JP2018084955A - Unmanned aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は道路における歩行者や車両の安全交通やスムーズな通行を実現するための交通管制システムに適用して好適な無人航空機に関するものである。 The present invention relates to an unmanned aircraft suitable for application to a traffic control system for realizing safe traffic and smooth traffic of pedestrians and vehicles on a road.
道路における交通管制システムとして、例えば、交差点や道路に撮像装置を配設して自動車や歩行者等を撮像し、得られた画像に基づいて交通管制センターにおいて交差点や道路に設置されている信号機を制御し、あるいは発光ダイオードや液晶表示装置等で構成されている道路標識用ディスプレイ装置での表示を制御し、交差点や道路における歩行者の安全を確保し、車両の安全走行やスムーズな走行を確保する交通管制システムが構築されている。 As a traffic control system on a road, for example, an image pickup device is arranged at an intersection or road to image cars, pedestrians, etc., and traffic lights installed at intersections or roads in a traffic control center based on the obtained image are used. Control or control the display on the road sign display device composed of light-emitting diodes, liquid crystal display devices, etc. to ensure the safety of pedestrians at intersections and roads, ensuring safe and smooth driving of vehicles A traffic control system has been established.
このような交通管制システムでは、撮像装置が交差点や道路に対して固定的に設置されているため、撮像領域が限定的である。撮像装置を可動式に構成して鉛直方向に移動させ、あるいは撮像装置を水平方向に回転させながら撮像を行うことにより撮像領域を拡大することは可能であるが、撮像地点が固定であるため、任意の撮像領域を撮像することは難しく、また撮像領域の拡大には制限がある。 In such a traffic control system, since the imaging device is fixedly installed on the intersection or road, the imaging area is limited. It is possible to enlarge the imaging area by configuring the imaging device to be movable and moving in the vertical direction, or performing imaging while rotating the imaging device in the horizontal direction, but the imaging point is fixed, It is difficult to image an arbitrary imaging area, and there is a limit to enlargement of the imaging area.
近年、ドローンで代表される無人航空機に撮像装置を搭載して撮像を行う技術が提案されている。このような撮像装置を搭載したドローンを利用することにより、撮像位置を変化させながら撮像を行うことが可能になり、任意の領域を撮像し、かつその撮像領域を拡大することが可能になる。特許文献１では、飛行装置により監視領域を撮像することにより、当該監視領域内を移動する追跡対象物を追跡しながら撮像し、監視強化を実現する技術が提案されている。 In recent years, a technique has been proposed in which an imaging device is mounted on an unmanned aerial vehicle represented by a drone to perform imaging. By using a drone equipped with such an imaging apparatus, it is possible to perform imaging while changing the imaging position, and it is possible to capture an arbitrary area and expand the imaging area. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620 proposes a technique for enhancing the monitoring by capturing an image of the monitoring area with a flying device and capturing an image while tracking the tracking object moving in the monitoring area.
特許文献１の飛行装置を交通管制システムに適用することにより、交差点や道路の所望の領域や広い領域を撮像することができ、より公的な交通支援が実現できることが予測される。しかし、飛行装置は単に撮像する機能を有するのみであるので、交通管制における能動的な役割を十分に果たしているとは言えない。特に、信号機が存在しない交差点や、標識用ディスプレイ装置が存在しない道路においては、自動車や歩行者を含む交通状況を認識することができても、この交通状況に対応した好適な交通管制を実行することはできない。
By applying the flying device of
本発明の目的は、交通管制システムにおいて、能動的な管制を行う機能を有する無人航空機を提供するものである。 An object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle having a function of performing active control in a traffic control system.
本発明の無人航空機は、地上の上空を飛行して所定領域をセンシングし、センシング情報を出力する検出手段と、センシング情報を解析して交通情報を取得し、取得した交通情報に基づいて交通を管制するための指示を行う管制指示手段と、この指示に基づく表示画像を表示する表示手段を備えて構築される交通管制システムに適用される。その上で、少なくとも前記検出手段と前記表示手段を備えており、前記所定領域の上空の所望位置に飛行可能である。 The unmanned aerial vehicle according to the present invention senses a predetermined region by flying over the ground, outputs sensing information, analyzes the sensing information to acquire traffic information, and obtains traffic based on the acquired traffic information. The present invention is applied to a traffic control system constructed by including a control instruction means for giving an instruction for control and a display means for displaying a display image based on the instruction. In addition, at least the detection means and the display means are provided, and it is possible to fly to a desired position above the predetermined area.
