JP7176068B1 - 飛行制御システム、飛行制御方法、及び無人飛行体 - Google Patents
飛行制御システム、飛行制御方法、及び無人飛行体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出する。【解決手段】第１の無人飛行体は（２０Ａ）は、所定の飛行ルート（５）の情報を取得する飛行ルート情報取得部（１１０）と、第１の無人飛行体の位置を検出する測位センサ（２４）と、第１の無人飛行体の位置に基づいて、第２の無人飛行体（２０Ｂ）に先行又は追尾して第１の無人飛行体に所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御部（１３０）と、第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラ（２５）と、カメラが撮影した画像（６）に基づいて、第２の無人飛行体が所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定部（１８０）と、を含む。【選択図】図９
Description
本開示は飛行制御システム、飛行制御方法、及び無人飛行体に関する。
下記特許文献１には、ドローンなどの無人飛行体が所定の飛行ルートに沿って飛行することが記載されている。無人飛行体は、自機の位置を検出する測位センサ（ＧＰＳセンサなど）を搭載し、測位センサを用いて特定した位置と、飛行ルートの情報を照らし合わせることにより、その飛行ルートに沿った飛行を行うことが可能である。
下記特許文献２には、橋梁の表面調査などの実務を行う無人飛行体を監視用の別の無人飛行体のカメラで撮影し、撮影した映像を操縦端末に送信してモニターに映すことが記載されている。
例えば突風などにより無人飛行体が制御不能な状況になったり、無人飛行体に搭載される機器の動作が不安定になったりすることで、無人飛行体が所定の飛行ルートから外れることがある。このような状況で、無人飛行体が飛行ルートから外れていることを当該無人飛行体が検出できない場合がある。なお、特許文献２では、実務を行う無人飛行体を監視用の別の無人飛行体のカメラで撮影しているが、撮影した映像を管理者が目視していなければ、当該無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できない。
本開示の目的は、管理者に依らずに無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できるようにすることである。
本開示に係る飛行制御システムは、第１の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、前記第１の無人飛行体は、前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、前記第１の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記第１の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含む。これによれば、管理者に依らずに第２の無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できる。
また、本開示に係る飛行制御方法は、第１の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、前記第１の無人飛行体が、前記所定の飛行ルートの情報を取得し、前記第１の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第１の無人飛行体の位置を検出し、前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、前記第１の無人飛行体のカメラを用いて前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する飛行制御方法である。これによれば、管理者に依らずに第２の無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できる。
また、本開示に係る無人飛行体は、所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、前記無人飛行体の位置を検出する測位センサと、前記無人飛行体の位置に基づいて、前記所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体に先行又は追尾して前記無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、前記無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含む。これによれば、管理者に依らずに、所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できる。
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含む。これによれば、管理者に依らずに、所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体が飛行ルートから外れたことを検出できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．システム構成］
図１は、本開示の実施形態の一例である飛行制御システムの構成を示す図である。図１に示すように、飛行制御システム１は、管制装置１０と、無人飛行体２０Ａ（第１の無人飛行体）と、無人飛行体２０Ｂ（第２の無人飛行体）とを含み、これらはネットワークＮに接続されている。なお、飛行制御システム１は、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂとは異なる図示しない無人飛行体や、ネットワークＮに接続されているユーザ端末などの他の装置を含んでもよい。以下の説明では、各無人飛行体２０Ａ，２０Ｂを、単に無人飛行体２０と称することもある。
図１は、本開示の実施形態の一例である飛行制御システムの構成を示す図である。図１に示すように、飛行制御システム１は、管制装置１０と、無人飛行体２０Ａ（第１の無人飛行体）と、無人飛行体２０Ｂ（第２の無人飛行体）とを含み、これらはネットワークＮに接続されている。なお、飛行制御システム１は、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂとは異なる図示しない無人飛行体や、ネットワークＮに接続されているユーザ端末などの他の装置を含んでもよい。以下の説明では、各無人飛行体２０Ａ，２０Ｂを、単に無人飛行体２０と称することもある。
管制装置１０は、無人飛行体２０の飛行を管理するサーバ装置などのコンピュータであり、図１に示すように、プロセッサ１１、記憶部１２、及び通信部１３を含んでいる。プロセッサ１１は、例えばコンピュータである管制装置１０にインストールされたプログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプログラム制御デバイスである。記憶部１２は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶素子や、ハードディスクドライブなどである。記憶部１２にはプロセッサ１１によって実行されるプログラムなどのデータが記憶される。通信部１３は、ネットワークボードなどの通信インタフェースである。通信部１３は、ルータなどの図示しない中継器を介してネットワークＮに接続してよい。ネットワークＮは、例えば、スマートフォンや携帯電話用の無線の通信網であり、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの所定の通信規格（通信速度及び周波数帯の規格）に従って実現される。
本実施形態において、管制装置１０の記憶部１２は、無人飛行体２０が飛行する飛行ルートの情報などのデータを記憶する。また、管制装置１０の通信部１３は、ネットワークＮを介して無人飛行体２０とのデータの送受を行う。通信部１３は、例えば、無人飛行体２０が飛行する飛行ルートの情報や、飛行制御に関する指示情報（例えば、停止指示や帰還指示、着陸指示などの情報）を、当該無人飛行体２０に送信する。
［２．無人飛行体の構成］
無人飛行体２０は、パイロットなどの人が搭乗しない航空機であり、例えば、バッテリーで駆動する航空機（いわゆるドローン）である。無人飛行体２０は、エンジンで駆動する航空機などであってもよい。２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの各々は、図１に示すように、プロセッサ２１、記憶部２２、通信部２３、測位センサ２４、及びカメラ２５を含む。プロセッサ２１は、ＣＰＵなどのプログラム制御デバイスである。記憶部２２は、例えばＲＯＭやＲＡＭなどの記憶素子や、ハードディスクドライブなどである。記憶部２２にはプロセッサ２１によって実行されるプログラムなどのデータが記憶され、プロセッサ２１は記憶部２２に記憶されたプログラムに従って動作する。通信部２３は、アンテナなどの通信インタフェースであり、無線によってネットワークＮに接続されている。
無人飛行体２０は、パイロットなどの人が搭乗しない航空機であり、例えば、バッテリーで駆動する航空機（いわゆるドローン）である。無人飛行体２０は、エンジンで駆動する航空機などであってもよい。２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの各々は、図１に示すように、プロセッサ２１、記憶部２２、通信部２３、測位センサ２４、及びカメラ２５を含む。プロセッサ２１は、ＣＰＵなどのプログラム制御デバイスである。記憶部２２は、例えばＲＯＭやＲＡＭなどの記憶素子や、ハードディスクドライブなどである。記憶部２２にはプロセッサ２１によって実行されるプログラムなどのデータが記憶され、プロセッサ２１は記憶部２２に記憶されたプログラムに従って動作する。通信部２３は、アンテナなどの通信インタフェースであり、無線によってネットワークＮに接続されている。
