JP2017117018A - 無人小型航空機飛行ルート設定・登録システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物等の地図を参照して無人小型航空機の飛行ルートの決定・設定することを可能にする。【解決手段】指定された飛行エリアに対応する地図を提供し、無人小型航空機１００についての高度を含む飛行ルートを地図上で指定する。指定した飛行ルートの少なくとも一部が、既に登録された別の無人小型航空機１００の別の飛行ルートと重複する場合には、地図上に別の飛行ルートを提供し、指定した飛行ルートの変更を容易にする。【選択図】図１

Description

本発明は、無人小型航空機飛行ルート設定・登録システム及び方法に関する。

従来、構造上操縦者が搭乗することができない小型の、遠隔操作及び／又は自動操縦により飛行させることができ航空機（無人小型航空機、ドローン等と呼ばれる。本明細書において、単に「無人機」とも呼ぶ。）の実用化が検討されている。例えば、無人小型航空機は、宅配サービス業における物資輸送手段や、建設、農業分野、災害地及び自然環境等における空撮、測量、農薬散布、橋梁や太陽光パネルなどの構造物の検査など、各種手段としての利用が検討されている。

無人機は、建物や橋梁など構造部や樹木などの障害物のほか、安全やプライバシー保護のために設定された飛行禁止エリアを避けて飛行する（遠隔操作及び／又は自動操縦する）が必要である。本明細書において、このような、無人機が飛行できない又は飛行を避けなければならない領域を、単に「障害物等」とも呼ぶ。

したがって、障害物等の地図は、無人機の操縦者が、事前に遠隔操作及び／又は自動操縦における無人機の飛行ルートの決定・設定するために有用である。

しかしながら、障害物等の地図を参照して無人機の飛行ルートの決定・設定するシステムは提供されていない。

また、産業界における無人機の利用が増大すれば、無人機同士の接触事故を未然に防止するように無人機の飛行ルートの決定・設定する必要が生じる。

しかしながら、無人機の飛行ルートを決定・設定する際に、既に決定・設定された他の無人機の飛行ルートを知るシステムが提供されていない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、障害物等の地図を参照して無人機の飛行ルートを決定・設定することを可能にする、及び／又は、無人機の飛行ルートを決定・設定する際に、既に決定・設定された他の無人機の飛行ルートを考慮することを可能にする無人小型航空機飛行ルート設定・登録システム及び方法を提供するにある。

このような目的を達成するために、本願発明の第１の態様は、飛行ルート設定・登録システムである。飛行ルート設定・登録システムは、作成した無人小型航空機の飛行ルートデータ及び地図情報データを記憶する記憶手段と、指定エリアを含む地図情報データを提供する手段と、当該地図情報データ上で指定された飛行ルートを受信し、当該飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成する飛行ルートデータ作成手段と、を備える。

一実施形態では、飛行ルートデータ作成手段により作成された飛行ルートデータが、記憶手段に記憶された他の無人小型航空機の飛行ルートデータと重複するかどうかを解析する飛行ルート重複解析手段を備え、重複しない場合に飛行ルートデータ作成手段により作成された飛行ルートデータが記憶手段に記憶される。

一実施形態では、受信した飛行中の無人小型航空機の現在位置と記憶手段に記憶された飛行ルートデータとに基づいて、飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したかどうかを判定する飛行ルート離脱判定手段を備える。

一実施形態では、飛行ルート離脱判定手段により飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したと判定されると、当該飛行ルートに戻るための飛行ルート補正データを作成する飛行ルートデータ補正手段を備える。

本願発明の第２の態様は、作成した無人小型航空機の飛行ルートデータを及び地図情報データを記憶する記憶手段を有する飛行ルート設定・登録システムと通信する端末装置である。端末装置は、指定エリアを含む地図情報データを要求する手段と、当該地図情報データ上で指定された飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成する飛行ルートデータ作成手段と、作成した飛行ルートデータを送信する手段と、を備える。

一実施形態では、飛行ルートデータ作成手段により作成され送信された飛行ルートデータにより表される飛行ルートが、上記記憶手段に記憶された他の飛行ルートデータと重複する場合に、当該他の飛行ルートデータにより表される他の飛行ルートが飛行ルート設定・登録システムから提供される。

一実施形態では、受信した飛行中の無人小型航空機の現在位置と飛行ルートデータ作成手段により作成された飛行ルートデータとに基づいて、飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したかどうかを判定する飛行ルート離脱判定手段を備える。

