JP6668654B2 - 航空路算出装置及び航空路算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、航空路算出装置及び航空路算出方法に関する。

従来、無人航空機（以下、ドローン）に貨物を搭載した場合であってもドローンを前後左右に容易に操舵することができる技術が知られている。

特開２００１−３９３９７号公報

ここで、複数のドローンが飛行する場合には、秩序だった飛行を行う手段が求められる。しかしながら、特許文献１には、どのような手段によれば秩序だった飛行を行うことができるのかということまでは、具体的に記載されていない。つまり、特許文献１に記載されるような従来技術によると、複数のドローンが飛行する場合に、秩序だった飛行を行うことができないことがあるという問題があった。

本発明によれば、上記した点に鑑みてなされたものであり、複数のドローンが飛行する場合に、秩序だった飛行を行うことができる技術を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、無人飛行体のための航空路であって、送電線用鉄塔に支持される架空地線よりも鉛直方向に上方の空間であり、前記送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて定められる上部幅と、前記架空地線の配置に基づいて定められる下部幅とによって区画される断面形状を有し、互いに隣接する送電用鉄塔間を接続する送電線に沿った航空路の形状を、送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて前記上部幅を算出するとともに、架空地線の配置に基づいて前記下部幅を算出することにより、算出する算出部を備える航空路算出装置である。

また、本発明の一実施形態の航空路算出装置において、前記架空地線の配置は、少なくとも前記架空地線の本数によって示され、前記算出部は、前記下部幅を、前記架空地線の本数に基づいて算出する。

また、本発明の一実施形態の航空路算出装置において、前記送電線の配置は、少なくとも前記送電線の弛度によって示され、前記算出部は、前記上部幅を、前記送電線の弛度に基づいて算出する。

また、本発明の一実施形態は、コンピュータが、無人飛行体のための航空路であって、送電線用鉄塔に支持される架空地線よりも鉛直方向に上方の空間であり、前記送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて定められる上部幅と、前記架空地線の配置に基づいて定められる下部幅とによって区画される断面形状を有し、互いに隣接する送電用鉄塔間を接続する送電線に沿った航空路の形状を、送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて前記上部幅を算出するとともに、架空地線の配置に基づいて前記下部幅を算出することにより、算出する算出ステップを有する航空路算出方法である。

本発明によれば、無人飛行体が秩序だった飛行を行うための航空路を算出する航空路算出装置及び航空路算出方法を提供することができる。

第１実施形態における航空路の一例を示す模式図である。 風がある場合の第１線の位置の一例を示す模式図である。 本実施形態における送電線用鉄塔間の送電線の敷設の一例を示す模式図である。 本実施形態における飛行禁止領域の一例を示す模式図である。 第２実施形態における航空路の一例を示す模式図である。 変形例における、航空路算出装置の一例を示す概要図である。 航空路を飛行する無人飛行体の制御の一例を示す模式図である。 変形例における、航空路算出装置の一例を示す概要図である。

［送電線用鉄塔について］
以下、図を参照して送電線用鉄塔ＳＴの各部について説明する。図１は、第１実施形態における航空路１の一例を示す模式図である。図１に示される送電線用鉄塔ＳＴは、電力を供給するために敷設された送電線を支持する鉄塔である。図１に示す通り、この一例では、送電線用鉄塔ＳＴが３相交流電力を供給する６本の送電線ＰＬを支持する場合を一例にして説明する。送電線用鉄塔ＳＴは、腕金ＡＲ１と、腕金ＡＲ２と、腕金ＡＲ３とを備える。腕金ＡＲ１には、第１線ＰＬ１と、第２線ＰＬ２とが支持される。腕金ＡＲ２には、第３線ＰＬ３と、第４線ＰＬ４とが支持される。腕金ＡＲ３には、第５線ＰＬ５と、第６線ＰＬ６とが支持される。ここで、第１線ＰＬ１と、第３線ＰＬ３と、第５線ＰＬ５とを総称して左送電線ＰＬＬと記載する。また、第２線ＰＬ２と、第４線ＰＬ４と、第６線ＰＬ６とを総称して右送電線ＰＬＲと記載する。以降、左送電線ＰＬＬと、右送電線ＰＬＲとを特に区別しない場合には、総称して送電線ＰＬと記載する。この一例では、左送電線ＰＬＬに含まれる第１線ＰＬ１、第３線ＰＬ３、及び第５線ＰＬ５が、互いに同じ長さである場合について説明する。また、この一例では、右送電線ＰＬＲに含まれる第２線ＰＬ２、第４線ＰＬ４、及び第６線ＰＬ６が、互いに同じ長さである場合について説明する。
また、図１に示す通り、送電線用鉄塔ＳＴは、左送電線ＰＬＬ、及び右送電線ＰＬＲの他、架空地線ＯＧＷを支持する。架空地線ＯＧＷは、接地された電線であって、送電線用鉄塔ＳＴの上部端に設置される。

