CN114690791A - 控制***、飞行器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在基于从传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的路径飞行时,仍能够使飞行器移动至安全性比短视程空域高的安全空域的控制***、飞行器及方法。本发明的控制***具备推定部(520),该推定部(520)基于飞行器检测出短视程空域的第1点的位置、判定为已进入短视程空域的第2点的位置、及在第1点获得的感测信息,推定短视程空域的大小。另外,控制***具备设定部(530),该设定部(530)基于所推定的短视程空域的大小、及在第1点获得的感测信息,来设定安全空域。进而,控制***具备控制部(540),该控制部(540)当基于从传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的路径飞行时,进行使飞行器移动至安全空域的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制***、飞行器及方法。
背景技术
以往,例如已知一种使飞行体在包含产生了雾的空域且视程比预定距离短的短视程空域飞行的飞行控制***(例如专利文献1)。该飞行控制***具备照射脉冲光的感应控制装置、及基于从侦测脉冲光的传感器输出的信息来侦测光到来的方向的到来方向侦测装置,使飞行体朝向侦测到的方向在有雾的短视程空域中飞行。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2018/008388号
发明内容
[发明要解决的问题]
但是,专利文献1的***在传感器未侦测到光的到来方向的情况下,无法使飞行体在短视程空域中飞行。因此,例如在基于从传感器输出的信息,判定为无法实现脉冲光所示的路径的飞行的情况下,有无法使飞行体移动至安全性比短视程空域高的安全空域的问题。
因此,本发明鉴于所述方面,目的在于提供一种即使基于从传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的路径飞行的情况下,仍能够使飞行器移动至安全性比短视程空域高的安全空域的控制***、飞行器及方法。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的,本发明的第1观点的控制***具备:
获取部,获取表示沿预定路径飞行的飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定部,基于所获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定部,基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制部,当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
[发明的效果]
根据本发明的控制***、飞行器及方法,即使在基于从传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的路径飞行的情况下,仍能够使飞行器移动至安全性比短视程空域高的安全空域。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的控制***的一构成例的***构成图。
图2是表示实施例的飞行器的一外观例的外观构成图。
图3是表示飞行器具备的控制装置的一构成例的硬件构成图。
图4是表示实施例的飞行器所执行的飞行处理的一例的前半部分的流程图。
图5是表示实施例的飞行器所执行的飞行处理的一例的后半部分的流程图。
图6是表示飞行器所执行的空域判定处理的一例的流程图。
图7是表示第1点、第2点及第3点的一例的图。
图8是表示控制***具备的控制装置的一构成例的硬件构成图。
图9是表示控制***具备的控制装置所执行的飞行控制处理的一例的流程图。
图10是表示控制***具备的控制装置所具有的功能的一例的功能框图。
图11是表示控制***具备的控制装置所存储的安全空域表格的一例的图。
图12是表示控制***具备的控制装置所存储的确认结果表格的一例的图。
图13是表示控制***具备的控制装置所存储的飞行位置相关表格的一例的图。
图14是表示控制***具备的控制装置所执行的大小推定处理的一例的流程图。
图15是表示控制***具备的控制装置所执行的安全空域设定处理的一例的流程图。
图16是表示控制***具备的控制装置所执行的能否继续飞行的判定处理的一例的流程图。
图17是表示实施例的控制***具备的控制装置所执行的空域移动控制处理的一例的流程图。
图18是表示终端装置的一构成例的硬件构成图。
图19是表示实施例的变化例7的控制***具备的控制装置所执行的空域移动控制处理的一例的流程图。
图20是表示实施例的变化例7的飞行器所执行的飞行处理的一例的前半部分的流程图。
图21是表示实施例的变化例7的飞行器所执行的飞行处理的一例的后半部分的流程图。
图22是表示实施例的变化例11的飞行器的一外观例的外观构成图。
图23是表示飞行器具备的闭锁状态的吊钩的一例的图。
图24是表示飞行器具备的解锁状态的吊钩的一例的图。
具体实施方式
<实施例>
以下,参照附图,对本发明的实施例进行说明。
本发明的实施例的控制***1具备:如图1所示的飞行器100及200,储存物品后飞行,以搬运物品;以及控制装置500,控制飞行器100及200的飞行。另外,控制***1具备终端装置900,该终端装置900由辅助者携带,该辅助者辅助控制装置500对飞行器100及200的飞行控制。
飞行器100例如为无人机等无人飞机,在要进行物品搬运的搬运业者的营业场所着陆。飞行器100具备控制飞行器100的姿态及飞行的如图2所示的长方体形状的控制装置190。
本实施例中,将控制装置190所具有的多个面中作为基准的面称为前表面,将与该前表面的法线方向平行且朝向控制装置190的外侧的方向称为飞行器100的前方向。另外,将控制装置190所具有的多个面中与前表面垂直的一个面称为上表面,将与该上表面的法线方向平行且朝向控制装置190的外侧的方向称为飞行器100的上方向。本实施例中,控制装置190控制飞行器100的姿态及飞行,以使其上表面与水平面平行,但不限于此。
飞行器100具备:螺旋桨臂101及102,从控制装置190的前表面朝右前方向及左前方向突出;以及螺旋桨臂103及104,从控制装置190的后表面朝左后方向及右后方向突出。进而,飞行器100具备:螺旋桨111至114,分别设置在螺旋桨臂101至104的前端;以及未图示的马达,按照控制装置190的控制来使螺旋桨111至114旋转。
飞行器100在控制装置190的下表面具备包围并保持物品的第1包围保持框121a、及第2包围保持框121b。飞行器100的第1包围保持框121a包围并保持将物品梱包的长方体形状的瓦楞纸板的一个侧面所具有的4条边,第2包围保持框121b包围并保持与由第1包围保持框121a包围并保持的面(以下,称为第1包围保持面)对向的侧面(以下,称为第2包围保持面)所具有的4条边。
另外,飞行器100在控制装置190的下表面具备导轨122a及122b,该导轨122a及122b沿物品的第1包围保持面及第2包围保持面的法线方向延伸设置。导轨122a及122b吊持第1包围保持框121a与第2包围保持框121b,且将第1包围保持框121a与第2包围保持框121b的移动方向设为延伸设置方向。
进而,飞行器100具备未图示的马达,该马达根据控制装置190的控制,使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b朝相互接近的方向移动,由此使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b包围并保持商品。该未图示的马达根据控制装置190的控制,使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b朝相互远离的方向移动,由此使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b释放所包围并保持的商品。
又进而,飞行器100在控制装置190的上表面搭载着第1传感器131,该第1传感器131用于推定产生了浓雾的空域位置。本实施例中,第1传感器131包含图像传感器131a及风向风速传感器131b,但不限于此。
本实施例中,产生了雾的空域包含漂浮着水滴的空间。另外,产生了浓雾的空域是产生了雾的空域,且是视程为“0”米以上且比预定的第1视程距离短的短视程空域。本实施例中,第1视程距离为“100”米,但不限于此,可以是比“100”米短的距离,也可为比“100”米长的距离。适宜的第1视程距离可由本领域技术人员通过实验来决定。
图像传感器131a输出通过对空间进行光学感测而获得的感测信息。本实施例中,所谓对空间进行光学感测,包含侦测通过该空间的光。
因此,图像传感器131a具备未图示的透镜及未图示的受光元件群,该受光元件群侦测通过空间后经透镜会聚的光,并输出与侦测到的光对应的电信号。另外,图像传感器131a具备未图示的图像产生电路,该图像产生电路基于从受光元件群输出的信号,产生表示通过拍摄获得的图像的图像信息,并将产生的图像信息作为感测信息输出。
本实施例中,受光元件群为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)传感器,但不限于此,也可为CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)传感器。
另外,本实施例中,由受光元件群构成的受光面的形状为包含正方形及长方形的方形。图像传感器131a以受光面与控制装置190的底面及上表面垂直的方式,且方形受光面的一边与控制装置190的底面及上表面平行的方式,设置在控制装置190的上表面。像这样设置图像传感器131a是因为,在飞行器100以水平面与控制装置190的底面及上表面平行的方式飞行期间,使图像传感器131a获得的图像的主扫描方向对应于水平方向,且使副扫描方向对应于铅直方向。
另外,图像传感器131a的透镜为广角透镜,该透镜的焦点距离被调整为预定视角以上的视角。另外,该透镜的光轴被调整为与控制装置190的前方向平行。
风向风速传感器131b感测风向及风速,并将表示所感测到的风向及风速的感测信息输出至控制装置190。本实施例中,所谓感测风向及风速,包含侦测风向及风速。
因此,风向风速传感器131b为超声波式三维传感器,侦测朝飞行器100的三维坐标系所具有的Xa轴方向吹刮的风的以飞行器100为基准的风速(以下,称为对飞行器速度)WVaax。另外,风向风速传感器131b侦测朝Ya轴方向吹刮的风的对飞行器速度WVaay、及朝Za轴方向吹刮的风的对飞行器速度WVaaz。接着,风向风速传感器131b产生风向风速信息,该风向风速信息是以所侦测到的对飞行器速度WVaax、WVaay及WVaaz作为要素的矢量,来表示所侦测到的风向及风速。之后,风向风速传感器131b将所产生的风向风速信息作为感测信息输出至控制装置190。
风向风速传感器131b例如具备压电陶瓷制的未图示的发送部Sx、Sy及Sz、以及接收部Rx、Ry及Rz、和未图示的气象测量电路,作为用来侦测对飞行器速度WVaax、WVaay及WVaaz的构成。发送部Sx、Sy及Sz基于从气象测量电路输出的信号,向空间发送超声波。接收部Rx、Ry及Rz接收在空间传播的超声波,并将接收到的超声波所对应的电信号输出至气象测量电路。
风向风速传感器131b的接收部Rx设置在如下位置,即,能够接收发送部Sx发送的超声波,与发送部Sx相隔预定的距离L,且从发送部Sx朝向接收部Rx的方向为飞行器100的三维坐标系的Xa轴的正方向。
气象测量电路具备计时电路,利用计时电路测量从将发送超声波的信号输出至发送部Sx的时刻至接收到该超声波的接收部Rx输出信号的时刻为止的时间Tx。接着,气象测量电路通过将发送部Sx距接收部Rx的距离L除以时间Tx,而算出超声波的测量速度Vx。之后,气象测量电路通过从测量速度Vx减去声速Vs,而算出朝Xa轴方向吹刮的风的以飞行器100为基准的对飞行器速度WVaax。
风向风速传感器131b的接收部Ry设置在如下位置,即,能够接收从发送部Sy发送的超声波,与发送部Sy相隔距离L,且从发送部Sy朝向接收部Ry的方向为Ya轴的正方向。气象测量电路基于从对发送部Sy输出信号的时刻至接收部Ry输出信号的时刻为止的时间Ty、发送部Sy距接收部Ry的距离L、及声速Vs,算出对飞行器速度WVaay。
风向风速传感器131b的接收部Rz设置在如下位置,即,能够接收从发送部Sz发送的超声波,与发送部Sz相隔距离L,且从发送部Sz朝向接收部Rz的方向为Za轴的正方向;气象测量电路算出对飞行器速度WVaaz。
本实施例中,飞行器100的三维坐标系的Xa轴与飞行器100的前方向平行,且以飞行器100的前方向为正方向。Ya轴与飞行器100的左方向平行,且以飞行器100的左方向为正方向,Za轴与飞行器100的铅直上方向平行,且以飞行器100的铅直上方向为正方向。另外,飞行器100的三维坐标系的原点为飞行器100的中心点,但不限于此。
飞行器100搭载着与第1传感器131不同的第2传感器132。第2传感器132用于判定能否在由控制装置500预先规定的物品的搬运路径内,继续沿通过短视程空域的部分路径(以下,称为短视程路径)飞行。本实施例中,第2传感器132包含高度传感器132a及LiDAR(Light Detection And Ranging,激光雷达)传感器132b,但不限于此。
高度传感器132a为TOF(Time Of Flight,飞行时间)传感器,通过照射激光来测量飞行器100的对地高度。高度传感器132a例如具备发光二极管即未图示的发光元件,且以发光元件照射光的照射方向为飞行器100的下方向的方式,设置在控制装置190的底面。本实施例中,飞行器100的下方向为控制装置190的底面的法线方向,且为朝向控制装置190的外侧的方向。另外,本实施例中,控制装置190控制飞行器100的姿态及飞行,以使控制装置190的底面与水平面平行,因此高度传感器132a朝铅直下方向照射激光。
高度传感器132a例如为CCD传感器或CMOS传感器,还具备接收所照射的激光的反射光并输出电信号的未图示的受光元件。另外,高度传感器132a由于照射激光,所以将电信号输出至发光元件,且具备通过接收反射光而被输入由受光元件输出的电信号的未图示的距离测量电路。距离测量电路具备未图示的计时电路,该计时电路测量从对发光元件输出电信号,到被从受光元件输入电信号为止的时间。距离测量电路基于经计时的时间,测量飞行器100距激光被反射的地平面的距离,作为飞行器100的对地高度。之后,高度传感器132a将表示所测量出的对地高度的高度信息输出至控制装置190。
LiDAR传感器132b是设置在控制装置190的前表面的LiDAR传感器、及设置在后表面的LiDAR传感器的总称。前表面的LiDAR传感器在以飞行器100的前方向为基准方位的情况下,朝与该基准方位所成的方位角为-90度到+90度,且与飞行器100的前方向所成的仰角为-90度到+90度的范围内所包含的多个方向照射激光。
因此,前表面的LiDAR传感器具备:未图示的旋转台,具有与飞行器100的前方向平行的旋转轴;未图示的马达,使旋转台旋转;以及未图示的控制电路,控制马达的驱动。在旋转台的前侧的面,设置着测定与物体的距离的未图示的测定单元。测定单元由支撑部件以能够摆动的方式设置在旋转台的前侧的面,该支撑部件轴支从测定单元的两侧面朝外侧突出的未图示的突出部。在旋转台的前侧的面,还设置着未图示的马达,该马达通过利用固定在轴上的齿轮,使测定单元的突出部上形成的齿轮旋转,而使测定单元摆动。
前表面的LiDAR传感器的测定单元具备具有与高度传感器132a的发光元件、受光元件及距离测量电路相同构成及功能的未图示的发光元件、受光元件及距离测量电路。测定单元照射激光的方向通过旋转台的旋转、测定单元的摆动,在与飞行器100的前方向所成的仰角为-90度到+90度的范围内变更,且在与基准方位所成的方位角为-90度到+90度的范围内变更。
前表面的LiDAR传感器的受光元件接收所照射的激光的反射光,前表面的LiDAR传感器的距离测量电路基于从激光的照射到反射光的受光为止的时间,测量与将激光反射的障碍物上的多个反射点相距的距离。本实施例中,障碍物例如包含树木、电线、电线杆、塔、房屋或大楼等可能妨碍到飞行器100的飞行的物体。
前表面的LiDAR传感器具备算出电路,该算出电路基于激光的照射方向及所测量出的距离,针对多个反射点算出飞行器100在三维坐标系中的坐标值。另外,前表面的LiDAR传感器具备输出电路,该输出电路将算出的表示障碍物上的多个反射点的坐标值的坐标信息输出至控制装置190。
飞行器100具备的后表面的LiDAR传感器的构成与前表面的LiDAR传感器的构成相同。后表面的LiDAR传感器在以飞行器100的后方向为基准方位的情况下,朝与该基准方位所成的方位角为-90度到+90度,且与飞行器100的后方向所成的仰角为-90度到+90度的范围内所包含的多个方向照射红外线的激光。另外,后表面的LiDAR传感器针对所照射的激光的多个反射点算出飞行器100在三维坐标系中的坐标值,将算出的障碍物上的多个反射点的坐标值输出至飞行器100的控制装置190。
另外,飞行器100具备支撑脚140,该支撑脚140从控制装置190的下表面朝下方向突出,支撑控制装置190。
飞行器100的控制装置190具备图3所示的作为硬件的CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器)191、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)192、ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)193a、闪存193b、数据通信电路194a、视频卡195a、显示装置195b、输入装置195c、位置传感器196、方位角传感器197a、姿态传感器197b、输入输出端口198及驱动电路199。本实施例中,飞行器100具备1个CPU191,但也可具备多个CPU。另外,飞行器100也可具备多个RAM及闪存。
飞行器100的CPU191通过执行ROM193a或闪存193b中保存的程序,而进行飞行器100的整体控制。RAM192在CPU191执行程序时,暂时存储作为处理对象的数据。
飞行器100的ROM193a及闪存193b存储着各种程序。另外,闪存193b还存储着用于执行程序的各种数据、或保存着数据的表格。飞行器100也可具备硬盘来代替闪存193b。
飞行器100的数据通信电路194a为NIC(Network Interface Card,网络接口卡),例如按照LTE(Long Term Evolution,长期演进)及5G(5th Generation,第五代)等通信标准,使用电波与连接在因特网IN的未图示的基站进行数据通信。以此方式,飞行器100的数据通信电路194a与连接在因特网IN的控制装置500进行数据通信。
飞行器100的视频卡195a基于从CPU191输出的数字信号对图像进行渲染,并且输出表示经渲染的图像的图像信号。显示装置195b为EL(Electroluminescence,电致发光)显示器,根据从视频卡195a输出的图像信号来显示图像。飞行器100也可具备PDP(PlasmaDisplay Panel,等离子显示器面板)或LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器),来代替EL显示器。输入装置195c为触摸板及按钮中的任一个以上,供输入与搬运业者的工作人员或物品的收货人的操作对应的信号。
飞行器100的位置传感器196具备GPS(Global Positioning System,全球定位***)电路。位置传感器196接收从GPS卫星发出的GPS信号,并基于所接收到的GPS信号测量表示飞行器100的位置的纬度、经度及GPS高度,并输出表示经测量出的纬度、经度及GPS高度的位置信息。作为TOF传感器的高度传感器132a以地平面为基准面,测量飞行器100的对地高度,与此相对,位置传感器196以近似地表形状的旋转椭球体的表面为基准面,测量飞行器100的GPS高度,在此点上,高度传感器132a与位置传感器196互不相同。
