記憶部２は、鉄塔および鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶している。
図２（ａ）は点群データの計測方法を示し、図２（ｂ）は点群データのイメージを示す。
図２（ａ）に示すように、例えば、高度４００ｍ、速度７０ｋｍ／ｈで飛行するヘリコプターＨ等からレーザパルスを照射し、反射波を位置座標として３次元計測することにより、図２（ｂ）に示すように、鉄塔および鉄塔の周囲の物体（送電線、樹木等）の点群データを取得する。
点群データは、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ。なお、現在は、鉄塔を中心に左右に１００ｍの範囲の点群データは、送電線の保守等のために利用されているが、その他の範囲の点群データは利用されていない。本発明では、ドローンの飛行計画作成および空域管理のために、鉄塔を中心に左右に２３０ｍの範囲に及ぶ全点群データを利用する。
なお、本発明では、既存の点群データを利用することを例に説明するが、新たに点群データを取得することもできる。また、点群データの数値範囲は一例である。
The point cloud data storage unit 2 stores point cloud data acquired by three-dimensional measurement of the transmission tower and objects surrounding the tower.
Figure 2(a) shows the method for measuring point cloud data, and Figure 2(b) shows an image of the point cloud data.
As shown in Figure 2(a), for example, a laser pulse is irradiated from a helicopter H flying at an altitude of 400 m and a speed of 70 km/h, and the reflected wave is used as a position coordinate for three-dimensional measurement. As shown in Figure 2(b), point cloud data of the transmission tower and surrounding objects (power lines, trees, etc.) is obtained.
The point cloud data extends 230 meters to the left and right of the transmission tower. Currently, point cloud data within a 100-meter radius to the left and right of the tower is used for power line maintenance, but point cloud data in other areas is not used. In this invention, all point cloud data extending 230 meters to the left and right of the transmission tower is used for drone flight planning and airspace management.
In this invention, we will explain the process using existing point cloud data as an example, but it is also possible to acquire new point cloud data. Furthermore, the numerical range of the point cloud data is just an example.
図３は、点群データから鉄塔および送電線に関する所定の座標を採録する方法を示す。
座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。具体的には、座標採録部４は、点群データから、鉄塔の最上端点である鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、鉄塔の最外側点である腕金先端の座標Ｂ（ｘ２、ｙ２、ｚ２）、Ｃ（ｘ３、ｙ３、ｚ３）および同一高さの鉄塔の４脚座標である鉄塔脚部座標Ｄ（ｘ４、ｙ４、ｚ４）、Ｅ（ｘ５、ｙ５、ｚ５）、Ｆ（ｘ６、ｙ６、ｚ６）、Ｇ（ｘ７、ｙ７、ｚ７）を採録する。
なお、図示を省略するが、座標採録部４は、鉄塔の中心座標および鉄塔の中心地盤座標である海抜高も採録することができる。座標採録部４は、この他、任意の座標を採録することができる。座標採録部４は、採録した座標から、鉄塔の緯度および経度、鉄塔高、腕金幅、根開き等の航路情報を定義する。
また、座標採録部４は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報に基づき、点群データの送電線の経路座標を求めることもできる。
座標の採録は、手動で行ってもよいし、ソフトウェアにより自動で行ってもよい。
Figure 3 shows a method for obtaining predetermined coordinates for transmission towers and power lines from point cloud data.
The coordinate acquisition unit 4 identifies the tower from the point cloud data based on equipment information regarding the latitude and longitude of the tower, and acquires predetermined coordinates for the tower. Specifically, the coordinate acquisition unit 4 acquires the coordinates A(x1, y1, z1) of the top of the tower, which is the uppermost point of the tower; the coordinates B(x2, y2, z2) and C(x3, y3, z3) of the tips of the crossarms, which are the outermost points of the tower; and the coordinates D(x4, y4, z4), E(x5, y5, z5), F(x6, y6, z6), and G(x7, y7, z7) of the tower legs, which are the four-leg coordinates of towers of the same height.
