WO2018016017A1 - 無人航空機および移動体捕捉システム - Google Patents
無人航空機および移動体捕捉システム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018016017A1 WO2018016017A1 PCT/JP2016/071240 JP2016071240W WO2018016017A1 WO 2018016017 A1 WO2018016017 A1 WO 2018016017A1 JP 2016071240 W JP2016071240 W JP 2016071240W WO 2018016017 A1 WO2018016017 A1 WO 2018016017A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- restraint
- net
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- target
- Prior art date
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 37
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 37
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 36
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 208000008918 voyeurism Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/0094—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/10—Rotorcrafts
- B64U10/13—Flying platforms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H11/00—Defence installations; Defence devices
- F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H13/00—Means of attack or defence not otherwise provided for
- F41H13/0006—Ballistically deployed systems for restraining persons or animals, e.g. ballistically deployed nets
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/12—Target-seeking control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D7/00—Arrangements of military equipment, e.g. armaments, armament accessories, or military shielding, in aircraft; Adaptations of armament mountings for aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
Definitions
- the present invention relates to an unmanned aerial vehicle and a moving body capturing system.
- a multicopter is used for security of facilities.
- the purpose of such a multicopter is to flexibly photograph the characteristics of an intruder's car outdoors in order to be used only for a subsequent investigation.
- the invading subject is a flying body such as a multicopter, and naturally, there is no means for neutralizing the invading multicopter on the spot.
- the problem to be solved by the present invention is to provide an unmanned airplane capable of quickly neutralizing a suspicious object that has entered a predetermined airspace, and a moving body capturing system.
- an unmanned aerial vehicle includes a plurality of rotor blades, a restraint net launcher that ejects and deploys a restraint net, the restraint net launcher, and an injection direction of the restraint net launcher. And an injection direction control device that can be controlled independently of the direction of the airframe of the unmanned aerial vehicle.
- the unmanned aerial vehicle of the present invention includes an injection direction control device that can operate independently of the direction of the airframe, and mainly controls the injection of the restraint net by adjusting the direction of the restraint net launching device. It is possible to flexibly follow the direction of the movement of the restraint target.
- unmanned aerial vehicles that have multiple rotor blades and control the attitude and flight movement of the aircraft by adjusting the rotation speed of each of these rotor blades can be moved horizontally and adjusted in speed by tilting the aircraft. It has the feature of performing.
- the unmanned aerial vehicle of the present invention includes the injection direction control device, so that the direction of the restraint net launching device can be maintained in a desired direction even when the aircraft is tilted.
- the unmanned aerial vehicle of the present invention when the restraint target is a person or an animal, the unmanned aircraft equipped with the restraint net launching device is operated remotely, so that the restraint target is kept in a safe place. Can be neutralized.
- the injection direction control device holds a plurality of the restraint net launching device, the plurality of restraint net launching devices, when the restraint net is simultaneously ejected from the plurality of restraint net launching devices, It is preferable that the deployed restraint nets are held by the ejection direction control device at an ejection angle that does not contact each other and that does not cause a gap between the deployed restraint nets.
- the plurality of restraint net launching devices have a suitable arrangement and injection angle in order to cover the predicted travel range based on the travel characteristics of the restraint target.
- the range of movement predicted at the time of ejection of the restraint network is widened.
- the restraint net firing device By arranging the restraint net firing device so that it can be covered, the success rate of capturing the restraint object can be increased.
- the plurality of restraint net launching apparatuses have the other restraint net launching apparatuses arranged on both sides in the horizontal direction and vertically upward with the one restraint net launching apparatus as the center.
- the capture success rate of the multicopter can be increased by deploying the restraint net in the straight direction of the multicopter that is the restraint object, the left-right direction with respect to the straight direction, and the upward direction.
- the restraint net has a deploying part that is entangled with the restraint object by being deployed after injection, and a string-like part that connects the deploying part and the restraint net launching device,
- the device may be configured to include a hoisting device capable of feeding and winding the string-like portion.
- an object flying in the air such as a multicopter
- the object to be restrained crashes on the ground by being captured by the restraint net. If there is a structure or a pedestrian at the crash point, the crash of the restraint object may lead to an accident.
- Such an accident can be prevented in advance by connecting the development part of the restraint net to the restraint net launching device with a string-like part and suspending the captured restraint object on the body after the restraint object is captured. .
- the restraint net launching device is equipped with a hoisting device, and when the unfolded portion reaches the restraint target, the effective range of the restraint net launching device is secured and captured by winding the string-like part. It is possible to achieve compatibility with the function of hanging the restrained object.
- the unmanned aircraft acquires the position of the restraint object or the position and speed of the restraint object, and automatically tracks the unmanned airplane to autonomously fly to a predetermined relative position based on the position or position and speed.
- Preferably means are provided.
- the unmanned airplane is equipped with an automatic tracking means and automatically flies to a position where it is easy to catch the restraint object, so that the operator of the unmanned airplane can only concentrate on the operation of the injection direction control device and the launch operation of the restraint net. .
- the unmanned aircraft includes a target capturing unit that acquires a position of the restraint target and automatically directs an emission direction of the restraint net launching device toward the restraint target.
- the unmanned airplane is equipped with a target capturing means, and the restraint net launching device is automatically directed toward the restraint object, so that the operator of the unmanned airplane can concentrate solely on the operation of the aircraft and the launch operation of the restraint net. Further, when the unmanned airplane is further provided with an automatic tracking means, the operator can concentrate solely on the operation of launching the restraint net.
- the unmanned aircraft includes an automatic launching unit that automatically ejects the restraint net when the restraint object enters the range of the restraint net launcher.
- the unmanned aircraft By providing the unmanned aircraft with the automatic tracking means of the restraint object and the automatic launching means of the restraint network, it is possible to automate all the aircraft operations after specifying the restraint object. As a result, instantaneous determination and operation at a level that cannot be performed manually are possible, and the restraint object can be captured more reliably.
- the automatic launching means predicts the position of the restraint object at the time of arrival of the restraint net based on the time difference from the ejection of the restraint mesh to the arrival of the restraint net to the restraint object, It is preferable to adjust the injection direction of the restraint net based on the predicted position.
- the restraint object may slip through the restraint network due to a time lag from the launch of the restraint mesh to its arrival. This is particularly noticeable when it is difficult to reduce the distance between the unmanned aircraft and the restraint target.
- the position of the constraining target when reaching the constraining net is predicted, and the predicted position is By injecting the restraint net, the success rate of capturing the restraint object can be increased.
- the unmanned aircraft of this configuration can capture the restraint object more reliably by determining the exit direction of the restraint net based on the time lag from the launch of the restraint net to the arrival. Has been.
- the injection direction control device holds a plurality of the restraint net launching devices, and the automatic launching means sequentially ejects the restraint nets from the respective restraint net launching devices.
- the restraint net has a deploying part that is entangled with the restraint object by being deployed after injection, and a string-like part that connects the deploying part and the restraint net launching device. , After catching the restraint object with the restraint net, carry the restraint object in a state where it is suspended to a predetermined dumping position, and dump the restraint object to the dumping position and return, or It is preferable that automatic dumping means for landing at the dumping position is provided.
- an object flying in the air such as a multicopter
- the object to be restrained crashes on the ground by being captured by the restraint net. If there is a structure or a pedestrian at the crash point, the crash of the restraint object may lead to an accident.
- the captured restraint object is suspended and transported to a safe place to carry out such an accident. It can be prevented in advance.
- acquisition system of this invention is the monitoring apparatus which monitors predetermined space, the unmanned aircraft of this invention, the intermediate processing apparatus which can communicate with the said monitoring apparatus and the said unmanned aircraft,
- the monitoring device has monitoring means for acquiring monitoring information that is information indicating the state of the monitoring space, and the intermediate processing device enters the monitoring space based on the monitoring information.
- the position of the restraint object identified by the intermediate processing device is provided, wherein the unmanned aircraft includes a position identifying unit that detects the restraint object and identifies the position of the restraint object in the monitoring space. It is characterized by acquiring.
- a monitoring device that acquires monitoring information, an intermediate processing device that identifies the position of the restraint object from the monitoring information, and an unmanned aircraft that captures the restraint object based on the position information identified by the intermediate processing device, By sharing the functions necessary for capture, it is possible to neutralize the moving object that is the restraint target more reliably and efficiently.
- the unmanned aerial vehicle and the moving body capturing system according to the present invention, it is possible to quickly neutralize a suspicious object that has entered a predetermined airspace.
- the restraint target T in each of the following embodiments is a small multicopter that is an unmanned aerial vehicle.
- Forbidden areas are, for example, private land such as experimental facilities and residential areas of private companies, or public land or consulates where public personnel are staying. Means the prohibited area.
- FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a multicopter 101 according to the present embodiment.
- the multicopter 101 is an unmanned aerial vehicle on which six rotors R are mounted at equal intervals in the circumferential direction of the airframe.
- a net launcher driving device 300 is connected to the lower part of the machine body, and the net launcher 200 including four net launchers is arranged side by side on the net launcher driving device 300.
- the net launcher 200 is a restraint net launching device that launches a restraint net and captures the restraint target T.
- the net launcher driving device 300 is an injection direction control device that can control the injection direction of the net launcher 200 in the vertical direction and the circumferential direction as viewed in FIG. 1 independently of the direction of the machine body of the multicopter 101.
- an unmanned aerial vehicle that includes a plurality of rotor blades and controls the attitude and flight operation of the aircraft by adjusting the rotation speed of each of these rotor blades tilts the aircraft in flight Therefore, there is a feature that the movement in the horizontal direction and the speed thereof are adjusted. Since the multicopter 101 includes the net launcher driving device 300, the orientation of the net launcher 200 can be maintained in a desired direction even when the aircraft is tilted.
- FIG. 2 is a partially enlarged view showing a method for arranging each net launcher constituting the net launcher 200.
- the net launcher 200 is composed of net launchers 210, 220, 230, and 240 that are fixed in the net launcher driving device 300 so as to be directed in substantially the same direction.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the restraint net 211 injected from the net launcher 210.
- the restraint net 211 is configured by a deploying portion 211 w that is entangled with the restraint target T by being deployed after injection, and a string-like portion 211 s that connects the deploying portion 211 w and the net launcher 210.
- the net launchers 210, 220, 230, and 240 are all the same device, and the structures of the restraint nets 211, 221, 231, and 241 that they launch are all the same.
- restraint net 201 the restraint nets 211, 221, 231, and 241 are collectively referred to as “restraint net 201”, the unfolded portions of these restraint nets 201 are collectively denoted as “deployment portion 201w”, and the string-like portions are collectively denoted as “strings”. It is also referred to as a “shaped portion 201s”.
- the restraint target T when the restraint target T is a multicopter that flies in the air, the restraint target T becomes impossible to fly by being captured by a restraint net or the like, and falls on the ground. If there is a structure or a pedestrian at the crash point, the crash of the restraint target T may lead to an accident.
- the unfolding portion 201w of the restraint net 201 is connected to the net launcher 200 by the string-like portion 201s, and after the restraint target T is captured, the captured restraint target T is suspended from the airframe. Such an accident is prevented in advance.
- the restraint target T which is a multicopter is flying while rotating a plurality of rotors
- the deploying portion 201w is caught by these rotors.
- deployment part 201w is tightly entangled with the restraint target T, and hold
- the structure of the restraint net of the present invention is not limited to that of the present embodiment.
- the restraint object is not a flying object, or when there is no particular problem even if the restraint object after capture crashes.
- the string-like part is unnecessary.
- the length of the string-like portion 201s is adjusted so that the restraint object T captured in the air does not reach the ground. This also means that the string-like portion 201s limits the effective range of the net launcher 200. Further, when the length of the string-like portion 201s is constant, in order to prevent the restraint target T from falling on the ground, it is necessary to fire the restraint net 201 from an altitude higher than the length of the string-like portion 201s. Therefore, as shown in FIG. 11 as an example of the net launcher 210, the net launcher 210 includes a winch 202 that is a hoisting device capable of feeding and winding the string-like portion 211s.
- FIG. 12 is a partially enlarged view showing another arrangement method of each net launcher 210, 220, 230, 240.
- the net launcher 220 and 230 are arranged on both sides in the horizontal direction around the net launcher 210, and the net launcher 240 is arranged vertically above.
- the net launcher 200 ' is also arranged at an injection angle such that these unfolded portions 201w do not contact each other and no gap is formed.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing a state in which the multicopter 101 fires the net launcher 200 ′.
