JP2022010965A - 飛行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行装置の飛行経路に沿った自動飛行中に、当該飛行経路を簡便に修正し、修正後の飛行経路で飛行装置を飛行させる技術を提供する。
【解決手段】飛行経路２７２に沿って自動飛行する飛行モードである自動飛行モードで飛行可能な飛行装置２であって、ユーザが操作可能な操作装置との間で無線通信を行う飛行通信部と、飛行経路２７２に基づき飛行を制御する飛行制御部と、を備える。飛行制御部は、自動飛行モードでの飛行中に、飛行通信部を介して操作装置から飛行経路２７２の補正を指示する補正指示を受信した場合、当該補正指示に基づいて飛行経路２７２の少なくとも一部を補正する。自動飛行中に飛行経路２７２が新飛行経路２７３に補正された場合、飛行制御部は、飛行装置２の飛行を新飛行経路２７３に基づき制御する。
【選択図】図６

Description

本開示は、飛行装置に関する。

無人航空機（以下「ＵＡＶ」という。）等の飛行装置が、あらかじめ設定された飛行計画に基づいて自動飛行する技術が知られている。なお、ＵＡＶは、Unmanned Aerial Vehicleの略である。飛行計画には、ＵＡＶが飛行する飛行経路や飛行速度等が含まれている。ユーザは、飛行計画に用いられる地図データ上で所望の飛行経路を指定することなどにより、飛行計画をあらかじめ設定する。

特許文献１には、設定したい飛行経路上をユーザがコントローラを持ちながら歩いて移動し、コントローラを移動させながら測位して得たログ情報である移動軌跡情報に基づいて、飛行経路を設定する方法が記載されている。

特許第６２８９７５０号公報

上記のような自動飛行を行うＵＡＶを用いて、例えば、橋梁点検等の構造物の点検が行われている。このような場合、抜け漏れのない撮影を行うためにも、ユーザの意図する飛行経路に沿ってＵＡＶを精度よく飛行させることが非常に重要になる。しかし、地図データ上の構造物の位置やアスペクト比が実際のものと異なる等、地図データが実際の地理を正確に反映していない場合があるため、意図する飛行経路と設定された飛行経路とがずれるケースがある。

このような問題に対して、特許文献１では、上述したように、設定したい飛行経路をユーザが事前に測位しておくことにより、飛行経路の精度を向上させている。しかしながら、実運用上では、飛行経路をユーザが事前に測位することは困難である場合が多い。

本開示の一局面は、飛行装置の飛行経路に沿った自動飛行中に、当該飛行経路を簡便に修正し、修正後の飛行経路で飛行装置を飛行させる技術を提供することにある。

本開示の一態様は、あらかじめ設定された飛行経路（２７２）に沿って自動飛行する飛行モードである自動飛行モードで飛行可能な飛行装置（２）であって、通信部（２４）と、制御部（２６）と、を備える。通信部は、ユーザが操作可能な操作装置（３）との間で無線通信を行うように構成される。制御部は、飛行経路に基づき飛行を制御するように構成される。また、制御部は、自動飛行モードでの飛行中に、通信部を介して操作装置から飛行経路の補正を指示する補正指示を受信した場合、補正指示に基づいて飛行経路の少なくとも一部を補正する。

このような構成によれば、飛行装置の飛行経路に沿った自動飛行中に、当該飛行経路を簡便に修正し、修正後の飛行経路で飛行装置を飛行させることができる。

飛行装置及び操作装置の概略構成を示す図である。 飛行制御システムの構成を示すブロック図である。 飛行装置の飛行位置及び飛行経路の一部を示す図である。 飛行制御部で実行される自動飛行処理のフローチャートである。 飛行制御部で実行される指示実行処理のフローチャートである。 自動飛行中にウェイポイントの補正を行った場合に飛行装置が飛行する軌跡の説明図である。 第２の補正指示に基づく飛行経路の補正の説明図である。 一時停止中にウェイポイントの補正を行った場合に飛行装置が飛行する軌跡の説明図である。 スキップ指示に基づく飛行の制御の説明図である。 地上制御部で実行される指示送信処理のフローチャートである。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
図１及び図２に示す飛行制御システム１は、飛行装置２と、操作装置３と、を備える。本実施形態では、飛行装置２はＵＡＶである。操作装置３は、いわゆるプロポと称される、ユーザが飛行装置２を遠隔操作するためのコントローラである。

［１－１．飛行装置の外観構成］
図１に示すように、飛行装置２は、本体部２１と、４つの腕部２２と、４つのスラスタ２３と、を備える。

本体部２１は、飛行装置２の中心部分に位置し、４つの腕部２２を支持する部分である。本体部２１の内部には、後述する飛行制御部２６などの、飛行装置２の飛行を制御するための機能を有する構成が収容されている。

腕部２２は、本体部２１から放射状に延びる円筒上の部材である。
スラスタ２３は、各腕部２２に１つずつ設けられ、腕部２２における本体部２１とは反対側の端部に設置されている。なお、腕部２２及びスラスタ２３の個数は４つに限定されるものではなく、任意の数に設定することができる。

スラスタ２３は、モータ２３１と、サーボモータ２３２と、プロペラ２３３と、を備える。モータ２３１は、プロペラ２３３を回転させるための駆動源である。モータ２３１の回転は、図示しない駆動軸によってプロペラ２３３に伝達される。サーボモータ２３２は、プロペラ２３３のピッチを変更するための駆動源である。サーボモータ２３２は、図示しない回転軸がプロペラ２３３の駆動軸の軸方向に対して垂直となるように設置されている。モータ２３１によりプロペラ２３３が回転駆動されるとともに、サーボモータ２３２によりプロペラ２３３のピッチが変更されることによって、スラスタ２３で推進力が発生する。

