JP2015113100A - 情報取得システム、無人飛行体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行する現場のリアルタイムの状況に適合させてラジコンヘリコプタを飛行させる。
【解決手段】情報取得システム１は、撮影目標物１００の情報を取得するＲＣ撮影装置１０と、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を無線通信によって制御してＲＣ撮影装置１０を情報取得可能領域に飛行させるＲＣ制御装置３０と、を有し、測量装置５０は、撮影目標物１００の位置、ＲＣ撮影装置１０の位置、及び情報取得可能領域に飛行するＲＣ撮影装置１０の飛行の障害になり得る飛行時障害物を測量し、ＲＣ制御装置３０は、測量装置５０の測量結果を基に、ＲＣ撮影装置１０が飛行時障害物に接触することなく情報取得可能領域に飛行できる飛行経路を算出し、算出した飛行経路及び飛行中のＲＣ撮影装置１０の飛行状態を基に、ＲＣ撮影装置１０との無線通信によるＲＣ撮影装置１０の飛行状態の制御を行いＲＣ撮影装置１０を情報取得可能領域に飛行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信によって無人飛行体を制御して飛行させ、無人飛行体によって目標物の情報を取得する技術に関する。

特許文献１には、予め記憶させた飛行ルートに沿ってラジコンヘリコプタを飛行させる空中撮影システムが提案されている。

特開２００５?２６９４１３号公報

ところで、飛行する撮影現場の構造物の状況は、リアルタイムで変化する。
しかし、特許文献１のように、飛行する撮影現場のリアルタイムの状況とは関係なく予め記憶させた飛行ルートに沿ってラジコンヘリコプタを飛行させると、ラジコンヘリコプタが撮影現場の構造物に接触してしまう可能性がある。

本発明の目的は、ラジコンヘリコプタが飛行する現場のリアルタイムの状況に適合させてラジコンヘリコプタを飛行させることを可能にすることである。

前記課題を解決するために、（１）本発明の一態様は、測量を行う測量装置と、情報を取得する対象となる情報取得目標物の情報を取得する無人飛行体と、前記無人飛行体との無線通信によって前記無人飛行体の飛行状態を制御して前記無人飛行体を前記情報取得目標物の情報を取得できる情報取得可能領域に飛行させる無人飛行体制御装置と、を有する情報取得システムであって、前記測量装置は、前記情報取得目標物の位置、前記無人飛行体の位置、及び前記情報取得可能領域に飛行する前記無人飛行体の飛行の障害になり得る飛行時障害物を測量し、前記無人飛行体制御装置は、前記測量装置の測量結果を基に、前記無人飛行体が前記飛行時障害物に接触することなく前記情報取得可能領域に飛行できる飛行経路を算出し、算出した飛行経路及び飛行中の前記無人飛行体の飛行状態を基に、前記無人飛行体との無線通信による前記無人飛行体の飛行状態の制御を行い前記無人飛行体を前記情報取得可能領域に飛行させることを特徴とする情報取得システムを提供する。

（２）本発明の一態様では、前記飛行時障害物の測量結果を基に、前記飛行時障害物を実際の大きさよりも大きく推定する推定部をさらに有し、前記無人飛行体制御装置は、前記推定部が推定した飛行時障害物を基に、前記飛行経路を算出することが好ましい。

（３）本発明の一態様では、前記測量装置は、飛行前の無人飛行体の位置を測量し、前記無人飛行体制御装置は、前記測量装置が測量した前記飛行前の無人飛行体の位置を基に、前記飛行前の無人飛行体の位置から前記情報取得可能領域までの前記飛行経路を算出することが好ましい。

（４）本発明の一態様では、前記無人飛行体は、撮影部を有し、前記撮影部によって前記情報取得目標物の外観の情報を撮影画像として取得することが好ましい。

（５）本発明の一態様は、情報を取得する対象となる情報取得目標物の情報を取得する無人飛行体との無線通信によって前記無人飛行体の飛行状態を制御して前記無人飛行体を前記情報取得目標物の情報を取得できる情報取得可能領域に飛行させる無人飛行体制御装置であって、前記情報取得目標物の位置、前記無人飛行体の位置、及び前記情報取得可能領域に飛行する前記無人飛行体の飛行の障害になり得る飛行時障害物についての前記測量装置の測量結果を基に、前記無人飛行体が前記飛行時障害物に接触することなく前記情報取得可能領域に飛行できる飛行経路を算出する飛行経路算出部と、前記飛行経路算出部が算出した飛行経路及び飛行中の前記無人飛行体の飛行状態を基に、前記無人飛行体との無線通信による前記無人飛行体の飛行状態の制御を行い前記無人飛行体を前記情報取得可能領域に飛行させる制御部と、を有する無人飛行体制御装置を提供する。

