JP2019101451A - 情報処理装置 - Google Patents

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山田 武史
Takeshi Yamada
武史 山田
健 甲本
Takeshi Komoto
健 甲本
陽平 大野
Yohei Ono
陽平 大野
英利 江原
Hidetoshi Ebara
英利 江原
雄一朗 瀬川
Yuichiro Segawa
雄一朗 瀬川
由紀子 中村
Yukiko Nakamura
由紀子 中村
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Abstract

【課題】飛行体の飛行空域を適切に制限する。【解決手段】設定部202は、取得部201により取得された地上の属性に関する地上属性条件、空域の属性に関する空域属性条件、及び飛行体の属性に関する飛行体属性条件に応じて、飛行体10の飛行制限空域を設定する。設定部202の条件記憶部2021にはこれらの条件が記憶されている。飛行制限空域の設定の有無に関する情報は、設定部202の制限情報記憶部2022に制限情報として記憶される。【選択図】図5

Description

本発明は、飛行体の飛行を制限する空域を設定するための技術に関する。
移動体の移動範囲を制限する技術として、例えば特許文献1には、移動体の位置及び他の移動体の存否に関する情報に基づいて、移動体同士が出合うことの多い空域を特定し、その空域を回避するような移動計画を生成することが開示されている。
特開2009−205652号公報
特許文献1に記載の技術は、地上を走行する移動体の移動範囲を制限するものである。これに対し、例えばドローンと呼ばれるような飛行体が飛行する空域を制限する場合には、特許文献1では想定されていないような事情を考慮する必要がある。
そこで、本発明は、飛行体の飛行空域を適切に制限することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、飛行体が飛行する空域の地上の属性及び当該飛行体の属性を取得する取得部と、取得された飛行体が飛行する空域の地上の属性に関する地上属性条件、及び、取得された前記飛行体の属性に関する飛行体属性条件に応じて、前記飛行体の飛行制限空域を設定する設定部とを備えることを特徴とする情報処理装置を提供する。
前記地上属性条件は、前記地上における人口の数又は密度に関する条件であってもよい。
前記地上属性条件は、前記地上における設備又は自然物の数、密度又は種類に関する条件であってもよい。
前記飛行体属性条件は、前記飛行体の飛行タイプに応じて決められた条件であってもよい。
前記飛行体属性条件は、前記飛行体が有する機能に応じて決められた条件であってもよい。
前記飛行体属性条件は、前記飛行体が搬送する搬送物に応じて決められた条件であってもよい。
前記設定部は、飛行制限の対象となる空域とは異なる空域における飛行制限又は前記地上属性条件に応じて、前記飛行制限空域を設定するようにしてもよい。
前記設定部は、飛行制限の対象となる空域を分割又は統合して、前記飛行制限空域を設定するようにしてもよい。また、設定部は、飛行制限の種類ごとに飛行体の飛行制限空域を設定するようにしてもよい。
前記取得部は、前記飛行体の属性を取得し、前記設定部は、前記地上属性条件及び前記空域属性条件に加えて、取得された前記飛行体の属性に関する飛行体属性条件に応じて、当該飛行体の飛行制限空域を設定するようにしてもよい。
前記地上属性条件又は前記飛行体属性条件に対して変動する重み値が付与されており、
前記設定部は、変動する前記重み値を用いて前記飛行制限空域を設定するようにしてもよい。
本発明によれば、飛行体の飛行空域を適切に制限することができる。
飛行制御システム1の構成の一例を示す図である。 飛行体10の外観の一例を示す図である。 飛行体10のハードウェア構成を示す図である。 サーバ装置20のハードウェア構成を示す図である。 サーバ装置20の機能構成の一例を示す図である。 飛行制限空域を判断するときに用いる条件の一例を示す図である。 制限情報の一例を示す図である。 飛行制御システム1の動作の一例を示すシーケンスチャートである。
[構成]
図1は、飛行制御システム1の構成の一例を示す図である。飛行制御システム1は、飛行体10の飛行を制御するシステムである。飛行制御システム1は、複数の飛行体10と、サーバ装置20とを備える。サーバ装置20は、飛行体10の飛行を制御する情報処理装置であり、ここでは特に、飛行体10の飛行が制限される飛行制限空域を設定する。ここでいう飛行体10の飛行制限とは、飛行制限空域に対する飛行体10の進入禁止を想定しているが、これ以外にも、例えば飛行制限空域における飛行体10の速度又は加速度の制限、飛行制限空域における飛行体10の進行方向変更の制限、飛行制限空域における飛行体10の上昇又は下降の制限、飛行制限空域における飛行体10の滞在期間の制限、飛行制限空域で飛行する飛行体10の重量制限などの、飛行体10の飛行に関する何らかの制限であればよい。
