JP2020090396A - 制御方法、物品受け渡しシステム、及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の受け渡し施設が存在しない場合であっても、無人航空機と無人地上機との間の物品受け渡しを行うことができる受け渡し場所を確保することを可能とする制御方法、物品受け渡しシステム、及び情報処理装置を提供する。【解決手段】物品受け渡しシステムＳは、無人航空機と前記無人地上機との間で行われる物品受け渡し場所の候補を選定し、前記候補の情報に基づいて、前記無人地上機の移動制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、無人航空機と無人地上機との間で物品の受け渡しを行うことが可能なシステム等の分野に関する。

近年、無人航空機、または、無人地上機を用いた無人配送システムが検討されている（例えば、特許文献１）。無人航空機は、地上の道路状況などの影響を受けずに飛行することが可能であるが、着陸可能な場所が限定される。そのため、最終的な配送先（例えば各家庭）まで物品を運搬したり、運搬すべき物品を荷送人から受け取ったりすることは困難な場合が多い。一方、無人地上機は、地上の道路状況などの影響を受けやすいが、より配送先や荷送人の近くまで物品を運搬することが可能である。

特表２０１８−５１４４７８号公報

上記のような事情を鑑みると、今後の無人配送システム等では、無人航空機及び無人地上機がそれぞれ所定の受け渡し場所まで移動し、当該受け渡し場所において無人航空機から無人地上機へ物品を受け渡すか、或いは、無人地上機から無人航空機へ物品を受け渡すことが考えられる。しかし、無人航空機と無人地上機との間の物品の受け渡し（以下、「物品受け渡し」という）の際、例えば周囲に人がいる場合など周囲環境によっては、物品受け渡しを行うことが困難な場合がある。また、無人航空機が無人地上機上に着陸して物品を受け渡したり、無人地上機から無人航空機へ給電したいようなときに、上記のような周囲環境によっては、無人航空機が無人地上機上に着陸を行うことが困難な場合がある。また、物品受け渡しのために専用の受け渡し施設（例えば人の侵入を防ぐ囲いが設置された土地等）や、無人航空機が無人地上機上に着陸するために専用の着陸施設を用意することも考えられる。しかし、このような専用施設が無人地上機の近くに存在しない場合、無人航空機と無人地上機との間の物品受け渡しを行ったり、無人航空機が無人地上機上に着陸することが困難となる。

そこで、本発明は、専用の受け渡し施設が存在しない場合であっても、無人航空機と無人地上機との間の物品受け渡しを行うことができる受け渡し場所を確保することを可能とする制御方法、物品受け渡しシステム、及び情報処理装置を提供することを課題とする。また、本発明は、専用の着陸施設が存在しない場合であっても、無人航空機が無人地上機上に着陸できる着陸場所を確保することを可能とする制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、無人地上機を制御する制御部を含むシステムにより実行される制御方法であって、無人航空機と前記無人地上機との間で行われる物品受け渡し場所の候補を選定する選定ステップと、前記候補の情報に基づいて、前記無人地上機の移動制御を実行する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御方法において、前記無人航空機が飛行中に行う第１のセンシングにより得られた情報に基づいて前記候補を選定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の制御方法において、前記候補を基準として物品受け渡し場所を決定する決定ステップをさらに含むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の制御方法において、前記候補を基準として前記無人地上機が所定時間以上停止可能なスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を前記物品受け渡し場所として決定することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の制御方法において、前記候補を基準として、前記物品受け渡しに障害となる障害物が地上及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を前記物品受け渡し場所として決定することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一項に記載の制御方法において、前記無人地上機が行う第２のセンシングにより得られた情報に基づいて、前記物品受け渡し場所を決定することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の制御方法において、前記移動制御にしたがって前記無人地上機が移動している間に前記第２のセンシングにより得られた情報に基づいて、前記物品受け渡し場所を決定することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項３乃至７の何れか一項に記載の制御方法において、地上に設置されたセンサが行う第３のセンシングにより得られた情報に基づいて、前記物品受け渡し場所を決定することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８の何れか一項に記載の制御方法において、過去に行われた受け渡し履歴に基づいて、前記物品受け渡し場所を決定することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れか一項に記載の制御方法において、前記無人地上機が所定時間以上停止可能なスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を前記候補として選定することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか一項に記載の制御方法において、前記物品受け渡しに障害となる障害物が地上及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を前記候補として選定することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の制御方法において、地上に設置されたセンサが行う第３のセンシングにより得られた情報に基づいて、前記物品受け渡し場所の候補を選定することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の制御方法において、過去に行われた受け渡し履歴に基づいて、前記物品受け渡し場所の候補を選定することを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の制御方法において、前記物品受け渡し場所の候補を複数選定し、前記制御ステップにおいては、予め定められた基準に応じた前記候補の順に前記無人地上機を移動させることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の制御方法において、物品の配送先に近い前記候補の順に前記無人地上機を移動させることを特徴とする。

請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の制御方法において、前記無人地上機の現在位置に近い前記候補の順に前記無人地上機を移動させることを特徴とする。

請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載の制御方法において、複数の前記候補の密集度に応じた移動順序で前記無人地上機を移動させることを特徴とする。

請求項１８に記載の発明は、請求項１乃至１７の何れか一項に記載の制御方法において、前記決定された物品受け渡し場所へ前記無人航空機を飛行させるステップを更に含むことを特徴とする。

請求項１９に記載の発明は、請求項１乃至１８の何れか一項に記載の制御方法において、前記決定された物品受け渡し場所において前記無人航空機と前記無人地上機との間で物品受け渡しを行わせるステップを更に含むことを特徴とする。

請求項２０に記載の発明は、請求項１乃至１９の何れか一項に記載の制御方法において、前記決定された物品受け渡し場所に対して移動物体の接近が検知された場合、警報を出力するステップを更に含むことを特徴とする。

請求項２１に記載の発明は、無人航空機と無人地上機とを含む物品受け渡しシステムであって、前記無人航空機と前記無人地上機との間で行われる物品受け渡し場所の候補を選定する選定部と、前記候補の情報に基づく移動制御を前記無人地上機に実行させる移動制御部と、を備えることを特徴とする。

請求項２２に記載の発明は、無人航空機と無人地上機との間で行われる物品受け渡し場所の候補を選定する選定部と、前記候補の情報に基づく移動制御を前記無人地上機に実行させる移動制御部と、を備えることを特徴とする。

請求項２３に記載の発明は、無人地上機を制御する制御部を含むシステムにより実行される制御方法であって、無人航空機が前記無人地上機上に着陸するための着陸場所の候補を選定する選定ステップと、前記候補の情報に基づいて、前記無人地上機の移動制御を実行する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、専用の受け渡し施設が存在しない場合であっても、無人航空機と無人地上機との間の物品受け渡しを行うことが可能な受け渡し場所を確保することができる。また、本発明によれば、専用の着陸施設が存在しない場合であっても、無人航空機が無人地上機上に着陸できる着陸場所を確保することができる。

物品受け渡しシステムＳの概要構成例を示す図である。 UAV１の概要構成例を示す図である。 UGV２の概要構成例を示す図である。 サーバ３の概要構成例を示す図である。 情報処理部３３における機能ブロック例を示す図である。 物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所が決定される例１を示す概念図である。 物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所が決定される例２を示す概念図である。 物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所が決定される例３を示す概念図である。 UAV１が物品受け渡しエリアArに接近してから物品受け渡し場所が決定されるまでにおける物品受け渡しシステムＳの動作の一例を示すシーケンス図である。 物品受け渡し場所が決定されてから物品が配送されるまでにおける物品受け渡しシステムＳの動作の一例を示すシーケンス図である。 物品受け渡しエリアAr内の状況を示す概念図である。 物品受け渡し場所においてUAV１がUGV２上に着陸している状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る物品受け渡しシステム、及び当該物品受け渡しシステムにより実行される、物品受け渡し場所の決定方法の実施形態について説明する。

