JP6539636B2 - 飛行システム、飛行装置、操縦装置及び飛行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置、当該飛行装置を操縦する操縦装置、飛行装置及び操縦装置を含む飛行システム、並びに飛行装置を制御するための飛行制御方法に関する。

近年、遠隔から操縦することができる飛行装置であるドローンが普及している。特許文献１には、飛行装置に対して放射される電波を強くするために、飛行装置を操縦するための操縦装置の向きを最適化する方法が開示されている。

特開２０１６−１７４３６０号公報

従来のシステムにおいては、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のように、操縦装置から飛行装置に向けて直接電波を放射する無線通信方式を一つだけ用いて、飛行装置を制御するための制御情報が送信されていた。特許文献１に記載されているように、飛行装置に届く電波の強度が大きくなるように操縦装置の向きを変えたとしても、飛行装置の位置によっては、電界強度が低下してしまう。その結果、制御情報が飛行装置に到達しなかったり、再送を繰り返すことによって、制御情報が飛行装置に到達するまでの遅延時間が大きくなったりしてしまうという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、飛行装置を制御するための制御情報を、より確実に飛行装置に届けるための飛行システム、飛行装置及び操縦装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の飛行システムは、外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置と、前記飛行装置を操縦するための操縦装置と、を備え、前記操縦装置は、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信し、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する送信制御部を有し、前記飛行装置は、前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信し、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信する受信制御部と、前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、を有する。

前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、前記受信制御部が先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御してもよい。前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、誤りがない状態で前記受信制御部が先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御してもよい。

前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、前記受信制御部が後に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御することなく記憶部から消去してもよい。

前記送信制御部は、同一の制御情報を含む前記第１制御情報及び前記第２制御情報に、同一の識別情報を付して送信し、前記飛行制御部は、同一の前記識別情報が付された前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、先に受信した情報に基づいて飛行状態を制御してもよい。

前記送信制御部は、前記第１無線通信回線の状態が所定の条件を満たす間は、前記第２制御情報を送信せずに前記第１制御情報を送信し、前記第１無線通信回線の状態が前記所定の条件を満たさなくなった場合に前記第２制御情報を送信してもよい。

前記送信制御部は、前記第１制御情報が前記飛行装置に届くまでの時間、又は送信した前記第１制御情報に対する応答を受信するまでの時間が所定の閾値以上である場合に、前記第２制御情報を送信してもよい。

前記送信制御部は、前記受信制御部が前記第２制御情報よりも先に前記第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、前記第２制御情報の送信を停止してもよい。

前記受信制御部は、前記飛行装置から受信した、前記第１無線通信回線の状態を示す状態情報に基づいて、前記第１無線通信回線の状態を特定してもよい。

前記受信制御部は、前記第２制御情報よりも先に前記第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、前記状態情報を前記操縦装置に通知してもよい。

本発明の第２の態様の飛行装置は、外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置であって、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を受信し、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を受信する受信制御部と、前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、を有する。

本発明の第３の態様の操縦装置は、外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置であって、前記飛行装置を制御するための制御情報を生成する情報生成部と、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて前記制御情報に対応する第１制御情報を送信し、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を送信する送信部を有する。

本発明の第４の態様の飛行制御方法は、外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置が制御する飛行制御方法であって、前記操縦装置が、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信する第１送信ステップと、前記操縦装置が前記第１送信ステップと並行して実行する、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する第２送信ステップと、前記飛行装置が、前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信するステップと、前記飛行装置が、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信するステップと、前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて前記飛行装置の飛行状態を制御するステップと、を有する。

本発明によれば、飛行装置を制御するための制御情報を、より確実に飛行装置に届けることができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る飛行システムの構成を示す図である。 操縦装置の構成を示す図である。 飛行装置の構成を示す図である。 飛行システムにおける動作シーケンスの一例を示す図である。

［本実施の形態の概要］
図１は、本実施の形態に係る飛行システムＳの構成を示す図である。飛行システムＳは、操縦装置１と、飛行装置２とを備える。飛行装置２は、ユーザが操縦装置１を用いて操縦可能な装置であり、例えばドローンである。操縦装置１は、プロポ、スマートフォン及びタブレットのように、飛行装置２を操縦するための制御情報を、無線通信回線を介して送信可能な端末である。

ユーザが操縦装置１を操作すると、操縦装置１は、操作内容に応じた制御情報を飛行装置２に送信する。飛行装置２は、飛行位置及び飛行速度等のような、操縦に必要な飛行情報を操縦装置１に送信する。また、飛行装置２はカメラを有しており、カメラで撮影して生成した画像データを操縦装置１に送信する。

