ドローンの飛行には多くのリスクが伴い、障害物はそれらの主要なリスク源の1つです。これは、ドローンが自然に壊れやすく軽量であるため、衝撃による損傷を受けやすいためです。これは、予算外の修理につながる可能性があります。いくつかの障害物はあなたを驚かせる可能性があるため、それらを回避するのは難しい場合があります。
DJI製のほとんどすべてのドローンには、赤外線センサー、ステレオビジョンセンサー、超音波センサー、GPSなどのテクノロジーによって実現される障害物回避システムがあります。これらのセンサーは連携して、ドローンが飛行経路内の障害物を検出して回避し、衝突を防止します。
この記事では、DJIドローンとその印象的な障害物回避機能について説明します。障害物回避とは何か、それがどのように機能するか、そしてその利点についてすべてを学ぶ準備をしてください。また、障害物回避機能を備えていないDJIドローンと障害物回避機能を備えたDJIドローンのリストについても説明します。これは究極の読み物であり、特にドローンが好きな人にはそうです。
障害物回避とは何ですか？
障害物回避は、多くのDJIドローンを含むより高度なドローンに見られる安全機能です。この機能により、ドローンは環境をスキャンし、ルートに沿った障害物をリアルタイムで検出できます。 DJI航空機が障害物を検出すると、それを回避して即座に対応します。
このロボット機能は、小型のドローンではあまり高く飛ばないため、特に重要です。そのため、経路上に障害物を見つけるリスクが高くなります。しかし、より大きなものでさえそれを特徴としています。障害物回避技術により、ドローンは安全に飛行し、自信を持って飛行できます。
障害物回避技術の主要な要素の1つは、精度です。これにより、ドローンは数センチ離れた場所から障害物を検出でき、GPSが周囲を認識する必要がありません。これは、ドローンが高速で動作している場合でも、ドローンにいくつかの測位情報が提供されることを意味します。
障害物回避はどのように機能しますか？
障害物回避のトピックに飛び込む前に、このテクノロジーがどのように機能するかを理解することが不可欠です。 障害物回避テクノロジーは、いくつかのテクノロジーを組み合わせたもので、すべてが連携してドローンが障害物を回避できるようにします。 衝突回避を可能にするテクノロジーは次のとおりです。
- センサーフュージョン– これは、さまざまなセンサーからのデータを1つのプラットフォームに融合しています。これは、単一のセンサーでは計算できないものを確立するために行われます。センサーフュージョンは、多感覚データフュージョンとも呼ばれ、データフュージョンのサブブランチです。
このタイプの融合は、高精度で動作するドローンに最適です。これらのセンサーの組み合わせは、アルゴリズムと障害物検出ソフトウェアを担当するフライトコントローラーにデータフィードバックを提供することです。
- SLAM – 同時ローカリゼーションとマッピングは、障害物回避テクノロジーのもう1つの重要な側面です。航空機だけに搭載されているシステムに限定されません。ドローンはSLAMを介して環境をマッピングし、マップ内に適切に配置します。
それでも、マッピングはすぐには行われません。 SLAMは、メモリ内に既存の周囲のマップを作成すると、航空機がマップされた領域を移動するときにそれを改良します。
精度は、この側面における最大の課題の1つです。ドローンが動いている間、注意深く一貫して測定を行う必要があります。
SLAMは、その経路を通じて、移動するドローンによって発生したノイズを記録する必要があります。ほとんどのドローンモデルの多くの障害物回避技術にはSLAMが組み込まれており、単眼視力はそれらの技術の1つです。
- 障害物回避アルゴリズム– これは、障害物を回避するためにデータ計算ですべてのアクティブなセンサーが従うプロセスまたはガイドです。アルゴリズムは、モーターと静止物体の検出問題を解決するためのステップバイステップのチュートリアルまたは式のセットです。ドローンのセンサーとシステムの有効性はアルゴリズムに依存するため、ドローンのクラッシュや飛行エラーを回避するために、バグがあったり、記述が不十分であったりしてはなりません。
- フライトコントローラー– この部分は、障害物回避データ、特に検出されたオブジェクトを受信する部分です。これは、センサーが周囲をスキャンしてマッピングした後に発生し、そこから、フライトコントローラーが衝突回避アルゴリズムを制御します。
データの解釈に応じて、コントローラーはドローンに飛行を指示します。飛行指示は、障害物の上、下、停止、またはホバリングすることができます。
- オブジェクトセンサーの追跡と追跡– これらは、ドローンの経路に沿って物体を検出する責任があるセンサーです。興味深いことに、オブジェクトを検出するだけでなく、車両、動物、人などを検出するように作られています。
これらすべてのテクノロジーの組み合わせにより、競争力のある障害物回避システムが作成されます。多くのドローンは、このテクノロジーを使用していくつかのオブジェクトを認識および追跡できます。このテクノロジーを使用して、人、車、動物、その他の動きのあるものを検出することもできます。
