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特開2023-10229ウェイポイント高さ座標設定方法及び管理サーバ、情報処理システム、プログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023010229
(43)【公開日】2023-01-20
(54)【発明の名称】ウェイポイント高さ座標設定方法及び管理サーバ、情報処理システム、プログラム
(51)【国際特許分類】
   G05D 1/10 20060101AFI20230113BHJP
   B64C 39/02 20060101ALI20230113BHJP
【FI】
G05D1/10
B64C39/02
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021114214
(22)【出願日】2021-07-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-12
(71)【出願人】
【識別番号】518156358
【氏名又は名称】株式会社センシンロボティクス
(71)【出願人】
【識別番号】520320446
【氏名又は名称】中部電力パワーグリッド株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000213297
【氏名又は名称】中部電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002790
【氏名又は名称】One ip弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】益田 尚弥
(72)【発明者】
【氏名】深見 兼太郎
(72)【発明者】
【氏名】村田 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】丸目 裕樹
【テーマコード(参考)】
5H301
【Fターム(参考)】
5H301AA06
5H301BB10
5H301CC04
5H301CC07
5H301CC08
5H301CC10
5H301DD07
5H301GG09
5H301GG16
5H301HH01
5H301KK03
5H301KK08
5H301KK19
5H301KK20
(57)【要約】
【課題】本発明は、複数の支持物及び当該支持物間に設けられた電力線に対して飛行体のウェイポイント、特にウェイポイントの高さ座標を適切に設定可能なウェイポイント高さ座標設定方法等を提供する。
【解決手段】本発明は、複数の支持物及び支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法であって、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、中間座標を算出するステップと、第1の電力線高さ座標を取得するステップと、斜弛度を算出するステップと、第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を含む。
【選択図】図13

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法であって、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を含む、
ことを特徴とするウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項2】
前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップは、
前記中間座標において第2の飛行体により取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項3】
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は同一である、
ことを特徴とする請求項2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項4】
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は異なる、
ことを特徴とする請求項2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項5】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する管理サーバであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする管理サーバ。
【請求項6】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する情報処理システムであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする情報処理システム。
【請求項7】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに対して、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェイポイント高さ座標設定方法及び管理サーバ、情報処理システム、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ドローン(Drone)や無人航空機(UAV:Unmanned Aerial 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、飛行体により電力線を撮影して検査するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-196355号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1の開示技術では、飛行体の飛行経路を作成するために、全てのウェイポイント(XYZ座標)を手入力等で予め設定して記憶させる必要がある。そのため、飛行経路が長くなった際には、飛行経路全域に対してウェイポイントを設定することは手間がかかるものであった。
【0005】
特に高さ方向(Z軸方向)の高さ座標においては、飛行高度が一定であることが通常であり、弛みのある電力線の形状に沿うようにウェイポイントを設定することは難しい。一方で、上記特許文献1の開示技術のように、LIDER(Light Detection And Ranging)やLRF(Laser Range Finder)により飛行体の下方にある物体までの距離を判定しながら飛行させるには、LIDERやLRFからの情報に基づいて物体から一定の離隔距離を保つよう飛行体を常時制御する必要があり、当該常時制御のための取得情報の解析等に関するコンピュータ等の機器類の費用負担も大きい。そこで、電力線の形状に沿った飛行経路を、低コストかつ簡便に設定することが望ましい。
【0006】
本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、複数の支持物及び当該支持物間に設けられた電力線に対して飛行体のウェイポイント、特にウェイポイントの高さ座標を適切に設定可能なウェイポイント高さ座標設定方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法であって、支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を含む、ことを特徴とするウェイポイント高さ座標設定方法等、である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、特に、複数の支持物及び当該支持物間に設けられた電力線に対して飛行体のウェイポイント、特にウェイポイントの高さ座標を適切に設定可能なウェイポイント高さ座標設定方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施の形態にかかる情報処理システムの構成を示す図である。