本実施形態において、無人飛行体２０の通信部２３は、現在の位置や速度、バッテリー残量などといった当該無人飛行体２０の情報であるテレメトリー情報を、管制装置１０に送信する。また、各無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの通信部２３は、ネットワークＮ、又は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線などの他の通信経路を介して、互いにデータの送受が可能である。例えば、無人飛行体２０Ａの通信部２３は、当該無人飛行体２０Ａのテレメトリー情報を無人飛行体２０Ｂに送信する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの通信部２３は、当該無人飛行体２０Ｂのテレメトリー情報を無人飛行体２０Ａに送信する。
無人飛行体２０に搭載される測位センサ２４は、当該無人飛行体２０の現実世界における位置（例えば、緯度、経度、及び高度）を検出するセンサである。無人飛行体２０Ａの測位センサ２４は無人飛行体２０Ａの位置を検出し、無人飛行体２０Ｂの測位センサ２４は無人飛行体２０Ｂの位置を検出する。また、測位センサ２４は、１以上のセンサを含んでよく、例えば、自機の緯度及び経度を検出するＧＰＳ（Global Positioning System, Global Positioning Satellite）センサと、自機の高度を検出する高度センサとを含んでよい。また、測位センサ２４は、出発地点からの相対的な位置を検出するものであってもよく、速度センサ又は加速度センサと、ジャイロセンサとを含んでもよい。
図２は、飛行中の無人飛行体２０の一例を示す図である。無人飛行体２０は、上述したプロセッサ２１や記憶部２２、バッテリーなどを収容する筐体２７、モータ２８、及びプロペラ２９を含む。無人飛行体２０は複数（図２に示す例では４つ）のモータ２８を含み、これと同数のプロペラ２９がこれらに接続されている。プロセッサ２１が各モータ２８の回転速度、すなわち、各プロペラ２９の回転速度を制御することにより、無人飛行体２０は空中での姿勢制御、すなわち、飛行制御を行うことが可能である。
無人飛行体２０のカメラ２５は、当該無人飛行体２０の位置から所定の方向（上下方向、左右方向、又はこれらの斜め方向）を撮影するものであり、当該無人飛行体２０の外面に設けられる。図２に示す例では、無人飛行体２０の筐体２７の側面（例えば、前面又は後面）にカメラ２５が取り付けられている。これに限らず、筐体２７の下面にカメラ２５が取り付けられてもよい。また、カメラ２５は、ステレオカメラであってもよい。この倍、カメラ２５は、各画素に被撮影物の距離情報を含むステレオ画像を撮影する。
図３は、無人飛行体２０に取り付けられるカメラ２５の一例を示す図である。図３に示すように、カメラ２５は、筐体２７に固定される基部２５１と、３つのアクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃと、レンズ２５３と、レンズ２５３を収容するカメラ本体２５４を含む。アクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃは、互いに垂直に交差する回転中心線Ａｘａ，Ａｘｂ，Ａｘｃを中心にそれぞれ回転できる。これら３つのアクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃを介して、カメラ本体２５４は基部２５１に接続されている。このため、カメラ本体２５４に収容されるレンズ２５３は、基部２５１が固定される筐体２７から所定の方向に向いたり、筐体２７の水平方向に対して回転するように動くことができる。
［３．飛行制御の概要］
［３－１．飛行ルートにおける飛行］
図４は、飛行制御システムで行う飛行制御の一例を示す図である。図４に示すように、飛行制御システム１では、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂが所定の飛行ルート５を飛行する。飛行ルート５は、無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの出発地点と到着地点を結ぶ幅と高さを持った連続的な空間である。図４に示す例では、飛行ルート５は、出発地点から到着地点までの複数のポイントで、当該ポイントを中心とした幅ΔＷ及び高さΔＨの領域を有している。なお、飛行ルート５に含まれる領域の幅と高さは、図４に示すように複数のポイントで同じであってもよいし、異なっていてもよい。
［３－１．飛行ルートにおける飛行］
図４は、飛行制御システムで行う飛行制御の一例を示す図である。図４に示すように、飛行制御システム１では、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂが所定の飛行ルート５を飛行する。飛行ルート５は、無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの出発地点と到着地点を結ぶ幅と高さを持った連続的な空間である。図４に示す例では、飛行ルート５は、出発地点から到着地点までの複数のポイントで、当該ポイントを中心とした幅ΔＷ及び高さΔＨの領域を有している。なお、飛行ルート５に含まれる領域の幅と高さは、図４に示すように複数のポイントで同じであってもよいし、異なっていてもよい。
飛行制御システム１では、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂが飛行ルート５の進行方向に所定の距離を空けて、当該飛行ルート５内を飛行する。無人飛行体２０Ｂは、無人飛行体２０Ａに先行して飛行ルート５内を飛行し、無人飛行体２０Ａは、先行する無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５内を飛行する。無人飛行体２０Ａは、無人飛行体２０Ｂとの間で所定の距離を維持しつつ、無人飛行体２０Ａの位置が飛行ルート５から外れないようにして、飛行ルート５内を飛行する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂは、無人飛行体２０Ａとの間で所定の距離を維持しつつ、無人飛行体２０Ｂの位置が飛行ルート５から外れないようにして、飛行ルート５内を飛行する。図４に示す例は、先行する無人飛行体２０Ｂが、ポイントＯ２を中心とする幅ΔＷ及び高さΔＨの領域内を飛行しており、これを追尾する無人飛行体２０Ａが、ポイントＯ２よりも後方（飛行ルート５の進行方向とは逆方向）のポイントＯ１を中心とする幅ΔＷ及び高さΔＨの領域内を飛行している状態を示している。
［３－２．飛行ルートから外れたことの検出］
無人飛行体２０Ａ，２０Ｂが飛行ルート５から外れているか否かを検出するために、各無人飛行体２０Ａ，２０Ｂのカメラ２５は、飛行ルート５の飛行中に所定の方向を撮影する。本実施形態において、無人飛行体２０Ａのカメラ２５は、基本的には無人飛行体２０Ａの前方（すなわち、飛行ルート５の進行方向）を撮影する。また、先行する無人飛行体２０Ｂのカメラ２５は、基本的には無人飛行体２０Ｂの後方を撮影する。
無人飛行体２０Ａ，２０Ｂが飛行ルート５から外れているか否かを検出するために、各無人飛行体２０Ａ，２０Ｂのカメラ２５は、飛行ルート５の飛行中に所定の方向を撮影する。本実施形態において、無人飛行体２０Ａのカメラ２５は、基本的には無人飛行体２０Ａの前方（すなわち、飛行ルート５の進行方向）を撮影する。また、先行する無人飛行体２０Ｂのカメラ２５は、基本的には無人飛行体２０Ｂの後方を撮影する。
図５及び図７は、無人飛行体２０のカメラ２５が撮影する画像の一例を示す図である。図５及び図７は、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ａの前方を撮影した画像６を示している。画像６には、飛行ルート５内を飛行する無人飛行体２０Ｂが映っている。無人飛行体２０Ａは、この画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを検出する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂは、無人飛行体２０Ｂが撮影した画像に基づいて、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたか否かを検出する。
例えば、無人飛行体２０Ａは、画像６に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定するための判定領域６１を設定する。判定領域６１は、無人飛行体２０Ｂが飛行しているポイントＯ２における飛行ルート５の内外を区画する仮想的な領域として設定される。この場合、無人飛行体２０Ａは、画像６において無人飛行体２０Ｂが判定領域６１内に映っているか否かに基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定する。無人飛行体２０Ａは、例えば、無人飛行体２０Ｂが判定領域６１内に映っている場合に、無人飛行体２０Ｂは飛行ルート５から外れていないと判定し、無人飛行体２０Ｂが判定領域６１外に映っているか、画像６に無人飛行体２０Ｂが映っていない場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたと判定する。
判定領域６１として、例えば、画像６におけるポイントＯ２の位置を中心とする領域が設定される。画像６におけるポイントＯ２の位置は、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向に基づいて設定することができる。