図2は、飛行体10の外観の一例を示す図である。飛行体10は、例えばドローンと呼ばれるものであり、プロペラ101と、駆動装置102と、バッテリー103とを備える。
プロペラ101は、軸を中心に回転する。プロペラ101が回転することにより、飛行体10が飛行する。駆動装置102は、プロペラ101に動力を与えて回転させる。駆動装置102は、例えばモーターとモーターの動力をプロペラ101に伝達する伝達機構とを含む。バッテリー103は、駆動装置102を含む飛行体10の各部に電力を供給する。
図3は、飛行体10のハードウェア構成を示す図である。飛行体10は、物理的には、プロセッサ11、メモリ12、ストレージ13、通信装置14、測位装置15、撮像装置16、ビーコン送受信装置17、バス18などを含むコンピュータ装置として構成されている。なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。
プロセッサ11は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ11は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。
また、プロセッサ11は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ13及び/又は通信装置14からメモリ12に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、飛行体10の動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。飛行体10において実行される各種処理は、1つのプロセッサ11により実行されてもよいし、2以上のプロセッサ11により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ11は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
メモリ12は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ12は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ12は、本発明の一実施の形態に係る飛行制御方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ13は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ13は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置14は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。
測位装置15は、飛行体10の三次元の位置を測定する。測位装置15は、例えばGPS(Global Positioning System)受信機であり、複数の衛星から受信したGPS信号に基づいて飛行体10の現在位置を測定する。
撮像装置16は、飛行体10の周囲の画像を撮影する。撮像装置16は、例えばカメラであり、光学系を用いて撮像素子上に像を結ばせることにより、画像を撮影する。撮像装置16は、例えば飛行体10の前方において所定の範囲の画像を撮影する。ただし、撮像装置16の撮影方向は、飛行体10の前方に限定されず、飛行体10の上方、下方、又は後方であってもよい。また、例えば撮像装置16を支持する台座が回転することにより、撮影方向が変更されてもよい。
ビーコン送受信装置17は、所定の周波数のビーコン信号を送信し、また、他の飛行体10から送信されるビーコン信号を受信する。このビーコン信号の到達範囲は例えば100mなどの所定距離である。ビーコン信号には、当該ビーコン信号を送信する飛行体10を識別する飛行体識別情報が含まれている。
上述したプロセッサ11やメモリ12などの各装置は、情報を通信するためのバス18で接続される。バス18は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
図4は、サーバ装置20のハードウェア構成を示す図である。サーバ装置20は、物理的には、プロセッサ21、メモリ22、ストレージ23、通信装置24、バス25などを含むコンピュータ装置として構成されている。プロセッサ21、メモリ22、ストレージ23、通信装置24、及びバス25は、上述したプロセッサ11、メモリ12、ストレージ13、通信装置14、及びバス18と同様であるため、その説明を省略する。
図5は、サーバ装置20の機能構成の一例を示す図である。サーバ装置20における各機能は、プロセッサ21、メモリ22などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ21が演算を行い、通信装置24による通信や、メモリ22及びストレージ23におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することにより実現される。
