(57)【要約】【課題】被操縦体の移動時の操縦感覚を維持したまま、当該被操縦体の移動の妨げとなる障害物に対して被操縦体を緩やかに接近させる。【解決手段】被操縦体１は、任意の方向に移動するために駆動する駆動部１１と、操縦装置２の操縦部に対する操縦に応じたものであって駆動部１１の制御量を制御する制御信号を操縦装置２から受信する通信部１３と、受信した制御信号に応じて駆動部１１の駆動を制御する制御部１６と、制御部１６による駆動部１１の制御による移動の際に、移動の妨げとなる障害物までの距離を検出する距離検出部１２と、距離検出部１２で検出した障害物までの距離に基づき当該障害物に対する接近度合を検出する障害物検出部１７と、通信部１３と制御部１６との間に設けられ、通信部１３で受信した制御信号に対して、障害物検出部１７で検出した接近度合に基づいて速度を減じる制御を施して制御部１６に出力する速度制御部１８と、を備える。【選択図】図１
2016093384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の方向に移動するために駆動する駆動部と、
操縦装置の操縦部に対する操縦に応じたものであって前記駆動部の制御量を制御する制御信号を前記操縦装置から受信する通信部と、
前記通信部で受信した前記制御信号に応じて前記駆動部の駆動を制御する制御部と、
前記制御部による前記駆動部の制御による移動の際に、移動の妨げとなる障害物までの距離を検出する距離検出部と、
前記距離検出部で検出した前記障害物までの距離に基づき当該障害物に対する接近度合を検出する障害物検出部と、
前記通信部と前記制御部との間に設けられ、前記通信部で受信した前記制御信号に対して、前記障害物検出部で検出した前記障害物に対する接近度合に基づいて速度を減じる制御を施して前記制御部に出力する速度制御部と、
を備えることを特徴とする被操縦体。
【請求項２】
前記障害物検出部は、移動方向に対応する障害物検知エリアを段階的に設け、前記距離検出部で検出した前記障害物までの距離と、当該各障害物検知エリアとを比較して前記障害物に対する接近度合を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の被操縦体。
【請求項３】
前記速度制御部は、前記障害物検出部で検出された障害物に対する接近度合に応じて制御信号のパルス幅の幅を狭める割合を表す減速率を決定し、前記通信部で受信した前記制御信号のパルス幅に対して当該減速率を乗じる、
ことを特徴とする請求項１または２記載の被操縦体。
【請求項４】
前記速度制御部は、前記障害物までの距離が一の前記障害物検知エリアに侵入した場合に当該障害物に対して微かに接近させる速度に減じ、更に他の前記障害物検知エリアに侵入した場合に静止させる、
ことを特徴とする請求項２記載の被操縦体。
【請求項５】
前記障害物の種別を識別する障害物識別部を更に備え、
前記速度制御部は、前記障害物識別部で識別した前記障害物の種別に応じた速度制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の被操縦体。
【請求項６】
任意の方向に移動するために駆動する駆動部と、操縦装置の操縦部に対する操縦に応じたものであって前記駆動部の制御量を制御する制御信号を前記操縦装置から受信する通信部と、前記通信部で受信した前記制御信号に応じて前記駆動部の駆動を制御する制御部と、を備える被操縦体の速度制御方法であって、
前記制御部による前記駆動部の制御による移動の際に、移動の妨げとなる障害物までの距離を検出する距離検出ステップと、
前記距離検出ステップで検出した前記障害物までの距離に基づき当該障害物に対する接近度合を検出する障害物検出ステップと、
前記通信部で受信した前記制御信号に対して、前記障害物検出ステップで検出した前記障害物に対する接近度合に基づいて速度を減じる制御を施して前記制御部に出力する速度制御ステップと、
を含むことを特徴とする被操縦体の速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被操縦体および被操縦体の速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操縦装置であるコントローラに設けられたスティックレバーの操縦に応じた制御信号によって遠隔操縦される被操縦体である飛行ユニット（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００３】
また、カメラを搭載した飛行ユニットを用いた警備システムも知られている。例えば、特許文献２が開示するシステムは、侵入を検知した場合に飛行ユニットに対して出動指示を行い、飛行ユニットが侵入者の移動先の予測を行い、発見した侵入者を撮像するとともに威嚇することで、警備領域への侵入に対して効率的な対処を行うことができる。
