WO2022107761A1 - 無人飛行機制御装置、及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2022107761A1
WO2022107761A1 PCT/JP2021/042070 JP2021042070W WO2022107761A1 WO 2022107761 A1 WO2022107761 A1 WO 2022107761A1 JP 2021042070 W JP2021042070 W JP 2021042070W WO 2022107761 A1 WO2022107761 A1 WO 2022107761A1
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unmanned aerial
radio station
wireless communication
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高史 三好
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ファナック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an unmanned aerial vehicle operating in a factory and a storage medium readable by a computer.
  • Patent Document 1 describes a robot, a robot control device that controls the robot, a teaching device that sends a teaching signal of the robot to the robot control device in response to an operator's teaching input, an unmanned airplane provided with an image pickup device, and a teaching signal.
  • a robot system comprising a flight control unit that controls the flight of an unmanned airplane so that an image pickup apparatus continuously acquires an image of an object necessary for teaching based on a teaching signal while the robot operates according to the above. It has been disclosed.
  • robots may be used inside fences for safety reasons.
  • the robot system of Patent Document 1 controls the flight of an unmanned aerial vehicle based on a teaching signal that controls the robot while the robot is operating, so that it is difficult for the operator to directly see the movement of the robot from outside the fence. Also, the robot can be taught.
  • Unmanned aerial vehicles are used for warehouse inventory management and factory condition monitoring.
  • Unmanned aerial vehicles are flying objects and have flexible moving areas, so they are expected to be used in new ways.
  • the unmanned airplane which is one aspect of the present disclosure, is an unmanned airplane flying in a factory, and has a communication distance longer than that of short-range wireless communication with a first wireless communication unit that performs short-range wireless communication with mechanical equipment.
  • the mechanical equipment selection unit that determines whether or not the machine equipment is selected as the communication partner in advance, and the self-position of the unmanned airplane flying in the factory. It is provided with a radio station switching unit that detects the existence and switches the connection to the radio station for short-range wireless communication attached to the mechanical equipment.
  • the storage medium includes a first wireless communication unit that performs short-range wireless communication with mechanical equipment and a second wireless communication unit that performs wireless communication having a longer communication distance than short-range wireless communication. Performed by one or more processors of an unmanned aircraft equipped, it determines in advance whether it is the machine equipment selected as the communication partner, and the self-position of the unmanned aircraft flying in the factory is near the selected machine equipment. Stores computer-readable instructions that detect the presence in the radio and switch the connection to a short-range wireless communication radio station installed in the machine.
  • an unmanned aerial vehicle can be utilized.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle control system 100.
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 includes one or a plurality of unmanned aerial vehicles 2, a personal computer (PC) 1 for creating a flight plan for the unmanned aerial vehicle 2, and a wireless communication device 3 for mediating communication between the unmanned aerial vehicle 2 and the PC 1. It is equipped with mechanical equipment 4 for short-range wireless communication.
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 is provided in a space such as a factory where a plurality of mechanical equipments 4 are arranged.
  • the mechanical equipment 4 includes machine tools, robots, air conditioning equipment, ventilation equipment, flameproof smoke exhaust equipment, inspection equipment, piping equipment, clean room equipment, and the like, but is not particularly limited.
  • the PC 1 of the unmanned aerial vehicle control system 100 is not particularly limited as long as it is an information processing device such as a server or a mobile terminal.
  • the mechanical equipment 4 may be connected to a wireless LAN (Local Area Network) of the factory.
  • the flight plan created by the PC 1 can be output to the unmanned aerial vehicle 2 via the short-range wireless communication of the mechanical equipment 4, and the unmanned aerial vehicle 2 can be controlled.
  • the unmanned aerial vehicle 2 has the hardware configuration as shown in FIG.
  • the CPU 211 included in the unmanned aerial vehicle 2 is a processor that controls the unmanned aerial vehicle 2 as a whole.
  • the CPU 211 reads the system program stored in the ROM 212 via the bus, and controls the entire unmanned aerial vehicle 2 according to the system program.
  • the RAM 213 temporarily stores temporary calculation data, various data input from the outside, and the like.
  • the non-volatile memory 214 is composed of, for example, a memory backed up by a battery (not shown), and the storage state is maintained even when the power supply 221 of the unmanned aerial vehicle 2 is turned off.
  • the non-volatile memory 214 stores data read from an external device (not shown), data acquired from a communication device via a network, and the like.
  • the data stored in the non-volatile memory 214 may be expanded in the RAM 213 at the time of execution / use of the unmanned aerial vehicle 2. Further, various system programs such as known programs are written in advance in the ROM 212.
  • the sensor 215 is an acceleration sensor, an angular velocity sensor, an electronic compass, a barometric pressure sensor, a distance sensor, or the like.
  • the electronic compass obtains the direction of the unmanned aerial vehicle by magnetic force.
  • the distance sensor is, for example, a LIDAR (Light Detection and Ringing) sensor, and measures scattered light with respect to laser irradiation that emits in a pulse shape.
  • the CPU 211 mounted on the unmanned aerial vehicle 2 functions as, for example, a flight controller or a companion controller.
  • the number of CPU 211 is not necessarily one, and a plurality of CPU 211 may be mounted according to the function.
  • the CPU 211 as a flight controller appropriately controls the attitude and position of the aircraft based on the information acquired from the sensor 215.
  • the CPU 211 calculates the inclination and movement of the unmanned airplane 2 based on the amount of change in the speed of the unmanned airplane 2 acquired by the acceleration sensor, and the CPU 211 calculates the inclination and movement of the unmanned airplane 2 based on the amount of change in the rotational speed of the unmanned airplane 2 acquired from the angular velocity sensor.
  • the altitude of the unmanned airplane 2 is calculated from the pressure of the air acquired from the barometric pressure sensor by calculating the change of the inclination and the direction of.
  • the CPU 211 as a companion controller also calculates two-dimensional or three-dimensional point group data based on the value of scattered light acquired by the LIDAR sensor.
  • the point cloud data is an environmental map around the unmanned aerial vehicle 2.
  • the CPU 211 can also sequentially estimate the amount of movement of the unmanned aerial vehicle 2 by matching the point clouds with each other.
  • the self-position can be estimated by integrating the amount of movement. Further, in the estimation of the self-position of the unmanned airplane 2, the point cloud data obtained by the LIDAR sensor and the value acquired from the acceleration sensor or the angular velocity sensor may be combined.
  • an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or a radio wave radar sensor may be used as the distance sensor.
  • a camera or an image sensor can also be used as a distance sensor.
