JP2018142163A - 無人飛翔体配機システム、無人飛翔体の配機方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムは、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得する取得部と、目標台数情報と現在台数情報とに基づいて、複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定する判定部と、判定部が、配機駐機場があると判定した場合に、目標台数情報と現在台数情報とに基づいて、配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定する設定部と、目的駐機場から配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算する演算部とを備える。
【選択図】図3
Description
無人飛翔体に、荷物を運搬させる技術に関して、重量物の貨物を飛翔体に搭載した場合であっても小さな力のモーメントだけで容易に2つの水平回転翼の回転面を傾斜させ、重量物の貨物が搭載された飛翔体を前後左右に容易に操舵する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、一台の無人飛翔体で、継続して、荷物を長距離運搬させる場合には、モータが過熱してしまうことなどによる過負荷の影響が生じるおそれがある。
仮に、複数台の無人飛翔体を使用して、荷物を載せ替えて運搬することができれば、過負荷の影響は解消できることが想定される。しかし、複数の無人飛翔体を使用する場合には、駐機場や、運用方法の検討が必要である。
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、無人飛翔体を使用して、荷物を長距離運搬することにある。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記取得部は、電力設備の接続構成を示す電力設備接続構成情報を取得し、前記電力設備接続構成情報に基づいて、前記目標台数情報と前記現在台数情報とを取得する。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記判定部は、前記目標台数と前記現在の台数との差が閾値以上である場合に、前記配機駐機場へ、無人飛翔体を配機すると判定する。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記設定部は、前記配機駐機場と同一地域の駐機場から、前記目的駐機場を設定する。
本発明の一態様は、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムであって、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得する取得部と、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択する選択部と、前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定する設定部と、前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算する演算部とを備える、無人飛翔体配機システムである。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記取得部は、電力設備の接続構成を示す電力設備接続構成情報を取得し、前記電力設備接続構成情報に基づいて、前記目標台数情報と前記現在台数情報とを取得する。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記設定部は、天候、時間帯、及び季節のうち少なくとも一つに基づいて、前記目的駐機場を設定する。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記設定部は、無人飛翔体に搭載されるバッテリーの容量にさらに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定する。
本発明の一態様の無人飛翔体配機システムにおいて、前記複数の駐機場の各々は、電力系統の設備に設置されている。
本発明の一態様は、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムが実行する無人飛翔体の配機方法であって、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定するステップと、前記判定するステップが、前記配機駐機場があると判定した場合に、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップとを有する、無人飛翔体の配機方法である。
本発明の一態様は、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムが実行する無人飛翔体の配機方法であって、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択するステップと、前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップとを有する、無人飛翔体の配機方法である。
本発明の一態様は、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムに、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定するステップと、前記判定するステップが、前記配機駐機場があると判定した場合に、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップとを実行させる、プログラムである。