［１．物品受け渡しシステムＳの構成、及び物品受け渡し場所の決定方法の概要］
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る物品受け渡しシステムＳの構成、及び物品受け渡し場所の決定方法の概要について説明する。図１は、物品受け渡しシステムＳの概要構成例を示す図である。図１に示すように、物品受け渡しシステムＳは、大気中（空中）を飛行する無人航空機（以下、「UAV（Unmanned Aerial Vehicle ）」と称する）１、地上を移動する無人地上機（以下、「UGV（Unmanned Ground Vehicle）」と称する）２、及び物品受け渡しをサポートするサーバ３を含んで構成される。UAV１及びUGV２は、それぞれ、通信ネットワークＮＷを介してサーバ３との間で通信可能になっている。ここで、「地上を移動する」とは、UGV２の機体の少なくとも一部が地面に接しながら（ただし、瞬間的に地面から離れて空中に浮かぶ場合も含む）移動することを意味する。通信ネットワークＮＷは、例えば、移動体通信ネットワーク及びその無線基地局等から構成される。無線基地局とUAV１との間、及び無線基地局とUGV２との間は無線通信が行われる。

なお、図１に示すUAV１は、ドローン、またはマルチコプタとも呼ばれる。図１に示すUGV２は、複数の車輪を有する無人地上車両を示しているが、UGV２は、車輪を有しないロボット（例えば、２足歩行ロボット）であってもよい。サーバ３は、情報処理装置の一例である。図１の例では、サーバ３は、UAV１及びUGV２とは独立して固定的に設置されることを想定しているが、サーバ３の機能の全部または一部はUAV１とUGV２の双方または何れか一方に備えられてもよい。この場合、サーバ３により行われる処理（物品受け渡し場所の決定方法における各ステップ）の全部または一部は、UAV１とUGV２の双方または何れか一方により行われる。

物品受け渡しシステムＳでは、UAV１及びUGV２がそれぞれ物品受け渡し場所まで移動し、当該物品受け渡し場所においてUAV１からUGV２へ物品が受け渡されるか、或いは、UGV２からUAV１へ物品が受け渡される。このように受け渡される物品は、例えば、UAV１及びUGV２により配送される貨物である。例えば、UGV２は、物品受け渡し場所でUAV１から受け取った物品の配送先情報に基づいて地上を自律的に移動することにより当該物品を配送先へ配送する。或いは、UAV１は、物品受け渡し場所でUGV２から受け取った物品の配送先情報に基づいて大気中を自律的に飛行することにより当該物品を配送先へ配送する。また、UAV１は、物品受け渡し場所でUGV２から受け取った物品を他の物品受け渡し場所へ運搬する場合もある。この場合、当該他の物品受け渡し場所においてUAV１から他のUGV２へ物品が受け渡され、当該他のUGV２により物品が配送先へ配送される。なお、UGV２からUAV１へ受け渡される物品は、UAV１が飛行するために必要な物（例えば、UAV１へ電力を供給する補充用バッテリ等）であってもよい。

物品受け渡しシステムＳにより実行される物品受け渡し場所の決定方法は、選定ステップ、制御ステップ、及び決定ステップを含む。選定ステップにおいては、UAV１が飛行中に行う第１のセンシングにより得られた情報（以下、「第１センシング情報」と称する）に基づいて、UAV１とUGV２との間で行われる物品受け渡しの場所の候補（以下、「物品受け渡し候補」と称する）が選定される。ここで、第１のセンシングとは、UAV１を視点として地面方向における大気中及び地面（地面に接して存在する物等を含む。以下同様）の状況を観測（観察）することをいう。第１のセンシングによれば、UAV１の死角などが発生し易く地面の状況を詳細に観測することが困難な場合があるが、上空から地面の状況を俯瞰的に観測可能である。そのため、第１のセンシングは、物品受け渡し候補の選定に適している。

制御ステップにおいては、上記選定された物品受け渡し候補の情報（例えば、位置情報）に基づいて、UGV２の移動制御が実行される。そして、決定ステップにおいては、UGV２が行う第２のセンシングにより得られた情報（以下、「第２センシング情報」と称する）に基づいて、上記選定された物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所が決定される。ここで、第２のセンシングとは、UGV２を視点として全方位（UGV２の下部方向を除く）または進行方向における大気中及び地面の状況を観測することをいう。第２のセンシングによれば、UGV２自身の周囲の状況を詳細に観測することができ（UAV１の死角によらず地面の状況を観測し易い）、またUGV２が移動しながらセンシングを行うことができる。そのため、第２のセンシングは、最終的な物品受け渡し場所の決定に適している。

なお、上記選定ステップにおいて、第１センシング情報に加えて、地面に設置され、通信ネットワークＮＷに接続されたカメラ等のセンサ（以下、「屋外センサ」と称する）が行う第３のセンシングにより得られた情報（以下、「第３センシング情報」と称する）に基づいて、物品受け渡し候補が選定されるように構成してもよい。同様に、上記決定ステップにおいても、第２センシング情報に加えて、屋外センサが行う第３のセンシングにより得られた第３センシング情報に基づいて、物品受け渡し場所が決定されるように構成してもよい。ここで、第３のセンシングとは、屋外センサを視点として例えば全方位における大気中及び地面の状況を観測することをいう。屋外センサのセンシング範囲は限定されるが、第１のセンシングと比べると地面の状況を観測し易いという利点があり、また、第２のセンシングでは観測できない範囲（UGV２の死角など）の状況をカバーできるという利点もある。したがって、物品受け渡し候補の選定、及び最終的な物品受け渡し場所の決定のいずれにおいても、第３センシング情報を活用することでセンシングの精度を高めることが可能となる。その結果、より好適な物品受け渡し候補を選定することができ、また、より好適な物品受け渡し場所を決定することができる。

ただし、屋外カメラは、通常、地面に対して固定的に設置されるものであるため、その死角も発生しやすく、最終的な物品受け渡し場所の決定には、やはり、第２センシング情報を併せて用いることがより望ましい。なお、屋外センサは、カメラ以外の、例えば赤外線センサ、レーザセンサ、熱センサ、マイクロフォン、超音波センサ、LiDAR（Light Detection and Ranging）、人感センサ、または風速センサ等であってもよい。さらに、上記決定ステップにおいて、第２センシング情報だけでなく、第１センシング情報を併せて用いて物品受け渡し場所が決定されるように構成してもよい。これにより、上空側と地面側の両方から物品受け渡し候補における状況を観測することができるので、センシングの精度を高めることが可能となり、その結果、より好適な物品受け渡し場所を決定することができる。

［１−１．UAV１の構成及び機能概要］
次に、図２を参照してUAV１の構成及び機能概要について説明する。図２は、UAV１の概要構成例を示す図である。図２に示すように、UAV１は、駆動部１１、測位部１２、無線通信部１３、撮像部１４、及び制御部１５等を備える。なお、図示しないが、UAV１は、水平回転翼であるロータ（プロペラ）、各種センサ、物品保持機構、及びUAV１の各部へ電力を供給するバッテリ等を備える。UAV１の飛行制御に用いられる各種センサには、気圧センサ、３軸加速度センサ、及び地磁気センサ等が含まれる。各種センサにより検出された検出情報は、制御部１５へ出力される。

駆動部１１は、モータ及び回転軸等を備える。駆動部１１は、制御部１５から出力された制御信号に従って駆動するモータ及び回転軸等により複数のロータを回転させる。測位部１２は、電波受信機及び高度センサ等を備える。測位部１２は、例えば、GNSS（Global Navigation Satellite System）の衛星から発信された電波を電波受信機により受信し、当該電波に基づいてUAV１の水平方向の現在位置（緯度及び経度）を検出する。UAV１の現在位置は、飛行中のUAV１の飛行位置である。なお、UAV１の水平方向の現在位置は、撮像部１４により撮像された画像や上記無線基地局から発信された電波に基づいて補正されてもよい。さらに、測位部１２は、高度センサによりUAV１の垂直方向の現在位置（高度）を検出してもよい。測位部１２により検出された現在位置を示す位置情報は、制御部１５へ出力される。

