JP6772100B2 - ドローン用動態管理装置、ドローン用動態管理方法及びドローン用動態管理プログラム - Google Patents

Description

この発明は、ドローンやＵＡＶ（Unmanned aerial vehicle）などと呼ばれる無人航空機などについて、その運航の状態の管理を可能にする装置、方法及びプログラムに関する。

種々の無人航空機（以下、ドローンと記載する。）が様々な分野で利用されるようになってきている。例えば、後に記す特許文献１には、無人航空機デリバリーシステムに関する発明が開示されている。特許文献１に開示された発明は、ドローンを用いて、顧客の注文に応じた商品を配送センターから顧客の自宅などの目的地に配達するものである。また、特許文献２には、特許文献１に開示された発明をさらに発展させ、飛行船に設けた商品倉庫から、ドローンを用いて商品の配送を行うようにする、無人航空機を利用した物品配達のための空中配送センターに関する発明が開示されている。

米国特許出願公開第２０１５／０１２００９４号明細書 米国特許第９３０５２８０号明細書

上述したように、商品の配送の分野などにおいて、ドローンの利用の仕方が種々考えられている。そして、今後においては、種々の分野において、数多くのドローンが利用されるようになってくると考えられる。この場合に重要になるのは、（１）ドローン１機ごとの適切な運航計画を迅速に立案できること。（２）運航されるドローンの状況を適切に管理できること、すなわち適切な動態管理ができることである。これら（１）、（２）については、できるだけ人手を介在させることなく、適切かつ迅速に行えることが望ましい。更には、ドローンと例えばトラック（貨物自動車）などの他の移動体との連携も考慮した運航計画と動態管理が必要になることも予想される。

以上のことに鑑み、この発明は、自律航法、遠隔操縦を問わず、ドローンを利用する場合に、適切に運航計画を立案することができると共に、動態管理も実現できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明のドローン用動態管理装置は、
無人航空機であるドローンの飛行ルート探索用データであって、３次元空間内に設けられる複数のノードのそれぞれに関する情報と前記ノードの間を接続するリンクのそれぞれに関する情報とからなるデータを記憶する第１の記憶手段と、
前記ドローンについての少なくとも出発地と目的地との入力を受け付ける第１の受付手段と、
前記第１の記憶手段の前記飛行ルート探索用データを参照し、前記第１の受付手段を通じて受け付けた前記出発地から前記目的地までの飛行ルートを探索する第１の探索手段と、
前記第１の探索手段の探索結果に基づいて運航計画を作成する作成手段と、
前記作成手段により作成された前記運航計画に基づいて飛行する前記ドローンから順次に送信される少なくとも現在位置を含む状態情報を受信して、前記ドローンの動態管理を行う管理手段と、
移動体の移動ルート探索用データを記憶する第２の記憶手段と、
前記ドローンを搭載した移動体についての出発地と１以上の拠点地の入力を受け付ける第２の受付手段と、
前記第２の記憶手段の前記移動ルート探索用データを参照し、前記第２の受付手段を通じて受け付けた前記出発地から前記１以上の拠点地を通る前記移動体の移動ルートを探索する第２の探索手段と
を備え、
前記第１の受付手段は、前記第２の受付手段を通じて受け付けた前記１以上の拠点地のうちの１つを前記ドローンについての前記出発地として受け付けるものであり、
前記作成手段は、前記第２の探索手段により探索された前記移動ルートと、前記第１の探索手段により探索された前記飛行ルートとに基づいて、前記運航計画を作成するものであり、
前記管理手段は、前記作成手段により作成された前記運航計画に基づいて走行する前記移動体からの少なくとも現在位置を含む状態情報をも受信し、前記ドローンに加えて前記移動体の動態管理を行うことを特徴とする。

この発明によれば、ドローンを種々の分野で利用する場合において、ドローンが自律航法のものか、遠隔操縦のものかを問わず、ドローンの運航計画から動態管理までを適切かつ迅速に行うことができる。これにより、ドローンが用いられて構成される種々のシステムを信頼性の高いものとして構築できる。

実施の形態のドローン用動態システムの構成例を説明するためのブロック図である。 ドローン用動態管理装置が形成する飛行指示データによる飛行ルートの指示方法について説明するための図である。 ドローンナビ装置１が形成する飛行指示データによる飛行ルートの指示方法について説明するための図である。 ドローン用航空地図ＤＢの格納データの概要を説明するための図である。 固定飛行障害情報の一例を説明するための図である。 変動飛行障害情報の一例を説明するための図である。 回避施設地域情報の一例を説明するための図である。 ドローンポートについて説明するための図である。 ドローン充電スポットについて説明するための図である。 ドローン用航空地図ＤＢの格納データにより定義されたドローン用航空地図の一例を示す図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。 ドローン用航空ネットワークデータの構造概念を説明するための図である。 ドローン用航空ネットワークデータのノードの定義について説明するための図である。 ノードとリンクの構成例について説明するための図である。 ドローン用航空ＮＷＤＢに形成されるノードデータとリンクデータとの例を説明するための図である。 利用が想定される既存管制情報、運航情報の例を示す図である。 既存の航空管制の内容を示す図である。 固定リンクコストが低くなる湖水上空を中心に形成されるドローン用航空ネットワークの例を説明するための図である。 固定リンクコストが低くなる河川周辺上空を中心に形成されるドローン用航空ネットワークの例を説明するための図である。 ドローン用航空ネットワークデータを作成する場合の処理を説明するためのフローチャートである。 ドローンに対する交通規制の例を示す図である。 ドローンに対する交通規制標識の例について示す図である。 ドローンに対する交通規制標識の例について示す図である。 ドローンに対する交通指示標識の例について示す図である。 ドローンに対する交通警戒標識の例について示す図である。 ドローンに対する交通案内標識の例について示す図である。 道路ネットワークデータベースに記憶される道路ネットワークデータについて説明するための図である。 ドローンを利用して商品の配送を行うエリアの構成例について説明するための図である。 トラック（貨物自動車）とドローンとの両方を用いて、商品の配送を行う場合の配送方法の例について説明するための図である。 受注データファイルの格納データの例を説明するための図である。 ドローン単独用の動態管理データの例を説明するための図である。 ドローンコンボイ用の動態管理データの例を説明するための図である。 トラック＋ドローン用の動態管理データの例を説明するための図である。 トラック管理ファイルの格納データの例を説明するための図である。 ドローン管理ファイルの格納データの例を説明するための図である。 図１に示したドローン用動態管理装置の情報処理部の構成例について説明するためのブロック図である。 実施形態のドローン用動態管理システムで用いられるドローンの構成例を説明するための図である。 実施形態のドローンの駆動制御ユニット内に設けられる駆動制御装置部の構成例を示すブロック図である。 実施形態の移動体搭載装置の構成例を示すブロック図である。 ドローン用動態管理装置が行う変動リンクコストの更新処理について説明するためのフローチャートである。 ドローン用動態管理装置が行う動態管理データ生成処理について説明するためのフローチャートである。 図４６に続くフローチャートである。 ドローン用動態管理装置が行う動態管理処理について説明するためのフローチャートである。

以下、図を参照しながら、この発明の装置、方法、プログラムの一実施の形態について説明する。なお、一般に航空機や船舶については「運航」との文言を用い、自動車や列車などについては「運行」との文言を用いる。この明細書ではドローンを主体とする為、関連する航空機、自動車、列車、船舶等の対象に関わりなく「運航」という文言を用いる事とする。

［ドローン動態管理システムの構成例］
図１は、この実施の形態のドローン動態管理システムの構成例を説明するためのブロック図である。ドローンは商品配送、高所の点検、高所からの写真撮影、農薬散布など、種々の分野で利用可能なものである。以下においては、説明を簡単にするため、商品の配送システムに、この発明の装置、方法、プログラムを適用することにより、ドローン用動態管理システムを構成する場合を例にして説明する。

当該ドローン用動態管理システムは、ドローン用動態管理装置１と、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…と、情報提供装置４ａ、４ｂ、４ｃ、…と、移動体搭載装置７（１）、…と、商品販売装置８とが、ＩｏＴ（Internet of Things）プラットホーム３に接続されて構成される。なお、移動体搭載装置７（１）、…は、詳しくは後述もするが、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…等と協働して機能する例えばトラック（貨物自動車）６（１）、…などの種々の移動体に搭載されて利用されるものである。

図１において左上端側に示した商品販売装置８は、例えばパーソナルコンピュータなどの端末などからの発注入力を受け付けて、商品の販売を行うものである。また、商品販売装置の右側に示したドローン用動態管理装置１は、ドローンを用いた商品配送機能を実現するものであり、具体的には、ドローンに対するナビゲーション機能と、運航計画作成機能と、動態管理機能とを実現するものである。これら商品販売装置８及びドローン用動態管理装置１とは、クラウドシステムとして構成されている。

近年、ソフトウェアやハードウェアの利用権などをネットワーク越しにサービスとして利用者に提供するクラウドコンピューティング方式が広く利用されている。このようなクラウドコンピューティング方式を実現するためにインターネット上に設けられている種々のデータセンターやサーバー装置群のことをクラウドと呼んでいる。クラウドは、使用者にリアルなサーバー装置を意識させることなく、目的とするソフトウェアやハードウェアなどを使用者に提供するものであり、このようなクラウドを利用して、商品販売装置８とドローン用動態管理装置１とが構成されている。

商品販売装置８において、商品マスターファイル３１０、受注データファイル１７０のそれぞれは、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群に設けられている。同様に、商品販売装置８の受注処理部３２０もまたクラウド上のサーバー装置群に設けられている。そして、商品販売装置８は、商品マスターファイル３１０で管理されている商品について、発注入力を受け付けて、受注データを形成し、これを受注データファイル１７０に記録する。

このようにして受注データファイル１７０に形成された受注データに基づいて、ドローン用動態管理装置１が機能し、受注した商品を発注元の消費者にドローンを利用して配送する処理を行う。なお、発注された商品の決済は、図１には図示しないが、決済処理部が機能し、クレジットカード、代引き、銀行振り込みなどの種々の方法により行うことができる。このように、商品販売装置８の機能は、いわゆるインターネット通販会社などにより、既に実現されている部分である。このため、商品マスターファイル３１０、受注処理部３２０の詳細な説明については省略する。

ドローン用動態管理装置１において、ドローンの運航に関係する、ドローン用航空地図ＤＢ１２０とドローン用航空ＮＷＤＢ１３０とドローン用航空規制ＤＢ１４０とのそれぞれは、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群に設けられている。また、トラックの運航に関係する、地図情報ＤＢ１５０と道路ＮＷＤＢ１６０とのそれぞれは、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群に設けられている。また、動態管理データファイル１８０とトラック管理ファイル１９０（１）とドローン管理ファイル１９０（２）とのそれぞれも、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群に設けられている。

そして、ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００もまたクラウド上のサーバー装置群に設けられている。情報処理部１００は、詳しくは後述するが、通信Ｉ／Ｆ１０１や制御部１０２を備え、種々の情報処理を行うものである。このようにして、ドローン用動態管理装置１は、クラウド上のデータセンターやサーバー装置群を利用してその機能を実現するようにしている。なお、ドローン用航空地図ＤＢ１２０などにおける文字「ＤＢ」は、「Data Base（データベース）」の略称である。

ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…は、商品の配送に用いられる無人航空機である。無人航空機には、マルチコプター、固定翼機、小型ヘリコプターなどの種々のものが存在する。マルチコプターは、３つ以上のローターを搭載した回転翼機であり、一般的なドローンである。マルチコプターとして広く利用されているものには、４つのローターを備えたクワッドローター式のものが多い。マルチコプターは、ホバリング（空中でその位置を維持すること（空中で停止すること））が可能なものであり、また、垂直方向への上昇、下降ができるため、基本的に機体よりやや広い場所があれば、離着陸可能なものである。

固定翼機は、いわゆるセスナ（セスナ社製の小型軽飛行機）型のものであり、両翼があるために機体が比較的に大きいが、高速飛行と重量物の搭載が可能なものである。しかし、固定翼機は、マルチコプターのように、ホバリングができず、また、垂直方向への上昇、下降ができないために、離着陸のために比較的に長い滑走路が必要になるものである。

小型ヘリコプターは、有人のヘリコプターを無人、小型にしたもので、メインローターとテールローターとの２つのローターを備えたのである。小型ヘリコプターは、ホバリングが可能なものであり、また、垂直方向への上昇、下降ができるため、マルチコプターの場合と同様に機体よりやや広い場所があれば、離着陸可能なものである。

また、ドローンは、機種ごとに、飛行時間、最高速度、本体重量、荷載重量、大きさ、防塵防滴、通信可能距離、耐衝撃、充電時間が異なる他、オートクルーズ、自動追尾、オートパイロット、フライトコントローラーなどの種々の機能の有無も異なっている。この実施の形態のドローン２（１）、２（２）、２（３）、…は、マルチコプターのうち、クアッドローター式のものである場合を例に説明する。しかし、使用可能なドローンごとに、タイプやその他の種々の属性についても管理しておくことにより、用途等に応じて、最適な対応のドローンを選択して利用することもできる。

ＩｏＴプラットホーム３は、インターネット、携帯電話網、一般公衆電話網、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などを含み、これに接続された機器が、相互に通信を行うことができる環境を提供する。また、ＩｏＴプラットホーム３には、気象情報提供装置４ａ、交通情報提供装置４ｂ、混雑度情報提供装置４ｃなどの各種の情報を提供する種々の情報提供装置も接続されている。これにより、ドローン用動態管理装置１は、これら種々の情報提供装置４ａ、４ｂ、４ｃ、…などから必要な情報の提供を受けて利用できる。

そして、この実施の形態では、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…等と、他の移動体とが協働して荷物の配送を行うことができるようにしている。他の移動体には、トラック（貨物自動車）、車両、列車、船舶、他の航空機など種々のものが含まれる。以下においては、説明を簡単にするため、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…等と協働する移動はトラックである場合を例にして説明する。

トラック６（１）、…は、この実施の形態ではドローン２（１）、２（２）、２（３）、…と共に商品の配送に利用されるものである。この実施の形態では、従来のように、トラック６（１）、…を用いてドライバが商品の配送を行うことはなく、トラック６（１）、…とドローン２（１）、２（２）、２（３）、…が協働して商品の配送を行う。そして、移動体搭載装置７（１）、…は、トラック６（１）、…に搭載され、詳しくは後述もするが、商品の配送時において、自己位置（現在位置）を通知したり、拠点までの経路を案内したり、ドローンの利用態様を案内したりするものである。

なお、図１においては、３機のドローン２（１）、２（２）、２（３）しか示していないが、実際には、多数のドローンが利用可能になっている。また、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…のそれぞれは、同様に構成されるものであるため、特に区別して示す場合を除き、以下においては、ドローン２（１）、２（２）、２（３）、…を総称してドローン２と記載する。

同様に、トラック６（１）、…、移動体搭載装置７（１）、…も、多数のものが利用可能になっている。このため、トラック６（１）、…、移動体搭載装置７（１）、…についても、特に区別して示す必要のない場合には、トラック６、移動体搭載装置７と記載する。

［ドローン用動態管理装置１の特徴］
［飛行指示データの利用］
図１に示したように構成されるドローン動態管理システムのドローン用動態管理装置１は、ドローンに対する飛行ルートの案内の仕方が、従来のものとは大きく異なる。この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、ドローンの飛行ルートを特定し、その飛行ルートを飛行できるようにする飛行指示データを形成して、ドローンに対して、あるいは、ドローンを遠隔操作するための装置に対して提供する。この場合の飛行指示データは、緯度、経度、高さを含んだ座標点列となる。

図２、図３は、ドローン用動態管理装置１が形成する飛行指示データによる飛行ルートの指示方法について説明するための図である。ドローン用動態管理装置１は３次元地図を提供できるものである。このため、図１には図示しなかったが、ＩＯＴプラットホーム３に接続された例えば配送管理端末が、ドローン用動態管理装置１から３次元地図の提供を受けて、これを自機のタッチパネルに表示し（マッピングし）、当該配送管理端末のオペレーターからのタッチパネルを通じた飛行ルートの指示入力を受け付けることができるようになっている。当該配送管理端末のオペレーターは、タッチパネルに表示された３次元地図上を指や電子ペンでなぞるようにして、その軌跡（３次元の自由曲線）により飛行ルートを指示する。当該３次元の自由曲線の情報は、当該配送管理端末からドローン用動態管理装置１に送信される。

なお、ここでは、単にタッチパネルとして説明したが、当該配送管理端末は、３次元ＣＡＤ（computer-aided design）システムの技術やＶＲ（virtual reality）空間での描画技術などを用いて、３次元空間内に３次元の自由曲線が描画可能である。要は、３次元空間内に３次元の自由曲線が描画できる種々の技術を用いることができる。

ドローン用動態管理装置１は、当該配送管理端末からの３次元の自由曲線の情報に基づいて、図２（Ａ）に示すように、出発地（始点）Ｓから目的地（終点）Ｅまでの自由曲線に対応し、緯度、経度、高さを含む多数の座標ＲＤｎ（ｎは１以上の整数）の点列からなる飛行指示データを形成する。このように、緯度、経度、高さを含む多数の座標ＲＤｎ（ｎは１以上の整数）の点列によって飛行指示データを構成することにより、例えば複雑に蛇行した飛行ルートをその通りに飛行するように指示（案内）できる。

すなわち、飛行指示データを構成する座標点列により、１本のポリラインとなる飛行ルートを案内できる。この場合、各座標点間の距離は、例えば、数十センチから数メートルの単位で設定可能である。従って、出発地と中継地と目的地とを結ぶ線などよりも、実際に飛行する経路をそのまま細かく指示することが可能になる。

この場合、各座標間を接続することにより、飛行ルートが構成されるが、各座標間を接続するポリラインは、ベクトル情報（方向と距離）を付加することなく正確に定義できる。図２（Ｂ）に示すように、飛行指示データを構成する座標点列の一部である座標ＲＤｎと座標ＲＤｎ＋１とを結ぶポリラインを定義する場合を考える。この場合、座標ＲＤｎの位置は、図２（Ｂ）の（１）に示したように、緯度と経度と地表（水面）からの高さとによって特定される。

すなわち、「地表（水面）からの高さ」は、地上の上空をドローンが飛行する場合には、地表からの高さとなり、河川、湖沼、海などの上空をドローンが飛行する場合には、水面からの高さとなる。したがって、以下において、「地表からの高さ」は、「地表または水面からの高さ」を意味している。

そして、座標ＲＤｎと座標ＲＤｎ＋１とを結ぶポリラインは、座標ＲＤｎを始点として考えると、図２（Ｂ）の（２）に示すように時系列としての次の座標ＲＤｎ＋１を終点としたものとなる。このように、座標点列を構成する各座標と、各座標を始点、終点とするポリラインよって、飛行ルートを適切に指示できる。

更に、飛行指示データを構成する座標点列に対して、種々の要素情報として種々の属性（プロパティ）を付加することによって、飛行ルートを３次元領域として案内できる。図２（Ｂ）を用いて説明したように、座標点列を構成する各座標は、緯度、経度、地表からの高さによって、その位置が特定される。したがって、図３の（１）に示すように、座標点列を構成する座標ＲＤｎの位置は、緯度、経度、地表からの高さによってその位置が特定できる。そして、座標点列を構成する各座標に対して、属性情報として、横幅、縦幅を付加する。すなわち、図３の（２）に示すように、座標ＲＤｎに対して、属性として、横幅、縦幅を付加する。

ここで、横幅は、図３において、その座標を中心として水平方向の右側と左側のそれぞれの長さである。縦幅は、図３において、その座標を中心として垂直方向の上側と下側のそれぞれの長さである。具体的に、横幅、縦幅のそれぞれを１ｍとした場合を考える。この場合、図３に示したように、座標ＲＤｎを基準として設定される横幅２ｍ、縦幅２ｍのエリアが、次の座標ＲＤｎ＋１まで続く管状の３次元空間を飛行ルートとして指示できる。このように、飛行ルートは、座標点列の各点にアローワンス（余裕）を持たせた範囲の連続として指示することができる。

