JP6717727B2 - Flight object monitoring communication system - Google Patents
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Description
本発明は、ドローンなどの飛行物体の墜落を検知し通報するシステムに関する。 The present invention relates to a system for detecting and reporting a fall of a flying object such as a drone.
ドローンが多用化されつつあるが、ラジコンのようにドローンを操縦する趣味の範囲から、ドローンにカメラをつけ、数100メートルの範囲で農地、牧場、林野などの監視を行う業務用として使用される例も多くなり、将来は、宅配物を届ける手段としてドローンを活用することも実証実験などで検討されている。しかしながら、ドローンの墜落については管理されてなく、いつ、どこで墜落したかなどを集中管理することが、ドローンの技術進歩で飛行範囲が拡大され多用化されてくる今後、社会的に求められてくる。 Drones are being used more and more, but from the hobby range of operating drones like radio-controlled models, they are used for commercial purposes by attaching a camera to the drone and monitoring farmlands, ranches, forests, etc. within a range of several hundred meters. The number of cases has increased, and in the future, utilizing drones as a means of delivering parcels is being considered in demonstration experiments. However, drone crashes are not managed, and centralized control of when and where a crash occurred is becoming a social demand in the future as drone technology advances expand the flight range and become more versatile. ..
特許文献1には、ドローンにGPSセンサを取り付け、ドローンの移動軌跡を管理する技術が開示されているが、ドローンが飛行中に何かと衝突したり、墜落したりの異常状態を検出する技術は開示されていない。 Patent Document 1 discloses a technique of attaching a GPS sensor to a drone and managing the movement trajectory of the drone, but a technique of detecting an abnormal state such as a collision with something during the flight of the drone or a crash is disclosed. It has not been.
飛行物体が飛行中に生じる異常状態が検知されたら、直ちに、そのことを、どこで異常が発生したかの情報とともに飛行物体管理局に無線連絡することで、飛行物体管理局は、常時、飛行物体の異常状態を把握できるようにする。 As soon as an abnormal condition that occurs during flight of a flying object is detected, it is notified to the flying object management station wirelessly together with information on where the abnormality has occurred. To be able to understand the abnormal state of.
本発明においては、飛行物体には、飛行物体とは別に、マッチ箱程度の大きさの筐体(飛行物体モニタ)が物理的に結合され、その筐体内には、衝撃センサと、GPSセンサと、無線通信回路が内蔵され、衝撃センサ出力が、ある設定値を超過したら、飛行中に衝突あるいは墜落が生起したと判断し、その時点でのGPS情報とともに、無線通信回路から、飛行物体管理局にそのことを連絡する。 In the present invention, the flying object is physically coupled with a casing having a size of a matchbox (a flying object monitor) in addition to the flying object, and a shock sensor and a GPS sensor are provided in the casing. If the impact sensor output exceeds a certain set value, it is determined that a collision or a crash has occurred during flight, and along with the GPS information at that time, the flying object management station Contact me about that.
無線通信方式としては、自営の通信網、例えば20キロメートル程度の広さで使用可能といわれるLoRa通信方式のようなLPWA(Low Power Wide Area)方式を用いることで、省電力化を可能にする。 As a wireless communication system, power saving can be achieved by using a self-employed communication network, for example, an LPWA (Low Power Wide Area) system such as a LoRa communication system that is said to be usable in an area of about 20 kilometers.
飛行物体から物体の飛行を駆動する電池の残量低下など、飛行物体の異常状態の情報が得られれば、その情報も合わせて飛行物体管理局に連絡する。 If information on an abnormal state of a flying object such as a low battery level for driving the flight of the object from the flying object is obtained, the information is also reported to the flying object management station.
