特許 7399534 飛行体の制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】飛行体の制御システム

(51)【国際特許分類】

   B64C 13/18 20060101AFI20231211BHJP

   B64C 27/28 20060101ALI20231211BHJP

   B64U 50/19 20230101ALI20231211BHJP

   B64U 10/13 20230101ALI20231211BHJP

   B64D 45/00 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

B64C13/18 Z

B64C27/28

B64U50/19

B64U10/13

B64D45/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023524093

(86)(22)【出願日】2023-02-21

(86)【国際出願番号】 JP2023006132

【審査請求日】2023-04-19

(31)【優先権主張番号】P 2022028298

(32)【優先日】2022-02-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】517079593

【氏名又は名称】株式会社Ｓｐｉｒａｌ

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】石川 知寛

(72)【発明者】

【氏名】藤谷 述幸

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１３９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１３１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１６４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６２７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１０５９４６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｃ １３／１８

Ｂ６４Ｃ ２７／２８

Ｂ６４Ｕ ５０／１９

Ｂ６４Ｕ １０／１３

Ｂ６４Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

飛行体の飛行速度を検知する速度センサと、
前記飛行体と構造物との距離である第１距離を取得する距離センサと、
前記飛行体を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
目標距離と前記第１距離との差に基づいて前記飛行体の目標速度を演算する第１演算と、
前記飛行速度と前記目標速度との差に基づいて前記飛行体の目標加速度を演算する第２演算と、
前記目標距離または前記第１距離に基づいて前記第１演算と前記第２演算との重みづけを変更する第３演算と、
を実行し、
前記目標加速度となるまで前記飛行体を加速させ、前記第１距離が前記目標距離となるまで前記飛行体をフィードバック制御する、
飛行体の制御システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記目標距離または前記第１距離が短いほど、前記第２演算の重み付けを重くする、
請求項１に記載の飛行体の制御システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記距離センサから取得した距離をなまして前第１距離とする、
請求項１または２に記載の飛行体の制御システム。

【請求項4】

少なくとも前記構造物の位置を表示し、前記目標加速度を矢印の向きと大きさで表示するディスプレイとを、
さらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の飛行体の制御システム。

【請求項5】

前記構造物に配置され、前記飛行体の飛行経路情報を含むマーカーをさらに備え、
前記距離センサは、前記飛行体と前記構造物または前記マーカーとの距離である前記第１距離を取得し、
前記制御部は、前記マーカーを読み取りながら前記飛行体を制御する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の飛行体の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、飛行体の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、飛行体を制御するために、位置ＰＩＤ制御と、速度ＰＩＤ制御とを用いる制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１１３９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１は、目標位置と飛行体との距離に応じて、位置ＰＩＤ制御と、速度ＰＩＤ制御との重みづけを変更する飛行体の制御システムを開示する。特許文献１は、位置ＰＩＤ制御および速度ＰＩＤ制御のいずれの制御を実行する場合であっても、目標位置と飛行体の位置の差を基準に演算する点を開示する。

【0005】

しかし、屋内で使用する飛行体は、飛行体が発生させる風が構造物に反射し発生する、反射風の影響を考慮する必要がある。したがって、特許文献１の位置ＰＩＤ制御、および速度ＰＩＤ制御を実行した場合、反射風によって飛行体の挙動が乱れるおそれがある。

【0006】

本開示の課題は、屋内に使用する飛行体に適した新規の飛行体の制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る飛行体の制御システムは、飛行体の飛行速度を検知する速度センサと、前記飛行体と前記構造物との距離である第１距離を取得する距離センサと、前記飛行体を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、目標距離と前記第１距離との差に基づいて前記飛行体の目標速度を演算する第１演算と、前記飛行速度と前記目標速度との差に基づいて前記飛行体の目標加速度を演算する第２演算と、前記目標距離または前記第１距離に基づいて前記第１演算と前記第２演算との重みづけを変更する第３演算と、を実行する。前記制御装置は、前記目標加速度となるまで前記飛行体を加速させ、前記第１距離が前記目標距離となるまで前記飛行体をフィードバック制御する。