本实施例中,位置传感器196具备GPS电路,但不限于此。位置传感器196也可具备QZSS(Quasi-Zenith Satellite System,准天顶卫星***)电路,该QZSS电路接收从准天顶卫星发出的信号,基于接收到的信号来测量表示飞行器100的位置的纬度、经度及高度。
飞行器100的方位角传感器197a例如为磁传感器,从基准方位按逆时针方向测量飞行器100的前方向与基准方位所成的方位角θ,并将表示所测量出的方位角θ的方位角信息输出。本实施例中,基准方位为北,但不限于此,基准方位例如也可为包含南、东、西或东南的任意方位。
飞行器100的姿态传感器197b例如为陀螺仪,检测飞行器100的前方向与水平面所成的最小俯角φf、及飞行器100的右方向与水平面所成的最小俯角φr,并输出表示所检测出的俯角φf及φr的姿态信息。
飞行器100的输入输出端口198连接于图像传感器131a所连接的未图示的缆线、及风向风速传感器131b所连接的未图示的缆线。输入输出端口198将图像传感器131a及风向风速传感器131b输出的感测信息输入到CPU191。另外,输入输出端口198连接于高度传感器132a所连接的未图示的缆线、及LiDAR传感器132b所连接的未图示的缆线。输入输出端口198将高度传感器132a输出的高度信息、及LiDAR传感器132b输出的坐标信息输入到CPU191。
飞行器100的驱动电路199连接于未图示的缆线,该缆线分别连接于使螺旋桨111至114旋转的未图示的马达。驱动电路199根据CPU191输出的信号,驱动令螺旋桨111至114旋转的马达。另外,驱动电路199将表示已驱动的马达每单位时间的转数的信号输出至CPU191。
另外,飞行器100的驱动电路199连接于未图示的缆线,该缆线连接于使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b移动的未图示的马达。驱动电路199根据CPU191输出的信号,驱动令第1包围保持框121a与第2包围保持框121b移动的马达。
物品被搬入搬运业者的营业场所后,搬运业者的工作人员从贴附在物品上的凭单读取物品的搬运目的地的地址,并将物品储存在飞行器100或200上。本实施例中,工作人员例举将物品储存在飞行器100上的情况为具体例进行说明,但不限于此,工作人员也可将物品储存在飞行器200上。
工作人员将该物品配置在飞行器100的第1包围保持框121a与第2包围保持框121b之间,以将物品储存在飞行器100上。之后,工作人员对飞行器100的输入装置195c进行用来使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b包围并保持物品的操作。输入装置195c输出与该操作对应的信号后,CPU191将使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b朝相互靠近的方向移动的控制信号输出至驱动电路199,由此使飞行器100储存物品。
视认到物品已被储存在飞行器100上的工作人员对控制装置500进行用来输入识别飞行器100的机身ID(IDentification,标识符)“100”、及该物品的搬运目的地的地址的操作后,控制装置500决定从营业场所到达该搬运目的地的搬运路径。接着,控制装置500向飞行器100传送:飞行命令,包含表示已决定的搬运路径的路径信息,且命令飞行器100沿该搬运路径飞行;以及高度变更许可,允许变更高度,以便沿着搬运路径飞行。路径信息包含:以纬度、经度及GPS高度表示搬运路径所包含的多个到达点的位置的信息、及表示多个到达点的到达顺序的信息。
当飞行器100的数据通信电路194a接收到飞行命令时,飞行器100的CPU191按照飞行命令飞行,因此开始执行图4及图5所示的飞行处理。
开始执行飞行处理后,飞行器100的CPU191从数据通信电路194a获取飞行命令、及与该飞行命令一起传送的高度变更许可(步骤S01)。接着,CPU191从飞行命令中获取表示搬运路径的路径信息(步骤S02),并将路径信息保存在存储使飞行器100飞行的飞行路径的RAM192的预定区域。以此方式,CPU191将飞行路径设定为搬运路径。
之后,飞行器100的CPU191按照高度变更许可,将表示允许或限制高度变更的高度变更许可旗标的值初始化为表示允许高度变更的值“真(true)”(步骤S03)。
限制高度变更是为了抑制飞行器100离开飞行器100的飞行事先得到法令许可的飞行许可空域。即,是为了抑制飞行器100进入飞行器100的飞行被法令预先禁止的飞行禁止空域。本实施例中,飞行许可空域包含法令预先规定为对地高度范围为“30”米以上且小于“150”米的空域。另外,飞行禁止空域包含法令预先规定为对地高度范围小于“30”米、及“150”米以上的空域。但是,飞行许可空域及飞行禁止空域不限于此。
接着,飞行器100的CPU191产生用来使飞行器100起飞的控制信号,并将产生的控制信号输出至驱动电路199(步骤S04)。驱动电路199根据控制信号,驱动令螺旋桨111至114旋转的马达。像这样,使飞行器100从营业场所起飞。
接着,飞行器100的CPU191产生与执行飞行处理的线程不同的线程。之后,CPU191与飞行处理并行地开始执行图6所示的空域判定处理,该空域判定处理是以产生的线程,判定飞行器100飞行的空域是否为产生了浓雾的短视程空域(步骤S05)。因此,中断飞行处理的说明,先进行空域判定处理的说明。
开始执行空域判定处理后,飞行器100的CPU191将表示飞行器100飞行的空域为短视程空域,还是视程为预定的第1视程距离以上的非短视程空域的短视程旗标的值初始化为表示为非短视程空域的值“假(false)”(步骤S21)。
接着,飞行器100的CPU191获取从高度传感器132a输出的高度信息。另外,CPU191基于从驱动电路199输出的信号,获取表示螺旋桨111至114每单位时间的转数的转数信息。之后,CPU191例如从OS(Operating System,操作***)获取***时刻。接着,CPU191将表示***时刻的信息作为表示获取了高度信息及转数信息的时刻的时刻信息,与高度信息及转数信息建立关联地保存在闪存193b中(步骤S22)。
接着,飞行器100的CPU191获取从图像传感器131a输出的图像信息、及从风向风速传感器131b输出的风向风速信息作为感测信息(步骤S23)。另外,CPU191获取从位置传感器196输出的位置信息作为表示已获得感测信息的点的位置的信息。进而,CPU191例如从OS获取***时刻,并将表示已获取的***时刻的信息作为表示获取了感测信息及位置信息的时刻的时刻信息。
接着,飞行器100的CPU191获取从方位角传感器197a输出的方位角信息。接着,CPU191基于方位角信息所表示的方位角θ、及位置信息所表示的位置,算出将飞行器100的三维坐标系转换成世界坐标系的转换矩阵。
从姿态传感器197b输出的姿态信息未被用于转换矩阵的算出,这是因为在本实施例中,飞行器100以飞行器100的前后方向与水平面平行,且飞行器100的左右方向与水平面平行的方式飞行。但不限于此,也可将姿态信息用于转换矩阵的算出。
另外,本实施例中,世界坐标系的东经为“0”度,北纬为“0”度,且GPS高度以“0”米点为原点,具有以东为正方向的Xw轴、以作为基准方位的北为正方向的Yw轴、以铅直上方向为正方向的Zw轴,但不限于此。
之后,飞行器100的CPU191使用算出的转换矩阵,将风向风速信息所表示的速度且飞行器100在三维坐标系中的对飞行器速度WVaax、WVaay及WVaaz,转换为在世界坐标系中的对飞行器速度WVwax、WVway及WVwaz。
接着,飞行器100的CPU191算出飞行器100的对地速度,以单位时间休眠之后,再次从位置传感器196获取位置信息。接着,飞行器100的CPU191基于休眠前获取的位置信息、休眠后获取的位置信息、及单位时间,算出世界坐标系的Xw轴方向上的飞行器100的对地速度AVwgx、Yw轴方向上的对地速度AVwgy及Zw轴方向上的对地速度AVwgz。
接着,飞行器100的CPU191对世界坐标系中风的对飞行器速度WVwax、WVway及WVwaz,分别加上世界坐标系中飞行器100的对地速度AVwgx、AVwgy及AVwgz。由此,CPU191算出在飞行器100的位置处吹刮的风,在世界坐标系中的对地速度WVwgx、WVwgy及WVwgz。
之后,飞行器100的CPU191将休眠前获取的位置信息、在该位置信息所表示的位置处获得的感测信息、表示已进行感测的方向的感测方向信息、及表示已获取该感测信息的时刻的时刻信息建立对应,由此产生与飞行器100的飞行位置相关的飞行位置相关信息。
飞行位置相关信息中包含的感测信息包含:图像信息,在该时刻该位置通过图像传感器131a的拍摄获得;以及对地风向风速信息,以世界坐标系中的对地速度WVwgx、WVwgy及WVwgz表示在该时刻该位置吹刮的风的风向及风速。
另外,飞行位置相关信息中包含的感测方向信息是表示该时刻的图像传感器131a的拍摄方向的信息。图像传感器131a的光轴是以与飞行器100的前方向平行的方式调整,因此图像传感器131a的拍摄方向是以飞行器100的前方向与基准方位所成的方位角θ表示。因此,感测方向信息包含从方位角传感器197a输出的方位角信息。
感测方向信息不包含从姿态传感器197b输出的姿态信息,这是因为本实施例中,飞行器100以飞行器100的前后方向与水平面平行,且飞行器100的左右方向与水平面平行的方式飞行。但不限于此,感测方向信息也可还包含姿态信息。
产生飞行位置相关信息后,飞行器100的CPU191从闪存193b获取供识别飞行器100的机身ID“100”,以控制装置500为目标,将所获取的机身ID“100”、及飞行位置相关信息输出至数据通信电路194a(步骤S24)。之后,飞行器100的数据通信电路194a将机身ID“100”、及飞行位置相关信息传送给控制装置500。
接着,飞行器100的CPU191从闪存193b获取表示与浓雾短视程空域对应的像素的R值范围、G值范围及B值范围的信息。本实施例中,与浓雾短视程空域对应的像素为白色像素,因此该像素的R值范围、G值范围及B值范围分别被预先规定为“245”至“255”,但不限于此。与浓雾短视程空域对应的像素的R值范围、G值范围及B值范围的适宜范围可由本领域技术人员通过实验来决定。
之后,飞行器100的CPU191根据在步骤S23中获取的感测信息所表示的图像,尝试检测R值包含在已获取的信息所表示的R值范围中,G值包含在G值范围中,且B值包含在B值范围中的白色像素。此时,CPU191如果未检测出白色像素,则飞行器100并非浓雾短视程空域,判定为在非短视程空域中飞行(步骤S25;否(No))。
与此相对,飞行器100的CPU191如果检测出白色像素,则从闪存193b中读出表示预定的白色比率的信息。接着,CPU191算出白色像素数在感测信息所表示的图像的像素数中所占的比率,如果算出的比率小于预定的白色比率,则判定为飞行器100在非短视程空域中飞行(步骤S25;否)。
当判定为在非短视程空域中飞行时,飞行器100的CPU191判定短视程旗标的值是否为表示非短视程空域的值“假”(步骤S26)。此时,CPU191当判定短视程旗标的值为值“假”时(步骤S26;是(Yes)),判定继续在非短视程空域中飞行,不从短视程空域离开到非短视程空域。
之后,飞行器100的CPU191当在步骤S25的处理中检测出白色像素时,判定感测信息所表示的图像中是否存在白色像素比预定数量多且连续的白色图像区域。此时,CPU191当判定存在白色图像区域时,检测出该白色图像区域作为与浓雾短视程空域对应的短视程图像区域。接着,CPU191判定从处于飞行器100的前进方向的空域中检测出短视程空域(步骤S27;是),产生告知检测出短视程空域的检测报告。
之后,飞行器100的CPU191将步骤S23中在休眠前获取的位置信息,作为表示检测出短视程空域的如图7所示的点(以下,称为第1点)P1的第1位置信息,追加至检测报告中。接着,CPU191以控制装置500为目标,将包含第1位置信息的检测报告输出至数据通信电路194a后(步骤S28),从步骤S22起反复执行所述处理。
与此相对,在步骤S25的处理中,未检测出白色像素时或判定不存在白色图像区域时,判定未检测出短视程空域(步骤S27;否),飞行器100的CPU191从步骤S22起反复执行所述处理。
当在步骤S25中,白色像素数的比率为预定的白色比率以上时,飞行器100的CPU191判定飞行器100在浓雾短视程空域中飞行(步骤S25;是)。接着,CPU191判定短视程旗标的值是否为表示非短视程空域的值“假”(步骤S29)。此时,CPU191当判定短视程旗标的值为值“假”时(步骤S29;是),判定已从非短视程空域进入短视程空域,产生告知飞行器100已进入短视程空域的入域报告。
之后,飞行器100的CPU191将步骤S23中在休眠前获取的位置信息,作为表示经判定为已进入短视程空域的如图7所示的点(以下,称为第2点)P2的第2位置信息,追加至入域报告中。接着,CPU191以控制装置500为目标,将包含第2位置信息的入域报告输出至数据通信电路194a(步骤S30)。接着,CPU191将短视程旗标的值变更为表示短视程空域的“真”之后(步骤S31),从步骤S22起反复执行所述处理。
步骤S29中,判定为短视程旗标的值并非值“假”,而为“真”时(步骤S29;否),飞行器100的CPU191判定继续沿短视程空域飞行。接着,CPU191获取从LiDAR传感器132b输出的坐标信息(步骤S32)。未获取高度信息是因为已在步骤S22中获取。
接着,飞行器100的CPU191判定作为第2传感器132的高度传感器132a的高度信息是否满足关于高度传感器132a预先规定的异常条件(以下,称为高度传感器132a的异常条件)。
本实施例中,高度传感器132a的异常条件包含第1条件,即,在预定的时间内,螺旋桨111至114的每单位时间的转数为预定的第1转数以上,且高度信息所表示的对地高度仅变化小于预定高度的高度,或未发生变化。本实施例中,第1转数被预先设定为,比螺旋桨111至114产生的升力使储存着物品的飞行器100上升所需的转数的最小值大的值。但不限于此,第1转数的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
另外,本实施例中,高度传感器132a的异常条件包含第2条件,即,在预定的时间内,螺旋桨111至114的每单位时间的转数为预定的第2转数以下,且高度信息所表示的对地高度仅变化小于预定高度的高度,或未发生变化。本实施例中,第2转数被预先设定为,比螺旋桨111至114产生的升力维持储存着物品的飞行器100的高度所需的转数的最小值小的值。但不限于此,第2转数的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
进而,本实施例中,高度传感器132a的异常条件包含第3条件,即,在预定的时间内,螺旋桨111至114的每单位时间的转数多于第2转数且少于第1转数,高度信息所表示的对地高度在预定高度以上发生变化。
满足高度传感器132a的异常条件的高度信息是例如当漂浮在飞行器100与地平面之间的水滴将从高度传感器132a照射的激光反射的几率高于预定的第1几率时,从高度传感器132a输出。因此,在满足高度传感器132a的异常条件的情况下,高度信息所表示的对地高度与飞行器100的实际对地高度的差异比高度传感器132a的误差大。
此处,漂浮在短视程空域的水滴将激光反射的几率是例如短视程空域的视程越短,则越高。因此,满足高度传感器132a的异常条件的高度信息是例如当短视程空域的视程比第2视程距离短时输出,该第2视程距离被预先规定为比第1视程距离短。另外,短视程空域的视程是例如漂浮在短视程空域的水滴大小越大,则越短,且水滴数量越多,则越短。因此,满足高度传感器132a的异常条件的高度信息是例如当漂浮在短视程空域的水滴大小的平均值大于预定的第1大小时,或漂浮在短视程空域的水滴数量多于预定的第1数量时输出。
飞行器100的CPU191从OS获取***时刻,以判定是否满足高度传感器132a的异常条件。接着,CPU191从闪存193b获取多个与时刻信息建立对应的高度信息及转数信息,所述时刻信息表示处于所获取的***时刻之前,且比***时刻靠前预定时间的时刻之后的时刻。
之后,飞行器100的CPU191判定所获取的多个高度信息分别表示的对地高度、多个转数信息分别表示的螺旋桨111至114的每单位时间的转数是否满足第1条件、第2条件及第3条件中的任一个,或不满足其中任一个。此时,CPU191当判定满足第1条件、第2条件及第3条件中的任一个时,判定为满足高度传感器132a的异常条件。与此相对,飞行器100的CPU191当判定不满足第1条件、第2条件及第3条件中的任一个时,判定为不满足高度传感器132a的异常条件。
接着,飞行器100的CPU191判定作为第2传感器132的LiDAR传感器132b的坐标信息是否满足对LiDAR传感器132b预先规定的异常条件(以下,称为LiDAR传感器132b的异常条件)。
本实施例中,LiDAR传感器132b的异常条件是指如下条件:如果飞行器100未与坐标信息所表示的多个反射点的任一个以上接触,则在飞行器100无法从飞行器100的当前位置离开预定的最低移动距离的位置存在该多个反射点。即,是指如下条件:飞行器100被仅与飞行器100的当前位置相隔比最低移动距离短的距离的多个反射点包围。本实施例中,最低移动距离为“1”米,但不限于此,可长于“1”米,也可短于“1”米。另外,最低移动距离的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
满足LiDAR传感器132b的异常条件的坐标信息是例如当仅与飞行器100相隔比最低移动距离短的距离的水滴将从LiDAR传感器132b照射的激光反射的几率高于预定的第2几率时,从LiDAR传感器132b输出。由于水滴并非障碍物,所以在满足LiDAR传感器132b的异常条件的情况下,无法基于从LiDAR传感器132b输出的坐标信息检测障碍物。
满足LiDAR传感器132b的异常条件的坐标信息是例如当短视程空域的视程比第3视程距离短时输出,该第3视程距离预先规定为比第1视程距离短。另外,满足LiDAR传感器132b的异常条件的坐标信息是例如当漂浮在短视程空域的水滴大小的平均值大于预定的第2大小时,或漂浮在短视程空域的水滴数量多于预定的第2数量时输出。
飞行器100的CPU191为了判定是否满足LiDAR传感器132b的异常条件,例如算出从LiDAR传感器132b输出的坐标信息所表示的多个反射点与飞行器100的距离的平均值及分散值。接着,CPU191当算出的平均值为最低移动距离以下,且算出的分散值为预定的分散值的阈值以下时,判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件。做出这种判定是因为,在短视程空域中,水滴通常以相同的浓度漂浮着,所以如果与飞行器100仅相隔比最低移动距离短的距离的水滴将激光反射的几率高于第2几率,则反射点与飞行器100的距离的平均值为最低移动距离以下,且分散值为预定的阈值以下。此外,分散值的阈值的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
飞行器100的CPU191在判定为满足高度传感器132a的异常条件的第1情况、或判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况、或第1情况及第2情况下(步骤S33;是),产生告知满足异常条件的异常报告。
接着,飞行器100的CPU191在判定为满足高度传感器132a的异常条件,且判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件的情况下,将供识别高度传感器132a的传感器ID、及LiDAR传感器132b的传感器ID追加至异常报告中。与此相对,在判定为满足高度传感器132a的异常条件,但未判定满足LiDAR传感器132b的异常条件的情况下,CPU191将高度传感器132a的传感器ID追加至异常报告,但不追加LiDAR传感器132b的传感器ID。另外,与此相对,在CPU191未判定为满足高度传感器132a的异常条件,但判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件的情况下,将LiDAR传感器132b的传感器ID追加至异常报告,但不追加高度传感器132a的传感器ID。
