JP2019164003A - 移動体の管理システム及びその制御方法並びに管理サーバ - Google Patents
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Abstract
Description
出発地から目的地まで移動するための自律制御部を備えた少なくとも1台の自律移動体と、
通信装置を介して前記自律移動体と通信し、前記自律移動体を含む複数の移動体の移動を管理する移動管理部と
を備えるものであって、
前記移動管理部は、前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する動的計画変更部を備える
ことを特徴とする。
出発地から目的地まで移動するための自律制御部を備えた少なくとも1台の自律移動体と、
通信装置を介して前記自律移動体と通信し、前記自律移動体を含む複数の移動体の移動を管理する移動管理部と
を備える管理システムの制御方法であって、
前記移動管理部の動的計画変更部は、
前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、
前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する
ことを特徴とする。
前記管理サーバは、前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する動的計画変更部を備える
ことを特徴とする。
<A−1.構成>
[A−1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る管理システム10の概要を示す全体構成図である。管理システム10は、複数の発注端末20と、少なくとも1台のサービス管理サーバ22(以下「サービスサーバ22」ともいう。)と、少なくとも1台の交通管理サーバ24(以下「交通サーバ24」ともいう。)と、複数の配送ドローン26と、複数の申請端末28と、複数のエンタテインメントドローン30と、複数のリモートコントローラ32と、少なくとも1台の通信管理サーバ34とを有する。サービスサーバ22と交通サーバ24は、移動管理部40を構成する。
発注端末20は、サービスサーバ22が取り扱う商品Gについて第1ユーザ(発注者)からの発注を受け付ける第1外部機器である。発注端末20は、例えば、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンから構成される。発注端末20は、第1表示部70を有する。
サービス管理サーバ22は、特定の企業が管理するサーバであり、当該企業の受注管理、在庫管理及び配送管理を行う。受注管理では、発注端末20からの発注(サービスの要求)を受け付ける。在庫管理では、商品Gの在庫管理を行う。配送管理では、商品Gの配送(複数の配送ドローン26の移動)を管理する。
交通管理サーバ24は、複数の移動体(配送ドローン26、エンタテインメントドローン30等)の交通(飛行)に関する情報(交通情報It)を管理する。例えば、交通サーバ24は、各移動体の飛行許可申請をサービスサーバ22又は申請端末28から受信した場合、当該飛行許可申請を許可するか否かを判定し、判定結果に応じて許可又は不許可をサービスサーバ22又は申請端末28に通知する。また、交通サーバ24は、移動体に関する各種の情報をサービスサーバ22又は申請端末28に通知する。
(A−1−5−1.配送ドローン26の概要)
配送ドローン26(自律移動体)は、商品配送用であり、インターネット60及び無線中継局62を介してサービスサーバ22から受信した配送指令(飛行指令)に応じて出発地Pst(倉庫等)から配送目的地Pdtarまで商品Gを配送する。
第1センサ群170は、第1カメラ、第1グローバル・ポジショニング・システム・センサ(以下「第1GPSセンサ」という。)、速度計、高度計、ジャイロセンサ(いずれも図示せず)等を有する。
第1通信装置172は、無線中継局62等との電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。第1通信装置172は、無線中継局62及びインターネット60を介することでサービスサーバ22等との通信が可能である。
第1ドローン制御装置174(自律制御部)は、配送ドローン26の飛行、撮影等、配送ドローン26全体を制御する。第1ドローン制御装置174は、配送ドローン26を出発地Pstから目的地Ptarまで自律的に移動(飛行)させる。第1ドローン制御装置174は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を含む。
第1プロペラ駆動部176は、複数のプロペラと、複数のプロペラアクチュエータとを有する。プロペラアクチュエータは、例えば電動モータを有する。
申請端末28は、エンタテインメントドローン30の飛行許可申請を交通サーバ24に対して行う第2外部機器である。また、申請端末28は、飛行許可申請を行わない場合であっても、各飛行体の飛行スケジュール等を確認することができる。申請端末28は、例えば、パーソナルコンピュータ又はスマートフォンから構成される。申請端末28は、第2表示部180を有する。
エンタテインメントドローン30(自律移動体)は、エンターテインメント用又はホビー用であり、リモートコントローラ32に対するユーザの操作に応じて飛行する。エンタテインメントドローン30は、図示しない第2センサ群、第2通信装置、第2ドローン制御装置、第2プロペラ駆動部等を有する。リモートコントローラ32は、第2通信装置との無線通信(電波通信等)を介してエンタテインメントドローン30の飛行を操作する。