（６）本発明の一態様では、前記飛行時障害物の測量結果を基に、前記飛行時障害物を実際の大きさよりも大きく推定する推定部をさらに有し、前記飛行経路算出部は、前記推定部が推定した前記飛行時障害物を基に、前記飛行経路を算出することが好ましい。

（１）及び（５）の態様の発明によれば、無人飛行体制御装置は、現場に設置した測量装置によって取得した情報取得目標物の位置、無人飛行体の位置、及び飛行時障害物の測量結果を基に飛行経路を算出し、その算出した飛行経路に基づき無人飛行体を情報取得可能領域に飛行させることによって、無人飛行体が飛行する現場のリアルタイムの状況に適合させて当該無人飛行体を情報取得可能領域に飛行させることができる。

また、（１）及び（５）の態様の発明によれば、無人飛行体制御装置は、測量装置の測量結果を基に飛行経路を算出することによって、高い精度で飛行経路を算出できる。

（２）及び（６）の態様の発明によれば、飛情報取得システムは、飛行時障害物を実際の大きさよりも大きく推定することによって、無人飛行体が情報取得目標物に向って飛行する際に飛行時障害物に接触してしまう可能性を低くすることができる。

（３）の態様の発明によれば、情報取得システムは、飛行する無人飛行体を測量装置等によって追尾することを要することなく、無人飛行体を情報取得可能領域に飛行させることができる。

（４）の態様の発明によれば、情報取得システムは、情報取得目標物の外観情報を取得できる。

図１は、本実施形態に係る情報取得システムの構成例を示す図である。 図２は、ＲＣ撮影装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、慣性計測部の構成例を示すブロック図である。 図４は、ＲＣ制御装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、測量装置の構成例を示すブロック図である。 図６は、飛行経路の算出処理の一例をフローチャートである。 図７は、飛行時障害物を測量する一例を説明するための図である。 図８は、飛行経路算出部が推定した飛行時障害物（四角柱又は円柱の物体）の一例を示す図である。 図９は、測量装置の動作例を示すフローチャートである。 図１０は、測量装置によって基準方向を設定するための測量作業の一例を説明する情報取得システムを示す側面図である。 図１１は、測量装置によって基準方向を設定するための測量作業の一例を示す図であって、既知点だけを示す平面図である。 図１２は、測量装置によってＲＣ撮影装置の基準位置を測定するための測量作業の一例を説明する情報取得システムを示す側面図である。 図１３は、測量装置によってＲＣ撮影装置の基準位置を測定するための測量作業の一例を示す図であって、ＲＣ撮影装置の基準位置、及び既知点だけを示す平面図である。 図１４は、測量装置によって撮影目標物の位置を測定するための測量作業の一例を説明する情報取得システムを示す側面図である。 図１５は、測量装置によって撮影目標物の位置を測定するための測量作業の一例を示す図であって、ＲＣ撮影装置の基準位置、撮影目標物の位置、及び既知点だけを示す平面図である。 図１６は、ＲＣ制御装置の動作例を示すフローチャートである。 図１７は、ＲＣ撮影装置が撮影目標物上に移動する際の方位角ｖと距離Ｓとを示す図である。 図１８は、新たな撮影目標物にＲＣ撮影装置が飛行する際の処理の一例を説明する図である。

本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、目標物付近にラジコンヘリコプタを飛行させて、目標物の情報を取得する情報取得システムを挙げている。具体的には、情報取得システムは、ラジコンヘリコプタを予め設定した飛行経路上を飛行させて、ラジコンヘリコプタに搭載したカメラで目標物の撮影を行う。

（構成）
図１には、本実施形態に係る情報取得システム１の構成例を示す。
図１に示すように、情報取得システム１は、カメラ１１を搭載したラジコンヘリコプタ（以下、ＲＣ撮影装置という。）１０、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を制御する制御装置（以下、ＲＣ制御装置という。）３０、及び測量装置５０を有している。

図２には、ＲＣ撮影装置１０の構成例を示す。
図２に示すように、ＲＣ撮影装置１０は、慣性計測部２０、カメラ１１、記憶部１２、無線通信部１３、駆動部１４及び駆動制御部１５を有している。
慣性計測部２０は、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を計測する。図３には、慣性計測部２０の構成例を示す。

