CN116612399A - 信息处理装置、着陆适合性判定方法、及存储媒介 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够选定考虑到下吹风触碰地上物反弹的影响的恰当的着陆场所的信息处理装置、着陆适合性判定方法、及存储媒介。本发明的信息处理装置检测存在于UAV1的着陆候补场所的周边的地上物体，推定UAV1着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是着陆候补场所中的影响度，基于所述推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。

Description

信息处理装置、着陆适合性判定方法、及存储媒介
技术领域
本发明涉及一种能够减少无人飞行器着陆时的地面效应的影响的方法等技术领域。
背景技术
在无人机等无人飞行器着陆时，有时因无人飞行器的螺旋桨旋转产生的吹风(下洗)触碰着陆场所的地面而反弹的影响，难以进行无人飞行器的着陆控制，所述影响作为地面效应为人所知。在专利文献1中，揭示有一种技术：为了减少机体着陆时的地面效应的影响，判断着陆设想区域的面积是否大于机体的投影面积，且判断着陆设想区域是否为水平或接近水平的面，由此判断适于着陆的区域。
背景技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开2019-64280号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，有时所述下吹风不止触碰着陆场所的地面，还触碰存在于着陆场所周边的地上物体体而反弹。因此，即使着陆场所为水平，也有因下吹风触碰存在于着陆场所周边的地上物体体反弹的影响，而难以进行无人飞行器的着陆控制的问题。
因此，本发明是鉴于所述问题等完成的，课题之一在于提供一种能够选定考虑到下吹风触碰地上物体体反弹的影响的适当的着陆场所的信息处理装置、着陆适合性判定方法、及程序。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，技术方案1所述的发明的特征在于具备：检测机构，检测无人飞行器的着陆候补场所的周边存在的地上物体；推定机构，推定所述无人飞行器着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所中的影响度；及判定机构，基于由所述推定机构推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。由此，能够选定考虑到下吹风触碰地上物体反弹影响的恰当的着陆场所。
技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1所述的信息处理装置中，所述推定机构基于表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通容易度或流通难度的关系的数据、与由所述检测机构检测出的地上物体的属性，推定所述影响度。由此，能够效率更好地推定对着陆候补场所的着陆的影响度。
技术方案3所述的发明的特征在于，在技术方案2所述的信息处理装置中，所述推定机构按照将所述着陆候补场所的周边假想性细分化为特定的第1区间的每个场所，特定所述地上物体的空气的流通容易度或流通难度，基于所述每个场所的空气的流通容易度或流通难度，推定所述影响度。由此，能够减少产生特定空气的流通容易度或流通难度时的噪声，结果，能够提高推定对着陆候补场所的着陆的影响度的精度。
技术方案4所述的发明的特征在于，在技术方案2或3所述的信息处理装置中，所述推定机构除了由所述检测机构检测出的地上物体的属性以外，还基于由所述检测机构检测出的地上物体的3维尺寸与3维形状中的至少任一个，推定所述影响度。由此，能够提高推定对着陆候补场所的着陆的影响度的精度。
技术方案5所述的发明的特征在于，在技术方案1到4中任一技术方案所述的信息处理装置中，所述着陆候补场所是将着陆候补区域假想性细分化为特定的第2区间的场所。由此，在着陆候补区域中，也能够将下吹风触碰地上物体反弹的影响较小的着陆候补场所选定为着陆场所。
技术方案6所述的发明的特征在于，在技术方案5所述的信息处理装置中，所述推定机构按照多个所述着陆候补场所中的每个推定所述影响度，所述判定机构基于每个所述着陆候补场所的所述影响度，判定每个所述着陆候补场所是否适于着陆。由此，能够从多个着陆候补场所中，将更恰当的着陆候补场所选定为着陆场所。
技术方案7所述的发明的特征在于，在技术方案5或6所述的信息处理装置中，还具备特定机构，从预设的着陆对象区域，特定至少无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域作为所述着陆候补区域。由此，通过预先缩小着陆对象区域，能够省去徒劳的探索，削减选定着陆场所为止的运算量。
技术方案8所述的发明的特征在于，在技术方案5或6所述的信息处理装置中，还具备特定机构，从预定的着陆对象区域，特定至少无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域，而且地表面的属性适合着陆的区域作为所述着陆候补区域。由此，通过预先缩小着陆对象区域，能够省去徒劳的探索，削减选定着陆场所为止的运算量。
技术方案9所述的发明的特征在于，在技术方案1到8中任一技术方案所述的信息处理装置中，所述检测机构基于通过由所述无人飞行器感测所述着陆候补场所的周边而得的感测信息，检测所述着陆候补场所的周边存在的地上物体。由此，因为能使用由预定着陆的无人飞行器的感测获得的感测信息，所以能够提高推定对着陆候补场所的着陆的影响度的精度。
