(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-22
(45)【発行日】2024-10-30
(54)【発明の名称】ドローンの計測飛行方法
(51)【国際特許分類】
B64C 13/18 20060101AFI20241023BHJP
G05D 1/46 20240101ALI20241023BHJP
B64C 27/08 20230101ALI20241023BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20241023BHJP
B64D 47/08 20060101ALI20241023BHJP
B64F 1/36 20240101ALI20241023BHJP
G01C 15/00 20060101ALI20241023BHJP
G01C 15/06 20060101ALI20241023BHJP
G05D 1/24 20240101ALI20241023BHJP
G05D 1/242 20240101ALI20241023BHJP
G05D 1/60 20240101ALI20241023BHJP
【FI】
B64C13/18 Z
G05D1/46
B64C27/08
B64C39/02
B64D47/08
B64F1/36
G01C15/00 104C
G01C15/06 T
G05D1/24
G05D1/242
G05D1/60
(21)【出願番号】P 2022071338
(22)【出願日】2022-04-25
【審査請求日】2022-09-13
【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】500374320
【氏名又は名称】村上 直之
(72)【発明者】
【氏名】村上 直之
【審査官】西中村 健一
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2020-0100944(KR,A)
【文献】特開2021-025909(JP,A)
【文献】特許第6719494(JP,B2)
【文献】特表2017-530043(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0108924(US,A1)
【文献】特許第5547605(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B64C 13/18
B64C 27/08
B64C 39/02
B64D 47/08
B64F 1/36
B64U 10/00-101/75
G01C 15/00
G01C 15/06
G05D 1/00- 1/87
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
飛行するドローン(1)に、
地上の位置(11)を撮影する様に取り付けたテレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の位置の画像の位置(12)と、前記ドローン(1)に前記地上の位置の方向に向けて距離計測用のレーザー光を照射する様に取り付けた、数値制御の駆動機構を駆動数値で駆動するレーザー距離計測機(5)の距離計測用のレーザー光を前記地上の位置(11)に照射する前記駆動機構を駆動した前記駆動数値を関連付け、前記テレビカメラ(2)を使って前記地上の幾つかの異なる位置を撮影した前記テレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の幾つかの異なる位置の画像の位置(12)と、前記距離計測用のレーザー光を前記地上の前記幾つかの異なる位置に照射する前記駆動機構を駆動した前記駆動数値を使って、前記テレビカメラ(2)を使って前記地上の全ての位置を撮影した前記テレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の全ての位置の画像の位置と、前記距離計測用のレーザー光を前記地上の全ての位置に照射する前記駆動機構を駆動した駆動数値に関連付ける数値を補間演算の方法を使って演算して取得し、前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の画像の位置に、前記関連付けた駆動数値を使って前記駆動機構を駆動して前記距離計測用のレーザー光を前記地上の位置(11)に照射して、前記ドローン(1)から前記地上の位置(11)までの距離及び方向を計測して前記計測した距離及び方向の数値を使って前記ドローン(1)を飛行させることを特徴とする方法。
【請求項2】
飛行するドローン(1)に、地上を撮影する様に取り付けた駆動機構を駆動数値で駆動する数値制御テレビカメラ(13)の撮影する数値制御テレビカメラ画面(32)上の指示した画像の位置が、前記数値制御テレビカメラ画面(32)上の中央の位置に映る様に前記駆動機構を駆動して、距離計測用のレーザー光を前記中央の方向に照射する様に前記駆動機構の駆動する位置にレーザー距離計測器(9)を取り付けて前記指示した画像に映る位置に前記レーザー光を照射して、前記ドローン(1)から前記指示した画像(12)に映る位置(11)までの距離及び方向を計測して、前記計測した距離及び方向の数値を使って前記指示した画像に映る位置に前記ドローン(1)を飛行させることを特徴とする方法。
【請求項3】
地上の位置(30)からテレビカメラ(2)を使って飛行するドローン(1)を撮影したテレビカメラ画面上に映る前記飛行するドローンの画像(4)の位置と、前記地上の位置(30)から数値制御の駆動機構を駆動数値で駆動するレーザー距離計測機(5)の距離計測用のレーザー光を、前記飛行するドローン(1)に照射した前記駆動数値を関連付け、前記テレビカメラ(2)を使って前記飛行するドローン(1)の幾つかの異なる位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1)の幾つかの異なる位置の画像の位置と、前記距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1)の幾つかの異なる位置に照射する前記駆動数値を使って、前記テレビカメラ(2)の前記飛行するドローン(1) の全ての位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1)の全ての位置の画像の位置と、前記距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1)の全ての位置に照射する前記駆動数値を関連付ける数値を補間演算の方法を使って演算して取得し、前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に写る前記ドローンの画像の位置(4)に前記関連付けた駆動数値を使って、前記数値制御のレーザー距離計測機(5)を駆動して前記距離計測用のレーザー光を照射して前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの距離及び方向を計測し、前記計測した距離及び方向の数値を使って、前記ドローン(1)を飛行させることを特徴とする方法。