之后,飞行器100的CPU191将步骤S23中获取的位置信息作为判定为满足异常条件且表示如图7所示的点(以下,称为第3点P3)的第3位置信息追加至异常报告中。接着,CPU191以控制装置500为目标,将包含传感器ID及第3位置信息的异常报告输出至数据通信电路194a后(步骤S34),从步骤S22起反复执行所述处理。
步骤S33中,飞行器100的CPU191在未判定为满足高度传感器132a的异常条件,且未判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件时(步骤S33;否),从步骤S22起反复执行所述处理。
步骤S25中,判定为在非短视程空域飞行后(步骤S25;否),飞行器100的CPU191判定短视程旗标的值并非表示非短视程空域的值“假”,而是表示短视程空域的值“真”时(步骤S26;否),判定为从短视程空域离开到非短视程空域。之后,CPU191以控制装置500为目标,将告知已从短视程空域离开的出域报告输出至数据通信电路194a(步骤S35)。接着,CPU191将短视程旗标的值变更为表示非短视程空域的值“假”后(步骤S36),从步骤S22起反复执行所述处理。以此方式,CPU191以与执行图4及图5的飞行处理的线程不同的线程,继续执行空域判定处理。
接着,重新开始已中断的飞行处理的说明。在图4的步骤S05中,开始并行执行空域判定处理后(步骤S05),飞行器100的CPU191从位置传感器196获取以纬度、经度及GPS高度表示飞行器100的位置的位置信息(步骤S06)。之后,飞行器100的CPU191基于路径信息,特定出在1个或多个未到达的到达点中到达顺序最早的通过点(以下,称为下一到达点)的纬度、经度及GPS高度。
接着,飞行器100的CPU191判定高度变更许可旗标的值是否为表示允许高度变更的值“真”(步骤S07)。此时,CPU191当判定高度变更许可旗标的值为值“真”时(步骤S07;是),基于飞行器100的纬度、经度及GPS高度、以及下一到达点的纬度、经度及GPS高度产生控制信号,视需要一边变更高度,一边进行缩小飞行器100距下一到达点的距离的飞行。之后,CPU191通过将产生的控制信号输出至驱动电路199(步骤S08),而视需要一边变更对地高度,一边使飞行器100沿飞行路径依次飞行。
另外,飞行器100的CPU191以使从高度传感器132a输出的高度信息成为表示飞行许可空域的对地高度范围中所包含的对地高度的信息的方式,产生用来使螺旋桨111至114的每单位时间的转数发生变化的控制信号。进而,飞行器100的CPU191基于从LiDAR传感器132b输出的坐标信息,产生用来避开障碍物飞行的控制信号。之后,CPU191将产生的控制信号输出至驱动电路199。
又进而,飞行器100的CPU191基于位置信息所表示的飞行器100的纬度、经度及GPS高度、以及下一到达点的纬度、经度及GPS高度,算出表示从飞行器100的位置朝下一到达点的方向的方程式。之后,飞行器100的CPU191基于算出的方程式,从基准方位按逆时针方向,算出从飞行器100朝下一到达点的方向与基准方位所成的方位角θ'。接着,飞行器100的CPU191产生用以使从方位角传感器197a输出的方位角信息所表示的方位角θ与算出的方位角θ'一致的控制信号。之后,CPU191通过将产生的控制信号输出至驱动电路199,而使飞行器100的前方向及图像传感器131a的拍摄方向与飞行器100的前进方向一致。
另外,飞行器100的CPU191产生用以使从姿态传感器197b输出的姿态信息所表示的俯角φf及φr为角度“0”度的控制信号,并将产生的控制信号输出至驱动电路199。由此,CPU191将飞行器100的控制装置190的上表面及底面维持为与水平面平行。
接着,飞行器100的CPU191基于是否存在未到达的到达点,判定飞行器100是否到达移动目的地即物品的搬运目的地(步骤S09)。此时,CPU191当因存在未到达的到达点,而判定飞行器100未到达移动目的地时(步骤S09;否),判定数据通信电路194a是否从控制装置500接收到路径变更命令(步骤S10)。
路径变更命令是命令将飞行器100飞行的飞行路径变更为路径变更命令中包含的路径信息所表示的代替路径的命令。本实施例中,路径变更命令是当飞行器100在短视程空域飞行期间,判定为满足第2传感器132的异常条件,且判定为无法继续沿短视程路径飞行时,或当辅助者视认到飞行器100的高度异常时,从控制装置500传送给飞行器100。
本实施例中,辅助者视认到的飞行器100的高度异常例如包含飞行器100在位于飞行许可空域上方的飞行禁止空域飞行,但不限于此。飞行器100的高度异常例如也可包含飞行器100在位于飞行许可空域下方的飞行禁止空域飞行。
飞行器100的CPU191尝试获取来自数据通信电路194a的路径变更命令,在未获取路径变更命令的情况下,判定为未接收到路径变更命令(步骤S10;否)。之后,CPU191为了继续进行飞行路径的飞行,从步骤S06起反复执行所述处理。
与此相对,飞行器100的CPU191在获取了来自数据通信电路194a的路径变更命令的情况下,判定为接收到路径变更命令(步骤S10;是)。接着,CPU191从路径变更命令中获取路径信息(步骤S11),将飞行路径变更为获取的路径信息所表示的代替路径RD。
之后,飞行器100的CPU191尝试获取高度变更许可及限制高度变更的高度变更限制。此时,CPU191在获取了高度变更许可,但未获取高度变更限制的情况下(步骤S12;是),将高度变更许可旗标的值变更为表示允许高度变更的值“真”(步骤S13)。之后,CPU191沿变更后的飞行路径,视需要一边变更高度一边飞行,因此从步骤S06起反复执行所述处理。
与此相对,飞行器100的CPU191在未获取高度变更许可,但获取了高度变更限制的情况下(步骤S12;否),将高度变更许可旗标的值变更为表示限制高度变更的值“假”(步骤S14)。之后,CPU191沿变更后的飞行路径,一边限制高度变更一边飞行,因此从步骤S06起反复执行所述处理。
当在步骤S07中,判定为高度变更许可旗标的值为表示限制高度变更的值“假”时(步骤S07;否),飞行器100的CPU191判定在图6的空域判定处理中更新的短视程旗标的值是否是表示为短视程空域的值“真”(步骤S15)。
此时,飞行器100的CPU191当判定短视程旗标的值并非值“真”,而是表示为非短视程空域的值“假”时(步骤S15;否),由于不再满足第2传感器132的异常条件,所以判定为无需限制高度变更。因此,CPU191将高度变更许可旗标的值变更为表示许可高度变更的值“真”(步骤S16)。之后,CPU191沿变更后的飞行路径,视需要一边变更高度一边飞行,因此从步骤S08起反复执行所述处理。
与此相对,飞行器100的CPU191当判定短视程旗标的值是表示为短视程空域的值“真”时(步骤S15;是),向驱动电路199输出控制信号,以一边维持螺旋桨111至114的每单位时间的转数使之不变更,一边使飞行器100沿飞行路径依次飞行(步骤S17)。维持螺旋桨111至114的每单位时间的转数是因为,只要地平面平坦,且通过维持转数而得以维持的飞行器100的升力与作用于飞行器100的重力平衡,就能维持飞行器100的对地高度。
此时,飞行器100的CPU191以与步骤S08的处理相同的方式,在将控制装置190的上表面及底面维持为与水平面平行的状态下,使飞行器100飞行。另外,CPU191在飞行器100的前方向与飞行器100的前进方向一致,且图像传感器131a的拍摄方向与飞行器100的前进方向一致的状态下,使飞行器100飞行。之后,CPU191从判定是否到达移动目的地的图5的步骤S09起反复执行所述处理。
步骤S09中,飞行器100的CPU191当因不存在未到达的到达点,而判定飞行器100到达移动目的地时(步骤S09;是),将用来使飞行器100着陆的控制信号输出至驱动电路199(步骤S18)。接着,飞行器100的CPU191以控制装置500为目标,将告知到达移动目的地的到达报告输出至数据通信电路194a(步骤S19),数据通信电路194a将到达报告传送给控制装置500。
接着,飞行器100的CPU191结束执行图6的空域判定处理的线程后(步骤S20),结束执行飞行处理。
搬运目的地的收货人对飞行器100的输入装置195c进行用来使飞行器100的第1包围保持框121a与第2包围保持框121b释放物品的操作。当输入装置195c输出与该操作对应的信号时,CPU191将使第1包围保持框121a与第2包围保持框121b朝相互远离的方向移动的控制信号输出至驱动电路199,由此使飞行器100释放物品。
收货人接收到被释放的物品时,对飞行器100的输入装置195c进行用来使飞行器100返回的操作。当输入装置195c输出与该操作对应的信号时,CPU191以控制装置500为目标,将告知已进行物品交付的交付报告输出至数据通信电路194a。
控制装置500从飞行器100接收到交付报告后,设定从搬运目的地到达营业场所的返回路径,将命令沿所设定的返回路径飞行的飞行命令传送给飞行器100。飞行器100接收到飞行命令后,执行图4及图5所示的飞行处理,以按照飞行命令返回至营业场所。
飞行器200的构成及功能与飞行器100的构成及功能相同。
控制装置500为服务器,设置在进行物品搬运的搬运业者的营业场所、或办公大楼。控制装置500具备作为硬件的如图8所示的CPU501、RAM502、ROM503a、硬盘503b、数据通信电路504a、视频卡505a、显示装置505b、输入装置505c、扬声器509a及麦克风509b。本实施例中,控制装置500具备1个CPU501,但也可具备多个CPU。另外,控制装置500也可具备多个RAM及闪存。
控制装置500具备的CPU501、RAM502、ROM503a、数据通信电路504a、视频卡505a及显示装置505b的构成及功能与图3所示的飞行器100具备的CPU191、RAM192、ROM193a、数据通信电路194a、视频卡195a及显示装置195b的构成及功能相同。
控制装置500的硬盘503b存储着各种程序、及用于执行各种程序的各种数据及保存有数据的表格。控制装置500也可具备闪存来代替硬盘503b。
控制装置500的数据通信电路504a的构成与飞行器100的数据通信电路194a的构成相同。控制装置500的数据通信电路504a的功能除与飞行器100及200、以及终端装置900进行数据通信这一方面以外,与飞行器100的数据通信电路194a的功能相同。
控制装置500的输入装置505c为键盘、鼠标、触摸板及按钮中的任一个以上,输入与搬运业者的工作人员的操作相应的信号。
控制装置500的扬声器509a根据CPU501输出的信号来输出声音,麦克风509b输入表示周围声音的信号。
当搬运业者的工作人员进行用于输入物品的搬运目的地的地址、及储存着物品的飞行器100的机身ID“100”的操作时,控制装置500的输入装置505c输出与该操作对应的信号。控制装置500的CPU501输出该信号后,执行图9所示的飞行控制处理,以使飞行器100飞行至搬运目的地。
由此,控制装置500的CPU501作为图10所示的获取部510发挥功能,获取表示检测出短视程空域的第1点P1的第1位置信息、及表示判定为已进入短视程空域的第2点P2的第2位置信息。另外,CPU501作为推定部520发挥功能,基于第1点P1的位置、第2点P2的位置、及通过飞行器100的第1传感器131在第1点P1进行感测而获得的感测信息,推定短视程空域的大小。
进而,CPU501作为设定部530发挥功能,基于所推定的短视程空域的大小、及在第1点P1获得的感测信息,设定安全性比短视程空域高的安全空域。另外,CPU501作为进行如下控制的控制部540发挥功能,即,当基于从搭载在飞行器100上的第2传感器132输出的信息,判定为无法继续沿短视程路径飞行时,使飞行器100移动至所设定的安全空域。
控制装置500的硬盘503b作为信息存储部590发挥功能,保存飞行控制处理中使用的信息。信息存储部590预先存储着图11所示的安全空域表格,该安全空域表格保存有与安全空域相关的信息。安全空域表格将表示对安全空域设定的优先顺序的信息、表示安全空域中包含的点的位置的示出纬度、经度及GPS高度的最小值及最大值的位置信息,以建立对应的方式予以保存。
另外,信息存储部590预先存储着如图12所示的确认结果表格,该确认结果表格保存有表示预定空域中的障碍物的确认结果的确认结果信息。确认结果表格保存有多个记录。另外,各记录中,将处于搬运业者进行物品搬运的地域上空的空域分割成1边为预定大小的多个立方空域而产生的表示多个立方空域的其中一个空域的位置的位置信息、与表示该多个立方空域的该其中一个空域中的障碍物的确认结果的确认结果信息,以建立对应的方式予以保存。
本实施例中,立方空域的位置信息是表示该立方空域中所包含的点的位置的示出纬度、经度及GPS高度的最小值及最大值的信息。另外,确认结果信息包含:存在确认信息,表示已确认立方空域中存在障碍物;不存在确认信息,表示已确认立方空域中不存在障碍物;以及未确认信息,表示未确认立方空域中存在还是不存在障碍物。
另外,本实施例中,确认结果表格中保存的确认结果信息是例如通过在上午2点等预定时刻,控制装置500的CPU501执行未图示的空域确认处理而更新的。但不限于此,确认结果信息例如也可按1小时等预定的时间间隔更新。
开始执行图9的飞行控制处理后,控制装置500的CPU501在执行最初的步骤即步骤S41的处理之前,产生2个与执行飞行控制处理的线程不同的线程。接着,CPU501按照产生的一线程,与飞行控制处理并行地执行未图示的信息保存处理。信息保存处理为如下处理,即,将在图6的步骤S24中输出的机身ID、及用该机身ID识别的飞行器100或200的飞行位置相关信息,保存在信息存储部590预先存储的如图13所示的飞行位置相关表格中。
另外,控制装置500的CPU501按照另一线程,执行用来与辅助者携带的终端装置900进行语音通信的未图示的语音通信处理。之后,CPU501在飞行控制处理即将结束之前,结束执行信息保存处理的线程、及执行语音通信处理的线程。
飞行位置相关表格中保存有1个或多个记录。1个或多个记录分别保存着飞行器100或200的机身ID“100”或“200”、及飞行器100或200的飞行位置相关信息。与飞行器100的机身ID“100”建立对应的飞行位置相关信息中包含时刻信息、位置信息、在该时刻信息所表示的时刻且在该位置信息所表示的位置获得的感测信息、及表示该时刻的图像传感器131a的感测方向的感测方向信息。另外,该飞行位置相关信息中包含的位置信息是以纬度、经度及GPS高度表示该时刻时的飞行器100的飞行位置的信息。进而,该飞行位置相关信息包含的感测信息包含对地风向风速信息,即,以世界坐标系所具有的Xw轴方向的对地速度、Yw轴方向的对地速度及Zw轴方向的对地速度表示在该时刻该位置吹刮的风的风向及风速。另外,该飞行位置相关信息包含的感测信息包含通过在该时刻该位置进行的拍摄,由图像传感器131a获得的图像信息。该飞行位置相关信息中包含的感测方向信息是表示该时刻的图像传感器131a的拍摄方向的信息。与机身ID“200”建立对应的飞行位置相关信息也包含相同信息。
开始执行未图示的信息保存处理后,控制装置500的获取部510在数据通信电路504a接收到机身ID及飞行位置相关信息之前执行休眠处理。接收到机身ID及飞行位置相关信息后,获取部510从数据通信电路504a获取这些信息,控制部540将保存有所获取的这些信息的记录追加至飞行位置相关表格中。之后,控制装置500从在接收到机身ID及飞行位置相关信息之前休眠的处理开始反复执行所述处理。
开始执行未图示的语音通信处理后,控制装置500的获取部510执行从数据通信电路504a获取从辅助者携带的终端装置900传送来的声音信息的处理。接着,控制部540基于获取的声音信息,将表示辅助者的声音的信号输出至扬声器509a。控制装置500的扬声器509a根据输出的信号输出声音,由操作控制装置500的工作人员确认输出的声音。
另外,控制装置500的获取部510基于从麦克风509b输出的信号,产生表示工作人员的声音的声音信息,并以终端装置900为目标,将产生的声音信息输出至数据通信电路504a。从控制装置500接收到声音信息的终端装置900基于声音信息输出声音,由携带终端装置900的辅助者确认输出的声音。
接着,控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中,特定出与飞行器100的机身ID“100”建立对应的1个或多个时刻信息中表示最迟的时刻的时刻信息。接着,获取部510获取与特定出的时刻信息建立对应的图像信息,控制部540将基于获取的图像信息产生的信号输出至视频卡505a。视频卡505a基于从控制部540输出的信号,输出图像信号,显示装置505b根据图像信号来显示图像。
工作人员当基于从扬声器509a输出的声音或显示装置505b上显示的图像,确认飞行器100的高度异常时,对控制装置500的输入装置505c进行用于使飞行器100的高度下降或上升的操作。
当控制装置500的输入装置505c输入与该操作对应的信号时,控制装置500的控制部540产生表示GPS高度比飞行器100的飞行位置的GPS高度低或高的代替路径的信息。接着,控制部540以飞行器100为目标,将包含表示产生的代替路径的信息且命令将飞行器100的飞行路径变更为该代替路径的路径变更命令及高度变更许可输出至数据通信电路504a。之后,控制装置500从获取声音信息的处理起反复执行所述处理。
飞行器100接收到路径变更命令后,按照路径变更命令将飞行路径变更为代替路径,自主地使高度下降或上升而沿代替路径飞行。
与此相对,工作人员当已确认飞行器100的飞行高度无异常时,不进行用来使高度变化的操作,因此,控制装置500不输出路径变更命令,而是从获取声音信息的处理起反复执行所述处理。因此,飞行器100自主地沿飞行路径继续飞行。
开始执行图9所示的飞行控制处理后,控制装置500的控制部540以终端装置900为目标,将请求传送表示终端装置900的位置的位置信息的请求输出至数据通信电路504a。控制装置500的数据通信电路504a将请求传送给终端装置900后,从终端装置900接收到位置信息时,控制装置500的获取部510从数据通信电路504a获取终端装置900的位置信息。接着,控制部540根据表示终端装置900的位置的位置信息,设定表示为辅助者所处的地点且飞行器100的飞行控制得到辅助的辅助点的参数(步骤S41)。
接着,控制装置500的获取部510基于输入装置505c根据工作人员的操作而输出的信号,获取表示物品的搬运目的地的地址的信息。之后,获取部510从信息存储部590获取表示纬度、经度及GPS高度的信息,该表示纬度、经度及GPS高度的信息与所获取的表示地址的信息预先建立对应地被存储。
接着,控制装置500的控制部540以飞行器100为目标,将请求传送表示飞行器100的位置的位置信息的请求输出至数据通信电路504a。控制装置500的数据通信电路504a将请求传送给飞行器100后,从飞行器100接收到位置信息时,控制装置500的获取部510从数据通信电路504a获取飞行器100的位置信息。
之后,控制装置500的控制部540例如从信息存储部590读出未图示的部分路径表格,该部分路径表格保存着与道路、河川及山林的上空等飞行器100能够飞行的部分路径相关的信息。部分路径表格中预先保存着多个记录,作为部分路径的边缘的起点节点的纬度、经度及GPS高度、该边缘的终点节点的纬度、经度及GPS高度、及表示该边缘的距离的信息建立对应地预先保存在各记录中。
接着,控制装置500的控制部540使用飞行器100的位置、多个边缘的起点节点及终点节点、搬运目的地的纬度、经度及GPS高度,执行例如戴克斯特拉算法等路径探索演算法。由此,控制部540通过组合部分路径,来决定从飞行器100的位置到达搬运目的地的最短整体路径。接着,控制部540将让飞行器100飞行的搬运路径设定为最短整体路径(步骤S42),以飞行器100为目标,将包含表示所设定的搬运路径的信息的飞行命令输出至数据通信电路504a(步骤S43)。
