JP2020203548A - 無人航空機、プログラム、方法、及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】風況観測をするための風況観測塔が知られていたが、風況観測の自由度を高め、コストの低減に貢献可能な技術を提供することが望ましい。【解決手段】無人航空機であって、ドップラーＬｉＤＡＲを搭載する搭載部と、無人航空機の飛行を制御する飛行制御部と、無人航空機が飛行している間にドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を格納する計測結果格納部と、計測結果を外部に送信する計測結果送信部とを備える無人航空機を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、無人航空機、プログラム、方法、及びシステムに関する。

風況観測をするための風況観測塔が知られていた。（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１８−１１２０３９号公報

風況観測の自由度を高め、コストの低減に貢献可能な技術を提供することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、無人航空機が提供される。無人航空機は、ドップラーＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）を搭載する搭載部を備えてよい。無人航空機は、前記無人航空機の飛行を制御する飛行制御部を備えてよい。無人航空機は、無人航空機が飛行している間にドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を格納する計測結果格納部を備えてよい。無人航空機は、計測結果を外部に送信する計測結果送信部を備えてよい。

本発明の第２の態様によれば、ドップラーＬｉＤＡＲを搭載した無人航空機に、ドップラーＬｉＤＡＲによる計測を実行する実行ステップ、実行ステップにおいて実行された計測の計測結果を格納する格納ステップ、及び計測結果を外部に送信する送信ステップを実行させるためのプログラムが提供される。

本発明の第３の態様によれば、無人航空機によって実行される方法が提供される。方法は、無人航空機に搭載されているドップラーＬｉＤＡＲによる計測を実行する実行ステップを備えてよい。方法は、実行ステップにおいて実行された計測の計測結果を格納する格納ステップを備えてよい。方法は、計測結果を外部に送信する送信ステップを備えてよい。

本発明の第４の態様によれば、上記無人航空機及びサーバを備えるシステムが提供される。無人航空機は、無人航空機の飛行航路を設定する航路設定部を有してよい。計測結果送信部は、無人航空機が飛行航路に沿って飛行している間にドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果をサーバに送信してよい。サーバは、計測結果を受信する計測結果受信部を有してよい。サーバは、計測結果に基づいて、無人航空機とは異なる他の無人航空機に対する指示を生成する指示生成部を有してよい。サーバは、指示生成部によって生成された指示を他の無人航空機に送信する指示送信部を有してよい。

本発明の第５の態様によれば、システムが提供される。システムは、ドップラーＬｉＤＡＲを搭載した第１の無人航空機と、第２の無人航空機とを備えてよい。第１の無人航空機は、ドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を外部に送信する計測結果送信部を有してよい。第２の無人航空機は、計測結果送信部によって送信された計測結果を取得する計測結果取得を有してよい。第２の無人航空機は、計測結果に基づいて、第２の無人航空機の飛行を制御する飛行制御部を有してよい。計測結果送信部は、計測結果をサーバに送信してよく、計測結果取得部は、サーバから計測結果を取得してよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

システム１０の一例を概略的に示す。 無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。 制御装置１４０の機能構成の一例を概略的に示す。 制御装置１４０による処理の流れの一例を概略的に示す。 システム１０の一例を概略的に示す。 無人航空機１６０が有する制御装置１７０の機能構成の一例を概略的に示す。 制御装置１４０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、システム１０の一例を概略的に示す。システム１０は、無人航空機１００及び管理システム２００を備える。

無人航空機１００は、いわゆるドローンであってよい。本実施形態に係る無人航空機１００は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載する。

ドップラーＬｉＤＡＲ１１０は、レーザ光１１２を出射してから反射光を受光するまでの時間と周波数の変位とを観測することによって、観測対象までの距離及び観測対象の相対的な移動速度を計測する。ドップラーＬｉＤＡＲ１１０は、例えば、レーザ光を出射して、大気中に浮遊するエアロゾルからの反射光を検出することによって、エアロゾルが浮遊している位置の風向及び風速を計測する。ドップラーＬｉＤＡＲ１１０は、例えば、レーザ光として赤外線レーザを出射する。

