WO2024069700A1 - Land and air moving body - Google Patents
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- WO2024069700A1 WO2024069700A1 PCT/JP2022/035706 JP2022035706W WO2024069700A1 WO 2024069700 A1 WO2024069700 A1 WO 2024069700A1 JP 2022035706 W JP2022035706 W JP 2022035706W WO 2024069700 A1 WO2024069700 A1 WO 2024069700A1
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- B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
- B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
Definitions
- the present invention relates to an air-land amphibious vehicle capable of traveling on land and in the air.
- Patent Document 1 discloses an amphibious vehicle that is equipped with a levitation fan that forces air vertically downward, a posture control fan that forces air vertically, and wing members that can be spread out horizontally, and that can run on land and fly in the air.
- the function of running on the ground and the function of flying in the air are separated as independent functions. Therefore, when moving from running on the ground to flying in the air, it takes time to switch the operating means and the means of movement of the vehicle. Also, in order to switch between running on the ground and flying in the air, the vehicle must move to a predetermined location, such as a runway.
- the present invention aims to provide an air-land vehicle that can improve safety.
- the air-land amphibious vehicle of the present invention comprises: an environmental information acquisition unit that acquires environmental information; a ground running execution unit that executes ground running; an aerial running execution unit that executes aerial running; A control unit; Equipped with The control unit is one or more processors; one or more memories coupled to the processor; having The processor, selecting a ground running state in which ground running is performed or an aerial running state in which aerial running is performed based on the environmental information; When the aerial running state is selected, causing the aerial running execution unit to execute the aerial running; deriving a landing point and a relative distance and a relative speed between the landing point and the air-land vehicle based on the environmental information; causing the aerial traveling execution unit to land at the landing point based on the derived result; Perform the process including:
- the present invention makes it possible to improve safety.
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a moving body.
- FIG. 2 is a functional block diagram showing the general functions of the control unit.
- FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a CAN communication configuration.
- FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a frame of CAN communication.
- FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the priority order of CAN communication.
- FIG. 6 is another explanatory diagram for explaining the priority order of CAN communication.
- FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of each functional module of the control unit.
- FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the horizontal direction avoidance determination process.
- FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the avoidance direction determination process.
- (Mobile object 100) 1 is a diagram showing a schematic configuration of a moving body 100.
- the moving body 100 functions as an air-land amphibious moving body capable of traveling on land and in the air.
- the moving body 100 includes an environmental information acquisition unit 110, an input/output unit 120, a ground traveling execution unit 130, an aerial traveling execution unit 140, and a control unit 150.
- the environmental information acquisition unit 110 acquires environmental information indicating the internal and external conditions of the moving body 100 in the environment in which the moving body 100 is located.
- the environmental information acquisition unit 110 includes, for example, an imaging device.
- the imaging device is configured to include imaging elements such as a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
- the imaging devices are positioned approximately horizontally spaced apart on the traveling direction side of the moving body 100 so that the optical axes of the two imaging devices are approximately parallel.
- the imaging device captures an image of the external environment surrounding the moving body 100.
- the imaging device can generate a luminance image that includes at least luminance information, for example, a color (RGB) image or a monochrome image.
- luminance information for example, a color (RGB) image or a monochrome image.
- the environmental information acquisition unit 110 includes a radar and can acquire the relative distance between the moving body 100 and an object located in the direction of the radar irradiation.
- the environmental information acquisition unit 110 also includes an IMU (Inertial Measurement Unit).
- the IMU detects translational motion in three orthogonal axial directions relative to the mobile body 100, such as speed and acceleration, and rotational motion around three orthogonal axes, such as angular velocity and angular acceleration.
- the environmental information acquisition unit 110 also includes a GPS (Global Positioning System).
- the GPS can acquire the current position of the mobile body 100, such as latitude, longitude, and altitude.
- the environmental information acquisition unit 110 also includes a vehicle position map service device.
- the vehicle position map service device can acquire the position on a map where the mobile body 100 is traveling through a vehicle position map service.
- the input/output unit 120 accepts operational inputs from the operator.
- the input/output unit 120 includes, for example, a driving operation unit such as an accelerator pedal or collective lever, a braking operation unit such as a brake pedal, and a steering unit such as a steering wheel or cyclic stick.
- the input/output unit 120 also includes, for example, a monitor and a speaker, and outputs information related to the movement of the mobile body 100 to the operator.
- the ground driving execution unit 130 includes a power unit BUS 132 and a chassis BUS 134.
- the power unit BUS 132 is composed of an ECU (Electronic Control Unit) related to the power unit, a drive mechanism, and a braking mechanism.
- the power unit BUS 132 generates drive force and braking force for the moving body 100 in response to operation inputs received by the drive operation unit and the brake operation unit.
- the chassis BUS 134 is composed of an ECU related to the chassis, and a steering mechanism.
- the chassis BUS 134 changes the direction of travel of the moving body 100 in response to operation inputs received by the steering unit. Such movement on the ground is sometimes referred to as ground driving.
- the aerial travel execution unit 140 is composed of a motor BUS 142 and a tri-rudder BUS 144.
- the motor BUS 142 is composed of an ECU related to the motor and a drive mechanism.
- the motor BUS 142 generates thrust and lift for the mobile body 100 in response to the operation input received by the drive operation unit.
- the tri-rudder BUS 144 is composed of an ECU and a steering mechanism that control the pitch, roll, and yaw of the mobile body 100.
- the tri-rudder BUS 144 may be composed of an ECU and a steering mechanism that control the ailerons, rudder, and elevators.
- the tri-rudder BUS 144 changes the altitude and propulsion direction of the mobile body 100 in response to the operation input received by the steering unit.
- the aerial travel execution unit 140 allows the mobile body 100 to propel itself through the air, for example, to an altitude of 200 to 300 m.
- the mobile body 100 in addition to airborne travel while maintaining lift, can also perform so-called jumps, in which the mobile body 100 travels temporarily through the air using lift for a short period of time. This type of airborne travel is sometimes referred to as aerial travel.
- the control unit 150 is composed of a semiconductor integrated circuit including a processor 150a, a ROM 150b storing programs and the like, and a RAM 150c as a work area.
- the control unit 150 is connected to the environmental information acquisition unit 110, the input/output unit 120, the ground driving execution unit 130, and the aerial driving execution unit 140 through a specified communication means.
- the control unit 150 controls the entire moving body 100 through the specified communication means. From the viewpoint of substantially controlling the execution of ground driving and aerial driving, the multiple ECUs constituting the moving body 100, including the ECU of the ground driving execution unit 130 and the ECU of the aerial driving execution unit 140 described above, also function as the control unit 150.
- the specified communication means may be any of various existing communication standards, such as CAN (Controller Area Network), CAN-FD (CAN with Flexible Data Rate), FlexRay, Ethernet, and LIN (Local Interconnect Network).
- CAN Controller Area Network
- CAN-FD CAN with Flexible Data Rate
- FlexRay Ethernet
- LIN Local Interconnect Network
- a ground running execution unit 130 and an aerial running execution unit 140 are integrally installed in one moving body 100.
- people can use both the ground and the air as a travel route.
- the freedom of movement of people is increased through the moving body 100, and the travel network is expanded.
- the control unit 150 functions as functional modules such as an environmental information analysis unit 152, a ground driving control unit 154, an airborne driving control unit 156, and a driving selection unit 158, with the processor 150a working in cooperation with a program contained in the ROM 150b.
- Each of the environmental information analysis unit 152, the ground driving control unit 154, the airborne driving control unit 156, and the driving selection unit 158 is not limited to being implemented by a single device, but may be implemented by multiple ECUs functioning as the control unit 150. Note that communication between the environmental information analysis unit 152, the ground driving control unit 154, the airborne driving control unit 156, and the driving selection unit 158 can use CAN communication.
- the environmental information analysis unit 152 analyzes the environmental information acquired by the environmental information acquisition unit 110. For example, the environmental information analysis unit 152 generates a distance image from two luminance images acquired by an imaging device serving as the environmental information acquisition unit 110, and recognizes the surrounding environment of the mobile object 100 to generate surrounding information.
- the environmental information analysis unit 152 uses so-called pattern matching to search one luminance image for a block that corresponds to a block arbitrarily extracted from the other luminance image, and derives disparity information according to the horizontal distance from the one luminance image.
- the environmental information analysis unit 152 performs this process of deriving disparity information on a block-by-block basis for all blocks in the luminance image.
- the environmental information analysis unit 152 converts the parallax information for each block in the luminance image into relative distance (z) using the so-called stereo method, and derives three-dimensional position information, i.e., horizontal distance (x), vertical distance (y), and relative distance (z).
- the image in which the three-dimensional position information derived in this way corresponds to the luminance image is the distance image.
- the stereo method is a method of deriving the relative distance of a block to the imaging device from the parallax of that block by using triangulation.
- the environmental information analysis unit 152 recognizes the environment outside the vehicle through the luminance image and distance image derived in this manner. For example, the environmental information analysis unit 152 identifies a three-dimensional object located around the front of the moving body 100 as a specific object such as a leading vehicle. Furthermore, the environmental information analysis unit 152 derives the relative distance between the moving body 100 and the three-dimensional objects around the moving body 100 based on the environmental information acquired by the radar. In this way, surrounding information indicating the surrounding environment of the moving body 100 is generated.
- the environmental information analysis unit 152 also derives movement information of the moving body 100, such as the movement direction, movement speed, movement acceleration, rotation direction, rotation angle, rotation angular velocity, and rotation angular acceleration of the moving body 100, based on the environmental information acquired by the IMU.
- the environmental information analysis unit 152 also derives attitude information of the moving body 100, such as the forward direction, and the attitude indicated by the pitch angle, roll angle, and yaw angle, based on the environmental information acquired by the IMU.
- the environmental information analysis unit 152 also derives position information of the moving body 100, such as the latitude, longitude, and altitude, based on the environmental information acquired by the GPS and the vehicle position map service.
- the ground driving control unit 154 controls the speed and steering angle of the mobile unit 100 during ground driving based on the operation information received from the input/output unit 120, surrounding information indicating the environment surrounding the mobile unit 100, and movement information, attitude information, and position information of the mobile unit 100.
- the ground driving control unit 154 can reduce damage caused by a collision with a preceding vehicle, and perform following control to maintain a safe distance from the preceding vehicle.
- the operation of the ground driving control unit 154 complies with automobile laws and regulations, such as the Road Traffic Act.
- the aerial travel control unit 156 controls the speed, propulsion direction, and altitude of the mobile body 100 as it travels through the air, based on operation information, surrounding information, and movement information, attitude information, and position information of the mobile body 100.
- the aerial travel control unit 156 also controls the attitude of the mobile body 100 as it travels through the air, based on the movement information and attitude information of the mobile body 100, so that the passenger can maintain a safe attitude.
- the travel selection unit 158 selects a ground travel state or an air travel state as the travel state of the moving body 100 based on the operation information received from the input/output unit 120, or the surrounding information and the movement information. As described below, the travel selection unit 158 changes at least the priority of information transmission to the ground travel execution unit 130 and the air travel execution unit 140 depending on whether the ground travel state or the air travel state is selected. By changing the priority, the moving body 100 can be transitioned from a ground travel state to an air travel state, or the moving body 100 in the air travel state can be transitioned to a ground travel state by landing on the ground.
- CAN communication which is a communication means for transmitting information to the ground travel execution unit 130 and the air travel execution unit 140, is explained, and then the priority of information transmission is explained in detail using the priority of CAN communication as an example.
- FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of CAN communication.
- the DCM (Data Communication Module) 170 establishes communication with a server outside the vehicle to obtain various information necessary for driving. The DCM 170 also notifies the information to the passengers inside the vehicle.
- the CGW (Central Gateway) 172 relays access between ECUs connected to each BUS in CAN communication. The CGW 172 also relays access between multiple communication standards within the mobile body 100, such as CAN, CAN-FD, FlexRay, Ethernet, and LIN.
- the CGW 172 for example, converts a frame of the source communication standard into a frame of the destination communication standard and outputs it.
- a frame is a unit of data transmitted and received in CAN communication.
- CGW172 receives a frame destined for a different BUS, it stores the frame in a FIFO connected to the destination BUS.
- the FIFO transmits the stored frames to the ECU connected to the destination BUS according to the transmission rate.