接着,控制装置500的获取部510判定是否从按照飞行命令飞行的飞行器100接收到告知检测出短视程空域的检测报告(步骤S44)。此时,获取部510尝试从数据通信电路504a获取检测报告,在未获取检测报告的情况下,判定为未接收到检测报告(步骤S44;否)。接着,获取部510判定是否从飞行器100接收到到达报告(步骤S45)。此时,获取部510尝试从数据通信电路504a获取到达报告,在未获取到达报告的情况下,判定为未接收到到达报告(步骤S45;否)。之后,控制装置500从步骤S44起反复执行所述处理。
步骤S44中,控制装置500的获取部510在从数据通信电路504a获取了检测报告的情况下,判定为接收到检测报告(步骤S44;是)。接着,获取部510从获取的检测报告,获取表示检测出短视程空域的第1点P1的第1位置信息(步骤S46)。
接着,控制装置500的获取部510判定是否接收到告知从飞行器100进入短视程空域的入域报告(步骤S47)。此时,获取部510尝试从数据通信电路504a获取入域报告,在未获取入域报告的情况下,判定为未接收到入域报告(步骤S47;否)。接着,控制装置500判定是否从飞行器100接收到到达报告(步骤S48)。此时,控制装置500当判定未接收到到达报告时(步骤S48;否),从步骤S47起反复执行所述处理。
步骤S47中,控制装置500的获取部510在从数据通信电路504a获取了入域报告的情况下,判定为接收到入域报告(步骤S47;是)。接着,获取部510从所获取的入域报告,获取表示判定飞行器100进入短视程空域的第2点P2的第2位置信息(步骤S49)。之后,控制装置500执行推定短视程空域的大小的如图14所示的大小推定处理(步骤S50)。
开始执行大小推定处理后,控制装置500的获取部510获取利用飞行器100所上搭载的第1传感器131在第1点P1获得的感测信息、及表示第1传感器131在第1点P1的感测方向的感测方向信息(步骤S61)。因此,获取部510在图13的飞行位置相关表格中,获取与在图9的步骤S46中获取的第1位置信息、及飞行器100的机身ID“100”建立对应的感测信息、及表示感测方向的感测方向信息。
接着,控制装置500的推定部520通过执行与图6的步骤S27相同的处理,而从已获取的感测信息所表示的图像中检测短视程图像区域。另外,推定部520检测该图像所包含的图像区域中,与短视程图像区域不同的区域,作为对应于非短视程空域的非短视程图像区域。进而,推定部520检测短视程图像区域与非短视程图像区域的交界处的图像区域,作为对应于短视程空域与非短视程空域的交界面的交界图像区域(步骤S62)。
接着,本实施例中,控制装置500的推定部520假设短视程空域的形状为长方体形状,短视程空域与非短视程空域的一交界面如图7所示,与图像传感器131a的拍摄方向垂直,但假定的短视程空域的形状不限于此。
之后,控制装置500的推定部520设定图像坐标系,该图像坐标系是以在第1点P1获得的图像信息所表示的图像的中心点为原点,具有将主扫描方向设为正方向的Xp轴、及将副扫描方向设为正方向的Yp轴。像这样设定图像坐标系后,拍摄对象点越是朝向飞行器100的前方向位于较被调整为与飞行器100的前方向平行的图像传感器131a的光轴靠右侧,与该拍摄对象点对应的像素的Xp坐标值越大。另外,拍摄对象点越是位于较图像传感器131a的光轴靠下侧,与该拍摄对象点对应的像素的Yp坐标值越大。
因此,控制装置500的推定部520检测交界图像区域所包含的像素中Xp坐标值最大的像素,作为在短视程空域与非视程空域的交界面上的多个点中,朝向飞行器100的前进方向位于最右侧的如图7所示的点(以下,称为右端点)PEr所对应的像素。同样,推定部520检测交界图像区域所包含的像素中,Xp坐标值最小的像素,作为交界面上的多个点中,朝向飞行器100的前进方向位于最左侧的如图7所示的点(以下,称为左端点)PEl所对应的像素。
同样,控制装置500的推定部520检测交界图像区域所包含的像素中,Yp坐标值最大的像素及Yp坐标值最小的像素,作为与交界面上的多个点中,朝向飞行器100的前进方向位于最下侧的未图示的点(以下,称为下端点)PEb、及位于最上侧的未图示的点(以下,称为上端点)PEt分别对应的像素。
之后,控制装置500的获取部510获取信息存储部590预先存储的表示图像传感器131a的焦点距离的信息、及表示图像传感器131a具备的受光元件的大小的信息。接着,推定部520基于图像传感器131a的焦点距离、图像传感器131a的受光元件的大小、与右端点PEr对应的像素的Xp坐标值及Yp坐标值、图像传感器131a在第1点P1的感测方向、及第1点P1的位置,算出通过第1点P1及右端点PEr的直线的使用世界坐标系的方程式。
之后,控制装置500的推定部520使用算出的方程式及感测方向信息,算出从第1点P1朝向右端点PEr的方向与感测方向即飞行器100的前方向所成的角度ψr。本实施例中,飞行器100一边使飞行器100的前方向与飞行器100的前进方向一致,一边沿飞行路径飞行。因此,角度ψr是飞行器100的前进方向与从第1点P1朝向右端点PEr的方向所成的角度。
控制装置500的推定部520通过执行相同的信息处理,算出飞行器100的前进方向与从第1点P1朝向左端点PEl的方向所成的角度ψl。另外,推定部520同样算出飞行器100的前进方向与从第1点P1朝向上端点PEt的方向所成的未图示的角度ψt、及飞行器100的前进方向与从第1点P1朝向下端点PEb的方向所成的未图示的角度ψb(步骤S63)。
之后,控制装置500的推定部520基于在图9的步骤S46中获取的第1位置信息、及在步骤S49中获取的第2位置信息,算出第1点P1距第2点P2的水平方向的距离(以下,称为水平距离)。第2点P2是被判定为飞行器100已进入短视程空域的点,因此,算出的第1点P1距第2点P2的水平距离为飞行器100在第2点P2飞行的第2时刻,从第1点P1到短视程空域的水平距离L2(步骤S64)。
接着,控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中,获取与图9的步骤S46中获取的第1位置信息、及飞行器100的机身ID“100”建立了对应的时刻信息,以特定出飞行器100在第1点P1飞行的第1时刻。同样,获取部510在飞行位置相关表格中,获取与步骤S49中获取的第2位置信息、及机身ID“100”建立了对应的时刻信息,以特定出飞行器100在第2点P2飞行的第2时刻。
接着,控制装置500的获取部510获取时刻信息及与该时刻信息建立对应的对地风向风速信息,该时刻信息表示飞行位置相关表格中与机身ID“100”建立对应的1个或多个时刻信息分别表示的1个或多个时刻中,早于第2时刻的时刻,且最接近第2时刻的时刻。由此,获取部510特定出第2时刻的前一时刻、及在第2时刻的前一时刻在飞行器100的位置吹刮的风的对地风向及对地风速。
之后,控制装置500的推定部520假定从第2时刻的前一时刻至第2时刻期间,在短视程空域中也一样吹刮着与在第2时刻的前一时刻在飞行器100的位置吹刮的风的风向及风速相同风向及风速的风。因此,本实施例中,推定部520推定从第2时刻的前一时刻至第2时刻期间的短视程空域的移动方向为与朝向从该风向吹刮的风的下风向(leeward)的方向相同的方向,且短视程空域的移动速度为与该风速相同的速度。
但不限于此,控制装置500的推定部520也可基于例如山、或丘陵、或山谷、或悬崖之类的短视程空域的下风向的地形、及该风向,推定从第2时刻的前一时刻至第2时刻期间的短视程空域的移动方向为与朝向从该风向吹刮的风的下风向的方向不同的方向。另外,控制装置500的推定部520也可推定从第2时刻的前一时刻至第2时刻期间的短视程空域的移动速度为比该风速慢预定的速度或慢预定的比率的速度。
因此,推定部520基于第2时刻时第1点P1距短视程空域的水平距离L2、及第2时刻的前一时刻的对地风向及对地风速,推定第2时刻的前一时刻时第1点P1距短视程空域的水平距离。
之后,控制装置500的推定部520当判定第2时刻的前一时刻为第1时刻时,特定出推定的水平距离为第1时刻时飞行器100距短视程空域的水平距离L1(步骤S65)。做出这种特定是因为,在第1时刻,飞行器100在第1点P1飞行。
与此相对,控制装置500的推定部520当判定第2时刻的前一时刻并非第1时刻时,关注第2时刻的前一时刻。之后,推定部520执行推定在所关注时刻的前一时刻时,第1点P1距短视程空域的水平距离的处理。接着,推定部520当判定所关注时刻的前一时刻为第1时刻时,特定出推定的水平距离为水平距离L1。
与此相对,控制装置500的推定部520当判定所关注时刻的前一时刻并非第1时刻时,关注所关注时刻的前一时刻。之后,推定部520从推定在所关注时刻的前一时刻时,第1点P1距短视程空域的水平距离的处理起反复执行所述处理。
特定出第1时刻时飞行器100距短视程空域的水平距离L1后,控制装置500的推定部520基于与右端点PEr及左端点PEl分别对应的2个像素的Xp坐标值,判定该2个像素是否位于隔着图像中心的位置,或者该2个像素是否都位于比图像中心靠右侧或左侧的位置。此时,推定部520当判定与右端点PEr及左端点PEl分别对应的2个像素位于隔着图像中心的位置,使用下述式(1)来推定短视程空域的水平方向的大小W。与此相对,控制装置500的推定部520当判定该2个像素都位于比图像中心靠右侧或左侧时,使用下述式(2)来推定短视程空域的水平方向的大小W。
水平方向的大小W=L1×tanψl+L1×tanψr…(1)
水平方向的大小W=|L1×tanψl-L1×tanψr|…(2)
其中,L1为第1时刻时飞行器100距短视程空域的水平距离,ψl是从第1点P1朝向左端点PEl的方向与飞行器100的前进方向所成的角度,且ψr是从第1点P1朝向右端点PEr的方向与飞行器100的前进方向所成的角度。
同样,控制装置500的推定部520基于飞行器100距短视程空域的水平距离L1、以及从第1点P1朝向上端点PEt的方向与飞行器100的前进方向所成的角度ψt、及从第1点P1朝向下端点PEb的方向与飞行器100的前进方向所成的角度ψb,推定短视程空域的铅直方向的大小(步骤S66)。
本实施例中,控制装置500的推定部520推定短视程空域的纵深方向的大小与水平方向的大小W相等,但不限于此,也可推定为大于或小于水平方向的大小W。之后,推定部520结束执行大小推定处理。
在图9的步骤S50中执行大小推定处理后,控制装置500的推定部520基于所推定的短视程空域的水平方向的大小及铅直方向的大小、以及第1点P1的位置,执行推定第1时刻的短视程空域的位置的位置推定处理(步骤S51)。本实施例中,短视程空域的形状被假定为长方体形状,因此短视程空域的位置是以短视程空域具有的8个顶点的纬度、经度及GPS高度表示,但不限于此。
此处,在与左端点PEl对应的像素位于比图像中心靠左的情况下,朝向第1时刻时的飞行器100的前进方向,短视程空域所具有的近前左下方的顶点位于比第1点P1的位置更靠左相当于水平距离L1×tanψl的位置。与此相对,在该像素位于比图像中心靠右的情况下,短视程空域的近前左下方的顶点位于比第1点P1的位置更靠右相当于水平距离L1×tanψl的位置。另外,在该像素位于比图像中心更靠下的情况下,短视程空域的近前左下方的顶点位于比第1点P1的位置更靠下相当于水平距离L1×tanψb的位置。与此相对,在该像素位于比图像中心更靠上的情况下,短视程空域的近前左下方的顶点位于比第1点P1的位置更靠上相当于水平距离L1×tanψb。
因此,控制装置500的推定部520基于第1点P1的纬度、经度及GPS高度、水平距离L1×tanψl及水平距离L1×tanψb,算出短视程空域具有的左下方近前的顶点的纬度、经度及GPS高度。同样,推定部520算出短视程空域具有的近前左上方的顶点、近前右上方的顶点、及近前右下方的顶点的纬度、经度及GPS高度。
另外,朝向第1时刻时的飞行器100的前进方向,短视程空域具有的深测左下方的顶点、深测左上方的顶点、深测右上方的顶点及深测右下方的顶点分别以与短视程空域的水平方向的大小W相等的距离,位于比近前左下方的顶点、近前左上方的顶点、近前右上方的顶点及近前右下方的顶点更靠深侧。因此,控制装置500的推定部520基于近前左下方的顶点、近前左上方的顶点、近前右上方的顶点、及近前右下方的顶点的纬度、经度及GPS高度、以及短视程空域的水平方向的大小W,分别算出深测左下方的顶点、深测左上方的顶点、深测右上方的顶点、及深测右下方的顶点的纬度、经度及GPS高度。
以此方式,推定第1时刻的短视程空域的位置时,控制装置500的推定部520在图13的飞行位置相关表格中,获取与表示第1时刻的时刻信息、及飞行器100的机身ID“100”建立对应的对地风向风速信息。由此,推定部520特定出在第1时刻在飞行器100的位置吹刮的风的对地风向及对地风速。
接着,控制装置500的推定部520获取时刻信息、及与该时刻信息建立对应的对地风向风速信息,所述时刻信息表示飞行位置相关表格中与机身ID“100”建立对应的1个或多个时刻信息各自所示的1个或多个时刻中,比第1时刻靠后且最接近第1时刻的时刻。由此,推定部520特定出第1时刻的后一时刻、及在第1时刻的后一时刻在飞行器100的位置吹刮的风的对地风向及对地风速。
之后,控制装置500的推定部520假定从第1时刻至第1时刻的后一时刻期间,在短视程空域中也一样吹刮着与在第1时刻在飞行器100的位置吹刮的风的风向及风速相同风向及风速的风。因此,本实施例中,推定部520推定从第1时刻至第1时刻的后一时刻期间的短视程空域的移动方向为与朝向从该风向吹刮的风的下风向的方向相同的方向,且短视程空域的移动速度为与该风速相同的速度。
但不限于此,控制装置500的推定部520也可基于短视程空域的下风向的地形与该风向,推定从第1时刻至第1时刻的后一时刻期间的短视程空域的移动方向为与朝向从该风向吹刮的风的下风向的方向不同的方向。另外,控制装置500的推定部520也可推定从第1时刻至第1时刻的后一时刻期间的短视程空域的移动速度为比该风速慢预定的速度或慢预定的比率的速度。
因此,控制装置500的推定部520基于所推定的第1时刻的短视程空域的位置、及第1时刻的对地风向及对地风速,推定第1时刻的后一时刻的短视程空域的位置。
之后,控制装置500的推定部520关注第1时刻的后一时刻,执行判定是否存在所关注时刻的后一时刻。此时,当判定不存在所关注时刻的后一时刻时,推定所关注时刻的短视程空域的位置为当前的短视程空域的位置。
与此相对,控制装置500的推定部520当判定存在所关注时刻的后一时刻时,推定该后一时刻的短视程空域的位置。之后,推定部520关注该后一时刻,从判定是否存在所关注时刻的后一时刻的处理起反复执行所述处理。
以此方式,推定当前的短视程空域的位置后,控制装置500执行基于当前的短视程空域的位置来设定安全空域的如图15所示的安全空域设定处理(步骤S52)。
开始执行安全空域设定处理后,控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中,获取与表示第1时刻的时刻信息、飞行器100的机身ID“100”建立对应的位置信息、感测信息中包含的图像信息及感测方向信息。由此,获取部510特定出在第1时刻由飞行器100的图像传感器131a进行拍摄的拍摄位置、图像传感器131a通过拍摄获得的图像、及图像传感器131a的拍摄方向。另外,获取部510在飞行位置相关表格中,获取与表示第1时刻的后一时刻或前一时刻的时刻信息及机身ID“100”建立对应的位置信息、图像信息及感测方向信息。
之后,控制装置500的设定部530针对这两个图像信息分别表示的两个图像,例如通过进行模板匹配来检测与障碍物对应的图像区域、及与人对应的图像区域。表示模拟障碍物的信息、及表示模拟人的信息只要由信息存储部590预先存储即可。
接着,控制装置500的获取部510从信息存储部590获取表示图像传感器131a的焦点距离的信息、及表示图像传感器131a具备的受光元件的大小的信息。之后,设定部530基于两个图像中与障碍物对应的图像区域的视差、与人对应的图像区域的视差、两个图像的拍摄位置及拍摄方向、焦点距离、受光元件的大小,检测障碍物及人的位置(步骤S71)。
之后,控制装置500的设定部530基于检测出的障碍物的位置、及短视程空域的推定位置来设定安全空域(步骤S72)。因此,设定部530将作为与当前的短视程空域不同空域的当前的非短视程空域分割为1边为预定大小的多个立方空域,特定出通过分割产生的多个非短视程空域的位置。本实施例中,预定大小为“1”米,但不限于此,可大于“1”米,也可小于“1”米。预定大小的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
之后,控制装置500的设定部530基于多个非短视程空域的位置、及障碍物的位置,在多个非短视程空域中,特定出存在障碍物的障碍空域,将特定出的障碍空域从多个非短视程空域中排除。
接着,控制装置500的设定部530将障碍空域经排除的多个非短视程空域中在第1时刻为短视程空域的空域,特定为无法基于在第1时刻获得的感测信息判定是否存在障碍物的无法判定空域。之后,设定部530从障碍空域经排除的多个非短视程空域中,排除无法判定空域。
接着,控制装置500的设定部530判定障碍空域及无法判定空域经排除的多个非短视程空域中不存在障碍物。之后,设定部530将障碍空域及无法判定空域经排除的多个非短视程空域设定为安全性比短视程空域高的安全空域。像这样设定安全空域是因为,障碍空域及无法判定空域经排除的多个非短视程空域与判定为存在障碍物的短视程空域相比,飞行器100接触到障碍物的可能性较低,飞行器100能够更安全地飞行。
之后,控制装置500的设定部530基于所检测出的人的位置,对多个安全空域设定优先顺序(步骤S73)。因此,设定部530执行关注多个安全空域中未关注的安全空域之一的处理。接着,设定部530对位于所关注的安全空域下方的人数进行计数,之后从关注未关注的安全空域之一的处理起反复执行所述处理,直到不再有未关注的安全空域为止。之后,设定部530对多个安全空域分别设定优先顺序,经计数的人数越少,优先顺序越高。像这样设定优先顺序是因为,人更少或无人的地域上空的空域相比人更多的地域上空的空域来说,更适合作为飞行器100飞行的空域。人更少或无人的地域上空的空域更合适是因为,例如在飞行器100因与障碍物接触或故障等而落下的情况下,或在紧急着陆的情况下,飞行器100与人接触的可能性更低或无接触的可能性。
之后,控制装置500的设定部530基于在图9的步骤S41中以预定的参数表示的辅助点的位置、及当前的短视程空域的位置,特定出与辅助点之间存在短视程空域的安全空域、及与辅助点之间不存在短视程空域的安全空域。当飞行器100在与辅助点之间存在短视程空域的安全空域飞行时,处于辅助点的辅助者无法视认飞行器100,因此无法将飞行器100的视认结果传达给操作控制装置500的工作人员,飞行控制未得到辅助。因此,设定部530判定所特定出的安全空域为不进行飞行控制辅助的无辅助空域。
因此,控制装置500的设定部530执行关注多个安全空域中未关注的安全空域之一的处理。接着,设定部530基于关注的安全空域的位置、及辅助点的位置,算出表示从辅助点的位置到达关注的安全空域的位置的线段的方程式。接着,设定部530基于算出的方程式、及短视程空域的位置,判定该线段是否一部分或全部包含在短视程空域中。此时,设定部530当判定该线段的一部分或全部包含在短视程空域中时,判定关注的安全空域为与辅助点之间存在短视程空域的无辅助空域。与此相对,设定部530当判定该线段全部不包含在短视程空域时,判定关注的安全空域为与辅助点之间不存在短视程空域的空域。之后,设定部530从关注未关注的安全空域之一的处理起反复执行所述处理,直到不再存在未关注的安全空域为止。
同样,控制装置500的设定部530基于与辅助点之间不存在短视程空域的安全空域的位置、辅助点的位置、及检测出的障碍物的位置,特定出与辅助点之间存在障碍物的安全空域、及与辅助点之间不存在短视程空域及障碍物的安全空域。接着,设定部530判定与辅助点之间存在障碍物的安全空域为无辅助空域,与辅助点之间不存在短视程空域及障碍物的安全空域为进行飞行控制的辅助的有辅助空域。