本発明にかかる無人航空機は、前記所定領域の上空の所望位置に飛行するための飛行制御手段を備えることが好ましい。また、前記管制指示手段を備えることが好ましい。さらに、前記センシング情報、前記交通情報、前記指示の少なくとも一つを、地上に設置されている交通管制センターあるいは関係部署との間で送受するための通信手段を備えることが好ましい。 The unmanned aerial vehicle according to the present invention preferably includes a flight control means for flying to a desired position above the predetermined area. It is preferable that the control instruction means is provided. Furthermore, it is preferable to provide a communication means for transmitting and receiving at least one of the sensing information, the traffic information, and the instruction to a traffic control center or a related department installed on the ground.
本発明によれば、無人航空機により交差点や道路をセンシングし、得られたセンシング情報から交通状況を解析し、この交通状況に対応した適切な指示に基づく表示画像を無人航空機において表示することが可能となり、無人航空機を能動的に利用した好適な交通管制システムが構築できる。 According to the present invention, it is possible to sense intersections and roads with an unmanned aerial vehicle, analyze a traffic situation from the obtained sensing information, and display a display image based on an appropriate instruction corresponding to the traffic situation on the unmanned airplane. Thus, a suitable traffic control system that actively uses unmanned aerial vehicles can be constructed.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる無人航空機としてのドローン１の外観斜視図、図２は当該ドローン１を斜め下方から見た斜視図である。このドローンは予め設定されたプログラムに基づいて所定の飛行及び動作を行うことが可能なドローンとして構成されている。ドローンはフレーム２を有しており、当該フレーム２は中央の円筒状をした胴部２１と、この胴部２１から４つの径方向に突出されたアーム２２とで構成されている。各アーム２２の先端内部には図１に破線で示すモーター３が固定されており、各モーター３の回転軸に取着されたプロペラ３１を回転してドローンを飛行させるようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a
前記胴部２１内には後述するコントロール部４が内装されており、前記モーター３の回転を制御してドローン１の飛行を制御するとともに、後述するような交通管制のための動作を行うようになっている。前記当該胴部２１の下部には撮像装置５が配設され、ドローン１が飛行しているときに、その下方に存在する交差点や道路等の地上の所要領域を撮像する。さらに、前記胴部２１の下部には表示装置６としてのディスプレイ６１とプロジェクター６２が配設されるとともに、発音装置７が取り付けられており、交通管制に係わる表示や警報等の発音を行うようになっている。
A
図３は前記ドローン１の内部構成のブロック構成図である。前記フレーム２の胴部２１に内装されているコントロール部４は、フライトコントローラ４１と、ＧＰＳ（Global Positioning System）４２と、通信機４３を備えている。
FIG. 3 is a block diagram of the internal configuration of the
前記フライトコントローラ４１は、ＧＰＳ４２で検出される位置検出データに基づいて、あるいは通信機４３を介して受信する指令に基づいて前記各モーター３の回転を制御し、ドローン１の飛行の高さ、位置、移動速度、姿勢等を制御する。このフライトコントローラ４１には予め所定のプログラムが設定されており、設定されたプログラムに従って前記モーター３の制御を行い、ドローン１の飛行を制御することも可能である。このフライトコントローラ４１は、本発明における所定領域の上空の所望位置に飛行するための飛行制御手段を構成する。
The
前記コントロール部４は前記フレーム２の胴部２１内に内装されているバッテリー８を制御するためのバッテリー回路４４を備えている。このバッテリー８はドローン１の電源であり、充電可能な二次電池で構成されている。前記バッテリー回路４４は当該バッテリー８の残量を検出し、充電端子４４１を介して後述する充電装置１０１に接続して、バッテリー８の充電制御を実行する。
The