図３に示すように、慣性計測部２０は、３軸ジャイロスコープ２１、３軸加速度センサ２２、３軸磁気センサ２３、気圧センサ２４、対地高度測定センサ２５、及び水平速度センサ２６を有している。ここで、３軸ジャイロスコープ２１は、ＲＣ撮影装置１０の３軸方向（x軸、y軸、z軸）についての角度や角速度を検出する。また、３軸加速度センサ２２は、ＲＣ撮影装置１０の３軸方向についての加速度を検出する。また、３軸磁気センサ２３は、３軸方向の検出値を基に、ＲＣ撮影装置１０の方位角を検出する。また、気圧センサ２４は、気圧を検出する。また、対地高度測定センサ２５は、ＲＣ撮影装置１０の飛行高度を検出する。また、水平速度センサ２６は、ＲＣ撮影装置１０の水平方向の飛行速度を検出する。

カメラ１１は、撮影対象となる撮影目標物（情報取得目標物）を撮影する。記憶部１２には、カメラ１１によって撮影し取得した撮影画像データや慣性計測部２０の計測結果が記憶される。
例えば、カメラ１１は、地上にある対象物を撮影する場合、図１に示すように、ラジコンヘリコプタのキャビン１０ａの下部に配置される。このように、カメラ１１は、撮影目標物に応じてラジコンヘリコプタへの配置が決定されている。例えば、撮影目標物は、ダム、橋梁等のコンクリート構造物等である。橋梁の裏側を撮影するのであれば、カメラ１１は、上方を撮影できるように配置されている。

また、記憶部１２は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成されている。この記憶部１２には、各種プログラムや固定データ等が記憶される。
駆動部１４は、メインロータやテールロータ等である。駆動制御部１５は、この駆動部１４の駆動を制御する。例えば、駆動制御部１５は、無線通信部１３が受信したＲＣ制御装置３０からの駆動制御信号を基に、駆動部１４を制御する。この駆動制御部１５による制御によって、ＲＣ撮影装置１０は、予め設定されている飛行経路に沿って飛行する。

無線通信部１３は、ＲＣ制御装置３０との間で無線通信を行う。例えば、無線通信部１３は、ＲＣ制御装置３０から駆動制御信号を受信する。また、無線通信部１３は、撮影画像データや慣性計測部２０の計測結果（ＲＣ撮影装置１０の傾き姿勢、飛行速度、飛行高度等）をＲＣ制御装置３０に送信する。

ＲＣ制御装置３０は、ＲＣ撮影装置１０の飛行を制御するように構成されている。このＲＣ制御装置３０は、ＲＣ撮影装置１０の専用の装置でも良く、パーソナルコンピュータ等のＲＣ撮影装置１０を制御することが可能な装置でも良い。
図４には、ＲＣ制御装置３０の構成例を示す。

図４に示すように、ＲＣ制御装置３０は、第１及び第２無線通信部３１，３２、飛行経路算出部３３、演算部３４、記憶部３５、及び表示部３６を有している。
第１無線通信部３１は、ＲＣ撮影装置１０との間で無線通信を行う。例えば、第１無線通信部３１は、演算部３４が算出した駆動制御信号をＲＣ撮影装置１０に送信する。また、第１無線通信部３１は、ＲＣ撮影装置１０からの慣性計測部２０の計測結果や撮影画像データを受信する。

第２無線通信部３２は、測量装置５０との間で通信を行う。例えば、第２無線通信部３２は、測量装置５０からの測量結果を受信する。
飛行経路算出部３３は、ＲＣ撮影装置１０の飛行経路を算出する。具体的には、飛行経路算出部３３は、第２無線通信部３２が受信した測量装置５０の測量結果を基に、飛行経路を算出する。この飛行経路の算出処理については、後で詳述する。

演算部３４は、各種の演算を行う。例えば、演算部３４は、飛行経路算出部３３が算出した飛行経路データ及び第１無線通信部３１が受信した慣性計測部２０の計測結果を基に、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を制御するための駆動制御信号を算出する。例えば、演算部３４は、飛行経路算出部３３が算出した飛行経路データと第１無線通信部３１が受信した慣性計測部２０の計測結果とを比較し、その比較結果を基に、飛行経路上に沿ってＲＣ撮影装置１０が飛行する駆動制御信号を算出する。

