JP6899846B2 - 飛行経路表示方法、モバイルプラットフォーム、飛行システム、記録媒体及びプログラム - Google Patents

飛行経路表示方法、モバイルプラットフォーム、飛行システム、記録媒体及びプログラム Download PDF

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Description

本開示は、無人飛行体の飛行経路を生成して表示する飛行経路表示方法、モバイルプラットフォーム、飛行システム、記録媒体及びプログラムに関する。
撮影機器を搭載し、予め設定された固定経路を飛行しながら撮影を行うプラットフォーム(例えば無人飛行体)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このプラットフォームは、地上基地から飛行経路や撮影指示等の命令を受け、その命令に従って飛行し、撮影を行って取得画像を地上基地に送る。また、プラットフォームは、撮影対象を撮影する場合、設定された固定経路を飛行しながら、プラットフォームと撮影対象との位置関係に基づいて、プラットフォームの撮像機器を傾けて撮像する。
また従来、上述した無人飛行体(例えばUAV:Unmanned Aerial Vehicle)の撮影した空中写真等の撮像画像に基づいて、2次元オルソ画像や、地面及び建物等の3次元形状を計測する事も知られている。空中を飛行する無人飛行体を利用して撮像(例えば空撮)を自動化するためには、無人飛行体の飛行開始前に予め無人飛行体の飛行経路を生成しておく事が求められる。無人飛行体の飛行経路を自動的に生成する技術は既に知られており、この技術では、例えば最短経路が得られるように無人飛行体の飛行経路が自動的に生成される。
日本国特開2010−61216号公報
上述した従来技術では、例えば最短経路が得られるように無人飛行体の飛行経路を自動的に生成する際、無人飛行体の飛行方向は、例えば既定の方向が使用されたり、又はユーザにより個別に指定されたりする。例えばデフォルトの設定によって既定の方向が飛行方向として使用される場合、その飛行方向が無人飛行体にとって最適な飛行方向とならない事もあり得る。また、ユーザが飛行方向を個別に指定する場合、無人飛行体の飛行経路を生成する度にユーザの風向きの入力操作が必要となり、ユーザの操作時の利便性が低下する。
また、上述した特許文献1では、最適な無人飛行体の飛行方向を生成するとともに、ユーザの操作時の利便性の低下を抑制する事は考慮されていなかった。
一態様において、飛行経路表示方法は、無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、飛行範囲における、無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を有する。
飛行経路表示方法は、無人飛行体の飛行ルートの生成基準項目を少なくとも1つ取得するステップ、を更に含んでよい。飛行ルートを算出するステップは、少なくとも1つの生成基準項目と無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標とに基づいて、飛行ルートを算出するステップを含んでよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行距離が飛行範囲において最短となる旨の指令であってよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行時間が飛行範囲において最短となる旨の指令であってよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が飛行範囲において最小となる旨の指令であってよい。
生成基準項目を取得するステップは、表示部に表示された、少なくとも1つの飛行ルートの生成基準項目の中からの選択に応じて取得するステップを含んでよい。
飛行ルートを表示させるステップは、無人飛行体の飛行範囲における飛行方向を表示させるステップを含んでよい。
飛行ルートを表示させるステップは、無人飛行体の飛行範囲における飛行開始地点及び飛行終了地点をそれぞれ表示させるステップを含んでよい。
飛行経路表示方法は、飛行開始地点の選択に応じて、無人飛行体の飛行開始地点への移動と無人飛行体の飛行ルートに従った飛行とを指示するステップ、を更に含んでよい。
飛行を指示するステップは、飛行ルートに従った飛行中に、無人飛行体に撮像を指示するステップを含んでよい。
飛行ルートを算出するステップは、更に、飛行方向指標の最小値を与える飛行方向を、飛行範囲における飛行方向として算出するステップを含んでよい。
飛行経路表示方法は、無人飛行体の環境情報を取得するステップと、環境情報の所定の閾値以上の変化の有無を検知するステップと、を更に含んでよい。飛行ルートを算出するステップは、環境情報の所定の閾値以上の変化が検知されると、飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における飛行方向を算出するステップを含んでよい。
飛行経路表示方法は、飛行範囲の大きさに応じて、飛行範囲を複数の部分飛行範囲に分割するステップ、を更に含んでよい。飛行ルートを算出するステップは、部分飛行範囲ごとに、無人飛行体の飛行方向に応じた部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、部分飛行範囲における飛行ルートを算出するステップを含んでよい。飛行ルートを表示させるステップは、部分飛行範囲ごとに、部分飛行範囲における飛行ルートを表示させるステップを含んでよい。
飛行経路表示方法は、無人飛行体の環境情報を取得するステップと、環境情報の所定の閾値以上の変化の有無を検知するステップと、を更に含んでよい。飛行ルートを算出するステップは、無人飛行体がいずれかの部分飛行範囲を飛行中に環境情報の所定の閾値以上の変化が検知されると、環境情報と無人飛行体の飛行方向に応じた、いずれかの部分飛行範囲の次の部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、次の部分飛行範囲における飛行ルートを算出するステップを含んでよい。
無人飛行体の環境情報は、無人飛行体の周囲の風向き及び風速のうち少なくとも1つであってよい。
一態様において、モバイルプラットフォームは、無人飛行体の飛行範囲を取得する第1取得部と、前記飛行範囲における、無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における最適な飛行ルートを算出する算出部と、無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示部に表示する制御部と、を有する。
モバイルプラットフォームは、無人飛行体の飛行ルートの生成基準項目を少なくとも1つ取得する第2取得部、を更に含んでよい。算出部は、少なくとも1つの生成基準項目と無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標とに基づいて、飛行ルートを算出してよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行距離が飛行範囲において最短となる旨の指令であってよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行時間が飛行範囲において最短となる旨の指令であってよい。
生成基準項目は、無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が飛行範囲において最小となる旨の指令であってよい。
第2取得部は、表示部に表示された、少なくとも1つの飛行ルートの生成基準項目の中からの選択に応じて取得してよい。
制御部は、無人飛行体の飛行範囲における飛行方向を表示部に表示してよい。
制御部は、無人飛行体の飛行範囲における飛行開始地点及び飛行終了地点をそれぞれ表示部に表示してよい。
制御部は、表示部に表示された飛行開始地点の選択に応じて、無人飛行体の飛行開始地点への移動と無人飛行体の飛行ルートに従った飛行とを指示してよい。
制御部は、飛行ルートに従った飛行中に、無人飛行体に撮像を指示してよい。
算出部は、飛行方向指標の最小値を与える飛行方向を、飛行範囲における飛行方向として算出してよい。
第1取得部は、無人飛行体の環境情報を取得してよい。モバイルプラットフォームは、環境情報の所定の閾値以上の変化の有無を検知する検知部、を更に含んでよい。算出部は、環境情報の所定の閾値以上の変化が検知されると、飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における飛行ルートを算出してよい。
モバイルプラットフォームは、飛行範囲の大きさに応じて、飛行範囲を複数の部分飛行範囲に分割する分割部、を更に含んでよい。算出部は、部分飛行範囲ごとに、無人飛行体の飛行方向に応じた部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、部分飛行範囲における飛行ルートを算出してよい。制御部は、部分飛行範囲ごとに、部分飛行範囲における飛行ルートを表示部に表示してよい。
第1取得部は、無人飛行体の環境情報を取得してよい。モバイルプラットフォームは、環境情報の所定の閾値以上の変化の有無を検知する検知部、を更に含んでよい。算出部は、無人飛行体がいずれかの部分飛行範囲を飛行中に環境情報の所定の閾値以上の変化が検知されると、環境情報と無人飛行体の飛行方向に応じた、いずれかの部分飛行範囲の次の部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、次の部分飛行範囲における飛行ルートを算出してよい。
無人飛行体の環境情報は、無人飛行体の周囲の風向き及び風速のうち少なくとも1つであってよい。
モバイルプラットフォームは、表示部と接続され、無人飛行体を遠隔制御する操作端末、又は操作端末と接続される通信端末であってよい。
一態様において、飛行システムは、無人飛行体とモバイルプラットフォームとが通信可能に接続されてよい。モバイルプラットフォームは、無人飛行体の飛行範囲を取得し、飛行範囲における、無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における最適な飛行ルートを算出し、無人飛行体の飛行範囲における飛行ルートを表示部に表示してよい。無人飛行体は、表示部に表示された飛行ルートに対する指定に応じて、飛行ルートに従って飛行を開始してよい。
一態様において、記録媒体は、コンピュータであるモバイルプラットフォームに、無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、飛行範囲における、無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってよい。
一態様において、プログラムは、コンピュータであるモバイルプラットフォームに、無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、飛行範囲における、無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を実行させるための、プログラムであってよい。
なお、上記の発明の概要は、本開示の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本実施の形態の飛行システムの構成例を示す図である。 通信端末(例えばタブレット端末)が装着された送信機の外観の一例を示す斜視図である。 通信端末(例えばスマートフォン)が装着された送信機の筐体前面側の外観の一例を示す斜視図である。 送信機の外観の他の一例を示す斜視図である。 送信機と通信端末との電気的な接続関係の一例を示すブロック図である。 送信機制御部、プロセッサ、UAV制御部の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。 飛行方向(飛行角度)と飛行コストとの関係の一例を示すグラフである。 無人飛行体の外観の一例を示す図である。 無人飛行体の具体的な外観の一例を示す図である。 無人飛行体のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 飛行方向Op1に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。 飛行方向Op2に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。 飛行方向Op3に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。 図11A,図11B,図11Cのそれぞれの飛行経路が表示されるUI画面の一例を示す図である。 本実施の形態のモバイルプラットフォーム(例えば通信端末)における飛行経路表示方法の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。 飛行範囲AR2を構成する複数の部分飛行範囲PR1,PR2内において、飛行方向Op4に基づいて生成された部分飛行範囲PR1内の飛行経路と、飛行方向Op5に基づいて生成された部分飛行範囲PR2内の飛行経路との説明図である。 図14内の部分飛行範囲PR1,PR2内のそれぞれの飛行経路が表示されるUI画面の一例を示す図である。 変形例のモバイルプラットフォーム(例えば通信端末)の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
以下、発明の実施の形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須とは限らない。
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。但し、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
本実施の形態に係る飛行システムは、移動体の一例としての無人飛行体(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)と、無人飛行体の動作又は処理を遠隔で制御するためのモバイルプラットフォームとを含む構成である。
無人飛行体は、空中を移動する航空機(例えばドローン、ヘリコプター)を含む。
モバイルプラットフォームは、コンピュータであって、例えば無人飛行体の移動を含む各種処理の遠隔制御を指示するための送信機、又は送信機と情報やデータの入出力が可能に接続された通信端末である。なお、無人飛行体自体がモバイルプラットフォームとして含まれてよい。
本実施の形態に係る飛行経路表示方法は、例えばモバイルプラットフォームにおける各種の処理(ステップ)が規定されたものである。