操縦装置１及び飛行装置２は、複数の無線通信回線を用いて、制御情報、飛行情報及び画像データを送受信することができる。操縦装置１及び飛行装置２は、携帯電話網の基地局３を介することなく情報を送受信できる第１無線通信回線Ｗ１を用いて通信する。また、操縦装置１及び飛行装置２は、携帯電話網の基地局３を介して情報を送受信できる第２無線通信回線Ｗ２を用いて通信する。

第１無線通信回線Ｗ１は、例えばＷｉ−Ｆｉ回線である。第２無線通信回線Ｗ２は、例えばＬＴＥ回線である。第２無線通信回線Ｗ２には、第２無線通信回線Ｗ２ａ及び第２無線通信回線Ｗ２ｂが含まれる。第２無線通信回線Ｗ２ａは、携帯電話網の移動端末としての操縦装置１と基地局３との間の無線通信回線であり、第２無線通信回線Ｗ２ｂは、携帯電話網の移動端末としての飛行装置２と基地局３との間の無線通信回線である。

飛行システムＳにおいては、操縦装置１及び飛行装置２が、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２を同時に用いて、同一の情報を送受信することができる。例えば、操縦装置１は、同一の制御情報を、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のそれぞれを介して飛行装置２に送信する。飛行装置２は、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のそれぞれを介して同一の制御情報を受信した場合、先に受信した制御情報を用いて飛行制御を行い、後から受信した制御情報を使用することなく消去する。なお、飛行制御とは、飛行装置２の飛行方向及び飛行速度の制御を含み、具体的には、飛行装置２が有するプロペラや方向舵を制御することである。

以上のように、飛行システムＳにおいては、操縦装置１及び飛行装置２が、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２を並行して用いて同一の情報を送受信する。このようにすることで、例えば第１無線通信回線Ｗ１の電波が弱くなったり、第１無線通信回線Ｗ１のトラヒックが増えたことで遅延時間が大きくなったりしても、操縦装置１から飛行装置２に制御情報を送信する場合の遅延時間が大きくなることを防止できる。
以下、操縦装置１及び飛行装置２の構成を詳細に説明する。

［操縦装置１の構成］
図２は、操縦装置１の構成を示す図である。操縦装置１は、表示部１１と、操作部１２と、第１通信部１３と、第２通信部１４と、記憶部１５と、制御部１６とを有する。制御部１６は、表示制御部１６１と、操作受付部１６２と、制御情報生成部１６３と、送信制御部１６４と、受信制御部１６５とを有する。

表示部１１は、ユーザが飛行装置２を操縦するために必要な情報を表示するためのディスプレイである。表示部１１は、表示制御部１６１から入力される表示用データを表示する。

操作部１２は、ユーザが飛行装置２を操縦するための操作を行うためのデバイスであり、例えば、飛行方向及び飛行速度を制御するためのジョイスティック又はボリュームを含む。操作部１２は、表示部１１の表面に設けられたタッチパネルをさらに含んでもよい。操作部１２は、ユーザの操作内容に応じた信号を操作受付部１６２に通知する。

第１通信部１３は、第１無線通信回線Ｗ１を用いて通信するための電波を送受信する通信モジュールである。第１通信部１３は、送信制御部１６４から入力される送信データを変調する変調器、及び変調後のデータを、Ｗｉ−Ｆｉに割り当てられている周波数帯の高周波信号として送信する高周波部を有する。また、第１通信部１３は、高周波部が飛行装置２から受信した高周波信号を復調する復調器を有する。復調器は、復調後の受信データを受信制御部１６５に入力する。

第２通信部１４は、第２無線通信回線Ｗ２ａを用いて通信するための電波を送受信する通信モジュールである。第２通信部１４は、送信制御部１６４から入力される送信データを変調する変調器、及び変調後のデータを、ＬＴＥに割り当てられている周波数帯の高周波信号として送信する高周波部を有する。また、第２通信部１４は、高周波部が飛行装置２から受信した高周波信号を復調する復調器を有する。復調器は、復調後の受信データを受信制御部１６５に入力する。

記憶部１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む記憶媒体である。記憶部１５は、制御部１６が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部１５は、制御部１６のワークメモリとして使用され、例えば飛行装置２から受信した飛行情報を一時的に記憶する。