【0008】

この飛行体の制御システムによれば、第２演算は、第１演算によって算出された目標速度を利用する。これによって、反射風によって発生する飛行体の挙動への影響を少なくできる。さらに、飛行体の制御システムは、構造物またはマーカーとの距離に応じて、第１演算と、第２演算との重みづけを変更する。これによって、構造物との距離に応じて反射風の影響度合いを考慮した演算ができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る飛行体の制御システムによれば、屋内に使用する飛行体に適した新規の制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施形態による飛行体の制御システムのシステム図。

【図2】本開示の一実施形態による飛行体のシステム図。

【図3】本開示の一実施形態によるＰＩＤ制御の演算ループを示すブロック図。

【図4】第３演算に用いるデータテーブルの一例を示す図。

【図5】ユーザ端末に表示させる目標位置とベクトルの一例を示す図。

【図6】本開示の一実施形態による制御装置が実行する処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0012】

図１に示すように、飛行体２の制御システム１は、飛行体２の制御装置３と、ユーザ端末４と、サーバ６と、中継装置８と、複数のＩＤマーカー１０と、イニシャルマーカー１２と、臨時着陸マーカー１４と、リターンマーカー１６と、離陸ポート１８と、常時着陸ポート２０と、臨時着陸ポート２２と、を備える。

【0013】

飛行体２は、図２に示すように、少なくともカメラ２４と、露光装置２６と、レーザ装置（距離センサの一例）２８と、速度センサ２９と、電池３０と、複数のモータ３２と、飛行制御部３４と、を有する。飛行体２は、この他、飛行体の姿勢や速度を検知するためのジャイロおよび加速度センサなど、複数のセンサを有してもよい。本実施形態では、飛行体２は、モータ３２が４つ搭載された無人マルチコプターである。しかし、飛行体２は、既知のマルチコプターであればよい。レーザ装置２８は、各マーカーまたは構造物との距離（第１距離の一例）Ｄｒを検知する装置である。しかし、距離Ｄｒはカメラ２４によって検知してもよい。

【0014】

本実施形態の飛行体２の制御システム１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が使用できない環境において、ＧＰＳを使用することなく飛行体２を用いて構造物Ｘの点検を行うシステムである。構造物Ｘは、例えばトンネルの壁面や、ビルなどの建築物の壁面である。飛行体２の制御システム１は、構造物Ｘに配置された、イニシャルマーカー１２、ＩＤマーカー１０、臨時着陸マーカー１４、およびリターンマーカー１６（以下明細書において各マーカーと記す）に表示される飛行経路情報を読み取り、飛行体２を制御するシステムである。

【0015】

飛行制御部３４は、制御装置３からの指示を取得し、飛行体２を制御するための装置である。飛行制御部３４は、実際にはＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインターフェース、モータドライバを含むマイクロコンピュータと、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信デバイス、によって構成される。飛行制御部３４は、メモリに記憶されるプログラムを用いて、飛行体２の各部の制御を実行する。飛行制御部３４に含まれるプログラムは、少なくとも制御装置３から指示を取得する処理と、取得した指示に従って、複数のモータ３２を制御することで飛行体２を所望の姿勢や速度となるように制御する処理と、カメラ２４による撮像を実行する処理と、カメラ２４またはレーザ装置２８による距離Ｄｒを測定する処理と、露光装置２６を作動させる処理と、電池３０の電池残量の取得する処理と、を含む。

【0016】

制御装置３は、各マーカーに表示される飛行経路情報を読み取り、飛行制御部３４に所望の信号を送信する装置である。図３に示すように、制御装置３は、第１演算と、第２演算と、を実行し、飛行制御部３４に指示する目標加速度αを決定する。第1演算は、目標距離Ｄｔと距離Ｄｒとの差に基づいて飛行体２の目標速度Ｖｔを演算する演算処理である。第２演算は、第１演算によって算出した目標速度Ｖｔと速度センサ２９によって検知した速度Ｖｒとの差に基づいて、飛行体２の目標加速度αを演算する演算処理である。