技术方案10所述的发明特征在于其是一种由1台或多台计算机执行的着陆适合性判定方法，且包含以下步骤：检测无人飞行器的着陆候补场所的周边所存在的地上物体；推定所述无人飞行器着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所的影响度；及基于所述推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。
技术方案11所述的发明的特征在于使计算机作为以下机构发挥功能：检测机构，检测无人飞行器的着陆候补场所的周边存在的地上物体；推定机构，推定所述无人飞行器着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所的影响度；及判定机构，基于由所述推定机构推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。
根据本发明，能够选定考虑到下吹风触碰地上物体反弹影响的恰当的着陆场所。
附图说明
图1是表示飞行管理系统S的概要构成例的图。
图2是表示UAV1的概要构成例的图。
图3是表示管理服务器2的概要构成例的图。
图4是表示控制部23的功能块例的图。
图5是表示着陆对象区域AR0、及着陆候补区域AR1、AR2的一例的概念图。
图6是表示存在于着陆候补场所(1)周边的地上物体的属性的一例的概念图。
图7是以图表格式表示地上物体的属性与地上物体的空气流通容易度的关系的数据的一例的图。
图8是表示存在于着陆候补场所(1)周边的地上物体的空气的流通容易度的一例的概念图。
图9是表示飞行管理系统S中，在UAV1及管理服务器2之间执行的处理的一例的流程图。
图10是表示飞行管理系统S中，在UAV1及管理服务器2之间执行的处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，以下的实施方式是将本发明应用到为了特定目的而使无人机飞行的飞行管理系统的情况的实施方式。作为特定目的的例子，列举例如搬运(配送)、测量、摄像、检查、监视等。
[1.飞行管理系统S的构成及动作概要]
首先，参考图1，对本实施方式的飞行管理系统S的构成及动作概要进行说明。图1是表示飞行管理系统S的概要构成例的图。如图1所示，飞行管理系统S包含无人机(以下，称为“UAV(Unmanned Aerial Vehicle：无人飞行载具)”)1、及管理服务器2(信息处理装置的一例)而构成，其等能够连接于通信网络NW。这里，通信网络NW由例如互联网、移动体通信网络及其无线基地站等构成。UAV1是无人飞行器的一例，也被称为无人机、或多旋翼无人机。UAV1能够依照操作员的远距离操纵从地面上向着陆对象区域飞行，或者在空中自主飞行。管理服务器2是管理着陆对象区域及UAV1的服务器。
本实施方式的飞行管理系统S能够选定(决定)因UAV1的螺旋桨旋转产生的下吹风触碰存在于周边(稍后叙述的着陆候补场所的周边)的地上物体反弹的影响较小(换句话说，着陆控制较为容易)的场所，作为UAV1的着陆场所。由此，即使是无预先配备的起飞着陆设施(起飞着陆埠)的场所，也能够使UAV1稳定着陆。这里，着陆场所在例如住宅用地、停车场、公园、物流仓库用地、建筑物的屋顶、受灾的建筑物附近、或者悬崖或堤坝等相邻地中选定。地上物体为自然物或人工物等尤其是与地面接触而存在的物体，可为平面物，也可为立体物。作为地上物体的属性(换句话说，种类)的例子，列举建筑物的墙壁、围墙(例如砌块围墙、金属网围栏)、篱笆(例如树篱笆、竹篱笆)、树木、物品(例如积载在托盘的货物)、汽车或自行车等移动体、瓦砾、道路等。另外，地上物体也能够称为障碍物。此外，在本说明书中，地面也可包含建筑物的屋顶面。
[1-1.UAV1的构成及功能]
接下来，参考图2，对UAV1的构成及功能进行说明。图2是表示UAV1的概要构成例的图。如图2所示，UAV1具备驱动部11、测位部12、通信部13、传感器部14、存储部15、及控制部16(计算机的一例)等。此外，UAV1具备对UAV1的各部供给电力的电池(未图示)、及水平旋转翼也就是转子(螺旋桨)。此外，UAV1可具备用来保持成为搬运对象的物品的保持机构等。所述保持机构中可设置储存物品的储存部。在所述情况下，例如可在储存部的下表面设置开闭门。此外，保持机构中也可具备金属丝、及用来进行金属丝的送出或卷绕的卷盘(绞车)。
驱动部11具备电动机及旋转轴等。驱动部11通过依照从控制部16输出的控制信号驱动的电动机及旋转轴等使多个转子旋转。测位部12具备电波接收机及高度传感器等。测位部12通过电波接收机接收例如从GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)卫星发送的电波，基于所述电波检测UAV1的水平方向的当前位置(纬度及经度)。此外，UAV1的水平方向的当前位置可基于由传感器部14的相机拍摄到的图像而修正。另外，UAV1的水平方向的当前位置也可通过利用由特定设置位置的基准站(能够与UAV1通信的基准站)接收到的所述电波的RTK(Real Time Kinematic：实时动态载波相位差分)方法而修正。将由测位部12检测出的表示当前位置的位置信息输出到控制部16。此外，测位部12也可通过气压传感器等高度传感器检测UAV1的垂直方向的当前位置(高度)。在所述情况下，位置信息中包含表示UAV1的高度的高度信息。
通信部13具备无线通信功能，负责经由通信网络NW进行的通信的控制。传感器部14具备用于UAV1的飞行控制的各种传感器。各种传感器中，包含例如光学传感器、气象传感器、3轴角速度传感器、3轴加速度传感器、及地磁传感器等。光学传感器包含相机(例如RGB相机、深度相机)而构成，连续感测感测范围(例如，落在相机的视角内的范围)内的实际空间。这里，感测意指例如测定、摄像、或感知任意量(例如物理量)等。