飛行物体と独立した筐体が、飛行物体の衝突や墜落などの異常を監視すると、直ちに、そのことを飛行物体管理局に連絡するので、多数の飛行物体の飛行を集中的に管理できるシステムができる。飛行物体としてドローンを例にすれば、ドローンが具備する機能は多種多彩で、GPSで飛行を制御・管理できるものから、GPS機能を内蔵しないものまであるが、本発明は、ドローンが所有する機能を問わず、飛行物体の異常を独立的に管理できる。 When the housing independent from the flying object monitors for abnormalities such as collision and crash of the flying object, it immediately notifies the flying object management station, so a system that can centrally manage the flight of many flying objects is provided. it can. Taking a drone as an example of a flying object, the drone has a wide variety of functions, ranging from those that can control and manage flight with GPS to those that do not have a built-in GPS function, but the present invention is a function owned by the drone. Regardless of the situation, abnormalities of flying objects can be managed independently.
また、LPWA無線方式を用いることで、無線通信方式として3G、4Gのような携帯電話方式に比し省電力化が図れる。 In addition, by using the LPWA wireless system, power saving can be achieved as compared to mobile phone systems such as 3G and 4G as wireless communication systems.
以下本発明を図面に基づいて説明する。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による飛行物体の監視通信方式のシステムの全体構成図であり、飛行物体(以後、物体と称す)10に飛行物体モニタ(以後、モニタと称す)20が、物理的に結合されていて、モニタ20は無線監視局(以後、監視局と称す)30と無線通信する。ひとつの監視局30が監視する広さは、無線通信が可能な範囲で、LPWA無線方式では20キロメートル程度の範囲が可能である。この範囲に、飛行しているモニタは、監視局30で、いくつでも監視可能である。物体10のモニタ20への物理的結合手段としては、ネジ止め、電気的接続端子と共にネジ止めの手段があろうが、ここでは、その方法は問わない。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a system of a communication system for monitoring a flying object according to the present invention, in which a flying object monitor (hereinafter referred to as “object”) 20 is physically connected to a flying object monitor (hereinafter referred to as “monitor”) 20. Accordingly, the monitor 20 wirelessly communicates with a wireless monitoring station (hereinafter referred to as a monitoring station) 30. The area monitored by one monitoring station 30 is a range in which wireless communication is possible, and a range of about 20 kilometers is possible in the LPWA wireless system. Any number of monitors flying in this range can be monitored by the monitoring station 30. As means for physically connecting the object 10 to the monitor 20, there may be screwing, screwing together with an electrical connection terminal, but any method may be used here.
監視局30は、公衆通信網40を介して、飛行物体管理局(以後、管理局と称す)50に接続され、管理局50は、すべての飛行物体の飛行管理を行っている。 The monitoring station 30 is connected to a flying object management station (hereinafter referred to as a management station) 50 via a public communication network 40, and the management station 50 manages flight of all flying objects.
図1では,ひとつの監視局30が管理局50に接続されているが、実際は、多数の監視局30の情報が、公衆通信網40を介して、管理局50に集約されることが可能である。例えば,同一市内に5個ある監視局の情報を、市で一つの管理局50で集中管理するとか、管理のレベルを県、州、日本全土とかのレベルで行うことも可能である。 In FIG. 1, one monitoring station 30 is connected to the management station 50, but in reality, information of many monitoring stations 30 can be aggregated in the management station 50 via the public communication network 40. is there. For example, the information of five monitoring stations in the same city can be centrally managed by one management station 50 in the city, or the management level can be performed at the level of prefecture, state, or the whole of Japan.
公衆通信網40は、携帯電話網、電話網、インタネット網などが、適宜選択使用される。 As the public communication network 40, a mobile telephone network, a telephone network, an internet network, or the like is appropriately selected and used.
