JP7108063B1 - 経路生成装置、経路生成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】飛行装置が飛行禁止領域に進入することを抑制しつつ、１回の飛行において複数の飛行区域を飛行するための飛行ルートを生成する。【解決手段】飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、飛行装置が複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するための領域間情報とを取得する取得部２３１と、作業領域情報に基づいて、飛行装置が複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成し、領域間情報に基づいて、領域間ルートを生成する生成部２３２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、飛行装置が飛行する経路を生成する経路生成装置、経路生成方法及びプログラムに関する。

近年、予め生成された飛行ルートに沿って飛行可能な飛行装置が広く普及している。このような飛行ルートを設定する方法として、測量者が設定した飛行区域内を空撮するための飛行ルートを自律的に生成する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１８－１４６５４６号公報

特許文献１に記載された技術では、飛行装置は、１回の飛行では１つの飛行区域しか飛行できない。１回の飛行において複数の飛行区域を飛行させることをユーザが希望する場合には、複数の飛行区域を含む大きな飛行区域を設定することが考えられる。しかしながら、設定された大きな飛行区域に含まれる複数の飛行区域のいずれかが第三者の土地等の飛行禁止領域に近接している場合、飛行装置がこの飛行禁止領域に進入してしまうという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、飛行装置が飛行禁止領域に進入することを抑制しつつ、１回の飛行において複数の飛行区域を飛行するための飛行ルートを生成することができる経路生成装置、経路生成方法又はプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の経路生成装置は、飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するための領域間情報とを取得する取得部と、前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成し、前記領域間情報に基づいて、前記領域間ルートを生成する生成部と、を備える。

前記取得部は、前記複数の作業領域において前記飛行装置が作業する順序を示す前記領域間情報を取得し、前記生成部は、前記作業する順序に従って前記複数の作業領域間を移動するための複数の前記領域間ルートを生成してもよい。前記取得部は、前記複数の作業領域間における少なくとも一つの経由点の位置を示す前記領域間情報を取得し、前記生成部は、前記経由点を経由する前記領域間ルートを生成してもよい。

前記生成部は、前記飛行装置が第１の前記作業領域から第２の前記作業領域に移動する前記領域間ルートを生成し、前記飛行装置が第２の前記作業領域から前記第１の作業領域に戻るための帰還ルートを生成してもよい。前記取得部は、前記複数の作業領域の間において前記飛行装置が飛行可能なエリアを示す前記領域間情報を取得し、前記生成部は、前記飛行可能なエリアを通過するように前記領域間ルートを生成してもよい。

前記取得部は、前記複数の作業領域の間において前記飛行装置の飛行が禁止されたエリアを示す前記領域間情報を取得し、前記生成部は、前記飛行が禁止されたエリアを通過しないように前記領域間ルートを生成してもよい。

前記取得部は、第１の前記作業領域内において作業を開始する第１作業開始位置と当該第１の作業領域内の作業を終了する第１作業終了位置とを示す情報を取得し、第２の前記作業領域内において作業を開始する第２作業開始位置と当該第２の作業領域内の作業を終了する第２作業終了位置とを示す情報を取得し、前記生成部は、前記第１作業終了位置と前記第２作業開始位置とを結ぶ前記領域間ルートを生成してもよい。前記取得部は、前記飛行装置が飛行中に実行する作業条件を示す作業条件情報を取得し、前記生成部は、前記取得部が取得した前記作業条件情報に基づいて、前記領域内ルートを生成してもよい。

本発明の第２の態様の経路生成方法は、コンピュータが実行する、飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するための領域間情報とを取得するステップと、前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成するステップと、前記領域間情報に基づいて前記領域間ルートを生成するステップと、を有する。

本発明の第３の態様のプログラムは、コンピュータに、飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するための領域間情報とを取得するステップと、前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成するステップと、
前記領域間情報に基づいて前記領域間ルートを生成するステップと、を実行させる。

本発明によれば、飛行装置が飛行禁止領域に進入することを抑制しつつ、１回の飛行において複数の飛行区域を飛行するための飛行ルートを生成するという効果を奏する。

実施形態に係る経路生成システムの概要を説明するための図である。 経路入力端末の構成を示す図である。 作業領域を指定するためのユーザの操作の例を示す図である。 経路生成装置の構成を示す図である。 生成部による領域内ルート及び領域間ルートの生成の例を示す。 生成部が生成する帰還ルートの例を示す。 操作端末の構成を示す。 飛行装置の構成を示す。 経路生成システムによる飛行ルートの生成の処理手順を示すシーケンス図である。 変形例の生成部による領域間ルートの生成の例を示す図である。

［経路生成システムの概要］
図１は、本発明の実施形態に係る経路生成システムＳの概要を説明するための図である。図１は、経路生成システムＳの構成を示す。経路生成システムＳは、経路入力端末１００と、経路生成装置２００と、操作端末３００と、飛行装置４００とを備える。