本発明の一態様は、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムに、複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択するステップと、前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップとを実行させる、プログラムである。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
図1は、実施形態に係る無人飛翔体配機システムの一例を示す図である。
無人飛翔体配機システムは、無人飛翔体が駐機する複数の駐機場の各々に駐機している無人飛翔体の台数などの無人飛翔体の状況に基づいて、無人飛翔体の配機を行う。
駐機場は、変電所などの電力設備の近傍に設置される。具体的には、無人飛翔体配機システムは、配機対象の無人飛翔体が駐機している駐機場である目的駐機場から、無人飛翔体を配機する駐機場である配機駐機場へ、無人飛翔体を玉突き配機する。
無人飛翔体配機システムは、制御装置200−1、・・・、制御装置200−N(Nは、N>0の整数)と管理サーバ300とを備える。制御装置200−1、・・・制御装置200−Nは複数の駐機場の各々に設置される。制御装置200−1、・・・、制御装置200−Nと管理サーバ300とは、無線LAN、インターネットなどの通信網50を介して通信を行う。
以下、制御装置200−1、・・・、制御装置200−Nのうち、任意の制御装置を制御装置200と記載する。
管理サーバ300は、無人飛翔体状況要求に対して、各制御装置200が送信する無人飛翔体状況応答を受信し、受信した無人飛翔体状況応答に含まれる無人飛翔体状況情報を記憶する。管理サーバ300は、無人飛翔体状況情報に基づいて、配機駐機場と目的駐機場とを選択する。
管理サーバ300は、目的駐機場から配機駐機場へ、無人飛翔体を玉突き配機させる飛行経路を演算する。
管理サーバ300は、飛行経路の演算結果に基づいて、目的駐機場から配機駐機場へ、無人飛翔体を玉突き配機する飛行経路に含まれる各駐機場の制御装置200へ、配機制御情報を送信する。
配機制御情報には、該配機制御情報を受信した制御装置200が設置された駐機場から出発する無人飛翔体の無人飛翔体ID(以下、「出発無人飛翔体ID」という)と、出発する無人飛翔体が到着する駐機場の駐機場ID(以下、「到着駐機場ID」という)とが含まれる。
制御装置200は、管理サーバ300から通知された出発無人飛翔体IDと到着駐機場IDとに基づいて、無人飛翔体100の出発および到着の制御を行う。
図2は、実施形態に係る管理サーバの一例を示す図である。
管理サーバ300は、通信部302と記憶部304と制御部306とを備える。
通信部302は、通信網50を介して、制御装置200との間で通信を行う。具体的には、通信部302は、制御装置200へ、制御部306が出力した無人飛翔体状況要求を送信する。通信部302は、送信した無人飛翔体状況要求に対して制御装置200が送信した無人飛翔体状況応答を受信し、受信した無人飛翔体状況応答を、制御部306へ出力する。
また、通信部302は、制御部306が出力した配機制御情報を、制御装置200へ送信する。
電力設備接続構成情報3044は、送電線、変電所などの電力設備の接続状況を、ノードとブランチとで、地図上に表したものである。電力設備の接続状況を、ノードとブランチとで、地図上に表したものは、ノードブランチ図とも呼ばれる。
図3は、電力設備接続構成情報の一例を示す図である。
図3には、一例として、栃木県の電力設備接続構成情報を示す。電力設備接続構成情報の一例は、電力系統図である。
管理サーバ300の記憶部304の電力設備接続構成情報3044には、都道府県などの所定の地域毎に、電力設備接続構成情報が記憶される。図3において、「○」は変電所(ノード)であり、「−」は送電線(ブランチ)である。この一例では、変電所には、無人飛翔体100を駐機する駐機場が設置される。無人飛翔体100は、送電線の近傍を飛行する。
図3に示される電力設備接続構成情報によれば、制御装置200−1は那須野に設置され、制御装置200−2は鬼怒川に設置され、制御装置200−3は河内に設置され、制御装置200−4は西宇都宮に設置され、制御装置200−5は芳賀に設置され、制御装置200−6は小山に設置され、制御装置200−7は佐野に設置され、制御装置200−8は野木に設置される。つまり、駐機場は、那須野、鬼怒川、河内、西宇都宮、芳賀、小山、佐野、および野木に設置される。
図4は、無人飛翔体状況情報テーブル3046の一例を示す。
図4に示される無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−1」と目標台数情報「6」と現在台数情報「2」と近隣駐機場ID「250−2」および「250−3」とが関連付けられる。また、無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−2」と目標台数情報「7」と現在台数情報「5」と近隣駐機場ID「250−1」、「250−3」、「250−4」および「250−5」とが関連付けられる。また、無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−3」と目標台数情報「6」と現在台数情報「3」と近隣駐機場ID「250−1」、「250−2」および「250−4」とが関連付けられる。また、無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−4」と目標台数情報「5」と現在台数情報「7」と近隣駐機場ID「250−2」、「250−3」および「250−5」とが関連付けられる。また、無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−5」と目標台数情報「3」と現在台数情報「7」と近隣駐機場ID「250−2」、「250−4」および「250−6」とが関連付けられる。また、無人飛翔体状況情報テーブル3046では、駐機場ID「250−6」と目標台数情報「5」と現在台数情報「5」と近隣駐機場ID「250−5」とが関連付けられる。