Although not shown in the diagram, the coordinate recording unit 4 can also record the center coordinates of the transmission tower and the elevation of the center ground of the transmission tower. In addition, the coordinate recording unit 4 can record any other arbitrary coordinates. From the recorded coordinates, the coordinate recording unit 4 defines navigation information such as the latitude and longitude of the transmission tower, the tower height, the crossarm width, and the base spread.
Furthermore, the coordinate acquisition unit 4 can also determine the path coordinates of the power transmission lines in the point cloud data based on equipment information regarding the connections between transmission towers.
Coordinate acquisition can be done manually or automatically using software.
照合部５は、設備情報と点群データとを照合する。
例えば、照合部５は、設備情報の鉄塔の緯度および経度と、点群データの鉄塔の中心座標と、を照合する。
上述したように、設備情報は、手入力のため誤っているおそれがあり、特に、鉄塔の緯度および経度の位置情報に関しては誤差が大きいことがある。そこで、位置情報に関しては、照合部５は、照合の結果、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。
The matching unit 5 compares the equipment information with the point cloud data.
For example, the matching unit 5 compares the latitude and longitude of the transmission tower in the equipment information with the center coordinates of the transmission tower in the point cloud data.
As mentioned above, the equipment information may be inaccurate because it is entered manually, and in particular, the latitude and longitude of the transmission towers may have large errors. Therefore, regarding the location information, the verification unit 5 records the point cloud data as correct based on the verification results and creates new equipment information based on the point cloud data.
また、照合部５は、設備情報の鉄塔高と点群データの鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）とを照合し、設備情報の鉄塔の海抜高と点群データの鉄塔の中心地盤座標とを照合し、設備情報の鉄塔の水平角度と点群データの鉄塔の脚部座標Ｄ（ｘ４、ｙ４、ｚ４）、Ｅ（ｘ５、ｙ５、ｚ５）、Ｆ（ｘ６、ｙ６、ｚ６）、Ｇ（ｘ７、ｙ７、ｚ７）とを照合する。照合部５は、この他、任意の設備情報と点群データとを照合することができる。
これらの位置情報以外に関しては、照合部５は、照合の結果、設備情報と点群データとの誤差が所定値、例えば０．３ｍ未満であれば、点群データを正として採録し、点群データに基づいて新たな設備情報を作成する。一方、誤差が０．３ｍ以上であれば、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
なお、０．３ｍという数値は一例であり、基準は、計測制度および施工精度を考慮して適宜変更可能である。
Furthermore, the matching unit 5 compares the tower height in the equipment information with the coordinates A(x1, y1, z1) of the top of the tower in the point cloud data, compares the elevation of the tower above sea level in the equipment information with the ground coordinates of the center of the tower in the point cloud data, and compares the horizontal angle of the tower in the equipment information with the coordinates of the tower legs D(x4, y4, z4), E(x5, y5, z5), F(x6, y6, z6), G(x7, y7, z7) in the point cloud data. In addition, the matching unit 5 can compare any equipment information with point cloud data.
Regarding information other than this location information, the matching unit 5, based on the matching results, records the point cloud data as correct if the error between the equipment information and the point cloud data is less than a predetermined value, for example, 0.3 m, and creates new equipment information based on the point cloud data. On the other hand, if the error is 0.3 m or more, a decision is made after checking the equipment design drawings and conducting on-site verification, etc.
Note that the value of 0.3m is just an example, and the standard can be changed as appropriate, taking into account the measurement accuracy and construction precision.
新たな設備情報は、設備情報管理記憶部３に保存される。なお、必要により、設備情報記憶部１に保存されている設備情報が更新されてもよい。
また、照合部５は、鉄塔と鉄塔との接続に関する設備情報と点群データの送電線の経路座標とを照合することにより、新たな設備情報に誤りがないことを確認することができる。
New equipment information is stored in the equipment information management storage unit 3. If necessary, the equipment information stored in the equipment information storage unit 1 may be updated.
