JP7476842B2 - サーバ装置、システム及びシステムの動作方法 - Google Patents

サーバ装置、システム及びシステムの動作方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7476842B2
JP7476842B2 JP2021067935A JP2021067935A JP7476842B2 JP 7476842 B2 JP7476842 B2 JP 7476842B2 JP 2021067935 A JP2021067935 A JP 2021067935A JP 2021067935 A JP2021067935 A JP 2021067935A JP 7476842 B2 JP7476842 B2 JP 7476842B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
string
flying
balcony
flying object
interfere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021067935A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022162881A (ja
Inventor
和也 西村
伸 桜田
宗太郎 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2021067935A priority Critical patent/JP7476842B2/ja
Priority to US17/669,717 priority patent/US11755039B2/en
Priority to CN202210131322.4A priority patent/CN115208929B/zh
Publication of JP2022162881A publication Critical patent/JP2022162881A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7476842B2 publication Critical patent/JP7476842B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/104—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft involving a plurality of aircrafts, e.g. formation flying
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/60—UAVs specially adapted for particular uses or applications for transporting passengers; for transporting goods other than weapons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • B64U2201/102—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS] adapted for flying in formations
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Description

本開示は、サーバ装置、システム及びシステムの動作方法に関する。
近年、ドローン等の無人飛行体により、種々の対象物を運搬する方法が提案されている。かかる技術に関連して、引用文献１には、ドローンが運搬する対象物を格納する収容装置が開示されている。
特開２０１８－２０３０５６号公報
飛行体が対象物を運搬するとき、飛行可能な空間の大きさにより飛行動作が制約される場合があるので、飛行体の飛行動作を改善する余地がある。
以下では、飛行空間による制約を受ける場合であっても、飛行体による飛行動作の効率向上を可能とするサーバ装置等が開示される。
本開示におけるサーバ装置は、通信部と、複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に前記通信部を介して送る制御部とを有するサーバ装置であって、前記飛行動作は、バルコニーの床面に位置する対象物に取り付けられた第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である。
本開示における運搬システムは、複数の飛行体と、当該複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に送るサーバ装置とを有するシステムであって、前記飛行動作は、バルコニーの床面に位置する対象物に取り付けられた第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である。
本開示における複数の飛行体と、当該複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に送るサーバ装置とを有するシステムの動作方法によれば、バルコニーの床面に位置する対象物に取り付けられた第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である。
本開示によれば、飛行空間による制約を受ける場合であっても、飛行体による飛行動作の効率向上が可能となる。