一実施形態では、飛行ルート離脱判定手段により飛行中の無人小型航空機が飛行ルート飛行ルートを離脱したと判定されると、当該飛行ルートに戻るための飛行ルート補正データを作成する飛行ルートデータ補正手段を備える。

以上説明したように、本発明によれば、地図を参照して無人機の飛行ルートを決定・設定することが可能となる。また無人機の飛行ルートを決定・設定する際に、既に決定・設定された他の無人機の飛行ルートを考慮することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる飛行ルート設定・登録システムの概略構成図、並びに操作者端末及び無人小型航空機の概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの設定・登録方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの設定・登録方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの設定・登録方法を説明するための図であり、（ａ）は平面地図を示す図であり、（ｂ）は高さ地図を示す図であり、（ｃ）は立体地図を示す図であり、（ｄ）設定する飛行ルートの一セグメント（ＳＧ）を例示する図である。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの設定・登録方法を説明するための図であり、（ａ）は平面地図上の設定ルートに既登録ルートをオーバーレイ表示した図であり、（ｂ）は高さ地図上の設定ルートに既登録ルートをオーバーレイ表示した図であり、（ｃ）は平面地図上の既登録ルート考慮した設定ルートを示す図であり、（ｂ）は高さ地図上の既登録ルートを考慮した設定ルート示す図である。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの設定・登録方法によりを設定・登録された登録済飛行ルートデータを例示する図である。 本発明の一実施形態にかかる飛行ルートの補正方法のフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。説明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、一般性を失うことなく他の形態でも実施することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる飛行ルート設定・登録システムの概略構成図、並びに操作者端末及び無人小型航空機の概略構成図である。図１には、無人小型航空機１００及び無人小型航空機１００の操作者の操作者端末（ＰＣ，タブレット、携帯電話）３００とともに、飛行ルート設定・登録システム２００が描かれている。

無人小型航空機１００は、ドローンや無人機とも呼ばれる。以下、単に無人機１００ともいう。

制御部１０２は、無人機１００の以下の各種機能部を制御する制御プログラム及び汎用ＣＰＵで実装され得る。制御部１０２は、ＡＣＩＣなどの特定用途向け集積回路や、ＦＰＧＡなどプログラマブル集積回路で実装してもよい。

記録部１０４は、無人機１００の飛行ルートデータや飛行ログデータを記憶するメモリ、記憶装置で実装され得る。

飛行ルートデータ１０６は、飛行ルート設定・登録システム２００または操作者端末３００から提供された無人機１００の飛行ルートデータである。飛行ルートデータ１０６は、飛行ルートを数値化したデータとすることができる。例えば、図６に示すように、飛行ルートデータは、飛行ルートの開始時の位置（始点）及び終了時の位置（終点）、並びに飛行ルートの始点と位置との間の１以上の中間の位置（中間点）に対応する複数の緯度、経度及び高度の組とすることができる。飛行ルートデータは、登録者（操縦者）および飛行時間帯（飛行ルートの開始時刻及び終了時刻）と関連付けられて登録される。

飛行ログデータ１０８は、無人機１００の位置（緯度、経度、高度及び時刻）のデータである。飛行ログデータ１０８は、無人機１００の位置のデータを所定の時間間隔で記録した集約データとすることができる。

通信部１１０は、有線通信媒体又は無線通信媒体を介してデータを送受する送信機、受信機（例えば、ＵＳＢやイーサネット（登録商標）等の有線通信機器、ＩＥＥＥ（登録商標）８０２．１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信機器及び／又はアンテナ）を含む。無人小型航空機１００は、通信部１１０を用いて、操作者端末３００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００とデータを送受することができる。

暗号化／復号化部１１２は、操作者端末３００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００との間で送受するデータを暗号化及び複合化する。暗号化／復号化部１１２は、制御部１０２と同様に、制御部１０２と共同又は個別に、汎用ＣＰＵ、ＡＣＩＣ及びＦＰＧＡのいずれかで実装することができる。

位置検出部１１４は、無人機１００の位置（緯度、経度、高度）を検出するもので、例えば、ＧＰＳチップで実装することができる。無人機は、トリガに応答して、検出した無人機１００の位置の情報を操作者端末３００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００へ送信する。トリガは、操作者端末３００からの命令信号の受信、所定の時間間隔、ビーコン信号の受信等とすることができる。無人機１００の位置の情報の送信をトリガする所定の時間間隔は、一定の時間間隔でもよく、飛行速度に応じた時間間隔としてもよい。例えば、無人機１００の飛行速度が速い程、位置の情報の送信頻度がより多くなるように所定の時間間隔をより短くし、無人機１００の飛行速度が遅い程、位置の情報の送信頻度がより少なくなるように所定の時間間隔をより長くするように、所定の時間間隔を動的に変更してもよい。所定の時間間隔を設定・計数するために、無人機１００は、タイマ（不図示）を備える。

