行动控制设备和行动控制方法、以及程序技术

本公开涉及使得能够实施更适当的行动控制的行动控制设备、行动控制方法以及程序。EKF处理单元基于作为无人机行动的指标的航路点，从具有不同估计精度的多个定位单元中选择用于估计无人机位置的定位单元，并且确定无人机的状态。然后，导航器基于无人机的状态并根据预先准备的行动计划来控制无人机的行动。本技术能够应用于例如控制无人机的任务飞行的任务飞行控制设备。务飞行控制设备。务飞行控制设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】行动控制设备和行动控制方法、以及程序


[0001]本公开涉及行动控制设备和行动控制方法以及程序，尤其涉及使得能够实现更适当的行动控制的行动控制设备和行动控制方法以及程序。

技术介绍

[0002]常规地，诸如无人驾驶飞行器(UAV)之类的移动物体(被称为所谓的无人机)可以例如根据用户的操作来飞行，并且可以根据通过预先指定航路点的任务来飞行(下文中称为任务飞行)。
[0003]为了实现这种任务飞行，无人机需要配备用于估计其自身位置的自身位置估计系统。例如，对于自身位置估计系统，主要利用使用全球定位系统(GPS)传感器估计自身位置的方法、使用视觉传感器估计自身位置的方法等，并且也可以使用各种其他方法。
[0004]例如，使用GPS传感器的自身位置估计系统具有GPS可以在宽范围内使用的优点，但同时具有估计自身位置的精度低(例如，误差为大约几米)的缺点。此外，使用视觉传感器的自身位置估计系统具有估计自身位置的精度高(例如，误差为大约几厘米)的优点，但同时具有可以有效使用视觉的范围窄并且不可以用于均匀的外观、远景等的缺点。
[0005]此外，专利文献1公开了一种移动物体，该移动物体能够通过获取多条位置信息并且设置移动范围的信息来更准确地设置移动路线或范围。
[0006]引文列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利No.6289750