  • an AR marker, AR tag, QR code (registered trademark), etc. can also be used together.
  • a distance sensor there is also a method of estimating a self-position using a beacon.
  • the self-position estimation method of the unmanned aerial vehicle 2 is not particularly limited.
  • the image processing unit 216 converts the image captured by the camera 217 into appropriate data and outputs it to the CPU 211.
  • the camera 217 of the unmanned aerial vehicle 2 mainly captures the mechanical equipment 4 selected by the user. As a result, it is possible to grasp the value displayed on the instrument provided in the machine / equipment 4 and the operating state of the factory such as the operating state of the machine / equipment 4.
  • the wireless communication unit 218 includes a wireless LAN communication unit 222 and a short-range wireless communication unit 223.
  • the wireless LAN communication unit 222 is, for example, a Wi-Fi (registered trademark) wireless station.
  • the wireless LAN communication unit 222 communicates with the wireless communication device 3.
  • the communicable area of the wireless communication device 3 includes the entire factory (or the entire flight path of the unmanned aerial vehicle 2).
  • the short-range wireless communication unit 223 is, for example, a Bluetooth (registered trademark) radio station.
  • the short-range wireless communication unit 223 of the unmanned aerial vehicle 2 communicates with the short-range wireless communication unit 41 incorporated in the mechanical equipment 4.
  • the ESC (Electric Speed Controller) 219 also known as an amplifier, is attached to each propeller.
  • the ESC219 controls the rotation speed of the motor according to the instruction from the CPU 211.
  • a pressure difference is generated above and below the propeller 220, and lift is generated by this pressure difference, and the unmanned airplane 2 flies.
  • Lift is a force that works upward to push up the unmanned aerial vehicle 2.
  • the unmanned aerial vehicle 2 can change the speed and the moving direction by changing the rotation speed of the propeller 220.
  • the unmanned airplane 2 has hovering (lift and gravity become equal), ascending (the rotation speed of the four motors increases), and descending (the rotation speed of the four motors decreases).
  • the PC1 has the hardware configuration shown in FIG.
  • the CPU 111 included in the PC 1 is a processor that controls the PC 1 as a whole.
  • the CPU 111 reads out the system program stored in the ROM 112 via the bus 122, and controls the entire PC 1 according to the system program.
  • Temporary calculation data, display data, various data input from the outside, and the like are temporarily stored in the RAM 113.
  • the non-volatile memory 114 is composed of, for example, a memory backed up by a battery (not shown), an SSD (Solid State Drive), or the like, and the storage state is maintained even when the power of the PC 1 is turned off.
  • the non-volatile memory 114 stores data read from the external device 125 via the interface 115, data input via the input unit 124, data acquired from an unmanned airplane via a wireless communication device, and the like. ..
  • the data stored in the non-volatile memory 114 may be expanded in the RAM 113 at the time of execution / use. Further, various system programs such as known programs are written in advance in the ROM 112.
  • each data read on the memory, data obtained as a result of executing the program, etc. are output and displayed via the interface 117.
  • the input unit 124 composed of a keyboard, a pointing device, or the like passes the programmer's input to the CPU 111 via the interface 118.
  • FIG. 4 is a block diagram of the unmanned aerial vehicle control system 100.
  • the unmanned airplane control system 100 includes one or more unmanned airplanes 2, a personal computer (PC) 1 for creating a flight plan for the unmanned airplane 2, a wireless communication device 3 as an access point for a wireless LAN, and short-range wireless communication. It is equipped with the mechanical equipment 4 as a radio station of the above.
  • PC personal computer
  • the PC 1 has a self-position acquisition unit 11 that acquires the self-position of the unmanned airplane 2, an environment map acquisition unit 12 that acquires the environment map of the unmanned airplane 2, and a mapping unit 13 that maps the self-position of the unmanned airplane 2 to a three-dimensional map. It has a flight plan creation unit 14 that creates a flight plan for the unmanned airplane 2, and a flight plan output unit 15 that outputs the flight plan to the unmanned airplane 2.
  • the self-position acquisition unit 11 acquires the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 via the wireless communication device 3.
  • the self-position of the unmanned airplane 2 is the position of the unmanned airplane 2 calculated by the unmanned airplane 2 based on the values of the acceleration, the angular velocity sensor, and the distance sensor.
  • the environmental map acquisition unit 12 acquires the environmental map of the unmanned aerial vehicle 2 via the wireless communication device 3.
  • the environmental map is point cloud data around the unmanned aerial vehicle 2.
  • the environmental map is created based on the values of the distance sensor.
  • the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 can also be estimated by using the strength of radio waves such as a beacon and Wi-Fi. When using a beacon or Wi-Fi radio wave, the coordinates of the unmanned aerial vehicle 2 can be grasped from the radio wave, so an environmental map is not always necessary.
  • the environmental map is created, the situation around the unmanned aerial vehicle 2 can be acquired in real time, and unexpected obstacles and the like can be detected.
  • the mapping unit 13 associates the environmental map of the unmanned airplane 2 with the three-dimensional map based on the feature points and the like, and maps the self-position of the unmanned airplane 2 to the coordinate system of the three-dimensional map.
  • the flight plan creation unit 14 creates a flight plan for the unmanned aerial vehicle 2.
  • the flight plan output unit 15 outputs the flight plan to the unmanned airplane 2 via the wireless LAN by the wireless communication device 3.
  • the flight plan includes the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 on the three-dimensional map.
  • the flight plan may be stored in the non-volatile memory 214 of the unmanned aerial vehicle 2.
  • the flight plan may include the flight start time and the like.
  • the unmanned aircraft 2 has a self-position estimation unit 21 that estimates its own position, an environment map creation unit 22 that creates an environmental map around the unmanned aircraft 2, a flight plan acquisition unit 23 that acquires the flight plan of the unmanned aircraft 2, and a flight plan.
  • the autonomous flight unit 24 that performs autonomous flight in accordance with the movement command, the wireless LAN communication unit 222 that performs wireless LAN communication, the short-range wireless communication unit 223 that performs wireless communication with each machine / equipment 4, and the area indicating the boundary of wireless switching. It includes a radio switching area storage unit 25 for storing, a radio station switching unit 26 for switching radio stations, and a mechanical equipment selection unit 29 for selecting a preselected base station.
  • the self-position estimation unit 21 calculates the inclination and movement of the unmanned aerial vehicle 2 based on the amount of change in the speed of the unmanned aerial vehicle 2 acquired by the acceleration sensor, and based on the amount of change in the rotational speed of the unmanned aerial vehicle 2 acquired from the angular velocity sensor.
