JP6974640B2 - 飛行許可空域設定装置及び飛行許可空域設定方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、飛行許可空域設定装置及び飛行許可空域設定方法に関する。
本願は、２０１５年１２月２８日に出願された特願２０１５−２５７０９８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

飛行体には、無線通信回線を利用した遠隔制御に従って飛行する無人飛行機がある。このような飛行体は、無線通信回線の電波を安定して受信できないと、飛行を制御できなくなる場合がある。これに対し、飛行場を利用して離着陸する飛行機の飛行を制御する技術が知られている。

日本国特開平１１−３４５４００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、航空機を制御するための専用の無線設備を必要とする。このような、専用の無線設備を、無人航空機である飛行体を飛行させる場所に設けることは困難である。

本発明の目的は、より簡易な構成によって、飛行体の飛行を制御する際の信頼度を高める飛行許可空域設定装置及び飛行許可空域設定方法を提供することである。

本発明の実施態様に係る飛行許可空域設定装置は、記憶部と、設定部と、通信部とを備える。記憶部は、無線基地局を介して通信する通信サービスの利用者を識別するための第２識別情報と、前記第２識別情報を記憶する飛行体が飛行する飛行経路とが関連付けられて記憶されている。設定部は、前記飛行体が前記飛行経路を飛行中に、前記飛行経路を変更して前記飛行体が飛行する新たな飛行経路を設定する。通信部は、前記新たな飛行経路を、前記第２識別情報を利用して、前記無線基地局を介して前記飛行体に送信する。前記記憶部は、前記設定された新たなルートを、前記飛行体が飛行する飛行経路として前記第２識別情報と関連付けて記憶する。
上記の飛行許可空域設定装置は、前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までに必要な電力量を計算するとよい。
上記の飛行許可空域設定装置は、前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までの到達時間を計算するとよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の利用者端末を識別する識別情報を記憶し、前記通信部は、前記設定された新たな飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末に送信してもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される前記利用者の端末に送信し、前記利用者が前記複数の飛行経路から選択した一の飛行経路を前記利用者の端末から受信し、前記設定部は、前記利用者の端末から受信した飛行経路を前記新たな飛行経路として設定してもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路にそれぞれ優先順位をつけて前記利用者の端末に送信してもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記設定部は、前記飛行体の飛行中に前記飛行体の飛行に影響が生じる事象が発生した場合に、前記新たな飛行機経路を設定してもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記飛行体の飛行に影響が生じる事象は、前記飛行体の飛行中における突風、落雷、若しくは雷雨の発生、前記飛行体の飛行中における前記飛行体の事故、又は前記飛行体の飛行中における前記飛行体と前記通信部との通信において介在する前記無線基地局の停止を含めてもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の端末を識別する識別情報を記憶し、前記通信部は、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末から、前記記憶部に記憶されている前記飛行経路の変更要求を受信し、前記設定部は、前記変更要求に基づき、前記新たな飛行経路を設定してもよい。

上記の飛行許可空域設定装置において、前記記憶部は、前記飛行体の機種情報を記憶し、前記飛行体の機種情報に基づいて、前記新たな飛行経路を判定する制御部をさらに備え、前記設定部は、前記判定結果に基づき、前記新たな飛行経路を設定してもよい。

本発明の実施態様に係る飛行許可空域設定方法は、無線基地局を介して通信する通信サービスの利用者を識別するための第２識別情報と、前記第２識別情報を記憶する飛行体が飛行する飛行経路とを関連付けて記憶部に記憶して、前記飛行体が前記飛行経路を飛行中に、前記飛行経路を変更して前記飛行体が飛行する新たな飛行経路を設定部が設定し、前記新たな飛行経路を、前記第２識別情報を利用して、前記無線基地局を介して前記飛行体に通信部から送信する過程と、前記記憶部が、前記設定された新たなルートを、前記飛行体が飛行する飛行経路として前記第２識別情報と関連付けて記憶する過程とを含む特徴とする飛行許可空域設定方法である。
上記の飛行許可空域設定方法において、前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までに必要な電力量を計算するとよい。
上記の飛行許可空域設定方法において、前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までの到達時間を計算するとよい。

上記の飛行許可空域設定方法において、上記の飛行許可空域設定装置において、前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の利用者端末を識別する識別情報を記憶し、前記通信部は、前記設定された新たな飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末に送信してもよい。

上記の飛行許可空域設定方法において、前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される前記利用者の端末に送信し、前記利用者が前記複数の飛行経路から選択した一の飛行経路を前記利用者の端末から受信し、前記設定部は、前記利用者の端末から受信した飛行経路を前記新たな飛行経路として設定してもよい。

上記の飛行許可空域設定方法において、前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路にそれぞれ優先順位をつけて前記利用者の端末に送信してもよい。

上記の飛行許可空域設定方法において、前記設定部は、前記飛行体の飛行中に前記飛行体の飛行に影響が生じる事象が発生した場合に、前記新たな飛行機経路を設定してもよい。
上記の飛行許可空域設定方法において、前記飛行体の飛行に影響が生じる事象は、前記飛行体の飛行中における突風、落雷、若しくは雷雨の発生、前記飛行体の飛行中における前記飛行体の事故、又は前記飛行体の飛行中における前記飛行体と前記通信部との通信において介在する前記無線基地局の停止を含めてもよい。
上記の飛行許可空域設定方法において、前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の端末を識別する識別情報を記憶し、前記通信部は、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末から、前記記憶部に記憶されている前記飛行経路の変更要求を受信し、前記設定部は、前記変更要求に基づき、前記新たな飛行経路を設定してもよい。
上記の飛行許可空域設定方法において、前記記憶部は、前記飛行体の機種情報を記憶し、前記飛行体の機種情報に基づいて、前記新たな飛行経路を判定する制御部をさらに備え、前記設定部は、前記判定結果に基づき、前記新たな飛行経路を設定してもよい。

本発明によれば、より簡易な構成によって、飛行体の飛行を制御する際の信頼度を高める飛行許可空域設定装置及び飛行許可空域設定方法を提供することができる。

第１の実施形態に係る飛行許可空域設定システムを示す構成図である。 第１の実施形態に係る飛行体の外観構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る飛行体制御装置の構成図である。 第１の実施形態に係る飛行許可空域設定装置の構成図である。 第１の実施形態の飛行許可空域設定装置における飛行体の飛行を管理する処理の手順の概要を示すフローチャートである。 第１の実施形態における、飛行体機種情報記憶部に記憶される飛行体機種情報の例を示す図である。 第１の実施形態における、飛行空域情報記憶部に記憶される飛行体機種情報の例を示す図である。 第１の実施形態の飛行計画の登録処理の手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態の飛行計画の変更処理の手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態の空域に基づく制御の手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態の飛行体における飛行制御の手順を示すフローチャートである。

以下、実施形態の飛行体制御装置、飛行許可空域設定システム、飛行体制御方法及びプログラムについて図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る飛行許可空域設定システム１を示す構成図である。飛行許可空域設定システム１は、飛行体２、飛行許可空域設定装置３、利用者端末４、通信網５、無線基地局６を備える。

飛行体２は、例えば、後述の図２に示すような無人航空機である。飛行許可空域設定装置３は、飛行体２が飛行する空域を設定し、設定した空域を示す空域情報を飛行体２に対して送信して、飛行体２をその空域情報に従って飛行させる。利用者端末４は、飛行体２を飛行させる利用者の操作を受け付けるスマートフォンなどのコンピュータ装置である。

利用者端末４は、飛行体２の利用者の操作を受け付けて、受け付けた操作を飛行許可空域設定装置３に対して送信し、飛行許可空域設定装置３により飛行体２を飛行させる空域を設定させる。さらに、利用者端末４は、飛行体２の利用者の操作を受け付けて、受け付けた操作を飛行許可空域設定装置３に対して送信し、飛行許可空域設定装置３を介して飛行体２の飛行を制御する。

利用者端末４は、三次元（３Ｄ）の地図情報（地上を示す三次元データ）および飛行体２の飛行経路を用いて、飛行体２の誘導ルートが示された地図を表示してもよい。三次元の地図情報は、物などの構造物や山などの地形を含んでもよい。利用者端末４は、飛行体２によって撮影された画像および飛行体２の飛行経路を用いて、飛行体２の誘導ルートが示された画像を表示してもよい。地図または画像に表示される飛行ルートは、進行方向を案内するための矢印や色つきの線であってもよい。利用者端末４の表示画面は、飛行体２の現在のバッテリ量および目的地まで移動に必要な電力を並べて表示してもよい。