【０００４】
さらに、今日、老朽化が進んだ建築物（例えば、高速道路や橋梁など）について、目視による検査の必要性が高まっている。このような建築物の目視検査の際にも、カメラを搭載した飛行ユニットの使用が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６７８８４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、警備や目視検査に際して遠隔操縦される飛行ユニット（被操縦体）を用いる場合において、飛行ユニットは、飛行の際の操縦ミスや予期せぬ事態により、移動の妨げとなる障害物に接触することがある。
【０００７】
そこで、飛行ユニットに設けた各種距離センサで障害物までの距離を計測し、その計測データを飛行ユニット内の制御装置に取り込み、飛行ユニットと障害物との接触を適切に回避する技術が検討されている。
【０００８】
しかしながら、飛行ユニットの飛行を制御する制御装置としては位置の安定性を重視するタイプや姿勢の安定性を重視するタイプ等様々なものが存在し、上述した技術では各制御装置の特徴を活かしたまま接触を回避することが難しい、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被操縦体の移動時の操縦感覚を維持したまま、当該被操縦体の移動の妨げとなる障害物に対して被操縦体を緩やかに接近させることができる被操縦体および被操縦体の速度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる被操縦体は、任意の方向に移動するために駆動する駆動部と、操縦装置の操縦部に対する操縦に応じたものであって前記駆動部の制御量を制御する制御信号を前記操縦装置から受信する通信部と、前記通信部で受信した前記制御信号に応じて前記駆動部の駆動を制御する制御部と、前記制御部による前記駆動部の制御による移動の際に、移動の妨げとなる障害物までの距離を検出する距離検出部と、前記距離検出部で検出した前記障害物までの距離に基づき当該障害物に対する接近度合を検出する障害物検出部と、前記通信部と前記制御部との間に設けられ、前記通信部で受信した前記制御信号に対して、前記障害物検出部で検出した前記障害物に対する接近度合に基づいて速度を減じる制御を施して前記制御部に出力する速度制御部と、を備える。
【００１１】
また、本発明にかかる被操縦体の速度制御方法は、任意の方向に移動するために駆動する駆動部と、操縦装置の操縦部に対する操縦に応じたものであって前記駆動部の制御量を制御する制御信号を前記操縦装置から受信する通信部と、前記通信部で受信した前記制御信号に応じて前記駆動部の駆動を制御する制御部と、を備える被操縦体の速度制御方法であって、前記制御部による前記駆動部の制御による移動の際に、移動の妨げとなる障害物までの距離を検出する距離検出ステップと、前記距離検出ステップで検出した前記障害物までの距離に基づき当該障害物に対する接近度合を検出する障害物検出ステップと、前記通信部で受信した前記制御信号に対して、前記障害物検出ステップで検出した前記障害物に対する接近度合に基づいて速度を減じる制御を施して前記制御部に出力する速度制御ステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被操縦体の移動時の操縦感覚を維持したまま、当該被操縦体の移動の妨げとなる障害物に対して被操縦体を緩やかに接近させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態にかかる飛行システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、コントローラを概略的に示す正面図である。
【図３】図３は、飛行ユニットにおける飛行制御の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図４】図４は、無線通信部から速度制御部へ入力する信号の一例を示す図である。
【図５】図５は、速度制御部における速度制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図６】図６は、障害物検出部における障害物に対する接近情報を生成する処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図７】図７は、速度制御部における速度制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図８】図８は、飛行ユニットの垂直方向の速度の減速率の決定手法を説明するための図である。