前記通信機４３は、アンテナ４３１を通して交通管制センター及び道路に設置されている信号機や各種測定器との間で無線による相互通信を行うことが可能である。この相互通信により、ドローン１で取得した情報を交通管制センターに送信し、あるいは交通管制センターからの管制情報を受信することが可能とされている。また、信号機や各種測定器との間で情報や制御信号を送受することが可能とされている。通信機４３の通信は超短波やミリ波等の電波通信に限定されるものではなく、光通信であってもよい。
The
前記コントロール部４は、さらに管制コントローラ４５を備えている。この管制コントローラ４５は、前記撮像装置５、前記表示装置６、前記発音装置７及び前記通信機４３を制御することが可能である。特に、この管制コントローラ４５は、前記撮像装置５での撮像動作を制御するとともに、撮像した画像を前記通信機４３から送信する。また、管制コントローラ４５は、撮像した画像を解析し、交通管制に好適な指示を生成する。さらに、指示に基づいて前記表示装置６において表示する画像を制御し、交通管制のための表示を制御し、同時に前記発音装置７において所定の警報等を発音することが可能とされている。この管制コントローラ４５は本発明における管制指示手段を構成する。
The
前記撮像装置５は本発明における検出手段を構成するものであり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等の半導体撮像素子を含んで構成されており、飛行状態にあるドローン１の下方の所定の領域を撮像することが可能とされている。この撮像装置５は、夜間での撮像ができるように、赤外線撮像装置を含んでもよい。あるいは、撮像領域を照明する照明装置を備えてもよい。この撮像装置５は撮像光軸が固定されてもよく、あるいは任意の方向に傾動制御できるように構成されてもよい。さらに、ズーム機構により撮像画角が変化できるように構成されてもよい。この撮像装置５は本発明におけるセンシング情報を検出する検出手段を構成する。
The
前記表示装置６は、前記したようにディスプレイ６１とプロジェクター６２で構成されている。ディスプレイ６１は４つの側面を有する四角筒に形成されており、これら４つの側面はそれぞれ液晶表示装置等のディスプレイ面６１１として構成されている。前記管制コントローラ４５での制御により、４つのディスプレイ面６１１の全て、あるいは選択された一部において所定の表示を行うことが可能とされている。
The
前記プロジェクター６２は、例えば液晶パネルに表示された画像を投影光学系によって投影する構成であり、前記管制コントローラ４５での制御によってドローン１の下方ないし斜め下方に向けて投影光を出射し、下方領域の道路の路面に当該画像を投影表示することが可能とされている。
The
なお、ドローン１の下部、ここではディスプレイ６１の４つの角の下部にはそれぞれ脚９が下方に立設されており、着陸したときに撮像装置５やプロジェクター６２に対するダメージを防止する。
Note that legs 9 are respectively provided below the
以上の構成のドローンを用いた交通管制システムとして、実施形態１〜３を説明する。この実施形態１〜３では、代表例として「信号機の無い交差点」、「信号機の有る交差点」、「高速道路」の３つの形態について説明する。
（実施形態１：信号機の無い交差点）
図４は実施形態１の交通管制システムの概念図である。信号機の無い交差点の近傍にドローン１の発着場１００が設置されており、ドローン１はこの発着場１００を基地として発着を行うようになっている。ドローン１の飛行時には、フライトコントローラ４１においてＧＰＳ４２の位置検出信号に基づいて自身の飛行位置を確認しながら交差点の上空を飛行する。
(Embodiment 1: Intersection without traffic lights)
FIG. 4 is a conceptual diagram of the traffic control system according to the first embodiment. The
前記発着場１００には商用電源等を利用した充電装置１０１が設けられている。ドローン１は、常時交差点の上空を飛行しており、飛行中はバッテリー回路４４においてバッテリー８の残量を検出する。バッテリー残量が所定以下の残量であることを検出したときには、フライトコントローラ４１はドローン１を発着場１００に着陸させ、ドローン１の充電端子４４１が充電端子１０１に電気接続され、充電が実行される。この発着場１００には基準ＧＰＳ１０２が設けられており、ドローン１はこの基準ＧＰＳ１０２と自身のＧＰＳ４２とを用いることにより、より高精度な位置制御が可能になる。
The departure /
ドローン１は、飛行時には撮像装置５により交差点を含む所定の領域を上空から撮像する。管制コントローラ４５は撮像した画像を解析する。フライトコントローラ４１はＧＰＳ４２により飛行位置を検出し、撮像した画像の位置情報とする。あるいは、撮像した画像を解析した結果に基づいてドローン１の飛行位置を認識してもよい。
The
撮像装置５は監視カメラとして機能されており、管制コントローラ４５は撮像した画像を通信機４３により交通管制センターＴＣＣあるいは警察（図示せず）に向けて送信する。この画像には、交差点を通行する歩行者や自転車、自動車等の車両が撮像される。また、同時に交差点に存在する異物、例えば落下物が撮像される。さらに、交差点で交通事故が生じたときにはその状態が撮像される。さらに、台風や火災等の災害時には、当該交差点における異常、例えば道路の陥没、塀や電柱の倒壊、災害により損傷を受けた車両等が撮像される。
The
画像を受信した交通管制センターＴＣＣでは、受信した画像から交差点での状況を確認し、交通管制のための適切な指示を生成する。特に、画像中に存在する歩行者、車両、異物等を検出し、特に、検出した歩行者や車両を検出したときには、これら歩行者や車両の直近の移動軌跡から、その後の移動位置を予測する。さらには、これら歩行者や車両の相互関係、特に歩行者と車両あるいは車両相互間において衝突するおそれがあるか否かについても予測し、この予測に基づいて交通事故を回避するための交通管制の指示を生成する。この指示はドローン１に向けて送信される。