ビーコン送信／受信器１１６は、無人機１００がビーコン信号を送信して自身の存在を他の無人機に示すものである。また、ビーコン送信／受信器１１６は、他の無人機からのビーコン信号を受信すると、操作者端末３００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００へビーコン検出インジケータを送信する。ビーコン検出インジケータは、ビーコン信号を受信したかどうかを示すように構成してもよく、現在の位置を送信するときに常に送信するようにしてもよい。無人機の通信部１１０が、他の無人機が送受信する信号についてのキャリアセンシング機能を有している場合には、このキャリアセンシング機能をビーコン送信／受信器１１６の代替とすることができる。ビーコン検出のインジケータは、操作者端末３００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００に対する飛行ルートの補正要求となる。すなわち、飛行中の無人機１００に接近している他の無人機との接触を回避できる位置への飛行ルートデータの要求となる。

姿勢検出部１１８は、無人機１００の姿勢等を検出・維持するためのもので、通常、３軸加速度センサ、ジャイロセンサ、３軸回転センサなどで実装される。

駆動部１２０は、エネルギー供給部１２６からの電池又は燃料を使用して、無人機１００が有する複数の回転翼１２２を駆動する、例えば、モータ又はエンジンである。

入力部１２４は、空撮や測量のためのカメラ，ビデオ、マイクロフォン、各種センサである。撮影された画像、映像、音、測定値等は、記録部１０４へ記録され、及び／又は操作者端末３００へ送信される。例えば、撮影された画像、映像は、操作者端末３００で表示され、操作者は、無人機１００の飛行状況を視覚的に把握することができる。

操作者端末３００は、無人機の操作者が使用する端末であり、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ），タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートフォン等の形態端末で実装することができる。

制御部３０２は、操作者端末３００の以下の各種機能部を制御する制御プログラム及び汎用ＣＰＵで実装され得る。制御部３０２は、ＡＣＩＣなどの特定用途向け集積回路や、ＦＰＧＡなどプログラマブル集積回路で実装してもよい。

記録部３０４は、無人機１００の飛行ルートデータや飛行するエリアを含む地図データを記憶するメモリ、記憶装置で実装され得る。

地図データ３０６は、飛行ルート設定・登録システム２００から提供された、無人機１００の飛行ルートを設定したエリアを含む地図データである。例えば、地図データ３０６は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような平面地図、高さ地図、及び／又は立体地図とすることができる。操縦者は、地図データ３０６を表示・参照し、地図データ３０６にオーバーレイするように、飛行ルートに相当する線、若しくは順序付けされた複数の線分又は点を入力することで、無人機１００の飛行ルートを指定することがでる。図４は、地図データにオーバーレイするように入力された、飛行ルートに相当する線（複数のセグメントＳＧ１〜６からなる線）を示している。個々のセグメントを複数のサブセグメントＳＳＧに分割するように入力してもよい。図４は、セグメントＳＧ５を６つのサブセグメントＳＳＧ５１〜５６に分割して入力した例を示す。例えば、入力した線（飛行ルートに対応する線）を構成するセグメント及び／又はサブセグメントの始点及び終点は、飛行ルート設定・登録システム２００又は操作者端末３００において、数値化されて（緯度、経度、高度に変換され）飛行ルートデータとして、操作者端末３００及び／又は無人機１００へ提供される。また、地図データ３０６に、無人機１００の飛行ルート及び／又は飛行中の無人機１００の現在位置がオーバーレイ表示することで、操縦者が無人機１００の飛行状況を知覚すことを可能にする。

