JP2022066041A - 制御装置、システム、プログラム、制御機器、飛行体、センサ及びシステムの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】集合住宅の周囲を飛行体が飛行するときの居住者の快適性を向上させる。【解決手段】制御装置は、通信部と、前記通信部により情報を送受する制御部とを有し、前記制御部は、飛行体が集合住宅の周囲を飛行するときに、前記集合住宅における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて前記飛行体の飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を前記飛行体へ送る。【選択図】図１

Description

本開示は、制御装置、システム、プログラム、制御機器、飛行体、センサ及びシステムの動作方法に関する。

特許文献１には、マンション等の集合住宅のバルコニーに配置されたポートから発着するドローンが開示されている。

特開２０１８－１１２０２９号公報

集合住宅の周囲をドローン等の飛行体が飛行するときの居住者の快適性を向上させることが求められる。

本開示は、集合住宅の周囲を飛行体が飛行するときの居住者の快適性の向上を可能にする制御装置等を開示する。

本開示に係る制御装置は、通信部と、前記通信部により情報を送受する制御部とを有し、前記制御部は、飛行体が集合住宅の周囲を飛行するときに、前記集合住宅における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて前記飛行体の飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を前記飛行体へ送る。

本開示に係るシステムの動作方法は、飛行体と、当該飛行体と情報を送受する制御装置とを有するシステムの動作方法であって、前記制御装置は、前記集合住宅における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて前記飛行体の飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を前記飛行体へ送る。

本開示における制御装置等によれば、集合住宅の周囲を飛行体が飛行するときの居住者の快適性の向上が可能になる。

一実施形態に係るシステムの構成を示す図である。 一実施形態に係るシステムの動作の例を示す図である。 制御装置の構成を示す図である。 飛行体の構成を示す図である。 集合住宅におけるセンサの構成を示す図である。 制御装置の動作を示すフローチャート図である。 集合住宅の周囲の空域の例を示す図である。 集合住宅の周囲の空域の例を示す図である。 集合住宅の周囲の空域の例を示す図である。 集合住宅の周囲の通過可能空域の例を示す図である。 集合住宅の周囲の通過可能空域の例を示す図である。 集合住宅の開口付近の判断処理の例を示す図である。 飛行経路の例を示す図である。

以下、本開示の一実施形態について、図を参照して説明する。

各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

図１は、本実施形態に係るシステムの構成を示す。システム１０は、少なくとも１台の制御装置１１と、少なくとも１台の飛行体１２とを備える。制御装置１１は、ネットワーク１４を介して、飛行体１２と情報通信可能に接続される。また、ネットワーク１４には、集合住宅１３の各所に設けられるセンサ類が接続される。制御装置１１は、センサ類が検知する各種検知結果を示す情報を、ネットワーク１４を介して受け取る。制御装置１１は、データセンタなどの施設に設置される。制御装置１１は、クラウドコンピューティングシステム又はその他のコンピューティングシステムに属するサーバなどのコンピュータである。飛行体１２は、例えば、自律飛行ドローンなどのＵＡＶ（unmanned aerial vehicle）である。飛行体１２は、搭載したバッテリの電力により複数の回転翼を回転させて揚力を発生させ、空中を飛行するドローンである。飛行体１２は、本実施形態では自動操縦によって飛行するが、遠隔操作によって飛行してもよい。飛行体１２は、運搬物を保持して飛行するための、保持機構を有する。ネットワーク１４は、インターネット、少なくとも１つのＷＡＮ（wide area network）、少なくとも１つのＭＡＮ（metropolitan area network）、又はこれらの任意の組合せを含む。ネットワーク１４は、少なくとも１つの無線ネットワーク、少なくとも１つの光ネットワーク、又はこれらの任意の組合せを含んでもよい。無線ネットワークは、例えば、アドホックネットワーク、セルラーネットワーク、無線ＬＡＮ（local area network）、衛星通信ネットワーク、又は地上マイクロ波ネットワークである。集合住宅１３は、例えば、マンションである。