図2は、飛行物体モニタ20の内部構成を示すブロック図であり、GPSセンサ21、飛行軌跡メモリ22、物体情報メモリ23、衝撃センサ24、レベル判定回路18、無線通信回路25、電池26、モニタIDメモリ27、電源供給制御回路28、時計29、タイマ19、開始スイッチ17、コネクタ15よりなる。なお、電池には外部から電池電圧を測定できるように端子Aが設けられていて、飛行の開始前には電池電圧がチェックされる。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the flying object monitor 20, which includes a
電池26が、常時通電しているブロックは、時計29のみであり、衝撃センサ24、レベル判定回路18、タイマ19は、飛行中は常時、他のブロックは必要に応じ通電される。このような通電制御は、電源供給制御回路28が行う。電源供給制御回路28の制御の詳細はついては後記する。
The block in which the battery 26 is always energized is only the clock 29, and the impact sensor 24, the
物体10とモニタ20は、製品の発売前に、それぞれのメーカ名、製造番号、具備する機能について、管理局50へ登録し、管理局50から、それぞれのID符号を得て、そのID符号は、工場などで、製品に書きこんでおく。物体10が具備する機能情報としては、GPSセンサを内蔵で飛行軌跡を管理する機能、モニタ20と接続する接続端子の有無、接続端子があるとき、その接続端子に物体10の電池残量が低下したことを通知する機能、電池残量が低下したとき、モニタ20からの給電を受ける機能などがある。管理局50は、すべての物体10とモニタ20の製品に関する情報を総合的に管理し、物体の飛行中に墜落などの異常が発生か、飛行開始後無事飛行を終え正常に着地したかなどを把握管理している。なお、管理局50からID符号が付与されていないときは、メーカ名と製造番号をID符号として代用してもよい。 Before the product is released, the object 10 and the monitor 20 register their respective manufacturer names, serial numbers, and their functions with the management station 50, obtain their respective ID codes from the management station 50, and obtain the ID codes. Write it in the product at the factory. The function information of the object 10 includes a function of managing a flight locus with a built-in GPS sensor, the presence/absence of a connection terminal for connecting to the monitor 20, and when there is a connection terminal, the remaining battery level of the object 10 decreases at the connection terminal. There is a function of notifying the user of the fact, a function of receiving power from the monitor 20 when the battery level is low, and the like. The management station 50 comprehensively manages information about the products of all the objects 10 and the monitor 20, and determines whether an abnormality such as a crash occurs during the flight of the objects, whether the flight has finished safely after the start of flight, and the aircraft has landed normally. Grasp and manage. When the ID code is not given by the management station 50, the manufacturer name and the manufacturing number may be used as the ID code.
モニタ20は、前記したように、それ単独で筐体化されていて、飛行の都度、結合される物体10が異なることもよくある。そのため、飛行開始前には、物体10とモニタ20との組み合わせを、管理局50に連絡しておくことが必要である。物体10に接続端子が具備されているときは、モニタ20は、物体のID符号を自動的に得て、飛行開始直前あるいは直後に、管理局50に通信で報告できるが、接続端子が具備されてないときは、飛行前に、その組み合わせ(それぞれのID符号)を、管理局50に別途連絡しておく必要がある。この連絡は、前記したように、管理局50が飛行中の物体情報を把握管理するために必要で、飛行開始後、正常に着陸したか、あるいは飛行中に事故などの異常事態に遭遇したかを知るために重要である。連絡法としては電話でもよく、スマートフォンなどに連絡用のアプリケーションソフトウエアを搭載しておき、それを用いてもよい。 As described above, the monitor 20 is often made into a housing by itself, and the object 10 to be combined is often different each time it flies. Therefore, it is necessary to notify the management station 50 of the combination of the object 10 and the monitor 20 before the flight starts. When the object 10 is equipped with a connection terminal, the monitor 20 can automatically obtain the ID code of the object and report it to the management station 50 by communication immediately before or after the start of flight. If not, it is necessary to separately notify the management station 50 of the combination (each ID code) before the flight. As described above, this communication is necessary for the management station 50 to grasp and manage the object information during the flight, and whether the landing is normal after the start of the flight or whether an abnormal situation such as an accident is encountered during the flight. Is important to know. As a contact method, a telephone may be used, or application software for contact may be installed in a smartphone or the like and used.