図６は、画像６における判定領域６１の中心位置であるポイントＯ２の位置を設定する方法の一例を示す図である。図６に示すように、例えば無人飛行体２０Ａは、画像６の解像度と画像６に映る無人飛行体２０Ｂのサイズに基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ａから無人飛行体２０Ｂまでの距離ΔＬを算出してよい。この他にも、無人飛行体２０Ａは、ステレオカメラであるカメラ２５で画像６を撮影し、ステレオ画像である画像６に映る無人飛行体２０Ｂの位置における距離情報に基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ａから無人飛行体２０Ｂまでの距離ΔＬを算出してもよい。このように、ステレオカメラを用いることにより、無人飛行体２０Ａから無人飛行体２０Ｂまでの距離ΔＬの算出精度を向上できる。
次いで、無人飛行体２０Ａの測位センサ２４から取得した現実世界における無人飛行体２０Ａの位置（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）と、算出した距離ΔＬとに基づいて、無人飛行体２０Ａの位置から距離ΔＬだけ飛行ルート５を進んだ現実世界におけるポイントＯ２の位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。次いで、無人飛行体２０Ａの位置（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）と、ポイントＯ２の位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）とに基づいて、無人飛行体２０Ａの位置からポイントＯ２への方向を算出し、その方向に対する無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向を特定する。次いで、ポイントＯ２を含む幅ΔＷと高さΔＨを有する領域と、カメラ２５が向いている方向との交点（すなわち、画像６の中心位置）Ｏａ´からポイントＯ２までの距離ΔＤを算出し、距離ΔＤ、無人飛行体２０Ａから無人飛行体２０Ｂまでの距離ΔＬ、及び画像６の解像度に基づいて、画像６における中心位置Ｏａ´からのオフセット量Δｄ（図５を参照）を算出する。そして、無人飛行体２０Ａは、画像６の中心位置Ｏａ´からのオフセット量Δｄだけオフセットさせた位置にポイントＯ２の位置を設定し、このポイントＯ２の位置を中心とした判定領域６１を設定する。画像６における判定領域６１のサイズは、無人飛行体２０Ａから無人飛行体２０Ｂまでの距離ΔＬと画像６の解像度に基づいて設定する。
この他にも、カメラ２５が飛行ルート５の中心を向くように制御される場合（すなわち、画像６の中心にポイントＯ２が映るようにカメラ２５の向きが制御される場合）、無人飛行体２０Ａは、画像６の中心位置Ｏａ´を中心とした判定領域６１を設定してもよい。
また、例えば、無人飛行体２０Ａは、画像６に映る無人飛行体２０Ｂに基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置を算出する。この無人飛行体２０Ｂの位置が飛行ルート５から外れる場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたと判定する。
図８は、画像６から現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置を算出する方法の一例を示す図である。無人飛行体２０Ａは、図７及び図８に示すように、例えば、現実世界における基準方向（例えば、無人飛行体２０Ａから北極点や南極点に向かう方向や、飛行ルート５の進行方向）に対する無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向を特定し、特定した方向と画像６における無人飛行体２０Ｂの位置に基づいて、無人飛行体２０Ａの位置に対する無人飛行体２０Ｂの相対的な位置（ΔＸｂ，ΔＹｂ，ΔＺｂ）を算出する。そして、この算出した位置（ΔＸｂ，ΔＹｂ，ΔＺｂ）と、無人飛行体２０Ａの測位センサ２４から取得した現実世界における無人飛行体２０Ａの位置（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）とに基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を算出する。無人飛行体２０Ａは、このように算出した無人飛行体２０Ｂの位置（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）の緯度、経度、及び高度のうちの少なくとも１つが、飛行ルート５として設定された空間内に含まれない場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたと判定する。
なお、無人飛行体２０Ａの通信部２３は、無人飛行体２０Ｂのテレメトリー情報として、無人飛行体２０Ｂの測位センサ２４が計測した位置情報を受信しているが、以上のように無人飛行体２０Ａのカメラ２５で撮影した画像６を用いて無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定することにより、無人飛行体２０Ｂから当該無人飛行体２０Ｂの位置情報を受信せずに、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを検出できる。すなわち、無人飛行体２０Ｂが突風などにより制御不能な状況になったり、無人飛行体２０Ｂに搭載される通信部２３や測位センサ２４などの機器の動作が不安定になったりした場合でも、無人飛行体２０Ａを用いて無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを検出できるようになる。
また、無人飛行体２０Ｂも、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５で撮影した画像６を用いて無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたか否かを検出する。このようにすることで、無人飛行体２０Ａから当該無人飛行体２０Ａの位置情報を受信せずに、無人飛行体２０Ｂを用いて無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたことを検出できるようになる。
無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを無人飛行体２０Ａが検出した場合、無人飛行体２０Ａは、所定の異常を識別する情報を管制装置１０に送信し、飛行ルート５の飛行を中断する。ここで、無人飛行体２０Ａは、画像６を用いて算出した無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。また、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを無人飛行体２０Ａが検出した場合、無人飛行体２０Ａは飛行ルート５の飛行を中断してその場でホバリングしたり、所定の場所に着陸したりする。また、無人飛行体２０Ａは、無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５から外れて飛行してもよい。この場合、無人飛行体２０Ａは、飛行ルート５から外れることによって当該飛行ルート５での飛行を中断した無人飛行体２０Ｂの位置を特定し、その位置を管制装置１０に送信した後に、その場でホバリングしたり着陸したりする。
また、無人飛行体２０Ｂも、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５で撮影した画像６を用いて無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたか否かを検出する。このようにすることで、無人飛行体２０Ａが制御不能な状況になったり、無人飛行体２０Ｂに搭載される機器の動作が不安定になったりした場合でも、無人飛行体２０Ｂを用いて無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたことを検出できる。
無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたことを無人飛行体２０Ｂが検出した場合も、無人飛行体２０Ｂは、所定の異常を識別する情報を管制装置１０に送信し、飛行ルート５の飛行を中断する。この場合、無人飛行体２０Ｂは、その場でホバリングしたり、着陸したりする。また、無人飛行体２０Ｂは、飛行ルート５から外れた無人飛行体２０Ａを追尾して当該無人飛行体２０Ａの位置を特定した後に、その場でホバリングしたり、着陸したりしてもよい。
［３－３．カメラの制御］
無人飛行体２０は、当該無人飛行体２０からカメラ２５が向く方向（より詳細にはレンズ２５３が向く方向）を制御している。本実施形態では、無人飛行体２０Ａのカメラ２５は、無人飛行体２０Ｂに向くように制御されている。これと同様に、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５は、無人飛行体２０Ａに向くように制御されている。
無人飛行体２０は、当該無人飛行体２０からカメラ２５が向く方向（より詳細にはレンズ２５３が向く方向）を制御している。本実施形態では、無人飛行体２０Ａのカメラ２５は、無人飛行体２０Ｂに向くように制御されている。これと同様に、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５は、無人飛行体２０Ａに向くように制御されている。