【請求項4】
地上の位置(30)からテレビカメラ(2)を使って飛行するドローン(1)を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローンの画像の位置(4)に、前記地上の位置(30)から駆動機構を駆動数値で駆動して数値制御テレビカメラ(13)の撮影する数値制御テレビカメラ画面(14)上に映る前記飛行するドローンの画像の位置(38)が、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記駆動機構を駆動した前記駆動数値を関連付け、前記テレビカメラ(2)を使って前記飛行するドローン(1)の幾つかの異なる位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローンの幾つかの異なる位置の画像の位置と、前記数値制御テレビカメラ(13)の撮影する前記飛行するドローンの幾つかの異なる位置の画像の位置が、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記駆動機構を駆動した前記幾つかの異なる位置の前記駆動数値を使って、前記テレビカメラ(2)を使って前記飛行するドローン(1)の全ての位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1)の全ての位置の画像の位置と、前記数値制御テレビカメラ(13)の撮影する前記飛行するドローンの全ての位置の画像の位置が、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記駆動機構を駆動した前記飛行するドローンの全ての位置の前記駆動数値を関連付ける数値を補間演算の方法を使って演算して取得し、前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1)の画像の位置に、前記関連付けた駆動数値を使って前記駆動機構を駆動して、レーザー距離計測器(9)の距離計測用のレーザー光を、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の前記中央の方向を照射する様に、前記駆動機構の駆動する位置に前記レーザー距離計測器(9)を取り付けて前記距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1)に照射して、前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの距離及び方向を計測し、前記計測した距離及び方向の数値を使って、前記飛行するドローン(1)を飛行させることを特徴とする方法。
【請求項5】
地上の位置(30)からテレビカメラ(2)を使って飛行するドローン(1)を撮影したテレビカメラ画面上に映る前記飛行するドローンの画像(4)の位置に、前記地上の位置(30)から数値制御の駆動機構を駆動数値で駆動するレーザー距離計測機(5)の距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1)に照射した前記レーザー距離計測機(5)の前記駆動数値と、前記地上の位置(30)から駆動機構を駆動数値で駆動する数値制御テレビカメラ(13)の撮影する数値制御テレビカメラ画面(14)上に映る前記飛行するドローンの画像の位置が前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記数値制御テレビカメラ(13)の駆動機構を駆動した前記駆動数値を関連付け、前記テレビカメラ(2)を使って前記飛行するドローン(1)の前記幾つかの異なる位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1)の前記幾つかの異なる位置の画像の位置に、前記距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1)の前記幾つかの異なる位置に照射する前記レーザー距離計測機(5)の前記駆動数値と、前記数値制御テレビカメラ(13)の撮影する前記飛行するドローンの前記幾つかの異なる位置の画像の位置が、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記数値制御テレビカメラ(13)の駆動機構を駆動した前記飛行するドローン(1)の前記幾つかの異なる位置の前記駆動数値を使って、前記テレビカメラ(2)の前記飛行するドローン(1) の全ての位置を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローン(1) の前記全ての位置の画像の位置に、前記距離計測用のレーザー光を前記飛行するドローン(1) の前記全ての位置に照射する前記レーザー距離計測機(5)の前記駆動数値と、前記数値制御テレビカメラ(13)の撮影する前記飛行するドローンの前記全ての位置の画像の位置が、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の中央に映る様に前記数値制御テレビカメラ(13)の駆動機構を駆動した前記飛行するドローン(1)の前記全ての位置の前記駆動数値の関連付ける数値を補間演算の方法を使って演算して取得し、前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に写る前記ドローンの画像の位置(4)に前記関連付けた前記数値制御テレビカメラ(13)の前記駆動数値を使って駆動機構を駆動して前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の前記飛行するドローンの画像を前記中央に映る様に撮影し、前記数値制御テレビカメラ画面(14)上の前記飛行するドローンの画像を撮影する前記数値制御テレビカメラ(13)の駆動機構を駆動した駆動数値に前記関連付けた前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上に写る前記ドローンの画像の位置(4)に前記関連付けた前記数値制御のレーザー距離計測機(5)の前記駆動数値を使って駆動機構を駆動して前記距離計測用のレーザー光を照射して前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの距離及び方向を計測し、前記計測した距離及び方向の数値を使って前記ドローン(1)を飛行させることを特徴とする方法。