図5において、トラッキング部200は、サーバ装置20の制御下にある飛行体10の飛行体識別情報とその飛行状況を記録する。飛行状況には、飛行体10が飛行している位置と、その位置における日時とが含まれている。トラッキング部200は、飛行体10から通知される位置情報及び日時情報を記録する。また、トラッキング部200は、その位置情報及び日時情報が、予め計画された飛行計画内であるかどうかを判断し、その判断結果を記録する。
取得部201は、飛行体10が飛行する候補となる空域における地上(つまり空域直下の地上)の属性、当該空域の属性、及び当該飛行体10の属性を取得する。これらの属性は、各飛行体10から、又は取得部201が記憶している地図情報記憶部2011から、取得部201により取得される。地図情報記憶部2011には、地上における人口分布と、地上における設備又は自然物の位置、数、密度及び種類と、飛行体10が飛行する候補となる各空域の位置(緯度・経度・高度)と、各空域における飛行体10の通信環境等に関する情報を記憶している。これらの情報は予め特定されて、又は計測されて地図情報記憶部2011に記憶される。
設定部202は、取得部201により取得された地上の属性に関する地上属性条件、空域の属性に関する空域属性条件、又は、飛行体10の属性に関する飛行体属性条件を用いて、飛行体10の飛行制限空域を設定する。より具体的には、設定部202は、地上属性条件及び飛行体属性条件に応じて飛行制限空域を設定するか、又は、地上属性条件及び空域属性条件に応じて飛行制限空域を設定するが、本実施形態では、設定部202が地上属性条件、空域属性条件及び飛行体属性条件の全てを用いて飛行制限空域を設定する例を説明する。設定部202の条件記憶部2021には、これらの条件が記憶されている。この条件に従い設定された飛行制限空域に関する制限情報は、設定部202の制限情報記憶部2022に記憶される。
地上属性条件は、飛行体10が飛行する候補となる空域の地上における人口の密度に関する条件や、地上における設備又は自然物の数、密度又は種類に関する条件を含む。人口は時間的に変動する場合を含む。設備は例えば建造物(屋根の有無含む)、道路、田畑、ドローン着陸設備或いは車両などであり、地上の固定されたもののほか、地上を移動するものを含む。設備は時間的に変動する場合を含む。自然物は、山、河川、海、湖沼等を含む。
空域属性条件は、空域の高度に関する条件、空域における飛行体10の通信環境に関する条件、空域における飛行体10の数又は密度に関する条件、又は空域が特定の飛行体10に対して時空間的に専有するよう割り当てるものか或いは複数の飛行体10に対して共有するよう割り当てるものかということに関する条件を含む。
飛行体属性条件は、飛行体10の飛行タイプに関する条件、飛行体10が有する機能に関する条件、又は、飛行体10が搬送する搬送物に関する条件を含む。「飛行タイプ」とは、飛行空域の決定に用いるパラメータが異なるということであり、ここでは第1タイプ、第2タイプ及び第3タイプという3つのタイプを想定している。第1タイプは目的地をパラメータとするタイプであり、例えば飛行体10が搬送物を或る地点から別の地点へ搬送するときの飛行を指す。第2タイプは空間における範囲をパラメータとするタイプであり、例えば飛行体10が或る空間を水平方向に周遊しながら撮像を行うときの飛行を指す。第3タイプは空間における位置をパラメータとするタイプであり、例えば飛行体10が或る地上の位置から鉛直方向に上昇したり下降したりしながら撮像を行うときの飛行を指す。「パラメータ」は、例えば飛行体10の出発地、目的地、経由地や、飛行体10が飛行する空域の範囲、高度や、飛行体10の滞空位置の緯度、経度、高度などである。「機能に関する条件」は、例えば飛行体10が備える自律回避機能、小回り機能(飛行体10が固定翼タイプかマルチコプタータイプか)、安定飛行機能、緊急着陸機能等の有無や性能を含む。「搬送物に関する条件」は、例えば飛行体10が搬送する搬送物の重量又は重要度を含む。
飛行制限空域は、これらの条件に従って、3次元(水平方向及び鉛直方向)で設定される。飛行制限空域における飛行制限は、その設定時から所定時間が経過したとき、又は、設定部202により上記の条件が満たされないと判断されたときに、設定部202により解除される。
指示部203は、設定部202によって設定された飛行制限空域を考慮した飛行を行うよう飛行体10に指示する。この指示には、例えば飛行日時、飛行経路、飛行速度等の飛行計画が含まれる。