另外，光学传感器中可包含测定地上物体的形状或与地上物体相隔的距离的LiDAR(Light Detection and Ranging：光探测与测距、或Laser Imaging Detection andRanging：激光成像探测与测距)传感器。另外，光学传感器可包含非接触感知包含地上物体的地面的温度(红外线)的温度传感器。另外，气象传感器是用来感测UAV1的周边环境的风速(风的强度)及风向等气象的传感器。能通过由传感器部14感测而得的感测信息输出到控制部16。感测信息中包含例如通过光学传感器感测的RGB图像、深度图像、距离图像、及温度图像中的至少任1种图像。另外，感测信息中也可包含通过气象传感器感测的气象信息(例如风速及风向)。
存储部15由非易失性存储器等构成，存储各种程序及数据。另外，存储部15存储用来识别UAV1的机体ID(Identity)(识别信息)。控制部16具备CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、及RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)等，依照存储于ROM(或存储部15)的程序执行各种控制。例如，控制部16进行使UAV1向着陆对象区域飞行的飞行控制。在所述飞行控制中，使用从测位部12取得的位置信息、从传感器部14取得的感测信息、及表示着陆对象区域的着陆对象区域信息等，进行转子的转速的控制、UAV1的位置、姿势及行进方向的控制。由此，UAV1能够自主移动到着陆对象区域的上空。
着陆对象区域信息中包含例如着陆对象区域的中心位置(纬度及经度)、及着陆对象区域的广度。这里，着陆对象区域的广度由例如以中心位置为基准，半径数十m的面积、或纵数十m×横数十m的面积表示。着陆对象区域信息可在出发地点(飞行开始地点)设定于UAV1，也可从管理服务器2发送而设定。此外，在UAV1的飞行中，通过通信部13将UAV1的位置信息、及UAV1的机体ID依序发送到管理服务器2。
当UAV1到达着陆对象区域的上空(例如高度30m)时，控制部16使传感器部14从所述上空感测(例如，作为第1阶段的远距离感测)包含着陆对象区域的范围，取得通过所述感测而得的感测信息(以下，称为“第1感测信息”)。也可按时间序列连续进行所述感测。将通过传感器部14感测包含着陆对象区域的范围而得的第1感测信息与UAV1的位置信息及UAV1的机体ID一起，利用通信部13发送到管理服务器2。
且，当控制部16经由通信部13接收表示由管理服务器2基于第1感测信息从着陆对象区域特定出的着陆候补区域(也就是，着陆对象区域所含的着陆候补区域)的着陆候补区域信息时，进行去往所述着陆候补区域的飞行控制。这里，着陆候补区域信息中包含例如着陆候补区域的中心位置(纬度及经度)、及着陆候补区域的大小。着陆候补区域的大小也可以与着陆对象区域相同的方式表示。之后，当UAV1接收着陆候补区域信息后降低高度并且到达着陆候补区域的上空(例如高度10m)时，控制部16使传感器部14从所述上空感测(例如，作为第2阶段的近距离感测)包含着陆候补区域的范围，取得利用所述感测获得的感测信息(以下，称为“第2感测信息”)。也可按时间序列连续进行所述感测。通过传感器部14感测包含着陆候补区域的范围而得的第2感测信息与UAV1的位置信息及UAV1的机体ID一起，利用通信部13发送到管理服务器2。
之后，当控制部16经由通信部13接收表示由管理服务器2基于第2感测信息最终选定的着陆场所的着陆场所信息时，进行去往所述着陆场所的着陆控制。所述着陆场所信息中包含例如着陆场所的位置(纬度及经度)、及着陆场所的2维尺寸(例如，纵y m×横x m)。着陆控制中，使用所述着陆场所信息、从测位部12取得的位置信息、及从传感器部14取得的感测信息等，进行转子的转速的控制、UAV1的位置、姿势及行进方向的控制。
这里，控制部16可按与着陆场所周边的障碍物(例如，可能阻碍着陆的地上物体)的配置对应的着陆方法进行着陆控制。例如，在着陆场所的周围(例如周边四方)存在障碍物的情况下，控制部16使UAV1从着陆场所的正上方垂直下降。另一方面，在障碍物偏向存在于着陆场所的周围中的任一个方位的情况下，控制部16使UAV1从不存在所述障碍物的方位(方向)向着陆场所倾斜下降。这时，为避免长时间受风煽动的影响，所以控制部16也可使UAV1的速度加速下降。与障碍物的配置对应的着陆方法可由控制部16决定，也可由管理服务器2决定。在由管理服务器2决定着陆方法的情况下，将表示与障碍物的配置对应的着陆方法的着陆方法信息与着陆场所信息一起从管理服务器2发送到UAV1。所述情况下.控制部16基于接收到的着陆方法信息，以与着陆场所周围的障碍物的配置对应的着陆方法进行着陆控制。
此外，通过着陆控制使UAV1着陆除了UAV1与着陆场所的地面接触以外，也包含UAV1在垂直方向上与着陆场所的地面相距数十cm～2m左右的位置(空中)停止(悬停)。后者假设将UAV1用于搬运物品的情况。在所述情况下，UAV1在悬停状态下，通过将物品与UAV1的保持机构切离而释放，或者通过打开保持机构的储存部的开闭门而释放物品，之后，UAV1不与着陆场所的地面接触而返回。另外，在所述情况下，也可通过利用UAV1的卷盘进行金属丝的送出，使物品或其储存部沿垂直方向下降与地面接触时释放物品。
[1-2.管理服务器2的构成及功能]
接下来，参考图3，对管理服务器2的构成及功能进行说明。图3是表示管理服务器2的概要构成例的图。如图3所示，管理服务器2具备通信部21、存储部22、及控制部23(计算机的一例)等。通信部21负责经由通信网络NW进行的通信的控制。由通信部21接收从UAV1发送的感测信息、位置信息及机体ID。管理服务器2能够利用UAV1的位置信息辨识UAV1的当前位置。存储部22由例如硬盘驱动器等构成，存储各种程序及数据。另外，存储部22中构建飞行管理数据库221等。飞行管理数据库221是用来管理UAV1的飞行相关的信息的数据库。飞行管理数据库221中将着陆对象区域信息、着陆场所信息、及机体信息等建立对应并存储(登录)。这里，机体信息中包含向着陆对象区域飞行的UAV1的机体ID及机体尺寸等。机体尺寸为例如UAV1的2维尺寸(纵ym×横xm)。此外，飞行管理数据库221中也可存储着陆方法信息。