制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部１５に記憶されたプログラムを実行することにより、表示制御部１６１、操作受付部１６２、制御情報生成部１６３、送信制御部１６４及び受信制御部１６５として機能する。

表示制御部１６１は、表示部１１に表示させる表示用データを生成する。表示制御部１６１は、生成した表示用データを表示部１１に入力することにより、表示用データを表示部１１に表示させる。表示制御部１６１は、例えば、操作受付部１６２を介して受信したユーザの操作内容に基づく表示用データを表示部１１に表示させる。また、表示制御部１６１は、受信制御部１６５を介して受信した飛行装置２からの飛行情報に基づく表示用データを表示部１１に表示させる。

操作受付部１６２は、操作部１２から入力される操作内容を示す信号に基づいて、ユーザの操作内容を特定する。操作受付部１６２は、特定した操作内容を、表示制御部１６１及び制御情報生成部１６３に通知する。

制御情報生成部１６３は、操作受付部１６２から通知された操作内容に基づいて、飛行装置２を制御するための制御情報を生成する。制御情報生成部１６３は、ユーザが指定した飛行方向及び飛行速度を含む制御情報を生成し、生成した制御情報を送信制御部１６４に入力する。

送信制御部１６４は、飛行装置２を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局３を介さない第１無線通信回線Ｗ１を用いて送信し、第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局３を介する第２無線通信回線Ｗ２を用いて送信する。送信制御部１６４は、制御情報生成部１６３から入力された制御情報に基づいて、第１制御情報、及び第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を生成する。送信制御部１６４は、例えば、制御情報生成部１６３から入力された同一の情報を含む制御情報に、同一の識別情報を付して飛行装置２に送信する。識別情報は、送信する制御情報に固有のＩＤであり、例えば、制御情報を送信する順番に対応する数値や制御情報を生成した時刻を含む。

送信制御部１６４は、制御情報生成部１６３から入力された第１制御情報を第１通信部１３に入力することにより、第１無線通信回線Ｗ１を介して、第１制御情報を直接飛行装置２に送信する。また、送信制御部１６４は、第２制御情報を第２通信部１４に入力することにより、第２無線通信回線Ｗ２ａ、基地局３及び第２無線通信回線Ｗ２ｂを介して、第２制御情報を飛行装置２に送信する。

送信制御部１６４は、第１無線通信回線Ｗ１の状態が所定の条件を満たす間は、第２制御情報を送信せずに第１制御情報を送信し、第１無線通信回線Ｗ１の状態が所定の条件を満たさなくなった場合に第２制御情報を送信してもよい。送信制御部１６４は、デフォルト状態では、第１無線通信回線Ｗ１を介して第１制御情報のみを送信する。送信制御部１６４は、例えば、第１無線通信回線Ｗ１が所定の条件を満たしている間であっても、第１無線通信回線Ｗ１の通信品質が低下してきた時点で第２無線通信回線Ｗ２を接続しておき、第１無線通信回線Ｗ１の状態が所定の条件を満たさなくなった時点で、速やかに第２制御情報を送信できるようにする。

送信制御部１６４は、第１無線通信回線Ｗ１を使用している他の通信端末が少なく、第１無線通信回線Ｗ１のトラヒック量が閾値よりも小さく、第１制御情報を送信してから所定の時間以内に送信した第１制御情報に対する飛行装置２からの応答を受信できている間は、第１制御情報のみを継続して送信し、第２無線通信回線Ｗ２に対して第２制御情報を送信しない。

送信制御部１６４は、第１制御情報を再送した回数に基づいて、第１制御情報のみを継続して送信するか否かを判定してもよい。送信制御部１６４は、第１制御情報を再送した回数が所定の閾値よりも小さい間は、第１制御情報のみを継続して送信し、第１制御情報を再送した回数が所定の閾値以上になった場合に、第２制御情報の送信を開始する。

一方、送信制御部１６４は、第１制御情報が飛行装置２に届くまでの時間、又は送信した第１制御情報に対する応答情報を受信するまでの時間が所定の第１閾値以上である場合に、第２無線通信回線Ｗ２を介して第２制御情報を送信する。送信制御部１６４は、飛行制御部から受信した応答に含まれる状態情報に基づいて、第１無線通信回線Ｗ１の状態を特定することができる。送信制御部１６４は、例えば、第１制御情報を送信した時刻と、飛行装置２から送信されてきた状態情報に含まれる、飛行装置２が第１制御情報を受信した時刻との差分に基づいて、第１制御情報が飛行装置２に届くまでの時間を特定することができる。