The traffic control center TCC that has received the image confirms the situation at the intersection from the received image and generates an appropriate instruction for traffic control. In particular, pedestrians, vehicles, foreign objects, etc. existing in the image are detected, and particularly when the detected pedestrians and vehicles are detected, the subsequent movement position is predicted from the most recent movement trajectory of these pedestrians and vehicles. . In addition, it predicts the interrelationship between these pedestrians and vehicles, especially whether there is a risk of collision between pedestrians and vehicles or between vehicles, and based on this prediction, traffic control to avoid traffic accidents. Generate instructions. This instruction is transmitted to the
画像を受信した警察では、受信した画像から犯罪にかかわる車両を判別するのに利用する。例えば、撮像した車両の車両ナンバーや車両形状から盗難車を判別するのに利用する。あるいは車両の乗員の姿形から指名手配されている特定の人間を割り出すのに利用する。 The police who received the image uses it to determine the vehicle involved in the crime from the received image. For example, it is used to determine the stolen vehicle from the vehicle number and vehicle shape of the imaged vehicle. Alternatively, it is used to determine a specific person who has been appointed from the figure of the vehicle occupant.
一方、このドローン１は、前記管制コントローラ４５にＡＩ（人工知能）を備えており、このＡＩにおいて撮像装置５で撮像した画像を画像解析し、前記した交通管制センターＴＣＣでの予測と同様な予測を行い、この予測に基づいて交通管制のための指示を生成することも可能である。
On the other hand, the
ドローン１の管制コントローラ４５は、交通管制センターＴＣＣから指示が送信されず、自身においても指令を生成しないときには通常制御を実行する。一方、交通管制センターＴＣＣから指示が送信されてきたとき、あるいは自身のＡＩにおいて指示を生成したときには、これらの指示に基づいて交通管制制御を実行する。
The
例えば、交差点の一方の道路にのみ歩行者や自転車、あるいは自動車が進入してきたことを検出し、出会い頭の事故が生じるおそれが少ないときには、交通管制センターＴＣＣから指示が送信されることがなく、またドローン１の管制コントローラ４５においても指示を生成することはなく、通常制御を実行する。この通常制御においては、歩行者、自転車、自動車に向けられている側のディスプレイ６１のディスプレイ面６１１に、商業用の宣伝広告あるいは行政用の広報等の表示画像を表示させる。あるいは、プロジェクター６２によりこれらの表示画像を路面に投影する。さらには、発音装置７により広告、広報等のメッセージを発音する。
For example, when it is detected that a pedestrian, a bicycle, or a car has entered only one of the roads at the intersection and there is little risk of encountering an accident, no instruction will be sent from the traffic control center TCC. The
ドローン１が交通管制センターＴＣＣからの指示を受信したとき、あるいは自身で指示を生成したときには交通管制制御を実行する。例えば、図４のように、交差点の一方の道路から交差点に自転車Ｂや歩行者Ｍが進入し、他方の道路から交差点に自動車Ｃが接近してきたことを検出し、両者が衝突する等の事故を回避するための指示が生成されたときには、管制コントローラ４５は、図５のように、ディスプレイ６１の各ディスプレイ面６１１に適切な表示を実行する。ここでは、自動車に向けられたディスプレイ面６１１には「自転車注意（あるいは歩行者注意）」の警告を表示し、自転車や歩行者に向けられたディスプレイ面６１１には「車両注意」の警告を表示する。この表示と同時に、発音装置７により警告音やメッセージ音声を発声するようにしてもよい。
When the