飛行ルートデータ３０８は、飛行ルート設定・登録システム２００または操作者端末３００から提供された無人機１００の飛行ルートデータである。図６を参照して上述したように、飛行ルートデータ１０６は、飛行ルートを数値化したデータとすることができる。例えば、図６に示すように、飛行ルートデータは、飛行ルートの開始時の位置（始点）及び終了時の位置（終点）、並びに飛行ルートの始点と位置との間の１以上の中間の位置（中間点）に対応する複数の緯度、経度及び高度の組とすることができる。なお、飛行ルートデータは障害物が少ないところで利用する場合は少なくとも緯度、経度情報を用いればよいが、建物その他立体物等の障害物があるところではさらに高度を用いることが好ましい。また、飛行ルートは始点、中間地点、終点を線で結んだルートとして設定してもよいが、ある程度幅を持たせた帯として設定してもよい。帯として設定する場合は、例えば数値化された各地点の緯度、経度、高度に対し、許容のずれ範囲を設定することがあげられる。具体的には、始点（X1±ｘ、Y1±ｙ、Z1±ｚ）、中間地点（X2±ｘ、Y2±ｙ、Z2±ｚ）、終点（X3±ｘ、Y3±ｙ、Z3±ｚ）などである。また、飛行ルートは時間を設定してもよい。具体的には、始点を出発する時間、中間地点を通過する時間、終点に到着する時間を設定することができる。この場合中間地点、終点については時間に幅を持たせてもよい。また時刻として設定してもよいし、各地点に通過する時間を出発からの経過時間として設定してもよい。

通信部３１０は、無人機１００の通信部１１０と同様に、有線通信媒体又は無線通信媒体を介してデータを送受する送信機、受信機（例えば、ＵＳＢやイーサネット等の有線通信機器、ＩＥＥＥ８０２．１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信機器及び／又はアンテナ）を含む。操作者端末３００は、通信部３１０を用いて、無人小型航空機１００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００とデータを送受することができる。

暗号化／復号化部３１２も、無人機の暗号化／復号化部１１２と同様に、無人機１００及び／又は飛行ルート設定・登録システム２００との間で送受するデータを暗号化及び複合化する。暗号化／復号化部３１２は、制御部３０２と同様に、制御部３０２と共同又は個別に、汎用ＣＰＵ、ＡＣＩＣ及びＦＰＧＡのいずれかで実装することができる。

飛行ルート離脱判定部３１４は、飛行中の無人機１００から受信した無人機の現在位置の情報（例えば、緯度、経度、高度）及び飛行ルートデータ３０８に基づき、無人機１００が飛行ルートから離脱したかどうかを判定する。飛行ルート離脱判定部は、無人機１００から受信した情報により示される無人機の現在位置が、飛行ルートデータに示される飛行ルートから所定の距離以内に無い場合に、無人機１００が飛行ルートから離脱したと決定し、所定の距離以内にある場合に、無人機１００が飛行ルートから離脱していないと決定することができる。飛行ルート離脱判定部３１４は、飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）を記憶部３０４に格納する。飛行ルート離脱判定部３１４は、無人機１００に対して信号を命令送信して、現在位置の情報の送信をトリガすることができる。

飛行ルートデータ作成／補正部３１６は、図４に示すように地図データにオーバーレイするように入力された、飛行ルートに相当する複数のセグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６の始点及び終点を数値化して（緯度、経度、高度に変換して）飛行ルートデータを作成する。また、飛行ルートデータ作成／補正部３１６は、無人機１００が飛行ルートから離脱したと飛行ルート離脱判定部３１４により決定されると、飛行ルートデータ作成／補正部３１６は、飛行ルートから離脱している現在の位置から設定した飛行ルートへ戻るための補正ルートを作成する。飛行ルートデータ作成／補正部３１６は、離脱していると決定された現在の位置から、以前に（例えば、直近に）飛行ルート離脱判定部３１４により飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）までの飛行ルートデータ（飛行ルート補正データ）を作成する。さらに、無人機１００からビーコン検出のインジケータを受信すると、飛行ルートデータ作成／補正部３１６は、現在の位置（離脱していると決定されたか否かに拘らず）から、以前に（例えば、直近に）飛行ルート離脱判定部３１４により飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）または飛行ルートデータ中の１つ前の位置（飛行ルートを遡る位置（緯度、経度、高度））までの飛行ルートデータ（飛行ルート補正データ）を作成する。後述するように、飛行ルート設定・登録システム２００が備える飛行ルートデータ作成／補正部２１６の代替として機能する。

警報部３１８、飛行ルートデータ作成／補正部３１６が、飛行ルートデータを作成際に、当該飛行ルートが登録済みの他の無人機の飛行ルートと重複する際に、警報を発し、操縦者に飛行ルートの変更が必要であることを知らせる。また、飛行ルート離脱判定部３１４により無人機１００が飛行ルートから離脱したと決定された際、又はビーコン検出のインジケータを受信した際、警報を発し、操縦者に飛行ルート補正データを作成することを知らせる。後述するように、警報部３１８は、飛行ルート設定・登録システム２００が備える警報部２１８の代替として機能する。