【図９】図９は、飛行ユニットの水平方向の速度の減速率の決定手法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、飛行制御部に対する出力信号の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、飛行制御部に対する出力信号と速度と距離との関係例を示す図である。
【図１２】図１２は、飛行システムの構成の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる被操縦体および被操縦体の速度制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１は、実施形態にかかる飛行システム１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、飛行システム１００は、操縦装置であるコントローラ２と、当該コントローラ２により操縦される被操縦体である飛行ユニット１とを備えている。飛行ユニット１は、ヘリコプタの一種であり、４枚のロータを搭載したクァッドコプター（マルチロータヘリコプタ）が適用されている。なお、飛行ユニット１は、クァッドコプターに限るものではなく、２つを超える数のロータを搭載した回転翼機であれば良い。
【００１６】
まず、飛行ユニット１について説明する。図１に示すように、飛行ユニット１は、駆動部１１、距離検出部１２、通信部として機能する無線通信部１３、カメラ１４、情報取得部１５、制御部として機能する飛行制御部１６、障害物検出部１７、速度制御部１８、状態表示部１９を有する。
【００１７】
駆動部１１は、上述した４枚のロータおよび各ロータを駆動するサーボモータを有し、飛行ユニット１を浮上させ、任意の方向に移動可能とするための駆動ユニットである。駆動部１１は、飛行制御部１６からの指示に基づいて動作する。
【００１８】
距離検出部１２は、レーザ光の走査により周辺の形状データを取得できる環境認識用のレーザレンジセンサ（測域センサ）である。距離検出部１２は、飛行ユニット１の垂直方向および水平方向に向けてレーザ光を走査し、投光波と受光波との位相差から飛行ユニット１の移動の妨げとなる対象（障害物）までの角度ごとの距離を検出し、障害物検出部１７に出力する。なお、対象までの距離を検出する距離検出部１２としては、レーザレンジセンサに限るものではなく、超音波センサなどを適用しても良い。
【００１９】
障害物検出部１７は、距離検出部１２で検出した対象（障害物）までの距離と、予め設定した移動方向に対応する障害物検知エリア（ここでは、水平方向と垂直方向の２種類）とを比較して障害物に対する飛行ユニット１の接近度合を検出する。そして、障害物検出部１７は、速度制御部１８に接近度合を接近情報として送信する。
【００２０】
情報取得部１５は、飛行ユニット１の３次元的な誘導制御のための情報（位置情報、高度情報）をＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星からの信号や気圧センサを用いて取得し、取得した情報を飛行制御部１６に出力する。また、情報取得部１５は、加速度センサを用いて飛行ユニット１の姿勢制御のための情報を取得し、取得した情報を飛行制御部１６に出力する。
【００２１】
無線通信部１３は、コントローラ２と無線通信を行なうための通信インタフェースである。無線通信部１３は、コントローラ２からの駆動部１１の制御量を制御する操縦命令の受信と、カメラ１４が撮像した画像の外部機器（図示せず）への送信とを行なう。
【００２２】
カメラ１４は、飛行ユニット１の周囲を撮像する撮像手段である。カメラ１４は、撮像した画像を無線通信部１３により外部機器に送信する。
【００２３】
速度制御部１８は、無線通信部１３で受信したコントローラ２からの操縦命令にかかる制御信号を障害物検出部１７での障害物の検出結果に従って調整して、飛行制御部１６に出力する。より詳細には、速度制御部１８は、無線通信部１３で受信したコントローラ２からの操縦命令にかかる制御信号を取り込む。そして、速度制御部１８は、取り込んだ制御信号に対して速度を減じる制御を施した信号（障害物までの距離に従い、一定割合でコントローラ２からの操縦命令にかかる制御信号に応じた速度を減少させる）を飛行制御部１６へ出力する。
【００２４】
また、速度制御部１８は、障害物検出部１７での障害物の検出結果を状態表示部１９に対して点灯命令として出力する。状態表示部１９は、２色のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）であって、障害物の検出結果に応じて異なる色に点灯する。
【００２５】