このようにドローン１のディスプレイ６１において表示を行う際には、図４に破線で示すように、歩行者、自転車、自動車等と接触ないし衝突することがない高さ位置までドローン１の高度を下げるようにしてもよい。歩行者や乗員の目線の高さに近い位置に飛行させることにより、当該ディスプレイ６１の表示をより目立たせることができる。
Thus, when displaying on the
この交通管制制御において、管制コントローラ４５は、夜間等において自転車や歩行者Ｍが交差点を横断しようとしていると予測したときには、図６に示すように、プロジェクター６２により道路上の横断する領域に横断歩道Ｄ１を投影描画してもよい。あるいは自動車Ｃの前方の道路に停止標識Ｄ２を投影描画してもよい。歩行者Ｍが横断を完了するまでこの表示を継続させることにより、自動車Ｃの運転者に対して交差する道路を横断する自転車や歩行者が存在することをより確実に認識させることができる。
In this traffic control control, when the
交差点に緊急車両が交差点に接近したときにも交通管制制御の指示が生成され、ドローン１は歩行者や他車両に対してディスプレイ６１によりその旨を表示する。同時にプロジェクター６２により、歩行者や車両に対して所定の警告パターンを点滅表示して注意を喚起させてもよい。
When an emergency vehicle approaches the intersection, an instruction for traffic control control is also generated, and the
さらに、交通管制制御に際しては、通信機４３を介して、ドローン１と交差点に接近する自動車との間で無線、光等による相互通信が可能な場合には、この通信を利用して自動車に対して警報を通知してもよい。
Furthermore, in the traffic control control, if communication between the
なお、交通管制センターＴＣＣや管制コントローラ４５において、当該交差点で生じた事故、あるいはヒヤリハット（事故が生じるおそれがあった状況）を撮像した画像を解析したときにはその原因についても解析することが好ましい。特に、同様の事故が生じるおそれが高いことを判定する際には、過去に撮像した事故やヒヤリハットの情報を参照してもよく、管制コントローラは過去のヒヤリハットの状況と類似の状況が生じたときには、事故が生じる可能性が高いと判定する。この場合には、より目立つ顕著な表示や警報を実行し、同様な事故を未然に防止することが可能になる。
In the traffic control center TCC or the
（実施形態２：信号機の有る交差点）
図７は信号機の有る交差点にドローンを飛行させている実施形態２の概念図である。ドローン１の構成は図１，２に示した実施形態１のドローンと同じである。信号機の有る交差点は相対的に交通量が多いため、ドローンの落下を防止するために、複数の信号機２００の間にワイヤー１１０を張架し、ドローン１はこのワイヤー１１０に懸架された状態で飛行するように構成することが好ましい。この実施形態２では、交差点の対角位置にある信号機２００の間にわたって斜め方向に１本のワイヤー１１０を張架し、ドローン１に設けたフック２３にワイヤー１１０を挿通させることにより、ドローン１はこのワイヤー１１０に沿って飛行される。この場合には、ドローン１の発着場１００は、ワイヤー１１０の一部が連結されている信号機２００の上部に配設されることになる。
(Embodiment 2: intersection with traffic lights)
FIG. 7 is a conceptual diagram of
実施形態２の交通管制システムは、基本的には実施形態１と同じである。実施形態１と同じ制御については説明を簡略化するが、ドローン１により交差点を上空から常時撮像し、撮像した画像を交通管制センターＴＣＣや警察に送信してそれぞれにおいて解析を行い、交通管制と警察業務に利用する。交差点での異常時や災害時についても実施形態１と同じである。また、ドローン１の管制コントローラ４５においても撮像した画像に基づいて解析を行う。
The traffic control system of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. Although the description of the same control as in the first embodiment is simplified, the
交差点において自転車や歩行者が検出されず、自動車が信号表示に従って整然と走行しており、事故が生じるおそれが少ないときには、ドローン１は通常制御を実行し、ディスプレイ６１に商業用の宣伝広告あるいは行政用の広報を表示させることが可能である。あるいは、プロジェクター６２により広告を路面に投影してもよい。
When no bicycles or pedestrians are detected at the intersection and the car is driving in order according to the signal display and there is little risk of an accident, the
ドローン１における交通管制制御も実施形態１とほぼ同じであるが、特に夜間に交差点において自転車や歩行者が検出され、自転車や歩行者が青信号で道路を横断しているときには、ドローン１はプロジェクター６２を利用して自転車や歩行者をスポット的に照明し、これらが他車両から視認され易いようにしてもよい。
The traffic control control in the
