JP6375714B2

JP6375714B2 - 移動体運行管理システム

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Publication number: JP6375714B2
Application number: JP2014124916A
Authority: JP
Inventors: 小澤　正; 正小澤; 貴章石川; 古川　敏雄; 敏雄古川; 敬一郎永島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP2016003972A

Description

この発明は、空間に移動体の通行経路を割り当て、割り当てた通行経路を通る複数の移動体の運行管理を行う移動体運行管理システムに関する。

ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＴ）が多用される時代に突入して世界は大きく様変わりした。世界中のあらゆる情報データが電子化され、情報技術と通信技術の融合が進み、情報処理に関わる作業の高速化と効率化が実現している。

しかし、食料品、生物、電気機器等の電子化が不可能もしくは複製が不適当な商品や製品（物）に関しては、生産者と消費者との間に第三者が介在して、旧態依然の方法により人と物の移動が行われているのが現状である。また、商品や製品のコストは、その生産または製造に要するコストに比較して、流通に関わる人件費による中間コストが、かなりの割合を占めるという問題がある。

今後は、商品や製品の輸送、即ち物流において現有の技術をフルに活用して、ＣｏｍｍｏｄｉｔｙＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ（以下、ＣＴ）またはＬｏｇｉｓｔｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下、ＬＴ）の革命（以下、ＬＴ革命と称する）を行い、商品のコストを本来の物の生産または製造自体のコストに近づけることが、少子高齢化時代で持続可能な社会を維持するためにも極めて重要であると考えられる。

ＬＴ革命の実現に必要不可欠なことは、ＣＴまたはＬＴにロボット技術やＩＴ技術を活用し、物流システムの自動化と無人化を実現することである。

ところで、近年、物流システムの自動化と無人化に関連して、自動走行または自律走行の技術開発が急ピッチで進められている。この種の技術で先行する米国では、「Ｇｏｏｇｌｅの自動運転車の公道での走行認可の法案の議会承認」、「Ａｍａｚｏｎの小型無人飛行機による配送サービスに関する法令の申請」、「連邦捜査局（ＦＢＩ）の無人機（ＵＡＶ）利用による捜査活動」等の動きがある。

一方、我が国では最近、「自動車の自動運転技術の早期確立」（産業競争力会議2013.4.17）、「公道における自動走行の実証実験の推進」（成長戦略の首相スピーチ2013.5.17)、「ロボットによる新たな産業革命への取り組み」（ＯＥＣＤ閣僚理事会の首相基調演説、2014.5.6)等の政策が打ち出された。この産業政策を推し進める上で、自動走行または自律走行の技術開発は極めて有用であると考えられ、各種技術開発が行われている。

例えば特許文献１は、複数車両の隊列走行を支援する隊列走行支援システムを開示している。この隊列走行支援システムにおいて、前方車両は、路面上の地物の道路線形データを取得するセンサユニットと、センサユニットにより取得された道路線形データと、予め所有する基準データとの比較に基づいて、走行制御用データを求めるプロセッサユニットと、プロセッサユニットの求めた走行制御用データを後続車両に無線伝送する車車間通信装置を搭載し、走行制御用データを後続車両に送信する。後続車両は、前方車両の走行制御用データと、後続車両に搭載され前方車両に対する自車の位置ずれ量を計測する後続車両搭載センサユニットを備え、その計測した位置ずれ量に基づいて、自車の走行制御用データを求めて自動走行する。この隊列走行支援装置をトラックに搭載して、隊列を組んだ複数のトラックを自動運転させることで、燃費効率をより高めた自動走行システムを構成することができる。

ＷＯ２０１０／００４９１１

従来の物流システムは、生産者から消費者までの経路において、卸し問屋、販売店等を経由することに伴い、中間ルートのコストが商品の最終価格の中でかなりの割合を占めている。このため、中間ルートのコストを削減することのできる物流システムが望まれている。

一方、災害発生時には物流が滞り、しばしば一般消費者、被災者等のユーザ側に商品が到らなくなることで、ユーザの生活に支障を引き起こし、物流が一時的に途絶えた場合にはユーザにパニックを引き起こすという問題がある。

