JP6578113B2 - Flying robot control system and flying robot - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、巡回経路を移動したり、任意に指定される移動目標位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットと、この飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御システムに関する。  The present invention relates to a flying robot that moves on a patrol route or moves to an arbitrarily designated moving target position and collects security information, and a flying robot control system that controls the flight of the flying robot.

従来、各種の警備用センサを備えて所定の経路を巡回し、警備情報の収集をする移動ロボットが知られている。例えば下記特許文献１には、移動ロボットと遠隔の監視センタとの間で通信を行う制御装置が、警備装置の警備状態が警備になったことを判定すると、移動ロボットに施設警備信号を送信して、移動ロボットを所定の画像監視位置へ移動させ、移動ロボットが画像監視位置から送ってくる撮影画像を監視センタへ送信する提案がなされている。すなわち、特許文献１は、巡回タイミングにより予め設定された巡回経路を移動して警備情報を収集する移動ロボットについて、特に監視室が無人になると、特定の画像監視位置に移動して、以降は巡回タイミングになっても移動を抑制するよう制御するものである。  2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a mobile robot that includes various security sensors and circulates a predetermined route to collect security information. For example, in Patent Document 1 below, when a control device that communicates between a mobile robot and a remote monitoring center determines that the security status of the security device is in security, it transmits a facility security signal to the mobile robot. Thus, it has been proposed to move the mobile robot to a predetermined image monitoring position and to transmit the captured image sent from the image monitoring position to the monitoring center. That is, Patent Document 1 describes a mobile robot that collects security information by moving a patrol route set in advance according to the patrol timing, and moves to a specific image monitoring position when the monitoring room becomes unattended. Control is performed to suppress movement even at the timing.

特許第４９３４３１５号公報Japanese Patent No. 4934315

上述した特許文献１では、自律走行の安全性を考慮して、遠隔から移動ロボットを緊急停止するための監視室が有人のときと無人のときとで移動ロボットによる巡回の挙動を異ならせている。  In Patent Document 1 described above, in consideration of the safety of autonomous traveling, the behavior of patrol by the mobile robot differs between when the monitoring room for emergency stop of the mobile robot from a remote location is manned and when it is unmanned. .

しかしながら、遠隔の監視室の有人無人と監視領域における現地の警備の必要性は異なる。監視領域全体のセキュリティ性を考慮すると、常に移動ロボットが巡回を行えることが好ましい。この場合、監視領域となる施設の職員や住人など、監視領域への存在が許可された利用者が監視領域内で活動を行う時間帯とそれ以外とで、考慮する条件が変わってくる。例えば、利用者が監視領域内で活動を行う時間帯には、移動ロボットと利用者の接触危険性が高まる。また、飛行手段により目標位置まで移動する飛行ロボットの場合には、低い高度で飛行する方が撮影画像など取得情報の精度が高まるが、飛行ロボットのプロペラ駆動音や風切り音が大きいために、特に夜間時においては周囲への騒音が問題になるおそれがある。  However, the need for local security in the surveillance area differs from manned and unmanned in remote surveillance rooms. Considering the security of the entire monitoring area, it is preferable that the mobile robot can always make patrols. In this case, the conditions to be considered vary depending on the time period during which a user who is permitted to exist in the monitoring area, such as a staff member or a resident of the facility serving as the monitoring area, performs activities in the monitoring area. For example, the risk of contact between the mobile robot and the user increases during the time when the user is active in the monitoring area. Also, in the case of a flying robot that moves to the target position by flying means, the accuracy of acquired information such as captured images increases when flying at a low altitude, but because the propeller driving sound and wind noise of the flying robot are large, especially Noise at the surroundings may be a problem at night.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、飛行ロボットの行動や騒音による監視領域の利用者の妨げを低減することができる飛行ロボット制御システム及び飛行ロボットを提供することを目的とするものである。  Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a flying robot control system and a flying robot that can reduce the disturbance of the user in the monitoring area due to the behavior and noise of the flying robot. It is what.

上記した目的を達成するために、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、飛行手段を備えて、監視領域内において予め設定された監視位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットを制御する飛行ロボット制御システムであって、
前記監視位置の情報と、前記監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、前記飛行経路において許容される飛行高度範囲と、前記飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する記憶部と、
前記監視位置に移動するときに、当該監視位置への前記飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した前記飛行高度条件とから、前記飛行高度を決定する高度決定部と、
前記高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう前記飛行手段を駆動する飛行制御部と、
を備えたことを特徴とする。In order to achieve the above-described object, a flying robot control system according to the present invention includes a flying means and controls a flying robot that moves to a preset monitoring position in a monitoring area and collects security information. A robot control system,
And the said monitoring positioninformation, said and one or more flight path for moving the monitoringposition, wherein the flight altitude range allowed in the flightpath, it said flight middle zone at least the day of the flight altitude set in altitude range a storage unit thatstores, and altitudeconditions associated with each time slot other than,
When moving to the monitoring position, and advanced determination unit from said flight altitude conditions corresponding to flight altitude range and the current time corresponding to the flight path to the monitoring location to determinethe flight altitude,
A flight control unit that drives the flying means to move at a flight altitude determined by the altitude determining unit;
It is provided with.

また、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記日中帯の方が前記それ以外よりも高い高度として条件設定されてもよい。Also, the flight robot control system according to the present invention may be a condition set as a higher altitude than the earlierSL daytime zonethe other.

さらに、本発明に係る飛行ロボット制御システムは、前記高度決定部が、前記監視領域において任意に指定された移動目標位置に移動するときは、基準位置から移動目標位置が遠いほど移動高度を高く設定してもよい。  Further, in the flying robot control system according to the present invention, when the altitude determination unit moves to a movement target position arbitrarily designated in the monitoring area, the movement altitude is set higher as the movement target position is farther from the reference position. May be.

また、本発明に係る飛行ロボットは、飛行手段を備えて、監視領域内において予め設定された監視位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットであって、
前記監視位置の情報と、前記監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、前記飛行経路において許容される飛行高度範囲と、前記飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する記憶部と、
前記監視位置に移動するときに、当該監視位置への前記飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した前記飛行高度条件とから、前記飛行高度を決定する高度決定部と、
前記高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう前記飛行手段を駆動する飛行制御部と、
を備えたことを特徴とする。Further, the flying robot according to the present invention is a flying robot that includes a flying means, moves to a monitoring position set in advance in a monitoring area, and collects security information.
And the said monitoring positioninformation, said and one or more flight path for moving the monitoringposition, wherein the flight altitude range allowed in the flightpath, it said flight middle zone at least the day of the flight altitude set in altitude range a storage unit thatstores, and altitudeconditions associated with each time slot other than,
When moving to the monitoring position, and advanced determination unit from said flight altitude conditions corresponding to flight altitude range and the current time corresponding to the flight path to the monitoring location to determinethe flight altitude,
A flight control unit that drives the flying means to move at a flight altitude determined by the altitude determining unit;
It is provided with.

本発明の飛行ロボット制御システムによれば、記憶部は、監視位置の情報と、監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、飛行経路において許容される飛行高度範囲と、飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する。高度決定部は、監視位置に移動するときに、監視位置への飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した飛行高度条件とから、飛行高度を決定する。飛行制御部は、高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう飛行手段を駆動する。かかる構成により、現在時刻に応じて監視位置に移動するときの飛行高度を決定し、決定した飛行高度で移動することができる。そして、時間帯で監視位置間の飛行高度を異ならせて飛行ロボットを巡回させるので、飛行ロボットの行動や騒音による監視領域の利用者への邪魔を防止することができる。According to the flying robot control system of the present invention, the storage unit includes information onthe monitoring position, one or more flight paths for moving tothe monitoring position, a flight altitude range permitted inthe flight path, anda flight altitude range. medium band at least the day of the flight altitude setting and the flight altitudeconditions associated with each other each timezone, and stores the. The altitude determining unit determines the flight altitude from the flight altitude range corresponding to the flight path to the monitoring position and the flight altitude condition corresponding to the current time when moving to the monitoring position. The flight control unit drives the flying means to move at the flight altitude determined by the altitude determining unit. With this configuration, it is possible to determine the flight altitude when moving to the monitoring position according to the current time, and to move at the determined flight altitude. And since the flight robot is circulated by changing the flight altitude between the monitoring positions in the time zone, it is possible to prevent the monitoring area from being disturbed by the behavior of the flying robot and the noise.