【0017】

また、制御装置３は、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに基づいて第１演算と第２演算との重みづけを変更する第３演算と、を実行する。本実施形態の第３演算は、第１演算における各ゲインと、第２演算における各ゲインを、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに基づいて設定する演算処理である。制御装置３は、第１演算と、第２演算と、第３演算と、を実行し目標加速度αを算出すると、目標加速度αの信号を生成し、飛行制御部３４に送信する。飛行制御部３４は、目標加速度αとなるように飛行体２を加減速させる。

【0018】

より具体的には、第１演算および第２演算において制御装置３は、比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）、微分制御（Ｄ制御）を用いたＰＩＤ制御を用いて目標速度Ｖｔ、および目標加速度（操作量）αを演算する。図３における演算ループにおいて、Ｓとある項がＩ制御、１／Ｓとある項がＤ制御である。ＰＩＤ制御の詳細については一般的なものであればよいため説明を省略する。制御装置３は、第１演算において目標距離Ｄｔと距離Ｄｒとの差を速度に変換する係数をかけ合わせ算出された速度制御偏差から目標速度Ｖｔを演算する。制御装置３は、第２演算において第１演算によって算出された目標速度Ｖｔと速度Ｖｒとの差を加速度に変換する係数をかけ合わせて算出された加速度制御偏差から目標加速度αを演算する。このように、制御装置３は、このような演算ループを所定時間ごとに繰り返し、目標加速度αを操作量としたフィードバック制御を実行する。なお、特許文献１の位置ＰＩＤ制御、速度ＰＩＤ制御においては、速度が操作量として開示されているが、本開示の飛行体２の制御システム１では、位置ＰＩＤ制御のループ内に速度ＰＩＤ制御のループが組み込まれ、目標加速度αが操作量である点が異なる。

【0019】

第３演算では、第１演算および第２演算に使用するＰ制御、Ｉ制御、Ｄ制御の各ゲインの組み合わせを、距離Ｄｒ、またはマーカーから取得した飛行情報に含まれる目標距離Ｄｔから決定する。したがって、第３演算は、実際には第１演算および第２演算よりも前に実行される。図４に示すように、本実施形態の制御装置３は、テーブル５０を記憶している。

【0020】

テーブル５０は、構造物Ｘまたは各マーカーとの目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに対応させて、第１演算におけるＩ制御のゲインＰＯＳ＿Ｋｐ、Ｄ制御のゲインＰＯＳ＿Ｋｄ、Ｉ制御のゲインＰＯＳ＿Ｋｉ、および第２演算におけるＩ制御のゲインＶＥＬ＿Ｋｐ、Ｄ制御のゲインＶＥＬ＿Ｋｄ、Ｉ制御のゲインＶＥＬ＿Ｋｉが記憶されている。以下明細書において、これらゲインを各ゲインと記す。各ゲインは、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが小さいほど、第２演算による偏差（制御偏差）の影響が大きくなるように設定されている。言い換えると、制御装置３は、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが短いほど、第２演算の重み付けを重くする。また、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが長くなるほど、第２演算による偏差の影響をゼロにするようにしてもよい。この場合、第２演算において目標速度Ｖｒを目標加速度αに変換する係数をかけて目標加速度αを算出してもよい。言い換えると、制御装置３は、第１演算の偏差に応じた制御量は常に演算する。しかし、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが大きい（長い）場合、制御装置３は、第２演算の偏差に応じた制御量を演算しない場合もある。

【0021】

制御装置３は、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒを取得すると、第３演算において、テーブル５０から各ゲインを取得し、第１演算および第２演算に使用する。なお、本実施形態の制御装置３は、テーブル５０に目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに対応した各ゲインを記憶させているが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、テーブル５０に目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに対応した各ゲインにかけ合わせる係数を記憶してもよい。