無人航空機１００は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を用いて、無人航空機１００の周辺の状況を観測する。無人航空機１００は、例えば、無人航空機１００の周辺の風況観測を実行する。無人航空機１００は、谷といった地形の形状計測等、任意の対象を計測してもよい。

無人航空機１００は、例えば、ヨーイングをしながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行する。ヨーイングとは、物体が上下を軸として回転することであってよい。無人航空機１００は、仰角を調整しつつヨーイングをしながらドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行してよい。無人航空機１００は、俯角を調整しつつヨーイングをしながらドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行してよい。無人航空機１００は、仰角及び俯角を調整しつつヨーイングをしながらドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行してよい。これらによって、無人航空機１００を起点としたあらゆる方向の状況を計測可能にできる。

無人航空機１００は、移動しつつ計測を実行してよい。無人航空機１００は、複数の緯度、経度、及び高度の組み合わせのそれぞれに対して、仰角及び俯角の少なくともいずれかを調整しつつヨーイングをしながら計測を実行してよい。これにより、様々な場所を起点としたあらゆる方向の状況を観測可能にできる。

無人航空機１００は、ヨーイングをすることに代えて、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転させてもよい。無人航空機１００は、例えば、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０の中心軸を中心に無人航空機１００を回転させながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行する。無人航空機１００は、ヨーイングとドップラーＬｉＤＡＲ１１０の回転とを組み合わせて、計測を実行してもよい。

従来の風況観測塔を用いた風況観測では、見通しが良い高台に風況観測塔を設置しないと低層域を広範囲に観測できない、風況観測塔が配置されている場所の風況しか観測できない、まとまった土地が必要、建設コストがかかる、電力ケーブルの敷設や蓄電池の設置など電源確保のコストがかかる、常設又は仮設により現地に吹き晒しとなることによってメンテナンスコストが高くなる、等の課題があった。

それに対して発明者は、近年ドップラーＬｉＤＡＲが小型化しつつあることに着目し、ドップラーＬｉＤＡＲを搭載して、ヨーイングしながら計測を実行する無人航空機や、ドップラーＬｉＤＡＲを回転させながら計測を実行する無人航空機という技術思想を創作した。これにより、従来では計測条件が厳しい低層域を広範囲に観測可能とした。無人航空機は常設が不要なため、土地、建設、メンテナンスコストを大きく改善することもできる。

管理システム２００は、無人航空機１００を管理する。管理システム２００は、無人航空機１００の飛行管制を行う飛行管制部３００と、無人航空機１００による計測を管理する計測管理部４００とを備える。管理システム２００は、サーバの一例であってよい。

管理システム２００は、複数の装置によって構成されるシステムであってもよい。例えば、飛行管制部３００と計測管理部４００とは、それぞれ独立した装置であってよい。この場合、計測管理部４００は、サーバの一例であってよい。

管理システム２００と無人航空機１００とは、無線基地局３０及びネットワーク２０を介して通信する。無人航空機１００は、無線基地局３０に在圏して、無線基地局３０を介して管理システム２００と通信する。無人航空機１００が無線基地局３０に在圏するとは、無人航空機１００が無線基地局３０と無線通信接続を確立することであってよい。

無線基地局３０は、任意の移動体通信システムに準拠していてよい。例えば、無線基地局３０は、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）通信システム、４Ｇ（４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム、及び５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システム以降の移動体通信システムに準拠する。ネットワーク２０は、移動体通信システムにおけるコアネットワークを含む。ネットワーク２０は、インターネットを含んでもよい。

飛行管制部３００は、複数の無人航空機１００のそれぞれから断続的に位置情報を受信して、複数の無人航空機１００のそれぞれの位置を管理してよい。位置情報は、緯度、経度、及び高度を含んでよい。