ここで、図6は、条件記憶部2021に記憶された条件の一例を示す図である。図6において、「人口の数又は密度に関する条件」は、例えば空域における地上の人口の数又は密度が閾値以上である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その空域における飛行が制限される方向に働く。「設備の数、密度又は種類に関する条件」は、例えば空域における地上の設備の数又は密度が閾値以上であるか、又は、その設備の種類が特定の種類(例えば公共施設や学校等の、安全性が厳密に求められる設備)である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、空域における飛行が制限される方向に働く。
「空域の高度に関する条件」は、例えば空域の高度が閾値以上である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その空域における飛行が制限される方向に働く。「空域における通信環境に関する条件」は、例えば空域における通信環境が或るレベル以下(つまり通信不良)である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その空域における飛行が制限される方向に働く。「空域における飛行体の数又は密度に関する条件」は、例えば空域における飛行体の数又は密度が閾値以上である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その空域における飛行が制限される方向に働く。「空域の専有に関する条件」は、例えば空域が特定の飛行体10に専有するよう割り当てる場合に満たされる条件である。この条件が満たされた場合には、その特定の飛行体10以外の飛行が完全に制限される一方で、特定の飛行体10の飛行は制限される方向には働かない。一方、「空域の専有に関する条件」が満たされない場合、すなわち、その空域が複数の飛行体10で時空間的に共用して利用される場合、他の飛行体の衝突可能性が増加するため、その空域における飛行が制限される方向に動く。
「飛行体の飛行タイプに関する条件」は、例えば空域を飛行している飛行体10の飛行タイプが特定の飛行タイプ(例えば危険度が高いと考えられる第2のタイプ)である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その飛行体についてその空域における飛行が制限される方向に働く。「飛行体の機能に関する条件」は、例えば空域を飛行している飛行体10が備える機能が或るレベル以下(つまり機能不足)である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その飛行体についてその空域における飛行が制限される方向に働く。「飛行体が搬送する搬送物に関する条件」は、例えば空域を飛行している飛行体10が搬送する搬送物の重量が閾値以上であるか又はその搬送物の重要度が或るレベル以上である場合に満たされる条件であり、この条件が満たされた場合には、その飛行体についてその空域における飛行が制限される方向に働く。なお、空域を複数の飛行体10が飛行している場合には、これらの飛行体10の飛行体属性としてどのような属性の飛行体10が多いか(例えばその空域における飛行体10の絶対数が閾値以上であるとかその空域における全飛行体10中に占める割合が閾値以上であること)を特定し、その特定した属性をその空域における飛行体10(飛行体群)の属性として用いればよい。
これらの各条件には、飛行の制限を設定するにあたって、その重要度に相当する重み値が付与されている。例えば「人口の数又は密度に関する条件」には20という重み値が付与されており、「設備の数、密度又は種類に関する条件」には15という重み値が付与されており、「空域の高度に関する条件」には20という重み値が付与されており、「空域における通信環境に関する条件」には10という重み値が付与されており、「空域における飛行体の数又は密度に関する条件」には20という重み値が付与されており、「飛行体の機能に関する条件」には20という重み値が付与されており、「飛行体が搬送する搬送物に関する条件」には15という重み値が付与されている。
設定部202は、或る空域について取得部201により取得された地上属性、空域属性及び飛行体属性に合致する条件に付与された重み値を合計し、その合計値が閾値を超えると、その空域を飛行制限空域に設定する。従って、図6の例では例えば「人口の数又は密度に関する条件」の重み値20>「設備の数、密度又は種類に関する条件」の重み値15であるから、或る空域について「人口の数又は密度に関する条件」に合致した場合には、その空域について「設備の数、密度又は種類に関する条件」に合致した場合よりも、飛行制限空域に設定されやすいと言える。