なお、速度制御部１８は、ＩＣチップ上にＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）などを搭載した処理装置（ワンチップマイコン）である。
【００２６】
飛行制御部１６は、速度制御部１８の出力と情報取得部１５の出力とに基づいた指示を駆動部１１に出力し、飛行ユニット１の飛行を制御する処理部である。駆動部１１は、飛行制御部１６からの指示に基づいて動作する。
【００２７】
次に、コントローラ２について説明する。図２は、コントローラ２を概略的に示す正面図である。図２に示すように、コントローラ２は、スティックレバー２１、２２により構成される操縦部２０を備えている。また、コントローラ２は、飛行ユニット１の速度制御部１８における速度制御を有効（速度制御モードをＯＮ）とするか無効（速度制御モードをＯＦＦ）とするかを決定する速度制御スイッチ２３を備えている。
【００２８】
コントローラ２は、操縦部２０のスティックレバー２１、２２が操縦されると、このスティックレバー２１、２２の操縦に応じた制御信号（各チャンネルのデータ）を電波として無線送信する。飛行ユニット１の無線通信部１３では、コントローラ２からの電波を受信して各チャンネルのデータに復調し、この復調した信号によって飛行ユニット１の駆動部１１が制御され、飛行ユニット１が遠隔操縦されることとなる。
【００２９】
コントローラ２による飛行ユニット１の遠隔操縦手順について簡単に説明する。
１.操縦者は、飛行ユニット１の遠隔操縦に際して、コントローラ２の速度制御スイッチ２３を操縦し、速度制御モードをＯＮにする。
２．操縦者は、コントローラ２のスティックレバー２１、２２を操縦し、飛行ユニット１を離陸させて、目標物に接近させる。この際、速度制御モードがＯＮになっているので、本実施形態では、コントローラ２の操縦によって飛行ユニット１の無線通信部１３で受信した操縦命令にかかる制御信号は、障害物検出部１７で検出した飛行ユニット１の障害物までの距離に従って速度を減少する制御信号に調整される。
３．操縦者は、コントローラ２のスティックレバー２１、２２を操縦し、飛行ユニット１を着陸させる。
【００３０】
次に、飛行ユニット１における障害物までの距離に従った速度制御に関して詳細に説明する。
【００３１】
図３は、飛行ユニット１における飛行制御の流れを概略的に示すフローチャートである。図３に示すように、飛行ユニット１の処理は、大きく分けると、無線通信部１３によるコントローラ２からの操縦命令を受信するコントローラ入力処理（ステップＳ１）と、無線通信部１３で受信したコントローラ２からの操縦命令にかかる制御信号に応じた速度を速度制御部１８において調整する速度制御処理（ステップＳ２）と、飛行制御部１６による速度制御部１８の出力に基づいた指示を駆動部１１に出力して飛行ユニット１の飛行を制御する飛行制御処理（ステップＳ３）とを繰り返す。
【００３２】
まず、コントローラ入力処理（ステップＳ１）について説明する。上述したように、コントローラ２は、操縦部２０のスティックレバー２１、２２が操縦されると、このスティックレバー２１、２２の操縦に応じた制御信号（各チャンネルのデータ）を電波として無線送信する。飛行ユニット１の無線通信部１３では、コントローラ２からの電波を受信して各チャンネルのデータに復調する。
【００３３】
ここで、図４は無線通信部１３から速度制御部１８へ入力する信号の一例を示す図である。無線通信部１３は、コントローラ２から、スティックレバー２１、２２の操縦に応じた制御信号（２チャンネル）と、速度制御スイッチ２３の状態に応じた制御信号（１チャンネル）を受信し、受信した３チャンネル分の信号を速度制御部１８へ出力する。各チャンネルの信号は、図４に示すように、１〜２ｍｓｅｃ幅、３．３Ｖの信号が１５ｍｓｅｃごとに出力されている。この信号の幅がコントローラ２の操縦に対応している。
【００３４】
スティックレバー２１、２２の操縦に応じた制御信号は、信号のパルス幅が大きいほどスティックレバー２１、２２が上（あるいは右）に傾いており、信号のパルス幅が小さいほどスティックレバー２１、２２が下（あるいは左）に傾いていることを示している。本実施形態では、この信号を速度制御部１８で取り込み、飛行制御部１６へ出力する。
【００３５】
次いで、速度制御処理（ステップＳ２）について説明する。ここで、図５は速度制御部１８における速度制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図５に示すように、速度制御部１８は、無線通信部１３から出力されたコントローラ２からの信号を入力すると（ステップＳ２１）、入力信号に含まれる速度制御モードのＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００３６】