記憶部３５には、各種データが記憶される。この記憶部３５は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ等によって構成されている。例えば、記憶部３５には、飛行経路算出部３３が算出した飛行経路データが記憶される。また、記憶部３５には、第１無線通信部３１によって受信したＲＣ撮影装置１０からの慣性計測部２０の計測結果や撮影画像データが記憶される。

表示部３６は、各種表示を行う。例えば、表示部３６には、撮影画像データを基に、撮影画像が表示される。
ＲＣ制御装置３０は、以上のように構成される。
このようなＲＣ制御装置３０と通信可能とされている測量装置５０は、測量対象物の測量を行う。本実施形態では、測量対象物は、ＲＣ撮影装置１０や撮影目標物１００等である。

測量装置５０は、例えば、直交する２つの軸を中心として望遠鏡が回転自在とされているトータルステーション（以下、ＴＳという。）である。ここで、ＴＳとして、手動で操作するマニュアル型ＴＳ（すなわちＭＴＳ）やモータ駆動によって自動的に動作するモータ駆動型ＴＳ（すなわちＳＴＳ）等が挙げられる。さらに、モータ駆動型ＴＳには、望遠鏡の視野に入った測量目標物であるターゲット（例えば反射プリズム）を自動的に視準する機能を持つ自動視準ＴＳ、又は移動するターゲットを自動的に追尾する機能を有した自動追尾ＴＳ等がある。例えば、自動追尾ＴＳでは、一人の作業者による測量を実現できる。

図５には、測量装置５０の構成例を示す。
図５に示すように、測量装置５０は、測距部５１、測角部６０、水平回転駆動部５２、上下回転駆動部５３、表示部５４、情報入力部５５、駆動指令部５６、無線通信部５７、記憶部５８、及び演算部７０を有している。

測距部５１は、不図示の望遠鏡を構成の一部として含み、測量対象物までの距離を計測する。
ここで、一般的に、測距方式としては、反射プリズム等の反射体をターゲットして利用したプリズム方式や反射プリズムを利用しないノンプリズム方式等がある。プリズム方式では、例えば、反射プリズムにレーザー光を照射し、その反射光を受光するまでの時間差から距離を計測する。また、ノンプリズム方式は、反射プリズムを利用せず、反射プリズムを設置する必要がないために、プリズム方式と比較して測量の自由度が高くなる。すなわち例えば、ノンプリズム方式では、現場に足を踏み入れることなく離れた場所から測量することが可能になる。例えば、本実施形態では、これら測距方式のうちの何れかを採用して測距部５１が構成されている。

測角部６０は、水平角検出部６１及び高度角検出部６２を有している。ここで、水平角検出部６１は、測量対象物（本実施形態では、ＲＣ撮影装置１０や撮影目標物等）の水平角を検出する。また、高度角検出部６２は、測量対象物の高度角を検出する。例えば、水平角検出部６１は水平角エンコーダであり、高度角検出部６２は高度角エンコーダである。
水平回転駆動部５２は、望遠鏡を水平方向に回転させる駆動を行う。また、上下回転駆動部５３は、望遠鏡を上下方向に回転させる駆動を行う。

情報入力部５５は、使用者によって操作されて情報が入力される部分である。例えば、情報入力部５５は、テンキー等の押しボタンスイッチ等によって構成されている。情報入力部５５は、入力された情報を演算部７０に出力する。
駆動指令部５６には、水平回転及び上下回転それぞれの回転方向を指令するための駆動指令スイッチが設けられている。そして、駆動指令部５６は、押下された駆動スイッチに対応した指令信号を演算部７０に出力する。

無線通信部５７は、外部機器との間でデータ通信を行うためのインターフェースである。ここで、外部機器として、ＲＣ制御装置３０の他、パーソナルコンピュータやデータコレクタ（電子野帳）等が挙げられる。本実施形態では、無線通信部５７は、ＲＣ制御装置３０に測量結果を送信する。

記憶部５８は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ等によって構成されている。この記憶部５８には、各種プログラムや固定データ、演算部７０が処理によって取得したデータ等が記憶される。
演算部７０は、測量装置５０について各種処理を行う。例えば、演算部７０は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備えている。具体的には、図５に示すように、演算部７０は、測量制御部７１、及び駆動制御部７２を有している。

測量制御部７１は、測距部５１及び測角部６０を制御する。また、測量制御部７１は、測距部５１及び測角部６０の検出値を基に測量値を算出する。そして、測量制御部７１は、算出した測量値を、液晶ディスプレイ等である表示部５４に表示する。ここで、測量制御部７１は、測量値である距離、高度角及び水平角に基づいて、視準した点（すなわちターゲット）の座標値を算出することができる。