図7は制限情報の一例を示す図である。空域IDによって識別される各空域は、予め3次元空間において分割された空域であり、緯度、経度、高度からなる位置情報によってその位置が規定されている。ここで、飛行制限を判断するときに用いられる閾値は、飛行制限の内容に応じた値に設定されていてもよい。例えば飛行制限空域に対する飛行体10の進入禁止については閾値を20とし、飛行制限空域における飛行体10の速度又は加速度の制限については閾値を15とし、飛行制限空域における飛行体10の進行方向変更の制限については閾値を15とし、飛行制限空域における飛行体10の上昇又は下降の制限については閾値を15とし、飛行制限空域における飛行体10の滞在期間の制限については閾値を13とし、飛行制限空域で飛行する飛行体10の重量制限については敷地を12とするなどである。例えば空域ID「A02」の空域において、前述したようにして計算された重み値の合計が15であるとき、重み値>閾値となるのは、飛行制限空域における飛行体10の滞在期間の制限(合計値15>閾値13)と、飛行制限空域で飛行する飛行体10の重量制限(合計値15>閾値12)であるから、設定部202は、滞在期間制限と重量制限の飛行制限フラグをオンに設定し、それ以外の飛行制限フラグをオフに設定する。一方、例えば空域ID「A01」の空域において、重み値の合計が25であるときは、全ての飛行制限フラグがオンに設定される。このように設定部202は、飛行制限の種類ごとに飛行体10の飛行制限空域を設定する。
[動作]
次に本実施形態の動作を説明する。なお、以下の説明において、飛行体10を処理の主体として記載する場合には、具体的にはプロセッサ11、メモリ12などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ11が演算を行い、通信装置14による通信や、メモリ12及びストレージ13におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することにより、処理が実行されることを意味する。サーバ装置20についても同様である。
図8は、飛行制御システム1の動作の一例を示すシーケンスチャートである。ステップS10において、サーバ装置20と通信可能な各飛行体10は、自身のビーコン送受信装置17で他の飛行体10から受信したビーコン信号と、撮像装置16によって撮像された画像と、自飛行体の飛行体識別情報及び位置情報とを含む飛行体情報をサーバ装置20に送信する。サーバ装置20の取得部201は、各飛行体10からこれらの飛行体情報を収集する。
ステップS11において、サーバ装置20の取得部201は、収集した飛行体情報に基づいて、各空域において飛行している飛行体10を認識する。取得部201は、飛行体情報を送信してきた飛行体10を、その飛行体10から受信した飛行体情報に含まれる位置情報に対応する空域を飛行する飛行体として認識する。次に、取得部201は、受信した飛行体情報に含まれるビーコン信号を解析して、サーバ装置20の制御系統下に無い飛行体を認識し、それらの飛行体を、受信した飛行体情報に含まれる位置情報に対応する空域を飛行する飛行体として認識する。また、ビーコン信号を送信しない飛行体も存在し得るので、取得部201は、受信した飛行体情報に含まれる画像を解析して、ビーコン信号から推定される飛行体の数よりも多い飛行体が撮像されている場合には、それらの飛行体についても、ビーコン信号を送信してきた飛行体と同じ空域を飛行している飛行体として認識する。これにより、地図情報記憶部2011にその位置が記憶された各空域について、その空域を飛行する飛行体の数及び密度を得ることができる。また、取得部201は、飛行体情報に含まれる飛行体識別情報をキーにして図示せぬ飛行体データベース(飛行体識別情報に対応付けて飛行体10の飛行タイプ、機能、搬送物に関する情報を記憶したデータベース)を検索して、これらの飛行体識別情報に対応する飛行体10の飛行タイプ、機能、搬送物に関する情報を取得する。これにより、各空域を飛行する飛行体10の飛行体属性としてどのような属性の飛行体10が多いかを特定し、その特定した属性をその空域における飛行体10(飛行体群)の属性として得ることができる。また、取得部201は、空域IDをキーにして図示せぬ空域データベース(空域IDに対応付けてその空域が特定の飛行体10の専有か複数の飛行体10で共有かを記憶したデータベース)を検索して、各空域の専有又は共有に関する属性を取得する。
次に、サーバ装置20の取得部201は、地図情報記憶部2011から、各空域に対応する地上における人口分布、地上における設備又は自然物の位置、数、密度及び種類、飛行体10が飛行する候補となる各空域の位置(緯度・経度・高度)、各空域における飛行体10の通信環境等に関する情報を取得する。
次に、ステップS12において、サーバ装置20の設定部202は、飛行体10による飛行が制限される飛行制限空域を設定する。より具体的には、設定部202は、或る空域について取得部201により取得された地上属性、空域属性及び飛行体属性と、条件記憶部2021に記憶された各条件とを比較し、前者の属性群に合致する条件に付与された重み値を特定し、その重み値の合計値が飛行制限の種類別の閾値を超えると、その空域をその飛行制限の種類に対応した飛行制限空域に設定するべく、制限情報記憶部2022における飛行制限フラグをオフからオンに設定する。