この実施形態２において、実施形態１と特に相違する構成として、図７に示すように、交差点に配設されている信号機２００には、詳細は省略するが、ドローン１との間で情報を送受するための通信機と、各信号機の点灯状態を制御するための点灯制御部を一体に構成した信号制御機２０１が配設されている。この信号制御機２０１では、点灯制御部は通信機で受信した指示に基づいて一部あるいは全ての信号機２００の点灯時間や点灯タイミングを制御することが可能とされている。この通信機は電波通信、光通信であってもよい。
In the second embodiment, as a configuration that is particularly different from the first embodiment, as shown in FIG. 7, the
例えば、ドローン１あるいは交通管制センターＴＣＣにおいて、交差点の一方の道路の交通量が他方の道路の交通量よりも少ないことを検出したときには、ドローン１は所定の信号を信号制御機２０１に送信する。点灯制御部は当該一方の道路の信号機２００の青信号の時間を他方の道路の青信号の時間よりも短くなるように制御する。反対に一方の道路の交通量が他方の道路の交通量よりも多いときには、当該一方の道路の信号機２００の青信号の時間を他方の道路の青信号の時間よりも長くする。これにより、交通量の多い側の道路の自動車の通行の流れを改善し、無用な渋滞が防止できる。
For example, when the
ドローン１あるいは交通管制センターＴＣＣにおいて、検出した歩行者の歩行速度が遅く、当該歩行者が道路横断する時間が長くなることを予測したときには、この旨を信号制御機２０１に送信する。点灯制御部は当該歩行者が横断する側の信号機２００の青時間を長く制御し、あるいは、当該歩行者が横断する間、信号機の青信号を継続させる。
In the
ドローン１あるいは交通管制センターＴＣＣは、緊急車両が交差点に接近したことを検出したときには、この旨を信号制御機２０１に送信する。点灯制御部は緊急車両が通過する側の信号機２００を緊急車両が通過するまでの間、優先的に青信号に制御する。同時にドローンのディスプレイ６１にその旨を表示し、さらにはプロジェクター６２により所定の警告パターンを路面に点滅表示して注意を喚起させる。
When the
また、この実施形態２では、図示は省略するが、交差点に設置されている各信号機２００の全部あるいは一部に固定撮像装置、ミリ波レーダー、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging，Laser Imaging Detection and Ranging）、集音センサー、雨量計、風速計等の環境センサーを配設してもよい。これらの環境センサーで検出した交差点の情報をドローン１に送信し、ドローン１の管制コントローラ４５において交差点の状況を検出し、あるいは種々の予測や判定を行う際の参照情報に利用してもよい。これにより、特に判定に際しての信頼度を向上させることができる。これは交通管制センターＴＣＣでの判定についても適用できる。
In the second embodiment, although not shown in the drawings, a fixed imaging device, millimeter wave radar, LiDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) is included in all or a part of each of the
信号機の有る交差点の場合には、信号機に固定撮像装置を配設して交差点の画像を撮像することも可能であるが、ドローン１での撮像を行うことにより、交差点の広い領域を撮像した画像、しかも任意の位置から撮像した画像を容易に得ることができる。すなわち、交差点から離れた位置に存在する車両等を撮像することができ、より高い精度での交通管制が実現できる。
In the case of an intersection with a traffic light, it is possible to take a fixed imaging device in the traffic light and take an image of the intersection, but by taking an image with the
（実施形態３：高速道路）
図９は高速道路上にドローン１を飛行させている実施形態３の概念図であり、ドローン１の構成は実施形態１と同じである。ドローン１は高速道路の所定の領域が管轄領域として割り当てられており、この管轄領域内を常時飛行して当該管轄領域を走行する車両を撮像する。撮像した画像は交通管制センターＴＣＣに送信するとともに、管制コントローラ４５においても撮像した画像を解析する。ドローン１の飛行に際しては、ＧＰＳ４２を利用し、例えば、高速道路に沿った１〜５Ｋｍ範囲の管轄領域上を繰り返し往復飛行する。
(Embodiment 3: Expressway)
FIG. 9 is a conceptual diagram of the third embodiment in which the
交通管制センターＴＣＣあるいは管制コントローラ４５は、撮像した画像の解析により、高速道路での落下物の存在、高速道路で生じた渋滞や事故を検出する。これらを検出したときには、交通管制センターＴＣＣあるいは管制コントローラ４５からの指示に基づきドローン１はその現場の直上あるいは現場よりも走行方向の手前側の位置の上空に飛行する。
The traffic control center TCC or the