無人航空機１００は、飛行管制部３００に対して無人航空機１００の位置情報を断続的に送信してよい。位置情報を断続的に送信するとは、位置情報を定期的に送信することであってよい。また、位置情報を断続的に送信するとは、予め定められたスケジュールに従って位置情報を送信することであってもよい。また、位置情報を断続的に送信するとは、予め定められた条件が満たされる毎に位置情報を送信することであってもよい。無人航空機１００は、例えば、無人航空機１００の位置が予め定められた距離以上変化したことに応じて位置情報を送信する。

飛行管制部３００は、複数の無人航空機１００のそれぞれに対して位置情報の要求を送信し、要求に応じて複数の無人航空機１００のそれぞれが送信した位置情報を受信してもよい。

計測管理部４００は、無人航空機１００に対してドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を指示したり、計測結果を無人航空機１００から受信して管理したりする。

無人航空機１００は、操縦者４２によって遠隔操縦されてもよい。操縦者４２は、コントローラ４０を用いて無人航空機１００を遠隔操縦する。無人航空機１００とコントローラ４０とは、無線基地局３０及びネットワーク２０を介して通信してよい。また、無人航空機１００とコントローラ４０とは、直接無線通信してもよい。無人航空機１００は、コントローラ４０からの指示に従って、ドップラーＬｉＤＡＲを用いた計測を実行してもよい。

図２は、無人航空機１００の構成の一例を概略的に示す。無人航空機１００は、本体部１０２、プロペラ１０４、脚部１０６、搭載部１０８、及びドップラーＬｉＤＡＲ１１０を備える。

搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載する。搭載部１０８は、無人航空機１００の製造時からドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載してよい。また、搭載部１０８は、無人航空機１００の製造時にはドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載せず、無人航空機１００の製造後にドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載してもよい。例えば、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を搭載していない無人航空機１００を購入した無人航空機１００の利用者が、別途購入したドップラーＬｉＤＡＲ１１０を無人航空機１００に搭載してもよい。

搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を固定的に搭載してよい。また、搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転可能に搭載してもよい。搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０の中心軸を中心に回転可能に搭載してよい。搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を水平方向に回転可能であってよい。

搭載部１０８は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０を伸縮可能に搭載してもよい。例えば、搭載部１０８は、未使用時にはドップラーＬｉＤＡＲ１１０を縮めて、使用時にドップラーＬｉＤＡＲ１１０を伸ばす。ドップラーＬｉＤＡＲ１１０の伸縮は、例えば、スライド構造によって実現される。

具体例として、搭載部１０８は、未使用時に、脚部１０６の先端よりも内側に位置するようにドップラーＬｉＤＡＲ１１０を縮める。これにより、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０が、無人航空機１００の着陸等を妨害してしまうことを防止できる。

また、具体例として、搭載部１０８は、使用時に、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０の先端が脚部１０６の先端よりも外側に位置するようにドップラーＬｉＤＡＲ１１０を伸ばす。これにより、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を脚部１０６が妨害してしまうことを防止できる。

本体部１０２は、センサ群１２０、通信装置１３０、及び制御装置１４０を有する。センサ群１２０は、ＧＮＳＳユニット１２１、加速度センサ１２２、及びジャイロセンサ１２３を含む。

ＧＮＳＳユニット１２１は、無人航空機１００の位置を特定して、位置情報を出力する。加速度センサ１２２は、加速度を検出する。ジャイロセンサ１２３は、角速度を検出する。

通信装置１３０は、無線基地局３０を介した通信を実行する。通信装置１３０は、無線基地局３０に在圏して、無線基地局３０を介して管理システム２００と通信する。また、通信装置１３０は、無線基地局３０を介してコントローラ４０と通信する。通信装置１３０は、無線基地局３０を介さずに、直接コントローラ４０と無線通信を実行してもよい。

制御装置１４０は、各種制御を実行する。制御装置１４０は、センサ群１２０から出力される情報を用いて無人航空機１００の飛行制御を実行する。また、制御装置１４０は、通信装置１３０が計測管理部４００から計測要求を受信した場合に、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させる。

図３は、制御装置１４０の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置１４０は、飛行制御部１４２、計測制御部１４４、計測結果格納部１４６、計測結果送信部１４８、及び航路設定部１５０を備える。なお、制御装置１４０がこれらの全ての構成を備えることは必須とは限らない。