経路入力端末１００は、無線通信を介して、経路生成装置２００と通信する。経路入力端末１００は、例えば、タブレット端末である。経路入力端末１００は、飛行装置４００が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するためのユーザの操作を受け付ける。作業領域は、飛行装置４００が空中から地上を撮像したり農薬を散布したりする等の作業を実行する範囲を示す。経路入力端末１００は、飛行装置４００が複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するためのユーザの操作を受け付ける。

経路生成装置２００は、飛行装置４００が飛行する飛行ルートを生成する。この飛行ルートは、飛行装置４００が作業領域内を飛行する領域内ルートと、領域間ルートとを含む。

操作端末３００は、無線通信を介して、経路生成装置２００及び飛行装置４００と通信する。操作端末３００は、例えば、タブレット端末である。飛行装置４００は、例えば、ドローンである。飛行装置４００は、予め定められた飛行ルートに沿って飛行する。飛行装置４００は、飛行中に所定の作業を実行する。例えば、飛行装置４００は、空中から農地に農薬を散布したり、地上の農作物や建造物等を撮像したりする。

以下、経路生成システムＳによる処理の流れを説明する。経路入力端末１００は、ユーザの操作により指定された作業領域を示す作業領域情報と、領域間ルートを特定するための情報である領域間情報とを経路生成装置２００へ送信する（図１中の（１））。

経路生成装置２００は、経路入力端末１００から取得した作業領域情報に基づいて、領域内ルートを生成する。経路生成装置２００は、経路入力端末１００から取得した領域間情報に基づいて、領域間ルートを生成する。経路生成装置２００は、生成した領域内ルート及び領域間ルート等の飛行ルートを示す飛行ルート情報を操作端末３００へ送信する（図１中の（２））。

操作端末３００は、経路生成装置２００から受信した飛行ルート情報が示す飛行ルートを表示する。操作端末３００は、飛行ルートを編集、確定するユーザの操作を受け付ける。操作端末３００は、飛行ルートを確認したユーザによる確定操作が行われた場合、飛行ルート（編集された場合は編集後の飛行ルート）を示す飛行ルート情報を飛行装置４００へ送信する（図１中の（３））。飛行装置４００は、受信した飛行ルート情報が示す領域内ルートに沿って作業領域内を飛行する。飛行装置４００は、飛行ルート情報が示す領域間ルートに沿って複数の作業領域間を移動する。

経路生成装置２００は、飛行装置４００が複数の作業領域を飛行するための領域内ルートと、これらの作業領域間を移動する領域間ルートとをそれぞれ生成する。このようにして、経路生成装置２００は、１回の飛行において複数の作業領域を飛行するための領域内ルート及び領域間ルートを生成することができる。このとき、経路生成装置２００は、領域間情報に基づいて領域間ルートを生成するので、飛行装置４００が複数の作業領域間を移動する際に第三者の土地等の飛行禁止領域に進入することを抑制することができる。

［経路入力端末１００の構成］
図２は、経路入力端末１００の構成を示す図である。経路入力端末１００は、タッチパネル１１、通信部１２、記憶部１３及び制御部１４を備える。タッチパネル１１は、画像又は文字等を表示する表示面に対するユーザの操作を検出する。通信部１２は、ネットワークを介して、経路生成装置２００と通信するための無線通信モジュールである。

記憶部１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む記憶媒体である。記憶部１３は、制御部１４が実行するプログラムを記憶している。制御部１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１４は、記憶部１３が記憶しているプログラムを実行することにより、操作受付部１４１及び通信制御部１４２として機能する。

操作受付部１４１は、タッチパネル１１を介して、ユーザの操作を受け付ける。操作受付部１４１は、飛行装置４００が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するためのユーザの操作を受け付ける。図３は、作業領域を指定するためのユーザの操作を受け付ける画面の例を示す図である。図３には、飛行装置４００が飛行中に作業を実行する場所の周辺の地図が表示されている。図３の例では、操作受付部１４１は、作業領域Ａ_１及びＡ_２を指定するために、作業領域Ａ_１及びＡ_２の境界を示す多角形の各頂点（図３中の黒丸）を指定するユーザの操作を受け付ける。

操作受付部１４１は、指定された作業領域Ａ_１において、飛行装置４００が作業を開始する第１作業開始位置Ｓ_１と、作業を終了する第１作業終了位置Ｇ_１とを指定するユーザの操作を受け付ける。操作受付部１４１は、指定された作業領域Ａ_２において、飛行装置４００が作業を開始する第２作業開始位置Ｓ_２と、作業を終了する第２作業終了位置Ｇ_２とを指定するユーザの操作を受け付ける。