取得部308は、無人飛翔体状況要求を作成し、作成した無人飛翔体状況要求を通信部302へ出力する。取得部308は、通信部302が出力した無人飛翔体状況応答を取得し、取得した無人飛翔体状況応答に含まれる駐機場IDと目標台数情報と現在台数情報とを関連づけて、無人飛翔体状況情報テーブル3046に記憶する。取得部308は、無人飛翔体状況情報を取得したことを示す情報を、判定部310へ出力する。
以下、配機駐機場があるか否かを判定する閾値を配機駐機場判定閾値という。判定部310は、配機駐機場があるか否かの判定結果を、設定部312へ出力する。
設定部312は、配機駐機場を設定した場合、配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している目的駐機場を設定する。具体的には、設定部312は、記憶部304に記憶されている無人飛翔体状況情報テーブル3046を参照し、配機駐機場の駐機場IDに関連付けられている近隣駐機場IDに対応する駐機場のうち、目標台数から現在台数を減算した減算値が閾値未満である駐機場から、最も減算値が小さい駐機場を目的駐機場に設定する。
以下、目的駐機場の設定に使用する閾値を目的駐機場判定閾値という。設定部312は、設定した配機駐機場を示す駐機場ID(以下、「配機駐機場ID」という)と目的駐機場を示す駐機場ID(以下、「目的駐機場ID」という)とを、演算部314へ出力する。
作成部316は、演算部314が出力した演算結果を取得し、取得した演算結果を含む配機制御情報を作成する。作成部316は、配機制御情報を、通信部302へ出力する。
図5を参照して、飛行経路の演算例について説明する。
図5は、駐機場の配置例を示す図である。図5に示される例では、ある地域に、駐機場250−1と駐機場250−2と駐機場250−3と駐機場250−4と駐機場250−5と駐機場250−6とが配置される。駐機場250−1には制御装置200−1が設置され、駐機場250−2には制御装置200−2が設置され、駐機場250−3には制御装置200−3が設置され、駐機場250−4には制御装置200−4が設置され、駐機場250−5には制御装置200−5が設置され、駐機場250−6には制御装置200−6が設置される。
駐機場250−1の駐機場IDは「250−1」であり、駐機場250−2の駐機場IDは「250−2」であり、駐機場250−3の駐機場IDは「250−3」であり、駐機場250−4の駐機場IDは「250−4」であり、駐機場250−5の駐機場IDは「250−5」であり、駐機場250−6の駐機場IDは「250−6」である。
以下、駐機場250−1、・・・、駐機場250−Nのうち、任意の駐機場を駐機場250と記載する。
以下、制御装置200−1−制御装置200−6の各々から取得した目標台数情報と現在台数情報を記憶した結果、図4に示される無人飛翔体状況情報テーブル3046が得られた場合について説明を続ける。
次に、設定部312は、記憶部304の無人飛翔体状況情報テーブル3046に記憶した目標台数情報と現在台数情報とに基づいて、目的駐機場を設定する。仮に、目的駐機場判定閾値が「−1」であるとした場合について説明を続ける。この場合、目標台数から現在台数を減算した減算値が目的駐機場判定閾値未満である駐機場は、駐機場250−4と駐機場250−5であり、目標台数から現在台数を減算した減算値を比較すると、駐機場250−4の目標台数から現在台数を減算した減算値は−2であり、駐機場250−5の目標台数から現在台数を減算した減算値は−4であるため、差が大きい駐機場250−5を、目的駐機場に設定する。
設定部312は、演算部314へ、配機駐機場IDとして250−1と目的駐機場IDとして250−5を出力する。
図5において、駐機場250−5の近隣の駐機場は、駐機場250−2、駐機場250−4、および駐機場250−6であり、このうち、配機駐機場250−1の方向にある駐機場は、駐機場250−2と駐機場250−4である。演算部314は、駐機場250−2の目標台数から現在台数を減算した減算値と駐機場250−4の目標台数から現在台数を減算した減算値とを比較する。演算部314は、駐機場250−2の目標台数から現在台数を減算した減算値は2であり、駐機場250−4の目標台数から現在台数を減算した減算値は−2であり、駐機場250−2の目標台数から現在台数を減算した減算値の方が大きいため、駐機場250−2を中継駐機場に設定する。
図5において、駐機場250−2の近隣の駐機場は、駐機場250−1、駐機場250−3、駐機場250−4、および駐機場250−5であり、配機駐機場250−1が含まれる。演算部314は、駐機場250−2を出発した無人飛翔体100が到着する駐機場を駐機場200−1に設定する。演算部314は、目的駐機場から配機駐機場への飛行経路として、駐機場250−5から駐機場250−2を経由して、駐機場250−1へ向かう経路を設定する。そして、演算部314は、飛行経路の演算結果を、作成部316へ出力する。飛行経路の演算結果には、目的駐機場の駐機場IDと中継駐機場の駐機場IDと配機駐機場の駐機場IDとが含まれる。
作成部316は、制御装置200−5を宛先とし、出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−5」とを含む配機制御情報を作成し、通信部302へ出力する。また、作成部316は、制御装置200−2を宛先とし、出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−1」とを含む配機制御情報を作成し、通信部302へ出力する。
前述したように、駐機場250は、変電所などの電力設備の近傍に設置される。駐機場250には、制御装置200が設置され、制御装置200は、駐機場250に駐機している無人飛翔体100−1−無人飛翔体100−Tの各々へ、飛行制御情報を送信する。
以下、無人飛翔体100−1、・・・、無人飛翔体100−Tのうち、任意の無人飛翔体を無人飛翔体100と記載する。
図7は、実施形態に係る制御装置の一例を示す図である。
制御装置200は、通信部202と通信部203と記憶部204と制御部206とを備える。