通信管理サーバ34は、特定地域における通信を管理するものであり、図示しない入出力部、通信部、演算部及び記憶部を有する。本実施形態の通信管理サーバ34は、外部イベントEの場所Leeにおける通信量Qcを監視する。通信量Qcは、外部イベントEの場所Leeで利用される携帯電話、スマートフォン(いずれも図示せず)の電波により検出される。通信量Qcは、場所Leeの混雑度合いDcrを示す指標として用いられる。
[A−2−1.発注及び配送時]
(A−2−1−1.発注及び配送時の流れの概要)
図2は、本実施形態において、顧客から発注された商品Gを、配送ドローン26で配送する際の概要を示すフローチャートである。ステップS11において、発注端末20は、顧客の操作に応じて発注を受け付ける。
(A−2−1−2−1.受注時制御の概要)
図3は、本実施形態の受注時制御のフローチャートである。上記のように、受注時制御は、商品Gの受注及び配送ドローン26による配送を管理する制御であり、サービスサーバ22の演算部84が実行する。
(A−2−1−2−2−1.予定経路RTpの算出の概要)
図4は、本実施形態の受注時制御において、予定経路RTp(往路)を算出するフローチャート(図3のS75の詳細)である。ステップS91において、サービスサーバ22は、配送情報Idの配送期限等に基づいて予定配送時刻Tpdを設定する。ステップS92において、出発地Pst及び配送目的地Pdtarに基づいて経路選択肢RTopを算出する。経路選択肢RTopは、出発地Pstと配送目的地Pdtarを結ぶ経路(出発地Pstと配送目的地Pdtarの間の経路)であり、予定経路RTpの1次候補として位置付けられる。
上記のように、経路評価値Q(以下「評価値Q」ともいう。)は、予定経路RTpを算出するための評価値である。本実施形態では、評価値Qが低いほど、経路選択肢RTopとして優れている。
Q=∫C(x,y,t)*R(x,y,t)dt (1)
(A−2−2−1.外部イベントEの申請時の流れの概要)
図7は、本実施形態において、交通管理サーバ24に対して外部イベントEの申請があるときの流れの概要を示すフローチャートである。ステップS201において、申請端末28は、ユーザ(申請者)の操作に応じて外部イベントEの申請を受け付ける。
(A−2−2−2−1.外部イベント関連制御の概要)
図8は、本実施形態における外部イベント関連制御のフローチャートである。上記のように、外部イベント関連制御は、申請端末28を介して外部イベントEの申請が行われた際に交通サーバ24側で対応を取る制御であり、交通サーバ24のイベント関連制御部150が実行する。ステップS251において、交通サーバ24は、外部イベントEの申請画面データDasの送信要求があったか否かを判定する。同送信要求がない場合(S251:FALSE)、ステップS252に進む。
図9は、本実施形態における外部イベント申請画面300の一例を示す図である。申請画面300は、交通サーバ24からの申請画面データDasに基づいて、申請端末28の第2表示部180に表示される。申請画面300は、イベント地点入力画像302と、図示しないイベント情報入力欄とを含む。
本実施形態によれば、配送ドローン26(自律移動体)の出発地Pstから目的地Ptarの間で行われる外部イベントEに関する外部イベント情報Ieeに基づいて配送ドローン26の移動計画又は動作状態を変更する(図3のS75、図4のS96、図6、図7)。これにより、外部イベントEの影響を、配送ドローン26の移動計画又は動作状態に反映することが可能となる。従って、飛行制限場所の動的な変化を好適に行うことが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
上記実施形態において、外部イベントEに基づき予定経路RTpを変更する自律移動体は、配送ドローン26であった(図1、図2及び図7)。しかしながら、例えば、外部イベント情報Ieeに基づいて自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する観点からすれば、これに限らない。例えば、配送ドローン26の代わりに、人の運送、緊急用途、撮影、広告、セキュリティ監視、測量等の用途で用いるドローンを、外部イベントEに基づき予定経路RTpを変更する自律移動体とすることも可能である。或いは、ドローン以外の飛行体又は自律移動体に本発明を適用してもよい。例えば、ヘリコプタ又は船舶に本発明を適用することも可能である。
上記実施形態の移動管理部40は、サービスサーバ22及び交通管理サーバ24を含んだ(図1)。しかしながら、例えば、複数の配送ドローン26(又は自律移動体)の移動を管理する観点からすれば、これに限らない。例えば、交通サーバ24のみから移動管理部40を構成してもよい。或いは、サービスサーバ22及び交通管理サーバ24に加えて、所定区域毎に複数配置されて、配送ドローン26等の飛行を管理するローカル管制サーバを設けることも可能である。そして、サービスサーバ22から配送ドローン26に対する配送指令は、ローカル管制サーバを介して送信されてもよい。
上記実施形態の受注時制御では、経路選択肢RTopの中から1つの経路候補RTcanを選択し(図4のS94)、経路候補RTcan上に外部イベント領域Reeがないか否かを判定することで(S96)、予定経路RTpを算出した(S97、S100)。しかしながら、例えば、経路評価値Qを用いて予定経路RTpを算出する観点からすれば、これに限らない。例えば、出発地Pstと目的地Ptarを結ぶ複数の経路選択肢RTopを、複数の予定配送時刻Tpdそれぞれについて算出し、各経路選択肢RTopについて評価値Qを算出して、評価値Qが最小のものを予定経路RTpとしてもよい。