- the restraint target T of this embodiment is a multicopter that flies in the air. Multicopters have the property that it is difficult to retreat or descend suddenly. Therefore, the restraint nets 211, 212, 213, and 214 are developed with respect to the rectilinear direction fs of the multicopter that is the restraint target T, the left and right directions fl and fr along the rectilinear direction, and the ascending direction fu. It is possible to increase the success rate of capturing the restraint target T by closing the assumed path.
- FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the multicopter 101.
- the multicopter 101 mainly includes a flight controller FC, six rotors R, an ESC 141 (Electric Speed Controller) that controls the rotation of the rotors R, a net launcher 200, a net launcher driving device 300, and power to these components.
- the battery 190 is configured.
- Each rotor R is composed of a motor 142 and a blade 143 connected to its output shaft.
- the ESC 141 is connected to the motor 142 of the rotor R, and rotates the motor 142 at a speed instructed by the flight controller FC.
- the number of rotors of the multicopter 101 is not particularly limited, and depending on the required flight stability, allowable cost, etc., the rotor R has three tricopters, the rotor R has eight octacopters, and further eight units. It is possible to appropriately change the one having more rotors.
- the flight controller FC includes a control device 120 that is a microcontroller.
- the control device 120 includes a CPU 121 that is a central processing unit, a memory 122 that is a storage device such as a ROM and a RAM, and a PWM (Pulse Width Modulation) controller 123 that controls the rotation speed of each motor 142 via the ESC 141. ing.
- a CPU 121 that is a central processing unit
- a memory 122 that is a storage device such as a ROM and a RAM
- PWM Pulse Width Modulation
- the flight controller FC further includes a flight control sensor group 131 and a GPS receiver 132 (hereinafter collectively referred to as “sensors”), which are connected to the control device 120.
- the flight control sensor group 131 of the multicopter 101 in this embodiment includes a triaxial acceleration sensor, a triaxial angular velocity sensor, an atmospheric pressure sensor (altitude sensor), a geomagnetic sensor (orientation sensor), and the like.
- the control device 120 can acquire position information of the own aircraft including the latitude and longitude of the aircraft, the altitude, and the azimuth angle of the nose, in addition to the tilt and rotation of the aircraft, using these sensors and the like.
- the memory 122 of the control device 120 stores a flight control program FCP, which is a program in which an algorithm for controlling the attitude and basic flight operation of the multicopter 101 during flight is stored.
- the flight control program FCP adjusts the rotational speed of each rotor R based on the information obtained from the sensor or the like in accordance with an instruction from the operator (transmitter 151), and corrects the attitude and position disturbance of the aircraft.
- the copter 101 is allowed to fly.
- the multicopter 101 in this embodiment has an advanced flight control function.
- the unmanned aircraft according to the present invention may be any aircraft that includes a plurality of rotors R and controls the attitude of the aircraft and the flight operation by adjusting the number of rotations of each of the rotors R.
- the airframe in which the sensor is omitted may be used.
- the net launcher driving device 300 is connected to the control device 120, controls the injection direction of the net launcher 200 according to an instruction from the operator, and simultaneously launches the restraint net 201 according to the instruction from the operator.
- the operation of the multicopter 101 and the operation of the net launcher driving device 300 are performed by one transmitter 151. However, these operations are performed using different transmitters, and work is shared by a plurality of people. May be. Further, in the present embodiment, it is assumed that the multicopter 101 and the restraint target T are captured while visually confirmed, but the net launcher 300 is directed to the net launcher 200 in the injection direction, for example.
- a configuration is also possible in which the net launcher driving device 300 is operated while viewing a video photographed by the camera at hand.
- the observer finds the entry of the restraint target T into the prohibited entry area.
- the supervisor notifies the operator of the multicopter 101 to that effect.
- the supervisor himself / herself may be the operator of the multicopter 101.
- the operator manually operates the multicopter 101 to bring the multicopter 101 closer to the restraint target T.
- the operator operates the net launcher driving device 300 to launch the restraint net 201 all at once toward the restraint target T.
- the operator After capturing the restraint target T, the operator carries the restraint target T to a predetermined safe dumping site in a state where the restraint target T is suspended from the body of the multicopter 101.
- the multicopter 101 includes the net launcher 200 and fires the restraint net 201 from the air to catch the restraint target T. By doing so, the restraint target T can be quickly neutralized. Further, when the restraint target T that moves in the air in the air is captured, if the injection direction of the restraint net 201 is adjusted by changing the nose direction and altitude of the multicopter 101, the restraint target T It is difficult to follow the agile movement.
- the multicopter 101 includes a net launcher driving device 300 that can operate independently of the orientation of the airframe.
- the restraint network 201 is mainly controlled by controlling the orientation of the net launcher 200 with the net launcher driving device 300.
- the injection direction can be flexibly followed by the movement of the constrained object T.
- the net launcher driving device 300 can control the injection direction of the net launcher 200 in the vertical direction and the circumferential direction, but the control of the net launcher 200 in the circumferential direction is performed by rotating the body of the multicopter 101.
- the net launcher driving device 300 may perform only the vertical control of the net launcher 200.
- FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of the multicopter 102 according to the present embodiment.
- the multicopter 102 is an unmanned aerial vehicle in which six rotors R are mounted at equal intervals in the circumferential direction of the airframe.
- the multi-copter 102 has a net launcher driving device 300 connected to the lower part of the airframe, and the net launcher driving device 300 has a net launcher 200 composed of four net launchers arranged side by side.
- the number of rotor R may not be six.
- a camera driving device 420 that holds a stereo camera 410 is connected to the lower part of the body of the multicopter 102.
- the camera driving device 420 is a device that can control the shooting direction of the stereo camera 410 in the vertical and circumferential directions independently of the orientation of the body of the multicopter 101.
- the camera driving device 420 can be remotely operated manually by an operator, or can be automatically controlled by an image analysis program IAP described later.
- the stereo camera 410 is composed of a set of cameras having an image sensor such as a CCD or a CMOS. These cameras are fixed at a predetermined base line length (optical axis interval) so that their optical axes are parallel to each other, and images a target object from different viewpoints. From the parallax between the object image acquired by the first camera of the stereo camera 410 and the object image acquired by the second camera, the relative position of the object including the distance can be acquired by the principle of triangulation. .
- FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the multicopter 102.
- the multicopter 102 has various functions for automating the machine operation of the multicopter 102 in addition to the functions of the multicopter 101 of the first embodiment. Further, the multicopter 102 can transfer the moving image captured by the stereo camera 410 to the operator terminal 152 in real time, and the operator specifies the restraint target T from the moving image displayed on the operator terminal 152. The multicopter 102 can be notified of the area as a template.
- the multicopter 102 includes an automatic tracking unit that acquires the position of the restraint target T and causes the multicopter 102 to fly autonomously to a predetermined relative position based on the position.
- the automatic tracking unit of the present embodiment processes a moving image of the restraint target T photographed by the stereo camera 410, the camera driving device 420, and the stereo camera 410, and includes a relative distance including the distance between the multicopter 102 and the restraint target T.
- Analysis program IAP for acquiring a correct positional relationship
- the operator manually specifies the restraint target T from the moving image of the stereo camera 410 displayed on the operator terminal 152, and notifies the multicopter 102 of the region as a template, thereby allowing the multicopter 102 to Set the tracking target.
- the stereo camera 410 is employed as a means for specifying the position of the restraint target T.
- the position specifying means for the restraint target T is not limited to the stereo camera 410, and other means may be adopted on condition that the relative positional relationship between the multicopter 102 and the restraint target T can be calculated. It can.
- a 3D laser scanner such as a so-called 3D LIDAR or a radar having a resolution capable of specifying the position of the restraint target T is mounted on the multicopter 102, and the restraint target T is automatically measured by constantly measuring the sky from the ground.
- a method of causing the operator to recognize the moving object closest in the monitoring direction such as the stereo camera 410 as the restraint target T while the operator operates the multicopter 102.
- the image analysis program IAP automatically controls the shooting direction of the camera driving device 420 so that the restricted object T is always placed in the center of the visual field of the stereo camera 410 after the restricted object T is recognized.
- the automatic tracking program ATP does not simply point the multicopter 102 toward the current position of the restraint target T, but also a position suitable for launching the restraint net 201 based on the current position of the restraint target T (in this embodiment).
- the position suitable for launching the restraint net 201 varies depending on the configuration and performance of the airframe and the net launcher, the nature of the restraint object, and the like, and must be adjusted according to the conditions.
- the automatic tracking program ATP of this embodiment determines the flight destination based only on the current position of the restraint target T, it is suitable for launching the restraint net 201 in consideration of the moving speed of the restraint target T. It is good also as a structure which determines a position.
- the multicopter 102 since the multicopter 102 can automatically track the restraint target T, the operator of the multicopter 102 does not have the automatic launch function described later, Only the operation of the launcher driving device 300 can be devoted. Thereby, the capture success rate of the restraint target T is increased.
- the multicopter 102 also has a target capturing means for automatically directing the injection direction of the net launcher 200 toward the restraint target T, and the restraint net 201 when the restraint target T enters the range of the net launcher 200.
- automatic launching means for automatically injecting.
- the target capturing means of the present embodiment is based on the relative positional relationship between the stereo camera 410 and the camera driving device 420, the image analysis program IAP, the constraint object T specified by the image analysis program IAP and the multicopter 102.
- the launcher driving device 300 is controlled, and the target capturing program ROP is configured to automatically direct the injection direction of the net launcher 200 toward the restraint target T.
- the automatic firing means includes a target capturing means and an automatic firing program AFP that automatically ejects the restraint net 201 at the timing when the restraint target T enters the range.
- the multicopter 102 includes the automatic tracking unit for the restraint target T, the target capturing unit for the restraint target T, and the automatic launching unit for the restraint net 201. Aircraft operations after the identification of all are automated. As a result, instantaneous determination and operation at a level that cannot be performed manually are possible, and the restraint target T can be captured more reliably.
- the restraint target T moves the restraint net 201 due to the time difference from the arrival of the restraint net 201 to the arrival.
- the position of the restraint target T at the time of arrival of the restraint net 201 is predicted based on the time difference from the injection of the restraint net 201 to the arrival of the restraint target T, and the predicted position is reached.
- the success rate of capturing the restraint target T can be increased.
- FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a process in which the multicopter 102 of the present embodiment captures the restraint target T.
- FIG. 7A is a schematic diagram showing how the target capture program ROP adjusts the injection direction of the restraint net 201.
- FIG. 7B is a schematic diagram showing a state where the automatic firing program AFP ejects the restraint net 201.
- the target acquisition program ROP of the multicopter 102 does not direct the net launcher 200 to the current position c of the constrained object T, but based on the moving direction and moving speed of the constrained object T at that time.
- the position f of the restraint target T when reaching 201 is predicted, and the net launcher 200 is directed to the position f. 7B, the automatic launch program AFP of the multicopter 102 launches the restraint net 201 toward the position f when the restraint target T enters the range of the net launcher 200.
- the multicopter 102 determines the injection direction of the restraint net 201 based on the time difference from the arrival of the restraint net 201 to the arrival, thereby further restricting the restraint target T moving at high speed. It is possible to catch it reliably.
- the automatic launch program AFP of the present embodiment is configured to fire the net launcher 200 all at once, but the net launcher 200 does not always have to be fired all at once, and may be configured to fire sequentially. Thereby, for example, even when the movement prediction of the restraint target T is lost and the restraint target T passes through the restraint net 211, the restraint target T comes to the predicted position by repeating the prediction and the injection a plurality of times. The possibility can be increased.
- the multicopter 102 catches the restraint target T with the restraint net 201 and then carries the restraint target T in a state where it is suspended to a predetermined dumping position, and dumps the restraint target T at the dumping position. It has automatic dumping means to return.
- the automatic dumping means of this embodiment is configured by an automatic dumping program ADP.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the multicopter 102 dumps the captured restraint target T to the dumping site D and returns to the take-off and landing site P by the automatic dumping program ADP.
- the multicopter 102 when detecting the capture of the restraint target T, the multicopter 102 autonomously flies to the dumping site D with the restraint target T suspended from the aircraft, After disconnecting 201 s, the aircraft automatically returns to the take-off and landing field P of the multicopter 102 to land.
- the detection of the capture of the restraint target T by the automatic dumping program ADP is, for example, successful or unsuccessful from the rise in the number of rotations of the rotor R and the increase in current consumption during hovering before and after launching the restraint net 201, that is, the change in its own weight It is conceivable to determine the success or failure of the trapping from the increase in the tensile stress of the string-like portion 201s.
- the restraint target T when the restraint target T is an object flying in the air, the restraint target T becomes impossible to fly by being captured by a restraint net or the like, and crashes to the ground. If there is a structure or a pedestrian at the crash point, the crash of the restraint target T may lead to an accident.