また、図３には示さなかったが、座標ＲＤｎの次の座標である座標ＲＤｎ＋１についても、横幅、縦幅を指定しておけば、座標ＲＤｎ＋１の先の飛行ルートも３次元領域として飛行ルートを指示できる。このように、座標点列を構成する各座標に対して、属性として、横幅、縦幅を指定した飛行指示データを形成することにより、飛行ルートを３次元領域として案内でき、当該３次元領域内をドローンが飛行するように案内できる。また、各座標に対しては、その座標への到達時刻やその座標で維持しなければならない速度などの情報を付加して、飛行ルートを指示することもできる。

なお、ここでは、飛行ルートを指示するための座標点列である飛行指示データの各座標に対して、属性情報として、例えば、横幅、縦幅を指定しておくことにより、飛行ルートを３次元領域として案内するようにした。しかし、これに限るもではない。座標点列を構成する各座標の位置を特定する緯度、経度、高さを表す精度を３０ｃｍから３ｍや３０ｍにすることで飛行ルートにアローワンスを持たせて、各座標を３次元領域として定義することもできる。

すなわち、緯度、経度は、例えば「北緯３５度３７分１９秒２７、東経１３９度４４分３４秒５９」などのよう表現される。この場合、緯度、経度の１秒はおおよそ３０ｍであり、秒以下の数字は１桁目でおおよそ３ｍ、２桁目まで用いると３０ｃｍである。そこで、飛行指示データを構成する座標データの緯度、経度は、秒以下１桁目まで用いて表現し、地表からの高さは、例えば６０．２ｍのように単位はｍ（メートル）で少数第１位まで用いるものとする。さらに、形成する３次元領域の縦幅を例えば３ｍとする。

この場合、緯度、経度は、秒以下１桁目までを用いて表現しているので横幅と飛行可能な範囲は共に３ｍとなり、縦幅は上述したように３ｍであるので、地上から６０．２ｍ上空にあって、緯度、経度により特定された位置に、直径が３ｍの円形の領域を形成できる。このように、緯度、経度の精度を秒以下１桁まで用い、形成する領域の縦幅を指定することで、各座標を基準にした円形領域を定義することができる。各座標に対応して定義された領域を順番に接続する管状のルートを、ドローンが飛行する飛行ルートとして指示できる。

ここでは、飛行指示データとなる座標点列の各座標を基準にして、例えば円形の領域を形成し、これらを接続する管状の３次元領域によって、飛行ルートを指示できる場合を説明したが、これに限るものではない。飛行指示データを構成する座標点列の各座標を中心とする方形を各座標に対応した領域とし、これらを接続する管状のルートを、飛行ルートとして指示するようにすることもできる。

このように、飛行指示データを構成する座標点列の各座標を特定する緯度、経度、地表からの高さに加えて、ドローンが飛行すべきルートを３次元の空間として特定するために必要となる種々の属性情報などを、各座標について付与することができる。

このような要素情報は、例えば、図示しない配送管理端末を通じてオペレーター（配送管理者）が入力し、ドローン用動態管理装置１に提供することができる。ドローン用動態管理装置１は、提供を受けた要素情報を、通信Ｉ／Ｆを通じて受信し、これを制御部が記憶装置の所定の記憶領域に記録し、必要に応じて読みだして利用できるようにする。

もちろん、上述もしたように、飛行指示データを構成する緯度、経度、高さにより特定される３次元空間内の座標点列によって、１本の線となる飛行ルートを指示することができる。このため、座標点列により特定される飛行ルートを基準にして、上下左右方向に許容範囲を持たせるようにして、ドローンが飛行すべきルートを３次元の空間として特定するようにしてもよい。この場合の情報も、配送管理端末を通じてオペレーターが入力し、ドローン用動態管理装置１に提供することができる。

また、ここでは、飛行指示データは、緯度、経度、高さを含んだ座標点列として説明したが、これに限るものではない。例えば、ポリラインによって飛行指示データを形成してもよい。ポリラインは、直線や円弧を組み合わせて構成されるオブジェクトで、接続点の座標と当該接続点間を接続する直線や円弧を特定する情報などからなる。このようなポリラインを構成する情報に加えて、高さを示す情報を持たせることにより、飛行指示データを構成できる。

換言すれば、ポリラインは、座標点列を簡略化して表現するようにしたものであり、直線的に飛行可能な部分では直線により、また、カーブするように飛行する部分では曲線により表現し、それらの始点、終点が座標点で示されることになる。すなわち、出発地、中継地、目的地といった指示方法とは異なり、細かく設定させる点と線（直線、曲線）により飛行ルートを指示できる。さらに、ポリラインによって飛行指示データを形成する場合にも、上下左右方向に許容範囲を示す情報を持たせることにより、ドローンが飛行すべきルートを３次元の空間として指示できる。

また、飛行指示データを緯度、経度、高さを含んだ座標点列として形成する場合であっても、また、ポリラインを用いて形成する場合であっても、必要となる都度、ドローンの飛行速度を指示する情報を当該飛行指示データに含めてもよい。

［ドローン用航空地図、ドローン用航空ネットワークの利用］
ところで、上述したように、配送管理端末のタッチパネルに表示される３次元地図上で３次元の自由曲線を描画することにより、ドローンごとに飛行ルートを指示するのは面倒な場合もある。この実施の形態のドローン用動態管理システムは商品の配送を行うものであり、複数のドローンを活用するため、できるだけ手間を掛けずに複数のドローンのそれぞれごとに飛行ルートを作成したい。そこで、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、受注データに基づいて、商品の配送先を特定し、飛行ルートの探索を行って、飛行ルートを特定する。そして、特定した飛行ルートを辿るようにドローンが飛行するための飛行指示データを形成することができるようにしている。この飛行指示データがドローンに対する飛行ルートの案内情報である。

このため、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、図１に示すように、ドローン用航空地図ＤＢ１２０、ドローン用航空ネットワークＤＢ１３０、動態管理データファイル１８０を備えている。

［ドローン用航空地図ＤＢ１２０の構成］
まず、ドローン用航空地図ＤＢ１２０について説明する。ドローン用航空地図ＤＢ１２０は、ドローン用の３次元の航空（空域）地図を構成するためのテクスチャ画像やポリゴンデータなどからなる３次元描画データ（３次元オブジェクトデータ）、ベクトルデータ、ラスターデータ、記号、文字データなどの種々の地図データを緯度経度情報に対応付けて記憶する。図４は、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の格納データの概要を説明するための図である。

図４に示すように、ドローン用航空地図ＤＢ１２０には、固定飛行障害情報、変動飛行障害情報、回避施設地域情報、地形情報等、その他の情報などが記憶されている。図５は固定飛行障害情報の一例を、図６は変動飛行障害情報の一例を、図７は回避施設地域情報の一例を、それぞれ説明するための図である。

固定飛行障害情報は、ドローンが飛行する場合に、固定的に障害になる地物や障害が発生する場所を示すための情報であって、固定的に障害になる地物や障害が発生する場所を空間に定義するための３次元データなどが、緯度経度と高さに紐づけられたものである。具体的に固定飛行障害情報は、図５に示した地物や場所を特定するための情報である。例えば「建物、建造物」などの地物の固定飛行障害情報は、その建物や建造物の所在位置と立体形状とを正確に示すものである。また、「電線」の場合の固定飛行障害情報は、電線が架けられた電柱や電信柱などの位置と、当該電線が架けられた高さとによって、その所在位置と高さとを正確に示すものとなる。

また、例えば、「グライダー場」の固定飛行障害情報は、そのグライダー場の所在位置と面積範囲及びそのグライダー場についてグライダーの離着陸などの安全のためにドローンの飛行が制限される上空範囲を正確に示すものである。したがって、「グライダー場」の固定飛行障害情報は、グライダー場の所在位置を基準として特定される範囲であって、ドローンの飛行が制限される立体形状となる範囲を正確に把握できるものとなる。

同様に、「ゴルフ場」の固定飛行障害情報は、ゴルフ場の所在位置と面積範囲及び当該ゴルフ場からゴルフボールが飛んでくる可能性のある上空範囲を正確に示すものである。したがって、「ゴルフ場」の固定飛行障害情報は、ゴルフ場の所在位置を基準として特定される範囲であって、ドローンの飛行が制限される立体形状となる範囲を正確に把握できるものとなる。なお、図４に示した固定飛行障害情報は一例であり、ドローンの飛行に対して固定的に障害となる種々の地物や場所についての情報が含まれる。

変動飛行障害情報は、ドローンが飛行する場合に、季節、時期、時間などに応じて変動的に障害が発生する場所を示すための情報であって、季節、時期、時間などに応じて変動的に障害が発生する場所を空間に定義するための３次元データなどが、緯度経度と高さに紐づけられた情報と、当該障害が発生する季節、時期、時間を示す情報とからなる。具体的に変動飛行障害情報は、図６に示した情報によって特定される場所を描画するための情報と、当該障害が発生する季節、時期、時間を示す情報とからなる。

例えば、「イナゴやバッタ、蝶、蛾、ウンカ、メイチュウなどの発生時期の生息域、活動域情報（虫類）」に応じた変動飛行障害情報について考える。この場合の変動飛行障害情報は、当該虫類の生息域、活動域の所在位置と面積範囲及び当該生息域、活動域から当該虫類の飛行する可能性のある上空範囲を正確に示すものである。したがって、この場合の変動飛行障害情報は、当該虫類の生息域、活動域の所在位置を基準として、特定される範囲であって、ドローンの飛行が制限される立体形状となる範囲を正確に把握できるものとなる。また当該変動飛行障害情報には、当該虫類の活動時期（期間）を示す情報も付加され、当該期間においてのみ、飛行障害となる範囲を把握できるようにする。なお、図５に示した変動飛行障害情報は一例であり、ドローンの飛行に対して変動的に障害となる種々の場所についての情報が含まれる。

回避施設地域情報は、上空の飛行を回避すべき施設や地域を示すための情報であって、上空の飛行を回避すべき施設や地域を空間に定義するための３次元データなどが、緯度経度と高さに紐づけられたものである。具体的に回避施設地域情報は、図７に示した施設や地域を描画するための情報である。例えば「火山」の回避施設地域情報は、その火山の所在位置と面積範囲とが正確に把握できると共に、その面積範囲は例えば飛行回避フラグを付与するなどして、その上空はいずれの高度でも飛行できないことを把握できるようにしたものとなる。

また、「通学時間帯の通学路」の回避施設地域情報の場合には、通学路の所在位置と面積範囲とが正確に把握できると共に、その上空の飛行が禁止される時間帯を示す情報も付加されたものである。なお、図６に示した回避施設地域情報は一例であり、ドローンによる上空の飛行を回避すべき種々の施設や種々の地域についての情報が含まれる。

そして、図４に示した「地形情報等」は、例えば、道路、河川、湖沼、海岸、砂丘、農地などの種々の地形を定義するための情報、ドローンポートを定義するための情報、ドローン充電スポットを定義するための情報であって、緯度、経度に紐づけられたものである。図８はドローンポートについて説明するための図であり、図９はドローン充電スポットについて説明するための図である。

ドローンポートは、ドローンの待機場所（駐機場所）であり、充電（エネルギー補給）が可能で、最低１機の離着陸が可能で、例えば化学工場などの危険地帯に隣接していない場所が選ばれる。具体的には、図８に示すように、配送（流通センター）、物流倉庫、郵便局などの種々の場所がドローンポートとして整えられ、これがドローン用航空地図ＤＢ１２０の地図情報により把握可能となる。

ドローン充電スポットは、ドローンポートとは異なり待機場所（駐機場所）としての役割は小さく、ドローンが充電だけを行い、完了後にはすぐに飛び立つことを想定して設けられる施設である。ドローン充電スポットの場合も、当然に充電（エネルギー補給）が可能で、最低１機の離着陸が可能で、危険地帯に隣接していない場所が選ばれる。具体的には、図９に示すように、屋外自動販売機、電照付き屋外看板、電話ＢＯＸのルーフなどの種々の場所がドローン充電スポットとして整えられ、これがドローン用航空地図ＤＢ１２０の地図情報により把握可能となる。

また、その他の情報には、種々の図形、記号、文字情報などが含まれる。そして、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の格納データにより、実世界の状況に正確に対応すると共に、固定飛行障害情報や変動飛行障害情報や回避施設地域情報をも示すことができるようにされた３次元地図（３Ｄ地図）が形成できる。

図１０は、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の格納データにより定義されたドローン用航空地図の一例を示す図である。図１０に示すように、ドローン用航空地図は、例えば、道路の位置やビルなどの建物の位置とその立体形状を正確に示すことができるものである。すなわち、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の格納データにより定義されたドローン用航空地図は、ドローンの飛行の障害になる地物などや障害となる場所や地域、また、回避すべき施設や地域が正確に特定できる。したがって、このようなドローン用航空地図により、ドローンが飛行可能な空域を適切に把握できる。

［ドローン飛行ゾーンの定義］
次に、ドローン飛行ゾーンの定義について説明する。ドローンの利用者が制限なく自由にドローンの利用が可能であると、人が乗っている航空機や地上の人、建物、車両の安全が害される恐れがある。このため、ドローンを安全に利用するために航空法などの整備が行われている。

具体的には、（Ａ）地表又は水面の標高＋１５０ｍ以上の空域、（Ｂ）空港周辺の空域、（Ｃ）人口集中地区の上空は、安全を確保し、許可を受けなければ、ドローンの飛行はできない。なお、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）以外の空域は、許可を受けなくてもドローンの飛行は可能である。また、許可を受けることにより、あるいは、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）以外の空域であるために、ドローンの飛行が可能であっても、ドローンは建物の屋上や側面から３０ｍの間隔を保持して飛行しなければならない。

このため、ドローンは、上空を通過する真下の建物との間隔が十分でも、横にある高い建物との側面の間隔を３０ｍ以上確保した空域を飛行しなければならず、３次元のドローン用航空地図がなければ下限高度の取得は困難である。また、ドローンが回避すべきオブジェクトの中には小型無人機等飛行禁止法等により３００ｍの距離を確保しなければならないものもあり、実質上空を飛行できないために地形との見合いで行き止まりになる場合もあるが、これも３次元のドローン用航空地図がなければ把握は困難である。

この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、上述したように、３次元のドローン用航空地図を形成するデータを記憶するドローン用航空地図ＤＢ１２０を備えている。このため、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の固定飛行障害情報、変動飛行障害情報、回避施設地域情報といった障害情報と、地形情報と、上述のような飛行規制情報とに基づいて、ドローンが飛行可能な空域を正確に特定できる。

しかし、このようにドローンが飛行可能な空域が特定できてもドローンの飛行ルートは得られない。この段階で特定されるドローンが飛行可能な空域は、上下左右のでこぼこを含んでおり、いびつな空域となってしまうためである。このため、障害情報と地形情報と飛行規制情報から得られるドローンが飛行可能な空域の中に、より直進性の高い、通信電波及びセンサの見通しの良い形状を持つドローン飛行ゾーンを定義する必要が生じる。換言すれば、当該ベースからでこぼこを除去したなだらかな形状のゾーンを定義することが望ましい。

図１１〜図１５は、ドローン飛行ゾーンの定義について説明するための図である。上述したように、地表又は水面の標高＋１５０ｍ以上の空域は、地上がどのような場所であってもドローンの飛行には許可が必要である。また、安全性も考慮し、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低い空間でドローンを飛行させる場合を考える。例えば、ビルなどが多い人口集中地区の上空であっても、安全を確保し、許可を受ければ、ドローンの飛行は可能である。この場合、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低く、ビルなどの建築物の周囲３０ｍを除く部分であれば、ドローンの飛行は可能である。

したがって、図１１に示すように、地表から１５０ｍの位置を示す点線の下側であって、各ビルの周囲３０ｍの範囲を示す点線の外側（各ビルより離れる方向の外側）であれば、ドローンの飛行は可能である。しかし、図１１に示すように、ビルの高さはまちまちであるので、ドローンの飛行可能空域は凹凸の激しい空間となってしまう。そこで、図１１において斜線を付して示したように、ドローンの飛行可能空域であって、直進線の高い、通信電波及びセンサの見通しの良い形状を持つドローン飛行ゾーンを設定する。図１１に示した例の場合には、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低く、一番高さのあるビル（９０ｍ）＋３０ｍ上空の範囲、すなわち、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低く、地表又は水面の標高＋１２０ｍ以上の空域をドローン飛行ゾーンとしている。

そして、ドローン飛行ゾーンにも、例えば種々の種類の飛行ゾーンの設定が可能である。図１２に示すように、高層ビルエリアの一番高いビルの外側上端（てっぺん）から３０ｍ以上離れた上空であって、かつ、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低い空域は、通信電波及びセンサの見通しが極めて良いため、高速にドローンの飛行が可能である。このため、地表又は水面の標高＋１５０ｍより低く、地表又は水面の標高＋１２０ｍ以上の空域を高速飛行ゾーンとする。

そして、高層ビルエリア以外では、例えば、地表又は水面の標高＋１２０ｍより低く、地表又は水面の標高＋６０ｍ以上の空域を通常飛行ゾーンとする。そして、地表又は水面の標高＋６０ｍより低く、一般住宅の外側上端から３０ｍ以上離れた、例えば地表又は水面の標高＋４０ｍ以上の空域を一時退避ゾーン、出発地、中継地、目的地、ドローンポート等へのアクセスゾーン等とする。このように、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の地図情報により形成される３次元のドローン用航空地図に基づいて、ドローンの飛行可能空域（ベース）を特定し、そのベース内に直進性の高い、通信電波及びセンサの見通しの良い形状を持つドローン飛行ゾーンを定義する。

なお、図１１、図１２では、ドローン飛行ゾーンを定義する場合の概要を説明したが、実際には３次元のドローン用航空地図に基づいて、更に詳細にドローン飛行ゾーンを定義できる。例えば、図１３に示すように、ビル間の領域であっても、大きく間隔があいており、地表にドローンから保護すべきものがなければ、通常飛行ゾーンを定義できる。

また、図１４に示すように、ビル間に河川及び河川敷が存在する場合には、その河川及び河川敷の上空は、安全飛行ゾーンを定義できる。ドローンが落下しても影響が少ないためである。また、図１５に示すように、ビル間にごく狭いドローンの飛行可能空域が存在していた場合に、当該飛行可能空域もドローン飛行ゾーンとすることは可能である。しかし、通信電波及びセンサの見通しの点で難点があるため、よほどのことがない限りドローンを飛行させない抑制飛行ゾーンを定義する。

この他にも、３次元のドローン用航空地図に基づいて、細かく用途などを限定したドローン飛行ゾーンを定義できる。例えば、図１６に示すように、地表や水面からの高度に応じて、低速道リンク、一般道リンク、専用道リンク、高速道リンク、幹線道リンクを定義し、更に、それらの各リンクを行き来できるようにする連絡道リンクを定義することもできる。

［ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０の構成］
そして、この実施の形態では、上述したように、３次元のドローン用航空地図に基づいて、ドローン飛行ゾーンを定義し、この定義したドローン飛行ゾーンに、ドローンの飛行ルート探索用のネットワークを構成する。具体的には、複数のドローンが速度を維持し、十分な間隔をもって飛行が可能なように、ドローンの通信電波及びセンサの見通しが効きやすいチューブ状のリンクと、複数のドローン同士の交差が確実に行えるキューブ状のノードとでドローン経路探索用の航空ネットワークを構築する。このようにして構築した航空ネットワークを表現するネットワークデータを、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０が記憶する。

このように構築される航空ネットワークの中に、図２を用いて説明した飛行ルートが設定されることになる。なお、「チューブ状のリンク」の「チューブ状」とは、単なる円筒という意味ではなく、長手方向と交差する方向に切断した場合の断面形状が種々の形状となる中が空洞の管状のものを意味する。また、「キューブ状のノード」の「キューブ状」とは、単なる立方体という意味ではなく、種々の３次元立体を意味する。