【請求項6】
地上の位置(30)からテレビカメラ(2)を使って上空を飛行するドローン(1)を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記飛行するドローンの画像の位置(41)に、請求項3に記載した方法で関連付けた前記数値制御のレーザー距離計測機(5)の駆動機構の前記駆動数値を使って前記駆動機構を駆動して前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの距離及び方向を計測し、前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの前記計測した距離及び方向を使って前記ドローン(1)を飛行させ、前記上空を飛行させたドローン(1)に取り付けた前記テレビカメラ(2)を使って、前記地上の計測する位置(11)を撮影したテレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の計測する位置の画像の位置(12)に、前記飛行させたドローン(1)に取り付けた数値制御の駆動機構を駆動数値で駆動するレーザー距離計測機(5)の距離計測用のレーザー光を前記地上の計測する位置(11)に照射する前記駆動機構を駆動した前記駆動数値を関連付け、前記飛行させたドローン(1)に取り付けた前記テレビカメラ(2)を使って前記地上の計測する幾つかの異なる位置を撮影した前記テレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の計測する前記幾つかの異なる位置の画像の位置(12)に、前記飛行させたドローン(1)取り付けた前記距離計測用のレーザー光を照射する前記駆動機構を前記地上の計測する前記幾つかの異なる位置に駆動した前記駆動数値を使って、前記飛行させたドローン(1)に取り付けた前記テレビカメラ(2)を使って前記地上の計測する全ての位置を撮影した前記テレビカメラ画面(3)上に映る前記地上の計測する前記全ての位置の画像の位置と、前記地上の計測する前記全ての位置に前記距離計測用のレーザー光を照射する前記駆動機構を前記地上の計測する前記全ての位置に駆動した駆動数値を関連付ける数値を補間演算の方法を使って演算して取得し、前記地上の位置(30)から前記飛行するドローン(1)までの前記計測した距離及び方向と、前記飛行させたドローン(1)に取り付けた前記テレビカメラ(2)を使って撮影したテレビカメラ画面(3)上の前記地上の計測する画像の位置(12)に関連付けた前記駆動数値を使って、前記飛行させたドローン(1)に取り付けた前記数値制御のレーザー距離計測機(5)の駆動機構を駆動して前記飛行させたドローン(1)から前記地上の計測する位置(11)までの計測した距離及び方向を使って、前記地上の位置(30)から前記飛行させたドローン(1)を介して、前記地上の計測する位置(11)までの距離及び方向を演算して取得することを特徴する方法。
【請求項7】
走行する車両(47)に取りつけたテレビカメラを使って、前記走行する車両(47)の上空を飛行するドローン(43)を撮影したテレビカメラ画面上に写る前記飛行するドローンの画像の位置に、請求項3に記載した方法で関連付けた、前記走行する車両(47)に取り付けた前記数値制御のレーザー距離計測機の駆動機構の前記駆動数値を使って前記駆動機構を駆動して前記飛行するドローン(43)までの距離及び方向を計測し、前記走行する車両(47)から前記飛行するドローン(43)までの計測した距離及び方向を使って、前記飛行するドローン(43)を前記走行する車両(47)に追尾飛行することを特徴する方法。
【請求項8】
請求項7に記載する方法であって、前記走行する車両(47)から前記飛行するドローン(43)までの計測した距離及び方向を使って前記飛行するドローン(43)を前記走行する車両(47)に前記追尾飛行させて、前記追尾飛行するドローン(43)に取り付けた前記テレビカメラを使って前記地上の計測する位置(45)を撮影した前記テレビカメラ画面上に映る前記地上の計測する位置の画像の位置に、請求項1に記載した方法で関連付けた前記駆動数値を使って前記追尾飛行するドローン(43)に取り付けた前記数値制御のレーザー距離計測機の前記駆動機構を駆動して前記追尾飛行するドローン(43)から前記地上の計測する位置(45)までの距離及び方向を計測し、前記地上の位置(48)から前記追尾飛行するドローン(43)までの前記計測した距離及び方向と前記追尾飛行するドローン(43)から前記地上の計測する位置(45)までの前記計測した距離及び方向を使って、前記追尾飛行するドローン(43)を介して、前記地上の計測する位置(45)から前記走行する車両(47)までの距離及び方向を演算して、前記走行する車両(47)の位置を前記地上の計測する位置(45)から追尾計測することを特徴する方法。
【請求項9】
請求項8に記載する方法であって、前記走行する車両(47)に前記追尾飛行する複数のドローン(43)、 (44)を介して、前記複数の前記地上の計測する位置(45)、(45)から前記走行する車両(47)までの前記複数の距離及び方向を演算して、前記走行する車両(47)の位置を前記複数の地上の計測する位置(45)、(45)から追尾計測することを特徴する方法。
【請求項10】
請求項1から請求項7に記載する何れかの方法であって、前記テレビカメラ(2)及び前記数値制御テレビカメラ(13)の何れかの撮影したテレビカメラ画面上に映る前記ドローンの画像の位置(4)が、前記テレビカメラ画面から検出した画像の位置、及び、前記テレビカメラ画面から画像認識の方法から導かれた画像の位置、及び、前記テレビカメラ画面上の指示された画像の位置、及び、外部信号から導かれた前記テレビカメラ画面(3)上の画像の位置の何れかであることを特徴とする方法。
【請求項11】
請求項1から請求項7に記載する何れかの方法であって、前記計測した距離及び方向の数値を使って、前記飛行するドローン(1)を前記地上の位置(11)に着陸させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ドローンは、幾つかの分野において、試験的に用いられている。
物流業界において、物品の配送に、ドローンを使う事例が幾つかの実証実験が行われている。