以下において必要な場合には、ＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。このＸＹＺ直交座標系のＺ軸とは、地表面に対して鉛直の軸である。Ｙ軸とは、送電線の送電方向に平行な軸である。Ｘ軸とは、送電線の送電方向に直交する方向の軸である。より具体的にはＸ軸とは、送電線用鉄塔ＳＴが送電線を支持する左送電線ＰＬＬと、右送電線ＰＬＲとの各相の送電線を結んだ直線に平行な軸である。また、Ｘ軸と、Ｙ軸とがなすＸ−Ｙ平面は地表面と水平の平面である。

送電線用鉄塔ＳＴが支持する送電線ＰＬと、架空地線ＯＧＷとは、Ｙ軸の正の方向と、負の方向とへ敷設される。具体的には、送電線ＰＬと、架空地線ＯＧＷとは、Ｙ軸の正の方向と、負の方向とに隣接する他の送電線用鉄塔ＳＴによって支持される。

ここで、Ｚ軸の正の方向を鉛直方向に上方又は単に上方とも称する。また、Ｚ軸の負の方向を下方とも称する。また、Ｙ軸の正の方向を後方とも称する。また、Ｙ軸の負の方向を前方とも称する。また、Ｘ軸の正の方向を右側、又は右の方向とも称する。また、Ｘ軸の負の方向を左側、又は左の方向とも称する。

また、送電線用鉄塔ＳＴは、地表面Ｇから送電線用鉄塔高さＨＴによって示される高さを有する。送電線用鉄塔高さＨＴは、送電線ＰＬが供給する電圧によって異なる。送電線ＰＬが供給可能な電圧が５０万ボルトである場合、送電線用鉄塔高さＨＴは、例えば、８０ｍである。また、送電線ＰＬが供給可能な電圧が１００万ボルトである場合、送電線用鉄塔高さＨＴは、例えば、１１０ｍである。
本発明の航空路１は、上述した送電線用鉄塔ＳＴが備える架空地線ＯＧＷより上方であって、その形状が送電線ＰＬと、架空地線ＯＧＷとに基づいて定められる。以下、本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１に示す通り、本実施形態の航空路１は、送電線用鉄塔ＳＴの上部端から上方に設定される。また、航空路１の断面形状は、上幅ＷＵ、下幅ＷＢによって示される幅を有する。上幅ＷＵは、送電線ＰＬの配置に基づいて定められる。下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷの配置に基づいて定められる。以下、上幅ＷＵと、下幅ＷＢとの具体例について説明する。

［上幅ＷＵについて］
上幅ＷＵは、送電線ＰＬを支持する腕金ＡＲの長さ、弛度ＳＧ、又は隣接する送電線用鉄塔ＳＴの径間ＳＰに基づいて定められる。以下、上幅ＷＵの詳細について説明する。

［上幅ＷＵが鉄塔の腕金ＡＲの幅に基づいて定められる場合］
上幅ＷＵは、鉄塔の腕金ＡＲの幅に基づいて定められる。この一例では、腕金ＡＲ１と、腕金ＡＲ２と、腕金ＡＲ３とがいずれも同じ長さである場合について説明する。具体的には、上幅ＷＵは、腕金ＡＲのＸ軸方向の長さに基づいて定められる。図１に示す通り、腕金ＡＲのＸ軸方向の長さは、腕金幅ＷＡＲによって示される。すなわち、上幅ＷＵとは、腕金幅ＷＡＲである。

［上幅ＷＵが送電線ＰＬの幅に基づいて定められる場合］
上幅ＷＵは、送電線ＰＬの幅に基づいて定められる。この一例では、図１に示す通り、左送電線ＰＬＬに含まれる第１線ＰＬ１と、第３線ＰＬ３と、第５線ＰＬ５とが、同一Ｚ軸上において送電線用鉄塔ＳＴに支持される場合について説明する。また、右送電線ＰＬＲに含まれる第２線ＰＬ２と、第４線ＰＬ４と、第６線ＰＬ６とが、同一Ｚ軸上において送電線用鉄塔ＳＴに支持される場合について説明する。
ここで、送電線ＰＬは、無風の場合と、風がある場合とでその状態が異なる。以下、無風状態の送電線ＰＬの幅と、風がある場合の送電線ＰＬの幅とについて説明する。