運搬システムの構成例を示す図である。 運搬システムの動作を説明する図である。 運搬システムの動作を説明する図である。 サーバ装置の構成例を示す図である。 飛行体の構成例を示す図である。 運搬システムの動作例を示すシーケンス図である。 変形例における飛行体の動作を説明する図である。 飛変形例における行体の動作を説明する図である。 飛行体の動作を説明する図である。 飛行体の動作を説明する図である。 飛行体の動作を説明する図である。 飛行体の動作を説明する図である。 運搬システムの動作例を示すシーケンス図である。 運搬システムの動作例を示すシーケンス図である。
以下、実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態における運搬システムの構成例を示す図である。図１に示すように運搬システム１０は、サーバ装置１１と、サーバ装置１１の制御のもと、対象物を運搬する飛行体１２及び１３とを有する。サーバ装置１１と飛行体１２及び１３は、ネットワーク１４を介して互いに情報通信可能に接続される。サーバ装置１１は、例えば、クラウドコンピューティングシステム又はその他のコンピューティングシステムに属し、各種機能を実装するサーバである。飛行体１２及び１３は、電力等により動力を得て複数の回転翼を回転させることで揚力及び推力を発生させ、空中を飛行するドローンである。飛行体１２及び１３は、本実施形態ではサーバ装置１１からの指示を受けて自律制御によって飛行するが、適宜遠隔操作によって飛行してもよい。飛行体１２及び１３は、後に詳述するように、対象物を運搬するための機構を有する。ネットワーク１４は、例えばインターネットであるが、アドホックネットワーク、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＭＡＮ(Metropolitan Area Network)、もしくは他のネットワーク又はこれらいずれかの組合せが含まれる。
図２Ａ、２Ｂは、本実施形態における飛行体１２及び１３による対象物の運搬動作の概要を示す図である。飛行体１２及び１３は、所定空間に配置される対象物を所定空間外へ運搬する。本実施形態では、所定空間は、マンション、オフィスビル等を含む集合施設におけるバルコニーの床面と手摺壁とで囲われた空間である。図２Ａ、２Ｂには、 集合施設のバルコニー２０の模式的な断面図が示される。所定空間としてのバルコニー空間２１は、バルコニー２０の床面の寸法及び形状、手摺壁の高さに応じた容積に対応する空間である。バルコニー空間２１は、例えば、一辺が数十～数百ｃｍの直方体空間を占めるような寸法及び形状を有する。対象物は、例えば２０～９０リットル程度の容積を有する、ポリエチレンその他の汎用樹脂製のゴミ袋２２である。飛行体１２及び１３は、ゴミ袋２２に貫通させた紐状部材２３の両端を保持し、協働して紐状部材２３によりゴミ袋２２を懸下し運搬する。紐状部材２３は、例えば、ナイロン、ポリエステル等の化学繊維製のロープ、綿、麻等の天然繊維製のロープ、又は金属製のワイヤ若しくはチェーン等である。飛行体１２及び１３は、かかる飛行動作のための揚力を出力可能なモータ等の動力装置を備えるため、ある程度の大きさの機体を有する。飛行体１２及び１３は、例えば、一辺が数十～百数十ｃｍの直方体空間を占めるような寸法及び形状を有する。すると、バルコニー空間２１の大きさに制約され、飛行体１２及び１３が同時にバルコニー空間２１に進入しゴミ袋２２に紐状部材２３を貫通させるための作業を行うことができない場合がある。そこで、本実施形態では、飛行体１２及び１３が協働してゴミ袋２２を運搬できるようにするために、サーバ装置１１が飛行体１２及び１３の飛行動作を個別に制御する。
本実施形態において、サーバ装置１１は、飛行体１２及び１３に次のような飛行動作を実行するための指示を送る。飛行体１２は、所定空間としてのバルコニー空間２１に配置される、対象物としてのゴミ袋２２に向け貫通具に付勢し、貫通具に付された紐状部材２３の、ゴミ袋２２を貫通した第１の部位と貫通していない第２部位とを保持してバルコニー空間２１外へ飛行する。そして、飛行体１３が、バルコニー空間２１外で待機し、飛行体１２から紐状部材２３の第１及び第２の部位のいずれか一方を受け取る。そして、飛行体１２及び１３が紐状部材２３の第１及び第２の部位のいずれか一方及び他方をそれぞれ保持して飛行することでゴミ袋２２を紐状部材２３により牽引、懸下してバルコニー空間２１外へ運搬する。このようにして、飛行体１２及び１３がバルコニー空間２１に同時に進入できなくても、飛行体１２及び１３が協働してゴミ袋２２をバルコニー空間２１外へ運搬することが可能となる。
図３は、サーバ装置１１の構成例を示す。サーバ装置１１は、制御部３１、記憶部３２、通信部３３、入力部３５、及び出力部３６を備える。サーバ装置１１は、例えば、クラウドコンピューティングシステム又はその他のコンピューティングシステムに属し、各種機能を実装するサーバとして機能するサーバコンピュータである。サーバ装置１１は、互いに情報通信可能に接続されて連携動作する一以上のサーバコンピュータであってもよい。
制御部３１は、一以上のプロセッサ、一以上の専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化したＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。制御部３１は、サーバ装置１１の各部を制御しながら、サーバ装置１１の動作に係る情報処理を実行する。