例えば、無人飛行体２０Ａは、図５に示すように、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６の中央に所定のサイズの中央領域６２を設定する。そして、この中央領域６２外に無人飛行体２０Ｂが映る場合に、アクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃのうちの少なくとも１つを動かすことにより、中央領域６２内に無人飛行体２０Ｂが映るように、カメラ２５が向く方向を変える。このようにすることで、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ｂが映らなくなること（すなわち、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ｂを見失うこと）を抑制でき、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かの検出を継続することができる。
また、中央領域６２外に無人飛行体２０Ｂが映る場合、無人飛行体２０Ａは、カメラ２５の画角を、現在の画角よりも広角にしてもよい。このようにしても、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ｂが映らなくなることを抑制できる。
また、無人飛行体２０Ｂも、中央領域６２を無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像に設定し、この中央領域６２外に無人飛行体２０Ａが映る場合に、中央領域６２内に無人飛行体２０Ａが映るようにカメラ２５が向く方向を変える。これにより、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影する画像６に、無人飛行体２０Ａが映らなくなること（すなわち、無人飛行体２０Ｂが無人飛行体２０Ａを見失うこと）を抑制できる。
［４．機能ブロック］
図９は、飛行制御システム１で実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、飛行制御システム１を構成する無人飛行体２０Ａ，２０Ｂは、機能的には、飛行ルート情報取得部１１０と、飛行ルート情報記憶部１２０と、飛行制御部１３０と、画像取得部１４０と、中央領域設定部１５０と、カメラ制御部１６０と、カメラ方向特定部１７０と、判定部１８０と、異常送信部１９０と、飛行中断部２００とを含む。飛行ルート情報取得部１１０、飛行制御部１３０、画像取得部１４０、中央領域設定部１５０、カメラ制御部１６０、カメラ方向特定部１７０、判定部１８０、異常送信部１９０、及び飛行中断部２００は、プロセッサ２１を主として実現される。飛行ルート情報記憶部１２０は、記憶部２２を主として実現される。なお、無人飛行体２０Ａ，２０Ｂにおいて、図９に示す機能のすべてが実装されなくてもよく、図９に示す機能以外の機能が実装されていてもよい。
図９は、飛行制御システム１で実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、飛行制御システム１を構成する無人飛行体２０Ａ，２０Ｂは、機能的には、飛行ルート情報取得部１１０と、飛行ルート情報記憶部１２０と、飛行制御部１３０と、画像取得部１４０と、中央領域設定部１５０と、カメラ制御部１６０と、カメラ方向特定部１７０と、判定部１８０と、異常送信部１９０と、飛行中断部２００とを含む。飛行ルート情報取得部１１０、飛行制御部１３０、画像取得部１４０、中央領域設定部１５０、カメラ制御部１６０、カメラ方向特定部１７０、判定部１８０、異常送信部１９０、及び飛行中断部２００は、プロセッサ２１を主として実現される。飛行ルート情報記憶部１２０は、記憶部２２を主として実現される。なお、無人飛行体２０Ａ，２０Ｂにおいて、図９に示す機能のすべてが実装されなくてもよく、図９に示す機能以外の機能が実装されていてもよい。
［４－１．飛行ルート情報取得部、飛行ルート情報記憶部］
飛行ルート情報取得部１１０は、所定の飛行ルートの情報を取得する。飛行ルート情報記憶部１２０は、飛行ルート情報取得部１１０が取得した飛行ルートの情報を記憶する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａと無人飛行体２０Ｂは、同じ飛行ルート５を飛行する。このため、無人飛行体２０Ａの飛行ルート情報取得部１１０は、無人飛行体２０Ｂが飛行する飛行ルート５の情報を取得し、無人飛行体２０Ｂの飛行ルート情報取得部１１０は、無人飛行体２０Ａが飛行する飛行ルート５の情報を取得する。
飛行ルート情報取得部１１０は、所定の飛行ルートの情報を取得する。飛行ルート情報記憶部１２０は、飛行ルート情報取得部１１０が取得した飛行ルートの情報を記憶する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａと無人飛行体２０Ｂは、同じ飛行ルート５を飛行する。このため、無人飛行体２０Ａの飛行ルート情報取得部１１０は、無人飛行体２０Ｂが飛行する飛行ルート５の情報を取得し、無人飛行体２０Ｂの飛行ルート情報取得部１１０は、無人飛行体２０Ａが飛行する飛行ルート５の情報を取得する。
［４－２．飛行制御部］
飛行制御部１３０は、無人飛行体２０のモータ２８及びプロペラ２９の回転速度を制御することにより、飛行ルート情報取得部１１０が取得した情報に示される飛行ルート５を当該無人飛行体２０に飛行させる。ここで、飛行制御部１３０は、無人飛行体２０の測位センサ２４が計測した当該無人飛行体２０の位置に基づいて、当該無人飛行体２０に飛行ルート５を飛行させる。
飛行制御部１３０は、無人飛行体２０のモータ２８及びプロペラ２９の回転速度を制御することにより、飛行ルート情報取得部１１０が取得した情報に示される飛行ルート５を当該無人飛行体２０に飛行させる。ここで、飛行制御部１３０は、無人飛行体２０の測位センサ２４が計測した当該無人飛行体２０の位置に基づいて、当該無人飛行体２０に飛行ルート５を飛行させる。
本実施形態では、無人飛行体２０Ｂの飛行制御部１３０は、無人飛行体２０Ａに先行して無人飛行体２０Ｂに飛行ルート５を飛行させる。また、無人飛行体２０Ａの飛行制御部１３０は、飛行ルート５を先行する無人飛行体２０Ｂを追尾して、無人飛行体２０Ａに飛行ルート５を飛行させる。
無人飛行体２０Ａの飛行制御部１３０は、例えば、無人飛行体２０Ａと無人飛行体２０Ｂとの間に所定の距離を維持しつつ、無人飛行体２０Ａの位置が飛行ルート５から外れないようにして、無人飛行体２０Ａに飛行ルート５を飛行させる。ここで、飛行制御部１３０は、無人飛行体２０Ｂから受信した無人飛行体２０Ｂの位置情報や、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６（後述する画像取得部１４０が取得した画像）における無人飛行体２０Ｂのサイズに基づいて、所定の距離に対して無人飛行体２０Ａが無人飛行体２０Ｂに近づきすぎていないか、無人飛行体２０Ａが無人飛行体２０Ｂから離れすぎていないかを判定し、その判定結果に基づいて飛行ルート５における無人飛行体２０Ａの移動速度を制御する。これと同様に、飛行ルート５を先行する無人飛行体２０Ｂの飛行制御部１３０も、当該無人飛行体２０Ｂが無人飛行体２０Ａに近づきすぎていないか離れすぎていないかを判定し、飛行ルート５における無人飛行体２０Ｂの移動速度を制御してよい。
また、無人飛行体２０Ａの飛行制御部１３０は、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６において設定された中央領域６２内に無人飛行体２０Ｂが映っていない場合に、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ｂに向くように（すなわち、中央領域６２内に無人飛行体２０Ｂが映るように）、無人飛行体２０Ａの向きを制御してもよい。このようにすることでも、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に、無人飛行体２０Ｂが映らなくなること（無人飛行体２０Ｂを見失うこと）を抑制できる。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの飛行制御部１３０も、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６の中央領域６２内に無人飛行体２０Ａが映っていない場合に、当該カメラ２５が無人飛行体２０Ａに向くように、無人飛行体２０Ｂの向きを制御してもよい。これにより、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ａが映らなくなること（無人飛行体２０Ａを見失うこと）を抑制できる。
［４－３．画像取得部、中央領域設定部］
画像取得部１４０は、無人飛行体２０のカメラ２５が撮影した画像６を取得する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａの画像取得部１４０は、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの双方が飛行ルート５を飛行している間の期間において、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６を取り続ける。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの画像取得部１４０も、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの双方が飛行ルート５を飛行している間の期間において、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６を取り続ける。
画像取得部１４０は、無人飛行体２０のカメラ２５が撮影した画像６を取得する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａの画像取得部１４０は、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの双方が飛行ルート５を飛行している間の期間において、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６を取り続ける。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの画像取得部１４０も、２台の無人飛行体２０Ａ，２０Ｂの双方が飛行ルート５を飛行している間の期間において、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６を取り続ける。