また、本発明の飛行ロボット制御システムによれば、日中帯の方がそれ以外よりも高い高度として条件設定する。かかる構成により、日中帯はそれ以外の時間帯よりも監視領域内で活動する人が多いため、飛行ロボットが低い高度で飛行する際の妨げになるが、日中帯の方がそれ以外よりも高い高度に条件設定して飛行ロボットを飛行させるので、監視領域で飛行ロボットが人と接触する危険性が低減し、飛行ロボットを高い飛行高度で高速に飛行させることができる。Further, according to the flight robot control system of the presentinvention, towards thedaytime zone conditions set as higher altitude than others. With this configuration, there are more people working in the surveillance area in the daytime zone than in other time zones, which hinders flying robots from flying at low altitudes. Since the flying robot is made to fly at a high altitude condition, the risk of the flying robot coming into contact with a person in the monitoring area is reduced, and the flying robot can fly at a high flying altitude at high speed.

さらに、本発明の飛行ロボット制御システムによれば、高度決定部は、監視領域において任意に指定された移動目標位置に移動するときは、基準位置（例えば飛行ロボットが待機するロボポートの中心位置）から移動目標位置が遠いほど移動高度を高く設定する。かかる構成により、基準位置から移動目標位置が遠いときに飛行ロボットを高い飛行高度で高速に移動させることができ、移動目標位置まで早く到達させることができる。  Further, according to the flying robot control system of the present invention, when the altitude determining unit moves to the movement target position arbitrarily designated in the monitoring area, the altitude determining unit starts from the reference position (for example, the center position of the robot port where the flying robot waits). The higher the moving altitude, the higher the moving altitude. With this configuration, when the movement target position is far from the reference position, the flying robot can be moved at a high speed at a high flight altitude, and the movement target position can be reached quickly.

また、本発明の飛行ロボットによれば、記憶部は、監視位置の情報と、監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、飛行経路において許容される飛行高度範囲と、飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する。高度決定部は、監視位置に移動するときに、監視位置への飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した飛行高度条件とから、飛行高度を決定する。飛行制御部は、高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう飛行手段を駆動する。かかる構成により、飛行ロボットは、自身の判断により現在時刻に応じて監視位置に移動するときの飛行高度を決定し、決定した飛行高度で移動することができる。そして、時間帯で監視位置間の飛行高度を異ならせて飛行ロボットが巡回するので、飛行ロボットの行動や騒音による監視領域の利用者への邪魔を防止することができる。According to the flying robot of the present invention, the storage unit includes information onthe monitoring position, one or more flight paths for moving tothe monitoring position, a flight altitude range permitted inthe flight path, anda flight altitude range. medium band at least the day of the flight altitude setting and the flight altitudeconditions associated with each other each timezone, and stores the. The altitude determining unit determines the flight altitude from the flight altitude range corresponding to the flight path to the monitoring position and the flight altitude condition corresponding to the current time when moving to the monitoring position. The flight control unit drives the flying means to move at the flight altitude determined by the altitude determining unit. With this configuration, the flying robot can determine the flight altitude when moving to the monitoring position according to the current time according to its own determination, and can move at the determined flight altitude. And since the flying robot circulates by changing the flight altitude between the monitoring positions in the time zone, it is possible to prevent the monitoring area from being disturbed by the behavior of the flying robot and the noise.

本発明に係る飛行ロボット制御システムの概要を示すイメージ図であって、飛行ロボットが巡回する巡回経路の一例を示す図である。It is an image figure showing the outline of the flying robot control system concerning the present invention, and is a figure showing an example of the patrol route which a flying robot patrols.本発明に係る飛行ロボット制御システムの全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole flight robot control system composition concerning the present invention.本発明に係る飛行ロボット制御システムにおける飛行ロボットのブロック構成図である。It is a block block diagram of the flying robot in the flying robot control system which concerns on this invention.本発明に係る飛行ロボット制御システムにおける飛行制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the flight control apparatus in the flying robot control system which concerns on this invention.本発明に係る飛行ロボット制御システムにおける高度設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the altitude setting process in the flying robot control system according to the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面の図１〜５を参照しながら詳細に説明する。  Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings.

［本発明の概要について］
本発明は、予め設定される巡回スケジュールの巡回経路（飛行経路）を移動したり、任意に指定される移動目標位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットと、この飛行ロボットの飛行を制御する飛行ロボット制御システムに関する。この飛行ロボット制御システムにおける飛行ロボットは、平常時における監視領域の安全確認を行うための巡回飛行として、重要監視位置を移動しつつ、重要監視位置にて一定時間停止して監視動作（例えば撮影部による撮影）を行う。なお、重要監視位置は本発明における監視位置の一例である。この監視動作を行うにあたっては、時間帯に応じた重要監視位置間（飛行ロボットが離着陸する位置と最初と最後の重要監視位置との間を含む）の飛行高度を設定する高度設定処理を実行し、時間帯で重要監視位置間の飛行高度を異ならせて飛行ロボットを巡回させる。これにより、飛行ロボットの行動や騒音による監視領域の利用者への邪魔を防止する飛行ロボット制御システムや飛行ロボットを実現する。[Outline of the present invention]
The present invention controls a flying robot that moves a patrol route (flight route) of a preset patrol schedule, moves to an arbitrarily designated moving target position, and collects security information, and controls the flight of the flying robot. The present invention relates to a flying robot control system. The flying robot in this flying robot control system, as a traveling flight for confirming the safety of the monitoring area in normal times, moves at the important monitoring position and stops for a certain time at the important monitoring position (for example, the photographing unit). Shooting). The important monitoring position is an example of the monitoring position in the present invention. In performing this monitoring operation, altitude setting processing is performed to set the flight altitude between important monitoring positions (including between the position where the flying robot takes off and landing and the first and last important monitoring positions) according to the time zone. The flying robots are patrolled by changing the flight altitude between the important monitoring positions in the time zone. As a result, a flying robot control system and a flying robot that prevent the user in the monitoring area from being disturbed by the behavior and noise of the flying robot are realized.

［飛行ロボット制御システムの構成について］
図１及び図２に示すように、本実施の形態の飛行ロボット制御システム１は、ロボポート２、飛行ロボット３、飛行制御装置４、監視センタ５によって構築される。この飛行ロボット制御システムにおける飛行ロボット３は、図１において、例えばロボポート２（基準位置Ｐ０）→重要監視位置Ｐ１→重要監視位置Ｐ２→重要監視位置Ｐ３→重要監視位置Ｐ４→重要監視位置Ｐ５→ロボポート２（基準位置Ｐ０）の順番に巡回経路が決められた巡回番号１の巡回を行う場合、ロボポート２から離陸した後、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５の順番に移動して巡回し、Ｐ１〜Ｐ５で一定時間停止して警備情報（例えば撮影画像）を収集してロボポート２に帰還する。なお、飛行ロボット３は移動中も警備情報を収集してもよい。飛行ロボット３が収集した警備情報は、飛行制御装置４を介して監視センタ５に送信される。監視センタ５は、飛行ロボット３から飛行制御装置４を介して送信される警備情報をモニタに表示し、監視領域Ｅにおける巡回経路上や重要監視位置に異常が無いかの安全確認を行う。以下、飛行ロボット制御システム１を構築する各部の構成について説明する。[Configuration of flying robot control system]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flying robot control system 1 of the present embodiment is constructed by aroboport 2, a flying robot 3, aflight control device 4, and amonitoring center 5. In FIG. 1, the flying robot 3 in this flying robot control system is, for example, robot port 2 (reference position P0) → important monitoring position P1 → important monitoring position P2 → important monitoring position P3 → important monitoring position P4 → important monitoring position P5 → roboport. 2 When performing the tour of the tour number 1 in which the tour route is determined in the order of the reference position P0, after taking off from therobot port 2, the tour travels in the order of P1, P2, P3, P4, P5, and P1 Stop at P5 for a certain period of time, collect security information (for example, a photographed image), and return toRoboport 2. Note that the flying robot 3 may collect security information while moving. The security information collected by the flying robot 3 is transmitted to themonitoring center 5 via theflight control device 4. Themonitoring center 5 displays security information transmitted from the flying robot 3 via theflight control device 4 on a monitor, and performs safety confirmation on the patrol route in the monitoring area E and whether there is an abnormality in the important monitoring position. Hereinafter, the structure of each part which builds the flying robot control system 1 is demonstrated.