次に、ステップS13において、指示部203は、設定部202によって設定された飛行制限空域を考慮した飛行を、飛行中の飛行体10に指示する。この指示は、飛行制限が設定された空域の位置と設定された飛行制限の種類とを含み、この飛行制限に応じて例えば飛行日時、飛行経路、飛行速度等の飛行計画を変更するよう指示するものである。ステップS14において、各飛行体10はこの指示に従い、必要に応じて飛行計画を変更するなどして飛行する。また、ステップS15において、この時点でまだ飛行していない飛行前の飛行体10からサーバ装置20に対して、飛行計画と共に飛行許可の問い合わせが送信されてくる。ステップS16において、この問い合わせに応じて、指示部203は、設定部202によって設定された飛行制限空域を考慮した飛行を、飛行前の飛行体10に指示する。この指示は、飛行制限が設定された空域の位置と設定された飛行制限の種類とを含み、この飛行制限に応じて例えば飛行日時、飛行経路、飛行速度等の飛行計画を変更するよう指示するものである。ステップS17において、飛行前の飛行体10はこの指示に従い、必要に応じて飛行計画を変更するなどしてから、飛行を開始する。そして、設定部202は、飛行制限の解除条件が満たされると、飛行制限フラグをオンからオフに設定する。指示部203は、飛行制限空域の解除に応じて、飛行中の飛行体10に対して飛行制限が解除された旨の通知を行う。この通知には、飛行制限が解除された空域の位置と解除された飛行制限の種類とを含む。
以上説明した実施形態によれば、飛行体10の飛行制限空域を適切に定めるができる。
[変形例]
本発明は、上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態を以下のように変形してもよい。また、以下の2つ以上の変形例を組み合わせて実施してもよい。
[変形例1]
実施形態では、設定部202が地上属性条件、空域属性条件及び飛行体属性条件の全てを用いて飛行制限空域を設定していたが、設定部202は少なくとも地上属性条件及び飛行体属性条件に応じて飛行制限空域を設定すればよく、さらに付加的に取得部201が空域の属性を取得し、設定部202が地上属性条件及び飛行体属性条件に加えて、取得された空域の属性に関する空域属性条件に応じて、当該飛行体10の飛行制限空域を設定するようにしてもよい。
[変形例2]
設定部202は、飛行制限の対象となる空域A1とは異なる空域A2における飛行制限又は空域A2における地上属性条件に応じて、空域A1に対して飛行制限を設定するようにしてもよい。具体的には、設定部202は、或る空域A1に隣接する空域A2が飛行制限空域である場合には、空域A1が飛行制限区域に判定されやすいような条件を用いて飛行制限空域に設定するか否かを判断する。また、設定部202は、或る空域A1に隣接する空域A2における地上属性が飛行制限区域に判定されやすいような条件に合致する場合には、空域A1が飛行制限区域に判定されやすいような条件を用いて飛行制限空域に設定するか否かを判断する。
[変形例3]
例えば都心部等の人口密度が高い地域では地上の要求安全度が平均的に高くなると考えられる。この場合において、各空域の大きさ(例えば各空域の水平面における面積)が全て同じにしてしまうと、上記地域上空の空域の多くにおいて進入禁止等の飛行制限が課せられ、場合によっては飛行体について所望の運航計画が立てられないことがある。このような事態に対して空域をより小サイズのものに分割し、分割された空域について個別に飛行制限を設定するようにしてもよい。一方、人口密度が低い地域では地上の要求安全度が平均的に低くなると考えられるから、上記とは逆に、空域をより大サイズのものに統合し、統合された空域について飛行制限を設定するようにしてもよい。つまり、設定部202は、飛行制限の対象となる空域を分割又は統合して、飛行制限空域を設定するようにしてもよい。具体的には、設定部202は、例えば時間帯や地上属性や飛行制限の内容に応じて、隣接する複数の空域を統合し、これらの空域を1つの空域とみなして前述したような条件に基づいて飛行制限空域に該当するか否かを判断する。例えば設定部202は、或る時間帯は隣接する複数の空域を統合するとか、地上属性が山岳地帯という属性で共通するような隣接する複数の空域を統合するとか、飛行体10の速度制限という飛行制限の内容に限り隣接する複数の空域を統合するといった例である。また、設定部202は、例えば時間帯や地上属性や飛行制限の内容に応じて、1つの空域を3次元的に分割し、これらの個々の空域をそれぞれ1つの空域とみなして前述したような条件に基づいて飛行制限空域に該当するか否かを判断する。
[変形例4]
地上属性条件、空域属性条件及び飛行体属性条件に対して付与された重み値が変動してもよい。例えば、設定部202は、時間帯や操縦精度に応じて変動する重み値を用いる。具体的には、昼間と夜間とで重み値が変動してもよいし、各空域を飛行する飛行体10の操縦精度(操縦者の技量)を取得可能な場合は、その操縦精度が高い飛行体10が多く飛行している空域とその操縦精度が低い飛行体10が多く飛行している空域とで重み値を変動させる。