之后,控制装置500的设定部530当存在基于人的位置设定的优先顺序相同的多个安全空域时,在该多个安全空域中,以有辅助空域的优先顺序高于无辅助空域的优先顺序的方式,重新设定优先顺序(步骤S74)。
接着,控制装置500的控制部540将表示对安全空域设定的优先顺序的信息与表示安全空域中所包含的点的纬度、经度及GPS高度的最小值及最大值的位置信息建立对应地保存在图11的安全空域表格之后(步骤S75),结束执行安全空域设定处理。
在图9的步骤S52中,执行安全空域设定处理后,控制装置500的获取部510判定是否从飞行器100接收到告知满足异常条件的异常报告(步骤S53)。此时,获取部510尝试从数据通信电路504a获取异常报告,在获取了异常报告的情况下,判定为接收到异常报告(步骤S53;是)。接着,控制装置500执行图16所示的能否继续飞行的判定处理,判定能否使飞行器100继续沿短视程路径飞行(步骤S54)。
开始执行能否继续飞行的判定处理后,控制装置500的获取部510从报告中获取传感器ID,该传感器ID供识别输出了满足异常条件的信息的第2传感器132(步骤S81)。
接着,控制装置500的控制部540判定所获取的传感器ID中是否包含高度传感器132a的传感器ID。此时,控制部540当判定包含高度传感器132a的传感器ID时,判定从高度传感器132a输出的高度信息满足高度传感器132a的异常条件(步骤S82;是)。因此,控制部540判定高度信息所表示的对地高度与飞行器100的实际对地高度的差异比高度传感器132a的误差大。
接着,控制装置500的控制部540在无关于是否包含LiDAR传感器132b的传感器ID,而判定为无法继续沿通过短视程空域的短视程路径的飞行器100飞行后(步骤S83),结束执行继续飞行判定处理。
做出这种判定是因为,如果高度信息所表示的对地高度与实际对地高度的差异比误差更大,则飞行器100无法在根据法令规定了对地高度范围的飞行许可空域内继续沿短视程路径飞行。
步骤S82中,控制装置500的控制部540当判定不包含高度传感器132a的传感器ID时,判定不满足高度传感器132a的异常条件(步骤S82;否)。因此,控制部540判定从LiDAR传感器132b输出的坐标信息满足LiDAR传感器132b的异常条件。因此,控制部540判定为无法基于从LiDAR传感器132b输出的坐标信息来侦测障碍物。
接着,控制装置500的控制部540将在图9的步骤S51中推定了位置的当前的短视程空域分割为1边为预定大小的多个立方空域,特定出通过分割产生的多个短视程空域的位置。之后,控制部540基于路径信息所表示的多个到达点的位置、及多个短视程空域的位置,在多个短视程空域中,特定出飞行路径通过的1个或多个空域(以下,称为通过短视程空域)的位置(步骤S84)。
接着,控制装置500的获取部510在图12的确认结果表格中,获取与分别表示1个或多个通过短视程空域的位置的位置信息分别建立对应的1个或多个确认结果信息(步骤S85)。之后,控制装置500的控制部540判定1个或多个确认结果信息是否全部为表示已确认不存在障碍物的不存在确认信息(步骤S86)。此时,控制部540当判定所获取的1个或多个确认结果信息全部为不存在确认信息时(步骤S86;是),判定为即使无法基于从LiDAR传感器132b输出的坐标信息侦测障碍物,也能够使通过短视程空域的短视程路径的飞行器100的飞行继续(步骤S87),从而结束执行能否继续飞行的判定处理。
步骤S85中,控制装置500的控制部540在判定所获取的1个或多个确认结果信息的1个以上并非不存在信息的情况下(步骤S86;否),判定多个确认结果信息的1个以上为表示已确认存在障碍物的存在确认信息、或未确认存在还是不存在障碍物的未确认信息。接着,控制部540判定由于无法基于从LiDAR传感器132b输出的坐标信息侦测障碍物,所以判定为无法使通过已确认存在障碍物、或未确认存在还是不存在障碍物的空域的短视程路径的飞行继续(步骤S83)。之后,控制部540结束执行能否继续飞行的判定处理。
在能否继续飞行的判定处理中,当判定为能够继续沿短视程路径飞行时(图9的步骤S55;是),控制装置500从步骤S51起反复执行所述处理。与此相对,当判定为无法继续沿短视程路径飞行时(步骤S55;否),控制装置500执行使飞行器100移动至安全空域的如图17所示的空域移动控制处理(步骤S56)。
开始执行空域移动控制处理后,控制装置500的获取部510从异常报告中获取表示判定为满足异常条件的第3点P3的第3位置信息(步骤S91)。接着,获取部510从图11的安全空域表格中,获取多个信息:表示所获取的第3位置信息所表示的第3点P3的GPS高度以下的GPS高度的最小值、及第3点P3的GPS高度以上的GPS高度的最大值的安全空域的位置信息;以及表示与该位置信息建立对应的优先顺序的信息。由此,获取部510特定出飞行器100能够在限制了GPS高度变更的状态下移动的多个安全空域。
接着,控制装置500的控制部540从特定出的多个安全空域中,按照距第3点P3的距离由近及远的顺序,选择预定个数的安全空域。本实施例中,飞行器100的位置距安全空域的距离意味着飞行器100的位置与安全空域的中心点的距离,但不限于此。
之后,控制装置500的控制部540从所选择的多个安全空域中,基于优先顺序选择1个安全空域(步骤S92)。本实施例中,控制部540选择优先顺序最高的安全空域,但不限于此,可选择优先顺序第N(其中,N为2以上的自然数)高的安全空域,也可基于软件随机数选择1个安全空域。
接着,控制装置500的控制部540通过执行与图9的步骤S42相同的处理,设定从飞行器100的位置通过所选择的安全空域,到达移动目的地的代替路径(步骤S93)。接着,控制部540以飞行器100为目标,将包含表示代替路径的路径信息且命令将飞行路径变更为路径信息所表示的代替路径的路径变更命令、及在短视程空域飞行期间限制高度变更的高度变更限制输出至数据通信电路504a(步骤S94)。以此方式,控制部540不进行使飞行器100的高度变更的高度变更控制,而是进行使飞行器100移动至位于飞行器100的GPS高度的安全空域的第1控制。
进行这种第1控制是因为,在满足高度传感器132a的异常条件的情况下,对飞行器100进行高度变更控制时,相比不满足异常条件的情况,飞行器100从飞行许可空域离开并进入飞行禁止空域的可能性更高。
本实施例中,例举如下情况为具体例进行说明,即,图6的步骤S34中飞行器100输出异常报告后至图17的步骤S94中进行使飞行器100移动至安全空域的第1控制期间,飞行器100在短视程空域中继续飞行。因此,接收到路径变更命令及高度变更限制的飞行器100在将飞行路径变更为代替路径后,限制高度变更并沿代替路径飞行,直至判定为离开短视程空域为止。因此,飞行器100维持螺旋桨111至114的每单位时间的转数不变更,直至离开短视程空域为止。接着,判定离开短视程空域后,飞行器100因不再满足高度传感器132a的异常条件,所以判别为无须限制高度变更。之后,飞行器100视需要一边变更高度,一边按照代替路径通过安全空域飞行至移动目的地。
但不限于此,飞行器100也可在输出异常报告后执行第1控制期间,离开短视程空域。该情况下,接收到路径变更命令及高度变更限制的飞行器100在将飞行路径变更为代替路径后,判定为无须限制高度变更,视需要一边变更高度,一边按照代替路径通过安全空域飞行至移动目的地。
接着,控制装置500的控制部540通过执行与图16的步骤S82相同的处理,判定是否满足高度传感器132a的异常条件(步骤S95)。此时,当判定满足高度传感器132a的异常条件时(步骤S95;是),控制装置500的获取部510判定是否从按照路径变更命令沿代替路径飞行的飞行器100,接收到告知离开短视程空域的出域报告(步骤S96)。此时,获取部510执行尝试从数据通信电路504a获取出域报告的处理,在未获取出域报告的情况下,判定为未接收到出域报告(步骤S96;否)。之后,获取部510休眠预定时间后,反复执行步骤S96的处理。
与此相对,控制装置500的获取部510获取出域报告后,判定为接收到出域报告(步骤S96;是),结束执行空域移动控制处理。
步骤S95中,控制装置500的控制部540当判定为不满足高度传感器132a的异常条件时(步骤S95;否),判定为满足LiDAR传感器132b的异常条件。接着,获取部510通过执行与步骤S96相同的处理,判定是否接收到出域报告(步骤S97)。此时,获取部510当接收到出域报告时(步骤S97;是),结束执行空域移动控制处理。
与此相对,控制装置500的获取部510当判定未接收到出域报告时(步骤S97;否),在图13的飞行位置相关表格中保存的多个记录所分别保存的时刻信息中,获取与表示最迟时刻的时刻信息、飞行器100的机身ID“100”建立对应的位置信息(以下,称为最新的位置信息)(步骤S98)。
之后,控制装置500的控制部540算出在步骤S94中开始第1控制后,飞行器100移动的距离。因此,控制部540算出第3位置信息所表示的第3点P3距最新的位置信息所表示的飞行器100的位置的距离(步骤S99)。
接着,控制装置500的获取部510从信息存储部590获取表示预定的移动距离的信息。本实施例中,预定的移动距离为“100”米,但不限于此,可长于“100”米,也可短于“100”米。预定的移动距离的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
接着,控制装置500的控制部540判定算出的距离是否为预定的移动距离以上(步骤S100)。此时,控制部540当判定算出的距离小于预定的移动距离时(步骤S100;否),从步骤S97起反复执行所述处理。
与此相对,当判定算出的距离为预定的移动距离以上时(步骤S100;是),控制装置500的控制部540获取多个信息:表示比最新的位置信息所表示的飞行器100的GPS高度更高的GPS高度的最小值的安全空域的位置信息;以及表示与该位置信息建立对应的优先顺序的信息。由此,获取部510特定出多个位于飞行器100上方的安全空域。
接着,控制装置500的控制部540从特定出的多个安全空域中,按照距最新的位置信息所表示的飞行器100的位置的距离由近及远的顺序,选择预定个数的安全空域。之后,控制部540从所选择的多个安全空域中,基于优先顺序选择1个安全空域(步骤S101)。本实施例中,控制部540选择优先顺序最高的安全空域,但也可选择优先顺序第N(其中,N为2以上的自然数)高的安全空域,也可基于软件随机数选择1个安全空域。
接着,控制装置500的控制部540通过执行与步骤S93相同的处理,设定从飞行器100的位置通过所选择的飞行器100上方的安全空域,到达移动目的地的代替路径(步骤S102)。之后,控制部540以飞行器100为目标,将包含表示设定的代替路径的路径信息且命令将飞行路径变更为路径信息所表示的代替路径的路径变更命令、及许可高度变更的高度变更许可,输出至数据通信电路504a(步骤S103)。以此方式,控制部540进行使飞行器100的高度变更的高度变更控制,并且进行使飞行器100移动至位于飞行器100上方的安全空域的第2控制。
接收到步骤S103中输出的路径变更命令的飞行器100将飞行路径变更为代替路径后,在判定离开短视程空域之前,变更高度并沿代替路径飞行。因此,飞行器100将螺旋桨111至114的每单位时间的转数变更。
接着,控制装置500的获取部510通过执行与步骤S96相同的处理,判定是否接收到出域报告(步骤S104)。此时,获取部510当判定未接收到出域报告时(步骤S104;否),反复执行步骤S104的处理。与此相对,控制装置500的获取部510当判定接收到出域报告时(步骤S104;是),结束执行空域移动控制处理。
控制装置500在图9的步骤S56中执行空域移动控制处理后,从步骤S44起反复执行所述处理。
步骤S53中,控制装置500的获取部510当判定未接收到异常报告时(步骤S53;否),通过执行与图17的步骤S96相同的处理,判定是否接收到出域报告(步骤S57)。此时,获取部510当判定接收到出域报告时(步骤S57;是),从步骤S44起反复执行所述处理。
与此相对,控制装置500的获取部510当判定未接收到出域报告时(步骤S57;否),通过执行与步骤S45相同的处理,判定是否接收到到达报告(步骤S58)。此时,获取部510当判定未接收到到达报告时(步骤S58;否),从步骤S51起反复执行所述处理。
在步骤S45、S48或S58中,控制装置500的获取部510当判定接收到到达报告时(步骤S45、S48或S58;是),结束执行飞行控制处理。
本实施例中,说明了搬运业者的工作人员将物品储存在飞行器100,但不限于此,工作人员也可将物品储存在飞行器200。该情况下,工作人员只要对控制装置500的输入装置505c进行用来输入物品的搬运目的地的地址、飞行器200的机身ID“200”的操作即可。另外,控制装置500的CPU501只要通过根据从输入装置505c输出的信号,执行图9所示的飞行控制处理。使飞行器200飞行至搬运目的地即可。另外,该情况下,CPU501通过与飞行控制处理并行地执行未图示的信息保存处理,而将飞行器200的机身ID“200”、及飞行器200的飞行位置相关信息保存在图13的飞行位置相关表格中。
控制装置500的CPU501在预定时刻到来时,执行基于图13的飞行位置相关表格中保存的飞行位置相关信息,确认预定的立方空域中是否存在障碍物的未图示的空域确认处理。
开始执行未图示的空域确认处理后,控制装置500的获取部510执行判定图12的确认结果表格中保存的多个记录中,是否存在未关注的记录的处理。此时,获取部510当判定存在未关注的记录时,对未关注的记录之一予以关注。之后,获取部510获取表示所关注的记录(以下,称为关注记录)中保存的立方空域(以下,称为关注空域)的位置的位置信息。
之后,控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中保存的多个记录中,特定出保存有表示关注空域中包含的位置的位置信息的1个或多个记录。此时,如果未特定出记录,或仅特定出1个记录,则获取部510无在关注空域中获得的图像信息,或仅有1个该图像信息,因此判定为无法基于图像信息检测障碍物的位置。因此,获取部510判定为无法确认关注空域中是否存在障碍物。接着,获取部510将关注记录中保存的确认结果信息更新为表示在关注空域中未确认存在还是不存在障碍物的未确认信息。之后,获取部510从判定是否存在未关注的记录的处理起反复执行所述处理。
与此相对,当特定出n个记录时(其中,n为2以上的整数),控制装置500的获取部510获取特定出的n个记录所分别保存的图像信息。以此方式,获取部510获取在关注空域中包含的位置处,飞行器100或200获得的2个以上的图像信息。特定出2个以上的飞行器100或200的图像信息的原因在于,飞行器100的图像传感器131a的构成与飞行器200的未图示的图像传感器的构成彼此相同。即原因在于,只要特定出飞行器100的2个图像信息、飞行器200的2个图像信息、及飞行器100的1个图像信息、飞行器200的1个图像信息中的任一个,就能够基于特定出的图像信息分别表示的图像的视差,检测出障碍物的位置。但不限于此,可仅将飞行器100的图像信息特定出2个以上,也可仅将飞行器200的图像信息特定出2个以上。
接着,控制装置500的控制部540根据所获取的n个图像信息,产生n×(n-1)组彼此不同的两个图像信息的组合。之后,控制部540针对n×(n-1)组的各组合,尝试从两个图像信息分别表示的图像中检测与障碍物对应的图像区域。
此时,当基于n×(n-1)组中任一个以上的组合,检测与1个或多个障碍物分别对应的图像区域时,控制装置500的控制部540基于检测出的1个或多个图像区域各自的视差,通过执行与图15的步骤S71相同的处理,来检测1个或多个障碍物的位置。接着,控制装置500的控制部540判定检测出的1个或多个障碍物的位置是否包含在关注空域中。此时,控制部540当判定1个或多个障碍物中任一个以上的位置包含在关注空域中时,判定为在关注空域中已确认存在障碍物。之后,控制部540将关注记录中保存的确认结果信息更新为表示在关注空域中已确认存在障碍物的存在确认信息。之后,控制装置500从判定图12的确认结果表格中是否存在未关注的记录的处理起反复执行所述处理。
与此相对,在未从n×(n-1)组的任一个组合中检测出与障碍物对应的图像区域的情况下,或在判定1个或多个障碍物的位置完全不包含在关注空域中的情况下,控制装置500的控制部540判定在关注空域中已确认不存在障碍物。接着,控制部540将关注记录中保存的确认结果信息更新为表示在关注空域中已确认不存在障碍物的不存在确认信息。之后,控制装置500从判定是否存在未关注的记录的处理起反复执行所述处理。
之后,控制装置500的获取部510当判定图12的确认结果表格中不存在未关注的记录时,结束执行空域确认处理。
终端装置900为智能手机,具备如图18所示的作为硬件的CPU901、RAM902、ROM903a、闪存903b、数据通信电路904a、视频卡905a、显示装置905b、输入装置905c、位置传感器906、扬声器909a、及麦克风909b。本实施例中,终端装置900具备1个CPU901,但也可具备多个CPU。另外,终端装置900也可具备多个RAM及闪存。
终端装置900具备的CPU901、RAM902、ROM903a、闪存903b、数据通信电路904a、视频卡905a、显示装置905b、输入装置905c、及位置传感器906的构成及功能与图3所示的飞行器100具备的CPU191、RAM192、ROM193a、闪存193b、数据通信电路194a、视频卡195a、显示装置195b、输入装置195c、及位置传感器196的构成及功能相同。另外,终端装置900具备的扬声器909a及麦克风909b的构成及功能与图8所示的控制装置500具备的扬声器509a及麦克风509b的构成及功能相同。
携带终端装置900的辅助者对终端装置900的输入装置905c进行使之执行终端装置900的闪存903b预先存储的语音通信用应用程序的操作。之后,辅助者视认到飞行器100时,在预定时点或随机时点口述视认结果。
当终端装置900的输入装置905c输出与该操作对应的信号时,终端装置900的CPU901开始执行语音通信用应用程序。接着,CPU901基于从麦克风909b输出的信号,执行产生表示辅助者的声音的声音信息的处理,并将产生的声音信息以控制装置500为目标,输出至数据通信电路904a。之后,CPU901从数据通信电路904a获取自控制装置500传送来的声音信息,将表示基于获取的声音信息来操作控制装置500的工作人员的声音的信号输出至扬声器909a。之后,CPU901从产生声音信息的处理起反复执行所述处理。
根据所述构成,控制***1具备获取部510,该获取部510获取表示沿预定的飞行路径飞行的飞行器100检测出视程比预定的第1视程距离短的短视程空域的第1点P1的位置的位置信息、及表示判定为已进入短视程空域的第2点P2的位置的位置信息。另外,控制***1具备推定部520,该推定部520基于获取的位置信息所表示的第1点P1的位置、第2点P2的位置、及通过飞行器100上搭载的第1传感器131在第1点P1进行感测而获得的感测信息,来推定短视程空域的大小。进而,控制***1具备设定部530,该设定部530基于所推定的短视程空域的大小、及在第1点P1获得的感测信息,设定安全性比短视程空域高的安全空域。又进而,控制***1具备控制部540,该控制部540当基于从搭载在飞行器100上且与第1传感器131不同的第2传感器132输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的短视程路径飞行时,进行使飞行器100移动至所设定的安全空域的控制。因此,控制***1即使基于从第2传感器132输出的信息,判定为无法继续沿通过短视程空域的短视程路径飞行的情况下,仍能够使飞行器100移动至安全性比短视程空域高的安全空域。