配送業務において、ドローンは常に人間により制御された状態で飛行される。
上空では、広い範囲の目視やGPSと方位と高度計での制御で飛行が可能であるが、配送先の地上の位置に着陸させるのには、人間による目視の操作に依頼している。
本願発明は、ドローンの離陸及び着陸の際の正確を要する操作を、画像認識と距離計測の方法使って
自動的に行うものである。
【背景技術】
【0002】
画像認識と数値制御の距離計測機との関連方法
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第5508308号
特許第5547605号
特許第5547670号
特許第6719494号
【非特許文献】
【0004】
特願2018-039078号
特願2018-174323号
[未公開関連技術の開示]
特願2021-102081号
【発明を実施するための形態】
【0005】
本願発明は、本願発明者が、既に取得した特許第6719494号及びPCT2018-00491、特許第5508308、5547605、5547670号等の発明から派生したものである。
特許第6719494は、PCT国際出願済の国際出願番号はPCT/JP2019/036238と、特願2018-174323も、PCT国際出願済の国際出願番号PCT/2019/004491である。
本出願の実施説明において、説明を明快にするために、上記出願済みの特許を本出願特許で実施す形態を説明する。
記載事項の説明
ドローン、汎用機。
レーザー距離計測器、汎用機。
数値制御レーザー距離計測機、計測レーザー光の照射方向を、数値制御機構の駆動数値で制御される。
テレビカメラ、汎用機、座標位置を出力する機能としても説明している。
数値制御テレビカメラ、撮影方向と撮影画角等を、数値制御機構の駆動数値で制御される。
テレビカメラ画面、汎用モニター画面、画像の座標位置を出力する機能としても説明している。
座標位置、テレビカメラ画面の水平垂直走査の位置、又は、走査時間位置。
画像認識、テレビカメラ画面から検出画像、画像認識等の方法で検出された画像の座標位置。
計測位置、飛行移動するドローンを計測する位置、又は、計測地点。
固定位置、飛行移動するドローンに対しての固定位置、又は、計測目標位置、絶対方位位置。
追尾、テレビカメラ画面上で画像認識した画像の座標位置に合わせて、画像の被写体に計測レーザー光の照射方向、又は、テレビカメラ撮影方向を向け、テレビカメラ画面上の画像の移動に合わせて、照射方向、又は、撮影方向を追尾する。
テレビカメラ画面の位置と数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値と関連させる説明。
【0006】
上記、特許第6719494号は、発明の詳細については省くが、数値制御で駆動する駆動機構のレーザー距離計測機のレーザー光を照射された位置を、テレビカメラで撮影し、そのテレビカメラ画面上のその照射されたレーザー光の画像が写る座標位置と、その駆動機構のレーザー距離計測機の駆動数値とを関連付ける。
レーザー距離計測機の駆動数値を操作卓で操作して照射された幾つかの位置を、テレビカメラで撮影したテレビカメラ画面上の、その照射された画像の写る幾つかの座標位置との関連する数値を使って、そのテレビカメラモニター画面上の全ての、照射される画像の写る位置と、その照射に対応するレーザー距離計測機の駆動数値とを関連付ける数値を、補間演算等の演算で取得する。
【0007】
テレビカメラで撮影したテレビカメラモニター画面上の全ての位置に対応して、レーザー距離計測機の計測用レーザー光を照射して、その全ての位置の被写体からの反射光で距離を計測する。
上記、テレビカメラ画面上の画像認識した画像の写る位置に対応した、その駆動数値で駆動機構のレーザー距離計測機を駆動して、その画像認識した画像の被写体に、計測用レーザー光を照射して、その反射光で、その被写体との距離を直接計測する。
画像認識を継続することで、テレビカメラ画面上の画像の写る位置に、レーザー距離計測機を追尾駆動することができ、被写体との距離を継続的に、追尾計測することができる。
【0008】
テレビカメラ画面の位置と駆動数値のテレビカメラの駆動数値と関連させる説明。
上記、特許第5508308、5547605、5547670、6719494号、発明の詳細については省くが、テレビカメラで撮影したテレビカメラモニター画面上に写る画像の被写体を、数値制御で駆動する駆動機構のテレビカメラの駆動数値を、操作卓で操作して被写体を撮影する。
テレビカメラモニター画面上に写る被写体の画像の座標位置と、数値制御で駆動する駆動機構のテレビカメラで被写体を撮影する、駆動機構のテレビカメラを操作卓で操作した駆動数値とを関連付ける。
そのテレビカメラモニター画面上の幾つかの被写体が写る画像の座標位置を、操作卓で操作して数値制御で駆動する駆動機構のテレビカメラで被写体を撮影した、その駆動機構のテレビカメラの幾つかの駆動数値を使って、そのテレビカメラモニター画面上の全ての被写体が写る画像の座標位置と、その駆動機構のテレビカメラでその全ての被写体を撮影する、駆動数値とを関連付け数値を、補間演算等の演算で取得する。
【0009】
テレビカメラで撮影したテレビカメラモニター画面上に写る、被写体の座標位置の数値に関連付けた数値制御のテレビカメラの駆動数値を使って、駆動数値のテレビカメラを駆動して被写体を撮影する。
テレビカメラで撮影したテレビカメラ画面で画像認識された、被写体の画像の座標位置を、駆動数値のテレビカメラを駆動してその画像の被写体を撮影する。
画像認識を継続することで、テレビカメラ画面上の画像の写る位置に、数値制御のテレビカメラを追尾駆動することかでき、被写体を撮影する画像を継続的に、追尾撮影することができる。
【0010】
本発明は、上記特許第5508308、5547605、5547670、6719494号から派生したものである。
飛行するドローンをテレビカメラで撮影した画面からドローンを画像検出、又は画像認識し、その画像認識したテレビカメラ画面の画像の位置に関連付けた、数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値を使って、その画像認識した画像の飛行するドローンへ向けて、数値制御のレーザー距離計測機から計測レーザー光を照射し、飛行するドローンとの距離を直接計測するものだある。
飛行するドローンをテレビカメラで継続的に撮影し、レーザー距離計測機から計測レーザー光を継続的に照射し、飛行するドローンとの距離を継続的に直接計測するものである。
飛行するドローンの位置を、継続的に直接計測することで、ドローンを計測した距離で飛行する方向を操作するものである。