速度制御部１８は、入力信号に含まれる速度制御モードのＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮであると判定した場合（ステップＳ２２のＹｅｓ）、障害物検出部１７から障害物に対する接近情報を取得する（ステップＳ２３）。
【００３７】
ここで、障害物検出部１７における障害物に対する接近情報を生成する処理について図６のフローチャートを参照して説明する。図６に示すように、障害物検出部１７は、距離検出部１２で検出した対象（障害物）までの角度ごとの距離データが入力されると（ステップＳ３１）、距離データをＸＹ座標に変換する（ステップＳ３２）。また、障害物検出部１７は、距離データのノイズをカットする（ステップＳ３３）。次いで、障害物検出部１７は、距離データと、予め設定した障害物検知エリア（水平方向と垂直方向の２種類）とを比較して障害物に飛行ユニット１の接近度合を検出する（ステップＳ３４）。そして、障害物検出部１７は、障害物に対する接近度合を接近情報として速度制御部１８に送信する（ステップＳ３５）。
【００３８】
図５のフローチャートに戻り、速度制御部１８は、障害物検出部１７から障害物に対する接近情報を取得すると（ステップＳ２３）、飛行ユニット１が障害物に接近しているか否かを予め段階的に決められた閾値に従って判断する（ステップＳ２４）。
【００３９】
速度制御部１８は、飛行ユニット１が障害物に接近していると判断した場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）、速度制御処理を実行する（ステップＳ２５）。
【００４０】
ここで、速度制御部１８における速度制御処理について図７のフローチャートを参照して説明する。図７に示すように、速度制御部１８は、障害物検出部１７で検出された障害物に対する接近情報に応じて飛行ユニット１の垂直方向および水平方向の速度の減速率を決定する（ステップＳ４１）。ここで、速度の減速率とは、図４に示す入力信号のパルス幅（スティック操縦量）に対し、当該パルス幅の幅を狭める割合を表すものである。
【００４１】
減速率の決定手法は、例えば以下に示す通りである。ここで、図８は飛行ユニット１の垂直方向の速度の減速率の決定手法を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、飛行ユニット１は、距離検出部１２から垂直方向に離れた順に規定される障害物検知エリア１、障害物検知エリア２、障害物検知エリア３について、各障害物検知エリア内に障害物が接近するに従って飛行ユニット１の上昇速度を減速させる。障害物検知エリア１〜３の各エリアにおける速度の減速率は、障害物検知エリア３では最も大きく、障害物検知エリア１では最も小さくなるように設定されている。このように障害物検知エリアを段階的に設けることにより、飛行ユニット１の障害物への接近に伴うコントローラ２の操縦感覚の変動も緩和される。
【００４２】
より詳細には、図８（ｂ）に示すように、飛行ユニット１は、障害物検知エリア１の外では「減速無し」でコントローラ２からの信号通りの速度で上昇する。また、飛行ユニット１は、障害物検知エリア１（障害物まで４００ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（垂直方向の制御信号）に応じた速度に対して第１の減速率（３％減）で上昇する。また、飛行ユニット１は、障害物検知エリア２（障害物まで２００ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（垂直方向の制御信号）に応じた速度に対して第２の減速率（５％減）で上昇する。さらに、飛行ユニット１は、障害物検知エリア３（障害物まで８０ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（垂直方向の制御信号）に応じた速度に対して第３の減速率（７％減）で上昇する。
【００４３】
また、飛行ユニット１は、上方の障害物から離間する方向に下降する場合も、上昇する際と同様に、下降速度を障害物検知エリアに応じて調整する。すなわち、障害物検知エリア３から障害物検知エリア１へと上方の障害物から飛行ユニット１が離れていく場合には、速度制御部１８は、上方の障害物から離れるに従って飛行ユニット１の下降速度を入力された制御信号に応じた速度に近づける。
【００４４】
次に、図９は飛行ユニット１の水平方向の速度の減速率の決定手法を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、飛行ユニット１は、距離検出部１２から水平方向に離れた順に規定される障害物検知エリア１、障害物検知エリア２、障害物検知エリア３について、各障害物検知エリア内に障害物が接近するに従って飛行ユニット１の前進速度（後退速度）を減速させる。障害物検知エリア１〜３の各エリアにおける速度の減速率は、障害物検知エリア３では最も大きく、障害物検知エリア１では最も小さくなるように設定されている。