[変形例5]
実施形態に開示された各条件に対して付与された重み値の値は一例である。また、重み値を用いなくてもよい。また、地上属性条件、空域属性条件及び飛行体属性条件が、それぞれ同種条件におけるアンド条件又はオア条件を含むようにしてもよい。アンド条件とは、例えば空域属性条件において、「空域の高度に関する条件」及び「空域における通信環境に関する条件」が双方とも満たされた場合にはその空域における飛行が制限されるような場合である。また、オア条件とは、「空域の高度に関する条件」又は「空域における通信環境に関する条件」の少なくともいずれか一方が満たされた場合にはその空域における飛行が制限されるような場合である。
[変形例6]
実施形態において取得部201は、収集した飛行体情報に基づいて、各空域において飛行している飛行体10を認識し、その飛行パターンや機能を特定していたが、取得部201は、飛行体10から送信されてくる撮像画像を解析してその画像中に含まれる飛行体10の飛行パターンや機能を推定してもよい。
[変形例7]
実施形態では、飛行体10の飛行の制限として飛行制限空域に対する飛行体10の進入禁止の例で説明したが、飛行制限空域における飛行体10の速度又は加速度の制限、飛行制限空域における飛行体10の進行方向変更の制限、飛行制限空域における飛行体10の上昇又は下降の制限、飛行制限空域における飛行体10の滞在期間の制限、飛行制限空域で飛行する飛行体10の重量制限などの、飛行体10の飛行に関する何らかの制限を飛行制限空域に課すようにしてもよい。
[変形例8]
実施形態において、設定部202は、飛行制限空域を設定するタイミングにおいてその空域を飛行している飛行体10の属性に応じて飛行制限空域を設定したが、飛行体10の飛行計画を取得可能な場合には、将来において各空域に進入する予定の飛行体10の属性に応じて飛行制限空域を設定してもよい。具体的には、設定部202は、飛行計画を参照すると、将来の時間軸上において各空域を飛行している飛行体10の属性を把握できるから、これらの飛行体10の属性を用いて実施形態と同様の手法により、将来の時間軸上で飛行制限空域を設定する。
[変形例9]
設定部202は、飛行体の危険度を考慮して飛行制限空域を設定するようにしてもよい。飛行体の危険度については、例えば設定部202は、例えば飛行体の飛行速度が速いときには危険度が高いと判断してもよいし、飛行体の進行飛行方向の変更頻度が頻繁であるときには危険度が高いと判断してもよい。また、例えば高速で飛行し小回り機能に劣る固定翼タイプの飛行体については、その前進方向に位置する楕円上の空域で危険度が高くなるように制御してもよい。 要するに、設定部202は、他の飛行体からみて衝突の可能性が高い場合や、衝突時の他の飛行体に対するダメージが大きいと推測される場合に、飛行体の危険度を高くする。この場合、飛行制限空域の位置や大きさ或いは形状は、危険度が高い飛行体の飛行状況、そのタイプ或いは機能に応じて決められる。
そして、設定部202は、例えば或る空域において飛行体の数が例えば「4」の場合において、そのうちのいずれかの飛行体の危険度が高いときには、その危険度が高い飛行体の数については他の飛行体のX倍の重み付けをして(例えば危険度が高い飛行体の数を3倍にしてカウントして)、飛行制限空域に設定するか否かを判断するための閾値と比較するようにしてもよい。
また、設定部202は、危険度が高い飛行体を特定するときの精度に応じて重み値を変動させてもよい。具体的には、設定部202は、撮像画像によって危険度が高い飛行体が特定された場合は、ビーコン信号によって危険度が高い飛行体が特定された場合よりもその特定精度が低いから、撮像画像によって特定された危険度が高い飛行体を含む重み値を大きくする。つまりそのような空域は飛行制限空域に判定されやすくなる。
[変形例10]
上述した各実施形態において、飛行体10の位置を測定する方法は、GPSを用いた方法に限定されない。GPSを用いない方法により、飛行体10の位置が測定されてもよい。
[そのほかの変形例]
上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
また、サーバ装置20の機能の少なくとも一部が飛行体10に実装されてもよい。同様に、飛行体10の機能の少なくとも一部がサーバ装置20に実装されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書で説明した情報又はパラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
