JP5822498B2

JP5822498B2 - Collision avoidance device, helicopter, and collision avoidance program

Info

Publication number: JP5822498B2
Application number: JP2011066408A
Authority: JP
Inventors: 裕次郎片岡; 誠江口; 英樹小島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: JP2012201176A

Description

本発明は、衝突回避装置、ヘリコプタ、及び衝突回避プログラムに関するものである。 The present invention relates to a collision avoidance device, a helicopter, and a collision avoidance program.

ヘリコプタは、低高度の飛行を行う場合があるが、視界不良時に山岳等へ衝突する可能性が高くなる。
このような衝突を回避するために、特許文献１には、ヘリコプタの対地衝突防止装置として、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機および高度計によって自機高度及び自機位置を検出し、自機位置に基づいて周囲の地形情報を生成し、自機高度、自機位置及びこれらの時間変化並びに地形情報に基づいて、自機の対地衝突危険度を判定し、現在の自機高度および自機位置から定点ホバーに至るまでの飛行パスを生成して、地形情報及び対地衝突危険度に基づいて対地衝突を回避できる飛行パスを選定し、自動操縦装置が自機を制御する技術が開示されている。 A helicopter may fly at a low altitude, but the possibility of colliding with a mountain or the like when visibility is poor increases.
In order to avoid such a collision, Patent Document 1 discloses a helicopter anti-collision device that detects the altitude and position of the aircraft with a GPS (Global Positioning System) receiver and an altimeter. The surrounding terrain information is generated based on the aircraft's altitude, position, time variation, and terrain information. A technology is disclosed in which a flight path to a fixed point hover is generated, a flight path that can avoid a ground collision is selected based on topographic information and a ground collision risk, and an automatic pilot device controls the aircraft.

特開平１１−２７１４４２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-271442

しかしながら、ヘリコプタのパイロットは、例えば、遭難した要救助者の救出及び荷物の搬送等、視界が良好であるものの、障害物への接近を要する操縦を強いられる場合がある。このような場合、パイロットは、自機が障害物へ衝突しないように、自機と障害物との距離を把握しながらヘリコプタの操縦を行わなければならず、ヘリコプタの操縦が困難な場合がある。 However, helicopter pilots may be forced to maneuver to access obstacles, although they have good visibility, for example, rescue rescued rescuers and transporting luggage. In such a case, the pilot must control the helicopter while grasping the distance between the aircraft and the obstacle so that the aircraft does not collide with the obstacle, and the pilot of the helicopter may be difficult. .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヘリコプタが障害物に近接した状態でも、ヘリコプタの障害物への衝突を回避する飛行を可能とする衝突回避装置、ヘリコプタ、及び衝突回避プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a collision avoidance device, a helicopter, and a helicopter that can fly to avoid a collision of the helicopter with an obstacle even when the helicopter is close to the obstacle. An object is to provide a collision avoidance program.

上記課題を解決するために、本発明の衝突回避装置、ヘリコプタ、及び衝突回避プログラムは以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, the collision avoidance device, helicopter, and collision avoidance program of the present invention employ the following means.

すなわち、本発明に係る衝突回避装置は、ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避装置であって、受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて自機の位置を検知する検知手段と、自機と周囲の障害物との距離を測定する測定手段と、記憶手段に記憶されている地図情報から前記検知手段によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定手段による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う制御手段と、を備える。 That is, the collision avoidance device according to the present invention is a collision avoidance device for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle, and is based on a received GPS (Global Positioning System) signal. A detection unit that detects a position; a measurement unit that measures a distance between the host device and a surrounding obstacle; and a predetermined area that includes the position of the host device detected by the detection unit from map information stored in the storage unit And generating means for generating detailed information about the surroundings of the own apparatus from the read information and the measurement result by the measuring means, and the surroundings of the own apparatus generated by the generating means Control means for performing control for suppressing the collision of the own apparatus with an obstacle based on the detailed information and the size of the own apparatus.

本発明によれば、検知手段によって、受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置が検知され、測定手段によって、ヘリコプタである自機と周囲の障害物との距離が測定される。 According to the present invention, the detecting unit detects the position of the own device based on the received GPS signal, and the measuring unit measures the distance between the helicopter and the surrounding obstacle.

そして、生成手段によって、記憶手段に記憶されている地図情報から検知手段で検知された自機の位置を含む所定領域の情報が読み出される。
地図情報は、一般的に、等高線による土地の高低差、海、湖、及び河川等の水域が記されているものの、ヘリコプタの飛行の障害になる崖及び木等の障害物の大きさや範囲の詳細については記されていない。そのため、ヘリコプタが例えばホバリングにより空中に留まる場合等に、パイロットは、自機が障害物へ衝突しないように、自機と障害物との距離を把握しながらヘリコプタの操縦を行わなければならず、ヘリコプタの操縦が困難な場合がある。 And the information of the predetermined area | region containing the position of the own apparatus detected by the detection means from the map information memorize | stored in the memory | storage means is read by the production | generation means.
Map information generally describes the height difference of land due to contour lines, water areas such as seas, lakes, and rivers, but the size and range of obstacles such as cliffs and trees that obstruct helicopter flight Details are not described. Therefore, when the helicopter stays in the air due to hovering, for example, the pilot must operate the helicopter while grasping the distance between the aircraft and the obstacle so that the aircraft does not collide with the obstacle, Helicopter maneuvers may be difficult.

そこで、生成手段が、上記読み出した情報と測定手段による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する。ヘリコプタの周囲の形状とは、すなわち崖等の地形や木々を含む障害物の形状である。
そして、制御手段によって、生成手段で生成された自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御が行われる。 Therefore, the generating unit generates the own device surrounding detailed information indicating the shape of the surroundings of the own device from the read information and the measurement result by the measuring unit. The shape around the helicopter is a shape of an obstacle including a terrain such as a cliff and trees.
Then, the control unit performs control for suppressing the own device from colliding with the obstacle based on the detailed information of the own device and the size of the own device generated by the generating unit.

従って、本発明は、ヘリコプタが障害物に近接した状態でも、ヘリコプタの障害物への衝突を回避する飛行を可能とする。 Therefore, the present invention enables the flight to avoid the collision of the helicopter with the obstacle even when the helicopter is close to the obstacle.

また、本発明の衝突回避装置は、前記制御手段が、操縦桿の操舵による自機の障害物の方向への移動を抑制する。 Further, in the collision avoidance device of the present invention, the control means suppresses the movement of the own aircraft in the direction of the obstacle due to steering of the control stick.

本発明によれば、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御として、操縦桿の操舵による自機の障害物の方向への移動の抑制が行われるので、より確実に障害物への衝突を回避することができる。 According to the present invention, as control for suppressing the collision of the own aircraft with the obstacle, the movement of the own aircraft in the direction of the obstacle is controlled by steering the control stick. Collisions can be avoided.

また、本発明の衝突回避装置は、前記制御手段が、前記自機の大きさとして、前記測定手段によって測定された前記距離を用い、該距離が予め定められた距離未満となった場合に、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う。 Further, the collision avoidance device of the present invention uses the distance measured by the measuring means as the size of the own aircraft, and when the distance is less than a predetermined distance, Control is performed to prevent the aircraft from colliding with an obstacle.

本発明によれば、測定手段によって自機と障害物との距離を測定しながら、飛行を行うことになるので、より確実に障害物への衝突を回避することができる。 According to the present invention, since the flight is performed while measuring the distance between the own aircraft and the obstacle by the measuring means, it is possible to more reliably avoid the collision with the obstacle.