特許文献１に示すような自動走行システムを物流システムに利用することで、中間ルートの運行における人件費、燃料費等を縮減することができる。しかしながら、災害発生時にはトラックの走行する道路が利用制限もしくは閉鎖されることで、複数のトラックを走行させることができない状況が発生する。

このため、物流における運行コストを削減するとともに、災害発生時にも利用できる堅牢性の高い移動体運行管理システムが必要とされている。

この発明は係る課題を解決するためになされたものであって、物流における運行コストを削減できるとともに、災害時に堅牢性の高い移動体運行システムを得ることを目的とする。

この発明による移動体運行管理システムは、気象情報や防災情報等及び各移動体の位置情報に基づいて空間内に運行路を形成し、形成した運行路のそれぞれの配置位置を管理する移動体運行路管理センターと、上記運行路内の出発点と終点の間を繋ぐ通行ルートを設定し、センチメータ級の測位を行い、測位した位置の通行ルートからのずれに基づいて上記運行路に追従して移動する制御を行う複数の移動体と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、物流システムの運行路における自動化及び省人化を図り、運行コストを削減することができる。

実施の形態１による移動体運行管理システムの構成を示す図である。実施の形態１による運行路網を例示する図である。実施の形態１による運行路を例示する図であって、（ａ）は下方の地域に積乱雲が発生し、移動体の飛行に適さない状況を示し、（ｂ）は中央の地域に積乱雲が発生し、移動体の飛行に適さない状況を示している。実施の形態１による高低差がある運行路網を示す図である。実施の形態１による移動体の自己位置情報を運行路網管理センターへ送る方法を示す図であって、（ａ）は情報提供衛星を介して送る方法を示し、（ｂ）は地上局を介して送る方法を示している。実施の形態１による役務に応じて各移動体が設定した移動ルートの例を示す図である。実施の形態１による移動体の移動軌跡の例を示す図である。実施の形態１による移動体の構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による移動体運行管理システムの構成を示す図である。図２は、実施の形態１による運行路網を例示する図である。図１において、実施の形態１による移動体運行管理システムは、運行路２１と、運行路２１を通行する複数の移動体３１と、運行路２１，移動体３１及び監視移動体４１を管理する移動体運行路管理センター５１と、情報管理センターとしての外部機関１０１と、情報提供衛星１１と、地球観測衛星１２と、地上無線基地局（以下、地上局）１３から構成される。移動体運行路管理センター５１と外部機関１０１は情報ネットワークにより接続されている。移動体運行路管理センター５１と地上局１３は図示しない情報ネットワークにより接続されている。移動体３１及び監視移動体４１は、情報提供衛星１１と衛星通信回線によって接続される。なお、移動体運行路管理センター５１は、図示しない何等かのサービスセンターや利用者端末に接続されていてもよい。

運行路２１は、地上から上空の空路、地上の陸路、または海上の海路として形成される。移動体３１及び監視移動体４１は、無人での自動運転または有人運転を自動的に支援することにより、移動する。移動体３１は、物品または商品を保持して運送する。空路を運行する移動体３１は、航空機やヘリコプタ等から構成され、空中の低空域を飛行して、物品または商品を下方に懸架し空輸する。陸路を通行する移動体３１は、自動車や自動二輪車等から構成され、陸上を走行して、物品または商品を積載し陸送する。海路を運行する移動体３１は、船舶等から構成され、海上を航行して、物品または商品を積載し海上輸送する。移動体３１は、空路、陸路、海路の何れか２つもしくは３つ全てを通行できるものであってもよい。監視移動体４１は、移動体３１と同様に、空路、陸路、海路の何れか１つ、何れか２つ、もしくは３つ全てを通行できるものであってもよい。監視移動体４１は、カメラ等のセンサ７０（図８で後述する）を搭載し、運行路２１の交通状況や気象環境等の画像情報を取得する。