本実施の形態に係る記録媒体は、プログラム(つまり、モバイルプラットフォームに各種の処理(ステップ)を実行させるためのプログラム)が記録されたものである。
本実施の形態に係るプログラムは、モバイルプラットフォームに各種の処理(ステップ)を実行させるためのプログラムである。
(本実施の形態)
図1は、本実施の形態の飛行システム10の構成例を示す図である。図1に示す飛行システム10は、無人飛行体100と送信機50とを少なくとも含む。無人飛行体100と送信機50とは、有線通信又は無線通信(例えば無線LAN(Local Area Network))を用いて、情報やデータを互いに通信する事が可能である。なお、図1では送信機50の筐体に通信端末80が取り付けられた様子の図示が省略されている。操作端末の一例としての送信機50は、例えば送信機50を使用する人物(以下、「ユーザ」という)の両手で把持された状態で使用される。
図2は、通信端末(例えばタブレット端末80T)が装着された送信機50の外観の一例を示す斜視図である。本実施の形態において、上下前後左右の方向は、図2又は図3に示す矢印の方向にそれぞれ従うとする。
送信機50は、例えば略正方形状の底面を有し、かつ高さが底面の一辺より短い略直方体(言い換えると、略箱形)の形状をした樹脂製の筐体50Bを有する。送信機50の具体的な構成は後述する(図5参照)。送信機50の筐体表面の略中央には、ホルダ支持部51を挟むように左制御棒53Lと右制御棒53Rとが突設して配置される。
ホルダ支持部51は、例えば略T字状に加工された金属を用いて構成され、3つの接合部を有する。3つの接合部のうち、2つの接合部(第1の接合部、第2の接合部)が筐体50Bに接合され、1つの接合部(第3の接合部)がホルダHLDに接合される。第1の接合部は、送信機50の筐体50Bの表面の略中央(例えば、左制御棒53Lと右制御棒53Rと電源ボタンB1とRTHボタンB2とにより囲まれる位置)に挿設される。第2の接合部は、送信機50の筐体50Bの表面の後側(例えば、左制御棒53L及び右制御棒53Rよりも後側の位置)にネジ(不図示)を介して挿設される。第3の接合部は、送信機50の筐体50Bの表面から離反した位置に設けられ、ヒンジ(不図示)を介してホルダHLDに固定される。第3の接合部は、ホルダHLDを支持する支点としての役割を有する。ホルダ支持部51は、送信機50の筐体50Bの表面から離反した状態でホルダHLDを支持する。ユーザの操作により、ヒンジを介して、ホルダHLDの角度の調整が可能である。
ホルダHLDは、通信端末(例えば図2ではタブレット端末80T)の載置面と、載置面の一端側において載置面を基準として上側に略90度起立する上端壁部UP1と、載置面の他端側において載置面を基準として上側に略90度起立する下端壁部UP2とを有する。ホルダHLDは、上端壁部UP1と載置面と下端壁部UP2とで挟み込むようにタブレット端末80Tを固定して保持可能である。載置面の幅(言い換えると、上端壁部UP1と下端壁部UP2との間の距離)は、ユーザにより調整可能である。載置面の幅は、例えばタブレット端末80Tが挟み込まれるように、タブレット端末80Tの筐体の一方向の幅と略同一となるように調整される。
左制御棒53L、右制御棒53Rは、それぞれユーザによる無人飛行体100の移動を遠隔で制御(例えば、無人飛行体100の前後移動、左右移動、上下移動、向き変更)するための操作において使用される。図2では、左制御棒53L及び右制御棒53Rは、ユーザの両手からそれぞれ外力が印加されていない初期状態の位置が示されている。左制御棒53L及び右制御棒53Rは、ユーザにより印加された外力が解放された後、自動的に所定位置(例えば図2に示す初期位置)に復帰する。
左制御棒53Lの手前側(言い換えると、ユーザ側)には、送信機50の電源ボタンB1が配置される。電源ボタンB1がユーザにより一度押下されると、例えば送信機50に内蔵されるバッテリ(不図示)の容量の残量がバッテリ残量表示部L2において表示される。電源ボタンB1がユーザによりもう一度押下されると、例えば送信機50の電源がオンとなり、送信機50の各部(図5参照)に電源が供給されて使用可能となる。
右制御棒53Rの手前側(言い換えると、ユーザ側)には、RTH(Return To Home)ボタンB2が配置される。RTHボタンB2がユーザにより押下されると、送信機50は、無人飛行体100に所定の位置に自動復帰させるための信号を送信する。これにより、送信機50は、無人飛行体100を所定の位置(例えば無人飛行体100が記憶している離陸位置)に自動的に帰還させることができる。RTHボタンB2は、例えば屋外での無人飛行体100による空撮中にユーザが無人飛行体100の機体を見失った場合、又は電波干渉や予期せぬトラブルに遭遇して操作不能になった場合等に利用可能である。
電源ボタンB1及びRTHボタンB2の手前側(言い換えると、ユーザ側)には、リモートステータス表示部L1及びバッテリ残量表示部L2が配置される。リモートステータス表示部L1は、例えばLED(Light Emission Diode)を用いて構成され、送信機50と無人飛行体100との無線の接続状態を表示する。バッテリ残量表示部L2は、例えばLEDを用いて構成され、送信機50に内蔵されたバッテリ(不図示)の容量の残量を表示する。
図2に示すタブレット端末80Tには、USBケーブル(不図示)の一端が挿入されるUSBコネクタUJ1が設けられる。タブレット端末80Tは、表示部の一例としてのタッチパネルディスプレイTPD2を有する。従って、送信機50は、USBケーブル(不図示)を介して、タブレット端末80TのタッチパネルディスプレイTPD2と接続可能となる。また、送信機50は、筐体50Bの背面側にUSBポート(不図示)を有する。USBケーブル(不図示)の他端は、送信機50のUSBポート(不図示)に挿入される。これにより、送信機50は、通信端末80(例えばタブレット端末80T)との間で、例えばUSBケーブル(不図示)を介して情報やデータの入出力を行える。なお、送信機50は、マイクロUSBポート(不図示)を有してよい。マイクロUSBポート(不図示)には、マイクロUSBケーブル(不図示)が接続される。
図3は、通信端末(例えばスマートフォン80S)が装着された送信機50の筐体前面側の外観の一例を示す斜視図である。図3の説明において、図2の説明と重複するものについては、同一の符号を付与して説明を簡略化又は省略する。
ホルダHLDは、上端壁部UP1と下端壁部UP2との間の略中央部に、左爪部TML及び右爪部TMRを有してよい。左爪部TML及び右爪部TMRは、例えばホルダHLDが幅広のタブレット端末80Tを保持する際には、載置面に沿うように倒される。一方、左爪部TML及び右爪部TMRは、例えばホルダHLDがタブレット端末80Tより幅狭のスマートフォン80Sを保持する際には、載置面を基準として上側に略90度起立する。これにより、スマートフォン80Sは、ホルダHLDの上端壁部UP1と左爪部TML及び右爪部TMRとにより保持される。
図3に示すスマートフォン80Sには、USBケーブル(不図示)の一端が挿入されるUSBコネクタUJ2が設けられる。スマートフォン80Sは、表示部の一例としてのタッチパネルディスプレイTPD2を有する。このため、送信機50は、USBケーブル(不図示)を介して、スマートフォン80SのタッチパネルディスプレイTPD2と接続可能となる。これにより、送信機50は、通信端末80(例えばスマートフォン80S)との間で、例えばUSBケーブル(不図示)を介して情報やデータの入出力を行える。
また、左制御棒53L及び右制御棒53Rより後側であって、かつ送信機50の筐体50Bの後方側面から、2つのアンテナAN1,AN2が突設して配置される。アンテナAN1,AN2は、ユーザの左制御棒53L及び右制御棒53Rの操作に基づき、送信機制御部61により生成された信号(つまり、無人飛行体100の動きや処理を制御するための信号)を無人飛行体100に送信する。アンテナAN1,AN2は、例えば2kmの送受信範囲をカバーできる。また、アンテナAN1,AN2は、送信機50と無線接続中の無人飛行体100が有する撮像装置220,230(後述参照)により撮像された画像、又は無人飛行体100が取得した各種データ(後述参照)が無人飛行体100から送信された場合に、これらの画像又は各種データを受信できる。
また、送信機50は、表示部の一例としてのタッチパネルディスプレイTPD1を有してよい(図4参照)。図4は、送信機50の外観の他の一例を示す斜視図である。タッチパネルディスプレイTPD1は、例えばLCD(Crystal Liquid Display)又は有機EL(Electroluminescence)を用いて構成される。タッチパネルディスプレイTPD1の形状、サイズ、及び配置位置は任意であり、図6の図示例に限られない。
図5は、送信機50と通信端末80との電気的な接続関係の一例を示すブロック図である。例えば図2又は図3を参照して説明したように、送信機50と通信端末80とは、USBケーブル(不図示)を介して情報やデータが入出力可能に接続される。
送信機50は、左制御棒53Lと、右制御棒53Rと、送信機制御部61と、無線通信部63と、メモリ64と、送信機側USBインタフェース部65と、電源ボタンB1と、RTHボタンB2と、操作部セットOPSと、リモートステータス表示部L1と、バッテリ残量表示部L2とを含む構成である。送信機50は、ユーザの操作(例えばタッチ又はタップ)を検知可能なタッチパネルディスプレイTDP1を有してもよい。
左制御棒53Lは、例えばユーザの左手により、無人飛行体100の移動を遠隔で制御するための操作に使用される。右制御棒53Rは、例えばユーザの右手により、無人飛行体100の移動を遠隔で制御するための操作に使用される。無人飛行体100の移動は、例えば前進方向の移動、後退方向の移動、左方向の移動、右方向の移動、上昇方向の移動、降下方向の移動、左旋回移動、右旋回移動のうちいずれか又はこれらの組み合わせであり、以下同様である。
制御部の一例としての送信機制御部61は、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor))を用いて構成される。送信機制御部61は、送信機50の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
送信機制御部61は、メモリ64に記憶されるプログラム及びデータを読み出して実行する事により、図6に示す飛行パラメータ取得部811と、最適化項目取得部812と、コスト算出部813と、コスト最適化部814と、経路生成部815と、経路表示制御部816として動作する。これらの各部の動作の詳細については、図6を参照して後述する。
また、送信機制御部61は、例えばユーザの左制御棒53L及び右制御棒53Rの操作により、その操作により指定された無人飛行体100の移動を制御するための信号を生成する。送信機制御部61は、この生成した信号を、無線通信部63及びアンテナAN1,AN2を介して、無人飛行体100に送信して無人飛行体100を遠隔制御する。これにより、送信機50は、無人飛行体100の移動を遠隔で制御できる。
また、送信機制御部61は、例えば無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像のデータを、無線通信部63を介して取得してメモリ64に保存し、タッチパネルディスプレイTPD1に表示する。これにより、無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像は、送信機50のタッチパネルディスプレイTPD1において表示可能となる。
また、送信機制御部61は、例えば無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像のデータを、送信機側USBインタフェース部65を介して通信端末80に出力してよい。つまり、送信機制御部61は、空撮画像のデータを通信端末80のタッチパネルディスプレイTPD2に表示させてよい。これにより、無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像は、通信端末80のタッチパネルディスプレイTPD2において表示可能となる。
無線通信部63は、2つのアンテナAN1,AN2と接続される。無線通信部63は、2つのアンテナAN1,AN2を介して、無人飛行体100との間で所定の無線通信方式(例えばWifi(登録商標)等の無線LAN(Local Area Network))を用いた情報やデータの送受信を行う。無線通信部63は、例えば無人飛行体100との無線通信により、無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像のデータを受信する。無線通信部63は、空撮画像のデータを送信機制御部61に出力する。また、無線通信部63は、GPS受信機240(図8参照)を有する無人飛行体100により算出された無人飛行体100の位置情報を受信する。無線通信部63は、無人飛行体100の位置情報を送信機制御部61に出力する。
メモリ64は、例えば送信機制御部61の動作(例えば、本実施の形態に係る飛行経路表示方法として行われる処理(ステップ))を規定するプログラムや設定値のデータが格納されたROM(Read Only Memory)と、送信機制御部61の処理時に使用される各種の情報やデータを一時的に保存するRAM(Random Access Memory)とを有する。メモリ64のROMに格納されたプログラムや設定値のデータは、所定の記録媒体(例えばCD−ROM、DVD−ROM)にコピーされてよい。メモリ64のRAMには、例えば無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像のデータが保存される。
送信機側USBインタフェース部65は、送信機50と通信端末80との間の情報やデータの入出力を行う。送信機側USBインタフェース部65は、例えば送信機50に設けられたUSBポート(不図示)により構成される。
電源ボタンB1は一度押下されると、一度押下された旨の信号が送信機制御部61に入力される。送信機制御部61は、この信号に従い、送信機50に内蔵されるバッテリ(不図示)の容量の残量をバッテリ残量表示部L2に表示する。これにより、ユーザは、送信機50に内蔵されるバッテリの容量の残量を簡単に確認できる。また、電源ボタンB1は二度押下されると、二度押下された旨の信号が送信機制御部61に渡される。送信機制御部61は、この信号に従い、送信機50に内蔵されるバッテリ(不図示)に対し、送信機50内の各部への電源供給を指示する。これにより、ユーザは、送信機50の電源がオンとなり、送信機50の使用を簡単に開始できる。
RTHボタンB2は押下されると、押下された旨の信号が送信機制御部61に入力される。送信機制御部61は、この信号に従い、無人飛行体100に所定の位置(例えば無人飛行体100の離陸位置)に自動復帰させるための信号を生成し、無線通信部63及びアンテナAN1,AN2を介して無人飛行体100に送信する。これにより、ユーザは、送信機50に対する簡単な操作により、無人飛行体100を所定の位置に自動で復帰(帰還)させることができる。