なお、本例において、重要監視位置とは、全体が監視される監視領域Ｅの中でも重要な位置とされ、飛行ロボット３が巡回経路（飛行経路）上で必ず停止する位置である。また、利用者とは、監視領域Ｅへの存在が許可された人であり、監視領域Ｅへの存在が許可されていない外部からの侵入者を除くものである。  In this example, the important monitoring position is an important position in the monitoring area E that is monitored as a whole, and is a position where the flying robot 3 always stops on the patrol route (flight route). The user is a person who is permitted to exist in the monitoring area E, and excludes an intruder from outside who is not permitted to exist in the monitoring area E.

［ロボポートの構成について］
ロボポート２は、飛行ロボット３の待機場所であり、飛行制御装置４からの指示を受け、飛行ロボット３の離陸や着陸を行うための設備を備える。また、ロボポート２は、飛行ロボット３が着陸するときに飛行ロボット３をポート内に収容する機構を備え、飛行ロボット３をポート内に収容したときに、飛行ロボット３に対して接触又は非接触にて給電を行う機能を有する。[Roboport configuration]
Theroboport 2 is a standby place for the flying robot 3, and has equipment for taking off and landing the flying robot 3 in response to an instruction from theflight control device 4. Further, theroboport 2 includes a mechanism for accommodating the flying robot 3 in the port when the flying robot 3 is landed. When the flying robot 3 is accommodated in the port, therobot port 2 is brought into contact or non-contact with the flying robot 3. Has a function of supplying power.

［飛行ロボットの構成について］
飛行ロボット３は、飛行制御装置４から飛行指示を受けていない通常の状態ではロボポート２（基準位置Ｐ０）に待機しており、飛行制御装置４からの飛行指示により予め設定された巡回スケジュールの時刻になると巡回経路（飛行経路）を巡回飛行したり、監視センタ５からの指示により指定された移動目標位置に向かって飛行する。[Configuration of flying robot]
The flying robot 3 stands by at the roboport 2 (reference position P0) in a normal state where it has not received a flight instruction from theflight control device 4, and the time of the patrol schedule set in advance by the flight instruction from theflight control device 4 Then, the vehicle flies on a patrol route (flight route) or flies toward a movement target position designated by an instruction from themonitoring center 5.

飛行ロボット３は、図３に示すように、ロータ１１、ロータ駆動部１２、飛行状態検知部１３、位置情報受信部１４、高度センサ１５、撮影部１６、照明１７、アンテナ１８、測距センサ１９、照度センサ２０、記憶部２１、電源２２、ロボ制御部２３を備える。  As shown in FIG. 3, the flying robot 3 includes arotor 11, arotor driving unit 12, a flight state detecting unit 13, a positioninformation receiving unit 14, an altitude sensor 15, a photographingunit 16, anillumination 17, anantenna 18, and adistance measuring sensor 19. , Illuminance sensor 20, storage unit 21,power supply 22, androbot control unit 23.

ロータ１１は、例えば４つの回転体で構成され、飛行ロボット３の機体を上昇・下降・方向転換、前進などの飛行をするようにロータ駆動部１２によって駆動される。  Therotor 11 is composed of, for example, four rotating bodies, and is driven by therotor driving unit 12 so as to fly the body of the flying robot 3 such as ascending, descending, changing direction, and moving forward.

ロータ駆動部１２は、飛行ロボット３の機体を上昇・下降・方向転換、前進などの飛行をするため、後述するロータ制御手段３３ｂの制御により、ロータ１１の各回転体を駆動する。  Therotor drive unit 12 drives each rotating body of therotor 11 under the control of arotor control unit 33b described later in order to fly the aircraft of the flying robot 3 such as ascending, descending, changing direction, and moving forward.

飛行状態検知部１３は、飛行ロボット３の飛行状態を検知するものであり、例えば飛行ロボット３の向きを検知する方位センサ、飛行ロボット３の姿勢や加速度を検知する加速度センサやジャイロセンサなどの各種センサで構成される。これら各種センサの検知結果は、飛行ロボット３の飛行状態情報として後述する姿勢制御手段３３に入力される。  The flight state detection unit 13 detects the flight state of the flying robot 3. For example, the flight state detection unit 13 detects various directions such as an orientation sensor that detects the orientation of the flying robot 3, an acceleration sensor that detects the attitude and acceleration of the flying robot 3, and a gyro sensor. Consists of sensors. The detection results of these various sensors are input to the attitude control means 33 described later as flight state information of the flying robot 3.

位置情報受信部１４は、例えば全地球測位システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）などの衛星測位システムを利用し、飛行ロボット３の現在位置を検知する。位置情報受信部１４にて検知した飛行ロボット３の現在位置は、飛行ロボット３の位置情報（ＧＮＳＳ信号）として後述する自己位置測位手段３３ａに入力される。  The positioninformation receiving unit 14 detects the current position of the flying robot 3 by using a satellite positioning system such as a global navigation satellite system (GNSS). The current position of the flying robot 3 detected by the positioninformation receiving unit 14 is input as position information (GNSS signal) of the flying robot 3 to the self-position positioning means 33a described later.

高度センサ１５は、ロボ制御部２３の制御により、気圧センサの気圧値や飛行ロボット３の機体から鉛直下方に投受光されるレーザなどにより飛行ロボット３の現在高度を計測する。高度センサ１５にて計測した飛行ロボット３の現在高度は、高度情報として後述する自己位置測位手段３３ａに入力される。  The altitude sensor 15 measures the current altitude of the flying robot 3 based on the barometric pressure value of the barometric sensor or a laser light projected and received vertically from the body of the flying robot 3 under the control of therobot controller 23. The current altitude of the flying robot 3 measured by the altitude sensor 15 is input to the self-position positioning means 33a described later as altitude information.

撮影部１６は、例えば撮像素子を用いたカメラで構成され、飛行ロボット３の周囲（例えば前方や下方など）をカラー画像にて撮影する。撮影部１６は、後述する撮影制御手段３４により撮影の許可（禁止解除）・禁止、撮影角度が制御される。撮影部１６にて撮影した画像は、後述する撮影制御手段３４に入力される。  Theimaging unit 16 is configured with, for example, a camera using an image sensor, and captures the surroundings of the flying robot 3 (for example, forward and downward) with a color image. The photographingunit 16 controls photographing permission (prohibition cancellation) / prohibition and photographing angle by photographing control means 34 described later. An image photographed by the photographingunit 16 is input to a photographingcontrol unit 34 described later.

照明１７は、撮影部１６による撮影を補助するＬＥＤ照明などの照明器具で構成され、後述する照明制御手段３５により点灯・消灯が制御される。照明１７は、飛行ロボット３が設定高度未満を飛行中の条件下において、飛行中の飛行ロボット３の周囲が暗くなって設定照度以下となったときに点灯する。これに対し、照明１７は、飛行ロボット３が設定高度以上を飛行中の条件下において点灯が禁止される。  Theillumination 17 is composed of an illumination device such as an LED illumination that assists photographing by the photographingunit 16, and is turned on / off by illumination control means 35 described later. Theillumination 17 is turned on when the surroundings of the flying robot 3 in flight are dark and below the set illuminance under the condition that the flying robot 3 is flying below the set altitude. On the other hand, lighting of theillumination 17 is prohibited under the condition that the flying robot 3 is flying above the set altitude.

アンテナ１８は、ロボット本体に設けられ、小電力無線、ＷｉＦｉ通信などにより飛行制御装置４との間で無線通信を行う。  Theantenna 18 is provided in the robot main body, and performs wireless communication with theflight control device 4 by low power wireless, WiFi communication, or the like.

測距センサ１９は、ロボ制御部２３の制御により、飛行ロボット３の機体の水平方向又は鉛直下方に電磁波、可視光線、音波などを投受光し、飛行ロボット３の機体と周辺との距離を計測する。測距センサ１９としては、例えばレーザセンサ、マイクロ波センサ、赤外線センサ、超音波センサなどを用いることもできる。測距センサ１９による計測結果は、飛行ロボット３の周囲情報として後述する障害物検知手段３２に入力される。  The rangingsensor 19 projects and receives electromagnetic waves, visible light, sound waves, etc. in the horizontal direction or vertically downward of the aircraft body of the flying robot 3 under the control of therobot controller 23 and measures the distance between the aircraft body of the flying robot 3 and its surroundings. To do. As thedistance measuring sensor 19, for example, a laser sensor, a microwave sensor, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like can be used. The measurement result by thedistance measuring sensor 19 is input to the obstacle detection means 32 described later as the surrounding information of the flying robot 3.