外部機関１０１は、気象情報、防災情報、緊急メッセージ等の情報を提供する機関であり、具体的には、気象庁、気象会社、官庁、地方自治体等である。また、外部機関１０１は、民間の気象機関からの情報を提供してもよい。移動体運行路管理センター５１は、衛星通信アンテナとデータサーバを備えている。移動体運行路管理センター５１は、地球観測衛星１２や外部機関１０１等から配信される情報の提供を受け、データサーバに受けた情報を蓄積する。移動体運行路管理センター５１は、データサーバに蓄積した情報と、情報提供衛星１１又は地上局１３等の中継局を介して送られた各移動体３１の位置情報を元に、通行路情報、交通情報、気象情報、防災情報、緊急メッセージ情報等のデータを作成し、これらのデータを情報提供衛星１１にアップリンクする。情報提供衛星１１は、対地静止軌道（ＧＥＯ；geostationary earth orbit）や傾斜地球同期軌道（ＩＧＳＯ；inclined geosynchronous satellite orbit）等を周回する通信衛星である。情報提供衛星１１は複数の衛星から構成されてもよく、また測位補強情報を配信する準天頂衛星を備えていてもよい。

地球観測衛星１２は、電波センサ（合成開口レーダ、マイクロ波放射計、マイクロ波サウンダ）、光学センサ（可視、赤外）等の備えた周回衛星或いは静止衛星であり、搭載したセンサが取得した観測データを地上の外部機関１０１に配信する。地球観測衛星１２は、例えば雲、気温等の気象情報を観測データとして観測する。

図２（ａ）において、移動体運行路管理センター５１は、３次元空間内で仮想的に運行路２１を形成する。具体的には、緯度、経度、高度からなる３次元空間座標を用いて、運行路２１上に有限個のポイント（ｗａｙｐｏｉｎｔデータ）２７を指定して、当該ポイント２７を、図２（ｂ）に示すように断面２８が楕円形または方形の仮想的なチューブ形状の通行路２９で連続的に接続することで、仮想的な運行路２１を形成する。当該ポイント２７及びチューブ形状の通行路２９は、ＷＧＳ８４（世界測地系）により形状を表現する座標が離散的に定義される。また、運行路２１は、周囲の地形や建造物と干渉しないように形成される。

移動体運行路管理センター５１は、データサーバに蓄積された情報と、情報提供衛星１１又は地上局１３等の中継局を介して送られた各移動体３１の位置情報等を考慮して、運行路２１の最適な運行路網を生成する。例えば図３において、（ａ）は下方の地域に積乱雲２５が発生し、移動体３１の飛行に適さない状況を示し、（ｂ）は中央の地域に積乱雲２５が発生し、移動体３１の飛行に適さない状況を示している。図３（ａ）のような場合、運行路２１は積乱雲２５を避けて図の中央部を通過するように配置される。図３（ｂ）のような場合、運行路２１は積乱雲２５を避けて図の下方部を通過するように配置される。

移動体３１の最適な運行路は、燃料最少、時間最短等を評価基準として算出するので、一般的には屈曲しかつ高低差がある運行路網となる。例えば図４において、図の上方と下方にそれぞれ運行路２１が形成されている。上方の運行路２１１は図の左から右に向かう運行路であり、下方の運行路２１２は図の右から左に向かう運行路である。このように、移動方向によって高度に違いがある運行路２１を、高さ方向に階層的に形成することができる。例えば４本の運行路２１を高さ方向に重ねることで、往路と復路からなる一対の運行路２１を上下に立体的（例えば十字形状）に交差させることができる。

移動体運行路管理センター５１は、運行路２１上に有限個のポイント（ｗａｙｐｏｉｎｔデータ）を指定して最適な運行路網を生成し、生成した最適な運行路網を運行路情報として記述する。移動体運行路管理センター５１は、上述の通り、運行路２１の通行路情報を情報提供衛星１１にアップリンクする。情報提供衛星１１は、移動体運行路管理センター５１からアップリンクされた運行路情報を、運行路２１の全域を網羅するように広域にダウンリンクし、各移動体３１及び監視移動体４１に配信する。