無線通信部１３は、通信ネットワークＮＷを介して行われる通信の制御を担う。撮像部１４は、カメラ等を備える。カメラは、UAV１の飛行制御のほか、センサとして第１のセンシングにも用いられる。撮像部１４は、カメラの画角に収まる範囲内の実空間を連続的に撮像する。撮像部１４により撮像された画像情報は、制御部１５へ出力される。なお、第１のセンシングのために、例えば赤外線センサ、レーザセンサ、熱センサ、マイクロフォン、超音波センサ、LiDAR、人感センサ、及び風速センサ等のうち少なくとも何れか１つのセンサ（センサデバイス）がUAV１に備えられてもよい。

制御部１５は、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び不揮発性メモリ等を備える。制御部１５は、例えばＲＯＭまたは不揮発性メモリに記憶されたセンシングプログラム（プログラムコード群）に従い、撮像部１４のカメラ等を用いてUAV１の飛行中に第１のセンシングを行う。制御部１５は、第１のセンシングにより得られた第１センシング情報を、UAV１の機体ＩＤ（識別情報）とともに、無線通信部１３を介して所定時間間隔でサーバ３へ送信する。このとき送信される第１センシング情報は、第１のセンシングに用いられたセンサから出力された生のデータであってもよいし、当該出力された生のデータに基づき実行された解析処理（例えば、物体検出処理等）の結果を示す情報であってもよい。例えば、撮像部１４のカメラが第１のセンシングに用いられた場合、第１センシング情報として、画像情報、または画像情報に基づき実行された解析処理の結果を示す情報（例えば、検出された障害物の位置情報）が送信される。この場合の解析処理は、制御部１５により実行される。ただし、解析処理機能を有するセンサ（例えば、人感センサ）がUAV１に搭載される場合、当該センサにより解析処理が実行されてもよい。なお、UAV１の飛行中、制御部１５は、UAV１の機体ＩＤとともに、UAV１の位置情報を、無線通信部２３を介してサーバ３へ定期的に送信してもよい。

また、制御部１５は、例えばＲＯＭまたは不揮発性メモリに記憶された制御プログラムに従ってUAV１の各種制御を実行する。各種制御には、離陸制御、飛行制御、着陸制御、及び物品受け渡し制御が含まれる。飛行制御及び着陸制御においては、測位部１２から取得された位置情報、撮像部１４から取得された画像情報、各種センサから取得された検出情報、上記決定ステップにおいて決定された物品受け渡し場所の位置情報、物品の配送先情報、及び予め登録された飛行計画情報（例えば、飛行予定経路を含む）が用いられて、ロータの回転数の制御、UAV１の位置、姿勢及び進行方向の制御が行われる。ここで、物品受け渡し場所の位置情報は、例えばサーバ３から取得される。制御部１５は、物品受け渡し場所の位置情報に基づいてUAV１を物品受け渡し場所へ飛行させることができる。また、UAV１の自律的な飛行は、当該UAV１に備えられる制御部１５が飛行制御を行うことによる自律飛行に限定されるものではなく、当該UAV１の自律的な飛行には、例えば物品受け渡しシステムＳ全体として自律制御を行うことによる自律飛行も含まれる。

なお、物品受け渡し場所の位置情報は、UAV１を管理し地面から遠隔操作可能なGCS（Ground Control Station）からが取得されてもよい。この場合、GCSは、物品受け渡し場所の位置情報をサーバ３から取得する。GCSは、例えば、アプリケーションとして通信ネットワークＮＷに接続可能な操縦端末に搭載されてもよいし、サーバ等によりシステム化されてもよい。制御部１５は、オペレータが操作する操縦端末からの指示信号に従って飛行制御を行うこともできる。一方、物品受け渡し制御においては、物品保持機構に保持された物品をUGV２に提供する制御が行われる。これにより、UAV１からUGV２へ物品が受け渡される。或いは、物品受け渡し制御においては、UGV２から提供された物品を物品保持機構により保持する制御が行われる。これにより、UGV２からUAV１へ物品が受け渡される。

［１−２．UGV２の構成及び機能概要］
次に、図３を参照してUGV２の構成及び機能概要について説明する。図３は、UGV２の概要構成例を示す図である。図３に示すように、UGV２は、駆動部２１、測位部２２、無線通信部２３、撮像部２４、及び制御部２５等を備える。なお、図示しないが、UGV２は、車輪、物品保持機構、スピーカ、及びUGV２の各部へ電力を供給するバッテリ等を備える。UGV２は、複数の物品を積載可能であってもよい。

駆動部２１は、モータ及び回転軸等を備える。駆動部２１は、制御部２５から出力された制御信号に従って駆動するモータ及び回転軸等により複数の車輪を回転させる。なお、駆動部２１は、モータと共に或いはモータに代えて、燃料により駆動するエンジンが備えられてもよい。測位部２２は、電波受信機等を備える。測位部２２は、例えば、GNSSの衛星から発信された電波を電波受信機により受信し、当該電波に基づいてUGV２の現在位置（緯度及び経度）を検出する。なお、UGV２の現在位置は、撮像部２４により撮像された画像に基づいて補正されてもよい。測位部２２により検出された現在位置を示す位置情報は、制御部２５へ出力される。

無線通信部２３は、通信ネットワークＮＷを介して行われる通信の制御を担う。撮像部２４は、カメラ等を備える。カメラは、UGV２の移動制御のほか、センサとして第２のセンシングにも用いられる。撮像部２４は、カメラの画角に収まる範囲内の実空間を連続的に撮像する。撮像部２４により撮像された画像情報は、制御部２５へ出力される。なお、第２のセンシングのために、例えば赤外線センサ、レーザセンサ、熱センサ、マイクロフォン、超音波センサ、LiDAR、人感センサ、及び風速センサ等のうち少なくとも何れか１つのセンサ（センサデバイス）がUGV２に備えられてもよい。

制御部２５は、プロセッサであるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリ等を備える。制御部２５は、例えばＲＯＭまたは不揮発性メモリに記憶されたセンシングプログラムに従い、撮像部２４のカメラ等を用いて第２のセンシングを行う。制御部２５は、第２のセンシングにより得られた第２センシング情報を、UGV２の機体ＩＤとともに、無線通信部２３を介して所定時間間隔でサーバ３へ送信する。このとき送信される第２センシング情報は、第２のセンシングに用いられたセンサから出力された生のデータであってもよいし、当該出力された生のデータに基づき実行された解析処理（例えば、物体検出処理等）の結果を示す情報であってもよい。例えば、撮像部２４のカメラが第２のセンシングに用いられた場合、第２センシング情報として、画像情報、または画像情報に基づき実行された解析処理の結果を示す情報（例えば、検出された障害物の位置情報）が送信される。この場合の解析処理は、制御部２５により実行される。ただし、解析処理機能を有するセンサ（例えば、人感センサ）がUGV２に搭載される場合、当該センサにより解析処理が実行されてもよい。なお、制御部２５は、第２センシング情報とともに、UGV２の位置情報を、無線通信部２３を介してサーバ３へ送信するとよい。

また、制御部２５は、例えばＲＯＭまたは不揮発性メモリに記憶された制御プログラムに従ってUGV２の各種制御を実行する。各種制御には、移動制御及び物品受け渡し制御が含まれる。移動制御においては、測位部２２から取得された位置情報、撮像部２４から取得された画像情報、上記選定ステップにおいて選定された物品受け渡し候補の位置情報、及び物品の配送先情報が用いられて、車輪の回転数の制御、UGV２の位置及び進行方向の制御が行われる。ここで、物品受け渡し候補の位置情報は、例えばサーバ３から取得される。制御部２５は、移動制御部として機能し、物品受け渡し候補の位置情報に基づいてUGV２を物品受け渡し候補へ移動させることができる。UGV２の移動制御にしたがってUGV２が物品受け渡し候補に向かって移動している間に物品受け渡し場所が例えばサーバ３により決定される。これにより、より効率良く物品受け渡し場所を決定することが可能となる。ただし、UGV２の移動制御によるUGV２の移動量が０の場合もある。このような場合の例として、UGV２が物品受け渡し候補上にあることで当該物品受け渡し候補が物品受け渡し場所として決定される場合が挙げられる。また、UGV２の自律的な移動には、当該UGV２に備えられる制御部２５が移動制御を行うことによる自律移動に限定されるものではなく、当該UGV２の自律的な移動には、例えば物品受け渡しシステムＳ全体として自律制御を行うことによる自律移動も含まれる。