- CGW172 is connected to multiple BUS's via CAN communication, in this case power unit BUS132, chassis BUS134, environment BUS174, body BUS176, cockpit BUS178, diagnostic BUS180, motor BUS142, and 3-rudder BUS144.
- Power unit BUS132 controls the drive of either the engine or the motor, or both.
- Chassis BUS134 controls the direction of travel of mobile body 100.
- Environment BUS174 supports the travel of mobile body 100 based on the environmental information acquired by environment information acquisition unit 110 and the analysis results of environment information analysis unit 152.
- Body BUS176 supports the movement of sliding doors and side windows.
- Cockpit BUS178 controls the operation of the navigation system, etc. Diagnostic BUS180 is used for testing mobile body 100.
- the motor BUS 142 controls the drive of the motor.
- the 3-rudder BUS 144 controls the propulsion direction of the mobile unit 100.
- Each BUS is connected to multiple ECUs, indicated by circles in the figure.
- the CAN communication protocol is a multi-master system, and only one ECU that has exclusive ownership of the BUS can transmit a frame to the destination ECU.
- CAN communication employs an event-driven system, so if multiple ECUs transmit frames at the same time in the same transmission cycle, collisions between frames may occur.
- arbitration is performed based on the CANID, which is the frame identifier. In this way, only frames with a CANID with a high priority are given the right to be transmitted appropriately. In other words, frames with a CANID with a low priority cannot be transmitted while a frame with a CANID with a high priority is being transmitted.
- a frame with a low priority is transmitted in the free time after the transmission of a frame with a high priority has ended and before the next frame with a high priority is transmitted.
- the CANID is set so that processes that have a large impact on the safety of the mobile unit 100 and frames that require real-time performance have a high priority.
- FIG 4 is an explanatory diagram for explaining a CAN communication frame.
- CAN communication two values are used: dominant "0" and recessive "1".
- a CAN communication frame consists of SOF, ID, RTR, CF, DF, CRC, ACK, and EOF.
- SOF Start Of Frame
- the ID is expressed as 11 bits (0x000 to 0x7FF) and indicates the frame identifier and the priority of communication arbitration.
- the ID in CAN communication is expressed as CANID.
- a number with "0x" at the beginning indicates that it is a hexadecimal number.
- the smaller the CANID number the higher the priority.
- the ECU that is the source of a frame detects the CANID of the transmitted frame bit by bit and determines whether the CANID is equal to the CANID that it transmitted.
- dominant has priority over recessive, so if there is a CANID with a higher priority than itself, its own CANID is not maintained.
- the source ECU determines that the detected CANID is different from the CANID that it transmitted, it stops transmitting the frame. In this way, even if frames collide, the frame with the highest priority, i.e. the frame with the smallest CANID number, is transmitted appropriately.
- RTR Remote Transmission Request
- CF Control Field
- DF Data Field
- CRC Cyclic Redundancy Check
- ACK is represented by 2 bits and indicates whether the data up to the CRC was received successfully and its end (delimiter).
- EOF End Of Frame
- CAN communications may also use an extended format that extends the frame in Figure 4.
- the ID portion of Figure 4 is extended to a base ID, SRR, IDE, and extended ID.
- the base ID like the ID, is represented as 11 bits and indicates the frame and ECU identifiers and the priority of communication arbitration.
- the SRR Substitute Remote Request Bit
- the IDE Identity Extension Bit
- the extended ID is represented as 18 bits, and together with the base ID, it makes a 29-bit identifier.
- the source ECU sends a frame with a CANID attached.
- Each ECU uses the CANID to identify whether the frame is one it requires.
- the vehicle 100 employs CAN communication, which is highly versatile and designed for automobiles, and uses automobile modules while also sharing the DCM and cockpit parts to achieve airborne travel. In this way, costs can be reduced.
- the priority is determined on a frame-by-frame basis by the CANID.
- the priority is determined in accordance with, for example, ASIL (Automotive Safety Integrity Level).
- ASIL Automotive Safety Integrity Level
- the running selection unit 158 changes the priority of CAN communication to the ground running execution unit 130 and the air running execution unit 140 depending on whether a ground running state or an air running state has been selected.
- Figure 5 is an explanatory diagram for explaining the priority of CAN communication.
- frame type, frame name, and CAN ID are associated on a frame-by-frame basis.
- the priority of CAN communication to the ground running execution unit 130 and the aerial running execution unit 140 differs depending on whether the moving body 100 is running on the ground or in the air.
- a CANID is set for each frame as follows.
- the frame type "brake”, which is processed mainly by the ECU in the power unit BUS 132, is associated with a CANID of "0x100".
- the order of priority is as follows: frame type "steering” > frame type "brake” > frame type "acceleration/deceleration” > frame type "sensor” > frame type "door” > frame type "3-rudder” > frame type "motor”.
- the processing of the ground travel execution unit 130 is executed with priority.
- the order of priority is as follows: change the direction of travel > brake > travel.
- a CANID is set for each frame as follows:
- the frame type "steering” is associated with a CANID of "0x180".
- the frame type "brake” is associated with a CANID of "0x500”.
- the frame type "acceleration/deceleration” is associated with a CANID of "0x600”.
- the frame type "sensor” is associated with a CANID of "0x300”.
- the frame type "door” is associated with a CANID of "0x400”.
- the frame type "3rd rudder” is associated with a CANID of "0x100”.
- the frame type "motor” is associated with a CANID of "0x080”.
- the order of priority is as follows: frame type "motor” > frame type "3rd rudder” > frame type "steering” > frame type "sensor” > frame type "door” > frame type "brake” > frame type "acceleration/deceleration”.
- the processing of the aerial traveling execution unit 140 is executed with priority.
- the order of priority is as follows: maintaining a levitated state > changing the direction of travel > applying brakes.
- the ECU has separate CANIDs for ground travel and air travel for the frames it transmits.
- the same CANID is assigned for frames for which the same priority is assigned to both ground travel and air travel, such as the frame type "sensor" and the frame type "door".
- the driving selection unit 158 selects a ground driving state or an airborne driving state according to the environmental information. For example, when the driving selection unit 158 determines that the ground driving state should be transitioned to an airborne driving state, it switches the ground driving state to an airborne driving state. Also, when the driving selection unit 158 determines that the airborne driving state should be transitioned to a ground driving state, it switches the airborne driving state to a ground driving state. Also, in addition to such automatic determination, the driving selection unit 158 can also switch between the ground driving state and the airborne driving state in response to the operation of the passenger.
- the priority of the CAN communication is changed as shown in FIG. 5.
- the driving selection unit 158 decides to change from a ground driving state to an airborne driving state, it transmits a frame to each ECU to the effect that a change to airborne driving has been decided.
- Each ECU changes the CANIDs of the frame types "steering”, “brake”, “acceleration/deceleration”, “3-rudder”, and “motor” from "0x080", "0x100", “0x200”, “0x500”, and "0x600” to "0x180", "0x500", "0x600", “0x100", and "0x080".
- the CANIDs of the frame types "sensor” and “door” are maintained at “0x300” and "0x400".
- the same CANIDs prepared may be changed, or a fixed CANID of 1 may be used. In this way, the priority of CAN communication is changed, and as a result, the driving entity is changed from the ground running execution unit 130 to the aerial running execution unit 140.
- the CANID of the frame transmitted from the driving selection unit 158 in response to a change from a ground driving state to an airborne driving state and the CANID of the frame transmitted from the driving selection unit 158 in response to a change from an airborne driving state to a ground driving state, are set to a number that is given top priority in both the airborne and ground driving states, for example, "0x000". In this way, a frame indicating that a change has been decided is transmitted to each ECU with top priority, making it possible to smoothly switch between the airborne and ground driving states.
- the CANID in FIG. 5 is switched at once in response to the switching process of the priority of information transmission in the traveling selection unit 158.
- this is not limited to the above case, and the timing of switching the CANID may be varied based on the priority. For example, when changing from a ground running state to an airborne running state, it is first necessary to make the moving body 100 float, so the traveling selection unit 158 switches the CANID of the frame type "motor" first. Also, when changing from an airborne running state to a ground running state, the moving body 100 continues to fly in the air while there is a possibility of re-floating.
- the traveling selection unit 158 does not switch the CANID of the frame type "motor”, but switches the CANID after the moving body 100 has landed and reliably transitioned to the ground running state.
- the CANID for ground travel and the CANID for airborne travel may temporarily become the same, as shown in Figure 5, and there is a risk of the frames colliding.
- the CANIDs can be made different.
- the ECU could set the CANID of one of the frames to, for example, "0x090" rather than "0x080".
- each ECU may temporarily set a transition CANID in one frame, and after the switching of the other CANID is completed, set the original CANID in the other frame. For example, when changing from an airborne state to a ground-traveling state, there is a risk of collision between the CANID "0x080" of the frame type "motor” and the CANID "0x080" of the frame type "steering".
- the CANID of the frame type "motor” may be temporarily changed from “0x080” to "0x090” to avoid overlap with the CANID "0x080” of the frame type "steering", and then changed to "0x600” after the moving body 100 has landed and transitioned reliably to the ground-traveling state.
- FIG. 6 is another diagram for explaining the priority of CAN communication.
- each BUS is associated with the top 3 bits of the CANID. Therefore, the priority between BUSs is determined by the top 3 bits. Then, within a BUS, the priority is determined by the bottom 8 bits.
- "*" indicates that an arbitrary value can be set within the BUS.
- the power unit BUS 132 is associated with a CANID of "0x1**”.
- the chassis BUS 134 is associated with a CANID of "0x0**”.
- the environment BUS 174 is associated with a CANID of "0x2**”.
- the body BUS 176 is associated with a CANID of "0x3**”.
- the cockpit BUS 178 is associated with a CANID of "0x4**”.
- the diagnostic BUS 180 is associated with a CANID of "0x5**”.
- the motor BUS 142 is associated with a CANID of "0x7**”.
- the 3 rudder BUS 144 is associated with a CANID of "0x6**”.
- chassis BUS 134 > power unit BUS 132 > environmental BUS 174 > body BUS 176 > cockpit BUS 178 > diagnostic BUS 180 > 3 rudder BUS 144 > motor BUS 142.
- a CANID is set for each BUS as follows:
- the power unit BUS 132 is associated with a CANID of "0x7**”.
- the chassis BUS 134 is associated with a CANID of "0x6**”.
- the environment BUS 174 is associated with a CANID of "0x2**”.
- the body BUS 176 is associated with a CANID of "0x3**”.
- the cockpit BUS 178 is associated with a CANID of "0x4**”.
- the diagnostic BUS 180 is associated with a CANID of "0x5**”.
- the motor BUS 142 is associated with a CANID of "0x0**”.
- the 3 rudder BUS 144 is associated with a CANID of "0x1**”.
- the driving selection unit 158 switches between the ground driving state and the airborne driving state by sending a frame to each ECU to notify that the driving state has changed in response to switching between the ground driving state and the airborne driving state.
- the ground driving state and the airborne driving state can also be switched between by replacing the CANID in the CGW 172.
- CGW172 when CGW172 is in ground running state, it transmits a frame received from any BUS to another BUS as is.
- CGW172 when CGW172 is in air running state, when it receives a frame from power unit BUS132, chassis BUS134, motor BUS142, or 3-rudder BUS144, it rewrites the value of the upper three bits of the frame and transmits it to another BUS.
- CGW172 when CGW172 is in ground running state, it transmits a frame received from power unit BUS132 to another BUS as is.
- CGW172 when CGW172 is in air running state, it replaces the upper three bits of the CANID of the frame received from power unit BUS132 from "0x1" to "0x7" and transmits it to another BUS.
- This configuration eliminates the need to change the CANID in each ECU, making it possible to reduce program capacity and processing load.
- Method of recognizing the external environment 7 is a flowchart for explaining the operation of each functional module of the control unit 150.
- the moving body 100 temporarily travels in the air when a predetermined condition is satisfied while the moving body 100 is traveling on the ground.
- the ground travel control unit 154 controls the ground travel execution unit 130 based on operation information received from the input/output unit 120 to cause the moving body 100 to travel on the ground.
- the environmental information analysis unit 152 derives the collision possibility of the moving body 100 at predetermined intervals (S100). Specifically, the environmental information analysis unit 152 derives surrounding information and movement information based on the environmental information acquired by the environmental information acquisition unit 110, and identifies obstacles around the moving body 100 that may cause a collision.
- obstacles include vehicles, bicycles, people, signs, guardrails, buildings, etc.