照度センサ２０は、必要に応じて設けられるものであり、飛行ロボット３の周囲の明るさを検出する。照度センサ２０の検出結果は、照度情報として後述する照明制御手段３５に入力される。  The illuminance sensor 20 is provided as necessary, and detects the brightness around the flying robot 3. The detection result of the illuminance sensor 20 is input to the illumination control means 35 described later as illuminance information.

記憶部２１は、飛行ロボット３が飛行中のときに撮影部１６が撮影した画像を逐次記憶する。  The storage unit 21 sequentially stores images captured by theimaging unit 16 when the flying robot 3 is flying.

電源２２は、例えばリチウムポリマー電池などの充電式電池で構成され、飛行ロボット３の各部に必要な電力を供給する。  Thepower source 22 is composed of a rechargeable battery such as a lithium polymer battery, for example, and supplies necessary power to each part of the flying robot 3.

ロボ制御部２３は、飛行ロボット３の全体を統括制御するものであり、図３に示すように、通信制御手段３１、障害物検知手段３２、姿勢制御手段３３、撮影制御手段３４、照明制御手段３５を備える。  Therobot controller 23 performs overall control of the entire flying robot 3, and as shown in FIG. 3, the communication control means 31, the obstacle detection means 32, the attitude control means 33, the imaging control means 34, and the illumination control means. 35.

通信制御手段３１は、アンテナ１８を介して飛行制御装置４と無線通信を行い、各種情報（飛行制御装置４から飛行ロボット３への巡回ルート指示、移動目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示、飛行ロボット３から飛行制御装置４への飛行状態情報、位置情報、高度情報など）の送受信を行う。また、通信制御手段３１は、撮影部１６が撮影したライブ画像を無線通信により飛行制御装置４に送信する。  The communication control means 31 wirelessly communicates with theflight control device 4 via theantenna 18, and various information (instructions for a traveling route from theflight control device 4 to the flying robot 3, instructions for a target position and speed, take-off instructions, feedback) Instructions, flight state information, position information, altitude information, etc. from the flying robot 3 to theflight control device 4 are transmitted and received. Moreover, the communication control means 31 transmits the live image which the imaging |photography part 16 image | photographed to theflight control apparatus 4 by radio | wireless communication.

障害物検知手段３２は、測距センサ１９にて検知した飛行ロボット３の周囲情報に基づいて飛行ロボット３の周辺における障害物の有無を判定する。  The obstacle detection means 32 determines the presence or absence of an obstacle around the flying robot 3 based on the surrounding information of the flying robot 3 detected by thedistance measuring sensor 19.

姿勢制御手段３３は、飛行状態検知部１３からの各種検知信号、位置情報受信部１４からの位置情報、高度センサ１５からの高度情報に基づいて飛行ロボット３の飛行中の姿勢を制御するものであり、自己位置測位手段３３ａ、ロータ制御手段３３ｂを備える。  The attitude control means 33 controls the attitude of the flying robot 3 in flight based on various detection signals from the flight state detector 13, position information from theposition information receiver 14, and altitude information from the altitude sensor 15. Yes, it includes self-positioning means 33a and rotor control means 33b.

自己位置測位手段３３ａは、位置情報受信部１４が受信した位置情報（ＧＮＳＳ信号）、及び高度センサ１５が測定した高度情報を用いて自己位置（緯度、経度、高度）を算出する。  The self-positioning means 33a calculates the self-position (latitude, longitude, altitude) using the position information (GNSS signal) received by the positioninformation receiving unit 14 and the altitude information measured by the altitude sensor 15.

ロータ制御手段３３ｂは、飛行制御装置４から飛行指示を受けると、現在の飛行経路に対応して後述する記憶部４２に記憶された高度テーブルの飛行高度を中心として障害物を回避しながら移動するようにロータ駆動部１２を制御して飛行ロボット３の高度や速度を制御する。  When the rotor control means 33b receives a flight instruction from theflight control device 4, the rotor control means 33b moves while avoiding obstacles around the flight altitude of the altitude table stored in thestorage unit 42 described later corresponding to the current flight path. As described above, the altitude and speed of the flying robot 3 are controlled by controlling therotor drive unit 12.

撮影制御手段３４は、撮影部１６の撮影開始や終了、撮影部１６が撮影した画像を取得して通信制御手段３１から飛行制御装置４へライブ画像を送信するなどの処理を行う。また、撮影制御手段３４は、飛行制御装置４からの指示に従って撮影の許可（禁止解除）／禁止、撮影角度の制御を行う。  Theimaging control unit 34 performs processing such as the start and end of imaging of theimaging unit 16, acquisition of an image captured by theimaging unit 16, and transmission of a live image from thecommunication control unit 31 to theflight control device 4. Further, the photographing control means 34 controls photographing permission (prohibition cancellation) / prohibition and photographing angle in accordance with an instruction from theflight control device 4.

照明制御手段３５は、撮影画像の輝度情報、あるいは必要に応じて設けられた照度センサ２０の照度情報を飛行制御装置４に送信し、この送信に伴う飛行制御装置４からの指示に従って照明１７のオン／オフを制御する。  The illumination control means 35 transmits the brightness information of the captured image or the illuminance information of the illuminance sensor 20 provided as necessary to theflight control device 4, and in accordance with the instruction from theflight control device 4 accompanying this transmission, Control on / off.

なお、照明制御手段３５は、撮影画像の輝度情報、又は照度センサ２０の照度情報から飛行ロボット３の周囲の照度が設定照度以下か否かを判別し、この判別結果を飛行制御装置４に送信することもできる。  Theillumination control unit 35 determines whether or not the illuminance around the flying robot 3 is less than or equal to the set illuminance from the luminance information of the captured image or the illuminance information of the illuminance sensor 20 and transmits the determination result to theflight control device 4. You can also

［飛行制御装置の構成について］
飛行制御装置４は、例えば監視領域内の所定箇所や監視領域近傍に設置される。飛行制御装置４は、飛行ロボット３との間で無線通信し、飛行ロボット３から送信される各種情報に基づき、飛行ロボット３に各種制御指示を行う監視装置の機能を備える。なお、飛行制御装置４は、監視センタ５の監視卓５ａから任意に指定された移動目標位置への飛行ロボット３の飛行指示、飛行ロボット３による撮影指示等の各種指示を受信すると、飛行ロボット４に各種制御指示を行う。[Configuration of flight control device]
Theflight control device 4 is installed, for example, at a predetermined location in the monitoring area or in the vicinity of the monitoring area. Theflight control device 4 includes a monitoring device function that performs wireless communication with the flying robot 3 and gives various control instructions to the flying robot 3 based on various information transmitted from the flying robot 3. When theflight control device 4 receives various instructions from themonitoring console 5a of themonitoring center 5 such as a flight instruction of the flying robot 3 to an arbitrarily designated movement target position and a shooting instruction by the flying robot 3, the flyingrobot 4 Various control instructions are given.

飛行制御装置４は、飛行ロボット３の飛行を制御するものであり、図４に示すように、通信部４１、記憶部４２、制御部４３を備える。  Theflight control device 4 controls the flight of the flying robot 3, and includes acommunication unit 41, astorage unit 42, and acontrol unit 43 as shown in FIG.

通信部４１は、飛行ロボット３との間で例えば小電力無線やＷｉＦｉ通信などの無線通信を行い、飛行ロボット３から飛行状態情報としての位置（緯度、経度、高度）、速度等の情報を受信し、この受信した情報に応じた各種制御信号を飛行ロボット３に送信する。また、通信部４１は、監視センタ５の監視卓５ａから飛行ロボット３の飛行指示を受信すると、この飛行指示に従った各種制御信号を飛行ロボット３に送信する。さらに、通信部４１は、飛行ロボット３の撮影部１６が撮影した画像をインターネット等の広域ネットワーク（ＷＡＮ）上に構築された仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）を介して監視センタ５に送信する。  Thecommunication unit 41 performs wireless communication such as low-power radio and WiFi communication with the flying robot 3 and receives information such as position (latitude, longitude, altitude) and speed as flight state information from the flying robot 3. Then, various control signals corresponding to the received information are transmitted to the flying robot 3. In addition, when thecommunication unit 41 receives a flight instruction of the flying robot 3 from the monitoring table 5 a of themonitoring center 5, thecommunication unit 41 transmits various control signals according to the flight instruction to the flying robot 3. Further, thecommunication unit 41 transmits the image captured by theimaging unit 16 of the flying robot 3 to themonitoring center 5 via a virtual dedicated network (VPN) constructed on a wide area network (WAN) such as the Internet.