図１７は、ドローン用航空ネットワークデータの構造概念を説明するための図である。図１７において、多数の小さな黒丸Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、…がノードを示し、このノード間を接続する線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…がリンクを示している。このように、地表または水面の上空に、複数のノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３、…が設けられると共に、それらノード間を接続するリンクＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…が設けられることにより、ドローンの飛行ルートを探索するためのドローン用航空ネットワークが形成される。そして、このようなドローン用航空ネットワークを表現するデータが、ドローン用航空ネットワークデータである。

図１８は、ドローン用航空ネットワークデータのノードＮｎ（ｎは１以上の整数）の定義について説明するための図である。図１８（Ａ）に示すように、ノードＮｎは基本的には、緯度、経度、地表からの高さの３つの値によって、３次元空間におけるその位置を特定できる。しかし、ドローン用航空ネットワークにおけるノードＮｎは、上述もしたように、複数のドローン同士の交差が確実に行えなければならないため、ある程度の余裕を備えていなければならない。

そこで、図１８（Ｂ）に示すように、緯度、経度、地表からの高さに加え、各ノードＮｎの属性として、横幅、奥行き、縦幅を設ける。横幅は、図１８（Ｂ）において、緯度、経度、地表からの高さによってその位置が特定されるノードＮｎの位置を中心として水平方向の右側と左側のそれぞれの長さである。奥行きは、図１８（Ｂ）において、ノードＮｎの位置を中心として前方（図の奥側）と後方（図の手前側）のそれぞれの長さである。

縦幅は、図１８（Ｂ）において、ノードＮｎの位置を中心として垂直方向の上側と下側のそれぞれの長さである。そして、横幅、奥行、縦幅のそれぞれを２ｍとした場合にについて考える。この場合、図１８（Ｂ）に示したように、ノードＮｎの周囲に実線で示したように、ノードＮｎを中心にして、１辺が４ｍの立方体を定義できる。このノードＮｎの周囲に定義した１辺が４ｍの立方体を、ドローン用航空ネットワークのノードとして定義できる。この例の場合、ノードＮｎはまさしくキューブ状のものとなる。

図１９は、ノードとリンクの構成例について説明するための図である。上述したように、ドローン用航空ネットワークデータは、キューブ状のノードとチューブ状のリンクとによって構成される。ここでは、説明を簡単にするため、種々の３次元立体の形状とされるキューブ状のノードとして、図１８（Ｂ）に示したように、四角形の６つの面を有する６面体の形状（キューブ状）のものとなる場合を例にして説明する。また、長手方向と交差する方向に切断した場合の断面形状が種々の形状となる中が空洞の管状のものとされるチューブ状のリンクは、この例のノードの形状に対応して、管状のものである場合を例にして説明する。

図１９（Ａ）は、ドローン用航空ネットワークデータの構造概念を説明した図１７のノードＮ２部分を抜き出して拡大するようにしたものである。当該ノードＮ２は、図１８（Ｂ）を用いて説明しように、緯度、経度、地表からの高さに加えて、属性として、横幅、奥行き、縦幅を有することにより、図１９（Ａ）において、太い実線で示したように、キューブ状となる３次元領域として定義できる。

このようなキューブ状のノード間を接続するこの例のリンクは、管状のものとなり、両端のノードの位置によって、３次元空間内におけるリンクの位置が特定される。したがって、図１９（Ａ）に示した例の場合には、ノードＮ２に対して、ノードＮ１に接続されたリンクＬ１と、ノードＮ３に接続されたリンクＬ２と、ノードＮ５に接続されたリンクＬ７と、ノードＮ８に接続されたリンクＬ２２とが接続されている。さらに、ノードＮ２に対しては、接続されるノードを図１７には示さなかったが、図の手前側に延びたリンクＬａと、図の下側に延びたリンクＬｂとが接続されている。

このように、ドローン用航空ネットワークは、３次元空間内のドローンの飛行可能空域に作成されたドローン飛行ゾーン内に、ドローンの飛行が可能な３次元の空間ネットワークとして定義される。

なお、ここでは、ノードを四角形の６つの面を有する６面体の形状（キューブ状）のものとして定義した場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、図１９（Ｂ）に示すように、各ノードについて、３次元空間における位置を特定する緯度、経度、地表からの高さに加えて、属性として半径を付加する。これにより、三次元空間において、緯度、経度、地表からの高さによって特定される一定点からの距離が等しい点の軌跡で囲まれた部分として、球状のノードを定義できる。この他にも、緯度、経度、地表からの高さに加えて、種々の属性を付加することによって、様々な形状の３次元領域として、ノードを定義できる。

図２０は、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０に形成されるノードデータとリンクデータとの例を説明するための図である。すなわち、図２０は、図１７、図１９を用いて説明したドローン用航空ネットワークを表現するノードデータとリンクデータとからなるネットワークデータの例を示している。

図２０（Ａ）に示すように、ノードデータは、「ノードＩＤ」、「緯度、経度、高さ」、「横幅、奥行き、縦幅」、「ノード種別」、「その他」の各情報からなる。「ノードＩＤ」は、各ノードを一意に特定可能なノードの識別情報である。「緯度、経度、高さ」は、上述もしたように、３次元空間内のノードの位置を特定するための緯度、経度、地表からの高さである。「横幅、奥行き、縦幅」は、上述もしたように、ノードの形状及び大きさを特定する情報である。「ノード種別」は、各ノードがどのようなノードなのかを示す情報であり、具体的には、始点、終点、分岐点などの別を示す情報である。「その他」は、必要になる情報が必要に応じて入力される。

図２０（Ｂ）に示すように、リンクデータは、「リンクＩＤ」、「ノード」、「固定リンクコスト」、「変動リンクコスト」、「リンク種別」、「その他」の各情報からなる。「リンクＩＤ」は、各リンクを一意に特定可能なリンクの識別情報である。「ノード」は、そのリンクの両端のノードを特定する情報であり、これによりリンクの位置も特定できる。

「固定リンクコスト」は、リンクの長さと、当該リンクの下側に位置する建造物ごと、施設ごと、地域ごとに設定される安全度に応じて決まり、リンクごとに予め設定されるものである。すなわち、安全度を高く保たなければならない場所の上空に長い距離に渡って設定されたリンクの固定リンクコストは高くなる。

例えば、公的な施設、歴史的建造物などの重要な建造物、子供、高齢者、病人などの弱者が利用する施設、人口密度の高い地域などは安全度を高く保たなければいけない場所である。逆に、河川や河川敷、湖沼、海上、農地、牧草地などは、人が集中することも少ないため、安全度はある程度低くてよい場所である。

このため、安全度を高く保たなければならない場所の上空に設定されたリンクの固定リンクコストは高く設定されるが、その場合の安全度を高く保たなければならない場所の上空に設定されるリンクの距離も考慮され、固定リンクが設定される。逆に、安全度が低い場所の上空に設定されたリンクの固定リンクコストは低く設定されるが、その場合の安全度が低い場所の上空に設定されるリンクの距離も考慮され、固定リンクが設定される。

なお、安全度を高く保たなければならない場所の上空と安全度が低い場所の上空の両方に跨って設定されるリンクの場合には、その両方が考慮され、設定される。また、リンクが設定された真下の場所が安全度を高く保つ場所か、安全度が低い場所かだけでなく、リンクが設定された真下の場所から左右にある程度の幅を持ったエリアが安全度を高く保つ場所か安全度が低い場所かが考慮される。

すなわち、当該リンクを飛行中のドローンが、何らかの原因によって落下した場合に、影響を受けるエリアが、当該リンクの考慮すべき下側のエリアとなり、このエリアが安全度を高く保つエリアか、安全度が低いエリアかに応じて、固定リンクコストが設定される。この固定リンクコストの設定は、設定管理者、すなわち「人」によって行われるか、あるいは、ＡＩ（人工知能）によって行われるか、あるいは、その両方によって行われることになる。なお、この明細書において、ＡＩ（人工知能）は、コンピュータを使って、学習・推論・判断など人間の知能のはたらきを人工的に実現したものを意味している。

「変動リンクコスト」は、リンクの長さと、統計情報、気象情報、渋滞情報、混雑度情報、航空管制情報、交通機関の運航情報などの変動情報に応じて決まり、また、変動情報に応じて変化するものである。例えば、携帯電話会社では、各基地局で受信する携帯電話端末からの電波の受信状況に応じて、携帯電話端末の使用者が多い（混雑している）地域と、それほど多くない（混雑していない）地域とを特定できる。このような統計情報である混雑度情報に基づいて、混雑している地域上空のリンクについては、その変動リンクコストを高くし、混雑していない地域上空のリンクについては、その変動リンクコストを低くする。また、混雑度情報に基づいて、夏場の海水浴場は人が多いため、その上空のリンクコストは高くし、冬場の海水浴場は人がほとんどいないため、そのリンクコストは低くするといったことも可能である。

また、気象情報に基づいて、雨が降っている地域上空のリンクについては、その変動リンクコストを高くし、雨が上がればその地域の変動リンクコストを低くする。また、雷雲が近づいてきている地域上空のリンクについては、その変動リンクコストを高くし、雷雲が通過してしまえば、その地域上空のリンクの変動リンクコストを低くする。同様に、交通情報に基づいて、交通渋滞が発生している道路がある地域上空のリンクについては、その変動リンクコストを高くし、交通渋滞が解消すれば、当該地域上空のリンクの変動リンクコストを低くする。

また、既存の航空管制情報に基づいて、人が乗っている航空機などの運航に影響をあたえる可能性のある空域が発生したことが分かった場合には、その空域に設定されているリンクの変動リンクコストを高くする。この場合、航空管制情報に基づいて、人が乗っている航空機などの運航に影響をあたえる可能性のある空域が解消したことが分かった場合には、当該空域に設定されているリンクの変動リンクコストを低くする。また、例えば、客船、貨物船運航情報に基づいて、客船、貨物船が航行している時間帯の客船、貨物船が航行している海域上空のリンクについては、その変動リンクコストは高くし、客船、貨物線が航行しなくなった海域上空のリンクについては、その変動リンクコストは低くする。

なお、図２１は、利用が想定される既存管制情報、運航情報の例を示す図である。また、図２２は、既存の航空管制の内容を示す図である。図２１に示した情報と、図２２に示した管制内容を考慮して、変動リンクコストを変更すべき地域を特定し、その地域の上空に設定された各リンクのリンクコストを変更できる。

そして、リンク種別は、そのリンクの種類を示す情報である。例えば、一般用、配送用、緊急搬送用などのように、用途に応じたリンクを設けることができるが、このように、用途に応じたリンクを設けた場合に、そのいずれのリンクであるのかを示すのがリンク種別である。また、別の例としては、例えば、自動車ナビゲーションに用いられている道路ネットワークと同様に、私道、市道、県道、国道、有料道路、高速道路などに相当するドローン用のリンクを設け、その種別をリンク種別で特定するようにしてもよい。「その他」は、その都度必要になる情報が必要に応じて入力される。

なお、リンクについての他の属性として、例えば道路における車線数、上り車線や下り車線、追い越し車線に相当する飛行レーンを定義するようにしたり、また、高速ドローン専用レーン、大型ドローン規制レーンなどを設定したりすることもできる。もちろん、上り飛行レーン、下り飛行レーン、追い越し飛行レーン、高速ドローン専用レーン、大型ドローン規制レーンなどを、個々のリンクとして定義することもできる。

また、上述したように、３次元のドローン用航空地図に基づいて、ドローン飛行ゾーンを定義し、このドローン飛行ゾーン内にリンクやノードを設定するが、１機のドローンしか通れないゾーンが定義された場合には、そのゾーン自体を一方通行のリンクとしたり、道路でいうところの細道路に対応するリンクとして、飛行可能なドローンを制限したりすることもできる。

すなわち、３次元のドローン用航空地図に基づいて、ドローン飛行ゾーンを定義し、このドローン飛行ゾーン内に、複数のリンクやノードを持たせてもよく、また、人口密度の低い地域でドローンがほぼ単体で飛行できるエリアではゾーンそのものを１つのリンクとしてもよい。また、緊急ドローン用の専用リンクを設けることも可能である。また、航空機は万国共通で右側通行であり、これがドローンを飛行させる場合にも適用されるものと考えられる。このため、上り通行用レーンと下り通行用レーンのそれぞれをリンクとすることもできる。

また、図８、図９を用いて説明したように、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、ドローン用航空地図ＤＢ１２０において、ドローンポートやドローン充電スポットの位置や態様を管理している。このため、例えば、固定のドローンポートからのアクセス経路は、固定のリンクとノードとしてよい。つまり、ドローンポートの場合は、離発着可能エリアまでドローンを誘導し、そこから最寄りのリンクへのアクセス経路は、固定の専用リンクとして定義することができる。

次に、図２０を用いて説明したドローン用航空ＮＷＤＢ１３０に記憶されるドローン用航空ネットワークデータにより形成されるドローン用航空ネットワークの具体例について説明する。図２３は、固定リンクコストが低くなる湖水上空を中心に形成されるドローン用航空ネットワークの例を説明するための図である。図２３において、丸印Ｎａ〜Ｎｋがノードを示し、ノード間を接続する直線がリンクを示している。ノードである丸印の下側の棒（直線）は地表または水面からの高さを示している。したがって、各ノードＮａ〜Ｎｋは、地表または水面の上空に設けられていることが分かる。

そして、ノードＮａ、Ｎｆ、Ｎｉは、地表上空に設けられたノードであり、他地域からのドローンの流入ノードになっている。また、ノードＮａ、Ｎｆ、Ｎｉは、他地域へのドローンの流出ノードにもなる。これらノードＮａ、Ｎｆ、Ｎｉは、地表上空に位置するものであるため、人や建造物の存在も考慮し、地表（地上）から５０ｍ〜６０ｍ上空に設けられている。

ノードＮｂ、Ｎｃ、Ｎｄ、Ｎｅ、Ｎｇ、Ｎｈ、Ｎｊ、Ｎｋのそれぞれは、この例では山中湖の湖水（水面）上空に設けられたノードである。これらのノードは、通常、人や建造物が存在しないか、少ないために、リンクを設けたならば固定リンクコストが低くなる湖水上空にリンクを適切に設定するために適した主要地域（主要ポイント）に設けられている。特に、ノードＮｊ、Ｎｆは、この例では山中湖の形状に鑑み、リンクを湖水上空に引き込むために設けたものであり、ノードＮｊ、Ｎｆの間は水面引込地域となっている。そして、ノードＮｂ、Ｎｃ、Ｎｄ、Ｎｅ、Ｎｇ、Ｎｈ、Ｎｊ、Ｎｋのそれぞれは、湖水上空に位置しており、人や建造物がほとんど存在していなので、湖水（水面）から３０ｍ〜４０ｍ上空に設けられている。

このように、固定リンクコストが低くなる湖水上空を有効に活用するように、ノード及びリンクを設定することにより、ドローンの飛行ルートを探索するのに好適なドローン用航空ネットワークが構成できる。なお、図２３のドローン用航空ネットワークは一例であり、ノードＮｂとノードＮｇとの間を接続するリンクを設けたり、湖面上空の他の場所にノードを設けたりすることももちろん可能である。

また、図２４は、固定リンクコストが低くなる河川周辺上空を中心に形成されるドローン用航空ネットワークの例を説明するための図である。図２４に示した地図では、地図の右上側から左下側に向かって比較的に川幅の広い河川が位置し、この河川と交差するように、地図の左上側から右下側に鉄道の高架線路が位置している。そして、河川の左上側には高さが５０ｍ〜１００ｍのマンション群が存在し、河川の右下側には、ゴミ処理場や高さが１０ｍ以下の低層住宅域が存在している。また、高架線路の右上側の地域も高さが１０ｍ以下の低層住宅域である。

そして、図２４においても、丸印がノードを示し、ノード間を接続する直線がリンクを示している。ノードである丸印の下側の棒（直線）は地表または水面からの高さを示している。そして、図２４に示したように、各ノードは河川または河川敷に設けられている。河川や河川敷は、通常、人が少なく、また、建造物なども少ないために、固定リンクコストが低いリンクを設定できるためである。

図２４に示した例の場合、図の左下端側の河川の河口付近には、比較的に規模の大きな橋梁が存在している。このため、当該橋梁付近に設けられている３つのノードは、地表または水面から１００ｍ上空に設けられている。また、河川と高架線路が交差する部分に設けられている４つのノードは、高架線路から３０ｍ以上の距離を確保するため、地表または水面から１００ｍ上空に設けられている。

これ以外の部分であって、図２４の河川の右下側の低層住宅域と高架線路の右上側の低層住宅域とに設けられる複数のノードは、地面または水面から４０ｍ上空に設けられている。低層住宅域では、最大でも高さが１０ｍ以下の住宅などの建物しかないため、このような建物から３０ｍ以上離れればよいためである。

これに対して、図２４の河川の左上側のマンション群側に設けられる複数のノードは、地表または水面から４０ｍ上空に設けられたものと、６０ｍ上空に設けられたものと、１４０ｍ上空に設けられたものがある。地表または水面から４０ｍ上空または６０ｍ上空に設けられたノードは、図２４の河川の右下側の低層住宅域に設けられたノードとの間にリンクを接続するためのものである。

地表または水面から１４０ｍ上空に設けられたノードは、例えば、マンション群側のエリアにリンクを伸ばすために設けられるものである。この地表または水面から１４０ｍ上空に設けられたノードにより、高さが１００ｍのマンションに対して３０ｍ以上の間隔を取ってドローンの飛行が可能なリンクを設定することができる。

なお、図２４において、河口側の地表または水面から１４０ｍ上空に設けられたノードは、その直下に、すなわち、同じ緯度経度となる位置に地表または水面から１００ｍ上空に設けられたノードが存在するようになっている。同様に、図２４において、河川の中央近傍の地表または水面から１４０ｍ上空に設けられたノードは、その直下に、すなわち、同じ緯度経度となる位置に地表または水面から４０ｍ上空に設けられたノードが存在するようになっている。

このように、ノードが上下に多重の構造を備えることにより、垂直方向のリンクが形成され、ドローンの垂直方向の移動についても、ドローン用航空ネットワークにしたがって、ルートを特定できる。つまり、どのノードにおいて、より上方のリンクに移動したり、より下方のリンクに移動したりすればよいかについても特定できる。

また、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０に記憶されるドローン用航空ネットワークデータは、実世界の地物の状況や地形の状況などに応じて、３次元空間内にノードとリンクを設定するものである。このドローン用航空ネットワークデータを用いることによって、ドローンの適切な飛行ルートを簡単に探索することができる。

［ドローン用航空ネットワークデータの作成処理の例］
次に、上述したドローン用航空ネットワークデータを作成する場合の処理の一例について説明する。図２５は、ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００が実現するＡＩ（artificial intelligence）機能を用いて、ドローン用航空ネットワークデータを作成する場合の処理を説明するためのフローチャートである。

情報処理部１００は、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の地図情報を参照し、図１１〜図１５を用いて説明したように、直進性の高い、ドローンの通信電波及びセンサの見通しの良い形状を持つドローン飛行ゾーンを３次元空間に定義する（ステップＳ１）。次に、情報処理部１００は、定義するリンクに関する情報を設定する（ステップＳ２）。ここで、リンクに関する情報は、リンクの規格、種別、用途などであり、地域ごとにドローン用航空ネットワークデータを作成する場合には、リンクを定義する地域の設定やリンクの始点となる座標位置の設定などもステップＳ２において行われる。

リンクの規格は、例えば、リンクの垂直方向に交差する方向の断面形状や大きさなどであり、リンクの種別は、例えば、高速飛行リンク、通常飛行リンク、一時退避リンクなどである。また、リンクの用途は、緊急輸送、宅配用、写真撮影用など種々のものがある。これらのうち、必要な情報が設定される。なお、設定されるリンクに関する情報は、使用者によって例えば通信機能を介して情報処理部に入力されているものである。