通信部202は、通信網50を介して、管理サーバ300との間で通信を行う。具体的には、通信部202は、管理サーバ300が送信した無人飛翔体状況要求を受信し、受信した無人飛翔体状況要求を、制御部206へ出力する。また、通信部202は、制御部206が出力した無人飛翔体状況応答を、管理サーバ300へ送信する。
さらに、通信部202は、管理サーバ300が送信した配機制御情報を受信し、受信した配機制御情報を、制御部206へ出力する。また、通信部202は、制御部206が出力した到着通知情報を、管理サーバ300へ送信する。
取得部208は、通信部202が出力した無人飛翔体状況要求を取得し、取得した無人飛翔体状況要求に応じて、記憶部204に記憶されている無人飛翔体状況情報を取得する。取得部208は、取得した無人飛翔体状況情報を含む無人飛翔体状況応答を作成し、作成した無人飛翔体状況応答を、通信部202へ出力する。また、取得部208は、通信部202が出力した配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報を、設定部210へ出力する。
作成部212は、設定部210が設定した情報に基づいて、制御装置200が設置された駐機場250に駐機している無人飛翔体のいずれかへ送信する飛行制御情報を作成する。具体的には、設定部210が出発無人飛翔体IDと到着駐機場IDとを設定した場合には、その出発無人飛翔体IDに対応する無人飛翔体を宛先とし、制御装置200が設置された駐機場250から到着駐機場IDに対応する駐機場までの飛行制御情報を作成し、作成した飛行制御情報を、通信部203へ出力する。
また、作成部212は、自制御装置200が設置されている駐機場250へ、無人飛翔体100が到着した場合に、その無人飛翔体100の無人飛翔体IDを含む到着通知情報を作成し、作成した到着通知情報を、通信部202へ出力する。
図8は、実施形態に係る無人飛翔体の外観模式図の一例を示す図である。無人飛翔体100は、架空地線の上方や、送電線の近傍を飛行する。
無人飛翔体100は、モータ102aとモータ102bとモータ102cとモータ102dとロータ104aとロータ104bとロータ104cとロータ104dとを備える。
モータ102a、モータ102b、モータ102c、およびモータ102dは、対応するロータ104a、ロータ104b、ロータ104c、およびロータ104dを、それぞれ回転させることにより、無人飛翔体100に揚力及び推進力を与える。
また、モータ102a、モータ102b、モータ102c、およびモータ102dの各々に供給する駆動電流を制御することにより、無人飛翔体100の飛行高度、方位、進行方向を制御することができる。
また、無人飛翔体100には、荷物を固定するための固定具が取り付けられる。無人飛翔体100に荷物を運搬させるときには、固定具に荷物を固定し、制御装置200から飛行制御情報を、無人飛翔体100へ送信する。
以下、モータ102a、モータ102b、モータ102c、およびモータ102dのうち、任意のモータをモータ102と記載する。
また、ロータ104a、ロータ104b、ロータ104c、およびロータ104dのうち、任意のロータをロータ104と記載する。
図9は、実施形態に係る無人飛翔体の一例を示す機能ブロック図である。実施形態に係る無人飛翔体100は、モータ102と通信部103とロータ104と測位部105と撮像部108と電源部112と制御部114とを備える。
この一例では、モータ102と通信部103とロータ104と測位部105と撮像部108と電源部112は、専用のハードウェアによって実現される。
制御部114は、飛行制御部116として機能する。制御部114は、CPUおよびメモリにより構成され、飛行制御部116などの機能を実現するためのプログラムをCPUが実行することによりその機能を実現させる。
測位部105は、GPS(Global Positioning System)、準天頂衛星(quasi−zenith satellites: QZS)などの全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System(s): GNSS)を備え、水平方向の位置を測位する。
測位部105は、高度計を備え、高度計によって、垂直方向の位置を測位する。測位部105は、測位命令にしたがって無人飛翔体100の測位を行い、測位結果を、制御部114へ出力する。
測位結果には、水平方向の位置(緯度と経度)と、垂直方向の位置(高度)とが含まれる。
電源部112は、無人飛翔体100の電源であるバッテリーと、該バッテリーの充電残量を監視する電源監視部とを備える。電源部112は、バッテリーの充電残量を示す情報を制御部114へ出力する。
図10は、実施形態に係る無人飛翔体配機システムの動作の一例を示すフローチャートである。図10は、主に、管理サーバ300の動作を示す。
(ステップS102)取得部308は、電力設備接続構成情報を取得し、記憶部304に記憶する。ここで、取得部308は、通信部302から電力設備接続構成情報を記憶するサーバ(図示なし)へアクセスし、電力設備接続構成情報を取得するようにしてもよい。
(ステップS104)取得部308は、無人飛翔体状況要求を作成し、作成した無人飛翔体状況要求を通信部302へ出力する。
通信部302は、取得部308が出力した無人飛翔体状況要求を、制御装置200へ送信する。
制御装置200の通信部202は、管理サーバ300が送信した無人飛翔体状況要求を受信し、受信した無人飛翔体状況要求を、制御部206へ出力する。
制御部206の取得部208は、通信部202が出力した無人飛翔体状況要求を取得すると、記憶部204に記憶されている無人飛翔体状況情報2044を取得し、無人飛翔体状況情報2044を含む無人飛翔体状況応答を作成する。
取得部208は、作成した無人飛翔体状況応答を、通信部202へ出力する。
通信部202は、取得部208が出力した無人飛翔体状況応答を、管理サーバ300へ送信する。
管理サーバ300の通信部302は、制御装置200が送信した無人飛翔体状況応答を受信し、制御部306へ出力する。