記憶部４２は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭなどで構成され、基準位置となるロボポート２の位置情報、飛行経路（巡回経路）、重要監視位置情報、飛行高度範囲（巡回高度範囲）、飛行高度条件、巡回スケジュールを記憶している。飛行経路は、重要監視位置に移動するための少なくとも１つ以上の経路である。重要監視位置情報は、飛行経路毎に付与される巡回番号と、この巡回番号に対応する複数の重要監視位置の位置座標情報（例えば飛行領域マップ上の緯度、経度）、各重要監視位置間の移動区間を識別する移動区間情報（飛行ロボット３が離着陸するロボポート２と最初と最後の重要監視位置との間の移動区間情報を含む）である。飛行高度範囲は、飛行経路の移動区間毎に飛行が許容される高度範囲（例えば地表から５〜１０ｍの範囲）である。飛行高度条件は、時間帯に対応した飛行高度の条件であり、少なくとも日中帯とそれ以外（例えば夜間帯、深夜帯）とを含み、日中帯の方がそれ以外よりも高い高度として条件設定される。巡回スケジュールは、監視領域Ｅにおけるどの重要監視位置をどの順番でいつ巡回するかを示す日程であり、監視センタ５の監視卓５ａの操作により予め監視領域Ｅ毎に設定される。  Thestorage unit 42 is composed of, for example, a ROM, a RAM, and the like, and includes position information of theroboport 2 serving as a reference position, flight path (circulation path), important monitoring position information, flight altitude range (cyclic altitude range), flight altitude conditions, patrol I remember my schedule. The flight path is at least one or more paths for moving to an important monitoring position. The important monitoring position information includes a tour number assigned to each flight route, position coordinate information (for example, latitude and longitude on the flight area map) of a plurality of important monitor positions corresponding to the visit number, and between each important monitor position. This is movement section information for identifying a movement section (including movement section information between therobot port 2 where the flying robot 3 takes off and landing and the first and last important monitoring positions). The flight altitude range is an altitude range (for example, a range of 5 to 10 m from the ground surface) in which flight is permitted for each moving section of the flight path. The flight altitude condition is a condition of the flight altitude corresponding to the time zone, and includes at least the daytime zone and other times (for example, night zone, midnight zone), where the daytime zone is higher than the other zones. Is set. The traveling schedule is a schedule indicating which important monitoring positions in the monitoring area E are to be visited in what order, and is set in advance for each monitoring area E by operation of themonitoring console 5a of themonitoring center 5.

また、記憶部４２は、飛行ロボット３が飛行する領域を緯度、経度、高度の３次元にて表現した飛行領域マップ、監視領域Ｅに関する各種情報である監視領域情報、飛行ロボット３と通信を行うためのデータや飛行ロボット３の飛行を制御するための各種パラメータ、これら以外に飛行制御装置４の機能を実現するための各種プログラムが記憶されている。  In addition, thestorage unit 42 communicates with the flying robot 3, a flying area map that represents the area in which the flying robot 3 flies in three dimensions of latitude, longitude, and altitude, monitoring area information that is various information regarding the monitoring area E, and the like. In addition to these, various parameters for controlling the flight of the flying robot 3 and various programs for realizing the functions of theflight control device 4 are stored.

制御部４３は、記憶部４２からソフトウェアモジュールを読み出し、ＣＰＵ等にて各処理を行い、各部を統括制御するものであり、高度決定手段４３ａ、高度テーブル生成手段４３ｂ、飛行制御手段４３ｃ、撮影制御手段４３ｄ、状態確認手段４３ｅを備える。  Thecontrol unit 43 reads the software module from thestorage unit 42, performs each process by a CPU or the like, and performs overall control of each unit. Thealtitude determination unit 43a, the altitudetable generation unit 43b, theflight control unit 43c, and theimaging control Means 43d and state confirmation means 43e are provided.

高度決定手段４３ａは、各重要監視位置Ｐ１〜Ｐ５に移動するときに、各重要監視位置Ｐ１〜Ｐ５への飛行経路（移動区間Ｍ１〜Ｍ６）毎に対応した飛行高度範囲（巡回高度範囲）と、現在時刻（実際に飛行ロボット３が各重要監視位置間を巡回する時刻）に対応した飛行高度条件とによって飛行高度を決定する。例えば巡回時間帯が日中帯（例えば７：００〜１９：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の上限値あるいはその近傍の高度（例えば９．５ｍ）を飛行高度として決定する。巡回時間帯が夜間帯（例えば１９：００〜０：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の中央値あるいはその近傍の高度（例えば７ｍ）を飛行高度として決定する。巡回時間帯が深夜帯（例えば０：００〜７：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の下限値あるいはその近傍の高度（例えば５．５ｍ）を飛行高度として決定する。なお、巡回の時間帯により飛行高度範囲からどのように飛行高度を設定するかは、予め飛行高度条件として記憶されている。  When the altitude determination means 43a moves to each of the important monitoring positions P1 to P5, the altitude determination means 43a has a flight altitude range (cyclic altitude range) corresponding to each flight route (movement section M1 to M6) to each of the important monitoring positions P1 to P5. The flight altitude is determined according to the flight altitude condition corresponding to the current time (the time when the flying robot 3 actually circulates between the important monitoring positions). For example, if the traveling time zone is the daytime zone (for example, 7:00 to 19:00), the upper limit value of the flight altitude range (for example, 5 to 10 m) or the altitude in the vicinity (for example, 9.5 m) is determined as the flight altitude. To do. If the traveling time zone is a night zone (for example, 19:00 to 0:00), the median value of the flight altitude range (for example, 5 to 10 m) or the altitude in the vicinity (for example, 7 m) is determined as the flight altitude. If the traveling time zone is midnight (for example, 0:00 to 7:00), the lower limit value of the flight altitude range (for example, 5 to 10 m) or the altitude in the vicinity (for example, 5.5 m) is determined as the flight altitude. Note that how to set the flight altitude from the flight altitude range according to the traveling time zone is stored in advance as a flight altitude condition.

ここで、巡回時間帯が日中帯のときに飛行高度を飛行高度範囲の上限値あるいはその近傍にしているのは、日中帯では監視領域Ｅ内で活動する利用者も多く、利用者と接触する危険性を低減するとともに、障害物の少ない上空を高速で飛行して移動目標位置まで迅速に移動するためである。また、巡回時間帯が深夜帯のときに飛行高度を飛行高度範囲の下限値あるいはその近傍にしているのは、低い高度でより精細に撮影画像などの警備情報を取得するためである。また、飛行移動している飛行ロボット３のプロペラ駆動音や風切り音の反響が広域に拡がるのを低減することもできる。  Here, when the traveling time zone is the daytime zone, the flight altitude is set to the upper limit value of the flight altitude range or in the vicinity thereof. In the daytime zone, there are many users who are active in the monitoring area E. This is because the risk of touching is reduced, and the aircraft moves quickly to the moving target position by flying at high speed in the sky with few obstacles. Also, the reason why the flight altitude is set to the lower limit value of the flight altitude range or in the vicinity thereof when the traveling time zone is in the middle of the night is to obtain security information such as a captured image more precisely at a low altitude. In addition, it is possible to reduce the spread of the propeller driving sound and wind noise of the flying robot 3 moving in flight over a wide area.

なお、巡回時間帯に対応した飛行高度条件は、少なくとも日中帯とそれ以外とを含んでおり、日中帯の方がそれ以外よりも高い高度として条件設定されていればよい。また、日中帯の時間範囲は、監視領域Ｅにおける利用者の活動時間に応じて適宜設定される。  Note that the flight altitude condition corresponding to the traveling time zone includes at least the daytime zone and the rest, and the daytime zone may be set as a higher altitude than the other. Further, the time range of the daytime zone is appropriately set according to the activity time of the user in the monitoring area E.

高度テーブル生成部４３ｂは、高度決定手段４３ａにて決定した飛行高度を飛行経路（移動区間Ｍ１〜Ｍ６）に対応付けた高度テーブルとして記憶部４２に記憶する。  The altitudetable generating unit 43b stores the flight altitude determined by thealtitude determining means 43a in thestorage unit 42 as an altitude table associated with the flight path (movement sections M1 to M6).