上記実施形態の外部イベント情報Ieeは、外部イベントEの場所Lee、外部イベントEが行われる時間帯TSe(又は時刻Te)、混雑度合いDcrを含んだ(図7のS201)。しかしながら、例えば、外部イベント情報Ieeに基づいて自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する観点からすれば、これに限らない。例えば、外部イベント情報Ieeは、場所Lee及び時刻Te又は時間帯TSe以外の情報は含まなくてもよい。或いは、人の混雑度合いDcrに加えて又はこれに代えて、車両の交通量を外部イベント情報Ieeとして用いることも可能である。
上記実施形態では、外部イベント情報Ieeに基づいて新たな外部イベント領域Ree(一時的移動制限場所)を設定し(図8のS258、図9のイベント領域画像312a〜312g)、これにより、配送ドローン26等の予定経路RTpを変更した(図4のS96、図8のS255)。しかしながら、例えば、外部イベント情報Ieeによって配送ドローン26等(自律移動体)の移動計画又は動作状態を変更する観点からすれば、これに限らない。
上記実施形態の外部イベント申請画面300(イベント地点入力画像302)は、図9に示す内容であった。しかしながら、例えば、外部イベント情報Ieeに基づいて自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する観点からすれば、これに限らない。
上記実施形態では、図2〜図4、図7及び図8に示すフローを用いた。しかしながら、例えば、本発明の効果を得られる場合、フローの内容(各ステップの順番)は、これに限らない。例えば、図8のステップS257とS258の順番を入れ替えることが可能である。
22…サービス管理サーバ(管理サーバ)
26…配送ドローン(自律移動体) 28…申請端末(外部機器)
40…移動管理部 82…通信部(通信装置)
100…動的計画変更部
162…飛行スケジュールDB(優先度データベース)
174…第1ドローン制御装置(自律制御部)
C…コスト(外部イベントの場所に存在する物品の評価額情報)
Dcr…混雑度合い E…外部イベント
Iee…外部イベント情報 Lee…外部イベントの場所
PR…優先度(移動体優先度) Pst…出発地
Ptar…目的地
Ree…外部イベント領域(一時的移動制限場所)
RTcan…経路候補(予定経路の候補)
RTp…予定経路
Te…外部イベントが行われる時刻
Tpp…予定通過時刻(予定移動時刻)
TSe…外部イベントが行われる時間帯
Claims (8)
- 出発地から目的地まで移動するための自律制御部を備えた少なくとも1台の自律移動体と、
通信装置を介して前記自律移動体と通信し、前記自律移動体を含む複数の移動体の移動を管理する移動管理部と
を備える管理システムであって、
前記移動管理部は、前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する動的計画変更部を備える
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1に記載の管理システムにおいて、
前記外部イベント情報は、前記外部イベントが行われる時刻若しくは時間帯、前記外部イベントの混雑度合い、又は前記外部イベントに伴う交通量を含む
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1又は2に記載の管理システムにおいて、
前記外部イベント情報は、前記外部イベントの場所に存在する物品の評価額情報を含む
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の管理システムにおいて、
前記外部機器から前記外部イベント情報を受信したとき、前記移動管理部は、
前記自律移動体の移動が一時的に制限される領域又は地点としての一時的移動制限場所を前記外部イベント情報に基づいて設定し、
前記自律移動体の前記移動計画又は前記動作状態を前記一時的移動制限場所に基づいて変更する
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の管理システムにおいて、
前記管理システムは、前記複数の移動体の個体毎又は種類毎の優先度である移動体優先度を蓄積した優先度データベースを備え、
前記移動管理部は、前記移動体優先度に基づいて前記自律移動体の前記移動計画又は前記動作状態を変更する
ことを特徴とする管理システム。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の管理システムにおいて、
前記移動管理部は、前記自律移動体の予定経路を算出する際、前記予定経路の候補上において、前記自律移動体の予定移動時刻又は予定移動時間帯に前記外部イベントが行われる場合、前記予定移動時刻又は前記予定移動時間帯をずらして前記予定経路を算出する
ことを特徴とする管理システム。 - 出発地から目的地まで移動するための自律制御部を備えた少なくとも1台の自律移動体と、
通信装置を介して前記自律移動体と通信し、前記自律移動体を含む複数の移動体の移動を管理する移動管理部と
を備える管理システムの制御方法であって、
前記移動管理部の動的計画変更部は、
前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、
前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する
ことを特徴とする制御方法。 - 出発地から目的地まで移動するための自律制御部を備えた少なくとも1台の自律移動体と通信し、前記自律移動体を含む複数の移動体の移動を管理する管理サーバであって、
前記管理サーバは、前記出発地から前記目的地の間で行われる外部イベントに関する情報である外部イベント情報を外部機器から受信し、前記外部イベント情報に基づいて前記自律移動体の移動計画又は動作状態を変更する動的計画変更部を備える
ことを特徴とする管理サーバ。
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