控制部23具备CPU、ROM、及RAM等。图4是表示控制部23的功能块例的图。控制部23依照例如存储于ROM或存储部22的程序(程序代码群)，如图4所示，作为以下机构发挥功能：感测信息取得部231、着陆候补区域特定部232(特定机构的一例)、着陆候补场所特定部233、地上物体特定部234(检测机构的一例)、影响度推定部235(推定机构的一例)、着陆适合性判定部236(判定机构的一例)、着陆场所选定部237、及信息提供部238。另外，也可从存储着程序(计算机程序)的计算机能读取的存储媒介(CD、DVD、USB存储器等)将所述程序存储到存储部22。
感测信息取得部231从UAV1经由通信部21取得通过由UAV1感测包含着陆对象区域的范围而得的第1感测信息。另外，感测信息取得部231从UAV1经由通信部21取得通过由UAV1感测包含着陆候补区域的范围而得的第2感测信息。这里，包含着陆候补区域的范围包含稍后叙述的着陆候补场所的周边。
着陆候补区域特定部232基于由感测信息取得部231取得的第1感测信息，从预设的着陆对象区域(例如纵50m×横50m)，将至少无障碍物且特定尺寸以上的平坦区域(具有平面性的区域)特定为着陆候补区域。通过这样预先缩小着陆对象区域，能够省去徒劳的探索，削减直到选定着陆场所为止的运算量。特定尺寸设定为至少比UAV1的机体尺寸更大的尺寸。平坦区域是例如坡度(相对于水平面的倾斜度)为阈值以下的区域。平坦区域也可从着陆对象区域的3维形状特定。着陆对象区域的3维形状能够通过例如对第1感测信息进行SLAM(Simultaneous Localization and Mapping：同步定位与地图构建)处理而特定。此外，着陆候补区域中的各地点的位置能够基于例如发送第1感测信息的UAV1的位置信息及UAV1到各地点的距离特定。
另外，着陆候补区域特定部232可从预设的着陆对象区域，将无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域，此外地表面的属性适于着陆的区域特定为着陆候补区域。这里，地表面为从上空俯瞰着陆对象区域时的表面，与所述地面区分表述。作为地表面的属性的例子，列举混凝土、水、树、土、草地、道路等。例如，可判定为混凝土、土、及草地适于着陆，另一方面，判定为水、树及道路不适于着陆。另外，地表面的属性也可从事先已学习的语义分割模型α推定。语义分割是基于周边的像素信息将图像中的各像素(pixel)进行类别分类的方法。语义分割模型α是例如输入第1感测信息所含的RGB图像，输出所述RGB图像中的每个像素的属性值的已学习模型。所述属性值是表示地表面的属性的值，因地表面的每个属性而不同。
图5是表示着陆对象区域AR0、及着陆候补区域AR1、AR2的一例的概念图。此外，图5的例子中，省略着陆对象区域AR0的3维形状。在图5的例子中，将着陆对象区域AR0假想性细分化为相当于与UAV1的着陆所需的2维尺寸(例如纵5m×横5m)的区间BLx(特定的第2区间的一例)，按照图样的不同表示每个区间BLx的地表面的属性(所述例子中为混凝土、草、水、树、及道路)。这里，区间BLx的形状可为矩形，也可为圆形或椭圆形。在使用语义分割模型α的情况下，可将与1个区间BLx所含的各像素建立对应的地表面的属性中，例如出现频率最高的属性设定为所述区间BLx的地表面的属性。这样，如果按照每个区间BLx表示地表面的属性，那么能够减少产生特定地表面的属性时的噪声。且，在图5的例子中，从着陆对象区域AR0，特定比着陆对象区域AR0更窄范围的2个着陆候补区域AR1、AR2。在这样特定出多个着陆候补区域AR1、AR2的情况下，也可根据连结性，优先范围更广的着陆候补区域AR1，在之后的处理中使用。
此外，着陆候补区域特定部232也可基于由感测信息取得部231取得的第1感测信息，从着陆对象区域，将无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域，此外第1感测信息所含的风速为阈值以下的区域特定为着陆候补区域。由此，能够将具有着陆所需的平面性的区域，且在着陆对象区域中吹着的风不强的区域特定为着陆候补区域。
着陆候补场所特定部233从由着陆候补区域特定部232特定出的着陆候补区域，特定1个或多个UAV1的着陆候补场所。这里，UAV1的着陆候补场所的2维尺寸是UAV1的着陆所需的2维尺寸(UAV1的机体尺寸以上)。例如，如图5所示，也可特定将着陆候补区域AR1假想性细分化而得的各区间BLx作为UAV1的着陆候补场所(1)～(15)。由此，即使在着陆候补区域AR1中，也能将下吹风触碰地上物体反弹的影响相对较小的着陆候补场所((1)～(15)中的任一个)选定为着陆场所。
地上物体特定部234基于由感测信息取得部231取得的第2感测信息，检测存在于着陆候补场所周边的地上物体，特定所述地上物体的属性(可为地上物体的材质)。这时，可特定地上物体的3维尺寸及地上物体的3维形状中的至少任1个。这里，虽然期望着陆候补场所的周边为着陆候补场所的周围(例如周边全方位或周边四方)，但是也可为着陆候补场所的周围中的任一个方位(有时也只检测出存在于任1个方位的地上物体)。例如，地上物体特定部234能够通过使用表示地上物体的外观特征与地上物体的属性的关系的数据的图像解析而特定存在于着陆候补场所周边的地上物体的属性。此外，地上物体的3维尺寸及3维形状能够通过例如将第2感测信息进行SLAM处理而特定。另外，在由着陆候补场所特定部233特定出多个着陆候补场所的情况下，也可按照每个着陆候补场所，检测其周边的地上物体，特定所述地上物体的属性、与所述地上物体的3维尺寸及3维形状中的至少任1个。