【0022】

また、本実施形態における距離Ｄｒは、レーザ装置２８によって取得した距離に対して、相補フィルタ処理を実行したフィルタ処理距離Ｄｒｆものである。相補フィルタ処理とは、現在の値と過去の値をある割合で混ぜることで値の平滑化をはかる処理である。相補フィルタ処理は、下記の通り計算する。

Ｄ１ｆ＝Ｄ１_ｎ×Ｃ＋Ｄ１_ｎ－１×（１－Ｃ）・・・式（１）

ここで、Ｄ１_ｎは、現在の演算ループを処理する際に取得した距離Ｄｒである。Ｄ１_ｎ－１は、１つ前の演算ループに使用した距離Ｄｒである。Ｃは、フィルタ定数である。フィルタ定数は、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに対応させてテーブル５０に記憶してもよい。

【0023】

なお、第１演算から第３演算は、構造物Ｘまたは各マーカーと正対する方向（図５のＸ方向）の目標加速度αを演算する処理である。このため、制御装置３は、これとは別に進行方向（図５のＹ方向）および高度の演算処理を実行する。

【0024】

そのほか、制御装置３は、離陸ポート１８から飛行体２が移動した方向、高度、距離などの飛行履歴を記録する。制御装置３は、実際には演算部３６、記憶部３８、Ｉ／Ｏインターフェース、を含むマイクロコンピュータと、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信デバイス（図２の通信部４０）、で構成される。制御装置３は、記憶部３８に記憶されたプログラムを用いて、飛行制御部３４へ送信する指示信号を生成し、飛行制御部３４に送信する。なお、本実施形態では、制御装置３は、飛行制御部３４と別体で設けられ、飛行体２の所望の場所に固定されるとともに飛行制御部３４と無線または有線によって電気的に接続される。これによって、既存のマルチコプターに含まれるプログラムを用いて、飛行体２を制御できる。しかし、制御装置３は、飛行制御部３４と一体で設けてもよい。

【0025】

ユーザ端末４は、ユーザが各マーカーを組み合わせたフライトプランを作成し記録するためのパーソナルコンピュータである。しかし、ユーザ端末４は、スマートフォン、タブレット端末などの装置であってもよい。フライトプランは、飛行経路上に配置された各マーカーを制御装置３が読み取りながら飛行体２を制御するための情報である。フライトプランには、少なくとも構造物Ｘとの距離またはマーカーとの目標距離Ｄｔの情報を含む。具体的には、フライトプランにはＩＤマーカー１０に表示される識別情報と、識別情報に対応した飛行経路情報が含まれる。制御装置３は、ＩＤマーカー１０の識別情報を読み取ると、次のＩＤマーカー１０の位置などの飛行経路情報を取得できる。制御装置３は、イニシャルマーカー１２を読み取ると、中継装置８を介してサーバ６のフライトプランの格納場所にアクセスし、フライトプランをダウンロードする。

【0026】

図５に示すように、制御装置３は、ユーザ端末４のディスプレイ４ａに、少なくとも各マーカーの位置または構造物Ｘの位置を表示し、目標加速度αまたは目標速度Ｖｒを矢印の向きと大きさ（ベクトル）で表示する処理を実行してもよい。図５では、例えば飛行体２の位置と、ＩＤマーカー１０と、飛行体２のＸ方向の目標加速度αとＹ方向の目標加速度α２と、距離Ｄｒが表示されている。このような処理を制御装置３が実行することによって、ユーザは飛行体２の移動方向を視覚的に把握しやすい。

【0027】

サーバ６は、ユーザ端末４とインターネットによって接続され、ユーザ端末４で作成され記録されたフライトプランを格納する。サーバ６は、例えば、インターネット上に配置された記憶装置であるクラウドストレージである。中継装置８は、制御装置３と無線通信によって接続されるとともに、サーバ６とインターネットによって接続され、制御装置３と、サーバ６との間を中継する装置である。本実施形態では、中継装置８は、飛行体２を用いる建設現場などに配置される。