- the environmental information analysis unit 152 derives the collision probability with the obstacle based on the identified obstacle.
- the environmental information analysis unit 152 also derives the relative speed and direction with respect to the obstacle and the collision TTC (time to collision) from the position of the moving body 100, the absolute speed of the moving body 100, the traveling direction of the moving body 100, the position of the obstacle, the absolute speed of the obstacle, and the traveling direction of the obstacle at the time when the collision probability is derived.
- the environmental information analysis unit 152 repeats step S100 while there is no possibility that the moving body 100 will collide with an obstacle, i.e., while the probability of collision with an obstacle is less than a predetermined probability (NO in S102).
- the environmental information analysis unit 152 determines that there is a possibility that the moving body 100 will collide with an obstacle, i.e., the probability of collision with an obstacle is equal to or greater than a predetermined probability (YES in S102)
- the ground driving control unit 154 brakes the moving body 100 via the ground driving execution unit 130 (S108).
- the environmental information analysis unit 152 determines that the collision cannot be avoided by braking the moving body 100 (NO in S106)
- FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the horizontal avoidance determination process S110.
- the obstacles 192 to be controlled include, for example, moving objects such as a preceding vehicle and an oncoming vehicle, and fixed objects such as signs, guard rails, and traffic lights.
- the environmental information analysis unit 152 determines that the probability of collision with any one of the obstacles 192a located around the moving object 100 among the multiple obstacles 192 is equal to or greater than a predetermined probability, and determines that the collision cannot be avoided even by braking the moving object 100, it determines whether the collision can be avoided in the horizontal direction.
- the environmental information analysis unit 152 extracts an area where no obstacles 192 exist and where the mobile body 100 can move, for example, the area 194 on the left side of the figure surrounded by a dashed line, based on the surrounding information, movement information, posture information, and position information, and determines this as an avoidance area. If such an avoidance area can be determined, it will be possible to avoid a collision by moving the mobile body 100 horizontally relative to the obstacle 192; if it cannot be determined, it will be impossible to avoid a collision even if the mobile body 100 is moved horizontally relative to the obstacle 192.
- the ground driving control unit 154 moves the moving body 100 to the determined avoidance area via the ground driving execution unit 130 (S114).
- the environmental information analysis unit 152 decides to propel the moving body 100 vertically above the obstacle 192, and determines the propulsion direction of the moving body 100 (S116).
- FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the avoidance direction determination process S116.
- the surrounding information will be explained by taking a luminance image 190 captured by an imaging device.
- the environmental information analysis unit 152 determines that the probability of collision with one obstacle 192a among the multiple obstacles 192 is equal to or greater than a predetermined probability, determines that the collision cannot be avoided even by braking the moving body 100, and determines that the collision cannot be avoided even by moving horizontally because another obstacle 192b exists, the environmental information analysis unit 152 determines that the avoidance will be in the vertically upward direction.
- the environmental information analysis unit 152 Based on the surrounding information, movement information, attitude information, and position information, the environmental information analysis unit 152 extracts an area where no obstacle 192 exists and the moving body 100 can move, for example, the upper area 196 in the figure surrounded by a dashed line, and determines it as the avoidance area.
- the traveling selection unit 158 switches the ground traveling state to the airborne traveling state in response to the decision to move the moving body 100 vertically upward (S118). Specifically, as shown in FIG. 5, the traveling selection unit 158 changes the priority of the CAN communication from the priority based on the ground traveling state to the priority based on the airborne traveling state.
- the environmental information analysis unit 152 also activates a sensor related to environmental information to be detected while traveling through the air (S120). Specifically, the environmental information analysis unit 152 activates an imaging device or radar installed facing vertically downward from the moving body 100, and acquires environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100. For example, an aircraft such as a helicopter may observe the vertically downward direction when hovering, but a car traveling on a road always has a constant distance from the road vertically below, and does not need to observe or predict the vertically downward direction.
- the moving body 100 travels on the ground, and the environmental information analysis unit 152 acquires environmental information about the surroundings vertically below in order to observe the surroundings while traveling through the air.
- the environmental information analysis unit 152 newly activates an imaging device or radar in response to switching to the airborne traveling state, and acquires environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100.
- the environmental information analysis unit 152 may expand the detection range of the imaging device or radar installed facing the traveling direction to the surroundings vertically below the moving body 100, and acquire environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100.
- the environmental information analysis unit 152 may rotate the imaging device or radar in the pitch direction, change the detection range to vertically below the moving body 100, and acquire environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100. This configuration makes it possible to suppress the addition of imaging devices or radars, and reduce costs.
- the environmental information analysis unit 152 activates an imaging device or radar to additionally acquire environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100.
- the environmental information acquisition unit 110 may always acquire all environmental information including the surroundings vertically below the moving body 100, and, in response to switching to the airborne traveling state, the environmental information analysis unit 152 may switch the environmental information extracted from the environmental information acquired by the environmental information acquisition unit 110. With this configuration, it is possible to shorten the time required to acquire environmental information about the surroundings vertically below the moving body 100.
- the aerial travel control unit 156 starts aerial travel through the aerial travel execution unit 140 and maintains the aerial travel state (S122).
- the aerial travel control unit 156 propels the moving body 100 vertically upward from the obstacle 192 to avoid collision with the obstacle 192.
- the aerial travel control unit 156 predicts the behavior of at least the obstacles 192 in the vertically downward surroundings of the moving body 100 itself while the moving body 100 is traveling in the air. For example, the moving body 100 will jump over one obstacle 192a located in the surroundings that are the subject of collision probability judgment. Therefore, the aerial travel control unit 156 derives the traveling direction, relative distance, and relative speed of the obstacle 192a, and predicts the movement trajectory of the obstacle 192a at the time when the moving body 100 will jump over the obstacle 192a. The aerial travel control unit 156 derives the flight time and landing point of the moving body 100 in the air according to the predicted movement trajectory so that it does not overlap at least with the destination of the obstacle 192a.
- the aerial travel control unit 156 determines whether the landing conditions are met based on the behavior of the other obstacles 192 in order to land the moving body 100 (S124).
- the landing conditions are, for example, that the moving body 100 can avoid collision with the other obstacles 192 during the landing operation (the probability of collision with the obstacles 192 is less than a predetermined probability), that an area exists that can secure an area in which the moving body 100 can land, and that the landing point is not set as a no-landing zone.
- a no-landing zone is an area where landing is predicted to be dangerous and where landing is prohibited in advance, such as the paved surface of a bridge or a road that has been completed a predetermined number of years ago.
- the airborne travel control unit 156 will maintain airborne travel while the landing conditions are not met, i.e., while it is determined that the moving body 100 cannot avoid colliding with any of the other obstacles 192, there is no area large enough for the moving body 100 to land, or the landing point is set in a no-landing zone (NO in S124).
- the aerial travel control unit 156 identifies a landing point where safety can be appropriately ensured (S126). Specifically, the aerial travel control unit 156 selects areas where there are no preceding vehicles and where an area sufficient for the mobile body 100 to land can be secured as landing point candidates based on the surrounding information, movement information, attitude information, and position information. Note that at this time, the aerial travel control unit 156 excludes intersections and lanes moving in a direction different from the traveling direction from the landing point candidates, and prioritizes lanes and shoulders moving in the same direction as the traveling direction as landing point candidates.
- the aerial travel control unit 156 may identify the landing point taking into consideration the weather in the surrounding information. For example, the aerial travel control unit 156 may increase the threshold of the area where landing is possible depending on the sunlight intensity, for example, when the sunlight intensity is low, such as at night, so that a larger area can be secured as the area where landing is possible. The aerial travel control unit 156 may also increase the threshold of the area where landing is possible depending on the amount of precipitation or wind speed, for example, when the road surface is wet due to rainfall or the wind speed is high, so that a larger area can be secured as the area where landing is possible.
- the aerial travel control unit 156 identifies one candidate as the landing point from among multiple candidates for the landing point based on a priority order based on the relative distance between the landing point and the current aerial position of the moving body 100 and the area that can be secured at the landing point. For example, the aerial travel control unit 156 identifies as the landing point a candidate that has a short relative distance from the current aerial position and a large area that can be secured at the landing point. At this time, the weighting of the relative distance and the area may be different.
- the aerial travel control unit 156 may also output multiple candidates for the landing point to the input/output unit 120 and allow the passenger to select the landing point.
- the aerial travel control unit 156 identifies the candidate selected by the passenger from the multiple candidates as the landing point. With this configuration, it becomes possible to identify an appropriate landing point according to the passenger's intention, for example, whether to continue the aerial travel or to land first.
- the aerial running control unit 156 may identify one candidate as the landing point from among the multiple landing point candidates based on a priority order based on the relative distance between the landing point and the current aerial position of the mobile body 100 and the area that can be secured at the landing point. Also, if the passenger does not select a landing point within a predetermined time after the aerial running control unit 156 outputs the landing point candidates to the input/output unit 120, the aerial running control unit 156 may again derive landing point candidates while maintaining aerial running.
- the aerial driving control unit 156 has given an example in which it preferentially extracts lanes with the same direction of travel and shoulders as landing points. However, this is not the only case, and the aerial driving control unit 156 may determine a predetermined location, such as a parking area (PA) or service area (SA) that is close in relative distance to the current aerial position, as the landing point.
- a predetermined location such as a parking area (PA) or service area (SA) that is close in relative distance to the current aerial position, as the landing point.
- PA parking area
- SA service area
- the aerial travel control unit 156 causes the moving body 100 to start a landing operation via the aerial travel execution unit 140 (S128).
- the aerial travel control unit 156 derives the three-dimensional relative distance and relative speed of the obstacle 192 in the surrounding information to the moving body 100. Then, based on the three-dimensional relative distance and relative speed of the obstacle 192, the aerial travel control unit 156 propels and controls the moving body 100 so that the moving body 100 does not collide with the obstacle 192.
- the aerial travel control unit 156 also derives the three-dimensional relative distance and relative speed of the landing point in the surrounding information. Then, based on the three-dimensional relative distance and relative speed of the landing point, the aerial travel control unit 156 propels and controls the moving body 100 so that the moving body 100 lands safely.
- the absolute speed of the moving body 100 can be applied instead of the relative speed.
- the aerial travel control unit 156 controls the propulsion of the moving body 100 so that the moving body 100 does not collide with the obstacle 192 after landing, based on the three-dimensional relative distance and relative speed of the obstacle 192 in the surrounding information. Note that, here, no air traffic control is required as in an aircraft.
- the aerial travel control unit 156 may also notify the landing point of the moving body 100 so that its position can be grasped from outside, such as other vehicles or people, when the moving body 100 lands. For example, the aerial travel control unit 156 may illuminate the entire landing point or its outer edge with light so that the area where the moving body 100 will land can be grasped, thereby alerting those in the vicinity. The aerial travel control unit 156 may also output a warning sound to the outside indicating that the moving body 100 is about to land, or transmit information indicating that the moving body 100 is about to land to surrounding vehicles via vehicle-to-vehicle communication.
- the aerial travel control unit 156 determines whether or not the floating condition is met during the landing operation based on the behavior of the other obstacles 192 and the surrounding information (S130).
- the floating condition is the presence of a new obstacle 192 at the specified landing point, the deterioration of the road surface condition at the landing point, the increase in the wind speed at the landing point, the vibration of the landing point due to an earthquake or the like, the occurrence of an abnormality in the moving body 100, the occurrence of an abnormality in the passenger, the occurrence of an abnormality inside the vehicle, etc.
- the abnormality inside the vehicle includes a change in the weight balance due to the movement of the passenger or the luggage inside the vehicle, or the undoing of the seat belt.
- the aerial travel control unit 156 causes the moving body 100 to float again (S132) and maintains the aerial travel (S122).
- the aerial travel control unit 156 completes the landing of the moving body 100 and ends the aerial travel (S134).
- the environmental information analysis unit 152 disconnects the sensors related to the environmental information to be detected during the aerial travel state (S136).
- the travel selection unit 158 returns the airborne travel state to a ground travel state in response to the landing of the moving body 100 (S138). Specifically, the travel selection unit 158 determines that the moving body 100 has landed based on the running resistance of the wheels of the moving body 100, the load on the suspension, the motor required for airborne travel, and the load on the wings. Also, as shown in FIG. 5, the travel selection unit 158 changes the priority of CAN communication from a priority based on the airborne travel state to a priority based on the ground travel state in response to the landing of the moving body 100. In this way, it is possible to improve safety.