入力部３２０は、キーボードやキーバッドであり、例えば、図４に示すように地図データにオーバーレイするように、飛行ルートに相当する複数のセグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６を入力するために用いる。

出力部３２２、ディスプレイ、タッチパネルやスピーカであり、地図データ等の各種情報を表示・出力するために用いる。

飛行ルート設定・登録システム２００は、操作者端末３００と対話して、又は無人機１００と通信して、無人機の飛行ルートデータを設定・登録するものである。飛行ルート設定・登録システム２００は、操作者端末３００からのアクセス要求に応答して、認証部（図示しない）によりユーザ認証し、アクセスを受け付ける。

制御部２０２は、飛行ルート設定・登録システム２００の各種機能部を制御する制御プログラム及び汎用ＣＰＵで実装され得る。制御部２０２は、ＡＣＩＣなどの特定用途向け集積回路や、ＦＰＧＡなどプログラマブル集積回路で実装してもよい。

記録部２０４は、作成した無人機の飛行ルートデータをユーザ（登録者）及び飛行日時と関連づけて登録済飛行ルートデータ２０８として記憶するとともに、地図データ２０６を記憶するメモリ、記憶装置で実装され得る。

地図データ２０６は、飛行ルートを設定することができる全エリアの地図データである。例えば、地図データは、無人機１００が飛行するエリアを一部に含み、操作者端末３００からの飛行予定エリアの指定に応答して、上記無人機１００が飛行するエリアを含む地図データが抽出される。抽出された地図データは、操作者端末３００へ提供される。

登録済飛行ルートデータ２０８は、無人機１００及び他の無人機の各々に設定される飛行ルートデータ１０６である。登録済飛行ルートデータ２０８は、飛行ルート設定・登録システム２００または操作者端末３００により作成され、飛行ルート重複解析部２１２において他の飛行ルートとの重複の有無が確認されたデータである。図６は、登録者Ａ(操縦者Ａ)の無人機１００の飛行ルートに対応する登録済飛行ルートデータを例示する。図６から分かるように、飛行の日付、開始時刻、開始位置、経過地点、終了位置、終了時刻が数値データとして登録される。

通信部２１０は、無人機及び操作者端末３００と同様に、有線通信媒体又は無線通信媒体を介してデータを送受する送信機、受信機（例えば、ＵＳＢやイーサネット等の有線通信機器、ＩＥＥＥ８０２．１１やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信機器及び／又はアンテナ）を含む。飛行ルート設定・登録システム２００は、通信部２１０を用いて、無人小型航空機１００及び／又は操作者端末３００とデータを送受することができる。

飛行ルート重複解析部２１２は、飛行ルートデータ作成／補正部２１６又は３１６が生成した飛行ルートデータにより表される飛行ルートと、登録済飛行ルートデータにより現される飛行ルートの各々と解析して、重複の有無を決定する。

飛行ルート離脱判定部２１４は、操作者端末３００の飛行ルート離脱判定部３１４について上述した様に、飛行中の無人機１００から（直接に又は操作者端末３００を介して）受信した無人機の現在位置の情報（例えば、緯度、経度、高度）及び飛行ルートデータ２０８に基づき、無人機１００が飛行ルートから離脱したかどうかを判定する。飛行ルート離脱判定部２１４は、飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）を記憶部２０４に格納する。

飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、操作者端末３００の飛行ルートデータ作成／補正部３１６と同様に、操作者端末３００において地図データにオーバーレイするように入力された飛行ルートに相当する複数のセグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６（図４）の始点及び終点を数値化して（緯度、経度、高度に変換して）飛行ルートデータを作成する。例えば、飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、操作者端末３００において入力された飛行ルート（複数のセグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６（図４））の地図データに対する位置を、操作者端末３００から受信して、各セグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６の始点及び終点を数値化して（緯度、経度、高度に変換して）飛行ルートデータを作成する。

また、飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、操作者端末３００の飛行ルートデータ作成／補正部３１６について上述したように、無人機１００が飛行ルートから離脱したと飛行ルート離脱判定部２１４により決定されると、飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、飛行ルートから離脱している現在の位置から設定した飛行ルートへ戻るための補正ルートを作成する。飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、離脱していると決定された現在の位置から、以前に（例えば、直近に）飛行ルート離脱判定部２１４により飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）までの飛行ルートデータ（飛行ルート補正データ）を作成する。さらに、無人機１００からビーコン検出のインジケータを（直接に又は操作者端末３００を介して）受信すると、飛行ルートデータ作成／補正部２１６は、現在の位置（離脱していると決定されたか否かに拘らず）から、以前に（例えば、直近に）飛行ルート離脱判定部２１４により飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）または飛行ルートデータ中の１つ前の位置（飛行ルートを遡る位置（緯度、経度、高度））までの飛行ルートデータ（飛行ルート補正データ）を作成する。