飛行制御手段４３ｃは、通信部４１を介して飛行ロボット３から飛行状態情報、位置情報、高度情報を取得し、飛行ロボット３の移動目標位置、速度などの飛行ロボット３の飛行に関わる制御信号を飛行ロボット３に通信部４１を介して送信し、飛行ロボット３の飛行を制御する。例えば飛行ロボット３の飛行高度が予め設定された設定高度以上であれば、飛行ロボット３が高速（例えば５〜１５ｍ／ｓ）で飛行するように速度を制御する。また、飛行ロボット３の飛行高度が設定高度未満であれば、飛行ロボット３が基準速度以下の低速（例えば２〜３ｍ／ｓ：障害物を検知したときに回避可能な速度）で飛行するように速度を制御する。  Theflight control unit 43c acquires flight state information, position information, and altitude information from the flying robot 3 via thecommunication unit 41, and provides control signals related to the flight of the flying robot 3 such as the movement target position and speed of the flying robot 3. It transmits to the flying robot 3 via thecommunication unit 41 and controls the flight of the flying robot 3. For example, if the flying altitude of the flying robot 3 is equal to or higher than a preset altitude, the speed is controlled so that the flying robot 3 flies at a high speed (for example, 5 to 15 m / s). Further, if the flying altitude of the flying robot 3 is less than the set altitude, the flying robot 3 flies at a low speed (for example, 2 to 3 m / s: a speed that can be avoided when an obstacle is detected) below the reference speed. Control the speed.

撮影制御手段４３ｄは、飛行ロボット３の撮影部１６による撮影を制御するもので、通信部４１を介して飛行ロボット３から取得した現在位置における高度情報に基づいて撮影許可信号（撮影禁止解除信号）又は撮影禁止信号を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信する。例えば現在位置における飛行ロボット３の高度情報が設定高度以上のときは、撮影部１６の撮影を禁止する撮影禁止信号を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信する。これに対し、現在位置における飛行ロボット３の高度情報が設定高度未満のときは、撮影部１６の撮影を許可する撮影許可信号（撮影禁止解除信号）を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信する。なお、撮影制御手段４３ｄは、必要に応じて撮影部１６の撮影角度を制御するための撮影角度制御信号を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信することもある。  The imaging control means 43d controls imaging by theimaging unit 16 of the flying robot 3, and based on altitude information at the current position acquired from the flying robot 3 via thecommunication unit 41, the imaging permission signal (imaging prohibition release signal). Alternatively, a photographing prohibition signal is transmitted to the flying robot 3 via thecommunication unit 41. For example, when the altitude information of the flying robot 3 at the current position is equal to or higher than the set altitude, a shooting prohibiting signal for prohibiting shooting by theshooting unit 16 is transmitted to the flying robot 3 via thecommunication unit 41. On the other hand, when the altitude information of the flying robot 3 at the current position is less than the set altitude, a shooting permission signal (shooting prohibition release signal) that permits shooting by theshooting unit 16 is transmitted to the flying robot 3 via thecommunication unit 41. To do. Theimaging control unit 43d may transmit an imaging angle control signal for controlling the imaging angle of theimaging unit 16 to the flying robot 3 via thecommunication unit 41 as necessary.

また、撮影制御手段４３ｄは、飛行ロボット３から取得した撮影画像の輝度情報や照度情報を用いて、飛行中の飛行ロボット３の周囲の照度が設定照度以下か否かを判別し、この判別結果と上述した高度情報に基づいて飛行ロボット３の照明１７をオン／オフするオン／オフ制御信号を飛行ロボット３に送信する。例えば飛行ロボット３が設定照度以下の夜間を飛行中で、かつ飛行ロボット３が設定高度以上を飛行中のときは、照明１７の点灯を禁止するためオフ制御信号を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信する。これに対し、飛行ロボット３が設定照度以下の夜間を飛行中で、かつ飛行ロボット３が設定高度未満を飛行中のときは、照明１７を点灯するためオン制御信号を通信部４１を介して飛行ロボット３に送信する。  Further, theimaging control unit 43d determines whether or not the illuminance around the flying robot 3 in flight is equal to or lower than the set illuminance using the luminance information and illuminance information of the captured image acquired from the flying robot 3, and the determination result Based on the altitude information described above, an on / off control signal for turning on / off theillumination 17 of the flying robot 3 is transmitted to the flying robot 3. For example, when the flying robot 3 is flying at night below the set illuminance and the flying robot 3 is flying above the set altitude, an off control signal is sent via thecommunication unit 41 to prohibit thelighting 17 from being turned on. 3 to send. In contrast, when the flying robot 3 is flying at night below the set illuminance and the flying robot 3 is flying below the set altitude, the on-control signal is sent via thecommunication unit 41 to turn on theillumination 17. Send to the robot 3.

なお、飛行中の飛行ロボット３の周囲の照度が設定照度以下か否かを示す判別結果が飛行ロボット３から送信される場合には、この判別結果に基づいて飛行ロボット３の照明１７をオン／オフするオン／オフ制御信号を撮影制御手段４３ｂが飛行ロボット３に送信する。また、飛行中の飛行ロボット３の周囲の照度が設定照度以下か否かの判別には、現在時刻を用いることもできる。  When a determination result indicating whether or not the illuminance around the flying robot 3 in flight is equal to or lower than the set illuminance is transmitted from the flying robot 3, theillumination 17 of the flying robot 3 is turned on / off based on the determination result. The imaging control means 43b transmits an on / off control signal to be turned off to the flying robot 3. The current time can also be used to determine whether the illuminance around the flying robot 3 in flight is equal to or lower than the set illuminance.

状態確認手段４３ｅは、飛行ロボット３の状態を確認するもので、飛行ロボット３がロボポート２に待機しているときに定期的に飛行ロボット３の機能が正常か否かを確認する。  Thestate confirmation unit 43e confirms the state of the flying robot 3, and periodically confirms whether or not the function of the flying robot 3 is normal when the flying robot 3 is waiting at therobot port 2.

［監視センタの構成について］
監視センタ５は、図２に示すように、飛行ロボット３が撮影した映像を飛行制御装置４を介して受信し、受信した映像を表示する端末装置などの監視卓５ａを備える。また、監視センタ５は、監視卓５ａの操作により後述する高度設定処理の開始を指示することもできる。さらに、監視センタ５は、監視員の判断によって監視卓５ａを操作することにより任意の場所に飛行ロボット３を向かわせる飛行指示（飛行ルート指示、移動目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示など）を行うこともできる。例えば監視員が監視卓５ａに表示された映像から監視領域Ｅ内への侵入物体（例えば不審車両や不審者など）を発見した場合、監視員が監視卓５ａを操作して飛行ロボット３を現場に向かわせる移動目標位置（緯度、経度）を設定し、この設定された移動目標位置を制御信号として、飛行制御装置４を介して飛行ロボット３に送信する。[About monitoring center configuration]
As shown in FIG. 2, themonitoring center 5 includes amonitoring console 5a such as a terminal device that receives an image captured by the flying robot 3 via theflight control device 4 and displays the received image. Themonitoring center 5 can also instruct the start of altitude setting processing described later by operating themonitoring console 5a. Further, themonitoring center 5 operates themonitoring console 5a at the discretion of the monitoring person to fly the flight robot 3 to an arbitrary place (flight route instruction, movement target position / speed instruction, takeoff instruction, return instruction). Etc.). For example, when the monitor finds an intruding object (for example, a suspicious vehicle or a suspicious person) into the monitoring area E from the video displayed on the monitor table 5a, the monitor operates the monitor table 5a to set the flying robot 3 on the site. The movement target position (latitude, longitude) to be directed to is set, and the set movement target position is transmitted as a control signal to the flying robot 3 via theflight control device 4.

［高度設定処理について］
次に、飛行制御装置４が実行する高度設定処理について図５を参照しながら説明する。この高度設定処理によって設定された高度は、飛行ロボット３が複数の重要監視位置を移動しつつ、重要監視位置にて一定時間停止して監視動作を行う巡回飛行をする際に用いられる。ここでは、図１の示す巡回番号１の飛行経路（移動区間Ｍ１〜Ｍ６）を飛行ロボット３が巡回する場合の高度設定処理を例にとって説明する。[About advanced settings processing]
Next, altitude setting processing executed by theflight control device 4 will be described with reference to FIG. The altitude set by the altitude setting process is used when the flying robot 3 makes a patrol flight in which a monitoring operation is performed by stopping at a critical monitoring position for a certain period of time while moving at a plurality of important monitoring positions. Here, an altitude setting process in the case where the flying robot 3 patrols the flight route (movement sections M1 to M6) of the patrol number 1 shown in FIG. 1 will be described as an example.