- the environmental information analysis unit 152 may constantly calculate the safety factor in the horizontal and vertically upward directions, and move the moving body 100 in the safest direction.
- each device e.g., mobile body 100
- the series of processes performed by each device may be realized using software, hardware, or a combination of software and hardware.
- the programs constituting the software are stored in advance, for example, in a non-transitory storage medium (non-transitory media) provided inside or outside each device.
- the programs are then read, for example, from the non-transitory storage medium (e.g., ROM) to a transitory storage medium (e.g., RAM) and executed by a processor such as a CPU.
- a program for implementing each function of each of the above devices can be created and installed in the computer of each of the above devices. Processing of each of the above functions is carried out by a processor executing the program stored in memory. At this time, the program may be shared and executed by multiple processors, or the program may be executed by a single processor.
- each of the above functions of each of the above devices may be implemented by cloud computing using multiple computers connected to each other by a communications network. The program may be provided to the computer of each device by distribution from an external device via a communications network and installed.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、陸上の走行と空中の移動とを可能とする空陸両用移動体に関する。 The present invention relates to an air-land amphibious vehicle capable of traveling on land and in the air.
特許文献1では、車両の車台に、垂直下向きに空気を付勢する浮揚ファン、空気を垂直方向に付勢する姿勢制御ファン、および、水平に拡げられる翼部材を備え、陸上を走行するとともに空中を飛行可能な空陸両用乗物が開示されている。
空陸両用の移動体では、地上での走行機能と、空中での飛行機能とがそれぞれ独立した機能として切り分けられている。したがって、移動体では、地上での走行から空中での飛行に移行する際の移動体の操作手段および移動手段の切り替えに時間を要していた。また、地上での走行と空中での飛行とを切り替えるために、移動体は、例えば、滑走路といったように、予め定められた地点へ移動しなければならなかった。 In an air and land vehicle, the function of running on the ground and the function of flying in the air are separated as independent functions. Therefore, when moving from running on the ground to flying in the air, it takes time to switch the operating means and the means of movement of the vehicle. Also, in order to switch between running on the ground and flying in the air, the vehicle must move to a predetermined location, such as a runway.
このように、移動体において、地上での走行機能と、空中での飛行機能とが区別されていると、地上での安全性と空中での安全性とを独立して検討せざるを得ず、その安全性が相互に高まることはなかった。 In this way, when a vehicle has a separate function for traveling on the ground and flying in the air, safety on the ground and safety in the air have to be considered separately, and the two safety functions do not mutually improve.
本発明は、安全性の向上を図ることが可能な空陸両用移動体を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide an air-land vehicle that can improve safety.
上記課題を解決するために、本発明の空陸両用移動体は、
環境情報を取得する環境情報取得部と、
地上走行を実行する地上走行実行部と、
空中走行を実行する空中走行実行部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
1つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される1つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
前記環境情報に基づいて、地上走行が実行される地上走行状態、または、空中走行が実行される空中走行状態を選択することと、
前記空中走行状態が選択された場合、前記空中走行実行部に前記空中走行を実行させることと、
前記環境情報に基づいて、着地点、および、前記着地点と前記空陸両用移動体との相対距離および相対速度を導出することと、
前記導出された結果に基づいて、前記空中走行実行部に前記着地点に着地させることと、
を含む処理を実行する。
In order to solve the above problems, the air-land amphibious vehicle of the present invention comprises:
an environmental information acquisition unit that acquires environmental information;
a ground running execution unit that executes ground running;
an aerial running execution unit that executes aerial running;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
one or more processors;
one or more memories coupled to the processor;
having
The processor,
selecting a ground running state in which ground running is performed or an aerial running state in which aerial running is performed based on the environmental information;
When the aerial running state is selected, causing the aerial running execution unit to execute the aerial running;
deriving a landing point and a relative distance and a relative speed between the landing point and the air-land vehicle based on the environmental information;
causing the aerial traveling execution unit to land at the landing point based on the derived result;
Perform the process including:
本発明によれば、安全性の向上を図ることが可能となる。 The present invention makes it possible to improve safety.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The specific dimensions, materials, values, etc. shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements that have substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements that are not directly related to the present invention are not illustrated.
(移動体100)
図1は、移動体100の概略的な構成を示した図である。移動体100は、陸上の走行と空中の移動とを可能とする空陸両用移動体として機能する。移動体100は、環境情報取得部110と、入出力部120と、地上走行実行部130と、空中走行実行部140と、制御部150とを含む。
(Mobile object 100)
1 is a diagram showing a schematic configuration of a moving
環境情報取得部110は、移動体100が位置する環境における移動体100の内部および外部の状態を示す環境情報を取得する。環境情報取得部110は、例えば、撮像装置を含む。撮像装置は、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を含んで構成される。撮像装置は、移動体100の進行方向側において2つの撮像装置それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。
The environmental
撮像装置は、移動体100の周囲の車外環境を撮像する。撮像装置は、少なくとも輝度の情報が含まれる輝度画像、例えば、カラー(RGB)画像またはモノクロ画像を生成することができる。撮像装置で生成される画像の解像度は、空中を移動することを踏まえ、例えば、電柱間の電線を判断できる程度に高いことが望ましい。また、環境情報取得部110は、レーダーを含み、レーダーの照射方向に位置する物と当該移動体100との相対距離を取得することができる。
The imaging device captures an image of the external environment surrounding the moving
また、環境情報取得部110は、IMU(Inertial Measurement Unit)を含む。IMUは、移動体100を基準とした直交3軸方向の並進運動、例えば、速度、加速度、および、直交3軸回りの回転運動、例えば、角速度、角加速度を検知する。また、環境情報取得部110は、GPS(Global Positioning System)を含む。GPSは、移動体100の現在位置、例えば、緯度、経度、高度を取得することができる。また、環境情報取得部110は、車両位置マップサービス機器を含む。車両位置マップサービス機器は、車両位置マップサービスを通じて、移動体100が走行している地図上の位置を取得することができる。
The environmental
入出力部120は、操縦者の操作入力を受け付ける。入出力部120は、例えば、アクセルペダルやコレクティブレバーといった駆動操作部、ブレーキペダルといった制動操作部、ステアリングホイールやサイクリックスティックといった操舵部等を含む。また、入出力部120は、例えば、モニタやスピーカを含み、操縦者に対し移動体100の移動に関する情報を出力する。
The input/
地上走行実行部130は、パワーユニットBUS132、シャシーBUS134を含む。パワーユニットBUS132は、パワーユニットに関するECU(Electronic Control Unit)、駆動機構、制動機構で構成される。パワーユニットBUS132は、駆動操作部および制動操作部が受け付けた操作入力に応じて移動体100の駆動力および制動力を生じさせる。シャシーBUS134は、シャシーに関するECU、操舵機構で構成される。シャシーBUS134は、操舵部が受け付けた操作入力に応じて移動体100の進行方向を変化させる。このような地上での移動を、地上走行と言う場合がある。
The ground
空中走行実行部140は、モータBUS142、3舵BUS144で構成される。モータBUS142は、モータに関するECU、駆動機構で構成される。モータBUS142は、駆動操作部が受け付けた操作入力に応じて移動体100の推力および揚力を生じさせる。3舵BUS144は、移動体100のピッチ、ロール、ヨーを制御するECU、操舵機構で構成される。また、移動体100が固定翼機であれば、3舵BUS144は、エルロン、ラダー、エレベータを制御するECU、操舵機構で構成されるとしてもよい。3舵BUS144は、操舵部が受け付けた操作入力に応じて移動体100の高度および推進方向を変化させる。
The aerial
空中走行実行部140により、移動体100は、例えば、高度200m~300mまでの空中を推進することができる。本実施形態において、移動体100は、揚力を維持した状態の空中移動に加え、短時間の揚力によって一時的に空中を移動する、所謂ジャンプを行うこともできる。このような空中での移動を、空中走行と言う場合がある。
The aerial
制御部150は、プロセッサ150a、プログラム等が格納されたROM150b、ワークエリアとしてのRAM150c等を含む半導体集積回路で構成される。制御部150は、所定の通信手段を通じて、環境情報取得部110、入出力部120、地上走行実行部130、空中走行実行部140に接続される。制御部150は、所定の通信手段を通じて、移動体100全体を制御する。また、地上走行や空中走行の実行を実質的に制御する観点から、上述した地上走行実行部130のECUおよび空中走行実行部140のECUを含む、移動体100を構成する複数のECUは、当該制御部150としても機能する。
The
なお、所定の通信手段としては、CAN(Controller Area Network)、CAN-FD(CAN with Flexible Data Rate)、FlexRay、Ethernet、LIN(Local Interconnect Network)等、既存の様々な通信規格を採用することができる。本実施形態では、説明の便宜上、かかる通信手段のうちCAN通信を挙げて説明する。しかし、かかる場合に限らず、CAN通信を、他の通信手段に置き換え可能であることは言うまでもない。 Note that the specified communication means may be any of various existing communication standards, such as CAN (Controller Area Network), CAN-FD (CAN with Flexible Data Rate), FlexRay, Ethernet, and LIN (Local Interconnect Network). For ease of explanation, this embodiment will use CAN communication as one of such communication means. However, it goes without saying that this is not the only case, and CAN communication can be replaced with other communication means.