警報部２１８は、操作者端末３００の警報部３１８について上述したように、飛行ルートデータ作成／補正部２１６が、飛行ルートデータを作成際に、当該飛行ルートが登録済みの他の無人機の飛行ルートと重複する際に、警報を発し、操縦者に飛行ルートの変更が必要であることを知らせる。また、飛行ルート離脱判定部２１４により無人機１００が飛行ルートから離脱したと決定された際、又はビーコン検出のインジケータを（無人機１００から直接に又は操作者端末３００を介して）受信した際、警報を発し、操縦者に飛行ルート補正データを作成することを知らせる。

暗号化／復号化部２２０も、暗号化／復号化部（１１２，３１２）と同様に、無人機１００及び／又は操作者端末３００との間で送受するデータを暗号化及び複合化する。暗号化／復号化部２２０は、制御部２０２と同様に、制御部２０２と共同又は個別に、汎用ＣＰＵ、ＡＣＩＣ及びＦＰＧＡのいずれかで実装することができる。

インターフェース部２２２は、ユーザ（操縦者）と操作者端末３００を介して対話するためのインターフェースを生成する。例えば、ユーザが飛行エリアを指定（入力）するフォームを操作者端末３００へ送信し、指定された飛行エリアに対応する地図を表示し飛行ルート（複数のセグメントＳＧ１〜６及び／又は複数のサブセグメントＳＳＧ５１〜５６（図４））を指定（入力）するＷｅｂページを生成して操作者端末３００送信し、飛行ルートを受信することを可能にする。

入力部２２４は、キーボードやマウスなどのポインターであり、表示部２２６は、ディスプレイ等の表示装置である。

次に図２を参照して、飛行ルートを設定・登録する方法を説明する。

ステップＳ４０２において、ユーザ（操縦者）は、認証情報を用いて、操作者端末３００から飛行ルート設定・登録システム２００へアクセスする。

飛行ルート設定・登録システム２００においてユーザが認証されると、ステップＳ４０４において、操作者端末３００は、ユーザ（操縦者）から入力された飛行予定エリアの指定とともに、当該エリアの地図情報要求を、飛行ルート設定・登録システム２００へ送信する。

ステップＳ４０６において、飛行ルート設定・登録システム２００は、指定されたエリアの地図情報を取得し、操作者端末３００へ送信する。

ステップＳ４０８において、操作者端末３００は、指定されたエリアの地図情報データを記憶する。

ステップＳ４１０において、操作者端末３００は、地図情報を表示し、ユーザ（操縦者）が地図情報を参照して入力した飛行ルートの指定を、飛行ルート設定・登録システム２００へ送信する。ユーザは、操作者端末３００を使用して、図４（ａ）〜（ｃ）に示したような平面地図と高さ地図、及び/又は立体地図を表示し、設定ルートを指定することができる。設定ルートは、線で指定することでき、代替例として、図４（ｄ）に示すようにチューブ形状で設定ルートを指定することができる。

ステップＳ４１２において、飛行ルート設定・登録システム２００は、指定された飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成し、登録し、操作者端末３００へ送信する。並行して、飛行ルート設定・登録システム２００は、無人機１００へ飛行ルートデータを送信してもよい。

ステップＳ４１４において、操作者端末３００は、飛行ルートデータを、地図情報データを関連付けて記憶する。

ステップＳ４１６において、操作者端末３００は、無人機１００とのリンクを確立して、飛行ルートデータを、無人機１００へ送信する。

ステップＳ４１８において、無人機１００は、飛行ルートデータを記録する。

図３は、図２に示した飛行ルートを設定・登録する方法の変形例を示すフローチャートである。図２を参照して説明した内容の繰り返しは省略する。

ステップＳ５１０において、操作者端末３００は、地図情報を表示し、ユーザ（操縦者）が地図情報を参照して入力した飛行ルートの指定及び飛行時間帯を、飛行ルート設定・登録システム２００へ送信する。ユーザは、図４（ａ）〜（ｃ）に示したような平面地図と高さ地図、及び/又は立体地図を表示し、設定ルートを指定することができる。

ステップＳ５１２において、飛行ルート設定・登録システム２００は、指定された飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成する。