- the unfolding part 201w of the restraint net 201 is connected to the net launcher 200 by the string-like part 201s, and after the restraint target T is captured, the captured restraint object T is suspended from the airframe. To transport to dumping site D. Thereby, the accident by the fall of the restraint target T is prevented.
- the automatic dumping program ADP of the present embodiment has a mechanism for automatically returning the multicopter 102 to the take-off and landing field P after dumping the restraint target T to the dumping spot D. It is good also as a structure which makes multicopter 102 land on dumping ground D with T.
- all the programs for automating the aircraft operation are executed by one control device 120, but when this is overloaded, a plurality of control devices are mounted on the multicopter 102, Some programs may be executed by another control device.
- the airframe that is configured to include only the target capturing means among the above functions and can launch the net launcher 200 at any timing of the operator can flexibly restrain the target object under various conditions and has a high capture success rate. It is possible to catch with.
- the observer finds the entry of the restraint target T into the prohibited entry area.
- the supervisor notifies the operator of the multicopter 102 to that effect.
- the supervisor himself / herself may be an operator of the multicopter 102.
- the operator manually manipulates the multicopter 102, photographs the restraint target T with the stereo camera 410, and notifies the multicopter 102 of the restraint target T in the moving image.
- the multicopter 102 automatically approaches the restraint target T by automatic tracking means.
- the multicopter 102 predicts the course of the restraint target T by the target capturing means and the automatic launching means, and automatically moves the restraint net 201 simultaneously when the restraint target T enters the range of the net launcher 200. Fire.
- the multicopter 102 After the capture of the restraint target T, the multicopter 102 carries the restraint target T to the dumping site D with the automatic dumping means suspended from the aircraft, and after dumping into the dump site D, the multicopter 102 Return automatically to take-off and landing field P.
- the multicopter 102 when the multicopter 102 constantly monitors the sky above the prohibited entry area from the ground with the stereo camera 410 or the like and can automatically detect the restraint target T, the above (1) to (3) The procedure can be omitted.
- FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of the moving body capturing system S.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing an outline of the moving body capturing system S.
- the moving body capturing system S is mainly composed of a monitoring device 500 that monitors a restricted entry area, a multicopter 103 that is an unmanned aircraft, and a server device 600 that is an intermediate processing device that can communicate with the monitoring device 500 and the multicopter 103. It is configured.
- monitoring space M the space monitored by the monitoring device 500 in the restricted entry area.
- the monitoring device 500 includes a plurality of cameras 510 serving as monitoring means, and the three-dimensional position of an object in the monitoring space M is specified by photographing the monitoring space M from multiple directions with these cameras 510.
- the monitoring means of the monitoring device 500 is not limited to the camera 510 of this embodiment.
- monitoring means other than the camera 510 it is possible to detect the entry of a moving body into the monitoring space M, and to obtain monitoring information that can specify the three-dimensional position of the moving body in the monitoring space M.
- a 3D laser scanner such as a so-called 3D LIDAR
- a radar having a resolution that can specify the position of the restraint target T, or a means for specifying the position of a sound source using sound as an input signal may be used. it can.
- the server device 600 is a general server computer including a CPU 610 that is a central processing unit, and a memory 620 that includes a RAM that is a main storage device, an HDD that is an auxiliary storage device, and the like.
- the server apparatus 600 has an image analysis program IAP that is a means for specifying the position of the restraint target T.
- the image analysis program IAP processes a moving image taken by the monitoring device 500, detects the entry of the restraint target T into the monitor space M, and specifies the three-dimensional position of the restraint target T in the monitor space M. .
- the multicopter 103 transfers the moving image of the stereo camera 410 to the configuration (stereo camera 410, camera driving device 420, image analysis program IAP, operator) related to the position of the restraint target T from the multicopter 102 of the second embodiment.
- the transmitter / receiver 162 that receives the template of the restraint target T is omitted. Since other configurations are the same as those of the multicopter 102 of the second embodiment, description thereof is omitted here.
- the multicopter 103 acquires the three-dimensional position of the restraint target T from the server device 600, autonomously flies to a predetermined relative position based on the position, and automatically captures and discards the restraint target T. .
- the monitoring apparatus 500 always transfers the moving image of the monitoring space M, which is monitoring information, to the server apparatus 600.
- the server apparatus 600 detects the entry of the restraint target T into the monitoring space M, and continuously notifies the multicopter 103 of the change in position.
- the multicopter 103 automatically approaches the restraint target T by automatic tracking means.
- the multicopter 103 predicts the course of the restraint target T by the target capturing means and the automatic launching means, and automatically moves the restraint net 201 when the restraint target T enters the range of the net launcher 200. Fire.
- the multicopter 103 After capturing the restraint target T, the multicopter 103 is carried by the automatic dumping means to the dumping site D while the restraint target T is suspended from the aircraft, and after dumping into the dumping site D, the multicopter 103 Return automatically to take-off and landing field P.
- the moving body capturing system S of the present embodiment includes the monitoring device 500 that acquires the monitoring information of the monitoring space M, the server device 600 that specifies the position of the restraint target T from the monitoring information, and the server device 600.
- the multi-copter 103 that tracks and captures the restraint target T based on the specified position information shares the functions necessary for capturing the restraint target T, thereby making the restraint target T more reliable and efficient. It is possible to catch on.
- FIG. 14 is a schematic diagram showing an outline of a moving body capturing system S ′ using a multicopter 103 of a plurality of machines.
- a method of using a multi-copter 103 of a plurality of machines for example, the relative position of each machine with respect to the position of the restraint target T is varied, and in addition, the monitoring space M is divided into a plurality of areas. It is possible to divide and make different areas where each machine can move. As a result, the success rate of capturing the restraint target T can be increased as compared with the case where only one multicopter 103 is provided.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
- the restraint target T in each of the above embodiments is a multicopter
- the unmanned aircraft and the moving body capturing system of the present invention are also effective when the restraint target is a person or an animal. In this case, there is an advantage that the restraint object can be neutralized remotely while being in a safe place.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