本実施形態では、1の移動体100に地上走行実行部130と空中走行実行部140とを一体的に併設する。こうして、人は、移動経路として地上および空中を併用することが可能となる。ここでは、移動体100を通じて人の移動の自由度を高め、移動ネットワークを拡大している。
In this embodiment, a ground running
図2は、制御部150の概略的な機能を示した機能ブロック図である。制御部150は、プロセッサ150aが、ROM150bに含まれるプログラムと協働し、環境情報解析部152、地上走行制御部154、空中走行制御部156、走行選択部158といった機能モジュールとして機能する。かかる環境情報解析部152、地上走行制御部154、空中走行制御部156、走行選択部158それぞれは、1の装置に限らず、制御部150として機能する複数のECUによって実現されてもよい。なお、環境情報解析部152、地上走行制御部154、空中走行制御部156、走行選択部158間の通信は、CAN通信を用いることができる。
2 is a functional block diagram showing the general functions of the
環境情報解析部152は、環境情報取得部110が取得した環境情報を解析する。例えば、環境情報解析部152は、環境情報取得部110としての撮像装置が取得した2つの輝度画像から距離画像を生成し、移動体100の周囲環境を認識して周囲情報を生成する。
The environmental
具体的に、環境情報解析部152は、所謂パターンマッチングを用いて、一方の輝度画像から任意に抽出したブロックに対応するブロックを、他方の輝度画像から検索し、一方の輝度画像からの水平方向の距離に応じて視差情報を導出する。環境情報解析部152は、このようなブロック単位の視差情報の導出処理を、輝度画像における全てのブロックについて行う。
Specifically, the environmental
環境情報解析部152は、輝度画像におけるブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて相対距離(z)に変換し、三次元の位置情報、すなわち、水平距離(x)、垂直距離(y)、相対距離(z)を導出する。このようにして導出された三次元の位置情報を輝度画像に対応させた画像が距離画像である。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、ブロックの視差からそのブロックの撮像装置に対する相対距離を導出する方法である。
The environmental
環境情報解析部152は、このように導出された輝度画像および距離画像を通じて車外環境を認識する。環境情報解析部152は、例えば、移動体100の前方周囲に位置する立体物を、先行車両等の特定物と特定する。また、環境情報解析部152は、レーダーが取得した環境情報に基づいて、移動体100の周囲の立体物と移動体100との相対距離を導出する。こうして、移動体100の周囲環境を示す周囲情報が生成される。
The environmental
また、環境情報解析部152は、IMUが取得した環境情報に基づいて、移動体100の移動情報、例えば、移動体100の移動方向、移動速度、移動加速度、回転方向、回転角度、回転角速度、回転角加速度を導出する。また、環境情報解析部152は、IMUが取得した環境情報に基づいて、移動体100の姿勢情報、例えば、正面方向、および、ピッチ角度、ロール角度、ヨー角度で示される姿勢を導出する。また、環境情報解析部152は、GPSおよび車両位置マップサービスが取得した環境情報に基づいて、移動体100の位置情報、例えば、緯度、経度、高度を導出する。
The environmental
地上走行制御部154は、入出力部120から受け付けた操作情報、移動体100の周囲環境を示す周囲情報、および、移動体100の移動情報、姿勢情報、位置情報に基づいて、移動体100の地上走行における速度および舵角の制御を行う。地上走行制御部154は、先行車両との衝突による被害を軽減したり、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように追従制御したりすることができる。このような地上走行において、地上走行制御部154の動作は、道路交通法等、自動車の法規に準拠する。
The ground driving
空中走行制御部156は、操作情報、周囲情報、および、移動体100の移動情報、姿勢情報、位置情報に基づいて、移動体100の空中走行における速度、推進方向、高度の制御を行う。また、空中走行制御部156は、移動体100の移動情報、姿勢情報に基づいて、搭乗者が安全な姿勢を維持できるように、移動体100の空中走行における姿勢制御を行う。
The aerial travel control unit 156 controls the speed, propulsion direction, and altitude of the
走行選択部158は、入出力部120から受け付けた操作情報、または、周囲情報および移動情報に基づいて、移動体100の走行状態として、地上走行状態または空中走行状態を選択する。走行選択部158は、後述するように、地上走行状態を選択したか、空中走行状態を選択したかによって、少なくとも、地上走行実行部130および空中走行実行部140に関する情報伝達の優先順位を変更する。かかる優先順位の変更により、移動体100を地上走行状態から空中走行状態に移行させたり、空中走行状態の移動体100を地上に着地させて地上走行状態に移行させたりすることができる。ここでは、まず、地上走行実行部130および空中走行実行部140へ情報を伝達する通信手段であるCAN通信について説明し、その後で、情報伝達の優先順位として、CAN通信の優先順位を例に挙げて詳述する。
The
図3は、CAN通信の構成を例示した説明図である。DCM(Data Communication Module)170は車外のサーバと通信を確立して、走行に必要な様々な情報を取得する。また、DCM170は、車内の乗員に情報を報知する。CGW(Central Gateway)172は、CAN通信における各BUSに接続されたECU同士のアクセスを中継する。また、CGW172は、移動体100内における複数の通信規格、例えば、CAN、CAN-FD、FlexRay、Ethernet、LIN間のアクセスを中継する。CGW172は、例えば、送信元の通信規格のフレームを、その送信先の通信規格のフレームに変換して出力する。ここで、フレームはCAN通信において送受信されるデータの単位である。ただし、ここでは、CAN通信における各BUSに接続されたECU同士のアクセスを例に挙げて説明する。CGW172は、異なるBUSを送信先とするフレームを受信すると、そのフレームを送信先のBUSに接続されているFIFOに蓄積する。FIFOは、送信レートに応じて蓄積されたフレームを送信先のBUSに接続されたECUに送信する。
Figure 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of CAN communication. The DCM (Data Communication Module) 170 establishes communication with a server outside the vehicle to obtain various information necessary for driving. The
CGW172には、CAN通信による複数のBUS、ここでは、パワーユニットBUS132、シャシーBUS134、環境BUS174、ボディBUS176、コックピットBUS178、ダイアグBUS180、モータBUS142、3舵BUS144が接続されている。パワーユニットBUS132は、エンジンおよびモータのいずれか一方、または双方の駆動制御を行う。シャシーBUS134は、移動体100の進行方向を制御する。環境BUS174は、環境情報取得部110が取得した環境情報、および、環境情報解析部152の解析結果に基づいて移動体100の走行を支援する。ボディBUS176は、スライドドアやサイドウィンドウの移動を支援する。コックピットBUS178は、ナビゲーションシステム等の動作を制御する。ダイアグBUS180は、移動体100の試験に用いられる。モータBUS142は、モータの駆動制御を行う。3舵BUS144は、移動体100の推進方向を制御する。各BUSには、図中「〇」で示す複数のECUが接続されている。
CGW172 is connected to multiple BUS's via CAN communication, in this case power unit BUS132, chassis BUS134, environment BUS174, body BUS176, cockpit BUS178, diagnostic BUS180, motor BUS142, and 3-rudder BUS144. Power unit BUS132 controls the drive of either the engine or the motor, or both. Chassis BUS134 controls the direction of travel of
CAN通信のプロトコルは、マルチマスター方式であり、BUSを専有した1のECUのみがフレームを送信先のECUに送信することができる。CAN通信は、イベントドリブン方式を採用しているので、同一の送信周期において複数のECUが一度にフレームを送信すると、フレーム同士の衝突が生じ得る。ここでは、フレームの識別子であるCANIDに基づいて調停が行われる。こうして、優先順位の高いCANIDを有するフレームのみが適切に伝達される権利を得ることとなる。換言すれば、優先順位の低いCANIDを有するフレームは、優先順位の高いCANIDを有するフレームが送信されている間、送信することができない。優先順位が低いフレームの送信は、優先順位が高いフレームの送信終了後、優先順位が高いフレームが次に送信される前の空き時間に実行される。ここでは、移動体100の安全性への影響が高い処理、および、リアルタイム性を要するフレームの優先順位が高くなるように、CANIDが設定されている。
The CAN communication protocol is a multi-master system, and only one ECU that has exclusive ownership of the BUS can transmit a frame to the destination ECU. CAN communication employs an event-driven system, so if multiple ECUs transmit frames at the same time in the same transmission cycle, collisions between frames may occur. Here, arbitration is performed based on the CANID, which is the frame identifier. In this way, only frames with a CANID with a high priority are given the right to be transmitted appropriately. In other words, frames with a CANID with a low priority cannot be transmitted while a frame with a CANID with a high priority is being transmitted. A frame with a low priority is transmitted in the free time after the transmission of a frame with a high priority has ended and before the next frame with a high priority is transmitted. Here, the CANID is set so that processes that have a large impact on the safety of the
図4は、CAN通信のフレームを説明するための説明図である。CAN通信では、ドミナント「0」とレセシブ「1」の2値が用いられる。CAN通信では、ドミナントとレセシブの信号が衝突する場合、ドミナントが優先されるようになっている。図4のように、CAN通信のフレームは、SOF、ID、RTR、CF、DF、CRC、ACK、EOFで構成される。SOF(Start Of Frame)は、1ビットのドミナントで表され、通信の開始位置を示す。 Figure 4 is an explanatory diagram for explaining a CAN communication frame. In CAN communication, two values are used: dominant "0" and recessive "1". In CAN communication, if a dominant and recessive signal collide, the dominant is given priority. As shown in Figure 4, a CAN communication frame consists of SOF, ID, RTR, CF, DF, CRC, ACK, and EOF. SOF (Start Of Frame) is represented by 1 dominant bit and indicates the start position of the communication.
IDは、11ビット(0x000~0x7FF)で表され、フレームの識別子、および、通信調停の優先順位を示す。当該CAN通信におけるIDは、本実施形態においてCANIDと表現している。また、先頭に「0x」を付した数値は16進数であることを示している。CAN通信では、CANIDの数値が小さい程、優先順位が高いこととなる。具体的に、フレームの送信元となるECUは、送信したフレームのCANIDを1ビットずつ検出し、そのCANIDが、自己が送信したCANIDと等しいか判定する。CAN通信では、ドミナントがレセシブより優先されるので、自己より優先順位の高いCANIDがあると、自己のCANIDは維持されない。送信元となるECUは、検出したCANIDが、自己が送信したCANIDと異なると判定すると、フレームの送信を停止する。こうして、フレーム同士が衝突したとしても、優先順位の高い、すなわち、CANIDの数値が小さいフレームが適切に送信される。 The ID is expressed as 11 bits (0x000 to 0x7FF) and indicates the frame identifier and the priority of communication arbitration. In this embodiment, the ID in CAN communication is expressed as CANID. Also, a number with "0x" at the beginning indicates that it is a hexadecimal number. In CAN communication, the smaller the CANID number, the higher the priority. Specifically, the ECU that is the source of a frame detects the CANID of the transmitted frame bit by bit and determines whether the CANID is equal to the CANID that it transmitted. In CAN communication, dominant has priority over recessive, so if there is a CANID with a higher priority than itself, its own CANID is not maintained. If the source ECU determines that the detected CANID is different from the CANID that it transmitted, it stops transmitting the frame. In this way, even if frames collide, the frame with the highest priority, i.e. the frame with the smallest CANID number, is transmitted appropriately.
RTR(Remote Transmission Request)は、1ビットで表され、フレーム(ドミナント)とリモートフレーム(レセシブ)とを識別する。CF(Control Field)は、6ビットで構成され、データ長を示す。DF(Data Field)は、0~64ビットで表され、データ自体が格納される。CRC(Cyclic Redundancy Check)は、16ビットで表され、それまでのデータのCRCシーケンスおよびその終わり(デリミタ)を示す。ACKは、2ビットで表され、CRCまでのデータが正常に受信できたか否かの結果と、その終わり(デリミタ)を示す。EOF(End Of Frame)は、7ビットで表され、フレームの終了を示す。 RTR (Remote Transmission Request) is represented by 1 bit and distinguishes between a frame (dominant) and a remote frame (recessive). CF (Control Field) is composed of 6 bits and indicates the data length. DF (Data Field) is represented by 0 to 64 bits and stores the data itself. CRC (Cyclic Redundancy Check) is represented by 16 bits and indicates the CRC sequence of the data up to that point and its end (delimiter). ACK is represented by 2 bits and indicates whether the data up to the CRC was received successfully and its end (delimiter). EOF (End Of Frame) is represented by 7 bits and indicates the end of the frame.
また、CAN通信では、図4のフレームを拡張した拡張フォーマットを用いる場合がある。拡張フォーマットでは、図4のIDの部分が、ベースID、SRR、IDE、拡張IDに拡張される。ベースIDは、ID同様、11ビットで表され、フレームやECUの識別子および通信調停の優先順位を示す。SRR(Substitute Remote Request Bit)は、1ビットのレセシブで表される。IDE(Identifier Extension Bit)は、1ビットのレセシブで表される。拡張IDは、18ビットで表され、ベースIDと合わせて29ビット分の識別子となる。 CAN communications may also use an extended format that extends the frame in Figure 4. In the extended format, the ID portion of Figure 4 is extended to a base ID, SRR, IDE, and extended ID. The base ID, like the ID, is represented as 11 bits and indicates the frame and ECU identifiers and the priority of communication arbitration. The SRR (Substitute Remote Request Bit) is represented as 1 recessive bit. The IDE (Identifier Extension Bit) is represented as 1 recessive bit. The extended ID is represented as 18 bits, and together with the base ID, it makes a 29-bit identifier.
送信元のECUは、CANIDを付したフレームを送信する。各ECUは、かかるCANIDを通じて、そのフレームが、自己が必要とするフレームであるか識別する。 The source ECU sends a frame with a CANID attached. Each ECU uses the CANID to identify whether the frame is one it requires.
一般的に、航空機が飛行を実現するためには、航空機専用のモジュールを用いる必要がある。航空機専用のモジュールは、汎用性が低いためコストが高くなる傾向にある。ここでは、移動体100に、汎用性の高い自動車用のCAN通信を採用して、自動車用モジュールを流用し、DCMやコックピットパーツも共用して空中走行を実現する。こうして、コストを抑制することができる。
Generally, for an aircraft to fly, it is necessary to use modules that are specifically designed for aircraft. Modules that are specifically designed for aircraft tend to be expensive due to their low versatility. Here, the
上記のように、CAN通信では、CANIDによりフレーム単位で優先順位が定められている。移動体100では、地上走行を実現するため、例えば、ASIL(Automotive Safety Integrity Level)に準拠した優先順位が定められている。一方、移動体100の空中走行を実現するためには、地上走行とは異なる操舵機構および駆動機構が必要になる。そうすると、移動体100は、地上走行時と空中走行時とで、そこに用いられるフレームの優先順位を変更しなければならない。そこで、走行選択部158は、地上走行状態を選択したか、空中走行状態を選択したかによって、地上走行実行部130および空中走行実行部140へのCAN通信の優先順位を変更する。
As described above, in CAN communication, the priority is determined on a frame-by-frame basis by the CANID. In the
図5は、CAN通信の優先順位を説明するための説明図である。ここでは、フレーム単位で、フレーム種類、フレーム名称、CANIDが対応付けられている。 Figure 5 is an explanatory diagram for explaining the priority of CAN communication. Here, frame type, frame name, and CAN ID are associated on a frame-by-frame basis.