Furthermore, the matching unit 5 can verify that there are no errors in the new equipment information by comparing the equipment information regarding the connection between the transmission towers with the path coordinates of the power lines in the point cloud data.
このように、本発明では、設備情報と点群データとを照合することにより、正確な設備情報を作成することができ、この設備情報に基づいて、安心安全なドローンの飛行計画作成および空域管理を行うことができる。
以下、ドローンの飛行計画作成および空域管理について説明する。
Thus, in this invention, accurate equipment information can be created by comparing equipment information with point cloud data, and based on this equipment information, safe and secure drone flight plans and airspace management can be performed.
The following explains drone flight planning and airspace management.
図４は、ドローンが飛行可能な３次元の空域を設定する方法を示す。
空域設定部６は、新たに作成した正確な設備情報の鉄塔の位置情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、空域位置座標データを抽出する。
図４（ａ）に示すように、空域設定部６は、鉄塔頂部の座標Ａ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、Ａ’（ｘ１’、ｙ１’、ｚ１’）の５ｍ上方から３０ｍ上方までの空間をドローンが飛行可能な空域として設定する。鉄塔から空域までを５ｍ離すのは、ドローンが鉄塔直近を飛行し、鉄塔に接触するおそれを回避するためである。一方、空域の上限を鉄塔から３０ｍに設定するのは、出願人の所有物である鉄塔から３０ｍ以内の領域では、出願人以外のドローンが飛行できないため、出願人のドローンのみが安全に飛行できるからである。
図４（ｂ）に示すように、鉄塔から空域までの水平方向および垂直方向の離隔距離Ｌは、鉄塔の送電線の電圧に基づいて設定される。具体的には、送電線の電圧が１７０ｋＶ以上の場合には離隔距離Ｌは１６ｍに設定され、送電線の電圧が１７０ｋＶ未満の場合には離隔距離Ｌは５ｍに設定される。
１６ｍおよび５ｍという数値は一例であり、離隔距離Ｌは、電磁界によるコンパスエラー、ＧＰＳ誤差および送電線の横ぶれ等を考慮して決定される。
図４（ｃ）に示すように、設定された空域は、鉄塔の左の部分空域Ｋ１～Ｋ４と、鉄塔の上部の部分空域Ｋ５と、鉄塔の右の部分空域Ｋ６～Ｋ９と、を含む。
このように、空域設定部６は、空域を例えば１０ｍごとに複数の部分空域に区切る。
Figure 4 shows how to define a three-dimensional airspace in which a drone can fly.
The airspace setting unit 6 sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the transmission tower based on the newly created accurate equipment information regarding the tower's position, and extracts the airspace position coordinate data.
As shown in Figure 4(a), the airspace setting unit 6 sets the space from 5m above coordinates A(x1, y1, z1) and A'(x1', y1', z1') at the top of the transmission tower to 30m above as airspace in which drones can fly. The reason for setting the airspace 5m away from the transmission tower is to avoid the risk of the drone flying too close to the tower and making contact with it. On the other hand, the reason for setting the upper limit of the airspace to 30m from the transmission tower is that, since the transmission tower is owned by the applicant, drones other than those of the applicant cannot fly within 30m of it, so only the applicant's drones can fly safely.
As shown in Figure 4(b), the horizontal and vertical clearance distance L from the transmission tower to the airspace is set based on the voltage of the transmission lines on the tower. Specifically, if the voltage of the transmission lines is 170kV or higher, the clearance distance L is set to 16m, and if the voltage of the transmission lines is less than 170kV, the clearance distance L is set to 5m.
The values of 16m and 5m are just examples; the separation distance L is determined by considering factors such as compass errors due to electromagnetic fields, GPS errors, and lateral movement of power lines.
As shown in Figure 4(c), the defined airspace includes the partial airspace K1 to K4 to the left of the tower, the partial airspace K5 above the tower, and the partial airspace K6 to K9 to the right of the tower.
In this way, the airspace setting unit 6 divides the airspace into multiple sub-airspaces, for example, every 10 meters.