所定の空域内に進入した不審物を速やかに無力化することができる無人飛行機、および移動体捕捉システムを提供する。 複数の回転翼と、拘束網を射出および展開する拘束網発射装置と、前記拘束網発射装置を保持し、該拘束網発射装置の射出方向を前記無人航空機の機体の向きとは独立して制御可能な射出方向制御装置と、を備える無人航空機、および、所定の空間を監視する監視装置と、本発明の無人航空機と、前記監視装置および前記無人航空機と通信可能な中間処理装置と、を備える移動体捕捉システムにより解決する。
Description
本発明は無人航空機および移動体捕捉システムに関する。
従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良が大きく進み、これにより無人航空機の操作性が著しく向上するとともに、高性能な機体を安価に入手できるようになった。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な分野における種々のミッションへの応用が試行されている。
一方、マルチコプターが容易に利用可能となったことにより、例えば壁やフェンスなどの遮蔽物を上空から迂回させて私有地や立ち入り禁止区域の中にマルチコプターを侵入させたり、また、マルチコプターを使って上空から盗撮を行うなど、マルチコプターの悪用に対する対策が急務とされている。
例えば上記特許文献1の警備システムでは、施設の警備にマルチコプターが利用されている。しかし、かかるマルチコプターは、あくまで事後的な捜査の用に供すべく、屋外において侵入者の自動車の特徴を柔軟に撮影することを目的としたものである。特許文献1の警備システムでは、侵入主体がマルチコプターのような飛行体であることは想定されておらず、当然、侵入してきたマルチコプターをその場で無力化するための手段は備えていない。
進入禁止区域に入ってきたマルチコプターをその逃避前に拘束すべく、上記特許文献3のような拘束網発射装置を用いる場合、マルチコプターの飛行位置まで拘束網が届かない可能性がある。上方への飛距離が最も長くなる真上に向かって拘束網を発射すると、捕捉されたマルチコプターが自身の頭上に落下してくるため危険であり、また、落ちてきた拘束網が自身に絡みつくおそれもある。このことから、上方に向かって拘束網を発射するときには斜め上方に向かって発射する必要があり、マルチコプターは多少飛行高度を上げるだけで拘束網による捕捉を免れることができる。
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、所定の空域内に進入した不審物を速やかに無力化することができる無人飛行機、および移動体捕捉システムを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の無人航空機は、複数の回転翼と、拘束網を射出および展開する拘束網発射装置と、前記拘束網発射装置を保持し、該拘束網発射装置の射出方向を前記無人航空機の機体の向きとは独立して制御可能な射出方向制御装置と、を備えることを特徴とする。
無人航空機に拘束網発射装置を搭載し、空中から拘束網を射出可能とすることにより、例えばマルチコプターのように地上からでは拘束が難しい拘束対象物を捕捉することが可能となる。しかし、拘束網の射出方向を無人航空機の機首方向や高度を変化させることで調節していたのでは、空中を縦横無尽に移動する拘束対象物を捕えることは困難である。本発明の無人航空機は、その機体の向きとは独立して動作可能な射出方向制御装置を備え、主にこの射出方向制御装置で拘束網発射装置の向きを調節することにより、拘束網の射出方向を拘束対象物の動作に柔軟に追従させることが可能とされている。
また、複数の回転翼を備え、これら各回転翼の回転数を調節することで機体の姿勢や飛行動作を制御する無人航空機は、機体を傾斜させることで水平方向への移動やその速度の調節を行うという特徴がある。本発明の無人航空機は、射出方向制御装置を備えていることにより、機体を傾斜させたときでも、拘束網発射装置の向きを所望の方向に保つことができる。
また、本発明の無人航空機によれば、拘束対象物が人や動物である場合、拘束網発射装置を備えた無人航空機を遠隔から操縦することにより、自身は安全な場所にいながら拘束対象物を無力化することができる。
また、前記射出方向制御装置は、複数の前記拘束網発射装置を保持しており、前記複数の拘束網発射装置は、該複数の拘束網発射装置から同時に前記拘束網が射出されたときに、展開された前記各拘束網が互いに接触せず、かつ、これら展開された各拘束網同士に隙間が生じない程度の射出角度で、前記射出方向制御装置に保持されていることが好ましい。
一基の拘束網発射装置だけでは拘束対象物を捕えることが難しい場合でも、複数基の拘束網発射装置を並べて配置し、さらに、これら拘束網発射装置から射出された拘束網による捕捉可能範囲を最大化することにより、拘束対象物をより確実に捕えることが可能となる。この場合、各拘束網は同時に、またはほぼ同時に射出されることが望ましい。
また、前記複数の拘束網発射装置は、拘束対象物の移動特性に基づく予測移動範囲を網羅するために好適な配列および射出角度とされていることが好ましい。
拘束対象物の移動手段、移動速度、移動可能方向、方向転換の敏捷性、または移動上の制約など、その拘束対象物の移動特性に基づき、拘束網の射出時において予測される移動範囲を広くカバーできるように拘束網発射装置を配置することにより、拘束対象物の捕捉成功率を高めることができる。
また、前記複数の拘束網発射装置は、一の前記拘束網発射装置を中心として、その水平方向両側方および鉛直上方に他の前記拘束網発射装置が配置されていることが好ましい。
例えば空中を飛行するマルチコプターが拘束対象物である場合、マルチコプターはその性質上、急に後退したり下降したりすることが難しい。そこで、拘束対象物であるマルチコプターの直進方向、直進方向に対する左右方向、および上昇方向に対して拘束網を展開することにより、マルチコプターの捕捉成功率を高めることができる。
また、前記拘束網は、射出後に展開されることで拘束対象物に絡みつく展開部と、該展開部と前記拘束網発射装置とをつなぐ紐状部と、を有しており、前記拘束網発射装置は、前記紐状部の繰り出しおよび巻き取りが可能な巻き揚げ装置を備えている構成としてもよい。
例えばマルチコプターのように、空中を飛行する物体が拘束対象物である場合、拘束対象物は拘束網で捕捉されることにより地面に墜落する。その墜落地点に構造物や歩行者があった場合、拘束対象物の墜落が事故につながるおそれがある。拘束網の展開部を紐状部で拘束網発射装置につなぎ、拘束対象物の捕捉後には、その捕捉した拘束対象物を機体に吊るすことにより、このような事故を未然に防止することができる。一方、捕捉した拘束対象物を機体に吊るすためには、捕捉した拘束対象物が地面に到達しない程度の長さに紐状部を調節する必要があり、紐状部が拘束網発射装置の有効射程を制限することとなる。本構成の無人航空機は、拘束網発射装置が巻き揚げ装置を備え、展開部が拘束対象物に到達したときに紐状部を巻き取ることにより、拘束網発射装置の有効射程の確保と、捕捉した拘束対象物の吊り下げ機能との両立を図ることができる。
また、前記無人航空機は、拘束対象物の位置、または拘束対象物の位置および速度を取得し、その位置、または位置および速度を基準とした所定の相対位置へ前記無人航空機を自律飛行させる自動追跡手段を備えていることが好ましい。
無人飛行機が自動追跡手段を備え、拘束対象物を捕えやすい位置まで自動的に飛行することにより、無人飛行機のオペレータは、射出方向制御装置の操作と拘束網の発射操作のみに専念することができる。
また、前記無人航空機は、拘束対象物の位置を取得し、前記拘束網発射装置の射出方向を自動的に該拘束対象物の方へ向ける標的捕捉手段を備えていることが好ましい。
無人飛行機が標的捕捉手段を備え、拘束網発射装置を自動的に拘束対象物の方へ向けることにより、無人飛行機のオペレータは、機体の操作と拘束網の発射操作のみに専念することができる。また、無人飛行機がさらに自動追跡手段を備えている場合、オペレータは、拘束網の発射操作のみに専念することができる。
また、前記無人航空機は、前記拘束対象物が前記拘束網発射装置の射程圏内に入った時に、前記拘束網を自動的に射出する自動発射手段を備えていることが好ましい。
無人航空機が拘束対象物の自動追跡手段と拘束網の自動発射手段とを備えることにより、拘束対象物を特定した後の機体操作を全て自動化することができる。これにより、手動では不可能なレベルの瞬間的な判断や動作が可能となり、拘束対象物をより確実に捕えることが可能となる。
また、前記自動発射手段は、前記拘束網の射出から該拘束網の前記拘束対象物への到達までの時間差を踏まえて、前記拘束網の到達時における該拘束対象物の位置を予測し、その予測された位置に基づいて前記拘束網の射出方向を調節することが好ましい。
例えばマルチコプターのように、空中を高速に移動する物体が拘束対象物である場合、拘束網の射出から到達に至るまでのタイムラグにより、拘束対象物が拘束網をすり抜けてしまうおそれがある。このことは、無人航空機と拘束対象物との距離を十分に詰めることが難しいときに特に顕著となる。このような場合には、例えば、拘束網の射出時における拘束対象物の移動方向と移動速度に基づいて、拘束網の到達時における拘束対象物の位置を予測し、その予測された位置に対して拘束網を射出することにより、拘束対象物の捕捉成功率を高めることができる。本構成の無人航空機は、このような方法により、拘束網の射出から到達に至るまでのタイムラグを踏まえて拘束網の射出方向を決定することにより、拘束対象物をより確実に捕えることが可能とされている。
また、前記射出方向制御装置は、複数の前記拘束網発射装置を保持しており、前記自動発射手段は、前記各拘束網発射装置から、順次、前記拘束網を射出することが好ましい。
例えば拘束対象物の移動予測が外れ、拘束対象物に拘束網をすり抜けられた場合でも、予測と射出を複数回繰り返すことにより、予測通りの位置に拘束対象物がくる可能性を高めることができる。
また、前記拘束網は、射出後に展開されることで拘束対象物に絡みつく展開部と、該展開部と前記拘束網発射装置とをつなぐ紐状部と、を有しており、前記無人航空機は、前記拘束対象物を前記拘束網で捕えた後、予め定められた投棄位置まで該拘束対象物を吊るした状態で運び、該拘束対象物をその投棄位置に投棄して帰投するか、または前記投棄位置に着陸する自動投棄手段を備えていることが好ましい。
例えばマルチコプターのように、空中を飛行する物体が拘束対象物である場合、拘束対象物は拘束網で捕捉されることにより地面に墜落する。その墜落地点に構造物や歩行者があった場合、拘束対象物の墜落が事故へとつながるおそれがある。拘束網の展開部を紐状部で拘束網発射装置につなぎ、拘束対象物の捕捉後には、その捕捉した拘束対象物を安全な場所まで機体に吊るして運搬することにより、このような事故を未然に防止することができる。
また、上記課題を解決するため、本発明の移動体捕捉システムは、所定の空間を監視する監視装置と、本発明の無人航空機と、前記監視装置および前記無人航空機と通信可能な中間処理装置と、を備え、前記監視装置は、その監視空間の状態を示す情報である監視情報を取得する監視手段を有しており、前記中間処理装置は、前記監視情報に基づいて、前記監視空間に進入した前記拘束対象物を検知し、該監視空間における前記拘束対象物の位置を特定する位置特定手段を有しており、前記無人航空機は、前記中間処理装置により特定された前記拘束対象物の位置を取得することを特徴とする。
監視情報を取得する監視装置と、監視情報から拘束対象物の位置を特定する中間処理装置と、中間処理装置が特定した位置情報に基づいて拘束対象物を捕える無人航空機とで、拘束対象物の捕捉に必要な機能を分担することにより、拘束対象物である移動体をより確実に、かつ効率的に無力化することが可能となる。
以上のように、本発明にかかる無人航空機、および移動体捕捉システムによれば、所定の空域内に進入した不審物を速やかに無力化することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の各実施形態は、本発明の無人航空機または移動体捕捉システムにより、立ち入り禁止区域に進入してきた拘束対象物を捕捉する例である。以下の各実施形態における拘束対象物Tは、無人航空機である小型のマルチコプターである。また、立ち入り禁止区域とは、例えば、民間企業の実験施設や住宅地などの私有地、または、官邸や領事館など要人が滞在する国公有地の敷地内など、許可を得ない者の立ち入りが厳に禁止されている区域を意味している。
〔第1実施形態〕
[全体構成]
図1は、本実施形態にかかるマルチコプター101の外観を示す斜視図である。マルチコプター101は、機体の周方向等間隔に6基のローターRが搭載された無人航空機である。マルチコプター101は、その機体の下部にネットランチャー駆動装置300が連結されており、ネットランチャー駆動装置300には4基のネットランチャーからなるネットランチャー200が並べて配置されている。ネットランチャー200は、拘束網を発射して拘束対象物Tを捕捉する拘束網発射装置である。ネットランチャー駆動装置300は、ネットランチャー200の射出方向を、マルチコプター101の機体の向きとは独立して図1視上下方向および周方向に制御可能な射出方向制御装置である。
[全体構成]
図1は、本実施形態にかかるマルチコプター101の外観を示す斜視図である。マルチコプター101は、機体の周方向等間隔に6基のローターRが搭載された無人航空機である。マルチコプター101は、その機体の下部にネットランチャー駆動装置300が連結されており、ネットランチャー駆動装置300には4基のネットランチャーからなるネットランチャー200が並べて配置されている。ネットランチャー200は、拘束網を発射して拘束対象物Tを捕捉する拘束網発射装置である。ネットランチャー駆動装置300は、ネットランチャー200の射出方向を、マルチコプター101の機体の向きとは独立して図1視上下方向および周方向に制御可能な射出方向制御装置である。
本実施形態のマルチコプター101のように、複数の回転翼を備え、これら各回転翼の回転数を調節することで機体の姿勢や飛行動作を制御する無人航空機は、飛行中の機体を傾斜させることで水平方向への移動やその速度の調節を行うという特徴がある。マルチコプター101はネットランチャー駆動装置300を備えていることにより、機体が傾斜したときでも、ネットランチャー200の向きを所望の方向に保つことができる。
[ネットランチャーの構成]
図2は、ネットランチャー200を構成する各ネットランチャーの配置方法を示す部分拡大図である。図2に示すように、ネットランチャー200は、略同一方向に向けられてネットランチャー駆動装置300に固定された、ネットランチャー210,220,230,240により構成されている。
図2は、ネットランチャー200を構成する各ネットランチャーの配置方法を示す部分拡大図である。図2に示すように、ネットランチャー200は、略同一方向に向けられてネットランチャー駆動装置300に固定された、ネットランチャー210,220,230,240により構成されている。
ここで、ネットランチャー210を例として、拘束網の構造について説明する。図3は、ネットランチャー210から射出された拘束網211の構造を示す模式図である。図3に示すように、拘束網211は、射出後に展開されることで拘束対象物Tに絡みつく展開部211wと、この展開部211wとネットランチャー210とをつなぐ紐状部211sと、により構成されている。ネットランチャー210,220,230,240はいずれも同じ装置であり、これらが発射する拘束網211,221,231,241の構造もすべて同じである。以下、これら拘束網211,221,231,241を総称して「拘束網201」ともいい、これら拘束網201の展開部を総称して「展開部201w」、紐状部を総称して「紐状部201s」ともいう。
例えば図3の例のように、拘束対象物Tが空中を飛行するマルチコプターである場合、拘束対象物Tは拘束網などで捕捉されることにより飛行不能となり、地面に墜落する。その墜落地点に構造物や歩行者があった場合、拘束対象物Tの墜落が事故につながるおそれがある。本実施形態のマルチコプター101では、拘束網201の展開部201wが紐状部201sでネットランチャー200につながれており、拘束対象物Tの捕捉後には、その捕捉した拘束対象物Tが機体に吊るされた状態となることにより、このような事故を未然に防止している。なお、マルチコプターである拘束対象物Tは、複数のローターを回転させながら飛行しているため、展開部201wが拘束対象物Tに接触すると、展開部201wはこれらローターに巻き込まれることとなる。これにより展開部201wは、拘束対象物Tに強固に絡みつき、拘束対象物Tを離脱不能に保持する。
なお、本発明の拘束網の構造は本実施形態のものには限られず、例えば拘束対象物が飛行体ではない場合や、捕捉後の拘束対象物が墜落しても特に問題がない場合には、紐状部は不要である。
本実施形態では、捕捉した拘束対象物Tを機体に吊るすため、空中で捕捉した拘束対象物Tが地面に到達しない程度に紐状部201sの長さが調節されている。これは、紐状部201sがネットランチャー200の有効射程を制限しているということでもある。また、紐状部201sの長さが一定である場合、拘束対象物Tの地面への墜落を防ぐためには、紐状部201sの長さよりも高い高度から拘束網201を発射する必要もある。そこで、図11においてネットランチャー210を例として示すように、ネットランチャー210が、紐状部211sの繰り出しおよび巻き取りが可能な巻き揚げ装置であるウインチ202を備え、拘束網211の射出時には、その展開部211wが拘束対象物Tに到達するまで紐状部211sを繰り出し、拘束対象物Tの捕捉後に紐状部211sを巻き取る構成としてもよい。これにより、ネットランチャー200の有効射程の確保と、捕捉した拘束対象物Tの吊り下げ機能との両立を図ることができる。なお、図11ではネットランチャー210のみを例として挙げているが、他のネットランチャー220,230,240についても、それぞれにウインチを設けるか、または、一つのウインチ202でネットランチャー200のすべての紐状部201sを制御する必要がある。