図5のように、移動体100が地上走行を行うか空中走行を行うかによって、地上走行実行部130および空中走行実行部140へのCAN通信の優先順位が異なる。例えば、移動体100が地上走行を行う場合、各フレームには、以下のようにCANIDが設定される。主としてシャシーBUS134中のECUによって処理されるフレーム種類「操舵」には、CANID「0x080」が対応付けられている。主としてパワーユニットBUS132中のECUによって処理されるフレーム種類「ブレーキ」には、CANID「0x100」が対応付けられている。主としてパワーユニットBUS132中のECUによって処理されるフレーム種類「加減速」には、CANID「0x200」が対応付けられている。主として環境BUS174中のECUによって処理されるフレーム種類「センサ」には、CANID「0x300」が対応付けられている。主としてボディBUS176中のECUによって処理されるフレーム種類「ドア」には、CANID「0x400」が対応付けられている。主として3舵BUS144中のECUによって処理されるフレーム種類「3舵」には、CANID「0x500」が対応付けられている。主としてモータBUS142中のECUによって処理されるフレーム種類「モータ」には、CANID「0x600」が対応付けられている。
As shown in FIG. 5, the priority of CAN communication to the ground running
したがって、図5の例では、移動体100が地上走行を行う場合、フレーム種類「操舵」>フレーム種類「ブレーキ」>フレーム種類「加減速」>フレーム種類「センサ」>フレーム種類「ドア」>フレーム種類「3舵」>フレーム種類「モータ」の順に優先順位が高いこととなる。このように、地上走行では、地上走行実行部130の処理が優先的に実行される。また、地上走行実行部130においては、移動方向を変える>制動する>走行するの順で優先順位が高くなっているのが理解できる。
Therefore, in the example of FIG. 5, when the moving
そして、移動体100が空中走行を行う場合、各フレームには、以下のようにCANIDが設定される。フレーム種類「操舵」には、CANID「0x180」が対応付けられている。フレーム種類「ブレーキ」には、CANID「0x500」が対応付けられている。フレーム種類「加減速」には、CANID「0x600」が対応付けられている。フレーム種類「センサ」には、CANID「0x300」が対応付けられている。フレーム種類「ドア」には、CANID「0x400」が対応付けられている。フレーム種類「3舵」には、CANID「0x100」が対応付けられている。フレーム種類「モータ」には、CANID「0x080」が対応付けられている。
When the moving
したがって、図5の例では、移動体100が空中走行を行う場合、フレーム種類「モータ」>フレーム種類「3舵」>フレーム種類「操舵」>フレーム種類「センサ」>フレーム種類「ドア」>フレーム種類「ブレーキ」>フレーム種類「加減速」の順に優先順位が高いこととなる。このように、空中走行では、空中走行実行部140の処理が優先的に実行される。また、空中走行実行部140においては、浮上状態を維持する>移動方向を変える>制動するの順で優先順位が高くなっているのが理解できる。
Therefore, in the example of FIG. 5, when the moving
図5を参照すると、ECUは、送信するフレームに対し、地上走行および空中走行それぞれ個々にCANIDを有している。また、フレーム種類「センサ」およびフレーム種類「ドア」のように、地上走行および空中走行のいずれにも同一の優先順位が定められるフレームについては、同一値のCANIDが定められている。 Referring to Figure 5, the ECU has separate CANIDs for ground travel and air travel for the frames it transmits. In addition, for frames for which the same priority is assigned to both ground travel and air travel, such as the frame type "sensor" and the frame type "door", the same CANID is assigned.
走行選択部158は、環境情報に応じて、地上走行状態または空中走行状態を選択する。例えば、走行選択部158は、地上走行状態において空中走行状態に移行すべきと判定した場合、地上走行状態を空中走行状態に切り替える。また、走行選択部158は、空中走行状態において地上走行状態に移行すべきと判定した場合、空中走行状態を地上走行状態に切り替える。また、走行選択部158は、このような自動判定に加え、搭乗者の操作に応じて地上走行状態または空中走行状態を切り替えることもできる。
The driving
走行状態が切り替わると、CAN通信の優先順位が図5のように切り替わる。例えば、走行選択部158は、地上走行状態から空中走行状態への変更を決定すると、空中走行への変更が決定された旨のフレームを各ECUに送信する。各ECUは、フレーム種類「操舵」、フレーム種類「ブレーキ」、フレーム種類「加減速」、フレーム種類「3舵」、フレーム種類「モータ」のCANIDを、「0x080」、「0x100」、「0x200」、「0x500」、「0x600」から、「0x180」、「0x500」、「0x600」、「0x100」、「0x080」に切り替える。ただし、フレーム種類「センサ」、フレーム種類「ドア」のCANIDは、「0x300」、「0x400」に維持される。かかるフレーム種類「センサ」およびフレーム種類「ドア」については、準備された同一値のCANIDを切り替えるとしてもよいし、1のCANIDを固定的に用いるとしてもよい。このように、CAN通信の優先順位が切り替わることで、結果的に、駆動主体が、地上走行実行部130から空中走行実行部140に切り替わることとなる。
When the driving state is changed, the priority of the CAN communication is changed as shown in FIG. 5. For example, when the driving
ここで、地上走行状態から空中走行状態への変更に応じ走行選択部158から送信されるフレームのCANID、および、空中走行状態から地上走行状態への変更に応じ走行選択部158から送信されるフレームのCANIDは、空中走行状態および地上走行状態のいずれであっても最優先となる数値、例えば、「0x000」となるように定められている。こうして、変更が決定された旨のフレームは、最優先で各ECUに伝達されるので、空中走行状態と地上走行状態との切り替えをスムーズに行うことが可能となる。
The CANID of the frame transmitted from the driving
なお、上記では、走行選択部158における情報伝達の優先順位の切替処理に応じて図5のCANIDを一度に切り替える例を挙げて説明した。しかし、かかる場合に限らず、優先度に基づいて、CANIDを切り替えるタイミングを異ならせてもよい。例えば、地上走行状態から空中走行状態への変更において、まず、移動体100を浮上させる必要があるため、走行選択部158は、フレーム種類「モータ」のCANIDを最も早く切り替える。また、空中走行状態から地上走行状態への変更において、再浮上の可能性がある間、移動体100は空中走行を継続する。したがって、空中走行状態から地上走行状態への変更において、再浮上の可能性がある間、走行選択部158は、フレーム種類「モータ」のCANIDを切り替えず、移動体100が着地し地上走行状態に確実に移行した後にCANIDを切り替える。
In the above, an example was given in which the CANID in FIG. 5 is switched at once in response to the switching process of the priority of information transmission in the traveling
このように、CANIDの切り替えに時差を設ける場合、図5のように、地上走行のCANIDと空中走行のCANIDとが一時的に同一になり、フレーム同士が衝突するおそれがある。このように同タイミングでCANIDが重なる可能性があるフレームについては、そのCANIDを異ならせればよい。例えば、空中走行状態から地上走行状態への変更においては、フレーム種類「モータ」のCANID「0x080」とフレーム種類「操舵」のCANID「0x080」とが衝突するおそれがある。この場合、ECUにおいて、いずれか一方のフレームのCANIDを、「0x080」ではなく、例えば「0x090」に設定することが考えられる。 When there is a time lag in switching the CANID in this way, the CANID for ground travel and the CANID for airborne travel may temporarily become the same, as shown in Figure 5, and there is a risk of the frames colliding. For frames where the CANIDs may overlap at the same time in this way, the CANIDs can be made different. For example, when changing from an airborne travel state to a ground travel state, there is a risk of collision between the CANID "0x080" of the frame type "motor" and the CANID "0x080" of the frame type "steering". In this case, it is conceivable that the ECU could set the CANID of one of the frames to, for example, "0x090" rather than "0x080".
また、同タイミングでCANIDが重なる可能性がある場合、各ECUは、一方のフレームに、一旦、移行用のCANIDを設定し、他方のCANIDの切り替えが終了してから、一方のフレームに、本来のCANIDを設定してもよい。例えば、空中走行状態から地上走行状態への変更においては、フレーム種類「モータ」のCANID「0x080」とフレーム種類「操舵」のCANID「0x080」とが衝突するおそれがある。そこで、フレーム種類「モータ」のCANIDを「0x080」から、一旦、「0x090」に変更してフレーム種類「操舵」のCANID「0x080」との重複を回避し、その後、移動体100が着地し地上走行状態に確実に移行した後に、「0x600」とするとしてもよい。
Also, if there is a possibility that the CANIDs will overlap at the same time, each ECU may temporarily set a transition CANID in one frame, and after the switching of the other CANID is completed, set the original CANID in the other frame. For example, when changing from an airborne state to a ground-traveling state, there is a risk of collision between the CANID "0x080" of the frame type "motor" and the CANID "0x080" of the frame type "steering". Therefore, the CANID of the frame type "motor" may be temporarily changed from "0x080" to "0x090" to avoid overlap with the CANID "0x080" of the frame type "steering", and then changed to "0x600" after the moving
上記では、フレーム単位で優先順位を定める例を挙げて説明した。しかし、かかる場合に限らず、例えば、BUS単位で優先順位を定めてもよい。 In the above, an example of setting the priority on a frame-by-frame basis has been described. However, this is not the only case, and the priority may be set on a bus-by-bus basis, for example.
図6は、CAN通信の優先順位を説明するための他の説明図である。ここでは、BUSそれぞれにCANIDの上位3ビットが対応付けられている。したがって、BUS同士は、上位3ビットによって優先順位が定められる。そして、BUS内では、下位8ビットによって優先順位が定められる。図6中「*」は、BUS内において任意の数値が定められることを示す。 Figure 6 is another diagram for explaining the priority of CAN communication. Here, each BUS is associated with the top 3 bits of the CANID. Therefore, the priority between BUSs is determined by the top 3 bits. Then, within a BUS, the priority is determined by the bottom 8 bits. In Figure 6, "*" indicates that an arbitrary value can be set within the BUS.
例えば、移動体100が地上走行を行う場合、各BUSには、以下のようにCANIDが設定される。パワーユニットBUS132には、CANID「0x1**」が対応付けられている。シャシーBUS134には、CANID「0x0**」が対応付けられている。環境BUS174には、CANID「0x2**」が対応付けられている。ボディBUS176には、CANID「0x3**」が対応付けられている。コックピットBUS178には、CANID「0x4**」が対応付けられている。ダイアグBUS180には、CANID「0x5**」が対応付けられている。モータBUS142には、CANID「0x7**」が対応付けられている。3舵BUS144には、CANID「0x6**」が対応付けられている。
For example, when the moving
したがって、図6の例では、移動体100が地上走行を行う場合、シャシーBUS134>パワーユニットBUS132>環境BUS174>ボディBUS176>コックピットBUS178>ダイアグBUS180>3舵BUS144>モータBUS142の順に優先順位が高いこととなる。
Therefore, in the example of FIG. 6, when the moving
そして、移動体100が空中走行を行う場合、各BUSには、以下のようにCANIDが設定される。パワーユニットBUS132には、CANID「0x7**」が対応付けられている。シャシーBUS134には、CANID「0x6**」が対応付けられている。環境BUS174には、CANID「0x2**」が対応付けられている。ボディBUS176には、CANID「0x3**」が対応付けられている。コックピットBUS178には、CANID「0x4**」が対応付けられている。ダイアグBUS180には、CANID「0x5**」が対応付けられている。モータBUS142には、CANID「0x0**」が対応付けられている。3舵BUS144には、CANID「0x1**」が対応付けられている。
When the moving
したがって、図6の例では、移動体100が空中地上走行を行う場合、モータBUS142>3舵BUS144>環境BUS174>ボディBUS176>コックピットBUS178>ダイアグBUS180>シャシーBUS134>パワーユニットBUS132の順に優先順位が高いこととなる。
Therefore, in the example of FIG. 6, when the
ここでは、図5を用いて説明した内容と同様、走行選択部158は、地上走行状態と空中走行状態との切り替わりに応じ、走行状態が変更された旨のフレームを各ECUに送信することで、地上走行状態と空中走行状態とを切り替える。ただし、かかる場合に限らず、CGW172においてCANIDを置換することでも、地上走行状態と空中走行状態とを切り替えることができる。
Here, similar to the content described using FIG. 5, the driving
例えば、CGW172は、地上走行状態においては、任意のBUSから受信したフレームをそのまま他のBUSに送信する。一方、空中走行状態において、CGW172は、パワーユニットBUS132、シャシーBUS134、モータBUS142、3舵BUS144からフレームを受信すると、その上位3ビットの数値を書き換えて、他のBUSに送信する。例えば、地上走行状態においては、CGW172は、パワーユニットBUS132から受信したフレームをそのまま他のBUSに送信する。一方、空中走行状態においては、CGW172は、パワーユニットBUS132から受信したフレームのCANIDの上位3ビットを「0x1」から「0x7」に置換して他のBUSに送信する。 For example, when CGW172 is in ground running state, it transmits a frame received from any BUS to another BUS as is. On the other hand, when CGW172 is in air running state, when it receives a frame from power unit BUS132, chassis BUS134, motor BUS142, or 3-rudder BUS144, it rewrites the value of the upper three bits of the frame and transmits it to another BUS. For example, when CGW172 is in ground running state, it transmits a frame received from power unit BUS132 to another BUS as is. On the other hand, when CGW172 is in air running state, it replaces the upper three bits of the CANID of the frame received from power unit BUS132 from "0x1" to "0x7" and transmits it to another BUS.