図２は、本実施形態の概要を示す。飛行体１２は、集合住宅１３の周囲を、運搬物を保持して飛行する。飛行体１２は、省電力のため、又は近接する他の住宅による空間的制約のため、集合住宅１３の周囲を、集合住宅１３の表面に沿うように飛行する。運搬物は、ここでは廃棄物（ゴミ袋）２２である。飛行体１２は、一のバルコニー２１でゴミ袋２２を回収してゴミの集積場所２０まで運搬する。その際、飛行体１２は、必然的に、他の住戸の窓、通風孔といった、住戸の内部が外部と連通する開口の外側を通過する。飛行体１２が開口の外側を通過するとき、飛行体１２のプロペラの駆動音又はプロペラと空気の摩擦音といった騒音が開口を通じて住戸内に伝わると、住戸内の居住者を煩わす可能性がある。そこで、本実施形態の制御装置１１は、飛行体１２に、居住者に騒音が伝わり難い空域（以下、通過可能空域という）を通過するような飛行経路を指示する。通過可能空域には、まず、開口が設けられていない壁面の外側の空域が含まれる。また、通過空域には、開口の外側の空域も含まれる場合がある。例えば、住戸内において開口から居住者がある程度離れていれば、開口の外側の空域を飛行体１２が通過したとしても、居住者に騒音が伝わり難いので、開口の外側の空域も通過可能空域たりうる。本実施形態では、制御装置１１は、集合住宅１３における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて、通過可能空域を通過する飛行経路を求め、その飛行経路の情報を飛行体１２へ送る。そうすることで、飛行体１２による騒音が集合住宅１３内部の居住者を煩わす蓋然性を低減することが可能になる。よって、居住者の快適性向上が可能となる。

図３は、制御装置１１の構成例を示す。制御装置１１は、制御部３１、記憶部３２、通信部３３、入力部３５、及び出力部３６を備える。制御装置１１は、例えば、各種機能を実装するサーバとして機能するサーバコンピュータである。制御装置１１は、互いに情報通信可能に接続されて連携動作する一以上のサーバコンピュータであってもよい。

制御部３１は、１つ以上のプロセッサ、１つ以上の専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化したＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。制御部３１は、制御装置１１の各部を制御しながら、制御装置１１の動作に係る情報処理を実行する。

記憶部３２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する１つ以上の半導体メモリ、１つ以上の磁気メモリ、１つ以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも２種類の組み合わせを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）である。記憶部３２は、制御装置１１の動作に用いられる情報と、制御装置１１の動作によって得られた情報とを記憶する。

通信部３３は、１つ以上の通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、ＬＡＮインタフェースである。通信部３３は、制御装置１１の動作に用いられる情報を受信し、また制御装置１１の動作によって得られる情報を送信する。制御装置１１は、通信部３３によりネットワーク１４に接続され、ネットワーク１４経由で他の装置と情報通信を行う。

入力部３５は、１つ以上の入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又は音声入力を受け付けるマイクロフォンである。入力インタフェースは、さらに、撮像画像又は画像コードを取り込むカメラ、又はＩＣカードリーダーを含んでもよい。入力部３５は、制御装置１１の動作に用いられる情報を入力する操作を受け付け、入力される情報を制御部３１に送る。

出力部３６は、１つ以上の出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。出力部３６は、制御装置１１の動作によって得られる情報を出力する。

制御装置１１の機能は、制御プログラムを、制御部３１に含まれるプロセッサで実行することにより実現される。制御プログラムは、制御装置１１の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、そのステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。すなわち、制御プログラムは、コンピュータを制御装置１１として機能させるためのプログラムである。また、制御装置１１の一部又は全ての機能が、制御部３１に含まれる専用回路により実現されてもよい。