また、空域を水平方向および／または垂直方向に区切り、空域を複数車線化することもできる。例えば、部分空域Ｋ５を送電線に沿う方向に２つに区切り、部分空域Ｋ５の左側および部分空域Ｋ１～Ｋ４を第１の車線とし、部分空域Ｋ５の右側および部分空域Ｋ６～Ｋ９を第２の車線とすることができる。このように空域を複数車線化することにより、第１の車線を飛行するドローンと、第２の車線を飛行するドローンと、の接触リスクを回避することができる。 Furthermore, the airspace can be divided horizontally and/or vertically, creating multiple lanes. For example, partial airspace K5 can be divided into two along the power lines, with the left side of partial airspace K5 and partial airspaces K1-K4 designated as the first lane, and the right side of partial airspace K5 and partial airspaces K6-K9 designated as the second lane. By dividing the airspace into multiple lanes in this way, the risk of collision between a drone flying in the first lane and a drone flying in the second lane can be avoided.
重複判定部７は、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定する。
部分空域Ｋ１～Ｋ９は、新たな設備情報の鉄塔に基づいて設定されており、鉄塔の周囲に存在する可能性がある樹木等の地表障害物を考慮して設定されているわけではない。図４（ｃ）に示すように、部分空域Ｋ８、Ｋ９には樹木が存在しているため、部分空域Ｋ８、Ｋ９内には樹木の点群データが存在する。それゆえ、部分空域Ｋ８、Ｋ９では、空域位置座標データと点群データとの座標重複があり、重複判定部７は、部分空域Ｋ８、Ｋ９をドローンが飛行できない空域に設定する。
また、部分空域Ｋ１には現時点では樹木は存在していないものの、樹木の成長を考慮すると、将来的に部分空域Ｋ１に樹木が存在する可能性がある。この場合もまた、重複判定部７は、部分空域Ｋ１をドローンが飛行できない空域に設定する。このように、重複判定部７は、樹木の成長度合いを考慮した予測データに基づいた点群データを用いることもできる。
The overlap determination unit 7 determines whether there is an overlap in coordinates between the airspace position coordinate data and the point cloud data of the set airspace.
Partial airspaces K1 to K9 are defined based on the new equipment information for the transmission towers, and are not defined taking into account ground obstacles such as trees that may exist around the transmission towers. As shown in Figure 4(c), trees are present in partial airspaces K8 and K9, and therefore point cloud data of the trees exists within partial airspaces K8 and K9. Consequently, there is a coordinate overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data in partial airspaces K8 and K9, and the overlap determination unit 7 sets partial airspaces K8 and K9 as airspace where drones cannot fly.
Furthermore, although there are currently no trees in partial airspace K1, considering tree growth, there is a possibility that trees may be present in partial airspace K1 in the future. In this case as well, the overlap determination unit 7 sets partial airspace K1 as airspace where drones cannot fly. Thus, the overlap determination unit 7 can also use point cloud data based on prediction data that takes into account the degree of tree growth.
以上のように、重複判定部７は、部分空域Ｋ１～Ｋ９ごとに空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定し、現時点で座標重複がなくかつ将来的にも座標重複がない部分空域Ｋ２～Ｋ７をドローンが飛行できる空域に設定する。
なお、重複判定部７は、システム構築時だけでなく、点群データが更新されたときにも、設定された空域の空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することが好ましい。
As described above, the overlap determination unit 7 determines whether there is coordinate overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data for each partial airspace K1 to K9, and sets partial airspaces K2 to K7, which currently have no coordinate overlap and are not expected to have any coordinate overlap in the future, as airspace in which the drone can fly.
Furthermore, it is preferable that the overlap detection unit 7 determines whether there is an overlap in coordinates between the airspace position coordinate data and the point cloud data of the set airspace, not only during system construction but also when the point cloud data is updated.