［無風状態の幅に基づいて定められる場合］
無風状態の場合、左送電線ＰＬＬ、及び右送電線ＰＬＲは、下方に懸垂する。この場合、送電線ＰＬの幅は、送電線用鉄塔ＳＴに左送電線ＰＬＬが支持される位置から、送電線用鉄塔ＳＴに右送電線ＰＬＲが支持される位置までの幅である。図１に示す通り、送電線用鉄塔ＳＴに左送電線ＰＬＬが支持される位置から、送電線用鉄塔ＳＴに右送電線ＰＬＲが支持される位置までの幅は、送電線幅ＷＬＮｎｏｒによって示される。すなわち、上幅ＷＵは、送電線幅ＷＬＮｎｏｒである。また、以降の説明において、図１に示す通り、送電線ＰＬが下方に懸垂する長さの最大値を懸垂長ＤＬと記載する。より具体的には、左送電線ＰＬＬが下方に懸垂する長さの最大値を懸垂長ＤＬ１と記載する。また、右送電線ＰＬＲが下方に懸垂する長さの最大値を懸垂長ＤＬ２と記載する。

［風がある場合の幅に基づいて定められる場合］
以下、図２を参照して、風がある場合の第１線ＰＬ１の位置を一例にして説明する。図２は、風がある場合の第１線ＰＬ１の位置の一例を示す模式図である。
図２に示す通り、送電線ＰＬは、腕金ＡＲにがいしＩを介して支持される。この一例では、がいしＩが懸垂がいしＳＩである場合について説明する。図２に示す通り、第１線ＰＬ１は、左の方向の風向きの風が吹いている場合、送電線用鉄塔ＳＴの腕金ＡＲ１から左の方向に張り出す。具体的には、図２に示す通り、第１線ＰＬ１は、腕金ＡＲ１の左側の端点である左側端点Ｐ１から張出幅ＯＨ１が示す長さだけ左に張り出す。張出幅ＯＨ１の長さとは、送電線ＰＬ、及び懸垂がいしＳＩのＺ軸に対する傾きと、懸垂がいしＳＩの長さと、弛度ＳＧと、端点支持点間長ＰＰＤ１とに基づいて定められる。弛度ＳＧとは、Ｙ軸方向に見通した場合に、送電線用鉄塔ＳＴの腕金ＡＲの位置と、送電線ＰＬの径間ＳＰにおける最下点の位置との距離である。また、端点支持点間長ＰＰＤ１とは、図２に示す通り、腕金ＡＲに送電線ＰＬが支持される点である支持点Ｐ２から左側端点Ｐ１までの長さである。

ここで、第１線ＰＬ１と、懸垂がいしＳＩとがＸ軸と水平である場合の張出幅ＯＨ１を張出幅ＯＨｍａｘ１と称する。この一例では、張出幅ＯＨｍａｘ１が、懸垂がいしＳＩの長さと、第１線ＰＬ１の弛度ＳＧである弛度ＳＧ１との和から端点支持点間長ＰＰＤ１を引いた長さである場合について説明する。つまり、張出幅ＯＨｍａｘ１とは、懸垂長ＤＬ１から端点支持点間長ＰＰＤ１を引いた長さである。
また、上述した第１線ＰＬ１の例と同様に、第２線ＰＬ２は、右の方向の風向きの風が吹いている場合、送電線用鉄塔ＳＴの腕金ＡＲ１から張出幅ＯＨ２が示す長さだけ右に張り出す。ここで、第２線ＰＬ２と、懸垂がいしＳＩとがＸ軸と水平である場合の張出幅ＯＨ２を張出幅ＯＨｍａｘ２と称する。この一例では、張出幅ＯＨｍａｘ１と、張出幅ＯＨｍａｘ２とが同じ長さである場合について説明する。

図１に戻り、風がある場合の送電線ＰＬの幅は、張出幅ＯＨｍａｘ１の長さと、腕金ＡＲ１のＸ軸方向の長さと、張出幅ＯＨｍａｘ２の長さとの和によって示される最大送電線幅ＷＬＮｍａｘである。上幅ＷＵとは、最大送電線幅ＷＬＮｍａｘである。

また、弛度ＳＧは、隣接する送電線用鉄塔ＳＴの径間ＳＰに応じて変化する。以下、図３を参照して径間ＳＰに基づく弛度ＳＧ、及び張出幅ＯＨの変化について説明する。
図３は、本実施形態における送電線用鉄塔ＳＴ間の送電線ＰＬの敷設の一例を示す模式図である。図３に示す通り、送電線ＰＬは、送電線用鉄塔ＳＴによって支持される。この一例の場合、図３に示す通り、送電線ＰＬは、送電線用鉄塔ＳＴ１と、送電線用鉄塔ＳＴ２と、送電線用鉄塔ＳＴ３とによって支持される。