次に、情報処理部１００は、設定されたリンクに関する情報に応じて、リンクを定義するドローン飛行ゾーンを、ステップＳ１において定義したドローン飛行ゾーンから選択する（ステップＳ３）。例えば、リンクの種別として、高速飛行リンクを定義する場合には、図１２を用いて説明した主に高速飛行ゾーンが選択される。

そして、情報処理部１００は、ドローン用航空地図ＤＢ１２０の固定飛行障害情報、変動飛行障害情報、回避施設地域情報などを参照しながら、選択したドローン飛行ゾーンにリンク及びノードを定義する（ステップＳ４）。ノードは、簡単には、リンクの始点、終点、分岐点となる位置に作成される。

そして、情報処理部１００は、ステップＳ４において定義するようにしたリンクとノードからなるドローン用航空ネットワークを、図２０を用いて説明したドローン用航空ネットワークデータの形式に変換する（ステップＳ５）。すなわち、ステップＳ５において情報処理部１００は、ステップＳ４において定義したドローン用航空ネットワークを、ノードデータとリンクデータの形式に変換する。このようにして定義されたネットワークデータが、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０に記録され、飛行ルートの探索に利用できる。

なお、図２５に示す処理は、基本的に１回だけ実行すればよい。また、ドローン用動態管理装置１が実行するのではなく、別の情報処理装置が実行してもよい。また、ここでは、情報処理部１００が実現するＡＩ（人工知能）によってドローン用航空ネットワークデータを作成する場合を説明したが、作成したドローン用航空ネットワークデータについては、作成者（オペレーター）が調整を行うようにすることももちろんできる。

また、作成者（オペレーター）が、３次元のドローン用航空地図を参照しながらドローン飛行ゾーンを定義し、そのドローン飛行ゾーンに緯度、経度、高さ、種々の要素情報を入力してノードを設定し、ドローン用航空ネットワークを形成し、これからドローン用航空ネットワークデータを形成することももちろんできる。

［ドローン用航空規制ＤＢ１４０の格納データ］
多くのドローンが飛行するようになると、ドローンに対しても道路交通法に準じた交通規制が行われると考えられる。計器飛行の航空機は空中での停止ができないが、マルチコプターなどの一般的なドローンはホバリング（空中での停止すること）が可能であるためである。そこで、この実施の形態のドローン用動態管理装置１では、ドローンに適用される交通規則に関する情報をも管理する。図２６は、ドローンに対する交通規制の例を示す図であり、図２７〜図３１は、ドローンに対する交通標識の例について示す図である。

例えば、図２６に示すように、速度規制、仮想信号機の信号遵守、徐行、一時停止、上下左右確認など、ドローンに対して種々の交通規制が行われると考えられる。また、図２７、図２８に示すようなドローン交通規制標識、図２９に示すようなドローン交通指示標識、図３０に示すようなドローン交通警戒標識、図３１に示すようなドローン交通案内標識が設けられることが考えられる。

そして、どのノードやリンクに対して、どのような交通規制が適用され、どのノードやリンクに対してどの交通標識が適用されるのかを、ドローン用動態管理装置１のドローン用航空規制ＤＢ１４０において管理する。つまり、ドローン用航空規制ＤＢ１４０では、ノードやリンクに対応付けて、適用される交通規制の内容、適用される交通標識を管理している。

これにより、ドローン用動態管理装置１は、飛行中のドローンの現在位置とドローン用航空規制ＤＢ１４０の記憶情報に基づいて、飛行中のドローンに対して、交通規制や交通標識に応じた管制制御を行うことができる。この場合、ドローンが遠隔操作されているものであれば、遠隔操作者の遠隔操作装置の表示画面に対してＡＲ（Augmented Reality）技術を用いて規制内容や交通標識を表示したり、テロップを表示したり、また、音声出力したりして通知できる。また、自律航行中のドローンに対しては、交通規制や交通標識に対応して、どのように飛行すべきかの指示信号を送信することにより通知することになる。

［地図情報ＤＢ１５０と道路ＮＷＤＢ１６０］
地図情報ＤＢ１５０と道路ＮＷＤＢ１６０は、主にトラック６、…のルート案内やルート探索のために設けられているものである。地図情報ＤＢ１５０は、トラック６の移動経路や現在位置などを使用者に示すために使用する市街図、道路図、広域図、地方図、全国図を表示するための地図データを記憶する。市街図、道路図、広域図、地方図、全国図を表示するための地図データは、地図を描画するための例えばベクトルデータやラスターデータ、注記（注釈）データなどを含む。

道路ＮＷＤＢ１６０は、自動車用の道路ネットワークデータを記憶保持する。図３２は、道路ＮＷＤＢ１６０に格納される自動車用の道路ネットワークデータの例を説明するための図である。図３２（Ａ）は、道路ネットワークの一例を示している。道路ネットワークデータは、地上ノードデータと地上リンクデータとからなる。地上ノードデータは、ランドマーク、建物、施設、交差点、分岐点などの地点を表す。地上リンクデータは、地上ノードデータを結ぶ線分によって、国道、県道などの自動車が通行可能な道路などを示す。図３２（Ａ）に示した道路ネットワークの例は、４つの地上ノードデータ（ＴＮ１〜ＴＮ４）と４つの地上リンクデータ（ＴＬ１〜ＴＬ４）とによって構成されている。

図３２（Ｂ）は、図３２（Ａ）に示した例のネットワークの場合の地上リンクデータの構成例を示している。各地上リンクデータには、各地上リンクの識別情報（ＴＬ１、ＴＬ２、…）と、その地上リンクの両端を構成する地上ノードの識別情報（ＴＮ１、ＴＮ２、…）と、地上リンクコストと、地上リンク種別とが対応付けられている。通常、地上リンクコストは、その地上リンクの長さ（距離）、あるいは、通行に要する時間によって定められる。

そして、地上リンクコストは、いわゆるダイクストラ法により、地上リンクコストが最小となる地上ルート（経路）を探索する場合に参照される。地上リンク種別は、当該地上リンク部分が、国道、県道、市道、私道などのどれであるかを示すものである。そして、図３２（Ｂ）に示した例の場合、地上リンクＴＬ１、ＴＬ３、ＴＬ４は、国道で、地上リンクＴＬ２は県道であることが示されている。

図３２（Ｃ）は、図３２（Ａ）に示した例の道路ネットワークの場合の地上ノードデータの構成例を示している。各地上ノードデータには、各地上ノードの識別情報（ＴＮ１、ＴＮ２、…）と、その地上ノードの位置を示す緯度、経度情報と、地上ノード種別とが対応付けられている。地上ノード種別は、当該地上ノード部分が、交差点、分岐点などのどれであるかを示すものである。そして、図３２（Ｃ）に示した例の場合、地上ノードＮ１〜Ｎ４は全て交差点であることが示されている。この図３２を用いて説明したような、地上リンクデータと地上ノードデータとが道路ＮＷＤＢ１６０に格納されており、トラック６（１）、…の経路探索時等において用いられる。

［運航計画の策定例］
この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、ドローン２だけを用いた商品の配送と、ドローン２とトラック６との両方を用いた商品の配送とを行うことができるようにしている。ドローン２とトラック６との両方を用いた商品の配送は、１つは、トラック６に商品とドローンとを積み込んで配送エリアまで運び、その配送エリア内においてはドローン２が配送を行う場合が考えられる。また、他の１つは、トラック６に商品を積み込んで複数のドローンが駐機されたドローンポートまで運び、当該ドローンポートを中心とする配送エリア内においてはドローン２が配送を行う場合が考えられる。

以下においては、説明を簡単にするため、ドローン２とトラック６を用いた商品の配送は、前者のトラック６に商品とドローンとを積み込んで配送エリアまで運び、その配送エリア内においてはドローン２が配送を行う場合を例にして説明する。そして、以下においては、ドローン２だけで商品の配送を行う単独配送エリアと、トラック６とドローン２とが協働して商品の配送を行う協働配送エリアとを設定し、これらの配送エリアの設定に基づいて運航計画を立案する場合を例にして説明する。

図３３は、この実施の形態のドローン用動態管理装置１が運航計画を立案する商品の配送エリアの一例について説明するための図である。この実施の形態では、説明を簡単にするため、商品の配送に利用するドローン２の飛行距離（最大飛行可能距離）が１０ｋｍであり、また、ドローンの１機あたりの荷載重量（最大荷載重量）は２ｋｇであるものとして説明する。

図３３の中央部分に商品の配送センターＣが位置しているものとする。そして、上述したように、商品の配送に用いるドローン２の飛行距離は１０ｋｍであるので、配送センターＣを中心にして半径５ｋｍの円Ｓ０で示した範囲内が、ドローンだけで商品の配送ができる単独配送エリアとなる。また、この実施の形態で用いるドローン２の荷載重量は２ｋｇである。このため、例えば、重さが２ｋｇを超える商品を所定の配送先に配送する場合で、その商品を複数個口に分けられるときには、複数のドローンを用いて商品の配送を行うことができるようにしている。このように、複数のドローン２を用いて例えば同じ場所に商品を配送する態様を、この明細書では「ドローンコンボイ」と呼ぶこととする。「コンボイ」とは、本来、隊列を組んで移動することを意味する文言である。

したがって、図３３において、配送センターＣを中心にして半径５ｋｍの円Ｓ０で示した範囲内が、ドローン単独であるいはドローンコンボイで、商品の配送が可能なエリアとなる。

そして、配送センターＣを中心にして半径５ｋｍの円Ｓ０の外側のエリアは、片道５ｋｍ以上のエリアとなり、飛行距離が１０ｋｍのドローン２では、配送ができたとしても、配送センターＣまで帰還できなくなってしまう。このため、配送センターＣを中心にして半径５ｋｍの円Ｓ０の外側には、トラック６とドローン２とが協働して商品の配送を行う協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…を設ける。

この実施の形態では、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のそれぞれもまた、半径５ｋｍの円で示したエリアとなる。また、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のそれぞれの中心位置には、拠点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…を設ける。そして、各協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のそれぞれの拠点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…までは、配送対象の商品と複数のドローン２を積み込んだトラック６で向かう。この後、それぞれの拠点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…から、対応する協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…内の配送先までは、ドローン２により商品の配送を行う。

すなわち、配送センターＣにおいて、協働配送エリアＳ１内を配送先とする多数の商品と、例えば１０機のドローン２とを積載したトラック６は、協働配送エリアＳ１の拠点Ｐ１に向かう。この拠点Ｐ１から各商品の配送先には、ドローン２が向かい、商品の配送後においては、ドローン２は拠点Ｐ１のトラック６に帰還する。

配送する商品が多数ある場合には、ドローン２は、拠点Ｐ１にあるトラック６と商品の他の配送先との間を飛行して、商品の配送を繰り返す。これにより、多数の商品の配送を行うことができる。この場合、トラック６のドライバは、トラック６を離れることなく、ドローン２への商品の荷載作業を行うだけで、協働配送エリアＳ１内の多数の配送先への商品の配送ができる。その他の協働配送エリアＳ２、Ｓ３，…についても同様に、トラック６とドローン２による商品の配送が行われる。もちろん、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…においても、ドローンコンボイで商品の配送を行うこともできる。

また、図３３において、点線矢印で示したように、単独配送エリアにも、協働配送エリアにも属さない、例えば遠方の配送先に商品を配送しなければならない場合もある。このような場合、この実施の形態のドローン用航空地図ＤＢ１２０は、ドローンポートやドローン充電スポットの位置も格納している。そこで、ドローンポートＣＰ１、ＣＰ２を経由して、各ドローンポートで商品を他のドローン２にリレーするようにして、遠隔地の配送先に商品を配送することもできる。もちろん、ドローン用充電スポットＣＰ１、ＣＰ２を経由して、１機のドローンが充電を繰り返しながら、遠隔地の配送先に商品を配送することもできる。

なお、遠隔地の配送だけでなく、協働配送エリア内の配送先であっても、緊急の配送であったり、トラック６が出庫した後の配送であったり、単独配送エリア外への商品配送の場合には、ドローン２のリレー方式により、あるいは、ドローンが充電を繰り返す方式により、商品の配送を行うことができる。

このように、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、ドローン単独による配送、ドローンコンボイによる配送、トラックとドローンの協働配送、ドローンのリレー方式による配送、ドローンが充電を繰り返す方式による配送を行うように、運航計画を立てることができる。

なお、図３３に示した例は、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のそれぞれには、１つの拠点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…を設けるようにしたが、これに限るものではない。１つの協働配送エリアに複数の拠点を設けることもできる。図３４は、１つの協働配送エリアＳｘに複数の拠点を設ける場合の例について説明するための図である。

図３４に示すように、例えば、半径を４ｋｍとする協働配送エリアＳｘを設け、この協働配送エリアＳｘを図３４に示したように例えば上下の２つのエリアに分け、上側を第１エリアＡＲ１とし、下側を第２エリアＡＲ１とする。そして、第１エリアＡＲ１には、第１リリースポイントＲＰ１を設け、協働配送エリアＳｘの中心位置に第１回収ポイントＫＰ１であって、第２リリースポイントＲＰ２を設ける。更に、第２エリアＡＲ２には、第２回収ポイントＫＰ２を設ける。

そして、配送センターＣから商品とドローン２を積載したトラック６は、まず、第１リリースポイントＲＰ１に向かい、ここで商品を荷載したドローン２を離陸させて、主に第１エリアＡＲ１内の配送先への商品の配送を行う。そして、ドローン２を離陸させたトラック６は、第１回収ポイントＫＰ１であって、第２リリースポイントＲＰ２に移動する。そして、第１リリースポイントＲＰ１で離陸させたドローン２を、第１回収ポイントＫＰ１に移動したトラック６で回収する。したがって、第１リリースポイントＲＰ１で離陸したドローンの帰還先は、第１回収ポイントＫＰ１となるように運航計画が立てられる。

この後、第１回収ポイントＫＰ１に移動したトラック６で回収されたドローン２に対して商品を荷載し、第１回収ポイントＫＰ１である第２リリースポイントＲＰ２から離陸させて、主に第２エリアＡＲ２内の配送先へ商品の配送を行うようにする。ドローン２を離陸させたトラック６は、第２回収ポイントＫＰ２に移動する。そして、第２リリースポイントＲＰ２で離陸させたドローン２を、第２回収ポイントＫＰ２に移動したトラック６で回収する。したがって、第２リリースポイントＲＰ２で離陸したドローンの帰還先は、第２回収ポイントＫＰ２となるように運航計画が立てられる。そして、第２回収ポイントＫＰ２でドローン２を回収したトラック６は、配送センターＣに戻ることができる。

このように、ドローンの離陸地点（リリースポイント）と回収地点（回収ポイント）とを異ならせるように運航計画を立てることもできる。なお、図３４を用いて説明した例は、最も簡単な例であり、協働配送エリアの大きさや形状などに応じて、種々の位置にリリースポイントや回収ポイントを設定することができる。

また、図３４の例では、回収ポイントであってリリースポイントでもある地点を設けるようにしたが、これに限るものではない。所定のリリースポイントでドローン２を離陸させ、当該リリースポイントとは異なる回収ポイントでドローン２を回収し、更に当該回収ポイントとは異なる別のリリースポイントに移動して、ドローン２を離陸させるといった運航計画を立てることもできる。

このように、協働配送エリアごとに、１以上のリリースポイントと回収ポイントとを予め設けるようにしておくことにより、より効率を考慮して、迅速に商品の配送を行うことができる運航計画を立てることができる。

［受注データファイルの格納データの例］
次に、図３３を用いて説明したように、単独配送エリアＳ０と、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…が設定されている場合に、図１に示した商品販売装置８の受注処理部３２０により形成され、受注データファイル１７０に格納される受注データについて説明する。図３５は、受注データファイル１７０の格納データ（受注データ）の例について説明するための図である。

商品販売装置８の受注処理部３２０は、商品マスターファイル３１０で商品データが管理されている商品について、発注指示を受け付けると、受注データを形成し、これを受注データファイル１７０に記録する。この実施の形態では、説明を簡単にするため、商品ごとに発注が行われ、商品ごとに受注データが形成されるものとして説明する。

図３５に示す受注データにおいて、受注番号は、受注１件ごとに受注処理部３２０により付与される番号である。受付日時は、受注を受け付けた日時を示す。購入者は、商品販売装置８の図示しない利用者情報ファイルに、決済方法や商品の配送先などの必要な情報が予め登録されている購入者（会員）の登録番号、氏名、電話番号、電子メールアドレスなどからなる。購入商品は、受注した（発注された）商品の商品番号と商品名などの情報からなる。

また、購入数量、金額、重量は、それぞれ受注した（発注された）商品の数量（総数）、販売額（総額）、１商品あたりの重さである。個口は、当該商品をドローンで配送するため、何機のドローンが必要かを示す情報となる。個口は受注した商品の数量と重量に応じて決められる。例えば、購入商品が全部で２ｋｇ未満であれば１個口となる。また、１個で１．５ｋｇの商品が３個発注された場合には、１機のドローン２では１個の商品しか運べないため、３個口になる。

配送日時は、実際に商品を配送する日時であり、受注時に発注者との間で合意が取れているものである。配送先は、購入者が予め配送先として届け出ている場所の住所であり、これに基づき、例えばドローン用航空地図ＤＢ１２０や地図情報ＤＢ１５０を参照することにより、配送先の緯度、経度が特定可能なものである。配送エリアは、配送先に基づいて決まるものであり、配送先は図３３を用いて説明したエリアＳ０、Ｓ１、Ｓ２、…のどのエリアに属しているかを示す情報である。

この受注データファイル１７０に形成される受注データに基づいて、商品を配するドローン２やトラック６の運航計画が自動的に立案され、立案された運航計画に基づいて運航されるドローン２やトラック６の動態管理が行われる。

［動態管理データファイルの格納データの例］
次に、図３５を用いて説明した受注データに基づいて形成され、動態管理データファイル１８０に格納される動態管理データについて説明する。図３６〜図３８は、動態管理データファイル１８０の格納データ（動態管理データ）について説明するための図である。

上述したように、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、ドローン単独による配送、ドローンコンボイによる配送、トラックとドローンの協働配送、ドローンのリレー方式による配送、ドローンが充電を繰り返す方式による配送を行うように、運航計画を立案できる。運航計画は、動態管理データとして表現され管理される。

［ドローン単独用の動態管理データ］
具体的に、図３５の受注番号が「０００１２３」である受注データに基づいて、図３６に示す動態管理データが形成される。すなわち、図３５の受注番号が「０００１２３」である受注データは、購入商品がシャープペンシル２本であり、１本あたりの重量が１００ｇであるので、２本まとめても２００ｇである。このため、ドローン２が１機で運ぶことができる１個口のものである。しかも配送エリアは、図３３に示した単独配送エリアＳ０であり、ドローン２が１機だけで配送可能である。すなわち、ドローン２が、配送センターＣから当該シャープペンシル２本を積んで離陸し、配送先に配送して、配送センターＣに帰還できる。

このため、ドローン用動態管理装置１は、図３５の受注番号が「０００１２３」である受注データに基づいて、図３６に示す動態管理データを形成する。図３６に示す動態管理データにおいて、配送番号は、当該動態管理データの生成時にドローン用動態管理装置１によって付与されるものであり、動態管理データを一意に特定可能なものである。配送区分は、ドローン単独、ドローンコンボイ、トラック＋ドローンなど、どのような配送態様で商品の配送を行うのかを示す情報であり、これも当該動態管理データの生成時にドローン用動態管理装置１によって付与される。配送エリアは、商品の配送先が属するエリアを特定する情報であり、受注データの配送エリアがそのまま用いられる。配送対象（受注番号）は、配送対象を特定する情報であり、この実施の形態においては、受注番号が用いられる。

また、ドローンの機数は、配送対象の商品を配送するために必要になるドローンの機数を示す情報であり、受注データの個口を示す情報に対応したものとなる。配送予定日時は商品を配送する日時であり、基本的に受注データの配送日時と同じとなる。そして、ドローンＩＤとＩＰアドレスとは、配送対象の商品を配送するために用いるドローンを特定する識別情報と、当該ドローンに割り当てられているＩＰアドレスである。これらの情報は、利用するドローン２の割り当て時に後述するドローン管理ファイル１９０（２）から取得できる。

