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 【トピックス】 掲載日:2020年6月19日
全方位衝突回避機能を搭載した3Dレーザシステム(ドローン)のご紹介
 ドローンによる飛行において、もっとも気を付けなければいけないことは安全管理です。操縦ミスや電波障害によって障害物にぶつかりドローンを墜落させてしまうといった事象をよく耳にします。こういった事故を防ぐために現在ドローンには飛行を自動制御できるセンシング技術といったものが求められています。車の自動運転などにも採用されているセンシング技術はドローン飛行を制御し安全に飛行させることができます。
 
 emesent社のHovermapはSLAM(Simultaneous Localization and Mapping:自己位置推定と環境地図作成を同時に行う)技術によるドローンの制御や自律航行が可能となる計測機器です。非GNSS空間においても搭載したレーザスキャナにより周辺の3次元点群データを取得するとともに全周方向のオブジェクトを常に把握し、設定距離範囲内の障害物への近接や衝突を回避することも可能です。また、ドローンによる一定離隔を維持した近接画像撮影などへの活用も期待できます。

表 Hovermapスペック
名称 Hovermap
 レーザセンサ  Velodyne VLP-16-Lite 
 計測精度  +/- 3 cm
 レーザクラス  クラス1
 レーザレンジ  最大100 m
 データ取得速度  300,000点/秒
 システム重量  1.8 kg
https://www.emesent.io/hovermap/(emesent社HPより引用)

全方位衝突回避機能を搭載した3Dレーザシステム

 そこで当社では、本技術が電線などの細い部材も検知し、接触することなく安全にドローンが飛行可能かを下図に示すように電線に模したφ10mmのロープを地上5m高に設置し、検証を行いました。鉛直方向±1.5m・水平方向の径2.0mの楕円体状に障害物検知範囲を設定したHovermap搭載のドローンを、その周囲で飛行させたところセンサがロープを検知し、オペレータが故意にロープ側へドローンを誘導しても設定距離範囲内において近接することなく、その場にホバリングした状態のままでした。この結果からφ10mm程度の細い部材でもHovermapにより検知し、接触回避が可能なことが分かりました。また、ロープ他の構造物も同様に検知が可能なため、一定離隔を維持したドローンの飛行にも十分有効だと考えられます。
 
 Hovermapが搭載可能なドローンはまだ限定的ですが、障害物検知機能を活用した安全なドローンの飛行や等距離を維持した近接画像撮影によるインフラ点検等への活用が期待できるため、今後も継続的に検証を行っていきます。
 
 「接触の恐れのある空間で安全にドローンを飛ばしたい」、「非GNSS空間でドローンを活用したい」、「等距離を維持しながら画像撮影がしたい」そのようなご要望がございましたらお気軽に弊社までご相談ください。
 
 青色の円   障害物検知範囲 
 赤色の円弧  障害物検知中 
 緑色の円弧  障害物検知範囲外
プロポ※)上の画面(一部)
※ドローンのコントロールシステム

実証実験の様子


実証実験テスト飛行
離陸の様子 実証実験でのテスト飛行



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