送信制御部１６４は、第２制御情報の送信を開始した後に、第１制御情報と第２制御情報とを同時に送信する。その後、送信制御部１６４は、飛行装置２が第２制御情報よりも先に第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、第２制御情報の送信を停止してもよい。このようにすることで、送信制御部１６４が第２制御情報を送信することによる効果がないにもかかわらず第２無線通信回線Ｗ２のトラヒック量が増加してしまうことを防止できる。

同様に、送信制御部１６４は、飛行装置２が第１制御情報よりも先に第２制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、第１制御情報の送信を停止してもよい。また、送信制御部１６４は、第１無線通信回線Ｗ１を介して送信している第１制御情報が飛行装置２に届くまでの時間、又は送信した第１制御情報に対する応答情報を受信するまでの時間がさらに長くなり、第１閾値よりも長い第２閾値以上になった場合に、第１制御情報の送信を停止してもよい。この場合、送信制御部１６４は、定期的に第１制御情報の送信を試みて、送信した第１制御情報が飛行装置２に届くまでの時間、又は送信した第１制御情報に対する応答情報を受信するまでの時間が第２閾値未満になったことを条件として、第１制御情報の送信を再開してもよい。

送信制御部１６４は、飛行装置２から送信される飛行情報に基づいて特定される飛行装置２の飛行速度に基づいて、第１閾値及び第２閾値を決定してもよい。例えば、送信制御部１６４は、飛行速度が大きければ大きいほど、第１閾値及び第２閾値を小さくする。このようにすることで、送信制御部１６４は、飛行速度が大きく、制御情報が遅延することによる飛行への影響度が大きい場合に、第１制御情報及び第２制御情報を送信することができる。その結果、制御情報の遅延による飛行への影響が発生することを抑制できる。

送信制御部１６４は、飛行している位置に基づいて、第１閾値及び第２閾値を決定してもよい。送信制御部１６４は、例えば、市街地、飛行禁止エリアの周辺、及び他の飛行装置の飛行地域のように、飛行が不安定になった場合の影響が大きい位置を飛行している間、第１閾値及び第２閾値を、他の位置を飛行している間よりも小さくする。このようにすることで、送信制御部１６４は、飛行が不安定になった場合の影響が大きいエリアを飛行している間の安全性を向上させることができる。また、送信制御部１６４は、飛行が不安定になった場合の影響が大きい位置を飛行している間、遅延が小さい場合であっても第１制御情報及び第２制御情報を同時に送信してもよい。

送信制御部１６４は、第１無線通信回線Ｗ１を介して送信している第１制御情報が飛行装置２に届くまでの遅延時間、又は送信した第１制御情報に対する応答情報を受信するまでの遅延時間を、表示制御部１６１を介して、表示部１１に表示させてもよい。送信制御部１６４は、例えば、遅延時間が、所定の基準時間範囲よりも小さいか、所定の基準時間範囲に含まれているか、所定の基準時間範囲よりも大きいかを視覚的に確認するための情報を表示部１１に表示させる。送信制御部１６４は、例えば、時間の経過とともに遅延時間の変化を示すグラフを表示部１１に表示させてもよい。

また、送信制御部１６４は、飛行装置２が所定の速度以上で飛行していることを条件として、第１制御情報及び第２制御情報を同時に送信してもよい。飛行装置２が高速で飛行している間は、無線通信回線の瞬断により制御情報が飛行装置２に届かないことが致命的な問題につながりかねないところ、飛行装置２の飛行速度が所定の値以上である場合に第１制御情報及び第２制御情報を送信することで、飛行の安全性を向上させることができる。

なお、送信制御部１６４は、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のうち、どの無線通信回線を用いて制御情報を送信したかを表示制御部１６１に通知してもよい。このようにすることで、表示制御部１６１は、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のうち、どの無線通信回線を介して制御情報を送信しているかを表示部１１に表示させることができるので、ユーザは無線通信回線の状態を把握しながら操縦をすることが可能になる。なお、表示制御部１６１は、第２無線通信回線Ｗ２が使用された累計時間を表示させてもよい。また、表示制御部１６１は、制御情報を送信する通信回線が増減した場合に、通信回線が増減した旨を表示部１１に表示したり、操縦装置１を振動させたり、音声を出力したりしてユーザに通知してもよい。