飛行装置２は、スラスタ２３で発生する推進力によって飛行する。すなわち、スラスタ２３で発生する推進力を制御することにより、飛行装置２の飛行を制御することができる。例えば、スラスタ２３で発生する推進力の大きさ及び方向は、モータ２３１及びサーボモータ２３２の出力を変更することにより制御される。

［１－２．飛行制御システム］
図２に示すように、飛行装置２は、飛行通信部２４と、センサ群２５と、飛行制御部２６と、記憶部２７と、上述したモータ２３１及びサーボモータ２３２と、を備える。

飛行通信部２４は、操作装置３との間で無線通信を行うように構成されている。
センサ群２５は、飛行装置２の飛行状態等を検出するための各種センサを備える。本実施形態では、センサ群２５は、加速度センサ２５１、角速度センサ２５２、地磁気センサ２５３、高度センサ２５４、ＧＰＳセンサ２５５、カメラ２５６及びライダ２５７を備える。

加速度センサ２５１は、三次元直交座標系を構成するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向における加速度を検出し、検出結果を示す加速度情報を飛行制御部２６へ出力する。
角速度センサ２５２は、三次元直交座標系を構成するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの角速度を検出し、検出結果を示す角速度情報を飛行制御部２６へ出力する。

地磁気センサ２５３は、三次元直交座標系を構成するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向における地磁気を検出し、検出結果を示す地磁気情報を飛行制御部２６へ出力する。
高度センサ２５４は、例えば大気圧に基づいて高度を検出し、検出結果を示す高度情報を飛行制御部２６へ出力する。

ＧＰＳセンサ２５５は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号を飛行制御部２６へ出力する。なお、ＧＰＳはGlobal Positioning Systemの略である。
カメラ２５６は、飛行装置２の周囲を撮影し、撮影した画像を表す画像データを飛行制御部２６へ出力する。

ライダ２５７は、飛行装置２の周囲にレーザ光を送信し、その反射光を受信することによって飛行装置２の周囲に存在する物体を検出する。なお、ライダは、ＬＩＤＡＲとも表記され、Light Detection and Rangingの略である。ライダ２５７は、検出結果を示す情報である物体検出情報を飛行制御部２６へ出力する。

飛行制御部２６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。ＣＰＵは、非遷移的実体的記憶媒体であるＲＯＭに格納されたプログラムを実行する。当該プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応する方法が実行される。なお、飛行制御部２６は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。また、飛行制御部２６の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。

飛行制御部２６は、センサ群２５からの入力情報に基づいて、飛行装置２の飛行状態及び周辺存在物を検出する。具体的には、飛行制御部２６は、加速度情報、角速度情報、地磁気情報、高度情報及びＧＰＳ信号に基づいて、飛行装置２の飛行姿勢、飛行速度及び飛行位置を含む飛行状態を検出する。飛行位置は、緯度、経度及び高度を含む。また、飛行制御部２６は、画像データ及び物体検出情報に基づいて、飛行装置２の飛行の障害となり得る構造物等の、飛行装置２の周辺に存在する物体である周辺存在物を検出する。ここでは、検出された飛行状態及び周辺存在物の情報を飛行情報という。

記憶部２７は、種々の情報を記憶するための記憶媒体である。記憶部２７は、地図データ２７１と、飛行経路２７２と、を記憶している。飛行経路２７２は、あらかじめ設定された複数のウェイポイントを接続して生成された経路である。複数のウェイポイントは、外部装置等においてユーザがウェイポイントの情報を入力することにより、あらかじめ設定される。ウェイポイントの情報には、各ウェイポイントについての、ウェイポイントの名称、飛行順序、位置等を示す情報が含まれる。ウェイポイントの位置は、緯度、経度及び高度を含む。ウェイポイントの位置等は地図データ２７１を用いて指定される。ウェイポイントの情報には、各ウェイポイントにおける飛行速度が含まれていてもよい。すなわち、飛行経路２７２は、複数のウェイポイントの情報として記憶部２７に記憶される。本実施形態では、複数のウェイポイントは、少なくともウェイポイントＡ～Ｃを含む。なお、ウェイポイントＡ～Ｃは、ウェイポイントＡ、ウェイポイントＢ、ウェイポイントＣの飛行順序で飛行装置２が飛行するように設定されている。飛行経路２７２は、図３に示すように、複数のウェイポイント間を接続する線分から構成される。また、記憶部２７に記憶される複数のウェイポイントの情報には、各ウェイポイントについて飛行装置２が到達済であるか未到達であるかを表す到達情報が含まれる。

飛行装置２の飛行位置付近に位置するウェイポイントについて図３を用いて説明する。図３には、飛行経路２７２における飛行装置２の飛行位置付近の部分のみを示している。なお、飛行装置２の飛行位置は三角形で示している。図３に示す例では、飛行装置２は、ウェイポイントＡを通過し、ウェイポイントＢに向かって飛行している状況にある。ここでは、飛行装置２が直前に通過したウェイポイントを前回ＷＰ、直近に通過する予定のウェイポイントを今回ＷＰ、直近に通過する予定のウェイポイントの次に通過する予定であるウェイポイントを次回ＷＰと呼ぶ。すなわち、この場合、ウェイポイントＡが前回ＷＰ、ウェイポイントＢが今回ＷＰ、ウェイポイントＣが次回ＷＰとなる。その後、飛行装置２がウェイポイントＢを通過した場合は、ウェイポイントＢが前回ＷＰ、ウェイポイントＣが今回ＷＰ、飛行順序がウェイポイントＣの次であるウェイポイントが次回ＷＰとなる。