飛行するドローンを、テレビカメラで撮影した、テレビカメラモニター画面に写る位置で直接距離計測することで、飛行するドローンをテレビカメラモニター画面に写る異なる位置、又は、そのレーザー距離計測機から計測した位置へ飛行させるものである。
画像認識を継続することで、テレビカメラ画面上の画像の写る位置に、レーザー距離計測機を追尾駆動することができ、ドローンとの距離を継続的に、追尾計測することがで、飛行するドローンを飛行操作ができる。
【発明の概要】
【0011】
地上のテレビカメラで上空を飛行するドローンを撮影した、テレビカメラ画面から画像認識した画像の位置を、数値制御のレーザー計測機で、前記画像の被写体との距離及び方向を計測し、計測した距離及び方法の数値で、飛行するドローンを操作する方法。
飛行するドローンに取り付けたテレビカメラで地上の固定位置を撮影した、テレビカメラ画面から画像認識した地上の固定画像の位置を、前記ドローンに取り付けた数値制御のレーザー計測機で、前記固定画像の地上の固定位置との距離及び方向を計測し、計測した距離及び方向の数値で、飛行するドローンを操作する方法。
画像認識を継続することで、テレビカメラの撮影する画面らか画像認識した、飛行するドローンの距離及び方向を追尾計測して、画面上の認識する位置へ、ドローンを追尾飛行させる方法。
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
飛行するドローンとの距離及び方向を自動的に計測する方法。
【発明の効果】
【0013】
自動運転に必要なデジタル地図作成の計測の自動化する。
ドローンの飛行、及び、離着陸を自動化することで、物品の配送を自動化する。
定期的に農地を見回って、作物の生育を監視する。
定期的に地域を見回って、地域を監視する。
中継地を離着陸させて、ドローンによる長距離の飛行を可能にする。
ドローンによる、上空から自動観察及び自動監視をする。
上空を飛行する、不穏なドローンを排除する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】
図1は、7 被写体を2テレビカメラで撮影した画面がら、画像認識した被写体が写る3テレビカメラ画面上の被写体が写る、8 被写体の画像の位置に関連付けた、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値で、駆動機構を駆動して、被写体との距離を追尾計測する説明図。
【
図2】
図2は、7被写体を2テレビカメラで撮影した画面で、画像認識した被写体が写る3テレビカメラ画面上の、8 被写体の画像の位置に関連付けた駆動数値で、13数値制御のテレビカメラを駆動して、6テレビカメラ画面中央に被写体の画像を追尾撮影する説明図。
【
図3】
図3は、7 被写体を13数値制御のテレビカメラの画角を広角にして、撮影した画面で画像認識した被写体が写る32数値制御のテレビカメラ画面A上の8 被写体の画像が、33数値制御のテレビカメラ画面B上の6テレビカメラ画面中央に映る様に、13数値制御のテレビカメラを駆動し、13数値制御のテレビカメラの画角を狭角にして撮影した、34数値制御のテレビカメラ画面Cの画面から、詳細な39画像認識をする説明図。
【
図4】
図4は、上空を飛行する1ドローンに取り付けた3テレビカメラ画面で、地上の11固定位置を撮影した、3テレビカメラ画面上で画像認識の方法で、認識した地上の12固定位置の画像の位置に関連付けた、1ドローンに取り付けた5数値制御のレーザー距離計測機で、1ドローンから11固定位置までの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で1ドローンを自動飛行させる説明図。
【
図5】
図5は、上空を飛行する1ドローンを、2テレビカメラで撮影した画面を写す、3テレビカメラ画面上で、画像認識の方法で認識した4ドローンの画像の位置に関連付けた、5数値制御のレーザー距離計測機の計測位置から1ドローンまでの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で1ドローンを無線操縦する説明図。
【
図6】
図6は、上空を飛行する1ドローンを、2テレビカメラで撮影した画面を写す、3テレビカメラ画面上で、画像認識の方法で認識した4ドローンの画像の位置に関連付けた、13数値制御のテレビカメラで、1ドローンを撮影し、1ドローンに取り付けた37識別標示を、14数値制御テレビカメラ画面の38識別標示の画像が、中央に写る様に撮影した画面上で認識する。37識別標示を画像認識の方法で識別した、前記中央に写る1ドローンを13数値制御のテレビカメラに取り付けた、9レーザー距離計測器で10計測位置から1ドローンまでの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で、1ドローンを識別して無線操縦する説明図。
【
図7】
図7は、上空を飛行する1ドローンを、2テレビカメラで撮影した画面を写す、3テレビカメラ画面上で、画像認識の方法で認識した4ドローンの画像の位置に関連付けた、5数値制御のレーザー距離計測機から1ドローンまでの距離及び方向を継続的に計測した数値に合わせて、3テレビカメラ画面の4ドローンの画像の位置に関連付けた、13数値制御のテレビカメラで1ドローンを、画角を狭めて撮影し、38識別標示の画像が、中央に写る様に撮影した画面上で認識する。5数値制御のレーザー距離計測機から1ドローンまでの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で1ドローンを識別して無線操縦する説明図。
【
図8】
図8は、上空を飛行する1ドローンに取り付けた2テレビカメラで、地上の11固定位置を撮影した、3テレビカメラ画面上で画像認識の方法で、認識した地上の12固定位置の画像の位置に関連せた、5数値制御のレーザー距離計測機で、1ドローンから11固定位置までの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で1ドローンを無線操縦する説明図。
【
図9】
図9は、上空を飛行する1ドローンに取り付けた13数値制御のテレビカメラで、地上の11固定位置を撮影し、32数値制御のテレビカメラ画面A 上で画像認識の方法で、認識した地上の12固定位置の画像の位置が、33数値制御のテレビカメラ画面B の35固定位置の画像A中央に写る様に13数値制御のテレビカメラの撮影方向を変えて、地上の11固定位置を追尾撮影し、更に、13数値制御のテレビカメラのズーム機能で11固定位置を拡大して撮影した34数値制御のテレビカメラ画面C に写る36固定位置の画像Bを、1ドローンの13数値制御のテレビカメラに取り付けた、9レーザー距離計測器で上空の1ドローンから11固定位置までの距離及び方向を継続的に追尾計測した数値で1ドローンを無線操縦する説明図。