かかる構成により、ECUそれぞれにおいてCANIDを変更しなくて済むので、プログラム容量および処理負荷を軽減することが可能となる。 This configuration eliminates the need to change the CANID in each ECU, making it possible to reduce program capacity and processing load.
(車外環境認識方法)
図7は、制御部150の各機能モジュールの動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、移動体100が、地上走行中に、所定の条件を満たすことで、一時的に空中走行を行う例を挙げて説明する。
(Method of recognizing the external environment)
7 is a flowchart for explaining the operation of each functional module of the
地上走行制御部154は、入出力部120から受け付けた操作情報に基づいて、地上走行実行部130を制御し、移動体100を地上走行させている。かかる地上走行中に、環境情報解析部152は、所定の間隔で、移動体100の衝突可能性を導出する(S100)。具体的に、環境情報解析部152は、環境情報取得部110が取得した環境情報に基づいて、周囲情報および移動情報を導出し、移動体100の周囲において衝突の可能性がある障害物を特定する。ここで、障害物は、車両、自転車、人、標識、ガードレール、建築物等が該当する。環境情報解析部152は、特定した障害物に基づいて障害物との衝突確率を導出する。
The ground
また、環境情報解析部152は、衝突確率を導出した時点における、移動体100の位置、移動体100の絶対速度、移動体100の進行方向、障害物の位置、障害物の絶対速度、障害物の進行方向から、障害物との相対速度と相対方向と衝突TTC(time to collision)を導出する。
The environmental
環境情報解析部152は、移動体100が障害物と衝突する可能性がない間、すなわち、障害物との衝突確率が予め定められた所定確率未満である間(S102におけるNO)、ステップS100を繰り返す。一方、環境情報解析部152は、移動体100が障害物と衝突する可能性がある、すなわち、障害物との衝突確率が予め定められた所定確率以上であると判定すると(S102におけるYES)、移動体100を制動することにより障害物との衝突を回避できるか否か判定する(S104)。その結果、移動体100を制動することにより障害物との衝突を回避できると判定すると(S106におけるYES)、地上走行制御部154は、地上走行実行部130を通じて移動体100を制動する(S108)。一方、環境情報解析部152は、移動体100を制動することにより衝突を回避できないと判定すると(S106におけるNO)、移動体100を障害物の水平方向に移動させることで衝突を回避できるか否か判定する(S110)。
The environmental
図8は、水平方向回避判定処理S110の動作を説明するための説明図である。ここでは、周囲情報として、撮像装置で撮像された輝度画像190を挙げて説明する。制御対象となる障害物192には、例えば、先行車両、対向車両等の移動体、および、標識、ガードレール、信号機等の固定物が含まれる。環境情報解析部152は、複数の障害物192のうち、移動体100の周囲に位置するいずれか1の障害物192aとの衝突確率が所定確率以上であると判定し、かつ、移動体100を制動しても衝突を回避できないと判定すると、水平方向へ回避できるか判定する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the horizontal avoidance determination process S110. Here, the surrounding information will be explained by taking a
環境情報解析部152は、周囲情報、移動情報、姿勢情報、位置情報に基づいて、障害物192が存在せず、移動体100の移動が可能な領域、例えば、破線で囲った図中左側の領域194を抽出し、回避領域として決定する。このような回避領域を決定できれば、移動体100を障害物192に対し水平方向に移動させることで衝突を回避できることとなり、決定できなければ、移動体100を障害物192に対し水平方向に移動させても衝突を回避できないこととなる。
The environmental
図7に戻り、移動体100を障害物192に対し水平方向に移動させることで衝突を回避できると判定すると(S112におけるYES)、地上走行制御部154は、地上走行実行部130を通じて、移動体100を決定された回避領域に移動させる(S114)。
Returning to FIG. 7, if it is determined that a collision can be avoided by moving the moving
一方、移動体100を障害物192に対し水平方向に移動させても衝突を回避できないと判定すると(S112におけるNO)、環境情報解析部152は、移動体100を障害物192の鉛直上方向に推進させることを決定し、移動体100の推進方向を決定する(S116)。
On the other hand, if it is determined that a collision cannot be avoided by moving the moving
図9は、回避方向決定処理S116の動作を説明するための説明図である。ここでは、周囲情報として、撮像装置で撮像された輝度画像190を挙げて説明する。環境情報解析部152は、複数の障害物192のうち、1の障害物192aとの衝突確率が所定確率以上であると判定し、移動体100を制動しても衝突を回避できないと判定し、かつ、水平方向に移動させても、他の障害物192bが存在するので衝突を回避できないと判定すると、鉛直上方向への回避を決定する。環境情報解析部152は、周囲情報、移動情報、姿勢情報、位置情報に基づいて、障害物192が存在せず、移動体100の移動が可能な領域、例えば、一点鎖線で囲った図中上方の領域196を抽出し、回避領域として決定する。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the avoidance direction determination process S116. Here, the surrounding information will be explained by taking a
図7に戻り、走行選択部158は、移動体100の鉛直上方向への移動の決定に応じ、地上走行状態を空中走行状態に切り替える(S118)。具体的に、図5に示したように、走行選択部158は、CAN通信の優先順位を、地上走行状態に基づく優先順位から空中走行状態に基づく優先順位に変更する。
Returning to FIG. 7, the traveling
また、環境情報解析部152は、空中走行状態において検知対象となる環境情報に関するセンサを起動する(S120)。具体的に、環境情報解析部152は、移動体100の鉛直下方に向けて設置された撮像装置またはレーダーを起動し、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を取得する。例えば、ヘリコプター等の航空機ではホバリング時に鉛直下方を観察することはあるが、道路上を走行する自動車では鉛直下方の道路との距離は常に一定であり、鉛直下方を観察したり、予測したりする必要がない。ここでは、移動体100が地上走行を行うことを前提としているが、環境情報解析部152は、空中走行における周囲観察のため、鉛直下方周囲の環境情報を取得する。
The environmental
なお、ここでは、空中走行状態への切り替えに応じて、環境情報解析部152が、新たに、撮像装置またはレーダーを起動し、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を取得する例を挙げて説明している。しかし、かかる場合に限らず、環境情報解析部152は、進行方向に向けて設置された撮像装置またはレーダーの検知対象範囲を、移動体100の鉛直下方周囲まで拡大して、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を取得するとしてもよい。また、環境情報解析部152は、撮像装置またはレーダーをピッチ方向に回転させ、検知対象範囲を移動体100の鉛直下方に変更して、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を取得するとしてもよい。かかる構成により、撮像装置またはレーダーの追加を抑制し、コストを削減することが可能となる。
Here, an example is described in which the environmental
また、ここでは、空中走行状態への切り替えに応じて、環境情報解析部152が、撮像装置またはレーダーを起動し、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を追加的に取得する例を挙げて説明している。しかし、かかる場合に限らず、環境情報取得部110が、移動体100の鉛直下方周囲を含む全ての環境情報を常に取得し、空中走行状態への切り替えに応じて、環境情報解析部152が、環境情報取得部110が取得した環境情報から抽出する環境情報を切り替えるとしてもよい。かかる構成により、移動体100の鉛直下方周囲の環境情報を取得するまでに要する時間を短縮することが可能となる。
Furthermore, an example is described here in which, in response to switching to the airborne traveling state, the environmental
続いて、空中走行制御部156は、空中走行実行部140を通じて空中走行を開始し、空中走行状態を維持する(S122)。ここでは、空中走行制御部156が移動体100を障害物192より鉛直上方に推進させることで、障害物192との衝突を回避する。ただし、上述したように、ここでは、移動体100の高度を不要に高くとる必要はなく、例えば、緊急事態回避モードとして、衝突する可能性がある障害物192を移動体100が跳び越すことができれば足りる。
Then, the aerial travel control unit 156 starts aerial travel through the aerial
空中走行制御部156は、空中走行状態において、少なくとも移動体100自体の鉛直下方周囲における障害物192の挙動を予測する。例えば、移動体100は、衝突確率の判定対象となった周囲に位置する1の障害物192aを跳び越すことになる。したがって、空中走行制御部156は、障害物192aの進行方向、相対距離、相対速度を導出し、移動体100が障害物192aを飛び越すタイミングにおいて、障害物192aの移動軌跡を予測する。空中走行制御部156は、予測した移動軌跡に応じて、少なくとも障害物192aの移動先と重畳しないように、移動体100の空中での滞空時間や着地点を導出する。
The aerial travel control unit 156 predicts the behavior of at least the
図9で示したように、障害物192の上方には、少なくとも歩行者や先行車両が存在しない。したがって、移動体100を障害物192の上方に移動させることで、障害物192との衝突を回避する確率を高めることができる。
As shown in FIG. 9, there are at least no pedestrians or preceding vehicles above the
また、空中走行制御部156は、移動体100を着地させるために、他の複数の障害物192の挙動にも基づき、着地条件を満たすか否か判定する(S124)。ここで、着地条件は、例えば、移動体100が、着地動作において他の複数の障害物192との衝突を回避できること(障害物192との衝突確率が所定確率未満であること)、移動体100の着地が可能な面積を確保できる領域が存在すること、かつ、着地点が着地禁止ゾーンに設定されていないことである。ここで、着地禁止ゾーンは、橋の舗装面、完成後所定年月が経過している道路等、着地に危険を伴うことが予測される、予め着地を禁止している領域である。空中走行制御部156は、着地条件を満たしていない間、すなわち、移動体100が、他の複数の障害物192のいずれかとの衝突を回避することができない、移動体100の着地が可能な面積を確保できる領域が存在しない、または、着地点が着地禁止ゾーンに設定されていると判定している間(S124におけるNO)は、空中走行を維持することとなる。
In addition, the aerial travel control unit 156 determines whether the landing conditions are met based on the behavior of the
着地条件を満たしていると判定されると(S124のYES)、空中走行制御部156は、適切に安全性を確保可能な着地点を特定する(S126)。具体的に、空中走行制御部156は、周囲情報、移動情報、姿勢情報、位置情報に基づいて、先行車両が存在せず、移動体100の着地が可能な面積を確保できる領域を着地点の候補として挙げる。なお、このとき、空中走行制御部156は、交差点、および、進行方向と異なる方向に移動する車線等は着地点の候補から除外し、進行方向が等しい車線、および、路側帯を優先して着地点の候補とする。
When it is determined that the landing conditions are met (YES in S124), the aerial travel control unit 156 identifies a landing point where safety can be appropriately ensured (S126). Specifically, the aerial travel control unit 156 selects areas where there are no preceding vehicles and where an area sufficient for the
なお、空中走行制御部156は、周囲情報における気象を考慮して着地点を特定してもよい。例えば、空中走行制御部156は、日照度に応じて、例えば、夜等、日照度が低い場合に、着地が可能な面積の閾値を上げ、着地が可能な面積としてより広い領域を確保できるようにしてもよい。また、空中走行制御部156は、降水量や風速に応じて、例えば、降雨により路面が濡れていたり、風速が高くなっていたりする場合に、着地が可能な面積の閾値を上げ、着地が可能な面積としてより広い領域を確保できるようにしてもよい。 The aerial travel control unit 156 may identify the landing point taking into consideration the weather in the surrounding information. For example, the aerial travel control unit 156 may increase the threshold of the area where landing is possible depending on the sunlight intensity, for example, when the sunlight intensity is low, such as at night, so that a larger area can be secured as the area where landing is possible. The aerial travel control unit 156 may also increase the threshold of the area where landing is possible depending on the amount of precipitation or wind speed, for example, when the road surface is wet due to rainfall or the wind speed is high, so that a larger area can be secured as the area where landing is possible.