図５の高度設定処理は、巡回スケジュールとして設定された巡回開始時刻の所定時間前、遠隔の監視センタ５から手動操作による巡回開始の入力があったとき、予め設定された巡回パラメータの生成時刻の何れかのタイミングで開始される。例えば図１に示す巡回番号１の巡回経路を９：００から２時間おきに巡回する巡回スケジュールの場合には、所定時間が例えば１５分であれば、９：００の１５分前の８：４５に高度設定処理を開始する。  In the altitude setting process of FIG. 5, when a tour start is input manually from theremote monitoring center 5 a predetermined time before the tour start time set as the tour schedule, the preset travel parameter generation time is set. It starts at any timing. For example, in the case of a patrol schedule in which the patrol route of the patrol number 1 shown in FIG. 1 patrolls every 2 hours from 9:00, if the predetermined time is 15 minutes, for example, 8:45 15 minutes before 9:00. Start the altitude setting process.

上記のタイミングで高度設定処理が開始すると、飛行ロボット３が巡回する巡回番号の巡回地点情報を読み出す（ＳＴ１）。図１に示す巡回番号１の飛行経路を飛行ロボット３が巡回する場合、巡回番号１の巡回地点情報、すなわち、重要監視位置Ｐ１〜Ｐ５の重要監視位置情報を記憶部４２から読み出す。  When the altitude setting process starts at the above timing, the patrol point information of the patrol number that the flying robot 3 patrols is read (ST1). When the flying robot 3 patrols the flight route of the tour number 1 shown in FIG. 1, the tour point information of the tour number 1, that is, the important monitoring position information of the important monitoring positions P <b> 1 to P <b> 5 is read from thestorage unit 42.

次に、巡回地点情報に基づく移動区間毎の飛行高度範囲（巡回高度範囲）の情報を読み出す（ＳＴ２）。図１に示す巡回番号１の飛行経路では、ロボポート２と最初の重要監視位置Ｐ１との間の移動区間Ｍ１、各重要監視位置Ｐ１〜Ｐ５間の移動区間Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５、最後の重要監視位置Ｐ５とロボポート２との間の移動区間Ｍ６における飛行高度範囲の情報を記憶部４２から読み出す。  Next, information on the flight altitude range (touring altitude range) for each moving section based on the patrol point information is read (ST2). In the flight route of the patrol number 1 shown in FIG. 1, the moving section M1 between theroboport 2 and the first important monitoring position P1, the moving sections M2, M3, M4, M5 between the important monitoring positions P1 to P5, the last Information on the flight altitude range in the movement section M6 between the important monitoring position P5 and theroboport 2 is read from thestorage unit 42.

次に、ロボポート２から最初の地点（最初の重要監視位置）までの区間（移動区間）を選択する（ＳＴ３）。図１に示す巡回番号１の飛行経路では、ロボポート２から最初の重要監視位置Ｐ１までの移動区間Ｍ１を選択する。  Next, a section (moving section) from therobot port 2 to the first point (first important monitoring position) is selected (ST3). In the flight route with the circulation number 1 shown in FIG. 1, the movement section M1 from theroboport 2 to the first important monitoring position P1 is selected.

次に、選択した区間の巡回時間帯を判別し（ＳＴ４）、選択されている区間の飛行高度（巡回高度）として、飛行高度範囲の中から巡回時間帯に基づいて決定する（ＳＴ５）。ここでは例えば巡回時間帯が日中帯（例えば７：００〜１９：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の上限値（例えば１０ｍ）を飛行高度として決定する。巡回時間帯が夜間帯（例えば１９：００〜０：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の中央値（例えば７．５ｍ）を飛行高度として決定する。巡回時間帯が深夜帯（例えば０：００〜７：００）であれば、飛行高度範囲（例えば５〜１０ｍ）の下限値（例えば５ｍ）を飛行高度として決定する。  Next, the traveling time zone of the selected section is determined (ST4), and the flight altitude (cyclic altitude) of the selected section is determined based on the traveling time zone from within the flight altitude range (ST5). Here, for example, if the traveling time zone is a daytime zone (for example, 7: 00 to 19:00), the upper limit value (for example, 10 m) of the flight altitude range (for example, 5 to 10 m) is determined as the flight altitude. If the traveling time zone is a night zone (for example, 19:00 to 0:00), the median value (for example, 7.5 m) of the flight altitude range (for example, 5 to 10 m) is determined as the flight altitude. If the traveling time zone is midnight (eg, 0:00 to 7:00), the lower limit value (eg, 5 m) of the flight altitude range (eg, 5 to 10 m) is determined as the flight altitude.

次に、決定された高度を選択区間の飛行高度として記憶部４２の高度テーブルに記憶する（ＳＴ６）。例えば選択区間の巡回時間帯が日中帯であって、飛行高度範囲の上限値が飛行高度として決定されると、この決定された飛行高度を記憶部４２の高度テーブルに記憶する。  Next, the determined altitude is stored in the altitude table of thestorage unit 42 as the flight altitude of the selected section (ST6). For example, when the traveling time zone of the selected section is the daytime zone and the upper limit value of the flight altitude range is determined as the flight altitude, the determined flight altitude is stored in the altitude table of thestorage unit 42.

そして、巡回番号に対応する全ての地点までの区間の飛行高度が設定されたか否かを判別する（ＳＴ７）。図１に示す巡回番号１の巡回経路であれば、巡回番号１に対応する全ての地点Ｐ１〜Ｐ５（および最後のロボポート２の基準位置Ｐ０）までの区間Ｍ１〜Ｍ６の飛行高度が設定されていないと判定すると、次の地点までの区間を選択し、ＳＴ４の処理に移行する。そして、巡回番号１に対応する全ての地点Ｐ１〜Ｐ５（および最後のロボポート２の基準位置Ｐ０）までの区間Ｍ１〜Ｍ６の飛行高度が設定されるまでＳＴ４〜ＳＴ７の処理を繰り返し実行する。  And it is discriminate | determined whether the flight altitude of the area to all the points corresponding to a circulation number was set (ST7). In the case of the patrol route of the patrol number 1 shown in FIG. 1, the flight altitudes of the sections M1 to M6 to all the points P1 to P5 corresponding to the patrol number 1 (and the reference position P0 of the last roboport 2) are set. If it is determined that there is no, a section to the next point is selected, and the process proceeds to ST4. Then, the processing of ST4 to ST7 is repeatedly executed until the flight altitudes of the sections M1 to M6 up to all the points P1 to P5 (and the reference position P0 of the last roboport 2) corresponding to the patrol number 1 are set.

このように、飛行制御装置４は、上述した高度設定処理を飛行ロボット３の巡回前に実行する。そして、飛行制御装置４は、飛行ロボット３に巡回を指示する際には、巡回する巡回番号の飛行経路における各重要監視位置の位置情報と各重要監視位置に対応する高度テーブルの飛行高度とを飛行ロボット３に送信する。飛行ロボット３は、飛行制御装置４から送信される位置情報と飛行経路（移動区間）毎の飛行高度に従い、飛行高度を中心として障害物を回避しながら飛行経路の各重要監視位置を巡回し、各重要監視位置で警備情報（例えば撮影部１６による撮影画像）を収集してロボポート２に帰還する。飛行ロボット３が収集した警備情報は、飛行制御装置４を介して監視センタ５に送信され、監視センタ５の監視卓５ａに表示させて安全確認を行う。  As described above, theflight control device 4 executes the above-described altitude setting process before the flight of the flying robot 3. When theflight control device 4 instructs the flying robot 3 to make a patrol, theflight control device 4 obtains the position information of each important monitoring position in the flight path of the patrol number to be visited and the flight altitude of the altitude table corresponding to each important monitoring position. Transmit to the flying robot 3. The flying robot 3 circulates each important monitoring position on the flight path while avoiding obstacles around the flight altitude according to the position information transmitted from theflight control device 4 and the flight altitude for each flight path (movement section). Security information (for example, a photographed image by the photographing unit 16) is collected at each important monitoring position and returned to therobot port 2. The security information collected by the flying robot 3 is transmitted to themonitoring center 5 via theflight control device 4 and displayed on themonitoring console 5a of themonitoring center 5 for safety confirmation.