図２に戻り、飛行制御部２６は、自動飛行モードにより飛行装置２の飛行を制御する。自動飛行モードとは、あらかじめ設定された飛行経路２７２に沿って飛行装置２が自動飛行する飛行モードである。すなわち、自動飛行モードにおいて、飛行制御部２６は、飛行装置２の飛行を飛行経路２７２に基づき制御する。具体的には、飛行制御部２６は、飛行情報及び飛行経路２７２に基づいて、モータ２３１及びサーボモータ２３２の出力を変更することで、スラスタ２３で発生する推進力を制御する。より具体的には、飛行制御部２６は、上記プログラムに従い、後述する図４に示す自動飛行処理を実行する。これにより、飛行装置２は、自動飛行モードにおいて、ウェイポイントの飛行順序に従って、最初のウェイポイントから最後のウェイポイントまで各ウェイポイントに順次移動するように飛行する。

また、飛行制御部２６は、自動飛行モードでの飛行中に、飛行通信部２４を介して操作装置３から後述する一時停止指示、補正指示、スキップ指示等を受信した場合、これらの指示に基づく処理を実行する。具体的には、飛行制御部２６は、上記プログラムに従い、後述する図５に示す指示実行処理等を実行する。自動飛行モードにおいて、自動飛行処理と指示実行処理とは並行して実行される。

飛行制御部２６は、手動飛行モードにより飛行装置２の飛行を制御することもできる。手動飛行モードとは、ユーザの操縦操作に従って飛行装置２が飛行する飛行モードであり、ユーザは、操作装置３を用いて飛行装置２を操縦する。具体的には、ユーザは、飛行装置２の姿勢及び運動を指示する飛行指示を操作装置３に入力する。飛行制御部２６は、飛行通信部２４を介して操作装置３から受信した飛行指示及び飛行情報に基づいて、モータ２３１及びサーボモータ２３２の出力を変更することで、スラスタ２３で発生する推進力を制御する。なお、本実施形態では、飛行装置２は、自動飛行モードと手動飛行モードとが切り替え可能に構成されている。

操作装置３は、地上通信部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４と、地上制御部３５と、を備える。
地上通信部３１は、飛行装置２との間で無線通信を行うように構成されている。

操作部３２は、ユーザによる入力操作を受け付ける入力デバイスである。例えば、操作部３２は、ジョイスティックや各種スイッチ等により構成される。本実施形態では、操作部３２は、操作スティック３２１，３２２と、経路補正スイッチ３２３と、一時停止オンオフスイッチ３２４と、スキップスイッチ３２５と、を備える。操作部３２は、入力された各種情報を地上制御部３５へ出力する。

操作スティック３２１，３２２は、いずれも上下及び左右に動かすことができるジョイスティックである。操作スティック３２１，３２２には、手動飛行モードにおいて飛行装置２を操縦するための操作が割り当てられている。例えば、操作スティック３２１，３２２の上下及び左右方向の移動はそれぞれ、飛行装置２のヨー軸、ピッチ軸及びロール軸を中心とする回転姿勢の変更の指示や、飛行装置２のスロットルの変更の指示に割り当てられている。ユーザは、操作スティック３２１，３２２を操作することにより操作量に応じた飛行指示を入力可能である。また、操作スティック３２１，３２２は、自動飛行モードにおいて後述する飛行経路２７２の補正（具体的には、第１の補正）を行う場合に、地図上でウェイポイントの位置を移動させる操作を行う際にも用いられる。

経路補正スイッチ３２３は、後述する補正指示（具体的には、第１の補正指示及び第２の補正指示）の入力操作を受け付けるように構成されている。
一時停止オンオフスイッチ３２４は、後述する一時停止指示及び一時停止終了指示の入力操作を受け付けるように構成されている。

スキップスイッチ３２５は、後述するスキップ指示の入力操作を受け付けるように構成されている。
表示部３３は、地上制御部３５による処理結果等の情報を表示する出力デバイスである。例えば、表示部３３は、液晶ディスプレイである。表示部３３には、例えば、飛行装置２が自動飛行モードで飛行している際に、後述する地図データ３４１により表される地図、飛行経路３４２、飛行装置２の飛行位置などが表示される。

記憶部３４は、種々の情報を記憶するための記憶媒体である。記憶部３４は、地図データ３４１と、飛行経路３４２と、を記憶している。地図データ３４１及び飛行経路３４２は、飛行装置２の記憶部２７に記憶されている地図データ２７１及び飛行経路２７２と同一のものである。

地上制御部３５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。ＣＰＵは、非遷移的実体的記憶媒体であるＲＯＭに格納されたプログラムを実行する。当該プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応する方法が実行される。なお、地上制御部３５は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。また、地上制御部３５の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。

地上制御部３５は、自動飛行モードにおいて、当該プログラムに従い、後述する図１０に示す指示送信処理を実行する。
また、地上制御部３５は、手動飛行モードにおいて、操作部３２から入力された飛行指示を飛行装置２へ送信する。

［２．飛行経路の補正方法］
飛行制御部２６は、自動飛行モードでの飛行中に、飛行通信部２４を介して操作装置３から飛行経路２７２の補正を指示する補正指示を受信した場合、当該補正指示に基づいて飛行経路２７２の少なくとも一部を補正する。具体的には、飛行制御部２６は、当該補正指示に基づいて、飛行経路２７２を構成する複数のウェイポイントのうち少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正する。図６に示す例では、地図データ２７１上の構造物４０の位置と実際の構造物４１の位置とがずれているため、地図データ２７１を用いて設定した飛行経路２７２と実際の構造物４１との距離が想定以上に近くなってしまっている。そこで、飛行装置２が実際の構造物４１から適当な距離を保って飛行できるように、ウェイポイントＡ，Ｂの位置を新たな位置Ａ２，Ｂ２にそれぞれ補正している。なお、地図データ２７１上の構造物４０を一点鎖線で、実際の構造物４１を実線で示している。また、補正前の飛行経路２７２及び補正後の複数のウェイポイントに基づいて生成される新飛行経路２７３を破線で、飛行装置２が実際に飛行する軌跡を実線で示している。補正指示には、第１の補正を指示する第１の補正指示と、第２の補正を指示する第２の補正指示とがあり、飛行制御部２６は、それぞれの補正指示に応じた飛行経路２７２の補正を行う。