図2に示すように、各ネットランチャー210,220,230,240は、これらから同時に拘束網201が射出され、展開されたときに、その展開部201wが互いに接触せず、かつ、これら展開部201w同士に隙間が生じない程度の射出角度で配置されている。つまり、拘束網201の有効面積(展開部201wの面積)が最大化されている。そのため、一基のネットランチャーだけでは拘束対象物Tを捕えることが難しい場合でも、高い捕捉成功率でこれを捕えることが可能とされている。また、ネットランチャー200を構成するネットランチャーの数を4基よりも多く配置することで、捕捉成功率をさらに高めることも可能である。なお、本実施形態のネットランチャー200は、同じタイミングで一斉に拘束網201を射出する。
図12は、各ネットランチャー210,220,230,240の他の配置方法を示す部分拡大図である。図12のネットランチャー200´は、ネットランチャー210を中心として、その水平方向両側方にネットランチャー220,230が、鉛直上方にネットランチャー240が配置されている。なお、ネットランチャー200´についても、これらの展開部201wが互いに接触せず、かつ、隙間が生じない程度の射出角度で配置されている。
図13は、マルチコプター101がネットランチャー200´を発射した様子を示す模式図である。本実施形態の拘束対象物Tは空中を飛行するマルチコプターである。マルチコプターは、急に後退したり下降したりすることが難しいという性質を有している。そこで、拘束対象物Tであるマルチコプターの直進方向fs、直進方向に沿った左右方向fl,fr、および上昇方向fuに対して拘束網211,212,213,214を展開し、拘束対象物Tの想定される進路を塞ぐことにより、拘束対象物Tの捕捉成功率を高めることができる。
[機能構成]
図4はマルチコプター101の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター101は、主に、フライトコントローラFC、6基のローターR、これらローターRの回転を制御するESC141(Electric Speed Controller)、ネットランチャー200、ネットランチャー駆動装置300、および、これらに電力を供給するバッテリー190により構成されている。
図4はマルチコプター101の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター101は、主に、フライトコントローラFC、6基のローターR、これらローターRの回転を制御するESC141(Electric Speed Controller)、ネットランチャー200、ネットランチャー駆動装置300、および、これらに電力を供給するバッテリー190により構成されている。
各ローターRは、モータ142と、その出力軸に連結されたブレード143とにより構成されている。ESC141は、ローターRのモータ142に接続されており、フライトコントローラFCから指示された速度でモータ142を回転させる。マルチコプター101のローター数は特に限定されず、求められる飛行安定性や許容されるコスト等に応じて、ローターRが3基のトライコプターから、ローターRが8基のオクタコプター、さらには8基よりも多くのローターを備えるものまで適宜変更可能である。
フライトコントローラFCは、マイクロコントローラである制御装置120を備えている。制御装置120は、中央処理装置であるCPU121、ROMやRAMなどの記憶装置であるメモリ122、および、ESC141を介して各モータ142の回転数を制御するPWM(Pulse Width Modulation)コントローラ123を有している。
フライトコントローラFCはさらに、飛行制御センサ群131およびGPS受信器132(以下、これらを総称して「センサ等」ともいう。)を備えており、これらは制御装置120に接続されている。本実施形態におけるマルチコプター101の飛行制御センサ群131には、3軸加速度センサ、3軸角速度センサ、気圧センサ(高度センサ)、地磁気センサ(方位センサ)などが含まれている。制御装置120は、これらセンサ等により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の緯度経度、高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得可能とされている。
制御装置120のメモリ122には、マルチコプター101の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するアルゴリズムが実装されたプログラムである飛行制御プログラムFCPが記憶されている。飛行制御プログラムFCPは、オペレータ(送信器151)からの指示に従い、センサ等から取得した情報を基に、個々のローターRの回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター101を飛行させる。
このように、本実施形態におけるマルチコプター101は高度な飛行制御機能を備えている。ただし、本発明における無人航空機は、複数のローターRを備え、これら各ローターRの回転数を調節することにより機体の姿勢や飛行動作を制御する機体であればよく、例えばセンサ等から一部のセンサが省略された機体であってもよい。
ネットランチャー駆動装置300は制御装置120に接続されており、オペレータからの指示に従ってネットランチャー200の射出方向を制御し、同じくオペレータからの指示により拘束網201を一斉に発射する。尚、本実施形態では、一つの送信器151でマルチコプター101の操縦とネットランチャー駆動装置300の操作とを行っているが、これらを別々の送信器を用いて行い、複数人で作業を分担してもよい。また、本実施形態では、マルチコプター101および拘束対象物Tを目視で確認しながらこれを捕捉することを想定しているが、例えばネットランチャー駆動装置300に、ネットランチャー200の射出方向に向けられたカメラを搭載し、そのカメラで撮影した映像を手元で見ながらネットランチャー駆動装置300を操作する構成なども考えられる。
[拘束対象物の捕捉手順]
以下、本実施形態のマルチコプター101を用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
以下、本実施形態のマルチコプター101を用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
(1)まず、監視者が立ち入り禁止区域への拘束対象物Tの進入を発見する。(2)監視者はその旨をマルチコプター101のオペレータに通知する。監視者自身がマルチコプター101のオペレータであってもよい。(3)オペレータはマルチコプター101を手動で操縦し、マルチコプター101を拘束対象物Tに接近させる。(4)拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入ったら、オペレータはネットランチャー駆動装置300を操作して、拘束対象物Tに向けて拘束網201を一斉に発射する。(5)拘束対象物Tの捕捉後、オペレータは、マルチコプター101の機体から拘束対象物Tを吊り下げた状態で、拘束対象物Tを予め定められた安全な投棄場まで運ぶ。
本実施形態の拘束対象物Tのように、地上からでは捕えることが難しい対象であっても、マルチコプター101がネットランチャー200を備え、空中から拘束網201を発射して拘束対象物Tを捕捉することにより、拘束対象物Tを速やかに無力化することができる。また、空中を縦横無尽に移動する拘束対象物Tを捕えるときに、拘束網201の射出方向をマルチコプター101の機首方向や高度を変化させることで調節していたのでは、拘束対象物Tの機敏な動作に追従することは困難である。マルチコプター101は、その機体の向きとは独立して動作可能なネットランチャー駆動装置300を備えており、主にこのネットランチャー駆動装置300でネットランチャー200の向きを制御することにより、拘束網201の射出方向を拘束対象物Tの移動に柔軟に追従させることが可能とされている。
なお、本実施形態のネットランチャー駆動装置300は、ネットランチャー200の射出方向を上下方向および周方向に制御可能であるが、ネットランチャー200の周方向への制御はマルチコプター101の機体の回転により行い、ネットランチャー200の上下方向の制御のみをネットランチャー駆動装置300で行わせる構成としてもよい。
〔第2実施形態〕
以下に、本発明の第2実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
以下に、本発明の第2実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
[全体構成]
図5は、本実施形態にかかるマルチコプター102の外観を示す斜視図である。マルチコプター102は、機体の周方向等間隔に6基のローターRが搭載された無人航空機である。マルチコプター102は、その機体の下部にネットランチャー駆動装置300が連結されており、ネットランチャー駆動装置300には4基のネットランチャーからなるネットランチャー200が並べて配置されている。なお、ローターRの数が6基でなくてもよいことは第1実施形態のマルチコプター101と同様である。
図5は、本実施形態にかかるマルチコプター102の外観を示す斜視図である。マルチコプター102は、機体の周方向等間隔に6基のローターRが搭載された無人航空機である。マルチコプター102は、その機体の下部にネットランチャー駆動装置300が連結されており、ネットランチャー駆動装置300には4基のネットランチャーからなるネットランチャー200が並べて配置されている。なお、ローターRの数が6基でなくてもよいことは第1実施形態のマルチコプター101と同様である。
また、マルチコプター102の機体の下部には、ステレオカメラ410を保持するカメラ駆動装置420が連結されている。カメラ駆動装置420は、ステレオカメラ410の撮影方向を、マルチコプター101の機体の向きとは独立して上下方向および周方向に制御可能な装置である。カメラ駆動装置420は、オペレータが手動で遠隔操作できるほか、後述する画像解析プログラムIAPにより自動で制御することもできる。
ここで、ステレオカメラ410は、例えばCCDやCMOS等の撮像素子を有する1組のカメラで構成されている。これらのカメラは、互いの光軸が平行となるように所定の基線長(光軸間隔)で固定されており、対象の物体を異なる視点から撮像する。ステレオカメラ410の、第1のカメラで取得した物体画像と、第2のカメラで取得した物体画像との視差から、距離を含むその物体との相対位置を三角測量の原理により取得することができる。
[ネットランチャーの構成]
ネットランチャー駆動装置300、および、ネットランチャー200の構成は第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。ネットランチャー210,220,230,240の配置方法がこれに限られないことは第1実施形態のマルチコプター101と同様である。
ネットランチャー駆動装置300、および、ネットランチャー200の構成は第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。ネットランチャー210,220,230,240の配置方法がこれに限られないことは第1実施形態のマルチコプター101と同様である。
[機能構成概要]
図6は、マルチコプター102の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター102は、第1実施形態のマルチコプター101の機能に加え、マルチコプター102の機体操作を自動化する種々の機能を備えている。また、マルチコプター102は、そのステレオカメラ410で撮影した動画像をリアルタイムでオペレータ端末152に転送することができ、オペレータは、オペレータ端末152に表示されたその動画像から拘束対象物Tを特定し、その領域をテンプレートとしてマルチコプター102に通知することができる。
図6は、マルチコプター102の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター102は、第1実施形態のマルチコプター101の機能に加え、マルチコプター102の機体操作を自動化する種々の機能を備えている。また、マルチコプター102は、そのステレオカメラ410で撮影した動画像をリアルタイムでオペレータ端末152に転送することができ、オペレータは、オペレータ端末152に表示されたその動画像から拘束対象物Tを特定し、その領域をテンプレートとしてマルチコプター102に通知することができる。
[自動追跡機能]
マルチコプター102は、拘束対象物Tの位置を取得し、その位置を基準とした所定の相対位置へマルチコプター102を自律飛行させる自動追跡手段を備えている。本実施形態の自動追跡手段は、ステレオカメラ410およびカメラ駆動装置420、ステレオカメラ410で撮影した拘束対象物Tの動画像を処理し、マルチコプター102と拘束対象物Tとの距離を含む相対的な位置関係を取得する画像解析プログラムIAP、および、画像解析プログラムIAPが特定した拘束対象物Tの位置を基準として、拘束網201の発射に好適な位置まで機体を自律的に飛行させる自動追跡プログラムATPにより構成されている。
マルチコプター102は、拘束対象物Tの位置を取得し、その位置を基準とした所定の相対位置へマルチコプター102を自律飛行させる自動追跡手段を備えている。本実施形態の自動追跡手段は、ステレオカメラ410およびカメラ駆動装置420、ステレオカメラ410で撮影した拘束対象物Tの動画像を処理し、マルチコプター102と拘束対象物Tとの距離を含む相対的な位置関係を取得する画像解析プログラムIAP、および、画像解析プログラムIAPが特定した拘束対象物Tの位置を基準として、拘束網201の発射に好適な位置まで機体を自律的に飛行させる自動追跡プログラムATPにより構成されている。
本実施形態では、オペレータ端末152に表示されたステレオカメラ410の動画像から、オペレータが手動で拘束対象物Tを特定し、その領域をテンプレートとしてマルチコプター102に通知することで、マルチコプター102に追跡対象を設定する。この操作を行うため、本実施形態のマルチコプター102では、拘束対象物Tの位置を特定する手段としてステレオカメラ410が採用されている。
拘束対象物Tの位置特定手段はステレオカメラ410には限られず、マルチコプター102と拘束対象物Tとの相対的な位置関係を算出可能であることを条件として、他の手段を採用することもできる。例えば、いわゆる3D LIDARなどの3次元レーザースキャナや、拘束対象物Tの位置の特定可能な解像度を有するレーダーをマルチコプター102に搭載し、地上から上空を常時計測することで拘束対象物Tを自動的に検知させ、追跡させる方法や、オペレータがマルチコプター102を操縦しながら、ステレオカメラ410などの監視方向において最も近くにある移動体を拘束対象物Tと認識させる方法などが考えられる。
画像解析プログラムIAPは、拘束対象物Tの認識後、常にステレオカメラ410の視野の中央に拘束対象物Tが配置されるように、カメラ駆動装置420の撮影方向を自動制御する。
自動追跡プログラムATPは、マルチコプター102を単に拘束対象物Tの現在位置に向かわせるだけではなく、拘束対象物Tの現在位置を基準として拘束網201の発射に好適な位置(本実施形態の場合は、拘束対象物Tの斜め上方)に向かってマルチコプター102を飛行させる。拘束網201の発射に好適な位置は、機体やネットランチャーの構成や性能、拘束対象物の性質などにより異なるため、条件に応じて調節する必要がある。なお、本実施形態の自動追跡プログラムATPは拘束対象物Tの現在位置のみを基準として飛行先を決定しているが、拘束対象物Tの移動速度も加味して拘束網201の発射に好適な位置を決定する構成としてもよい。
このように、本実施形態では、マルチコプター102が拘束対象物Tを自動的に追跡可能であることにより、マルチコプター102のオペレータは、後述する自動発射機能を備えない場合であっても、ネットランチャー駆動装置300の操作のみに専念することができる。これにより拘束対象物Tの捕捉成功率を高められている。
[標的捕捉機能および自動発射機能]
また、マルチコプター102は、ネットランチャー200の射出方向を自動的に拘束対象物Tの方へ向ける標的捕捉手段と、拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入った時に、拘束網201を自動的に射出する自動発射手段とを備えている。本実施形態の標的捕捉手段は、ステレオカメラ410およびカメラ駆動装置420、画像解析プログラムIAP、画像解析プログラムIAPが特定した拘束対象物Tとマルチコプター102との相対的な位置関係に基づいて、ネットランチャー駆動装置300を制御し、ネットランチャー200の射出方向を自動的に拘束対象物Tの方へ向ける標的捕捉プログラムROPにより構成されている。自動発射手段は、標的捕捉手段と、拘束対象物Tが射程圏内に入ったタイミングで拘束網201を自動的に射出する自動発射プログラムAFPとにより構成されている。
また、マルチコプター102は、ネットランチャー200の射出方向を自動的に拘束対象物Tの方へ向ける標的捕捉手段と、拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入った時に、拘束網201を自動的に射出する自動発射手段とを備えている。本実施形態の標的捕捉手段は、ステレオカメラ410およびカメラ駆動装置420、画像解析プログラムIAP、画像解析プログラムIAPが特定した拘束対象物Tとマルチコプター102との相対的な位置関係に基づいて、ネットランチャー駆動装置300を制御し、ネットランチャー200の射出方向を自動的に拘束対象物Tの方へ向ける標的捕捉プログラムROPにより構成されている。自動発射手段は、標的捕捉手段と、拘束対象物Tが射程圏内に入ったタイミングで拘束網201を自動的に射出する自動発射プログラムAFPとにより構成されている。
このように、本実施形態では、マルチコプター102が拘束対象物Tの自動追跡手段、拘束対象物Tの標的捕捉手段、および拘束網201の自動発射手段を備えていることにより、拘束対象物Tを特定した後の機体操作が全て自動化されている。これにより、手動では不可能なレベルの瞬間的な判断や動作が可能となり、拘束対象物Tをより確実に捕えることが可能とされている。