中央領域設定部１５０は、無人飛行体２０のカメラ２５が撮影した画像６における中央領域６２を設定する。中央領域設定部１５０は、中央領域６２の中心が画像６と同じ位置になるように、中央領域６２を設定する。中央領域設定部１５０は、中央領域６２のサイズを、カメラ２５の画角や画像６の解像度に基づいて決定してもよい。
［４－４．カメラ制御部］
カメラ制御部１６０は、無人飛行体２０のカメラ２５が当該無人飛行体２０の位置から所定の方向を撮影するように、カメラ２５が向く方向（より詳細にはレンズ２５３が向く方向）を制御する。カメラ制御部１６０は、例えば図３に示したアクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃのうちの少なくとも１つを動かすことにより、カメラ２５が向く方向を制御する。
カメラ制御部１６０は、無人飛行体２０のカメラ２５が当該無人飛行体２０の位置から所定の方向を撮影するように、カメラ２５が向く方向（より詳細にはレンズ２５３が向く方向）を制御する。カメラ制御部１６０は、例えば図３に示したアクチュエータ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃのうちの少なくとも１つを動かすことにより、カメラ２５が向く方向を制御する。
例えば、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０は、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ｂの位置が、中央領域６２外にある場合に、当該カメラ２５が無人飛行体２０Ｂに向くように当該カメラ２５が向く方向を変える。例えば、画像６において、中央領域６２の下に無人飛行体２０Ｂが映っている場合に、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０は、カメラ２５の向きを下方に傾け、画像６の中央に無人飛行体２０Ｂが映るように制御する。このようにすることで、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ｂが映らなくなること（無人飛行体２０Ｂを見失うこと）を抑制できる。
また、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０は、画像６における無人飛行体２０Ｂの位置が中央領域６２外にある場合に、当該カメラ２５の画角を現在の画角よりも広い画角に変えてもよい。このようにすることでも、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に、無人飛行体２０Ｂが映らなくなることを抑制できる。
なお、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０は、画像６において無人飛行体２０Ｂの位置が中央領域６２の内側にある場合には、無人飛行体２０Ａのカメラ２５の画角を現在の画角よりも狭い画角に変更してもよい。このようにすることで、画像６から無人飛行体２０Ｂの位置を特定する際に、画像６に映る別の物体を無人飛行体２０Ｂとして検出することを抑制できる。
無人飛行体２０Ｂのカメラ制御部１６０も、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６における中央領域６２の外に無人飛行体２０Ａがある場合に、当該カメラ２５が無人飛行体２０Ａに向くように当該カメラ２５が向く方向を変えたり、当該カメラ２５の画角を現在の画角よりも広い画角に変えたりしてよい。これにより、無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ａが映らなくなること（無人飛行体２０Ａを見失うこと）を抑制できる。
［４－５．カメラ方向特定部］
カメラ方向特定部１７０は、無人飛行体２０のカメラ２５が向いている方向を特定する。無人飛行体２０Ａのカメラ方向特定部１７０は、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向を特定し、無人飛行体２０Ｂのカメラ方向特定部１７０は、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が向いている方向を特定する。「カメラ２５が向いている方向を特定する」とは、例えば、基準方向とカメラ２５が向いている方向とのなす角度（緯度方向での角度、経度方向での角度、及び高さ方向での角度）を特定することである。また、「カメラ２５が向いている方向を特定する」とは、カメラ２５が向いている現実世界における位置を特定することであってもよい。
カメラ方向特定部１７０は、無人飛行体２０のカメラ２５が向いている方向を特定する。無人飛行体２０Ａのカメラ方向特定部１７０は、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向を特定し、無人飛行体２０Ｂのカメラ方向特定部１７０は、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が向いている方向を特定する。「カメラ２５が向いている方向を特定する」とは、例えば、基準方向とカメラ２５が向いている方向とのなす角度（緯度方向での角度、経度方向での角度、及び高さ方向での角度）を特定することである。また、「カメラ２５が向いている方向を特定する」とは、カメラ２５が向いている現実世界における位置を特定することであってもよい。
カメラ方向特定部１７０は、例えば、無人飛行体２０の位置における飛行ルート５の進行方向に沿った方向を基準方向とし、この基準方向に対してカメラ２５が向いている方向を特定してよい。例えば、無人飛行体２０Ａのカメラ方向特定部１７０は、無人飛行体２０Ａの位置から飛行ルート５を規定する領域の中心であるポイントＯ２（図４～図６を参照）への方向を基準方向としてよいし、無人飛行体２０Ａから北極点や南極点に向かう方向を基準方向としてもよい。これと同様に、無人飛行体２０Ｂのカメラ方向特定部１７０は、無人飛行体２０Ｂの位置から飛行ルート５を規定する領域の中心であるポイントＯ１への方向を基準方向としてよいし、無人飛行体２０Ｂから北極点や南極点に向かう方向を基準方向としてもよい。
［４－６．判定部］
無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。より具体的には、無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ａの測位センサ２４が計測した無人飛行体２０Ａの位置、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向、及び、当該カメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。
無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。より具体的には、無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ａの測位センサ２４が計測した無人飛行体２０Ａの位置、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向、及び、当該カメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたか否かを判定する。
無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、例えば、図５及び図６に示したように、当該無人飛行体２０Ａの位置における飛行ルート５の進行方向（例えば、無人飛行体２０ＡからポイントＯ２に向かう方向）に対して無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向に基づいて、当該カメラ２５が撮影した画像６内に、飛行ルート５内の領域である判定領域６１を設定する。そして、設定した判定領域６１内に無人飛行体２０Ｂが映っていないと判定される場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたと判定する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ｂの位置における飛行ルート５の進行方向の逆方向（例えば、無人飛行体２０ＢからポイントＯ１に向かう方向）に対して無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が向いている方向に基づいて、当該カメラ２５が撮影した画像６内に判定領域６１を設定し、判定領域６１内に無人飛行体２０Ａが映っていないと判定される場合に、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたと判定してよい。