第１の補正は、複数のウェイポイントのうちユーザが指定したウェイポイントの位置を、ユーザが指定した位置に移動させる補正である。本実施形態では、ユーザは、操作装置３において、表示部３３に表示されている地図上の複数のウェイポイントから補正したいウェイポイントを少なくとも１つ指定する。また、ユーザは、操作スティック３２１，３２２を操作して、当該地図上で指定したウェイポイントの位置を移動させることにより、指定したウェイポイントそれぞれについて新たな位置を指定する。例えば、図６のようにウェイポイントを補正する場合、ユーザは、地図上でウェイポイントＡを指定して適当な位置に移動させることにより、ウェイポイントＡの新たな位置Ａ２を指定する。同様に、ユーザは、地図上でウェイポイントＢを指定して適当な位置に移動させることにより、ウェイポイントＢの新たな位置Ｂ２を指定する。第１の補正指示には、ユーザが指定したウェイポイントの新たな位置を表す情報が含まれる。

第２の補正は、今回ＷＰの位置と飛行装置２の飛行位置との差分を算出し、当該差分に基づいて所定量だけ位置を平行移動させるように、今回ＷＰを含む少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正するものである。本実施形態では、第２の補正は、すべてのウェイポイントの位置を一律で同じ移動量だけ平行移動させる補正である。当該移動量は、今回ＷＰの位置と飛行装置２の飛行位置との差分をなくすように今回ＷＰを移動させた場合の移動量となるように設定される。図７では、第２の補正指示に基づいて、ウェイポイントＡ～Ｃの位置が新たな位置Ａ２～Ｃ２にそれぞれ補正される場合を示している。また、補正前の飛行経路２７２を破線で、補正後の新飛行経路２７３を実線で示している。なお、図７には複数のウェイポイントのうちウェイポイントＡ～Ｃのみを示しているが、実際にはすべてのウェイポイントが補正される。図７に示す例では、飛行経路２７２における前回ＷＰであるウェイポイントＡと今回ＷＰであるウェイポイントＢとを結ぶ線分上の地点Ｐに飛行装置２が位置している。飛行制御部２６は、地点Ｐにおいて第２の補正指示を受信した場合、ウェイポイントＢの位置と地点Ｐの位置との差分を算出する。そして、飛行制御部２６は、当該差分をなくすように、すなわち、ウェイポイントＢの新たな位置Ｂ２が地点Ｐの位置と重なるようにウェイポイントＢを移動させた場合の移動量と同量だけ、すべてのウェイポイントの位置を一律で平行移動させる。

自動飛行中に飛行経路２７２が補正された場合、飛行制御部２６は、飛行装置２の飛行を新飛行経路２７３に基づき制御する。すなわち、飛行経路２７２の補正後は、飛行装置２は新飛行経路２７３に沿って飛行する。

［３．処理］
＜自動飛行処理＞
飛行制御部２６が実行する自動飛行処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。この自動飛行処理は、自動飛行モードでの飛行の開始を指示する自動飛行開始指示が飛行制御部２６に入力されたことを契機に実行される。例えば、ユーザが操作装置３などを用いて送信した自動飛行開始指示を、飛行通信部２４を介して飛行制御部２６が受信することにより、自動飛行開始指示が飛行制御部２６に入力される。

まず、Ｓ１０１で、飛行制御部２６は、飛行装置２の飛行情報を検出する。
続いて、Ｓ１０２で、飛行制御部２６は、一時停止指示を受信したか否かを判定する。一時停止指示とは、飛行経路２７２に沿った自動飛行を一時的に中断する旨の指示である。

飛行制御部２６は、Ｓ１０２で一時停止指示を受信したと判定した場合、処理をＳ１０３へ移行する。一方、飛行制御部２６は、Ｓ１０２で一時停止指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ１０８へ移行する。

Ｓ１０３で、飛行制御部２６は、飛行経路２７２に沿った自動飛行を一時停止する。具体的には、飛行制御部２６は、飛行経路２７２に沿った自動飛行を一時的に中断してホバリング状態にするように飛行装置２の飛行を制御する。

Ｓ１０４で、飛行制御部２６は、飛行経路２７２が補正されたか否かを判定する。すなわち、飛行制御部２６は、後述する指示実行処理により飛行経路２７２が補正されたか否かを判定する。

飛行制御部２６は、Ｓ１０４で飛行経路２７２が補正されたと判定した場合、処理をＳ１０５へ移行する。一方、飛行制御部２６は、Ｓ１０４で飛行経路２７２が補正されていないと判定した場合、処理をＳ１０６へ移行する。

Ｓ１０５で、飛行制御部２６は、補正後の新飛行経路２７３上に飛行装置２を移動させる。具体的には、飛行制御部２６は、ホバリングしている位置から補正後の新飛行経路２７３まで最短距離で飛行装置２を移動させる。新飛行経路２７３への移動の例を、図８を用いて説明する。図８では、ウェイポイントＡ，Ｂの位置が新たな位置Ａ２，Ｂ２にそれぞれ補正された場合を示している。なお、補正前の飛行経路２７２及び補正後の新飛行経路２７３を破線で、飛行装置２が実際に飛行する軌跡を実線で示している。飛行装置２が飛行経路２７２上の地点Ｐでホバリング状態にあるときに上記補正が行われた場合、飛行制御部２６は、補正後の新飛行経路２７３上の地点Ｐ２まで飛行装置２を移動させる。地点Ｐ２は、地点Ｐからの距離が最短となる新飛行経路２７３上の点である。また、飛行制御部２６は、新飛行経路２７３上への移動が完了した後、その場でホバリング状態にするように飛行装置２の飛行を制御する。