そして、状態情報は、当該ドローンの現在位置、飛行方向、飛行速度などからなる情報で、割り当てられたドローン２から所定のタイミングごとに提供されたものが更新される。ステータスは、ドローンの状態情報から把握されるドローンの状態を示す。具体的にステータスは、離陸前、配送中、配送済み、帰還途中、帰還済みなどのドローンの状態（ステータス）が示される。

出発地、目的地（配送地）、帰還地は、飛行ルートの探索に必要な探索条件であり、この例の場合、配送エリアは単独配送エリアＳ０であるので、出発地は配送センターＣの所在地の緯度、経度であり、目的地は受注データの配送先の住所により特定される配送先の緯度、経度である。また、帰還地は、この例の場合には、配送センターＣに戻るため、配送センターＣの所在地の緯度、経度である。

そして、飛行ルートは、後述もするが、探索条件である、出発地、目的地、帰還地に基づいて、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を参照して探索されたものである。この飛行ルートに応じて、座標点列となる飛行指示データが形成され、ドローン２に提供され、飛行ルートのナビゲーションが行われる。

このように、ドローン単独用の動態管理データは、どのドローン２が、どの受注番号により特定される商品を積んで、どの配送先（配達地）に、どのような飛行ルートで、いつまで（配送予定日）に配送するのかを示す情報である。すなわち、ドローン単独用の動態管理データは、ドローン単独の運航計画を示すものである。

［ドローンコンボイ用の動態管理データ］
また、図３５の受注番号が「０００１２４」である受注データに基づいて、図３７に示す動態管理データが形成される。すなわち、図３５の受注番号が「０００１２４」である受注データは、購入商品が１．５リットルの例えばペットボトルの清涼飲料水が１０本であり、１本あたりの重量が約１．５ｋｇであるので、１０本をドローン１機で運ぶことはできず、ドローン１０機で対応する１０個口のものである。しかも配送エリアは図３３に示した単独配送エリアＳ０であり、ドローン１０機を用いたドローンコンボイのみにより配送可能である。

このため、ドローン用動態管理装置１は、図３５の受注番号が「０００１２４」である受注データに基づいて、図３７に示す動態管理データを形成する。図３７と上述した図３６とを比較すると分かるように、ドローンの機数が１０機で、ドローンＩＤとＩＰアドレスと状態情報とステータスが、ドローン１０機分設けられている点を除けば、図３６に示した動態管理データと同様に構成される。

これにより、１０機のドローン２を用いて、所定の１カ所の配送先に、１０本の１．５リットルの清涼飲料水を配送することができる。そして、この図３７の動態管理データの場合にも、飛行ルートは、出発地、目的地、帰還地を元にして、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を参照して探索されたものである。この探索された飛行ルートに応じて、座標点列となる飛行指示データが形成され、使用さる１０機のドローン２のそれぞれに提供され、飛行ルートのナビゲーションが行われる。

なお、１０機のドローンを同時に離陸させ、編隊を組ませて飛行させることが難しい場合には、ドローン用動態管理装置１は、図３７に示した動態管理データに記録された順番で１機ずつドローンを離陸させ、目的地に向かわせるようにすることができる。また、この場合、１０機のドローンのそれぞれのステータスが管理できるので、１０本の清涼飲料水の全部が配送できたかどうかも確認できる。そして、もし全部配送できていない場合には、補充の配送を行うように対応を取ることも可能である。

なお、ここでは、１０機のドローン２が、１カ所の配送先に商品を配送して帰還する場合を説明したが、ドローンコンボイの態様はこれに限るものではない。例えば、ある地域のある地点までは、複数のドローンが集団で飛行するようにし、当該地点から各配送先までは、各ドローン２が個別に配送を行うようにすることもできる。また、各配送先に個別に配送を行った複数のドローンがある地点に集結し、そこから集団で飛行して配送センターなどの拠点に帰還するようにすることもできる。

これらの場合には、基本的には、ドローン１機ごとの運航計画が必要になるので、生成される動態管理データは、図３６を用いて説明したものと同様のものとなる。そして、出発地と経由地が同じになったり、帰路の経由地と帰還地とが同じになったりすることになる。

［トラック＋ドローン用の動態管理データ］
また、図３５の受注番号が「０００１２５」である受注データなどに基づいて、図３８に示す動態管理データが形成される。すなわち、図３５の受注番号が「０００１２５」である受注データは、購入商品がアルカリ電池単３ ４本パックが１個であり、１個あたりの重量が１００ｇであるので、ドローン２が１機で運ぶことができる１個口のものである。しかし、配送エリアは図３３に示した協働配送エリアＳ１であり、トラック６とドローン２とが協働して配送することになる。

このため、ドローン用動態管理装置１は、図３５の受注番号が「０００１２５」である受注データに基づいて、図３８に示す動態管理データを形成する。図３８と上述した図３６とを比較すると分かるように、図３８の動態管理データの場合には、２行目から５行目にトラックに関する情報が設けられ、最終行に総合ステータスが設けられている点が、図３６の動態管理データとは異なっている。

具体的にトラックに関する情報は、トラックＩＤ、ＩＰアドレス、配送予定日時、出発地、１以上の拠点、帰還地、地上ルート、トラック状態情報、トラックステータスからなる。トラックＩＤとＩＰアドレスとは、配送対象の商品を配送するために用いるトラックを特定する識別情報と、当該トラックの移動体搭載装置に割り当てられているＩＰアドレスである。これらの情報は、利用するトラック６の割り当て時に後述するトラック管理ファイル１９０（１）から取得できる。

配送予定日時は商品を配送する日時であり、基本的に受注データの配送日時と同じとなる。出発地と帰還地とは、図３３に説明した例の場合、トラックについてはいずれも配送センターＣとなり、配送センターの所在地の緯度、経度となる。また、１以上の拠点は、図３３に示した例の場合、協働配送エリアＳ１の拠点は拠点Ｐ１だけであるため、拠点Ｐ１の所在地の緯度、経度となる。但し、図３４を用いて説明したように、１つの協働配送エリアに複数の拠点を設けることもできるので、予め決められる複数の拠点の所在地の緯度、経度を設定することもできるようになっている。

そして、地上ルートは、出発地、１つ以上の拠点、帰還地に基づいて、道路ＮＷＤＢ１６０を参照して探索されたトラック用のものである。この探索された地上ルートに応じて、トラックに対して、地上ルートのナビゲーションが行われる。また、トラック状態情報は、トラックの現在位置、移動方向、移動速度などの情報からなる情報で、割り当てられたトラック６から所定のタイミングごとに提供されたものが更新される。トラックステータスは、トラックの状態情報から把握されるトラックの状態を示す情報であり、例えば、出発地前、拠点Ｐ１へ移動中、拠点Ｐ１に到着、帰還中、帰還済みなどを示す情報である。

また、総合ステータスは、トラックステータスとドローンのステータスとから特定されるトラック＋ドローンの総合的なステータスを示す。具体的には、出発地前、陸路移動中、ドローン配送中、配送完了、ドローン帰還中、ドローン帰還済み、陸路期間中などを示す情報である。

これらトラックに関する種々の情報と総合ステータス以外の各情報は、基本的に図３６に示したドローン単独用の動態管理データと同様の情報である。図３８のトラック＋ドン用の動態管理データから分かるように、配送に用いるトラックとドローンの両方の運航計画と動態管理とを行うことができるようになっている。

なお、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…においても、ドローンコンボイの利用が可能である。この場合には、図３８に示したトラック＋ドローン用の動態管理データにおいて、ドローンＩＤとドローン用のＩＰアドレスとドローン用の状態情報とドローン用のステータスとが、用いられるドローンの機数に応じて増やされたものとなる。

また、ドローンのリレー方式による配送、ドローンが充電を繰り返す方式による配送の場合には、基本的に図３６に示したドローン単独用の動態管理データが形成されることになる。但し、出発地、目的地、帰還地の他に、１以上のドローンポートや１以上のドローン充電スポットの所在地に対応する１以上の経由地の緯度、経度と、各経由地で、ドローンのリレーをするのか、ドローンの充電をするのかの区別を示す情報を有するものとなる。

なお、ドローンのリレー方式による配送の場合には、事前にあるいは経由地において、飛行ルートに対応した飛行指示データが、ドローンを介して、あるいはドローン用動態管理装置１から直接に、リレーされる（次に飛行する）ドローンに提供され、目的地（配送地）に向かうようにされる。ドローンが充電を繰り返す方式による配送の場合には、１機のドローンで対応するため、飛行ルートに対応した飛行指示データの引継ぎの必要は生じない。

このように、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、受注データに基づいて、ドローン単独用の動態管理データ、ドローンコンボイ用の動態管理データ、トラック＋ドローン用の動態管理データ、ドローンのリレー方式用の動態管理データ、ドローンが充電を繰り返す方式用の動態管理データを作成することにより運航計画がたてられる。そして、立案された運航計画に従って動作するドローンやトラックの状態（ステータス）を管理することができる。すなわち、ドローンやトラックの態管理ができ、商品の配送の状態も適切に管理できる。

なお、動態管理データは、図１に示した動態管理データファイル１８０に格納されて管理される。そして、例えば、ドローン単独用と、ドローンコンボイ用と、トラック＋ドローン用と、ドローンのリレー方式用と、ドローンが充電を繰り返す方式用とのそれぞれで、別々のデータファイルを形成し、別々に管理するように構成してもよい。

［トラック管理ファイルとドローン管理ファイル］
また、この実施の形態のドローン用動態管理装置１は、トラック管理ファイル１９０（１）とドローン管理ファイル１９０（２）を備える。図３９は、トラック管理ファイル１９０（１）の格納データの例を説明するための図であり、図４０は、ドローン管理ファイル１９０（２）の格納データの例を説明するための図である。

図３９に示すように、トラック管理ファイル１９０（１）には、商品の配送に利用される複数のトラックごとに、トラックＩＤ、当該トラックの移動体搭載装置７に割り当てられたＩＰアドレス、車体属性、利用状態、その他の情報が管理される。トラック管理ファイル１９０（１）の各格納データの利用状態に基づいて、未利用（未出庫）であるために利用できるトラックか、出庫済みで利用ができないトラックかの区別ができる。また、車体属性が示す情報に基づいて、利用するトラックを選択することができる。例えば、配送する商品が多いエリアに対しては、荷載重量やドローン搭載数が大きいものを選択し、逆に、配送する商品が少ないエリアに対しては、荷載やドローン搭載数が小さいものを選択するといったことができる。

図４０に示すように、ドローン管理ファイル１９０（２）には、商品の配送に利用される複数のドローンごとに、ドローンＩＤ、当該ドローンに割り当てられたＩＰアドレス、機体属性、利用状態、その他の情報が管理される。ドローン管理ファイル１９０（２）の各格納データの利用状態に基づいて、未利用（未出庫）であるために利用できるドローンか、出庫済みで利用ができないドローンかの区別ができる。また、機体属性が示す情報に基づいて、利用するドローンを選択することができる。

例えば、大きな配送エリアには、飛行可能時間の長いドローンを選択し、逆に小さな配送エリアには、飛行可能時間の短いドローンを選択するといったことができる。また、配送する商品の重量が重いものが多い場合には、荷載重量の大きなものを選択し、逆に、配送する商品の重量が軽いものが多い場合には、荷載重量の小さなものを選択するといったことができる。

［ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００の構成例］
図４１は、図１に示したドローン用動態管理装置１の情報処理部１００の構成例について説明するためのブロック図である。図４１に示すように、情報処理部１００は、通信Ｉ／Ｆ１０１、制御部１０２、記憶装置１０３、変動情報取得部１０４、変動リンクコスト更新部１０５を備える。また、情報処理部１００は、探索条件設定部１０６、ルート探索部１０７、指示情報形成部１０８、状態情報取得部１０９、リルート処理部１１０、ルート変更指示部１１１を備える。更に情報処理部１００は、運航計画作成部１１２、動態管理部１１３、再計画処理部１１４を備える。

通信Ｉ／Ｆ１０１は通信機能を実現する。制御部１０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたコンピュータ装置部であり、情報処理部１００の各部を制御する。記憶装置１０３は、例えばハードディスクなどの大容量記録媒体を備え、当該記録媒体へのデータの書き込み／読み出し／記憶保持／削除を行う。変動情報取得部１０４は、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じてインターネット上で開示されている種々の統計情報や変動情報を取得し、これを記憶装置１０３に記録する処理を行う。

変動リンクコスト更新部１０５は、変動情報取得部１０４を通じて取得した統計情報や変動情報に基づいて、図２０を用いて説明したリンクデータの変動リンクコストを更新する処理を行う。探索条件設定部１０６は、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて参照する受注データの配送エリアなどの情報に基づいて、ドローン用の出発地、目的地、帰還地、経由地や、トラック用の出発地、１以上の拠点、帰還地を特定し、これらの情報をルート探索部１０７に設定する。

ルート探索部１０７は、ダイクストラ法またはＡ＊（A-star）アルゴリズムを使用し、探索条件設定部１０６によって設定されたドローン用の出発地、目的地、帰還地、経由地に基づいて、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じてドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を参照し、ドローン２ごとの飛行ルートを探索する。この場合、ルート探索部１０７は、ネットワークデータの固定リンクコスト及び変動リンクコストの両方を参照し、両リンクコストの合計値が最も小さくなるようにルート探索を行う。この探索結果が、図３６〜図３８に示した動態管理データの飛行ルートとして用いられる。

また、ルート探索部１０７は、探索条件設定部１０６によって設定されたトラック用の出発地、１以上の拠点、帰還地に基づいて、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて道路ＮＷＤＢ１６０を参照し、トラック６ごとの走行ルートを探索する。この場合、ルート探索部１０７は、地上ネットワークデータの地上リンクコストを参照し、地上リンクコストの合計値が最も小さくなるようにルート探索を行う。この探索結果が、図３８に示した動態管理データの地上ルートとして用いられる。

指示情報形成部１０８は、動態管理データのドローン別の飛行ルートの探索結果に基づいて、図２を用いて説明した緯度、経度、高さを含む座標点列の飛行指示データを形成する。ここで形成された飛行指示データは、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて送信され、対象のドローン２が自律航行のドローンである場合には当該ドローン２に送信され、また、遠隔操作されているドローンの場合には、遠隔操者が使用する装置に送信されて利用される。

また、指示情報形成部１０８は、動態管理データのトラック用の地上ルートの探索結果を、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて送信して、対象のトラック６の移動体搭載装置７に提供し、地上ルートの案内を行えるようにする。この場合、指示情報形成部１０８は、地上ルートの案内に必要になる地図情報も一緒に提供する。これにより、後述する移動体搭載装置７の表示部に地図を表示すると共に、当該地図上に地上ルート（走行ルート）を示して、トラックのドライバに対してルート案内を行うことができるようにされる。

状態情報取得部１０９は、商品の配送に用いられるドローン２から例えば所定のタイミングごとに送信されて来る現在位置や飛行方向や飛行速度などのドローンの状態情報を、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受信して取得する。また、状態情報取得部１０９は、商品の配送に用いられるトラック６から例えば所定のタイミングごとに送信されて来る現在位置や移動方向や移動速度などのトラックの状態情報を、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受信して取得する。

リルート処理部１１０は、飛行ルートや地上ルートの再探索を行う。例えば、商品を配送するドローン２が何らかの原因で探索された飛行ルートを外れた場合などにおいて、現在位置からの飛行ルートを、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０のネットワークを用いて再探索する処理を行う。また、リルート処理部１１０は、商品を配送するトラック６が何らかの原因で探索された地上ルートを外れた場合などにおいて、現在位置からの地上ルートを、道路ＮＷＤＢ１６０のネットワークを用いて再探索する処理を行う。

リルート処理部１１０は、探索結果を対応する動態管理データに、新たな飛行ルート、新たな地上ルートとして更新することができる。また、リルート処理部１１０は、必要に応じて、例えば、変動リンクコストが変わった場合などにおいて、変動リンクコストが変わったリンクを使用する飛行ルートを使用するドローン２の飛行ルートについて、再探索を行うこともできる。

ルート変更指示部１１１は、リルート処理部１１０により書き換えられた動態管理データの新たな飛行ルートに基づいて、図２を用いて説明した緯度、経度、高さを含む座標点列の飛行指示データを形成する。ここで形成された飛行指示データは、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて送信され、対象のドローンが自律航行のドローンである場合には当該ドローンに送信され、また、遠隔操作されているドローンの場合には、遠隔操者が使用する装置に送信されて利用される。

また、ルート変更指示部１１１は、リルート処理部１１０により書き換えられた動態管理データの新たな地上ルートを通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて送信し、対象のトラック６の移動体搭載装置７に提供して、新たな地上ルートの案内を行うことができるようにされる。この場合、必要に応じて、案内に必要になる地図データも提供される。

なお、ここでは、ドローン用動態管理装置１の持つ機能を明確にするため、ルート探索部１０７、指示情報形成部１０８、リルート処理部１１０、ルート変更指示部１１１を設けたが、リルート処理部１１０の機能をルート探索部１０７が実現し、ルート変更指示部１１１の機能を指示情報形成部１０８が実現するように構成することもできる。

運航計画作成部１１２は、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受注データファイル１７０を参照し、上述もしたように、動態管理データを形成し、これを動態管理データファイル１８０に記録する。この場合、運航計画作成部１１２は、探索条件設定部１０６、ルート探索部１０７を制御し、飛行ルートを探索して取得したり、地上ルートを探索して取得したりする処理も行う。

動態管理部１１３は、状態情報取得部１０９を通じて取得したドローン２の状態情報やトラック６の状態情報を、対応する動態管理データの対応欄に更新し、ドローン２やトラック６の動態を適切に把握できるようにする。また、動態管理部１１３は、取得したドローン２の状態情報に基づいて、ドローン２のステータスを変更したり、取得したトラック６の状態情報に基づいて、トラック６のステータスを変更したりする。また、動態管理部１１３は、トラック＋ドローン用の動態管理データについては、取得したドローン２の状態情報とトラック６の状態情報とに基づいて、総合ステータスの変更も行う。

再計画処理部１１４は、動態管理データのドローン２の状態情報やトラック６の状態情報を監視し、配送予定日時を順守できるかどうかを把握する。例えば、ドローンが探索された飛行ルートを外れたり、トラックが探索された地上ルートを外れたりすることにより、配送予定日時を順守できないと判別した場合に、再計画処理部１１４は、リルート処理部を制御して、飛行ルートや地上ルートの再探索を行い、運航計画を立案し直す処理を行う。そして、再計画処理部１１４は、ルート変更指示部１１１を制御し、立案し直した運航計画に基づいて、対応するドローン２やトラック６の運航を指示して、配送予定日時を順守して配送を行えるようにする。

また、再計画処理部１１４は、動態管理データのドローン２の状態情報やトラック６の状態情報を監視し、ドローン２やトラック６が停止してしまった場合やドローン２やトラック６の移動体搭載装置７と通信を行えない場合に、新たに別のドローン２や別のトラック６を用いた動態管理データを生成し直して、別途、商品の配送を行うようにする。この場合、再計画処理部１１４は、停止したドローン２やトラック６の回収を行うようにする指示や通信不能になったドローン２やトラック６を捜索する指示を、所定の相手先に通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて送信する処理も行う。

このように、運航計画作成部１１２、動態管理部１１３、再計画処理部１１４が協働することにより、ドローン２やトラック６を用いた商品配送のための運航計画を立案し、この運航計画に基づいて商品の配送を行うドローン２やトラック６の動態管理を行うことができる。そして、商品の配送の状態もリアルタイムに正確に把握することができる。

なお、ドローン用動態管理装置１は、自律航行のドローンや移動体搭載装置７との間においては、ＩｏＴプラットホーム３を通じて直接に情報の送受信を行うことができる。また、遠隔操作対応のドローンとの間では、当該ドローンの遠隔操作装置などを介して、情報の送受信を行うことができる。もちろん、遠隔操作対応のドローンであっても、飛行状態情報などは当該ドローンからドローン用動態管理装置１が直接に提供を受けるようにすることもできる。