操作部セットOPSは、複数の操作部(例えば操作部OP1,…,操作部OPn)(n:2以上の整数)を用いて構成される。操作部セットOPSは、図4に示す左制御棒53L、右制御棒53R、電源ボタンB1及びRTHボタンB2を除く他の操作部(例えば、送信機50による無人飛行体100の遠隔制御を支援するための各種の操作部)により構成される。ここでいう各種の操作部とは、例えば、無人飛行体100の撮像装置220を用いた静止画の撮像を指示するボタン、無人飛行体100の撮像装置220を用いた動画の録画の開始及び終了を指示するボタン、無人飛行体100のジンバル200(図8参照)のチルト方向の傾きを調整するダイヤル、無人飛行体100のフライトモードを切り替えるボタン、無人飛行体100の撮像装置220の設定を行うダイヤルが該当する。
リモートステータス表示部L1及びバッテリ残量表示部L2は、図1を参照して説明したので、ここでは説明を省略する。
タッチパネルディスプレイTPD1は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)又は有機EL(Electroluminescence)を用いて構成され、送信機制御部61から出力された各種の情報やデータを表示する。タッチパネルディスプレイTPD1は、例えば無人飛行体100により撮像された空撮画像のデータを表示する。タッチパネルディスプレイTPD1は、ユーザの操作(例えば、タッチ又はタップ)の入力操作を検知可能である。
通信端末80は、プロセッサ81と、端末側USBインタフェース部83と、無線通信部85と、メモリ87と、GPS(Global Positioning System)受信機89と、タッチパネルディスプレイTPD2とを含む構成である。通信端末80は、例えばタブレット端末80T(図2参照)又はスマートフォン80S(図3参照)である。
プロセッサ81は、例えばCPU、MPU又はDSPを用いて構成される。プロセッサ81は、通信端末80の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
プロセッサ81は、メモリ87に記憶されるプログラム及びデータを読み出して実行する事により、図6に示す飛行パラメータ取得部811と、最適化項目取得部812と、コスト算出部813と、コスト最適化部814と、経路生成部815と、経路表示制御部816として動作する。これらの各部の動作の詳細については、図6を参照して後述する。
例えばプロセッサ81は、端末側USBインタフェース部83を介して取得した撮像画像のデータをメモリ87に保存し、タッチパネルディスプレイTPD2に表示する。言い換えると、プロセッサ81は、無人飛行体100により撮像された空撮画像のデータをタッチパネルディスプレイTPD2に表示する。
端末側USBインタフェース部83は、通信端末80と送信機50との間の情報やデータの入出力を行う。端末側USBインタフェース部83は、例えばタブレット端末80Tに設けられたUSBコネクタUJ1、又はスマートフォン80Sに設けられたUSBコネクタUJ2により構成される。
無線通信部85は、通信端末80に内蔵されるアンテナ(不図示)を介して、インターネット等の広域網ネットワーク(不図示)と接続される。無線通信部85は、広域網ネットワークに接続された他の通信機器(不図示)との間で情報やデータを送受信する。
メモリ87は、例えば通信端末80の動作(例えば、本実施の形態に係る飛行経路表示方法として行われる処理(ステップ))を規定するプログラムや設定値のデータが格納されたROMと、プロセッサ81の処理時に使用される各種の情報やデータを一時的に保存するRAMとを有する。メモリ87のROMに格納されたプログラムや設定値のデータは、所定の記録媒体(例えばCD−ROM、DVD−ROM)にコピーされてよい。メモリ87のRAMには、例えば無人飛行体100の撮像装置220により撮像された空撮画像のデータが保存される。
GPS受信機89は、複数の航法衛星(つまり、GPS衛星)から発信された時刻及び各GPS衛星の位置(座標)を示す複数の信号を受信する。GPS受信機89は、受信された複数の信号に基づいて、GPS受信機89の位置(つまり、通信端末80の位置)を算出する。通信端末80と送信機50とはUSBケーブル(不図示)を介して接続されているがほぼ同じ位置にあると考えることができる。このため、通信端末80の位置は、送信機50の位置と略同一と考えることができる。なお、GPS受信機89は通信端末80内に設けられるとして説明したが、送信機50内にも設けられてよい。また、通信端末80と送信機50との接続方法は、USBケーブルCBLによる有線接続に限定されず、既定の近距離無線通信(例えばBluetooth(登録商標)又はBluetooth(登録商標) Low Energy)による無線接続でよい。GPS受信機89は、通信端末80の位置情報をプロセッサ81に出力する。なお、GPS受信機89の位置情報の算出は、GPS受信機89の代わりにプロセッサ81により行われてよい。この場合、プロセッサ81には、GPS受信機89が受信した複数の信号に含まれる時刻及び各GPS衛星の位置を示す情報が入力される。
タッチパネルディスプレイTPD2は、例えばLCD又は有機ELを用いて構成され、プロセッサ81から出力された各種の情報やデータを表示する。タッチパネルディスプレイTPD2は、例えば無人飛行体100により撮像された空撮画像のデータを表示する。タッチパネルディスプレイTPD2は、ユーザの操作(例えば、タッチ又はタップ)の入力操作を検知可能である。
図6は、送信機制御部61、プロセッサ81、UAV制御部110の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。以下の図6の説明では、プロセッサ81を例示し、更に本実施の形態に係るモバイルプラットフォームとして通信端末80を例示して説明する。但し、図6の説明は送信機制御部61、UAV制御部110をそれぞれ例示し、更に本実施の形態に係るモバイルプラットフォームとして送信機50、無人飛行体100をそれぞれ例示しても同様である。
プロセッサ81は、飛行パラメータ取得部811と、最適化項目取得部812と、コスト最適化部814と、経路生成部815と、経路表示制御部816を有する。コスト最適化部814は、コスト算出部813を含む。
第1取得部の一例としての飛行パラメータ取得部811は、無人飛行体100の飛行に関するパラメータ(以下、「飛行パラメータ」という)に関する情報として、無人飛行体100の飛行範囲に関する情報と無人飛行体100の環境情報とを取得してコスト最適化部814に出力する。無人飛行体100の飛行経路に関する情報は、例えばタッチパネルディスプレイTPD2に表示された飛行マップ上に対し、ユーザの操作(例えばドラッグ)により指定される。
無人飛行体100の環境情報は、例えば天候情報(晴れている旨の情報、曇っている旨の情報、雨又は雪が降っている旨の情報)や、無人飛行体100の周囲の風向き及び風速に関する情報である。これにより、通信端末80は、無人飛行体100の飛行に影響を与える風速や風向きを考慮して飛行経路を生成でき、効率的な空撮を無人飛行体100に行わせる事ができる。無人飛行体100の環境情報は、例えばユーザにより入力されてよいし、通信端末80がインターネット等を介して外部の情報提供サイトから常時又は定期的に取得してよい。
第2取得部の一例としての最適化項目取得部812は、無人飛行体100の飛行経路を生成する時の生成基準項目(言い換えると、飛行経路を生成するに当たって特に優先するべき項目、以下「最適化項目」という)に関する情報を少なくとも1つ取得してコスト最適化部814に出力する。以下の説明において、最適化項目は、例えば3つ挙げられる。なお、最適化項目に関する情報は、例えばタッチパネルディスプレイTPD2に表示されたアプリケーションのメニュー画面に対し、ユーザの操作(例えばタッチ又はタップ)により、指定される。最適化項目に関する情報は、少なくとも1つが指定されるものであり、2つが指定されてよいし、又は3つ全てが指定されてよい。
第1の最適化項目は、無人飛行体100の飛行距離がユーザにより指定される飛行範囲において最短となる旨の指令である。これにより、通信端末80は、無人飛行体100の飛行距離が最短となる飛行経路を生成できる。
第2の最適化項目は、無人飛行体100の飛行時間がユーザにより指定される飛行範囲において最短となる旨の指令である。これにより、通信端末80は、無人飛行体100の飛行時間が最短となる飛行経路を生成できる。
第3の最適化項目は、無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費がユーザにより指定される飛行範囲において最小となる旨の指令である。これにより、通信端末80は、無人飛行体100の飛行時のバッテリの消費を最小とする飛行経路を生成できる。
第1〜第3の最適化項目は、タッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)のアプリケーションのメニュー画面の一例として表示され、ユーザの操作により、少なくとも1つが選択される。この選択により、第1〜第3の最適化項目のうち選択された少なくとも1つの最適化項目に関する情報が最適化項目取得部812に入力される。これにより、ユーザは、タッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示された第1〜第3の最適化項目の中で、自分が気になる最適化項目を簡単に選択でき、その選択された最適化項目に対応した飛行経路を確認できる。
算出部の一例としてのコスト算出部813は、飛行パラメータ取得部811から出力された飛行パラメータに関する情報と最適化項目取得部812から出力された最適化項目に関する情報とを取得する。コスト算出部813は、飛行パラメータに関する情報と最適化項目に関する情報とを基に、飛行範囲における、無人飛行体100の飛行方向に応じた(言い換えると、飛行ルートに対する)飛行方向指標(以下、「飛行コスト」という)を算出し、算出結果をコスト最適化部814に出力する。つまり、飛行コストは、無人飛行体100の飛行経路(「飛行ルート」とも称する)に対するコスト(言い換えると、無人飛行体100の飛行経路を飛行する時の負荷)を示し、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の飛行方向(飛行角度)によって変化する。
コスト算出部813は、それぞれの最適化項目ごとに、異なるコスト関数を用いて飛行コストを算出する。言い換えると、コスト関数は、最短飛行距離が得られる飛行経路を生成するという指令、最短飛行時間が得られる飛行経路を生成するという指令、無人飛行体100の飛行時のバッテリの消費を最小となる飛行経路を生成するという指令に従って、それぞれ異なり、風向きや風速等の影響を考慮して設計される。
コスト算出部813は、例えば最短飛行距離が得られる飛行経路を生成するという指令が最適化項目として指定された場合には、数式(1)に従って飛行コストを算出する。数式(1)により、ユーザにより指定される飛行範囲を無人飛行体100が飛行する事を想定した場合に、それぞれのウェイポイント間の距離の総和が飛行コストとして算出される。数式(1)において、PはWaypoint(ウェイポイント)の配列を示し、ウェイポイントは無人飛行体100の飛行時に無人飛行体100が位置を確認するために参照とするべき通過点と定義する。コスト算出部813は、例えば飛行パラメータに関する情報に含まれる飛行範囲に複数の平行なライン(不図示)を割り当て、そのライン上に含まれる複数の位置をウェイポイントとして決定し、以下同様である。これにより、コスト算出部813は、個々のウェイポイントの位置情報を取得できてpの値を具体的に把握できる。但し、ウェイポイントの決定方法は上述した複数の平行なラインを割り当てて決定する方法に限定されない。数式(1)において、pは無人飛行体100の位置を示し、iは序数(つまり、1〜(n−1)の整数)を示し、nはウェイポイントの数を示す。
Figure 0006899846
コスト算出部813は、例えば最短飛行時間が得られる飛行経路を生成するという指令が最適化項目として指定された場合には、数式(2)に従って飛行コストを算出する。数式(2)により、ユーザにより指定される飛行範囲を無人飛行体100が飛行する事を想定した場合に、それぞれのウェイポイント間を飛行する無人飛行体100の飛行時間の総和が飛行コストとして算出される。数式(2)において、PはWaypoint(ウェイポイント)の配列を示す。数式(2)において、pは無人飛行体100の位置を示し、iは序数(つまり、1〜(n−1)の整数)を示し、nはウェイポイントの数を示し、V1は無人飛行体100の対地飛行速度(つまり、無人飛行体100の移動速度)を示す。V1は無人飛行体100において計測され、無人飛行体100から送信機50に送信され、送信機50を介して通信端末80に入力される。
Figure 0006899846
コスト算出部813は、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリの消費を最小となる飛行経路を生成するという指令が最適化項目として指定された場合には、数式(3)に従って飛行コストを算出する。数式(3)により、ユーザにより指定される飛行範囲を無人飛行体100が飛行する事を想定した場合に、それぞれのウェイポイント間を飛行する無人飛行体100の消費電力の総和が飛行コストとして算出される。数式(3)において、PはWaypoint(ウェイポイント)の配列を示す。数式(3)において、pは無人飛行体100の位置を示し、iは序数(つまり、1〜(n−1)の整数)を示し、nはウェイポイントの数を示し、V1は無人飛行体100の対地飛行速度(つまり、無人飛行体100の移動速度)を示す。V2は風速ベクトルを示し、f(V2)は風速に応じた無人飛行体100の消費電力の値を出力する関数を示す。
Figure 0006899846
算出部の一例としてのコスト最適化部814は、コスト算出部813のそれぞれの最適化項目ごとの算出結果(つまり、飛行コスト)に基づいて、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向(飛行角度)を算出する。コスト最適化部814は、算出結果(つまり、最適な飛行方向(飛行角度))を経路生成部815に出力する。具体的には、コスト最適化部814は、数式(1)〜(3)によって算出されたそれぞれの飛行コストについて、それぞれの飛行コストの最小値を与える飛行方向(飛行角度)を探索して割り出し、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向(飛行角度)として算出する(図7参照)。コスト最適化部814が飛行コストの最小値を与える飛行方向(飛行角度)を探索する方法としては、例えば公知の方法である全探索法、二分法、LM(Levenberg-Marquardt)法とが知られている。