なお、第２センシング情報に基づく物品受け渡し場所の決定は、制御部２５により行われてもよい。この場合、制御部２５は、決定された物品受け渡し場所の位置情報を、無線通信部２３を介してサーバ３へ送信する。また、制御部２５は、第２のセンシングに基づき決定された物品受け渡し場所に対して移動物体の接近が検知された場合、スピーカから警報音（警報）を出力する。移動物体の例として、人、動物、自転車、自動車などが挙げられる。これにより、物品受け渡し場所に接近してくる人等に対して注意を喚起することができ、決定された物品受け渡し場所の安全性を高めることができる。移動物体の接近は、物品受け渡し場所の決定後にも継続して行われる第２のセンシングにより検知することができる。なお、警報出力は、音以外の手段（例えば、光）行われてもよい。一方、物品受け渡し制御においては、UAV１から提供された物品を物品保持機構により保持する制御が行われる。或いは、物品受け渡し制御においては、物品保持機構に保持された物品をUAV１に提供する制御が行われる。

［１−３．サーバ３の構成及び機能概要］
次に、図４及び図５を参照してサーバ３の構成及び機能概要について説明する。図４は、サーバ３の概要構成例を示す図である。図４に示すように、サーバ３は、通信部３１、記憶部３２、情報処理部３３等を備える。通信部３１は、通信ネットワークＮＷを介して行われる通信の制御を担う。記憶部３２は、例えば、ハードディスクドライブ等を備える。記憶部３２には、物品受け渡しを管理するための受け渡し管理情報が物品毎に区別されて記憶される。受け渡し管理情報には、例えば、受け渡し対象となる物品の物品ＩＤ、物品受け渡しを行うUAV１及びUGV２のそれぞれの機体ＩＤ、物品受け渡し候補の位置情報、及び物品受け渡し場所の位置情報等が含まれ、これらの情報が対応付けられる。物品受け渡しを行うUAV１とUGV２のペアは、物品受け渡し前に決定される。なお、物品が配送対象である場合、受け渡し管理情報には、当該物品の配送先情報が含まれてもよい。物品の配信先情報には、例えば、配送先の緯度及び経度が含まれてもよいし、配送先の所在地が含まれてもよい。また、配送先が、集合住宅や集合オフィスなどの建物内の一部屋（一戸）である場合、配送先情報には、当該建物の名称及び配送先となる部屋の部屋番号が含まれるとよい。

また、記憶部３２には、過去に行われた受け渡し履歴情報が記憶される。受け渡し履歴情報には、例えば、受け渡しが行われた物品の物品ＩＤ、物品受け渡し候補の位置情報、物品受け渡し場所の位置情報、及び物品受け渡し場所の決定時刻等が含まれる。なお、記憶部３２には、物品受け渡しエリアの地図データが記憶されてもよい。物品受け渡しエリアは、選定されるべき物品受け渡し候補を含むエリアである。このような地図データは、物品受け渡し候補の選定、物品受け渡し場所の決定に用いられる。

情報処理部３３は、プロセッサであるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリ等を備える。図５は、情報処理部３３における機能ブロック例を示す図である。情報処理部３３は、例えばＲＯＭまたは不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従って、図５に示すように、センシング指示部３３ａ、移動制御指示部３３ｂ、センシング情報取得部３３ｃ、受け渡し候補選定部３３ｄ、受け渡し場所決定部３３ｅ、及び受け渡し指示部３３ｆとして機能する。なお、移動制御指示部３３ｂは、移動制御部の一例である。受け渡し候補選定部３３ｄは、選定部の一例である。受け渡し場所決定部３３ｅは、決定部の一例である。

センシング指示部３３ａは、例えばUAV１が物品受け渡しエリアに接近した場合に、第１センシング指示を、通信部３１を介して当該UAV１へ送信する。第１センシング指示は、物品受け渡しエリア内において第１のセンシングをUAV１に実行させる指示メッセージである。なお、センシング指示部３３ａは、第１センシング指示をUAV１へ送信するとともに、第３センシング指示を、通信部３１を介して屋外センサへ送信してもよい。第３センシング指示は、物品受け渡しエリア内において第３のセンシングを屋外センサに実行させる指示メッセージである。また、センシング指示部３３ａは、例えば物品受け渡し候補が選定された場合に、第２センシング指示を、通信部３１を介して物品受け渡しを行うUGV２へ送信する。第２センシング指示は、物品受け渡しエリア内において第２のセンシングをUGV２に実行させる指示メッセージである。なお、センシング指示部３３ａは、第２センシング指示をUGV２へ送信するとともに、第３センシング指示を、通信部３１を介して屋外センサへ送信してもよい。

移動制御指示部３３ｂは、例えば物品受け渡し候補が選定された場合に、選定された物品受け渡し候補の位置情報とともに、移動制御指示を、通信部３１を介して物品受け渡しを行うUGV２へ送信する。この移動制御指示は、物品受け渡し候補の位置情報に基づく移動制御をUGV２に実行させる指示メッセージである。なお、物品受け渡し候補が複数選定された場合、移動制御指示には、予め定められた基準に応じた物品受け渡し候補の順にUGV２を移動させる指示が含まれる。予め定められた基準に応じた物品受け渡し候補の順の例として、物品の配送先に近い物品受け渡し候補の順、UGV２の現在位置に近い物品受け渡し候補の順、及び複数の物品受け渡し候補の密集度に応じた移動順序等が挙げられる。また、移動制御指示部３３ｂは、例えば物品受け渡し場所が決定された場合に、決定された物品受け渡し場所の位置情報とともに、移動制御指示を、通信部３１を介して物品受け渡しを行うUAV１へ送信する。この移動制御指示は、物品受け渡し場所の位置情報に基づく移動制御をUAV１に実行させる（つまり、物品受け渡し場所へUAV１を飛行させる）指示メッセージである。

センシング情報取得部３３ｃは、第１センシング指示に応じてUAV１により行われた第１のセンシングにより得られた第１センシング情報を、UAV１の機体ＩＤとともに、当該UAV１から例えば所定時間間隔で取得する。また、センシング情報取得部３３ｃは、第２センシング指示に応じてUGV２により行われた第２のセンシングにより得られた第２センシング情報を、UGV２の機体ＩＤとともに、当該UGV２から例えば所定時間間隔で取得する。さらに、センシング情報取得部３３ｃは、第３センシング指示に応じて屋外センサにより行われた第３のセンシングにより得られた第３センシング情報を、当該屋外センサから例えば所定時間間隔で取得してもよい。

受け渡し候補選定部３３ｄは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第１センシング情報に基づいて、１または複数の物品受け渡し候補を選定する。例えば、受け渡し候補選定部３３ｄは、第１センシング情報から抽出された状況（換言すると、センシングにより観測された量）を表すマッピング画像データを時系列的に複数生成する。マッピング画像データは、物品受け渡しエリアに対応しており、マッピング画像データの各点（画素）には緯度及び緯度が対応付けられる。受け渡し候補選定部３３ｄは、生成されたマッピング画像データに基づいて、物品受け渡しに障害となる障害物が地面及び上空に存在しないスペース（換言すると、小エリア）を検索する。そして、受け渡し候補選定部３３ｄは、検索されたスペースまたはスペース内の地点を物品受け渡し候補として選定する。これにより、より安全な物品受け渡し候補を選定することができる。なお、受け渡し候補選定部３３ｄは、選定された物品受け渡し候補の位置情報を取得する。

また、受け渡し候補選定部３３ｄは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第１センシング情報に加えて、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第３センシング情報に基づいて、１または複数の物品受け渡し候補を選定するとよい。この場合、受け渡し候補選定部３３ｄは、第１センシング情報から抽出された状況と、第３センシング情報から抽出された状況とを表すマッピング画像データを時系列的に複数生成する。そして、上記と同様、受け渡し候補選定部３３ｄは、生成されたマッピング画像データに基づいて障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を物品受け渡し候補として選定し、選定された物品受け渡し候補の位置情報を取得する。