飛行制御部１４２は、無人航空機１００の飛行を制御する。飛行制御部１４２は、センサ群１２０によって検知される各種情報に基づいてプロペラ１０４を制御することによって、無人航空機１００の飛行を制御する。飛行制御部１４２は、例えば、無人航空機１００にホバリングを行わせたり、ヨーイングを行わせたりする。なお、無人航空機１００は、不図示のカメラを備えてもよく、飛行制御部１４２は、カメラによって撮像される画像にさらに基づいて、無人航空機１００の飛行を制御してもよい。

飛行制御部１４２は、通信装置１３０がコントローラ４０から受信する操縦信号に従って無人航空機１００の飛行を制御してもよい。また、飛行制御部１４２は、通信装置１３０が飛行管制部３００から受信する信号に従って、無人航空機１００の飛行を制御してもよい。

計測制御部１４４は、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を制御する。計測制御部１４４は、例えば、飛行制御部１４２に無人航空機１００をヨーイングさせながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させる。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に無人航空機１００の仰角を調整させつつヨーイングさせながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてもよい。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に無人航空機１００の俯角を調整させつつヨーイングさせながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてもよい。

搭載部１０８がドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転可能に搭載している場合、計測制御部１４４は、搭載部１０８にドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転させながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてよい。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に無人航空機１００の仰角を調整させつつ、搭載部１０８にドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転させながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてもよい。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に無人航空機１００の俯角を調整させつつ、搭載部１０８にドップラーＬｉＤＡＲ１１０を回転させながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてもよい。

計測結果格納部１４６は、計測制御部１４４による制御のもとドップラーＬｉＤＡＲ１１０が計測した計測結果を格納する。計測結果には、観測対象までの距離が含まれてよい。計測結果には、観測対象の相対的な移動速度が含まれてよい。計測結果には、計測を実行したときの無人航空機１００の位置、無人航空機１００の向き、及び時刻が含まれてよい。

計測結果送信部１４８は、計測結果格納部１４６に格納されている計測結果を外部に送信する。計測結果送信部１４８は、例えば、計測結果を管理システム２００に送信する。計測結果送信部１４８は、計測結果を計測管理部４００に送信してよい。また、計測結果送信部１４８は、計測結果をコントローラ４０に送信してよい。

航路設定部１５０は、無人航空機１００の飛行航路を設定する。航路設定部１５０は、例えば、管理システム２００からの指示に従って無人航空機１００の飛行航路を設定する。航路設定部１５０は、飛行管制部３００からの指示に従って無人航空機１００の飛行航路を設定してよい。航路設定部１５０は、計測管理部４００からの指示に従って無人航空機１００の飛行航路を設定してよい。なお、航路設定部１５０は、コントローラ４０からの指示に従って無人航空機１００の飛行航路を設定してもよい。

飛行航路には、計測指示が含まれてよい。例えば、飛行航路には、航路内のどの位置で計測を実行するか、どの方向の計測を実行するか等の指示が含まれる。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に、飛行航路によって示される航路に沿って無人航空機１００を飛行させつつ、計測指示に従ってドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させてよい。

図４は、制御装置１４０による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、無人航空機１００がある地点に移動した後、徐々に高度を上げながら計測を実行する場合の制御装置１４０による処理の流れを説明する。

ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、飛行制御部１４２が、無人航空機１００を目的地点に移動させる。Ｓ１０４では、飛行制御部１４２が、無人航空機１００を開始高度に移動させる。

Ｓ１０６では、計測制御部１４４が、飛行制御部１４２に無人航空機１００をヨーイングさせながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０に計測を実行させる。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に無人航空機１００の仰角、俯角を調整させながら、無人航空機１００に計測を実行させてもよい。計測結果は、計測結果格納部１４６に格納される。