［ドローン２の構成例］
次に、この実施の形態のドローン用動態管理システムで用いられるドローン２の構成例について説明する。上述もしたように、ドローンには、マルチコプター、固定翼機、小型ヘリコプターなど種々のものがある。この実施の形態のドローンは、マルチコプターのうち、クアッドローター式（クアッドコプター）であるものとして説明する。

図４２は、この実施形態のドローン用動態管理システムで用いられるドローン２の構成例を説明するための図であり、図４２（Ａ）は、ドローン２を、その上方から見た図であり、また、図４２（Ｂ）は、ドローン２を、側方から見た図である。ドローン２は、クワッドコプターの構成とされた飛行機構部２１と、駆動制御ユニット２２とを備える。飛行機構部２１は、駆動制御ユニット２２により駆動制御される。図４２に示すように、飛行機構部２１は、駆動制御ユニット２２から延びる４本のアーム２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄの先端に、プロペラ機構２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄが取り付けられて構成されている。

プロペラ機構２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、エンジン部（駆動部）４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄのそれぞれによりプロペラシャフト（図示は省略）を回転駆動することにより、プロペラ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄを回転駆動するように構成されている。エンジン部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄは、駆動制御ユニット２２からの駆動制御信号により回転速度及び回転方向が制御される。

この例においては、駆動制御ユニット２２からの駆動制御信号によって、エンジン部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄのそれぞれが独立に制御される。これにより、ドローン２は、離陸、着陸、上昇、下降、右旋回、左旋回、前進、後進、右シフト、左シフトなどの各種移動動作をすることができ、鉛直方向に対する傾き角などの姿勢制御及びホバリング位置の位置制御ができるようにされている。

駆動制御ユニット２２の筐体には、さらに、２個の脚部２５Ａ，２５Ｂが互いに対向するように取り付けられている。この例では、脚部２５Ａ，２５Ｂは、台形形状に成形されたパイプ部材からなり、図４２（Ｂ）に示すように、着地平面において、安定してドローン２を保持するように形成されている。

また、この実施形態において、ドローン２の駆動制御ユニット２２の筐体は、略立方体形状（六面体形状）のものであり、前面、後面、左側面、右側面、上面の例えば中心部分には、カメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５が設けられている。なお、下面側には例えば荷物収納部が装着される場合もあるためカメラは設置されていない。しかし、前面、後面、左側面、右側面の４つの側面に設けられた４つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４によって、ドローンの下側（真下も含む）の映像も撮影可能になっている。これにより、駆動制御ユニット２２の筐体の前後、左右、上下の６方向の映像を同時に撮影することができる。

駆動制御ユニット２２内には、駆動制御装置部が設けられている。図４３は、この実施形態のドローン２の駆動制御ユニット２２内に設けられる駆動制御装置部の構成例を示すブロック図である。

図４３において、送受信アンテナ２０１Ａ及び無線通信部２０１は、ドローン２が自律航行のものである場合にはドローン用動態管理装置１と相互に通信を行うためのものであり、遠隔操作方式のものである場合には、遠隔操作装置と通信を行うものである。なお、ここでは、説明を簡単にするため、ドローン２は自律航行するものであるものとして説明する。

制御部２０２はドローン２の各部を制御する機能を実現し、記憶装置２０３は情報記憶保持機能を実現する。記憶装置２０３には、種々のプログラムや処理に必要になる種々のデータが記憶されると共に、各種の処理の途中結果を一時記憶する作業領域としても用いられる。記憶装置２０３は、ドローン用動態管理装置１から提供される飛行指示データなども格納される。

電源供給部２０４は、バッテリを備え、ドローン２の各部に必要となる電力を供給する。センサ部２０５は、ジャイロセンサ、気圧センサ、加速度センサ、超音波センサ、地磁気センサなどを備える。ジャイロセンサは姿勢制御に用いられ、気圧センサは高度検出に用いられる。加速度センサは速度検出に用いられ、超音波センサは対物との距離検出に用いられる。また、地磁気センサは方位検出に用いられる。

自律姿勢制御部２０６は、センサ部２０５に搭載された各種のセンサからの検出出力とカメラ部２０９からの撮影映像を利用して、ドローン２が、適切な姿勢で安定して飛行するように、飛行駆動部２０８を制御する。なお、超音波センサを用いるため、カメラ部２０９からの画像情報を用いる必要は必ずしもないが、障害物の確認のためにカメラ部２０９からの画像情報も利用できるようにしている。特に、離着陸時には重要な情報となる。

ＧＰＳ部２０７及びＧＰＳアンテナ２０７Ａは、複数の人工衛星からの送信信号（測位情報）を受信して解析することにより、自機の現在位置を正確に検出（測位）する機能を実現する部分である。ＧＰＳ部２０７は、緯度、経度、高度の検出が可能である。飛行駆動部２０８は、自律姿勢制御部２０６の制御に従って、飛行機構部２１のプロペラ機構２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄのエンジン部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄのそれぞれに、駆動制御信号を供給する。これにより、ドローン２について、各種移動動作、姿勢制御、ホバリングの位置制御ができる。

カメラ部２０９は、上述もしたように、ドローン２の駆動制御ユニット２２の前後左右上の５面の中心部分に設けられた５つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５からなる。制御部２０２の制御に応じて動作する。また、カメラ部２０９は、５つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５を備えるため、どのカメラを用いて撮影を行うのかを制御することもできるし、また、前後左右の４つのカメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を下向きにして撮影した映像を合成することにより、ドローン２の下側の映像も適切に撮影できる。

飛行制御部２１１は、自律姿勢制御部２０６と協働し、ドローン用動態管理装置１から供給を受けて、記憶装置２０３に記憶保持されている飛行指示データに応じた飛行ルートを飛行するように、飛行駆動部２０８を制御する。自律姿勢制御部２０６がドローンの主に姿勢制御を行うに対して、飛行制御部２１１は、飛行指示データにより指示された緯度、経度、高度を含む座標点列を辿る飛行を行うように、飛行駆動部２０８を制御する。

位置等通知部２１２は、この実施の形態では飛行指示データの提供を受けた場合に、現在位置（緯度、経度、高さ（高度））、飛行方向、飛行速度、残可能飛行距離などを無線通信部２０１及び送受信アンテナ２０１Ａを通じてドローン用動態管理装置１に通知する。現在位置等の通知は、所定のタイミングごと（例えば数分ごと）に行うようにされるが、例えば、ドローン用動態管理装置１からの現在位置等の通知要求を受けた場合など、適宜のタイミングで通知処理を行うこともできる。

なお、現在位置（緯度、経度、高さ（高度））は、ＧＰＳ部２０７を通じて取得される情報であり、飛行方向は、センサ部２０５の地磁気センサを通じて取得される情報である。また、飛行速度は、センサ部２０５の加速度センサを通じて取得される情報であり、残可能飛行距離は、電源供給部２０４のバッテリ残量に基づいて算出される情報である。

このような構成を有するドローン２が、ドローン用動態管理装置１からの飛行指示データに応じて、ドローン用動態管理装置１において探索された飛行ルートを辿るように飛行する。また、ドローン用動態管理装置１からの離陸許可、着陸許可、管制指示、退避指示に応じて、離陸したり、着陸したり、飛行状態を変化させたり、また、退避行動をとったりすることができるようになっている。

［移動体搭載装置７の構成例］
図４４は、この実施形態の移動体搭載装置７の構成例を示すブロック図である。移動体搭載装置７は、上述もしたように、ドローン２と協働する車両、列車、船舶、他の飛行体などの種々の移動体に搭載されて利用されるものである。この実施の形態においては、移動体搭載装置７を、ドローン２と協働するトラック６に搭載されている場合を例にして説明する。

図４４において、送受信アンテナ７０１Ａ及び無線通信部７０１は、ドローン用動態管理装置１と相互に通信を行うためのものである。制御部７０２は移動体搭載装置７の各部を制御する機能を実現し、記憶装置７０３は情報記憶保持機能を実現する。記憶装置７０３には、種々のプログラムや処理に必要になる種々のデータが記憶されると共に、各種の処理の途中結果を一時記憶する作業領域としても用いられる。記憶装置７０３は、ドローン用動態管理装置１から提供される地上ルートを示すデータや地図データなども格納される。

センサ部７０４は、ジャイロセンサ、気圧センサ、加速度センサ、地磁気センサなどを備える。これらの各センサは、後述するＧＰＳ部を通じて自車の現在位置を測位することができない場合などにおいて、自立航法により地上ルートを辿るようにして走行する場合に用いられる。

ＧＰＳ部７０５及びＧＰＳアンテナ７０５Ａは、複数の人工衛星からの送信信号（測位情報）を受信して解析することにより、自車の現在位置を正確に検出（測位）する機能を実現する部分である。表示部７０６Ｄは例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などにより構成されたものであり、当該表示部７０６Ｄの表示画面上には、タッチパネル７０６Ｓが設けられることにより、タッチパネル７０６が構成されている。

案内処理部７０７は、記憶装置７０３に格納されている地図情報を表示部７０６Ｄに表示すると共に、この表示した地図上に提供された地上ルートに応じたルートと、ＧＰＳ部７０５を通じて測位された自車の現在位置を表示して、地上ルートの案内を行う。位置等通知部７０８は、この実施の形態では地上ルートの提供を受けた場合に、現在位置（緯度、経度）、移動方向、移動速度などを無線通信部７０１及び送受信アンテナ７０１Ａを通じてドローン用動態管理装置１に通知する。現在位置等の通知は、所定のタイミングごと（例えば数分ごと）に行うようにされるが、例えば、ドローン用動態管理装置１からの現在位置等の通知要求を受けた場合など、適宜のタイミングで通知処理を行うこともできる。

なお、現在位置（緯度、経度）は、ＧＰＳ部７０５を通じて取得される情報であり、移動方向は、センサ部７０４の地磁気センサを通じて取得される情報である。また、移動速度は、センサ部７０４の加速度センサを通じて取得される情報である。

このような構成を有する移動体搭載装置７が、ドローン用動態管理装置１からの地上ルートに応じて、ドローン用動態管理装置１において探索された地上ルートを辿るように地上ルートを案内することができるようにされる。また、当該移動体搭載装置７が搭載されたトラックの現在位置などの状態情報をドローン用動態管理装置１に通知することもできるようにされる。

なお、移動体搭載装置７が、列車や船舶などのトラック６以外の移動体に搭載される場合には、それらの移動体に応じた地図情報や道路ネットワークデータに相当するそれらの移動体に応じたルート探索用のデータが用いられて、列車や船舶などの他の移動体による移動ルートが探索されて指示されることになる。例えば、列車の場合には、列車用のネットワークデータを利用すればよく、また、船舶の場合には海路図などを利用することが考えられる。

［ドローン用動態管理装置１の種々の処理］
次に、この実施の形態のドローン用動態管理装置１で行われる主要な処理である、変動リンクコストの更新処理、動態管理データ生成処理（運航計画作成処理）、動態管理処理について、フローチャートを参照しながら説明する。

［変動リンクコストの更新処理］
図４５は、ドローン用動態管理装置１が行う変動リンクコストの更新処理について説明するためのフローチャートである。上述もしたように、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０のリンクデータの固定リンクコストは、リンクの長さとリンクの下側の場所の安全度とに基づいて固定的に決まる。しかし、変動リンクコストは、統計情報や変動情報に応じて変動するものである。このため、ドローン用動態管理装置１の制御部１０２は、統計情報が示すタイムスパンの変わり目、すなわち、季節、曜日、時間帯が変わるタイミングや変動情報が更新されるタイミングで、変動情報取得部１０４と変動リンクコスト更新部１０５を制御し、変動リンクコストの更新処理を行う。

まず、制御部１０２は、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じてドローン用航空ＮＷＤＢ１３０にアクセスし、リンクデータの変動リンクコストをクリアー（初期化）する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１０２は、変動情報取得部１０４を制御し、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて、インターネット上に公開されている必要となる統計情報である混雑度情報を取得する。この統計情報は、季節、曜日、時間帯に応じた人や自動車の混雑度を示すものである。具体的には、夏場には海水浴場やプール及びその周辺が混雑し、週末には観光地や大規模商業施設及びその周辺が混雑し、通勤通学時間帯には駅やその周辺、幹線道路やその周辺が混雑するといったように、季節、曜日、時間帯に応じて混雑している場所を特定できるものである。

そして、変動リンクコスト更新部１０５は、制御部１０２の制御の下、変動情報取得部１０４が取得した統計情報に基づいて、影響エリアを特定する（ステップＳ１０３）。すなわち、現時点から所定時間の間において、人や自動車が混雑していると考えられる場所やエリアを特定する。そして、変動リンクコスト更新部１０５は特定した場所やエリア上空のリンクを特定し、その特定したリンクの変動リンクコストを、当該統計情報の混雑度合に応じて求めて、変動リンクコストをドローン用航空ＮＷＤＢ１３０のリンクデータの変動リンクコストの欄に更新する（ステップＳ１０４）。

次に、制御部１０２は、変動情報取得部１０４を制御し、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて、インターネット上に公開されている気象情報、渋滞情報等の変動情報を取得する（ステップＳ１０５）。気象情報は、主に風雨、雪、雷、ヒョウ、みぞれ、竜巻、黄砂、火山灰、晴天乱気流（エアポケット）などのドローンの飛行に影響を及ぼす気象状態の発生状況を示すものである。また、交通情報は、曜日や時間帯に応じた混雑度ではなく、交通事故、故障車の存在、道路工事などの種々の影響により、現時点において発生している交通渋滞が発生している場所を示す情報である。

そして、変動リンクコスト更新部１０５は、制御部１０２の制御の下、変動情報取得部１０４が取得した気象情報や渋滞情報などの変動情報に基づいて、影響エリアを特定する（ステップＳ１０６）。すなわち、現時点から所定時間の間において、ドローンの飛行に影響を及ぼすような気象状態となっている場所やエリア、交通渋滞が発生している場所やエリアを特定する。そして、変動リンクコスト更新部１０５は、特定した場所やエリアの上空のリンクを特定し、その特定したリンクの変動リンクコストを、気象状態や渋滞状態に応じて求めて、これをドローン用航空ＮＷＤＢ１３０のリンクデータの変動リンクコストの欄に更新する（ステップＳ１０７）。そして、この図３６に示す処理を終了する。

なお、ここでは、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新と変動情報である気象情報や渋滞情報などに基づく変動リンクコストの更新とを同時に行うようにした。このため、統計情報である混雑度情報と変動情報である気象情報や渋滞情報などとの両方の影響を受ける場所も存在する。この場合には、両方の変動リンクコストが考慮されて、変動リンクコストが決められる。

簡単には、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新と変動情報である気象情報や渋滞情報などに基づく変動リンクコストとの両方が加算された者が変動リンクコストとなるようにされる。もちろん、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新と変動情報である気象情報や渋滞情報などに基づく変動リンクコストのそれぞれに重みづけを付加し、それに応じてリンクコストを決めてもよい。

統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新と変動情報である気象情報や渋滞情報などに基づく変動リンクコストの更新とを別々に行うようにしてもよい。この場合には、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新欄と、変動情報である気象情報や渋滞情報に基づく変動リンクコストの更新欄を別々に設け、そのそれぞれの更新処理を別々に行うようにすればよい。

この場合には、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新欄をクリアーし、図３６のステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理を行うことにより、統計情報である混雑度情報に基づく変動リンクコストの更新ができる。また、変動情報である気象情報や渋滞情報に基づく変動リンクコストの更新欄をクリアーし、図４５のステップＳ１０５からステップＳ１０７の処理を行うことにより、変動情報である気象情報や渋滞情報に基づく変動リンクコストの更新ができる。

［動態管理データ生成処理（運航計画作成処理）］
図４６、図４７は、ドローン用動態管理装置１が行う動態管理データ生成処理（運航計画作成処理）について説明するためのフローチャートである。すなわち、動態管理データを生成することは、運航計画を作成する処理に相当する。図４６、図４７のフローチャートに示す処理は、それまでに受け付けられた受注データのうち、配送日時が当日（本日）であるものについて、動態管理データを生成する処理であり、例えば、配送処理開始前の当日の早朝に実行される。また、図４６、図４７のフローチャートに示す処理は、ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００において、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２、探索条件設定部１０６、ルート探索部１０７が機能して行われる。

図４６、図４７のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４までの処理が、図３３を用いて説明した単独配送エリアＳ０に商品を配送する場合の動態管理データの作成処理（運航計画作成処理）になる。まず、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２が、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受注データファイル１７０にアクセスし、配送エリアが図３３を用いて説明した単独配送エリアＳ０で、配送日時が本日で、１個口の受注データを抽出する（ステップＳ２０１）。そして、運航計画作成部１１２は、ドローンの割り当てと飛行ルートの探索とを行い、必要な情報を受注データから取得してドローン単独用の動態管理データを生成する（ステップＳ２０２）。

具体的にステップＳ２０２において、運航計画作成部１１２は、まず、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて図４０を用いて説明したドローン管理ファイル１９０（２）を参照し、未使用のドローン２を特定して、ステップＳ２０１で抽出した受注データごとに割り当てる。つまり、配送対象の商品ごとにドローン２を割り当てる。次に、運航計画作成部１１２は、探索条件設定部１０６を制御し、配送エリアが単独配送エリアであるので、配送センターＣを出発地および帰還地とし、各受注データの配送先を目的地とする飛行ルート探索用の探索条件をルート探索部１０７に設定する。次に、運航計画作成部１１２は、ルート探索部１０７を制御し、設定された探索条件に基づいて、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を参照し、抽出した受注データごとに飛行ルートの探索を行う。

この場合、ルート探索部１０７は、出発地→目的地（配送先）→帰還地に至る飛行ルートであって、固定リンクコストと変動リンクコストからなるリンクコストが、最小となる飛行ルートを探索する。これにより、例えば、河川や河川敷、海上や海岸など固定リンクコストの低いリンクを優先的に用いるようにすると共に、変動リンクコストも考慮して、最適な飛行ルートが探索できる。なお、例えば、リンクコストについて変動要素が少ない場合には、固定リンクコストだけを考慮し、変動リンクコストについては考慮せずに飛行ルートを探索することもできる。また、固定飛行ルートと変動飛行ルートのそれぞれに重み付けを設定し、その重み付けを考慮したリンクコストを用いるようにしてもよい。

そして、ステップＳ２０２において、運航計画作成部１１２は、抽出した受注データごとに、図３６を用いて説明したドローン単独用の動態管理データを生成し、これを通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて動態管理データファイル１８０に記録する。このように、ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で抽出した受注データ毎に、ドローン２の割り当て、飛行ルートの探索、受注データに応じた動態管理データの生成、記録までの一連の処理が行われる。これにより、ドローン単独で商品配送行う受注データに応じた運航計画が作成できる。

次に、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２が、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受注データファイル１７０にアクセスし、配送エリアが図３３を用いて説明した単独配送エリアＳ０で、配送日時が本日で、複数個口の受注データを抽出する（ステップＳ２０３）。そして、運航計画作成部１１２は、ドローンの割り当てと飛行ルートの探索とを行い、必要な情報を受注データから取得してドローンコンボイ用の動態管理データを生成する（ステップＳ２０４）。

このステップＳ２０４の処理は、上述したステップＳ２０２の処理と同様の処理であるが、抽出した受注データが複数個口のものであるため、受注データに対して複数のドローンを割り当てることになる。飛行ルートの探索もステップＳ２０２の場合と同様に行われるが、ステップＳ２０４では、図３７を用いて説明した複数のドローン２を用いるドローンコンボイ用の動態管理データ生成し、動態管理データファイル１８０に記録することになる。これにより、ドローンコンボイで商品配送行う受注データに応じた運航計画が作成できる。