また、本発明の衝突回避装置は、吊具を昇降させる巻き上げ手段と、前記吊具及び前記吊具を降下させる目標を、該吊具及び該目標の上方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記吊具の位置と前記目標の位置とが、所定範囲内となるように自機を制御する制御手段と、を備える。 Moreover, the collision avoidance device of the present invention includes a winding unit that raises and lowers a hanging tool, an imaging unit that images the lifting tool and a target that lowers the hanging tool from above the lifting tool and the target, and the imaging unit. And a control means for controlling the own device so that the position of the hanger and the position of the target imaged in the above are within a predetermined range.

本発明によれば、撮像手段によって、巻き上げ手段で昇降される吊具及び吊具を降下させる目標が上方から撮像され、制御手段によって、撮像された吊具の位置と目標の位置とが、所定範囲内となるように自機が制御されるので、より確実に吊具を目標へ降下させることができる。 According to the present invention, the image pickup means picks up the lifting tool that is lifted and lowered by the winding means and the target for lowering the hanging tool from above, and the control means sets the position of the picked lifting tool and the target position to a predetermined value. Since the own machine is controlled so as to be within the range, the hanging tool can be lowered to the target more reliably.

また、本発明の衝突回避装置は、前記測定手段を、自機の正面、下面、上面、両側面、及び背面に備える。 Moreover, the collision avoidance device of the present invention includes the measuring means on the front surface, the lower surface, the upper surface, both side surfaces, and the back surface of the own aircraft.

本発明によれば、より正確に自機と障害物との距離を測定できる。 According to the present invention, the distance between the own device and the obstacle can be measured more accurately.

また、本発明の衝突回避装置は、前記測定手段を回転翼の先端に備える。 Moreover, the collision avoidance device of the present invention includes the measuring means at the tip of the rotor blade.

本発明によれば、回転翼はヘリコプタの移動方向に応じて上下動するため、回転翼の先端に測定手段が備えられることによって、回転翼が上下動した場合における回転翼から障害物までの距離が測定可能となり、より正確に自機と障害物との距離を測定できる。 According to the present invention, since the rotor blades move up and down according to the moving direction of the helicopter, the measurement means is provided at the tip of the rotor blades, so that the distance from the rotor blades to the obstacle when the rotor blades move up and down Can be measured, and the distance between the aircraft and the obstacle can be measured more accurately.

一方、本発明に係るヘリコプタは、上記記載の衝突回避装置を備える。 Meanwhile, a helicopter according to the present invention includes the collision avoidance device described above.

さらに、本発明に係る衝突回避プログラムは、ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を検知する第１工程と、自機と周囲の障害物との距離を測定する第２工程と、記憶手段に記憶されている地図情報から前記第１工程によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記第２工程による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する第３工程と、前記第３工程によって生成した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第４工程と、を含む。 Furthermore, a collision avoidance program according to the present invention is a collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle, and detects the position of the aircraft based on the received GPS signal. 1 step, a second step of measuring the distance between the own device and surrounding obstacles, and information on a predetermined area including the position of the own device detected by the first step from the map information stored in the storage means , And from the read information and the measurement result of the second step, a third step of generating detailed information of the surroundings of the own device indicating the shape of the surroundings of the own device, and the surroundings of the own device generated by the third step And a fourth step of performing control for suppressing the own machine from colliding with an obstacle based on the detailed information and the size of the own machine.

また、本発明に係る衝突回避プログラムは、ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、受信したＧＰＳ信号に基づいてヘリコプタの位置を検知し、該ヘリコプタと周囲の障害物との距離を測定し、予め定められた地図情報から前記検知したヘリコプタの位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定による測定結果とから生成された、ヘリコプタの周囲の形状を示す自機周囲詳細情報が予め記憶された記憶手段から、受信したＧＰＳ信号に基づいた自機の位置に応じた自機周囲詳細情報を読み出す第１工程と、前記第１工程によって読み出した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第２工程と、を含む。 A collision avoidance program according to the present invention is a collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle, and detects the position of the helicopter based on a received GPS signal, The distance between the helicopter and surrounding obstacles is measured, information on a predetermined area including the detected position of the helicopter is read from predetermined map information, and generated from the read information and the measurement result by the measurement. A first step of reading out the detailed information of the surroundings of the aircraft according to the position of the aircraft based on the received GPS signal from the storage means in which the detailed information of the surroundings of the aircraft indicating the shape of the periphery of the helicopter is stored in advance; Second control is performed to suppress the collision of the aircraft with an obstacle based on the detailed information of the surroundings of the aircraft and the size of the aircraft, which are read out in one process. Including the extent, the.

本発明によれば、ヘリコプタが障害物に近接した状態でも、ヘリコプタの障害物への衝突を回避する飛行を可能とする、という優れた効果を有する。 According to the present invention, even when the helicopter is close to an obstacle, the present invention has an excellent effect of enabling flight that avoids the collision of the helicopter with the obstacle.

本発明の実施形態に係るヘリコプタの外観図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view of the helicopter based on embodiment of this invention, (A) is a front view, (B) is a side view. 本発明の実施形態に係るヘリコプタが障害物の周囲をホバリングする場合の模式図である。It is a mimetic diagram in case a helicopter concerning an embodiment of the present invention hovers around an obstacle. 本発明の実施形態に係る主制御装置の機能を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function of the main controller which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るヘリコプタの撮像装置による撮像の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of the imaging by the imaging device of the helicopter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るヘリコプタが目的地へ到着し、ホイストを降下させるまでの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow until the helicopter based on embodiment of this invention arrives at the destination and descends a hoist. 本発明の実施形態に係る障害物接近処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the obstruction approach process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るヘリコプタの接近可能距離及び移動可能距離を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the approachable distance and movable distance of the helicopter which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るホイスト降下処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the hoist descent | fall process which concerns on embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る衝突回避装置、ヘリコプタ、及び衝突回避プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a collision avoidance device, a helicopter, and a collision avoidance program according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係るヘリコプタ１０の外観図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面図である。
本実施形態に係るヘリコプタ１０は、フック１２（吊具）を目標へ昇降させるホイスト１４を備え、例えば、山岳等で遭難した要救助者の救助、荷物の昇降を行うヘリコプタである。 FIG. 1 is an external view of a helicopter 10 according to this embodiment, FIG. 1 (A) is a front view, and FIG. 1 (B) is a side view.
The helicopter 10 according to the present embodiment includes a hoist 14 that raises and lowers a hook 12 (hanging tool) to a target.

本実施形態では、目標を要救助者とし、ヘリコプタ１０を、要救助者を救助するためのヘリコプタとして説明する。このため、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、例えば、図２に示すようにホイスト１４を降下させて要救助者を救出する。しかし、要救助者は、崖や木等の障害物の近辺に位置している場合が多い。そのため、ヘリコプタ１０による要救助者の救助には、ヘリコプタ１０本体やホイスト１４が障害物に接触する危険性が伴う場合がある。特に、突風が吹いた場合は、ホイスト１４を降下させる等するために、ホバリングしているヘリコプタ１０は、挙動を乱しやすく、ヘリコプタ１０は、破線で示すように障害物に接触する危険性がより高まる。 In the present embodiment, the target is a rescuer and the helicopter 10 will be described as a helicopter to rescue the rescuer. For this reason, the helicopter 10 according to the present embodiment, for example, lowers the hoist 14 and rescues the rescuer as shown in FIG. However, the rescuer is often located in the vicinity of obstacles such as cliffs and trees. Therefore, there is a case where the rescue of a person in need of rescue by the helicopter 10 involves a risk that the helicopter 10 main body or the hoist 14 comes into contact with an obstacle. In particular, when a gust of wind blows, the hovering helicopter 10 is likely to disturb the behavior in order to lower the hoist 14, and the helicopter 10 has a risk of coming into contact with an obstacle as indicated by a broken line. Increase more.