本実施形態では、記憶部３２は、集合住宅１３の情報を格納する。集合住宅１３の情報は、集合住宅１３の地図上の位置、躯体の寸法・形状、内部構造の配置及び寸法・形状、各住戸の間取り、各住戸内の設備等の情報を含む。具体的には、集合住宅１３の情報には、集合住宅１３の各住戸に設けられるバルコニーの位置、寸法・形状、各住戸に設けられる窓、通風孔といった、住戸の内部が外部と連通する開口の位置、寸法・形状等が含まれる。窓は、例えば、腰高窓、バルコニーに通じる掃き出し窓等である。また、集合住宅１３の情報には、各開口の遮蔽手段の情報が含まれる。遮蔽手段は、例えば、窓のサッシ、通風孔を塞ぐカバー等である。さらに、集合住宅１３の情報には、飛行体１２の待機場所の位置、及び集積場所２０の位置が含まれる。記憶部３２には、複数の集合住宅１３について、それぞれの集合住宅１３の情報が格納されてもよい。制御部３１は、集合住宅１３毎に、集合住宅１３の周囲の飛行経路を求めるための情報処理に集合住宅１３の情報を用いる。

図４は、飛行体１２の構成を示す。飛行体１２は、制御部４１と、記憶部４２と、通信部４３と、入力部４４と、出力部４５と、測位部４６とを備える。

制御部４１は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡである。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣである。制御部４１は、飛行体１２の各部を制御しながら、飛行体１２の動作に関わる処理を実行する。

記憶部４２は、少なくとも１つの半導体メモリ、少なくとも１つの磁気メモリ、少なくとも１つの光メモリ、又はこれらの任意の組合せを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭである。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭである。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。記憶部４２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部４２には、飛行体１２の動作に用いられるデータと、飛行体１２の動作によって得られたデータとが記憶される。

通信部４３は、少なくとも１つの通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th generation）規格、若しくは５Ｇ（5th generation）規格などの移動通信規格に対応したインタフェース、Bluetooth（登録商標）などの近距離無線通信に対応したインタフェース、又はＬＡＮインタフェースである。通信部４３は、飛行体１２の動作に用いられるデータを受信し、また飛行体１２の動作によって得られるデータを送信する。

入力部４４は、少なくとも１つの入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、カメラ、又はマイクである。入力部４４は、飛行体１２の動作に用いられるデータを入力する操作を受け付ける。入力部４４は、飛行体１２に備えられる代わりに、外部の入力機器として飛行体１２に接続されてもよい。接続方式としては、例えば、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）などの任意の方式を用いることができる。

出力部４５は、少なくとも１つの出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。出力部４５は、飛行体１２の動作によって得られるデータを出力する。出力部４５は、飛行体１２に備えられる代わりに、外部の出力機器として飛行体１２に接続されてもよい。接続方式としては、例えば、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、又はBluetooth（登録商標）などの任意の方式を用いることができる。

測位部４６は、少なくとも１つのＧＮＳＳ（global navigation satellite system）受信機を含む。ＧＮＳＳは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）、ＢＤＳ（BeiDou Navigation Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、又はGalileoである。測位部４６は、飛行体１２の位置を測定する。

制御部４１、記憶部４２、通信部４３、入力部４４、出力部４５、及び測位部４６は、個別に飛行体１２に組み込まれることで飛行体１２に備えられてもよいし、又は少なくとも１台の制御機器に組み込まれて、制御機器ごと飛行体１２に備えられてもよい。制御機器の機能は、本実施形態に係る制御プログラムを、制御部４１としてのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、制御機器の機能は、ソフトウェアにより実現される。制御プログラムは、制御機器の動作をコンピュータに実行させることで、コンピュータを制御機器として機能させる。すなわち、コンピュータは、制御プログラムに従って制御機器の動作を実行することにより制御機器として機能する。制御機器の一部又は全ての機能が、制御部４１としてのプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、制御機器の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。