物体10の飛行開始時にはモニタ20にある開始スイッチ17を押し、飛行を開始したことを、物体20のID符号、モニタ20のID符号とともに管理局50に伝えるが、物体10が接続端子を具備していないときは、物体10のID符号や機能情報を得るため、無線通信回路25が、管理局50に、物体10の機能情報などを問い合わせる。その通信シーケンスについては後記する。 When the flight of the object 10 is started, the start switch 17 on the monitor 20 is pressed to inform the management station 50 that the flight has started together with the ID code of the object 20 and the ID code of the monitor 20, but the object 10 has a connection terminal. If not, the wireless communication circuit 25 inquires the management station 50 about the function information of the object 10 and the like in order to obtain the ID code and the function information of the object 10. The communication sequence will be described later.
物体10の飛行中は、飛行軌跡は、時計29からタイマ19で、一定の周期信号を発生させて、その周期で、GPSセンサ情報を得て、飛行軌跡メモリ22にGPS情報と時刻を書きこんでいく。物体情報メモリ23が、物体10にGPS機能が具備されていることを知ったときは、飛行軌跡を記憶することは必ずしも必要ではなく、必要としないときは、タイマ19を不作動とし、GPSセンサ21、飛行軌跡メモリ22への周期的な電源供給を停止することで、モニタ20のさらなる省電力が図れる。 While the object 10 is in flight, the flight trajectory is generated from the clock 29 by the timer 19 to generate a constant periodic signal, GPS sensor information is obtained at that period, and the GPS information and time are written in the flight trajectory memory 22. Go out. When the object information memory 23 knows that the object 10 has the GPS function, it is not always necessary to store the flight trajectory, and when it is not necessary, the timer 19 is deactivated and the GPS sensor is disabled. 21. By stopping the periodic power supply to the flight trajectory memory 22, the power consumption of the monitor 20 can be further saved.
物体10の飛行中の異常は、木などの障害物に衝突したり、墜落したりするが、その検出のために衝撃センサ24と衝撃レベルを判定するレベル判定回路18は飛行中、常時給電されている。衝撃センサ24の出力電圧は、衝撃の大きさにより変化し、物体10が、(1)飛行中に木や電線などに軽く接触した時、(2)何かに接触し、少し蛇行したが飛行に影響を与えず飛行を継続できる程度の接触、(3)何かに接触し飛行が操縦不能になり、あるいは物体そのものが操縦不能となり、地表あるいは林あるいはビルの屋上などに墜落したとき、(4)本来の着陸地点に正常に戻ったとき(正常に着陸)で、それぞれ、出力電圧と電圧波形は異なる。
An abnormality during flight of the object 10 collides with an obstacle such as a tree or crashes, and the impact sensor 24 and the
レベル判定回路18は、衝撃センサ24の出力電圧と波形から、衝撃レベルが、前記(2)、(3)、(4)の時は、無線通信回路25を起動し、接触が生起した地点でのGPS情報、衝撃センサ出力電圧、衝撃レベルをモニタID符号とともに、監視局30に送信する。図6には、衝撃センサの出力波形を示す。衝撃センサの出力波形は、パルス状で登坂と下り坂をもったアナログ波形であるが、図6では、インパルス的に示している。図6の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、各々、上記した衝撃レベルでは、(a)が(1)、(b)が(2)、(c)が(3)、(d)、(e)が(4)に対応する。図6(c)は、墜落の時で衝撃センサ出力電圧は大きく、墜落のショックで数回バウンドする有様、図6(d)は、正常着陸で飛行機のように滑走路をすこし滑る有様、図6(e)は、正常着陸で垂直に落下し1回くらいはバウンドする有様を示している。
Based on the output voltage and the waveform of the impact sensor 24, the
衝撃センサ出力波形の観察だけでは、(3)、(4)の判別に、正確性を欠くので、衝撃センサ24に出力があると同時にGPS情報も観察する。衝撃センサ出力電圧から、上記(3)、(4)ケースに相当する場合は、GPSセンサの位置情報が急激に変化したか、あるいは、なだらかに変化したかを観察し、急激な変化の場合(図6(c)で、三つの出力波形に対応するGPS情報が、大きく変化)は墜落、なだらかな変化(図6(d)で、各出力波形でのGPS情報が小さく変化、図6(e)では、GPS情報はほとんど変化なし)の場合は着陸と判断する。この墜落か着陸かを判断する考え方(判断のアルゴリズム)は、飛行の実態を継続的に観察することで、できるだけ実態に正確なアルゴリズムが選択できるように、いくつかのアルゴリズムがレベル判定回路18に搭載されていて、飛行の実態を見ながら、最適なアルゴリズムが後記する方法で選択される。例えば、飛行物体の重量によってはアルゴリズム1が最適、当日の天候で風が強い場合はアルゴリズム2とかの判断があろう。