そこで、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、図１に示すように、自機の正面、下面、上面、両側面、及び背面、並びにブレード（回転翼）１６の先端に、自機と周囲の障害物との距離を測定する距離センサ１８Ａ〜１８Ｋ（１１個）を備え、距離センサ１８Ａ〜１８Ｋによる測定結果に基づいて飛行が制御される。より具体的には、例えば、自機の正面の先端に距離センサ１８Ａが、自機の下面に距離センサ１８Ｂが、自機の上面としてメインロータ２０に距離センサ１８Ｃが、自機の両側面に距離センサ１８Ｄ，１８Ｅが、自機の背面としてテールロータ２２の中心に距離センサ１８Ｆが、テールロータ２２が備えられている部分の略真下に距離センサ１８Ｇが、メインロータ２０が有する各ブレード１６（本実施形態のブレード１６は４枚）の先端に距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋが備えられる。なお、ブレード１６はヘリコプタ１０の移動方向に応じて上下動するため、ブレード１６の先端に距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋが備えられることによって、ブレード１６が上下動した場合におけるブレード１６から障害物までの距離が測定可能となる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the helicopter 10 according to the present embodiment has an obstacle around itself and the surroundings at the front surface, the bottom surface, the top surface, both side surfaces, the back surface, and the tip of the blade (rotary blade) 16. Distance sensors 18A to 18K (11 pieces) for measuring the distance to the object are provided, and flight is controlled based on the measurement results of the distance sensors 18A to 18K. More specifically, for example, a distance sensor 18A is provided at the front end of the own device, a distance sensor 18B is provided on the lower surface of the own device, and a distance sensor 18C is provided on the main rotor 20 as an upper surface of the own device. The distance sensors 18D and 18E include a distance sensor 18F at the center of the tail rotor 22 as a rear surface of the aircraft, and a distance sensor 18G substantially directly below a portion where the tail rotor 22 is provided. Distance sensors 18H to 18K are provided at the tip of four blades 16 of this embodiment. Since the blade 16 moves up and down in accordance with the moving direction of the helicopter 10, the distance from the blade 16 to the obstacle when the blade 16 moves up and down is provided by providing distance sensors 18H to 18K at the tip of the blade 16. Can be measured.

距離センサ１８Ａ〜１８Ｋは、レーザ又はミリ波レーダを周囲に発信し、その反射波を検出する。そして、該検出した信号に基づいて、ヘリコプタ１０の周囲との距離が測定される。なお、以下の説明において、各距離センサ１８を区別する場合は、符号の末尾にＡ〜Ｋの何れかを付し、各距離センサ１８を区別しない場合は、Ａ〜Ｋを省略する。また、上記距離センサ１８の取り付け位置は、一例であり、上記取り付け位置に限られず、より多くの距離センサ１８がヘリコプタ１０に取り付けられてもよいし、より少ない距離センサ１８がヘリコプタ１０に取り付けられてもよい。 The distance sensors 18A to 18K transmit lasers or millimeter wave radars to the surroundings and detect the reflected waves. Based on the detected signal, the distance from the periphery of the helicopter 10 is measured. In the following description, when each distance sensor 18 is distinguished, any one of A to K is added to the end of the reference numeral, and when each distance sensor 18 is not distinguished, A to K are omitted. Moreover, the attachment position of the distance sensor 18 is an example, and is not limited to the attachment position. More distance sensors 18 may be attached to the helicopter 10 or fewer distance sensors 18 may be attached to the helicopter 10. May be.

図３は、本実施形態に係る主制御装置３０の機能を示す機能ブロック図である。
ヘリコプタ１０は、主制御装置３０を備える。主制御装置３０は、飛行制御部３２、ＧＰＳ受信部３４、距離センサ信号受信部３６、自機情報生成部３８、詳細情報生成部４０、及び画像処理部４２を備える。 FIG. 3 is a functional block diagram showing functions of the main controller 30 according to the present embodiment.
The helicopter 10 includes a main control device 30. The main control device 30 includes a flight control unit 32, a GPS reception unit 34, a distance sensor signal reception unit 36, a self-machine information generation unit 38, a detailed information generation unit 40, and an image processing unit 42.

飛行制御部３２は、種々の情報が入力され、該情報に基づいてヘリコプタ１０の飛行に係る制御を司る。 The flight control unit 32 receives various information and controls the flight of the helicopter 10 based on the information.

ＧＰＳ受信部３４は、ＧＰＳアンテナ４４を介してＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて、自機の位置を検知し、検知した自機の位置情報（緯度及び経度）を詳細情報生成部４０へ出力する。 The GPS receiving unit 34 receives a GPS signal from a GPS satellite via the GPS antenna 44, detects the position of the own device based on the received GPS signal, and detects the detected position information (latitude and longitude) of the own device. It outputs to the detailed information generation part 40.

距離センサ信号受信部３６は、各距離センサ１８からの信号に基づいて、自機と周囲の障害物との距離を測定し、該距離を障害物情報として詳細情報生成部４０へ出力する。 The distance sensor signal receiving unit 36 measures the distance between itself and the surrounding obstacle based on the signal from each distance sensor 18 and outputs the distance to the detailed information generating unit 40 as obstacle information.

また、ヘリコプタ１０は、メインロータ２０が有するブレード１６の位相、すなわち各ブレード１６の位置（方位）を検知するブレード位置検出装置４６（ブレードトラッカともいう。）を備える。
ブレード位置検出装置４６は、検知した各ブレード１６が向いている方位を障害物情報として詳細情報生成部４０へ出力する。
ブレード１６は、メインロータ２０と共に回転しているため、ブレード１６に備えられた距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋによって障害物までの距離を測定しても、該障害物がどの方位に存在するかが距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋだけでは分からない。そのため、本実施形態にかかるヘリコプタ１０では、ブレード位置検出装置４６によって各ブレード１６の方位を検出することによって、距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋで測定した障害物の方位を明確にする。 The helicopter 10 also includes a blade position detection device 46 (also referred to as a blade tracker) that detects the phase of the blades 16 of the main rotor 20, that is, the position (orientation) of each blade 16.
The blade position detection device 46 outputs the detected orientation of each blade 16 to the detailed information generation unit 40 as obstacle information.
Since the blade 16 rotates together with the main rotor 20, even if the distance to the obstacle is measured by the distance sensors 18H to 18K provided in the blade 16, the distance sensor indicates in which direction the obstacle exists. I don't know just 18H-18K. Therefore, in the helicopter 10 according to the present embodiment, the orientation of the obstacle measured by the distance sensors 18H to 18K is clarified by detecting the orientation of each blade 16 by the blade position detection device 46.

自機情報生成部３８は、コンパス４８及び高度計５０からの信号が入力され、自機が向いている方位及び高度を自機情報として詳細情報生成部４０及び飛行制御部３２へ出力する。 The own aircraft information generation unit 38 receives signals from the compass 48 and the altimeter 50 and outputs the azimuth and altitude to which the own aircraft is directed to the detailed information generation unit 40 and the flight control unit 32 as own aircraft information.