另外,根据所述构成,第1传感器131包含输出图像信息的图像传感器131a,该图像信息表示通过光学感测空间而获得的图像。另外,感测信息包含图像传感器131a输出的图像信息。进而,飞行器100基于从图像传感器131a输出的感测信息来检测短视程空域,且基于从图像传感器131a输出的感测信息来判定飞行器100进入短视程空域。进而,推定部520基于成为检测短视程空域的基础的感测信息,特定出从检测出短视程空域的第1点P1,朝向短视程空域与不同于短视程空域的非短视程空域的交界的方向。又进而,推定部520基于检测出短视程空域的第1点P1的位置、及判定为已进入短视程空域的第2点P2的位置,推定在获得成为检测短视程空域的基础的感测信息的第1时刻,飞行器100距短视程空域的距离。另外,推定部520基于所推定的距离、及从第1点P1朝向短视程空域的交界的方向,推定短视程空域的大小。因此,控制***1例如会因短视程空域的颜色一样,而无法从与短视程空域对应的短视程图像区域中提取特征点;或因难以提取,而无法基于视差来推定短视程空域的大小;或即使难以推定,也能够精度良好地推定短视程空域的大小。
进而,根据所述构成,飞行器100上搭载的第1传感器131还包含风向风速传感器131b,该风向风速传感器131b感测风向及风速,且输出表示感测到的风向及风速的风向风速信息。另外,感测信息还包含风向风速传感器131b输出的风向风速信息。进而,推定部520基于从风向风速传感器131b输出的感测信息所表示的风向及风速,推定第1时刻时的飞行器100距短视程空域的水平距离L1,并基于所推定的该水平距离L1来推定短视程空域的大小。因此,即使在飞行器100检测出短视程空域后,短视程空域的位置因风而发生变化,控制***1也能精度良好地推定短视程空域的大小。
另外,根据所述构成,推定部520基于第1点P1的位置、及短视程空域经推定的大小,推定第1时刻的短视程空域的位置,并基于风向及风速,推定短视程空域的移动方向及移动速度,且基于所推定的移动方向及移动速度,推定第1时刻之后的短视程空域的位置。因此,即使短视程空域的位置因风而发生变化,控制***1也能推定变化后的短视程空域的位置。
进而,根据所述构成,飞行器100上搭载的第2传感器132还包含高度传感器132a,该高度传感器132a输出表示通过光学感测而获得的地平面距飞行器100的对地高度的信息。控制部540在从高度传感器132a输出的高度信息满足对高度传感器132a预先规定的异常条件的第1情况下,判定为无法继续沿短视程路径飞行,且进行使飞行器100移动至所设定的安全空域的控制。另外,根据所述构成,控制部540在从高度传感器132a输出的高度信息满足对高度传感器132a预先规定的异常条件的第1情况下,不进行使飞行器100的高度变更的高度变更控制,而是进行使飞行器100移动至位于飞行器100的高度的安全空域的第1控制。因此,控制***1能够抑制飞行器100从基于对地高度预先规定了范围的飞行许可空域离开而进入飞行禁止空域。
另外,根据所述构成,飞行器100上搭载的第2传感器132还包含输出坐标信息的LiDAR传感器132b,所述坐标信息表示通过对空间进行光学感测而获得的坐标值且可能会妨碍飞行器100的飞行的障碍物的坐标值。另外,获取部510在从LiDAR传感器132b输出的坐标信息满足对LiDAR传感器132b预先规定的异常条件的第2情况下,从信息存储部590的确认结果表格获取与表示飞行路径所通过的短视程空域的位置的位置信息建立对应的确认结果信息。确认结果表格中,预先建立对应地保存有表示预定的立方空域的位置的位置信息、及表示该立方空域中的障碍物的确认结果的确认结果信息。另外,确认结果信息包含:存在确认信息,表示已确认预定的立方空域中存在障碍物;不存在确认信息,表示已确认立方空域中不存在障碍物;以及未确认信息,表示未确认立方空域中存在还是不存在障碍物。控制部540在第2情况下,且所获取的确认结果信息为存在确认信息或未确认信息的情况下,判定为无法继续沿短视程路径飞行,而进行使飞行器100移动至所设定的安全空域的控制。因此,控制***1能够抑制飞行器100与障碍物接触。
进而,根据所述构成,控制部540在第2情况下,且所获取的确认结果信息为不存在确认信息的情况下,判定为能够继续沿短视程路径飞行,而进行使飞行器100继续沿短视程路径飞行的控制。因此,控制***1即使在满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,也能够一边抑制飞行器100与障碍物接触,一边使飞行器100继续沿短视程路径飞行。另外,在飞行器100搬运物品的情况下,控制***1能够提高物品的搬运效率。本实施例中,物品的搬运效率以单位时间飞行器100搬运的物品的个数表示,但不限于此,也可以单位飞行时间飞行器100搬运的物品的个数、或单位飞行距离飞行器100搬运的物品的个数表示。
另外,控制装置500的控制部540基于在飞行器100或200的飞行中获得的图像信息,确认预定的立方空域中是否存在障碍物,并基于确认结果,更新与该立方空域建立对应的确认结果信息。因此,只要是飞行器100曾飞行过的空域,则即使在满足飞行器100的LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,控制***1仍能一边抑制飞行器100与障碍物接触,一边使飞行器100继续沿短视程路径飞行。另外,即使是飞行器100未飞行过的空域,只要飞行器200曾飞行过,则在第2情况下,控制***1仍能一边抑制与障碍物接触,一边继续飞行。
根据所述构成,控制装置500的控制部540在从LiDAR传感器132b输出的坐标信息为满足对LiDAR传感器132b预先规定的异常条件的第2情况下,且判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,不进行高度变更控制,而是进行使飞行器100移动至位于飞行器100的高度的安全空域的第1控制。另外,控制部540当在飞行器100离开短视程空域之前,开始第1控制后飞行器100移动预定的移动距离时,进行高度变更控制,并进行使飞行器100移动至位于飞行器100上方的安全空域的第2控制。此处,令视程距离变短的雾通常在水平方向上比在铅直方向上出现的范围大。因此,控制***1通过使飞行器100移动至位于飞行器100上方的安全空域,与完全不进行高度变更控制地使飞行器100移动至安全空域的情况相比,能够以较短距离的移动使飞行器100移动至安全空域。
根据所述构成,控制装置500的设定部530基于从图像传感器131a输出的感测信息,检测可能会妨碍飞行器100的飞行的障碍物的位置,且基于检测出的障碍物的位置设定1个或多个非短视程空域作为安全空域。因此,控制***1能够抑制飞行器100与障碍物接触。
根据所述构成,控制装置500的设定部530基于从图像传感器131a输出的感测信息,检测人的位置,且基于检测出的人的位置,对1个或多个安全空域分别设定优先顺序。另外,控制部540进行如下控制,即,基于设定的优先顺序,使飞行器100移动至从1个或多个安全空域中选择的空域。因此,控制***1能够抑制飞行器100与人接触。
根据所述构成,控制装置500的获取部510获取表示预定的辅助点的位置的位置信息,设定部530对与获取的位置信息所表示的辅助点之间不存在短视程空域的安全空域,设定比与辅助点之间存在短视程空域的安全空域更高的优先顺序。因此,控制***1能够使飞行器100优先在能够从预定的辅助点视认的空域中移动。
<实施例的变化例1>
说明了实施例的控制装置500的控制部540在开始第1控制后飞行器100移动了预定的移动距离时,进行第2控制。但不限于此,本变化例的控制部540也可在开始第1控制后经过预定的时间时,进行第2控制。
因此,本变化例的控制装置500的控制部540当通过执行图17的步骤S94的处理,进行第1控制时,获取部510例如从OS获取***时刻,作为第1控制的开始时刻。接着,获取部510在执行了步骤S95的处理后(步骤S95),判定为未接收到出域报告时(步骤S97;否),再次获取***时刻。之后,控制部540通过从再次获取的***时刻减去第1控制的开始时刻,算出开始第1控制后的经过时间。
接着,控制装置500的获取部510从信息存储部590获取表示预定的时间的信息。变化例中,预定的时间为“10”分钟,但不限于此,可长于“10”分钟,也可短于“10”分钟。预定的时间的适宜的值可由本领域技术人员通过实验来决定。
接着,控制装置500的控制部540判定算出的经过时间是否为预定的时间以上。此时,控制部540当判定算出的经过时间小于预定的时间时,从步骤S97起反复执行所述处理。与此相对,控制装置500当判定算出的经过时间为预定的时间以上时,通过执行步骤S101至S104的处理来进行第2控制。
<实施例的变化例2>
说明了实施例的控制装置500的设定部530在图15的步骤S71中,基于从图像传感器131a输出的感测信息,检测人的位置,且在步骤S73中,基于检测出的人的位置,对多个安全空域分别设定优先顺序。
但不限于此,控制装置500的设定部530也可在步骤S71中,基于从图像传感器131a输出的感测信息,检测房屋的位置,且在步骤S73中,基于检测出的房屋的位置,对多个安全空域分别设定优先顺序。
另外,不限于此,控制装置500的设定部530也可在步骤S71中,基于感测信息来检测人的位置与房屋的位置,且在步骤S73中,基于人的位置与房屋的位置,对多个安全空域分别设定优先顺序。
<实施例的变化例3>
实施例中,说明了飞行器100检测产生了雾的短视程空域,但不限于此。本变化例的飞行器100例如检测漂浮着烧荒或山火所产生的烟雾的短视程空域。
本变化例的飞行器100的CPU191在图6的步骤S25中,尝试从感测信息所表示的图像中,基于像素值来检测灰色像素。与漂浮着烟雾的短视程空域对应的灰色像素的R值范围、G值范围及B值范围的适宜范围可由本领域技术人员通过实验来决定。
此时,检测出灰色像素后,飞行器100的CPU191算出灰色的像素数在感测信息所表示的图像的像素数中占据的比率,当算出的比率为预定的灰色比率以上时,判定飞行器100在短视程空域中飞行(步骤S25;是)。
与此相对,在未检测出灰色像素的情况下,或灰色像素数的比率小于预定的灰色比率的情况下,飞行器100的CPU191判定飞行器100不在短视程空域中飞行,而在非短视程空域中飞行(步骤S25;否)。
另外,步骤S27中,飞行器100的CPU191在检测出灰色像素的情况下,并且在感测信息所表示的图像中存在灰色像素比预定数量多且连续的灰色图像区域的情况下,将该灰色图像区域作为与漂浮着烟雾的短视程空域对应的短视程图像区域进行检测。接着,CPU191判定从处于飞行器100的前进方向的空域中检测出短视程空域(步骤S27;是)。与此相对,CPU191在未检测出灰色像素的情况下,或不存在灰色的图像区域的情况下,判定未检测出短视程空域(步骤S27;否)。
说明了本变化例的飞行器100例如检测漂浮着烧荒或山火所产生的灰色烟雾的短视程空域,但不限于此。飞行器100也可检测漂浮着黑色烟雾或煤烟的短视程空域。另外,飞行器100例如也可检测从工厂,或者从烟幕弹或烟幕装置排出的预先特定的颜色的烟雾的短视程空域。
另外,飞行器100也可通过从感测信息所表示的图像中,检测例如茶色像素,而检测产生了风尘或沙尘的短视程空域。进而,飞行器100例如也可检测漂浮着火山喷火所产生的灰色喷烟或火山灰的短视程空域。
另外,实施例中,说明了飞行器100检测产生了雾的短视程空域,但不限于此,也可检测产生了霭的短视程空域。另外,飞行器100也可检测产生降水的短视程空域,其中包含下雨、下雪、下霰、下冰雹或下雨夹雪的空域,或产生了幡状云的空域。进而,飞行器100也可检测产生了风卷雪的短视程空域。
进而,实施例中说明了产生雾的空域为漂浮着水滴的空间,但不限于此,也可为漂浮着冰滴的空间。
<实施例的变化例4>
实施例中,说明了飞行禁止空域是根据法令预先禁止飞行器100的飞行的空域,且是根据法令预先规定了对地高度范围的空域。另外,说明了飞行许可空域是根据法令预先许可了飞行器100的飞行的空域,且是根据法令预先规定了对地高度范围的空域。但不限于此。
飞行禁止空域也可为1个或多个搬运业者自主地预先禁止飞行器100的飞行的空域,且1个或多个搬运业者自主地预先规定了对地高度范围的空域。另外,飞行许可空域也可为与1个或多个搬运业者自主地规定的飞行禁止空域不同的空域。
<实施例的变化例5>
实施例中,说明了控制装置500在满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,且判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,进行第1控制。另外,说明了控制装置500在飞行器100离开短视程空域之前,开始第1控制后飞行器100移动预定的移动距离时,进行第2控制。但不限于此。
控制装置500在满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,且判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,如果不满足高度传感器132a的异常条件,则可不进行第1控制而进行第2控制。该情况下,第2控制也可为进行高度变更控制,使飞行器100移动至位于短视程路径上方的安全空域的控制。
<实施例的变化例6>
实施例中,说明了在满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,且判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下执行的第1控制是使飞行器100移动至位于飞行器100的高度安全空域的控制。
本变化例的第1控制是使飞行器100移动至位于飞行器100的高度安全空域的控制,此点与实施例相同,与实施例的不同点在于,使飞行器100通过基于在第1时刻获得的图像信息而判定为不存在障碍物的当前的短视程空域,移动至安全空域。
因此,控制装置500的设定部530在图17的步骤S93中,将当前的短视程空域分割成1边为预定大小的多个立方空域,特定出通过分割产生的多个短视程空域的位置。接着,设定部530基于在图9的步骤S51中推定的第1时刻的短视程空域的位置,在多个短视程空域中,将在第1时刻为短视程空域的空域特定为无法基于在第1时刻获得的图像信息来判定是否存在障碍物的无法判定空域。之后,设定部530从多个短视程空域中排除无法判定空域。
接着,控制装置500的设定部530通过执行与图15的步骤S71相同的处理,基于在第1时刻获得的图像信息来检测障碍物的位置。接着,设定部530基于检测出的障碍物的位置,针对无法判定空域经排除的多个短视程空域分别判定是否存在障碍物。之后,设定部530在无法判定空域经排除的多个短视程空域中,特定出被判定为存在障碍物的障碍空域。之后,设定部530从无法判定空域经排除的多个短视程空域中排除障碍空域,并将无法判定空域及障碍空域经排除的多个短视程空域特定为无障碍物的无障碍空域。接着,设定部530通过执行与图9的步骤S42相同的处理,设定从飞行器100的位置通过无障碍空域,进入步骤S92中选择的安全空域后到达移动目的地的代替路径(步骤S93)。
根据所述构成,在满足LiDAR传感器132b的异常条件的第2情况下,控制***1使飞行器100通过基于在第1时刻获得的图像信息而判定为不存在障碍物的当前的短视程空域,移动至安全空域。因此,即使满足将表示障碍物的坐标值的坐标信息输出的LiDAR传感器132b的异常条件,也能够在使飞行器100移动至安全空域期间,抑制飞行器100与障碍物接触。
说明了本变化例的第1控制为如下控制,即,使飞行器100通过基于在第1时刻获得的图像信息而判定为不存在障碍物的当前的短视程空域,移动至位于飞行器100的高度安全空域。本变化例的第2控制也可为如下控制,即,与第1控制同样,使飞行器100通过基于在第1时刻获得的图像信息而判定为不存在障碍物的当前的短视程空域,移动至位于飞行器100上方的安全空域。
<实施例的变化例7>
实施例中,说明了控制装置500的控制部540在判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,进行使飞行器100移动至安全空域的控制,但不限于此。
本变化例的控制装置500的控制部540在判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,且推定为在预定的前进限制时间内,飞行器100所处空间的视程恢复的情况下,进行限制飞行器100的前进及高度变更直至该空间的视程恢复为止的第3控制。与此相对,在推定为预定的前进限制时间内,飞行器100飞行的空间的视程未恢复的情况下,进行第1控制。
本变化例中,所谓空间的视程恢复,意味着该空间的视程成为预定的第1视程距离以上。另外,本变化例中,预定的前进限制时间为“10”分钟,但不限于此,可长于“10”分钟,也可短于“10”分钟。适宜的前进限制时间可由本领域技术人员通过实验来决定。
因此,控制装置500的控制部540当在图9的步骤S55中,判定为无法继续沿短视程路径飞行时(步骤S55;否),执行如图19所示的空域移动控制处理(步骤S56)。
开始执行图19的空域移动控制处理后,控制装置500的获取部510获取第3位置信息(步骤S91)。接着,获取部510获取表示信息存储部590预先存储的前进限制时间的信息。之后,控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中,获取与第3位置信息、及飞行器100的机身ID“100”建立对应的对地风向风速信息。接着,推定部520根据所获取的对地风向风速信息所表示的对地风向,假定以对地风向风速信息所表示的对地风速,在第3点P3持续吹刮风。基于该假定、及图9的步骤51中推定的当前的短视程空域的位置,推定部520推定包含飞行器100所处的第3点P3的空域在前进限制时间内,是否从短视程空域改变为非短视程空域,视程是否恢复(步骤S91a)。
此时,当推定为在前进限制时间内视程未恢复时(步骤S91a;否),控制装置500通过执行步骤S92至S94的处理(步骤S92至S94),进行使飞行器100移动至安全空域的第1控制。之后,控制装置500执行步骤S95至S104的处理后,结束执行空域移动控制处理。
与此相对,当推定为在前进限制时间内视程恢复时(步骤S91a;是),控制装置500的控制部540以飞行器100为目标,将限制沿飞行路径前进的前进限制输出至数据通信电路194a(步骤S91b)。另外,控制装置500的控制部540以飞行器100为目标,将限制高度变更的高度变更限制输出至数据通信电路194a。以此方式,控制装置500进行限制飞行器100的前进及高度变更直至飞行器100飞行的空间的视程恢复为止的第3控制。之后,控制装置500在执行步骤S104的处理后,结束执行空域移动控制处理。
输出高度变更限制的目的在于,通过飞行器100变更高度,来抑制飞行器100在飞行被禁止的飞行禁止空域飞行。
本变化例的飞行器100的CPU191执行如图20及图21所示的飞行处理。开始执行飞行处理后,飞行器100的CPU191执行步骤S01及S02的处理(步骤S01及S02)。之后,CPU191将高度变更许可旗标的值初始化为表示许可高度变更的值“真”。另外,CPU191将表示许可沿飞行路径前进,还是限制沿飞行路径前进的前进许可旗标的值初始化为表示许可前进的值“真”(步骤S03)。
之后,飞行器100的CPU191执行步骤S04至S10的处理(步骤S04至S10)。步骤S10中,CPU191当判定为未接收到路径变更命令时(步骤S10;否),判定数据通信电路194a是否从控制装置500接收到前进限制及高度变更限制(步骤S10a)。因此,CPU191尝试从数据通信电路194a获取前进限制及高度变更限制,在未获取前进限制及高度变更限制的情况下,判定为未接收到前进限制及高度变更限制(步骤S10a;否)。之后,CPU191使飞行器100沿飞行路径前进,因此从步骤S06起反复执行所述处理。
与此相对,飞行器100的CPU191当判定为接收到前进限制及高度变更限制时(步骤S10a;是),将前进许可旗标的值变更为表示飞行路径的前进受到限制的值“假”(步骤S10b)。接着,CPU191将高度变更许可旗标的值变更为表示高度变更受到限制的“假”(步骤S14)。之后,以限制位置及高度变更的方式使飞行器100飞行,因此从步骤S06起反复执行所述处理。
执行步骤S06及S07的处理后,飞行器100的CPU191当判定短视程旗标的值为表示非短视程空域的值“假”时(步骤S15;否),不再满足第2传感器132的异常条件,因此判定为无须限制高度变更及飞行路径的前进。因此,CPU191将高度变更许可旗标及前进许可旗标的值变更为值“真”(步骤S16)。之后,CPU191视需要一边变更高度一边沿飞行路径前进,因此从步骤S08起反复执行所述处理。