記憶部３２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する一以上の半導体メモリ、一以上の磁気メモリ、一以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも２種類の組み合わせを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）である。記憶部３２は、サーバ装置１１の動作に用いられる情報と、サーバ装置１１の動作によって得られた情報とを記憶する。
通信部３３は、一以上の通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、ＬＡＮインタフェースである。通信部３３は、サーバ装置１１の動作に用いられる情報を受信し、またサーバ装置１１の動作によって得られる情報を送信する。サーバ装置１１は、通信部３３によりネットワーク１４に接続され、ネットワーク１４経由で他の装置と情報通信を行う。
入力部３５は、一以上の入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又は音声入力を受け付けるマイクロフォンである。入力インタフェースは、さらに、撮像画像又は画像コードを取り込むカメラ、又はＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダーを含んでもよい。入力部３５は、サーバ装置１１の動作に用いられる情報を入力する操作を受け付け、入力される情報を制御部３１に送る。
出力部３６は、一以上の出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイである。出力部３６は、サーバ装置１１の動作によって得られる情報を出力する。
サーバ装置１１の機能は、制御プログラムを、制御部３１に含まれるプロセッサで実行することにより実現される。制御プログラムは、サーバ装置１１の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、そのステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。すなわち、制御プログラムは、コンピュータをサーバ装置１１として機能させるためのプログラムである。
図４は、飛行体１２の構成例を示す。図４における飛行体１２を例とする説明は、特に断りがない限り飛行体１３にも適用される。飛行体１２は、制御部４１、記憶部４２、通信部４３、測位部４４、入力部４５、出力部４６、検知部４７及び保持機構４８を備える。
制御部４１は、一以上のプロセッサ、一以上の専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。制御部４１は、制御装置４０の各部を制御しながら、飛行体１２の動作に係る情報処理を実行する。
記憶部４２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する、一以上の半導体メモリ、一以上の磁気メモリ、一以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも２種類の組み合わせを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭである。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭである。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。記憶部４２は、飛行体１２の動作に係る情報処理を実行するとともに、飛行体１２の動作に用いられる情報と、飛行体１２の動作によって得られた情報とを記憶する。
通信部４３は、一以上の通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、若しくは５Ｇ（5th Generation）などの移動通信規格に対応したインタフェースである。通信部４３は、制御部４１の動作に用いられる情報を受信し、また制御部４１の動作によって得られる情報を送信する。制御部４１は、通信部４３により、移動体通信の基地局を介してネットワーク１４に接続され、ネットワーク１４経由で他の装置と情報通信を行う。
測位部４４は、一以上のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機が含まれる。ＧＮＳＳには、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）、ＢｅｉＤｏｕ、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、及びＧａｌｉｌｅｏの少なくともいずれかが含まれる。測位部４４は、飛行体１２の位置情報を取得する。
入力部４５は、一以上の入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、撮像画像を取り込むカメラ、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又は音声入力を受け付けるマイクロフォンである。入力インタフェースは、さらに、又はＩＣカードリーダーを含んでもよい。入力部４５は、制御部４１の動作に用いられる情報を入力する操作を受け付け、入力される情報を制御部４１に送る。
出力部４６には、一以上の出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。出力部４６は、制御部４１の動作によって得られる情報を出力する。