詳細情報生成部４０は、地図情報（デジタルデータとされた地形情報）を記憶した地図情報記憶装置５２と自機周囲詳細情報生成部５４とを備える。 The detailed information generation unit 40 includes a map information storage device 52 that stores map information (terrain information that has been converted into digital data) and a self-machine surroundings detailed information generation unit 54.

詳細情報生成部４０は、ＧＰＳ受信部３４から入力された位置情報に基づいて、自機の位置を含む所定領域の地図情報（以下、「自機周囲情報」という。）を読み出す。自機周囲情報の具体例は、自機の位置を中心とした数十ｍ四方の矩形領域又は円形領域の地図情報である。
本実施形態に係るヘリコプタ１０は、上記読み出した自機周囲情報を用いて飛行が制御される。しかし、自機周囲情報である地図情報は、一般的に、等高線による土地の高低差、海、湖、及び河川等の水域が記されているものの、ヘリコプタ１０の飛行の障害になる崖及び木等の障害物の大きさや範囲の詳細については記されていない。 Based on the position information input from the GPS receiving unit 34, the detailed information generating unit 40 reads map information of a predetermined area including the position of the own device (hereinafter referred to as “own device surrounding information”). A specific example of the own device surrounding information is map information of a rectangular area or a circular area of several tens of meters around the position of the own apparatus.
The helicopter 10 according to the present embodiment is controlled for flight using the read-out information about the own aircraft. However, the map information, which is the surrounding information of the own aircraft, generally describes the height difference of the land due to the contour line, the water area such as the sea, the lake, and the river, but the cliffs and trees that obstruct the flight of the helicopter 10 Details of the size and range of obstacles such as are not described.

そのため、ヘリコプタ１０が例えばホバリングにより空中に留まる場合等に、パイロットは、自機が障害物へ衝突しないように、自機と障害物との距離を把握しながらヘリコプタ１０の操縦を行わなければならず、ヘリコプタ１０の操縦が困難な場合がある。
そこで、詳細情報生成部４０が、上記読み出した自機周囲情報と距離センサ１８による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する。ヘリコプタ１０の周囲の形状とは、すなわち崖等の地形や木々を含む障害物の形状である。 Therefore, when the helicopter 10 stays in the air due to hovering, for example, the pilot must operate the helicopter 10 while grasping the distance between the aircraft and the obstacle so that the aircraft does not collide with the obstacle. Therefore, it may be difficult to control the helicopter 10.
Therefore, the detailed information generation unit 40 generates own device surrounding detailed information indicating the surrounding shape of the own device from the read own device surrounding information and the measurement result by the distance sensor 18. The shape around the helicopter 10 is the shape of an obstacle including terrain such as a cliff and trees.

より詳しくは、距離センサ１８Ａが、自機から自機の前方の障害物までの距離を測定し、距離センサ１８Ｂが、自機から自機の下方の障害物（地面）までの距離を測定し、距離センサ１８Ｃが自機から自機の上方の障害物までの距離を測定し、距離センサ１８Ｄ，１８Ｅが、自機から自機の両側方の障害物までの距離を測定し、距離センサ１８Ｆ，１８Ｇが自機から自機の後方の障害物までの距離を測定し、距離センサ１８Ｈ〜１８Ｋが各ブレード１６の先端から障害物までの距離を測定する。そして、自機周囲詳細情報生成部５４は、自機の高度及び方位、各ブレード１６の方位、並びに読み出した自機周囲情報により示される地形情報を組み合わせ、自機周囲詳細情報として生成する。なお、生成した自機周囲詳細情報は、記憶装置５６に記憶される。 More specifically, the distance sensor 18A measures the distance from the own device to an obstacle ahead of the own device, and the distance sensor 18B measures the distance from the own device to an obstacle (ground) below the own device. The distance sensor 18C measures the distance from the own device to the obstacle above the own device, the distance sensors 18D and 18E measure the distance from the own device to the obstacles on both sides of the own device, and the distance sensor 18F. , 18G measure the distance from the own machine to the obstacle behind the own machine, and the distance sensors 18H to 18K measure the distance from the tip of each blade 16 to the obstacle. Then, the own device surrounding detailed information generating unit 54 generates the own device surrounding detailed information by combining the altitude and direction of the own device, the direction of each blade 16, and the terrain information indicated by the read surrounding information of the own device. The generated own device surrounding detailed information is stored in the storage device 56.

また、画像処理部４２は、図４に示すようにホイスト１４及び目標（要救助者）を上方から撮像するための撮像装置５８から出力された撮像信号が入力される。そして、画像処理部４２は、入力された撮像信号に基づいてホイスト１４の平面位置（Ｘ，Ｙ）と目標の平面位置（Ｘｐ，Ｙｐ）とを画像認識により算出する。なお、撮像装置５８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ等の固体撮像素子によって撮像を行う。 In addition, as shown in FIG. 4, the image processing unit 42 receives an imaging signal output from the imaging device 58 for imaging the hoist 14 and the target (required rescuer) from above. Then, the image processing unit 42 calculates the plane position (X, Y) of the hoist 14 and the target plane position (Xp, Yp) by image recognition based on the input imaging signal. Note that the imaging device 58 performs imaging with a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) sensor.

さらに、ヘリコプタ１０は、ホイスト昇降装置６０を備える。
ホイスト昇降装置６０は、飛行制御部３２から入力されるホイスト位置制御コマンドに基づいて、ホイスト１４を昇降させると共に、ホイスト１４の位置を示すホイスト位置情報を飛行制御部３２へ出力する。なお、ホイスト位置情報とは、具体的には、自機の下面からフック１２の先端までの距離（長さ）である。 Furthermore, the helicopter 10 includes a hoist lifting device 60.
The hoist lifting device 60 lifts and lowers the hoist 14 based on the hoist position control command input from the flight control unit 32, and outputs hoist position information indicating the position of the hoist 14 to the flight control unit 32. The hoist position information is specifically a distance (length) from the lower surface of the own device to the tip of the hook 12.

そして、飛行制御部３２は、入力された各種情報及び操縦桿７０の操舵量に基づいて、各種情報処理を行うと共にヘリコプタ１０を操作するための操舵制御コマンドを生成し、該操舵制御コマンドをアクチュエータ７２へ出力する。アクチュエータ７２は、操舵制御コマンドに基づいて動作し、メインロータ２０及びテールロータ２２を駆動させる。 Then, the flight control unit 32 performs various information processing and generates a steering control command for operating the helicopter 10 based on the input various information and the steering amount of the control stick 70, and the steering control command is transmitted to the actuator. 72. The actuator 72 operates based on the steering control command, and drives the main rotor 20 and the tail rotor 22.

図５は、ヘリコプタ１０が目的地へ到着し、ホイスト１４を目標である要救助者へ降下させるまでの流れを示すフローチャートである。なお、ホイスト降下処理中にも障害物接近処理は実行されるため、ステップ１０６のホイスト降下処理が終了するまで、障害物接近処理は常に繰り返される。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow until the helicopter 10 arrives at the destination and lowers the hoist 14 to the target rescuer. Since the obstacle approach process is executed even during the hoist descent process, the obstacle approach process is always repeated until the hoist descent process in step 106 is completed.