通信網５は、飛行体２と、飛行許可空域設定装置３と、利用者端末４との間の通信を中継する。無線基地局６は、無線通信の基地局であり、接続回線によって通信網５に接続される。通信網５と無線基地局６は、スマートフォンなどの端末設備に音声通信やデータ通信などの通信サービスを提供するネットワークＮＷを形成する。ネットワークＮＷでは、通信網５側に設けられたゲートウエイにより、無線基地局６側と通信網５側との間で通信手順が変換される。

無線基地局６のそれぞれに、通信可能な範囲（セル）が設定される。図１に示す例では、無線基地局６１から６３のそれぞれに対し、セルＺ１からＺ３（以下、纏めて、セルＺということがある。）が設定される。例えば、セルＺ１内に存在する飛行体２と利用者端末４などの端末設備を、無線基地局６１が検出し、ネットワークＮＷ内の図示しない管理装置は、その情報を管理する。飛行体２と利用者端末４は、ネットワークＮＷを利用して無線で通信する端末設備の一例である。

飛行許可空域設定システム１は、セルＺを単位に、飛行体２が飛行する空域を管理する。実施形態における空域とは、飛行体２を飛行させる領域のことであり、例えば、その範囲が、緯度経度情報と高度情報とで規定される。各空域は、諸条件により、飛行体２の飛行が可能な領域（飛行可能空域）、飛行体２の飛行を禁止する領域（飛行禁止空域）に分けられる。空域の設定条件は、飛行体２、利用者（操縦者）、周辺地域、飛行する予定時刻などの諸条件により異なる場合がある。飛行体２は、飛行条件を満たす範囲で飛行することが必要とされる。

飛行許可空域設定装置３は、飛行体３が飛行できた位置や高度を統計的に記憶しておき、その情報を基に飛行可能空域を設定してもよい。禁止区域は、飛行可能空域から除外されてもよい。禁止区域は、天候が悪い区域や基地局障害が発生している区域であってもよい。禁止区域は、国や行政などが禁止区域として設定している区域であってもよい。禁止区域は、飛行体３が飛行する時刻と同じ時刻に他の飛行体が飛行している区域であってもよい。禁止区域は、飛行体が密集している区域（地域）であってもよい。禁止区域は、特定の時間に多数の飛行体が通過する区域であってもよい。飛行許可空域設定装置３は、禁止区域を避けて飛行ルートを設定してもよい。飛行体３のスペックや利用者によって異なる飛行可能空域が設定されてもよい。空域は、三次元の地図を含んでもよい。空域（空域情報）は、構造物などとの関係（三次元の地図）に基づいて設定されてもよい。

飛行許可空域設定システム１は、上記のように飛行条件の制限が異なる空域を管理するとともに、飛行体２が飛行不許可空域や飛行禁止空域に侵入しないように制御することで、利用者の飛行体２の飛行を支援する。

飛行許可空域設定システム１（飛行許可空域設定装置３）は、飛行体２が飛行不許可空域や飛行禁止空域に所定距離以上近づいた場合、その旨（警告）を利用者端末４に通知してもよい。飛行許可空域設定システム１（飛行許可空域設定装置３）は、飛行体２が制限速度を超えた場合には、飛行体２の速度を制限速度以下になるように制御してもよい。飛行許可空域設定システム１（飛行許可空域設定装置３）は、飛行体２が制限速度に近づいた場合、その旨（警告）を利用者端末４に通知してもよい。

図２は、本実施形態の飛行体２の外観構成の一例を示す図である。飛行体制御装置２０は、一例として、図２に示す飛行体２に搭載される。この飛行体２は、飛行体制御装置２０と、モータ２４とを備えている。

モータ２４は、ロータＲＴを回転させることにより、飛行体２に揚力及び推進力を与える。この一例では、飛行体２は、モータ２４１〜２４４を備える。モータ２４１〜２４４は、対応するロータＲＴ１〜ＲＴ４を回転させる。飛行体制御装置２０が、それぞれのモータ２４に供給する駆動電流を制御することにより、飛行体２の飛行高度、方位、進行方向を制御することができる。

図３は、本実施形態に係る飛行体制御装置２０の構成図である。飛行体制御装置２０は、制御部２１と、第１記憶部２２と、第２記憶部２３と、ＧＰＳ受信部２５と、姿勢検出部２６と、無線部２７とを備える。

ＧＰＳ受信部２５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星が送信する電波を受信する。このＧＰＳ衛星が送信する電波には、この電波を受信した位置、つまり、飛行体２の位置を特定するための信号が含まれている。ＧＰＳ受信部２５は、ＧＰＳ衛星から受信した電波をＧＰＳ信号ＳＧに変換し、変換したＧＰＳ信号ＳＧを制御部２１に出力する。なお、この一例では、ＧＰＳ受信部２５は、ＧＰＳ衛星が送信する電波を受信する場合について説明するが、これに限られない。例えば、ＧＰＳ受信部２５は、測位精度の高い準天頂衛星など、ＧＰＳ衛星以外の人工衛星からの電波を受信してもよい。

姿勢検出部２６は、加速度センサー又はジャイロを含み、飛行体２の姿勢を検出して、姿勢検出信号ＳＢを生成する。

無線部２７は、不図示のアンテナを備えており、無線基地局６が送信する電波を受信する。この無線基地局６が送信する電波には、無線基地局６を識別する情報である基地局ＩＤが含まれている。例えば、無線基地局６１が送信する電波には、”Ｚ００１”が基地局ＩＤとして含まれている。また、無線基地局６２、無線基地局６３が送信する電波には、”Ｚ００２”、”Ｚ００３”が基地局ＩＤとして、それぞれ含まれている。無線部２７は、受信した電波を受信信号ＳＲに変換し、変換した受信信号ＳＲを制御部２１に出力する。この受信信号ＳＲには、無線基地局６を識別する情報である基地局ＩＤが含まれている。

制御部２１は、移動制御部２１１と、自機位置測定部２１２と、制御装置通信部２１３（無線通信部）と、飛行状態制御部２１４とを備える。

第１記憶部２２と第２記憶部２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め第１記憶部２２に格納されていてもよいし、外部装置や可搬型記憶媒体などから、或いは通信回線を介してダウンロードされてもよい。

第１記憶部２２は、飛行体情報記憶部２２１と、飛行体空域情報記憶部２２２と、制御モード情報記憶部２２４と、第１識別情報記憶部２２５と、基本プログラム記憶部２２６と、無線制御モードプログラム記憶部２２７と、自律制御モードプログラム記憶部２２８とを含む。基本プログラム記憶部２２６は、飛行体２の通信処理、状態管理処理、飛行を維持するために必要とされる処理などの処理を実行するためのプログラムなどを格納する。無線制御モードプログラム記憶部２２７は、無線通信により受け付けた制御指令を実行するためのプログラムなどを格納する。自律制御モードプログラム記憶部２２８は、自動操縦により飛行体２が飛行するためのプログラムを格納する。制御モード情報記憶部２２４は、制御部２１が上記の制御モードを決定した結果を示すフラグ情報を格納する。第１識別情報記憶部２２５は、第１識別情報を含む情報を格納する。第１識別情報は、飛行体２を識別可能とする識別情報である。飛行体情報記憶部２２１と、飛行体空域情報記憶部２２２の詳細については、後述する。

第２記憶部２３は、通信サービスを利用する利用者を識別可能にする情報を記憶する。通信サービスを利用する利用者を識別可能にする情報には、例えば、国番号、無線通信サービスを提供する通信事業者の識別番号、上記の通信事業者から利用者に対して割り振られた識別番号などを含めてもよく、少なくともそれらの一部の情報、又は、一部の情報の組み合わせに基づいて第１識別情報を形成してもよい。なお、第２記憶部２３に格納される情報は、飛行体２の利用者を識別する識別情報として利用してもよい。

第１記憶部２２と第２記憶部２３は、図示しない回路基板に固定してもよく、回路基板などに設けられた収納部（不図示）に着脱可能に装着されていてもよい。第１記憶部２２と第２記憶部２３は、制御部２１によりデータの読み出しと書き込みが行われる。