步骤S15中,飞行器100的CPU191当判定短视程旗标的值为表示短视程空域的值“真”时(步骤S15;是),判定前进许可旗标的值是否为表示许可前进的值“真”(步骤S15a)。此时,CPU191当判定前进许可旗标的值为值“真”时(步骤S15a;是),从步骤S17起执行所述处理,由此一边限制高度变更,一边使飞行器100沿飞行路径前进。
与此相对,CPU191当判定前进许可旗标的值并非值“真”,而是表示沿飞行路径的前进被限制的值“假”时(步骤S15a;否),将用来维持螺旋桨111至114的每单位时间的转数使之不变更的控制信号、及用来进行盘旋飞行、环绕飞行或回旋飞行的控制信号输出到驱动电路199。由此,飞行器100一边限制高度及位置的变更,一边继续飞行(步骤S17a)。之后,飞行器100的CPU191从步骤S09的处理起执行所述处理。
根据所述构成,控制装置500的控制部540在判定为无法继续沿短视程路径飞行的情况下,且推定为在预定的前进限制时间内,飞行器100飞行的空间的视程恢复的情况下,进行限制飞行器100前进直至该空间的视程恢复为止的第3控制。因此,控制***1能够一边抑制飞行器100到达移动目的地的到达时刻延迟,一边抑制飞行器100与障碍物接触。
另外,根据所述构成,控制装置500的控制部540限制飞行器100的高度变更,直至飞行器100飞行的空间的视程恢复为止。因此,控制***1能够抑制飞行器100进入飞行禁止空域。
说明了本变化例的第3控制是限制飞行器100的前进及高度变更,直至飞行器100飞行的空间的视程恢复为止的控制,但不限于此。第3控制也可为限制飞行器100的前进,但不限制高度变更,直至飞行器100飞行的空间的视程恢复为止。
<实施例的变化例8>
实施例的变化例7中,说明了控制装置500的推定部520基于对地风向风速信息所表示的对地风向及对地风速,推定飞行器100飞行的空域的视程是否在前进限制时间内恢复,但不限于此。本变化例的控制装置500的推定部520也可基于图像信息,推定飞行器100飞行的空域的视程是否在前进限制时间内恢复。
本变化例的控制装置500的获取部510在图13的飞行位置相关表格中,获取与飞行器100的机身ID“100”及第3位置信息建立对应的图像信息、以及表示作为在第3点P3获得该图像信息的时刻的第3时刻的时刻信息。
接着,控制装置500的获取部510获取时刻信息,该时刻信息表示飞行位置相关表格中保存的1个或多个时刻信息分别表示的1个或多个时刻中,早于第3时刻且最接近第3时刻的时刻。另外,获取部510获取与已获取的时刻信息、及飞行器100的机身ID“100”建立对应的图像信息。由此,获取部510特定出第3时刻的前一时刻、及在第3时刻的前一时刻时飞行器100获得的图像信息。
之后,控制装置500的推定部520通过执行与图6的步骤S25的处理相同的处理,算出在第3时刻的前一时刻获得的图像信息所表示的图像的像素数中白色像素数所占据的比率(以下,称为第3时刻的前一时刻的白色比率)。同样,推定部520算出在第3时刻获得的图像信息所表示的图像的像素数中白色像素数所占据的比率(以下,称为第3时刻的白色比率)。之后,推定部520通过从第3时刻的前一时刻的白色比率减去第3时刻的白色比率,算出从第3时刻的前一时刻到第3时刻为止减少的白色像素数在图像像素数中所占据的比率(以下为白色减少比率)。
接着,控制装置500的推定部520从闪存193b中读出表示预先规定的正值的白色减少比率的信息。之后,推定部520因算出的白色减少比率大于预先规定的白色减少比率,判定为因雾在预定的前进限制时间内散去,故包含第3点P3的空间的视程恢复。与此相对,推定部520当判定算出的白色减少比率为预定的白色减少比率以下时,判定在预定的前进限制时间内,包含第3点P3的空间的视程未恢复。
<实施例的变化例9>
实施例中,说明了障碍空域为存在障碍物的非短视程空域,但不限于此。障碍空域也可为存在障碍物的非短视程空域,且障碍物的体积在该非短视程空域的体积中所占据的比率大于预先规定的障碍比率的空间。障碍物的体积可由控制装置500的控制部540以与图15的步骤S71的处理相同的方式,基于在第1时刻时飞行器100获得的图像、及在第1时刻的后一时刻或前一时刻时飞行器100获得的图像的视差而算出。
另外,实施例中,说明了在未图示的空域确认处理中,控制装置500的控制部540基于在关注空域中包含的位置处获得的2个以上的图像的视差,检测1个或多个障碍物的位置,在检测出的1个或多个障碍物的1个以上的位置包含在关注空域中的情况下,判定在关注空域中已确认存在障碍物。另外,说明了控制部540在检测出的1个或多个障碍物的位置完全不包含在关注空域中的情况下,判定在关注空域中已确认不存在障碍物。但不限于此,控制部540也可基于该2个以上的图像的视差,算出1个或多个障碍物的体积。该情况下,控制部540也可在障碍物的体积在关注空域的体积中所占据的比率大于预先规定的障碍比率的情况下,判定在关注空域中已确认存在障碍物。另外,控制部540也可在障碍物的体积在关注空域的体积中所占据的比率为预先规定的障碍比率以下的情况下,判定在关注空域中已确认不存在障碍物。
进而,实施例中,说明了在未图示的空域确认处理中,控制装置500的控制部540基于在关注空域中包含的位置处,从飞行器100的图像传感器131a输出的2个以上的图像信息,检测1个或多个障碍物的位置,但不限于此。控制部540也可基于在关注空域中包含的位置处,从飞行器100的LiDAR传感器132b输出的坐标信息,检测1个或多个障碍物的位置。该情况下,飞行器100在图6的步骤S24中,将从LiDAR传感器132b输出的坐标信息与包含图像信息的飞行位置相关信息一起传送给控制装置500,控制装置500只要通过未图示的信息保存处理,将坐标信息与接收到的飞行位置相关信息一起保存到信息存储部590即可。
进而,实施例中,说明了在图15的步骤S71中,控制装置500的控制部540基于飞行器100在第1时刻获得的图像与飞行器100在第1时刻的后一时刻或前一时刻获得的图像的视差,检测障碍物的位置,但不限于此。只要是从第1时刻至第2时刻,飞行器100获得的两个图像的视差,则控制部540可基于任一图像视差来检测障碍物的位置。
<实施例的变化例10>
实施例中,说明了飞行器100为无人飞机,但不限于此,也可为无人飞行体。进而,实施例中,说明了飞行器100为通过螺旋桨111至114获得升力及推力的无人机,但不限于此。飞行器100也可具备机翼,通过机翼获得升力,也可具备充满了比重小于空气的气体的气囊,通过气囊获得升力。另外,飞行器100也可具备喷射引擎或火箭引擎,通过喷射引擎或火箭引擎获得推力。同样,飞行器200也可为无人飞行体,也可具备机翼,通过机翼获得升力,也可通过气囊获得升力,也可通过喷射引擎或火箭引擎获得推力。
<实施例的变化例11>
实施例中,说明了飞行器100具备:第1包围保持框121a及第2包围保持框121b,在控制装置190的下表面包围并保持物品,以储存并装载物品;以及导轨122a及122b,使第1包围保持框121a及第2包围保持框121b的移动方向为延伸设置方向;但不限于此。本变化例的飞行器100在控制装置190的下表面具备储存物品的如图22所示的储存库120,以储存并装载物品。
本变化例的飞行器100的储存库120具备未图示的箱体,该未图示的箱体具备未图示的1个底板、顶板及背板、以及2个侧板,被这些板封闭而形成前方敞开的空间。在箱体的开口部,设置着支承门的未图示的门框。门具备作为门闩的未图示的辅助锁,门框具备作为辅助锁的承座的未图示的撞击件。
门还具备未图示的马达,根据从该马达控制装置190输出的信号,使辅助锁***撞击件,由此将门闭锁。该马达根据从控制装置190输出的信号,将辅助锁从撞击件拔出,由此将门解锁。
控制装置190的驱动电路199连接在与门具备的未图示的马达连接封入缆线,根据CPU191输出的信号使马达驱动。由此,驱动电路199通过将辅助锁从撞击件拔出,或***撞击件,来进行门解锁或闭锁。
<实施例的变化例12>
实施例中,说明了飞行器100具备:第1包围保持框121a及第2包围保持框121b,包围并保持物品,以储存并装载物品;以及导轨122a及122b,使第1包围保持框121a及第2包围保持框121b的移动方向为延伸设置方向。但不限于此。本变化例的飞行器100具备用于吊持并装载物品的如图23所示的吊钩150来代替实施例中说明的第1包围保持框121a及第2包围保持框121b、以及导轨122a及122b。
吊钩150例如为钩环,例如具备作为U字形金属件的主体部151。主体部151具有彼此对向的端部151a及151b、以及与端部151a及151b对向一侧的弯曲或挠曲的冠部151c。主体部151的冠部151c以位于较端部151a及151b靠上侧的方式,例如通过固定金属件固定在飞行器100的控制装置190的下表面。
在主体部151的端部151a,例如形成有供作为棒状金属件的销152插通的未图示的贯通孔,在端部151b的表面且与该贯通孔对向的面,形成有用底部支承销152的前端的未图示的支承孔。
因此,在利用主体部151的支承孔,支承着插通在主体部151的贯通孔的销152的前端的状态(以下,称为闭锁状态)下,吊钩150的主体部151与销152形成环形状。此时,例如在作为环状金属件的环G插通有销152,只要将环G例如用绳子L与梱包材所梱包的物品A连结,吊钩150就能够吊持与环G连结的物品A。
在销152所具有的2个端部中,与由主体部151支承一侧为相反侧的端部例如与作为板状金属件或棒状金属件的连结部件153连结。连结部件153在与销152的连结点153a为相反侧的端部,与摆动部件154连结,该摆动部件154固定在马达155所具有的轴155a上。连结部件153以与销152的连结点153a为中心能够摆动地连结,且以与摆动部件154的连结点153b为中心能够摆动地连结。
摆动部件154例如为板状金属件或棒状金属件,在不同于与连结部件153的连结点153b的固定点,固定在马达155的轴155a上。马达155例如为步进马达,经由未图示的缆线,连接在控制装置190的驱动电路199,按照从驱动电路199输出的信号,使轴155a以预定的角度朝预定的方向(以下,称为解锁方向)旋转。由此,当使摆动部件154以与轴155a的固定点为中心,朝预定的方向摆动时,如图24所示,与连结部件153的连结点153b朝销152的拔出方向移动。由此,连结在连结部件153的销152朝拔出方向移动,因此销152的前端被从形成在主体部151的端部151b的支承孔拉离,向端部151a靠近。
本变化例中,销152朝拔出方向移动和主体部151的端部151a与端部151b的距离DB相等的距离,因此销152从形成在端部151a的贯通孔,朝拔出方向移动与支承孔的深度DH相等的距离,直至前端突出的位置为止。本变化例中,支承孔的深度DH被设计得充分小于连结在物品A的环G的拔出方向的宽度TR。因此,当销152朝拔出方向移动距离DB时,销152被从环G拔出。
像这样,在销152的前端从主体部151的支承孔离开的状态(以下,称为解锁状态)下,吊钩150的主体部151与销152未形成环形状。进而,主体部151的冠部151c以端部151a及151b位于较冠部151c靠下侧的方式,固定在飞行器100的控制装置190的下表面。因此,当吊钩150从闭锁状态成为解锁状态,销152被从环G拔出时,环G从U字形状的主体部151的开口,与物品A一起自由下落。
在飞行器100着陆的情况下,物品A自由下落的距离与通过从飞行器100具备的支撑脚140的铅直方向的长度减去经梱包的物品A的铅直方向的长度所获得的距离相等。因此,支撑脚140的长度被预先设计得比经梱包的物品A的铅直方向的长度,长出能够抑制自由下落引起的物品A破损的程度的长度。
此外,马达155通过使轴155a朝与解锁方向为相反方向的闭锁方向旋转从控制装置190输出的信号所示的角度,而使吊钩150的状态从解锁状态变更为闭锁状态。
本变化例中,说明了吊钩150为钩环,但不限于此。吊钩150只要能够供钩挂与物品A连结的环G,则可为任意者,例如可为铁环、或为环眼钩。另外,吊钩150的主体的形状不限于U字形状,例如也可为V字、C字、或S字、J字形状。进而,吊钩150的主体部151、销152、连结部件153及摆动部件154不限于金属件,例如也可为纤维強化塑料或木材。
另外,本变化例中,说明了使销152朝拔出方向及插通方向移动和主体部151的端部151a与端部151b的距离DB相等的距离,但不限于此,也可使销152朝拔出方向及插通方向移动比距离DB短或长的距离。
进而,本变化例中,说明了梱包材为瓦楞纸板,但不限于此,只要是能够将物品梱包的物体,则可为任意物体,也可为塑料袋或布袋。
<实施例的变化例13>
实施例中,说明了飞行器100及200为无人飞机。但是,飞行器100及200未必为无人,只要是除了通过控制装置500进行控制以外,能自主移动的物体,则也可载人。
<实施例的变化例14>
另外,实施例中,说明了终端装置900由辅助飞行器100的飞行控制的辅助者携带,但不限于此。终端装置900也可由观察飞行器100的观察者或监视飞行器100的监视者携带。
该情况下,也可为观察者或监视者口述飞行器100的观察结果或监视结果,终端装置900将表示口述的观察结果或监视结果的声音信息传送给控制装置500。也可为控制装置500基于接收到的声音信息,输出表示观察结果或监视结果的声音,搬运业者的工作人员对输出的声音进行确认。工作人员可在基于输出的声音,确认飞行器100的高度异常时,对控制装置500进行使飞行器100的高度变更的操作。
<实施例的变化例15>
实施例中,说明了辅助者视认飞行器100的高度异常,但不限于此。辅助者例如也可视认从飞行器100冒出烟之类的异常。
该情况下,也可为当基于控制装置500输出的辅助者的声音,确认飞行器100的异常时,工作人员对控制装置500的输入装置505c进行操作,以使飞行器100着陆到距飞行器100的位置最近,且未禁止飞行器100着陆的最近着陆场所。
另外,也可为当控制装置500的输入装置505c输入与该操作对应的信号时,控制装置500的控制部540以飞行器100为目标,将包含表示到达最近着陆场所的代替路径的信息且命令将飞行器100的飞行路径变更为该代替路径的路径变更命令及高度变更许可,输出至数据通信电路504a。
未禁止飞行器100着陆的场所例如包含道路、河滩或公园,但不限于此,可为与禁止着陆的场所不同的任一场所。未禁止飞行器100着陆的场所例如可包含辅助点,例如也可为山地、丘陵地、校园或允许飞行器100着陆的着陆区。
着陆区也可为集体住宅、办公大楼、酒店、商业设施或公共设施的入口、或独栋房屋的大门口。另外,着陆区也可为集体住宅、办公大楼、酒店、商业设施或公共设施的大厅。进而,着陆区也可为独栋房屋、集体住宅、办公大楼、酒店、商业设施或公共设施的庭院、屋顶、露台或停车场。
<实施例的变化例16>
实施例中,说明了风向风速传感器131b为超声波式传感器,但不限于此。风向风速传感器131b也可为风车型风速计和翼式风向计的组合。
<实施例的变化例17>
实施例中,说明了终端装置900为智能手机,但不限于此,也可为平板型个人计算机、或笔记本型个人计算机。
<实施例的变化例18>
实施例中,说明了控制装置500具备信息存储部590,但不限于此。本变化例的控制装置500不具备信息存储部590。本变化例的控制装置500例如经由因特网IN与未图示的信息存储装置连接,使用信息存储装置所存储的信息,执行图9所示的飞行控制处理、图14所示的大小推定处理、图15所示的安全空域设定处理、图16所示的能否继续飞行的判定处理、图17所示的空域移动控制处理、未图示的信息保存处理、语音通信处理、及空域确认处理,所述信息存储装置为NAS(Network Attached Storage,网络连接存储),且具有与信息存储部590的功能相同的功能。本变化例的控制***1可具备信息存储装置,也可不具备信息存储装置。
<实施例的变化例19>
实施例中,说明了飞行器100具备的CPU191执行图6所示的空域判定处理,但不限于此。也可通过控制装置500的CPU501执行空域判定处理,而进行短视程空域的检测、进入短视程空域的判定、及离开短视程空域的判定。
另外,不限于此,图6所示的空域判定处理、图9所示的飞行控制处理、图14所示的大小推定处理、图15所示的安全空域设定处理、图16所示的能否继续飞行的判定处理、图17所示的空域移动控制处理、及未图示的空域确认处理可利用飞行器100的CPU191、控制装置500的CPU501分散执行。
<实施例的变化例20>
实施例中,说明了控制***1具备控制装置500。另外,实施例中,说明了控制装置500的CPU501通过执行图9所示的飞行控制处理、图14所示的大小推定处理、图15所示的安全空域设定处理、图16所示的能否继续飞行的判定处理、图17所示的空域移动控制处理、及未图示的空域确认处理,而作为图10所示的获取部510、推定部520、设定部530、及控制部540发挥功能。另外,说明了控制装置500的硬盘503b作为信息存储部590发挥功能。
但是,不限于此,控制***1也可不具备控制装置500。该情况下,图9所示的飞行控制处理、图14所示的大小推定处理、图15所示的安全空域设定处理、图16所示的能否继续飞行的判定处理、图17所示的空域移动控制处理、及未图示的空域确认处理也可由飞行器100具备的控制装置190的CPU191执行。因此,飞行器100的CPU191也可作为相当于控制装置500的获取部510、推定部520、设定部530及控制部540的未图示的功能部发挥功能。另外,飞行器100的闪存193b也可作为相当于控制装置500的信息存储部590的未图示的功能部发挥功能。
另外,不限于此,控制***1也可具备控制装置500,且飞行器100的CPU191执行图9所示的飞行控制处理、图14所示的大小推定处理、图15所示的安全空域设定处理、图16所示的能否继续飞行的判定处理、及图17所示的空域移动控制处理。该情况下,控制装置500存储着用于图16的能否继续飞行的判定处理的图12的确认结果表格,飞行器100也可在图16的步骤S85中,从控制装置500接收确认结果信息。
因此,飞行器100的CPU191产生确认结果传送请求,请求传送包含分别表示1个或多个通过短视程空域的位置的位置信息,且请求传送1个或多个通过短视程空域的确认结果信息。之后,CPU191将产生的确认结果传送请求,以控制装置500为目标,输出至数据通信电路194a。
接着,当控制装置500的数据通信电路504a接收到确认结果传送请求时,控制装置500的获取部510从确认结果传送请求获取分别表示1个或多个通过短视程空域的位置的位置信息。接着,获取部510从图12的确认结果表格中,获取与已获取的1个或多个位置信息分别建立对应的1个或多个确认结果信息。之后,获取部510将所获取的1个或多个确认结果信息,以飞行器100为目标,输出至数据通信电路504a。
当飞行器100的数据通信电路194a从控制装置500接收到1个或多个确认结果信息时,飞行器100的CPU191从数据通信电路194a获取该1个或多个确认结果信息(步骤S85)。之后,CPU191从步骤S86的处理起继续执行能否继续飞行的判定处理。
本发明的实施例及实施例的变化例1至20可相互组合。
当然可作为具备用来实现实施例及实施例的变化例1至19的任一例的功能的构成的控制装置500、以及具备用来实现实施例的变化例20的功能的构成的控制装置190来提供,也可作为由多个装置构成的***,且***整体具备用来实现本发明的实施例及实施例的变化例1至20的任一例的功能的构成的***来提供。
可作为预先具备用来实现实施例及实施例的变化例1至19的任一例的功能的构成的控制装置500来提供。另外,也可通过程序应用,使现有控制装置作为实施例及实施例的变化例1至19的任一例的控制装置500发挥功能。即,控制现有控制装置的计算机(CPU等)执行用来实现实施例及实施例的变化例1至19的任一例所例示的控制装置500的各功能构成的程序,由此能够作为实施例及实施例的变化例1至19的任一例的控制装置500发挥功能。