要救助者が位置する領域近辺にヘリコプタ１０が到着すると、ステップ１００では、障害物接近処理を実行する。 When the helicopter 10 arrives in the vicinity of the area where the rescuer is located, in step 100, an obstacle approach process is executed.

次のステップ１０２では、目的地、すなわち要救助者の上空へヘリコプタ１０が到達したか否かをパイロットが判断し、パイロットが到着したと判断した場合は、ステップ１０４へ移行し、到着していないと判断した場合は、再びステップ１００へ戻り、障害物接近処理を行うか、要救助者の救助を中断する。 In the next step 102, the pilot determines whether or not the helicopter 10 has reached the destination, that is, the person in need of the rescuer. If it is determined that the pilot has arrived, the process proceeds to step 104 and has not arrived. If it is determined, the process returns to step 100 again to perform obstacle approach processing or to suspend the rescuer.

ステップ１０４では、要救助者の上空でホバリング（定点ホバー）により留まるように、パイロットがヘリコプタ１０を制御する。 In step 104, the pilot controls the helicopter 10 so as to stay by hovering (fixed-point hover) over the rescuer.

次のステップ１０６では、ホイスト降下処理を実行する。そして、ヘリコプタ１０によって要救助者が救助されると、本フローは、終了することとなる。 In the next step 106, a hoist descent process is executed. And when a rescuer is rescued by the helicopter 10, this flow will be complete | finished.

図６は、障害物接近処理を行う場合に、主制御装置３０によって実行される障害物接近プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、障害物接近プログラムは主制御装置３０が備える例えば記憶装置５６の所定領域に予め記憶されている。 FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the obstacle approach program executed by the main controller 30 when the obstacle approach process is performed. The obstacle approach program is provided in the main controller 30, for example, the storage device 56. In the predetermined area.

まず、ステップ２００は、詳細情報生成部４０の機能に相当する処理であり、ＧＰＳ信号から得られた自機の位置情報に基づいて、地図情報に含まれる自機周囲情報を読み出す。 First, Step 200 is a process corresponding to the function of the detailed information generation unit 40, and reads out the own device surrounding information included in the map information based on the position information of the own device obtained from the GPS signal.

次のステップ２０２は、距離センサ信号受信部３６の機能に相当する処理であり、距離センサ１８を用いて自機と周囲の障害物との距離を測定する。 The next step 202 is processing corresponding to the function of the distance sensor signal receiving unit 36, and measures the distance between the own device and surrounding obstacles using the distance sensor 18.

次のステップ２０４は、詳細情報生成部４０の機能に相当する処理であり、読み出した自機周囲情報及び距離センサ１８の測定結果とから自機周囲詳細情報を算出する。 The next step 204 is a process corresponding to the function of the detailed information generating unit 40, and calculates the detailed information about the own device from the read information about the own device and the measurement result of the distance sensor 18.

次のステップ２０６からステップ２１８は、飛行制御部３２の機能に相当する処理であり、ステップ２０６では、突風による機体の移動距離（以下、「機体移動距離」という。）を算出する。なお、機体移動距離は、例えば、ヘリコプタ１０の位置情報により示される位置（領域）において、過去に観測された風の最大風速に応じて求められる。具体的には、機体移動距離は、図７に示すようにヘリコプタ１０の機体中心を中心とした円を規定するための径（半径）であり、該径は機体の大きさ及び最大風速に応じたデータベースとして例えば記憶装置５６に予め記憶されている。 The next step 206 to step 218 are processing corresponding to the function of the flight control unit 32. In step 206, the movement distance of the aircraft due to the gust of wind (hereinafter referred to as “airframe movement distance”) is calculated. The aircraft movement distance is obtained according to the maximum wind speed observed in the past, for example, at the position (area) indicated by the position information of the helicopter 10. Specifically, the aircraft movement distance is a diameter (radius) for defining a circle centered on the aircraft center of the helicopter 10 as shown in FIG. 7, and the diameter depends on the size of the aircraft and the maximum wind speed. For example, the data is stored in advance in the storage device 56 as a database.

次のステップ２０８では、接近可能距離Ｍ_ｎ（ｎは距離センサ１８を区別するための符号）を算出する。接近可能距離Ｍ_ｎとは、図７に示すように、ヘリコプタ１０を中心とした機体移動距離よりも広い範囲である。そして、接近可能距離Ｍ_ｎは、例えば、ステップ２０６で算出した機体移動距離に距離センサ１８の取り付け位置に応じた所定距離を加算することによって算出される。 In the next step 208, an accessible distance M _n (n is a code for distinguishing the distance sensor 18) is calculated. As shown in FIG. 7, the accessible distance M _n is a range wider than the aircraft movement distance centered on the helicopter 10. Then, the accessible distance M _n is calculated, for example, by adding a predetermined distance corresponding to the attachment position of the distance sensor 18 to the airframe movement distance calculated in step 206.

次のステップ２１０では、距離センサ信号受信部３６の機能に相当する処理であり、距離センサ１８を用いて自機と周囲の障害物との距離Ｌ_ｎ（ｎは距離センサ１８を区別するための符号）を測定する。なお、本ステップ２１０で行われる距離センサ１８による距離の測定は、ステップ２０２における距離の測定とは異なり、後述するようにヘリコプタ１０が障害物へ接近することを防止するための距離の測定である。 The next step 210 is processing corresponding to the function of the distance sensor signal receiving unit 36, and uses the distance sensor 18 to determine the distance L _n (n is the distance sensor 18) between the own device and surrounding obstacles. Sign). Note that the distance measurement by the distance sensor 18 performed in step 210 is different from the distance measurement in step 202, and is a distance measurement for preventing the helicopter 10 from approaching an obstacle as will be described later. .

次のステップ２１２では、パイロットによる操縦桿７０の操舵方向を検知する。 In the next step 212, the steering direction of the control stick 70 by the pilot is detected.

次のステップ２１４では、ステップ２１２で検知した操舵方向における距離Ｌ_ｎが接近可能距離Ｍ_ｎ以下であるか否かを判定する接近可能判定を行い、肯定判定の場合は、ステップ２１６へ移行し、否定判定の場合は、ステップ２１８へ移行する。 In the next step 214, an accessible determination is made to determine whether or not the distance L _n in the steering direction detected in step 212 is less than or _equal to the accessible distance M _n. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 216. If the determination is negative, the process proceeds to step 218.

ステップ２１６では、操縦桿７０による操舵方向へ向かうように自機を制御しても、障害物へ自機が衝突することはないため、操縦桿７０による操舵量に応じて操舵方向へ自機移動させる。 In step 216, even if the aircraft is controlled so as to be directed in the steering direction by the control stick 70, the own aircraft does not collide with an obstacle, so the own aircraft moves in the steering direction according to the steering amount by the control stick 70. Let

一方、ステップ２１８では、操縦桿７０による操舵方向へ向かうように自機を制御すると、障害物へ自機が衝突する可能性が生じるため、操縦桿７０の操舵による障害物の方向への移動を抑制する操舵抑制制御を行う。
本実施形態では操舵抑制制御として、操縦桿７０の反力を増加させる反力制御信号を飛行制御部３２から操縦桿７０へ出力し、パイロットが上記操舵方向へ操縦桿７０を操作しようとしても、操縦桿７０が該操舵方向へ傾くことを抑制する制御を行う。しかし、操舵抑制制御としては、これに限らず、例えば、操縦桿７０に対する上記操舵方向への操作量の感度を低下させる制御や、操縦桿７０に対する上記操舵方向への操作を受け付けない制御等、他の制御が行われてもよい。 On the other hand, in step 218, if the aircraft is controlled so as to be directed in the steering direction by the control stick 70, there is a possibility that the aircraft will collide with the obstacle. Therefore, the movement of the control stick 70 in the direction of the obstacle is controlled. Steering suppression control is performed.
In the present embodiment, as the steering suppression control, a reaction force control signal for increasing the reaction force of the control stick 70 is output from the flight control unit 32 to the control stick 70, and the pilot tries to operate the control stick 70 in the steering direction. Control is performed to prevent the control stick 70 from tilting in the steering direction. However, the steering suppression control is not limited to this, for example, control for reducing the sensitivity of the operation amount in the steering direction with respect to the control stick 70, control for not accepting an operation in the steering direction with respect to the control stick 70, etc. Other controls may be performed.