制御部２１の自機位置測定部２１２は、ＧＰＳ受信部２５からＧＰＳ信号ＳＧを取得し、自機位置を測定して、自機位置情報ＩＰを生成する。

制御装置通信部２１３は、無線部２７を介して、第１識別情報記憶部２２５又は第２記憶部２３の何れかに記憶されている識別情報に基づいて、無線基地局６との通信を行う。

飛行状態制御部２１４は、自機位置測定部２１２により生成された自機位置情報ＩＰと、無線部２７と制御装置通信部２１３とを介して取得した情報に基づいて、飛行制御指令ＣＭＤを生成して、飛行体２の飛行状態を制御する。例えば、飛行状態制御部２１４は、無線部２７と制御装置通信部２１３とを介して取得した情報として、飛行体２を飛行させる飛行計画を示す空域情報などの情報を受信する。

飛行状態制御部２１４は、後述する飛行許可空域設定装置３からの制御を受け、複数の制御モードから選択した制御モードの処理を実行してもよい。例えば、飛行状態制御部２１４は、制御装置通信部２１３が無線基地局６を介して受信する制御情報に基づいて自飛行体２の飛行状態を制御する無線制御モードを実行してもよい。飛行状態制御部２１４は、自飛行体２の第１記憶部２２に予め記憶されている制御情報に基づいて自飛行体２の飛行状態を制御する自律制御モードを実行してもよい。飛行状態制御部２１４は、無線制御モードと自律制御モードとを、自機位置測定部２１２が測定した自飛行体２の位置に基づいて切り替えて、切り替えた制御モード（飛行体２のモード）により生成された飛行制御指令ＣＭＤによって飛行体２を飛行させる。例えば、自律制御モードの実行時には、飛行状態制御部２１４は、受信した空域情報に基づいて飛行する位置を決定し、決定した位置を通過するように飛行コースを定め、定めた飛行コースに沿って自動操縦による自律飛行を実施させる。

飛行体２は、機体情報と、飛行体２に備えられたカメラ（不図示）によって撮影された画像（周辺風景）を利用者端末４に逐次送信してもよい。利用者端末４は、それらの情報を基に移動の方向を指示する制御情報を飛行体２に送信してもよい。機体情報は、飛行体２の識別情報、飛行体２の位置と姿勢（方向および傾き）、バッテリの残量、ロータＲＴの故障有無を含んでもよい。飛行体２が画像を送信できない状況の場合、飛行体２のモードが自動飛行モード（自律制御モード）に切り替わり、飛行体２が利用者端末４の指示する場所（目的地）まで自動飛行してもよい。

飛行許可空域設定装置３等は、飛行体２の周辺位置に関する周辺情報を利用者端末４に送信してもよい。利用者は、利用者端末４を用いて、周辺情報に基づいて飛行体２を操作してもよい。周辺情報は、雨や風などの天候、他の飛行体の密集度合（他の飛行体の存在がセンサーやカメラで認識される）、無線基地局６の動作および停止を示す情報を含んでもよい。

飛行体２は、飛行体２は進行方向に構造物が存在することや、他の飛行体や鳥などが近づいてきたことを検知する衝突予知センサー（不図示）を有していてもよい。飛行体２は、衝突予知センサーによる検出に基づき、衝突を予知して、警報信号を出したり、警報音を出したり、あるいは自律的に衝突を回避してもよい。飛行体２が自律的に衝突を回避する動作は、利用者端末４の操作に基づく動作よりも優先されてもよい。

飛行状態制御部２１４は、電波品質が悪い場合、例えば、制御装置通信部２１３が無線基地局６から受信した電波の大きさが所定値未満の場合、飛行体３のモードを自律制御モードに設定してもよい。飛行状態制御部２１４は、他の飛行体からの情報でどのルートのどの場所の電波強度が弱いのかを統計データとして取得し、統計データに基づいて電波品質が悪いか否か判断してもよい。

利用者端末４は、飛行体２のモードがいずれのモード（例えば、無線制御モード（利用者の操縦モード）や自律制御モード（自動運転モード））であるかリアルタイムで表示してもよい。

移動制御部２１１は、自機位置測定部２１２により生成された自機位置情報ＩＰと、姿勢検出部２６により生成された姿勢検出信号ＳＢとを受け、モータ２４の駆動量を調整して飛行体２の飛行中の姿勢を安定させる。移動制御部２１１は、飛行状態制御部２１４により生成された飛行制御指令ＣＭＤを受け、飛行体２を目的の位置に到達するようにモータ２４の駆動量を制御して、飛行体２を飛行させる。

図４は、本実施形態に係る飛行許可空域設定装置３の構成図である。飛行許可空域設定装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、入出力部３３と、通信ＩＦ（インタフェース）部３５とを備える。

記憶部３２は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部３２に格納されていてもよいし、外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、プログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部３２にインストールされてもよい。記憶部３２は、飛行体機種情報記憶部３２１（機種情報記憶部）と、飛行空域情報記憶部３２２とを含む。
上記の各部の詳細については、後述する。

入出力部３３は、図示しない表示部、キーボードなどを含む。入出力部３３は、飛行許可空域設定装置３に対する操作を受け付けて、後述する入出力処理部３１９に通知する。入出力部３３は、入出力処理部３１９からの制御により制御部３１の制御状態を表示する。

通信ＩＦ部３５は、制御部３１の制御により、通信網５と無線基地局６を介して、飛行体２と利用者端末４と通信するインタフェースである。

制御部３１は、飛行体制御処理部３１１と、飛行空域設定部３１２と、設定装置通信部３１３（通信部）と、飛行体操縦者管理部３１５と、飛行管理部３１７と、飛行状態制御情報送信部３１８と、入出力処理部３１９とを備える。

飛行体制御処理部３１１は、通信ＩＦ部３５を介して、利用者端末４と飛行体２と通信する。飛行体制御処理部３１１は、利用者端末４に対し、飛行体２を制御するための操作画面など情報を送信し、利用者端末４により検出された利用者の操作を利用者端末４から受信する。飛行体制御処理部３１１は、受信した利用者の操作に対応する情報を飛行体２に送信して、飛行体２を飛行させる。

飛行空域設定部３１２は、利用者端末４等から提供される飛行体２を飛行させる予定の位置を示す位置情報等を取得して、飛行体２を飛行させる空域を指定する空域情報を生成して、飛行空域情報記憶部３２２に書き込む。空域情報は、飛行体２の飛行計画を示す情報を含む。

飛行空域設定部３１２は、利用者から利用者端末４を介して、飛行体２の出発地と目的地を取得してもよい。飛行空域設定部３１２は、飛行体２の出発地と目的地に基づいて、飛行場などの飛行禁止区域を避ける飛行経路を設定してもよい。飛行空域設定部３１２は、飛行体２の出発地と目的地に基づいて、飛行体２が目的地に到達する予定時刻を算出してもよい。

飛行空域設定部３１２は、飛行体２から、飛行体２のバッテリ残量を示す情報を取得してもよい。飛行空域設定部３１２は、飛行体２の出発地と目的地とバッテリ残量とに基づき、到達目標時間までに飛行体２が目的地に到達可能であるか判断してもよい。飛行空域設定部３１２は、到達目標時間までに飛行体２が目的地に到達可能であるか、および、目的地への到達予定時間に基づいて、飛行経路を設定してもよい。

飛行空域設定部３１２は、飛行経路として複数の飛行経路を選定し、各飛行経路に優先順位を付け、それぞれ優先順位を有する複数の飛行経路を示す情報を利用者端末４に通知してもよい。優先順位は、バッテリの残量や到着予定時間に基づいて決定されてもよい。飛行空域設定部３１２は、優先順位を有する複数の飛行経路を示す情報を利用者端末４に通知してもよい。利用者は、利用者端末４を用いて、複数の飛行経路のうち一つを選択してもよい。飛行許可空域設定装置３は、選択された飛行経路を飛行体２の経路として設定してもよい。

飛行空域設定部３１２は、飛行体２の飛行に影響を生じる事象が発生した場合、新たな飛行経路を設定してもよい。飛行体２の飛行に影響を生じる事象の具体例は、飛行体２が飛行中における天候の異変（突風、落雷、雷雨など）の発生、飛行体２の事故、および無線基地局６の停止を含んでもよい。飛行空域設定部３１２は、新たな飛行経路が設定されたことを示す情報を利用者端末４に通知してもよい。これにより、利用者は、新たな飛行経路が設定されたことを知ることができる。飛行許可空域設定装置３は、飛行体２の飛行に影響を生じる事象が発生した場合、新たな飛行経路として複数の飛行経路を選定し、各飛行経路に優先順位を付け、それぞれ優先順位を有する複数の飛行経路を示す情報を利用者端末４に通知してもよい。利用者は、利用者端末４を用いて、複数の飛行経路のうち一つを選択してもよい。飛行許可空域設定装置３は、選択された飛行経路を新たな飛行経路に設定してもよい。