図7は、飛行方向(飛行角度)と飛行コストとの関係の一例を示すグラフである。図7の横軸は飛行方向(飛行角度)を示し、図7の縦軸は飛行コスト(言い換えると、数式(1)〜(3)を用いた算出結果。例えば数式(1)の算出結果。)の曲線CV1を示す。図7では、例えば公知の方法としての全探索法(つまり、0°〜360°の全飛行方向を変数とした数式(1)の算出結果の最小値を探索する方法)を用いた結果が示されている。上述したように、数式(1)の算出結果である飛行コストは、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の飛行方向(飛行角度)によって変化する。つまり、図7の横軸の飛行方向(飛行角度)によって、図7の縦軸の飛行コストが変化する。なお、二分法やLM法を用いた数式(1)〜(3)のそれぞれの算出結果の最小値を探索する方法の説明は省略するが、全探索法と同様に公知の技術によって容易に実現可能である。
コスト最適化部814は、図7の縦軸の飛行コストの最小値が得られる時の図7の横軸の対応する点(つまり、図7中のPoint A)を、最小の飛行コスト(つまり、最適な飛行コスト)が得られる時の無人飛行体100の飛行方向(飛行角度)として算出する。これにより、通信端末80は、ユーザにより指定された最適化項目ごとに、無人飛行体100が飛行範囲を飛行する時の飛行コストが最も少ない方向を無人飛行体100の飛行方向(飛行角度)として算出できるので、最適化項目を満たす無人飛行体100の飛行経路の生成を効率化できる。
算出部の一例としての経路生成部815は、コスト最適化部814から出力された飛行方向(飛行角度)に関する情報を取得し、この飛行方向(飛行角度)に関する情報に基づいて、ユーザにより指定された飛行範囲における、無人飛行体100の最適な飛行経路(飛行ルート)を算出して生成する。経路生成部815は、無人飛行体100の飛行経路のデータを経路表示制御部816に出力する。経路生成部815は、例えばユーザにより指定された飛行範囲内において、コスト最適化部814から出力された飛行方向(飛行角度)と平行な複数のライン及び垂直な複数のラインを割り当てる事で、無人飛行体100の飛行経路を算出して生成する。飛行経路の具体例については、図11A,図11B,図11Cを参照して後述する。なお、経路生成部815における無人飛行体100の飛行経路の生成方法は上述した方法に限定されない。
制御部の一例としての経路表示制御部816は、経路生成部815から出力された無人飛行体100の飛行経路のデータをタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示する。経路表示制御部816は、タッチパネルディスプレイ上に飛行マップとユーザにより指定された飛行範囲とが表示されている場合には、飛行マップ上の飛行範囲に飛行経路を重畳して表示してよい。これにより、ユーザは、タッチパネルディスプレイ上において、自己が指定した飛行範囲の中で無人飛行体100がどの経路に従って飛行するかを視覚的かつ具体的に認識できる。なお、無人飛行体100はタッチパネルディスプレイを有さないので、図6に示す各部がUAV制御部110において構成される場合には、経路表示制御部816の構成は省略されてよい。
図8は、無人飛行体100の外観の一例を示す図である。図9は、無人飛行体100の具体的な外観の一例を示す図である。無人飛行体100が移動方向STV0に飛行する時の側面図が図8に示され、無人飛行体100が移動方向STV0に飛行する時の斜視図が図9に示されている。無人飛行体100は、撮像装置220,230を備えて移動する移動体の一例である。移動体とは、無人飛行体100の他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。ここで、図8及び図9に示すように、地面と平行であって移動方向STV0に沿う方向にロール軸(図8及び図9のx軸参照)が定義されたとする。この場合、地面と平行であってロール軸に垂直な方向にピッチ軸(図8及び図9のy軸参照)が定められ、更に、地面に垂直であってロール軸及びピッチ軸に垂直な方向にヨー軸(図8及び図9のz軸)が定められる。
無人飛行体100は、UAV本体102と、ジンバル200と、撮像装置220と、複数の撮像装置230とを含む構成である。無人飛行体100は、本実施の形態のモバイルプラットフォームの一例としての送信機50から送信される遠隔制御の指示を基に移動する。
UAV本体102は、複数の回転翼を備える。UAV本体102は、複数の回転翼の回転を制御することにより無人飛行体100を飛行させる。UAV本体102は、例えば4つの回転翼を用いて無人飛行体100を飛行させる。回転翼の数は、4つに限定されない。また、無人飛行体100は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
撮像装置220は、所望の撮像範囲に含まれる被写体(例えば空撮対象となる上空の様子、山や川等の景色)を撮像する撮像用のカメラである。
複数の撮像装置230は、無人飛行体100の飛行を制御するために無人飛行体100の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置230が、無人飛行体100の機首である正面に設けられてよい。更に、他の2つの撮像装置230が、無人飛行体100の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置230はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置230もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置230により撮像された画像に基づいて、無人飛行体100の周囲の3次元空間データが生成されてよい。なお、無人飛行体100が備える撮像装置230の数は4つに限定されない。無人飛行体100は、少なくとも1つの撮像装置230を備えていればよい。無人飛行体100は、無人飛行体100の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置230を備えてよい。撮像装置230で設定できる画角は、撮像装置220で設定できる画角より広くてよい。撮像装置230は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してよい。
図10は、無人飛行体100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。無人飛行体100は、UAV制御部110と、通信インタフェース150と、メモリ160と、バッテリ170と、ジンバル200と、回転翼機構210と、撮像装置220と、撮像装置230と、GPS受信機240と、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)250と、磁気コンパス260と、気圧高度計270と、超音波高度計280と、スピーカ290とを含む構成である。
UAV制御部110は、例えばCPU、MPU又はDSPを用いて構成される。UAV制御部110は、無人飛行体100の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
UAV制御部110は、メモリ160に格納されたプログラムに従って無人飛行体100の飛行を制御する。UAV制御部110は、通信インタフェース150を介して遠隔の送信機50から受信した命令に従って、無人飛行体100の飛行を制御する。メモリ160は、無人飛行体100から取り外し可能であってもよい。
UAV制御部110は、複数の撮像装置230により撮像された複数の画像を解析する事で、無人飛行体100の周囲の環境を特定してよい。UAV制御部110は、無人飛行体100の周囲の環境に基づいて、例えば障害物を回避して飛行を制御する。UAV制御部110は、複数の撮像装置230により撮像された複数の画像に基づいて無人飛行体100の周囲の3次元空間データを生成し、3次元空間データに基づいて飛行を制御してよい。
UAV制御部110は、現在の日時を示す日時情報を取得する。UAV制御部110は、GPS受信機240から現在の日時を示す日時情報を取得してよい。UAV制御部110は、無人飛行体100に搭載されたタイマ(不図示)から現在の日時を示す日時情報を取得してよい。
UAV制御部110は、無人飛行体100の位置を示す位置情報を取得する。UAV制御部110は、GPS受信機240から、無人飛行体100が存在する緯度、経度及び高度を示す位置情報を取得してよい。UAV制御部110は、GPS受信機240から無人飛行体100が存在する緯度及び経度を示す緯度経度情報、並びに気圧高度計270又は超音波高度計280から無人飛行体100が存在する高度を示す高度情報をそれぞれ位置情報として取得してよい。
UAV制御部110は、磁気コンパス260から無人飛行体100の向きを示す向き情報を取得する。向き情報には、例えば無人飛行体100の機首の向きに対応する方位が示される。
UAV制御部110は、撮像装置220が撮像すべき撮像範囲を撮像する時に無人飛行体100が存在すべき位置を示す位置情報を取得してよい。UAV制御部110は、無人飛行体100が存在すべき位置を示す位置情報をメモリ160から取得してよい。UAV制御部110は、無人飛行体100が存在すべき位置を示す位置情報を、通信インタフェース150を介して送信機50等の他の装置から取得してよい。UAV制御部110は、3次元地図データベースを参照して、撮像すべき撮像範囲を撮像するために、無人飛行体100が存在可能な位置を特定して、その位置を無人飛行体100が存在すべき位置を示す位置情報として取得してよい。
UAV制御部110は、撮像装置220及び撮像装置230のそれぞれの撮像範囲を示す撮像情報を取得する。UAV制御部110は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、撮像装置220及び撮像装置230の画角を示す画角情報を撮像装置220及び撮像装置230から取得する。UAV制御部110は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、撮像装置220及び撮像装置230の撮像方向を示す情報を取得する。UAV制御部110は、例えば撮像装置220の撮像方向を示す情報として、ジンバル200から撮像装置220の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得する。UAV制御部110は、無人飛行体100の向きを示す情報を取得する。撮像装置220の姿勢の状態を示す情報は、ジンバル200のピッチ軸及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示す。UAV制御部110は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、無人飛行体100が存在する位置を示す位置情報を取得する。UAV制御部110は、撮像装置220及び撮像装置230の画角及び撮像方向、並びに無人飛行体100が存在する位置に基づいて、撮像装置220が撮像する地理的な範囲を示す撮像範囲を画定し、撮像範囲を示す撮像情報を生成することで、撮像情報を取得してよい。
UAV制御部110は、撮像装置220が撮像すべき撮像範囲を示す撮像情報を取得してよい。UAV制御部110は、メモリ160から撮像装置220が撮像すべき撮像情報を取得してよい。UAV制御部110は、通信インタフェース150を介して送信機50等の他の装置から撮像装置220が撮像すべき撮像情報を取得してよい。
UAV制御部110は、無人飛行体100の周囲に存在するオブジェクトの立体形状を示す立体情報を取得する。オブジェクトは、例えば、建物、道路、車、木等の風景の一部である。立体情報は、例えば、3次元空間データである。UAV制御部110は、複数の撮像装置230から得られたそれぞれの画像から、無人飛行体100の周囲に存在するオブジェクトの立体形状を示す立体情報を生成することで、立体情報を取得してよい。UAV制御部110は、メモリ160に格納された3次元地図データベースを参照することにより、無人飛行体100の周囲に存在するオブジェクトの立体形状を示す立体情報を取得してよい。UAV制御部110は、ネットワーク上に存在するサーバが管理する3次元地図データベースを参照することで、無人飛行体100の周囲に存在するオブジェクトの立体形状に関する立体情報を取得してよい。
UAV制御部110は、撮像装置220及び撮像装置230により撮像された画像データを取得する。
UAV制御部110は、ジンバル200、回転翼機構210、撮像装置220、及び撮像装置230を制御する。UAV制御部110は、撮像装置220の撮像方向又は画角を変更することによって、撮像装置220の撮像範囲を制御する。UAV制御部110は、ジンバル200の回転機構を制御することで、ジンバル200に支持されている撮像装置220の撮像範囲を制御する。
本明細書では、撮像範囲は、撮像装置220又は撮像装置230により撮像される地理的な範囲をいう。撮像範囲は、緯度、経度、及び高度で定義される。撮像範囲は、緯度、経度及び高度で定義される3次元空間データにおける範囲でよい。撮像範囲は、撮像装置220又は撮像装置230の画角及び撮像方向、並びに無人飛行体100が存在する位置に基づいて特定される。撮像装置220及び撮像装置230の撮像方向は、撮像装置220及び撮像装置230の撮像レンズが設けられた正面が向く方位と俯角とから定義される。撮像装置220の撮像方向は、無人飛行体100の機首の方位と、ジンバル200に対する撮像装置220の姿勢の状態とから特定される方向である。撮像装置230の撮像方向は、無人飛行体100の機首の方位と、撮像装置230が設けられた位置とから特定される方向である。
UAV制御部110は、回転翼機構210を制御することで、無人飛行体100の飛行を制御する。つまり、UAV制御部110は、回転翼機構210を制御することにより、無人飛行体100の緯度、経度及び高度を含む位置を制御する。UAV制御部110は、無人飛行体100の飛行を制御することにより、撮像装置220及び撮像装置230の撮像範囲を制御してよい。UAV制御部110は、撮像装置220が備えるズームレンズを制御することで、撮像装置220の画角を制御してよい。UAV制御部110は、撮像装置220のデジタルズーム機能を利用して、デジタルズームにより、撮像装置220の画角を制御してよい。