そして、ヘリコプタ１０は、目的地へ到着するまで障害物接近処理を繰り返す。 And helicopter 10 repeats an obstacle approach process until it arrives at the destination.

図８は、ホイスト降下処理を行う場合に、主制御装置３０によって実行されるホイスト降下プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、ホイスト降下プログラムは主制御装置３０が備える例えば記憶装置５６の所定領域に予め記憶されている。 FIG. 8 is a flowchart showing a flow of hoist descent program processing executed by the main control device 30 when the hoist descent processing is performed. The hoist descent program is provided in the main control device 30 in a predetermined area of the storage device 56, for example. Is stored in advance.

まず、ステップ３００は、自機情報生成部３８の機能に相当する処理であり、自機の高度を測定する。 First, step 300 is a process corresponding to the function of the own device information generation unit 38, and measures the altitude of the own device.

次のステップ３０２からステップ３０６は、飛行制御部３２の機能に相当する処理であり、ステップ３０２では、自機周囲詳細情報を記憶装置５６から読み出す。なお、該自機周囲詳細情報は、障害物接近処理において作成された情報を用いる。 The next step 302 to step 306 are processing corresponding to the function of the flight control unit 32, and in step 302, the detailed information about the own aircraft is read from the storage device 56. Note that the information created in the obstacle approach process is used as the detailed information around the own aircraft.

次のステップ３０４では、自機周囲詳細情報に基づいた標高と自機の高度から、自機からホイスト１４を降下させる距離（以下、「ホイスト降下距離Ｚｐ」という。）を算出する。 In the next step 304, a distance (hereinafter referred to as “hoist descent distance Zp”) for lowering the hoist 14 from the own aircraft is calculated from the altitude based on the detailed information on the surroundings of the own aircraft and the altitude of the own aircraft.

次のステップ３０６では、算出したホイスト降下距離を、ホイスト昇降装置６０へホイスト位置制御コマンドとして出力する。ホイスト昇降装置６０は、ホイスト位置制御コマンドに応じてホイスト１４を降下させる。 In the next step 306, the calculated hoist descent distance is output to the hoist lifting device 60 as a hoist position control command. The hoist lifting / lowering device 60 lowers the hoist 14 according to the hoist position control command.

次のステップ３０８は、自機情報生成部３８及び飛行制御部３２の機能に相当する処理であり、撮像した画像からホイスト１４の平面位置（Ｘ，Ｙ）及び目標である要救助者の平面位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を画像認識により検出する（図４も参照）。また、本ステップ３０８は、ホイスト昇降装置６０から入力されるホイスト位置情報をホイスト１４の移動量（高さ方向の位置、Ｚ）として検出する。 The next step 308 is processing corresponding to the functions of the own aircraft information generation unit 38 and the flight control unit 32. From the captured image, the plane position (X, Y) of the hoist 14 and the plane position of the rescue target person who is the target (Xp, Yp) is detected by image recognition (see also FIG. 4). Moreover, this step 308 detects the hoist position information input from the hoist raising / lowering device 60 as the movement amount (position in the height direction, Z) of the hoist 14.

次のステップ３１０では、ホイスト１４の平面位置（Ｘ，Ｙ）と目標の平面位置（Ｘｐ，Ｙｐ）とが略一致するように操舵制御（自動制御）を実行する。 In the next step 310, steering control (automatic control) is executed so that the plane position (X, Y) of the hoist 14 and the target plane position (Xp, Yp) substantially coincide.

次のステップ３１２では、ホイスト１４の平面位置Ｘと目標の平面位置Ｘｐとの差の絶対値が予め定められた差分ΔＸ（例えば、５０ｃｍ）未満となったか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３１４へ移行し、否定判定の場合は、図５のステップ１００へ戻る。 In the next step 312, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the plane position X of the hoist 14 and the target plane position Xp is less than a predetermined difference ΔX (for example, 50 cm). Shifts to step 314, and in the case of negative determination, returns to step 100 of FIG.

ステップ３１４では、ホイスト１４の平面位置Ｙと目標の平面位置Ｙｐとの差の絶対値が予め定められた差分ΔＹ（例えば、５０ｃｍ）未満となったか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ３１６へ移行し、否定判定の場合は、図５のステップ１００へ戻る。 In step 314, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the plane position Y of the hoist 14 and the target plane position Yp is less than a predetermined difference ΔY (for example, 50 cm). The process proceeds to step 316. If the determination is negative, the process returns to step 100 in FIG.

ステップ３１６では、ホイスト降下距離Ｚｐとホイスト１４の距離Ｚとが略一致するようにホイスト昇降装置６０を制御する。 In step 316, the hoist elevating device 60 is controlled so that the hoist descent distance Zp and the distance Z of the hoist 14 are substantially the same.

次のステップ３１８では、ホイスト降下距離Ｚｐとホイスト１４の距離Ｚとの差の絶対値が予め定められた差分ΔＺ（例えば、１０ｃｍ）未満となったか否かを判定し、肯定判定の場合は、本プログラムを終了し、否定判定の場合は、図５のステップ１００へ戻る。 In the next step 318, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the hoist drop distance Zp and the distance Z of the hoist 14 is less than a predetermined difference ΔZ (for example, 10 cm). When this program is terminated and a negative determination is made, the process returns to step 100 in FIG.

以上説明したように、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、ＧＰＳ受信部３４によって、受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を検知し、距離センサ１８によって、自機と周囲の障害物との距離を測定する。そして、ヘリコプタ１０は、詳細情報生成部４０によって、地図情報記憶装置５２に記憶されている地図情報から距離センサ１８で検知した自機の位置を含む自機周囲情報を読み出し、読み出した自機周囲情報と距離センサ１８による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成し、飛行制御部３２によって、自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う。
従って、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、障害物に近接した状態でも障害物への衝突を回避する飛行を可能とする。 As described above, the helicopter 10 according to the present embodiment detects the position of the own aircraft based on the received GPS signal by the GPS receiving unit 34, and detects the position of the own aircraft and surrounding obstacles by the distance sensor 18. Measure distance. Then, the helicopter 10 reads out the own device surrounding information including the position of the own device detected by the distance sensor 18 from the map information stored in the map information storage device 52 by the detailed information generating unit 40, and read out the own device surroundings From the information and the measurement result of the distance sensor 18, detailed information on the surroundings of the aircraft is generated, which indicates the shape of the surroundings of the aircraft. Control is performed to prevent the aircraft from colliding with obstacles.
Therefore, the helicopter 10 according to the present embodiment enables a flight that avoids a collision with an obstacle even in the vicinity of the obstacle.