Ｓ１０８では、計測制御部１４４が、計測が完了したか否かを判定する。完了していないと判定した場合、Ｓ１１０に進み、完了したと判定した場合、Ｓ１１２に進む。

Ｓ１１０では、計測制御部１４４が、飛行制御部１４２に無人航空機１００の高度を変更させる。計測制御部１４４は、飛行制御部１４２に、予め定められた高度の分、無人航空機１００の高度を上げさせてよい。計測制御部１４４は、測定完了するまで、Ｓ１０６及びＳ１１０を繰り返す。

Ｓ１１２では、計測結果送信部１４８が、計測結果格納部１４６に格納されている計測結果を送信する。そして、処理を終了する。

図５は、システム１０の一例を概略的に示す。システム１０は、無人航空機１００と、無人航空機１６０とを備える。無人航空機１６０は、搭載部１０８及びドップラーＬｉＤＡＲ１１０を備えないこと以外は、図２に示す無人航空機１００の構成と同様の構成を有してよい。

無人航空機１００は、無人航空機１６０のペースメーカとして動作してよい。無人航空機１００は、無人航空機１６０の先導として動作してもよい。

無人航空機１００の航路設定部１５０は、例えば、無人航空機１６０の飛行予定経路と同一の飛行経路を設定する。そして、無人航空機１００は、航路設定部１５０によって設定された飛行経路に沿って飛行しながら、ドップラーＬｉＤＡＲ１１０による計測を実行する。無人航空機１００の計測結果送信部１４８は、計測結果を管理システム２００に送信してよい。

管理システム２００は、無人航空機１００から受信した計測結果に基づいて、無人航空機１６０に対する指示を生成する。管理システム２００は、例えば、無人航空機１６０の飛行予定経路のうち、風の強度が予め設定された強度よりも強い部分を避けて飛行する指示や、強風を受けることを想定したプロペラの１０４の制御量を指定する指示等を無人航空機１６０に送信する。無人航空機１６０は、管理システム２００から受信した指示に従って飛行してよい。

無人航空機１６０は、無人航空機１００による計測結果を受信して、計測結果に基づいて、自身の飛行を制御してもよい。

図６は、無人航空機１６０が有する制御装置１７０の機能構成の一例を概略的に示す。制御装置１７０は、飛行制御部１７２と、計測結果取得部１７４とを有する。飛行制御部１７２は、飛行制御部１４２と同様に無人航空機１６０の飛行を制御してよい。

計測結果取得部１７４は、無人航空機１００によって計測された計測結果を取得する。計測結果取得部１７４は、例えば、無線基地局３０及びネットワーク２０を介して、無人航空機１００から計測結果を受信する。計測結果取得部１７４は、無人航空機１００から計測結果を直接受信してもよい。無人航空機１００と無人航空機１６０とは、任意の無線通信方式に従って直接通信してよい。例えば、無人航空機１００と無人航空機１６０とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信機能を備え、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって通信する。また、例えば、無人航空機１００と無人航空機１６０とは、レーザ光を用いたレーザ通信機能を備え、レーザ通信によって通信する。また、計測結果取得部１７４は、無人航空機１００が管理システム２００に送信した計測結果を管理システム２００から受信する。

飛行制御部１７２は、計測結果取得部１７４が取得した計測結果に基づいて、無人航空機１６０の飛行を制御する。飛行制御部１７２は、無人航空機１００が、無人航空機１６０の飛行予定経路を飛行しながら計測した計測結果に基づいて、飛行予定経路の一部を変更したり、飛行予定経路を飛行するときのプロペラの制御量を調整したりする。具体例として、飛行制御部１７２は、飛行予定経路のうち、風の強度が予め設定された強度よりも強い箇所を特定し、当該箇所を避けて飛行するように飛行予定経路を変更する。

図７は、制御装置１４０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムは、ＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ システム、２０ ネットワーク、３０ 無線基地局、４０ コントローラ、４２ 操縦者、１００ 無人航空機、１０２ 本体部、１０４ プロペラ、１０６ 脚部、１０８ 搭載部、１１０ ドップラーＬｉＤＡＲ、１１２ レーザ光、１２０ センサ群、１２１ ＧＮＳＳユニット、１２２ 加速度センサ、１２３ ジャイロセンサ、１３０ 通信装置、１４０ 制御装置、１４２ 飛行制御部、１４４ 計測制御部、１４６ 計測結果格納部、１４８ 計測結果送信部、１５０ 航路設定部、１６０ 無人航空機、１７０ 制御装置、１７２ 飛行制御部、１７４ 計測結果取得部、２００ 管理システム、３００ 飛行管制部、４００ 計測管理部、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