操作受付部１４１は、飛行装置４００が作業領域Ａ_１と作業領域Ａ_２との間を移動する領域間ルートを特定するためのユーザの操作を受け付ける。例えば、操作受付部１４１は、飛行装置４００が領域間ルート上において経由する経由点（図３中の星印）を特定するユーザの操作を受け付ける。操作受付部１４１は、領域間ルートを特定するためのユーザの操作内容を示す領域間情報を生成する。

領域間情報は、領域間ルートの経由点を特定するものに限定されない。例えば、領域間情報は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２の間において飛行装置４００の飛行が禁止されている飛行禁止エリアＢを特定するものであってもよい。また、領域間情報は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２の間において飛行装置４００が飛行可能な飛行可能エリアを特定するものであってもよい。操作受付部１４１は、生成した領域間情報を通信制御部１４２へ出力する。

操作受付部１４１は、飛行中に飛行装置４００が実行する作業条件を指定するためのユーザの操作を受け付ける。例えば、作業条件は、飛行装置４００が空中から地上を撮像する場合には、撮像装置の撮像画角、飛行装置４００の進行方向における撮像画角間の重なりの割合を示すオーバーラップ率、及び飛行装置４００の幅方向における撮像画角間の重なりの割合を示すサイドラップ率である。また、作業条件は、飛行装置４００が農薬を散布する場合には、農薬の種類や散布方法であってもよい。

また、操作受付部１４１は、受け付けた作業領域を示す作業領域情報と、領域間情報と、作業条件情報とを通信制御部１４２へ出力する。

通信制御部１４２は、通信部１２を介して、経路生成装置２００と通信する。通信制御部１４２は、作業領域情報、領域間情報及び作業条件情報を経路生成装置２００へ送信する。通信制御部１４２は、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報を経路生成装置２００へ送信する。

［経路生成装置２００の構成］
図４は、経路生成装置２００の構成を示す図である。経路生成装置２００は、通信部２１、記憶部２２及び制御部２３を備える。制御部２３は、取得部２３１、生成部２３２及び通信制御部２３３を備える。

通信部２１は、ネットワークを介して、経路入力端末１００及び操作端末３００と通信するためのインターフェースである。記憶部２２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶媒体である。記憶部２２は、制御部２３が実行するプログラムを記憶している。制御部２３は、例えば、ＣＰＵである。制御部２３は、記憶部２２が記憶しているプログラムを実行することにより、取得部２３１、生成部２３２及び通信制御部２３３として機能する。

取得部２３１は、通信部２１を介して、経路入力端末１００から各種の情報を取得する。取得部２３１は、飛行装置４００が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報を取得する。取得部２３１は、飛行装置４００が複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するための領域間情報を取得する。例えば、取得部２３１は、複数の作業領域間における少なくとも一つの経由点の位置を示す領域間情報を取得する。取得部２３１は、複数の作業領域間において飛行装置４００の飛行を禁止された飛行禁止エリアを示す領域間情報を経路入力端末１００から取得してもよい。取得部２３１は、複数の作業領域間において飛行装置４００が飛行可能なエリアを示す領域間情報を経路入力端末１００から取得してもよい。

また、取得部２３１は、複数の作業領域間において飛行装置４００の飛行を禁止された飛行禁止エリアを示す領域間情報、又は、複数の作業領域間において飛行装置４００が飛行可能な飛行可能エリアを示す領域間情報を外部装置（不図示）から取得してもよい。外部装置は、飛行禁止エリア又は飛行可能エリアを示す領域間情報と、飛行可能エリア等の位置を示す位置情報とを関連付けて地図データベースとして記憶している。取得部２３１は、飛行装置４００が飛行を開始する飛行開始位置を示す位置情報を外部装置へ送信する。外部装置は、受信した位置情報が示す飛行開始位置から所定範囲内の位置を示す位置情報に地図データベースにおいて関連付けられた領域間情報を特定する。所定範囲は、例えば、飛行装置４００が１回の飛行で到達可能な範囲である。所定範囲は、ユーザが予め設定してもよい。取得部２３１は、特定された領域間情報を外部装置から取得してもよい。

取得部２３１は、飛行装置４００が飛行中に実行する作業条件を示す作業条件情報を取得する。取得部２３１は、作業開始位置及び作業終了位置を作業領域ごとに示す情報を取得する。例えば、取得部２３１は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２のうち、第１の作業領域Ａ_１において作業を開始する第１作業開始位置Ｓ_１と第１の作業領域Ａ_１内の作業を終了する第１作業終了位置Ｇ_１とを示す情報を取得する。取得部２３１は、第２の作業領域Ａ_２内において作業を開始する第２作業開始位置Ｓ_２と第２の作業領域Ａ_２内の作業を終了する第２作業終了位置Ｇ_２とを示す情報を取得する。取得部２３１は、取得した作業領域情報と、領域間情報と、作業条件情報と、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報とを生成部２３２へ出力する。