Ｓ１０６で、飛行制御部２６は、一時停止終了指示を受信したか否かを判定する。飛行制御部２６は、Ｓ１０６で一時停止終了指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ１０４に戻す。

一方、飛行制御部２６は、Ｓ１０６で一時停止終了指示を受信したと判定した場合、処理をＳ１０７へ移行する。
Ｓ１０７で、飛行制御部２６は、飛行経路２７２に沿った自動飛行の一時停止を終了する。具体的には、飛行制御部２６は、ホバリング状態を終了して飛行経路２７２に沿った自動飛行を再開するように飛行装置２の飛行を制御する。

Ｓ１０８で、飛行制御部２６は、近傍ウェイポイントを検出する。近傍ウェイポイントの検出方法について以下に説明する。飛行制御部２６は、記憶部２７から取得した到達情報等に基づいて、前回ＷＰ、今回ＷＰ及び次回ＷＰの３つのウェイポイントを、近傍ウェイポイントとして検出する。例えば、Ｓ１０１で検出された飛行装置２の飛行位置が図３のようになる場合、到達情報は、ウェイポイントＡについては到達済、ウェイポイントＢについては未到達、ウェイポイントＣについては未到達となっている。この場合、ウェイポイントＡが前回ＷＰ、ウェイポイントＢが今回ＷＰ、ウェイポイントＣが次回ＷＰとなり、これら３点が近傍ウェイポイントとして検出される。なお、飛行装置２が飛行開始地点から最初のウェイポイントに向かって飛行している場合は、今回ＷＰ及び次回ＷＰのみが近傍ウェイポイントとして検出されてもよい。また、飛行装置２が最後のウェイポイントに向かって飛行している場合は、前回ＷＰ及び今回ＷＰのみが近傍ウェイポイントとして検出されてもよい。

続いて、Ｓ１０９で、飛行制御部２６は、目標位置、目標速度及び目標姿勢を算出する。目標位置とは、図３に示すように、飛行装置２が飛行経路２７２に沿った飛行を行うために現時点において目標とする到達位置である。また、目標速度及び目標姿勢とは、飛行装置２が飛行経路２７２に沿った飛行を行うために現時点において目標とする飛行速度及び飛行姿勢である。具体的には、飛行制御部２６は、Ｓ１０８で検出された近傍ウェイポイントの情報及びＳ１０１で検出した飛行情報に基づいて、目標位置、目標速度及び目標姿勢を算出する。なお、自動飛行処理と並行して実行される指示実行処理により飛行経路２７２が補正された場合、近傍ウェイポイントの位置情報が補正されている。このため、飛行経路２７２が補正された場合は、目標位置等は新飛行経路２７３に基づいて算出されたものとなる。

続いて、Ｓ１１０で、飛行制御部２６は、Ｓ１０９で算出された目標位置、目標速度及び目標姿勢に基づいて飛行装置２の飛行を制御する。具体的には、飛行制御部２６は、目標位置、目標速度及び目標姿勢に基づいて、モータ２３１及びサーボモータ２３２の出力を変更する。

続いて、Ｓ１１１で、飛行制御部２６は、今回ＷＰに到達したか否かを判定する。具体的には、飛行制御部２６は、現時点における飛行装置２の飛行位置を検出し、検出された飛行位置が今回ＷＰの位置から所定の範囲内に入っている場合に、今回ＷＰに到達したと判定する。

飛行制御部２６は、Ｓ１１１で今回ＷＰに到達したと判定した場合、処理をＳ１１２へ移行する。一方、飛行制御部２６は、Ｓ１１１で今回ＷＰに到達していないと判定した場合には、処理をＳ１１３へ移行する。

Ｓ１１２で、飛行制御部２６は、記憶部２７に記憶されている到達情報を更新する。具体的には、飛行制御部２６は、Ｓ１０８で今回ＷＰとして検出されたウェイポイントの到達情報を未到達から到達済に更新する。

Ｓ１１３で、飛行制御部２６は、自動飛行終了指示を受信したか否かを判定する。自動飛行終了指示とは、自動飛行モードでの飛行を終了する旨の指示である。本実施形態では、飛行制御部２６は、ユーザが操作装置３を用いて送信した自動飛行終了指示を、飛行通信部２４を介して受信する。

飛行制御部２６は、Ｓ１１３で自動飛行終了指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ１０１に戻す。
一方、飛行制御部２６は、Ｓ１１３で自動飛行終了指示を受信したと判定した場合、図３の自動飛行処理を終了する。
＜指示実行処理＞
飛行制御部２６が実行する指示実行処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。この指示実行処理は、自動飛行モードでの飛行の開始を指示する自動飛行開始指示が飛行制御部２６に入力されたことを契機に実行される。すなわち、指示実行処理は、自動飛行処理と並行して実行される。

まず、Ｓ２０１で、飛行制御部２６は、補正指示（すなわち、第１の補正指示又は第２の補正指示）を受信したか否かを判定する。飛行制御部２６は、Ｓ２０１で補正指示を受信したと判定した場合、処理をＳ２０２へ移行する。一方、飛行制御部２６は、Ｓ２０１で補正指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ２０３へ移行する。

Ｓ２０２で、飛行制御部２６は、補正指示に基づいて飛行経路２７２の少なくとも一部を補正する。飛行経路２７２の補正方法は上述したとおりである。
Ｓ２０３で、飛行制御部２６は、スキップ指示を受信したか否かを判定する。スキップ指示とは、今回ＷＰを飛ばして次回ＷＰに向かう旨の指示である。飛行制御部２６は、Ｓ２０３でスキップ指示を受信したと判定した場合、処理をＳ２０４へ移行する。一方、飛行制御部２６は、Ｓ２０３でスキップ指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ２０５へ移行する。