そして、図４６、図４７のフローチャートにおいて、ステップＳ２０５〜ステップＳ２１３までの処理が、協働配送エリアに商品を配送する場合の動態管理データの作成処理（運航計画作成処理）となる。まず、運航計画作成部１１２は、変数ｎに１を代入する（ステップＳ２０５）。この変数ｎは、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…を指定（特定）する情報となる。

次に、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２が、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受注データファイル１７０にアクセスし、配送エリアが図３３を用いて説明した協働配送エリアＳｎ（ｎは変数で１以上の整数となる。）で、配送日時が本日の受注データを抽出する（ステップＳ２０６）。したがって、ｎ＝１であれば、協働配送エリアＳ１内を配送先とする本日配送分の受注データが全て抽出される。

そして、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２は、当該協働配送エリアＳｎに対して使用するトラックを割り当て、当該トラックが走行する地上ルートを探索する処理を行う（ステップＳ２０７）。

具体的に、ステップＳ２０７において運航計画作成部１１２は、まず、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて、図３９を用いて説明したトラック管理ファイル１９０（１）を参照し、未使用のトラックを特定して、当該協働配送エリアＳｎに対して割り当てる。次に、運航計画作成部１１２は、探索条件設定部１０６を制御し、地上ルート探索用の探索条件であって、出発地と帰還地を配送センターＣとし、拠点Ｐｎを目的地とする探索条件をルート探索部１０７に設定する。次に、運航計画作成部１１２は、ルート探索部１０７を制御し、設定された地上ルート探索用の探索条件に基づいて、道路ＮＷＤＢ１６０を参照し、割り当てたトラックに対する地上ルートを探索する。このステップＳ２０７の処理により、処理対象の協働配送エリアＳｎに対してトラック６を割り当て、当該トラック６が走行すべき地上ルートを特定できる。

そして、図４７の処理に進み、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２は、ステップＳ２０６で抽出した受注データから１個口の受注データを抽出する（ステップＳ２０８）。そして、運航計画作成部１１２は、ステップＳ２０８で抽出した受注データに基づいて、ドローンの割り当てと飛行ルートの探索とを行い、必要な情報を受注データから取得してトラック＋ドローン単体用の動態管理データを生成する（ステップＳ２０９）。

具体的にステップＳ２０９において、運航計画作成部１１２は、まず、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて図４０を用いて説明したドローン管理ファイル１９０（２）を参照し、未使用のドローン２を特定して、ステップＳ２０７で割り当てられたトラックに搭載する台数分のドローンを特定する。そして、ここで特定した複数のドローンを、ステップＳ２０８で抽出した受注データに対して割り当てる。つまり、配送対象の商品ごとにドローン２を割り当てる。したがって、この場合、トラック６に搭載されるドローン２の数は限られるので、トラック６に搭載されるドローンが繰り返し使われる。すなわち、複数の受注データに対して同じドローン２が割り当てられる場合がある。

次に、運航計画作成部１１２は、探索条件設定部１０６を制御し、配送エリアが協働配送エリアであるので、拠点Ｐｎを出発地と帰還地とし、各受注データの配送先を目的地とする飛行ルート探索用の探索条件をルート探索部１０７に設定する。次に、運航計画作成部１１２は、ルート探索部１０７を制御し、設定された探索条件に基づいて、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を参照し、抽出した受注データごとに飛行ルートの探索を行う。

この場合、ルート探索部１０７は、出発地→目的地（配送先）→帰還地に至る飛行ルートであって、固定リンクコストと変動リンクコストからなるリンクコストが、最小となる飛行ルートを探索する。これにより、例えば、河川や河川敷、海上や海岸など固定リンクコストの低いリンクを優先的に用いるようにすると共に、変動リンクコストも考慮して、最適な飛行ルートが探索できる。なお、例えば、リンクコストについて変動要素が少ない場合には、固定リンクコストだけを考慮し、変動リンクコストについては考慮せずに飛行ルートを探索することもできる。また、固定飛行ルートと変動飛行ルートのそれぞれに重み付けを設定し、その重み付けを考慮したリンクコストを用いるようにしてもよい。

そして、ステップＳ２０９において、運航計画作成部１１２は、抽出した受注データごとに、ステップＳ２０７の処理結果とステップＳ２０９の処理結果に基づいて、図３８を用いて説明したトラック＋ドローン単独用の動態管理データを生成し、これを通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて動態管理データファイル１８０に記録する。このように、ステップＳ２０９では、ステップＳ２０８で抽出した受注データ毎に、ドローン２の割り当て、飛行ルートの探索、受注データに応じた動態管理データの生成、記録までの一連の処理が行われる。これにより、トラック＋ドローン単独で商品配送行う受注データに応じた運航計画が作成できる。

次に、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２は、ステップＳ２０６で抽出した受注データから複数個口の受注データを抽出する（ステップＳ２１０）。そして、運航計画作成部１１２は、ステップＳ２１０で抽出した受注データに基づいて、ドローンの割り当てと飛行ルートの探索とを行い、必要な情報を受注データから取得してトラック＋ドローンコンボイ用の動態管理データを生成する（ステップＳ２１１）。

このステップＳ２１１の処理は、上述したステップＳ２０９の処理と同様の処理であるが、抽出した受注データが複数個口のものであるため、受注データに対して複数のドローン２を割り当てることになる。この場合のドローン２の割り当ても、ステップＳ２０６で割り当てたトラック６に搭載されるドローン２が割り当てられることになる。また、飛行ルートの探索はステップＳ２０９の場合と同様に行われるが、ステップＳ２１１では、図３８を用いて説明したトラック＋ドローン用の動態管理データのドローンについての情報が複数のドローン分となったトラック＋ドローンコンボイ用の動態管理データ生成し、動態管理データファイル１８０に記録することになる。これにより、トラック＋ドローンコンボイで商品配送行う受注データに応じた運航計画が作成できる。

そして、制御部１０２は、変数ｎが最大値ＭＡＸになったか否かを判別し（ステップＳ２１２）、なっていないと判別した時には、ｎに１を加算して（ステップＳ２１３、図４６のステップＳ２０６からの処理を繰り返す。これにより、図３３を用いて説明した協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のそれぞれを配送エリアとする商品の配送を行うトラックとドローンの運航計画を立案することができる。

そして、ステップＳ２１２の判別処理において、変数ｎが最大値ＭＡＸになったと判別したときには、制御部１０２の制御の下、運航計画作成部１１２が、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて受注データファイル１７０にアクセスし、単独配送エリアにも協働配送エリアにも属さない本日配送分の受注データを抽出する（ステップＳ２１４）。そして、運航計画作成部１１２は、上述したステップＳ２０２の処理と同様に、ドローンの割り当てと飛行ルートの探索とを行い、必要な情報を受注データから取得してドローン単独用の動態管理データを生成する（ステップＳ２１５）。

なお、ステップＳ２１５においては、単独配送エリアＳ０でも、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…のいずれでもない場所への配送になる。このため、出発地と帰還地とは配送センターＣでも、リレー方式や充電を繰り返す方式の飛行ルートを探索するため、１以上の経由地が設定され、飛行ルートの探索が行われる。したがって、ステップＳ２１５で生成される動態管理データは、充電を繰り返す方式の場合には、図３６に示したものと同様のものとなるが、出発地、目的地、帰還地の他、出発地と目的地との間に１以上の経由地が設定され、目的地と帰還地との間にも１以上の経由地が設定されたものとなる。

また、リレー方式の場合には、図３７に示したドローンコンボイ用の動態管理データと同様のものとなるが、使用するドローンごとに、出発地、目的地、帰還地が設定され、それぞれごとに飛行ルートが探索されて設定されることになる。なお、この場合、目的地が、途中のドローンポートまたは配送先であり、出発地と帰還地は、配送センターかドローンポートとなる。そして、ステップＳ２１５の処理の後にこの図４６、図４７に示す動態管理データ生成処理（運航計画作成処理）は終了する。

なお、単独配送エリアＳ０にも、協働配送エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…にも属さないエリアに対しても、ドローンコンボイにより商品を配送するようにすることももちろん可能である。

［動態管理処理］
図４８は、動態管理処理について説明するためのフローチャートである。この図４８に示す処理は、図４６、図４７の動態管理データ生成処理により動態管理データが生成された後に、ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００において、制御部１０２の制御の下、動態管理部１１３、再計画処理部１１４、リルート処理部１１０、ルート変更指示部１１１が機能して実行される。

まず、制御部１０２の制御の下、動態管理部１１３は、動態管理データファイル１８０に作成された動態管理データのそれぞれに基づいて、飛行指示データを形成し、これを対応するドローン２に設定したり、地上ルートを対応するトラック６に設定したりする（ステップＳ３０１）。この後、動態管理部１１３は、通信Ｉ／Ｆ１０１を通じて、ドローン２やトラック６からの信号を受信するようにし（ステップＳ３０２）、受信したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３の判別処理において、ドローン２やトラック６からの信号を受信していないと判別した時には、ステップＳ３０２からの処理を繰り返す。また、ステップＳ３０３の判別処理において、ドローン２やトラック６からの信号を受信したと判別した時には、受信した信号は、現在位置、飛行（移動）方向、飛行（移動）速度などの状態情報化否かを判別する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４の判別処理において、ドローン２やトラック６から受信した信号は、状態情報であると判別した時には、対応する動態管理データの状態情報及びステータスを更新する処理を行う（ステップＳ３０５）。この場合、事前にドローン２やトラック６に対して配送番号を通知しておき、状態情報の通知に際して当該配送番号をも通知することにより、更新すべき動態管理データを一意に特定できる。また、ドローン２やトラック６の識別情報から更新すべき動態管理データを特定するようにしてもよい。そして、動態管理部１１３は、全ての動態管理データのステータスが配送済みになったか否か、すなわち、全ての配送が完了したか否を判別する（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３０６の判別処理において、全ての配送が完了したと判別したと時には、例えば、動態管理データファイル１８０の動態管理データをバックアップしてクリアーするなどの所定の終了処理を実行し（ステップＳ３０７）、この図４８の動態管理を終了する。また、ステップＳ３０６の判別処理において、全ての配送が完了していないと判別したときには、動態管理部１１３は、必要に応じて、ドローン２やトラック６に提供すべき情報を形成して送信する処理を行う（ステップＳ３０８）。

具体的にステップＳ３０８においては、必要になる飛行指示データを形成してドローン２に提供したり、必要になる地上ルートの案内情報を形成してトラック６に提供したりする。また、ステップＳ３０８において、ドローン２が飛行ルートをはずれたり、トラック６が地上ルートを外れたりしたことが判明した場合には、運航計画を立案し直して、新たな運航計画に沿って、ドローン２やトラック６を運航するように制御する。

この場合、動態管理部１１３は、再計画処理部１１４を制御し、再計画処理部１１４が、リルート処理部１１０、ルート変更指示部１１１を活用して、飛行ルートや地上ルートの再探索を行って、新たな飛行ルートや地上ルートに沿って、ドローン２やトラック６が移動するように制御する。

また、ステップＳ３０８において、ドローン２やトラック６と通信が行えなくなった場合、すなわち、ドローン２やトラック６が行方不明になった場合には、別のドローンや別のトラック６を用いた運航計画を立案し、この新たな運航計画に沿って、別のドローン２や別のトラック６を運航して、商品の配送を滞りなく実行するように制御する。

この場合にも、動態管理部１１３は、再計画処理部１１４を制御し、再計画処理部１１４が、探索条件設定部１０６、ルート探索部１０７を活用して、飛行ルートや地上ルートの再探索を行って、新たな飛行ルートや地上ルートにそって、ドローン２やトラック６が移動するように制御する。

ステップＳ３０８の処理の後においては、ステップＳ３０２からの処理を繰り返すようにする。なお、ステップＳ３０４の判別処理において、受信した信号は状態情報ではないと判別したときには、その受信した信号に応じた処理を実行し（ステップＳ３０９）、この後、ステップＳ３０８からの処理を行うようにする。ステップＳ３０９においては、例えば、ドローン２やトラック６から緊急事態を通知する信号を受信した時には、例えば、退避場所を特定し、その場所への飛行ルートや地上ルートを探索し、当該退避場所への誘導を行うなどの処理を行うことができる。

そして、この図４８に示す動態管理処理により、各受注データに対応する商品の配送状態がどのような状態にあるのかも適切にかつリアルタイムに把握することができる。このため、発注者である消費者からパーソナルコンピュータなどを通じた問い合わせを受け付けて、商品の配送状態を通知するなどのことができる。この場合は、発注者は、発注時に通知される受注番号に基づいて問い合わせを行うことができ、例えば、ドローン用動態管理装置１の情報処理部１００の制御部１０２は、受注番号に基づいて、動態管理データファイル１８０の動態管理データを参照し、商品の配送状態を把握して、これを発注者に通知できる。

［ドローンによる個別配送の方法］
なお、上述した実施の形態では、ドローン２により配送先に商品を配送することを説明したが、商品をどのように届け渡すのかは、種々の方式を用いることができる。このため、ドローンによる商品の個別配送については、目的地に到着した際の商品（配送物）を届ける方法を指示することができるようにしておく。

例えば、新聞や文書類など高い所から落としても破損しないものは高度を指示して投下させてもよい。この場合、投下地点に目印となる何らかのマーカーを置いてもよい。投下地点からドローンを誘導する何らかの信号を送出してもよい。投下が終わった事をドローンから通知させてもよい。

また、ドローンを着陸させて、配送物を受け取ってもよい。この場合、着陸地点にドローンが判別できる何らかのマーカーを置いてもよい。マーカーはアイコン（絵文字）やマトリックス型二次元コードであるＱＲコード（登録商標）や文字などドローンが判別できるものであればよい。着陸地点からドローンを誘導する何らかの信号を送出してもよい。配送物の受取証にサイン（捺印）してドローンに持ち帰らせてもよい。返送物をドローンに積載し、ドローンに持ち帰らせてもよい。

また、ドローンをホバリングさせて、配送物を受け取ってもよい。この場合、ホバリング地点にドローンが判別できる何らかのマーカーを置いてもよい。マーカーはアイコンやＱＲコード（登録商標）や文字などドローンが判別できるものであればよい。ホバリング地点からドローンを誘導する何らかの信号を送出してもよい。配送物の受取証にサイン（捺印）してドローンに持ち帰らせてもよい。返送物をドローンに積載し、ドローンに持ち帰らせてもよい。

また、ドローン用の宅配ポストを用いて配送物を受け取ってもよい。この場合、宅配ポストにドローンが判別できる何らかのマーカーが表記されていてもよい。マーカーはアイコンやＱＲコード（登録商標）や文字などドローンが判別できるものであればよい。宅配ポストからドローンを誘導する何らかの信号を送出してもよい。ドローンはドローン用の宅配ポストに着陸して配送物を投函する。宅配ポストからドローンに投函済み信号を送信してもよい。投函が終わった事をドローンから通知させてもよい。

また、任意の地点と方法と時間を指定して配送物を受け取ってもよい。この場合、配送スケジュール時に任意の地点と方法と時間を指定して受け取り要請をしてもよい。ドローン飛行時に任意の地点と方法と時間を指定して受け取り要請をしてもよい。ドローンは目的地のラストワンマイル程度に接近した際に受け取り要請をしてもよい。ドローンが目的地のラストワンマイル程度に接近した際に受け取り要請をしてもよい。受け取り者はドローンが識別できる何らかのマーカーを掲示してもよい。マーカーはアイコンやＱＲコード（登録商標）や文字などドローンが判別できるものであればよい。

受け取り者はドローンを誘導する何らかの信号を送出してもよい。受け取り者はドローンに着陸要請してもよい。受け取り者はドローンにホバリング要請してもよい。受け取り者はドローンに投下要請してもよい。受け取り者は配送物の受取証にサイン（捺印）してドローンに持ち帰らせてもよい。受け取り者は返送物をドローンに積載し、ドローンに持ち帰らせてもよい。受け取り者は受け取った事を通知してもよい。ドローンは受け取りが完了した事を通知してもよい。

なお、商品（配送物）の具体的な配送方法については、発注時に発注者が指定すればよい。また、商品の受け取り時において、発注者がドローン２と通信をする必要がある場合には、発注者のタブレット端末やスマートフォンなどの情報端末とドローンとの間で通信を可能にしたり、発注者の情報端末とドローン２との間にドローン用動態管理装置１を介在させて、通信を行うようにしたりできる。

［実施の形態のまとめ］
上述した実施の形態のドローン用動態管理装置１では、ドローン単独で商品の配送を行うようにすることができる。この場合、ドローン用動態管理装置１は、ドローン運航計画を作成することができる。具体的には、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を用いることにより、出発地と目的地、必要であれば経由地を指定し飛行ルートの探索（ドローン用経路探索）を行い、飛行ルートを特定して、商品の配送を行うようにすることができる。

さらに、ドローン動態管理を行うことができる。なお、上述した実施の形態では、ドローンが現在どこにいて、どのような状態かを把握できるようにしたが、これに限るものではない。現在位置、残飛行距離、配送先までの予想時間、飛行地の気温、降雨状況、風速などの気象状況を検知し、これらを都度または一定間隔で送信するようにし、ドローン用動態管理装置１で受信し管理することができる。そして、運航計画との差違を分析して必要であれば再計画を行うこともできる。

ここで、運航計画との差違は、簡単には、配送予定日時までに配送可能か否かであるが、例えば、例えば、１００ｍあたりの飛行時間を計測し、この計測結果から配送予定日時までの配送が可能か否かを判別するようにしてもよい。また、上述もしたように、ドローン２が行方不明になった場合は最終報告地点から飛行方向などを勘案して回収に向かうように手配をすることもできる。

また、トラック６などの他の動体に積載したドローン活用において運航計画を作成することができる。他の動体の出発地と目的地、ドローン出発地、ドローン回収地、必要であれば経由地を指定し、飛行ルートと地上ルートとの複合経路探索を行うことができる。

また、上述したように、トラック６などの他の動体の動態管理とドローン動態管理との両方を行うことができる。他の動体の動態管理は既存の動態管理に準ずることができる。また、トラック６などの他の動体に積載したドローン活用においても、ドローン２の現在位置、残飛行距離、配送先までの予想時間、飛行地の気温、降雨状況、風速などの気象状況を検知し、これらを都度または一定間隔で送信するようにし、ドローン用動態管理装置１で受信し管理することができる。同様に、トラック６の現在位置、拠点までの予想時間、走行地の気温、降雨状況、風速などの気象状況を検知し、これらを都度または一定間隔で送信するようにし、ドローン用動態管理装置１で受信し管理することができる。

そして、トラック６などの他の動体に積載したドローン活用においても、運航計画との差違を分析して必要であれば再計画を行うこともできる。

なお、上述した実施の形態では、トラック６を用いるようにしたが、ドローンを積載する移動体は、バス等の車両、列車、フェリーなどの船舶、有人の飛行体、大型ドローン等、種々のものを用いることができる。例えば、離島行きのフェリーにドローンをのせて離島の港に向かい、港に着いたらドローンで荷物を島内の配送先に配送するといったことが可能である。また、列車にドローンをのせて目的とする駅に向かい、当該目的とする駅からは、ドローンで荷物を周辺地域の配送先に配送するといったことが可能である。このように、ドローン２を搭載可能な種々の移動体を利用し、多数の荷物と少なくとも１機以上のドローンとを拠点まで運び、当該拠点からはドローンによって荷物を運ぶといったことが可能である。

また、ドローンコンボイ（ドローン編隊）の運航計画を作成することもできる。すなわち、出発地と目的地、必要であれば経由地を指定し、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を用いて、ドローン用経路探索を行うことができる。ドローンコンボイの場合には、個々のドローンを等間隔の時間差を付けて飛行させる事で集団としてもよい。また、個々のドローンを等間隔の距離差を付けて飛行させる事で集団としてもよい。また、個々のドローンを連結して飛行させる事で集団としてもよい。個々のドローンの出発地と目的地、必要であれば経由地が同じでもよい。個々のドローンの目的地、必要であれば経由地が同じでもよい。個々のドローンの出発地、必要であれば経由地が同じでもよい。