［領域内ルート及び領域間ルートの生成］
生成部２３２は、取得部２３１が取得した作業領域情報に基づいて、飛行装置４００が複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成する。生成部２３２は、取得部２３１が取得した領域間情報に基づいて、飛行装置４００が複数の作業領域間を移動する領域間ルートを生成する。

図５は、生成部２３２による領域内ルート及び領域間ルートの生成の例を示す。図５の例では、飛行装置４００は、空中から作業領域内を撮像する作業を実行するものとする。生成部２３２は、作業領域情報により指定される作業領域Ａ_１及び作業領域Ａ_２内を飛行装置４００が飛行するための領域内ルート（図５中の細い矢印）を生成する。生成部２３２は、作業領域Ａ_１において取得部２３１が取得した第１作業開始位置Ｓ_１から第１作業終了位置Ｇ_１まで飛行する領域内ルートを生成する。

このとき、生成部２３２は、取得部２３１が取得した作業条件情報に基づいて、領域内ルートを生成する。例えば、生成部２３２は、作業領域Ａ_１内において地上を撮像する際の撮像画角間のサイドラップ率が作業条件情報において示された値となるように領域内ルートを生成する。同様にして、生成部２３２は、作業領域Ａ_２において取得部２３１が取得した第２作業開始位置Ｓ_２から第２作業終了位置Ｇ_２まで飛行する領域内ルートを生成する。

生成部２３２は、作業領域Ａ_１から作業領域Ａ_２へ飛行装置４００が移動する領域間ルート（図５中の太い矢印）を生成する。生成部２３２は、作業領域Ａ_１内の第１作業終了位置Ｇ_１と、作業領域Ａ_２内の第２作業開始位置Ｓ_２とを結ぶ領域間ルートを生成する。このとき、生成部２３２は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２間において領域間情報が示す経由点（図５中の星印）を経由する領域間ルートを生成する。

図５に示すように、作業領域Ａ_１と作業領域Ａ_２との間には、飛行禁止エリアＢが設定されている。生成部２３２は、ユーザにより特定された経由点を経由する領域間ルートを生成することにより、飛行禁止エリアＢを回避するように領域間ルートを生成することができる。

また、生成部２３２は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２の間において飛行装置４００の飛行を禁止された飛行禁止領域エリアＢを示す領域間情報を取得部２３１が取得した場合には、飛行禁止エリアを通過しないように領域間ルートを生成してもよい。生成部２３２は、複数の作業領域Ａ_１及びＡ_２の間において飛行装置４００が飛行可能なエリアを示す領域間情報を取得部２３１が取得した場合には、領域間情報が示す飛行可能なエリアを通過するように領域間ルートを生成してもよい。

生成部２３２は、経由点と、飛行禁止エリア（又は飛行可能なエリア）との両方を示す領域間情報に基づいて、領域間ルートを生成してもよい。例えば、生成部２３２は、指定された経由点を経由しつつ、飛行禁止エリアを通過しない領域間ルートを生成してもよい。同様に、生成部２３２は、経由点と、飛行可能なエリアとの両方を示す領域間情報に基づいて、領域間ルートを生成してもよい。例えば、生成部２３２は、指定された経由点を経由し、且つ、飛行可能なエリアを通過する領域間ルートを生成してもよい。

［帰還ルートの生成］
生成部２３２は、第１の作業領域Ａ_１から第２の作業領域Ａ_２に移動する領域間ルートを生成することに加えて、飛行装置４００が第２の作業領域Ａ_２において作業の実行を終了した後、第２の作業領域Ａ_２から第１の作業領域Ａ_１に戻るための帰還ルートを生成してもよい。図６は、生成部２３２が生成する帰還ルートの例を示す。生成部２３２は、第２の作業領域Ａ_２内の第２作業終了位置Ｇ_２から第１の作業領域Ａ_１内の第１作業開始位置Ｓ_１に戻るための帰還ルートを生成する。帰還ルートでは、まず、飛行装置４００は、第２の作業領域Ａ_２において第２作業終了位置Ｇ_２から第２作業開始位置Ｓ_２に最短経路で戻る。

次に、飛行装置４００は、帰還ルートにおいて第１の作業領域Ａ_１から第２の作業領域Ａ_２に移動した領域間ルートと同じ飛行ルートを逆方向に移動して第２作業開始位置Ｓ_２から第１の作業領域Ａ_１内の第１作業終了位置Ｇ_１に戻る。この帰還ルートでは、飛行装置４００は、第１の作業領域Ａ_１において第１作業終了位置Ｇ_１から第１作業開始位置Ｓ_１に最短経路で戻る。生成部２３２は、第１作業開始位置Ｓ_１が飛行開始位置でない場合には、第１作業開始位置Ｓ_１から飛行開始位置へ帰還するまでの帰還ルートを作成する。