各移動体３１及び監視移動体４１には所定の役務が割当てられる。一般に、役務には生産者を出発点、ユーザを終点として設定されている。出発点と終点の間を繋ぐ移動ルートは、各移動体３１の役務に応じて各移動体３１が自ら設定する。図６は、役務に応じて各移動体３１が設定した移動ルートの例である。図６において、太線の通行路２１は、移動体３１が商品を空輸する経路を示しており、この太線の通行路２１を通って商品が空輸される。

各移動体３１の所定の役務の情報は、各移動体３１及び監視移動体４１に予め設定されていてもよく、また情報提供衛星１１又は地上局１３等の中継局を介して移動体運行路管理センター５１から入力されるようにしてもよい。この所定の役務の情報は、移動体の運ぶ物品または商品を運送元から運送先に送るまでの間における、各移動体３１の出発点及び終点を設定するために用いられる。各移動体３１は、上記した通り、所定の役務の情報に基づいて、各移動体３１の出発点及び終点を設定することとなる。

移動体３１及び監視移動体４１は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、準天頂衛星等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System；全地球測位システム）１４から測位信号（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５信号等）を受信する。移動体３１及び監視移動体４１は、ＧＮＳＳ１４から受信した測位信号に基づいて自己位置を計測する。また、移動体３１及び監視移動体４１は、準天頂衛星等のＧＮＳＳ１４または情報提供衛星１１から測位補強情報の信号（Ｌ６信号等）を受信し、測位補強情報の信号に基づいて位置誤差を補正し、センチメートル級の高精度な測位を行う。移動体３１は、時々刻々と計測した自己位置情報を、情報提供衛星１１、地上局１３等の中継局に送信し、中継局を介して移動体運行路管理センター５１へ送る。図５は、移動体３１及び監視移動体４１の自己位置情報を移動体運行路管理センター５１へ送る方法を示す図であって、（ａ）は自己位置情報を情報提供衛星１１に送信し、情報提供衛星１１を介して移動体運行路管理センター５１へ送る方法を示し、（ｂ）は自己位置情報を地上局１３に送信し、地上局１３を介して通行路管理センター５１へ送る方法を示している。

また、監視移動体４１は、カメラ等のセンサで取得した通行路の交通状況や気象環境等の画像情報を、情報提供衛星１１もしくは地上局１３等の中継局に送信し、中継局を介して移動体運行路管理センター５１へ送る。移動体運行路管理センター５１は、監視移動体４１から送られてきた画像情報を元に通行路の交通状況や気象環境等を監視する。また、移動体運行路管理センター５１は、各移動体３１の位置情報に基づいて渋滞の発生有無を検出し、複数の移動体３１の位置の分布に基づいて交通情報を生成する。また、移動体運行路管理センター５１は、運行路２１の位置を管理する。移動体運行路管理センター５１は、インターネット等を通じて複数の情報機関に接続されていてもよい。

移動体３１は、情報提供衛星１１から受信した運行路情報に基づいて、自己位置の近くの予め設定された出発点を設定した後、出発点と予め設定された終点を繋ぐ移動ルートを設定する。各移動体３１は、設定した移動ルートに沿って、出発点から終点まで運行路２１を移動する。

同様に、監視移動体４１は、情報提供衛星１１から受信した運行路情報に基づいて、自己位置近くの予め設定された出発点を設定した後、出発点と予め設定された終点を繋ぐ移動ルートを設定する。各監視移動体４１は、設定した移動ルートに沿って、出発点から終点まで運行路２１を移動する。

（１）通行路情報の受信
移動体３１は、情報提供衛星１１から配信される運行路情報を受信し、ｗａｙｐｏｉｎｔデータを含む運行路２１の運行路情報を取得する。

（２）移動ルートの設定
移動体３１は、各々の役務と運行路情報に基づいて、出発点と終点を繋ぐ運行路２１の移動ルートを設定する。

（３）移動体の自律移動
移動体３１は、出発点から終点までの移動ルートに沿って走行する。このため移動体３１は、センチメータ級精度で自己位置を測位し、その測位データを用いて、追尾航法、最適航法等の軌道追従制御により、移動ルートに沿って自律走行する。これにより、木目細かい自律移動制御が可能となり、所定の位置に移動体を到着させることができる。図６は、移動体の移動軌跡の例を示す図である。図７において、点線は運行路２１上の移動ルートを示し、実線は移動体３１の実際の移動軌跡、丸は運行路２１を形成するｗａｙｐｏｉｎｔデータを示す。