Claims (12)

1. 無人航空機であって、
   ドップラーＬｉＤＡＲを搭載する搭載部と、
   前記無人航空機の飛行を制御する飛行制御部と、
   前記無人航空機が飛行している間に前記ドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を格納する計測結果格納部と、
   前記計測結果を外部に送信する計測結果送信部と
   を備える無人航空機。
2. 前記ドップラーＬｉＤＡＲは、赤外線レーザを照射してから反射光を受光するまでの時間と周波数の変位とを観測することによって、観測対象までの距離及び観測対象の相対的な移動速度を計測する、請求項１に記載の無人航空機。
3. 前記ドップラーＬｉＤＡＲは、前記無人航空機の周囲の風況を測定する、請求項１又は２に記載の無人航空機。
4. 前記ドップラーＬｉＤＡＲを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の無人航空機。
5. 前記計測結果送信部は、前記無人航空機が飛行している間に前記ドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を、前記無人航空機が飛行している間に外部に無線送信する、請求項１から４のいずれか一項に記載の無人航空機。
6. 前記ドップラーＬｉＤＡＲによる計測を制御する計測制御部を備え、
   前記計測制御部は、前記飛行制御部に前記無人航空機をヨーイングさせながら、前記ドップラーＬｉＤＡＲに計測を実行させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の無人航空機。
7. 前記ドップラーＬｉＤＡＲによる計測を制御する計測制御部を備え、
   前記搭載部は、前記ドップラーＬｉＤＡＲを、前記ドップラーＬｉＤＡＲの中心軸を中心に前記ドップラーＬｉＤＡＲを回転可能に搭載し、
   前記計測制御部は、前記搭載部に前記ドップラーＬｉＤＡＲを回転させながら、前記ドップラーＬｉＤＡＲに計測を実行させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の無人航空機。
8. ドップラーＬｉＤＡＲを搭載した無人航空機に、
   前記ドップラーＬｉＤＡＲによる計測を実行する実行ステップ、及び
   前記実行ステップにおいて実行された計測の計測結果を格納する格納ステップ
   を実行させるためのプログラム。
9. 無人航空機によって実行される方法であって、
   前記無人航空機に搭載されているドップラーＬｉＤＡＲによる計測を実行する実行ステップと、
   前記実行ステップにおいて実行された計測の計測結果を格納する格納ステップと、
   前記計測結果を外部に送信する送信ステップと
   を備える方法。
10. 請求項１から７のいずれか一項に記載の無人航空機と、
    サーバと
    を備え、
    前記無人航空機は、前記無人航空機の飛行航路を設定する航路設定部を有し、
    前記計測結果送信部は、前記無人航空機が前記飛行航路に沿って飛行している間に前記ドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を前記サーバに送信し、
    前記サーバは、
    前記計測結果に基づいて前記無人航空機とは異なる他の無人航空機に対する指示を生成し、前記指示を前記他の無人航空機に送信する、
    システム。
11. ドップラーＬｉＤＡＲを搭載した第１の無人航空機と、
    第２の無人航空機と
    を備え、
    前記第１の無人航空機は、
    前記ドップラーＬｉＤＡＲによって計測された計測結果を外部に送信する計測結果送信部
    を有し、
    前記第２の無人航空機は、
    前記計測結果送信部によって送信された計測結果を取得する計測結果取得部と、
    前記計測結果に基づいて、前記第２の無人航空機の飛行を制御する飛行制御部と
    を有する、
    システム。
12. 前記計測結果送信部は、前記計測結果をサーバに送信し、
    前記計測結果取得部は、前記サーバから前記計測結果を受信する、請求項１１に記載のシステム。

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