生成部２３２は、第１作業終了位置Ｇ_１から第２作業開始位置Ｓ_２に移動する領域間ルートと同じ飛行ルートを逆方向に移動するように帰還ルートを生成する例に限定されない。例えば、生成部２３２は、第１作業終了位置Ｇ_１から第２作業開始位置Ｓ_２に移動する領域間ルートと同じ経由点（図６中の星印）を経由するが、領域間ルートとは異なる飛行ルートを移動する帰還ルートを生成してもよい。生成部２３２は、第１作業終了位置Ｇ_１から第２作業開始位置Ｓ_２に移動する領域間ルートと異なる経由点を経由して第２作業開始位置Ｓ_２から第１作業終了位置Ｇ_１に戻る帰還ルートを生成してもよい。

通信制御部２３３は、通信部２１を介して、操作端末３００と通信する。通信制御部２３３は、領域内ルート及び領域間ルート等の飛行ルートを示す飛行ルート情報を操作端末３００へ送信する。通信制御部２３３は、取得部２３１が取得した作業条件情報を操作端末３００へ送信する。通信制御部２３３は、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報を操作端末３００へ送信する。

［操作端末３００の構成］
図７は、操作端末３００の構成を示す。操作端末３００は、通信部３１、表示部３２、タッチパネル３３、記憶部３４及び制御部３５を備える。制御部３５は、通信制御部３５１、表示制御部３５２、操作受付部３５３及び飛行管理部３５４を備える。

通信部３１は、ネットワークを介して、経路生成装置２００及び飛行装置４００と通信するためのインターフェースである。本明細書の例では、通信部３１は、中継装置を介して飛行装置４００と通信するものとする。表示部３２は、画像や文字等を表示する。タッチパネル３３は、表示部３２に対するユーザの操作を検出する。

記憶部３４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶媒体である。記憶部３４は、制御部３５が実行するプログラムを記憶している。制御部３５は、例えば、ＣＰＵである。制御部３５は、記憶部３４が記憶しているプログラムを実行することにより、通信制御部３５１、表示制御部３５２、操作受付部３５３及び飛行管理部３５４を備える。

通信制御部３５１は、通信部３１を介して、経路生成装置２００と通信する。通信制御部３５１は、経路生成装置２００が生成した飛行ルート情報及び作業条件情報を受信する。通信制御部３５１は、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報を受信する。通信制御部３５１は、受信した飛行ルート情報を表示制御部３５２、操作受付部３５３及び飛行管理部３５４へ出力する。通信制御部３５１は、受信した作業条件情報を飛行管理部３５４へ出力する。

表示制御部３５２は、各種の情報を表示部３２に表示する。例えば、表示制御部３５２は、通信制御部３５１が受信した飛行ルート情報が示す飛行ルートを表示する。表示制御部３５２は、飛行ルートをユーザが確定するためのボタン（例えば、ＯＫボタン）及び編集するためのボタンを表示する。

操作受付部３５３は、タッチパネル３３を介して、ユーザの操作を受け付ける。操作受付部３５３は、飛行ルート情報が示す飛行ルートを確定、又は編集するユーザの操作を受け付ける。操作受付部３５３は、飛行ルートの編集の終了を指示するユーザの操作を受け付ける。

操作受付部３５３は、飛行装置４００の飛行開始時刻を指定するユーザの操作を受け付ける。操作受付部３５３は、確定後の飛行ルート（編集された場合は編集後の飛行ルート）を示す飛行ルート情報と、飛行開始時刻を示す時刻情報とを飛行管理部３５４へ出力する。

飛行管理部３５４は、通信部３１を介して、飛行装置４００と通信する。飛行管理部３５４は、飛行ルート情報を飛行装置４００へ送信する。飛行管理部３５４は、通信制御部３５１が受信した作業条件情報を飛行装置４００へ送信する。飛行管理部３５４は、時刻情報を飛行装置４００へ送信する。飛行管理部３５４は、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報を飛行装置４００へ送信する。

［飛行装置４００の構成］
図８は、飛行装置４００の構成を示す。飛行装置４００は、通信部４１、飛行機構４２、撮像装置４３、記憶部４４及び制御部４５を備える。制御部４５は、通信制御部４５１、飛行制御部４５２、作業処理部４５３を備える。

通信部４１は、中継装置を介して、操作端末３００と無線通信するための通信モジュールである。飛行機構４２は、例えば、複数のロータを回転させるためのモータである。撮像装置４３は、飛行中の飛行装置４００の下方を撮像する。

記憶部４４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶媒体である。記憶部４４は、制御部４５が実行するプログラムを記憶している。制御部４５は、例えば、ＣＰＵである。制御部４５は、記憶部４４が記憶しているプログラムを実行することにより、通信制御部４５１、飛行制御部４５２及び作業処理部４５３を備える。