障害物回避がどのように機能するかについての説明は、障害物回避で使用されるセンサーについて説明しなければ完了しません。センサーはたくさんありますが、すべてのドローンメーカーが広く使用しているわけではありません。主要なセンサーを見て、それらをよりよく理解しましょう。ここでは、各センサーについて簡単に説明します。
障害物回避センサーの種類
- 超音波センサー– これらのセンサーは物体検出に使用され、高周波で音を発することで機能します。その後、センサーは送信された音がエコーバックするのにかかる時間を監視し、周囲をマッピングします。これらのセンサーには2つの開口部があります。 1つは高周波で音を送るためのもので、もう1つはエコーされた音を受け取るためのものです。
- ステレオビジョン– これらは、ドローンが障害物を回避できるようにするセンサーであり、人間の視覚に見られる3Dセンシング機能のように機能します。このセンサーの結果は、センサーが識別する対応するピクセルの数に依存します。ピクセルが多いほど、結果は良くなります。
- 飛行時間センサー – これらは、他のセンサーとは異なり、より多くのコンポーネントで構成されており、衝突を回避することを目的としています。センサーの要素には、レンズ、インターフェース、センサー、光源などがあります。このセンサーは、各画像の強力な情報を同時にキャプチャできます。したがって、これはかなり高速でフレームレートが高いことを意味します。
これらのセンサーが独立して深度をキャプチャできるため、ドローンは障害物を簡単に回避できます。これらのセンサーに関するもう1つの事実は、正確なカメラを備えていることです。 TOFセンサーは、物体を残さずに、エリア全体を照らすことで機能します。彼らは、パルスまたは一貫した波の光源を使用し、反射光を観察することによってこれを行います。
- 赤外線障害物検出センサー– このセンサーは、赤外線反射の原理を使用しています。障害物を検出するのに役立つのはこの原理です。 IRセンサーは、赤外線受信機、送信機、およびポテンショメーターで構成されています。赤外線は、広がる距離に応じて弱くなり、最終的には消えます。ただし、これは障害物がない場合に発生します。障害物がある場合、赤外線は赤外線受信機に跳ね返ります。
可視光がIRセンサーを混乱させることがありますが、これは特定の赤外線周波数の赤外線検出器を使用することで防ぐことができます。
- LIDAR – このタイプのセンサーは、物体を検出し、それらの距離を計算します。それらは、短いパルスがそれから物体に移動して戻るのにかかる時間を測定します。また、ライトの速度からの距離を計算して、内部にオブジェクトを確立します。
障害物回避の利点は何ですか？
障害物回避とは何か、そしてそれがどのように機能するかがわかったので、それが何を提供するのか疑問に思われるかもしれません。障害物回避には多くの利点があり、ドローンがそれを必要とする理由があります。この技術を備えたドローンには多くの利点があります。障害物回避の利点のいくつかを次に示します。
- 安全性– これが障害物回避の最大のメリットです。ドローンの所有者は、ドローンが墜落することを想像したくありません。誰もが自分のデバイスを安全に戻すことを望んでいますが、それが常に起こるとは限りません。集中力が失われ、機械が物体にぶつかって後方または横に飛ぶことがあります。
一方、ドローンに障害物回避機能がある場合、そもそもドローンがオブジェクトに当たることはなく、クラッシュするリスクがあります。これはまたあなたがあなたのドローンを飛ばしている場所の周りの人々の安全を保証します。
- 自信を持って飛行– ドローンを安全に飛行できるかどうかわからない場合は、ドローンの飛行に伴う多くのストレスがあります。しかし、障害物回避機能を備えたドローンを使えば、安心して飛行して楽しむことができます。商業的な理由で飛行する場合でも、楽しみのために飛行する場合でも、航空機が空中にある場合、障害物の回避は大きな違いを生みます。
- 屋内飛行– おそらくあなたはこれについて聞いたことがあるか、それがどのように可能であるかを考えましたが、障害物回避機能を使用すると、ドローンははるかに効果的に屋内を飛ぶことができます。これは、テクノロジーが障害物を避けながらドローンが狭いスペースをナビゲートするのに役立つためです。
- 保険費用– 業務用ドローンに保険をかけるのは安くはありません。このようなドローンには5万ドルが請求される可能性があるため、高額な費用を回避することが不可欠です。障害物の回避は、そのような保険費用を下げる1つの方法です。
- 将来のドローン小包配達 –ドローンは配達の未来であり、まもなく薬や小包などをドアに配達するために使用されます。これを実現するには、いくつかの課題を克服する必要があり、障害物の回避はその大きな部分を占めています。それは、ドローンが誰かや何かを危険にさらすことなく配達に適していることを保証します。
どのDJIドローンに障害物回避機能がありますか？
現在のほとんどのドローンは、センサー、アルゴリズム、高精度など、多数の機能を備えています。これらはすべて、どのアプリケーションを使用する場合でも、パフォーマンスを向上させることができます。ただし、障害物回避システムを備えたドローンは平均を上回っています。それはドローンの飛行をより安全で楽しいものにします。障害物回避システムを備えたDJIドローンのリストは次のとおりです。