落下物の場合には、ドローン１は落下物よりも走行方向の手前位置の上空に飛行し、ディスプレイ６１に落下物の存在を表示する。このとき落下物が存在する車線の表示と、落下物を回避するための走行車線を表示することが好ましい。この場合にはプロジェクター６２により路面に投影表示してもよい。また、夜間にはディスプレイ６１での表示とともに、落下物の直上に飛行し、プロジェクター６２により落下物を照明してもよい。発音装置７による警報音や音声による警告も可能である。
In the case of a fallen object, the
高速道路に動物が進入した場合にも、ドローン１は同様にディスプレイ６１での表示やプロジェクター６２による路面への投影表示を行い、走行車両への報知を行う。夜間には、動物を照明してもよい。
Even when an animal enters the highway, the
渋滞の場合には、ドローン１は渋滞の先頭位置から最後尾の位置の手前上空に飛行し、後続車両に対してディスプレイ６１での表示やプロジェクター６２での路面への投影により渋滞の存在を表示する。同時に後続車両に対して減速を促す表示をする。これに加えて、走行車両数が少ない車線をディスプレイ６１に表示し、あるいはプロジェクター６２により路面に投影し、後続車両を当該車線に誘導するようにしてもよい。
In the case of traffic jams,
これらの場合においては、ドローン１の通信機４５と車両との間の通信が可能な場合には、通信により落下物や進入動物の存在、あるいは渋滞の存在を報知してもよい。また、ドローン１において管制コントロール４５が渋滞の原因を解析したとき、あるいは交通管制センターＴＣＣから渋滞の原因が送信されてきたときには、各車両に対してこの原因を報知するようにしてもよい。
In these cases, if communication between the
渋滞は高速道路における自然渋滞のみならず、インターチェンジやジャンクションでの渋滞、あるいはサービスエリアの入り口等での渋滞を含むことは言うまでもない。 Needless to say, the traffic jam includes not only a natural traffic jam on an expressway but also a traffic jam at an interchange or junction, or a traffic jam at the entrance of a service area.
高速道路で発生した事故を検出したときには、ドローン１は事故現場の上空を移動飛行しながら複数の異なる位置において撮像装置５での撮像を行い、撮像した複数の画像を交通管制センターＴＣＣに送信する。交通監視センターＴＣＣでは、これら複数の画像から事故の詳細が認識できる。特に、車両の損傷状態や負傷者の有無や負傷状態が検出できる。この検出はドローンの１管制コントローラ４５において行うこともできる。
When an accident occurring on the expressway is detected, the
特に、ドローン１の管制コントローラ４５において負傷者を検出したときには、通信機４３を介して直接警察や消防に対して緊急車両の要請を送信することができる。また、緊急車両が事故現場に接近してきたときには、ドローン１は事故現場の手前位置まで飛行し、緊急車両を誘導するための表示を行う。このとき、ドローン１は一般車両に対して警告を行いながら緊急車両を事故現場まで先導するように飛行してもよい。
In particular, when an injured person is detected in the
実施形態３では、ドローン１は常時飛行するのではなく、通常では管轄領域の一部に設けた発着場１００に着陸しており、道路管理者や走行車両からの通報を受けて、あるいは高速道路の固定カメラ等の情報から交通管制センターＴＣＣにおいて落下物、渋滞、事故を検出したときに、その情報をドローン１が受信し、当該落下物、渋滞、事故の現場にまで飛行するようにしてもよい。
In the third embodiment, the
実施形態１〜３においては、ドローンは交差点や高速道路の上空の高い位置から道路を俯瞰して撮像するので、道路や建物に設置されている固定カメラ（定点カメラ）で撮像するよりも、道路の広い領域を撮像した画像を得ることができ、道路を走行する車両や歩行者の位置、移動速度、移動方向を的確に検出できる。また、交差点の状況や渋滞、事故の現場を複数の異なる位置から撮像するので、特に事故現場の状況を詳細に検出することができ、適切な対応が可能になる。 In the first to third embodiments, since the drone images the road from a high position in the sky above the intersection or highway, the road is more imaged than the fixed camera (fixed point camera) installed on the road or building. Can be obtained, and the position, moving speed, and moving direction of vehicles and pedestrians traveling on the road can be accurately detected. In addition, since the situation of the intersection, traffic jams, and the scene of the accident are imaged from a plurality of different positions, the situation of the accident scene can be detected in detail, and an appropriate response can be made.