なお、上記障害物には、人、動物、建物、及びその他の物が含まれる。障害物であるかどうかの判断は、例えば、予め登録された障害物候補のデータが参照されることで行われる。車両が走行する道路や人が歩行する歩道等についても障害物として登録されてもよい。また、受け渡し候補選定部３３ｄは、生成されたマッピング画像データに対して、緯度及び経度が対応する地図データを参照することで、建物、道路、及び歩道等を、上記検索される対象から除外してもよい。また、受け渡し候補選定部３３ｄは、少なくともUGV２が停止可能な面積を有し、且つUGV２が所定時間（例えば、物品受け渡しが完了するまでの時間）以上停止可能なスペースを検索するとよい。これにより、より安全な物品受け渡し候補を選定することができる。

さらに、受け渡し候補選定部３３ｄは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第１センシング情報（または、第１センシング情報及び第３センシング情報）に加えて、過去に行われた受け渡し履歴に基づいて、物品受け渡し候補を選定してもよい。これにより、過去の選定実績を踏まえた最適な物品受け渡し候補を選定することができる。この場合、例えば、受け渡し候補選定部３３ｄは、記憶部３２に記憶された履歴情報を参照し、過去に選定された物品受け渡し候補の中から、物品受け渡し場所として決定されなかった物品受け渡し候補を除外（つまり、上記検索される対象から除外）して物品受け渡し候補を選定する。このとき除外される物品受け渡し候補は、物品受け渡し場所として決定されなかった頻度が閾値以上である物品受け渡し候補であってもよい。また、受け渡し候補選定部３３ｄにより参照される履歴情報は、物品受け渡し候補を選定する際の時刻（現在時刻）を含む所定時間帯（例えば、９：００〜１２：００）内に物品受け渡し場所が決定された履歴情報であってもよい。これは、例えば、時間帯によって人通り等の状況が異なることを考慮したものである。

なお、物品受け渡し候補の選定に用いられる第１センシング情報、及び第３センシング情報には、主として、カメラにより撮像された画像情報が含まれることが望ましいが、例えば、赤外線センサ、レーザセンサ、熱センサ、マイクロフォン、超音波センサ、LiDAR、または人感センサにより検出された検出情報が含まれるように構成すれば、特に、人や動物の検出精度を高めることが可能となり、その結果、より好適な物品受け渡し候補を選定することができる。また、物品受け渡し候補の選定に用いられる第３センシング情報には、主として、カメラにより撮像された画像情報が含まれることが望ましいが、例えば、風速センサにより検出された検出情報が含まれるように構成すれば、物品受け渡し候補の選定条件として地面から近い部分（例えば、地面から数ｍ以内の部分）の風速を条件とすることができる。これにより、風速が閾値以上のスペース（例えば、ビル風の強いスペース）を上記検索される対象から除外することができるので、より好適な物品受け渡し候補を選定することができる。

受け渡し場所決定部３３ｅは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第２センシング情報に基づいて、受け渡し候補選定部３３ｄにより選定された物品受け渡し候補を基準として１つの物品受け渡し場所を決定する。図６〜図８は、物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所が決定される例１〜３を示す概念図である。図６の例では、複数の物品受け渡し候補Cxの中から１つの物品受け渡し場所Deが決定されている。なお、複数の物品受け渡し候補Cxは、その一部が互いに重なり合ってもよい。一方、図７の例では、１つの物品受け渡し候補Cxから当該物品受け渡し候補Cxより狭い範囲（面積）の物品受け渡し場所Deが決定されている。一方、図８の例では、１つの物品受け渡し候補Cxからαｍ離れた場所にある物品受け渡し場所Deが決定されている。

ここで、物品受け渡し場所の決定方法の具体例を説明する。例えば、受け渡し場所決定部３３ｅは、第２センシング情報から抽出された状況を表すマッピング画像データを時系列的に複数生成する。このマッピング画像データの各点には緯度及び緯度が対応付けられる。そして、受け渡し場所決定部３３ｅは、生成されたマッピング画像データに基づいて、図６に示すように、複数の物品受け渡し候補Cxの中から当該物品受け渡し候補Cxと同等の範囲で障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索する。或いは、受け渡し場所決定部３３ｅは、生成されたマッピング画像データに基づいて、図７に示すように、１つの物品受け渡し候補Cxより狭い範囲で障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索する。或いは、受け渡し場所決定部３３ｅは、生成されたマッピング画像データに基づいて、図８に示すように、１つの物品受け渡し候補Cxからαｍ離れた範囲で障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索する。そして、受け渡し場所決定部３３ｅは、図６〜図８に示すように、検索されたスペース、またはスペース内の地点を物品受け渡し場所Deとして決定する。これにより、より安全な物品受け渡し場所を決定することができる。なお、受け渡し場所決定部３３ｅは、決定された物品受け渡し場所Deの位置情報を取得する。

また、受け渡し場所決定部３３ｅは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第２センシング情報に加えて、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第３センシング情報に基づいて、上記物品受け渡し候補Cxを基準として１つの物品受け渡し場所Deを決定するとよい。この場合、受け渡し場所決定部３３ｅは、第２センシング情報から抽出された状況と、第３センシング情報から抽出された状況とを表すマッピング画像データを時系列的に複数生成する。そして、受け渡し場所決定部３３ｅは、生成されたマッピング画像データに基づき、図６〜図８に示すように、物品受け渡し候補Cxを基準として障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を物品受け渡し場所Deとして決定し、決定された物品受け渡し場所Deの位置情報を取得する。

また、受け渡し場所決定部３３ｅは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第２センシング情報（または、第２センシング情報及び第３センシング情報）に加えて、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第１センシング情報に基づいて、上記物品受け渡し候補Cxを基準として１つの物品受け渡し場所Deを決定してもよい。この場合、受け渡し場所決定部３３ｅは、第２センシング情報から抽出された状況と、第１センシング情報から抽出された状況とを表すマッピング画像データを時系列的に複数生成する。そして、受け渡し場所決定部３３ｅは、生成されたマッピング画像データに基づき、図６〜図８に示すように、上記物品受け渡し候補Cxを基準として障害物が地面及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を物品受け渡し場所Deとして決定し、決定された物品受け渡し場所Deの位置情報を取得する。また、UGV２が移動している間に状況が変化する可能性があるため、受け渡し場所決定部３３ｅは、UGV２の移動後の時点で改めて第１のセンシングを行い、その第１センシング情報を用いることで物品受け渡し場所を決定することで精度を高めるように構成してもよい。

なお、受け渡し場所決定部３３ｅは、受け渡し候補選定部３３ｄと同様、生成されたマッピング画像データに対して、緯度及び経度が対応する地図データを参照することで、建物、道路、歩道、及び立入禁止区画等を、上記検索される対象から除外してもよい。また、受け渡し場所決定部３３ｅは、少なくともUGV２が停止可能な面積を有し、且つUGV２が所定時間（例えば、物品受け渡しが完了するまでの時間）以上停止可能なスペースを検索するとよい。これにより、より安全な物品受け渡し場所を決定することができる。

さらに、受け渡し場所決定部３３ｅは、センシング情報取得部３３ｃにより取得された第２センシング情報（または、第１センシング情報と第３センシング情報との少なくとも何れか一方）に加えて、過去に行われた受け渡し履歴に基づいて、物品受け渡し場所を決定してもよい。この場合、例えば、受け渡し場所決定部３３ｅは、記憶部３２に記憶された履歴情報を参照し、過去に選定された物品受け渡し候補の中から、物品受け渡し場所として決定されなかった物品受け渡し候補を除外して物品受け渡し場所を決定する。このとき除外される物品受け渡し候補は、物品受け渡し場所として決定されなかった頻度が閾値以上である物品受け渡し候補であってもよい。また、受け渡し場所決定部３３ｅにより参照される履歴情報は、物品受け渡し場所を決定する際の時刻（現在時刻）を含む所定時間帯（例えば、９：００〜１２：００）内に物品受け渡し場所が決定された履歴情報であってもよい。