また、無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、例えば、図７及び図８に示したように、当該無人飛行体２０Ａの位置、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向、及び当該カメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ｂの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置を算出し、この無人飛行体２０Ｂの位置が飛行ルート５内にないと判定される場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたと判定してもよい。無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、無人飛行体２０Ａの位置に対する無人飛行体２０Ｂの相対的な位置を算出し、この算出した位置と、無人飛行体２０Ａの測位センサ２４から取得した現実世界における無人飛行体２０Ａの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置を算出してもよい。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの判定部１８０は、当該無人飛行体２０Ｂの位置、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が向いている方向、及び当該カメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ａの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ａの位置を算出し、この無人飛行体２０Ａの位置が飛行ルート５内にないと判定される場合に、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたと判定してもよい。
このように、無人飛行体２０Ａの判定部１８０が、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５で撮影した画像６を用いて無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定することにより、当該カメラ２５で撮った画像を管理者が確認しなくても、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを検出できる。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの判定部１８０が、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５で撮影した画像６を用いて無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたか否かを判定することにより、管理者に依らずに無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたことを検出できるようになる。
［４－７．異常送信部、飛行中断部］
異常送信部１９０は、無人飛行体２０に異常が生じた場合に、所定の異常を識別する識別情報（所定のエラーコードや、異常を示す文言、画像など）を管制装置１０に送信する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、判定部１８０により無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報を管制装置１０に送信する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報を管制装置１０に送信する。
異常送信部１９０は、無人飛行体２０に異常が生じた場合に、所定の異常を識別する識別情報（所定のエラーコードや、異常を示す文言、画像など）を管制装置１０に送信する。本実施形態では、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、判定部１８０により無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報を管制装置１０に送信する。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５内を外れたと判定された場合に、当該無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報を管制装置１０に送信する。
例えば、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ａの測位センサ２４が計測した無人飛行体２０Ａの位置や、無人飛行体２０Ｂから受信した無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。また、無人飛行体２０Ａが画像６に基づいて無人飛行体２０Ｂの位置を算出する場合、算出した無人飛行体２０Ｂの位置を、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報とともに管制装置１０に送信してもよい。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの異常送信部１９０も、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報とともに、当該無人飛行体２０Ａの位置を管制装置１０に送信してもよい。
飛行中断部２００は、無人飛行体２０に異常が生じた場合に、当該無人飛行体２０に飛行ルート５での飛行を中断させる。本実施形態では、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたと判定された場合に、無人飛行体２０Ａに飛行ルート５での飛行を中断させる。これと同様に、無人飛行体２０Ｂの飛行中断部２００は、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を外れたと判定された場合に、無人飛行体２０Ｂに飛行ルート５での飛行を中断させる。
無人飛行体２０に飛行ルート５での飛行を中断させるとは、例えば、現在の無人飛行体２０の位置に留らせる（ホバリングさせる）ことであってもよいし、所定の地点に着陸させることであってもよい。例えば、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６に無人飛行体２０Ｂが映らない（無人飛行体２０Ｂを見失った）場合、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、無人飛行体２０Ａにホバリングさせるとともに、無人飛行体２０Ａの向きを変えたり無人飛行体２０Ａのカメラ２５の向きを変えたりすることを、当該カメラ２５が撮影した画像６に無人飛行体２０Ｂが映るまで繰り返す（すなわち、その場から無人飛行体２０Ｂを探索する）ようにしてもよい。
また、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れた場合に、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、所定の飛行可能範囲内で無人飛行体２０Ｂを無人飛行体２０Ａが追尾するように、無人飛行体２０Ａに飛行ルート５から外れて飛行させてよい。また、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。このようにすることで、飛行ルート５を外れた後の無人飛行体２０Ｂの位置を、無人飛行体２０Ａを用いて検出することができる。その後、着陸した無人飛行体２０Ｂを管理者が回収する場合に、無人飛行体２０Ｂの探索を円滑に行うことができる。
［５．フローチャート］
図１０は、飛行制御システム１で行われる飛行制御処理の流れの一例を示す図である。以下では、無人飛行体２０Ａが無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５を飛行する場合に無人飛行体２０Ａのプロセッサ２１が実行する処理について説明するが、飛行ルート５を先行して飛行する無人飛行体２０Ｂのプロセッサ２１も、これと同様の処理を実行できる。
図１０は、飛行制御システム１で行われる飛行制御処理の流れの一例を示す図である。以下では、無人飛行体２０Ａが無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５を飛行する場合に無人飛行体２０Ａのプロセッサ２１が実行する処理について説明するが、飛行ルート５を先行して飛行する無人飛行体２０Ｂのプロセッサ２１も、これと同様の処理を実行できる。
無人飛行体２０Ａが飛行ルート５を飛行しているとき、無人飛行体２０Ａの測位センサ２４は無人飛行体２０Ａ（自機）の位置を計測する（ステップＳ１０１）。この位置に基づいて、無人飛行体２０Ａの飛行制御部１３０は、飛行ルート情報取得部１１０が取得した情報に示される飛行ルート５に沿って、無人飛行体２０Ａを飛行させる。また、無人飛行体２０Ａの画像取得部１４０は、無人飛行体２０のカメラ２５が撮影した画像６を取得し、中央領域設定部１５０は、この画像６に、この画像６の中心Ｏａ´と同じ位置に中心を有する中央領域６２（図５を参照）を設定する（ステップＳ１０２）。
次いで、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０は、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ｂの位置が、ステップＳ１０２において設定した中央領域６２内であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。無人飛行体２０Ｂの位置が中央領域６２内にない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ｂを向くように、無人飛行体２０Ａの飛行制御部１３０が、無人飛行体２０Ａの向きを変更する（ステップＳ１０４）。ここで、無人飛行体２０Ａのカメラ制御部１６０が、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ｂを向くように、当該カメラ２５の向きを変更してもよい（ステップＳ１０４）。