可作为预先具备用来实现本发明的实施例的变化例20的功能的构成的控制装置190来提供。另外,也可通过程序应用,使现有控制装置作为实施例的变化例20的控制装置190发挥功能。即,控制现有控制装置的计算机(CPU等)执行用来实现所述实施例的变化例20所例示的控制装置190的各功能构成的程序,由此能够作为实施例的变化例20的控制装置190发挥功能。
这种程序的发布方法为任意方法,例如可存储在存储卡CD(Compact Disc,光盘)-ROM、或DVD(Digital Versatile Disc,数字多功能盘)-ROM等记录媒体中来发布,也可经由因特网等通信媒体来发布。
本发明的方法可使用实施例及实施例的变化例1至19的任一例的控制装置500、以及实施例的变化例20的控制装置190来实施。另外,本发明的方法可使用实施例及实施例的变化例1至20的任一例的控制***1来实施。
另外,本发明可不脱离本发明的广义精神及范围地实现多种实施方式及变化。另外,所述实施方式是用来说明本发明的,并不是限定本发明的范围。即,本发明的范围是由权利要求书表示,而不是由实施方式表示。并且,在权利要求书内及与之同等的发明的含义范围内实施的多种变化可视为处于本发明的范围内。
(付记)
(付记1)
一种控制***,其特征在于具备:
获取部,获取表示沿预定路径飞行的飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定部,基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定部,基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制部,当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
(付记2)
根据付记1所述的控制***,其特征在于:
所述第1传感器包含图像传感器,该图像传感器输出表示图像的信息,所述图像是通过对空间进行光学感测而获得,
所述感测信息包含所述图像传感器输出的所述信息,
所述飞行器,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测所述短视程空域,且
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,判定所述飞行器进入所述短视程空域,
所述推定部,
基于成为检测所述短视程空域的基础的所述感测信息,特定出从检测出所述短视程空域的所述第1点,朝向所述短视程空域与不同于所述短视程空域的非短视程空域的交界的方向,
基于检测出所述短视程空域的所述第1点的所述位置、及判定为向所述短视程空域的所述进入的所述第2点的所述位置,推定在获得成为检测所述短视程空域的所述基础的所述感测信息的时刻,所述飞行器距所述短视程空域的距离,
基于所推定的所述距离、及从所述第1点朝向所述短视程空域的所述交界的所述方向,推定所述短视程空域的所述大小。
(付记3)
根据付记2所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第1传感器还包含风向风速传感器,该风向风速传感器感测风向及风速,且输出表示感测到的所述风向及所述风速的信息;
所述感测信息还包含所述风向风速传感器输出的所述信息,
所述推定部进而基于从所述风向风速传感器输出的所述感测信息所表示的所述风向及所述风速,推定所述时刻时的所述飞行器距所述短视程空域的所述距离。
(付记4)
根据付记3所述的控制***,其特征在于:
所述推定部,
基于所述第1点的所述位置、及所述短视程空域的经推定的所述大小,推定所述时刻时的所述短视程空域的位置,
基于所述风向及所述风速,推定所述短视程空域的移动方向及移动速度,且
基于所推定的所述移动方向及所述移动速度,推定所述时刻之后的所述短视程空域的位置。
(付记5)
根据付记4所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第2传感器还包含高度传感器,该高度传感器输出以下信息,即,表示通过光学感测而获得的地平面距所述飞行器的高度的信息,
所述控制部在从所述高度传感器输出的所述信息满足对所述高度传感器预先规定的异常条件的第1情况下,判定为无法继续沿所述路径飞行,且进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的所述控制。
(付记6)
根据付记5所述的控制***,其特征在于:
所述控制部在从所述高度传感器输出的所述信息满足对所述高度传感器预先规定的所述异常条件的所述第1情况下,不进行使所述飞行器的高度变更的高度变更控制,而是进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器的高度的所述安全空域的第1控制。
(付记7)
根据付记6所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第2传感器还包含LiDAR(Light Detection AndRanging)传感器,该LiDAR传感器输出表示通过对空间进行光学感测而获得的坐标值、且可能会妨碍所述飞行器的飞行的障碍物的坐标值的信息,
所述控制部在所述第1情况、或从所述LiDAR传感器输出的所述信息满足对所述LiDAR传感器预先规定的异常条件的第2情况、或所述第1情况及所述第2情况下,判定无法继续沿所述路径飞行。
(付记8)
根据付记7所述的控制***,其特征在于:
所述获取部在从所述LiDAR传感器输出的表示所述障碍物的所述坐标值的所述信息满足对所述LiDAR传感器预先规定的所述异常条件的所述第2情况下,从将表示预定空域的信息与表示所述预定空域中的障碍物的确认结果的确认结果信息预先建立对应地存储的存储部,获取与表示所述路径通过的所述短视程空域的信息建立对应的所述确认结果信息,
所述确认结果信息包含:存在确认信息,表示已确认所述预定空域中存在障碍物;不存在确认信息,表示已确认所述预定空域中不存在障碍物;以及未确认信息,表示未确认所述预定空域中存在还是不存在障碍物;
所述控制部,
在所述第2情况下,且所获取的所述确认结果信息为所述存在确认信息或所述未确认信息的情况下,判定为无法继续沿所述路径飞行,而进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的所述控制,且
在所述第2情况下,且所获取的所述确认结果信息为所述不存在确认信息的情况下,判定为能够继续沿所述路径飞行,而进行使所述飞行器继续沿所述路径飞行的控制。
(付记9)
根据付记8所述的控制***,其特征在于:
所述控制部在所述第2情况下,且判定为无法继续沿所述路径飞行的情况下,
不进行所述高度变更控制,而是进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器的所述高度的所述安全空域的所述第1控制,且
当在所述飞行器离开所述短视程空域之前,开始所述第1控制后所述飞行器移动预定的移动距离时,或当经过预定的时间时,进行所述高度变更控制,并进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器上方的所述安全空域的第2控制。
(付记10)
根据付记2至9中任一项所述的控制***,其特征在于:
所述设定部,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测可能会妨碍所述飞行器的飞行的障碍物的位置,且
基于检测出的所述障碍物的所述位置,设定多个非短视程空域作为所述安全空域。
(付记11)
根据付记10所述的控制***,其特征在于:
所述设定部,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测人的位置及房屋的位置中的1个以上,且
基于检测出的所述人的所述位置及所述房屋的所述位置的1个以上,对所述多个安全空域分别设定优先顺序,
所述控制部基于设定的所述优先顺序,进行使所述飞行器从所述多个安全空域移动至所选择的空域的所述控制。
(付记12)
根据付记11所述的控制***,其特征在于:
所述获取部获取表示预先规定的点的位置的信息,
所述设定部对与所获取的所述信息所表示的所述点之间不存在所述短视程空域的所述安全空域,设定比与所述点之间存在所述短视程空域的所述安全空域高的所述优先顺序。
(付记13)
一种飞行器,其特征在于:沿预定路径飞行,且具备:
获取部,获取表示所述飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定部,基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定部,基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制部,当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
(付记14)
一种方法,其特征在于:其是沿预定路径飞行的飞行器、或控制所述飞行器的控制***所执行的方法,且包括:
获取步骤,所述飞行器或所述控制***获取表示所述飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定步骤,所述飞行器或所述控制***基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定步骤,所述飞行器或所述控制***基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制步骤,所述飞行器或所述控制***当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
[符号的说明]
1 控制***
100、200 飞行器
101至104 螺旋桨臂
111至114 螺旋桨
120 储存库
121a 第1包围保持框
121b 第2包围保持框
122a、122b 导轨
131 第1传感器
131a 图像传感器
131b 风向风速传感器
132 第2传感器
132a 高度传感器
132b LiDAR传感器
140 支撑脚
150 吊钩
151 主体部
151a、151b 端部
151c 冠部
152 销
153 连结部件
153a、153b 连接点
154 摆动部件
155 马达
155a 轴
190、500 控制装置
191、501、901 CPU
192、502、902 RAM
193a、503a、903a ROM
193b、903b 闪存
194a、504a、904a 数据通信电路
195a、505a、905a 视频卡
195b、505b、905b 显示装置
195c、505c、905c 输入装置
196、906 位置传感器
197a 方位角传感器
197b 姿态传感器
198 输入输出端口
199 驱动电路
503b 硬盘
509a、909a 扬声器
509b、909b 麦克风
510 获取部
520 推定部
530 设定部
540 控制部
590 信息存储部
900 终端装置
A 物品
AS 安全空域
AV1 第1时刻时的短视程空域
AV2 第2时刻时的短视程空域
DB 端部间的距离
DH 支承孔的深度
G 环
IN 因特网
L 绳子
L1 第1时刻时第1点距短视程空域的水平距离
L2 第2时刻时第1点距短视程空域的水平距离
P1 第1点
P2 第2点
P3 第3点
PEl 左端点
PEr 右端点
RD 代替路径
R 搬运路径
ψl 从第1点P1朝向左端点PEl的方向与感测方向所成的角度
ψr 从第1点P1朝向右端点PEr的方向与感测方向所成的角度。
Claims (14)
1.一种控制***,其特征在于具备:
获取部,获取表示沿预定路径飞行的飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定部,基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定部,基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制部,当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
2.根据权利要求1所述的控制***,其特征在于:
所述第1传感器包含图像传感器,该图像传感器输出表示图像的信息,所述图像是通过对空间进行光学感测而获得,
所述感测信息包含所述图像传感器输出的所述信息,
所述飞行器,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测所述短视程空域,且
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,判定所述飞行器进入所述短视程空域,
所述推定部,
基于成为检测所述短视程空域的基础的所述感测信息,特定出从检测出所述短视程空域的所述第1点,朝向所述短视程空域与不同于所述短视程空域的非短视程空域的交界的方向,
基于检测出所述短视程空域的所述第1点的所述位置、及判定为向所述短视程空域的所述进入的所述第2点的所述位置,推定在获得成为检测所述短视程空域的所述基础的所述感测信息的时刻,所述飞行器距所述短视程空域的距离,
基于所推定的所述距离、及从所述第1点朝向所述短视程空域的所述交界的所述方向,推定所述短视程空域的所述大小。
3.根据权利要求2所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第1传感器还包含风向风速传感器,该风向风速传感器感测风向及风速,且输出表示感测到的所述风向及所述风速的信息;
所述感测信息还包含所述风向风速传感器输出的所述信息,
所述推定部进而基于从所述风向风速传感器输出的所述感测信息所表示的所述风向及所述风速,推定所述时刻时的所述飞行器距所述短视程空域的所述距离。
4.根据权利要求3所述的控制***,其特征在于:
所述推定部,
基于所述第1点的所述位置、及所述短视程空域的经推定的所述大小,推定所述时刻时的所述短视程空域的位置,
基于所述风向及所述风速,推定所述短视程空域的移动方向及移动速度,且
基于所推定的所述移动方向及所述移动速度,推定所述时刻之后的所述短视程空域的位置。
5.根据权利要求4所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第2传感器还包含高度传感器,该高度传感器输出以下信息,即,表示通过光学感测而获得的地平面距所述飞行器的高度的信息,
所述控制部在从所述高度传感器输出的所述信息满足对所述高度传感器预先规定的异常条件的第1情况下,判定为无法继续沿所述路径飞行,且进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的所述控制。
6.根据权利要求5所述的控制***,其特征在于:
所述控制部在从所述高度传感器输出的所述信息满足对所述高度传感器预先规定的所述异常条件的所述第1情况下,不进行使所述飞行器的高度变更的高度变更控制,而是进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器的高度的所述安全空域的第1控制。
7.根据权利要求6所述的控制***,其特征在于:
所述飞行器上搭载的所述第2传感器还包含LiDAR(Light Detection And Ranging)传感器,该LiDAR传感器输出表示通过对空间进行光学感测而获得的坐标值、且可能会妨碍所述飞行器的飞行的障碍物的坐标值的信息,
所述控制部在所述第1情况、或从所述LiDAR传感器输出的所述信息满足对所述LiDAR传感器预先规定的异常条件的第2情况、或所述第1情况及所述第2情况下,判定为无法继续沿所述路径飞行。
8.根据权利要求7所述的控制***,其特征在于:
所述获取部在从所述LiDAR传感器输出的表示所述障碍物的所述坐标值的所述信息满足对所述LiDAR传感器预先规定的所述异常条件的所述第2情况下,从将表示预定空域的信息与表示所述预定空域中的障碍物的确认结果的确认结果信息预先建立对应地存储的存储部,获取与表示所述路径通过的所述短视程空域的信息建立对应的所述确认结果信息,
所述确认结果信息包含:存在确认信息,表示已确认所述预定空域中存在障碍物;不存在确认信息,表示已确认所述预定空域中不存在障碍物;以及未确认信息,表示未确认所述预定空域中存在还是不存在障碍物;
所述控制部,
在所述第2情况下,且所获取的所述确认结果信息为所述存在确认信息或所述未确认信息的情况下,判定为无法继续沿所述路径飞行,而进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的所述控制,且
在所述第2情况下,且所获取的所述确认结果信息为所述不存在确认信息的情况下,判定为能够继续沿所述路径飞行,而进行使所述飞行器继续沿所述路径飞行的控制。
9.根据权利要求8所述的控制***,其特征在于:
所述控制部在所述第2情况下,且判定为无法继续沿所述路径飞行的情况下,
不进行所述高度变更控制,而是进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器的所述高度的所述安全空域的所述第1控制,且
当在所述飞行器离开所述短视程空域之前,开始所述第1控制后所述飞行器移动预定的移动距离时,或当经过预定的时间时,进行所述高度变更控制,并进行使所述飞行器移动至位于所述飞行器上方的所述安全空域的第2控制。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的控制***,其特征在于:
所述设定部,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测可能会妨碍所述飞行器的飞行的障碍物的位置,且
基于检测出的所述障碍物的所述位置,设定多个非短视程空域作为所述安全空域。
11.根据权利要求10所述的控制***,其特征在于:
所述设定部,
基于从所述图像传感器输出的所述感测信息,检测人的位置及房屋的位置中的1个以上,且
基于检测出的所述人的所述位置及所述房屋的所述位置中的1个以上,对所述多个安全空域分别设定优先顺序,
所述控制部基于设定的所述优先顺序,进行使所述飞行器移动至从所述多个安全空域中选择的空域的所述控制。
12.根据权利要求11所述的控制***,其特征在于:
所述获取部获取表示预先规定的点的位置的信息,
所述设定部对与所获取的所述信息所表示的所述点之间不存在所述短视程空域的所述安全空域,设定比与所述点之间存在所述短视程空域的所述安全空域高的所述优先顺序。
13.一种飞行器,其特征在于:沿预定路径飞行,且具备:
获取部,获取表示所述飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定部,基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定部,基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制部,当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
14.一种方法,其特征在于:其是沿预定路径飞行的飞行器、或控制所述飞行器的控制***所执行的方法,且包括:
获取步骤,所述飞行器或所述控制***获取表示所述飞行器检测出视程比预定距离短的短视程空域的第1点的位置的信息、及表示判定为已进入所述短视程空域的第2点的位置的信息;
推定步骤,所述飞行器或所述控制***基于已获取的所述信息所表示的所述第1点的所述位置、所述第2点的所述位置、及通过所述飞行器搭载的第1传感器在所述第1点进行感测而获得的感测信息,推定所述短视程空域的大小;
设定步骤,所述飞行器或所述控制***基于所推定的所述短视程空域的所述大小、及在所述第1点获得的所述感测信息,设定安全性比所述短视程空域高的安全空域;以及
控制步骤,所述飞行器或所述控制***当基于从搭载在所述飞行器上且与所述第1传感器不同的第2传感器输出的信息,判定为无法继续沿通过所述短视程空域的所述路径飞行时,进行使所述飞行器移动至所设定的所述安全空域的控制。
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