制御部306の取得部308は、通信部302が出力した無人飛翔体状況応答を取得し、取得した無人飛翔体状況応答に含まれる駐機場IDと目標台数情報と現在台数情報とを関連づけて、無人飛翔体状況情報テーブル3046に記憶する。
設定部312は、配機駐機場がある場合、目標台数から現在台数を減算した減算値が配機駐機場判定閾値以上の駐機場から、最も減算値が大きい駐機場を選択し、選択した駐機場を配機駐機場に設定する。
(ステップS108)設定部312は、記憶部304に記憶されている無人飛翔体状況情報テーブル3046を参照し、配機駐機場と同一地域の駐機場のうち、目標台数から現在台数を減算した減算値が閾値未満である駐機場から、最も減算値が小さい駐機場を目的駐機場に設定する。設定部312は、配機駐機場IDと目的駐機場IDとを、演算部314へ出力する。
(ステップS110)演算部314は、設定部312が出力した配機駐機場IDと目的駐機場IDとを取得し、取得した配機駐機場IDと目的駐機場IDとに基づいて、目的駐機場から配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算する。
図11には、一例として、駐機場250−5に駐機している無人飛翔体を、駐機場250−2へ配機し、駐機場250−2に駐機している無人飛翔体を、駐機場250−1へ配機する処理を示す。
(ステップS202)管理サーバ300の作成部316は、駐機場250−5に駐機している無人飛翔体を駐機場250−2へ配機する制御情報である配機制御情報を作成する。作成部316は、作成した配機制御情報を、通信部302へ出力する。
(ステップS204)管理サーバ300の通信部302は、作成部316が作成した配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報を、駐機場250−5に設置されている制御装置200−5へ送信する。
制御装置200−5において、制御部206の取得部208は、通信部202が出力した配機制御情報を取得すると、取得した配機制御情報を、設定部210へ出力する。
制御装置200−5において、設定部210は、配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報に含まれる出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−5」とを設定する。
制御装置200−5において、作成部212は、設定部210が設定した情報に基づいて、制御装置200−5が設置された駐機場250−5に駐機している出発無人飛翔体IDに対応する無人飛翔体(以下、「出発無人飛翔体A」という)へ送信する飛行制御情報を作成し、作成した飛行制御情報を、通信部203へ出力する。
制御装置200−5において、通信部203は、出発無人飛翔体Aを宛先として、飛行制御情報を送信する。
飛行制御情報を受信した出発無人飛翔体Aは、駐機場250−5から駐機場250−2へ飛行する。
制御装置200−2において、通信部202は、作成部212が出力した到着通知情報を取得し、取得した到着通知情報を、管理サーバ300へ送信する。これによって、制御装置200−2は、管理サーバ300へ、出発無人飛翔体Aが到着駐機場IDに該当する駐機場へ到着したことを通知できる。
(ステップS210)管理サーバ300の通信部302は、制御装置200−2が送信した到着通知情報を受信し、受信した到着通知情報を、制御部306へ出力する。
作成部316は、通信部302が出力した到着通知情報に含まれる無人飛翔体IDが、ステップS202で作成した出発無人飛翔体IDと一致する場合に、出発無人飛翔体が駐機場250−2へ到着したと判定する。この場合、作成部316は、駐機場250−2に駐機している無人飛翔体を駐機場250−1へ配機する制御情報である配機制御情報を作成する。作成部316は、作成した配機制御情報を、通信部302へ出力する。
(ステップS212)管理サーバ300の通信部302は、作成部316が作成した配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報を、駐機場250−2に設置されている制御装置200−2へ送信する。
制御装置200−2において、制御部206の取得部208は、通信部202が出力した配機制御情報を取得すると、取得した配機制御情報を、設定部210へ出力する。
制御装置200−2において、設定部210は、配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報に含まれる出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−1」とを設定する。
制御装置200−2において、作成部212は、設定部210が設定した情報に基づいて、制御装置200−2が設置された駐機場250−2に駐機している出発無人飛翔体IDに対応する無人飛翔体(以下、「出発無人飛翔体B」という)へ送信する飛行制御情報を作成し、作成した飛行制御情報を、通信部203へ出力する。
制御装置200−2において、通信部203は、出発無人飛翔体Bを宛先として、飛行制御情報を送信する。飛行制御情報を受信した出発無人飛翔体Bは、駐機場250−2から駐機場250−1へ飛行する。
制御装置200−2において、通信部202は、作成部212が出力した到着通知情報を取得し、取得した到着通知情報を、管理サーバ300へ送信する。これによって、制御装置200−1は、管理サーバ300へ、出発無人飛翔体Bが到着駐機場IDに該当する駐機場へ到着したことを通知できる。
管理サーバ300の通信部302は、制御装置200−1が送信した到着通知情報を受信し、受信した到着通知情報を、制御部306へ出力する。
作成部316は、通信部302が出力した到着通知情報に含まれる無人飛翔体IDが、ステップS210で作成した出発無人飛翔体IDと一致する場合に、出発無人飛翔体が駐機場250−1へ到着したと判定する。
前述した実施形態では、無人飛翔体100と制御装置との間で、携帯電話ネットワークを介して通信を行う場合について説明したが、この例に限られない。例えば、無人飛翔体100と制御装置との間で、無線LAN、インターネットなどを介して通信を行うようにしてもよい。