  • the change in the inclination and direction of the unmanned aerial vehicle 2 is calculated, the altitude of the unmanned aerial vehicle 2 is calculated from the pressure of the air acquired from the barometric pressure sensor, and the amount of movement of the unmanned aerial vehicle 2 is calculated.
  • the self-position estimation unit 21 sequentially estimates the amount of movement of the unmanned aerial vehicle 2 by matching the environmental map.
  • the self-position is estimated by integrating the amount of movement.
  • the environmental map creation unit 22 also calculates two-dimensional or three-dimensional point group data based on the value of the confusion light acquired by the LIDER sensor.
  • the point cloud data is an environmental map around the unmanned aerial vehicle 2.
  • the flight plan acquisition unit 23 acquires a flight plan from the wireless communication device 3 or the mechanical equipment 4.
  • the flight plan includes the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 on the three-dimensional map.
  • the wireless LAN communication unit 222 is, for example, a Wi-Fi (registered trademark) adapter.
  • the wireless LAN communication unit 222 communicates with the wireless communication device 3.
  • the communicable area of the wireless communication device 3 includes the entire factory (or the entire flight path of the unmanned aerial vehicle 2).
  • the short-range wireless communication unit 223 is, for example, a Bluetooth® adapter.
  • the short-range wireless communication unit 223 of the unmanned aerial vehicle 2 communicates with the short-range wireless communication unit 41 incorporated in the mechanical equipment 4.
  • the radio switching area storage unit 25 stores the area obtained by dividing the three-dimensional map or the two-dimensional map of the factory and the radio station to be connected to the unmanned airplane 2 in each area.
  • the wireless switching area storage unit 25 stores a “wireless LAN” in the “region 1” and a “short-range wireless station (device ID)” in the “region 2”.
  • the radio station switching unit 26 refers to the radio switching area storage unit 25, and detects a radio station existing in the area where the self-position on the three-dimensional map or the two-dimensional map of the unmanned airplane 2 exists.
  • the mechanical equipment selection unit 29 determines whether or not a radio station existing in the area where the unmanned aerial vehicle 2 exists is attached to the mechanical equipment 4 selected in advance.
  • the radio station is switched. If a radio station is installed in a machine or equipment selected in advance, the radio station is switched. If a radio station is installed in a machine or equipment that has not been selected in advance, the radio station will not be switched.
  • the mechanical equipment 4 may be selected before the autonomous flight or during the autonomous flight.
  • the selection of the mechanical equipment 4 may be manually input or may be input by an information processing device such as an external system. For example, when the drone performs regular work based on an external program, the mechanical equipment 4 specified in the program may be automatically selected. If the route to move to the machine / equipment 4 to be worked is automatically calculated based on the route calculation algorithm, the machine / equipment (radio station) is selected based on which area the current position of the drone is included in. do it.
  • the radio station means a transmitter, a receiver, or a combination of a transmitter and a receiver that communicates wirelessly. That is, in the present disclosure, the wireless LAN communication unit 222 and the short-range wireless communication unit 223 of the unmanned airplane 2, the wireless communication device 3, and the short-range wireless communication unit 223 of the mechanical equipment 4 are all wireless stations.
  • the mechanical equipment 4 is provided with a short-range wireless communication unit 41.
  • the short-range wireless communication unit 41 is, for example, a Bluetooth adapter.
  • the short-range wireless communication unit 41 outputs packets at regular time intervals. This packet contains the device address and device name of the machine / equipment 4. Upon receiving this packet, the short-range wireless communication unit 223 of the unmanned aerial vehicle 2 returns to the short-range wireless communication unit 41 of the mechanical equipment 4 to establish a connection.
  • the unmanned aerial vehicle 2 estimates its own position (step S1) and creates an environmental map (step S2).
  • the PC 1 maps the self-position of the unmanned airplane 2 and the environmental map to the three-dimensional map of the factory, and acquires the position of the unmanned airplane 2 on the three-dimensional map (step S3).
  • the PC 1 creates a flight plan for the unmanned aerial vehicle 2 (step S4) and outputs it to the unmanned aerial vehicle 2.
  • the user selects the mechanical equipment 4 for wireless communication (step S5).
  • the selected mechanical equipment 4 is registered in the unmanned aerial vehicle 2.
  • the mechanical equipment 4 that performs wireless communication is selected before the start of the autonomous flight, but the mechanical equipment 4 may be selected during the autonomous flight and registered in the unmanned aerial vehicle 2.
  • the unmanned aerial vehicle 2 autonomously flies according to the flight plan received from the PC 1 (step S6).
  • the unmanned aerial vehicle 2 refers to the wireless switching area storage unit 25, and determines an area including the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 (step S7).
  • step S8; Yes it is determined that the unmanned aerial vehicle 2 has entered the new area (step S9). If the area including the self-position of the unmanned aerial vehicle 2 does not change (step S8; No), the unmanned aerial vehicle 2 shifts to step S6 and continues autonomous flight.
  • the unmanned aerial vehicle 2 confirms the surrounding radio wave condition (step S10).
  • the radio wave indicating the existence of the mechanical equipment 4 reaches the unmanned aerial vehicle 2.
  • the short-range wireless communication unit 41 of the unmanned aerial vehicle 2 establishes a connection with the short-range wireless communication unit 41 of the mechanical equipment 4 (step S11), and establishes a radio station. Switching (step S12).
  • the mechanical equipment 4 may relay the data from the PC 1, or the mechanical equipment 4 may directly control the unmanned aerial vehicle 2.
  • the mechanical equipment 4 directly controls the unmanned aerial vehicle 2, it is desirable that the mechanical equipment 4 is equipped with a numerical control device or an arithmetic unit such as a PLC (Programmable Logic Controller).
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 of the first disclosure has a radio switching area storage unit 25 that divides a three-dimensional map of a factory into areas and records radio stations suitable for each area. This area can be created by actually measuring the radio wave condition in the factory.
  • the unmanned aerial vehicle 2 switches radio stations while confirming which area it is flying.
  • Various wireless systems coexist in the factory, and wireless communication may become unstable due to radio wave noise from the mechanical equipment 4.
  • the unmanned airplane control system 100 switches to short-distance communication in the vicinity of the machine tool 4 in the area where the radio wave condition of the wireless LAN is poor, the unmanned airplane 2 can be operated even in a place where the radio wave in the factory is difficult to reach, such as inside or near a machine tool. Can be controlled.
  • the distance between the radio station and the unmanned aerial vehicle 2 may be measured, and the connection may be switched when the unmanned aerial vehicle 2 comes near the radio station.
  • the Euclidean distance may be calculated from the coordinates of the self-position and the radio station, or the distance from the mechanical equipment 4 may be calculated from the image captured by the unmanned airplane 2.
  • the beacon of the radio station may be used as a distance sensor. Since the reach of the short-range radio differs depending on the device, the threshold value of the switching distance may be set for each device.
  • the protocol of the wireless connection is not limited to the above, and even if a wireless connection of a protocol different from the present disclosure is used, it is included in the idea of the present disclosure.
  • the unmanned aerial vehicle 2 includes a signal strength detection unit 27 and a device ID storage unit 28.
  • the signal strength detection unit 27 detects the radio wave output by the wireless communication device 3 and the signal strength of the mechanical equipment 4.
  • the device ID storage unit 28 stores the device ID, which is the identification information of the short-range wireless communication unit 41 incorporated in the mechanical equipment 4.
  • the device ID storage unit 28 also stores the mechanical equipment 4 selected as the communication partner.
  • the radio station switching unit 26 compares the signal strength detected by the signal strength detection unit 27, and there is a radio station having a better signal state than the currently connected radio station, and the device ID of this radio station is the device ID. It is recorded in the storage unit 28, and when this mechanical equipment 4 is selected as a communication partner, the radio station is switched.
  • the unmanned aerial vehicle 2 estimates its own position (step S21) and creates an environmental map (step S22).
  • the PC 1 maps the self-position of the unmanned airplane 2 and the environmental map to the three-dimensional map of the factory, and acquires the position of the unmanned airplane 2 on the three-dimensional map (step S23).
  • the PC 1 creates a flight plan for the unmanned aerial vehicle 2 (step S24) and outputs it to the unmanned aerial vehicle 2.
  • the unmanned aerial vehicle 2 autonomously flies according to the flight plan received from the PC 1 (step S25).
  • the unmanned aerial vehicle 2 detects the signal strength (step S26).
  • the signal strength of the currently connected radio station is compared with the signal strength of another radio station (step S27), and there is no radio station having a better signal state than the currently connected radio station.
  • step S28; No the process proceeds to step S25 and autonomous flight is continued.
  • step S28; Yes the device ID of this radio station exists in the device ID storage unit 28
  • step S29; Yes this device ID A connection is established with the short-range wireless communication unit 41 having the above (step S30), and the radio station is switched (step S31). If the device ID of the radio station detected in step S28 does not exist in the device ID storage unit 28 (step S29; No), the process proceeds to step S25 and autonomous flight is continued.
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 of the second disclosure it is detected that the vicinity of the target mechanical equipment 4 is approached by using the signal strength.
  • the signal strength as a selection criterion for a radio station, it is possible to reliably switch to a radio station with a good signal condition.
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 of the third disclosure has substantially the same configuration as the unmanned aerial vehicle control system 100 of the second disclosure shown in FIG.
  • the unmanned aerial vehicle control system 100 of the third disclosure stores the device IDs of the plurality of mechanical equipment 4 in the device ID storage unit 28 of the unmanned aerial vehicle 2.
  • the unmanned aerial vehicle 2 flies while switching the short-range wireless communication unit 41 of the plurality of mechanical equipment 4. For example, when the unmanned aerial vehicle 2 moves on the flight path as shown in FIG. 9, there are four mechanical equipments 4 in the vicinity of the flight path of the unmanned aerial vehicle 2.
  • Short-range wireless communication unit 41 of mechanical equipment A Short-range wireless communication unit 41 of mechanical equipment B, short-range wireless communication unit 41 of mechanical equipment C, short-range wireless communication unit 41 of mechanical equipment D, and a radio station with good signal condition. Fly while switching to. As a result, stable communication can be performed even in a place where the radio wave condition is unstable such as a factory.
  • the device ID storage unit 28 may store the device IDs of all the short-range wireless communication units 41 existing in the factory. As the number of device IDs increases, the area where short-range wireless communication can be performed expands. The choice of communication means is expanded, and the unmanned airplane 2 can be controlled using only short-range wireless even if there is no wireless environment such as a wireless LAN that covers the entire factory.
  • Unmanned aerial vehicle control system 1 Personal computer (PC) 2 Unmanned airplane 3 Wireless communication device 4 Mechanical equipment 11 Self-position acquisition unit 12 Environmental map acquisition unit 13 Mapping unit 14 Flight plan creation unit 15 Flight plan output unit 21 Self-position estimation unit 22 Environmental map creation unit 23 Flight plan acquisition unit 24 Autonomous Flight unit 25 Wireless switching area storage unit 26 Wireless station switching unit 222 Wireless LAN communication unit 223 Short-range wireless communication unit 41 Short-range wireless communication unit 211 CPU 214 Non-volatile memory 215 Sensor 216 Image processing unit 217 Camera

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Abstract

工場には、無線ＬＡＮが構築されている。工場の機械設備４は、短距離無線通信部４１を備える。無人飛行機２は、工場の３次元地図又は２次元地図を分割した領域と、各領域において無人飛行機２が接続すべき無線局を記憶している。無人飛行機２は、３次元地図又は２次元地図上の自己位置が存在する領域に応じて接続する無線局を切り替える。

Description

無人飛行機制御装置、及び記憶媒体
　本発明は、工場内で作動する無人飛行機、及びコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に関する。
　特許文献１には、ロボットと、ロボットを制御するロボット制御装置と、オペレータの教示入力に応じてロボットの教示信号をロボット制御装置に送る教示装置と、撮像装置を備えた無人飛行機と、教示信号に従ってロボットが動作する間、教示信号に基づいて、教示に必要な物体の画像を撮像装置が継続して取得するように無人飛行機の飛行を制御する飛行制御部と、を具備するロボットシステムが、開示されている。
　一般に生産現場では、安全上の配慮からロボットは柵内で使用される場合がある。特許文献１のロボットシステムは、ロボットが動作する間、ロボットを制御する教示信号に基づいて、無人飛行機の飛行を制御することで、柵外からオペレータがロボットの動きを直接視認することが難しい環境においても、ロボットの教示を行うことができる。
　従来、倉庫の在庫管理や工場の状態監視のために無人飛行機（ドローン）を活用する事例が増えている。無人飛行機は、飛行物体であり、移動領域が柔軟であるため、新たな活用が期待されている。
特開２０２０－１４２３２６号公報
　製造現場では、無人飛行機を活用する技術が望まれている。
　本開示の一態様である無人飛行機は、工場内を飛行する無人飛行機であって、機械設備と短距離無線通信を行う第１の無線通信部と、短距離無線通信より通信距離が長い無線通信を行う第２の無線通信部と、事前に通信相手として選択した機械設備か否かを判定する機械設備選択部と、工場内を飛行する無人飛行機の自己位置が選択された機械設備の近傍にあることを検出し、機械設備に取り付けられた短距離無線通信の無線局に接続を切り替える無線局切替部と、を備える。
　本開示の一態様である記憶媒体は、機械設備と短距離無線通信を行う第１の無線通信部と、短距離無線通信より通信距離が長い無線通信を行う第２の無線通信部と、を備える無人飛行機の１つ又は複数のプロセッサが実行することにより、事前に通信相手として選択した機械設備か否かを判定し、工場内を飛行する無人飛行機の自己位置が選択された機械設備の近傍にあることを検出させ、機械設備に取り付けられた短距離無線通信の無線局に接続を切り替させる、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する。
　本発明の一態様により、無人飛行機を活用することができる。
無人飛行機制御システムの概念図である。 無人飛行機のハードウェア構成図である。 ＰＣのハードウェア構成図である。 第１の開示の無人飛行機制御システムのブロック図である。 無線切替領域記憶部に記憶されたデータ一例を示す図である。 第１の開示の無人飛行機制御システムの動作を説明するフローチャートである。 第２の開示の無人飛行機制御システムのブロック図である。 第２の開示の無人飛行機制御システムの動作を説明するフローチャートである。 無人飛行機の飛行経路の一例を示す図である。
［第１の開示］
　図１は、無人飛行機制御システム１００の概念図である。
　無人飛行機制御システム１００は、１台又は複数台の無人飛行機２と、無人飛行機２の飛行計画を作成するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１、無人飛行機２とＰＣ１との通信を仲介する無線通信装置３、短距離無線通信を行う機械設備４とを備える。
　無人飛行機制御システム１００は、複数の機械設備４が配置された工場などの空間に設けられる。機械設備４には、工作機械やロボット、空調設備や換気設備、防炎排煙設備、検査設備、配管設備、クリーンルーム設備などがあるが特に限定しない。
　無人飛行機制御システム１００のＰＣ１は、サーバや携帯端末のような情報処理装置であれば特に限定しない。
　機械設備４は、工場の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続されていてもよい。この場合、機械設備４の短距離無線通信を介して、ＰＣ１が作成した飛行計画を無人飛行機２に出力して、無人飛行機２を制御できる。
　無人飛行機２は、図２のようなハードウェア構成を有する。無人飛行機２が備えるＣＰＵ２１１は、無人飛行機２を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ２１１はバスを介してＲＯＭ２１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従って無人飛行機２全体を制御する。ＲＡＭ２１３は、一時的な計算データや外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。
　不揮発性メモリ２１４は、例えば、図示しないバッテリでバックアップされたメモリ等で構成され、無人飛行機２の電源２２１がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ２１４には、外部機器（図示省略）から読み込まれたデータ、ネットワークを介して通信装置から取得したデータ等が記憶される。不揮発性メモリ２１４に記憶されたデータは、無人飛行機２の実行時／利用時にはＲＡＭ２１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ２１２には公知のプログラムなどの各種システム・プログラムが予め書き込まれている。
　センサ２１５は、加速度センサ、角速度センサ、電子コンパス、気圧センサ、距離センサなどである。電子コンパスは、磁力により無人飛行機の方向を取得する。距離センサは、例えば、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）センサであり、パルス状に発光するレーザー照射に対する散乱光を測定する。
　無人飛行機２に搭載されるＣＰＵ２１１は、例えば、フライトコントローラやコンパニオンコントローラとして機能する。ＣＰＵ２１１は必ずしも１つではなく、機能に合わせて複数のＣＰＵ２１１を搭載してもよい。フライトコントローラとしてのＣＰＵ２１１は、センサ２１５から取得した情報を基に機体の姿勢及び位置を適切に制御する。ＣＰＵ２１１は、加速度センサが取得した無人飛行機２の速度の変化量を基に無人飛行機２の傾きや動きを算出し、角速度センサから取得した無人飛行機２の回転速度の変化量を基に無人飛行機２の傾きや向きの変化を算出し、気圧センサから取得した空気の圧力から無人飛行機２の高度を算出する。
　コンパニオンコントローラとしてのＣＰＵ２１１は、ＬＩＤＡＲセンサが取得した散乱光の値に基づき２次元もしくは３次元の点群データも算出する。点群データは、無人飛行機２の周囲の環境地図となる。ＣＰＵ２１１は、点群同士をマッチングすることで無人飛行機２の移動量を逐次推定することもできる。移動量を積算することで自己位置を推定することができる。また、無人飛行機２の自己位置の推定には、ＬＩＤＡＲセンサによる点群データと加速度センサや角速度センサのから取得した値を組み合わせてもよい。
　なお、ＬＩＤＡＲセンサの代わりに赤外線センサ、超音波センサ、電波によるレーダセンサを距離センサとして用いてもよい。ＬＩＤＡＲセンサの代わりにカメラやイメージセンサも距離センサとして用いることもできる。カメラを使用する場合は、ＡＲマーカやＡＲタグ、ＱＲコード（登録商標）などを併用することもできる。距離センサを使用しない例として、ビーコンを利用して自己位置を推定する方法もある。本開示では、無人飛行機２の自己位置推定方法については特に限定しない。
　画像処理部２１６は、カメラ２１７で撮像した画像を適当なデータに変換してＣＰＵ２１１に出力する。無人飛行機２のカメラ２１７は、主に、ユーザが選択した機械設備４を撮影する。これにより、機械設備４に備わった計器に表示されている値や、機械設備４の動作状態などの工場の稼働状態が把握できる。
　無線通信部２１８は、無線ＬＡＮ通信部２２２と、短距離無線通信部２２３とを備える。
　無線ＬＡＮ通信部２２２は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）の無線局である。無線ＬＡＮ通信部２２２は、無線通信装置３との通信を行う。無線通信装置３の通信可能領域は、工場全体（又は無人飛行機２の飛行経路全体）を含む。
　短距離無線通信部２２３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線局である。無人飛行機２の短距離無線通信部２２３は、機械設備４に組み込まれた短距離無線通信部４１との通信を行う。
　ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｓｐｅｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１９は、別名アンプとも呼ばれ、各プロペラに取り付けられている。ＥＳＣ２１９は、ＣＰＵ２１１からの指示に従いモータの回転数を制御する。プロペラの回転数を制御することにより、プロペラ２２０の上下で気圧差が生じ、この気圧差により揚力が生じて、無人飛行機２が飛行する。揚力とは、無人飛行機２を押し上げるように上向きに働く力である。無人飛行機２は、プロペラ２２０の回転数を変えることで速度や移動方向を変えることができる。
　無人飛行機２は、プロペラ２２０の回転数を制御することで、ホバリング（揚力と重力が等しくなる）、上昇（４つのモータの回転数が高くなる）、下降（４つのモータの回転数が低くなる）、前後左右移動（進行方向とは反対の２枚のプロペラの回転数が高くなり進行方向に移動する）、左旋回（右回転のプロペラの回転数が高くなる）、右旋回（左回転のプロペラの回転数が高くなる）などの動作を行う。
　ＰＣ１は、図３に示すハードウェア構成を有する。
　ＰＣ１が備えるＣＰＵ１１１は、ＰＣ１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１１は、バス１２２を介してＲＯＭ１１２に格納されたシステム・プログラムを読み出し、該システム・プログラムに従ってＰＣ１全体を制御する。ＲＡＭ１１３には一時的な計算データや表示データ、及び外部から入力された各種データ等が一時的に格納される。
　不揮発性メモリ１１４は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたメモリやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等で構成され、ＰＣ１の電源がオフされても記憶状態が保持される。不揮発性メモリ１１４には、インタフェース１１５を介して外部機器１２５から読み込まれたデータ、入力部１２４を介して入力されたデータ、無線通信装置を介して無人飛行機から取得されたデータ等が記憶される。不揮発性メモリ１１４に記憶されたデータは、実行時／利用時にはＲＡＭ１１３に展開されてもよい。また、ＲＯＭ１１２には、公知のプログラムなどの各種システム・プログラムが予め書き込まれている。
　表示部１２３には、メモリ上に読み込まれた各データ、プログラム等が実行された結果として得られたデータ等がインタフェース１１７を介して出力されて表示される。また、キーボードやポインティングデバイス等から構成される入力部１２４は、プログラマの入力を、インタフェース１１８を介してＣＰＵ１１１に渡す。
　図４は、無人飛行機制御システム１００のブロック図である。無人飛行機制御システム１００は、１台又は複数台の無人飛行機２と、無人飛行機２の飛行計画を作成するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１、無線ＬＡＮのアクセスポイントとしての無線通信装置３、短距離無線通信の無線局としての機械設備４とを備える。
　ＰＣ１は、無人飛行機２の自己位置を取得する自己位置取得部１１、無人飛行機２の環境地図を取得する環境地図取得部１２、無人飛行機２の自己位置を３次元地図にマッピングするマッピング部１３、無人飛行機２の飛行計画を作成する飛行計画作成部１４、無人飛行機２に飛行計画を出力する飛行計画出力部１５、を有する。
　自己位置取得部１１は、無線通信装置３を介して無人飛行機２の自己位置を取得する。無人飛行機２の自己位置とは、加速度や角速度センサ、距離センサの値を基に無人飛行機２が算出した無人飛行機２の位置である。
　環境地図取得部１２は、無線通信装置３を介して無人飛行機２の環境地図を取得する。環境地図とは、無人飛行機２の周囲の点群データである。環境地図は距離センサの値などを基に作成する。なお、無人飛行機２の自己位置は、ビーコンやＷｉ－Ｆｉなどの電波の強弱を用いても推定できる。ビーコンやＷｉ－Ｆｉの電波を用いた場合は、電波から無人飛行機２の座標が把握できるため必ずしも環境地図は必要ではない。環境地図を作成した場合には、無人飛行機２の周囲の状況をリアルタイムで取得でき、予期せぬ障害物などを検出することができる。
　マッピング部１３は、特徴点などを基に無人飛行機２の環境地図と３次元地図との対応付けを行い、無人飛行機２の自己位置を３次元地図の座標系にマッピングする。飛行計画作成部１４は、無人飛行機２の飛行計画を作成する。
　飛行計画出力部１５は、無線通信装置３による無線ＬＡＮを介して無人飛行機２に飛行計画を出力する。飛行計画には、無人飛行機２の３次元地図上の自己位置が含まれる。無人飛行機２の不揮発性メモリ２１４に飛行計画を記憶してもよい。飛行計画には、飛行開始時間などを含んでもよい。
　無人飛行機２は、自己位置を推定する自己位置推定部２１、無人飛行機２の周囲の環境地図を作成する環境地図作成部２２、無人飛行機２の飛行計画を取得する飛行計画取得部２３、飛行計画や移動指令に従い自律飛行を行う自律飛行部２４、無線ＬＡＮ通信を行う無線ＬＡＮ通信部２２２、各機械設備４との無線通信を行う短距離無線通信部２２３、無線の切替の境界を示す領域を記憶する無線切替領域記憶部２５、無線局を切り換える無線局切替部２６、事前に選択された基地局を選択する機械設備選択部２９を備える。
　自己位置推定部２１は、加速度センサが取得した無人飛行機２の速度の変化量を基に無人飛行機２の傾きや動きを算出し、角速度センサから取得した無人飛行機２の回転速度の変化量を基に無人飛行機２の傾きや向きの変化を算出し、気圧センサから取得した空気の圧力から無人飛行機２の高度を算出し、自己の移動量を算出する。また、自己位置推定部２１は、環境地図をマッチングすることで無人飛行機２の移動量を逐次推定する。移動量を積算することで自己位置を推定する。
　環境地図作成部２２は、ＬＩＤＥＲセンサが取得した錯乱光の値に基づき２次元もしくは３次元の点群データも算出する。点群データは、無人飛行機２の周囲の環境地図となる。
　飛行計画取得部２３は、無線通信装置３又は機械設備４から飛行計画を取得する。飛行計画には、無人飛行機２の３次元地図上の自己位置が含まれる。
　無線ＬＡＮ通信部２２２は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アダプタである。無線ＬＡＮ通信部２２２は、無線通信装置３との通信を行う。無線通信装置３の通信可能領域は、工場全体（又は無人飛行機２の飛行経路全体）を含む。
　短距離無線通信部２２３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アダプタである。無人飛行機２の短距離無線通信部２２３は、機械設備４に組み込まれた短距離無線通信部４１との通信を行う。
　無線切替領域記憶部２５は、工場の３次元地図又は２次元地図を分割した領域と、各領域において無人飛行機２が接続すべき無線局を記憶している。例えば、無線切替領域記憶部２５は、図５に示すように、「領域１」は「無線ＬＡＮ」、「領域２」は「短距離無線局（デバイスＩＤ）」などを記憶している。
　無線局切替部２６は、無線切替領域記憶部２５を参照し、無人飛行機２の３次元地図又は２次元地図上の自己位置が存在する領域に存在する無線局を検出する。
　機械設備選択部２９は、無人飛行機２が存在する領域に存在する無線局が、事前に選択した機械設備４に取り付けられているか否かを判定する。事前に選択した機械設備に無線局が取り付けられている場合、無線局の切替を行う。事前に選択していない機械設備に無線局が取り付けられている場合、無線局の切替を行わない。
　なお、機械設備４の選択は、自律飛行前に行ってもよいし、自律飛行中に行ってもよい。
　また、機械設備４の選択は、人手で入力してもよいし、外部システムなどの情報処理装置が入力してもよい。例えば、外部プログラムに基づきドローンが定期作業を行うといった場合は、プログラム内で指定されている機械設備４を自動的に選択してもよい。また、作業対象の機械設備４に移動するまでの経路を経路計算アルゴリズムに基づいて自動的に算出する場合は、ドローンの現在位置がどの領域に含まれるかに基づき機械設備（無線局）を選択すればよい。
　本開示において無線局とは、無線を用いて通信を行う送信機、受信機、又は送信機と受信機の組合せを意味する。すなわち、本開示において、無人飛行機２の無線ＬＡＮ通信部２２２及び短距離無線通信部２２３、無線通信装置３、機械設備４の短距離無線通信部２２３は全て無線局である。
　機械設備４には、短距離無線通信部４１が設けられている。短距離無線通信部４１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタである。短距離無線通信部４１は、一定時間間隔でパケットを出力する。このパケットには、機械設備４のデバイスアドレスやデバイス名が含まれる。このパケットを受信した無人飛行機２の短距離無線通信部２２３は、機械設備４の短距離無線通信部４１に返信し、接続を確立する。
　図６のフローチャートを参照して、無人飛行機制御システム１００の動作について説明する。
　最初に、無人飛行機２は自己位置を推定し（ステップＳ１）、環境地図を作成する（ステップＳ２）。ＰＣ１は、無人飛行機２の自己位置と環境地図を工場の３次元地図にマッピングし、３次元地図上の無人飛行機２の位置を取得する（ステップＳ３）。
　ＰＣ１は、無人飛行機２の飛行計画を作成し（ステップＳ４）、無人飛行機２に出力する。ユーザは、無線通信を行う機械設備４を選択する（ステップＳ５）。選択された機械設備４は、無人飛行機２に登録される。ここでは、自律飛行の開始前に無線通信を行う機械設備４を選択するが、自律飛行中に機械設備４を選択して、無人飛行機２に登録してもよい。
　無人飛行機２は、ＰＣ１から受信した飛行計画に従い自律飛行する（ステップＳ６）。
　無人飛行機２は、無線切替領域記憶部２５を参照し、無人飛行機２の自己位置が含まれる領域を判定する（ステップＳ７）。無人飛行機２の自己位置が含まれる領域が変化した場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、無人飛行機２は、新しい領域に進入したと判定する（ステップＳ９）。無人飛行機２の自己位置が含まれる領域が変化しない場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、無人飛行機２は、ステップＳ６に移行し、自律飛行を継続する。
　新しい領域に進入したと判定した場合、無人飛行機２は周囲の電波状態を確認する（ステップＳ１０）。無人飛行機２が機械設備４の近傍を飛行している場合には、機械設備４の存在を示す電波が無人飛行機２に到達する。無人飛行機２は、機械設備４の電波を受信すると、無人飛行機２の短距離無線通信部４１は、機械設備４の短距離無線通信部４１との接続を確立し（ステップＳ１１）、無線局を切り替える（ステップＳ１２）。
　ここで、機械設備４はＰＣ１からのデータを中継してもよいし、機械設備４が直接無人飛行機２を制御してもよい。機械設備４が直接無人飛行機２を制御する場合には、数値制御装置やＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のような演算装置を備える機械設備４が望ましい。
　以上説明したように、第１の開示の無人飛行機制御システム１００は、工場の３次元地図を領域に分割し、各領域に適した無線局を記録した無線切替領域記憶部２５を有する。この領域は、工場内の電波状態を実際に計測して作成できる。無人飛行機２は、自身がどの領域を飛行しているかを確認しながら無線局の切替を行う。
　工場内には様々な無線システムが混在し、機械設備４からの電波雑音などにより無線通信が不安定になることがある。また、工作機械の機内や近傍など、工場内の電波が届きにくい領域がある。工作機械（特に大型機）の筐体内部で無人飛行機２を制御する場合には、筐体による通信障害が発生するおそれがある。
　無人飛行機制御システム１００は、無線ＬＡＮの電波状態が悪い領域では機械設備４の近傍の短距離通信に切り替えるため、工作機械の機内や近傍など、工場内の電波が届きにくい場所でも無人飛行機２を制御することができる。
　無線局と無人飛行機２の距離を計測し、無人飛行機２が無線局の近傍にきたときに接続を切り替えてもよい。無線局からの距離は、自己位置と無線局との座標からユークリッド距離を算出してもよいし、無人飛行機２の撮像した画像から機械設備４からの距離を算出することもできる。また、無線局のビーコンを距離センサとして用いてもよい。短距離無線の到達距離は機器によって異なるため、切り替える距離の閾値を機器ごとに設定してもよい。
　無線接続のプロトコルは上記のものに限定せず、本開示とは異なるプロトコルの無線接続を用いても本開示の思想に含まれるものとする。
［第２の開示］
　第２の開示の無人飛行機制御システム１００は、図７に示すように、無人飛行機２が信号強度検出部２７とデバイスＩＤ記憶部２８を備える。
　信号強度検出部２７は、無線通信装置３が出力する電波及び機械設備４の信号強度を検出する。
　デバイスＩＤ記憶部２８は、機械設備４に組み込まれた短距離無線通信部４１の識別情報であるデバイスＩＤを記憶している。デバイスＩＤ記憶部２８は、通信相手として選択された機械設備４も記憶している。
　無線局切替部２６は、信号強度検出部２７が検出した信号強度を比較し、現在接続している無線局よりも信号状態がよい無線局があり、かつ、この無線局のデバイスＩＤがデバイスＩＤ記憶部２８に記録されており、この機械設備４が通信相手として選択されている場合、無線局を切り替える。
　図８のフローチャートを参照して無人飛行機制御システム１００の動作を説明する。
　最初に、無人飛行機２は自己位置を推定し（ステップＳ２１）、環境地図を作成する（ステップＳ２２）。ＰＣ１は、無人飛行機２の自己位置と環境地図を工場の３次元地図にマッピングし、３次元地図上の無人飛行機２の位置を取得する（ステップＳ２３）。
　ＰＣ１は、無人飛行機２の飛行計画を作成し（ステップＳ２４）、無人飛行機２に出力する。無人飛行機２は、ＰＣ１から受信した飛行計画に従い自律飛行する（ステップＳ２５）。
　無人飛行機２は、信号強度を検出する（ステップＳ２６）。無人飛行機２は、現在接続している無線局の信号強度と他の無線局の信号強度とを比較し（ステップＳ２７）、現在接続している無線局よりも信号状態がよい無線局が存在しない場合（ステップＳ２８；Ｎｏ）、ステップＳ２５に移行し自律飛行を継続する。
　現在接続している無線局よりも信号状態がよい無線局があり（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、この無線局のデバイスＩＤがデバイスＩＤ記憶部２８に存在する場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、このデバイスＩＤを有する短距離無線通信部４１と接続を確立して（ステップＳ３０）、無線局を切り替える（ステップＳ３１）。
　ステップＳ２８において検出した無線局のデバイスＩＤがデバイスＩＤ記憶部２８に存在しない場合（ステップＳ２９；Ｎｏ）、ステップＳ２５に移行し自律飛行を継続する。
　以上説明したように、第２の開示の無人飛行機制御システム１００では、信号強度を用いて目的の機械設備４の近傍に近づいたことを検出する。信号強度を無線局の選択基準とすることにより、確実に信号状態のよい無線局に切り替えることができる。
［第３の開示］
　第３の開示の無人飛行機制御システム１００は、図６に示す第２の開示の無人飛行機制御システム１００と略同じ構成を有す。第３の開示の無人飛行機制御システム１００は、無人飛行機２のデバイスＩＤ記憶部２８に複数の機械設備４のデバイスＩＤを記憶する。
　第３の開示の無人飛行機制御システム１００では、無人飛行機２が複数の機械設備４の短距離無線通信部４１を切り替えながら飛行する。例えば、図９に示すような飛行経路で無人飛行機２が移動する場合、無人飛行機２の飛行経路の近傍には、４つの機械設備４が存在する。機械設備Ａの短距離無線通信部４１、機械設備Ｂの短距離無線通信部４１、機械設備Ｃの短距離無線通信部４１、機械設備Ｄの短距離無線通信部４１と信号状態のよい無線局に切り替えながら飛行する。これにより工場のような電波状態の不安定な場所でも安定した通信を行うことができる。
　デバイスＩＤ記憶部２８は工場に存在する全ての短距離無線通信部４１のデバイスＩＤを記憶してもよい。デバイスＩＤの数が増えると、短距離無線通信できる領域が広がる。通信手段の選択肢が広がり、無線ＬＡＮなどの工場全体をカバーする無線環境がなくても短距離無線のみを用いて無人飛行機２を制御することもできる。
　　１００　無人飛行機制御システム
　　１　　　パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
　　２　　　無人飛行機
　　３　　　無線通信装置
　　４　　　機械設備
　　１１　　自己位置取得部
　　１２　　環境地図取得部
　　１３　　マッピング部
　　１４　　飛行計画作成部
　　１５　　飛行計画出力部
　　２１　　自己位置推定部
　　２２　　環境地図作成部
　　２３　　飛行計画取得部
　　２４　　自律飛行部
　　２５　　無線切替領域記憶部
　　２６　　無線局切替部
　　２２２　無線ＬＡＮ通信部
　　２２３　短距離無線通信部
　　４１　　短距離無線通信部
　　２１１　ＣＰＵ
　　２１４　不揮発性メモリ
　　２１５　センサ
　　２１６　画像処理部
　　２１７　カメラ

Claims (6)

  1. 　工場内を飛行する無人飛行機であって、
    　前記工場内に配置された機械設備と短距離無線通信を行う第１の無線通信部と、
    　前記短距離無線通信より通信距離が長い無線通信を行う第２の無線通信部と、
    　事前に通信相手として選択した機械設備か否かを判定する機械設備選択部と、
    　前記工場内を飛行する無人飛行機の自己位置が前記選択された機械設備の近傍にあることを検出し、前記機械設備に取り付けられた短距離無線通信の無線局に接続を切り替える無線局切替部と、
    　を備える無人飛行機。
  2. 　飛行計画に従い自律飛行する自律飛行部と、
    　前記工場の地図を分割した領域と、各領域において前記無人飛行機が接続すべき無線局を記憶する無線切替領域記憶部を備え、
    　前記機械設備選択部は、飛行開始以前又は飛行中に機械設備の選択を取得し、
    　前記無線局切替部は、前記無人飛行機が存在する領域に存在する前記選択された機械設備の無線局に接続を切り替える、請求項１記載の無人飛行機。
  3. 　無線局ごとの信号強度を検出する信号強度検出部と、
    　少なくとも１つの無線局の識別情報を記憶する識別情報記憶部と、を備え、
    　前記無線局切替部は、前記信号強度検出部が検出した信号強度を比較し、信号状態がよく、かつ、前記識別情報記憶部に識別情報が記憶された無線局に接続を切り替える、請求項１記載の無人飛行機。
  4. 　機械設備と短距離無線通信を行う第１の無線通信部と、
    　前記短距離無線通信より通信距離が長い無線通信を行う第２の無線通信部と、を備える無人飛行機の１つ又は複数のプロセッサが実行することにより、
    　ユーザが通信相手として選択した機械設備か否かを判定し、
    　工場内を飛行する無人飛行機の自己位置が前記選択された機械設備の近傍にあることを検出させ、
    　前記機械設備に取り付けられた短距離無線通信の無線局に接続を切り替させる、
    　コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する記憶媒体。
  5. 　飛行計画に従い無人飛行機を自律飛行させ、
    　前記工場内の地図を分割した領域と、各領域において前記無人飛行機が接続すべき無線局を記憶させ、
    　飛行開始以前又は飛行中に通信相手となる機械設備を選択させ、
    　前記無人飛行機が存在する領域に存在する前記選択された機械設備の無線局に接続を切り替えさせる、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する請求項４記載の記憶媒体。
  6. 　少なくとも１つの無線局の識別情報を記憶させ、
    　無線局ごとの信号強度を検出させ、
    　前記信号強度を比較させ、
    　前記信号強度を検出した無線局のうち、信号状態がよく、かつ、識別信号が記憶されたる無線局に接続を切り替える、コンピュータが読み取り可能な命令を記憶する請求項４記載の記憶媒体。
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