図３に示す通り、送電線用鉄塔ＳＴ１と、送電線用鉄塔ＳＴ２との間の領域を示す径間ＳＰ１は、距離Ｌ１である。また、送電線用鉄塔ＳＴ２と、送電線用鉄塔ＳＴ３との間の領域を示す径間ＳＰ２は、距離Ｌ２である。この一例では、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも長い場合について説明する。距離Ｌ１が、距離Ｌ２よりも長い場合、径間ＳＰ１に敷設される左送電線ＰＬＬ１、及び右送電線ＰＬＲ１と、径間ＳＰ２に敷設される左送電線ＰＬＬ２、及び右送電線ＰＬＲ２とでは、左送電線ＰＬＬ２、及び右送電線ＰＬＲ２の方が長くなる。すなわち、距離Ｌ２が、距離Ｌ１よりも長い場合、左送電線ＰＬＬ１に生じる弛度ＳＧ１１、及び右送電線ＰＬＲ１に生じる弛度ＳＧ２１と、左送電線ＰＬＬ２に生じる弛度ＳＧ１２、及び右送電線ＰＬＲ２に生じる弛度ＳＧ２２とでは、弛度ＳＧ１２、及び弛度ＳＧ２２の方が長くなる。すなわち、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも長い場合、左送電線ＰＬＬ１の張出幅ＯＨｍａｘ１１、及び右送電線ＰＬＲ１の張出幅ＯＨｍａｘ２１と、左送電線ＰＬＬ２の張出幅ＯＨｍａｘ１２、及び右送電線ＰＬＲ２の張出幅ＯＨｍａｘ２２とでは、張出幅ＯＨｍａｘ１２、及び張出幅ＯＨｍａｘ２２の方が長くなる。

なお、上述では送電線用鉄塔ＳＴが備える腕金ＡＲがいずれも同じ長さである場合について説明したが、これに限られない。以下、送電線用鉄塔ＳＴが備える腕金ＡＲが異なる長さである場合について説明する。
この一例では、腕金ＡＲ２が、腕金ＡＲ１、及び腕金ＡＲ３よりも長い場合について説明する。上幅ＷＵは、最も長い腕金ＡＲを基準として定められる。すなわち、この一例では、腕金幅ＷＡＲは、腕金ＡＲ２のＸ軸方向の長さに基づいて定められる。また、この一例では、送電線幅ＷＬＮｎｏｒは、腕金ＡＲ２に第３線ＰＬ３が支持される位置から、腕金ＡＲ２に第４線ＰＬ４が支持される位置までの幅に基づいて定められる。また、この一例では、最大送電線幅ＷＬＮｍａｘは、送電線ＰＬの幅は、第３線ＰＬ３が左の方向に張出幅ＯＨｍａｘ１だけ張り出した位置から、第４線ＰＬ４が右の方向に張出幅ＯＨｍａｘ２だけ張り出した位置までの幅に基づいて定められる。

また、上述では、腕金ＡＲと、腕金ＡＲに支持される送電線ＰＬとの間にＺ軸方向にがいしが設置される場合について説明したが、これに限られない。例えば、腕金ＡＲと、腕金ＡＲに支持される送電線ＰＬとの間に設置されるがいしは、Ｖ吊がいしである。この場合、Ｖ吊がいしは、風がある場合であっても、風が吹く方向に張り出さない。すなわち、腕金ＡＲと、腕金ＡＲに支持される送電線ＰＬとの間に設置されるがいしがＶ吊がいしである場合、張出幅ＯＨには、Ｖ吊がいしの長さが含まれない。

［下幅ＷＢについて］
次に、下幅ＷＢについて説明する。上述したように、下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷの配置に基づいて定められる。具体的には、下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷが複数ある場合、架空地線ＯＧＷ間の長さに基づいて定められる。また、下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷが１本の場合、０に定められる。

航空路１は、図１に示す通り、下幅ＷＢと、上幅ＷＵと、航空路高さＨとによって示される断面形状を有する。航空路高さＨとは、いずれの高さであってもよく、この一例では、上幅ＷＵの位置が地表面Ｇから１５０ｍ以下である場合について説明する。

以上説明したように、無人飛行体Ｄが飛行する航空路１は、架空地線ＯＧＷより上方に設定される。航空路１は、送電線ＰＬと、架空地線ＯＧＷとの配置に基づいて定められる。具体的には、航空路１は、送電線用鉄塔ＳＴに支持される送電線ＰＬの配置に基づいて定められる上幅ＷＵと、架空地線ＯＧＷの配置に基づいて定められる下幅ＷＢとによって区画される断面形状を有する。
これにより、送電線ＰＬに基づいて無人飛行体Ｄが飛行する航空路１を定義することができる。例えば、送電線ＰＬに基づく航空路１において飛行する無人飛行体Ｄに貨物が搭載される場合、航空路１が定義されることにより、送電線ＰＬが敷設されている地域に貨物を輸送することができる。