図８は、実施の形態１による移動体３１または監視移動体４１の構成を示す図である。
図８において、各移動体３１または監視移動体４１は、アンテナ６０と、測位処理部６１と、自律移動制御部６２と、飛行制御部６３と、操舵部６４と、推進部６５と、通信アンテナ６６と、センサ７０を備えて構成される。アンテナ６０は、ＧＮＳＳ１４からの測位信号と測位補強信号を受信する。また、測位処理部６１は、アンテナ６０の受信した測位信号について、測位補強信号の誤差情報に基づいて誤差補正を行い、自己位置を測位する。自律移動制御部６２は、測位処理部６１の計測した自己位置と、通信アンテナ６６により予め情報提供衛星１１から得られた運行路情報に基づいて、自律移動制御部６２に制御指令を送り、上記した運行路２１を通行するように軌道追従制御を行う。自律移動制御部６２は、所定の役務の情報が入力され、移動体３１の出発点及び終点を設定する。

飛行制御部６３は、自律移動制御部６２からの制御指令により、推進部６５の推進力を制御するとともに、操舵部６４の操舵角を制御する。センサ７０は、速度、加速度、角速度、風速、気圧、地上の画像、障害物までの距離及び障害物との相対速度等を計測する。これにより、自律移動制御部６２は、自己の位置、速度、角速度及び風速（洋上、陸上、上空の風速等）等に基づいて、より精度良く軌道追従制御を行うことができる。また、地上の画像を撮影して通信アンテナ６６を介して地上局１３に送信することもできり。また、障害物までの距離及び障害物との相対速度等の障害物情報に基づいて、例えば他の移動体３１に衝突しないように自律制御し、他の移動体３１との衝突から緊急回避することができる。

次に、実施の形態１による移動体運行管理システムを適用した運送サービスについて説明する。
まず、移動体３１として、小型無人機やＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle）等の低空域を飛行する無人機を利用した空輸がある。この無人飛行体の空輸による用途として、宅配サービスの他に、個人配送サービス、耕作地での農薬散布、木材の搬送、火山の噴火活動観測、放射線量の計測等がある。小型又は中型程度の大きさの多数の無人機は、現存の民間航空ルートとは干渉しない低中空域で飛び交う。

例えばＧＮＳＳ１４からの測位信号に基づいて測位処理部６１が算出した位置情報を把握し、プロペラ８枚で自動飛行することで、重さ２ｋｇ程の商品を載せて飛び立ち、障害物を避けるために高高度に素早く上昇した後、商品倉庫（出発点）から十数ｋｍ以内の範囲にある家の玄関先（終点）まで商品を無人で届けることができる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、医薬品、ピザの宅配等の配達にも利用することができる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、農業或いは漁業へ利用することができる。例えば農業或いは漁業従事者の収穫物を、農場或いは漁船から消費者個人の所在する場所へ、空の運行路２１を通って空輸により直送する。特に、ＧＮＳＳ１４からの測位信号に基づいて測位処理部６１が算出した位置情報により消費者の位置情報が判明している場合、消費者の現在位置を終点とすることで、所望の時間に消費者の現在位置へ、ロケーションタイムリー（ＬｏｃａｔｉｏｎＴｉｍｅｌｙ）に直送することが可能となる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、林業に利用することができる。例えば河川岸や灌漑用水が流れている水路の近くに小さな火力発電所を設置し、無人のヘリコプタや飛行機等の移動体３１が運行路２１を利用して木材を運搬する。運搬した木材は火力発電所の燃料として使用する。これによって、山道及び電線等のインフラを整備しなくても、かなりの分量の木材を日常生活に使用することができる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、環境モニタリングサービスに利用することができる。例えば無人のヘリコプタや飛行機等の移動体３１が、運行路２１を利用して飛行中に空気中の微小粒子状物質（ＰＭ２．５）を採取する。採取した時刻及び位置と採取サンプルとを関連付けることで、ＰＭ２．５の影響を予測することができる。このＰＭ２．５をモニタする際には、花粉の量や温度、水蒸気、ＣＯ_２ガス等も同時にモニタできるので、移動体運行管理システムを用いて環境モニタリングサービスを提供することができる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、山火事防止サービスに利用することができる。例えば山火事の発生と土地の乾燥には因果関係があることが知られている。そこで運行路２１を利用して、土壌水分を測定する電波センサ（マイクロ波放射計、合成開口レーダ等）を搭載した無人のヘリコプタや飛行機等の移動体３１が、定期的に低空の土壌水分量を計測する。乾燥地域を特定した場合には、河川から水を移動体３１で自動的に搬送すれば、山火事防止のために役立てることができる。