受信制御部１６５は、第１通信部１３及び第２通信部１４を介して飛行装置２から受信した飛行情報を表示制御部１６１に通知する。飛行情報は、例えば、飛行装置２の位置、高度、速度、方向、姿勢（傾き）、風速、及びバッテリー残量に関する情報である。また、受信制御部１６５は、飛行装置２から受信した状態情報を含む応答を送信制御部１６４に通知する。受信制御部１６５は、飛行装置２が送信した飛行情報が第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のうち、どの無線通信回線を介して届いたかを示す情報を表示制御部１６１に通知することにより、表示部１１に表示させてもよい。

［飛行装置２の構成］
図３は、飛行装置２の構成を示す図である。飛行装置２は、カメラ２１と、検出部２２と、第１通信部２３と、第２通信部２４と、飛行機構２５と、記憶部２６と、制御部２７とを有する。制御部２７は、飛行情報生成部２７１と、送信制御部２７２と、受信制御部２７３と、飛行制御部２７４とを有する。

カメラ２１は、飛行装置２の周囲を撮影して撮像画像データを生成する。カメラ２１は、生成した撮像画像データを飛行情報生成部２７１へと出力する。検出部２２は、例えば加速度センサ及びＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を含み、飛行装置２の飛行速度、傾き及び飛行位置等のように、飛行装置２の状態を特定するための情報を飛行情報生成部２７１へと出力する。

第１通信部２３は、第１無線通信回線Ｗ１で通信するための電波を送受信する通信モジュールであり、第１通信部１３と同等の機能を有する。第２通信部２４は、第２無線通信回線Ｗ２で通信するための電波を送受信する通信モジュールであり、第２通信部１４と同等の機能を有する。

飛行機構２５は、プロペラ、プロペラを回転させるモーター及び方向舵等を含む。飛行機構２５は、飛行制御部２７４の制御に基づいてこれらの機構を動作させることで、飛行速度及び飛行方向を変化させることができる。

記憶部２６は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶媒体である。記憶部２６は、制御部２７が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部２６は、制御部２７のワークメモリとして使用され、例えば操縦装置１から受信した制御情報を一時的に記憶する。

制御部２７は、例えばＣＰＵである。制御部２７は、記憶部２６に記憶されたプログラムを実行することにより、飛行情報生成部２７１、送信制御部２７２、受信制御部２７３及び飛行制御部２７４として機能する。

飛行情報生成部２７１は、カメラ２１から入力される撮像画像データを取得する。また、飛行情報生成部２７１は、検出部２２から入力される飛行装置２の状態を特定するための情報を取得する。飛行情報生成部２７１は、取得した情報に基づいて、飛行装置２の飛行状態に関する情報を含む飛行情報を生成する。飛行情報生成部２７１は、生成した飛行情報を送信制御部２７２に入力する。

送信制御部２７２は、飛行情報生成部２７１から入力された飛行情報を、第１通信部２３及び第２通信部２４の少なくともいずれかを介して操縦装置１に送信する。送信制御部２７２は、例えば、飛行情報生成部２７１から入力された飛行情報に基づいて第１飛行情報、及び第１飛行情報と同一の情報を含む第２飛行情報を生成する。送信制御部２７２は、飛行情報生成部２７１から入力された同一の情報を含む飛行情報に、同一の識別情報を付して操縦装置１に送信する。識別情報は、送信する飛行情報に固有のＩＤであり、例えば、飛行情報を送信する順番に対応する数値を含む。

送信制御部２７２は、受信制御部２７３が、操縦装置１が送信した第１制御情報を第１無線通信回線Ｗ１を介して受信した場合、飛行情報に基づいて生成した第１飛行情報を入力することにより、第１無線通信回線Ｗ１を介して第１飛行情報を送信する。送信制御部２７２は、受信制御部２７３が、操縦装置１が送信した第２制御情報を第２無線通信回線Ｗ２を介して受信した場合、飛行情報に基づいて生成した第２飛行情報を入力することにより、第２無線通信回線Ｗ２を介して第２飛行情報を送信する。

また、送信制御部２７２は、第１無線通信回線Ｗ１又は第２無線通信回線Ｗ２の状態を示す状態情報を操縦装置１に通知してもよい。送信制御部２７２は、例えば、第１無線通信回線Ｗ１又は第２無線通信回線Ｗ２の電波の電界強度、操縦装置１が送信した制御情報が受信制御部２７３に届くまでに要した時間等のように、第１無線通信回線Ｗ１又は第２無線通信回線Ｗ２の状態を特定するための状態情報を操縦装置１に送信する。