なお、航空路１には、飛行禁止領域ＦＰＡが定められていてもよい。飛行禁止領域ＦＰＡとは、無人飛行体Ｄの飛行が制限される領域である。飛行禁止領域ＦＰＡは、無人飛行体Ｄが飛行に際して送電線用鉄塔ＳＴ、架空地線ＯＧＷ、及び送電線ＰＬとの接触を防ぐために設定される。また、飛行禁止領域ＦＰＡは、送電線ＰＬに電圧が印加されることにより生じる電界によって無人飛行体Ｄの飛行が影響されることを防ぐために設定される。また、飛行禁止領域ＦＰＡは、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄの飛行精度に基づいて設定される。また、飛行禁止領域ＦＰＡは、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄの飛行速度に応じて設定される。
以下、図４を参照して飛行禁止領域ＦＰＡの具体例について説明する。図４は、本実施形態における飛行禁止領域ＦＰＡを示す模式図である。

［飛行禁止領域ＦＰＡ１：接触防止］
図４に示す通り、航空路１には、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄが送電線用鉄塔ＳＴ、架空地線ＯＧＷ、及び送電線ＰＬと、接触することを防ぐため、飛行禁止領域ＦＰＡ１が設定される。飛行禁止領域ＦＰＡ１は、禁止領域下幅ＷＰＢと、禁止領域上幅ＷＰＵと、離隔距離ＣＬとによって示される断面形状を有する。禁止領域下幅ＷＰＢとは、飛行禁止領域ＦＰＡ１によって示される領域の下幅である。また、禁止領域上幅ＷＰＵとは、飛行禁止領域ＦＰＡ１によって示される領域の上幅である。禁止領域上幅ＷＰＵは、禁止領域下幅ＷＰＢから離隔距離ＣＬが示す距離だけ、上方に位置する。

［飛行禁止領域ＦＰＡ２：電界強度］
図４に示す通り、航空路１には、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄが送電線ＰＬに電圧が印加されることにより生じる電界に影響を受けることを防ぐため、飛行禁止領域ＦＰＡ２が設定される。図４に示す電界強度曲線Ｅは、所定の電界強度の分布を示す等電界曲線である。具体的には、電界強度曲線Ｅは、ある場所における最大電界強度のうち、所定の電界強度の分布を示す等電界曲線である。航空路１のうち、電界の分布が所定の閾値より高い範囲が飛行禁止領域ＦＰＡ２に定められる。この一例の場合、飛行禁止領域ＦＰＡ２は、図４に示す通り、下幅ＷＢと、上幅ＷＵの右端を結んだ領域と、下幅ＷＢと、上幅ＷＵの左端を結んだ領域である。

［飛行禁止領域ＦＰＡ３：飛行精度］
航空路１には、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄの飛行精度に応じて飛行禁止領域ＦＰＡ３が設定される。飛行精度とは、無人飛行体Ｄが目的地まで飛行する目標の経路である飛行目標経路と、無人飛行体Ｄが実際に飛行する経路である飛行経路とに基づく指標である。この一例では、無人飛行体Ｄの飛行精度が、飛行目標経路と、飛行経路との差である経路差分長ＲＤによって示される場合について説明する。この一例では、経路差分長ＲＤが所定の値より大きい場合、無人飛行体Ｄの飛行精度は低くなる。また、経路差分長ＲＤが所定の値より小さい場合、無人飛行体Ｄの飛行精度は高くなる。

飛行精度に応じた飛行禁止領域ＦＰＡ３とは、例えば、無人飛行体Ｄの性能に応じた認証に基づく領域である。無人飛行体Ｄの認証とは、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄに対して行われ、飛行精度の基準を満足しているか否かに基づく認定である。例えば、飛行精度が高い無人飛行体Ｄは、Ａ認定の無人飛行体Ｄである。また、飛行精度が低い無人飛行体Ｄは、Ｂ認定の無人飛行体Ｄである。航空路１の断面形状を上部と、下部との領域が定められた場合、Ａ認定の無人飛行体Ｄは、航空路１を飛行するに際して、上部と、下部とを飛行してもよい。また、Ｂ認定の無人飛行体Ｄには、航空路１を飛行するに際して、航空路１の断面形状のうち、下部が飛行禁止領域ＦＰＡ３に定められる。