ステップＳ５１４において、飛行ルート設定・登録システム２００は、指定された時間帯における、登録済の飛行ルートデータを取得する。

ステップＳ５１６において、作成した飛行ルートデータ（少なくとも一部）が登録済の飛行ルートデータに重複するかを解析する。

ステップＳ５１８において、作成した飛行ルートデータ（少なくとも一部）が登録済の飛行ルートデータに重複する場合、操作者端末３００へ警報を通知する。警報を受けると操作者端末３００は、ステップＳ５１０へ戻り、飛行ルートの指定をやり直す。

ステップＳ５２０において、作成した飛行ルートデータが登録済の飛行ルートデータに重複しない場合、作成した飛行ルートデータを、登録し、操作者端末３００へ送信する。並行して、飛行ルート設定・登録システム２００は、無人機１００へ飛行ルートデータを送信してもよい。

ステップＳ５１０において、飛行ルートの指定をやり直す際に、飛行ルート設定・登録システム２００は、重複した他の無人機の飛行ルートを操作者端末３００へ提供することができる。図５（ａ）〜（ｂ）は、自身の指定ルートの一部に、登録済の他の無人機の飛行ルートの一部が示されている。ユーザは、図５（ｃ）〜（ｄ）に、示すように、他の無人機の飛行ルートと重複しないように、自身の指定ルートの一部を変更することができる。

図７は、無人機の飛行ルートを補正する方法のフローチャートである。図７を参照して、無人機の飛行ルートが設定された（記憶された飛行ルートデータにより表された）飛行ルートから離脱した場合、あるいは、他の無人機の存在を示すビーコンを受信した際に、飛行ルートを補正する方法を説明する。

ステップＳ６０２において、操作者端末３００は、無人機１００とのリンクを確立するとともに、飛行ルート設定・登録システム２００へアクセスする。

ステップＳ６０４において、無人機１００は、予め設定された（記憶された）飛行ルートデータにしたがって飛行を開始する。

ステップＳ６０６において、無人機１００は、トリガされたかどうかを決定する。すなわち、無人機１００は、タイマにより設定された所定の時間が計数されたかどうか、他の無人機からビーコンを受信したかどうか、または飛行ルート設定・登録システム２００からの命令信号を受信したかどうかを決定する。トリガされていない場合は、ステップＳ６０６を繰り返す。

ステップＳ６０８において、トリガされた場合は、無人機１００は、操作者端末３００へ、現在の位置を送信する。ビーコンを検出した場合には、現在の位置とともに、ビーコンを検出したことを示すビーコン検出インジケータを送信する。操作者端末３００は、飛行ルート設定・登録システム２００へ受信した現在の位置（及びビーコン検出インジケータ）を提供する。

ステップＳ６１０において、飛行ルート設定・登録システム２００は、無人機１００の登録された飛行ルートデータを取得する。

ステップＳ６１２において、飛行ルート設定・登録システム２００は、ビーコン検出インジケータにより、ビーコンが検出されたかどうかを決定する。ビーコンが検出された場合には、ステップＳ６１８へすすむ。

ステップＳ６１４において、飛行ルート設定・登録システム２００は、無人機１００が飛行ルートを離脱したかどうかを決定する。飛行ルートを離脱している場合には、ステップＳ６１８へすすむ。

ステップＳ６１６において、飛行ルートを離脱していない場合には、ステップＳ６０２へ戻る。

ステップＳ６１８において、飛行ルート設定・登録システム２００は、飛行ルートを補正する飛行ルート補正データを生成して、操作者端末３００（及び無人機１００）へ送信する。例えば、離脱していると決定された現在の位置から、記憶部２０４に格納に格納した以前に（例えば、直近に）飛行ルート離脱判定部３１４により飛行ルートから離脱していないと決定された位置（緯度、経度、高度）までの飛行ルートデータ（飛行ルート補正データ）を作成する。

ステップＳ６２０において、操作者端末３００は、飛行ルート補正データを、地図情報データを関連付けて記憶する。

ステップＳ６２２において、操作者端末３００は、飛行ルートデータを、無人機１００へ送信する。

ステップＳ６２４において、無人機１００は、飛行ルート補正データを記録する。

ステップＳ６２６において、ステップＳ６０４へ戻り、飛行ルート補正データにしたがって飛行する。

これにより、逸脱した位置から設定された飛行ルートへ復帰することができ、あるいは設定された飛行ルートの範囲内において、他の無人機からのビーコンを受信した位置から離れることができる。