送信制御部２７２は、受信制御部２７３が第２制御情報よりも先に第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、第１無線通信回線Ｗ１が良好な状態にあることを示す状態情報を操縦装置１に通知してもよい。また、送信制御部２７２は、受信制御部２７３が第１制御情報よりも先に第２制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、第１無線通信回線Ｗ１が悪い状態にあることを示す状態情報を操縦装置１に通知してもよい。このようにすることで、上述したように、操縦装置１は、状態情報に基づいて特定した第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２の状態に応じて、制御情報を送信する無線通信回線を切り替えることができる。

受信制御部２７３は、第１無線通信回線Ｗ１を介して第１制御情報を受信し、第２無線通信回線Ｗ２を介して第２制御情報を受信する。受信制御部２７３は、第１通信部２３が第１無線通信回線Ｗ１を介して受信した第１制御情報、及び第２通信部２４が第２無線通信回線Ｗ２を介して受信した第２制御情報を記憶部２６に記憶させ、第１制御情報又は第２制御情報を受信したことを飛行制御部２７４に通知する。

飛行制御部２７４は、操縦装置１から受信した第１制御情報又は第２制御情報に基づいて飛行機構２５を制御することにより、飛行状態を制御する。飛行制御部２７４は、例えば、第１制御情報及び第２制御情報のうち、受信制御部２７３が先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御する。具体的には、飛行制御部２７４は、受信制御部２７３が受信した複数の第１制御情報及び第２制御情報のうち、同一の識別情報が付された第１制御情報及び第２制御情報を特定する。そして、飛行制御部２７４は、同一の識別情報が付された第１制御情報及び第２制御情報のうち、先に受信した情報に基づいて飛行状態を制御する。

飛行制御部２７４は、第１制御情報及び第２制御情報のうち、誤りがない状態で受信制御部２７３が先に正常に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御してもよい。このように、飛行制御部２７４が、先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御することで、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のいずれかの状態が悪化して、制御情報の伝送に要する時間が長くなった場合であっても、操縦装置１における操作に応じて速やかに飛行機構２５を制御することができる。

飛行制御部２７４は、第１制御情報及び第２制御情報のうち、受信制御部２７３が後に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御することなく記憶部２６から消去する。このようにすることで、飛行装置２が同一の内容の第１制御情報及び第２制御情報を受信する場合であっても、一つの制御情報を受信する場合と同等の容量のメモリを使用することができる。

また、飛行制御部２７４は、操縦装置１から受信した第１制御情報及び第２制御情報に含まれている識別情報が、制御情報が生成された時刻を含んでいる場合、最新の時刻を含む制御情報に基づいて飛行状態を制御してもよい。例えば、飛行制御部２７４は、受信制御部２７３が、同一の制御内容を含み、異なる時刻に生成された第１制御情報及び第２制御情報を受信した場合、最新の時刻に生成された第１制御情報又は第２制御情報を使用し、その他の第１制御情報及び第２制御情報を記憶部２６から消去してもよい。このようにすることで、記憶部２６のメモリ容量を抑制することができる。

［飛行システムＳにおける動作シーケンス］
図４は、飛行システムＳにおける動作シーケンスの一例を示す図である。まず、操縦装置１の送信制御部１６４は、デフォルト状態で第１無線通信回線Ｗ１としてのＷｉ−Ｆｉ回線を選択し（Ｓ１１）、選択したＷｉ−Ｆｉ回線を介して、第１制御情報を飛行装置２に送信する。飛行装置２の飛行制御部２７４は、受信した第１制御情報に基づいて飛行状態を制御する（Ｓ１２）。この間、送信制御部２７２は、Ｗｉ−Ｆｉ回線を介して飛行情報を操縦装置１に送信する。

操縦装置１の送信制御部１６４は、第１制御情報を飛行装置２に送信している間、Ｗｉ−Ｆｉ回線の状態を監視している（Ｓ１３）。送信制御部１６４は、例えば、受信制御部１６５が飛行装置２から受信した状態情報、又は送信した第１制御情報に対する応答を受信するまでの時間に基づいて、Ｗｉ−Ｆｉ回線の状態を監視する。送信制御部１６４は、Ｗｉ−Ｆｉ回線の状態が悪化していない場合（Ｓ１３においてＮＯ）、Ｗｉ−Ｆｉ回線を介して第１制御情報を送信し続ける。