図５は、集合住宅１３に設けられるセンサ類の例を示す図である。集合住宅１３の各住戸には、各所にセンサ５０が設けられる。センサ５０は、集合住宅１３内の任意の位置に設けられるゲートウェイ等の中継器５１、又は移動体通信モジュールを備えたスマートフォン等の通信機器５２と有線又は無線で接続される。センサ５０は、中継器５１又は通信機器５２と接続される有線又は無線の通信モジュールを有し、中継器５１又は通信機器５２を介してネットワーク１４と接続され、検知結果をネットワーク１４経由で制御装置１１へ送る。センサ５０は、例えば、各住戸の居室内に設けられる画像センサ、音声センサ、温度センサ等である。または、センサ５０は、窓のサッシ、通風孔のカバーといった、居室の開口の遮蔽手段の開閉状態を検知するセンサである。または、センサ５０は、例えば、居住者により装着されるウェアラブルデバイス等の機器に含まれ、通信機器５２と近距離無線で接続される位置センサである。あるいは、センサ５０は、通信機器５２と一体に構成される位置センサであってもよい。センサ５０の検知結果に基づき、制御装置１１の制御部３１が、居室内での居住者の位置、又はこれに加えて開口の遮蔽状態を導出する。

図６を参照して、本実施形態に係るシステム１０の動作を説明する。図６は、制御装置１１の制御部４１が実行する手順を示すフローチャート図である。

図６の手順は、例えば、集合住宅１３の居住者がゴミ袋２２の回収を求めるときに実行される。ステップＳ６００において、制御装置１１の制御部３１は、通信部３３により、ゴミの回収要求を受ける。回収要求は、例えば、居住者のスマートフォン、ＰＣといった、通信機能を有する情報処理装置から送られる。居住者は、ゴミ袋２２を自らの住戸のバルコニーの回収位置に置いて、情報処理装置を操作し回収要求を送出する。または、例えば、バルコニーに設置されたゴミ回収器が、ゴミ袋２２が設置されたことを検知して回収要求を送出してもよい。回収要求には、ゴミ袋２２を回収すべきバルコニーの位置を特定するための住戸の識別情報、位置情報等が付随して送られる。

ステップＳ６０２において、制御部３１は、集合住宅１３の各住戸のセンサ５０から検知結果を取得する。制御部３１は、通信部３３を介して、検知結果の要求を、センサ５０へ送る。この要求に応答して、センサ５０は、中継器５１又は通信機器５２を介して、検知結果を制御装置１１へ送る。制御部３１は、通信部３３を介して、住戸毎に検知結果を受ける。

ステップＳ６０４において、制御部３１は、住戸毎に、居住者の位置、又はこれに加えて開口の遮蔽状態を導出する。例えば、制御部３１は、住戸毎の居室内の撮像画像、音声、又は温度分布により居住者の存在を検出し、集合住宅１３の情報を参照して、各住戸内での居住者の位置を導出する。また、制御部３１は、住戸毎に開口の遮蔽手段の開閉状態の検知結果から、各住戸の開口の遮蔽状態を導出する。

ステップＳ６０６において、制御部３１は、集合住宅１３の周囲における通過可能空域を決定する。例えば、制御部３１は、集合住宅１３の情報を用いて、集合住宅１３の周囲の空域に評価値を付す。集合住宅１３の周囲の空域は、飛行体１２が通過し得る空域であって、集合住宅１３の寸法、形状に応じた容積を有する。評価値は、各空域を飛行体１２が通過する際に、飛行体１２の騒音が住戸内の居住者に伝わる度合いを示す。制御部３１は、空域に付した評価値が任意の基準値を満たす場合に、その空域を通過可能空域と決定する。

ここで、図７Ａ～７Ｃ及び図８Ａ～８Ｂを用いて、集合住宅１３の周囲の空域と評価値について説明する。

図７Ａ～７Ｃは、集合住宅１３の周囲の空域の例を模式的に示す。図７Ａは、集合住宅１３の正面の外観図である。図７Ｂは、図７Ａにおける集合住宅１３の左側面７３の外観図である。図７Ｃは、図７Ａにおける集合住宅１３の右側面７４の外観図である。図７Ａ～図７Ｃには、集合住宅１３の屋上に面した空域７５Ｔ、集合住宅１３の正面に面した空域７５Ｆ、集合住宅１３の左側面に面した空域７５Ｌ、及び集合住宅１３の右側面に面した空域７５Ｒが示される。各空域は略直方体の空間を占めるとともに飛行体１２が通過可能な容積を有する。各空域における集合住宅１３からの距離は、飛行体１２の飛行時間を短縮するとともに飛行に係る電力消費を節約するために、飛行体１２による飛行の安全性が確保される範囲において短い方が（例えば、数十～百数十センチメートル）好ましい。すなわち、飛行体１２は、集合住宅１３の表面に沿うように、集合住宅１３の周囲の空域内を飛行する。ここでは、集合住宅１３が略直方体形状を呈する場合を例に、３つの空域を示すが、集合住宅１３の形状と空域の形状・数はここに示す場合に限られない。集合住宅１３の形状は任意でよいし、その形状に応じて集合住宅１３の外壁面に面した形状・数の空域が観念される。