また、ドローンコンボイ（ドローン編隊）の個々のドローンの合流地、分岐地があってもよい。つまり、途中まで一緒に飛行し、途中から個々のドローン２が異なる目的地に向かうようにすることもできる。また、ドローンコンボイに管理の為のＩＤや名前を付与してもよい。

もちろん、動態管理データ荷より、ドローンコンボイの動態管理を行うこともできる。ドローンコンボイの運用の場合にも、ドローン２の現在位置、残飛行距離、配送先までの予想時間、飛行地の気温、降雨状況、風速などの気象状況を検知し、これらを都度または一定間隔で送信するようにし、ドローン用動態管理装置１で受信し管理することができる。そして、ドローンコンボイの運用の場合にも、運航計画との差違を分析して必要であれば再計画を行うこともできる。

また、ドローンのリレー、充電を含んだ運航計画を作成することもできる。出発地とリレー地、充電地、必要であれば経由地を指定し、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を利用して飛行ルート（ドローン用経路）探索を行うことができる。また、出発地とリレー地、必要であれば経由地を指定し、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を利用して飛行ルート（ドローン用経路）探索を行うことができる。また、出発地と充電地、必要であれば経由地を指定し、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を利用して飛行ルート（ドローン用経路）探索を行うことができる。もちろん、動態管理データを用いることにより、ドローンのリレー、充電を含んだ動態管理を行うこともできる。

また、リレー地、充電地、満充電時間、現在地、残飛行距離、予想時間、気象状況等を
都度または一定間隔で、ドローン２から送信し、ドローン用動態管理装置１が受信して管理し、運航計画との差違を分析して必要であれば再計画を行うこともできる。

［実施の形態の効果］
上述した実施の形態のドローン用動態管理装置１によれば、ドローン単独用の運航計画の立案と動態管理とを行うことができる。つまり、ドローン１機ごとに運航計画を立て、この運航計画に応じて飛行するドローンの動態管理を行うことができる。

また、複数のドローンを用いるドローンコンボイ用の運航計画の立案と動態管理とを行うことができる。この場合、複数のドローンを用いて、１カ所に多くの商品（配送物）を配送することもできるし、配送地域まで複数のドローンを用いたドローンコンボイにより商品（配送物）を配送し、当該配送地域から配送先へは各ドローンが個別に配送を行うことができる。

また、他の動体（トラック等）＋ドローン用の運航計画の立案と動態管理とを行うことができる。この場合、配送地域までは、他の動体（トラック等）による輸送、配送地域から配送先は各ドローンが行うようにすることができる。

また、ドローンのリレー方式用の運航計画の立案と動態管理を行うことができる。また、ドローンが充電を繰り返す方用の運航計画の立案と動態管理を行うことができる。つまり、航続距離が長い場合、別のドローンへの商品（配送物）の受け渡しや充電スポットでの補給が可能になる。

また、最終的には、ドローンが各配送先に個別に配送を行うが、この場合に、投下、着陸、ホバリング、ドローン用宅配ポスト、任意の地点と任意の受け渡し方法などを指定できるようにすることにより、考えられるあらゆる個別配送を可能とすることができる。

［変形例等］
なお、上述した実施の形態において、トラック＋ドローンを利用する場合、配送センターからトラックにドローンを搭載して協働配送エリアに向かい、個別の配送先へはドローンが向かうものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、トラックは、複数のドローンが配備されたドローンポートまで商品（配送物）を配送し、当該ドローンポートから個別の配送先へはドローンが向かうという態様を取ることができる。この場合には、トラックは、商品だけ配送すればよく、ドローンを配送する必要がなくなる。

すなわち、例えば配送センターからトラックで配送した方が有利なドローンポートまではトラックが配送し、ドローンで配送した方が有利なドローンポートから近隣の配送先まではドローンにより配送することができる。この場合、トラックの移動ルートである配送センター（出発地）からドローンポート（目的地）までと、ドローンポート（目的地）から配送センター（帰還地）までは、従来からの道路ＮＷＤＢ１６０を用いたルート探索により地上ルートを特定する。

これに対して、ドローンの移動ルートであるドローンポート（出発地）から配送先（経由地）までと、配送先（経由地）からドローンポート（帰還地（回収地））までは、ドローン用航空ＮＷＤＢ１３０を用いたルート探索により飛行ルートを特定する。これにより、トラックとドローンとの複合ルート（経路）を特定し、運航計画を立て、動態管理を行うことができる。

また、上述した実施の形態では、ドローンは主に自律航行するものである場合について説明したが、ドローンは遠隔操作されるものであってももちろんよい。この場合、飛行指示データの必要な指示情報などは、ドローン用動態管理装置１から例えば遠隔操作装置に送信して利用されることになる。

また、遠隔操作されるドローンの場合、飛行指示データなどは、遠隔操作者が持つ遠隔操作装置に提供され、ドローンからのカメラ映像を遠隔操作装置の表示画面に表示すると共に、当該カメラ映像に飛行指示データに応じた飛行ルートをＡＲ（Augmented Reality）技術を用いて表示して遠隔操作者に示すなどのことができる。

また、上述した実施の形態では、探索条件としての出発地、目的地、帰還地、経由地、拠点などの情報は、受注データに基づいて特定できるものとして説明したが、これに限るものではない。ドローン用動態管理装置にオペレーターによる入力手段として、キーボード、タッチパネル、マウスなどのポインティングデバイスなどを設けておき、オペレーターが探索条件を直接に、あるいは表示部に表示された地図などを介して入力するようにしてもよい。その他の必要な情報についても、同様に、オペレーターが入力するように構成することができる。

また、上述した実施の形態では、クワッドローター式のドローンを用いるものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、荷物の重さ、拠点から配達先までの距離、配達希望時間帯、ドローンポートの滑走路の有無、荷物の配達方法などに応じて、ドローンの機体属性を考慮し、適切なドローンを選択して配送に用いるように運航計画を立てることができる。

また、上述した実施の形態では、商品の配送を行う場合にこの発明を適用した場合を例にして説明したが、これに限るものではない。荷物の集荷にもドローンを利用することができる。すなわち、荷物の集荷の場合にも、上述した実施の形態の場合と同様に、集荷計画を立案し、これに応じた動態管理データが作成される。この動態管理データに基づいて、ドローンが集荷先まで行って荷物を受け取り、配送センターや拠点に停止している移動体に戻るようにする。このように、荷物の集荷についても、この発明のドローン用動態管理装置、方法、プログラムを適用できる。

また、この発明は商品の配送だけでなく、例えば、高所の点検、高所からの写真撮影、農薬散布など、ドローンを利用する種々の分野に適用可能である。もちろん、編隊を組んで、面をカバーした調査、写真撮影、農薬散布なども可能である。この場合、上述した受注データが、目的とする作業の指示データとなり、必要情報が書き込まれ、これに応じて、あるいは、オペレーターの指示入力に応じて、動態管理データが作成され、動態管理が行われる。

また、ドローンが備える高度計に応じて、生成する飛行指示データの形式を変えることもできる。すなわち、高度計には、気圧の原理を使って高度計測を行うものと、反射波の原理を使って高度計測を行うものとがあり、同一経路でも高さを示す数値が異なるものとなる場合がある。このため、ドローンの属性情報として高度計の種類も管理するようにし、飛行指示データを提供するドローンが備える高度計に対応した飛行指示データを形成することができる。

また、上述したように、ドローン２は、カメラを搭載している。このカメラは、静止画や動画の撮影、送信されるライブ映像の撮影、ジンバル（カメラの位置を調整する回転体）によるブレ制御、画像認識、ビジョンポジショニングを実現できる。このため、ドローンのビジョンポジショニング機能を利用し、ドローンが撮影した地上の画像とドローン用航空地図の情報とを突き合わせ、ドローンの正確な位置をドローン用動態管理装置１側で把握することもできる。

［その他］
なお、請求項のドローン用動態管理装置の第１の記憶手段の機能は、実施の形態のドローン用動態管理装置１の情報処理部（以下、単に情報処理部と記載する。）１００のドローン用航空ＮＷＤＢ１３０が実現している。また、請求項のドローン用動態管理装置の第１の受付手段の機能は、情報処理部１００の通信Ｉ／Ｆ１０１と運航計画作成部１１２とが実現している。また、請求項のドローン用動態管理装置の第１の探索手段の機能は、情報処理部１００の探索条件設定部１０６とルート探索部１０７が実現している。また、ドローン用動態管理装置の作成手段の機能は、情報処理部１００の運航計画作成部１１２が実現している。また、請求項のドローン用動態管理装置の管理手段の機能は、情報処理部１００の動態管理部１１３が実現している。

また、請求項のドローン用動態管理装置の第２の記憶手段の機能は、情報処理部１００の道路ＮＷＤＢ１６０が実現している。また、請求項のドローン用動態管理装置の第２の受付手段の機能は、情報処理部１００の通信Ｉ／Ｆ１０１と運航計画作成部１１２とが実現している。また、請求項のドローン用動態管理装置の第２の探索手段の機能は、情報処理部１００の探索条件設定部１０６とルート探索部１０７が実現している。また、ドローン用動態管理装置の第１の再計画処理手段と第２の再計画処理手段の機能は、情報処理部１００の再計画処理部１１４が実現している。

また、図４６、図４７、図４８のフローチャートを用いて説明した処理が、この発明のドローン用動態管理方法の一実施の形態が適用されたものである。また、図４６、図４７、図４８のフローチャートを用いて説明した処理を実行するプログラムが、この発明のドローン用動態管理プログラムの一実施の形態が適用されたものである。

１…ドローン用動態管理装置、１００…情報処理部、１０１…通信Ｉ／Ｆ、１０２…制御部、１０３…記憶装置、１０４…変動情報取得部、１０５…変動リンクコスト更新部、１０６…探索条件設定部、１０７…ルート探索部、１０８…指示情報形成部、１０９…状態情報取得部、１１０…リルート処理部、１１１…ルート変更指示部、１１２…運航計画作成部、１１３…動態管理部、１１４…再計画処理部、１２０…ドローン用航空地図ＤＢ、１３０…ドローン用航空ＮＷＤＢ、１４０…ドローン用航空規制ＤＢ、１５０…地図情報ＤＢ、１６０…道路ＮＷＤＢ、１７０…受注データファイル、１８０…動態管理データファイル、１９０（１）…トラック管理ファイル、１９０（２）…ドローン管理ファイル、２…ドローン、３…ＩｏＴプラットホーム、４ａ…気象情報提供装置、４ｂ…交通情報提供装置、４ｃ…混雑度情報提供装置、６…トラック、７…移動体搭載装置

Claims (10)

1. 無人航空機であるドローンの飛行ルート探索用データであって、３次元空間内に設けられる複数のノードのそれぞれに関する情報と前記ノードの間を接続するリンクのそれぞれに関する情報とからなるデータを記憶する第１の記憶手段と、
   前記ドローンについての少なくとも出発地と目的地との入力を受け付ける第１の受付手段と、
   前記第１の記憶手段の前記飛行ルート探索用データを参照し、前記第１の受付手段を通じて受け付けた前記出発地から前記目的地までの飛行ルートを探索する第１の探索手段と、
   前記第１の探索手段の探索結果に基づいて運航計画を作成する作成手段と、
   前記作成手段により作成された前記運航計画に基づいて飛行する前記ドローンから順次に送信される少なくとも現在位置を含む状態情報を受信して、前記ドローンの動態管理を行う管理手段と、
   移動体の移動ルート探索用データを記憶する第２の記憶手段と、
   前記ドローンを搭載した移動体についての出発地と１以上の拠点地の入力を受け付ける第２の受付手段と、
   前記第２の記憶手段の前記移動ルート探索用データを参照し、前記第２の受付手段を通じて受け付けた前記出発地から前記１以上の拠点地を通る前記移動体の移動ルートを探索する第２の探索手段と
   を備え、
   前記第１の受付手段は、前記第２の受付手段を通じて受け付けた前記１以上の拠点地のうちの１つを前記ドローンについての前記出発地として受け付けるものであり、
   前記作成手段は、前記第２の探索手段により探索された前記移動ルートと、前記第１の探索手段により探索された前記飛行ルートとに基づいて、前記運航計画を作成するものであり、
   前記管理手段は、前記作成手段により作成された前記運航計画に基づいて走行する前記移動体からの少なくとも現在位置を含む状態情報をも受信し、前記ドローンに加えて前記移動体の動態管理を行うことを特徴とするドローン用動態管理装置。
2. 請求項１に記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記第１の受付手段は、複数の前記ドローンごとの少なくとも前記出発地と前記目的地との入力を受け付けることができるものであり、
   前記第１の探索手段は、複数の前記ドローンごとの前記出発地と前記目的地とに基づいて、複数の前記ドローンごとの前記飛行ルートを探索し、
   前記作成手段は、前記第１の探索手段により探索された複数の前記ドローンごとの前記飛行ルートに基づいて、複数の前記ドローンごとに前記運航計画を作成し、
   前記管理手段は、複数の前記ドローンのそれぞれからの前記状態情報を受信して、複数の前記ドローンごとの動態管理を行う
   ことを特徴とするドローン用動態管理装置。
3. 請求項１に記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記第１の受付手段は、複数の前記ドローンに対して共通する少なくとも前記出発地と前記目的地との入力を受け付けることができるものであり、
   前記第１の探索手段は、前記第１の受付手段を通じて受け付けた前記出発地と前記目的地とに基づいて、飛行ルートの探索を行い、
   前記作成手段は、前記第１の探索手段により探索された前記飛行ルートを用いて、複数の前記ドローンごとの前記運航計画を作成し、
   前記管理手段は、複数の前記ドローンのそれぞれからの前記状態情報を受信して、複数の前記ドローンごとの動態管理を行う
   ことを特徴とするドローン用動態管理装置。
4. 請求項１、請求項２または請求項３に記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記作成手段は、探索した前記飛行ルートに応じて１以上の中継地点を設けた前記運航計画を作成することを特徴とするドローン用動態管理装置。
5. 請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記第１の受付手段は、前記出発地と前記目的地に加えて、帰還地の入力を受け付けることができるものであり、
   前記第１の探索手段は、前記出発地から前記目的地までの飛行ルートに加えて、前記目的地から前記帰還地までの飛行ルートを探索することができるものであり、
   前記作成手段は、前記出発地から前記目的地までの飛行ルートと、前記目的地から前記帰還地までの飛行ルートとに基づいて、前記出発地を出発してから前記帰還地に帰還するまでの前記運航計画を作成する
   ことを特徴とするドローン用動態管理装置。
6. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記第１の受付手段は、前記出発地と前記目的地に加えて、前記ドローンの帰還地の入力を受け付けることができるものであり、
   前記第１の探索手段は、前記出発地から前記目的地までの前記飛行ルートに加えて、前記目的地から前記ドローンの帰還地までの飛行ルートを探索することができるものであり、
   前記第２の受付手段は、前記出発地と前記１以上の拠点地に加えて、前記移動体の帰還地の入力を受け付けることができるものであり、
   前記第２の探索手段は、前記出発地から前記１以上の拠点地を通る前記移動体の前記移動ルートに加えて、前記１以上の拠点地のうちの最終の拠点地から前記移動体の帰還地までの移動ルートを探索することができるものであり、
   前記作成手段は、前記目的地から前記ドローンの帰還地までの飛行ルートと、前記１以上の拠点地のうちの最終の拠点地から前記移動体の帰還地までの移動ルートとを考慮して、前記ドローンと前記移動体とがそれぞれの帰還地に帰還するまでの前記運航計画を作成する
   ことを特徴とするドローン用動態管理装置。
7. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれかに記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記管理手段による動態管理の結果から前記移動体についての運航計画を変更すべきと判別した場合に、前記移動体の前記状態情報に基づいて、前記移動体の運航計画を計画し直すように処理する第１の再計画処理手段を備えることを特徴とするドローン用動態管理装置。
8. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれかに記載のドローン用動態管理装置であって、
   前記管理手段による動態管理の結果から前記ドローンについての運航計画を変更すべきと判別した場合に、前記ドローンの前記状態情報に基づいて、前記ドローンの運航計画を計画し直すように処理する第２の再計画処理手段を備えることを特徴とするドローン用動態管理装置。
9. ドローン用動態管理装置が行うドローン用動態管理方法であって、
   無人航空機であるドローンについての少なくとも出発地と目的地との入力を受け付ける受付工程と、
   ドローンの飛行ルート探索用データであって、３次元空間内に設けられる複数のノードのそれぞれのノードに関する情報と前記ノードの間を接続するリンクのそれぞれのリンクに関する情報とからなるデータを記憶する記憶手段の前記飛行ルート探索用データを参照し、前記受付工程を通じて受け付けた前記出発地から前記目的地までの飛行ルートを探索する探索工程と、
   前記探索工程での探索結果に基づいて運航計画を作成する作成工程と、
   前記作成工程において作成した前記運航計画に基づいて飛行する前記ドローンから順次に送信される少なくとも現在位置を含む状態情報を受信して、前記ドローンの動態管理を行う管理工程と、
   前記ドローンを搭載した移動体についての出発地と１以上の拠点地の入力を受け付ける第２の受付工程と、
   移動体の移動ルート探索用データを記憶する第２の記憶手段の前記移動ルート探索用データを参照し、前記第２の受付工程を通じて受け付けた前記出発地から前記１以上の拠点地を通る前記移動体の移動ルートを探索する第２の探索工程とを前記ドローン用動態管理装置が行い、
   前記第１の受付工程においては、前記第２の受付工程を通じて受け付けた前記１以上の拠点地のうちの１つを前記ドローンについての前記出発地として受け付け、
   前記作成工程においては、前記第２の探索工程において探索した前記移動ルートと、前記第１の探索工程において探索した前記飛行ルートとに基づいて、前記運航計画を作成し、
   前記管理工程においては、前記作成工程において作成した前記運航計画に基づいて走行する前記移動体からの少なくとも現在位置を含む状態情報をも受信し、前記ドローンに加えて前記移動体の動態管理を行う
   ことを特徴とする、ドローン用動態管理方法。
10. ドローン用動態管理装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムであって、
    無人航空機であるドローンについての少なくとも出発地と目的地との入力を受け付ける受付ステップと、
    ドローンの飛行ルート探索用データであって、３次元空間内に設けられる複数のノードのそれぞれのノードに関する情報と前記ノードの間を接続するリンクのそれぞれのリンクに関する情報とからなるデータを記憶する記憶手段の前記飛行ルート探索用データを参照し、前記受付ステップを通じて受け付けた前記出発地から前記目的地までの飛行ルートを探索する探索ステップと、
    前記探索ステップでの探索結果に基づいて運航計画を作成する作成ステップと、
    前記作成ステップにおいて作成した前記運航計画に基づいて飛行する前記ドローンから順次に送信される少なくとも現在位置を含む状態情報を受信して、前記ドローンの動態管理を行う管理ステップと、
    前記ドローンを搭載した移動体についての出発地と１以上の拠点地の入力を受け付ける第２の受付ステップと、
    移動体の移動ルート探索用データを記憶する第２の記憶手段の前記移動ルート探索用データを参照し、前記第２の受付ステップを通じて受け付けた前記出発地から前記１以上の拠点地を通る前記移動体の移動ルートを探索する第２の探索ステップとを前記コンピュータに実行させ、
    前記第１の受付ステップにおいては、前記第２の受付ステップを通じて受け付けた前記１以上の拠点地のうちの１つを前記ドローンについての前記出発地として受け付け、
    前記作成ステップにおいては、前記第２の探索ステップにおいて探索した前記移動ルートと、前記第１の探索ステップにおいて探索した前記飛行ルートとに基づいて、前記運航計画を作成し、
    前記管理ステップにおいては、前記作成ステップにおいて作成した前記運航計画に基づいて走行する前記移動体からの少なくとも現在位置を含む状態情報をも受信し、前記ドローンに加えて前記移動体の動態管理を行う
    ことを特徴とする、ドローン用動態管理プログラム。

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