JP2021021616A - 移動経路生成装置、移動経路生成方法、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、従来における移動体10の一般的な移動経路を説明するための図である。本図において、移動体10はドローンであり、移動体10に荷物の配送をさせている状況を示している。一般的に、配送作業において移動体10が飛行すべき移動経路500は、配送センタ等の出発地点S(200)から、荷物の届け先である到着地点G(270)への飛行距離が最短になるように設定される。このような移動経路500の飛行により移動体10に内蔵された電源(バッテリ)の消費量が抑制されるとともに、荷物の配送期間が短縮される。しかしながら、移動体10が飛行すると、モータ音あるいはプロペラの回転による風切り音による騒音が発生するため、移動経路500の近くの人に影響(不快感)を与える。図1に示す例では、移動経路500は、学校230、住宅240の上に位置し、移動体10がこれらの上空を通過することになる。学校230や住宅240があるエリアは、一般的に静かな環境であるため、移動体10による騒音は地域の人々により大きな不快感を与える。そのため、移動体10が飛行する際に、騒音に関するクレームが住民から発生する可能性がある。一方、図1において、駅210、繁華街220、工場250、工事現場260といった騒音が比較的大きいエリアが存在するが、移動経路500はこれらのエリアからは離れている。移動経路500をこのようなエリアの上空にすれば、移動体10によって発生する騒音は、元々存在する騒音に紛れてあまり目立たないため、移動体10が地域の人々に与える不快感は低減される。しかしながら、従来技術では、移動体10の移動経路500を決定する際に、このような地域の音環境を考慮していなかった。
(i)第1の移動経路候補生成方法:
第1の移動経路候補生成方法は、出発地点Sと到着地点Gとの間に位置するK個の地点P[1]〜P[K]をランダムに生成し、これらの地点を順に結ぶ経路を1つの移動経路候補とする方法である。K個の地点P[1]〜P[K]を総称して地点Pあるいは通過地点Pと呼ぶ。Kは1以上の任意の数であってよいが、例えば、K=100とすればよい。また、出発地点Sから到着地点Gまでの距離(直線距離)に応じて、Kを設定してもよい。例えば、出発地点Sから到着地点Gまでの距離(キロメートル単位)に所定値(例えば10)を乗算した値をKとしてもよい。この場合、例えば、出発地点Sから到着地点Gまでの距離が10kmであれば、「K=10×10=100」となる。
第2の移動経路候補生成方法は、上述の所定領域において騒音が計測された地点をもとに移動経路候補を生成する方法である。具体的には、N個の移動経路候補を生成する毎に、移動経路候補を生成するパラメータをランダムに設定し、移動経路候補を生成する。パラメータとしては、右側角度θ1、左側角度θ2、順位数Rを用いる。図11(a)−(b)は、候補生成部480における移動経路候補の第2の生成手順の概要を示す。これらは、第2の移動経路候補生成方法の概要である。
移動体100の状態とは、典型的には移動体100を駆動させるバッテリの残量である。指標導出部482は、移動体100を駆動させるバッテリ残量を適時監視し、バッテリ残量に応じて、数式(3)の係数を設定する。具体的には、バッテリ残量が少ないほど、αの値を大きくし、βの値を小さくする。例えば、バッテリ残量が第1のしきい値未満である場合に、α=0.8、β=0.2とし、第1のしきい値以上かつ第2のしきい値未満である場合に、α=0.5、β=0.5とし、第2のしきい値以上である場合に、α=0.3、β=0.7などとする。このような処理により、バッテリ残量が少ない場合には、距離Dxが小さい経路を優先的に選択し、バッテリ残量が多い場合には、騒音レベルの大きい地点を通過する経路を優先的に選択することになる。なお、移動体100の状態は、バッテリ残量に限定されない。例えば、移動体100が使用する燃料や消耗品であったり、移動体100の温度であったり、移動体100の故障状態であったりしてもよい。移動体100の温度が高い場合や移動体100の一部の機能が故障している場合には、バッテリ残量が少ない場合と同様な処理を行う。つまり、αの値を大きくし、移動経路候補550の距離が指標に与える影響力を強くし、距離の短い移動経路560が選択され易くする。
指標導出部482は、移動体100に内蔵された風速センサにより、風向きと風速を適時監視し、数式(3)の係数を設定する。つまり、移動体100の周囲の気象情報(気象条件)に応じて、数式(3)の係数を設定する。具体的には、向かい風が強いほど、αの値を大きくし、βの値を小さくする。例えば、向かい風の風速が10m/秒以上である場合に、α=0.8、β=0.2とし、風速が10m/秒未満(風向きは問わない)である場合に、α=0.5、β=0.5とし、追い風が風速10m/秒以上である場合に、α=0.3、β=0.7などとする。向かい風が強い場合には、バッテリ消費量が多くなると予想されるため、距離Dxが小さい経路を優先的に選択し、バッテリ消費をなるべく抑えるようにする。一方、追い風が強い場合には、バッテリ消費量が少なく済むと予想されるため、騒音レベルの大きい地点を通過する経路を優先的に選択する。
指標導出部482は、移動体100に内蔵されたセンサ類により、移動体100の周囲の天候(晴れ、曇り、雨、雪など)、気温を適時監視し、天候および気温に応じて、数式(3)の係数を設定する。つまり、移動体100の周囲の気象情報(気象条件)に応じて、数式(3)の係数を設定する。具体的には、天候および気温が移動体100に高い負荷を与えるほど、αの値を大きくし、βの値を小さくする。例えば、天候が雪で移動体100の翼に雪が付着して機体が重くなる場合や、気温が所定値以上で、機体に熱がこもり易い場合に、α=0.8、β=0.2とし、天候が雨で飛行抵抗が大きくなる場合には、α=0.5、β=0.5とし、天候が晴れで、気温が所定値未満であり、移動体100の負担が少ない場合に、α=0.3、β=0.7などとする。その後S160に進む。