飛行体１２は、集合住宅１３の周囲を飛行するとき、一の空域から他の空域に進入して飛行する。例えば、飛行体１２が、屋上の待機場所７０にて待機しており、居住者の要求に応じて集合住宅１３の正面のバルコニー２１の一つにおいてゴミ袋を回収し、集合住宅１３の左側面の集積場所２０にゴミ袋を運搬するとき、飛行体１２は、空域７５Ｔ内をＸ－Ｙ軸方向に移動して空域７５Ｆに進入し、空域７５Ｆ内をＸ－Ｚ軸方向に移動して空域７５Ｌに進入して、空域７５Ｌ内をＹ－Ｚ軸方向に移動するような飛行経路で飛行する。また、例えば、飛行体１２が、集合住宅１３の右側面の待機場所７１にて待機しており、居住者の要求に応じて集合住宅１３の正面のバルコニー２１の一つにおいてゴミ袋を回収し、集合住宅１３の左側面の集積場所２０にゴミ袋を運搬するとき、飛行体１２は、空域７５Ｒ内をＹ－Ｚ軸方向に移動して空域７５Ｆに進入し、空域７５Ｆ内をＸ－Ｚ軸方向に移動して空域７５Ｌに進入して、空域７５Ｌ内をＹ－Ｚ軸方向に移動するような飛行経路で飛行する。

図８Ａは、図７Ａ～７Ｃで示した空域７５Ｔ、７５Ｆ、７５Ｌ及び７５Ｒに対し付される評価値の例を示す。図８Ａには、集合住宅１３の正面図に空域７５Ｔ、７５Ｆ、７５Ｌ及び７５Ｒが示される。制御部３１は、飛行体１２の騒音が住戸内の居住者に伝わり難い空域により高い評価値を、騒音が居住者に伝わり易い空域により低い評価値を付す。図８Ａでは、高い評価値が付される空域がハッチングで示される。例えば、集合住宅１３の開口が設けられない側に面した空域７５Ｔ、７５Ｌ及び７５Ｒでは住戸内の居住者に騒音が伝わり難いので、各空域全体に評価値１が付される。窓２３等の開口が設けられる側に面した空域７５Ｆでは、住戸間の壁面の外側の空域７５０Ｆは住戸内の居住者に騒音が伝わり難いのでより高い評価値１が、開口の外側の空域７５１Ｆは住戸内の居住者に開口を通じて騒音が伝わり易いのでより低い評価値－１が付される。制御部４１は、例えば、基準値を１として、評価値１が付されるハッチングされた空域７５Ｔ、７５Ｌ、７５Ｒ及び７５０Ｆを通過可能空域と決定する。

図８Ｂは、更に、住戸内の居住者の位置を考慮したときの評価値の例を示す。制御部３１は、住戸毎に、窓２３等の開口の付近に居住者が位置していないかを判定する。そして、開口の付近に居住者が位置していないと判定した住戸について、制御部３１は、窓２３等の開口の外側の空域であっても騒音が居住者に届きにくいものとして評価値１を付す。図８Ｂには、図８Ａの場合に加えて、窓２３等の開口の外側の空域であっても評価値１が付される場合が示される。ここでは、例えば、住戸８０、８１、８２、８３及び８４における窓２３等の開口の外側の空域に評価値１が付され、これらの空域も通過可能空域と決定される。