Since only the observation of the impact sensor output waveform is not accurate in the determination of (3) and (4), the GPS information is observed at the same time when the impact sensor 24 outputs. If the impact sensor output voltage corresponds to cases (3) and (4) above, observe whether the position information of the GPS sensor has changed abruptly or gently, and in the case of abrupt change ( In Fig. 6(c), the GPS information corresponding to the three output waveforms changes greatly, and the change is gentle (Fig. 6(d), the GPS information in each output waveform changes slightly, Fig. 6(e) In (), if the GPS information is almost unchanged), it is judged that the landing has occurred. The idea (decision algorithm) for determining whether the vehicle is crashing or landing is that some algorithms are set in the
ここで、前記した電源供給制御回路28の動作を表1にて示す。(図2では、電源供給回路の出力は太線で描かれているが、その制御の詳細を表1に示す。) The operation of the power supply control circuit 28 described above is shown in Table 1. (In FIG. 2, the output of the power supply circuit is drawn with a thick line, but the details of the control are shown in Table 1.)
表1でわかるように、通信時には、ほとんどのブロックに電源が供給されるが、通信は、飛行開始時と飛行終了時(正常着陸時と墜落時)と異常状態報告時にのみ行われ、1回の通信時間は、数秒程度で十分である。なお、物体10がGPSセンサ21を具備しないときは、モニタ20で飛行軌跡を管理するため、GPSセンサ21と飛行軌跡メモリ22は、5分とかの一定周期で給電される。
As can be seen in Table 1, power is supplied to most blocks during communication, but communication is performed only at the beginning of flight, at the end of flight (normal landing and crash), and when reporting abnormal conditions. A communication time of about several seconds is sufficient. When the object 10 does not include the
衝撃センサ24とレベル判定回路18は、飛行が終了すると給電が停止されるが、これは飛行中でないときに、モニタ20が移送されたりする時の振動に、衝撃センサ24が反応し、異常と判断し管理局50に連絡することができないようにするためである。
The power supply to the shock sensor 24 and the
このような使用において、モニタ20の電池寿命は、電池容量、モニタ20の稼働時間にもよるが、毎日2時間飛行したとしても、数年は使用可能であろう。このような省電力化には、電源供給制御回路28で、各回路への電源供給を表1に示すように細かく制御していることと、無線通信方式としてLPWAを使用していることが大きく貢献する。なお、モニタは飛行開始前に端子Aで電池電圧が測定され、飛行に十分かどうかがチェックされる
図3は、監視局30の内部構成を示す。
In such a use, the battery life of the monitor 20 will be usable for several years even if it flies for 2 hours every day, depending on the battery capacity and the operating time of the monitor 20. For such power saving, it is largely that the power supply control circuit 28 finely controls the power supply to each circuit as shown in Table 1 and that LPWA is used as a wireless communication system. To contribute. It should be noted that the monitor measures the battery voltage at the terminal A before the flight starts and checks whether the voltage is sufficient for the flight. FIG. 3 shows the internal configuration of the monitoring station 30.