通信制御部４５１は、通信部４１を介して、操作端末３００と通信する。通信制御部４５１は、飛行ルート情報及び作業条件情報を受信する。通信制御部４５１は、飛行開始時刻を示す時刻情報を受信する。通信制御部４５１は、作業開始位置及び作業終了位置を示す情報を受信する。通信制御部４５１は、受信した飛行ルート情報及び時刻情報を飛行制御部４５２へ出力する。通信制御部４５１は、受信した飛行ルート情報及び作業条件情報を作業処理部４５３へ出力する。通信制御部４５１は、飛行装置４００のバッテリ残量等の飛行状態を示す情報を操作端末３００へ送信し、飛行状態を操作端末３００の表示部３２に表示させる。

飛行制御部４５２は、飛行機構４２を駆動するための制御信号を生成することにより、飛行装置４００を飛行させる。飛行制御部４５２は、通信制御部４５１が受信した時刻情報が示す飛行開始時刻に飛行を開始する。飛行制御部４５２は、通信制御部４５１が受信した飛行ルート情報に含まれる領域内ルート、領域間ルート及び帰還ルート等の飛行ルートに沿って飛行する。飛行制御部４５２は、作業領域内において領域内ルートに沿って飛行する。飛行制御部４５２は、複数の作業領域間において領域間ルートに沿って飛行する。飛行制御部４５２は、作業処理部４５３が最後に作業を実行した作業領域の作業終了位置から飛行開始位置まで帰還ルートに沿って帰還する。

作業処理部４５３は、飛行制御部４５２による飛行中に所定の作業を実行する。例えば、作業処理部４５３は、飛行中に飛行装置４００の下方を撮像装置４３により撮像する。作業処理部４５３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ（不図示）により飛行装置４００の現在位置を特定し、飛行装置４００が作業開始位置に到達したときに作業の実行を開始し、飛行装置４００が作業終了位置に到達したときに作業の実行を終了する。例えば、作業処理部４５３は、撮像装置４３の撮像画角間のオーバーラップ率が作業条件情報において示された値となる撮像周期で飛行装置４００の下方を撮像する。

［飛行ルートの生成の処理手順］
図９は、経路生成システムＳによる飛行ルートの生成の処理手順を示すシーケンス図である。この処理手順は、例えば、経路入力端末１００の電源投入時に開始する。経路入力端末１００の操作受付部１４１は、飛行装置４００が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するユーザの操作を受け付ける。操作受付部１４１は、飛行中に飛行装置４００が実行する作業条件を指定するユーザの操作を受け付ける。操作受付部１４１は、複数の作業領域間を移動する領域間ルートを特定するためのユーザの操作を受け付ける。

経路入力端末１００の通信制御部１４２は、操作受付部１４１が受け付けた作業領域を示す作業領域情報と、領域間ルートを特定するためのユーザの操作内容を示す領域間情報と、飛行中に飛行装置４００が実行する作業条件を示す作業条件情報とを経路生成装置２００へ送信する。経路生成装置２００の生成部２３２は、領域内ルート及び領域間ルート等の飛行ルートを生成する（Ｓ１１）。

通信制御部２３３は、生成部２３２が生成した飛行ルートを示す飛行ルート情報を操作端末３００へ送信する。通信制御部２３３は、取得部２３１が取得した作業条件情報を操作端末３００へ送信する。

操作端末３００の操作受付部３５３は、飛行ルート情報に含まれる飛行ルートを確定、又は編集するユーザの操作を受け付ける。操作受付部３５３は、飛行装置４００の飛行開始時刻を指定するユーザの操作を受け付ける。飛行管理部３５４は、飛行ルートを確定するユーザの操作を操作受付部３５３が受け付けたか否かを判定する（Ｓ１２）。飛行管理部３５４は、飛行ルートを確定するユーザの操作を操作受付部３５３が受け付けたと判定した場合に（Ｓ１２のＹＥＳ）、確定後の飛行ルートを示す飛行ルート情報と、作業条件を示す作業条件情報と、飛行装置４００の飛行開始時刻を示す時刻情報とを中継装置へ送信する。中継装置は、受信した飛行ルート情報、作業条件情報及び時刻情報を飛行装置４００へ送信する。

飛行装置４００の飛行制御部４５２は、通信制御部４５１が受信した時刻情報が示す飛行開始時刻に飛行を開始する（Ｓ１３）。なお、飛行制御部４５２は、安全性を考慮して、飛行開始時刻に直ちに飛行を開始しなくてもよい。例えば、飛行制御部４５２は、飛行開始時刻になると飛行可能な待機状態になり、この待機状態において操作端末３００から飛行の開始を指示する飛行開始コマンドを別途受信したことを条件として飛行を開始してもよい。作業処理部４５３は、飛行装置４００が作業開始位置に到達したときに作業条件情報が示す作業の実行を開始する（Ｓ１４）。作業処理部４５３は、飛行装置４００が作業終了位置に到達したときに作業の実行を終了し（Ｓ１５）、処理を終了する。飛行管理部３５４は、Ｓ１２の判定において飛行ルートを確定するユーザの操作を操作受付部３５３が受け付けていないと判定した場合に（Ｓ１２のＮＯ）、Ｓ１２の判定を繰り返す。