撮像装置220が無人飛行体100に固定され、撮像装置220を動かせない場合、UAV制御部110は、特定の日時に特定の位置に無人飛行体100を移動させることにより、所望の環境下で所望の撮像範囲を撮像装置220に撮像させることができる。あるいは撮像装置220がズーム機能を有さず、撮像装置220の画角を変更できない場合でも、UAV制御部110は、特定された日時に、特定の位置に無人飛行体100を移動させることで、所望の環境下で所望の撮像範囲を撮像装置220に撮像させることができる。
通信インタフェース150は、送信機50と通信する(図10参照)。通信インタフェース150は、遠隔の送信機50からUAV制御部110に対する各種の命令を受信する。
メモリ160は、UAV制御部110がジンバル200、回転翼機構210、撮像装置220、撮像装置230、GPS受信機240、慣性計測装置250、磁気コンパス260及び気圧高度計270を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ160は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、及びUSBメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ160は、UAV本体102の内部に設けられてよい。UAV本体102から取り外し可能に設けられてよい。
バッテリ170は、無人飛行体100の各部の駆動源としての機能を有し、無人飛行体100の各部に必要な電源を供給する。
ジンバル200は、少なくとも1つの軸を中心に撮像装置220を回転可能に支持する。ジンバル200は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像装置220を回転可能に支持してよい。ジンバル200は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置220を回転させることで、撮像装置220の撮像方向を変更してよい。
回転翼機構210は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。
撮像装置220は、所望の撮像範囲の被写体を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像装置220の撮像により得られた画像データは、撮像装置220が有するメモリ、又はメモリ160に格納される。
撮像装置230は、無人飛行体100の周囲を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像装置230の画像データは、メモリ160に格納される。
GPS受信機240は、複数の航法衛星(つまり、GPS衛星)から発信された時刻及び各GPS衛星の位置(座標)を示す複数の信号を受信する。GPS受信機240は、受信された複数の信号に基づいて、GPS受信機240の位置(つまり、無人飛行体100の位置)を算出する。GPS受信機240は、無人飛行体100の位置情報をUAV制御部110に出力する。なお、GPS受信機240の位置情報の算出は、GPS受信機240の代わりにUAV制御部110により行われてよい。この場合、UAV制御部110には、GPS受信機240が受信した複数の信号に含まれる時刻及び各GPS衛星の位置を示す情報が入力される。
慣性計測装置250は、無人飛行体100の姿勢を検出し、検出結果をUAV制御部110に出力する。慣性計測装置IMU250は、無人飛行体100の姿勢として、無人飛行体100の前後、左右、及び上下の3軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の3軸方向の角速度とを検出する。
磁気コンパス260は、無人飛行体100の機首の方位を検出し、検出結果をUAV制御部110に出力する。
気圧高度計270は、無人飛行体100が飛行する高度を検出し、検出結果をUAV制御部110に出力する。
超音波高度計280は、超音波を放射し、地面や物体により反射された超音波を検出し、検出結果をUAV制御部110に出力する。検出結果は、例えば無人飛行体100から地面までの距離(つまり、高度)を示す。検出結果は、例えば無人飛行体100から物体までの距離を示してよい。
スピーカ290は、UAV制御部110から音声データを取得し、音声データを音声出力する。スピーカ290は、音声データを警告音として音声出力してよい。スピーカ290の個数は1つ以上であり、任意である。スピーカ290の無人飛行体100における設置位置は、任意である。スピーカ290から出力される警告音は、重力方向(つまり地面方向)に向かう音成分を有する。警告音は、例えば無人飛行体100の高度が低下した際に、地上に存在する人物に確認され得る。
次に、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)により生成される無人飛行体100の飛行経路について、図11A〜図11Cを参照して説明する。図11Aは、飛行方向Op1に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。図11Bは、飛行方向Op2に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。図11Cは、飛行方向Op3に基づいて生成された飛行範囲AR1内の飛行経路の説明図である。
図11A〜図11Cでは、無人飛行体100の飛行マップMP1に対して、ユーザの操作により、無人飛行体100が飛行するエリアとしての飛行範囲AR1が指定される。図11A〜図11Cのそれぞれの違いは、コスト最適化部814により算出された無人飛行体100の最適な飛行方向(飛行角度)が異なる事である。
図11Aでは、例えば無人飛行体100の飛行距離がユーザにより指定される飛行範囲AR1において最短となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路が示されている。例えば飛行方向Op1が無人飛行体100の最適な飛行方向として算出されている。飛行方向Op1は、経路生成部815が無人飛行体100の飛行経路を生成する際に、全体的に飛行方向Op1の始点から終点に向かって無人飛行体100が飛行コースを変えながら飛行する時の移動方向を示す。
より具体的には、図11Aに示す飛行経路は、飛行コースFL11と、飛行コースFL12と、飛行コースFL13と、飛行コースFL14とにより構成される。
飛行コースFL11(破線部分)は、無人飛行体100が飛行開始地点St1から飛行を開始する第1番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL11の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL11の終端地点と飛行コースFL12の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL12(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL12の始端地点から飛行を開始する第2番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL12の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL12の終端地点と飛行コースFL13の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL13(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL13の始端地点から飛行を開始する第3番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL13の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL13の終端地点と飛行コースFL14の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL14(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL14の始端地点から飛行終了地点En1に向かって飛行する飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL14の飛行中に空撮を行う。
図11Bでは、例えば無人飛行体100の飛行時間がユーザにより指定される飛行範囲AR1において最短となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路が示されている。例えば飛行方向Op2が無人飛行体100の最適な飛行方向として算出されている。飛行方向Op2は、経路生成部815が無人飛行体100の飛行経路を生成する際に、全体的に飛行方向Op2の始点から終点に向かって無人飛行体100が飛行コースを変えながら飛行する時の移動方向を示す。
より具体的には、図11Bに示す飛行経路は、飛行コースFL21と、飛行コースFL22と、飛行コースFL23と、飛行コースFL24と、飛行コースFL25と、飛行コースFL26とにより構成される。飛行コースFL22,FL23,FL24,FL25の説明は、図11Aに示す飛行コースFL12、FL13と同様であるため、詳細な説明は省略する。
飛行コースFL21(破線部分)は、無人飛行体100が飛行開始地点St2から飛行を開始する第1番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL21の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL21の終端地点と飛行コースFL22の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL26(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL26の始端地点から飛行を開始する第6番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL26の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL26の終端地点と飛行終了地点En2との間(実線部分)では空撮を行わない。
図11Cでは、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費がユーザにより指定される飛行範囲において最小となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路が示されている。例えば飛行方向Op3が無人飛行体100の最適な飛行方向として算出されている。飛行方向Op3は、経路生成部815が無人飛行体100の飛行経路を生成する際に、全体的に飛行方向Op3の始点から終点に向かって無人飛行体100が飛行コースを変えながら飛行する時の移動方向を示す。
より具体的には、図11Cに示す飛行経路は、飛行コースFL31と、飛行コースFL32と、飛行コースFL33と、飛行コースFL34と、飛行コースFL35と、飛行コースFL36と、飛行コースFL37と、飛行コースFL38と、飛行コースFL39と、飛行コースFL40と、飛行コースFL41と、飛行コースFL42と、飛行コースFL43とにより構成される。飛行コースFL32,FL33,FL34,FL35,FL36,FL37,FL38,FL39,FL40,FL41,FL42の説明は、図11Aに示す飛行コースFL12、FL13と同様であるため、詳細な説明は省略する。
飛行コースFL31(破線部分)は、無人飛行体100が飛行開始地点St3から飛行を開始する第1番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL31の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL31の終端地点と飛行コースFL32の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL43(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL43の始端地点から飛行終了地点En3に向かって飛行する飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL43の飛行中に空撮を行う。
次に、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)によりタッチパネルディスプレイに表示される無人飛行体100の飛行経路のUI(User Interface)画面について、図12を参照して説明する。図12は、図11A,図11B,図11Cのそれぞれの飛行経路が表示されるUI画面GM1,GM2,GM3,GM4の一例を示す図である。
UI画面GM1は、図11Aに対応し、例えば無人飛行体100の飛行距離がユーザにより指定される飛行範囲AR1において最短となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路を表示する。
UI画面GM2は、図11Bに対応し、例えば無人飛行体100の飛行時間がユーザにより指定される飛行範囲AR1において最短となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路を表示する。
UI画面GM3は、図11Cに対応し、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費がユーザにより指定される飛行範囲において最小となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路を表示する。
経路表示制御部816は、UI画面GM1,GM2,GM3を個別にタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示してよい。これにより、ユーザは、一つの最適化項目に対応する飛行経路が映し出された一つのUI画面の中で、無人飛行体100の飛行経路を詳細に確認できる。
また、経路表示制御部816は、UI画面GM1、GM2,GM3のうち2つ又は3つ全てを対比的に並べたUI画面GM4をタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示してよい。これにより、ユーザは、複数の最適化項目に対応する飛行経路が映し出された複数のUI画面を見比べる事で、それぞれの飛行経路の相違等の詳細を分かり易く確認できる。