［飛行禁止領域ＦＰＡ４：飛行速度］
航空路１には、航空路１を飛行する無人飛行体Ｄの飛行速度に応じて飛行禁止領域ＦＰＡ４が設定される。具体的には、航空路１には、航空路１の断面形状の上下方向の位置に応じて無人飛行体Ｄの飛行速度が設定される。より具体的には、航空路１の断面形状のうち、上部であるほど速い速度であって、下部であるほど遅い速度である。
無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状の上下方向の位置に応じて予め定められた速度で飛行する。例えば、航空路１の断面形状を上部と、下部との領域が定められた場合、無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状の上部を高速で飛行する。また、無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状の下部を低速で飛行する。すなわち、高速で飛行する無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状の下部が飛行禁止領域ＦＰＡ４に定められる。また、低速で飛行する無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状の上部が飛行禁止領域ＦＰＡ４に定められる。

以上説明したように、航空路１の断面形状は、更に、送電線ＰＬに印加される電圧によって生じる電界の分布に基づいて定められる。飛行禁止領域ＦＰＡには、電界の分布が所定の閾値より高い範囲が含まれる。これにより、航空路１における無人飛行体Ｄの飛行が電界によって妨げられることを防止することができる。これにより、無人飛行体Ｄは、航空路１においてより安定した飛行をすることができる。

また、航空路１には、航空路１の断面形状の上下方向の位置に応じて無人飛行体Ｄの飛行速度が設定される。航空路１の断面形状の上下方向の位置に応じて予め定められる速度とは、上部であるほど速い速度であって、下部であるほど遅い速度である。無人飛行体Ｄが予め定められた一定の速度で航空路１を飛行する場合、低速で飛行する無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状のうち、上部を飛行禁止領域ＦＰＡとする。また、高速で飛行する無人飛行体Ｄは、航空路１の断面形状のうち、下部を飛行禁止領域ＦＰＡとする。これにより、無人飛行体Ｄは、航空路１においてより効率的に飛行することができる。例えば、送電線ＰＬに基づく航空路１において飛行する無人飛行体Ｄに貨物が搭載される場合、無人飛行体Ｄが効率的に飛行することにより、より効率的な輸送を行うことができる。

また、無人飛行体Ｄは、第１、及び第２実施形態における航空路１において、性能に応じた認定を受けた無人飛行体Ｄが飛行する。無人飛行体Ｄは、当該無人飛行体Ｄの飛行精度に基づいて認定される。無人飛行体Ｄは、航空路１のうち、認定に応じた航空路１の断面形状の位置を飛行する。また、航空路１のうち、無人飛行体Ｄの認定に応じた航空路１の断面形状の位置を飛行禁止領域ＦＰＡとする。これにより、航空路１においてより効率的に飛行することができる。

［第２実施形態］
次に、図５を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、第２実施形態における航空路２の一例を示す模式図である。第２実施形態では、送電線用鉄塔ＳＴが、架空地線ＯＧＷＬと、架空地線ＯＧＷＲとの２つの架空地線ＯＧＷを支持する場合について説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成及び動作については、同一の符号を付してその説明を省略する。図５に示す通り、第２実施形態における航空路２の下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷＬから架空地線ＯＧＷＲまでの長さに基づいて定められる。これにより、送電線用鉄塔ＳＴに支持される送電線ＰＬの配置に基づいて定められる上幅ＷＵと、架空地線ＯＧＷの配置に基づいて定められる下幅ＷＢとによって区画される断面形状を有する。

以上説明したように、架空地線ＯＧＷの配置は、少なくとも架空地線ＯＧＷの本数によって示される。具体的には、送電線用鉄塔ＳＴが架空地線ＯＧＷを１本支持する場合、下幅ＷＢは０に定められる。また、送電線用鉄塔ＳＴが架空地線ＯＧＷを２本支持する場合、下幅ＷＢは、架空地線ＯＧＷ間の長さに基づいて定められる。すなわち、架空地線ＯＧＷの本数が多い径間ＳＰは、航空路２の幅を広く取ることができる。これにより、より多くの無人飛行体Ｄが航空路２を飛行することができる。例えば、送電線ＰＬに基づく航空路２において飛行する無人飛行体Ｄに貨物が搭載される場合、多くの無人飛行体Ｄが飛行することで、より安定した輸送を行うことができる。

なお、この一例では、航空路１が、下幅ＷＢと、上幅ＷＵとを直線で結んだ断面形状を有する場合について説明したが、これに限られない。図６は、航空路３の形状の一例を示す模式図である。図６に示す通り、航空路３の下幅ＷＢと、上幅ＷＵとを結ぶ線は、曲線であってもよい。また、図６に示す通り、航空路３の断面形状は、電界強度曲線Ｅに応じて、上幅ＷＵの幅を持つ範囲に上下方向の幅があってもよい。

以下、実施例１、及び実施例２において、上述した航空路１、航空路２、及び航空路３が定められることにより、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの制御の具体例について説明する。