次に、実施例2を説明する。実施例1では、管理装置400において移動経路560が生成されているが、実施例2では、移動体100において移動経路560が生成される。実施例2に係る移動システム1000、移動体100、管理装置400は、図2から図6と同様のタイプである。
次に、実施例3を説明する。実施例3では、過去に移動体100が飛行した際のクレーム情報を記憶しており、クレーム情報を使用して移動経路560が生成される。実施例3に係る移動システム1000、移動体100、管理装置400は、図2から図6と同様のタイプである。
次に、実施例4を説明する。これまでは、移動体100としてドローン等の飛行体を想定しているが、実施例4では、移動体100として歩行者、自転車などを想定する。例えば、歩行者がスマートフォンを携帯して歩行する場合が相当する。このような状況においては、移動体100が出発地点S510から到着地点G520まで移動する際に、移動距離が短く、かつ騒音レベルの低い移動経路560が選択されるべきである。つまり、騒音源となるドローンが移動する状況とは異なり、騒音源とならない徒歩や自転車で移動する場合には、騒音レベルの低い移動経路560を選択した方が、移動者が快適に移動できる。つまり、移動者の移動時のストレスを低減することができる。また騒音レベルが低い地域は一般的に交通量が比較的少ないため、徒歩や自転車による移動において、より安全な移動経路である可能性が高い。従って、騒音の面だけでなく安全性の面からも、移動距離が短く、かつ騒音レベルの低い移動経路560が適切である。実施例4に係る移動システム1000、移動体100、管理装置400は、図2から図6と同様のタイプである。
Claims (8)
- 移動体の出発地点の情報と、前記移動体の到着地点の情報とを取得する取得部と、
複数の地点のそれぞれに対する騒音量が示された騒音テーブルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した騒音テーブルを参照し、前記出発地点と前記到着地点とを含む領域中の複数の地点の騒音量をもとに、前記出発地点から前記到着地点へ至る前記移動体の移動経路を生成する生成部と、
を備えることを特徴とする移動経路生成装置。 - 前記生成部は、
前記出発地点から前記到着地点へ至る移動経路の候補を複数生成する候補生成部と、
前記候補生成部において生成した複数の移動経路の候補のそれぞれに対して、移動経路の候補に含まれた地点における騒音量を騒音テーブルから抽出することによって、移動経路の候補における騒音量の大きさが示される指標を導出する指標導出部と、
前記指標導出部において導出した複数の指標を比較することによって、いずれかの移動経路の候補を前記移動体の移動経路として選択する選択部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の移動経路生成装置。 - 前記指標導出部において導出される指標は、移動経路の候補に含まれた複数の地点の騒音量を加算した値が大きくなるほど小さな値になるとともに、移動経路の候補の長さが短くなるほど小さな値となり、
前記選択部は、前記指標導出部において導出した複数の指標のうち、最小の指標をもつ移動経路の候補を移動経路として選択することを特徴とする請求項2に記載の移動経路生成装置。 - 前記指標導出部は、前記移動体の状態または前記移動体の周囲の気象条件に応じて、騒音量が指標に与える影響と移動経路の候補の長さが指標に与える影響とのバランスを調整することを特徴とする請求項3に記載の移動経路生成装置。
- 前記記憶部は、移動体が過去に移動した際に発生したクレームに関するクレーム情報をさらに記憶し、
前記指標導出部は、前記記憶部に記憶したクレーム情報をさらに反映させて指標を導出することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の移動経路生成装置。 - 前記指標導出部において導出される指標は、移動経路の候補に含まれた複数の地点の騒音量を加算した値が小さくなるほど小さな値になるとともに、移動経路の候補の長さが短くなるほど小さな値となり、
前記選択部は、前記指標導出部において導出した複数の指標のうち、最小の指標を選択することを特徴とする請求項2に記載の移動経路生成装置。 - 移動体の移動経路生成方法であって、
前記移動体の出発地点の情報と、前記移動体の到着地点の情報とを取得するステップと、
複数の地点のそれぞれに対する騒音量が示された騒音テーブルを記憶するステップと、
前記記憶した騒音テーブルを参照し、前記出発地点と前記到着地点とを含む領域中の複数の地点の騒音量をもとに、前記出発地点から前記到着地点へ至る前記移動体の移動経路を生成するステップと、
を含むことを特徴とする移動経路生成方法。 - コンピュータに、
移動体の出発地点の情報と、前記移動体の到着地点の情報とを取得するステップと、
複数の地点のそれぞれに対する騒音量が示された騒音テーブルを記憶するステップと、
前記記憶した騒音テーブルを参照し、前記出発地点と前記到着地点とを含む領域中の複数の地点の騒音量をもとに、前記出発地点から前記到着地点へ至る前記移動体の移動経路を生成するステップと、
を実行させるプログラム。
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