Ｓ２０４で、飛行制御部２６は、今回ＷＰを飛ばし、次回ＷＰに向かうように飛行装置２の飛行を制御する。例えば、図９に示す例では、飛行経路２７２における前回ＷＰであるウェイポイントＡと今回ＷＰであるウェイポイントＢとを結ぶ線分上の地点Ｐに飛行装置２が位置している。なお、飛行経路２７２を破線で示す。飛行制御部２６は、地点Ｐにおいてスキップ指示を受信した場合、今回ＷＰであるウェイポイントＢを飛ばし、次回ＷＰであるウェイポイントＣに向かうように、飛行装置２の飛行を制御する。すなわち、飛行装置２は、実線の矢印で示すように地点Ｐから次回ＷＰに向かって飛行する。

Ｓ２０５で、飛行制御部２６は、自動飛行終了指示を受信したか否かを判定する。
飛行制御部２６は、Ｓ２０５で自動飛行終了指示を受信していないと判定した場合、処理をＳ２０１に戻す。

一方、飛行制御部２６は、Ｓ２０５で自動飛行終了指示を受信したと判定した場合、図５の指示実行処理を終了する。
＜指示送信処理＞
地上制御部３５が実行する指示送信処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。この指示送信処理は、飛行装置２の自動飛行モードでの飛行が開始されたことを契機に実行される。例えば、ユーザが操作装置３に自動飛行開始指示を入力したことを契機に実行される。

まず、Ｓ３０１で、地上制御部３５は、一時停止指示の入力があったか否かを判定する。地上制御部３５は、Ｓ３０１で一時停止指示の入力があったと判定した場合、処理をＳ３０２へ移行する。一方、地上制御部３５は、Ｓ３０１で一時停止指示の入力がないと判定した場合、処理をＳ３０３へ移行する。

Ｓ３０２で、地上制御部３５は、一時停止指示を飛行装置２へ送信する。
Ｓ３０３で、地上制御部３５は、補正指示（すなわち、第１の補正指示又は第２の補正指示）の入力があったか否かを判定する。地上制御部３５は、Ｓ３０３で補正指示の入力があったと判定した場合、処理をＳ３０４へ移行する。一方、地上制御部３５は、Ｓ３０３で補正指示の入力がないと判定した場合、処理をＳ３０５へ移行する。

Ｓ３０４で、地上制御部３５は、補正指示（すなわち、第１の補正指示又は第２の補正指示）を飛行装置２へ送信する。
Ｓ３０５で、地上制御部３５は、スキップ指示の入力があったか否かを判定する。地上制御部３５は、Ｓ３０５でスキップ指示の入力があったと判定した場合、処理をＳ３０６へ移行する。一方、地上制御部３５は、Ｓ３０５でスキップ指示の入力がないと判定した場合、処理をＳ３０７へ移行する。

Ｓ３０６で、地上制御部３５は、スキップ指示を飛行装置２へ送信する。
Ｓ３０７で、地上制御部３５は、一時停止終了指示の入力があったか否かを判定する。地上制御部３５は、Ｓ３０７で一時停止終了指示の入力があったと判定した場合、処理をＳ３０８へ移行する。一方、地上制御部３５は、Ｓ３０７で一時停止終了指示の入力がないと判定した場合、処理をＳ３０９へ移行する。

Ｓ３０８で、地上制御部３５は、一時停止終了指示を飛行装置２へ送信する。
Ｓ３０９で、地上制御部３５は、自動飛行終了指示の入力があったか否かを判定する。地上制御部３５は、Ｓ３０９で自動飛行終了指示の入力がないと判定した場合、処理をＳ３０１に戻す。一方、地上制御部３５は、Ｓ３０９で自動飛行終了指示の入力があったと判定した場合、処理をＳ３１０へ移行する。

Ｓ３１０で、地上制御部３５は、自動飛行終了指示を飛行装置２へ送信した後、図１０の指示送信処理を終了する。
［４．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。

（４ａ）飛行制御部２６は、自動飛行モードでの飛行中に、飛行通信部２４を介して操作装置３から飛行経路２７２の補正を指示する補正指示を受信した場合、当該補正指示に基づいて飛行経路２７２の少なくとも一部を補正する。このような構成によれば、飛行装置２の飛行経路２７２に沿った自動飛行中に、当該飛行経路２７２を簡便に修正し、修正後の飛行経路で飛行装置を飛行させることができる。

一般的な自動飛行を行う飛行装置では、自動飛行モードでの飛行中は、ユーザは飛行装置の飛行の制御に介入する操作の大部分を行うことができず、自動飛行中に飛行経路の補正を行うことができなかった。このため、飛行経路の指定に用いた地図データが不正確であり飛行経路の補正が必要であることに気付いた場合、ユーザは、手動飛行モードに切り替えて飛行装置を手動で操縦したり、当該飛行を終了して地図データの位置情報等を修正した上で飛行経路の設定からやり直す必要があった。本実施形態の構成によれば、自動飛行中に飛行経路２７２を新飛行経路２７３に補正し、自動飛行を継続しながら、飛行装置２の飛行を新飛行経路２７３に沿った飛行に移行できるため、作業効率を向上させることができる。

（４ｂ）飛行制御部２６は、自動飛行モードでの飛行中に、飛行通信部２４を介して操作装置３から一時停止指示を受信した場合、自動飛行を一時的に中断してホバリング状態にする。このような構成によれば、ユーザは、飛行装置２の自動飛行を一時中断させて、その間に余裕を持って飛行経路２７２の補正の入力操作を行うことができる。