また、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御として、操縦桿７０の操舵による自機の障害物の方向への移動の抑制を行うので、より確実に障害物への衝突を回避することができる。 Moreover, since the helicopter 10 according to the present embodiment controls the movement of the aircraft in the direction of the obstacle by steering the control stick 70 as control for suppressing the collision of the aircraft with the obstacle, A collision with an obstacle can be avoided more reliably.

また、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、自機の大きさとして、距離センサ１８によって測定された距離を用い、該距離が接近可能距離未満となった場合に、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う。
本発明によれば、測定手段によって自機と障害物との距離を測定しながら、飛行を行うことになるので、より確実に障害物への衝突を回避することができる。 Further, the helicopter 10 according to the present embodiment uses the distance measured by the distance sensor 18 as the size of the aircraft, and the aircraft crashes into an obstacle when the distance becomes less than the accessible distance. Control to suppress this is performed.
According to the present invention, since the flight is performed while measuring the distance between the own aircraft and the obstacle by the measuring means, it is possible to more reliably avoid the collision with the obstacle.

また、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、ホイスト昇降装置６０で昇降させるホイスト１４及びホイスト１４を降下させる目標を上方から撮像し、撮像したホイスト１４の位置と目標の位置とが、所定範囲内となるように自機を制御するので、より確実にフック１２（ホイスト１４）を目標へ降下させることができる。 Further, the helicopter 10 according to the present embodiment images the hoist 14 that is lifted and lowered by the hoist lifting device 60 and the target for lowering the hoist 14 from above, and the position of the picked hoist 14 and the target position are within a predetermined range. Since the own machine is controlled so as to be, the hook 12 (the hoist 14) can be lowered to the target more reliably.

また、本実施形態に係るヘリコプタ１０は、距離センサ１８を、自機の正面、上面、下面、両側面、及び背面、並びにブレード１６の先端に備えるので、より正確に自機と障害物との距離を測定できる。 In addition, since the helicopter 10 according to the present embodiment includes the distance sensor 18 on the front surface, the upper surface, the lower surface, both side surfaces, the rear surface, and the tip of the blade 16 of the own aircraft, more accurately between the own aircraft and the obstacle. Distance can be measured.

以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、距離センサ１８を用いて測定された自機と周囲の障害物との距離Ｌ_ｎが接近可能距離Ｍ_ｎ未満となった場合に操舵抑制制御を実行する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ＧＰＳ信号によって検知された自機の位置と自機周囲詳細情報から検出された自機の周囲の障害物との距離が接近可能距離Ｍ_ｎ未満となった場合に操舵抑制制御を実行する形態としてもよい。 For example, in the above-described embodiment, a description has been given of a mode in which the steering suppression control is performed when the distance L _n between the own device measured using the distance sensor 18 and the surrounding obstacle is less than the accessible distance M _n . However, the present invention is not limited to this, and the distance M between the position of the own device detected by the GPS signal and the obstacle around the own device detected from the detailed information around the own device is accessible distance M. _It is good also as a form which performs steering suppression control, when it becomes less than _n .

また、ヘリコプタは、自機が以前に生成した自機周囲詳細情報又は他のヘリコプタ１０が生成した自機周囲詳細情報を予め記憶装置に記憶し、受信したＧＰＳ信号に基づいた自機の位置に応じた自機周囲詳細情報を読み出し、読み出した自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う形態とされてもよい。この形態の場合、記憶装置が自機周囲詳細情報を予め記憶しているので、ヘリコプタは、目標の位置に到着するたびに自機周囲詳細情報を生成する必要がない。 In addition, the helicopter stores in advance its own surroundings detailed information generated by its own aircraft or its own surroundings detailed information generated by another helicopter 10 in a storage device in advance, and the position of the own aircraft based on the received GPS signal. Based on the read-out detailed information on the surroundings of the own device and the size of the own device, the control may be performed so as to prevent the own device from colliding with an obstacle. . In the case of this form, since the storage device stores the own device surrounding detailed information in advance, the helicopter does not need to generate the own device surrounding detailed information every time it arrives at the target position.

また、上記各実施の形態で説明した障害物接近プログラム及びホイスト降下プログラムの処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。 The flow of the obstacle approach program and hoist descent program described in the above embodiments is also an example, and unnecessary steps are deleted or new steps are added without departing from the gist of the present invention. Needless to say, the processing order can be changed.

１０ヘリコプタ
１６ブレード
１８距離センサ
３２飛行制御部
３４ＧＰＳ受信部
４０詳細情報生成部
５２地図情報記憶装置
７０操縦桿
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Helicopter 16 Blade 18 Distance sensor 32 Flight control part 34 GPS receiving part 40 Detailed information generation part 52 Map information storage device 70 Control stick

Claims

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避装置であって、
受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて自機の位置を検知する検知手段と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する測定手段と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記検知手段によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定手段による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、操縦桿の操舵による自機の障害物の方向への移動を抑制する衝突回避装置。 A collision avoidance device for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detection means for detecting the position of the own device based on a received GPS (Global Positioning System) signal;
Measuring means for measuring the distance between the aircraft and the surrounding obstacles;
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the detecting means from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the measuring means, the shape around the own device Generating means for generating detailed information around the own aircraft,
Control means for performing control for suppressing the own machine from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own machine generated by the generating means and the size of the own machine;
With
The said control means is a collision avoidance apparatus which suppresses the movement to the direction of the obstruction of the own machine by steering of a control stick.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避装置であって、
受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて自機の位置を検知する検知手段と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する測定手段と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記検知手段によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定手段による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記自機の大きさとして、前記測定手段によって測定された前記距離を用い、該距離が予め定められた距離未満となった場合に、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う衝突回避装置。 A collision avoidance device for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detection means for detecting the position of the own device based on a received GPS (Global Positioning System) signal;
Measuring means for measuring the distance between the aircraft and the surrounding obstacles;
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the detecting means from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the measuring means, the shape around the own device Generating means for generating detailed information around the own aircraft,
Control means for performing control for suppressing the own machine from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own machine generated by the generating means and the size of the own machine;
With
The control means uses the distance measured by the measuring means as the size of the own aircraft, and when the distance becomes less than a predetermined distance, A collision avoidance device that performs control for suppression.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避装置であって、
受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づいて自機の位置を検知する検知手段と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する測定手段と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記検知手段によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定手段による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う制御手段と、
を備え、
前記測定手段は、回転翼の先端に備えられる衝突回避装置。 A collision avoidance device for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detection means for detecting the position of the own device based on a received GPS (Global Positioning System) signal;
Measuring means for measuring the distance between the aircraft and the surrounding obstacles;
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the detecting means from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the measuring means, the shape around the own device Generating means for generating detailed information around the own aircraft,
Control means for performing control for suppressing the own machine from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own machine generated by the generating means and the size of the own machine;
With
The measurement means is a collision avoidance device provided at the tip of a rotor blade.