［実施例１：電波誘導］
次に、第１、及び第２実施形態における実施例１について説明する。図７は、航空路を飛行する無人飛行体Ｄの制御の一例を示す模式図である。以下、図７を参照して、送電線用鉄塔ＳＴの上部に設定された航空路１、航空路２、及び航空路３を無人飛行体Ｄの飛行に適応する実施例１について説明する。
図７に示す通り、この一例の場合、送電線用鉄塔ＳＴ１は、送電線用鉄塔ＳＴ１の上部端にアンテナＡＮＴ１を備える。また、送電線用鉄塔ＳＴ２は、送電線用鉄塔ＳＴ２の上部端にアンテナＡＮＴ２を備える。また、送電線用鉄塔ＳＴ３は、送電線用鉄塔ＳＴ３の上部端にアンテナＡＮＴ３を備える。また、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄには、航空路１、航空路２、及び航空路３の座標を示すデータが予め記憶されている。

実施例１では、航空路１、航空路２、及び航空路３、を飛行する無人飛行体Ｄは、各送電線用鉄塔ＳＴが備えるアンテナＡＮＴが発信する電波に基づいて、電波誘導される。具体的には、図７に示す通り、アンテナＡＮＴ１は、送電線用鉄塔ＳＴ２方向に左右方向と、上下方向とを示す電波を照射する。無人飛行体Ｄは、アンテナＡＮＴ１が照射する左右方向と、上下方向とを示す電波を受信する。無人飛行体Ｄは、受信した電波と、予め記憶されている航空路１、航空路２、及び航空路３の座標を示すデータとに基づいて、当該位置を把握する。
これにより、径間ＳＰ１を飛行する無人飛行体Ｄは、把握した当該位置が径間ＳＰ１に定められた航空路１、航空路２、及び航空路３と乖離している場合、補正することができ、定められた航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行することができる。
同様に、アンテナＡＮＴ２が送電線用鉄塔ＳＴ３方向に、アンテナＡＮＴ３が隣接する径間ＳＰであって、径間ＳＰ２とは逆の方向に左右方向と、上下方向とを示す電波を照射することにより、無人飛行体Ｄは、継続して航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行することができる。
また、例えば、径間ＳＰが広く、アンテナＡＮＴが１台のみでは径間ＳＰ全域に電波を照射できない場合、アンテナＡＮＴが隣接する両側の径間ＳＰに電波を照射してもよい。

［実施例２：ＧＰＳ誘導］
次に、第１、及び第２実施形態における実施例２について説明する。実施例２では、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄは、各無人飛行体Ｄが備えるＧＰＳモジュールと、予め記憶されている航空路１、航空路２、及び航空路３の座標を示す座標データとに基づいて、ＧＰＳ誘導される。具体的には、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄは、ＧＰＳモジュールを用いることより、定期的に当該位置を把握する。
これにより、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄは、把握した当該位置が、定められた航空路１、航空路２、及び航空路３と乖離している場合、補正することができ、定められた航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行することができる。

［変形例］
次に、第１及び第２実施形態における変形例について説明する。変形例では、図８を参照して航空路１、航空路２、及び航空路３を算出する航空路算出装置１０について説明する。図８は、変形例における、航空路算出装置１０の一例を示す概要図である。
航空路算出装置１０は、制御部１１０と、記憶部１２０とを備える。記憶部１２０には、設備情報ＥＩが記憶される。設備情報ＥＩには、送電線用鉄塔ＳＴの位置、送電線用鉄塔ＳＴの種類、送電線用鉄塔ＳＴの高さ、隣接する送電線用鉄塔ＳＴ間を接続する送電線ＰＬの太さ、種類、質量、及び長さ、弛度ＳＧ等、及び送電線が供給する電圧等を示す情報が含まれる。
制御部１１０は、その機能部として算出部１１１を備える。算出部１１１は、記憶部１２０から設備情報ＥＩを読み出す。算出部１１１は、読み出した設備情報ＥＩに基づいて、航空路１、航空路２、及び航空路３の座標を算出する。
航空路算出装置１０が算出した航空路１、航空路２、及び航空路３の座標データを、無人飛行体Ｄの飛行の制御に用いることにより、無人飛行体Ｄは、定められた航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行することができる。

以上説明したように、航空路算出装置１０は、制御部１１０と、記憶部１２０とを備える。記憶部１２０には、設備情報ＥＩが記憶される。設備情報ＥＩには、禁止領域下幅ＷＰＢ、禁止領域上幅ＷＰＵ、離隔距離ＣＬ、電界強度曲線Ｅ、送電線用鉄塔ＳＴの位置、送電線用鉄塔ＳＴの種類、送電線用鉄塔ＳＴの高さ、隣接する送電線用鉄塔ＳＴ間を接続する送電線ＰＬの太さ、種類、質量、長さ、弛度ＳＧ、送電線が供給する電圧、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの精度、無人飛行体Ｄの飛行速度等を示す情報が含まれる。制御部１１０が備える算出部１１１は、算出ステップにおいて、次の手順により処理を行う。すなわち算出部１１１は、記憶部１２０から設備情報ＥＩを読み出す。算出部１１１は、読み出した設備情報ＥＩに基づいて、航空路１、航空路２、及び航空路３の座標を算出する。これにより、航空路算出装置１０は、航空路１、航空路２、及び航空路３の座標データを算出することができる。