飛行空域設定部３１２は、飛行経路とともに、予想される天候情報、目的地までに必要な電力量、飛行体２の制限速度も設定してもよい。飛行空域設定部３１２は、飛行体２が、飛行体２が飛行することを禁止されている空域に所定距離以上近づいている場合、制御装置通信部２１３が無線基地局６を介して受信する制御情報に基づいて飛行体２の飛行状態を制御する無線制御モードに飛行体２のモードを設定してもよい。

設定装置通信部３１３（通信部）は、飛行空域情報記憶部３２２に記憶されている空域情報を、飛行体２の飛行計画を示す情報として通信ＩＦ部３５を介して送信する。飛行空域情報記憶部３２２が三次元の地図情報を記憶している場合、送信される空域情報は、その三次元の地図情報を含んでもよい。設定装置通信部３１３は、その空域情報を、無線基地局６を介して飛行体制御装置２０に送り、飛行体２を空域情報に従って飛行させる。

飛行体操縦者管理部３１５は、利用者端末４の操作によって飛行体２を操縦する飛行体操縦者（利用者）を管理する。飛行管理部３１７は、飛行体２の飛行状態を管理する。飛行状態制御情報送信部３１８は、飛行管理部３１７による飛行体２の飛行状態の判定結果により、飛行体２に対し、その飛行を制御する情報を送信する。例えば、飛行状態制御情報送信部３１８が飛行体２に送信する情報には、飛行体２の飛行を安全な状態に誘導する情報等が含まれる。入出力処理部３１９は、飛行許可空域設定装置３に対する各種操作を受け付け、その操作に関する操作画面を表示する。

図５を参照して、飛行許可空域設定システム１における飛行体２の飛行を管理する処理の概要について説明する。図５は、本実施形態の飛行許可空域設定装置３における飛行体２の飛行を管理する処理の手順の概要を示すフローチャートである。図５に示す飛行体２の飛行を管理する処理は、事前登録がなされた飛行体２と利用者端末４について実施される。

飛行体２と利用者端末４の事前登録がなされた後、飛行体操縦者管理部３１５は、利用者端末４からの要求を受ける。飛行体操縦者管理部３１５は、その要求を送った利用者について、飛行体２の操縦者として適格であるかを確認する認証処理を実施する（ステップＳ１１）。

次に、利用者が適格であった場合に、飛行管理部３１７は、飛行計画の追加または変更の要求であるかを判定する（ステップＳ１２）。新たな飛行計画を追加する場合には、飛行管理部３１７は、追加する飛行計画の登録処理を実施して飛行体空域情報１２２を更新し（ステップＳ１３）、登録により更新された飛行計画を飛行体２に通知して、ステップＳ１５の処理を実施する。なお、登録されている飛行計画を変更する場合には、飛行管理部３１７は、その変更処理を実施して飛行体空域情報１２２を更新し（ステップＳ１４）、変更により更新された飛行計画を飛行体２に通知して、ステップＳ１５の処理を実施する。

次に、ステップＳ１３とステップＳ１４の何れかの処理を終えた場合、又は、登録済みの飛行計画を利用する場合には、飛行管理部３１７は、利用者端末４からの情報に基づいて飛行制御を実施するか否かを判定する（ステップＳ１５）。飛行管理部３１７は、飛行制御を実施しない場合には、図５に示す一連の処理を終える。飛行制御を実施する場合には、飛行管理部３１７は、飛行制御の対象にする飛行体２の状態の特定処理を実施する（ステップＳ１６）。

次に、飛行管理部３１７は、空域情報に基づいて、飛行体２の飛行を管理する（ステップＳ１７）。飛行管理部３１７は、例えば、飛行体制御処理部３１１の制御により、飛行体２の飛行を制御する。

以下、飛行許可空域設定システム１における飛行体２の飛行を管理する処理のより具体的な一例を示し、その詳細について説明する。

（飛行体と利用者端末の事前登録）
飛行許可空域設定装置３は、飛行体２と利用者端末４を飛行許可空域設定システム１の端末設備として登録する処理を、飛行に先立って実施する。例えば、飛行許可空域設定装置３の飛行体機種情報記憶部３２１は、飛行体２と利用者端末４を識別する識別情報を組にして格納する。飛行許可空域設定装置３は、装置の識別情報が飛行体機種情報記憶部３２１に情報が格納されている飛行体２と利用者端末４を、飛行許可空域設定システム１の端末設備として管理して、飛行体２の飛行制御を支援する。これに対し、未登録の装置であって、その識別情報が飛行体機種情報記憶部３２１に格納されていない飛行体２については、飛行許可空域設定装置３は、その飛行制御を支援しない。なお、未登録の飛行体２と利用者端末４を、飛行許可空域設定システム１の端末設備とする場合には、飛行許可空域設定装置３は、未登録の飛行体２と利用者端末４の登録処理を実施する。これにより、飛行許可空域設定装置３は、登録後の飛行体２と利用者端末４とを、対象の端末設備として処理することが可能になる。

図６は、飛行体機種情報記憶部３２１に記憶される飛行体機種情報の例を示す図である。飛行体機種情報には、飛行体管理番号と、機種情報と、分類情報と、利用者識別情報と、第１識別情報と、第２識別情報とを対応付けた情報が含まれる。飛行体管理番号は、飛行体２の管理情報である。機種情報は、飛行体２の機種名又は機種を識別する機種コードである。分類情報は、飛行体２の機種を分類した結果を示す情報である。利用者識別情報は、利用者端末４を識別可能にする識別情報である。第１識別情報は、飛行体２を識別可能にする識別情報である。第２識別情報は、飛行体２の利用者を識別可能にする識別情報である。上記の飛行体機種情報は、飛行体２ごとのデータ群を成して、飛行体機種情報記憶部３２１に格納される。飛行許可空域設定装置３は、飛行体２と利用者端末４の対応付けを示す上記の情報を、利用者端末４などから取得して飛行体機種情報記憶部３２１に書き込む。

飛行体２の飛行体情報記憶部２２１が、飛行体管理番号と、機種情報と、機種コードと、分類情報とを格納している場合には、飛行許可空域設定装置３は、飛行体管理番号と、機種情報と、機種コードと、分類情報とを、飛行体２の飛行体情報記憶部２２１から取得して、飛行体機種情報記憶部３２１に格納してもよい。

（飛行体ごとに管理する空域について）
飛行許可空域設定システム１は、飛行体２ごとに飛行を許可する空域を設定し、飛行体２ごとにその飛行状態を管理する。飛行許可空域設定システム１は、空域を次のように分類して管理する。

飛行許可空域設定システム１は、対象の範囲の空域を飛行可能空域と飛行禁止空域ＺＺに大別する。飛行禁止空域ＺＺは、全ての飛行体２の飛行を禁止する空域である。飛行可能空域は、飛行体２ごとに定まる条件により飛行が許可されたり、許可されなかったりする空域である。飛行許可空域設定システム１は、飛行可能空域について、条件に応じて例えば次のような空域に分類する。

・特定の利用者であれば機体を問わず飛行させてもよい空域ＺＡ
・その機体種別であれば利用者を問わず飛行させてもよい空域ＺＢ
・その機体かつ、特定の利用者であれば飛行させてもよい空域ＺＤ
・その機体種別かつ、特定の利用者であれば飛行させてもよい空域ＺＣ

飛行許可空域設定システム１は、個々の飛行体２の要求する飛行条件が、上記の分類の何れかの空域の条件を満たした場合、その満たした条件に対応する空域としての飛行許可空域とし、条件を満たさなかった場合、満たさなかった条件に対応する空域としての飛行非許可空域とする。

例えば、対象の空域内又はその空域の近傍に空港が有り、空港から所定の距離以上に離れていないことにより飛行できない空域とされる場合、許可を得て制限付で飛行が認められる場合など、個々のケースで空域の飛行条件が異なる場合が生じ得る。このような場合についても、飛行空域設定部３１２は、各空域について、その空域に対応する地表の緯度経度、標高に基づいて、３次元の位置情報で規定する位置の飛行条件を決定し、設定する。