経路表示制御部816は、例えばコスト最適化部814により算出された飛行方向Op1,Op2,Op3をそれぞれUI画面GM1,GM2,GM3に表示する。これにより、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、ユーザにより指定された最適化項目ごとに、ユーザにより指定された飛行範囲AR1を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向をユーザに明確に認識させる事が可能となる。
経路表示制御部816は、例えば経路生成部815により生成された飛行経路の飛行開始地点St1,St2,St3及び飛行終了地点En1,En2,En3をそれぞれUI画面GM1,GM2,GM3に表示する。これにより、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、ユーザにより指定された最適化項目ごとに、ユーザにより指定された飛行範囲AR1を飛行する無人飛行体100の飛行開始地点及び飛行終了地点をユーザに明確に認識させる事が可能となる。
また、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、UI画面GM1,GM2,GM3に表示された飛行開始地点St1,St2,St3がユーザの操作により選択又は押下されると、無人飛行体100に対し、その飛行開始地点への移動とUI画面に表示された飛行経路に従った飛行とを指示してよい。この指示は、例えば通信端末80のプロセッサ81、送信機50の送信機制御部61、又は無人飛行体100のUAV制御部110により行われる。これにより、ユーザは、最適な飛行経路に従った無人飛行体100の飛行を無人飛行体100に対して具体的に開始させる事ができる。
また、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、UI画面GM1,GM2,GM3に表示された飛行開始地点St1,St2,St3がユーザの操作により選択又は押下された時に、無人飛行体100に対し、その飛行開始地点への移動とUI画面に表示された飛行経路に従った飛行とその飛行経路に従った飛行中の空撮とを指示してよい。この指示は、例えば通信端末80のプロセッサ81、送信機50の送信機制御部61、又は無人飛行体100のUAV制御部110により行われる。これにより、ユーザは、最適な飛行経路に従った無人飛行体100の飛行を無人飛行体100に対して具体的に開始でき、更に、無人飛行体100の飛行中の空撮画像をタッチパネルディスプレイにおいて確認できて楽しむ事が可能となる。
また、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、現在の無人飛行体100の位置情報を取得している場合に、その位置情報に無人飛行体100のアイコンDr1pをUI画面GM1,GM2,GM3上に表示してよい。これにより、ユーザは、例えばUI画面GM1,GM2,GM3における無人飛行体100の存在を的確に把握でき、更に、無人飛行体100の現在位置が飛行開始地点St1,St2,St3に近い場合に、飛行経路に従った無人飛行体100の飛行を無人飛行体100に対して指示し易くできる。
次に、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)における飛行経路表示方法の動作手順について、図13を参照して説明する。図13は、本実施の形態のモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)における飛行経路表示方法の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。図13の説明では、本実施の形態に係るモバイルプラットフォームとして通信端末80を例示して説明するが、この説明は送信機50や無人飛行体100においても同様に適用可能である。
図13において、通信端末80は、ユーザの操作により、飛行マップMP1をタッチパネルディスプレイTPD2に表示する(S1)。通信端末80は、無人飛行体100の飛行パラメータに関する情報として、無人飛行体100の飛行範囲AR1に関する情報と無人飛行体100の環境情報(例えば風向き及び風速)とを取得する(S2)。通信端末80は、無人飛行体100の飛行経路を生成する時の生成基準項目である最適化項目に関する情報を少なくとも1つ取得する(S3)。
通信端末80は、飛行パラメータに関する情報と最適化項目に関する情報とを基に、無人飛行体100の飛行方向に応じた飛行範囲における飛行方向指標である飛行コストを、最適化項目に関する情報に対応した数式(1)〜(3)のうちいずれかを用いて算出する(S4)。つまり、通信端末80は、それぞれの最適化項目ごとに、異なるコスト関数を用いて飛行コストを算出する。
通信端末80は、それぞれの最適化項目ごとの算出結果(つまり、飛行コスト)に基づいて、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向(飛行角度)を算出する(S5)。具体的には、通信端末80は、数式(1)〜(3)によって算出されたそれぞれの飛行コストについて、それぞれの飛行コストの最小値を与える飛行方向(飛行角度)を探索して割り出し、ユーザにより指定された飛行範囲を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向(飛行角度)として算出する。
通信端末80は、飛行方向(飛行角度)に関する情報に基づいて、ユーザにより指定された飛行範囲における無人飛行体100の飛行経路を生成する(S6)。通信端末80は、ステップS1において表示された飛行マップMP1上に、ステップS6において生成された無人飛行体100の飛行経路のデータをタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)のUI画面(例えばUI画面GM1)に重畳して表示する(S6)。
上述したように、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、無人飛行体100の環境情報を常時又は定期的に取得している。通信端末80は、例えばステップS6の後に、無人飛行体100の周囲の風向きの所定の閾値(例えば所定角度)以上の変化の有無を、検知部の一例としてのプロセッサ81において検知する(S7)。所定角度は予め設定された値(固定値)であり、例えば通信端末80のメモリ87に登録されている。なお、所定角度は、無人飛行体100を飛行させる時の天候の状態によって変わる事の方が望ましい場合もあり、この場合には、ユーザの操作により、上述した固定値から変更されてよい。
無人飛行体100の周囲の風向きが所定角度以上変化した事が検知された場合には(S7、YES)、通信端末80の処理はステップS2に戻る。つまり、通信端末80は、無人飛行体100の周囲の風向きが所定角度以上変化した場合には、ステップS6において生成した飛行経路は適切ではないとして、再取得した環境情報(例えば風向き及び風速)に基づいて飛行コストを再度算出する(S4)。これにより、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、無人飛行体100の周囲の風向き等の環境情報の変化が大きいと判断した場合には、飛行コストを再算出するので、風向き等の環境変化に対して適応的に無人飛行体100の飛行経路を生成して表示でき、無人飛行体100の飛行経路の精度を向上できる。
一方、通信端末80は、無人飛行体100の周囲の風向きが所定角度以上変化していない事を検知した場合には(S7、NO)、ステップS6において表示されたUI画面(例えばUI画面GM1)に表示された飛行開始地点(例えば飛行開始地点St1)のユーザの操作に基づく選択により、無人飛行体100に対し、その飛行開始地点への移動とUI画面に表示された飛行経路に従った飛行とを指示する(S8)。これにより、無人飛行体100は、通信端末80によって生成された最適な飛行経路に従って飛行を開始できる。
ステップS8の後、通信端末80に対するユーザの操作により、タッチパネルディスプレイTPD2に表示されている飛行マップMP1において、他の飛行範囲が新たに指示された場合には(S9、YES)、通信端末80の処理はステップS2に戻る。一方、他の飛行範囲が新たに指示されない場合には(S9、NO)、図13に示す通信端末80の処理は終了する。
以上により、本実施の形態に係る飛行システム10では、モバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、無人飛行体100の飛行範囲と無人飛行体100の環境情報(例えば風向き及び風速)とを取得し、無人飛行体100の飛行方向に応じた飛行範囲における飛行コストに基づいて、飛行範囲における飛行方向を算出する。モバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、飛行範囲における飛行方向を基に、無人飛行体100の飛行範囲における飛行経路を生成してタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示する。無人飛行体100は、タッチパネルディスプレイに表示された飛行経路に対するユーザ操作に基づく指定に応じて、飛行経路に従って飛行を開始する。
これにより、本実施の形態に係る飛行システム10は、ユーザにより飛行範囲が指定されると、無人飛行体100の周囲の環境情報に鑑みて、最適な(例えば、飛行コストの最も少ない)無人飛行体100の飛行方向を生成できて視覚的に表示できる。従って、飛行システム10は、無人飛行体100の周囲の環境情報を都度入力する必要も無く、ユーザの操作時の利便性の低下を抑制する事ができる。
また、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、無人飛行体100の飛行経路の生成基準項目である最適化項目を少なくとも1つ取得し、少なくとも1つの最適化項目と無人飛行体100の飛行方向とに応じた飛行コストに基づいて、無人飛行体100の最適な飛行方向を算出する。これにより、モバイルプラットフォームは、無人飛行体100の飛行経路を生成する際に特にユーザが優先して考慮するべき観点を取り入れて、無人飛行体100の適切な飛行経路を生成できる。
(本実施の形態の変形例)
次に、本実施の形態の変形例(以下、「変形例」と略記する)では、ユーザの操作により指定される飛行範囲を複数の部分飛行範囲に分割可能である場合の飛行システムの例について説明する。
先ず、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)により生成される無人飛行体100の飛行経路について、図14を参照して説明する。図14は、飛行範囲AR2を構成する複数の部分飛行範囲PR1,PR2内において、飛行方向Op4に基づいて生成された部分飛行範囲PR1内の飛行経路と、飛行方向Op5に基づいて生成された部分飛行範囲PR2内の飛行経路との説明図である。
図14では、無人飛行体100の飛行マップMP2に対して、ユーザの操作により、無人飛行体100が飛行するエリアとしての飛行範囲AR2が指定される。変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、分割部の一例としてのプロセッサ81において飛行範囲AR2を、複数の部分飛行範囲PR1,PR2に分割する。飛行範囲を分割する方法は、例えば3通りの方法が挙げられる。第1の方法は、飛行範囲AR2をユーザの操作に従って分割する方法である。第2の方法は、飛行範囲AR2の大きさ(つまり、面積)が略同等となるように2つ以上の部分飛行範囲に分割する方法である。第3の方法は、一度生成された飛行経路を無人飛行体100が飛行している時に、途中で風向きが所定の閾値以上変化した事が検知された場合に、その検知以前の飛行経路と未だ飛行していない残りの飛行経路とで分割する方法である。変形例では、上述した分割の方法はいずれを用いてよいが、例えば第2の方法で分割するとして説明する。
変形例のモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、飛行範囲AR2を複数の部分飛行範囲PR1,PR2に分割した後、上述した本実施の形態と同様に、それぞれの部分飛行範囲PR1,PR2について、最適な飛行経路を生成してUI画面に表示する。
図14の部分飛行範囲PR1では、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費が部分飛行範囲PR1において最小となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路が示されている。例えば飛行方向Op4が無人飛行体100の最適な飛行方向として算出されている。飛行方向Op4は、経路生成部815が無人飛行体100の飛行経路を生成する際に、全体的に飛行方向Op4の始点から終点に向かって無人飛行体100が飛行コースを変えながら飛行する時の移動方向を示す。
より具体的には、図14に示す部分飛行範囲PR1における飛行経路は、飛行コースFL51と、飛行コースFL52と、飛行コースFL53と、飛行コースFL54と、飛行コースFL55と、飛行コースFL56と、飛行コースFL57と、飛行コースFL58と、飛行コースFL59と、飛行コースFL60と、飛行コースFL61と、飛行コースFL62と、飛行コースFL63とにより構成される。飛行コースFL52,FL53,FL54,FL55,FL56,FL57,FL58,FL59,FL60,FL61,FL62の説明は、図11Cに示す飛行コースFL32,FL33,FL34,FL35,FL36,FL37,FL38,FL39,FL40,FL41,FL42と同様であるため、詳細な説明は省略する。
飛行コースFL51(破線部分)は、無人飛行体100が部分飛行範囲PR1において飛行開始地点St53から飛行を開始する第1番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL51の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL51の終端地点と飛行コースFL52の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL63(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL63の始端地点から飛行コースFL64の始端地点に向かって飛行する飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL43の飛行中に空撮を行う。
また、本実施の形態に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、部分飛行範囲PR1と次の部分飛行範囲PR2との間の飛行経路(具体的には、飛行コースFL64)を、無人飛行体100の飛行経路として生成する。飛行コースFL64は(破線部分)は、無人飛行体100が部分飛行範囲PR1の終端地点から次の部分飛行範囲PR2の始端地点に向かって飛行する飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL64の飛行中に空撮を行う。