另外，地上物体的属性可从事先已学习的语义分割模型β特定(推定)。在所述情况下，地上物体特定部234使用语义分割模型β，检测存在于着陆候补场所的周边的地上物体，特定所述地上物体的属性。例如，通过对语义分割模型β输入第2感测信息所含的RGB图像而检测地上物体，从语义分割模型β输出所述RGB图像中的每个像素的属性值。所述属性值是表示地上物体的属性的值，因地上物体的每个属性而不同。将多个所述属性值相同的相邻像素集中而构成1个地上物体。通过使用语义分割模型β，能够一次特定多个着陆候补场所各自的周边存在的地上物体的属性。此外，对于语义分割模型β，不仅输入RGB图像，还输入深度图像或温度图像，由此能够提高地上物体的推定精度。另外，对于语义分割模型β，除第2感测信息所含的RGB图像等图像外，也可输入第1感测信息所含的RGB图像等图像。
图6是表示存在于着陆候补场所(1)的周边的地上物体的属性的一例的概念图。在图6的例子中，将着陆候补场所(1)的周围假想性细分化为区间BLy(特定的第1区间的一例)，在检测出地上物体的各区间BLy，表示地上物体的属性。但是在未检测出地上物体的区间BLy中不表示地上物体的属性。这里，区间BLy的形状可为矩形，也可为圆形或椭圆形。另外，区间BLy的尺寸能够小于图示的，区间BLy的尺寸越小，越能够提高属性的特定精度。另一方面，如图6所示，如果按照一定大小的每个区间BLy特定地上物体的属性，那么能够减少产生特定属性时的噪声。此外，在图6的例子中，虽然区间BLy的尺寸(例如，纵1m×横1m)比区间BLx的尺寸(例如，纵5m×横5m)窄，但是区间BLy与区间BLx的尺寸也可相同。另外，在图6的例子中，虽然着陆候补场所(1)的周边设为从着陆候补场所(1)的边界BO朝外侧相当于2个区间BLy的量(例如2m)的范围，但是所述范围未特别限定，可为比它窄的范围(例如1个区间BLy的量)，也可为比它宽的范围(例如3个区间BLy的量)。
影响度推定部235推定UAV1着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度。所述影响度是着陆候补场所的影响度(也就是，对着陆候补场所着陆的影响度)，例如是表示所述影响度的程度的值。在特定出多个着陆候补场所的情况下，按照每个着陆候补场所推定所述影响度。此外，对着陆候补场所着陆的影响度也能够称为着陆候补场所的着陆适宜度。例如，因对为着陆候补场所着陆的影响度越大(越高)，所述着陆候补场所的着陆控制越难，所以着陆适宜度变小(变低)。
作为较好的例子，影响度推定部235可基于表示地上物体的属性与地上物体的空气流通容易度的关系的数据、与由地上物体特定部234检测出的地上物体的属性，推定对着陆候补场所的着陆的影响度。由此，能够效率更好地推定对着陆候补场所的着陆的影响度。这里，空气的流通容易度也可由数值表示，以空气越容易流通数值越高的方式设定。图7是以图表格式表示地上物体的属性与地上物体的空气流通容易度的关系的数据的一例的图。在图7的例子中，对于墙壁(建筑物的墙壁)，将空气的流通容易度设定为“0”分，对于树木，将空气的流通容易度设定为“5”分，对于道路，将空气的流通容易度设定为最大值也就是“10”分。且，特定存在于着陆候补场所的周边的各地上物体(或者1个地上物体)的空气的流通容易度，算出特定出的空气的流通容易度的总和越大而越小的影响度。此外，在图7的例子中，虽然地上物体的属性被分类为墙壁(建筑物的墙壁)、金属网围栏、篱笆、树木、物品、移动体、瓦砾、及道路等，但是可将这里记载的属性更细地分类，按照所述分类的每个属性设定空气的流通容易度。例如，物品、移动体、及瓦砾也可根据尺寸分类为大、中、小。
图8是表示着陆候补场所(1)的周边存在的地上物体的空气流通容易度的一例的概念图。在图8的例子中，与图6同样，着陆候补场所(1)的周围被假想性细分化为区间BLy，按照每个区间BLy表示地上物体的空气的流通容易度。此外，未检测出地上物体的区间BLy例如根据用户或系统管理者的设定决定分数，图8表示用户设定空气的流通容易度为最大值也就是“10”分的例子。在图8的例子中，按照每个区间BLy特定地上物体的空气的流通容易度，基于每个所述区间BLy的空气的流通容易度，推定对着陆候补场所(1)的着陆的影响度。例如，将空气的流通容易度的总和的倒数作为着陆候补场所(1)的影响度算出。区间BLy的尺寸越小，越能够提高空气的流通容易度的特定精度。另一方面，如图8所示，如果按照一定大小的每个区间BLy特定空气的流通容易度，那么能够减少产生特定空气的流通容易度时的噪声，结果，能够提高推定对着陆候补场所(1)的着陆的影响度的精度。此外，可考虑第2感测信息所含的风速及风向特定每个区间BLy的空气的流通容易度。例如，基于地上物体的属性特定出的空气的流通容易度也可根据所述地上物体存在的区间BLy的风速及风向来修正。例如，以吹向着陆候补场所(1)的风越强，空气的流通容易度越低的方式进行修正。
另外，即使为同一地上物体的属性，也有根据所述地上物体的3维尺寸及3维形状，空气的流通容易度不同的情况。因此，影响度推定部235除了由地上物体特定部234检测出的地上物体的属性以外，还可基于由地上物体特定部234检测出的地上物体的3维尺寸与3维形状中的至少任一个，推定对着陆候补场所的着陆的影响度。由此，能够提高推定对着陆候补场所的着陆的影响度的精度。例如，基于地上物体的属性特定出的空气的流通容易度根据所述地上物体的3维尺寸而修正，算出修正后的空气的流通容易度的总和越大而越小的影响度。例如，以地上物体的高度越高，空气的流通容易度越低的方式进行修正。另外，基于地上物体的属性特定出的空气的流通容易度根据所述地上物体的3维形状而修正，算出修正后的空气的流通容易度的总和越大而越小的影响度。例如，以地上物体越有弧度(曲线)，空气的流通容易度越高的方式进行修正。