図７は、飛行空域情報記憶部３２２に記憶される飛行体２の飛行空域情報の例（ＤＲ０１の飛行計画）を示す図である。この飛行空域情報は、特定の飛行体２の飛行計画に対応する。飛行空域情報は、管理する飛行体２ごとに同様の飛行空域情報が生成され、飛行空域情報記憶部３２２に記憶される。飛行空域情報記憶部３２２には、計画番号と、日時情報と、空域情報と、基地局識別情報と、利用者識別情報とを対応付けた情報が含まれる。

計画番号は、飛行体２の１回の飛行を規定する一連の情報を飛行計画とし、その飛行計画そのものを識別可能にする識別情報である。日時情報は、その飛行計画の飛行を予定する期間を示す。同じ飛行を繰り返す場合には、繰り返して飛行する期間を示す。

空域情報は、飛行体２が飛行する空域を識別する情報である。例えば、空域情報は、飛行体２の位置情報、高度情報、基地局識別情報、判定空域情報などを含む。

位置情報は、飛行体２に飛行させる空域を緯度、経度などで示した情報である。例えば、位置情報は、飛行を予定する範囲を示す情報であってもよく、飛行コース中の通過点を通過する順に示す情報であってもよい。位置情報は、これに代えて、他の単位に基づいて分割された領域を示す情報であってもよい。

高度情報は、飛行体２に飛行させる高度の範囲を示す情報であり、例えば、長さの単位で規定される。例えば、この高度情報によって下記の条件を示すことができる。例えば、条件（１）は、高度が１５０ｍ未満の場合に飛行を許可し、１５０ｍを超える場合には飛行を禁止するという条件である。条件（２）は、高度が１５０ｍ未満であって、閾値高度を超える場合には、自動操縦による自律飛行を優先させるという条件である。条件（３）は、閾値高度未満の場合には、利用者端末４からの制御を優先して実施させるという条件である。上記は一例であり、これに限定されない。

基地局識別情報は、位置情報により規定された領域を、通信範囲（セル）に含む無線基地局６の識別情報である。判定空域情報は、位置情報により規定された領域を空域とし、その空域の分類結果を示す。

利用者識別情報は、利用者端末４を識別可能にする識別情報であり、利用者を識別するための情報として利用する。

飛行空域情報記憶部３２２には、利用者が要求する計画に基づいた情報と、規定された条件に則して飛行体２を飛行させるための管理情報とが含まれる。

例えば、図７は、飛行体管理番号がＤＲ０１の飛行体２の飛行計画に対応する飛行計画を示す。計画番号Ｕ１、Ｕ２等に対応する飛行計画は、利用者が要求する計画に基づいた情報である。計画番号Ｕ１として、ある日の開始時刻Ｔ１〜終了時刻Ｔ２に、「緯度経度範囲」として指定された位置で、高度Ｈ１以下の飛行が予定されていることを示す。例えば、飛行空域設定部３１２は、上記の情報を利用者端末４から取得して書き込む。飛行空域設定部３１２は、上記の情報に基づいて図示しない変換テーブルを参照して、上記の位置に対応するセルを有する無線基地局６を決定し、その基地局ＩＤ（Ｚ００１）を基地局識別情報として書き込む。飛行空域設定部３１２は、決定した基地局ＩＤがＺ００１のセルの判定空域情報として、ＺＡを書き込む。

例えば、計画番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３等に対応する情報は、規定された条件に則して飛行体２を飛行させるための管理情報である。計画番号Ｍ１として、常時、飛行体２の現在位置から着陸地点までの移動は、高度範囲Ａで飛行することを示す。計画番号Ｍ１が指示された場合には、飛行体２は、上記の条件で着陸地点に向けて移動する。計画番号Ｍ２として、現在の緯度経度で、指定高度範囲内で飛行することを示す。飛行体２が飛行する高度は、ルールとして制限された高度の範囲、障害物の衝突を回避可能な範囲、無線基地局６の電波ＭＡＰで電波が届く範囲という制約を受ける。計画番号Ｍ２が指示された場合には、飛行体２は、高度を指定高度範囲内になるように補正する。計画番号Ｍ３として、飛行禁止空域ＺＺを示し、その範囲にＺ０１１・・・等で識別される無線基地局６が含まれていることを示す。計画番号Ｍ３で指定される空域への移動が検出された場合には、飛行体２は、その範囲内の飛行を中止する。例えば、その範囲外に速やかに移動する。

飛行体２は、この計画番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３等に対応する情報を、利用者の要求により設定された空域上の条件より優先する情報として利用してもよい。規制されたルールに基づく制限を、この計画番号Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３等として設定することにより、個別の空域ごとに設定する処理を一括して設定できる。

上記のとおり、飛行空域情報記憶部３２２には、飛行体２又は飛行体２の利用者を識別する識別情報と、飛行体２の飛行許可空域又は飛行非許可空域を示す空域情報とが関連付けられて記憶される。飛行空域情報記憶部３２２を上記のような構成にしたことにより、緯度経度だけで条件が規定される場合と異なり、高度を条件に加えて飛行制御の方法を変えることが可能になる。

このように、飛行空域設定部３１２は、飛行体２の空域情報として、飛行体２の機種に基づいて、飛行許可空域、又は、飛行非許可空域を示す空域情報を設定する。飛行空域設定部３１２は、設定した空域情報を飛行空域情報記憶部３２２に書き込むとともに、その空域情報を、飛行体２の制御部２１に送り、制御部２１によって飛行体空域情報記憶部２２２に書き込ませる。例えば、飛行体空域情報記憶部２２２は、上記の飛行空域情報記憶部３２２と同様に構成されている。制御部２１は、飛行体２の空域情報を受信して、そのまま飛行体空域情報記憶部２２２に書き込んでもよい。ここで、飛行体２の空域情報は、三次元の地図情報およびルート誘導情報を含んでもよい。

飛行許可空域設定システム１は、上記の処理を実施して、飛行体２と飛行許可空域設定装置３との間で、飛行体２の空域情報を共有させる。

飛行空域設定部３１２は、飛行体２の機種を、飛行体機種情報記憶部３２１に登録されている飛行体機種情報に基づいて特定してもよく、これに代えて、利用者端末４等から直接、飛行体機種情報を取得してもよい。

飛行許可空域設定システム１は、無線基地局６を介した無線通信による通信サービスを利用する。無線基地局６からの電波が届きにくい空域については、その通信サービスを利用することができなくなる場合がある。飛行許可空域設定システム１は、そのような空域についての飛行条件を、上記の位置情報に基づいた条件とは別に設定してもよい。

（利用者の認証について）
飛行体２の飛行は、利用者の資格、経験などにより制限される場合がある。飛行許可空域設定システム１は、利用者を特定するために、各種処理を実施する際に利用者の認証処理を実施する。飛行許可空域設定システム１における利用者の認証の一例について説明する。

例えば、飛行許可空域設定システム１は、次の方法で利用者を認証する。飛行許可空域設定システム１は、無線基地局６をアクセスポイントとする無線通信回線を利用する。上記のとおり、飛行体２と利用者端末４は、無線基地局６を介して通信する通信サービスを利用する端末設備である。

ネットワークＮＷ側設備は、通信を許可する全ての端末設備について、通信サービスの利用が許可された端末設備であることを登録し、端末装置の識別情報等による検証処理を各端末設備に対して実施している。その検証には、端末装置を特定可能にする識別情報と、通信サービスを利用する利用者を識別する識別情報とが利用されている。

本実施形態の飛行体２の場合、装置を特定可能にする識別情報は第１識別情報記憶部２２５に格納されており、通信サービスを利用する利用者を識別する識別情報は第２記憶部２３に格納されている。飛行許可空域設定装置３は、上記の識別情報を利用して、無線基地局６を介して通信する。飛行許可空域設定装置３は、上記と同じ識別情報を利用して、対象の飛行体２の空域を設定する。

例えば、飛行許可空域設定システム１は、第２記憶部２３をＩＣカードとして構成することができる。ＩＣカードの一例としてＳＩＭ（subscriber identity module）カードが知られている。ＳＩＭカードには、通信の利用者を特定可能にする「ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity／国際移動体加入者識別番号）」が書き込まれている。

飛行許可空域設定システム１は、ＳＩＭカードなどに書き込まれた識別情報を利用して、下記の２通りの方法で、通信サービスの利用者を特定する。

第１の方法は、飛行体２の第２記憶部２３（ＳＩＭカード）に記憶されている利用者の識別情報によって識別する方法である。例えば、制御部２１は、飛行体２の第２記憶部２３（ＳＩＭカード）から、識別情報ＩＭＳＩを読み出し、識別情報ＩＭＳＩに基づいて生成された認証情報を、飛行許可空域設定装置３に通知する。飛行許可空域設定装置３は、飛行体２の識別情報ＩＭＳＩ又は識別情報ＩＭＳＩに基づいて生成された認証情報を予め記憶しておき、通知を受けた認証情報と照合する。

