JP2018097578A - 飛行装置、飛行制御装置及び飛行制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】飛行装置2は、目的地までの飛行予定経路を記憶する記憶部25と、飛行中の現在位置を特定する位置特定部261と、飛行中の周辺環境の状態を特定する環境特定部262と、飛行に用いる電力を供給する電池の残量を特定する残量特定部263と、現在位置から目的地までの飛行予定経路と環境特定部262が特定した周辺環境とに基づいて、目的地まで飛行するために要する所要電力を推定する推定部264と、所要電力と電池の残量との関係に基づいて、飛行予定経路に沿って目的地まで到達できるか否かを判定する判定部265と、を有する。
【選択図】図6
Description
また、前記飛行条件変更部は、複数の前記代替飛行経路の候補のうち、前記目的地までの到達時間が最短となる代替飛行経路の候補を前記代替飛行経路に決定してもよい。
前記環境特定部は、前記現在位置から前記目的地までの間を飛行する他の飛行装置から前記環境情報を受信してもよい。
[飛行システムS1の概要]
図1は、第1の実施形態に係る飛行システムS1の構成を示す図である。飛行システムS1は、飛行経路決定装置1及び飛行装置2を有する。
以下、飛行経路決定装置1及び飛行装置2の構成及び動作について詳細に説明する。
図4は、飛行経路決定装置1の構成を示す図である。飛行経路決定装置1は、操作部11と、通信部12と、表示部13と、記憶部14と、制御部15とを有する。制御部15は、情報取得部151と、経路情報生成部152と、推定部153と、出力部154とを有する。
以上のように、ユーザは、飛行経路決定装置1を用いて飛行可否をシミュレーションし、飛行装置2が目的地まで到達可能な飛行予定経路を飛行装置2に設定することができるので、飛行装置2の飛行の目的を達成できる確率が向上する。
図5は、飛行経路決定装置1の動作のフローチャートである。まず、情報取得部151は、操作部11を介してユーザが入力した電池容量情報、又は通信部12を介して飛行装置2から受信した電池容量情報を取得する(S11)。また、情報取得部151は、操作部11を介して、ユーザが入力した飛行予定経路の少なくとも一部の地点の位置を示す位置情報を取得する(S12)。また、情報取得部151は、操作部11又は通信部12から入力された、位置情報に対応する位置の周辺の環境情報を取得する(S13)。ステップS11〜S13までの処理順序は任意である。
続いて、飛行装置2の構成について説明する。図6は、飛行装置2の構成を示す図である。飛行装置2は、GPS受信機20と、周辺環境センサー21と、通信部22と、電池23と、飛行機構24と、記憶部25と、制御部26とを有する。制御部26は、位置特定部261と、環境特定部262と、残量特定部263と、推定部264と、判定部265と、飛行条件変更部266とを有する。
電池23は、飛行装置2を飛行させるための電力を供給する。電池23は、飛行装置2の各部に電力を供給する。
図7は、飛行装置2の動作のフローチャートである。飛行装置2が飛行を開始すると、位置特定部261は、飛行中の現在位置を特定する(S21)。また、環境特定部262は、飛行中の現在位置の周辺環境の状態を特定する(S22)。また、残量特定部263は、電池23の残量を特定する(S23)。推定部264は、周辺環境に少なくとも基づいて、現在位置から目的地までの飛行のための所要電力を推定する(S24)。
以上の説明においては、飛行装置2が目的地に到達できない場合、飛行装置2が飛行経路又は飛行速度を変更して目的地に到達する方法について説明したが、飛行装置2は、目的地まで飛行する代わりに、出発地に戻ってもよい。飛行装置2が出発地に戻ることを可能にするために、記憶部25は、出発地から現在位置までの飛行経路における周辺環境の履歴を示す履歴情報をさらに記憶する。
以上説明したように、飛行経路決定装置1においては、推定部153が、環境情報と経路情報とに基づいて、飛行装置2が飛行予定経路に沿って目的地まで飛行するために要する所要電力を推定する。そして、出力部154が、推定部153が推定した所要電力と電池容量情報とに基づいて、飛行予定経路に沿って目的地まで飛行可能であるか否かの判定結果を出力する。このようにすることで、飛行装置2を飛行させるユーザが、飛行装置2を飛行させる前に、目的地まで到達可能であるかどうかを確認することができるので、飛行中に墜落する事故を予防できる。