次いで、無人飛行体２０Ａのカメラ方向特定部１７０が、無人飛行体２０Ａの位置から飛行ルート５の進行方向に向かう方向（例えば、無人飛行体２０Ａから、図４に示したポイントＯ２に向かう方向）や、無人飛行体２０Ａの位置から北極点や南極点に向かう方向などを基準方向とし、この基準方向に対してカメラ２５が向いている方向を特定する（ステップＳ１０５）。そして、無人飛行体２０Ａの判定部１８０は、ステップＳ１０１で計測した無人飛行体２０Ａの位置、ステップＳ１０５で特定したカメラ２５が向いている方向、及び、ステップＳ１０２で取得した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０６では、例えば、図５及び図６に示したように、無人飛行体２０Ａの位置における飛行ルート５の進行方向に対して無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向に基づいて、ステップＳ１０２において取得した画像６内に、飛行ルート５内の領域である判定領域６１を設定してよい。そして、設定した判定領域６１内に無人飛行体２０Ｂが映っているか否かに基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定してよい。
また、ステップＳ１０６では、例えば、図７及び図８に示したように、無人飛行体２０Ａの位置、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が向いている方向、及び当該カメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ｂの位置に基づいて、現実世界における無人飛行体２０Ｂの位置を算出し、この無人飛行体２０Ｂの位置が飛行ルート５の外にあると判定される場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたと判定してもよい。
ステップＳ１０６において無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れていないと判定された場合（ステップＳ１０７のＮｏ）、無人飛行体２０Ａのプロセッサ２１は、ステップＳ１０１からステップＳ１０６の処理を繰り返す。すなわち、無人飛行体２０Ｂが目的地である到着地点に到着するか、無人飛行体２０Ａが所定の異常を検出するまで、無人飛行体２０Ａのプロセッサ２１は、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたか否かの判定処理（監視処理）を継続する。
ステップＳ１０６において無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたと判定された場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたという異常を示す識別情報を管制装置１０に送信し、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、無人飛行体２０Ａに飛行ルート５での飛行を中断させる（ステップＳ１０８）。
ステップＳ１０８において、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５を外れたことを示す識別情報とともに、ステップＳ１０１で計測した無人飛行体２０Ａの位置や、無人飛行体２０Ｂから受信した無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。また、ステップＳ１０６において、無人飛行体２０Ａが無人飛行体２０Ｂの位置を算出する場合、ステップＳ１０８では、算出した無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。
また、ステップＳ１０８において、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、無人飛行体２０を現在の位置でホバリングさせてもよいし、所定の地点に着陸させてもよい。無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、例えば、無人飛行体２０Ａのバッテリーの残量に基づいて、無人飛行体２０Ａが着陸する地点（出発地点や飛行ルート５の近傍にある地点など）を定めてもよい。また、ステップＳ１０８において、無人飛行体２０Ａの飛行中断部２００は、飛行ルート５から外れた無人飛行体２０Ｂを、所定の飛行可能範囲内で無人飛行体２０Ａに追尾させてもよい。ここでも、無人飛行体２０Ａの異常送信部１９０は、画像６から特定した無人飛行体２０Ｂの位置を管制装置１０に送信してもよい。このようにすることで、飛行ルート５を外れた後の無人飛行体２０Ｂの位置を、無人飛行体２０Ａを用いて検出することができ、その後の無人飛行体２０Ｂの回収を円滑に行うことができる。
［６．まとめ］
以上のように、本実施形態では、無人飛行体２０Ａは、無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５を飛行し、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定する。これによれば、カメラ２５の画像（映像）を管理者が目視することなく、無人飛行体２０Ｂが飛行ルートから外れたことを検出できるようになる。
以上のように、本実施形態では、無人飛行体２０Ａは、無人飛行体２０Ｂを追尾して飛行ルート５を飛行し、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かを判定する。これによれば、カメラ２５の画像（映像）を管理者が目視することなく、無人飛行体２０Ｂが飛行ルートから外れたことを検出できるようになる。
また、無人飛行体２０Ａは、当該無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影した画像６における無人飛行体２０Ｂの位置が、中央領域６２外にある場合に、当該カメラ２５が無人飛行体２０に向くように、当該無人飛行体２０Ａの向きや、当該カメラ２５向きを制御してもよい。これによれば、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が撮影する画像６に無人飛行体２０Ｂが映らなくなること（すなわち、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が無人飛行体２０Ｂを見失うこと）を抑制でき、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたか否かの検出を継続することができる。
また、飛行ルート５を先行して飛行する無人飛行体２０Ｂも、当該無人飛行体２０Ｂのカメラ２５が撮影した画像６に基づいて、無人飛行体２０Ａが飛行ルート５から外れたか否かを判定してよい。これによれば、無人飛行体２０Ａが飛行ルートから外れたことも検出できるようになる。
なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、無人飛行体２０Ａのカメラ２５が飛行ルート５の外を向くように制御し、当該カメラ２５が撮影した画像６に無人飛行体２０Ｂが映っている場合に、無人飛行体２０Ｂが飛行ルート５から外れたことを検知してもよい。このようにすることでも、当該カメラ２５の画像（映像）を管理者が目視することなく、無人飛行体２０Ｂが飛行ルートから外れたことを検出できるようになる。
１ 飛行制御システム、５ 飛行ルート、１０ 管制装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ 無人飛行体、１１，２１ プロセッサ、１２，２２ 記憶部、１３，２３ 通信部、２４ 測位センサ、２５ カメラ、２５１ 基部、２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ アクチュエータ、２５３ レンズ、２５４ カメラ本体、２７ 筐体、２８ モータ、２９ プロペラ、６ 画像、６１ 判定領域、６２ 中央領域、１１０ 飛行ルート情報取得部、１２０ 飛行ルート情報記憶部、１３０ 飛行制御部、１４０ 画像取得部、１５０ 中央領域設定部、１６０ カメラ制御部、１７０ カメラ方向特定部、１８０ 判定部、１９０ 異常送信部、２００ 飛行中断部。
Claims (13)
- 第１の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第１の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第１の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記第１の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記第２の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する第２飛行ルート情報取得手段と、
前記第２の無人飛行体の位置を検出する第２測位センサと、
前記第２の無人飛行体の位置に基づいて、前記第１の無人飛行体に先行又は追尾して前記第２の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる第２飛行制御手段と、
前記第２の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影する第２カメラと、
前記第２カメラが撮影した画像に基づいて、前記第１の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する第２判定手段と、を含む