一方、送信制御部１６４は、Ｗｉ−Ｆｉ回線の状態が悪化したと判定した場合（Ｓ１３においてＹＥＳ）、第２無線通信回線Ｗ２としてのＬＴＥ回線も選択する（Ｓ１４）。送信制御部１６４は、Ｗｉ−Ｆｉ回線を介して第１制御情報を送信し、ＬＴＥ回線を介して第２制御情報を送信する。

飛行装置２の飛行制御部２７４は、第１制御情報及び第２制御情報を受信すると、先に受信した制御情報に基づいて飛行制御を行い（Ｓ１５）、後から受信した制御情報をメモリから消去することで廃棄する。送信制御部２７２は、飛行制御に用いた制御情報が送信された無線通信回線を介して、飛行情報を操縦装置１に送信する。例えば、送信制御部２７２は、第１制御情報を第２制御情報よりも先に受信した場合、Ｗｉ−Ｆｉ回線を介して第１飛行情報を送信する。また、送信制御部２７２は、第２制御情報を第１制御情報よりも先に受信した場合、ＬＴＥ回線を介して第２飛行情報を送信する。なお、送信制御部２７２は、Ｗｉ−Ｆｉ回線を介して第１飛行情報を送信すると同時に、ＬＴＥ回線を介して第２飛行情報を送信してもよい。

（変形例）
以上の説明においては、送信制御部１６４がデフォルト状態で、第１無線通信回線Ｗ１を介して第１制御情報を送信するものとしたが、デフォルト状態で第２無線通信回線Ｗ２を介して第２制御情報を送信してもよい。この場合、送信制御部１６４は、例えば飛行装置２の位置における第２無線通信回線Ｗ２ｂの電波強度が弱くなったという通知を飛行装置２から受けた場合に、第１無線通信回線Ｗ１を介して第１制御情報の送信を開始する。

［飛行システムＳによる効果］
以上説明したように、飛行システムＳにおいては、操縦装置１が、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２を用いて同一の内容を含む制御情報を飛行装置２に送信することができる。したがって、飛行装置２は、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２のいずれかの状態が悪い場合であっても、確実に制御情報を受信することができるので、安定した飛行を継続することが可能になる。

そして、飛行制御部２７４は、第１制御情報及び第２制御情報を受信した場合、先に受信した制御情報に基づいて飛行制御を行う。このようにすることで、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２の状態によらず、操縦装置１が送信した制御情報に基づいて、迅速に飛行制御を行うことができる。

なお、以上の説明においては、第１無線通信回線Ｗ１が、基地局３を介さない通信回線であり、第２無線通信回線Ｗ２が、基地局３を介する通信回線である場合を例示したが、第１無線通信回線Ｗ１及び第２無線通信回線Ｗ２が基地局３を介する異なる通信回線であってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１ 操縦装置
２ 飛行装置
３ 基地局
１１ 表示部
１２ 操作部
１３ 第１通信部
１４ 第２通信部
１５ 記憶部
１６ 制御部
２１ カメラ
２２ 検出部
２３ 第１通信部
２４ 第２通信部
２５ 飛行機構
２６ 記憶部
２７ 制御部
１６１ 表示制御部
１６２ 操作受付部
１６３ 制御情報生成部
１６４ 送信制御部
１６５ 受信制御部
２７１ 飛行情報生成部
２７２ 送信制御部
２７３ 受信制御部
２７４ 飛行制御部

Claims (15)

1. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置と、
   前記飛行装置を操縦するための操縦装置と、
   を備え、
   前記操縦装置は、
   前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信し、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する送信制御部を有し、
   前記飛行装置は、
   前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信し、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信する受信制御部と、
   前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、
   を有し、
   前記送信制御部は、前記第１無線通信回線の状態が所定の条件を満たす間は、前記第２制御情報を送信せずに前記第１制御情報を送信し、前記第１無線通信回線の状態が前記所定の条件を満たさなくなった場合に前記第２制御情報を送信し、前記受信制御部が前記第２制御情報よりも先に前記第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、前記第２制御情報の送信を停止する飛行システム。
2. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置と、
   前記飛行装置を操縦するための操縦装置と、
   を備え、
   前記操縦装置は、
   前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信し、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する送信制御部を有し、
   前記飛行装置は、
   前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信し、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信する受信制御部と、
   前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、
   を有し、
   前記送信制御部は、前記第１無線通信回線の状態が、前記飛行装置が飛行している位置に対応して定められた所定の条件を満たす間は、前記第２制御情報を送信せずに前記第１制御情報を送信し、前記第１無線通信回線の状態が前記所定の条件を満たさなくなった場合に前記第２制御情報を送信する飛行システム。
3. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置と、
   前記飛行装置を操縦するための操縦装置と、
   を備え、
   前記操縦装置は、
   前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信し、前記飛行装置が所定の速度以上で飛行していることを条件として、前記第１制御情報と同時に、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する送信制御部を有し、
   前記飛行装置は、
   前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信し、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信する受信制御部と、
   前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、
   を有する飛行システム。
4. 前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、前記受信制御部が先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の飛行システム。
5. 前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、誤りがない状態で前記受信制御部が先に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御する、
   請求項４に記載の飛行システム。
6. 前記飛行制御部は、前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、前記受信制御部が後に受信した制御情報に基づいて飛行状態を制御することなく記憶部から消去する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の飛行システム。
7. 前記送信制御部は、同一の制御情報を含む前記第１制御情報及び前記第２制御情報に、同一の識別情報を付して送信し、
   前記飛行制御部は、同一の前記識別情報が付された前記第１制御情報及び前記第２制御情報のうち、先に受信した情報に基づいて飛行状態を制御する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の飛行システム。
8. 前記送信制御部は、前記第１制御情報が前記飛行装置に届くまでの時間、又は送信した前記第１制御情報に対する応答を受信するまでの時間が所定の閾値以上である場合に、前記第２制御情報を送信する、
   請求項７に記載の飛行システム。
9. 前記送信制御部は、前記飛行装置から受信した、前記第１無線通信回線の状態を示す状態情報に基づいて、前記第１無線通信回線の状態を特定する、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の飛行システム。
10. 前記受信制御部は、前記第２制御情報よりも先に前記第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、前記状態情報を前記操縦装置に通知する、
    請求項９に記載の飛行システム。
11. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置であって、
    携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を受信し、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を受信する受信制御部と、
    前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて飛行状態を制御する飛行制御部と、
    を有する飛行装置。
12. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置であって、
    前記飛行装置を制御するための制御情報を生成する情報生成部と、
    携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて前記制御情報に対応する第１制御情報を送信し、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を送信する送信部を有する操縦装置。
13. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置が制御する飛行制御方法であって、
    前記操縦装置が、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信する第１送信ステップと、
    前記操縦装置が前記第１送信ステップと並行して実行する、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、前記第１無線通信回線の状態が所定の条件を満たす間は、前記第２制御情報を送信せずに、前記第１無線通信回線の状態が前記所定の条件を満たさなくなった場合に携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信し、前記第２制御情報よりも先に前記第１制御情報を受信する状態が所定の期間以上継続した場合に、前記第２制御情報の送信を停止する第２送信ステップと、
    前記飛行装置が、前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信するステップと、
    前記飛行装置が、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信するステップと、
    前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて前記飛行装置の飛行状態を制御するステップと、
    を有する飛行制御方法。
14. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置が制御する飛行制御方法であって、
    前記操縦装置が、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信する第１送信ステップと、
    前記操縦装置が前記第１送信ステップと並行して実行する、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、前記第１無線通信回線の状態が、前記飛行装置が飛行している位置に対応して定められた所定の条件を満たす間は、前記第２制御情報を送信せず、前記第１無線通信回線の状態が前記所定の条件を満たさなくなった場合に携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する第２送信ステップと、
    前記飛行装置が、前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信するステップと、
    前記飛行装置が、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信するステップと、
    前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて前記飛行装置の飛行状態を制御するステップと、
    を有する飛行制御方法。
15. 外部からの制御に基づいて飛行する飛行装置を操縦するための操縦装置が制御する飛行制御方法であって、
    前記操縦装置が、前記飛行装置を制御するための第１制御情報を、携帯電話網の基地局を介さない第１無線通信回線を用いて送信する第１送信ステップと、
    前記操縦装置が前記第１送信ステップと並行して実行する、前記飛行装置が所定の速度以上で飛行していることを条件として、前記第１制御情報と同時に、前記第１制御情報と同一の情報を含む第２制御情報を、携帯電話網の基地局を介する第２無線通信回線を用いて送信する第２送信ステップと、
    前記飛行装置が、前記第１無線通信回線を介して前記第１制御情報を受信するステップと、
    前記飛行装置が、前記第２無線通信回線を介して前記第２制御情報を受信するステップと、
    前記第１制御情報又は前記第２制御情報に基づいて前記飛行装置の飛行状態を制御するステップと、
    を有する飛行制御方法。

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