なお、航空路算出装置１０は、飛行禁止領域ＦＰＡ１を算出してもよい。具体的には、航空路算出装置１０は、禁止領域下幅ＷＰＢ、禁止領域上幅ＷＰＵ、及び離隔距離ＣＬに基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ１を算出してもよい。
この場合、設備情報ＥＩには、禁止領域下幅ＷＰＢ、禁止領域上幅ＷＰＵ、及び離隔距離ＣＬを示す情報が含まれる。航空路算出装置１０は、設備情報ＥＩに含まれる禁止領域下幅ＷＰＢ、禁止領域上幅ＷＰＵ、及び離隔距離ＣＬに基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ１を算出する。

また、航空路算出装置１０は、飛行禁止領域ＦＰＡ２を算出してもよい。具体的には、航空路算出装置１０は、電界強度曲線Ｅに基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ２を算出してもよい。
この場合、設備情報ＥＩには、電界強度曲線Ｅを示す情報が含まれる。航空路算出装置１０は、設備情報ＥＩに含まれる電界強度曲線Ｅに基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ２を算出する。

また、航空路算出装置１０は、飛行禁止領域ＦＰＡ３を算出してもよい。具体的には、航空路算出装置１０は、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの精度に基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ３を算出してもよい。
この場合、設備情報ＥＩには、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの飛行精度を示す情報が含まれる。この一例では、無人飛行体Ｄの飛行精度が、飛行目標経路と、飛行経路との差である経路差分長ＲＤによって示される場合について説明する。航空路算出装置１０は、設備情報ＥＩに含まれる無人飛行体Ｄの飛行精度に基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ３を算出する。

また、航空路算出装置１０は、飛行禁止領域ＦＰＡ４を算出してもよい。具体的には、航空路算出装置１０は、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの飛行速度に基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ４を算出してもよい。
この場合、設備情報ＥＩには、航空路１、航空路２、及び航空路３を飛行する無人飛行体Ｄの飛行速度を示す情報が含まれる。航空路算出装置１０は、設備情報ＥＩに含まれる無人飛行体Ｄの飛行速度に基づいて、飛行禁止領域ＦＰＡ４を算出する。

１，２，３…航空路、ＷＬＮｎｏｒ…送電線幅、ＷＡＲ…腕金幅、ＷＬＮｍａｘ…最大送電線幅、ＰＬＬ…左送電線、ＰＬＲ…右送電線、ＳＧ…弛度、ＯＨ，ＯＨｍａｘ…張出幅、ＤＬ…懸垂長、Ｈ…航空路高さ、ＨＴ…送電線用鉄塔高さ、ＦＰＡ…飛行禁止領域、Ｅ…電界強度曲線、ＣＬ…離隔距離

Claims (4)

1. 無人飛行体のための航空路であって、送電線用鉄塔に支持される架空地線よりも鉛直方向に上方の空間であり、前記送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて定められる上部幅と、前記架空地線の配置に基づいて定められる下部幅とによって区画される断面形状を有し、互いに隣接する送電用鉄塔間を接続する送電線に沿った航空路の形状を、送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて前記上部幅を算出するとともに、架空地線の配置に基づいて前記下部幅を算出することにより、算出する算出部
   を備える航空路算出装置。
2. 前記架空地線の配置は、少なくとも前記架空地線の本数によって示され、
   前記算出部は、前記下部幅を、前記架空地線の本数に基づいて算出する
   請求項１に記載の航空路算出装置。
3. 前記送電線の配置は、少なくとも前記送電線の弛度によって示され、
   前記算出部は、前記上部幅を、前記送電線の弛度に基づいて算出する
   請求項１または請求項２に記載の航空路算出装置。
4. コンピュータが、無人飛行体のための航空路であって、送電線用鉄塔に支持される架空地線よりも鉛直方向に上方の空間であり、前記送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて定められる上部幅と、前記架空地線の配置に基づいて定められる下部幅とによって区画される断面形状を有し、互いに隣接する送電用鉄塔間を接続する送電線に沿った航空路の形状を、送電線用鉄塔に支持される送電線の配置に基づいて前記上部幅を算出するとともに、架空地線の配置に基づいて前記下部幅を算出することにより、算出する算出ステップ
   を有する航空路算出方法。

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