実施形態１〜３において、１機のドローンに撮像装置や表示装置等の全ての装置を搭載することが難しい場合には、これらの機能を有する装置を複数のドローンに分配した構成としてもよい。例えば、図示は省略するが、撮像装置と表示装置に関して言えば、撮像装置のみを備える第１のドローンと、表示装置のみを備える第２のドローンとで構成してもよい。第１のドローンで道路を撮像して画像を得るとともに、交通管制センターに画像を送信する。あるいは第１のドローンの管制コントローラで画像を解析し、又は第２のドローンで受信した画像を第２のドローンの管制コントローラにおいて解析する。第２のドローンは解析結果に基づいて自身の表示装置において所定の表示を行うようにする。この場合には、これら第１と第２の２機のドローンが本発明における１つのドローンとして構成されることになる。 In the first to third embodiments, when it is difficult to mount all devices such as an imaging device and a display device in one drone, a configuration in which devices having these functions are distributed to a plurality of drones may be employed. For example, although illustration is omitted, regarding the imaging device and the display device, a first drone having only the imaging device and a second drone having only the display device may be used. The first drone captures the road and obtains an image, and transmits the image to the traffic control center. Alternatively, the image is analyzed by the control controller of the first drone, or the image received by the second drone is analyzed by the control controller of the second drone. The second drone performs a predetermined display on its own display device based on the analysis result. In this case, the first and second drones are configured as one drone in the present invention.
例えば、実施形態２では、交差点の４つの信号機のうち対角位置にある２つの信号機間にそれぞれワイヤーを張架して上下に高さ位置の異なる２本のワイヤーをＸ型に構成し、各ワイヤーにそれぞれ第１と第２のドローンを懸架させてもよい。上側で飛行する第１のドローンで交差点の撮像を行い、下側で飛行する第２のドローンで車両に対する表示を行うようにしてもよい。
For example, in
また、実施形態３では、事故による渋滞のような場合には、渋滞先端の事故現場に第１のドローンを飛行させて事故現場の撮像を行い、渋滞の後尾位置に第２のドローンを飛行させて車両に対する表示を行うようにしてもよい。さらには、３機以上のドローンを飛行させ、複数のドローンにおいて撮像や表示を分担して行うようにしてもよい。 In the third embodiment, in the case of a traffic jam due to an accident, the first drone is made to fly to the accident site at the tip of the traffic jam to capture the accident site, and the second drone is made to fly to the tail position of the traffic jam. Display on the vehicle. Further, three or more drones may be allowed to fly and imaging and display may be shared among a plurality of drones.
実施形態１〜３で示したドローン１は本発明にかかる検出手段として撮像手段を備え、この撮像手段により撮像した画像に基づいて交通情報を取得しているが、本発明においては他の検出手段、例えばＬｉＤＡＲ、ミリ波レーダー、マイクロ波レーダー等のセンサーで構成されてもよい。
The
実施形態１〜３では、交差点と高速道路における交通管制システムに適用した例を示したが、一般道路、公園や娯楽施設等を含む領域の道路、山岳道路等のような、固定カメラの設置が難しい場所、あるいは固定カメラでは広い領域を撮像することが難しい場所における交通管制システムに適用される無人航空機として構成することも可能である。したがって、鉄道用、船舶用の交通管制システムとしての応用も可能である。 In the first to third embodiments, an example in which the present invention is applied to a traffic control system at an intersection and an expressway has been shown. However, fixed cameras such as general roads, roads in areas including parks and entertainment facilities, mountain roads, etc. may be installed. It can also be configured as an unmanned aerial vehicle applied to a traffic control system in a difficult place or a place where it is difficult to capture a wide area with a fixed camera. Therefore, application as a traffic control system for railways and ships is also possible.
本発明の無人航空機としてドローンの例を示したが、無人ヘリコプター、無人飛行船、無人気球、あるいはこれらと同等の航空機であれば適用できる。 Although an example of a drone is shown as the unmanned aerial vehicle of the present invention, it can be applied to any unmanned helicopter, unmanned airship, unpopular sphere, or an aircraft equivalent to these.
１ ドローン（無人航空機）
２ フレーム
３ モーター
４ コントロール部（管制指示手段）
５ 撮像装置（検出手段）
６ 表示装置（表示手段）
７ 発音装置
８ バッテリー
９ 脚
４１ フライトコントローラ（飛行制御手段）
４２ ＧＰＳ
４３ 通信機
４４ バッテリー回路
４５ 管制コントローラ（管制指示手段）
６１ ディスプレイ（表示手段）
６２ プロジェクター（表示手段）
1 drone (unmanned aerial vehicle)
2
5 Imaging device (detection means)
6. Display device (display means)
7 Sounding
42 GPS
43
61 Display (display means)
62 Projector (display means)
Claims (6)
6. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the predetermined area includes at least one area of an intersection without a traffic signal, an intersection with a traffic signal, and a highway.
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