また、自動飛行を一時中断した状態で飛行経路２７２を補正することで、新飛行経路２７３に沿った飛行の開始の遅れを抑制できる。自動飛行中に飛行経路２７２を補正した場合、図６に示すように、飛行経路２７２に沿って飛行していた飛行装置２は、自動飛行により前進しながら新飛行経路２７３へと移動するため、新飛行経路２７３に沿った飛行へと徐々に移行する。一方、自動飛行を一時中断した状態で飛行経路２７２を補正した場合、図８に示すように、飛行装置２は自動飛行を一時中断した地点Ｐから新飛行経路２７３まで最短距離で移動し、移動が完了した後に新飛行経路２７３に沿って自動飛行を再開する。このため、自動飛行中に飛行経路２７２を補正した場合よりも、新飛行経路２７３に沿った飛行の開始の遅れを抑制できる。

（４ｃ）飛行制御部２６は、補正指示を受信した場合、当該補正指示に基づいて、飛行経路２７２を構成する複数のウェイポイントのうち少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正する。このような構成によれば、飛行装置２の自動飛行中に、複数のウェイポイントを接続して生成された飛行経路２７２を簡便に修正できる。

（４ｄ）飛行制御部２６は、飛行通信部２４を介して操作装置３からスキップ指示を受信した場合、今回ＷＰを飛ばし、次回ＷＰに向かうように飛行装置２の飛行を制御する。このような構成によれば、飛行装置２が今回ＷＰに到達不可能な状況であっても、飛行経路２７２を補正することなく次回ＷＰへと進むことができる。

例えば、飛行装置２において自動飛行制御よりも優先的に実行される衝突回避などの安全制御が働く場合、設定したウェイポイントの位置が実際の構造物等に近すぎるとウェイポイントに到達できない場合がある。図９に示す例では、飛行装置２は、ウェイポイントＡからウェイポイントＢに向かって飛行する際に、構造物４１から衝突回避距離だけ離れた位置である地点Ｐにおいて、衝突回避の安全制御が働き停止する。なお、衝突回避距離とは、衝突を回避するために必要な距離として設定された所定の距離である。飛行装置２は、地点Ｐよりも構造物４１との距離が近いウェイポイントＢ（すなわち、今回ＷＰ）に到達することができないため、次回ＷＰへと進むこともできない。このような場合に、スキップ指示に基づく飛行の制御を行うことで、次回ＷＰへと進むことができる。特に、図９に示す例のように、地図データ２７１上では存在しなかった構造物４１がウェイポイントＢの付近にのみ増えていた場合など、飛行経路２７２を全体的に見れば問題がないが、一部到達不可能なウェイポイントがある場合、スキップ指示に基づく飛行の制御により効率的に自動飛行を続けることができる。

（４ｅ）飛行制御部２６は、第２の補正指示を受信した場合、今回ＷＰの位置と飛行装置２の飛行位置との差分を算出し、当該差分に基づいて所定量だけ位置を平行移動させるように、今回ＷＰを含む少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正する。このような構成によれば、飛行装置２の飛行位置に基づいてウェイポイントのずれを簡便に補正できる。また、地図データ２７１のずれにより今回ＷＰを含む複数のウェイポイントの位置が一律にずれている場合に、上記差分に基づいて当該複数のウェイポイントの位置を一律で同じ移動量だけ平行移動させることで、当該複数のウェイポイントのずれを効率的に補正できる。

例えば、図７に示すように、構造物４１に沿って複数のウェイポイントＢ，Ｃを設定していた場合に、実際の構造物４１のアスペクト比が地図データ２７１上のものと異なっていると、飛行装置２が複数のウェイポイントＢ，Ｃに到達できない場合がある。図７では、複数のウェイポイントＢ，Ｃの位置が実際の構造物等に近すぎるため、上述した衝突回避により、飛行装置２は、ウェイポイントＡからウェイポイントＢに向かって飛行する際に、構造物４１から衝突回避距離だけ離れた位置である地点Ｐにおいて停止する。この場合、到達不可能な複数のウェイポイントＢ，Ｃそれぞれについて補正を行うよりも、当該複数のウェイポイントＢ，Ｃを一律で同じ移動量だけ平行移動させるように補正すると効率がよい。ウェイポイントＢの位置を飛行装置２の飛行位置である地点Ｐに合わせるように移動させる補正を行うことにより、飛行装置２は今回ＷＰに到達したと判定されて次回ＷＰへと進むことができ、ウェイポイントＣについても同じ移動量だけ移動させる補正を行うことにより、飛行装置２は次回ＷＰに到達可能となる。このように、実際の構造物４１のアスペクト比が地図データ２７１上のものと異なることにより飛行経路２７２の補正が必要になった場合等にも、第２の補正により簡便に対応できる。

なお、本実施形態では、飛行通信部２４が通信部に相当し、飛行制御部２６が制御部に相当する。
［５．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（５ａ）上記実施形態では、飛行経路２７２は、少なくともウェイポイントＡ～Ｃを含む複数のウェイポイントを接続して生成される経路であるが、飛行経路は２つのウェイポイントを接続して生成される経路であってもよい。

（５ｂ）上記実施形態では、第１の補正指示において、ユーザは、表示部３３に表示されている地図上でウェイポイントを指定し、操作スティック３２１，３２２を操作して当該地図上で指定したウェイポイントの位置を移動させ、当該ウェイポイントの新たな位置を指定する。しかし、ユーザがウェイポイントの新たな位置を指定する方法はこれに限定されない。例えば、表示部がタッチパネル方式で入力可能に構成されており、ユーザは、タッチパネルを介して画面上のウェイポイントを指定して所定の位置に動かす操作を行うことにより、ウェイポイントの新たな位置を指定してもよい。

（５ｃ）上記実施形態では、第２の補正指示により、飛行経路２７２を構成する複数のウェイポイントすべての位置が一律で補正される。しかし、第２の補正指示により補正されるウェイポイントの個数はこれに限定されない。例えば、第２の補正指示により、今回ＷＰのみが補正される構成でもよい。また例えば、操作装置３を用いてユーザが今回ＷＰを含む複数のウェイポイントを指定し、第２の補正指示によって、ユーザにより指定された複数のウェイポイントの位置が一律で補正される構成でもよい。

