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公開番号2025154723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057885
出願日2024-03-29
発明の名称飛行体検知装置、飛行体検知方法、及び飛行体制御システム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G08G 5/00 20250101AFI20251002BHJP(信号)
要約【課題】
空域内の飛行体の交通を安全に制御すること。
【解決手段】
空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力される取得部308と、各空域環境データに基づく空域の視差画像としての画像409に含まれる空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性、各単位領域のうちから飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別部と、空域の各単位領域のうちの特定の単位領域に対応する飛行体の特定の境界領域属性と、特定の単位領域の範囲及び方位角と、をモデル416に入力し、モデル416を用いて飛行体の3次元的な姿勢を推定する姿勢算出部310と、を備える。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力される取得部と、
各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別部と、
前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の多次元的な姿勢を推定する姿勢算出部と、
を備えることを特徴とする飛行体検知装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記取得部は、
所定距離に離間して配置されている複数の監視部によって前記飛行体を含む前記空域を監視し、前記複数の監視部の監視結果に基づく各前記空域環境データとして前記空域内の画像を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の飛行体検知装置。
【請求項３】
前記単位領域識別部は、
前記画像に基づいて前記飛行体の種類を識別する
ことを特徴とする請求項２に記載の飛行体検知装置。
【請求項４】
前記複数の監視部のいずれかは、
レーダ、ＬｉＤＡＲ、または、前記飛行体の飛行を無線通信によって制御する制御機器である
ことを特徴とする請求項２に記載の飛行体検知装置。
【請求項５】
推定された前記飛行体の多次元的な姿勢に基づいて潜在的なリスクが存在するか否かを判断するリスク推定部と、
前記リスク推定部の判断結果に基づいて、警告通知を生成する警告通知生成部と、
前記警告通知生成部が生成した前記警告通知を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の飛行体検知装置。
【請求項６】
前記リスク推定部は、
前記飛行体の特定の境界領域属性から導出した前記飛行体の特徴に基づいて前記飛行体の種類を識別し、前記飛行体の種類に応じた潜在的なリスクが存在するか否かを判断する
ことを特徴とする請求項５に記載の飛行体検知装置。
【請求項７】
前記複数の監視部は、
前記空域内を監視するために空間的に分散して配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の飛行体検知装置。
【請求項８】
前記姿勢算出部は、
前記飛行体の特定の境界領域属性と、
前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、
前記飛行体に搭載されるセンサを用いて取得される前記飛行体の姿勢と、を前記学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の多次元的な姿勢を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の飛行体検知装置。
【請求項９】
空域を飛行する飛行体と、
前記飛行体を検知する飛行体検知装置と、を備え、
前記飛行体検知装置は、
空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力される取得部と、
各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別部と、
前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の多次元的な姿勢を推定する姿勢算出部と、
推定された前記飛行体の多次元的な姿勢に基づいて潜在的なリスクが存在するか否かを判断するリスク推定部と、
前記リスク推定部の判断結果に基づいて、警告通知を生成する警告通知生成部と、
前記警告通知生成部が生成した前記警告通知を出力するとともに、前記警告通知に応じた前記飛行体の挙動に応じて再度警告通知を出力しうる出力部と、
を備えることを特徴とする飛行体制御システム。
【請求項１０】
取得部に、空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力されるデータ取得ステップと、
単位領域識別部が、各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別ステップと、
姿勢算出部が、前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の３次元的な姿勢を推定する姿勢算出ステップと、
を有することを特徴とする飛行体検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空域内の飛行体を検知する飛行体検知装置、飛行体検知方法、及び飛行体制御システムに適用して好適なものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＵＡＶ（Urban Air Vehicle）のような小型の飛行体（以下、単に「飛行体」と総称する）を用いた空中での交通や輸送（以下、単に「交通」と総称する）が検討されつつある。飛行体が広く使用される時代においては、安全とセキュリティを確保するため、空域における飛行体の検知は重要な要素である。飛行体の検知方法として、例えば、特許文献１には、ステレオカメラを用いて立体的に検出された物体領域の属性に基づいて物体姿勢を推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
豪州出願公開第２０２３２０３５２１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、特許文献１に開示された技術では、飛行体の検知精度を高めるよう諸条件に応じてステレオカメラについてキャリブレーションを行うことが困難である。そのため、飛行体の検知の精度について信頼性が確保できず、空域内の飛行体の交通を安全に制御することができなかった。
【０００５】
本発明は、以上の点を鑑み、空域内の飛行体の交通を安全に制御することができる飛行体検知装置、飛行体検知方法、及び飛行体制御システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明においては、空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力される取得部と、各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別部と、前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の多次元的な姿勢を推定する姿勢算出部と、を備えるようにした。
【０００７】
また、本発明においては、取得部に、空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力されるデータ取得ステップと、単位領域識別部が、各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別ステップと、姿勢算出部が、前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の３次元的な姿勢を推定する姿勢算出ステップと、を有するようにした。
【０００８】
また、本発明においては、空域を飛行する飛行体と、前記飛行体を検知する飛行体検知装置と、を備え、前記飛行体検知装置は、空域において検知される飛行体について、所定期間内に複数回取得される前記空域内の空域環境データが入力される取得部と、各前記空域環境データに基づく前記空域の視差画像に含まれる前記空域の各単位領域の境界に関する各境界領域属性を導出し、前記各単位領域のうちから前記飛行体に関係する特定の単位領域を識別する単位領域識別部と、前記特定の単位領域に対応する前記飛行体の特定の境界領域属性と、前記特定の単位領域の範囲及び方位角と、を学習モデルに入力し、前記学習モデルを用いて前記飛行体の多次元的な姿勢を推定する姿勢算出部と、推定された前記飛行体の多次元的な姿勢に基づいて潜在的なリスクが存在するか否かを判断するリスク推定部と、前記リスク推定部の判断結果に基づいて、警告通知を生成する警告通知生成部と、前記警告通知生成部が生成した前記警告通知を出力するとともに、前記警告通知に応じた前記飛行体の挙動に応じて再度警告通知を出力しうる出力部と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空域内の飛行体の交通を安全に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態による飛行体検知装置を含む飛行体制御システムの構成例を示す概念図である。
図１に示す飛行体検知装置等のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態による飛行体検知装置のソフトウェア構成例を示す図である。
主として飛行体検知装置によるデータ処理の一例を示す概念図である。
本実施形態による飛行体検知装置の変形例を示す図である。
モデルの学習方法の一例を示す概念図である。
飛行体を利用して荷物を配達する様子の一例を示す図である。
飛行体検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。
飛行体検知処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。
リスク推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。
警告事象が発生している画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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