図５は、ドローンが飛行可能な３次元の空域を示す。
上述したように、新たな設備情報の鉄塔の位置情報に基づき設定した空域において、空域位置座標データと点群データとの座標重複があるかを判定することにより、ドローンが安心安全に飛行できる空域を決定することができる。
Figure 5 shows the three-dimensional airspace in which a drone can fly.
As described above, by determining whether there is any coordinate overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data in the airspace defined based on the location information of the new equipment towers, it is possible to determine the airspace in which drones can fly safely and securely.
図６は、本発明のデータ処理方法のフローチャートを示す。
ステップＳ１において、座標採録部４は、設備情報を取り込む。
ステップＳ２において、座標採録部４は、点群データを取り込む。
ステップＳ３において、座標採録部４は、鉄塔の緯度および経度に関する設備情報に基づき、点群データから当該鉄塔を特定し、当該鉄塔に関する所定の座標を採録する。
ここで、座標採録部４は、データ処理装置１０の航空写真記憶部（図示せず）から航空写真を取り込み、航空写真を画像認識させることにより、鉄塔周辺の地表障害物や樹木の植生を識別することもできる。
Figure 6 shows a flowchart of the data processing method of the present invention.
In step S1, the coordinate acquisition unit 4 acquires equipment information.
In step S2, the coordinate acquisition unit 4 acquires point cloud data.
In step S3, the coordinate acquisition unit 4 identifies the tower from the point cloud data based on equipment information regarding the latitude and longitude of the tower, and acquires predetermined coordinates related to the tower.
Here, the coordinate acquisition unit 4 can also acquire aerial photographs from the aerial photograph storage unit (not shown) of the data processing device 10 and perform image recognition on the aerial photographs to identify ground obstacles and tree vegetation around the transmission tower.
ステップＳ４において、照合部５は、設備情報と点群データとを照合する。
ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６において、照合部５は、点群データを正として採録する。
一方、ステップＳ５において、照合したデータが鉄塔の位置情報以外の場合（ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ未満の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
一方、ステップＳ７において、設備情報と点群データとの誤差が０．３ｍ以上の場合（ＮＯ）、ステップＳ８において、設備設計図面を確認後、現地確認等を行った上で判断する。
ステップＳ９において、照合部５は、正として採録した点群データに基づき、新たな設備情報を作成し、設備情報管理記憶部３に保存する。
In step S4, the matching unit 5 compares the equipment information with the point cloud data.
In step S5, if the verified data is the location information of the transmission tower (YES), in step S6, the verification unit 5 records the point cloud data as positive.
On the other hand, if the data verified in step S5 is anything other than the location information of the transmission tower (NO), the process proceeds to step S7.
In step S7, if the error between the equipment information and the point cloud data is less than 0.3 m (YES), proceed to step S6.
On the other hand, if the error between the equipment information and the point cloud data is 0.3 m or more in step S7 (NO), then in step S8, after checking the equipment design drawings and conducting on-site inspections, a decision is made.
In step S9, the verification unit 5 creates new equipment information based on the point cloud data recorded as correct and stores it in the equipment information management storage unit 3.
ステップＳ１０において、空域設定部６は、新たな設備情報の鉄塔の位置情報に基づき、鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、この空域を複数の部分空域に区切る。
ステップＳ１１において、空域設定部６は、各部分空域内の空域位置座標データを抽出する。
ステップＳ１２において、重複判定部７は、各部分空域内の点群データを抽出する。
ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がない場合（ＮＯ）、ステップＳ１４において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できる空域（飛行可能空域）に設定する。
一方、ステップＳ１３において、部分空域において、空域位置座標データと点群データとの重複がある場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１５において、重複判定部７は、当該部分空域をドローンが飛行できない空域（飛行不可能空域）に設定する。
ステップＳ１３～Ｓ１５は、部分空域ごとに実施する。
In step S10, the airspace setting unit 6 sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the tower based on the tower's position information in the new equipment information, and divides this airspace into multiple sub-airspaces.
In step S11, the airspace setting unit 6 extracts airspace position coordinate data within each partial airspace.