駆動制御部７２には、駆動指令部５６からの指令信号が入力される。そして、駆動制御部７２は、その指令信号を基に、水平回転駆動部５２及び上下回転駆動部５３による望遠鏡等を回転させる駆動を制御する。
次に、飛行経路の算出処理について説明する。

図６には、飛行経路の算出処理の一例のフローチャートを示す。
図６に示すように、先ず、ステップＳ１では、測量装置５０は、測量対象物の位置を測量する。本実施形態では、撮影目標物の周囲に存在する建物等の飛行時障害物を考慮してＲＣ撮影装置１０の飛行経路を算出している。そのため、先ず、ステップＳ１では、測量装置５０は、作業者に操作されて、ＲＣ撮影装置１０の位置、撮影目標物の位置に加えて、飛行時障害物の測量を行う。

図７は、飛行時障害物を測量する一例を説明するための図である。図７に示す例では、飛行時障害物は、道路２０１の脇のビル２０２や樹木２０３となる。なお、飛行時障害物は、本例のような道路脇のビル２０２や樹木２０３に限定されないことは言うまでもなく、例えば、道路２０１に駐車されている自動車等も含む。

このような飛行時障害物がある場合、作業者は、飛行時障害物の外観における予め決められた基準点Ａを測量装置５０によって測量する。ここで、予め決められた基準点とは、飛行時障害物（例えば、ビル２０２や樹木２０３）の大きさ（幅、奥行き、高さ等）を特定するために予め決められている飛行時障害物の外観上の位置である。

次に、ステップＳ２では、測量装置５０は、測量結果をＲＣ制御装置３０に送信する。ここで、測量結果には、ＲＣ撮影装置１０の位置、撮影目標物の位置、及び飛行時障害物についての基準点の位置が含まれる。さらに、測量結果には、ＲＣ撮影装置１０の位置、撮影目標物の位置、及び基準点の位置をそれぞれ判別できる付加情報が含まれる。さらに、測量結果には、基準点について、幅、奥行き、高さのどれを示すかを判別できる付加情報が含まれる。

これに対して、ステップＳ３では、ＲＣ制御装置３０の飛行経路算出部３３は、飛行時障害物の幅、奥行き、及び高さを示す基準点の位置を基に、当該飛行時障害物を３次元の四角柱又は円柱の物体として推定する。さらに、このとき、飛行経路算出部３３は、予め設定されている補正値を幅、奥行き、及び高さに加算することで、その３次元の四角柱又は円柱の物体を、本来の飛行時障害物よりも大きい物体として推定する。ここで、補正値は、実験的、経験的、又は理論的に予め設定されている値である。また、補正値は、使用者によって変更可能とされても良い。また、飛行経路算出部３３は、高さを示す基準点の情報がない場合、物体の高さを予め設定されている高さに推定しても良い。

ここで、図８には、飛行経路算出部３３が推定した四角柱又は円柱の物体（図８に破線で示す物体）の一例を示す。図８に示すように、本実施形態では、ビル２０２を実際の大きさよりも大きい四角柱の物体２０２Ａとして推定し、樹木２０３を実際の大きさよりも大きい円柱の物体２０３Ａとして推定している。

そして、ステップＳ４では、飛行経路算出部３３は、測量装置５０によって測量されたＲＣ撮影装置１０の最初の位置及び撮影目標物の位置、並びに前記ステップＳ３で推定した物体を基に、飛行経路を算出する。このとき、飛行経路算出部３３は、ＲＣ撮影装置１０が、前記ステップＳ３で推定した物体に接触することなく、ＲＣ撮影装置１０の最初の位置から撮影目標物の上空（すなわち、撮影目標物の撮影可能領域）に当該ＲＣ撮影装置１０が最短で到達する飛行経路を算出する。

演算部３４は、このように飛行経路算出部３３が算出した飛行経路データ及び第１無線通信部３１が受信した慣性計測部２０の計測結果を基に、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を制御する駆動制御信号を算出する。

（動作、作用等）
次に、情報取得システム１における動作、及びその作用等の一例について説明する。
図９には、測量装置５０の動作例のフローチャートを示す。
図９に示すように、先ず、ステップＳ２１では、測量装置５０は、基準方向を設定する。