図14の部分飛行範囲PR2では、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費が部分飛行範囲PR2において最小となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路が示されている。例えば飛行方向Op5が無人飛行体100の最適な飛行方向として算出されている。飛行方向Op5は、経路生成部815が無人飛行体100の飛行経路を生成する際に、全体的に飛行方向Op5の始点から終点に向かって無人飛行体100が飛行コースを変えながら飛行する時の移動方向を示す。
より具体的には、図14に示す部分飛行範囲PR5における飛行経路は、飛行コースFL65と、飛行コースFL66と、飛行コースFL67と、飛行コースFL68と、飛行コースFL69と、飛行コースFL70と、飛行コースFL71とにより構成される。飛行コースFL66,FL67,FL68,FL69,FL70の説明は、図11Bに示す飛行コースFL22,FL23,FL24,FL25と同様であるため、詳細な説明は省略する。
飛行コースFL65(破線部分)は、無人飛行体100が部分飛行範囲PR2において飛行コースFL64の終端地点から飛行を開始する第1番目の飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL65の飛行中に空撮を行う。一方、無人飛行体100は、飛行コースFL65の終端地点と飛行コースFL66の始端地点との間(実線部分)では空撮を行わない。
飛行コースFL71(破線部分)は、無人飛行体100が飛行コースFL71の始端地点から部分飛行範囲PR2の飛行終了地点En5に向かって飛行する飛行経路である。無人飛行体100は、飛行コースFL71の飛行中に空撮を行う。
次に、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)によりタッチパネルディスプレイに表示される無人飛行体100の飛行経路のUI画面について、図15を参照して説明する。図15は、図14内の部分飛行範囲PR1,PR2内のそれぞれの飛行経路が表示されるUI画面の一例を示す図である。
UI画面GM5は、図14に対応し、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費が飛行範囲AR2において最小となる旨の指令が最適化項目として指定された場合の飛行経路(具体的には、部分飛行範囲PR1における飛行経路と、部分飛行範囲PR2における飛行経路)を表示する。
経路表示制御部816は、UI画面GM5をタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示してよい。これにより、ユーザは、例えば広大な飛行範囲AR2がユーザの操作により指定された場合でも、部分飛行範囲ごとの最適化項目に対応する飛行経路が映し出されたUI画面の中で、無人飛行体100の飛行経路を詳細に確認できる。
経路表示制御部816は、例えばコスト最適化部814により算出された飛行方向Op4,Op5を部分飛行範囲PR1,PR2に対応付けてそれぞれUI画面GM5に表示する。これにより、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、ユーザにより指定された飛行範囲AR2を構成する部分飛行範囲PR1,PR2を飛行する無人飛行体100の最適な飛行方向をユーザに明確にそれぞれ認識させる事が可能となる。
経路表示制御部816は、例えば経路生成部815により生成された飛行経路の飛行開始地点St5及び飛行終了地点En5をそれぞれUI画面GM5に表示する。これにより、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、ユーザにより指定された飛行範囲AR2を飛行する無人飛行体100の飛行開始地点及び飛行終了地点をユーザに明確に認識させる事が可能となる。
また、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)は、現在の無人飛行体100の位置情報を取得している場合に、その位置情報に無人飛行体100のアイコンDr2pをUI画面GM5上に表示してよい。これにより、ユーザは、例えばUI画面GM5における無人飛行体100の存在を的確に把握でき、更に、無人飛行体100の現在位置が飛行開始地点St5に近い場合に、飛行経路に従った無人飛行体100の飛行を無人飛行体100に対して指示し易くできる。
次に、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80、送信機50、又は無人飛行体100)における飛行経路表示方法の動作手順について、図16を参照して説明する。図16は、変形例のモバイルプラットフォーム(例えば通信端末)の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。図16の説明において、図13の処理と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化又は省略する。
図16において、ステップS1の後、通信端末80は、無人飛行体100の飛行パラメータに関する情報として、無人飛行体100の飛行範囲AR2に関する情報を取得する(S2A)。通信端末80は、例えばステップS2Aにおいて取得された飛行範囲AR2の大きさ(つまり、面積)に基づいて、複数の部分飛行範囲PR1,PR2に分割する(S11)。
通信端末80は、ステップS11において分割されたそれぞれの部分飛行範囲PR1,PR2ごとに、ステップS2B、ステップS3、ステップS4、ステップS5及びステップS6の処理を実行する。ステップS2Bでは、通信端末80は、無人飛行体100の飛行パラメータに関する情報として、例えば部分飛行範囲PR1,PR2の代表地点(例えば部分飛行範囲PR1,PR2の中心地点)における環境情報(例えば風向き及び風速)を取得する(S2B)。
通信端末80は、ステップS6の後、ステップS6において表示されたUI画面GM5に表示された飛行開始地点St5のユーザの操作に基づく選択により、無人飛行体100に対し、その飛行開始地点への移動とUI画面に表示された飛行経路に従った飛行とを指示する(S8)。これにより、無人飛行体100は、通信端末80によって生成された最適な飛行経路に従って飛行を開始できる。
通信端末80は、無人飛行体100から送信される無人飛行体100の位置情報を常時又は定期的に受信して取得できるので、無人飛行体100の位置情報を把握できる。通信端末80は、無人飛行体100が最初の部分飛行範囲(例えば部分飛行範囲PR1)の飛行を終了したかどうかを判断する(S12)。無人飛行体100が最初の部分飛行範囲(例えば部分飛行範囲PR1)の飛行を終了していないと判断された場合には(S12、NO)、無人飛行体100が最初の部分飛行範囲(例えば部分飛行範囲PR1)の飛行を終了したと判断されるまで通信端末80の処理は待機状態となる。
一方、通信端末80は、無人飛行体100が最初の部分飛行範囲(例えば部分飛行範囲PR1)の飛行を終了したと判断した場合には(S12、YES)、無人飛行体100の周囲の風向きの所定の閾値(例えば所定角度)以上の変化の有無を検知する(S7)。
通信端末80は、無人飛行体100の周囲の風向きが所定角度以上変化していない事を検知した場合には(S7、NO)、次の部分飛行範囲PR2について生成済みの飛行経路に従った飛行を無人飛行体100に指示する(S13)。これにより、無人飛行体100は、特段の風向きや風速の変化が見られない状況下では、例えば通信端末80により生成された飛行経路を踏襲してスムーズに飛行を継続できる。
一方、通信端末80は、無人飛行体100の周囲の風向きが所定角度以上変化した事を検知した場合には(S7、YES)、次の部分飛行範囲PR2について、既定の処理(具体的には、ステップS4,ステップS5,ステップS6の処理)を再度実行し、最適な飛行経路を生成する(S14)。通信端末80は、無人飛行体100に対し、ステップS14において生成した飛行経路の飛行開始地点への移動とその飛行経路に従った飛行とを指示する(S15)。これにより、無人飛行体100は、通信端末80によって生成された最適な飛行経路に従って飛行を開始できる。
ステップS13又はステップS15の後、通信端末80は、無人飛行体100がステップS11において生成された全ての部分飛行範囲の飛行を終了したかどうかを判断する(S16)。無人飛行体100が全ての部分飛行範囲の飛行を終了していないと判断された場合には(S16、NO)、通信端末80の処理はステップS7に戻る。
一方、通信端末80は、無人飛行体100が全ての部分飛行範囲の飛行を終了したと判断した場合には(S16、YES)、ユーザの操作により、タッチパネルディスプレイTPD2に表示されている飛行マップMP2において、他の飛行範囲が新たに指示されたかどうかを判断する(S9)。通信端末80に対するユーザの操作により、タッチパネルディスプレイTPD2に表示されている飛行マップMP2において、他の飛行範囲が新たに指示された場合には(S9、YES)、通信端末80の処理はステップS2Aに戻る。一方、他の飛行範囲が新たに指示されない場合には(S9、NO)、図16に示す通信端末80の処理は終了する。
以上により、変形例に係る飛行システム10では、モバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、飛行範囲AR2の大きさに応じて、飛行範囲AR2を複数の部分飛行範囲PR1,PR2に分割し、その部分飛行範囲ごとに、無人飛行体100の飛行方向に応じた部分飛行範囲における飛行コストに基づいて、部分飛行範囲における最適な飛行方向を算出する。また、モバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、部分飛行範囲ごとに、部分飛行範囲における飛行方向を基に、部分飛行範囲における飛行経路を生成してタッチパネルディスプレイ(例えばタッチパネルディスプレイTPD2)に表示する。
これにより、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、例えば広大な飛行範囲AR2がユーザの操作により指定された場合でも、個々の部分飛行範囲ごとに、無人飛行体100の適切な飛行経路を生成してUI画面GM5に表示できる。
また、変形例に係るモバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、部分飛行範囲における環境情報(例えば風向きや風速)の所定の閾値以上の変化の有無を検知する。モバイルプラットフォームは、無人飛行体100がいずれかの部分飛行範囲を飛行中に環境情報(例えば風向きや風速)の所定の閾値以上の変化を検知すると、その環境情報と無人飛行体100の飛行方向に応じた、次の部分飛行範囲における飛行コストに基づいて飛行方向を算出する。これにより、モバイルプラットフォームは、例えば無人飛行体100が生成済みの飛行経路に従って飛行している途中で風向きが急に変わった場合等の大きな環境変化があった場合でも、環境変化の影響をできるだけ抑制可能な飛行経路を再度算出できて無人飛行体100の安全な飛行に資する事ができる。
なお、無人飛行体100は、内蔵されるバッテリ170の残容量率を常時又は定期的に監視し、監視結果を送信機50に送信してよい。変形例において、例えば無人飛行体100のバッテリの残容量率が所定の割合(既定値)を下回った事が送信機50又は通信端末80において検知された場合には、モバイルプラットフォーム(例えば通信端末80)は、例えば無人飛行体100の飛行時のバッテリ170の電力消費がユーザにより指定される飛行範囲において最小となる旨の指令となる最適化項目を利用して飛行コストを再度算出し、同様にして無人飛行体100の飛行経路を生成してよい。これにより、モバイルプラットフォームは、無人飛行体100のバッテリ170が相当に低下した場合には、そのバッテリ170の消費ができるだけ抑制されるように、無人飛行体100の飛行経路を生成できてその飛行経路に従った飛行を無人飛行体100に指示できる。従って、モバイルプラットフォームは、周囲の環境変化の発生があった場合でも、無人飛行体100の安全な飛行を効率的に制御できる。
以上、本開示について実施の形態を用いて説明したが、本開示に係る発明の技術的範囲は上述した実施の形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載からも明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 飛行システム
50 送信機
50B 筐体
53L 左制御棒
53R 右制御棒
61 送信機制御部
63、85 無線通信部
64、87、160 メモリ
65 送信機側USBインタフェース部
80、80T、80S 通信端末
81 プロセッサ
83 端末側USBインタフェース部
89、240 GPS受信機
100 無人飛行体
102 UAV本体
110 UAV制御部
150 通信インタフェース
170 バッテリ
200 ジンバル
210 回転翼機構
220、230 撮像装置
250 慣性計測装置
260 磁気コンパス
270 気圧高度計
280 超音波高度計
290 スピーカ
811 飛行パラメータ取得部
812 最適化項目取得部
813 コスト算出部
814 コスト最適化部
815 経路生成部
816 経路表示制御部
AN1、AN2 アンテナ
B1 電源ボタン
B2 RTHボタン
DP、TPD ディスプレイ
GM1、GM2、GM3、GM4 UI画面
OP1、OPn 操作部
OPS 操作部セット

Claims (21)

  1. 無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、
    前記飛行範囲における、前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、
    前記無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を有し、
    前記無人飛行体の飛行ルートの生成基準項目を少なくとも1つ取得するステップ、を更に含み、
    前記飛行ルートを算出するステップは、
    前記少なくとも1つの前記生成基準項目に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを算出するステップを含み、
    前記無人飛行体のバッテリの残容量率が所定の割合を下回った場合に、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを再度算出するステップを更に含む、
    飛行経路表示方法。