図2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3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4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5図1の管理サーバの機能を示すブロック図である。
図6】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図7】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図8】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図9】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図10】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図11】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図12】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図13】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法における構成を示すための概念図の一例である。
図14】本発明の実施の形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明は、例えば、以下のような構成を備える。
[項目1]
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法であって、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を含む、
ことを特徴とするウェイポイント高さ座標設定方法。
[項目2]
前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップは、
前記中間座標において第2の飛行体により取得する、
ことを特徴とする項目1に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
[項目3]
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は同一である、
ことを特徴とする項目2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
[項目4]
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は異なる、
ことを特徴とする項目2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
[項目5]
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する管理サーバであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1・第2・第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする管理サーバ。
[項目6]
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する情報処理システムであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする情報処理システム。
[項目7]
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに対して、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【0011】
<実施の形態の詳細>
以下、本発明の実施の形態によるウェイポイント高さ座標設定方法等について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。
【0012】
<構成>
図1に示されるように、本実施の形態における情報処理システムは、管理サーバ1と、一以上のユーザ端末2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と、飛行体4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。なお、図示された構成は一例であり、これに限らない。
【0013】
<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。
【0014】
図示されるように、管理サーバ1は、複数のユーザ端末2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や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。
【0015】
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。
【0016】
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)および/またはGPU(Graphics 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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
送受信部13は、管理サーバ1を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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
<ユーザ端末2>
図3に示されるユーザ端末2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。
【0023】
<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。
【0024】
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。
【0025】
メモリ411は、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な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411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てもよいが、これに限らず、カメラ/センサ42または内蔵メモリからネットワークNWを介して、少なくとも管理サーバ1やユーザ端末2のいずれかに1つに記録されてもよい。カメラ42は飛行体4にジンバル43を介して設置される。
【0026】
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θ、θ及びθ)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。
【0027】
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、または他の遠隔の制御器)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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