ここで、図１０及び図１１には、測量装置５０によって基準方向を設定するための測量作業の一例を示す。ここで、図１０は、情報取得システム１の側面図である。また、図１１は、既知点だけを示す平面図である。
図１０に示すように、基準方向を設定するために、作業者は、一方の既知点（機械点）上に測量装置５０を設置し、その後、当該測量装置５０で他方の既知点を視準する。これによって、図１１に示すように、測量装置５０は、これら２つの既知点の座標値（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）を基に水平角の基準方向を算出する。

なお、１つの既知点（機械点）だけしかない場合、測量装置５０は、水平角の基準方向として真北に設定する。
次に、ステップＳ２２では、測量装置５０は、ＲＣ撮影装置１０の基準位置（飛行前のＲＣ撮影装置１０が地上に置かれている位置）を測定する。

ここで、図１２及び図１３には、測量装置５０によってＲＣ撮影装置１０の基準位置を測定するための測量作業の一例を示す。ここで、図１２は、情報取得システム１の側面図である。また、図１３は、ＲＣ撮影装置１０の基準位置、及び既知点だけを示す平面図である。

図１２に示すように、ＲＣ撮影装置１０の基準位置を測定するために、作業者は、測量装置５０によって地上にあるＲＣ撮影装置１０を視準する。これによって、図１２及び図１３に示すように、測量装置５０は、当該測量装置５０から、地上にあるＲＣ撮影装置１０までの斜距離（測量装置５０とＲＣ撮影装置１０との直線距離）Ｌ０、ＲＣ撮影装置１０についての鉛直角θ０、ＲＣ撮影装置１０についての水平角ａ０を算出する。このとき、測量装置５０は、前記ステップＳ２１で設定した基準方向を基に水平角ａ０を算出する。そして、測量装置５０は、これら鉛直角θ０等の値を基に、ＲＣ撮影装置１０の地上での基準位置の座標値（ｍｘ，ｍｙ）を算出する。

そして、ステップＳ２３では、測量装置５０は、前記ステップＳ２２で算出したＲＣ撮影装置１０の基準位置座標値（ｍｘ，ｍｙ）を測量結果としてＲＣ制御装置３０に送信する。
次に、ステップＳ２４では、測量装置５０は、撮影目標物１００の位置を測定する。

ここで、図１４及び図１５には、測量装置５０によって撮影目標物１００の位置を測定するための測量作業の一例を示す。ここで、図１４は、情報取得システム１の側面図である。また、図１５は、ＲＣ撮影装置１０の基準位置、撮影目標物の位置、及び既知点だけを示す平面図である。

図１４に示すように、撮影目標物１００の位置を測定するために、作業者は、測量装置５０によって、撮影目標物１００を視準する。これによって、図１５に示すように、測量装置５０は、当該測量装置５０から撮影目標物１００までの斜距離（測量装置５０と撮影目標物との直線距離）Ｌ１、撮影目標物についての鉛直角θ１、撮影目標物についての水平角ａ１を算出する。このとき、測量装置５０は、前記ステップＳ２１で設定した基準方向を基に水平角ａ１を算出する。そして、測量装置５０は、これら鉛直角θ１等の値を基に、撮影目標物１００の位置の座標値（ｐｘ１，ｐｙ１）を算出する。

そして、ステップＳ２５では、測量装置５０は、前記ステップＳ２４で算出した撮影目標物１００の位置座標値（ｐｘ１，ｐｙ１）を測量結果としてＲＣ制御装置３０に送信する。
次に、ステップＳ２６では、測量装置５０は、飛行時障害物の基準点の位置を測定する（前記図７参照）。

そして、ステップＳ２７では、測量装置５０は、前記ステップＳ２６で算出した飛行時障害物の基準点位置座標値を測量結果としてＲＣ制御装置３０に送信する。
以上のように測量装置５０が動作する。
図１６には、ＲＣ制御装置３０の動作例のフローチャートを示す。

図１６に示すように、先ず、ステップＳ４１では、ＲＣ制御装置３０は、飛行経路作成用の測量結果を測量装置５０から全て受信したか否かを判定する。ここで、飛行経路作成用の測量結果とは、前記ステップＳ２３、前記ステップＳ２５、及び前記ステップＳ２７の処理によって測量装置５０から送信されてくるＲＣ撮影装置１０の基準位置座標値（ｍｘ，ｍｙ）、撮影目標物１００の位置座標値（ｐｘ１，ｐｙ１）、飛行時障害物の基準点位置座標値等である。