【
図10】
図10は、30レーザー距離追尾計測システムの計測位置から、上空を飛行する1ドローンに取り付けた40測量プリズムとの距離わ計測し、1ドローンに取り付けた、5数値制御のレーザー距離計測機で、地上の11固定位置の40測量プリズムとの距離を計測することで、計測位置から11固定位置までの距離及び方向数値を、上空を飛行する1ドローンを介して計測する説明図。
【
図11】
図11は、走行する自動車に取り付けた、複数の数値制御のレーザー距離計測機で複数のドローンとの距離を計測し、各ドローンに取り付けた数値制御のレーザー距離計測機で 各ドローンから、異なる固定位置までの距離を、追尾計測することで、走行する自動車の走行位置を各固定位置計から追尾計測する説明図。
【実施例】
【0015】
実施例(レーザー距離計測)
図1は、7 被写体を2テレビカメラで撮影した、3テレビカメラ画面上の8 被写体の画像の座標位置と、7 被写体に向けて16操作卓を操作して、29計測レーザー光を7 被写体に照射する5数5値制御のレーザー距離計測機の駆動数値とを関連付けて、7 被写体との距離を計測する。
2テレビカメラの画面上の幾つかの8 被写体の画像の座標位置に対応した、7 被写体に29計測レーザー光を照射する5数値制御のレーザー距離計測機の幾つかの駆動数値と関連させた数値を使って、3テレビカメラ画面上の全ての8 被写体の画像の座標位置に対応した、7 被写体に29計測レーザー光を照射する5数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値を、補間法等の計算式を使って取得する。
3テレビカメラ画面上に写る8 被写体の画像の座標位置の、7 被写体との距離を計測することができる。
2テレビカメラで撮影した画面から、画像認識で認識した3テレビカメラ画面上の8 被写体の画像の位置は、2テレビカメラで撮影した画面の座標数値できる。
画像認識で継続的に認識した画像の8 被写体の画像の位置の座標数値に関連させた駆動数値で、5数値制御のレーザー距離計測機を駆動させて、7 被写体に直接レーザー光を照射して、画像認識した7 被写体との距離及び方向を継続的に計測することができる。
又、3テレビカメラ画面上の位置を、マウスやタッチパネルの方法で、画面上の位置を指示すれば、5値制御のレーザー距離計測機で指示された方向に29計測レーザー光を照射し、反射光で指示された方向の被写体との距離を計測する。
【0016】
実施例(カメラ絶対追尾撮影)
図2は、7 被写体を2テレビカメラで撮影した、3テレビカメラ画面上の8 被写体の画像の座標数値と、7 被写体を13数値制御のテレビカメラで14数値制御テレビカメラ画面の中央に映る様に撮影した、13数値制御のテレビカメラの駆動数値とを関連付ける。
2テレビカメラの画面上の幾つかの8 被写体の画像の座標位置に対応した、7 被写体を13数値制御のテレビカメラで14数値制御テレビカメラ画面の中央に映る様に16操作卓を操作して撮影する13数値制御のテレビカメラの幾つかの駆動数値と関連させた数値を使って、3テレビカメラ画面上の全ての8 被写体の画像の座標位置に対応した、7 被写体を13数値制御のテレビカメラで14数値制御テレビカメラ画面の中央に映る様に撮影する13数値制御のテレビカメラの駆動数値を、補間法等の計算式を使って取得する。
2テレビカメラで撮影した画面から、画像認識で認識した8 被写体の画像の位置は、3テレビカメラ画面の座標数値である。
2テレビカメラで撮影した画面から、継続的に画像認識した8 被写体の画像の位置の座標数値に、関連付けて取得した13数値制御のテレビカメラの駆動数値を使って、13数値制御のテレビカメラで7 被写体を14数値制御テレビカメラ画面の中央に継続的に撮影することができる。
又、3テレビカメラ画面上の位置を、マウスやタッチパネルの方法で、画面上の位置を指示すれば、2テレビカメラで指示された方向を撮影する。
【0017】
実施例(カメラ相対追尾撮影)
図3は、16操作卓で13数値制御のテレビカメラの画角を広角にして、広い範囲の7 被写体を、32数値制御のテレビカメラ画面A の8 被写体の画像を撮影する。
32数値制御のテレビカメラ画面A 上の8 被写体の画像が33数値制御のテレビカメラ画面B の6テレビカメラ画面中央に映る様に、32数値制御のテレビカメラ画面Aの8 被写体の画像の座標数値が、33数値制御のテレビカメラ画面B の6テレビカメラ画面中央の座標数値との差が減ずる方向に13数値制御のテレビカメラの撮影方向を変える駆動機構の駆動数値を演算して、13数値制御のテレビカメラで、33数値制御のテレビカメラ画面B を撮影する。
13数値制御のテレビカメラで33数値制御のテレビカメラ画面B を撮影した13数値制御のテレビカメラの駆動機構で、13数値制御のテレビカメラの画角を挟角に変える駆動機構を駆動して、7 被写体を撮影する。
34数値制御のテレビカメラ画面Cの6テレビカメラ画面中央に被写体の画像を拡大して、7 被写体を撮影する13数値制御のテレビカメラの駆動機構の駆動数値が正確になる。
7 被写体を13数値制御のテレビカメラで画角を挟角にして撮影した34数値制御のテレビカメラ画面Cで、画像認識がより詳細にできる。
又、3テレビカメラ画面上の位置を、マウスやタッチパネルの方法で、画面上の位置を指示すれば、2テレビカメラで指示された方向のを撮影する。
又、34数値制御のテレビカメラ画面C 上の位置を、マウスやタッチパネルの方法で、画面上の位置を指示すれば、13数値制御のテレビカメラで指示された方向を撮影する。
【0018】
実施例(上空を飛行するドローンから地上の固定位置を計測した距離でドローンを飛行させる。)
図4の上空を飛行する1ドローンに取り付けた、2テレビカメラで地上の11固定位置を撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した12固定位置の画像を検出する。
12固定位置の画像を検出した3テレビカメラ画面上の座標位置に対応した、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値で駆動機構を駆動して、29計測レーザー光を11固定位置に照射して距離及び方向を計測する。
継続的に11固定位置との距離及び方向を計測することで、1ドローンの飛行位置を計測した数値で、1ドローンを飛行及び離着陸させることができる。