［変形例］
本実施形態では、複数の作業領域間を移動する際に飛行装置４００が経由する経由点を示す領域間情報を取得部２３１が取得する場合の例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。取得部２３１は、複数の作業領域において飛行装置４００の作業の順序を示す領域間情報を取得してもよい。この領域間情報は、例えば、飛行装置４００が作業する順序を指定するユーザの操作を受け付けた操作受付部１４１により生成される。

生成部２３２は、取得部２３１が取得した領域間情報が示す作業の順序に従って複数の作業領域間を移動するための複数の領域間ルートを生成する。図１０は、本変形例の生成部２３２による領域間ルートの生成の例を示す図である。図１０は、飛行装置４００が飛行中に作業を実行する複数の作業領域Ａ_１～Ａ_４の周囲の地図を示す。図１０には、複数の作業領域Ａ_１～Ａ_４と、飛行装置４００の飛行が禁止された飛行禁止領域Ｂとを示す。

図１０には、作業領域Ａ_１の作業開始位置Ｓ_１と、作業領域Ａ_１の作業終了位置Ｇ_１と、作業領域Ａ_２の作業開始位置Ｓ_２と、作業領域Ａ_２の作業終了位置Ｇ_２と、作業領域Ａ_３の作業開始位置Ｓ_３と、作業領域Ａ_３の作業終了位置Ｇ_３と、作業領域Ａ_４の作業開始位置Ｓ_４と、作業領域Ａ_４の作業終了位置Ｇ_４とをそれぞれ示す。図１０中の細い実線の矢印は、生成部２３２が生成した作業領域Ａ_１～Ａ_４内の領域内ルートをそれぞれ示す。

図１０の例では、取得部２３１は、作業領域Ａ_１、作業領域Ａ_２、作業領域Ａ_３、作業領域Ａ_４の順に飛行装置４００が作業することを示す領域間情報を取得したものとする。このとき、生成部２３２は、図１０の実線の太い矢印で示すように、作業領域Ａ_１から作業領域Ａ_２へ移動する領域間ルートと、作業領域Ａ_２から作業領域Ａ_３へ移動する領域間ルートと、作業領域Ａ_３から作業領域Ａ_４へ移動する領域間ルートと、をそれぞれ生成する。

仮に、生成部２３２は、作業領域Ａ_１から作業領域Ａ_４へ移動する領域間ルートを生成したとする（図１０中の破線の太い矢印）。この場合、生成部２３２は、飛行禁止領域Ｂを通過する領域間ルートを生成してしまうという問題がある。生成部２３２は、ユーザにより指定された順序で複数の作業領域Ａ_１～Ａ_４間を移動する領域間ルートを生成することにより、飛行禁止領域Ｂを回避するように領域間ルートを生成することができる。

本実施形態の経路生成方法を実現するためのプログラムは、例えば、経路生成装置２００において実行されるＷＥＢアプリケーションとして提供される。このアプリケーションにより生成された飛行ルートは、操作端末３００のＷＥＢブラウザに表示される。また、本発明の経路生成方法を実現するためのプログラムは、経路入力端末１００又は操作端末３００において実行されるアプリケーションとして提供されてもよい。

本実施形態では、経路入力端末１００と操作端末３００とが別の装置である例について説明した。本発明はこれに限定されず、経路入力端末１００と操作端末３００とが一体の装置であってもよい。経路入力端末１００と、経路生成装置２００と、操作端末３００とのいずれか２つ以上が一体の装置であってもよい。また、本発明は、経路生成装置２００と中継装置とが別の装置である例に限定されない。例えば、経路生成装置２００と中継装置とは一体の装置であってもよい。

［本実施形態の経路生成装置２００による効果］
経路生成装置２００においては、生成部２３２が、飛行装置４００が複数の作業領域を飛行するための領域内ルートと、これらの作業領域間を移動する領域間ルートとをそれぞれ生成する。このようにして、生成部２３２は、１回の飛行において複数の作業領域を飛行するための領域内ルート及び領域間ルートを生成することができる。このとき、生成部２３２は、取得部２３１が取得した領域間情報に基づいて、領域間ルートを生成するので、経路生成装置２００は、飛行装置４００が複数の作業領域間を移動する際に第三者の土地等の飛行禁止領域に進入することを抑制することができる。なお、本発明により、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGｓ）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献することが可能となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１１ タッチパネル
１２ 通信部
１３ 記憶部
１４ 制御部
２１ 通信部
２２ 記憶部
２３ 制御部
３１ 通信部
３２ 表示部
３３ タッチパネル
３４ 記憶部
３５ 制御部
４１ 通信部
４２ 飛行機構
４３ 撮像装置
４４ 記憶部
４５ 制御部
１００ 経路入力端末
１４１ 操作受付部
１４２ 通信制御部
２００ 経路生成装置
２３１ 取得部
２３２ 生成部
２３３ 通信制御部
３００ 操作端末
３５１ 通信制御部
３５２ 表示制御部
３５３ 操作受付部
３５４ 飛行管理部
４００ 飛行装置
４５１ 通信制御部
４５２ 飛行制御部
４５３ 作業処理部