<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。本実施の形態においては、管理サーバ1は、支持物座標取得部110、中間座標算出部120、中間点電力線高さ座標取得部130、斜弛度算出部140、任意点弛度算出部150、記憶部160、任意点電力線高さ座標算出部170、ウェイポイント高さ座標設定部180、フライト実行部190を備えている。また、記憶部160は、支持物関連情報記憶部162、フライト情報記憶部164の各種データベースを含む。
【0032】
支持物座標取得部110は、各支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標(例えば、腕金の先端から下がる懸垂碍子の電力線引留点A、Bの三次元座標(XYZ座標)等)を支持物関連情報記憶部162からそれぞれ取得する。より具体的には、図6図7等に例示される支持物P、Qの腕金の電力線取付位置A、Bの三次元座標(XYZ座標)についてそれぞれ取得する。支持物座標は、例えば、予め飛行体4を飛行させて各種センサの取得情報(例えば、GPSの位置情報、気圧センサ情報や撮影情報、レーザ等のセンサ情報など)に基づき直接または間接的に算出されて記憶されていてもよいし、予めユーザがユーザ端末2上に表示される地図情報から選択操作により腕金の先端位置を選択することにより記憶される水平面上二次元座標(XY座標)情報と、予め記憶された支持物に関連する高さ情報(例えば、支持物の高さ情報、腕金の先端の高さ情報、上記電力線を支持する懸垂碍子の電力線引留点の高さ情報など)に基づき直接または間接的に設定されてもよいし、これら以外の方法で予め記憶されていてもよい。
【0033】
中間座標算出部120は、各支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標(少なくとも水平面上二次元座標XY座標)を算出し、支持物関連情報記憶部162に記憶する。所定方向は、例えば、電力線の外側方向であり、特に、水平方向において各支持物座標から上記電力線の延伸方向に対して直交する方向(図8参照)であり得る。所定距離は、ユーザが設定した値であって、電力線からの安全な離間距離であり得る。より具体的には、図8等に例示される支持物P、Qの腕金の電力線取付位置A、Bの三次元座標(XYZ座標)のうち高さ座標を所定値(例えば、高さ座標を0)とした位置A’、B’に対して、所定方向に所定距離L(例えば、離隔距離10mなど)ずれた位置A”、B”の三次元座標の中間点Cの中間座標(XYZ座標)を算出する。
【0034】
中間点電力線高さ座標取得部130は、中間点Cから上記所定方向とは逆方向に上記所定距離ずれた水平位置に対応する電力線の位置の第1の電力線高さ座標(少なくともZ座標)を取得し、支持物関連情報記憶部162に記憶する。より具体的には、図9等に例示される中間点Cから上記所定方向とは逆方向に所定距離Lずれた点D’の直上にある電力線の位置Dの高さ座標を取得する。位置Dの高さ座標の取得は、例えば上述の飛行体4のレーザセンサ等のセンサを用いた方法などであり、この場合には、中間点Cから飛行体4により垂直に浮上し、位置Dと同じ高さで上記センサを使用することで位置Dの高さ座標を取得することが可能である。さらには、この時、上記レーザセンサの値のみならず、飛行体4の高度情報(気圧センサの情報)も参照情報として用いることで、より精度の高い位置Dの高さ座標を取得することが可能である。
【0035】
斜弛度算出部140は、第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)並びに第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出し、支持物関連情報記憶部162に記憶する。より具体的には、斜弛度とは、図9等に例示される電力線の位置Dから支持物P、Qの位置A、B間を結んだ仮想線までの垂直線の距離dであって、例えば、支持物P、Qの位置A、Bの中間点D”の高さ座標から位置Dの高さ座標を引いた値の絶対値を距離dの値としてもよい。
【0036】
任意点弛度算出部150は、各支持物の位置A、B間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、上記斜弛度に基づき、上記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出し、支持物関連情報記憶部162に記憶する。より具体的には、図10等に例示される各支持物の位置A、B間の径間長S、および、当該径間長Sの中心から所定距離M離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離(いずれも所定距離M)、並びに、上記斜弛度dに基づき、下記式1により、第1及び第2の任意ポイントDx1、Dx2における第1及び第2の任意点弛度dx1、dx2を算出する。なお、任意ポイントはさらに追加して複数ポイント設けてもよい。
【0037】
=d×(1-(2M/S))(式1)
【0038】
任意点電力線高さ座標算出部170は、上記第1及び第2の任意点弛度、および、上記第1及び第2の支持物座標、並びに、上記2つの支持物位置の一方から第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出し、支持物関連情報記憶部162に記憶する。より具体的には、図11等に例示される第1及び第2の任意点弛度dx1、dx2、および、支持物の位置A、Bの上記第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)、並びに、2つの支持物の位置A、Bの一方(A)から第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離(Sx1、Sx2)に基づき、下記式2により、第1及び第2の任意ポイントDx1、Dx2の第2及び第3の電力線高さ座標を算出する。
【0039】
任意ポイントDの電力線高さ座標=(支持物位置Bの高さ座標-支持物位置Aの高さ座標)×(任意ポイントDまでの距離S/径間長S)+支持物位置Aの高さ座標-任意点弛度d(式2)
【0040】
ウェイポイント高さ座標設定部180は、第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、飛行体4の各ウェイポイントの高さ座標として設定し、フライト情報記憶部164に記憶する。より具体的には、図12に例示される支持物の位置A、Bの高さ座標、並びに、第1・第2・第3の電力線高さ座標(任意ポイントD、Dx1、Dx2の高さ座標)に任意の離隔高さ座標H(Hは0でもよい)を加えた高さ座標を、飛行体4の各ウェイポイントWの高さ座標として設定する。
【0041】
フライト情報記憶部164は、例えば支持物、電力線などの点検等を目的とするフライトにおいて用いられるフライト情報を記憶している。フライト情報は、例えば、飛行経路情報(ウェイポイント情報を含む)、飛行速度、最低飛行高度、撮像条件情報(撮像画角、撮像角度、撮像画像のオーバーラップ率など)、フライト時取得情報(例えば、画像情報や映像情報等)などを含む。特にウェイポイント情報として、各ウェイポイントの高さ座標情報(Z座標)はウェイポイント高さ座標設定部180により設定された情報を利用し、各ウェイポイントの水平座標情報(XY座標)は、例えば、図13のように中間座標算出部120で算出された位置A“,B”及び中間点Cの座標情報を利用してもよいし、予めユーザがユーザ端末2上に表示される地図情報から選択操作により各ウェイポイント位置を選択することにより記憶されてもよい。
【0042】
フライト実行部190は、フライト情報記憶部164に記憶された各種フライト情報に基づき、点検等を目的とするフライトを実行する。
【0043】
<ウェイポイント高さ座標設定方法の一例>
図14を参照して、本実施形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法について、本実施の形態における情報処理システムの動作も含めて説明する。図14には、本実施形態にかかるウェイポイント高さ座標設定方法のフローチャートが例示されている。
【0044】