図８Ｃは、制御部３１による開口付近か否かについての判定処理の例を示す。図８Ｃは、一の住戸の一部の間取り図の例である。この住戸には、バルコニー２１に面した窓２３及び通風孔２５が設けられる。制御部３１は、例えば、窓２３及び通風孔２５の中心から所定の半径（例えば、数十～数百ｃｍ）の範囲８５を開口付近として、居住者が範囲８５の外に位置するか、すなわち居住者が開口付近に位置していないかを判定する。範囲８５の半径は、窓２３又は通風孔２５の大きさ（横幅、面積等）に応じて任意に決定される。例えば、制御部３１は、開口の大きさに任意の係数を乗算して半径を求めてもよいし、開口の大きさに予め任意に対応付けられた半径を採用してもよい。また、制御部３１は、住戸毎に、開口の遮蔽手段の開閉状態から、開口の遮蔽度合いを求める。そして、制御部３１は、開口が遮蔽されている度合いに応じて、開口付近とみなす範囲を調整する。例えば、窓２３のサッシが閉じられているときには、窓２３のサッシが開いているときと比べて窓２３の外側の空域から住戸内の居住者に飛行体１２の騒音は伝わり難くなるので、制御部３１は、範囲８５より小さい半径の範囲８６を開口の付近とみなす。また、例えば、通風孔２５のカバーが閉じられているときには、通風孔２５のカバーが開いているときと比べて通風孔２５の外側の空域から住戸内の居住者に飛行体１２の騒音は伝わり難くなるので、制御部３１は、範囲８５より小さい半径の範囲８６を開口の付近とみなす。さらに、制御部３１は、遮蔽手段の開度に応じて、開口の遮蔽状態を段階的に求め、遮蔽状態に応じた半径を段階的に決定してもよい。ここに示す開口付近とみなす範囲の例は一例であって、形状・大きさは種々の態様が可能である。例えば、この住戸が角部屋であって図面左手の側面側に面した窓２４が設けられるような場合においても、窓２４についても同様に範囲８５、８６を設定して居住者の位置を判定することができる。

図６に戻り、ステップＳ６０８において、制御部３１は、飛行体１２の飛行経路を導出する。制御部３１は、飛行体１２の待機場所からゴミ袋２２の回収場所までの飛行経路と、ゴミ袋の回収場所から集積場所２０までの飛行経路を導出する。制御部３１は、集合住宅１３における飛行体１２の待機場所、ゴミの回収場所、及びゴミの集積場所の位置を示す情報に基づいて、飛行経路を導出する。また、制御部３１は、飛行体１２の待機場所の位置に代わり、又はこれに加えて飛行体１２から位置情報を受け、飛行体１２の位置情報を用いて飛行経路の始点を求めてもよい、飛行経路は、通過可能空域を通過する経路である。

ここで、図９に、飛行経路の例を示す。

図９は、図８Ｂで示した通過可能空域を通過する飛行経路の例を模式的に示す。図９では、住戸９０のバルコニーでゴミ袋２２を回収する場合において、飛行体１２が屋上の待機場所７０又は右側面の待機場所７１から住戸９０のバルコニーへ通過可能空域を通過して向かう経路の例が白抜きの矢印９１で、住戸９０のバルコニーから左側面の集積場所２０へ通過可能空域を通過して向かう経路の例が黒塗りの矢印９２で示される。ここには、窓２３の開口の外側の空域が通過可能空域と決定された住戸の前を横切るような飛行経路の例が示される。このように、飛行体１２が集合住宅１３の周囲を飛行するとき、特に空域７５Ｆでは通過可能空域を通ることで、住戸内の居住者を騒音により煩わず蓋然性を低下させることができる。また、住戸の外側の空域を略対角線方向に横切る飛行経路を採用することで、最短の飛行経路が可能となる。よって、飛行体１２による回収作業の効率改善、飛行にかかる電力消費の抑制が可能となる。また、飛行経路は、飛行体１２による飛行の安全性が確保される範囲において、集合住宅１３からの距離が任意の距離（例えば、数十～百数十センチメートル）以下になるように求められる。かかる距離は、飛行距離を短縮して消費電力を節約するため、又は隣接する他の住宅による空間的制約のために、短い方が好ましい。