【００４５】
より詳細には、図９（ｂ）に示すように、飛行ユニット１は、障害物検知エリア１の外では「減速無し」でコントローラ２からの信号通りの速度で前進する。また、飛行ユニット１は、障害物検知エリア１（障害物まで４００ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（水平方向の制御信号）に応じた速度に対して第１の減速率（３％減）で前進する。また、飛行ユニット１は、障害物検知エリア２（障害物まで２００ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（水平方向の制御信号）に応じた速度に対して第２の減速率（５％減）で前進する。さらに、飛行ユニット１は、障害物検知エリア３（障害物まで８０ｃｍ以内）に侵入するとコントローラ２からの信号（水平方向の制御信号）に応じた速度に対して第３の減速率（７％減）で前進する。
【００４６】
また、飛行ユニット１は、前方の障害物から離間する方向に後退する場合も、前進する際と同様に、後退速度を障害物検知エリアに応じて調整する。すなわち、障害物検知エリア３から障害物検知エリア１へと前方の障害物から飛行ユニット１が離れていく場合には、速度制御部１８は、前方の障害物から離れるに従って飛行ユニット１の後退速度を入力された制御信号に応じた速度に近づける。
【００４７】
なお、本実施形態においては、飛行ユニット１の上昇（下降）の際の減速率と前進（後退）の際の減速率とを同一の率としたが、これに限るものではなく、飛行ユニット１の上昇（下降）の際の減速率と前進（後退）の際の減速率とをそれぞれ別に規定するものであっても良い。
【００４８】
図７のフローチャートに戻り、速度制御部１８は、コントローラ２からの操縦命令にかかるスティック操縦量（水平方向の制御信号のパルス幅）に対してステップＳ４１で決定された水平方向の減速率を乗じる（ステップＳ４２）。
【００４９】
また、速度制御部１８は、コントローラ２からの操縦命令にかかるスティック操縦量（垂直方向の制御信号のパルス幅）に対してステップＳ４１で決定された垂直方向の減速率を乗じる（ステップＳ４３）。
【００５０】
そして、速度制御部１８は、減速率を乗じたコントローラ２のスティック操縦量を飛行制御部１６へ出力する（ステップＳ４４）。
【００５１】
以上により、図５に示すステップＳ２５の速度制御部１８における速度制御処理が終了する。
【００５２】
なお、速度制御部１８は、入力信号に含まれる速度制御モードのＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦであると判定した場合（ステップＳ２２のＮｏ）、または、飛行ユニット１が障害物に接近していないと判断した場合（ステップＳ２４のＮｏ）、コントローラ２からの信号をそのまま飛行制御部１６へ出力する（ステップＳ２６）。
【００５３】
ここで、図１０は飛行制御部１６に対する出力信号の一例を示す図である。図１０は、飛行ユニット１の前方に障害物がある場合を例示的に示している。図１０では、距離検出部１２で検出された障害物までの距離と、コントローラ２から受信したスティック操縦量（水平方向の制御信号のパルス幅）を示す入力制御信号（入力１）と、速度制御部１８で障害物までの距離に応じて速度制御処理を施した出力制御信号（出力１）とが示されている。なお、図１０中、入力２はコントローラ２から受信したスティック操縦量（垂直方向の制御信号のパルス幅）を示す入力制御信号であり、出力２は速度制御部１８で障害物までの距離に応じて速度制御処理を施した出力制御信号である。図１０に示すように、離陸の際には、上昇のために操縦部２０の垂直方向にかかるスティックレバーをやや多めに倒すことから、スティック操縦量を示す垂直方向の制御信号のパルス幅が広くなっている。また、図１０に示すように、着陸の際には、ゆっくり降下するためにスティック操縦量を示す垂直方向の制御信号のパルス幅が狭くなっている。
【００５４】
図１０に示すように、コントローラ２から受信したスティック操縦量（水平方向の制御信号のパルス幅）を示す入力制御信号（入力１）は、離陸後、一定の入力値で飛行ユニット１を前進させるものである。図１０に示すように、離陸後は前進のために操縦部２０の水平方向にかかるスティックレバーをやや多めに倒すことから、スティック操縦量を示す水平方向の制御信号のパルス幅が広くなっている。しかしながら、飛行ユニット１は障害物検知エリア１から障害物検知エリア３へと侵入しているので、速度制御部１８は、各障害物検知エリアに規定された減速率に従って信号のパルス幅を一定割合だけ縮小して、飛行制御部１６へ出力する。なお、図１０においては、飛行ユニット１は、障害物に接近した後に後退方向に操縦されている。後退時の操縦部２０の水平方向にかかるスティックレバーはニュートラルな状態にあり、パルス幅は、前進時に比べると狭くなっている。これにより、飛行ユニット１は、建築物（例えば、高速道路や橋梁など）の点検等を行う場合において、目標となる建築物に対して安全に接近することができる。
