複数台ドローンを用いた屋外移動体の多次元情報計測システムの開発

多无人机户外运动物体多维信息测量系统开发

• 批准号: 22KJ0321
• 负责人: 井上 理哲人
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0321/
• 关键词: ドローン; ヒューマンインタフェース; AR; 遠隔操縦; 三人称視点

本研究課題では，高精度な屋外状況認識技術の実現に向けて，複数台ドローンを用いた屋外移動体の多次元情報トラッキングシステムの実現を目的とする．本年度は，飛行するドローン（主ドローン）の上空にもう一台副ドローンを飛行させ，その副ドローンからの映像（三人称視点）とセンサ値及びカメラパラメータから主ドローンの三次元位置を高精度に取得するアルゴリズムを開発した．また，そのアルゴリズムを基にaugmented reality (AR)で副ドローンからの三人称視点に主ドローンの高度，平面位置，角度といった空間情報を重畳表示し，さらに副ドローンを主ドローンの速度やARコンテンツの描画範囲を基に主ドローンの周囲空間予測を可能にする様に最適配置することによってドローンパイロットの遠隔地における機体周囲の状況認識を支援するドローン操縦インタフェースを開発した．さらに，2台のプログラマブルなドローンを用いて提案インタフェースの実機実装を行った．また，実機を用いた屋外被験者実験をドローン操縦初心者9人を対象として実施し，ドローン操縦時のターゲットとの距離エラーや高速移動時のオーバーシュト距離を計測することで，本手法が従来の一人称視点及び三人称視点ドローン操縦インタフェースに比べて有意にパイロットの空間認識を向上させることを示した．本成果はHuman-computer interaction分野の国際学術会議ACM CHI2023にフルペーパーとして採択され，口頭発表を行う予定である．

This research topic aims at the realization of high-precision outdoor condition recognition technology, and the realization of multi-element information of outdoor mobile objects in the application of multiple stations. During the year, the three dimensional position of the main target was obtained with high accuracy by using a secondary target to fly, and the secondary target was mapped (three-person viewpoint). The basic augmented reality (AR) is the height, plane position, angle, and spatial information of the secondary viewpoint, the primary viewpoint, and the secondary viewpoint. The speed of the main body, the drawing range of the AR center, the base of the main body, the circumferential space prediction, the possible optimal configuration, the support of the body circumferential condition recognition, and the development of the operation mode. Today, 2 sets of mobile phones are installed in the real world. The distance between the operator and the target is measured when the operator moves at high speed. The distance between the operator and the target is measured when the operator moves at high speed. The distance between the operator and the target is measured when the operator moves at high speed. The distance between the operator and the target is measured when the operator moves at high speed. The results of this paper are presented in ACM CHI2023, an international academic conference on Human-computer interaction.

项目成果

ドローンシステム、ドローン制御プログラム及びドローン制御方法

无人机系统、无人机控制程序以及无人机控制方法

• 发表时间: 2022

BirdViewAR: Surroundings-aware Remote Drone Piloting Using an Augmented Third-person Perspective

BirdViewAR：使用增强的第三人称视角进行环境感知远程无人机驾驶

• DOI: 10.1145/3544548.3580681
• 发表时间: 2023
• 期刊: Proceedings of the 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '23)
• 作者: Inoue Maakito;Takashima Kazuki;Fujita Kazuyuki;Kitamura Yoshifumi
• 通讯作者: Kitamura Yoshifumi