此外，影响度推定部235可基于表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通难度的关系的数据、与由地上物体特定部234检测出的地上物体的属性，推定对着陆候补场所的着陆的影响度。这里，空气的流通难度也可由数值表示，以空气越难流通数值越高的方式进行设定。例如，在表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通难度的关系的数据中，对于墙壁，将空气的流通难度设定为“10”分，对于树木，将空气的流动难度设定为“5”分，对于道路，将空气的流动难度设定为“0”分。且，特定存在于着陆候补场所的周边的各地上物体(或者1个地上物体)的空气的流通难度，算出特定出的空气的流通难度的总和越大而越大的影响度。在所述情况下，图8的例子中，按照每个区间BLy特定地上物体的空气的流通难度，基于每个所述区间BLy的空气的流通难度，推定对着陆候补场所(1)的着陆的影响度。例如，将空气的流通难度的总和作为着陆候补场所(1)中的影响度算出。此外，每个区间BLy的空气的流通难度可考虑第2感测信息所含的风速及风向而特定。例如，基于地上物体的属性特定出的空气的流通难度根据所述地上物体存在的区间BLy的风速及风向而进行修正。例如，以吹向着陆候补场所(1)的风越强，空气的流通难度就越高的方式进行修正。
另外，使用地上物体的空气的流通难度的情况也与空气的流通容易度同样，影响度推定部235除了由地上物体特定部234检测出的地上物体的属性以外，也可基于由地上物体特定部234检测出的地上物体的3维尺寸与3维形状中的至少任一个，推定对着陆候补场所的着陆的影响度。例如，基于地上物体的属性特定出的空气的流通难度根据所述地上物体的3维尺寸而修正，算出修正后的空气的流通难度的总和越大而越大的影响度。例如，以地上物体的高度越高，空气的流通难度越高的方式进行修正。另外，基于地上物体的属性特定出的空气的流通难度根据所述地上物体的3维形状而修正，算出修正后的空气的流通难度的总和越大而越大的影响度。例如，以地上物体越有弧度空气的流通容易度越低的方式进行修正。
此外，表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通容易度(或空气的流通难度)的关系的数据也可为表示地上物体的属性、及与地上物体的空气的流通容易度(或空气的流通难度)对应的影响度的关系的数据。所述情况下，事先设定地上物体的空气的流通容易度(或空气的流通难度)与影响度的关系。且，从所述数据，推定与由地上物体特定部234检测出的地上物体的属性对应的影响度作为对着陆候补场所的着陆的影响度。
着陆适合性判定部236基于由影响度推定部235推定出的影响度，判定着陆候补场所是否适于着陆。例如，在所述影响度未达阈值(换句话说，着陆适宜度较大)的情况下，判定为着陆候补场所适于着陆。另一方面，在所述影响度为阈值以上(换句话说，着陆适宜度较小)的情况下，判定为着陆候补场所不适于着陆。另外，在由影响度推定部235推定多个着陆候补场所各自的影响度的情况下，着陆适合性判定部236基于每个着陆候补场所的影响度，判定每个所述着陆候补场所是否适于着陆。
着陆场所选定部237选定由着陆适合性判定部236判定为适于着陆的着陆候补场所，作为UAV1的着陆场所。此外，在有多个判定为适于着陆的着陆候补场所的情况下，可将所述着陆候补场所中，例如由影响度推定部235推定出的影响度最小(换句话说，着陆适宜度最大)的着陆候补场所选定为着陆场所。由此，能够从多个着陆候补场所中，将更适当的着陆候补场所选定为着陆场所。或者，也可将判定为适于着陆的多个着陆候补场所中，由使用UAV1的用户(例如，远距离操纵UAV1的操作员)选择的着陆候补场所选定为着陆场所。
信息提供部238将着陆对象区域信息经由通信部21提供(发送)给UAV1。另外，信息提供部238将表示由着陆候补区域特定部232特定出的着陆候补区域的着陆候补区域信息经由通信部21提供给UAV1。另外，信息提供部238将表示由着陆场所选定部237选定出的着陆场所的着陆场所信息经由通信部21提供给UAV1。
[2.飞行管理系统S的动作]
接下来，参考图9及图10，对飞行管理系统S的动作进行说明。图9及图10是表示在飞行管理系统S中在UAV1及管理服务器2之间执行的处理的一例的流程图。在图9中，管理服务器2将包含着陆对象区域的感测命令的着陆对象区域信息经由通信网络NW发送到UAV1(步骤S1)。
接下来，UAV1取得(接收)来自管理服务器2的着陆对象区域信息后，开始从出发地点向着陆对象区域飞行(步骤S2)。接下来，UAV1到达着陆对象区域的上空(例如高度30m)后(步骤S3)，启动传感器部14开始感测包含着陆对象区域的范围，取得由所述感测获得的第1感测信息(步骤S4)。所述感测可由UAV1一边移动一边连续进行，也可一边悬停一边连续进行。接下来，UAV1将由步骤S4取得的第1感测信息及UAV1的机体ID经由通信网络NW发送到管理服务器2(步骤S5)。
接下来，管理服务器2通过感测信息取得部231取得来自UAV1的第1感测信息及机体ID后，基于所述第1感测信息，由着陆候补区域特定部232从着陆对象区域特定着陆候补区域(步骤S6)。接下来，管理服务器2将步骤S7中特定出的包含着陆候补区域的感测命令的着陆候补区域信息经由通信网络NW发送到UAV1(步骤S7)。
接下来，UAV1取得来自管理服务器2的着陆候补区域信息后，一边降低高度一边向着陆候补区域的上空移动(步骤S8)。接下来，UAV1到达着陆候补区域的上空(例如高度10m)后(步骤S9)，启动传感器部14开始感测包含着陆候补区域的范围，取得由所述感测获得的第2感测信息(步骤S10)。所述感测可由UAV1一边移动一边连续进行，也可一边悬停一边连续进行。接下来，UAV1将步骤S10中取得的第2感测信息及UAV1的机体ID经由通信网络NW发送到管理服务器2(步骤S11)。