前述した実施形態では、駐機場が、変電所などの電力設備の近傍に配置される場合について説明したが、この例に限られない。例えば、駐機場が、コンビニエンスストアなどの集荷しやすい拠点に設置されてもよい。
前述した実施形態では、配機駐機場と同一地域の駐機場から、目的駐機場を選択する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、配機駐機場がある地域とは異なる地域にある駐機場から、目的駐機場を選択するようにしてもよい。
前述した実施形態では、管理サーバ300が、目標台数情報と現在台数情報とに基づいて、配機駐機場と中継駐機場と目的駐機場とを設定する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、無人飛翔体100が搭載するバッテリーの容量にさらに基づいて、配機駐機場と中継駐機場と目的駐機場とを設定するようにしてもよい。この場合、無人飛翔体100が搭載するバッテリーの容量が大きい場合には、目的駐機場から離れた駐機場を中継駐機場としてもよい。
前述した実施形態では、目的駐機場から、中継駐機場を経由して、配機駐機場へ、無人飛翔体100を配機する場合に、目的駐機場から中継駐機場へ飛行する無人飛翔体と、中継駐機場から配機駐機場へ飛行する無人飛翔体とが異なる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、目的駐機場から中継駐機場へ飛行する無人飛翔体と、中継駐機場から配機駐機場へ飛行する無人飛翔体とが同じであってもよい。この場合、中継駐機場で、無人飛翔体へ搭載されるバッテリーを充電することや、十分に充電されているバッテリーに交換することが行われるのが好ましい。
このように構成することによって、無人飛翔体100を、複数の駐機場250の各々を経由して、玉突き配機することができるため、無人飛翔体100に荷物を運搬させた場合に、その荷物を長距離運搬することができる。さらに、このように構成することによって、複数の駐機場250の各々に駐機している無人飛翔体の不均衡を是正できる。
第2の実施形態に係る無人飛翔体配機システムは、図1を適用できる。ただし、管理サーバ300の代わりに、管理サーバ400を備える。
管理サーバ400は、無人飛翔体状況要求に対して、各制御装置200が送信する無人飛翔体状況応答を受信し、受信した無人飛翔体状況応答に含まれる無人飛翔体状況情報を記憶する。
管理サーバ400は、目的駐機場から配機駐機場へ、無人飛翔体を玉突き配機させる飛行経路を演算する。
管理サーバ400は、飛行経路の演算結果に基づいて、目的駐機場から配機駐機場へ、無人飛翔体を玉突き配機する飛行経路に含まれる各駐機場の制御装置200へ、配機制御情報を送信する。配機制御情報には、出発無人飛翔体IDと到着駐機場IDとが含まれる。
制御装置200は、管理サーバ300から通知された出発無人飛翔体IDと到着駐機場IDとに基づいて、無人飛翔体100の出発の制御を行う。
図12は、実施形態に係る管理サーバの一例を示す図である。
管理サーバ400は、通信部402と記憶部404と制御部406とを備える。
通信部402、記憶部404、取得部408、判定部410、演算部414、および作成部416は、前述した実施形態に係る管理サーバ300の通信部302、記憶部304、取得部308、判定部310、演算部314、および作成部316を、それぞれ適用できる。
判定部410は、取得部408が出力した飛翔体状況情報を取得したことを示す情報を取得すると、記憶部404に記憶されている無人飛翔体状況情報テーブル4046を参照し、配機駐機場があるか否かを判定する。具体的には、判定部410は、目標台数から現在台数を減算した減算値が配機駐機場判定閾値以上の駐機場がある場合に配機駐機場があると判定し、目標台数から現在台数を減算した減算値が配機駐機場判定閾値未満の駐機場しかない場合に配機駐機場がないと判定する。判定部410は、配機駐機場があるか否かの判定結果を、設定部412へ出力する。
設定部412は、配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している目的駐機場を設定する。具体的には、設定部412は、記憶部404に記憶されている無人飛翔体状況情報テーブル4046を参照し、配機駐機場と同一地域の駐機場のうち、取得部408が出力した気象情報に基づいて、駐機している無人飛翔体を退避させる必要がある駐機場を目的駐機場に設定する。設定部412は、配機駐機場IDと目的駐機場IDとを、演算部414へ出力する。
図13を参照して、飛行経路の演算例について説明する。
図13は、駐機場の配置例を示す図である。図12に示される例では、図5と同様に、ある地域に、駐機場250−1と駐機場250−2と駐機場250−3と駐機場250−4と駐機場250−5と駐機場250−6とが配置される。
駐機場250−1には制御装置200−1が設置され、駐機場250−2には制御装置200−2が設置され、駐機場250−3には制御装置200−3が設置され、駐機場250−4には制御装置200−4が設置され、駐機場250−5には制御装置200−5が設置され、駐機場250−6には制御装置200−6が設置される。
図5と同様に、駐機場250−1の駐機場IDは「250−1」であり、駐機場250−2の駐機場IDは「250−2」であり、駐機場250−3の駐機場IDは「250−3」であり、駐機場250−4の駐機場IDは「250−4」であり、駐機場250−5の駐機場IDは「250−5」であり、駐機場250−6の駐機場IDは「250−6」である。
以下、制御装置200−1−制御装置200−6の各々から取得した目標台数情報と現在台数情報を記憶した結果、図4に示される無人飛翔体状況情報テーブル3046が得られた場合について説明を続ける。
次に、設定部412は、駐機している無人飛翔体を退避させる必要がある駐機場を目的駐機場に設定する。ここでは、駐機場250−1を目的駐機場に設定した場合について、説明を続ける。したがって、配機駐機場は、駐機場250−2と駐機場250−3となる。