【００５５】
このように本実施形態によれば、無線通信部１３で受信した制御信号に対して距離検出部１２で検出した障害物までの距離に基づいて速度を減じる制御を施し、駆動部１１の駆動を制御（障害物までの距離に従い、一定割合でコントローラ２からの制御信号を減少させる）する飛行制御部１６に出力することで、操縦者によるコントローラ２の操縦に伴う信号をそのまま飛行制御部１６に出力する場合に比べて、飛行ユニット１を障害物に対して緩やかに接近させることができる。操縦者は、このように飛行ユニット１を障害物に対して緩やかに接近させながら、飛行ユニット１を静止（停止飛行：ホバリング）状態に移行させることで、飛行ユニット１の障害物に対する接触を回避することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、飛行制御部１６自体には一切変更を加えず、速度制御部１８を追加する為、飛行制御部１６の特徴を損なわず、多くの飛行ユニットに対して接触回避機能を搭載することができる。加えて、本実施形態によれば、速度制御部１８を搭載後に速度の制御信号を調整するだけで使用できるため、短期間で搭載可能である。
【００５７】
さらに、本実施形態の飛行システム１００のような手動操縦による飛行ユニット１の飛行には、コントローラ２のスティックレバー２１、２２に対する微妙なスティック操縦が必要であり、接触回避においてもこの操縦感覚の維持は重要である。そのため、本実施形態においては、コントローラ２からの制御信号に対して距離検出部１２で検出した障害物までの距離に基づいて速度を減じる制御を施しているため、手動操縦による飛行ユニット１の飛行時の操縦感覚を維持したままでの操縦が可能である。
【００５８】
なお、上述のように本実施形態においては、障害物検知エリア１から障害物検知エリア３に障害物が接近するに従い、減速の割合を強めている。しかし、建築物（例えば、高速道路や橋梁など）の点検等を行う場合は、障害物（建築物）に接近し一定距離を保つ必要がある。そこで、図１１に示すように、障害物（建築物）までの距離が所定距離以下になった場合（例えば障害物検知エリア２に侵入した場合）に障害物に対して微かに接近させる速度に減じ、更に接近した場合（例えばエリア３に侵入した場合）に静止（停止飛行：ホバリング）させることで、一定距離以内（障害物検知エリア２〜障害物検知エリア３）で距離を保つようにしても良い。これにより、飛行ユニット１は、障害物までの距離を一定以上に保つことができる。
【００５９】
さらに、図１２に示すように、飛行ユニット１は、障害物の種別を識別する障害物識別部３０を更に備えるようにしても良い。障害物識別部３０は、例えばレーザ光線でのスキャンによる形状認識後のクラスタリングによる識別や画像認識技術による識別により、障害物の種別を識別する。このように障害物識別部３０を更に備えた場合、速度制御部１８は、障害物検出部１７で検出した障害物に対する接近度合と障害物識別部３０で識別した障害物の種別とに応じた速度制御を実行する。このように障害物識別部３０で識別した障害物の種別を速度制御に用いることにより、障害物の種別（例えば、壁、電線、木の枝、人間など）によって減速率を変更することができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、操縦装置であるコントローラにより操縦される被操縦体として飛行ユニット（マルチロータヘリコプタ）を適用したが、これに限るものではなく、陸上を移動する移動体や水上または水中を移動する移動体に適用するようにしても良い。
【００６１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１        被操縦体
２        操縦装置
１１      駆動部
１２      距離検出部
１３      通信部
１６      制御部
１７      障害物検出部
１８      速度制御部
２０      操縦装置の操縦部
３０      障害物識別部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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