接下来，管理服务器2通过感测信息取得部231取得来自UAV1的第2感测信息及机体ID后，通过着陆候补场所特定部233特定UAV1的着陆所需的2维尺寸的着陆候补场所(步骤S12)。此外，也可基于飞行管理数据库221中与UAV1的机体ID建立对应的机体尺寸设定UAV1的着陆所需的2维尺寸。接下来，管理服务器2选择1个步骤S12中特定出的着陆候补场所(步骤S13)。
接下来，管理服务器2基于取得的第2感测信息，通过地上物体特定部234检测步骤S13中选择的着陆候补场所的周边存在的地上物体(步骤S14)。接下来，管理服务器2通过地上物体特定部234特定步骤S14中检测出的地上物体的属性(步骤S15)。这时，也可特定步骤S14中检测出的地上物体的3维尺寸及3维形状中的至少任1个。
接下来，管理服务器2通过影响度推定部235推定步骤S13中选择的对着陆候补场所的着陆的影响度(步骤S16)。例如，影响度推定部235参考表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通容易度(或空气的流通难度)的关系的数据，特定与步骤S15中特定出的地上物体的属性建立对应的空气的流通容易度(或空气的流通难度)，基于特定出的空气的流通容易度(或空气的流通难度)，根据特定的计算公式推定步骤S13中选择的对着陆候补场所的着陆的影响度。将这样推定出的影响度与所述着陆候补场所建立对应并存储。
此外，在步骤S13中选择的着陆候补场所的周边检测出多个地上物体的情况下，通过对各地上物体合计空气的流通容易度(或空气的流通难度)而推定对所述着陆候补场所的着陆的影响度。此外，影响度推定部235除了步骤S15中特定出的地上物体的属性以外，也可基于步骤S15中特定出的地上物体的3维尺寸与3维形状中的至少任一个，推定着陆候补场所对着陆的影响度。
接下来，管理服务器2基于步骤S16中推定出的影响度，通过着陆适合性判定部236判定步骤S13中选择的着陆候补场所是否适于着陆(步骤S17)。在判定为着陆候补场所适于着陆的情况下(步骤S17：是(YES))，所述着陆候补场所的信息(例如位置及2维尺寸)登录于候补列表(步骤S18)，处理进到步骤S19。另一方面，在判定为着陆候补场所不适于着陆的情况下(步骤S17：否(NO))，处理进到步骤S19。
接下来，在图10所示的步骤S19中，管理服务器2判定在步骤S12中特定出的着陆候补场所中是否有仍未选择的着陆候补场所。在判定为有仍未选择的着陆候补场所的情况下(步骤S19：是)，处理返回到步骤S13，选择仍未选择的着陆候补场所，与上文所述同样，进行步骤S14的处理。另一方面，在判定为无仍未选择的着陆候补场所的情况下(步骤S19：否)，处理进到步骤S20。
在步骤S20中，管理服务器2判定候补列表中是否登录着着陆候补场所。在判定为在候补列表中未登录着陆候补场所的情况下(步骤S20：否)，结束处理。在所述情况下，例如也可特定其它着陆候补区域，进行与上文所述同样的处理。另一方面，在判定为候补列表中登录着着陆候补场所的情况下(步骤S20：是)，处理进到步骤S21。
在步骤S21中，管理服务器2通过着陆场所选定部237从候补列表中登录的着陆候补场所中选定UAV1的着陆场所。例如，在候补列表中登陆着1个着陆候补场所的情况下，将所述着陆候补场所设定为UAV1的着陆场所。另一方面，例如在候补列表中登录着多个着陆候补场所的情况下，在所述多个着陆候补场所中选定步骤S16中推定的影响度最小的着陆候补场所作为UAV1的着陆场所。
此外，管理服务器2也可将表示候补列表中登录的多个着陆候补场所各自的位置及所述周边所存在的地上物体的3维地图数据发送到使用UAV1的用户(例如远距离操纵UAV1的操作员)的终端。在所述情况下，在所述用户的终端，显示表示候补列表中登录的多个着陆候补场所各自的位置及所述周边所存在的地上物体的3维地图。且，如果由用户指定3维地图所示的多个着陆候补场所中期望的着陆候补场所，那么将表示所述指定的着陆候补场所的信息从所述用户的终端发送到管理服务器2。且，通过着陆场所选定部237选定由所述用户指定的着陆候补场所作为UAV1的着陆场所。
接下来，管理服务器2将表示步骤S21中选定的着陆场所的着陆场所信息经由通信网络NW发送到UAV1(步骤S22)。此外，在步骤S21中，管理服务器2也可将由步骤S14检测出的地上物体设定为障碍物，决定与所述障碍物的配置对应的着陆方法。在所述情况下，管理服务器2将所述着陆场所信息与表示所述决定的着陆方法的着陆方法信息一起经由通信网络NW发送到UAV1。
接下来，UAV1取得来自管理服务器2的着陆场所信息后，进行对所述着陆场所信息所示的着陆场所的着陆控制(步骤S23)。此外，UAV1在从管理服务器2取得着陆场所信息与着陆方法信息的情况下，按与所述着陆场所信息所示的着陆场所的周边的障碍物的配置对应的着陆方法进行着陆控制。之后，UAV1例如返回到出发地点。
如以上所说明，根据所述第1实施方式，因构成为管理服务器2检测UAV1的着陆候补场所的周边存在的地上物体，推定UAV1着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是着陆候补场所中的影响度，基于所述推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆，所以能够选定考虑到所述下吹风触碰地上物体反弹的影响的恰当的着陆场所(也就是下洗的影响较小的着陆场所)。也就是说，即使在着陆候补场所被地上物体包围，距所述地上物体的距离较近的情况下，如果下洗的影响较小，那么也能够选定所述场所作为着陆场所。例如，虽然以往距地上物体的距离较近无法着陆，但是根据本实施方式，如果所述地上物体为树木或金属网围栏等通风较好，那么能够判定为可着陆，即使在着陆候补场所的2维尺寸较窄的情况下，也能够判定为可着陆。此外，根据所述实施方式，即使在着陆对象区域存在地上物体的情况下，除了更安全的着陆场所以外，也能够选定恰当的着陆计划。