制御部３１は、任意の経路検索アルゴリズムにより、飛行経路を決定することができる。例えば、通過可能空域の可能な組合せのなかから最短の経路を求めてもよいし、移動すべき２点間の物理的な最短経路を求め、その経路が通過可能空域でない空域を通過する場合に、部分的な迂回経路を求めてもよい。

図６に戻り、ステップＳ６１０において、制御部３１は、飛行経路の情報を、通信部３３によって飛行体１２へ送出する。飛行経路の情報は、飛行体１２が自動操縦により集合住宅１３の周囲を飛行するときに必要な移動距離、移動方向、高度、座標、集合住宅１３からの距離等を含む。

飛行体１２の制御部４１は、通信部４３により飛行経路の情報を受けると、飛行体１２を飛行経路に沿って飛行させる制御処理を実行して、飛行体１２にゴミ袋２２の回収を行わせる。飛行体１２は、回収場所のバルコニー２１に到着すると、例えば、１対のアームを用いてゴミ袋２２を挟み込むことによりゴミ袋２２を保持して運搬する。そして、飛行体１２は集積所に向けて飛行を続行する。飛行体１２は、ゴミ袋２２を集積場所２０まで運搬すると、アームを開放してゴミ袋２２を集積所に投下する。そそて、飛行体１２は、任意の飛行経路で待機場所まで飛行し、次の回収要求に待機する。

制御装置１１は、飛行体１２が飛行を開始するときに一回的に図６の手順を実行してもよいし、飛行体１２が飛行を開始してからであっても周期的に図６の手順を実行してもよい。例えば、制御装置１１は、数秒周期で飛行体１２の位置情報を飛行体１２から受け、飛行体１２の現在位置からその時点での目的場所への飛行経路をその都度導出し、更新された飛行経路の情報を飛行体１２に送ってもよい。飛行体１２が飛行を開始してから居住者の位置、窓の遮蔽状態が変化し、したがって通過可能空域が変化した場合であっても、制御装置１１が飛行体１２に随時最適な飛行経路を指示することが可能となる。よって、更なる時間短縮、電力削減が可能となる。

また、飛行体１２が１回のゴミ回収・運搬を終えたとき、待機場所に戻ることなく、次のゴミ回収を実行してもよい。その場合、制御装置１１は、飛行体１２の現在位置から次の回収のためのバルコニーの位置までの飛行経路を求めて飛行経路の情報を飛行体１２へ送る。

上述の例では、集合住宅１３の正面に面した空域７５Ｆにおいて飛行経路が通過可能空域を通過するように導出される場合を示したが、集合住宅１３の他の側面に窓２３が設けられている場合には、その側面に面した空域においても上記同様、通過可能空域の決定処理と、飛行経路の導出処理とが制御装置１１の制御部４１により実行される。

上述の例では、集合住宅１３の居室内への居住者に騒音が伝わる度合いについて二値的な評価値１、－１が付される場合を示したが、開口の遮蔽の度合いに応じて３段階以上に細分化された評価値を空域に付してもよい。例えば、窓のサッシ又は通風孔のカバーが半分程度閉じられている場合には、外側の空域には中間的な評価値０を付してもよい。空域に３段階以上の評価値を付した場合には、制御装置１１の制御部３１は、例えば、空域に付された評価値が任意に定める基準値（例えば０）を満たす場合に、その空域を通過可能空域と決定することができる。なお、評価値及び基準値の例は、ここに示す値に限られず、任意であってよい。複数段階の評価値により通過可能空域を決定することにより、集合住宅１３の状態に応じ、騒音による居住者の煩わしさをより少なくするような飛行経路で飛行体１２を飛行させることが可能となる。よって、居住者の快適性を向上させることが可能となる。

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の２つ以上のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の２つ以上のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。

例えば、制御装置１１は、飛行体１２に備えられてもよい。その場合、飛行体１２の動作の一部は、制御装置１１により行われてもよい。飛行体１２の制御部４１、記憶部４２、通信部４３、入力部４４、出力部４５、及び測位部４６が制御機器に組み込まれる場合、制御機器は、制御装置１１に統合されてもよい。

