JP2021061005A - 処理システム、無人で飛行可能な航空機、及び粉塵状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、図1を参照して、無人で飛行可能な航空機を所定の目的のために飛行させる飛行システムSの構成及び動作概要について説明する。所定の目的の例として、例えば、運搬、測量、撮影、点検、監視等が挙げられる。図1は、飛行システムSの概要構成例を示す図である。図1に示すように、飛行システムS(処理システムの一例)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、運航管理システム(以下、「UTMS(UAV Traffic Management System)」と称する)2、及びポート管理システム(以下、「PMS(Port Management System)」と称する)3を含んで構成される。UAV1、UTMS2、及びPMS3は、通信ネットワークNWを介して互いに通信可能になっている。通信ネットワークNWは、例えば、インターネット、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。なお、図1の例では、1つのUAV1を示すが実際には複数存在する。UTMS2とPMS3とは、1つの管理システムとして構成されてもよい。
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、運搬される物品を保持する物品保持機構、粉塵を抑える水(液体の一例)を投下(散水)するための散水機構、及びUAV1の各部へ電力を供給するバッテリ等を備える。ロータは、水平回転翼であり、垂直方向の推進力を発生させる。UAV1は緊急着陸用のパラシュートを搭載する場合もある。また、UAV1はロータとともに固定翼を備える場合(例えば、垂直離着陸(VTOL(Vertical takeoff and landing))型ドローンである場合)もある。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、地磁気センサ、及び気象センサ等が含まれる。気象センサは、気象状態の監視に用いられる。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。散水機構には、水を蓄えるタンク、及び水を投下するスプリンクラー等が備えられる。なお、粉塵を抑えるために水以外の液体が使用されてもよい。
次に、図3及び図4を参照して制御サーバCSの構成及び機能概要について説明する。図3は、制御サーバCSの概要構成例を示す図である。図3に示すように、制御サーバCSは、通信部21、記憶部22、及び制御部23等を備える。通信部21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22は、例えば、ハードディスクドライブ等を備える。記憶部22には、UAV1の機体ID、及びUAV1の航空機情報が対応付けられて記憶される。
次に、図7を参照して、飛行システムSの動作について説明する。図7は、制御サーバCSの制御部23により実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、制御対象となるUAV1の航空機情報が定期的に制御サーバCSにより受信されるものとする。
2 UTMS
3 PMS
CS 制御サーバ
11 駆動部
12 測位部
13 無線通信部
14 撮像部
15 制御部
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
23a 飛行経路設定部
23b センシングデータ取得部
23c 推定処理部
23d 散水判定部
23e 航空機制御部
S 飛行システム
Claims (15)
- センサを備え無人で飛行可能な航空機を含む処理システムであって、
前記航空機の飛行位置から前記センサにより当該航空機の移動予定先のエリアを観測することで得られたセンシングデータを取得する取得部と、
前記センシングデータに基づいて、前記移動予定先のエリアにおける粉塵の状態を推定する処理部と、
を含むことを特徴とする処理システム。 - 前記処理部による推定結果に基づいて、前記航空機を制御する制御部を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の処理システム。
- 前記制御部は、前記処理部による推定結果に基づいて、所定の飛行経路に沿って飛行中の前記航空機の飛行経路を変更させることを特徴とする請求項2に記載の処理システム。
- 前記処理部による推定結果に基づいて、所定の飛行経路に沿って飛行中の前記航空機の飛行経路を再設定する設定部を更に含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の処理システム。
- 前記処理部による推定結果に基づいて、前記移動予定先のエリアにおいて前記粉塵を抑える液体を投下するか否かを判定する判定部を更に含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の処理システム。
- 前記取得部は、前記移動予定先のエリア内の空中と地面の少なくとも何れか一方の状態を表す画像データを含む前記センシングデータを取得することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記画像データから得られる色の濃さに基づいて、現在の前記粉塵の状態として粉塵の度合いを推定することを特徴とする請求項6に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記画像データから得られた色の濃さと、当該色の濃さと粉塵の質量の関係を示すモデルとに基づいて、現在の前記粉塵の状態として粉塵の量を推定することを特徴とする請求項6に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記移動予定先のエリア内の地面を観測することで得られたセンシングデータに基づいて、前記移動予定先のエリアにおいて未来に発生しうる粉塵の状態を推定することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の処理システム。
- 前記未来に発生しうる粉塵の状態は、前記センシングデータが得られた時点から所定時間後の時点における粉塵の状態であること特徴とする請求項9に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記所定時間後の気象予報に基づいて前記未来に発生しうる粉塵の状態を推定すること特徴とする請求項10に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記移動予定先のエリア内の地面を観測することで得られたセンシングデータに基づいて、前記地面に堆積した砂と粉塵との少なくとも何れか一方の状態を特定し、当該特定された状態から未来に舞う可能性のある粉塵の状態を推定することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の処理システム。
- 前記処理部は、前記地面に堆積した砂の量が多いほど、未来において砂塵は多いという状態を推定することを特徴とする請求項12に記載の処理システム。
- 無人で飛行可能な航空機であって、
センサと、
前記航空機の飛行位置から前記センサにより当該航空機の移動予定先のエリアを観測することで得られたセンシングデータを取得する取得部と、
前記センシングデータに基づいて、前記移動予定先のエリアにおける粉塵の状態を推定する処理部と、
を備えることを特徴とする航空機。 - センサを備える無人で飛行可能な航空機を含む処理システムにより実行される粉塵状態推定方法であって、
前記航空機の飛行位置から前記センサにより当該航空機の移動予定先のエリアを観測することで得られたセンシングデータを取得するステップと、
前記センシングデータに基づいて、前記移動予定先のエリアにおける粉塵の状態を推定するステップと、
を含むことを特徴とする粉塵状態推定方法。
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