1ドローンを目視やGPSの測位の方法で目的地の上空まで飛行させ、1ドローンから目的地の11固定位置を2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した12固定位置の画像の11固定位置の位置との距離及び方向を、5数値制御のレーザー距離計測機の計測した数値で、1ドローンを目的地の12固定位置に着陸そせる。
【0019】
実施例(飛行するドローンを地上から数値制御のレーザー距離計測機で計測した距離で地上から操作する)
図5の上空を飛行する1ドローンを、地上の30レーザー距離追尾計測システムから2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した、3テレビカメラ画面の4ドローンの画像の位置の座標数値に対応した、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動機構の駆動数値で、5数値制御のレーザー距離計測機を駆動して、29計測レーザー光を、上空を飛行する1ドローンに照射して、1ドローンとの距離及び方向を計測する。
同様に、地上の11固定位置を2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した、3テレビカメラ画面の12固定位置の画像の位置の座標数値に対応した、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動機構の駆動数値で、5数値制御のレーザー距離計測機を駆動して、29計測レーザー光を、地上の11固定位置に照射して、11固定位置との距離及び方向を計測する。
継続的に30レーザー距離追尾計測システムから1ドローンまでの距離及び方向を計測することと、30レーザー距離追尾計測システムから11固定位置までの距離及び方向を継続的に計測する。
計測した30レーザー距離追尾計測システムから、上空を飛行する1ドローンまでの距離及び方向と、
30レーザー距離追尾計測システムから、地上の11固定位置までの距離及び方向との数値を、地上の26送受信機から1ドローンの26送受信機に27無線信号で送り、1ドローンを計測した数値で飛行させて、11固定位置を計測した数値の位置に離着陸させることができる。
【0020】
実施例(上空のドローンを撮影するテレビカメラに取り付けたでレーザー距離計測器で距離を計測する。)
図6の上空を飛行する1ドローンを、地上の30レーザー距離追尾計測システムから2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した、4ドローンの画像の位置の座標数値に対応した、13数値制御のテレビカメラの駆動機構の駆動数値で、13数値制御のテレビカメラを駆動して、上空を飛行する1ドローンを13数値制御のテレビカメラの画角まを狭めて撮影する。
1ドローンに取り付けた37識別標示を、14数値制御テレビカメラ画面に写る38識別標示の画像を画像認識の方法で識別する。
13数値制御のテレビカメラに取り付けた、9レーザー距離計測器の計測方向を、13数値制御のテレビカメラの画面中心方向に合わせることで、29計測レーザー光を飛行する1ドローンに照射して、9レーザー距離計測器で、上空を飛行する1ドローンとの距離及び方向を計測することができる。
同様に、地上の11固定位置を2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で認識した、3テレビカメラ画面の12固定位置の画像の位置の座標数値に対応した、13数値制御のテレビカメラの駆動機構の駆動数値で、13数値制御のテレビカメラを駆動して、13数値制御のテレビカメラに取り付けた9レーザー距離計測器の29計測レーザー光を、地上の11固定位置に照射して、11固定位置との距離及び方向を計測する。
上空を飛行する1ドローンを識別して、1ドローンの飛行位置を計測した数値を、地上の26送受信機から1ドローンの26送受信機に27無線信号で送り、地上の11固定位置の計測した数値の位置に1ドローンを飛行させて、11固定位置に1ドローンを離着陸させることができる。
【0021】
実施例(上空のドローンを撮影した、数値制御のテレビカメラ画面に合わせ、数値制御のレーザー距離計測機で距離を計測する)
図7の上空を飛行する1ドローンを、地上の30レーザー距離追尾計測システムから2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識の方法で継続的に認識した、4ドローンの画像の位置の座標数値に対応した、5数値制御のレーザー距離計測機で、30レーザー距離追尾計測システムから1ドローンまでの距離及び方向を継続的に計測する。
4ドローンの画像の位置の座標数値に対応した、13数値制御のテレビカメラの駆動機構の駆動数値で、13数値制御のテレビカメラを駆動して、上空を飛行する1ドローンを継続的に撮影する。
前記計測した、30レーザー距離追尾計測システムから1ドローンまでの距離に合わせて駆動数値で、13数値制御のテレビカメラの駆動機構を駆動して、テレビカメラの画角を狭めて、1ドローンを継続的に撮影する。
37識別標示をより拡大して撮影して14数値制御テレビカメラ画面で、38識別標示の画像を画像認識の方法で識別する。
更に、13数値制御のテレビカメラを駆動した駆動数値に合わせた、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動数値で、5数値制御のレーザー距離計測機を駆動して、29計測レーザー光を1ドローンに照射した、1ドローンとの距離を計測する。
14数値制御テレビカメラ画面に写る38識別標示の画像に合わせて、5数値制御のレーザー距離計測機で、距離を計測擦る。
【0022】
実施例(上空のドローンに取り付けたレーザー距離計測器の計測した距離で地上からドローンを操作する)
図8の上空を飛行する1ドローンに取り付けた2テレビカメラで、地上の11固定位置を撮影した画面を、上空の1ドローンから26送受信機で地上の26送受信機に27無線信号で送り、3テレビカメラ画面に表示する。
2テレビカメラで撮影した3テレビカメラ画面で、画像認識で継続的に認識した、3テレビカメラ画面の12固定位置の画像の位置の座標数値に対応した、5数値制御のレーザー距離計測機の駆動機構の駆動数値を、地上の26送受信機から上空の1ドローンの26送受信機に27無線信号で送る。
送られた駆動数値から、5数値制御のレーザー距離計測機を駆動して、29計測レーザー光を、地上の11固定位置に照射して、上空の1ドローンから地上の11固定位置との距離及び方向を継続的に計測する。