ここで、例えば本実施形態のように、空中を高速に移動する物体が拘束対象物Tである場合、拘束網201の射出から到達に至るまでの時間差により、拘束対象物Tが拘束網201をすり抜けてしまうおそれがある。このことは、例えば拘束対象物Tの移動速度がマルチコプター102よりも速く、マルチコプター102と拘束対象物Tとの距離を十分に詰めることが難しいときに顕著となる。
このような場合には、拘束網201の射出から拘束対象物Tへの到達までの時間差を踏まえて、拘束網201の到達時における拘束対象物Tの位置を予測し、その予測された位置に基づいて拘束網201の射出方向を決定することで、拘束対象物Tの捕捉成功率を高めることができる。
図7は本実施形態のマルチコプター102が拘束対象物Tを捕捉する工程を示す模式図である。図7(a)は、標的捕捉プログラムROPが拘束網201の射出方向を調節する様子を示す模式図である。図7(b)は、自動発射プログラムAFPが拘束網201を射出した様子を示す模式図である。
図7(a)において、拘束対象物Tは矢印vの方向に所定の速度で飛行していたものとする。ここで、マルチコプター102の標的捕捉プログラムROPは、拘束対象物Tの現在位置cにネットランチャー200を向けるのではなく、そのときの拘束対象物Tの移動方向と移動速度に基づいて、拘束網201の到達時における拘束対象物Tの位置fを予測し、位置fにネットランチャー200を向ける。そして、図7(b)に示すように、マルチコプター102の自動発射プログラムAFPは、拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入った時に、位置fに向かって拘束網201を発射する。
このように、本実施形態のマルチコプター102は、拘束網201の射出から到達に至るまでの時間差を踏まえて拘束網201の射出方向を決定することにより、高速に移動する拘束対象物Tをより確実に捕えることが可能とされている。
なお、本実施形態の自動発射プログラムAFPは、ネットランチャー200を一斉に発射する構成とされているが、ネットランチャー200は常に一斉に発射する必要はなく、順次発射する構成としてもよい。これにより、例えば拘束対象物Tの移動予測が外れ、拘束対象物Tに拘束網211をすり抜けられた場合でも、予測と射出を複数回繰り返すことにより、予測通りの位置に拘束対象物Tがくる可能性を高めることができる。
[自動投棄機能]
また、マルチコプター102は、拘束対象物Tを拘束網201で捕えた後、予め定められた投棄位置まで拘束対象物Tを吊るした状態で運び、その投棄位置に拘束対象物Tを投棄して帰投する自動投棄手段を備えている。本実施形態の自動投棄手段は、自動投棄プログラムADPにより構成されている。
また、マルチコプター102は、拘束対象物Tを拘束網201で捕えた後、予め定められた投棄位置まで拘束対象物Tを吊るした状態で運び、その投棄位置に拘束対象物Tを投棄して帰投する自動投棄手段を備えている。本実施形態の自動投棄手段は、自動投棄プログラムADPにより構成されている。
図8は、マルチコプター102が自動投棄プログラムADPにより、捕捉された拘束対象物Tを投棄場Dに投棄し、離着陸場Pに帰投する様子を示す模式図である。図8に示すように、マルチコプター102は、拘束対象物Tの捕捉を検知すると、機体に拘束対象物Tを吊るした状態で投棄場Dまで自律飛行させ、投棄場Dの上空で紐状部201sを切断したあと、マルチコプター102の離着陸場Pに自動的に帰投し、着陸する。
ここで、自動投棄プログラムADPによる、拘束対象物Tの捕捉の検知は、例えば拘束網201発射前後のホバリング時におけるローターRの回転数の上昇や消費電流の上昇、つまり自重の変化から捕捉の成否を判断したり、その他、紐状部201sの引っ張り応力の増加から捕捉の成否を判断したりすることが考えられる。
本実施形態のように、拘束対象物Tが空中を飛行する物体である場合、拘束対象物Tは拘束網などで捕捉されることにより飛行不能となり、地面に墜落する。その墜落地点に構造物や歩行者があった場合、拘束対象物Tの墜落が事故につながるおそれがある。本実施形態のマルチコプター102では、拘束網201の展開部201wが紐状部201sでネットランチャー200につながれており、拘束対象物Tの捕捉後には、その捕捉した拘束対象物Tを機体に吊るして投棄場Dまで運搬する。これにより、拘束対象物Tの墜落による事故が防止されている。
なお、本実施形態の自動投棄プログラムADPは、拘束対象物Tを投棄場Dに投棄した後、マルチコプター102を離着陸場Pに自動的に帰投させる仕組みとなっているが、例えば、拘束対象物Tとともにマルチコプター102を投棄場Dに着陸させる構成としてもよい。
また、本実施形態では、機体操作を自動化する全てのプログラムを1基の制御装置120で実行しているが、これが過負荷となる場合には、マルチコプター102に複数の制御装置を搭載し、一部のプログラムを他の制御装置で実行してもよい。また、これらのプログラムは常にすべてが実装されている必要はなく、その一部のみが実装されていても相応の効果を得ることができる。例えば、上記機能のうち標的捕捉手段のみを備え、オペレータの任意のタイミングでネットランチャー200を発射できるように構成した機体は、様々な条件下において、拘束対象物を柔軟に、かつ高い捕捉成功率で捕えることが可能である。
[拘束対象物の捕捉手順]
以下、本実施形態のマルチコプター102を用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
以下、本実施形態のマルチコプター102を用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
(1)まず、監視者が立ち入り禁止区域への拘束対象物Tの進入を発見する。(2)監視者がその旨をマルチコプター102のオペレータに通知する。監視者自身がマルチコプター102のオペレータであってもよい。(3)オペレータは、マルチコプター102を手動で操縦し、ステレオカメラ410で拘束対象物Tを撮影するとともに、その動画像中の拘束対象物Tをマルチコプター102に通知する。(4)マルチコプター102は、自動追跡手段により拘束対象物Tに自動接近する。(5)マルチコプター102は、標的捕捉手段および自動発射手段により、拘束対象物Tの進路を予測し、拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入ったときに拘束網201を一斉に自動発射する。(6)マルチコプター102は、拘束対象物Tの捕捉後、自動投棄手段により、機体に拘束対象物Tを吊り下げたまま投棄場Dまで運び、投棄場Dへの投棄後、マルチコプター102の離着陸場Pまで自動的に帰投する。
なお、例えばマルチコプター102が、そのステレオカメラ410などで立ち入り禁止区域の上空を地上から常時監視し、拘束対象物Tを自動的に検知可能であるきには、上記(1)から(3)の手順は省略することができる。
〔第3実施形態〕
以下に、本発明の第3実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
以下に、本発明の第3実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
[全体構成]
図9は、移動体捕捉システムSの機能構成を示すブロック図である。図10は移動体捕捉システムSの概要を示す模式図である。移動体捕捉システムSは、主に、立ち入り禁止区域を監視する監視装置500、無人航空機であるマルチコプター103、および、監視装置500およびマルチコプター103と通信可能な中間処理装置であるサーバ装置600により構成されている。以下、立ち入り禁止区域のうち、監視装置500により監視されている空間を「監視空間M」という。
図9は、移動体捕捉システムSの機能構成を示すブロック図である。図10は移動体捕捉システムSの概要を示す模式図である。移動体捕捉システムSは、主に、立ち入り禁止区域を監視する監視装置500、無人航空機であるマルチコプター103、および、監視装置500およびマルチコプター103と通信可能な中間処理装置であるサーバ装置600により構成されている。以下、立ち入り禁止区域のうち、監視装置500により監視されている空間を「監視空間M」という。
[監視装置の構成]
監視装置500は、監視手段である複数台のカメラ510により構成されており、監視空間Mをこれらカメラ510により多方向から撮影することで、監視空間M内の物体の3次元位置を特定する。
監視装置500は、監視手段である複数台のカメラ510により構成されており、監視空間Mをこれらカメラ510により多方向から撮影することで、監視空間M内の物体の3次元位置を特定する。
監視装置500の監視手段は本実施形態のカメラ510には限定されない。カメラ510以外の監視手段としては、監視空間Mへの移動体の進入を検知することができ、また、監視空間M内におけるその移動体の3次元位置を特定可能な監視情報が得られることを条件として、例えば、いわゆる3D LIDARなどの3次元レーザースキャナや、拘束対象物Tの位置の特定可能な解像度を有するレーダーのほか、音を入力信号として音源の位置を特定する手段などを用いることもできる。
[サーバ装置の構成]
サーバ装置600は、中央処理装置であるCPU610と、主記憶装置であるRAM、補助記憶装置であるHDDなどからなるメモリ620と、を備えた一般的なサーバコンピュータである。
サーバ装置600は、中央処理装置であるCPU610と、主記憶装置であるRAM、補助記憶装置であるHDDなどからなるメモリ620と、を備えた一般的なサーバコンピュータである。
サーバ装置600は、拘束対象物Tの位置特定手段である画像解析プログラムIAPを有している。画像解析プログラムIAPは、監視装置500が撮影した動画像を処理し、監視空間Mへの拘束対象物Tの進入を検知するとともに、監視空間M内における拘束対象物Tの3次元位置を特定する。
[マルチコプターの構成]
マルチコプター103は、第2実施形態のマルチコプター102から、拘束対象物Tの位置の特定に関する構成(ステレオカメラ410,カメラ駆動装置420,画像解析プログラムIAP,オペレータへステレオカメラ410の動画像を転送し、拘束対象物Tのテンプレートを受信する送受信器162)が省略されたものである。他の構成は第2実施形態のマルチコプター102と同様であるため、ここでは説明を省略する。マルチコプター103は、サーバ装置600から拘束対象物Tの3次元位置を取得して、その位置を基準とした所定の相対位置へ自律飛行し、自動的に拘束対象物Tを捕捉、および投棄する。
マルチコプター103は、第2実施形態のマルチコプター102から、拘束対象物Tの位置の特定に関する構成(ステレオカメラ410,カメラ駆動装置420,画像解析プログラムIAP,オペレータへステレオカメラ410の動画像を転送し、拘束対象物Tのテンプレートを受信する送受信器162)が省略されたものである。他の構成は第2実施形態のマルチコプター102と同様であるため、ここでは説明を省略する。マルチコプター103は、サーバ装置600から拘束対象物Tの3次元位置を取得して、その位置を基準とした所定の相対位置へ自律飛行し、自動的に拘束対象物Tを捕捉、および投棄する。
[拘束対象物の捕捉手順]
以下、本実施形態の移動体捕捉システムSを用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
以下、本実施形態の移動体捕捉システムSを用いた拘束対象物Tの捕捉方法について説明する。
(1)監視装置500は、監視情報である監視空間Mの動画像を常時サーバ装置600に転送する。(2)サーバ装置600が、監視空間Mへの拘束対象物Tの進入を検知するとともに、その位置の変化を継続的にマルチコプター103に通知する。(3)マルチコプター103は、自動追跡手段により拘束対象物Tに自動接近する。(4)マルチコプター103は、標的捕捉手段および自動発射手段により、拘束対象物Tの進路を予測し、拘束対象物Tがネットランチャー200の射程圏内に入ったときに拘束網201を一斉に自動発射する。(6)マルチコプター103は、拘束対象物Tの捕捉後、自動投棄手段により、機体に拘束対象物Tを吊り下げたまま投棄場Dまで運び、投棄場Dへの投棄後、マルチコプター103の離着陸場Pまで自動的に帰投する。
このように、本実施形態の移動体捕捉システムSは、監視空間Mの監視情報を取得する監視装置500と、監視情報から拘束対象物Tの位置を特定するサーバ装置600と、サーバ装置600が特定した位置情報に基づいて拘束対象物Tを追跡・捕捉するマルチコプター103とで、拘束対象物Tの捕捉に必要な機能を分担することにより、拘束対象物Tをより確実に、かつ効率的に捕えることが可能とされている。
また、移動体捕捉システムSは、マルチコプター103を一機だけでなく複数機備えてもよい。図14は、複数機のマルチコプター103を用いた移動体捕捉システムS´の概要を示す模式図である。図14に示されるように、複数機のマルチコプター103を用いる方法としては、例えば、拘束対象物Tの位置に対する各機の相対的位置を異ならせたり、その他、監視空間Mを複数のエリアに分割し、各機が移動可能なエリアを異ならせたりすることが考えられる。これにより、マルチコプター103が一機だけの場合よりも、拘束対象物Tの捕捉成功率を高めることが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記各実施形態の拘束対象物Tはいずれもマルチコプターであるが、本発明の無人航空機および移動体捕捉システムは、拘束対象物が人や動物である場合にも有効である。この場合、自身は安全な場所にいながら、遠隔から拘束対象物を無力化することができるという利点がある。
Claims (16)
- 複数の回転翼を備える無人航空機であって、
拘束網を射出および展開する拘束網発射装置と、
前記拘束網発射装置を保持し、該拘束網発射装置の射出方向を前記無人航空機の機体の向きとは独立して制御可能な射出方向制御装置と、を備えることを特徴とする無人航空機。 - 前記射出方向制御装置は、複数の前記拘束網発射装置を保持しており、
前記複数の拘束網発射装置は、該複数の拘束網発射装置から同時に前記拘束網が射出されたときに、展開された前記各拘束網が互いに接触せず、かつ、これら展開された各拘束網同士に隙間が生じない程度の射出角度で、前記射出方向制御装置に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機。 - 前記複数の拘束網発射装置は、拘束対象物の移動特性に基づく予測移動範囲を網羅するために好適な配列および射出角度とされていることを特徴とする請求項2に記載の無人航空機。
- 前記複数の拘束網発射装置は、一の前記拘束網発射装置を中心として、その水平方向両側方および鉛直上方に他の前記拘束網発射装置が配置されていることを特徴とする請求項3に記載の無人航空機。
- 前記拘束網は、射出後に展開されることで拘束対象物に絡みつく展開部と、該展開部と前記拘束網発射装置とをつなぐ紐状部と、を有しており、
前記拘束網発射装置は、前記紐状部の繰り出しおよび巻き取りが可能な巻き揚げ装置を備えていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無人航空機。 - 拘束対象物の位置、または拘束対象物の位置および速度を取得し、その位置、または位置および速度を基準とした所定の相対位置へ前記無人航空機を自律飛行させる自動追跡手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機。
- 拘束対象物の位置を取得し、前記拘束網発射装置の射出方向を自動的に該拘束対象物の方へ向ける標的捕捉手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の無人航空機。
- 前記拘束網発射装置の射出方向を自動的に前記拘束対象物の方へ向ける標的捕捉手段を備えていることを特徴とする請求項6に記載の無人航空機。
- 前記拘束対象物が前記拘束網発射装置の射程圏内に入った時に、前記拘束網を自動的に射出する自動発射手段を備えていることを特徴とする請求項8に記載の無人航空機。
- 前記自動発射手段は、前記拘束網の射出から該拘束網の前記拘束対象物への到達までの時間差を踏まえて、前記拘束網の到達時における該拘束対象物の位置を予測し、その予測された位置に基づいて前記拘束網の射出方向を調節することを特徴とする請求項9に記載の無人航空機。
- 前記射出方向制御装置は、複数の前記拘束網発射装置を保持しており、
前記自動発射手段は、前記各拘束網発射装置から、順次、前記拘束網を射出することを特徴とする請求項10に記載の無人航空機。 - 前記拘束網は、射出後に展開されることで拘束対象物に絡みつく展開部と、該展開部と前記拘束網発射装置とをつなぐ紐状部と、を有しており、
前記無人航空機は、前記拘束対象物を前記拘束網で捕えた後、予め定められた投棄位置まで該拘束対象物を吊るした状態で運び、該拘束対象物をその投棄位置に投棄して帰投するか、または前記投棄位置に着陸する自動投棄手段を備えていることを特徴とする請求項9に記載の無人航空機。 - 所定の空間を監視する監視装置と、
請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の無人航空機と、
前記監視装置および前記無人航空機と通信可能な中間処理装置と、を備え、
前記監視装置は、その監視空間の状態を示す情報である監視情報を取得する監視手段を有しており、
前記中間処理装置は、前記監視情報に基づいて、前記監視空間に進入した前記拘束対象物を検知し、該監視空間における前記拘束対象物の位置を特定する位置特定手段を有しており、
前記無人航空機は、前記中間処理装置により特定された前記拘束対象物の位置を取得することを特徴とする移動体捕捉システム。 - 複数の前記無人航空機を備えており、
前記中間処理装置は、前記複数の無人航空機と通信可能であることを特徴とする請求項13に記載の移動体捕捉システム。 - 前記各無人航空機の前記自動追跡手段は、前記中間処理装置により特定された前記拘束対象物の位置を取得し、その位置を基準とした互いに異なる相対位置へ該無人航空機を自律飛行させることを特徴とする請求項14に記載の移動体捕捉システム。
- 前記各無人航空機は、前記監視空間内における移動可能範囲が互いに異なることを特徴とする請求項14に記載の移動体捕捉システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/071240 WO2018016017A1 (ja) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | 無人航空機および移動体捕捉システム |