なお、物品受け渡し場所の決定に用いられる第２センシング情報、及び第３センシング情報（または、第１センシング情報）には、主として、カメラにより撮像された画像情報が含まれることが望ましいが、例えば、赤外線センサ、レーザセンサ、熱センサ、マイクロフォン、超音波センサ、LiDAR、または人感センサにより検出された検出情報が含まれるように構成すれば、特に、人や動物の検出精度を高めることが可能となり、その結果、より好適な物品受け渡し場所を決定することができる。また、物品受け渡し場所の決定に用いられる第２センシング情報及び第３センシング情報には、主として、カメラにより撮像された画像情報が含まれることが望ましいが、例えば、風速センサにより検出された検出情報が含まれるように構成すれば、物品受け渡し場所の決定条件として地面から近い部分（例えば、地面から数ｍ以内の部分）の風速を条件とすることができる。これにより、風速が閾値以上のスペース（例えば、ビル風の強いスペース）を上記検索される対象から除外することができるので、より好適な物品受け渡し場所を決定することができる。

受け渡し指示部３３ｆは、受け渡し場所決定部３３ｅにより決定された物品受け渡し場所にUAV１及びUGV２が到着し、物品受け渡し準備が完了した場合に、物品受け渡し指示を、通信部３１を介して物品受け渡しを行うUAV１へ送信する。物品受け渡し指示は、決定された物品受け渡し場所においてUAV１とUGV２との間で物品受け渡しを行わせる指示メッセージである。

［２．物品受け渡しシステムＳの動作］
次に、図９〜図１１を参照して、本実施形態に係る物品受け渡しシステムＳの動作の一例について説明する。図９は、UAV１が物品受け渡しエリアArに接近してから物品受け渡し場所が決定されるまでにおける物品受け渡しシステムＳの動作の一例を示すシーケンス図である。図１０は、物品受け渡し場所が決定されてから物品が配送されるまでにおける物品受け渡しシステムＳの動作の一例を示すシーケンス図である。図１１は、物品受け渡しエリアAr内の状況を示す概念図である。なお、以下の動作例では、UAV１からUGV２へ物品が受け渡された後、当該物品がUGV２により配送先へ配送される場合を想定する。

図９において、UAV１は、物品受け渡しエリアArの例えば数十ｍ以内に接近すると、接近通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ１）。この接近通知は、UAV１が物品受け渡しエリアArに接近したことを示す接近情報である。なお、物品受け渡しエリアArの位置情報は、例えば、飛行計画情報における飛行予定経路中に示される。

次いで、サーバ３は、UAV１からの接近通知を受信すると、例えば物品受け渡しエリアArの近傍にある配送機置場に配備された複数のUGV２の中から利用可能なUGV２を選択する（ステップＳ２）。これにより、物品受け渡しを行うUAV１とUGV２のペアが決定され、UAV１の機体ＩＤとUGV２の機体ＩＤとが紐づけられる。次いで、サーバ３は、物品受け渡しエリアArの位置情報とともに、UGV２を物品受け渡しエリアArへ移動させる移動制御指示を、ステップＳ２で選択されたUGV２へ送信する（ステップＳ３）。

次いで、UGV２は、サーバ３からの移動制御指示を受信すると、物品受け渡しエリアArの位置情報にしたがって、配送機置場から物品受け渡しエリアArへ移動する（ステップＳ４）。なお、UGV２が既に物品受け渡しエリアArにある場合、UGV２はその場で待機する。

次いで、サーバ３は、第１センシング指示をUAV１へ送信する（ステップＳ５）。さらに、サーバ３は、第３センシング指示を屋外センサへ送信する（ステップＳ６）。なお、物品受け渡しエリアAr内に複数の屋外センサが設置されている場合、サーバ３は、それぞれの屋外センサへ第３センシング指示を送信してもよい。

次いで、UAV１は、サーバ３からの第１センシング指示を受信すると、物品受け渡しエリアAr内において第１のセンシングを開始する（ステップＳ７）。第１のセンシングは、例えば、物品の受け渡しが完了するまで継続される。なお、第１のセンシングは、物品受け渡しエリアArの上空において移動しながら行われてもよいし、ホバリングしながら行われてもよい。次いで、UAV１は、第１のセンシングにより得られた第１センシング情報を、UAV１の機体ＩＤとともにサーバ３へ送信する（ステップＳ８）。

一方、屋外センサは、サーバ３からの第３センシング指示を受信すると、物品受け渡しエリアAr内において第３のセンシングを開始する（ステップＳ９）。第３のセンシングは、例えば、物品受け渡しが完了するまで継続される。次いで、屋外センサは、第３のセンシングにより得られた第３センシング情報をサーバ３へ送信する（ステップＳ１０）。

次いで、サーバ３は、UAV１からの第１センシング情報を受信し、且つ、屋外センサからの第１センシング情報を受信することで、例えば所定時間範囲の第１センシング情報及び第３センシング情報を取得すると、取得された第１センシング情報及び第３センシング情報に基づいて、上述したように、物品受け渡し候補を選定する（ステップＳ１１）。

図１１は、複数の物品受け渡し候補C1〜C17が選定された例を示している。図１１の例では、建物B1〜B3、人H、木T、道路R、ベンチB、池P、及び立入禁止区画L等が障害物として判断され、当該障害物が存在するスペース（つまり、障害物がある場所及びその近傍範囲）は物品受け渡し候補として選定されていない。なお、図１１の例では、物品受け渡し候補C1〜C17の面積は一律になっているが、物品受け渡し候補C1〜C17の面積は異なっていてもよい。

次いで、サーバ３は、物品受け渡し候補が複数選定されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。物品受け渡し候補が複数選定されないと判定された場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、サーバ３は、ステップＳ１１で選定された物品受け渡し候補の位置情報とともに、UGV２を物品受け渡し候補へ移動させる移動制御指示、及び第２センシング指示をUGV２へ送信する（ステップＳ１３）。

一方、物品受け渡し候補が複数選定されたと判定された場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、サーバ３は、予め定められた基準に応じた物品受け渡し候補の移動順序を決定する（ステップＳ１４）。そして、サーバ３は、ステップＳ１１で選定された複数の物品受け渡し候補のそれぞれの位置情報とともに、ステップＳ１４で決定された移動順序でUGV２を物品受け渡し候補へ移動させる移動制御指示、及び第２センシング指示をUGV２へ送信する（ステップＳ１５）。

次いで、UGV２は、サーバ３からの移動制御指示及び第２センシング指示を受信すると、物品受け渡し候補の位置情報にしたがって、ステップＳ１１で選定された物品受け渡し候補へ移動するとともに、物品受け渡しエリアAr内において第２のセンシングを開始する（ステップＳ１６）。つまり、UGV２の周囲（上空を含む）がセンシングされる。第２のセンシングは、例えば、物品受け渡しが完了するまで継続される。次いで、UGV２は、第２のセンシングにより得られた第２センシング情報を、UGV２の機体ＩＤとともにサーバ３へ送信する（ステップＳ１７）。

なお、受信された移動制御指示に移動順序が示される場合、UGV２は、当該移動順序で物品受け渡し候補を移動しながら第２のセンシングを行うことになる。これにより、より効率良く物品受け渡し場所を決定することが可能となる。例えば、図１１において物品の配送先が建物B1内にあり、決定された移動順序が当該配送先に近い物品受け渡し候補の順である場合、UGV２は、物品の配送先に近い物品受け渡し候補の順に移動する。この場合、UGV２は、図１１において、初めに物品受け渡し候補C1またはC2へ移動することになる。これにより、より迅速に物品を配送先に届けることが可能となる。また、決定された移動順序がUGV２の現在位置に近い物品受け渡し候補の順である場合、UGV２は、自身の現在位置に近い物品受け渡し候補の順に移動する。この場合、UGV２は、図１１において、初めに物品受け渡し候補C12へ移動することになる。これにより、より迅速に物品受け渡し場所を決定することが可能となる。