【0028】

ＩＤマーカー１０は、構造物Ｘに複数配置される。一部のＩＤマーカー１０の下には、常時着陸ポート２０が配置される。ＩＤマーカー１０は、識別情報である数字をＡＲマーカーに変換した画像を表示する。ＩＤマーカー１０は、この他、識別情報に関連する情報の文字、または画像の情報を表示する。イニシャルマーカー１２は、飛行経路の始点に配置される。イニシャルマーカー１２は、制御装置３が、フライトプランを取得するために設けられる。本実施形態では、イニシャルマーカー１２は、離陸ポート１８の近辺に配置される。

【0029】

臨時着陸マーカー１４は、飛行体２に異常が発生した場合、着陸可能な位置である旨を表示する。リターンマーカー１６は、飛行体２を離陸位置まで戻す場合に、ユーザが飛行経路上の任意の位置に張り付ける。離陸ポート１８は、上記のとおり離陸位置に配置される。常時着陸ポート２０は、複数のＩＤマーカー１０のうち一部のＩＤマーカー１０の下に配置される。臨時着陸ポート２２は、臨時着陸マーカー１４の下に配置される

【0030】

次に図６を用いて、制御装置３による飛行体２の制御手順について説明する。なお、本実施形態では、目標距離Ｄｔに基づいて第１演算と第２演算の重みづけを変更する例について説明する。

【0031】

ステップＳ１では制御装置３は、イニシャルマーカー１２を読み取る。制御装置３は、イニシャルマーカー１２を読み取ると、読み取ったイニシャルマーカー１２の情報に合ったフライトプランを取得する（ステップＳ２）。フライトプランを取得した制御装置３は、フライトプランの情報から構造物Ｘまたは各マーカーとの距離である目標距離Ｄｔを取得し（ステップＳ３）、ステップＳ４に処理を進める。

【0032】

ステップＳ４では制御装置３は、第１演算と第２演算の重みづけを設定する。具体的には、制御装置３は、テーブル５０から各ゲインを取得し、第１演算および第２演算を実行するプログラムに代入する。制御装置３は、重みづけを設定すると、飛行体２を離陸させ（ステップＳ５）、ステップＳ６に処理を進める。

【0033】

ステップＳ６では制御装置３は、最初のＩＤマーカー１０（第１マーカーの一例）を読み取る。制御装置３は、ＩＤマーカー１０に表示された飛行経路情報に基づいて飛行経路を特定し、次のＩＤマーカー（第２マーカーの一例）１０に向けて飛行し（ステップＳ７）、ステップＳ８に処理を進める。

【0034】

ステップＳ８では制御装置３は、構造物Ｘとの距離Ｄｒを取得する。構造物Ｘとの距離は、最初のＩＤマーカー１０（第１マーカー）を読み取った際の、ＩＤマーカー１０との距離であってもよい。制御装置３は、取得した距離Ｄｒに対して相補フィルタ処理を実行し（ステップＳ９）、演算ループに代入し、ステップＳ１０に処理を進める。

【0035】

ステップＳ１０では制御装置３は、上記の演算ループを用いて目標加速度αを演算し、ステップＳ１１に処理を進める。制御装置３は、目標加速度αを操作量として飛行制御部３４に指示を与え、飛行体２を移動させ（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に処理を進める。

【0036】

ステップＳ１２では制御装置３は、ＩＤマーカー（第２マーカー）を読み取ったか否か判断する。制御装置３は、ＩＤマーカー（第２マーカー）を読み取ったと判断した場合（ステップＳ１２ ＹＥＳ）、ステップＳ６に処理を戻し、第２マーカーの次のＩＤマーカー（第３マーカーの一例）を読み取るための制御に処理を進める。したがって、制御装置３は、２回目のステップＳ６からステップＳ１２までの処理においては、第１マーカーを第２マーカーと読み替え、第２マーカーを第３マーカーとして読み替えて処理を繰り返す。