JP2018509857A JP6413057B2 (ja) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | 無人航空機および移動体捕捉システム |
US16/095,534 US20190129427A1 (en) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | Unmanned aerial vehicle and moving object capturing system |
US16/593,225 US20200064845A1 (en) | 2016-07-20 | 2019-10-04 | Unmanned aerial vehicle and moving object capturing system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/071240 WO2018016017A1 (ja) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | 無人航空機および移動体捕捉システム |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/095,534 A-371-Of-International US20190129427A1 (en) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | Unmanned aerial vehicle and moving object capturing system |
US16/593,225 Division US20200064845A1 (en) | 2016-07-20 | 2019-10-04 | Unmanned aerial vehicle and moving object capturing system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018016017A1 true WO2018016017A1 (ja) | 2018-01-25 |
Family
ID=60993147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/071240 WO2018016017A1 (ja) | 2016-07-20 | 2016-07-20 | 無人航空機および移動体捕捉システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20190129427A1 (ja) |
JP (1) | JP6413057B2 (ja) |
WO (1) | WO2018016017A1 (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108583889A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 北京机械设备研究所 | 一种无人机机载气动抛网装置 |
CN109592041A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-09 | 李琳 | 一种自动化仓库转载无人机货篮快装设备 |
WO2020072808A1 (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Sarcos Corp. | Aerial vehicles having countermeasures for neutralizing target aerial vehicles |
JP2020111105A (ja) * | 2019-01-09 | 2020-07-27 | 三菱ロジスネクスト株式会社 | 無人飛行体及びそれを用いた搬送システム |
JP2020111104A (ja) * | 2019-01-09 | 2020-07-27 | 三菱ロジスネクスト株式会社 | 無人飛行体及びそれを用いた搬送システム |
JP6735424B1 (ja) * | 2019-03-04 | 2020-08-05 | 東光鉄工株式会社 | 認識マーカーおよび飛行体 |
JP2020161143A (ja) * | 2020-04-03 | 2020-10-01 | 株式会社センシンロボティクス | 飛行体、点検方法及び点検システム |
JP2020169023A (ja) * | 2020-06-22 | 2020-10-15 | 株式会社センシンロボティクス | 飛行体、点検方法及び点検システム |
JP2021082011A (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | コントローラ装置、その制御方法、及びプログラム |
KR20210066872A (ko) * | 2018-10-03 | 2021-06-07 | 사르코스 코퍼레이션 | 표적 항공 차량의 신속한 배치 및 무력화를 위한 고정된 항공 대책 |
JP2022501567A (ja) * | 2018-09-07 | 2022-01-06 | エヌエル エンタープライゼズ,エルエルシー | 非致死性発射体構造および発射装置 |
JP2022503905A (ja) * | 2018-10-03 | 2022-01-12 | サ-コス コーポレイション | 対象航空機の無力化を促進する対抗的配備システム |
JP2022504284A (ja) * | 2018-10-03 | 2022-01-13 | サ-コス コーポレイション | 目標航空機の無力化及び捕捉のための展開可能な航空上の対策手段 |
JP2022506024A (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-17 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行デバイス上の発射体モジュールを管理するシステムおよび方法 |
JP2022506123A (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-17 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行車両とともに動作する取り外し可能な発射体モジュールシステム |
JP7067749B1 (ja) | 2021-11-30 | 2022-05-16 | 東京都公立大学法人 | 射出角度変更可能な網射出装置 |
US11472550B2 (en) | 2018-10-03 | 2022-10-18 | Sarcos Corp. | Close proximity countermeasures for neutralizing target aerial vehicles |
US12008807B2 (en) | 2020-04-01 | 2024-06-11 | Sarcos Corp. | System and methods for early detection of non-biological mobile aerial target |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10724831B1 (en) * | 2017-10-16 | 2020-07-28 | Leidos, Inc. | Fibrous occlusive interruption of lift |
US20220048622A1 (en) * | 2018-03-07 | 2022-02-17 | Nileworks Inc. | Unmanned aerial vehicle and moving body |
US11498679B2 (en) | 2018-10-31 | 2022-11-15 | Fortem Technologies, Inc. | System and method of providing a projectile module having a net with a drawstring |
US11597517B2 (en) * | 2018-10-31 | 2023-03-07 | Fortem Technologies, Inc. | System and method of providing a cocklebur net in a projectile module |
PL3999419T3 (pl) | 2019-07-18 | 2024-04-15 | Bae Systems Plc | Statek powietrzny i sposób przechwytywania celów powietrznych |
EP3999796B1 (en) * | 2019-07-18 | 2023-05-03 | BAE SYSTEMS plc | Line apparatus for inhibiting an airborne target |
KR102069327B1 (ko) * | 2019-08-20 | 2020-01-22 | 한화시스템(주) | 무인 비행체를 이용한 사격 제어 시스템 및 그 방법 |
DE102019135246B4 (de) * | 2019-12-19 | 2022-10-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Fluggerät und Verfahren zum Abfangen einer Drohne |
CN111252251B (zh) * | 2020-03-17 | 2021-08-31 | 吉林省翼启飞科技有限公司 | 一种无人机挂载枪用角度调节装置 |
EP4033197A1 (en) * | 2021-01-21 | 2022-07-27 | Ignacio Ozcariz | Anti-drone device based on kinetic and linear momentum projection |
JP2023064936A (ja) | 2021-10-27 | 2023-05-12 | 三菱重工業株式会社 | 脅威対処システムおよび脅威対処方法 |
CN114104275A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种拦截无人机 |
CN114413685B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-03-31 | 北京化工大学 | 一种黑飞无人机捕捉装置 |
WO2024039412A2 (en) * | 2022-04-13 | 2024-02-22 | Lawrence Corban | Methods and apparatus for drone deployment of non-lethal, vehicle stopping countermeasures |
CN114671028B (zh) * | 2022-05-30 | 2022-11-18 | 南京拓恒无人***研究院有限公司 | 一种警用捕捉无人机 |
CN115071995B (zh) * | 2022-07-06 | 2023-04-28 | 南京理工大学 | 一种平衡发射的差时异相绳网发射机构 |
CN115031576B (zh) * | 2022-07-07 | 2023-11-24 | 福建警察学院 | 一种智能线缠绕发射器控制***及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011242985A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Katsuyoshi Kato | 防犯装置 |
US9085362B1 (en) * | 2012-11-21 | 2015-07-21 | Lockheed Martin Corporation | Counter-unmanned aerial vehicle system and method |
JP2015207149A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-11-19 | 薫 渡部 | 監視システム及び監視方法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5039034A (en) * | 1987-06-01 | 1991-08-13 | Indal Technologies Inc. | Apparatus for capturing, securing and traversing remotely piloted vehicles and methods therefor |
US8375837B2 (en) * | 2009-01-19 | 2013-02-19 | Honeywell International Inc. | Catch and snare system for an unmanned aerial vehicle |
US8464981B2 (en) * | 2011-01-26 | 2013-06-18 | Infoscitex Corporation | Unmanned aerial vehicle(UAV) recovery system |
US9010683B2 (en) * | 2011-09-30 | 2015-04-21 | Aurora Flight Sciences Corporation | Rail recovery system for aircraft |
US9489839B2 (en) * | 2012-08-06 | 2016-11-08 | Cloudparc, Inc. | Tracking a vehicle using an unmanned aerial vehicle |
WO2015168181A1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-11-05 | Aerovironment, Inc. | Small unmanned aerial vehicle (suav) shipboard recovery system |
US20160251088A1 (en) * | 2014-06-11 | 2016-09-01 | Engineered Arresting Systems Corporation | Unmanned air vehicle recovery system |
US20160221689A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-08-04 | Christopher Ralph Tridico | Line Intersect Vehicle Launch and Recovery |
US20170356726A1 (en) * | 2015-02-26 | 2017-12-14 | Shawn M. Theiss | Aerial arresting system for unmanned aerial vehicle |
WO2016149198A1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | Lockheed Martin Corporation | Uav capture system |
US10933997B2 (en) * | 2015-10-02 | 2021-03-02 | Insitu, Inc. | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods |
US10099782B2 (en) * | 2015-12-31 | 2018-10-16 | Tribune Broadcasting Company, Llc | Tethered unmanned aerial vehicle system |
US9835709B2 (en) * | 2016-02-02 | 2017-12-05 | Bao Tran | Systems and methods for permission based control of robots |
US10696420B2 (en) * | 2016-08-17 | 2020-06-30 | Hood Technology Corporation | Rotorcraft-assisted system and method for launching and retrieving a fixed-wing aircraft into and from free flight |
US10926875B2 (en) * | 2016-12-14 | 2021-02-23 | Sanmina Corporation | Devices and methods for facilitating capture of unmanned aerial vehicles |
US10435153B2 (en) * | 2016-12-14 | 2019-10-08 | Sanmina Corporation | Nets and devices for facilitating capture of unmanned aerial vehicles |
US10619988B2 (en) * | 2017-02-03 | 2020-04-14 | Sanmina Corporation | Devices and methods for facilitating blast and dispersion mitigation |
CA3052433A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | Walmart Apollo, Llc | Laser-guided uav delivery system |
MX2019009749A (es) * | 2017-02-17 | 2019-12-02 | Walmart Apollo Llc | Sistema de recuperacion de uav autonomo. |