監視局30には、モニタ20が内蔵する無線通信回路25と同じくLPWA用の無線通信回路(2)31があり、モニタ20と交信する。ひとつの監視局30には、複数のモニタ20を監視していて、それらの飛行状態は、物体情報管理回路32で管理されている。複数の物体の飛行状態は、管理局50に、公衆通信網40を介して交信するため、公衆通信網接続回路33があり、公衆通信網として、インタネット網、公衆携帯電話網、電話回線網が、管理局50が使用する公衆通信網により適宜選択される。 The monitoring station 30 has a wireless communication circuit (2) 31 for LPWA as well as a wireless communication circuit 25 built in the monitor 20, and communicates with the monitor 20. One monitor station 30 monitors a plurality of monitors 20, and their flight states are managed by an object information management circuit 32. Since the flight states of a plurality of objects are communicated to the management station 50 via the public communication network 40, there is a public communication network connection circuit 33, and the public communication network includes an internet network, a public mobile telephone network, and a telephone line network. , Which is appropriately selected depending on the public communication network used by the management station 50.
なお、物体10の数や飛行範囲など飛行規模によっては、監視局30が管理局50の機能を具備し、管理局50の設置を不要とすることもできる。 Depending on the flight scale such as the number of objects 10 and the flight range, the monitoring station 30 may have the function of the management station 50 and the management station 50 may not be installed.
図5は、モニタ20と監視局30間で交信する通信信号の信号形式を示すもので、図5(a)の信号種別とは、交信する信号の種類を示すもので、本発明においては、「飛行開始」、「機能質問」、「機能情報」、「衝撃発生」、「アルゴ変更」、「異常発生」、「飛行軌跡」、「墜落発生」、「正常着陸」の9種がある。 FIG. 5 shows a signal format of a communication signal communicated between the monitor 20 and the monitoring station 30, and the signal type of FIG. 5(a) shows a kind of the signal to be communicated. There are 9 types: “start flight”, “function question”, “function information”, “impact occurrence”, “argo change”, “abnormal occurrence”, “flight trajectory”, “fall crash”, and “normal landing”.
これらの信号がどのようなときに用いられるかについて表2に示す。 Table 2 shows when these signals are used.
「機能質問」信号は、物体10が接続端子を具備せず、物体モニタ20が物体10のID符号やGPS機能があるかどうかの機能情報を得ることができないとき、それらの情報を管理局50から得て、物体モニタ20の物体情報メモリ23に保存するための質問信号であり、モニタ20の開始スイッチ17を押すと、図4に示す通信シーケンスのように、モニタ20と監視局30、監視局30と管理局50との通信が開始される。開始スイッチ17は飛行開始を宣言するためのものであり、「機能質問」信号を送信しないときは、「飛行開始」信号が送信され、「機能質問」信号を送信するときは、図4に示すように「機能情報」信号を受信したのちに送信される。 When the object 10 does not have a connection terminal and the object monitor 20 cannot obtain the function code indicating whether the object 10 has an ID code or a GPS function, the "function inquiry" signal is transmitted to the management station 50. Is a question signal to be stored in the object information memory 23 of the object monitor 20, and when the start switch 17 of the monitor 20 is pressed, the monitor 20, the monitoring station 30, and the monitoring station 30 are monitored as in the communication sequence shown in FIG. Communication between the station 30 and the management station 50 is started. The start switch 17 is for declaring the start of flight. When the "function question" signal is not transmitted, the "start flight" signal is transmitted, and when the "function question" signal is transmitted, it is shown in FIG. Is transmitted after receiving the "function information" signal.