設定部412は、演算部414へ、配機駐機場ID「250−1」と目的駐機場ID「250−2」および「250−3」を出力する。
図13において、駐機場250−1の近隣の駐機場は、駐機場250−2、および駐機場250−3であるため、演算部314は、目的駐機場から配機駐機場への飛行経路として、駐機場250−1から駐機場250−2へ向かう経路と、駐機場250−1から駐機場250−3へ向かう経路とを設定する。演算部414は、飛行経路の演算結果を、作成部416へ出力する。飛行経路の演算結果には、目的駐機場の駐機場IDと配機駐機場の駐機場IDとが含まれる。
図14は、本実施形態に係る無人飛翔体配機システムの動作の一例を示すフローチャートである。図14は、主に、管理サーバ400と制御装置200との動作を示す。
図14には、一例として、駐機場250−1に駐機している無人飛翔体を、駐機場250−2と駐機場250−3とへ配機する処理を示す。
(ステップS302)管理サーバ400の作成部416は、駐機場250−1に駐機している無人飛翔体を駐機場250−2と駐機場250−3とへ配機する配機制御情報を作成する。作成部416は、作成した配機制御情報を、通信部302へ出力する。
(ステップS304)管理サーバ300の通信部302は、作成部316が作成した配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報を、駐機場250−1に設置されている制御装置200−1へ送信する。
(ステップS306)制御装置200−1において、通信部202は、管理サーバ400が送信した配機制御情報を受信し、受信した配機制御情報を、制御部406へ出力する。
制御装置200−1において、設定部210は、配機制御情報を取得し、取得した配機制御情報に含まれる出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−2」とを設定する。制御装置200−1において、作成部212は、設定部210が設定した情報に基づいて、制御装置200−1が設置された駐機場250−1に駐機している出発無人飛翔体IDに対応する無人飛翔体(以下、「出発無人飛翔体C」という)へ送信する飛行制御情報を作成し、作成した飛行制御情報を、通信部203へ出力する。
さらに、設定部210は、取得した配機制御情報に含まれる出発無人飛翔体IDと到着駐機場ID「250−3」とを設定する。制御装置200−1において、作成部212は、設定部210が設定した情報に基づいて、制御装置200−1が設置された駐機場250−1に駐機している出発無人飛翔体IDに対応する無人飛翔体(以下、「出発無人飛翔体D」という)へ送信する飛行制御情報を作成し、作成した飛行制御情報を、通信部203へ出力する。
制御装置200−1において、通信部203は、出発無人飛翔体Cを宛先として、飛行制御情報を送信する。飛行制御情報を受信した出発無人飛翔体Cは、駐機場250−1から駐機場250−2へ飛行する。
また、制御装置200−1において、通信部203は、出発無人飛翔体Dを宛先として、飛行制御情報を送信する。飛行制御情報を受信した出発無人飛翔体Dは、駐機場250−1から駐機場250−3へ飛行する。
制御装置200−2において、通信部202は、作成部212が出力した到着通知情報を取得し、取得した到着通知情報を、管理サーバ400へ送信する。これによって、制御装置200−2は、管理サーバ400へ、出発無人飛翔体Cが到着駐機場IDに該当する駐機場へ到着したことを通知できる。
管理サーバ400の通信部402は、制御装置200−2が送信した到着通知情報を受信し、受信した到着通知情報を、制御部406へ出力する。
作成部416は、通信部402が出力した到着通知情報に含まれる無人飛翔体IDが、ステップS302で作成した出発無人飛翔体IDと一致する場合に、出発無人飛翔体が駐機場250−2へ到着したと判定する。
制御装置200−3において、通信部202は、作成部212が出力した到着通知情報を取得し、取得した到着通知情報を、管理サーバ400へ送信する。これによって、制御装置200−2は、管理サーバ400へ、出発無人飛翔体Dが到着駐機場IDに該当する駐機場へ到着したことを通知できる。
管理サーバ400の通信部402は、制御装置200−3が送信した到着通知情報を受信し、受信した到着通知情報を、制御部406へ出力する。
作成部416は、通信部402が出力した到着通知情報に含まれる無人飛翔体IDが、ステップS302で作成した出発無人飛翔体IDと一致する場合に、出発無人飛翔体が駐機場250−2へ到着したと判定する。
前述した実施形態では、管理サーバ400が、配機対象の無人飛翔体が駐機している駐機場である目的駐機場を、台風などの気象情報によって、駐機場に駐機している無人飛翔体を退避させる必要がある駐機場から選択する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、現在の台風などの気象情報から、将来の気象状況を予測し、気象状況の予測結果に基づいて、駐機場に駐機している無人飛翔体を退避させる必要がある駐機場を選択するようにしてもよい。
また、管理サーバ400が、配機対象の無人飛翔体が駐機している駐機場である目的駐機場を、天候、時間帯、季節などに基づいて設定してもよい。具体的には、天候が大雨である駐機場や、使用できなくなる時間帯の駐機場や、使用できない季節の駐機場を、目的駐機場としてもよい。
このように構成することによって、無人飛翔体100を、複数の駐機場250の各々を経由して、玉突き配機することができるため、無人飛翔体100に荷物を運搬させた場合に、その荷物を長距離運搬することができる。さらに、このように構成することによって、複数の駐機場250のうち、気象情報などに基づいて、無人飛翔体100を避難させる駐機場がある場合に、避難させる駐機場から他の駐機場へ無人飛翔体100を玉突き配機することができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)である。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