此外，所述实施方式是本发明的一实施方式，本发明不限定于所述实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内从所述实施方式对各种构成等施加变更，所述情况也包含于本发明的技术范围内。在所述实施方式中，虽然构成为管理服务器2检测UAV1的着陆候补场所的周边存在的地上物体，推定UAV1着陆时产生的下吹风触碰所述地上物体反弹的对着陆的影响度，进行基于所述推定出的影响度判定所述着陆候补场所是否适于着陆的处理，但是也可构成为所述处理由UAV1进行。所述情况下，UAV1的控制部16作为所述着陆候补区域特定部232、着陆候补场所特定部233、地上物体特定部234、影响度推定部235、着陆适合性判定部236、及着陆场所选定部237发挥功能，图9所示的步骤S6、S12～S18、及图10所示的步骤S19～S21的处理由控制部16进行。另外，所述情况下，也可将所述语义分割模型α及语义分割模型β事先存储于存储部15。
另外，在所述实施方式中，通过构成为预定着陆的UAV1飞行进行包含着陆对象区域的范围及包含着陆候补区域的范围的感测，因能使用UAV1着陆前一刻的感测而得的感测信息，所以能够提高对着陆候补场所的着陆的影响度的推定精度。但是，所述感测也可由预定着陆的UAV1以外的飞行器事先(例如UAV1开始飞行之前)进行。所述情况下，将第1感测信息与着陆对象区域信息建立对应并储存于数据库，将第2感测信息与着陆候补区域信息建立对应并储存于数据库，通过管理服务器2或UAV1从所述数据库取得第1感测信息及第2感测信息。另外，在所述实施方式中，虽然作为无人飞行器，以UAV为例进行说明，但是也能够对UAV以外的飞行机器人等应用本发明。
[符号的说明]
1 UAV
2 管理服务器
11 驱动部
12 测位部
13 通信部
14 传感器部
15 存储部
16 控制部
21 通信部
22 存储部
23 控制部
231 感测信息取得部
232 着陆候补区域特定部
233 着陆候补场所特定部
234 地上物体特定部
235 影响度推定部
236 着陆适合性判定部
237 着陆场所选定部
238 信息提供部
S 飞行管理系统。

Claims (11)

1.一种信息处理装置，其特征在于具备：
检测机构，检测无人飞行器的着陆候补场所的周边存在的地上物体；
推定机构，推定所述无人飞行器着陆时产生的吹下的风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所的影响度；及
判定机构，基于由所述推定机构推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述推定机构基于表示地上物体的属性与地上物体的空气的流通容易度或流通难度的关系的数据、与由所述检测机构检测出的地上物体的属性，推定所述影响度。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中所述推定机构按照将所述着陆候补场所的周边假想性细分化为特定的第1区间的每个场所，特定所述地上物体的空气的流通容易度或流通难度，基于所述每个场所的空气的流通容易度或流通难度，推定所述影响度。
4.根据权利要求2或3所述的信息处理装置，其中所述推定机构除了由所述检测机构检测出的地上物体的属性以外，还基于由所述检测机构检测出的地上物体的3维尺寸与3维形状中的至少任一个，推定所述影响度。
5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的信息处理装置，其中所述着陆候补场所是将着陆候补区域假想性细分化为特定的第2区间的场所。
6.根据权利要求5所述的信息处理装置，其中所述推定机构按照多个所述着陆候补场所中每个推定所述影响度，
所述判定机构基于每个所述着陆候补场所的所述影响度，判定每个所述着陆候补场所是否适于着陆。
7.根据权利要求5所述的信息处理装置，还具备特定机构，从预设的着陆对象区域，特定至少无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域作为所述着陆候补区域。
8.根据权利要求5所述的信息处理装置，还具备特定机构，从预设的着陆对象区域，特定至少无障碍物且特定尺寸以上的平坦的区域，而且地表面的属性适于着陆的区域作为所述着陆候补区域。
9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的信息处理装置，其中所述检测机构基于通过由所述无人飞行器感测所述着陆候补场所的周边而得的感测信息，检测所述着陆候补场所的周边存在的地上物体。
10.一种着陆适合性判定方法，其特征在于由1台或多台电脑执行，且包含以下步骤：
检测无人飞行器的着陆候补场所的周边存在的地上物体；
推定所述无人飞行器着陆时产生的吹下的风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所中的影响度；及
基于所述推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。
11.一种计算机可读取的存储媒介，其特征在于存储着计算机程序，当由计算机执行所述计算机程序时，执行以下步骤：
检测机构，检测无人飞行器的着陆候补场所的周边存在的地上物体；
推定机构，推定所述无人飞行器着陆时产生的吹下的风触碰所述地上物体反弹对着陆的影响度，也就是所述着陆候补场所中的影响度；及
判定机构，基于由所述推定机构推定出的影响度，判定所述着陆候补场所是否适于着陆。
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