吊具を昇降させる巻き上げ手段と、
前記吊具及び前記吊具を降下させる目標を、該吊具及び該目標の上方から撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された前記吊具の位置と前記目標の位置とが、所定範囲内となるように自機を制御する制御手段と、
を備えた請求項１から請求項３の何れか１項記載の衝突回避装置。 Hoisting means for raising and lowering the hanger,
Imaging means for imaging the suspension and the target for lowering the suspension from above the suspension and the target;
Control means for controlling the own machine so that the position of the hanging tool imaged by the imaging means and the target position are within a predetermined range;
The collision avoidance device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

前記測定手段は、自機の正面、上面、下面、両側面、及び背面に備えられる請求項１から請求項４の何れか１項記載の衝突回避装置。 The collision avoidance device according to any one of claims 1 to 4, wherein the measuring unit is provided on a front surface, an upper surface, a lower surface, both side surfaces, and a rear surface of the aircraft.

請求項１から請求項５の何れか１項記載の衝突回避装置を備えたヘリコプタ。 A helicopter comprising the collision avoidance device according to any one of claims 1 to 5.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を検知する第１工程と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する第２工程と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記第１工程によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記第２工程による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する第３工程と、
前記第３工程によって生成した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第４工程と、
を含み、
前記第４工程は、操縦桿の操舵による自機の障害物の方向への移動を抑制する衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
A first step of detecting the position of the device based on the received GPS signal;
A second step of measuring the distance between the aircraft and the surrounding obstacles;
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the first step from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the second step, A third step of generating detailed information around the own aircraft indicating the shape of the aircraft,
A fourth step of performing control for preventing the own aircraft from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own device and the size of the own device generated by the third step;
Including
The fourth step is a collision avoidance program that suppresses the movement of the aircraft in the direction of the obstacle by steering the control stick.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を検知する第１工程と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する第２工程と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記第１工程によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記第２工程による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する第３工程と、
前記第３工程によって生成した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第４工程と、
を含み、
前記第４工程は、前記自機の大きさとして、前記第２工程によって測定された前記距離を用い、該距離が予め定められた距離未満となった場合に、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
A first step of detecting the position of the device based on the received GPS signal;
A second step of measuring the distance between the aircraft and the surrounding obstacles;
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the first step from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the second step, A third step of generating detailed information around the own aircraft indicating the shape of the aircraft,
A fourth step of performing control for preventing the own aircraft from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own device and the size of the own device generated by the third step;
Including
The fourth step uses the distance measured in the second step as the size of the own device, and the own device collides with an obstacle when the distance becomes less than a predetermined distance. A collision avoidance program that performs control to prevent this.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を検知する第１工程と、
自機と周囲の障害物との距離を測定する第２工程と、
記憶手段に記憶されている地図情報から前記第１工程によって検知された自機の位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記第２工程による測定結果とから、自機の周囲の形状を示す自機周囲詳細情報を生成する第３工程と、
前記第３工程によって生成した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第４工程と、
を含み、
前記第２工程は、回転翼の先端に備えられる測定手段によって前記距離を測定する衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
A first step of detecting the position of the device based on the received GPS signal;
A second step of Measure the distance between the host machine and the surrounding obstacles,
Read out information of a predetermined area including the position of the own device detected by the first step from the map information stored in the storage means, and based on the read information and the measurement result by the second step, A third step of generating detailed information around the own aircraft indicating the shape of the aircraft,
A fourth step of performing control for preventing the own aircraft from colliding with an obstacle based on the detailed information about the own device and the size of the own device generated by the third step;
Including
The second step is a collision avoidance program for measuring the distance by a measuring means provided at the tip of the rotor blade.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいてヘリコプタの位置を検知し、該ヘリコプタと周囲の障害物との距離を測定し、予め定められた地図情報から前記検知したヘリコプタの位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定による測定結果とから生成された、ヘリコプタの周囲の形状を示す自機周囲詳細情報が予め記憶された記憶手段から、受信したＧＰＳ信号に基づいた自機の位置に応じた自機周囲詳細情報を読み出す第１工程と、
前記第１工程によって読み出した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第２工程と、
を含み、
前記第２工程は、操縦桿の操舵による自機の障害物の方向への移動を抑制する衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detecting the position of the helicopter based on the received GPS signal, measuring the distance between the helicopter and surrounding obstacles, reading out information on a predetermined area including the detected position of the helicopter from predetermined map information, According to the position of the own aircraft based on the received GPS signal from the storage means preliminarily memorized around the helicopter, which is generated from the read information and the measurement result of the measurement, and shows the shape of the helicopter. A first step of reading out detailed information around the aircraft,
A second step of performing control to prevent the own device from colliding with an obstacle based on the detailed information of the own device and the size of the own device read out in the first step;
Including
The second step is a collision avoidance program that suppresses the movement of the aircraft in the direction of the obstacle by steering the control stick.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいてヘリコプタの位置を検知し、該ヘリコプタと周囲の障害物との距離を測定し、予め定められた地図情報から前記検知したヘリコプタの位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定による測定結果とから生成された、ヘリコプタの周囲の形状を示す自機周囲詳細情報が予め記憶された記憶手段から、受信したＧＰＳ信号に基づいた自機の位置に応じた自機周囲詳細情報を読み出す第１工程と、
前記第１工程によって読み出した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第２工程と、
を含み、
前記第２工程は、前記自機の大きさとして、前記第２工程によって測定された前記距離を用い、該距離が予め定められた距離未満となった場合に、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detecting the position of the helicopter based on the received GPS signal, measuring the distance between the helicopter and surrounding obstacles, reading out information on a predetermined area including the detected position of the helicopter from predetermined map information, According to the position of the own aircraft based on the received GPS signal from the storage means preliminarily memorized around the helicopter, which is generated from the read information and the measurement result of the measurement, and shows the shape of the helicopter. A first step of reading out detailed information around the aircraft,
A second step of performing control to prevent the own device from colliding with an obstacle based on the detailed information of the own device and the size of the own device read out in the first step;
Including
The second step uses the distance measured in the second step as the size of the own device, and the own device collides with an obstacle when the distance becomes less than a predetermined distance. A collision avoidance program that performs control to prevent this.

ヘリコプタに搭載されるヘリコプタと障害物との衝突を回避するための衝突回避プログラムであって、
受信したＧＰＳ信号に基づいてヘリコプタの位置を検知し、該ヘリコプタと周囲の障害物との距離を測定し、予め定められた地図情報から前記検知したヘリコプタの位置を含む所定領域の情報を読み出し、該読み出した情報と前記測定による測定結果とから生成された、ヘリコプタの周囲の形状を示す自機周囲詳細情報が予め記憶された記憶手段から、受信したＧＰＳ信号に基づいた自機の位置に応じた自機周囲詳細情報を読み出す第１工程と、
前記第１工程によって読み出した前記自機周囲詳細情報と自機の大きさとに基づいて、自機が障害物へ衝突することを抑制するための制御を行う第２工程と、
を含み、
前記第１工程は、回転翼の先端に備えられる測定手段によって前記距離を測定する衝突回避プログラム。 A collision avoidance program for avoiding a collision between a helicopter mounted on a helicopter and an obstacle,
Detecting the position of the helicopter on the basis of the received GPS signals, and measure the distance between the helicopter and the surrounding obstacles, reads information of a predetermined area from the map information determined in advance, including the position of the helicopter that the detection From the storage means, which is generated from the read information and the measurement result of the measurement and indicates the surrounding shape of the helicopter and indicating the surrounding shape of the aircraft, the position of the aircraft based on the received GPS signal is stored. A first step of reading out detailed information on the surroundings of the device,
A second step of performing control to prevent the own device from colliding with an obstacle based on the detailed information of the own device and the size of the own device read out in the first step;
Including
The first step is a collision avoidance program for measuring the distance by a measuring means provided at a tip of a rotor blade.