１０ システム
１１ 制御装置
１２ 飛行体
１３ 集合住宅
１４ ネットワーク
２０ 集積場所
２１ バルコニー
２２ 廃棄物
２３、２４ 窓
２５ 通風孔
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 通信部
３４ 入力部
３５ 出力部
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 通信部
４４ 入力部
４５ 出力部
４６ 測位部
５０ センサ
５１ 中継器
５２ 通信機器

Claims (20)

1. 通信部と、
   前記通信部により情報を送受する制御部とを有し、
   前記制御部は、飛行体が集合住宅の周囲を飛行するときに、前記集合住宅における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて前記飛行体の飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を前記飛行体へ送る、
   制御装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記居住者が前記住戸に設けられ外部と連通する開口から所定の距離範囲の外に位置するとき、前記開口の外側を通過する前記飛行経路を求める、
   制御装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、前記開口が遮蔽される度合いに応じて前記距離範囲を縮小する、
   制御装置。
4. 請求項１～３のいずれかにおいて、
   前記制御部は、前記居住者の位置を示す情報を、前記集合住宅内に備えられるセンサ又は前記居住者が携行するセンサから受ける、
   制御装置。
5. 請求項３において、
   前記制御部は、前記開口の遮蔽状態を示す情報を、前記集合住宅内に備えられるセンサから受ける、
   制御装置。
6. 請求項１～５のいずれかにおいて、
   前記制御部は、前記集合住宅からの距離が所定の距離以下となるように前記飛行経路を求める、
   制御装置。
7. 請求項１～６のいずれかにおいて、
   前記制御部は、前記飛行体が廃棄物を前記集合住宅の一のバルコニーから回収場所に最短経路で運搬するように前記飛行経路を求める、
   制御装置。
8. 請求項１～７のいずれかに記載の制御装置と飛行体とを有する、
   システム。
9. コンピュータにより実行されることで、当該コンピュータに請求項１～７のいずれかに記載の制御装置として動作させる、
   プログラム。
10. 請求項１～７のいずれかに記載の制御装置から受ける飛行経路の情報に基づいて、当該飛行経路に沿って飛行体を飛行させる、飛行体の制御機器。
11. 請求項１０に記載の制御機器を搭載し当該制御機器により制御されて飛行する飛行体。
12. 請求項４又は５に記載のセンサ。
13. 飛行体と、当該飛行体と情報を送受する制御装置とを有するシステムの動作方法であって、
    前記制御装置は、前記集合住宅における住戸内の居住者の位置を示す情報に基づいて前記飛行体の飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を前記飛行体へ送る、
    動作方法。
14. 請求項１３において、
    前記制御装置は、前記居住者が前記住戸に設けられ外部と連通する開口から所定の距離範囲の外に位置するとき、前記開口の外側を通過する前記飛行経路を求める、
    動作方法。
15. 請求項１４において、
    前記制御装置は、前記開口が遮蔽される度合いに応じて前記距離範囲を変更する、
    動作方法。
16. 請求項１３～１５のいずれかにおいて、
    前記制御装置は、前記居住者の位置を示す情報を、前記集合住宅内に備えられるセンサ又は前記居住者が携行するセンサから受ける、
    動作方法。
17. 請求項１５において、
    前記制御装置は、前記開口の遮蔽状態を示す情報を、前記集合住宅内に備えられるセンサから受ける、
    動作方法。
18. 請求項１３～１７のいずれかにおいて、
    前記制御装置は、前記集合住宅からの距離が所定の距離以下となるように前記飛行経路を求める、
    動作方法。
19. 請求項１３～１８のいずれかにおいて、
    前記制御装置は、前記飛行体が廃棄物を前記集合住宅の一のバルコニーから回収場所に最短経路で運搬するように前記飛行経路を求める、
    動作方法。
20. 請求項１３～１９のいずれかにおいて、
    前記飛行体が、前記飛行経路に沿って飛行する、
    動作方法。

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