図8は、第2の実施形態に係る飛行システムS2の構成を示す図である。第2の実施形態においては、ユーザが、操縦装置4を用いて飛行装置2を操縦可能である点で、第1の実施形態と異なる。操縦装置4は、飛行装置2が目的地まで到達できるか否かを判定する機能を有しており、本実施形態の飛行装置2は、第1の実施形態の飛行装置2と異なり、目的地まで到達できるか否かを自機で判定できなくてもよい。
制御部45は、CPUであり、記憶部44に記憶されたプログラムを実行することにより、位置特定部451、環境特定部452、残量特定部453、推定部454、判定部455、飛行条件変更部456及び制御情報生成部457として機能する。
以上説明したように、操縦装置4において、推定部454は、飛行装置2の現在位置及び周辺環境に基づいて目的地までの所要電力を推定し、判定部455が、所要電力と電池残量とに基づいて、飛行装置2が目的地まで飛行できるか否かを判定する。そして、判定部455が、飛行装置2が目的地まで飛行できないと判定した場合、判定部455が判定結果を表示部42に表示する。このようにすることで、飛行装置2が、第1の実施形態のように目的地まで飛行できるか否かを自機で判定できない場合であっても、操縦装置4を用いて飛行装置2を操縦するユーザは、飛行装置2が目的地まで到達できないということを認識することができる。そして、ユーザは、飛行経路を変更したり飛行速度を変更したりすることで、飛行装置2の墜落を防ぐことができる。
以上の説明においては、操縦装置4において、所要電力と電池残量とに基づいて、飛行装置2が目的地まで飛行できるか否かを判定する場合について説明したが、このような判定は、操縦装置4以外の装置で実行してもよい。例えば、サーバが、飛行装置2から位置情報、電池残量、環境情報、機体情報、速度・方向情報を受信し、目的地までの到達可否及び到達可能時刻を算出し、最適な飛行予定経路を飛行装置2又は操縦装置4にレコメンドしてもよい。このように、所要電力及び電池残量に基づく判定処理の実行主体は、上記の説明に記載された例に限定されない。
2 飛行装置
3 基地局
4 操縦装置
11 操作部
12 通信部
13 表示部
14 記憶部
15 制御部
20 GPS受信機
21 周辺環境センサー
22 通信部
23 電池
24 飛行機構
25 記憶部
26 制御部
41 通信部
42 表示部
43 操作部
44 記憶部
45 制御部
151 情報取得部
152 経路情報生成部
153 推定部
154 出力部
261 位置特定部
262 環境特定部
263 残量特定部
264 推定部
265 判定部
266 飛行条件変更部
267 飛行制御部
451 位置特定部
452 環境特定部
453 残量特定部
454 推定部
455 判定部
456 飛行条件変更部
457 制御情報生成部
Claims (14)
- 目的地までの飛行予定経路を記憶する記憶部と、
飛行中の現在位置を特定する位置特定部と、
飛行中の周辺環境の状態を特定する環境特定部と、
飛行に用いる電力を供給する電池の残量を特定する電池残量特定部と、
前記現在位置から前記目的地までの前記飛行予定経路と前記環境特定部が特定した周辺環境とに基づいて、前記目的地まで飛行するために要する所要電力を推定する推定部と、
前記所要電力と前記電池の残量との関係に基づいて、前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できるか否かを判定する判定部と、
を有する飛行装置。 - 前記判定部が前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できないと判定した場合に飛行条件を変更する飛行条件変更部をさらに有する、
請求項1に記載の飛行装置。 - 前記推定部は、複数の異なる飛行速度で飛行する場合の複数の前記所要電力を推定し、
前記飛行条件変更部は、前記複数の所要電力に基づいて飛行速度を変更する、
請求項2に記載の飛行装置。 - 前記飛行条件変更部は、飛行中の速度で前記目的地まで飛行するために要する前記所要電力よりも、前記所要電力を小さくすることができる代替速度に前記飛行速度を変更する、