空中走行制御部156は、着地点の複数の候補のうち、着地点と移動体100の現在の空中位置との相対距離、および、着地点で確保できる面積とに基づく優先順位により、1の候補を着地点として特定する。例えば、空中走行制御部156は、現在の空中位置との相対距離が短く、かつ、着地点で確保できる面積が大きい候補を着地点として特定する。このとき、相対距離と面積との重みづけを異ならせてもよい。
The aerial travel control unit 156 identifies one candidate as the landing point from among multiple candidates for the landing point based on a priority order based on the relative distance between the landing point and the current aerial position of the moving
また、空中走行制御部156は、入出力部120に着地点の複数の候補を出力し、搭乗者に着地点を選択させてもよい。空中走行制御部156は、複数の候補のうち、搭乗者が決定した候補を着地点として特定する。かかる構成により、搭乗者の意思、例えば、そのまま空中走行を維持するのか、一旦着地するのかに応じて、適切な着地点を特定することが可能となる。
The aerial travel control unit 156 may also output multiple candidates for the landing point to the input/
ここで、空中走行制御部156が着地点の候補を入出力部120に出力してから所定時間以内に、搭乗者が着地点を選択しなかった場合、上記のように、空中走行制御部156は、着地点の複数の候補のうち、着地点と移動体100の現在の空中位置との相対距離、および、着地点で確保できる面積とに基づく優先順位により、1の候補を着地点として特定してもよい。また、空中走行制御部156が着地点の候補を入出力部120に出力してから所定時間以内に、搭乗者が着地点を選択しなかった場合、空中走行制御部156は、空中走行を維持しつつ、着地点の候補を再度導出するとしてもよい。
Here, if the passenger does not select a landing point within a predetermined time after the aerial running control unit 156 outputs the landing point candidates to the input/
なお、空中走行制御部156は、着地点として、進行方向が等しい車線、および、路側帯を優先して抽出する例を挙げて説明した。しかし、かかる場合に限らず、空中走行制御部156は、予め定められた場所、例えば、現在の空中位置との相対距離が短いPA(Parking Area)やSA(Service Area)を着地点として決定してもよい。 In the above description, the aerial driving control unit 156 has given an example in which it preferentially extracts lanes with the same direction of travel and shoulders as landing points. However, this is not the only case, and the aerial driving control unit 156 may determine a predetermined location, such as a parking area (PA) or service area (SA) that is close in relative distance to the current aerial position, as the landing point.
このように着地点が特定されると、空中走行制御部156は、空中走行実行部140を通じて移動体100に着地動作を開始させる(S128)。
Once the landing point is identified in this manner, the aerial travel control unit 156 causes the moving
具体的に、空中走行制御部156は、周囲情報における障害物192の移動体100との3次元的な相対距離および相対速度を導出する。そして、空中走行制御部156は、障害物192の3次元的な相対距離および相対速度に基づいて、移動体100が障害物192に衝突しないように、移動体100を推進制御する。また、空中走行制御部156は、周囲情報における着地点の3次元的な相対距離および相対速度を導出する。そして、空中走行制御部156は、着地点の3次元的な相対距離および相対速度に基づいて、移動体100が安全に着地できるように移動体100を推進制御する。なお、着地点が移動式ヘリポートのように、その位置が移動しない状態である限り、相対速度の代わりに移動体100の絶対速度を適用できる。また、空中走行制御部156は、周囲情報における障害物192の3次元的な相対距離および相対速度に基づいて、着地後に、移動体100が障害物192に衝突しないように移動体100を推進制御する。なお、ここでは、航空機のように管制制御を要さない。
Specifically, the aerial travel control unit 156 derives the three-dimensional relative distance and relative speed of the
なお、空中走行制御部156は、移動体100の着地において、他の車両や人といった外部からその位置が把握できるように、その着地点を報知するとしてもよい。例えば、空中走行制御部156は、移動体100が着地する領域が把握可能なように、着地点全体またはその外縁に光を照射して、周囲に注意喚起する。また、空中走行制御部156は、移動体100が着地することを示す警告音を外部に出力したり、周囲の車両に対し、移動体100が着地することを示す情報を車車間通信で伝達したりすることができる。
The aerial travel control unit 156 may also notify the landing point of the moving
しかし、移動体100が着地点に近づいたとき、意図せず、安全な着地動作を妨げる事象が生じる場合がある。そこで、空中走行制御部156は、着地動作中に、他の複数の障害物192の挙動および周囲情報にも基づき、浮上条件を満たすか否か判定する(S130)。ここで、浮上条件は、特定した着地点に新たな他の障害物192が存在すること、着地点の路面状況が悪化していること、着地点の風速が上昇していること、着地点が地震等により振動していること、移動体100に異常が生じていること、搭乗者に異常が生じていること、車内に異常が生じていること等である。なお、車内の異常には、搭乗者や車内の荷物の移動によってウェイトバランスが変化したことや、シートベルトが外されたことが含まれる。空中走行制御部156は、浮上条件のいずれかを満たすと(S130のYES)、移動体100を再度浮上させ(S132)、空中走行を維持する(S122)。
However, when the moving
浮上条件を満たしていないと判定されると(S130のNO)、空中走行制御部156は、移動体100の着地を完了させ、空中走行を終了する(S134)。環境情報解析部152は、空中走行状態において検知対象となる環境情報に関するセンサを切断する(S136)。
If it is determined that the liftoff condition is not met (NO in S130), the aerial travel control unit 156 completes the landing of the moving
続いて、走行選択部158は、移動体100の着地に応じ、空中走行状態を地上走行状態に戻す(S138)。具体的に、走行選択部158は、移動体100の車輪の走行抵抗、サスペンションへの荷重、空中走行に要するモータ、翼への荷重に基づいて、移動体100が着地したと判定する。また、図5に示したように、走行選択部158は、移動体100の着地に応じ、CAN通信の優先順位を、空中走行状態に基づく優先順位から地上走行状態に基づく優先順位に変更する。こうして、安全性の向上を図ることが可能となる。
Then, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes a preferred embodiment of the present invention with reference to the attached drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、水平方向への進行を優先し、水平方向では回避困難と判定した場合に鉛直上方向の推進を行う例を挙げたが、環境情報解析部152は、水平方向、鉛直上方向の安全率を常に計算しておき、最も安全な方向に移動体100を移動させるとしてもよい。
For example, in the above embodiment, priority is given to horizontal progression, and if it is determined that avoidance is difficult in the horizontal direction, propulsion is performed in the vertically upward direction. However, the environmental
また、上述した実施形態では、実際の移動体100を用いて、地上走行と空中走行とを切り替える技術を説明した。しかし、かかる場合に限らず、実際の移動体100と同じ仕様にすることで移動体100の移動を模擬する訓練用シミュレータや、訓練用シミュレータの一部に実際の部品を適宜用いて、その仕様や動作の確認を行う開発用シミュレータにも適用することができる。この場合、訓練用シミュレータや開発用シミュレータにおいて地上走行実行部130および空中走行実行部140に関する情報伝達の優先順位をシミュレーションすることが可能となる。
In the above-mentioned embodiment, a technique for switching between ground running and aerial running using an actual moving
なお、上述した本実施形態に係る各装置(例えば、移動体100)による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとの組合せのうちいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部または外部に設けられる非一時的な記憶媒体(non-transitory media)に予め格納される。そして、プログラムは、例えば、非一時的な記憶媒体(例えば、ROM)から一時的な記憶媒体(例えば、RAM)に読み出され、CPUなどのプロセッサにより実行される。 The series of processes performed by each device (e.g., mobile body 100) according to the present embodiment described above may be realized using software, hardware, or a combination of software and hardware. The programs constituting the software are stored in advance, for example, in a non-transitory storage medium (non-transitory media) provided inside or outside each device. The programs are then read, for example, from the non-transitory storage medium (e.g., ROM) to a transitory storage medium (e.g., RAM) and executed by a processor such as a CPU.
上記各装置の各機能を実現するためのプログラムを作成し、上記各装置のコンピュータにインストールすることが可能である。プロセッサが、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、上記各機能の処理が実行される。このとき、複数のプロセッサによりプログラムを分担して実行してもよいし、1つのプロセッサでプログラムを実行してもよい。また、通信ネットワークにより相互に接続された複数のコンピュータを用いるクラウドコンピューティングにより、上記各装置の各機能を実現してもよい。なお、プログラムは、外部装置から通信ネットワークを通じた配信により、各装置のコンピュータに提供されて、インストールされてもよい。 A program for implementing each function of each of the above devices can be created and installed in the computer of each of the above devices. Processing of each of the above functions is carried out by a processor executing the program stored in memory. At this time, the program may be shared and executed by multiple processors, or the program may be executed by a single processor. In addition, each of the above functions of each of the above devices may be implemented by cloud computing using multiple computers connected to each other by a communications network. The program may be provided to the computer of each device by distribution from an external device via a communications network and installed.
100 移動体(空陸両用移動体)
110 環境情報取得部
120 入出力部
130 地上走行実行部
140 空中走行実行部
150 制御部
152 環境情報解析部
154 地上走行制御部
156 空中走行制御部
158 走行選択部
100 Mobile vehicle (air-land mobile vehicle)
110 Environmental
Claims (4)
地上走行を実行する地上走行実行部と、
空中走行を実行する空中走行実行部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
1つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される1つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
前記環境情報に基づいて、地上走行が実行される地上走行状態、または、空中走行が実行される空中走行状態を選択することと、
前記空中走行状態が選択された場合、前記空中走行実行部に前記空中走行を実行させることと、
前記環境情報に基づいて、着地点、および、前記着地点と前記空陸両用移動体との相対距離および相対速度を導出することと、
前記導出された結果に基づいて、前記空中走行実行部に前記着地点に着地させることと、
を含む処理を実行する、空陸両用移動体。 an environmental information acquisition unit that acquires environmental information;
a ground running execution unit that executes ground running;
an aerial running execution unit that executes aerial running;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
one or more processors;
one or more memories coupled to said processor;
having
The processor,
selecting a ground running state in which ground running is performed or an aerial running state in which aerial running is performed based on the environmental information;
When the aerial running state is selected, causing the aerial running execution unit to execute the aerial running;
deriving a landing point and a relative distance and a relative speed between the landing point and the air-land vehicle based on the environmental information;
causing the aerial traveling execution unit to land at the landing point based on the derived result;
An air-land amphibious vehicle that performs processing including the steps of:
前記空中走行状態が選択された場合、少なくとも前記空陸両用移動体自体の鉛直下方周囲における障害物の挙動を予測する、請求項1に記載の空陸両用移動体。 The processor,
The air-land amphibious vehicle according to claim 1 , wherein, when the airborne traveling state is selected, the behavior of obstacles in at least a vertically downward surrounding area of the air-land amphibious vehicle itself is predicted.
前記空陸両用移動体が着地できないと判定すると、前記空中走行状態を維持する、請求項2に記載の空陸両用移動体。 The processor,
The air-land amphibious vehicle according to claim 2 , wherein the airborne traveling state is maintained when it is determined that the air-land amphibious vehicle cannot land.
予め定められた場所に着地させる、請求項1に記載の空陸両用移動体。 The processor,
The air-land amphibious vehicle according to claim 1 , which is landed at a predetermined location.
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|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102166930A (en) * | 2011-03-29 | 2011-08-31 | 南京航空航天大学 | Hovercar |
| JP2020149640A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社テクノアクセルネットワークス | Flight system and landing control method |
| JP2020537217A (en) * | 2017-09-21 | 2020-12-17 | アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド | Object detection and avoidance for aircraft |
| WO2021220467A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 楽天株式会社 | Learning device, information processing device, and learned control model |
-
2022
- 2022-09-26 WO PCT/JP2022/035706 patent/WO2024069700A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102166930A (en) * | 2011-03-29 | 2011-08-31 | 南京航空航天大学 | Hovercar |
| JP2020537217A (en) * | 2017-09-21 | 2020-12-17 | アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド | Object detection and avoidance for aircraft |
| JP2020149640A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社テクノアクセルネットワークス | Flight system and landing control method |
| WO2021220467A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 楽天株式会社 | Learning device, information processing device, and learned control model |
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