本明細書で使用する「判定(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判定」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining) した事を「判定」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判定」、「決定」は、受信(receiving) (例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判定」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判定」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判定」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判定」「決定」は、何らかの動作を「判定」「決定」したとみなす事を含み得る。
本発明は、飛行制御システム1やサーバ装置20において行われる処理のステップを備える飛行制御方法又は情報処理方法として提供されてもよい。また、本発明は、飛行体10又はサーバ装置20において実行されるプログラムとして提供されてもよい。かかるプログラムは、光ディスク等の記録媒体に記録した形態で提供されたり、インターネット等のネットワークを介して、コンピュータにダウンロードさせ、これをインストールして利用可能にするなどの形態で提供されたりすることが可能である。
ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、およびそれらの変形が、本明細書或いは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書或いは特許請求の範囲において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本開示の全体において、例えば、英語でのa、an、及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
1:飛行制御システム、10:飛行体、20:サーバ装置、21:プロセッサ、22:メモリ、23:ストレージ、24:通信装置、25:バス、200:トラッキング部、201:取得部、2011:地図情報記憶部、202:設定部、2021:条件記憶部、2022:制限情報記憶部、203:指示部。

Claims (10)

  1. 飛行体が飛行する空域の地上の属性及び当該飛行体の属性を取得する取得部と、
    取得された飛行体が飛行する空域の地上の属性に関する地上属性条件、及び、取得された前記飛行体の属性に関する飛行体属性条件に応じて、前記飛行体の飛行制限空域を設定する設定部と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記地上属性条件は、前記地上における人口の数又は密度に関する条件である
    ことを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記地上属性条件は、前記地上における設備又は自然物の数、密度又は種類に関する条件である
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の情報処理装置。
  4. 前記飛行体属性条件は、前記飛行体の飛行タイプに応じて決められた条件である
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  5. 前記飛行体属性条件は、前記飛行体が有する機能に応じて決められた条件である
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 前記飛行体属性条件は、前記飛行体が搬送する搬送物に応じて決められた条件である
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  7. 前記設定部は、飛行制限の対象となる空域とは異なる空域における飛行制限又は前記地上属性条件に応じて、前記飛行制限空域を設定する
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  8. 前記設定部は、飛行制限の対象となる空域を分割又は統合して、前記飛行制限空域を設定する
    ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  9. 前記取得部は、前記飛行体が飛行する空域の属性を取得し、
    前記設定部は、前記地上属性条件及び前記飛行体属性条件に加えて、取得された前記空域の属性に関する空域属性条件に応じて、前記飛行体の飛行制限空域を設定する
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  10. 前記地上属性条件又は前記飛行体属性条件に対して変動する重み値が付与されており、
    前記設定部は、変動する前記重み値を用いて前記飛行制限空域を設定する
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
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