また、決定された移動順序が物品受け渡し候補の密集度に応じた移動順序である場合、UGV２は、物品受け渡し候補の密集度に応じた移動順序で移動する。ここで、密集度に応じた移動順序とは、例えば、より密集度が高いエリアを優先することを意味する。例えば、図１１において、物品受け渡し候補C6〜C17を含むエリアは、物品受け渡し候補C1及びC2を含むエリア、及び物品受け渡し候補C3〜C5を含むエリアよりも密集度が高い。そのため、この場合、UGV２は、初めに物品受け渡し候補C6〜C17を含むエリアへ移動することになる。従って、より安全性が高いことが推定される物品受け渡し場所を決定することが可能となる。

次いで、サーバ３は、UGV２からの第２センシング情報を受信することで、例えば所定時間範囲の第２センシング情報を取得すると、取得された第２センシング情報に基づいて、上述したように、物品受け渡し場所を決定する（ステップＳ１８）。なお、サーバ３は、屋外センサからも第３センシング情報を取得し、取得された第２センシング情報及び第３センシング情報に基づいて、物品受け渡し場所を決定してもよい。

次に、図１０において、サーバ３は、ステップＳ１８で決定された物品受け渡し場所の位置情報とともに、UAV１を物品受け渡し場所へ移動させる移動制御指示をUAV１へ送信する（ステップＳ１９）。さらに、サーバ３は、ステップＳ１８で決定された物品受け渡し場所の位置情報とともに、UGV２を物品受け渡し場所へ移動させる移動制御指示をUGV２へ送信する（ステップＳ２０）。

次いで、UAV１は、サーバ３からの移動制御指示を受信すると、物品受け渡し場所の位置情報にしたがって、当該物品受け渡し場所へ移動する（ステップＳ２１）。次いで、UAV１は、物品受け渡し場所の上空に到着すると、到着通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ２２）。この到着通知は、物品受け渡し場所に到着したことを示す到着情報である。

一方、UGV２は、サーバ３からの移動制御指示を受信すると、物品受け渡し場所の位置情報にしたがって、当該物品受け渡し場所へ移動する（ステップＳ２３）。なお、UGV２が既に物品受け渡し場所にある場合、UGV２はその場に留まる。そして、UGV２は、物品受け渡し場所に到着すると、到着通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ２４）。

次いで、サーバ３は、UAV１及びUGV２から到着通知を受信すると、物品受け渡し準備指示をUAV１へ送信するとともに（ステップＳ２５）、物品受け渡し準備指示をUGV２へ送信する（ステップＳ２６）。

次いで、UAV１は、サーバ３からの物品受け渡し準備指示を受信すると、物品受け渡し準備を行う（ステップＳ２７）。例えば、物品受け渡し準備において、UAV１は、UGV２上への着陸を行う。そして、UAV１は、物品受け渡し準備が完了したか否かを判定する（ステップＳ２８）。例えば、UGV２上への着陸が完了した場合に、物品受け渡し準備が完了したと判定される。

一方、UGV２は、サーバ３からの物品受け渡し準備指示を受信すると、物品受け渡し準備を行う（ステップＳ２９）。例えば、物品受け渡し準備において、UGV２は、UGV２の上部に設けられた物品搬入口を開口することでUAV１から物品受け取り可能な状態にセットする。そして、UGV２は、物品受け渡し準備が完了したか否かを判定する（ステップＳ３０）。例えば、物品受け取り可能な状態にセットされ、周囲の安全が確認された場合に、物品受け渡し準備が完了したと判定される。

UGV２は、物品受け渡し準備が完了するまでの間に、物品受け渡し場所に対して移動物体（例えば、人）の接近を検知（つまり、第２のセンシングにより検知）した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、警報音をスピーカから出力する（ステップＳ３２）。次いで、UGV２は、接近が検知された移動物体による危険エリア内（例えば、物品受け渡し場所から所定距離以内）への侵入を検知した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、当該移動物体に対して退去指示音声をスピーカから出力する（ステップＳ３４）とともに、侵入通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ３５）。この侵入通知は、移動物体が危険エリア内に侵入したことを示す侵入情報である。

次いで、サーバ３は、UGV２から侵入通知を受信すると、一時停止指示をUAV１へ送信する（ステップＳ３６）。UAV１は、物品受け渡し準備が完了するまでの間に、サーバ３からの一時停止指示を受信すると、UGV２上への着陸を一時停止する（ステップＳ３７）。このとき、UAV１は、その場でホバリングしてもよし、安全高度へ移動してもよい。

次いで、UGV２は、移動物体が危険エリアから退去したと判断した場合（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、退去通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ３９）。この退去通知は、移動物体が危険エリアから退去したことを示す退去情報である。次いで、サーバ３は、UGV２から退去通知を受信すると、一時停止解除指示をUAV１へ送信する（ステップＳ４０）。次いで、UAV１は、サーバ３からの一時停止解除指示を受信すると、UGV２上への着陸を再開する（ステップＳ４１）。

そして、UAV１は、物品受け渡し準備が完了したと判定した場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、準備完了通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ４２）。この準備完了通知は、物品受け渡し準備が完了したことを示す準備完了情報である。一方、UGV２は、物品受け渡し準備が完了したと判定した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、準備完了通知をサーバ３へ送信する（ステップＳ４３）。

次いで、サーバ３は、UAV１及びUGV２から準備完了通知を受信すると、物品受け渡し指示をUAV１へ送信するとともに（ステップＳ４４）、物品受け渡し指示をUGV２へ送信する（ステップＳ４５）。なお、サーバ３は、物品受け渡し指示とともに、UAV１により運搬される物品の配送先情報をUGV２へ送信してもよい。或いは、UGV２は、着陸したUAV１または当該UAV１に搭載された物品から配送先情報を取得してもよい。例えば、UAV１または物品の下部には、物品の配送先情報を含む２次元コード（例えば、ＱＲコード（登録商標））が表示されてもよいし、物品の配送先情報を記憶するＩＣタグが貼り付けられてもよい。

次いで、UAV１は、サーバ３からの物品受け渡し指示を受信すると、物品保持機構に保持された物品を切り離すことでUGV２へ物品を提供する（ステップＳ４６）。一方、UGV２は、UAV１から提供された物品を物品搬入口から受け取る（ステップＳ４７）。こうして、物品受け渡し場所においてUAV１とUGV２との間で物品受け渡しが完了する。

図１２は、物品受け渡し場所においてUAV１がUGV２上に着陸している状態を示す図である。図１２に示すUGV２の上部には、３つの物品搬入口Op１〜Op3が設けられており、それぞれの物品搬入口Op１〜Op3から物品を搬入することが可能なっている。図１２の例では、UGV２の物品搬入口Op１が開口された後、UAV１に保持された物品が切り離されることで物品搬入口Op１から当該物品が搬入及び保持される。

次いで、UAV１は、物品受け渡しが完了すると、例えば出発地点へ帰還する（ステップＳ４８）。一方、UGV２は、物品受け渡しが完了すると、物品の配送先情報に基づいて地上を自律的に移動して物品を配送先へ配送する（ステップＳ４９）。こうして、UAV１により運搬された物品は、UGV２により配送先に届けられる。なお、配送先は、物品の受取人の住居やオフィスの玄関であってもよいし、当該受取人の住居やオフィスの玄関から離れた場所に設置された宅配ボックス（物品を一時的に保管するための保管ボックス）であってもよい。或いは、配送先は、物品の受取人自体であってもよい。

以上説明したように、上記実施形態によれば、物品受け渡しシステムＳは、UAV１が飛行中に行う第１のセンシングにより得られた第１センシング情報に基づいて物品受け渡し候補を選定し、当該選定された物品受け渡し候補の位置情報に基づいてUGV２の移動制御を実行し、UGV２が行う第２のセンシングにより得られた第２センシング情報に基づいて上記選定された物品受け渡し候補を基準として物品受け渡し場所を決定するように構成したので、専用の受け渡し施設が存在しない場合であっても、UAV１とUGV２との間の物品受け渡しを安全に行うことが可能な受け渡し場所を確保することができ、UAV１とUGV２との間の物品受け渡しを、より安全な物品受け渡し場所で行わせることができる。また、専用の受け渡し施設を設置するためのコストを削減することができる。