まず、管理サーバ1は、支持物座標取得部110により、各支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標を支持物関連情報記憶部162からそれぞれ取得する。(SQ101)。
【0045】
次に、管理サーバ1は、中間座標算出部120により、各支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する(SQ102)。
【0046】
次に、管理サーバ1は、中間点電力線高さ座標取得部130により、中間点Cから上記所定方向とは逆方向に上記所定距離ずれた水平位置に対応する電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する(SQ103)。
【0047】
次に、管理サーバ1は、斜弛度算出部140により、第1の電力線高さ座標並びに第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)に基づき斜弛度dを算出する(SQ104)。
【0048】
次に、管理サーバ1は、任意点弛度算出部150により、各支持物の位置A、B間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、上記斜弛度に基づき、上記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する(SQ105)。
【0049】
次に、管理サーバ1は、任意点電力線高さ座標算出部170により、上記第1及び第2の任意点弛度、および、上記第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)、並びに、上記2つの支持物位置の一方から第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する(SQ106)。
【0050】
次に、管理サーバ1は、ウェイポイント高さ座標設定部180により、第1及び第2の支持物座標(特に高さ座標)、並びに、第1・第2・第3の電力線高さ座標に基づき、飛行体4の各ウェイポイントの高さ座標として設定する(SQ107)。
【0051】
このように、本発明は、複数の支持物及び当該支持物間に設けられた電力線に対して飛行体のウェイポイント、特にウェイポイントの高さ座標を適切に設定可能なウェイポイント高さ座標設定方法等を提供することができる。
【0052】
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。
【符号の説明】
【0053】
1 管理サーバ
2 ユーザ端末
4 飛行体


図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
【手続補正書】
【提出日】2021-10-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法であって、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標から所定方向とは逆方向に所定距離ずれた水平位置に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を含む、
ことを特徴とするウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項2】
前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップは、
前記中間座標において第2の飛行体により取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項3】
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は同一である、
ことを特徴とする請求項2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項4】
前記第1の飛行体と前記第2の飛行体は異なる、
ことを特徴とする請求項2に記載のウェイポイント高さ座標設定方法。
【請求項5】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する管理サーバであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標から所定方向とは逆方向に所定距離ずれた水平位置に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする管理サーバ。
【請求項6】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定する情報処理システムであって、
各前記支持物の腕金の電力線取付位置に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得する支持物座標取得部と、
各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出する中間座標算出部と、
前記中間座標から所定方向とは逆方向に所定距離ずれた水平位置に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得する中間点電力線高さ座標取得部と、
前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出する斜弛度算出部と、
前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出する任意点弛度算出部と、
前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出する任意点電力線高さ座標算出部と、
前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定部と、を備える、
ことを特徴とする情報処理システム。
【請求項7】
複数の支持物及び前記支持物間に設けられた電力線に対して第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するウェイポイント高さ座標設定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに対して、
支持物座標取得部により、各前記支持物の腕金の電力線取付に関する高さ座標を含む第1及び第2の支持物座標をそれぞれ取得するステップと、
中間座標算出部により、各前記支持物座標から所定方向に所定距離ずれた2つの基準座標の中間座標を算出するステップと、
中間点電力線高さ座標取得部により、前記中間座標から所定方向とは逆方向に所定距離ずれた水平位置に対応する前記電力線の位置の第1の電力線高さ座標を取得するステップと、
斜弛度算出部により、前記第1及び第2の支持物座標並びに前記第1の電力線高さ座標に基づき斜弛度を算出するステップと、
任意点弛度算出部により、前記支持物座標間の第1の距離、および、当該第1の距離の中心から所定距離離れた第1及び第2の任意ポイントまでの第2及び第3の距離、並びに、前記斜弛度に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントにおける第1及び第2の任意点弛度を算出するステップと、
任意点電力線高さ座標算出部により、前記第1及び第2の任意点弛度、および、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、前記2つの支持物座標の一方から前記第1及び第2の任意ポイントまでの第4及び第5の距離に基づき、前記第1及び第2の任意ポイントの第2及び第3の電力線高さ座標を算出するステップと、
ウェイポイント高さ座標設定部により、前記第1及び第2の支持物座標、並びに、第1ないし第3の電力線高さ座標に基づき、前記第1の飛行体の各ウェイポイントの高さ座標を設定するステップと、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。