（５ｄ）上記実施形態では、第２の補正におけるウェイポイントの移動量は、今回ＷＰの位置と飛行装置２の飛行位置との差分をなくすように今回ＷＰを移動させた場合の移動量となるように設定されている。しかし、第２の補正におけるウェイポイントの移動量はこれに限定されない。例えば、第２の補正におけるウェイポイントの移動量は、飛行装置の飛行位置から所定距離以内に今回ＷＰを移動させた場合の移動量となるように設定されてもよい。

（５ｅ）上記実施形態では、補正指示には第１の補正指示と第２の補正指示とがあり、飛行制御部２６は、それぞれの補正指示に応じた飛行経路２７２の補正を行うが、飛行経路２７２の補正方法はこれに限定されない。例えば、飛行制御部は、第１の補正指示に基づいた飛行経路の補正のみを行う構成でもよい。また例えば、飛行制御部は、第２の補正指示に基づいた飛行経路の補正のみを行う構成でもよい。

（５ｆ）上記実施形態では、Ｓ１０８で、飛行制御部２６は、前回ＷＰ、今回ＷＰ及び次回ＷＰを近傍ウェイポイントとして検出し、当該３点の近傍ウェイポイントに基づいて目標位置、目標速度及び目標姿勢を算出する。しかし、目標位置等の算出に用いられる近傍ウェイポイントの個数はこれに限定されない。例えば、飛行制御部は、今回ＷＰ及び次回ＷＰを近傍ウェイポイントとして検出し、当該２点の近傍ウェイポイントに基づいて目標位置等を算出してもよい。

（５ｇ）飛行制御部は、カメラ２５６やライダ２５７で検出された情報に基づいて飛行装置と周辺存在物との距離を測定し、当該測定値に基づいて今回ＷＰに到達可能か否かを判定する構成を更に備えてもよい。例えば、飛行制御部は、当該測定値が衝突回避距離であるが、今回ＷＰにまだ到達していない場合に、今回ＷＰに到達不可能であると判定してもよい。また、今回ＷＰに到達不可能であると判定された場合、飛行制御部は、今回ＷＰに到達不可能であることをユーザに報知するよう指示する報知指示を操作装置に送信し、操作装置において当該報知が行われてもよい。例えば、今回ＷＰに到達不可能であることを表す情報が表示部に表示されてもよい。ユーザは、当該報知を受けて、補正指示やスキップ指示などの入力の判断ができる。

（５ｈ）飛行制御部は、第２の補正におけるウェイポイントの移動量を、地図データ２７１，３４１上の構造物等のずれの量であるとして、地図データ２７１及び地図データ３４１の少なくとも一方の位置情報を補正する機能を備えてもよい。

（５ｉ）上記実施形態では、飛行装置２は、自動飛行モードと手動飛行モードとが切り替え可能に構成されている。しかし、飛行装置は、手動飛行モードを備えず、自動飛行モードでのみ飛行する構成でもよい。

（５ｊ）上記実施形態では、操作部３２は、一時停止オンオフスイッチ３２４と、スキップスイッチ３２５と、を備える。しかし、操作部は一時停止オンオフスイッチ３２４を備えず、飛行制御部は一時停止指示及び一時停止終了指示に基づく飛行の制御を行わない構成でもよい。また例えば、操作部はスキップスイッチ３２５を備えず、飛行制御部はスキップ指示に基づく飛行の制御を行わない構成でもよい。また例えば、操作部は一時停止オンオフスイッチ３２４及びスキップスイッチ３２５を備えない構成でもよい。

（５ｋ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

（５ｌ）本開示は、上記飛行装置２の他、飛行装置２を構成要素とするシステム、飛行装置２を構成する飛行制御部２６、飛行制御部２６としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、飛行装置２における飛行経路２７２の補正方法など、種々の形態で実現することができる。

２…飛行装置、３…操作装置、２４…飛行通信部、２６…飛行制御部、２７２…飛行経路、３４２…飛行経路。

Claims (5)

1. あらかじめ設定された飛行経路（２７２）に沿って自動飛行する飛行モードである自動飛行モードで飛行可能な飛行装置（２）であって、
   ユーザが操作可能な操作装置（３）との間で無線通信を行うように構成された通信部（２４）と、
   前記飛行経路に基づき飛行を制御するように構成された制御部（２６）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記自動飛行モードでの飛行中に、前記通信部を介して前記操作装置から前記飛行経路の補正を指示する補正指示を受信した場合、前記補正指示に基づいて前記飛行経路の少なくとも一部を補正する、飛行装置。
2. 請求項１に記載の飛行装置であって、
   前記制御部は、前記自動飛行モードでの飛行中に、前記通信部を介して前記操作装置から一時停止指示を受信した場合、前記自動飛行を一時的に中断してホバリング状態にする、飛行装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の飛行装置であって、
   前記飛行経路は、あらかじめ設定された複数のウェイポイントを接続して生成された経路であり、
   前記制御部は、前記補正指示を受信した場合、前記補正指示に基づいて前記複数のウェイポイントのうち少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正する、飛行装置。
4. 請求項３に記載の飛行装置であって、
   前記制御部は、前記自動飛行モードでの飛行中に、前記通信部を介して前記操作装置からスキップ指示を受信した場合、直近に通過する予定のウェイポイントを飛ばし、前記直近に通過する予定のウェイポイントの次に通過する予定であるウェイポイントに向かうように前記飛行装置の飛行を制御する、飛行装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の飛行装置であって、
   前記制御部は、前記補正指示を受信した場合、直近に通過する予定のウェイポイントの位置と前記飛行装置の飛行位置との差分を算出し、前記差分に基づいて所定量だけ位置を平行移動させるように、前記直近に通過する予定のウェイポイントを含む少なくとも１つのウェイポイントの位置を補正する、飛行装置。

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