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的问题
[0010]顺便提及，例如，由于常规的无人机被配置为在整个任务飞行中使用相同的自身位置估计系统，因此对于估计自身位置时难以在改变估计精度的同时根据情况执行适当的飞行控制。例如，尚未实现在某个航路点(Waypoint)执行任务飞行以便以高精度估计自身位置的同时进行飞行，以及在另一个航路点即使以低精度也进行高速飞行。
[0011]鉴于这样的情况做出了本公开，并且本公开使得可以实现更适当的行动控制。
[0012]问题的解决方案
[0013]本公开的一个方面的行动控制设备包括：状态指定单元，该状态指定单元基于指标从估计精度不同的多个自身位置估计单元中选择用于估计移动物体的位置的自身位置估计单元，并且求出移动物体的状态；以及行动控制单元，该行动控制单元基于移动物体的状态根据预先创建的行动计划来控制移动物体的行动。
[0014]本公开的一个方面的行动控制方法或程序包括：基于指标从估计精度不同的多个自身位置估计单元中选择用于估计移动物体的位置的自身位置估计单元，并且求出移动物体的状态；以及基于移动物体的状态根据预先创建的行动计划来控制所述移动物体的行
动。
[0015]在本公开的一个方面中，基于指标从估计精度不同的多个自身位置估计单元中选择用于估计移动物体的位置的自身位置估计单元，并且求出移动物体的状态，并且基于移动物体的状态根据预先创建的行动计划来控制所述移动物体的行动。
附图说明
[0016]图1是描述任务飞行的图。
[0017]图2是图示应用本技术的任务飞行控制设备的第一实施例的配置示例的框图。
[0018]图3是图示EKF处理单元的配置示例的图。
[0019]图4是图示任务飞行设置画面的示例的图。
[0020]图5是描述自身位置估计系统的切换的图。
[0021]图6是描述任务飞行控制处理的流程图。
[0022]图7是描述EKF处理的流程图。
[0023]图8是图示可视化高度和速度的有效范围的用户界面的示例的图。
[0024]图9是图示可视化估计精度的用户界面的示例的图。
[0025]图10是描述每个自身位置估计系统的高度和速度的有效范围的图。
[0026]图11是图示可视化基于视觉的自身位置估计是不可选择的用户界面的示例的图。
[0027]图12是描述用于以高精度优先自动选择航路点WP的航路点设置处理的流程图。
[0028]图13是描述用于以速度优先自动选择航路点WP的航路点设置处理的流程图。
[0029]图14是描述用于根据自身位置估计系统的速度和指定自动选择每个航路点WP的高度的航路点设置处理的流程图。
[0030]图15是描述任务飞行控制设备中的对准的图。
[0031]图16是描述基于障碍物的位置定制任务飞行以便避开障碍物的方法的图。
[0032]图17是描述使用障碍物地图对航路点进行微调的图。
[0033]图18是图示应用本技术的任务飞行控制设备的第二实施例的配置示例的框图。
[0034]图19图示描述定制任务飞行的处理的流程图。
[0035]图20是图示可视化障碍物的距离测量精度的用户界面的示例的图。
[0036]图21是图示应用本技术的计算机的一个实施例的配置示例的框图。
具体实施方式
[0037]在下文中，将参考附图详细描述应用本技术的具体实施例。
[0038]<任务飞行>
[0039]将参考图1描述无人机的任务飞行。
[0040]例如，如图1中所示，在指定了六个航路点WP1至WP6的情况下，在路线中创建行动计划，以便从作为开始位置的航路点WP1到作为目标位置的航路点WP6依次通过航路点WP2至WP5。在这种情况下，无人机1可以执行沿着由图1中的链双虚线所示的路线飞行的任务飞行。
[0041]注意的是，在本实施例中，将描述使用航路点WP作为无人机1通过时的指标的任务飞行，但是除了使用航路点WP之外，例如，可以指定无人机1的行动任务(执行图像捕获，运
输物品等)来创建行动计划。即，不限于用户指定航路点WP，并且可以根据行动任务的内容来指定航路点WP。注意的是，可以例如基于在无人机1进行预备飞行时根据GPS获取的位置信息或区域信息来指定航路点WP的位置。
[0042]<任务飞行控制设备的第一配置示例>
[0043]图2是图示应用本技术的任务飞行控制设备的第一实施例的配置示例的框图。
[0044]如图2中所示，任务飞行控制设备11包括个人计算机12、行动计划创建单元13、图像传感器14、惯性测量单元15、基于视觉的自身位置估计单元16、基于GPS的自身位置估计单元17、飞行控制单元18和驱动单元19。此外，飞行控制单元18包括扩展卡尔曼滤波器(EKF)处理单元21、导航器22和驱动控制单元23。
[0045]例如，任务飞行控制设备11可以被配置为使得图1中的无人机1包括图像传感器14、惯性测量单元15、基于视觉的自身位置估计单元16、基于GPS的自身位置估计单元17、飞行控制单元18和驱动单元19。
[0046]个人计算机12具有例如显示如稍后描述的图4所示的任务飞行设置画面41的显示单元，以及操作单元(诸如，鼠标和键盘)，并且被用户用来指定航路点WP。然后，个人计算机12将由用户指定的航路点WP供应给行动计划创建单元13，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种行动控制设备，包括：状态指定单元，所述状态指定单元基于指标从估计精度不同的多个自身位置估计单元中选择用于估计移动物体的位置的自身位置估计单元，并且求出所述移动物体的状态；以及行动控制单元，所述行动控制单元基于所述移动物体的状态根据预先创建的行动计划来控制所述移动物体的行动。2.根据权利要求1所述的行动控制设备，其中所述指标是从全球定位系统(GPS)获取的位置信息或区域信息。3.根据权利要求1所述的行动控制设备，其中所述状态指定单元包括：最近邻指标选择单元，所述最近邻指标选择单元从在所述移动物体行动时的指标当中，选择伴随所述移动物体的行动成为最近邻的所述指标；观察信息选择单元，所述观察信息选择单元从作为由所述多个自身位置估计单元中的每个对所述移动物体的位置估计结果而输出的多条观察信息当中，选择从基于由所述最近邻指标选择单元选择的指标而指定的自身位置估计单元中输出的所述观察信息；以及状态更新单元，所述状态更新单元基于由所述观察信息选择单元选择的观察信息来求出所述移动物体的最新状态。4.根据权利要求1所述的行动控制设备，还包括指定单元，所述指定单元针对每个所述指标来指定由所述状态指定单元选择的自身位置估计单元。5.根据权利要求4所述的行动控制设备，其中所述指定单元根据当所述自身位置估计单元估计预定的所述指标的所述移动物体的自身位置时的优先事项，指定针对每个预定的所述指标的所述自身位置估计单元。6.根据权利要求5所述的行动控制设备，其中在所述优先事项是估计精度的情况下，所述指定单元指定能够在所述自身位置估计单元能够有效发挥作用的高度和速度的有效范围的范围内获得最高估计精度的所述自身位置估计单元。7.根据权利要求5所述的行动控制设备，其中在所述优先事项是移动速度的情况下，所述指定单元指定能够在所述自身位置估计单元能够有效发挥作用的高度和速度的有效范围内获得最快移动速度的所述自身位置估计单元。8.根据权利要求4所述的行动控制设备，其中在指定预定的所述指标的所述自身位置估计单元和所述移动物体的速度的情况下，所述指定单元针对每个预定的所述指标来指定所指定的自身位置估计单元有效发挥作用的最低高度。9.根据权利要求4所述的行动控制设备，其中在所述指定单元中，由给出关于创建所述行动计划的指令的用户指定多个所述指标，并指定针对每个所述指标的所述自身位置估计单元。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：多井坚一郎，半田正树，元山琢人，李骏，丰吉政彦，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：