ところで、飛行ロボット３を巡回以外の目的で監視領域の任意の移動目標位置に飛行させる場合がある。この場合、高度決定手段４３ａは、飛行ロボット３が待機するロボポート２の中心位置を基準位置Ｐ０として、この基準位置Ｐ０から移動目標位置が遠いほど移動するときの高度を高く設定して記憶部４２の高度テーブルに記憶する。これにより、飛行ロボット３は、基準位置Ｐ０から移動目標位置が遠いほど移動高度が高く設定されるので、障害物が少ない上空を高速で迅速に移動することが可能となり、移動目標位置まで安全かつ高速で移動し、到達時間の短縮を図ることができる。  By the way, the flying robot 3 may be caused to fly to an arbitrary movement target position in the monitoring area for purposes other than patrol. In this case, the altitude determination means 43a sets the center position of therobot port 2 on which the flying robot 3 stands by as the reference position P0, and sets the altitude when the movement target position is farther from the reference position P0, and sets the altitude to be higher. Store in the altitude table. As a result, the flying robot 3 is set so that the moving altitude is higher as the moving target position is farther from the reference position P0. Therefore, the flying robot 3 can move quickly and quickly over the sky with few obstacles, and can safely move to the moving target position. It can move at high speed and shorten the arrival time.

また、上述した実施の形態では、図５に示す高度設定処理を飛行制御装置４が実行する場合を例にとって説明したが、この高度設定処理を飛行ロボット３自身が実行してもよい。この場合、ロボポート２の位置情報、飛行経路、重要監視位置情報（位置座標情報）、飛行高度範囲（巡回高度範囲）、時間帯に対応した飛行高度条件を飛行ロボット３の記憶部２１に記憶させておく。また、飛行ロボット３は、重要監視位置に移動するときに、重要監視位置への飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した飛行高度条件により飛行高度を決定する高度決定手段（飛行制御装置４の高度決定手段４３ａに相当）と、高度決定手段にて決定した飛行高度を飛行経路に対応付けた高度テーブルとして記憶部２１に記憶する高度テーブル生成手段（飛行制御装置４の高度テーブル生成手段４３ｂに相当）とを備えた構成とし、飛行制御装置４と同様に図５の高度設定処理を実行する。これにより、飛行ロボット３は、巡回時に、高度設定処理により決定した飛行高度で移動するようロータ制御手段３２ｂがロータ駆動部１２を制御してロータ１１を駆動する。  In the above-described embodiment, the case where theflight control device 4 executes the altitude setting process shown in FIG. 5 has been described as an example, but the altitude setting process may be executed by the flying robot 3 itself. In this case, the position information, flight path, important monitoring position information (position coordinate information), flight altitude range (cyclic altitude range), and flight altitude conditions corresponding to the time zone of theroboport 2 are stored in the storage unit 21 of the flying robot 3. Keep it. Further, when the flying robot 3 moves to the important monitoring position, altitude determining means (flight control) that determines the flight altitude based on the flight altitude range corresponding to the flight path to the important monitoring position and the flight altitude condition corresponding to the current time. Altitude determination means 43a of the apparatus 4) and altitude table generation means for storing the flight altitude determined by the altitude determination means in the storage unit 21 as an altitude table associated with the flight path (altitude table generation of the flight control apparatus 4) The altitude setting process of FIG. 5 is executed in the same manner as theflight control device 4. As a result, the rotor control means 32b controls therotor drive unit 12 to drive therotor 11 so that the flying robot 3 moves at the flying altitude determined by the altitude setting process during patrol.

以上、本発明に係る飛行ロボット制御システム及び飛行ロボットの最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。  Although the best mode of the flying robot control system and the flying robot according to the present invention has been described above, the present invention is not limited by the description and drawings according to this mode. That is, it is a matter of course that all other forms, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this form are included in the scope of the present invention.

１ 飛行ロボット制御システム
２ ロボポート
３ 飛行ロボット
４ 飛行制御装置
５ 監視センタ
５ａ 監視卓
１１ ロータ
１２ ロータ駆動部
１３ 飛行状態受信部
１４ 位置情報受信部
１５ 高度センサ
１６ 撮影部
１７ 照明
１８ アンテナ
１９ 測距センサ
２０ 照度センサ
２１ 記憶部
２２ 電源
２３ ロボ制御部
３１ 通信制御手段
３２ 障害物検知手段
３３ 姿勢制御手段
３３ａ 自己位置測位手段
３３ｂ ロータ制御手段
３４ 撮影制御手段
３５ 照明制御手段
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 制御部
４３ａ 高度決定手段
４３ｂ 高度テーブル生成手段
４３ｃ 飛行制御手段
４３ｄ 撮影制御手段
４３ｅ 状態確認手段
Ｅ 監視領域
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５ エリア
Ｐ０ 基準位置
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ 重要監視位置
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５ 移動区間DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flyingrobot control system 2 Roboport 3Flying robot 4Flight control apparatus 5Monitoring center 5a Monitoring table 11Rotor 12 Rotor drive part 13 Flightstate receiving part 14 Position information receiving part 15Altitude sensor 16Imaging part 17Illumination 18Antenna 19 Ranging sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Illuminance sensor 21 Memory |storage part 22Power supply 23Robot control part 31 Communication control means 32 Obstacle detection means 33 Attitude control means 33a Self-position positioning means 33b Rotor control means 34 Shooting control means 35 Illumination control means 41Communication part 42Storage part 43Control Unit 43a Altitude determining means 43b Altitude table generating means 43c Flight control means 43d Imaging control means 43e Status confirmation means E Monitoring area E1, E2, E3, E4, E5 Area P0 Reference position P1, P2, P3, P4, P5 Important monitoring position M1, M2, M 3, M4, M5 travel section

Claims (3)

Translated fromJapanese

飛行手段を備えて、監視領域内において予め設定された監視位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットを制御する飛行ロボット制御システムであって、
前記監視位置の情報と、前記監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、前記飛行経路において許容される飛行高度範囲と、前記飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する記憶部と、
前記監視位置に移動するときに、当該監視位置への前記飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した前記飛行高度条件とから、前記飛行高度を決定する高度決定部と、
前記高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう前記飛行手段を駆動する飛行制御部と、
を備え、
前記時間帯に対応した飛行高度条件は、前記日中帯の方が前記それ以外よりも高い高度として条件設定されることを特徴とする飛行ロボット制御システム。A flying robot control system for controlling a flying robot that includes a flying means and moves to a preset monitoring position in a monitoring area and collects security information,
Information on the monitoring position, one or more flight paths for moving to the monitoring position, a flight altitude range permitted in the flight path, and a flight altitude set in the flight altitude range at least during the day A storage unit that stores flight altitude conditions associated with each time zone other than
An altitude determination unit that determines the flight altitude from the flight altitude range corresponding to the flight path to the monitoring position and the flight altitude condition corresponding to the current time when moving to the monitoring position;
A flight control unit that drives the flying means to move at a flight altitude determined by the altitude determining unit;
Equipped witha,
The flight altitude condition corresponding to the time zone is set as a condition in which the daytime zone is higher than the other altitudes .前記高度決定部は、前記監視領域において任意に指定された移動目標位置に移動するときは、基準位置から移動目標位置が遠いほど移動高度を高く設定することを特徴とする請求項１記載の飛行ロボット制御システム。The elevation determination unit, when said arbitrarily moved to a specified movement target position in the monitoring region, the flight of claim1, wherein the reference moving target position from the position to set a high mobile advanced farther Robot control system.飛行手段を備えて、監視領域内において予め設定された監視位置に移動して警備情報を収集する飛行ロボットであって、
前記監視位置の情報と、前記監視位置に移動するための一以上の飛行経路と、前記飛行経路において許容される飛行高度範囲と、前記飛行高度範囲において設定する飛行高度を少なくとも日中帯とそれ以外の各時間帯ごとに対応付けた飛行高度条件と、を記憶する記憶部と、
前記監視位置に移動するときに、当該監視位置への前記飛行経路に対応した飛行高度範囲と現在時刻に対応した前記飛行高度条件とから、前記飛行高度を決定する高度決定部と、
前記高度決定部にて決定した飛行高度で移動するよう前記飛行手段を駆動する飛行制御部と、
を備え、
前記時間帯に対応した飛行高度条件は、前記日中帯の方が前記それ以外よりも高い高度として条件設定されることを特徴とする飛行ロボット。A flying robot having a flying means and collecting security information by moving to a preset monitoring position in a monitoring area;
Information on the monitoring position, one or more flight paths for moving to the monitoring position, a flight altitude range permitted in the flight path, and a flight altitude set in the flight altitude range at least during the day A storage unit that stores flight altitude conditions associated with each time zone other than
An altitude determination unit that determines the flight altitude from the flight altitude range corresponding to the flight path to the monitoring position and the flight altitude condition corresponding to the current time when moving to the monitoring position;
A flight control unit that drives the flying means to move at a flight altitude determined by the altitude determining unit;
Equipped witha,
The flying altitude condition corresponding to the time zone is set such that the daytime zone is higher than the other altitudes .

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