第２の方法は、飛行体２を操縦する際に利用する利用者端末４の記憶部（ＳＩＭカード）に記憶されている利用者の識別情報によって識別する方法である。例えば、利用者端末４は、制御部４１と、第１記憶部４２と、第２記憶部４３とを備える（図１参照）。第１記憶部４２と、第２記憶部４３は、識別情報を記憶する点で、第１記憶部２２と、第２記憶部２３に対応する。利用者端末４の制御部４１が、第２記憶部４３から識別情報ＩＭＳＩを読み出し、識別情報ＩＭＳＩに基づいて生成された認証情報を飛行許可空域設定装置３に通知する。飛行許可空域設定装置３は、利用者端末４の識別情報ＩＭＳＩ又は識別情報ＩＭＳＩに基づいて生成された認証情報を予め記憶しておき、通知を受けた認証情報と照合する。この第２の方法の場合、飛行体２を利用せずに利用者の認証を実施することができるため、例えば、飛行計画の登録や変更などを飛行に先立って実施する場合などに適している。

飛行許可空域設定装置３は、上記の２通りの方法のうち、何れかの方法で、利用者を特定してもよく、双方を組み合わせて飛行体２と利用者との組み合わせが正当な組み合わせであることを特定してもよい。

（飛行計画の登録処理）
図８は、本実施形態の飛行計画の登録処理の手順を示すフローチャートである。飛行許可空域設定装置３の制御部３１は、利用者端末４から、登録を予定する飛行体２の飛行計画を示す飛行計画情報を取得する（ステップＳ１３１）。例えば、利用者端末４は、２次元又は３次元の地図を表示して、飛行体２の飛行を指示する利用者の操作を受け付ける。例えば、利用者端末４は、飛行体の機種、利用者識別情報、飛行体の離陸および着陸場所、飛行目的地、時間、飛行中に実施する処理を示す飛行の目的等を指定する操作を受け付ける。利用者端末４は、受け付けた操作に対応する情報を飛行計画情報として飛行許可空域設定装置３に送信する。

飛行管理部３１７は、取得した飛行計画情報について、飛行体機種情報記憶部３２１に記憶されている飛行体機種情報に基づいて、その飛行計画が妥当であるか検定し（ステップＳ１３２）、許可すべき飛行計画であるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。例えば、飛行管理部３１７は、飛行体機種情報が予め飛行体機種情報記憶部３２１に登録されている飛行体２についての飛行計画に対応し、かつ、その飛行計画による飛行予定の空域が飛行体２に許可すべき空域に含まれていることを、飛行体２の機種情報、利用者識別情報に基づいて検定する。許可すべき飛行計画であると判定した場合、飛行管理部３１７は、飛行計画の許可を利用者端末４に通知する（ステップＳ１３４）。飛行管理部３１７は、許可した飛行計画を飛行空域情報記憶部３２２に登録し（ステップＳ１３５）、許可した飛行計画を飛行体２に通知して（ステップＳ１３６）、一連の処理を終える。

一方、許可すべき飛行計画でないと判定した場合、飛行管理部３１７は、飛行計画の不許可を利用者端末４に通知して（ステップＳ１３７）、一連の処理を終える。なお、許可した飛行計画の通知を飛行体２が受けた場合、飛行状態制御部２１４は、その飛行計画を飛行体空域情報記憶部２２２に書き込んで更新させる。

飛行管理部３１７は、上記のように、飛行体２の機種情報を参照することにより、機種、機種の分類の結果に基づいた飛行条件を設定してもよい。

（飛行計画の変更処理）
図９は、本実施形態の飛行計画の変更処理の手順を示すフローチャートである。飛行許可空域設定装置３の制御部３１は、利用者端末４から、登録されている飛行計画情報の変更要求を取得する（ステップＳ１４１）。制御部３１は、飛行体機種情報記憶部３２１に記憶されている飛行体機種情報に基づいて、その飛行計画が妥当であるか判定する。飛行管理部３１７は、取得した変更要求の対象とする飛行計画情報が飛行空域情報記憶部３２２に記憶されていて、記憶されている飛行計画情報の飛行計画が変更すべき飛行計画であるか否かを判定する（ステップＳ１４３）。飛行計画が変更すべき飛行計画であると判定した場合、飛行管理部３１７は、飛行計画の変更を利用者端末４に通知する（ステップＳ１４４）。飛行管理部３１７は、変更した飛行計画を飛行空域情報記憶部３２２に登録し（ステップＳ１４５）、変更した飛行計画を飛行体２に通知して（ステップＳ１４６）、一連の処理を終える。

一方、飛行計画が変更すべき飛行計画でなかった場合、飛行管理部３１７は、飛行計画の変更の要求が未完了であることを利用者端末４に通知して（ステップＳ１４７）、一連の処理を終える。

変更された飛行計画の通知を受けた飛行体２の飛行状態制御部２１４は、その飛行計画を飛行体空域情報記憶部２２２に書き込んで更新させる。

（飛行体の状態の特定）
飛行体２は、飛行許可空域設定装置３から送られた通信要求を検出し、その要求に対する応答として、飛行中の飛行体２が取得した情報を飛行許可空域設定装置３に通知する。飛行管理部３１７は、飛行体２からの応答を受信することにより、飛行体２が飛行準備段階、又は、飛行中にあることを特定する。

（空域に基づく制御）
飛行許可空域設定装置３は、上記の飛行体２の状態の特定に加え、飛行している飛行体２については、その飛行状況を監視して、飛行体２が空域を逸脱しないように必要に応じて飛行体２の飛行を制御する。

飛行管理部３１７は、下記の方法により飛行体２の位置を示す情報を取得して、取得した位置を示す情報からその飛行状況を検出する。例えば、飛行体２が自機位置情報ＩＰを含む応答を送信する。飛行管理部３１７は、自機位置情報ＩＰに基づいて、飛行体２が飛行している位置が正当な位置にあるか否かを検出する。この場合、飛行管理部３１７は、自機位置情報ＩＰによる位置が、飛行空域情報記憶部３２２に登録されている飛行計画の空域情報が示す範囲に含まれているか否かを検出する。

別法として、飛行管理部３１７は、自機位置情報ＩＰに代えて、無線基地局の基地局ＩＤに基づいて、飛行体２が飛行している位置が正当な位置にあるか否かを検出してもよい。飛行体２がその基地局ＩＤを含む応答を送信する場合に、飛行管理部３１７は、飛行体２からの応答を受け、その応答に含まれる基地局ＩＤにより示される位置が、飛行空域情報記憶部３２２に登録されている飛行計画の基地局ＩＤに含まれているか否かを検出し、飛行体２が飛行している位置が正当な位置にあるか否かを検出してもよい。

以下に、自機位置情報ＩＰを用いて飛行体２を制御する処理の一例を示すが、これに限定されず、飛行許可空域設定装置３は、同様の方法で、基地局ＩＤを用いて飛行体２を制御してもよい。

図１０は、本実施形態の空域に基づく制御の手順を示すフローチャートである。飛行許可空域設定装置３の飛行管理部３１７は、飛行体２から自機位置情報ＩＰを受信して、自機位置情報ＩＰに基づいて飛行体２が飛行している空域が、飛行許可空域範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１７１）。飛行体２が飛行許可空域範囲内を飛行している場合には、飛行管理部３１７は、利用者が利用者端末４を介して指定する飛行指令に則して飛行体２が飛行するように制御して（ステップＳ１７２）、図１０に示す一連の処理を終える。

一方、飛行体２が飛行許可空域範囲を外れて飛行している場合には、飛行状態制御情報送信部３１８は、利用者端末４にその状況を通知する（ステップＳ１７３）。さらに、制御情報送信部３１８は、飛行管理部３１７が指定する飛行指令を飛行体２に送信し、利用者が指定する飛行指令に割り込んで飛行体２の飛行を制御して（ステップＳ１７４）、図１０に示す一連の処理を終える。

上記のとおり、飛行許可空域設定装置３は、飛行体２が飛行する空域を予め設定することに加え、設定した空域を逸脱して飛行する飛行体２の飛行を制御する。なお、飛行許可空域設定装置３は、上記の一連の処理を、予め定められた周期に従って繰り返して実施する。