なお、上記動作例では、UAV１からUGV２へ物品が受け渡される例を示したが、UGV２からUAV１へ物品が受け渡されてもよい。この場合も、上記動作例における上記ステップＳ１〜Ｓ４５の動作が同様に行われる。ただし、UGV２は、上記ステップＳ２９の物品受け渡し準備において、UGV２の上部に設けられた物品搬入口（物品搬出口）を開口することで運搬する物品を提供可能な状態にセットする。そして、UGV２は、物品を保持する保持テーブル（載置テーブル）を上方にスライドさせることで当該物品を物品搬出口から突出させる。これにより、当該物品が提供される。一方、UAV１は、UGV２の保持テーブルにおいて提供された物品を例えば物品保持用フックにより保持する。こうして、物品受け渡し場所においてUAV１とUGV２との間で物品受け渡しが完了する。その後、UAV１は、物品の配送先情報に基づいて自律的に飛行することで物品を配送先へ配送する。一方、UGV２は、例えば配送機置場へ帰還する。

また、上記動作例では、UAV１がUGV２に着陸することで物品受け渡しが行われる例を示したが、例えば、UAV１に搭載されたリールを用いる受け渡し方法で物品受け渡しが行われてもよい。UAV１からUGV２に物品が受け渡される場合、UAV１は、UGV２の上空をホバリングしている状態で、リールのワイヤをUGV２方向に伸ばすことで、当該ワイヤの先端にある物品保持用フックにより保持された物品を垂直に降下させる。そして、UAV１は、当該物品がUGV２に到達（物品受け渡し準備が完了）したときに当該物品を切り離す。これによりUGV２の物品搬入口から当該物品が搬入される。一方、UGV２からUAV１へ物品が受け渡される場合、UAV１は、UGV２の上空をホバリングしている状態で、リールのワイヤをUGV２方向に伸ばすことで、当該ワイヤの先端にある物品保持用フックを垂直に降下させる。そして、UAV１は、当該物品保持用フックがUGV２に到達（物品受け渡し準備が完了）したときにUGV２の保持テーブルにおいて提供された物品を当該物品保持用フックにより保持し、その後、リールのワイヤを巻き取る。このように、リールを用いる受け渡し方法で物品受け渡しが行われる場合であっても、少なくとも上記第２のセンシングを通じてUGV２の上空にリールのワイヤに接触するような障害物が存在しない物品受け渡し場所が決定されているので、安全な物品受け渡しを行うことができる。

また、上記動作例では、物品受け渡し候補を選定する処理及び物品受け渡し場所を決定する処理がサーバ３により実行される例を示したが、これらの処理はUAV１またはUGV２により行われるように構成してもよい。このような構成では、UAV１とUGV２とは無線通信により各種情報をやり取りする。また、物品受け渡し候補を選定する処理と、物品受け渡し場所を決定する処理とがそれぞれ別々の装置により実行（例えば、物品受け渡し候補を選定する処理がUAV１により実行、物品受け渡し場所を決定する処理がUGV２により実行）されてもよい。

また、上記実施形態においては、本発明の一実施形態に係る物品受け渡しシステム（換言すると、当該システムＳに含まれる１以上のコンピュータ）により実行される「物品受け渡し場所の決定方法」に対して適用した場合について説明したが、本発明は、UAV１がUGV２に着陸するための着陸場所の決定方法に対しても適用可能である。この着陸場所の決定方法は、着陸システム（換言すると、当該システムＳに含まれる１以上のコンピュータ）により実行されるものであって、UAV１が飛行中に行う第１のセンシングにより得られた第１センシング情報に基づいて、UAV１がUGV２上に着陸するための着陸場所の候補を選定する選定ステップと、選定された候補の情報に基づいて、UGV２の移動制御を実行する制御ステップと、UGV２が行う第２のセンシングにより得られた第２センシング情報に基づいて、選定された候補を基準として着陸場所を決定する決定ステップと、を含むように構成される。このような構成によれば、専用の着陸施設が存在しない場合であっても、UAV１がUGV２上に安全に着陸できる着陸場所を確保することができ、また、専用の着陸施設を設置するためのコストを削減することができる。これにより、例えば、UGV２が大容量バッテリを備え、当該UGV２上に着陸したUAV１へ安全に給電を行う（着陸した時にコネクタが接続されて給電されてもよいし、非接触給電であってもよい）ことができる。なお、このような着陸場所の決定方法においては、上記実施形態において記載される「物品受け渡し」及び「受け渡し」を「着陸」に読み替える（例えば、「物品受け渡し候補」を「着陸候補」に、「物品受け渡し場所」を「着陸場所」に、「物品受け渡しに障害となる障害物」を「着陸に障害となる障害物」に、「過去に行われた受け渡し履歴」を「過去に行われた着陸履歴」に、それぞれ読み替える）ことで、上記実施形態で行われる各処理が適用される。

（付記）
上記決定ステップにおいては、上記着陸候補を基準としてUGV２が所定時間以上停止可能なスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を上記着陸場所として決定してもよい。また、上記決定ステップにおいては、上記着陸候補を基準として、着陸に障害となる障害物が地上及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を上記着陸場所として決定してもよい。また、上記決定ステップにおいては、UGV２の移動制御にしたがってUGV２が移動している間に上記第２のセンシングにより得られた第２センシング情報に基づいて、上記着陸場所を決定してもよい。また、上記決定ステップにおいては、上記第２のセンシングにより得られた第２センシング情報に加えて、地上に設置されたセンサが行う第３のセンシングにより得られた第３センシング情報に基づいて、上記着陸場所を決定してもよい。また、上記決定ステップにおいては、上記第２のセンシングにより得られた第２センシング情報に加えて、過去に行われた着陸履歴に基づいて、上記着陸場所を決定してもよい。

また、上記選定ステップにおいては、UGV２が所定時間以上停止可能なスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を上記着陸候補として選定してもよい。また、上記選定ステップにおいては、着陸に障害となる障害物が地上及び上空に存在しないスペースを検索し、検索されたスペースまたはスペース内の地点を上記着陸候補として選定してもよい。また、上記選定ステップにおいては、上記第１のセンシングにより得られた第１センシング情報に加えて、地上に設置されたセンサが行う第３のセンシングにより得られた第３センシング情報に基づいて、上記着陸候補を選定してもよい。また、上記選定ステップにおいては、上記第１のセンシングにより得られた第１センシング情報に加えて、過去に行われた着陸履歴に基づいて、上記着陸候補を選定してもよい。また、上記選定ステップにおいては、上記第１のセンシングにより得られた第１センシング情報に基づいて、上記着陸候補を複数選定し、上記制御ステップにおいては、予め定められた基準に応じた上記着陸候補の順にUGV２を移動させてもよい。予め定められた基準に応じた上記着陸候補の順の例として、物品の配送先に近い上記着陸候補の順、UGV２の現在位置に近い上記着陸候補の順、及び複数の上記着陸候補の密集度に応じた移動順序が挙げられる。また、上記着陸場所に対して移動物体の接近が検知された場合、警報を出力してもよい。

なお、上記実施形態は本発明の一実施形態であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態から種々構成等に変更を加えてもよく、その場合も本発明の技術的範囲に含まれる。

１ UAV
２ UGV
３ サーバ
１１，２１ 駆動部
１２，２２ 測位部
１３，２３ 無線通信部
１４，２４ 撮像部
１５，２５ 制御部
３１ 通信部
３２ 記憶部
３３ 情報処理部
３３ａ センシング指示部
３３ｂ 移動制御指示部
３３ｃ センシング情報取得部
３３ｄ 受け渡し候補選定部
３３ｅ 受け渡し場所決定部
３３ｆ 受け渡し指示部
Ｓ 物品受け渡しシステム

Claims (1)

1. 無人地上機を制御する制御部を含むシステムにより実行される制御方法であって、
   無人航空機と前記無人地上機との間で行われる物品受け渡し場所の候補を選定する選定ステップと、
   前記候補の情報に基づいて、前記無人地上機の移動制御を実行する制御ステップと、
   を含むことを特徴とする制御方法。