飛行制御システム。 - 第１の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第１の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第１の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記第１の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記第１の無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記第２の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御システム。 - 第１の無人飛行体と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体とを含む飛行制御システムであって、
前記第１の無人飛行体は、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記第１の無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記第１の無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記第１の無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記第２の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記第２の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記第２の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御システム。 - 前記第１の無人飛行体は、前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段をさらに含み、
前記飛行制御手段は、前記画像における前記第２の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラが前記第２の無人飛行体に向くように前記第１の無人飛行体の向きを制御する
請求項１乃至３のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第１の無人飛行体は、
前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段と、
前記画像における前記第２の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラが前記第２の無人飛行体に向くように前記カメラが向く方向を変えるカメラ制御手段と、をさらに含む
請求項１乃至３のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第１の無人飛行体は、
前記画像における中央領域を設定する中央領域設定手段と、
前記画像における前記第２の無人飛行体の位置が前記中央領域外にある場合に、前記カメラの画角を現在画角よりも広い画角に変更するカメラ制御手段と、をさらに含む
請求項１乃至３のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第１の無人飛行体は、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートを外れたと判定された場合に、所定の異常を識別する情報を管制装置に送信する異常送信手段をさらに含む
請求項１乃至６のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 前記第１の無人飛行体は、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートを外れたと判定された場合に、前記第１の無人飛行体に前記所定の飛行ルートでの飛行を中断させる飛行中断手段を更に含む
請求項１乃至７のいずれかに記載の飛行制御システム。 - 第１の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第１の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第１の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第１の無人飛行体の位置を検出し、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第１の無人飛行体のカメラを用いて前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記第１の無人飛行体のカメラが撮影した画像に基づいて、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定し、
前記第２の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第２の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第２の無人飛行体の位置を検出し、
前記第２の無人飛行体の位置に基づいて、前記第１の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第２の無人飛行体のカメラを用いて前記第２の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記第２の無人飛行体のカメラが撮影した画像に基づいて、前記第１の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する
飛行制御方法。 - 第１の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第１の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第１の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第１の無人飛行体の位置を検出し、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第１の無人飛行体のカメラを用いて前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定し、
前記第１の無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記第２の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御方法。 - 第１の無人飛行体の飛行と、所定の飛行ルートを飛行する第２の無人飛行体の飛行を制御する飛行制御方法であって、
前記第１の無人飛行体が、
前記所定の飛行ルートの情報を取得し、
前記第１の無人飛行体に含まれる測位センサを用いて前記第１の無人飛行体の位置を検出し、
前記第１の無人飛行体の位置に基づいて、前記第２の無人飛行体に先行又は追尾して前記所定の飛行ルートを飛行し、
前記第１の無人飛行体のカメラを用いて前記第１の無人飛行体の位置から所定の方向を撮影し、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定し、
前記第１の無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記第２の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記第２の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記第２の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記第２の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
飛行制御方法。 - 所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記無人飛行体の位置に基づいて、前記所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体に先行又は追尾して前記無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記無人飛行体の位置における前記所定の飛行ルートの進行方向又はその逆方向に対して前記カメラが向いている前記所定の方向に基づいて、前記カメラが撮影した画像内に前記所定の飛行ルート内の領域を設定し、設定した前記領域内に前記他の無人飛行体が映っていないと判定される場合に、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
無人飛行体。 - 所定の飛行ルートを飛行する無人飛行体であって、
前記所定の飛行ルートの情報を取得する飛行ルート情報取得手段と、
前記無人飛行体の位置を検出する測位センサと、
前記無人飛行体の位置に基づいて、前記所定の飛行ルートを飛行する他の無人飛行体に先行又は追尾して前記無人飛行体に前記所定の飛行ルートを飛行させる飛行制御手段と、
前記無人飛行体の位置から所定の方向を撮影するカメラと、
前記カメラが向いている前記所定の方向を特定するカメラ方向特定手段と、
前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたか否かを判定する判定手段と、を含み、
前記判定手段は、前記無人飛行体の位置、前記カメラが向いている前記所定の方向、及び前記カメラが撮影した画像における前記他の無人飛行体の位置に基づいて、現実世界における前記他の無人飛行体の位置を算出し、前記現実世界における前記他の無人飛行体の位置が前記所定の飛行ルート内にないと判定される場合に、前記他の無人飛行体が前記所定の飛行ルートから外れたと判定する
無人飛行体。
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