  2. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行距離が前記飛行範囲において最短となる旨の指令である、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  3. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行時間が前記飛行範囲において最短となる旨の指令である、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  4. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令である、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  5. 前記生成基準項目を取得するステップは、
    表示部に表示された、少なくとも1つの前記飛行ルートの生成基準項目の中からの選択に応じて取得するステップを含む、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  6. 前記飛行ルートを表示させるステップは、
    前記無人飛行体の飛行範囲における飛行開始地点及び飛行終了地点をそれぞれ表示させるステップを含む、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  7. 前記飛行開始地点の選択に応じて、前記無人飛行体の前記飛行開始地点への移動と前記無人飛行体の前記飛行ルートに従った飛行とを指示するステップ、を更に含む、
    請求項6に記載の飛行経路表示方法。
  8. 前記飛行を指示するステップは、
    前記飛行ルートに従った飛行中に、前記無人飛行体に撮像を指示するステップを含む、
    請求項7に記載の飛行経路表示方法。
  9. 前記飛行範囲の大きさに応じて、前記飛行範囲を複数の部分飛行範囲に分割するステップ、を更に含み、
    前記飛行ルートを算出するステップは、
    前記部分飛行範囲ごとに、前記無人飛行体の飛行方向に応じた前記部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、前記部分飛行範囲における飛行ルートを算出するステップを含み、
    前記飛行ルートを表示させるステップは、
    前記部分飛行範囲ごとに、前記部分飛行範囲における飛行ルートを表示させるステップを含む、
    請求項1に記載の飛行経路表示方法。
  10. 無人飛行体の飛行範囲を取得する第1取得部と、
    前記飛行範囲における、前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行範囲における最適な飛行ルートを算出する算出部と、
    前記無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示部に表示する制御部と、を有し、
    前記無人飛行体の飛行ルートの生成基準項目を少なくとも1つ取得する第2取得部、を更に含み、
    前記算出部は、前記少なくとも1つの前記生成基準項目に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを算出し、
    前記算出部は、前記無人飛行体のバッテリの残容量率が所定の割合を下回った場合に、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを再度算出する、
    モバイルプラットフォーム。
  11. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行距離が前記飛行範囲において最短となる旨の指令である、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  12. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行時間が前記飛行範囲において最短となる旨の指令である、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  13. 前記生成基準項目は、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令である、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  14. 前記第2取得部は、
    前記表示部に表示された、少なくとも1つの前記飛行ルートの生成基準項目の中からの選択に応じて取得する、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  15. 前記制御部は、
    前記無人飛行体の飛行範囲における飛行開始地点及び飛行終了地点をそれぞれ前記表示部に表示する、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  16. 前記制御部は、
    前記表示部に表示された前記飛行開始地点の選択に応じて、前記無人飛行体の前記飛行開始地点への移動と前記無人飛行体の前記飛行ルートに従った飛行とを指示する、
    請求項15に記載のモバイルプラットフォーム。
  17. 前記制御部は、
    前記飛行ルートに従った飛行中に、前記無人飛行体に撮像を指示する、
    請求項16に記載のモバイルプラットフォーム。
  18. 前記飛行範囲の大きさに応じて、前記飛行範囲を複数の部分飛行範囲に分割する分割部、を更に含み、
    前記算出部は、
    前記部分飛行範囲ごとに、前記無人飛行体の飛行方向に応じた前記部分飛行範囲における飛行方向指標に基づいて、前記部分飛行範囲における飛行ルートを算出し、
    前記制御部は、
    前記部分飛行範囲ごとに、前記部分飛行範囲における飛行ルートを前記表示部に表示する、
    請求項10に記載のモバイルプラットフォーム。
  19. 無人飛行体とモバイルプラットフォームとが通信可能に接続された飛行システムであって、
    前記モバイルプラットフォームは、
    前記無人飛行体の飛行範囲を取得し、
    前記飛行範囲における、前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行範囲における最適な飛行ルートを算出し、
    前記無人飛行体のバッテリの残容量率が所定の割合を下回った場合に、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを再度算出し、
    前記無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示部に表示し、
    前記無人飛行体は、
    前記表示部に表示された前記飛行ルートに対する指定に応じて、前記飛行ルートに従って飛行を開始する、
    飛行システム。
  20. コンピュータであるモバイルプラットフォームに、
    無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、
    前記飛行範囲における、前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、
    前記無人飛行体のバッテリの残容量率が所定の割合を下回った場合に、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを再度算出するステップと、
    前記無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な、
    記録媒体。
  21. コンピュータであるモバイルプラットフォームに、
    無人飛行体の飛行範囲を取得するステップと、
    前記飛行範囲における、前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行範囲における最適な飛行ルートを算出するステップと、
    前記無人飛行体のバッテリの残容量率が所定の割合を下回った場合に、前記無人飛行体の飛行時のバッテリの電力消費が前記飛行範囲において最小となる旨の指令に対応する前記無人飛行体の飛行ルートに対する飛行方向指標に基づいて、前記飛行ルートを再度算出するステップと、
    前記無人飛行体の飛行範囲における最適な飛行ルートを表示させるステップと、を実行させるための、
    プログラム。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10916150B2 (en) 2018-05-03 2021-02-09 Arkidan Systems Inc. Computer-assisted aerial surveying and navigation
CA3106014A1 (en) 2018-07-12 2020-01-16 TerraClear Inc. Object identification and collection system and method
US10803657B2 (en) * 2018-08-21 2020-10-13 Here Global B.V. Method, apparatus, and computer program product for dynamic flight range visualization
DE102018123411A1 (de) * 2018-09-24 2020-03-26 Autel Robotics Europe Gmbh Zielbeobachtungsverfahren, zugehörige Vorrichtung und System
WO2020090589A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 株式会社ナイルワークス 運転経路生成システム、運転経路生成方法、および運転経路生成プログラム、ならびにドローン
WO2020255373A1 (ja) * 2019-06-21 2020-12-24 株式会社センシンロボティクス 無人飛行体のフライト管理サーバ及びフライト管理システム
CN114521248A (zh) * 2019-09-30 2022-05-20 索尼集团公司 信息处理设备、信息处理方法和程序
JP2021168005A (ja) * 2020-04-09 2021-10-21 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co., Ltd 表示制御方法、表示制御装置、プログラム、及び記録媒体
JP2021002345A (ja) * 2020-06-19 2021-01-07 株式会社センシンロボティクス 無人飛行体のフライト管理サーバ及びフライト管理システム
US11761590B2 (en) * 2020-10-06 2023-09-19 Abb Schweiz Ag Technologies for producing efficient investigation routes for identifying gas leak locations
CN113238571A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 北京三快在线科技有限公司 一种无人机监控系统、方法、装置及存储介质
WO2023181147A1 (ja) 2022-03-23 2023-09-28 三菱電機株式会社 飛行支援システム、飛行支援装置、及び飛行支援方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2812639B2 (ja) * 1993-06-15 1998-10-22 三菱電機株式会社 経路探索システム,及び経路探索方法
JP3050277B2 (ja) * 1995-05-25 2000-06-12 三菱電機株式会社 空間経路探索装置
JP2002350152A (ja) * 2001-05-25 2002-12-04 Mazda Motor Corp 情報表示方法、該方法に用いる情報提供装置及び情報表示装置、該情報提供装置又は情報表示装置を制御するためのプログラム、並びに、該プログラムを記憶した記憶媒体
SE523828C2 (sv) * 2002-02-08 2004-05-25 Saab Ab Metod och system för att beräkna en flygrutt
US7512462B2 (en) * 2004-11-16 2009-03-31 Northrop Grumman Corporation Automatic contingency generator
US7970532B2 (en) * 2007-05-24 2011-06-28 Honeywell International Inc. Flight path planning to reduce detection of an unmanned aerial vehicle
JP4988673B2 (ja) 2008-09-01 2012-08-01 株式会社日立製作所 撮影計画作成システム
JP6150531B2 (ja) * 2013-01-21 2017-06-21 三菱重工業株式会社 地形情報取得装置、地形情報取得システム、地形情報取得方法及びプログラム
JP6475411B2 (ja) * 2014-01-08 2019-02-27 株式会社Subaru 操縦支援装置及び操縦支援プログラム
JP6124384B2 (ja) * 2014-05-30 2017-05-10 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 無人機の進行方向の作成方法、システム、及びプログラム
US9581465B2 (en) * 2015-01-20 2017-02-28 Honeywell International Inc. Apparatus and method for displaying a synthetic vision system view direction
KR102246557B1 (ko) * 2015-04-07 2021-04-30 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법
CN105318888B (zh) * 2015-12-07 2018-08-14 北京航空航天大学 基于无人机感知的无人驾驶车辆路径规划方法
CN105841694A (zh) * 2016-06-14 2016-08-10 杨珊珊 无人飞行器的信标导航装置、信标及其导航方法

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