計測した数値を、上空から26送受信機で地上の26送受信機に27無線信号で送る。
送られた、地上の11固定位置から上空の1ドローンとの距離及び方向を計測した数値を使って、上空の1ドローンを、地上から操作する。
又、3テレビカメラ画面上の位置を、マウスやタッチパネルの方法で、画面上の位置を指示すれば、5値制御のレーザー距離計測機で指示された方向に29計測レーザー光を照射し、反射光で指示された方向の被写体との距離を計測することで、指示された被写体との計測した距離及び指示された距離で、指示された位置へ飛行をさせることができる。
【0023】
実施例(上空のドローンに取り付けたテレビカメラで撮影した画面で地上からドローンを操作する)
図9の上空を飛行する1ドローンに取り付けた、13数値制御のテレビカメラの画角を広げて、広範囲を撮影した、32数値制御のテレビカメラ画面A から画像認識した画像、又は、画像検出した、12固定位置の画像の位置の座標数値が、13数値制御のテレビカメラの撮影する、画面中央の位置の座標数値との差が減ずる方向へ、13数値制御のテレビカメラの駆動数値を駆動して、33数値制御のテレビカメラ画面Bの35固定位置の画像Aを撮影する。
11固定位置を撮影する13数値制御のテレビカメラの画角を狭めて、34数値制御のテレビカメラ画面C の36固定位置の画像B を撮影する。
画角を狭めて撮影した、34数値制御のテレビカメラ画面C で36固定位置の画像Bの拡大して画像で、画像認識の方法で再度の画像認識で、11固定位置を識別し、13数値制御のテレビカメラの撮影方向を修正する。
13数値制御のテレビカメラに取り付けた9レーザー距離計測器の29計測レーザー光を13数値制御のテレビカメラの画面の中心軸に合わせた29計測レーザー光を、36固定位置の画像Bに写る11固定位置に正確に照射される。
上空を飛行する1ドローンから地上の11固定位置までの距離及び方向を計測できる。
上空を飛行する1ドローンから13数値制御のテレビカメラで撮影した34数値制御のテレビカメラ画面C で、画像認識で識別し、11固定位置との距離及び方向を計測した数値を、上空から26送受信機で地上の26送受信機に27無線信号で送る。
26送受信機で送受信した、識別と距離及び方向を計測した数値を使って、上空を飛行する1ドローンの飛行操作する数値を、地上から26送受信機で上空の1ドローンの26送受信機に送って1ドローンの飛行操作することができる。
上空を飛行する1ドローンから地上の11固定位置を、13数値制御のテレビカメラで撮影した画面で、画像認識で識別した11固定位置の固有な位置情報と、11固定位置に29計測レーザー光を直接照射して、1ドローンとの距離及び方向を計測した数値とを比較演算して1ドローンを飛行させる。
【0024】
実施例(地上のレーザー距離追尾計測システムから、上空のドローンとの距離を計測し、上空のドローンから地上の固定位置との距離を計測して、レーザー距離追尾計測システムから固定位置までの距離を計測する。)
図10の上空を飛行する1ドローンに40測量プリズムを取り付けて、地上の30レーザー距離追尾計測システムからの計測精度を高めた計測をする。
地上の11固定位置の40測量プリズムを、上空を飛行する1ドローンからの計測精度を高めた計測をする。
上空を飛行する1ドローンから、地上の11固定位置の40測量プリズムの計測と、地上の30レーザー距離追尾計測システムから、上空を飛行する1ドローンに取り付けた40測量プリズムとを同期させて計測する。
地上の30レーザー距離追尾計測システムから、上空を飛行する1ドローンに取り付け40測量プリズムを介して、地上の11固定位置までの距離及び方向が計測できる。
実施例(複数のレーザー距離追尾計測システムから、複数の各ドローンとの距離を計測し、各ドローから、各固定位置との距離を計測して、レーザー距離追尾計測システムから、複数の各固定位置との距離を計測する。)
図11の47走行自動車に取り付けた、48、49レーザー距離計測機A、Bから、上空を飛行する43、44ドローンA、Bとの各距離を計測する。
43、44ドローンA、Bに取り付けたレーザー距離計測機で、地上の45、46絶対方位置A、Bとの距離を計測する。
【0025】
47走行自動車に取り付けた、48レーザー距離計測機Aから、上空を飛行する43ドローンAを介して地上の45絶対方位置Aとの距離を計測する。
同じく、47走行自動車に取り付けた、49レーザー距離計測機Bから、上空を飛行する44ドローンBを介して、地上の46絶対方位置Bとの距離を同時に計測する。
47走行自動車に取り付けた、48、49レーザー距離追尾計測システムA、Bから45、46絶対方位置A、Bまでの距離及び方向を継続的に計測することができる。
47走行自動車の移動する計測位置から、上空を飛行するドローンとの距離を追尾計測が容易である。
従って、移動する47走行自動車から、移動する距離に、上空を飛行する43、44ドローンA、Bを追尾飛行が可能となる。
移動する47走行自動車に追尾飛行する43、44ドローンA、Bから、地上の幾つかの、絶対方位との距離を追尾計測することで、47走行自動車の走行する路上の絶対方位を、追尾計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【0026】
ドローンによる物流支援
ドローンによる農作物の管理
ドローンによる巡回警備
データー地図作成
自動運転
【符号の説明】
【0027】
1ドローン
2テレビカメラ
3テレビカメラ画面
4ドローンの画像
5数値制御のレーザー距離計測機
6テレビカメラ画面中央
7 被写体
8 被写体の画像
9レーザー距離計測器
10計測位置
11固定位置
12固定位置の画像
13数値制御のテレビカメラ
14数値制御テレビカメラ画面
15テレビカメラ撮影範囲
16操作卓
17追尾コントローラー
18コンピューター
19操作信号
20駆動信号
21駆動位置信号
22距離計側信号
23テレビカメラ画像信号
24データー信号
25画像位置信号
26送受信機
27無線信号
28画像認識回路
29計測レーザー光
30レーザー距離追尾計測システム
31追尾計測システム
32数値制御のテレビカメラ画面A
33数値制御のテレビカメラ画面B
34数値制御のテレビカメラ画面C
35固定位置の画像A
36固定位置の画像B
37識別標示
38識別標示の画像
39画像認識
40測量プリズム
41測量プリズムの画像
42絶対方位置
43ドローンA
44ドローンB
45絶対方位置A
46絶対方位置B
47走行自動車
48レーザー距離追尾計測システムA
49レーザー距離追尾計測システムB
50追尾計測システムA
51追尾計測システムB
52収納架
53ドローンコントローラー