次に、ステップＳ４２では、ＲＣ制御装置３０は、測量装置５０からの飛行経路作成用の測量結果（ＲＣ撮影装置１０の基準位置座標値（ｍｘ，ｍｙ）等）を基に、ＲＣ撮影装置１０の飛行経路を算出する。ここで、ＲＣ制御装置３０は、ＲＣ撮影装置１０が飛行時障害物に接触することなく撮影可能領域まで飛行できる飛行経路を算出する。このとき、ＲＣ制御装置３０は、例えば、図１７に示すように、ＲＣ撮影装置１０の基準位置座標値（ｍｘ，ｍｙ）及び撮影目標物の位置座標値（ｐｘ１，ｐｙ１）を基に、ＲＣ撮影装置１０が撮影目標物に移動すべき方位角ｖと距離Ｓとを決定する。

次に、ステップＳ４３では、ＲＣ制御装置３０は、前記ステップＳ４２で算出した飛行経路を基にＲＣ撮影装置１０を制御する。具体的には、ＲＣ制御装置３０は、飛行経路及び第１無線通信部３１が受信したＲＣ撮影装置１０からの慣性計測部２０の計測結果を基に、駆動制御信号を算出する。そして、ＲＣ制御装置３０は、算出し駆動制御信号をＲＣ撮影装置１０に送信することによって、当該ＲＣ撮影装置１０を飛行経路に沿って飛行させる。このとき、ＲＣ制御装置３０は、慣性計測部２０の計測結果を用いた慣性航法によって、ＲＣ撮影装置１０を撮影目標物の上空に移動させる。

そして、ＲＣ制御装置３０は、ＲＣ撮影装置１０が撮影目標物の上空に到達したとき、当該ＲＣ撮影装置１０をホバリングさせてカメラ１１によって撮影目標物を撮影する。そして、ＲＣ撮影装置１０は、カメラ１１によって撮影して取得した撮影画像データを記憶部３５に記憶するとともに、無線通信部１３によってＲＣ制御装置３０にその撮影画像データを送信する。

ここで、慣性航法とは、航空機、船舶、ロケットなどの航法の一つである。この慣性航法は、例えば、ジャイロ、加速度センサ等で航空機等の移動中の加速度を測定し、その測定値の積分演算によって速度や飛行距離を算出して、航空機等が自己の位置を算出しながら所定の航路を航行する方法である。

以上のように、測量装置５０は、撮影目標物の位置、ＲＣ撮影装置１０の位置、及び撮影可能領域（情報取得可能領域）に飛行するＲＣ撮影装置１０の飛行の障害になり得る飛行時障害物を測量する。そして、ＲＣ制御装置３０は、その測量装置５０の測量結果を基に飛行経路を算出し、算出した飛行経路及び飛行中のＲＣ撮影装置１０の飛行状態を基に、ＲＣ撮影装置１０の飛行状態を制御してＲＣ撮影装置１０を撮影得目標物の上空に飛行させている。

なお、前述の実施形態の説明では、ＲＣ撮影装置１０は、例えば、無人飛行体を構成する。また、ＲＣ制御装置３０は、例えば、無人飛行体制御装置を構成する。また、飛行経路算出部３３は、例えば、飛行経路算出部に加えて推定部を構成する。また、カメラ１１は、例えば、撮影部を構成する。

（本実施形態の変形例等）
本実施形態では、ＲＣ撮影装置１０は、ラジコンヘリコプタに限らず、他の種類の無人飛行体、例えば気球であっても良い。
また、本実施形態では、情報取得システム１は、カメラ１１に限らず、計測装置等の他の手段によって情報取得目標物の情報を取得しても良い。例えば、情報取得システム１は、情報取得目標物の音声を取得しても良い。

また、本実施形態では、複数の撮影目標物について飛行経路を算出しても良い。この場合、測量装置５０は、作業者に操作されて、複数の撮影目標物の位置を測量し、その測量結果をＲＣ制御装置３０に送信する。ＲＣ制御装置３０（具体的には飛行経路算出部３３）では、複数の撮影目標物の位置を基に、飛行経路を算出する。