表2のすべての信号が、図5(a)に示すように、モニタIDと時刻と情報フィールドを含むが、情報フィールドを含まない信号もある。また、情報フィールドを含む信号については、情報フィールドの信号形式を、図5(b)、(c)、(d)に示す。なお、「機能質問」信号を除くすべての信号が、モニタIDに加え物体ID信号を送信することは、管理局50で物体IDとモニタIDをともに管理しているので、必ずしも必要ではないが、管理局50で管理している情報と飛行の都度、念のため確認を取るという観点では必要なことであり、送信されてもよい。 As shown in FIG. 5A, all the signals in Table 2 include the monitor ID, the time, and the information field, but some signals do not include the information field. Further, regarding the signal including the information field, the signal format of the information field is shown in FIGS. 5(b), (c), and (d). It should be noted that it is not always necessary for all signals except the "function inquiry" signal to transmit the object ID signal in addition to the monitor ID, because the management station 50 manages both the object ID and the monitor ID. The information managed by the management station 50 and the information are necessary from the viewpoint of confirming each flight, just in case, and may be transmitted.
図5(b)の「機能情報」信号では、機能1、2、3とあるが、物体10の具備する機能を例示的に1、2、3と示したもので、機能例としてはGPSによる飛行軌跡管理機能や飛行物体の内部異常通知機能や電池残量低下時に外部からの電池供給可能、さらにはカメラ内蔵などがあろう。 In the “function information” signal of FIG. 5B, there are functions 1, 2, and 3, but the functions of the object 10 are shown as 1, 2 and 3 by way of example. There will be a flight trajectory management function, an internal abnormality notification function for flying objects, an external battery supply when the battery level is low, and even a built-in camera.
物体10が飛行中に、何かと接触し、レベル判定回路18で、前記した(2)、(3)、(4)と判定されたときは、「衝撃発生」信号が送信されるが、その情報部の形式は図5(c)に示される。図5(c)では、発生したパルスごとに、衝撃センサ出力のパルスの波高値、波高値を生じた時刻と、その時刻でのGPS値が、1セットとして送信される。例えば、衝撃センサ出力波形を示す図6(b)では1セット、図6(c)では3セット、図6(d)では3セット、図6(e)では2セットの情報が伝送される。
When the object 10 comes into contact with something during flight and the
飛行物体管理局50は、すべての物体から送信されてきた「衝撃発生」信号の波高値、時刻、GPS値の情報とレベル判定情報を常時管理・観察していて、前記したように墜落か着陸かを判断するアルゴリズムを変えた方が良いと判断した時は、「レベル変更」信号でアルゴリズム1にするか2にするかなど、レベル判定回路18に搭載されている複数のアルゴリズムの番号を伝える。図4に点線で示すが、「レベル変更」信号は飛行開始信号を受信したときに、飛行物体管理局50が、その返答としてモニタ20に送る。
The flying object management station 50 constantly manages and observes the crest value, time, GPS value information and level determination information of the "impact occurrence" signal transmitted from all objects, and crashes or lands as described above. when the determining that it is better to change the algorithm for determination whether, and whether to 2 or to the algorithm 1 "level changing" signal, the number of the plurality of algorithms that are mounted to a level determination
「飛行軌跡」信号は、図5(d)に示され、「異常発生」、「墜落発生」信号に続いて送信されるが、情報フィールドは一定周期ごとの時刻とGPS値が連結され送信される。例えば、50個の飛行軌跡情報があれば、50個の時刻とGPS値が連結され送信される。なお「飛行軌跡」信号は、「正常着陸」に続いて送信されてもよい。 The "Flight trajectory" signal is shown in Fig. 5(d), and is transmitted following the "Abnormality occurrence" and "Crash occurrence" signals, but the information field is transmitted by combining the time and GPS value at regular intervals. It For example, if there are 50 pieces of flight trajectory information, 50 times and GPS values are linked and transmitted. The "flight trajectory" signal may be transmitted subsequent to the "normal landing".