| ドローンモデル | 障害物回避機能 |
| DJI PHANTOM 4 PRO | 前面、背面、側面、および下部にステレオビジョンと赤外線センサーを備えた5方向のセンシング技術。GLONASSとGPS測位を含むアクティブトラックインテリジェントモード。 |
| DJI Mavic 2 Pro | 赤外線およびステレオビジョンセンサーの最高のセンシング技術2つのフロントカメラは、軌道投影によるオブジェクト追跡に最適です。2つのフロントカメラは、赤外線センサーを備えています。側面の衝突を防ぐためのサイドカメラ2つのバックカメラ上部の赤外線センサー |
| DJI Inspire 2 | 飛行自律性複数のインテリジェント飛行モード超音波センサーの動作範囲と超音波センサーの動作環境で構成される下向きビジョンシステム。FOV、障害物検知範囲、および動作環境で構成される上向き赤外線センサー |
| Mavic2ズーム | 前後の障害物回避技術6面の障害物センサー |
| Mavic Air | 前部、下部、後面衝突回避検知センサー飛行安全システム |
| DJI Spark | 3Dセンステクノロジー |
| DJI Air 2S | 4方向障害物回避システム |
| DJI Mavic 3 | 全方向障害物の回避 |
DJI Phantom 4 Pro
DJI Phantomは、商業写真に最適なドローンの1つとしてその名前を取得しています。その美しいデザインと機能性はそれを良い投資にします。このドローンは、しばらく前から存在しているにもかかわらず、比類のない障害物回避技術を備えています。
最大10フィート離れた障害物を検出できるいくつかのセンサーを誇っています。ドローンは5方向の物体を同時に感知でき、アクティブトラック、スマートフライトモード、自動ホームリターン、および飛行を素晴らしい体験にするその他のモードを備えています。
5方向障害物回避システムは、赤外線およびステレオビジョンセンシングシステムを使用します 。また、ドローンはインテリジェントなデータ交換のおかげで飛行の自律性を誇り、障害物を回避する最高のドローンモデルの1つになっています。一般的に、このDJIドローンには、期待される任務を遂行するために必要なすべてのものがあります。
DJI Mavic 2 Pro
これは、市場を支配している障害物回避システムを備えた別のドローンモデルです。あなたは比類のないそして信じられないほどのパフォーマンスのためにこのドローンを信頼することができます。ただし、これは高価なユニットであり、所有するにはかなりの金額を手放す必要があります。
ドローンの素晴らしい機能の1つは、その高性能です。高品質のプロ用カメラ、インテリジェントな飛行モード、障害物回避システム、飛行精度など、いくつかの機能がこれを可能にします。
しかし、このドローンの最大の特徴は、60fpsで4Kの撮影能力を備えたカメラです。映像は安定しているだけでなく、並外れた品質です。さらに、ドローンはコントローラーから8kmの範囲で動作できます。さらに、DJI Mavicは30分間積極的に飛行できるため、最も長く飛行する消費者向けドローンの1つになっています。
Mavic 2 Proの衝突検出システムは、赤外線センサーとビジョンセンサーによって実現されます。 これらのセンサーは、特に十分な光がある場合に、ドローンがさまざまな方向から障害物を検出できるようにします。ただし、障害物に対する反応は機内モードによって異なります。スポーツモードでは障害物回避機能がオフになります。
DJI Inspire 2
DJI Inspireドローンは、最も人気のあるプロのドローンの1つであるため、言うまでもなくエラーになります。多くのドローンオペレーターは、いくつかのプロ用カメラと互換性があるため、映画製作で最高と評価しています。
さらに、このドローンは赤外線センサーとステレオセンサーを使用して障害物を回避します 。 また、超音波センサーと組み合わせると、30メートル先と1メートル上にある物体を検出できます。 メーカーによると、障害物回避機能により、時速34マイルまで飛行することができます。
どのDJIドローンに障害物回避機能がないか
DJIMavicMiniおよびMini2
このドローンは、ブランドで最も安価なデバイスの1つであり、最も魅力的なデバイスの1つです。強力なモーターを搭載しているため、風の中での高速性と比類のないパフォーマンスを実現します。
DJIMiniとMini2は、障害物回避システムを備えていない唯一のDJIドローンです。 システムが不足している理由の1つは、その重量です。このドローンの重量は242グラムで、登録が必要な250グラムの重量制限をわずかに下回っています。障害物回避システムがDJIMini2ドローンに追加された場合、重量は250gの制限を超えていたでしょう。
結論
これで、障害物回避とは何か、それがどのように機能するか、そしてこのテクノロジーを使用してドローンへの投資を検討する必要がある理由がわかりました。また、障害物回避システムを備えたDJIドローンと備えていないDJIドローンを確認しました。障害物回避技術を備えたDJIドローンを所有する必要がある最大の理由として安全性を考慮してください。