【0037】

制御装置３はＩＤマーカー（第２マーカー）を読み取っていないと判断した場合（ステップＳ１２ ＮＯ）、上記演算ループの演算を所定時間毎に繰り返し実行し、目標距離Ｄｔが距離Ｄｒに近づくように飛行体２をフィードバック制御する。なお、本開示の飛行体２の制御システム１は、このほか各マーカーのうちＩＤマーカー１０以外のマーカーを読み取った処理も実行するが、距離Ｄｒが目標距離Ｄｔとなるように飛行体２を制御する処理は同様であるため説明を省略する。

【0038】

以上説明した通り、本開示の飛行体２の制御システム１によれば、第２演算は、第１演算によって算出された目標速度Ｖｒを利用する。これによって、反射風によって発生する飛行体２の挙動への影響を少なくできる。具体的には、飛行体２と構造物Ｘとの距離が近いほど、反射風の影響が大きい。このため、飛行体２は構造物Ｘと近いほど反射風によって構造物Ｘから離れる方向に押し流される。したがって、目標距離Ｄｔと距離Ｄｒに基づいて第１演算のみを実行し目標加速度αを演算した場合、反射風の影響によって飛行体２が構造物Ｘに近づいては離れるといった挙動を繰り返すハンチング動作を起こす。しかし、第２演算による目標速度Ｖｒと飛行体２の偏差を利用することによって、このハンチング動作が収束しやすい。

【0039】

さらに、飛行体２の制御システム１は、構造物Ｘまたは各マーカーとの目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに応じて、第１演算と、第２演算との重みづけを変更する。これによって、構造物Ｘまたは各マーカーとの距離Ｄｒに応じて反射風の影響度合いを考慮した演算ができる。具体的には、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが大きい（長い）場合、反射風の影響はない。しかし、発明者らの知見によれば、第２演算の偏差による制御量が含まれると目標距離Ｄｔに距離Ｄｒが近づくにつれて、ハンチング動作を発生させる。したがって、目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが大きくなるにつれて、第２演算の影響を排除することが好ましい。このような観点から、飛行体２の制御システム１は、構造物Ｘまたは各マーカーとの目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒに応じて、第２演算の重みづけをゼロに近づけるようにしている。言い換えると、飛行体２の制御システム１は、構造物Ｘまたは各マーカーとの目標距離Ｄｔまたは距離Ｄｒが近いほど、第２演算の重みづけを重くしている。

【0040】

以上、本開示に係る飛行体の制御システム１によれば、屋内に使用する飛行体に適した新規の飛行体２の制御システム１を提供できる。

【0041】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0042】

例えば、上記実施形態では、複数のＩＤマーカー１０と、イニシャルマーカー１２と、臨時着陸マーカー１４と、リターンマーカー１６と、離陸ポート１８と、常時着陸ポート２０と、臨時着陸ポート２２と、を用いて飛行体２を制御する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。飛行体２を制御する制御システム１であれば、いずれの制御システムであってもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ ：制御システム
２ ：飛行体
３ ：制御装置
４ ：ユーザ端末
６ ：サーバ
８ ：中継装置
１０ ：ＩＤマーカー
２４ ：カメラ
２６ ：露光装置
２８ ：レーザ装置（距離センサの一例）
２９ ：速度センサ
３０ ：電池
３２ ：モータ
３４ ：飛行制御部
３６ ：演算部
３８ ：記憶部
４０ ：通信部
５０ ：テーブル

【要約】

飛行体の制御システムは、飛行体の飛行速度を検知する速度センサと、前記飛行体と前記構造物との距離である第１距離を取得する距離センサと、前記飛行体を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、目標距離と前記第１距離との差に基づいて前記飛行体の目標速度を演算する第１演算と、前記飛行速度と前記目標速度との差に基づいて前記飛行体の目標加速度を演算する第２演算と、前記目標距離または前記第１距離に基づいて前記第１演算と前記第２演算との重みづけを変更する第３演算と、を実行する。前記制御装置は、前記目標加速度となるまで前記飛行体を加速させ、前記第１距離が前記目標距離となるまで前記飛行体をフィードバック制御する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】