In step S12, the overlap determination unit 7 extracts point cloud data within each sub-airspace.
In step S13, if there is no overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data in the partial airspace (NO), in step S14, the overlap determination unit 7 sets the partial airspace as airspace in which a drone can fly (flyable airspace).
On the other hand, in step S13, if there is an overlap between the airspace position coordinate data and the point cloud data in a partial airspace (YES), in step S15, the overlap determination unit 7 sets the partial airspace as an airspace where the drone cannot fly (airspace where flight is impossible).
Steps S13 to S15 are performed for each partial airspace.
１…設備情報記憶部、２…点群データ記憶部、３…設備情報管理記憶部、４…座標採録部、５…照合部、６…空域設定部、７…重複判定部、１０…データ処理装置、Ｈ…ヘリコプター
1...Equipment information storage unit, 2...Point cloud data storage unit, 3...Equipment information management storage unit, 4...Coordinate acquisition unit, 5...Verification unit, 6...Airspace setting unit, 7...Duplicate determination unit, 10...Data processing unit, H...Helicopter
Claims (4)
鉄塔および送電線に関する設備情報を記憶する設備情報記憶部と、
前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを記憶する点群データ記憶部と、
前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録する座標採録部と、
前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成する照合部と、
前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、前記空域を複数の部分空域に区切る空域設定部と、
前記部分空域ごとに、前記設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する重複判定部と、
を有するデータ処理装置。 A data processing device,
Equipment information storage unit that stores equipment information related to transmission towers and power lines,
A point cloud data storage unit stores point cloud data obtained by three-dimensional measurement of the aforementioned transmission tower and objects surrounding the transmission tower.
Based on the aforementioned equipment information, a coordinate recording unit identifies the transmission tower from the point cloud data and records predetermined coordinates relating to the transmission tower,
A comparison unit compares the aforementioned equipment information with the aforementioned point cloud data and creates new equipment information according to the results of the comparison.
Based on the aforementioned new equipment information, an airspace setting unit sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the transmission tower and divides the airspace into multiple sub-airspaces .
For each of the aforementioned partial airspaces, a duplication determination unit determines whether there is a coordinate overlap between the airspace position coordinate data of the designated airspace and the point cloud data, and sets the airspace without coordinate overlap as an airspace where the drone can fly.
A data processing device having
請求項１に記載のデータ処理装置。 The horizontal and vertical separation distances from the tower to the airspace are determined based on the voltage of the transmission lines on the tower.
The data processing device according to claim 1.
請求項１または２に記載のデータ処理装置。 The overlap detection unit sets the airspace in which there is currently no coordinate overlap and will not be any coordinate overlap in the future as airspace in which the drone can fly.
The data processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記データ処理装置の座標採録部により、鉄塔および送電線に関する設備情報を取り込み、
前記座標採録部により、前記鉄塔および前記鉄塔の周囲の物体を３次元計測して取得した点群データを取り込み、
前記座標採録部により、前記設備情報に基づき、前記点群データから前記鉄塔を特定し、前記鉄塔に関する所定の座標を採録し、
前記データ処理装置の照合部により、前記設備情報と前記点群データとを照合し、照合の結果に応じて、新たな設備情報を作成し、
前記データ処理装置の空域設定部により、前記新たな設備情報に基づき、前記鉄塔から所定の離隔距離の位置に、３次元の空域を設定し、前記空域を複数の部分空域に区切り、
前記データ処理装置の重複判定部により、前記部分空域ごとに、設定された空域の空域位置座標データと前記点群データとの座標重複があるかを判定し、座標重複がない空域をドローンが飛行できる空域に設定する、
データ処理方法。
A data processing method using a data processing device,
The coordinate acquisition unit of the aforementioned data processing device acquires equipment information related to the transmission tower and power lines.
The coordinate acquisition unit takes in point cloud data obtained by three-dimensional measurement of the transmission tower and objects surrounding the transmission tower,
The coordinate acquisition unit identifies the transmission tower from the point cloud data based on the equipment information and acquires predetermined coordinates relating to the transmission tower.