請求項3に記載の飛行装置。 - 前記飛行条件変更部は、前記判定部が前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できないと判定した場合に、前記飛行予定経路と異なる代替飛行経路を決定する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の飛行装置。 - 前記飛行条件変更部は、経路上に前記電池の交換又は充電が可能な拠点が存在する前記代替飛行経路に決定する、
請求項5に記載の飛行装置。 - 前記飛行条件変更部は、複数の前記代替飛行経路の候補のうち、前記目的地までの到達時間が最短となる代替飛行経路の候補を前記代替飛行経路に決定する、
請求項5又は6に記載の飛行装置。 - 前記環境特定部は、前記現在位置から前記目的地までの少なくとも一部の位置における周辺環境の状態を示す環境情報を外部装置から受信し、
前記飛行条件変更部は、前記環境情報に基づいて前記代替飛行経路を決定する、
請求項5から7のいずれか一項に記載の飛行装置。 - 前記環境特定部は、前記現在位置から前記目的地までの間を飛行する他の飛行装置から前記環境情報を受信する、
請求項8に記載の飛行装置。 - 前記記憶部は、前記飛行予定経路を決定した際に用いられた、前記飛行予定経路の周辺環境を示す基準環境情報をさらに記憶し、
前記判定部は、前記環境特定部が特定した飛行中の周辺環境と、前記基準環境情報が示す周辺環境との差が所定の大きさ以上になった場合に、前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できるか否かを判定する、
請求項1から9のいずれか一項に記載の飛行装置。 - 前記記憶部は、出発地から前記現在位置までの飛行経路における周辺環境の履歴を示す履歴情報をさらに記憶し、
前記推定部は、前記記憶部に記憶された前記履歴情報に基づいて、前記現在位置から前記出発地に戻るために要する所要電力を推定し、
前記判定部は、前記所要電力が前記電池の残量よりも小さい間に、前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できるか否かを判定する、
請求項2から9のいずれか一項に記載の飛行装置。 - 前記飛行条件変更部は、前記判定部が前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できないと判定した場合に、前記出発地に戻るように飛行条件を変更する、
請求項11に記載の飛行装置。 - 飛行装置を制御する飛行制御装置であって、
前記飛行装置の目的地までの飛行予定経路を記憶する記憶部と、
前記飛行装置の現在位置を特定する位置特定部と、
飛行中の前記飛行装置の周辺環境の状態を特定する環境特定部と、
前記飛行装置が飛行に用いる電力を供給する電池の残量を特定する電池残量特定部と、
前記現在位置から前記目的地までの前記飛行予定経路と前記環境特定部が特定した周辺環境とに基づいて、前記目的地まで飛行するために要する所要電力を推定する推定部と、
前記所要電力と前記電池の残量との関係に基づいて、前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記飛行装置が前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できないと判定した場合に、前記飛行装置に飛行条件を変更するための指示情報を送信する送信部と、
を有する飛行制御装置。 - コンピュータが実行する、
飛行装置が飛行中の現在位置を特定するステップと、
飛行中の前記飛行装置の周辺環境の状態を特定するステップと、
前記飛行装置の飛行に用いる電力を供給する電池の残量を特定するステップと、
前記現在位置から目的地までの飛行予定経路と、特定した周辺環境とに基づいて、前記目的地まで飛行するために要する所要電力を推定するステップと、
前記所要電力と前記電池の残量との関係に基づいて、前記飛行予定経路に沿って前記目的地まで到達できるか否かを判定するステップと、
を有する飛行制御方法。
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