また、地球観測衛星１２のセンサ７０の取得した衛星情報を利用し、乾燥が予測される地域，場所及び季節に、集中的に複数の監視移動体４１を投入することもできる。地球観測衛星１２は、数十ｋｍ単位の広い領域の画像、土壌水分等の情報を得ることができるが、数ｍからｋｍ単位の狭い領域内の画像、土壌水分等の情報を得るのが不得意である。しかしながら、監視移動体４１が数十ｋｍ単位の所定領域内を往復して隈なく探索することにより、数ｍからｋｍ単位のより細かい間隔で、画像、土壌水分等の情報を得ることができる。

また、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いた移動体運行管理システムは、自身の移動体運行管理システムにおける運行路２１の経路設定に利用することができる。例えば運行路２１を利用して、気象観測用センサを搭載した無人のヘリコプタや飛行機等の移動体３１を定期的に飛行させ、気象観測用センサにより周囲の水分量、風速，風向、及び気圧等の気象情報を測定し、地球観測衛星１２で得られた気象情報と合せて気象変化を予測することで、適切に運行路２１の設定変更を行える。

次に、移動体３１として海上を航行する無人船舶を用いた場合について説明する。海上においては、湾内や遠洋での無人船舶の航行による用途がある。また、漁業従事者が収穫した商品としての魚を、無人船舶を利用して、陸上における当該魚の購入者の所在位置に近い陸地まで運送することができる。加えて、インターネット上において、漁業従事者が収穫した魚を公開することにより、漁業従事者と購入者の間で、より利便性の高い取引を促進することができる。
勿論、移動体３１として低空域を飛行する無人機を用いて、収穫した商品としての魚を陸上に輸送することができる。低空域を飛行する無人機を用いることで、漁業従事者の収穫位置から購入者の所在する現在位置まで、収穫したばかりの新鮮な魚を直送することができる。

以上説明した通り、実施の形態１による移動体運行管理システムは、気象条件、障害物等を考慮して最適運行路網を作成し、広域に渡って展開する移動体３１に対して、衛星経由で運行路情報を配信する。各移動体３１は、受信した運行路情報に基づいて、運行路２１上に出発点から終点までの移動ルートを決定する。また、各移動体は、センチメータ級の測位補強情報を用いて自己位置を決定し、これを用いて運行路２１上の移動ルートに沿って移動する。

これによって、物流システムの運行路における運行の自動化及び省人化を図り、コスト削減を達成することができる。

また、実施の形態１による移動体運行管理システムは、専用通行路による空輸、フレキシブルな道路変更、衛星の利用等の機能を有するので、災害時においても物流が滞ることはない。

さらに、実施の形態１による移動体運行管理システムは、自律制御によって２４時間無人で動作し、サービス提供することができるので、省人化によりコストが軽減する。

また、運行路を空中に設けることにより、障害物が少なく比較的自由に運行路の経路変更のできる専用路を構成できる。加えて、フレキシブルに運行路の変更が可能であるので渋滞することはない。したがって商品の移動時間が、現行の道路を使うよりも短縮化するので商品の安定供給が実現する。

また、実施の形態１による移動体運行管理システムは、自然災害や山岳、海難事故等が発生しても、空輸による救援物資の輸送に供することができるので、被害の拡大を最小限に抑えることができる。また、各移動体３１は、途中経由点での燃料補給や乗り換え等により、遠距離輸送に対応できるので、生活利便性の地域差解消や人口の一極集中の回避へも寄与する。