The matching unit of the data processing device compares the equipment information with the point cloud data, and creates new equipment information according to the result of the comparison.
The airspace setting unit of the data processing device sets a three-dimensional airspace at a predetermined distance from the tower based on the new equipment information, and divides the airspace into multiple sub-airspaces.
The data processing device's duplicate determination unit determines, for each of the partial airspaces, whether there is a coordinate overlap between the airspace position coordinate data of the set airspace and the point cloud data, and sets the airspace without coordinate overlaps as an airspace where the drone can fly.
Data processing method.
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078849A (en) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日本電信電話株式会社 | Facility state detection method and device therefor |
| JP2017062724A (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Air route, air route calculation device, and air route calculation method |
| JP2017156179A (en) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 日本電信電話株式会社 | Facility state detecting method and device setting method |
| JP2018031693A (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 一般財団法人電力中央研究所 | Isolation evaluation method, isolation evaluation device and isolation evaluation program for aerial power transmission line, and method for displaying isolation evaluation data |
| JP2018146946A (en) | 2016-10-12 | 2018-09-20 | 株式会社ゼンリン | Control system and data structure of map data |
| JP2018156491A (en) | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Equipment inspection system |
| US20190011920A1 (en) | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Sharper Shape Oy | Method and system for generating flight plan of unmanned aerial vehicle for aerial inspection |
| JP2019161829A (en) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 日本電信電話株式会社 | Equipment state examination device, equipment state examination method and its program, and equipment state display method |
| JP2020147141A (en) | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 中国電力株式会社 | Information processing device, information processing system, and control method of information processing device |
| WO2021014557A1 (en) | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 日本電信電話株式会社 | Mesh structure facility detection device, mesh structure facility detection method, and program |
| JP2021047744A (en) | 2019-09-19 | 2021-03-25 | エアロセンス株式会社 | Information processing device, information processing method and information processing program |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3244939B2 (en) * | 1994-04-21 | 2002-01-07 | アルプス電気株式会社 | Patrol terminal device |
| KR102297624B1 (en) * | 2017-06-21 | 2021-09-06 | 한국전력공사 | Apparatus and method for setting up flight path of unmanned aerial vehicle for monitoring transmission structure |
-
2021
- 2021-10-04 JP JP2021163694A patent/JP7849577B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015078849A (en) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日本電信電話株式会社 | Facility state detection method and device therefor |
| JP2017062724A (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Air route, air route calculation device, and air route calculation method |
| JP2017156179A (en) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 日本電信電話株式会社 | Facility state detecting method and device setting method |
| JP2018031693A (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 一般財団法人電力中央研究所 | Isolation evaluation method, isolation evaluation device and isolation evaluation program for aerial power transmission line, and method for displaying isolation evaluation data |
| JP2018146946A (en) | 2016-10-12 | 2018-09-20 | 株式会社ゼンリン | Control system and data structure of map data |
| JP2018156491A (en) | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Equipment inspection system |
| US20190011920A1 (en) | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Sharper Shape Oy | Method and system for generating flight plan of unmanned aerial vehicle for aerial inspection |
| JP2019161829A (en) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 日本電信電話株式会社 | Equipment state examination device, equipment state examination method and its program, and equipment state display method |
| JP2020147141A (en) | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 中国電力株式会社 | Information processing device, information processing system, and control method of information processing device |
| WO2021014557A1 (en) | 2019-07-23 | 2021-01-28 | 日本電信電話株式会社 | Mesh structure facility detection device, mesh structure facility detection method, and program |
| JP2021047744A (en) | 2019-09-19 | 2021-03-25 | エアロセンス株式会社 | Information processing device, information processing method and information processing program |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 中屋 耕，ＳｆＭを用いた３次元モデルの送電線と樹木の離隔計測への適用性評価，平成２９年電気学会全国大会講演論文集 （第７分冊），2017年03月05日，p.184-185 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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