前述した第1の実施形態および第2の実施形態において、取得部308と取得部408とは取得部の一例であり、判定部310は判定部の一例であり、設定部312と設定部412とは設定部の一例であり、演算部314と演算部414とは演算部の一例であり、判定部410は選択部の一例である。
また、管理サーバ300および管理サーバ400の動作は、無人飛翔体の配機方法の一例である。
Claims (13)
- 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムであって、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得する取得部と、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記配機駐機場があると判定した場合に、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定する設定部と、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算する演算部と
を備える、無人飛翔体配機システム。 - 前記取得部は、電力設備の接続構成を示す電力設備接続構成情報を取得し、前記電力設備接続構成情報に基づいて、前記目標台数情報と前記現在台数情報とを取得する、請求項1に記載の無人飛翔体配機システム。
- 前記判定部は、前記目標台数と前記現在の台数との差が閾値以上である場合に、前記配機駐機場へ、無人飛翔体を配機すると判定する、請求項1または請求項2に記載の無人飛翔体配機システム。
- 前記設定部は、前記配機駐機場と同一地域の駐機場から、前記目的駐機場を設定する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の無人飛翔体配機システム。
- 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムであって、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得する取得部と、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択する選択部と、
前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定する設定部と、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算する演算部と
を備える、無人飛翔体配機システム。 - 前記取得部は、電力設備の接続構成を示す電力設備接続構成情報を取得し、前記電力設備接続構成情報に基づいて、前記目標台数情報と前記現在台数情報とを取得する、請求項5に記載の無人飛翔体配機システム。
- 前記設定部は、天候、時間帯、及び季節のうち少なくとも一つに基づいて、前記目的駐機場を設定する、請求項5または請求項6に記載の無人飛翔体配機システム。
- 前記設定部は、無人飛翔体に搭載されるバッテリーの容量にさらに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定する、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の無人飛翔体配機システム。
- 前記複数の駐機場の各々は、電力系統の設備に設置されている、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の無人飛翔体配機システム。
- 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムが実行する無人飛翔体の配機方法であって、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定するステップと、
前記判定するステップが、前記配機駐機場があると判定した場合に、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップと
を有する、無人飛翔体の配機方法。 - 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムが実行する無人飛翔体の配機方法であって、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択するステップと、
前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップと
を有する、無人飛翔体の配機方法。 - 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムに、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場があるか否かを判定するステップと、
前記判定するステップが、前記配機駐機場があると判定した場合に、前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記配機駐機場へ配機する無人飛翔体が駐機している駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップと
を実行させる、プログラム。 - 複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体を配機する無人飛翔体配機システムに、
複数の駐機場の各々に駐機する無人飛翔体の目標台数を示す目標台数情報と駐機する無人飛翔体の現在の台数を示す現在台数情報とを取得するステップと、
前記目標台数情報と前記現在台数情報とに基づいて、前記複数の駐機場のうち、無人飛翔体を配機する対象とする配機駐機場を選択するステップと、
前記配機駐機場へ無人飛翔体を配機する駐機場を示す目的駐機場を設定するステップと、
前記目的駐機場から前記配機駐機場へ無人飛翔体を玉突き配機する経路を演算するステップと
を実行させる、プログラム。
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