「異常発生」信号は、物体10が内部の電池残量低下などの異常状態を通知する機能があるとき、そのことを知らせるものである。物体10の異常状態の定義は物体10の仕様そのものであるが、「異常発生」信号の情報フィールドには、物体の異常の定義に従った異常値が別途定められ、その値が異常内容として示される。物体10の異常状態を知らされた管理局50は、その物体10の管理者に電話などで、そのことを伝え、飛行停止などの必要な措置を依頼する。 The “abnormality occurrence” signal is for notifying that the object 10 has a function of notifying an abnormal state such as a decrease in the remaining battery level inside. Although the definition of the abnormal state of the object 10 is the specification itself of the object 10, an abnormal value according to the definition of the abnormality of the object is separately defined in the information field of the "abnormality occurrence" signal, and the value is indicated as the abnormal content. Be done. The management station 50 that has been notified of the abnormal state of the object 10 informs the administrator of the object 10 by telephone or the like and requests necessary measures such as flight stop.
なお、コネクタ15で物体10とモニタ20が接続されている場合は、「異常発生」信号の内容が物体10の電池残量低下であるときは、電源供給制御回路28から、残量少ない物体10の電池電源をモニタ20の電池電源を用いて供給するなどの応急措置も採れる。 When the object 10 and the monitor 20 are connected by the connector 15, and the content of the “abnormality occurrence” signal indicates that the battery level of the object 10 is low, the power supply control circuit 28 causes the object 10 with a low battery level to be discharged. It is also possible to take emergency measures such as supplying the battery power of the above using the battery power of the monitor 20.
上記した実施の態様は、飛行物体としてはドローンをイメージして記述しているが、飛行物体としてはドローンに限らず、例えばグライダ、飛行船にも適用可能である。 Although the above-described embodiment is described in the image of a drone as a flying object, the flying object is not limited to a drone, and can be applied to, for example, a glider or an airship.
本発明のモニタ20は、自営の無線通信網を用い、省電力化を図っていることに加え、自営であるがゆえに、公衆無線通信網のような通信料金の支払いを必要とせず、監視局とともに自由にシステムを構築できることが特徴で、さらにすべての飛行物体を管理する管理局との連携で、国家レベルでの飛行物体管理システムの構築を可能にするものである。 The monitor 20 of the present invention uses a self-employed wireless communication network to save power, and because it is self-employed, it does not require payment of a communication charge as with a public wireless communication network, and the monitoring station In addition, the system is characterized by being able to freely construct a system, and in cooperation with the management station that manages all flying objects, it enables the construction of a flying object management system at the national level.
なお、無線通信方式として、自営の通信方式でなく、3Gとか4Gと呼ばれる公衆携帯電話通信網を利用しても本発明の監視通信システムは構築可能である。 The monitoring communication system of the present invention can be constructed by using a public mobile phone communication network called 3G or 4G as a wireless communication system instead of a self-employed communication system.
本発明による飛行物体モニタは、どのような飛行物体にも取付可能であり、 今後使用の急増が見込まれるドローンには、墜落などの監視通報にきわめて有用なものである。自動車に取り付けられるドライブレコーダのように量販店で販売可能な大きさ、価格で実現でき、商業性も高いものである。 The flying object monitor according to the present invention can be attached to any flying object, and is extremely useful for a drone whose use is expected to increase rapidly in the future, for monitoring and reporting such as a crash. It can be realized at a size and price that can be sold at a mass retailer like a drive recorder that can be installed in a car, and is highly commercial.
10. 飛行物体
15. コネクタ
17. 開始スイッチ
18. レベル判定回路
19. タイマ
20. 飛行物体モニタ
21. GPSセンサ
22. 飛行軌跡メモリ
23. 物体情報メモリ
24. 衝撃センサ
25. 無線通信回路
26. 電池
27. モニタIDメモリ
28. 電源供給制御回路
29. 時計
30. 無線監視局
31. 無線通信回路(2)
32. 飛行物体情報管理回路
33. 公衆通信網接続回路
40. 公衆通信網
50. 飛行物体管理局
10. Flying object 15. Connector 17. Start
32. Flying object information management circuit 33. Public communication network connection circuit 40. Public communication network 50. Flight Object Management Bureau
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