また、各移動体３１は、自己位置を時々刻々移動体運行路管理センター５１へ送信するので、移動体運行路管理センター５１で交通状況をリアルタイムで監視して、即時適切な対応をとることができるため、システム運用の信頼性が確保される。

また、情報提供衛星から運行路情報と共に、高精度な測位を行うための測位補強情報が同時に配信されることにより、移動体が高い信頼性で衝突回避し自動走行することができる。

さらに、情報提供衛星１１によって衛星配信する利点は次の点である。
（１）広域に渡って展開する全ての移動体３１が同時に利用できる。
（２）地上回線を使わないので、災害時に地上インフラが使用不可の状態に陥った場合でもその影響を受けない。
（３）運行路情報と、衛星配信により高精度な測位を行うための測位補強情報を併用することにより、移動体３１の自動走行や高い信頼性での衝突回避が実現可能になる。

かくして、実施の形態１による移動体運行管理システムは、商品の産地直送サービスの他に、環境モニタリングサービス、農薬散布や山火事防止サービスなど、ユーザの多種多様なニーズにオンデマンドで対応するなど、運用目的が複合的である。また、飛行ルートも気象状況に応じて、所定の範囲内で臨機応変に変更可能であり、既存のシステムよりも柔軟に運用することができる。

１１情報提供衛星、１２地球観測衛星、１３地上局、１４ＧＮＳＳ、２１運行路、３１移動体、４１監視移動体、５１移動体運行路管理センター、１０１外部機関。

Claims

気象情報や防災情報、交通情報及び各移動体の位置情報に基づいて空間内に運行路を形成し、形成した運行路のそれぞれの配置位置を管理する移動体運行路管理センターと、
上記運行路内の出発点と終点の間を繋ぐ通行ルートを設定し、センチメータ級の測位を行い、測位した位置の通行ルートからのずれに基づいて上記運行路に追従して移動する制御を行う複数の移動体と、
上記移動体から個々の位置情報を取得し、上記移動体運行路管理センターに送るとともに、上記移動体運行路管理センターから送られた運行路情報を上記移動体に提供する情報提供衛星と、
運行路の交通状況や気象環境の画像情報を取得し、当該画像情報を上記移動体運行路管理センターに送信する監視移動体と、
を備え、
上記移動体運行路管理センターは、
気象観測用センサにより得られた気象情報と地球観測衛星で得られた気象情報とを合せて気象変化を予測するとともに、積乱雲が発生した場合は積乱雲を避ける上記運行路を形成し、上記情報提供衛星を介して当該運行路を上記移動体に送り、気象情報や防災情報に応じて上記移動体の運行路を変更し、
上記監視移動体からの画像情報を元に交通状況を監視するとともに、上記移動体の位置情報に基づいて上記交通情報を生成する、
移動体運行管理システム。
上記移動体の運行路上に有限個のポイントを指定して、上記移動体に運行路情報を提供する情報提供衛星を備えた請求項１記載の移動体運行管理システム。
燃料最少や時間最短を評価基準として移動体の最適な運行路を算出して、上記移動体に運行路情報を提供する情報提供衛星を備えた請求項１記載の移動体運行管理システム。
情報提供衛星もしくは地上局の中継局を介して取得した、各移動体の時々刻々の自己位置情報により移動体の運行路を算出し、上記移動体に運行路情報を提供する情報提供衛星を備えた請求項１記載の移動体運行管理システム。
各移動体は、各々の役務と、情報提供衛星から提供された移動体の運行路情報に基づいて、出発点と終点を繋ぐ運行路の移動ルートを設定する請求項１記載の移動体運行管理システム。
各移動体は、自己位置を測位し、その測位データを用いて軌道追従制御を行い、出発点から終点までの移動ルートに沿って走行する請求項１記載の移動体運行管理システム。
衛星から運行路情報と共に、高精度な測位を行うための測位補強情報が同時に配信される請求項１記載の移動体運行管理システム。