この結果、ＲＣ撮影装置１０は、１つの撮影目標物の撮影を完了すると、次の撮影目標物に向って飛行する。
図１８には、次の撮影目標物にＲＣ撮影装置１０が飛行する際の処理の一例を示す。
図１８に示すように、ＲＣ制御装置３０は、ＲＣ撮影装置１０が撮影目標物の撮影を終了すると、ＲＣ撮影装置１０の位置座標値（ｍｘ，ｍｙ）に当該撮影目標物の位置座標値（ｐｘ１，ｐｙ１）を代入し、その後、飛行経路に沿うようにしてＲＣ撮影装置１０を次の撮影目標物（座標値（ｐｘ２，ｐｙ２））に飛行させる。

また、本実施形態では、ＲＣ制御装置３０は、測量装置５０と一体に構成されていても良い。
また、本実施形態では、飛行経路算出部３３が飛行経路を算出する際に推定する飛行時障害物の形は、四角柱や円柱に限定されず、他の形状であっても良い。また、その形状は、使用者によってＲＣ制御装置３０等で選択可能とされても良い。例えば、ＲＣ制御装置３０は、算出した飛行経路を飛行時障害物とともに表示部３６に表示することができ、使用者は、表示部３６に表示された推定された飛行時障害物の形を選択することができる。そして、ＲＣ制御装置３０は、飛行時障害物の形が使用者によって選択された場合には、その選択された飛行時障害物の形を基に飛行経路を再度算出する。

また、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

１ 情報取得システム、１０ ＲＣ撮影装置、１１ カメラ、３０ ＲＣ制御装置、３３ 飛行経路算出部、５０ 測量装置

Claims (6)

1. 測量を行う測量装置と、情報を取得する対象となる情報取得目標物の情報を取得する無人飛行体と、前記無人飛行体との無線通信によって前記無人飛行体の飛行状態を制御して前記無人飛行体を前記情報取得目標物の情報を取得できる情報取得可能領域に飛行させる無人飛行体制御装置と、を有する情報取得システムであって、
   前記測量装置は、前記情報取得目標物の位置、前記無人飛行体の位置、及び前記情報取得可能領域に飛行する前記無人飛行体の飛行の障害になり得る飛行時障害物を測量し、
   前記無人飛行体制御装置は、前記測量装置の測量結果を基に、前記無人飛行体が前記飛行時障害物に接触することなく前記情報取得可能領域に飛行できる飛行経路を算出し、算出した飛行経路及び飛行中の前記無人飛行体の飛行状態を基に、前記無人飛行体との無線通信による前記無人飛行体の飛行状態の制御を行い前記無人飛行体を前記情報取得可能領域に飛行させること
   を特徴とする情報取得システム。
2. 前記飛行時障害物の測量結果を基に、前記飛行時障害物を実際の大きさよりも大きく推定する推定部をさらに有し、
   前記無人飛行体制御装置は、前記推定部が推定した飛行時障害物を基に、前記飛行経路を算出することを特徴とする請求項１に記載の情報取得システム。
3. 前記測量装置は、飛行前の無人飛行体の位置を測量し、
   前記無人飛行体制御装置は、前記測量装置が測量した前記飛行前の無人飛行体の位置を基に、前記飛行前の無人飛行体の位置から前記情報取得可能領域までの前記飛行経路を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報取得システム。
4. 前記無人飛行体は、撮影部を有し、前記撮影部によって前記情報取得目標物の外観の情報を撮影画像として取得することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の情報取得システム。
5. 情報を取得する対象となる情報取得目標物の情報を取得する無人飛行体との無線通信によって前記無人飛行体の飛行状態を制御して前記無人飛行体を前記情報取得目標物の情報を取得できる情報取得可能領域に飛行させる無人飛行体制御装置であって、
   前記情報取得目標物の位置、前記無人飛行体の位置、及び前記情報取得可能領域に飛行する前記無人飛行体の飛行の障害になり得る飛行時障害物についての前記測量装置の測量結果を基に、前記無人飛行体が前記飛行時障害物に接触することなく前記情報取得可能領域に飛行できる飛行経路を算出する飛行経路算出部と、
   前記飛行経路算出部が算出した飛行経路及び飛行中の前記無人飛行体の飛行状態を基に、前記無人飛行体との無線通信による前記無人飛行体の飛行状態の制御を行い前記無人飛行体を前記情報取得可能領域に飛行させる制御部と、
   を有する無人飛行体制御装置。
6. 前記飛行時障害物の測量結果を基に、前記飛行時障害物を実際の大きさよりも大きく推定する推定部をさらに有し、
   前記飛行経路算出部は、前記推定部が推定した前記飛行時障害物を基に、前記飛行経路を算出することを特徴とする請求項５に記載の無人飛行体制御装置。

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