（飛行体の飛行制御）
飛行体２は、下記する飛行制御の手順に従い、飛行許可空域設定装置３により設定された空域を、利用者端末４からの制御に応じて飛行する。例えば、飛行体２は、飛行許可空域設定装置３により設定される飛行計画が飛行コース中の通過点を示す場合であれば、指定された通過点を補間した飛行コースに沿って、自動操縦による自律飛行により移動する。

図１１は、本実施形態の飛行体２における飛行制御の手順を示すフローチャートである。飛行体２の飛行状態制御部２１４は、飛行管理部３１７又は飛行状態制御情報送信部３１８からの制御要求があるか否かを判定する（ステップＳ２２１）。

次に、飛行管理部３１７又は飛行状態制御情報送信部３１８からの制御要求がある場合、飛行状態制御部２１４は、飛行管理部３１７又は飛行状態制御情報送信部３１８の指示に従う飛行制御を実施して（ステップＳ２２２）、図１１に示す一連の処理を終える。

一方、飛行管理部３１７又は飛行状態制御情報送信部３１８からの制御要求がない場合、飛行状態制御部２１４は、飛行体２の飛行位置と、飛行体空域情報記憶部２２２に記憶されている空域情報とに基づいて、現在の飛行位置と空域情報との対比を行い（ステップＳ２２３）、現在の飛行位置が飛行許可空域の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２２４）。

次に、現在の飛行位置が飛行許可空域の範囲内にある場合には、飛行状態制御部２１４は、現在の高度が所定の高度の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２２５）。上記の所定の高度とは、飛行許可空域の範囲に基づいて定めた高度であり、飛行許可空域の高度限界を非許可側に超えない所定の値である。現在の高度が所定の高度の範囲内にある場合には、飛行状態制御部２１４は、利用者の指示に従う飛行制御を実行し（ステップＳ２２７）、図１１に示す一連の処理を終える。例えば、利用者の指示は、利用者端末４により利用者の操作が検出されて、検出された操作に対する情報が飛行許可空域設定装置３に送信される。制御部３１は、操作に対する情報に基づいた指令を生成し、飛行体２にその指令を送信する。飛行状態制御部２１４は、その指令を受信して、受信した指令に基づいて、上記の利用者の指示に従う飛行制御を実行する。

一方、ステップＳ２２５の判定の結果により、現在の高度が所定の高度の範囲内にないと判定した場合には、飛行状態制御部２１４は、飛行計画に従った自律飛行制御を実行し（ステップＳ２２８）、図１１に示す一連の処理を終える。

現在の飛行位置が飛行許可空域の範囲内にない場合には、飛行状態制御部２１４は、飛行体２が飛行する位置を、飛行許可空域の範囲内になるように補正する自律飛行制御を実行し（ステップＳ２２９）、図１１に示す一連の処理を終える。

飛行状態制御部２１４は、上記の一連の処理を、予め定められた周期に従って繰り返して実施する。

以上に説明した、第１の実施形態によれば、飛行体制御装置２０は、飛行体２を識別する識別情報が記憶される第１識別情報記憶部２２５と、飛行体２の利用者を識別する識別情報が記憶される第２記憶部２３の何れかの識別情報記憶部と、その識別情報記憶部に記憶されている識別情報に基づいて、無線基地局６との通信を行う制御装置通信部２１３と、自飛行体２の位置を測定する自機位置測定部２１２と、制御装置通信部２１３が無線基地局６から受信する飛行許可空域又は飛行非許可空域を示す空域情報と、自機位置測定部２１２が測定した自機の位置とに基づいて、自飛行体の飛行状態を制御する飛行状態制御部２１４とを備える。よって、より簡易な構成によって、飛行体の飛行を制御する際の信頼度を高めることができる。

飛行許可空域設定装置３の飛行状態制御情報送信部３１８は、飛行体２の飛行位置と、飛行空域情報記憶部３２２に記憶されている空域情報とに基づいて、飛行体２の飛行状態を制御する飛行状態制御情報を、飛行状態制御部２１４に対して送信する。例えば、飛行体２の飛行状態を制御する制御状態を切り換えるか否かを示す設定情報は、飛行状態制御部２１４が制御する飛行状態制御情報の一例である。このように、飛行許可空域設定装置３は、飛行体２の飛行状態を制御する制御状態を切り換えるか否かを示す設定情報によって制御するようにしても、飛行体２に飛行状態を切り換える制御を実施できる。

飛行許可空域設定システム１は、上記のネットワークＮＷを利用する際に利用する通信サービスの利用者の認証情報を、飛行体２の空域設定の処理にも利用するようにした。このため、新たな認証処理の情報を定めることを不要にし、さらに、認証処理を簡素化しても、所望の信頼度を確保することができる。

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の変形例について説明する。
第１の実施形態に示す飛行状態制御情報送信部３１８は、飛行体２の飛行位置と、飛行空域情報記憶部３２２に記憶されている空域情報とに基づいて、飛行体２の飛行状態を制御する飛行状態制御情報を、飛行状態制御部２１４に対して送信する。その一例として、第１の実施形態における飛行状態制御部２１４が制御する飛行状態制御情報は、制御状態を切り換えるか否かを示す設定情報であることを例示した。

これに代えて、変形例における飛行状態制御部２１４が制御する飛行状態制御情報は、飛行状態制御部２１４が実行する制御プログラムを含む情報であってもよい。飛行状態制御部２１４は、更新される、或いは追加される制御プログラムにより、更新される前或いは追加される前の制御プログラムによる処理と異なる処理を実施する。
以上に説明した、第１の実施形態の変形例によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するものに加え、状態に応じたきめ細やかな制御を実施することが可能なる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の飛行体２は、第１記憶部２２に飛行体情報記憶部２２１を設けずに構成する。また、飛行許可空域設定装置３は、記憶部３２に飛行体機種情報記憶部３２１を設けずに構成する。上記のように機種情報記憶部を設けない場合には、飛行許可空域設定装置３は、飛行体２の個体を識別したり、飛行体２の機種を特定したりすることなく、飛行体２の飛行許可空域を設定する。

上記のとおり、飛行許可空域設定装置３が飛行体機種情報記憶部３２１を備えていなくとも、利用者端末４から必要な情報を送信するなどの方法で、空域情報（飛行許可空域）の設定は可能である。上記の場合、飛行許可空域設定システム１は、利用者等が、機種情報によらずに空域情報を直接登録する形態をとる。このように、空域情報を機体や機種に関係なく設定できる場合であれば、飛行許可空域設定システム１は、飛行体２の機体や機種に制限されることなく、利用者端末４が要求する空域を、設定対象の飛行体２に設定できる。
以上に説明した、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するものに加え、飛行体２の設定処理を、より簡素化することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第１の実施形態の飛行許可空域設定システム１は、飛行体制御装置２０を含む飛行体２と、飛行許可空域設定装置３と、利用者端末４とを含むものとして説明したが、これに限定されない。第３の実施形態の飛行許可空域設定システム１では、これに代えて、飛行許可空域設定装置３が利用者端末４の機能を有していてもよく、或いはその逆であってもよい。
以上に説明した、第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するものに加え、飛行許可空域設定装置３と利用者端末４を１台の装置にすることが可能なる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態に比べ、飛行許可空域設定装置３と利用者端末４が実施する処理が異なる。以下、この点について説明する。

飛行許可空域設定装置３は、利用者端末４から取得した情報と予め定められた規則に基づいて、飛行体２に飛行を許可する空域を決定する。例えば、飛行体２に飛行を許可する空域を決定する処理については、前述の図８の処理を参照する。飛行許可空域設定装置３は、飛行体２に飛行を許可する空域を決定した後、飛行を許可した空域を示す情報を含むアプリケーションプログラムを生成し、ダウンロード可能にして記憶部３２に格納する。上記のアプリケーションプログラムは、利用者端末４の制御部４１が実行し、飛行体２を制御するためのプログラムである。