Claims (10)

1. 飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する際に経由する少なくとも一つの経由点であって、ユーザにより指定された経由点の位置を示す経由点情報と、を取得する取得部と、
   前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成し、前記経由点情報に基づいて、第１の前記作業領域から第２の前記作業領域に前記経由点を経由して移動する領域間ルートを生成し、且つ、前記飛行装置が前記領域間ルートと同じ経路を通り前記第２の作業領域から前記第１の作業領域に戻る経路を含む帰還ルートを生成する生成部と、を備える、
   経路生成装置。
2. 前記取得部は、前記第２の作業領域内において作業を開始する第２作業開始位置と当該第２の作業領域内の作業を終了する第２作業終了位置とを示す情報を取得し、
   前記生成部は、前記第２の作業領域内の前記第２作業終了位置から前記第２作業開始位置に戻る経路であって、前記領域内ルートにおいて前記第２作業開始位置から前記第２作業終了位置まで移動する経路より短い経路を含む前記帰還ルートを生成する、
   請求項１に記載の経路生成装置。
3. 前記取得部は、前記複数の作業領域内において、作業を開始する作業開始位置と作業を終了する作業終了位置とを示す情報をそれぞれ取得し、
   前記生成部は、前記複数の作業領域内において前記作業終了位置から同じ作業領域内の前記作業開始位置までの最短経路をそれぞれ通る前記帰還ルートを生成する、
   請求項１又は２に記載の経路生成装置。
4. 前記取得部は、前記複数の作業領域において前記飛行装置が作業する順序を示す情報を取得し、
   前記生成部は、前記作業する順序に従って前記複数の作業領域間を移動するための複数の前記領域間ルートを生成する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の経路生成装置。
5. 前記取得部は、前記複数の作業領域の間において前記飛行装置が飛行可能なエリアを示す情報を取得し、
   前記生成部は、前記経由点を経由し、かつ、前記飛行可能なエリアを通過するように前記領域間ルートを生成する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の経路生成装置。
6. 前記取得部は、前記複数の作業領域の間において前記飛行装置の飛行が禁止されたエリアを示す情報を取得し、
   前記生成部は、前記経由点を経由しつつ、前記飛行が禁止されたエリアを通過しないように前記領域間ルートを生成する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の経路生成装置。
7. 前記取得部は、前記第１の作業領域内において作業を開始する第１作業開始位置と当該第１の作業領域内の作業を終了する第１作業終了位置とを示す情報を取得し、前記第２の作業領域内において作業を開始する第２作業開始位置と当該第２の作業領域内の作業を終了する第２作業終了位置とを示す情報を取得し、
   前記生成部は、前記第１作業終了位置と前記第２作業開始位置とを結ぶ前記領域間ルートを生成する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の経路生成装置。
8. 前記取得部は、前記飛行装置が飛行中に実行する作業条件を示す作業条件情報を取得し、
   前記生成部は、前記取得部が取得した前記作業条件情報に基づいて、前記領域内ルートを生成する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の経路生成装置。
9. コンピュータが実行する、
   飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する際に経由する少なくとも一つの経由点であって、ユーザにより指定された経由点の位置を示す経由点情報と、を取得するステップと、
   前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成するステップと、
   前記経由点情報に基づいて、第１の前記作業領域から第２の前記作業領域に前記経由点を経由して移動する領域間ルートを生成するステップと、
   前記飛行装置が前記領域間ルートと同じ経路を通り前記第２の作業領域から前記第１の作業領域に戻る経路を含む帰還ルートを生成するステップと、
   を有する経路生成方法。
10. コンピュータに、
    飛行装置が飛行中に作業する複数の作業領域を指定するための作業領域情報と、当該飛行装置が当該複数の作業領域間を移動する際に経由する少なくとも一つの経由点であって、ユーザにより指定された経由点の位置を示す経由点情報と、を取得するステップと、
    前記作業領域情報に基づいて、前記飛行装置が前記複数の作業領域内をそれぞれ飛行する複数の領域内ルートを生成するステップと、
    前記経由点情報に基づいて、第１の前記作業領域から第２の前記作業領域に前記経由点を経由して移動する領域間ルートを生成するステップと、
    前記飛行装置が前記領域間ルートと同じ経路を通り前記第２の作業領域から前記第１の作業領域に戻る経路を含む帰還ルートを生成するステップと、
    を実行させるためのプログラム。

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