US10495421B2 (en) * | 2017-08-25 | 2019-12-03 | Aurora Flight Sciences Corporation | Aerial vehicle interception system |
US11074827B2 (en) * | 2017-08-25 | 2021-07-27 | Aurora Flight Sciences Corporation | Virtual reality system for aerial vehicle |
US10759532B2 (en) * | 2017-10-18 | 2020-09-01 | Hanhui Zhang | Drone capture aerial vehicles and methods of using the same |
US11105662B2 (en) * | 2017-11-02 | 2021-08-31 | Thayermahan, Inc. | Continuous unmanned airborne and underwater monitoring platform |
US10689113B2 (en) * | 2017-12-21 | 2020-06-23 | Wing Aviation Llc | Active position control of tethered hook |
US10875644B2 (en) * | 2017-12-28 | 2020-12-29 | Aurora Flight Sciences Corporation | Ground manipulation system and method for fixing an aircraft |
US20190233111A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-01 | Walmart Apollo, Llc | Catch nets tower for uav delivery |
IL258077B (en) * | 2018-03-13 | 2021-02-28 | Elta Systems Ltd | A drone crash system and methods and computer software products useful by the way |
-
2016
- 2016-07-20 WO PCT/JP2016/071240 patent/WO2018016017A1/ja active Application Filing
- 2016-07-20 JP JP2018509857A patent/JP6413057B2/ja active Active
- 2016-07-20 US US16/095,534 patent/US20190129427A1/en not_active Abandoned
-
2019
- 2019-10-04 US US16/593,225 patent/US20200064845A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011242985A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Katsuyoshi Kato | 防犯装置 |
US9085362B1 (en) * | 2012-11-21 | 2015-07-21 | Lockheed Martin Corporation | Counter-unmanned aerial vehicle system and method |
JP2015207149A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-11-19 | 薫 渡部 | 監視システム及び監視方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DICKSON, OWEN ET AL., PDE GRADUATE EXHIBITION 2015, 4 August 2016 (2016-08-04), Retrieved from the Internet <URL:http://pdeinsideout.com.au/2015/Projects/09.html> * |
GOODRICH, MARCIA ET AL.: "Robotic Falcon", CAPTURE, RETRIEVE RENEGADE DRONES, 7 January 2016 (2016-01-07), Retrieved from the Internet <URL:http://www.mtu.edu/news/stories/2016/january/drone-catcher-robotic-falcon-can-capture-retrieve-renegade-drones.html> [retrieved on 20160804] * |
Cited By (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108583889A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 北京机械设备研究所 | 一种无人机机载气动抛网装置 |
JP2022501567A (ja) * | 2018-09-07 | 2022-01-06 | エヌエル エンタープライゼズ,エルエルシー | 非致死性発射体構造および発射装置 |
US11673664B2 (en) | 2018-10-03 | 2023-06-13 | Sarcos Corp. | Anchored aerial countermeasures for rapid deployment and neutralizing of target aerial vehicles |
US11472550B2 (en) | 2018-10-03 | 2022-10-18 | Sarcos Corp. | Close proximity countermeasures for neutralizing target aerial vehicles |
US11440656B2 (en) | 2018-10-03 | 2022-09-13 | Sarcos Corp. | Countermeasure deployment system facilitating neutralization of target aerial vehicles |
KR102502828B1 (ko) | 2018-10-03 | 2023-02-27 | 사르코스 코퍼레이션 | 표적 항공 차량의 신속한 배치 및 무력화를 위한 고정된 항공 대책 |
JP7195415B2 (ja) | 2018-10-03 | 2022-12-23 | サ-コス コーポレイション | 対象航空機の無力化を促進する対抗的配備システム |
JP7185032B2 (ja) | 2018-10-03 | 2022-12-06 | サ-コス コーポレイション | 迅速な展開及び標的航空機を無力化するための固定された空中対抗手段 |
JP7185034B2 (ja) | 2018-10-03 | 2022-12-06 | サ-コス コーポレイション | 目標航空機の無力化及び捕捉のための展開可能な航空上の対策手段 |
US11697497B2 (en) | 2018-10-03 | 2023-07-11 | Sarcos Corp. | Aerial vehicles having countermeasures deployed from a platform for neutralizing target aerial vehicles |
KR20210066872A (ko) * | 2018-10-03 | 2021-06-07 | 사르코스 코퍼레이션 | 표적 항공 차량의 신속한 배치 및 무력화를 위한 고정된 항공 대책 |
US11192646B2 (en) | 2018-10-03 | 2021-12-07 | Sarcos Corp. | Anchored aerial countermeasures for rapid deployment and neutralizing of target aerial vehicles |
WO2020072808A1 (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Sarcos Corp. | Aerial vehicles having countermeasures for neutralizing target aerial vehicles |
JP2022503905A (ja) * | 2018-10-03 | 2022-01-12 | サ-コス コーポレイション | 対象航空機の無力化を促進する対抗的配備システム |
JP2022504280A (ja) * | 2018-10-03 | 2022-01-13 | サ-コス コーポレイション | 迅速な展開及び標的航空機を無力化するための固定された空中対抗手段 |
JP2022504284A (ja) * | 2018-10-03 | 2022-01-13 | サ-コス コーポレイション | 目標航空機の無力化及び捕捉のための展開可能な航空上の対策手段 |
US11834173B2 (en) | 2018-10-03 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Anchored aerial countermeasures for rapid deployment and neutralizing of target aerial vehicles |
US11465741B2 (en) | 2018-10-03 | 2022-10-11 | Sarcos Corp. | Deployable aerial countermeasures for neutralizing and capturing target aerial vehicles |
JP2022506024A (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-17 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行デバイス上の発射体モジュールを管理するシステムおよび方法 |
JP2022506123A (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-17 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行車両とともに動作する取り外し可能な発射体モジュールシステム |
JP7390056B2 (ja) | 2018-10-31 | 2023-12-01 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行デバイス上の発射体モジュールを管理するシステムおよび方法 |
JP7390057B2 (ja) | 2018-10-31 | 2023-12-01 | フォルテム テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 飛行車両とともに動作する取り外し可能な発射体モジュールシステム |
CN109592041A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-09 | 李琳 | 一种自动化仓库转载无人机货篮快装设备 |
JP2020111104A (ja) * | 2019-01-09 | 2020-07-27 | 三菱ロジスネクスト株式会社 | 無人飛行体及びそれを用いた搬送システム |
JP2020111105A (ja) * | 2019-01-09 | 2020-07-27 | 三菱ロジスネクスト株式会社 | 無人飛行体及びそれを用いた搬送システム |
WO2020178946A1 (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 東光鉄工株式会社 | 認識マーカーおよび飛行体 |
JP6735424B1 (ja) * | 2019-03-04 | 2020-08-05 | 東光鉄工株式会社 | 認識マーカーおよび飛行体 |
JP7179711B2 (ja) | 2019-11-19 | 2022-11-29 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | コントローラ装置、その制御方法、及びプログラム |
JP2021082011A (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | コントローラ装置、その制御方法、及びプログラム |
US12008807B2 (en) | 2020-04-01 | 2024-06-11 | Sarcos Corp. | System and methods for early detection of non-biological mobile aerial target |
JP2020161143A (ja) * | 2020-04-03 | 2020-10-01 | 株式会社センシンロボティクス | 飛行体、点検方法及び点検システム |
JP2020169023A (ja) * | 2020-06-22 | 2020-10-15 | 株式会社センシンロボティクス | 飛行体、点検方法及び点検システム |
JP2023080383A (ja) * | 2021-11-30 | 2023-06-09 | 東京都公立大学法人 | 射出角度変更可能な網射出装置 |
JP7067749B1 (ja) | 2021-11-30 | 2022-05-16 | 東京都公立大学法人 | 射出角度変更可能な網射出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190129427A1 (en) | 2019-05-02 |
JPWO2018016017A1 (ja) | 2018-07-19 |
US20200064845A1 (en) | 2020-02-27 |
JP6413057B2 (ja) | 2018-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6413057B2 (ja) | 無人航空機および移動体捕捉システム | |
KR102572422B1 (ko) | 표적 항공 차량을 무력화하기 위한 대책물을 갖는 항공 차량 | |
KR102556155B1 (ko) | 표적 항공 차량의 무력화 및 포획을 위한 전개 가능한 항공 대책물 | |
US10005556B2 (en) | Drone having drone-catching feature | |
KR102516343B1 (ko) | 표적 항공 차량을 무력화하기 위한 근접 대책 | |
US20210347475A1 (en) | Devices and methods for facilitating capture of unmanned aerial vehicles | |
US20180257780A1 (en) | Kinetic unmanned aerial vehicle flight disruption and disabling device, system and associated methods | |
JP6539073B2 (ja) | 監視システム及び飛行ロボット | |
US11794897B2 (en) | Aerial drone | |
JP2016189114A (ja) | 監視システム | |
KR20190097624A (ko) | 악용된 드론을 무력화하는 안티드론 시스템 및 운용방법 | |
KR20170095056A (ko) | 복수의 회전자를 가진 무인비행기를 이용한 방범 시스템 | |
JP2016171441A (ja) | 監視システム及び飛行ロボット | |
US11551565B2 (en) | System and method for drone release detection | |
WO2018069920A2 (en) | Method and system for capturing an intruder in-flight | |
KR101944952B1 (ko) | 화재 탐지 기능의 무인항공기 | |
KR20190052849A (ko) | 차량의 드론 이착륙 제어 장치 및 그 방법 | |
KR20180081644A (ko) | 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법 | |
WO2011144497A1 (en) | Remotely operated air reconnaissance device | |
KR102029991B1 (ko) | 멀티 tod 서라운드 카메라 장치를 이용한 드론 침입 감지 포획 방법 | |
JP2021037816A (ja) | ドローン、ドローンの制御方法、および、ドローンの制御プログラム | |
WO2020175807A1 (ko) | 드론 침입을 탐지하기 위한 멀티 tod 서라운드 카메라 장치 및 이를 이용한 드론 침입 감지 포획 방법 | |
TR201723582A2 (tr) | Düşman insansız hava araçlarını etkisiz hale getiren insansız hava aracı erabil. | |
KR20190097609A (ko) | 범죄자 무력화 드론 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018509857 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16909492 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16909492 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |