図面 (/)

技術 無人飛行体のフライト管理サーバ及びフライト管理システム

出願人 株式会社センシンロボティクス
発明者 吉井太郎高橋和也
出願日 2020年5月13日 (9ヶ月経過) 出願番号 2020-084484
公開日 2020年9月3日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-140726
状態 未査定
技術分野 交通制御システム 飛行船・気球・飛行機 航行(Navigation)
主要キーワード ブロックチェーン 災害対策用 太陽光発電施設 近距離通信インターフェース 設備点検 点検時間 無人飛行体 情報入力機器
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題

本発明は、様々な作業対象を選択するだけで、最適な飛行ルートを自動で設定すること。

解決手段

本発明によるフライト管理サーバは、ネットワークを介してユーザ端末無人飛行体と接続されている。フライト管理サーバは、飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部と、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼受け付ける受付部と、フライト依頼に基づいて、飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成する生成部と、生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信する通信部と、を備えている。

概要

背景

近年、ドローン(Drone)や無人航空機UAV:UnmannedAerial Vehicle)などの飛行体(以下、「飛行体」と総称する)が産業に利用され始めている。こうした中で、特許文献1には、風車から点検用のデータを取得する無人機飛行ルートを、風車の制御状態を反映して作成するシステムが開示されている。

概要

本発明は、様々な作業対象を選択するだけで、最適な飛行ルートを自動で設定すること。本発明によるフライト管理サーバは、ネットワークを介してユーザ端末無人飛行体と接続されている。フライト管理サーバは、飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部と、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼受け付ける受付部と、フライト依頼に基づいて、飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成する生成部と、生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信する通信部と、を備えている。

目的

本発明は、様々な作業対象を選択するだけで、最適な飛行ルートを自動で設定することのできる技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ネットワークを介してユーザ端末無人飛行体と接続された、無人飛行体のフライト管理サーバであって、飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部と、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼受け付ける受付部と、前記フライト依頼に基づいて、前記飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成する生成部と、生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信する通信部と、を備える無人飛行体のフライト管理サーバ。

請求項2

ネットワークを介して接続されたユーザ端末と無人飛行体とフライト管理サーバとを含む、無人飛行体のフライト管理システムであって、前記フライト管理サーバは:飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部を備えており;前記ユーザ端末から、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼を受け付け;前記フライト依頼に基づいて、前記飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成し;生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信し;前記無人飛行体は、前記フライトミッションを遂行するとともに、フライトログを前記フライト管理サーバに送信する、無人飛行体のフライト管理システム。

技術分野

0001

本発明は、無人飛行体フライト管理サーバ及びフライト管理システムに関する。

背景技術

0002

近年、ドローン(Drone)や無人航空機UAV:UnmannedAerial Vehicle)などの飛行体(以下、「飛行体」と総称する)が産業に利用され始めている。こうした中で、特許文献1には、風車から点検用のデータを取得する無人機飛行ルートを、風車の制御状態を反映して作成するシステムが開示されている。

先行技術

0003

特開2018−21491号公報

発明が解決しようとする課題

0004

一方、ドローンにおいては、上述した点検のみならず、警備災害時情報収集、測量等、様々なニーズが生じており、その対象も太陽光発電施設橋梁道路等と多岐にわたる。

0005

本発明は、様々な作業対象を選択するだけで、最適な飛行ルートを自動で設定することのできる技術を提供することを一つの目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明によれば、
ネットワークを介してユーザ端末と無人飛行体と接続された、無人飛行体のフライト管理サーバであって、
飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部と、
少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼受け付ける受付部と、
前記フライト依頼に基づいて、前記飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成する生成部と、
生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信する通信部と、
を備える
無人飛行体のフライト管理サーバ。

発明の効果

0007

本発明によれば、様々な作業対象を選択するだけで、最適な飛行ルートを自動で設定することができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の実施の形態による飛行管理システムの構成を示す図である。
図1の管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。
図1のユーザ端末のハードウェア構成を示すブロック図である。
図1の飛行体のハードウェア構成を示すブロック図である。
図1の管理サーバの機能を示すブロック図である。
図1のユーザ端末の機能を示すブロック図である。
目的別飛行アプリケーションの構成例である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムのフロー図である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムの利用イメージを示す図である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムの利用イメージを示す図である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムの利用イメージを示す図である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムの利用イメージを示す図である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムのユーザ端末側に表示される画面例である。
本発明の一実施の形態による飛行管理システムのユーザ端末側に表示される画面例である。

実施例

0009

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態によるフライト管理サーバ及びフライト管理システムは、以下のような構成を備える。
項目1]
ネットワークを介してユーザ端末と無人飛行体と接続された、無人飛行体のフライト管理サーバであって、
飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部と、
少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼を受け付ける受付部と、
前記フライト依頼に基づいて、前記飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成する生成部と、
生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信する通信部と、
を備える
無人飛行体のフライト管理サーバ。
[項目2]
ネットワークを介して接続されたユーザ端末と無人飛行体とフライト管理サーバとを含む、無人飛行体のフライト管理システムであって、
前記フライト管理サーバは:
飛行パラメータを含む飛行ルート情報と、複数の目的別飛行アプリケーションを記憶する記憶部を備えており;
前記ユーザ端末から、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼を受け付け;
前記フライト依頼に基づいて、前記飛行ルート情報を参照して生成された飛行ルートと、前記目的別飛行アプリケーションから選択された飛行アプリケーションとを含むフライトミッションを生成し;
生成した前記フライトミッションを前記無人飛行体に送信し;
前記無人飛行体は、前記フライトミッションを遂行するとともに、フライトログを前記フライト管理サーバに送信する、
無人飛行体のフライト管理システム。

0010

<実施の形態の詳細>
以下、本発明の実施の形態による無人飛行体のフライト管理装置及びフライト管理システムについて、特に、フライト管理システム(以下「本システム」という)の実施の形態を説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。

0011

<構成>
図1に示されるように、本システムは、管理サーバ1と、複数のユーザ端末2、3と、一以上の飛行体4とを有している。管理サーバ1と、ユーザ端末2、3と、飛行体4とは、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。

0012

<管理サーバ1>
図2は、管理サーバ1のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。

0013

図示されるように、管理サーバ1は、複数のユーザ端末2、3と、飛行体4と接続され本システムの一部を構成する。管理サーバ1は、例えばワークステーションパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウドコンピューティングによって論理的に実現されてもよい。

0014

管理サーバ1は、少なくとも、プロセッサ10、メモリ11、ストレージ12、送受信部13、入出力部14等を備え、これらはバス15を通じて相互に電気的に接続される。

0015

プロセッサ10は、管理サーバ1全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ10はCPU(Central Processing Unit)であり、ストレージ12に格納されメモリ11に展開された本システムのためのプログラム等を実行して各情報処理を実施する。

0016

メモリ11は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ11は、プロセッサ10のワークエリア等として使用され、また、管理サーバ1の起動時に実行されるBIOS(Basic Input / Output System)、及び各種設定情報等を格納する。

0017

ストレージ12は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ12に構築されていてもよい。

0018

送受信部13は、管理サーバ1をネットワークおよびブロックチェーンネットワークに接続する。なお、送受信部13は、Bluetooth(登録商標)及びBLE(Bluetooth Low Energy)の近距離通信インターフェースを備えていてもよい。

0019

入出力部14は、キーボードマウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。

0020

バス15は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号データ信号及び各種制御信号を伝達する。

0021

<ユーザ端末2、3>
図3に示されるユーザ端末2、3もまた、プロセッサ20、メモリ21、ストレージ22、送受信部23、入出力部24等を備え、これらはバス25を通じて相互に電気的に接続される。各要素の機能は、上述した管理サーバ1と同様に構成することが可能であることから、各要素の詳細な説明は省略する。

0022

<飛行体4>
図4は、飛行体4のハードウェア構成を示すブロック図である。フライトコントローラ41は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。

0023

また、フライトコントローラ41は、メモリ411を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ411は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。また、フライトコントローラ41は、慣性センサ加速度センサジャイロセンサ)、GPSセンサ近接センサ(例えば、ライダー)等のセンサ類412を含みうる。

0024

メモリ411は、例えば、SDカードランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラ/センサ類42から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラ42は飛行体にジンバル43を介して設置される。

0025

フライトコントローラ41は、飛行体の状態を制御するように構成された図示しない制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θx、θy及びθz)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC44(Electric Speed Controller)を経由して飛行体の推進機構モータ45等)を制御する。バッテリー48から給電されるモータ45によりプロペラ46が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。

0026

フライトコントローラ41は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機プロポ)49、端末表示装置、または他の遠隔制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部47と通信可能である。送受信機49は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。

0027

例えば、送受信部47は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワークWAN)、赤外線無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。

0028

送受信部47は、センサ類42で取得したデータ、フライトコントローラ41が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。

0029

本実施の形態によるセンサ類42は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョンイメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。

0030

<管理サーバの機能>
図5は、管理サーバ1に実装される機能を例示したブロック図である。管理サーバ1は、通信部110、フライトミッション生成部130、レポート生成部150、アプリケーション部170、記憶部190を備えている。フライトミッション生成部130は、ルート生成部132、アプリケーション選定部134、評価部136、補正部138を含む。また、記憶部190は、飛行ルート情報192、目的別飛行アプリケーション194、フライトログ196、インターフェース情報198の各種データベースを含む。

0031

通信部110は、ユーザ端末2や、飛行体4と通信を行う。通信部110は、ユーザ端末2から、少なくとも飛行場所及び飛行目的を含むフライト依頼を受け付ける受付部としても機能する。フライトミッション生成部130は、フライトミッションを生成する。フライトミッションは、飛行ルート及び目的別飛行アプリケーション194から選択されたアプリケーションである。飛行ルートは、飛行ルート情報192を参照してルート生成部132により生成される。飛行アプリケーションは、目的別飛行アプリケーション194を参照して、アプリケーション選定部134により選択される。

0032

本実施の形態においては、生成したフライトミッションが適切なものかどうかを評価する評価部136を設けることとしてもよい。評価部136は、例えば、フライトミッションに対するユーザからの操作や、過去に蓄積されたフライトミッションに基づく機械学習等によりその適切さスコア等によって評価することとしてもよい。スコアが所定の範囲にない場合には、フライトミッションは補正部138により補正される。

0033

本実施の形態においては、飛行体4により取得された情報(静止画、動画、音声その他の情報)はフライトログ196に蓄積される。レポート生成部150はフライトログに基づいてユーザ端末2に送信するためのレポート情報を生成する。本実施の形態によるレポートは、例えば、点検対象施設点検結果や、警備対象施設の警備結果等が例示できるが、ニーズに応じた各種レポートとしてよい。

0034

インターフェース情報198は、アプリケーション部170と共にユーザ端末2の表示部(ディスプレイ等)に表示するための各種制御情報を格納している(画面例については、図10を参照)。

0035

図6は、ユーザ端末2に実装される機能ブロック図である。ユーザ端末2は、通信部210、記憶部220、入力部240、出力部250、およびアプリケーション部270を含み、相互に作用する。

0036

<目的別飛行アプリケーション>
図7に示されるように、目的別飛行アプリケーション194は、本システムによって作業を行う飛行体4の作業目的(用途)毎に用意される。例示すれば、警備・監視用のアプリケーション1941、設備点検用のアプリケーション1942、測量用のアプリケーション1943、災害対策用のアプリケーション1944が挙げられるがこれに限られない。各アプリケーションには、例えば、目的に適した飛行制御(高度、速度、範囲等)に関する情報や、取得条件(カメラの解像度撮影角度オーバーラップ率フィルタの有無、飛行予定時間、バッテリーの必要量等)、その他目的を遂行するために必要な飛行体4の制御情報が含まれている。

0037

図8を参照して、本システムの処理の流れを説明する。ユーザは、ユーザ端末2からフライト依頼を送信する(SQ101)。フライト依頼は、少なくとも飛行場所と、飛行目的に関する情報を含んでいる。管理サーバ1は、記憶部190(図5参照)を参照して(SQ102)、フライトミッションを生成する(SQ104)。生成されたフライトミッションは、飛行体4に対して、直接(又は端末やプロポを経由等して間接的に)送信される(SQ106)。飛行体4はフライトミッション中に取得した情報をリアルタイムで(又は事後に)管理サーバ1に送信(報告)する(SQ108)。管理サーバ1は、飛行体から取得した情報(フライトログ)に基づいてレポートを生成する(SQ110)。

0038

図9は、太陽光発電施設のフライトミッション(飛行ルート)生成の例である。図示されるように、点検範囲が広い場合には、飛行体の電源(バッテリー)や、点検時間等を考慮して複数台の飛行体による点検を前提としたルートを生成してもよい。図示される例では、飛行区域A1およびA2について、飛行体4a、4bによる飛行ルートR1、R2が生成されている。飛行体4a、4bにより取得された情報は、管理サーバ1側においてそれぞれ取得した情報にづく位置情報及び時間情報などに基づいてマージされ、レポート生成に利用される。複数台の飛行体の飛行ルートは、例えば、飛行体ごとにフライト依頼が送信されて飛行ルートが生成されてもよいし、図10(a)で示すような1台の飛行体4aのフライト依頼に対して生成された飛行ルートR3を基に、図10(b)で示すように飛行体ごと(例えば飛行体4a、4bの2台)の飛行ルートR4、R5が割り当てられてもよい。さらに、図11に示されるように、本来は2台(複数台)で行う飛行区域A1、A2における複数の飛行ルートについて、1台の飛行体4による一連の飛行ルートR6を生成してもよい。また、図12に示されるように、1台の飛行体4による一連の飛行ルートR6は長距離となりバッテリー切れの可能性が高いため、上記飛行ルートR6の途中で、換装用バッテリー5を換装するための飛行ルートR7が設定されてもよい。

0039

<使用例>
図13は、ユーザからのフライト依頼の入力(操作)を受け付ける際のユーザ端末2のディスプレイDPに表示される表示例である。図示されるように、ユーザは、太陽光設備の点検という目的を選択し(図示せず)、地図上の特定の範囲Sを指定することにより、飛行ルートR8が自動で生成される。なお、自動で生成した飛行ルートを含むフライトミッションは、ユーザから追加で詳細な調整を受けることによりカスタマイズも可能である。

0040

図14は、飛行体により取得された静止画情報に基づいて生成されたレポートをユーザ端末2のディスプレイDPに表示した表示例である。図示されるように、予め取得された地図画像M(例えば、別途取得した情報に基づくオルソ画像や、インターネットなどを通じて取得した地図画像)上に、飛行体により取得された静止画像情報P1をプロット重畳)することで、最新の情報を確認しやすいように重畳して表示する。なお、レポートとしてユーザ端末2のディスプレイDPに表示される情報はプロットされた静止画像情報に限らず、点検に有用な情報(例えば、日時、飛行体に関する情報、異常個所数など)を表示してもよい。

0041

本発明の飛行体は、マルチプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明は、カメラ等を搭載した空撮用の飛行体としても好適に使用することができる他、セキュリティ分野、農業インフラ監視等の様々な産業にも利用することができる。

0042

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。

0043

1管理サーバ
2ユーザ端末
4 飛行体

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社フォトラダの「 車両の逆走防止システム」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】大掛かりな工事を必要としない、車両の逆走防止システムを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る逆走防止システム10は、車両に搭載される受信機32であって、所定の逆走区間において車両が逆走... 詳細

  • 株式会社エアロネクストの「 飛行体」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】ホバリングから水平飛行への効率的かつ安全な移行を可能にした飛行体を提供する。【解決手段】本発明による飛行体は、主翼などの揚力発生部と、飛行及びホバリング可能な推力発生部と、少なくともホバリング... 詳細

  • 株式会社Strolyの「 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム」が 公開されました。( 2020/12/17)

    【課題】従来、付加情報に応じて、表示態様を変更した地図表現データをユーザに提供できなかった。【解決手段】表現している領域を特定する領域特定情報を含む1以上の属性値に対応付けられたデータであり、地図を表... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