利用者端末４は、飛行許可空域設定装置３から上記のアプリケーションプログラムをダウンロードし、第１記憶部４２に格納する。例えば、利用者は、飛行体２を実際に飛行させる際に、利用者端末４のアプリケーションプログラムを起動させる。制御部４１によるアプリケーションプログラムの実行により、利用者端末４は、飛行体２を操縦する利用者の操作を受け付ける。また、利用者端末４は、飛行体２を操縦する指示が、許可を受けた飛行計画の時間や位置に対応する指示であるか検証する。さらに、利用者端末４は、飛行体２が許可された飛行体であるかを検証する。このように飛行体２を飛行させる際には、利用者端末４は、その飛行が飛行計画で許可された飛行であるかを単独で判定し、飛行許可空域設定装置３を介して中継することなく飛行体２と通信して飛行体２の飛行を制御する。この場合、利用者端末４と飛行体２は、通信網５と無線基地局６とを介して通信する。

利用者端末４は、飛行体２を飛行させている間に、その飛行体２の位置を捕捉し続ける。例えば、飛行体２が飛行許可空域の範囲から外れて、予定の飛行計画ルートから乖離した場合には、利用者端末４は、アプリケーションプログラムの処理により、利用者の操作より優先して飛行体２の飛行を制御する。例えば、利用者の操作より優先して飛行体２の飛行を制御する処理として、利用者端末４は、飛行体２の位置を補正して飛行ルートを強制的に修正したり、禁止空域を飛行しないようにその飛行を制限したりしてもよい。

以上に説明した、第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することに加え、利用者端末４に飛行体２を制御する処理を分散することにより、飛行許可空域設定装置３による処理を軽減させるとともに、飛行体２を制御する際の応答性を高めることが可能になる。

上記のとおり、飛行体制御装置２０は、飛行体２の利用者による遠隔操作を検出した利用者端末４によって生成された制御指令に基づいて制御される。無線基地局６を介して受信する制御情報は、利用者端末４によって生成された制御指令が含まれる。さらに、無線基地局６を介して受信する制御情報として、飛行許可空域設定装置３によって生成された制御指令であって、飛行体２を遠隔から制御するための制御指令が含めてもよい。例えば、このような制御を実施可能にすることで、飛行体２が何らかの理由で、利用者端末４からの制御を受け付けることができなくなった緊急時の対応などに、飛行許可空域設定装置３がその制御を代行してもよい。

飛行中に、新たな飛行ルートが設定された場合には、飛行ルートと三次元地図が飛行体２に設定されるとともに、利用者端末４にもそれらが記憶されてもよい。利用者端末４は、飛行ルートと三次元地図を用いてルート案内を行ってもよい。新たなルート設定する場合、目的地までに必要な電力量や目的地までの到達時間が再度計算され、算出結果に基づいて、目的地まで到達可能であるかを判定してもよい。利用者端末４は、目的地まで到達不可であると判断された場合、飛行体２に電力供給できる場所までのルートを案内してもよい。

飛行許可空域設定システム１は、第２記憶部２３をＩＣカードとして構成するのに代えて、第２記憶部２３を回路基板に固定して構成してもよい。しかしながら、このような構成に限られない。飛行許可空域設定システム１は、ＩＭＳＩに基づいて生成されたデータを、第２記憶部２３の識別情報に含めて記憶させてもよい。
また、上記のように構成する場合、第２記憶部２３を、第１記憶部２２の一部に割り付けて、第２識別情報を記憶させてもよい。

以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明は、飛行体制御装置、飛行許可空域設定システム、飛行体制御方法及びプログラムに適用してもよい。

１…飛行許可空域設定システム
２…飛行体
２０…飛行体制御装置
３…飛行許可空域設定装置

Claims (20)

1. 無線基地局を介して通信する通信サービスの利用者を識別するための第２識別情報と、前記第２識別情報を記憶する飛行体が飛行する飛行経路とが関連付けられて記憶されている記憶部と、
   前記飛行体が前記飛行経路を飛行中に、前記飛行経路を変更して前記飛行体が飛行する新たな飛行経路を設定する設定部と、
   前記新たな飛行経路を、前記第２識別情報を利用して、前記無線基地局を介して前記飛行体に送信する通信部と、
   を備え、
   前記記憶部は、前記設定された新たなルートを、前記飛行体が飛行する飛行経路として前記第２識別情報と関連付けて記憶する、
   ことを特徴とする飛行許可空域設定装置。
2. 前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の利用者端末を識別する識別情報を記憶し、
   前記通信部は、前記設定された新たな飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の飛行許可空域設定装置。
3. 前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される前記利用者の端末に送信し、前記利用者が前記複数の飛行経路から選択した一の飛行経路を前記利用者の端末から受信し、
   前記設定部は、前記利用者の端末から受信した飛行経路を前記新たな飛行経路として設定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の飛行許可空域設定装置。
4. 前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路にそれぞれ優先順位をつけて前記利用者の端末に送信する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の飛行許可空域設定装置。
5. 前記設定部は、前記飛行体の飛行中に前記飛行体の飛行に影響が生じる事象が発生した場合に、前記新たな飛行機経路を設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定装置。
6. 前記飛行体の飛行に影響が生じる事象は、前記飛行体の飛行中における突風、落雷、若しくは雷雨の発生、前記飛行体の飛行中における前記飛行体の事故、又は前記飛行体の飛行中における前記飛行体と前記通信部との通信において介在する前記無線基地局の停止を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の飛行許可空域設定装置。
7. 前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の端末を識別する識別情報を記憶し、
   前記通信部は、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末から、前記記憶部に記憶されている前記飛行経路の変更要求を受信し、
   前記設定部は、前記変更要求に基づき、前記新たな飛行経路を設定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の飛行許可空域設定装置。
8. 前記記憶部は、前記飛行体の機種情報を記憶し、
   前記飛行体の機種情報に基づいて、前記新たな飛行経路を判定する制御部をさらに備え、
   前記設定部は、前記判定結果に基づき、前記新たな飛行経路を設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定装置。
9. 前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までに必要な電力量を計算する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定装置。
10. 前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までの到達時間を計算する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定装置。
11. 無線基地局を介して通信する通信サービスの利用者を識別するための第２識別情報と、前記第２識別情報を記憶する飛行体が飛行する飛行経路とを関連付けて記憶部に記憶して、
    前記飛行体が前記飛行経路を飛行中に、前記飛行経路を変更して前記飛行体が飛行する新たな飛行経路を設定部が設定し、
    前記新たな飛行経路を、前記第２識別情報を利用して、前記無線基地局を介して前記飛行体に通信部から送信する過程と、
    前記記憶部が、前記設定された新たなルートを、前記飛行体が飛行する飛行経路として前記第２識別情報と関連付けて記憶する過程と、
    を含む特徴とする飛行許可空域設定方法。
12. 前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の利用者端末を識別する識別情報を記憶し、
    前記通信部は、前記設定された新たな飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末に送信する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の飛行許可空域設定方法。
13. 前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路を、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される前記利用者の端末に送信し、前記利用者が前記複数の飛行経路から選択した一の飛行経路を前記利用者の端末から受信し、
    前記設定部は、前記利用者の端末から受信した飛行経路を前記新たな飛行経路として設定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の飛行許可空域設定方法。
14. 前記通信部は、前記記憶部に記憶された飛行経路と異なる複数の飛行経路にそれぞれ優先順位をつけて前記利用者の端末に送信する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の飛行許可空域設定方法。
15. 前記設定部は、前記飛行体の飛行中に前記飛行体の飛行に影響が生じる事象が発生した場合に、前記新たな飛行機経路を設定する、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定方法。
16. 前記飛行体の飛行に影響が生じる事象は、前記飛行体の飛行中における突風、落雷、若しくは雷雨の発生、前記飛行体の飛行中における前記飛行体の事故、又は前記飛行体の飛行中における前記飛行体と前記通信部との通信において介在する前記無線基地局の停止を含む、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の飛行許可空域設定方法。
17. 前記記憶部は、前記飛行体の飛行経路と関連付けて前記飛行体の利用者の端末を識別する識別情報を記憶し、
    前記通信部は、前記利用者端末の識別情報に基づいて識別される利用者の端末から、前記記憶部に記憶されている前記飛行経路の変更要求を受信し、
    前記設定部は、前記変更要求に基づき、前記新たな飛行経路を設定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の飛行許可空域設定方法。
18. 前記記憶部は、前記飛行体の機種情報を記憶し、
    前記飛行体の機種情報に基づいて、前記新たな飛行経路を判定する制御部をさらに備え、
    前記設定部は、前記判定結果に基づき、前記新たな飛行経路を設定する、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定方法。
19. 前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までに必要な電力量を計算する、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１８のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定方法。
20. 前記設定部が前記新たなルートを設定する場合に、目的地までの到達時間を計算する、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１９のいずれか１項に記載の飛行許可空域設定方法。

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