１００ 無人小型航空機（ドローン, 無人機）
１０２ 制御部（ＣＰＵ）
１０４ 記録部（メモリ、記憶装置）
１０６ 飛行ルートデータ
１０８ 飛行ログデータ
１１０ 通信部（有線／無線ＩＦ、アンテナ）
１１２ 暗号化／復号化部
１１４ 位置検出部（ＧＰＳチップ）
１１６ ビーコン送信／受信器（キャリアセンシング部）
１１８ 姿勢検出部（３軸加速度センサ、ジャイロセンサ、回転センサ）
１２０ 駆動部（モータ、エンジン）
１２２ 回転翼
１２４ 入力部（カメラ，マイクロフォン）
１２６ エネルギー供給部（電池、燃料供給装置）
２００ 飛行ルート設定・登録システム
２０２ 制御部（ＣＰＵ）
２０４ 記録部（メモリ、記憶装置）
２０６ 地図データ
２０８ 登録済飛行ルートデータ
２１０ 通信部（有線／無線ＩＦ、アンテナ）
２１２ 飛行ルート重複解析部
２１４ 飛行ルート離脱判定部
２１６ 飛行ルートデータ作成／補正部
２１８ 警報部
２２０ 暗号化／復号化部
２２２ インターフェース部
２２４ 入力部（キーボード）
２２６ 表示部（ディスプレイ）
３００ 操作者端末（ＰＣ，タブレット、携帯電話）
３０２ 制御部（ＣＰＵ）
３０４ 記録部（メモリ、記憶装置）
３０６ 地図データ
３０８ 飛行ルートデータ
３１０ 通信部（有線／無線ＩＦ、アンテナ）
３１２ 暗号化／復号化部
３１４ 飛行ルート離脱判定部
３１６ 飛行ルートデータ作成／補正部
３１８ 警報部
３２０ 入力部（キーボード、キーバッド）
３２２ 出力部（ディスプレイ、スピーカ）

Claims (8)

1. 飛行ルート設定・登録システムであって、
   作成した無人小型航空機の飛行ルートデータ及び地図情報データを記憶する記憶手段と、
   指定エリアを含む地図情報データを提供する手段と、
   前記地図情報データ上で指定された飛行ルートを受信し、前記飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成する飛行ルートデータ作成手段と、
   を備えたことを特徴とする飛行ルート設定・登録システム。
2. 前記飛行ルートデータ作成手段により作成された飛行ルートデータが、前記記憶手段に記憶された他の無人小型航空機の飛行ルートデータと重複するかどうかを解析する飛行ルート重複解析手段を備え、重複しない場合に前記飛行ルートデータ作成手段により作成された前記飛行ルートデータが前記記憶手段に記憶される、ことを特徴とする請求項１に記載の飛行ルート設定・登録システム。
3. 受信した飛行中の無人小型航空機の現在位置と前記記憶手段に記憶された前記飛行中の無人小型航空機の飛行ルートデータとに基づいて、前記飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したかどうかを判定する飛行ルート離脱判定手段、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の飛行ルート設定・登録システム。
4. 前記飛行ルート離脱判定手段により前記飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したと判定されると、前記飛行ルートに戻るための飛行ルート補正データを作成する飛行ルートデータ補正手段、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の飛行ルート設定・登録システム。
5. 作成した無人小型航空機の飛行ルートデータを及び地図情報データを記憶する記憶手段を有する飛行ルート設定・登録システムと通信する端末装置であって、
   指定エリアを含む地図情報データを要求する手段と、
   前記地図情報データ上で指定された飛行ルートに対応する飛行ルートデータを作成する飛行ルートデータ作成手段と、
   作成した飛行ルートデータを送信する手段と、を備えたことを特徴とする端末装置。
6. 前記飛行ルートデータ作成手段により作成され送信された前記飛行ルートデータにより表される飛行ルートが、前記記憶手段に記憶された他の飛行ルートデータと重複する場合に、前記他の飛行ルートデータにより表される他の飛行ルートが前記飛行ルート設定・登録システムから提供される、ことを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
7. 受信した飛行中の無人小型航空機の現在位置と前記飛行ルートデータ作成手段により作成された飛行ルートデータとに基づいて、前記飛行中の無人小型航空機が飛行ルートを離脱したかどうかを判定する飛行ルート離脱判定手段、を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の端末装置。
8. 前記飛行ルート離脱判定手段により前記飛行中の無人小型航空機が飛行ルート飛行ルートを離脱したと判定されると、前記飛行ルートに戻るための飛行ルート補正データを作成する飛行ルートデータ補正手段、を備えたことを特徴とする請求項７に記載の端末装置。