検知部４７は、飛行体１２の運動状態及び飛行体１２の周囲の状況を検知するセンサ類を有する。飛行体１２の運動状態は、飛行速度、高度、姿勢の傾き等であり、これらを検知するセンサ類には、速度センサ、高度センサ、角速度センサ等が含まれる。飛行体１２の周囲の状況は、障害物等の他の物体の有無、他の物体との距離等であり、これらを検知するセンサ類には、画像センサ、距離センサ等が含まれる。検知部４７は、センサ類による検知結果を制御部４１に送る。
保持機構４８は、ゴミ袋２２を貫通させるための貫通具を保持するための機構とその制御回路を有する。貫通具は、ゴミ袋２２を貫通可能な剛性と鋭利な先端部とを有する棒状部材であって、例えば長さ十数ｃｍ～数十ｃｍの金属製又はプラスチック製の槍である。保持機構４８は、制御部４１からの指示に応じて貫通具を保持又は開放する。保持機構４８は、例えば、金属製の貫通具を吸着して保持するための電磁石とその制御回路、又はアクチュエータにより開閉して貫通具を把持可能なアーム対とその制御回路を有する。あるいは、保持機構４８は、貫通具を予め装填することで貫通具を保持し、制御部４１に指示に応じて圧縮空気、弾性部材の弾力等により貫通具に付勢して貫通具を発射することが可能な発射機構を有してもよい。ただし、飛行体１３においては、保持機構４８が貫通具の発射機構を有さなくてもよい。また、保持機構４８は、貫通具に先端部が取り付けられた紐状部材２３の終端部を着脱可能に保持する。保持機構４８は、例えば、紐状部材２３の終端部に付される金属片を電磁石により吸着又は開放してもよいし、紐状部材２３の終端部をアーム対により把持又は開放してもよい。保持機構４８は、紐状部材２３の終端部を固定して紐状部材２３を巻き取るリールを有してもよい。
飛行体１２の飛行動作及び他の動作は、制御部４１による指示に応じて飛行体１２の動力装置、各種機構が動作することにより実現される。制御部４１が発する指示は、制御プログラムを制御部４１に含まれるプロセッサで実行することにより生成される。また、制御部４１の一部又は全ての機能が、制御部４１に含まれる専用回路により実現されてもよい。
図５は、運搬システム１０の動作手順を示すシーケンス図である。図５は、サーバ装置１１、飛行体１２及び１３による連係動作の手順を示す。図５における動作のうち、サーバ装置１１が飛行体１２及び１３を含む他の装置と各種情報を授受するときは、サーバ装置１１の制御部３１が、通信部３３を介して他の装置へ情報を送り、また他の装置から情報を受ける。飛行体１２及び１３がサーバ装置１１を含む他の装置と情報を授受するときは、飛行体１２及び１３の制御部４１は、通信部４３を介して他の装置から情報を受け、また他の装置へ情報を送る。サーバ装置１１が各種情報処理を実行するときは、制御部３１が記憶部３２に格納される情報を用いて処理を実行する。飛行体１２及び１３が飛行その他の動作を実行するときは、飛行体１２及び１３の制御部４１が各種動作のための指示を生成して出力し、その指示に応じて動力装置及び各種機構が動作することで、飛行体１２及び１３の各種動作が実現される。
図５の手順は、例えば、集合施設の居住者等がゴミ袋２２の回収を要求するときに実行される。例えば、居住者等が、ゴミ袋２２をバルコニー空間２１の所定の位置に置き、スマートフォン等の汎用の通信端末、又は集合施設等に設置される専用の通信端末により、ゴミ袋２２を設置したバルコニー空間２１の情報とともに、ゴミ袋２２の運搬要求をサーバ装置１１へ送る。バルコニー空間２１の情報は、バルコニー空間２１を特定する情報であって、集合施設における住戸等を特定する情報、バルコニー空間２１の位置情報等である。すると、サーバ装置１１は、ステップＳ５００において、バルコニー空間２１の情報と運搬要求を受ける。
ステップＳ５０２において、サーバ装置１１は、バルコニー空間２１の情報に基づいて、飛行体１２及び１３へ向けた飛行指示を生成する。サーバ装置１１の記憶部３２には、集合施設に設けられるバルコニー毎にバルコニー空間２１の形状、寸法、空間座標等の情報、ゴミ袋２２がおかれる位置の上方、及び飛行体１２及び１３の駐機場所の情報が予め格納される。飛行体１２及び１３の駐機場所は、例えば、集合施設の屋上又は敷地内の任意の位置に設けられる。制御部３１は、飛行体１２及び１３のそれぞれの飛行における目標と駐機場所から目標までの飛行経路とを任意のアルゴリズムで決定し、目標、飛行経路及び飛行中の種々の動作を含む飛行指示を生成する。
ステップＳ５０４及びＳ５０６において、サーバ装置１１は、飛行指示をそれぞれ飛行体１２及び１３へ送る。飛行体１２及び１３は、それぞれ、飛行指示を受ける。
飛行体１２及び１３は、飛行指示に基づいてステップＳ５０８以降の動作をそれぞれ実行する。ここでは、飛行体１２及び１３が、ステップＳ５０４でサーバ装置１１から一回的に受けた飛行指示に基づいてそれぞれの動作を実行する例が示される。ただし、サーバ装置１１は、飛行体１２及び１３に対し、それぞれ適宜分割したタイミングで飛行指示を送ってもよい。例えば、サーバ装置１１が、飛行体１２及び１３のそれぞれからそのときの動作の実行状況を示す情報を随時受けて次の動作のための飛行指示を生成し、生成した飛行指示を飛行体１２及び１３へそれぞれ送り、飛行体１２及び１３がそれぞれ飛行指示に応じた動作を随時実行してもよい。
ステップＳ５０８～Ｓ５１４における飛行体１２の動作について、図２Ａ、２Ｂを併せて参照しながら説明する。
ステップＳ５０８において、飛行体１２は、目標まで飛行し、対象物を捕捉する。目標は、例えばバルコニー空間２１内の任意の空間座標である。飛行体１２がバルコニー空間２１に進入し目標に到達すると、制御部４１は、検知部４７によりゴミ袋２２を捕捉する。制御部４１は、検知部４７からの検知結果に基づいてゴミ袋２２の存在とゴミ袋２２までの距離を導出することで、ゴミ袋２２を捕捉する。例えば、検知部４７の画像センサが飛行体１２の周囲を撮像して撮像画像を制御部４１へ送ると、制御部４１は撮像画像に対しパターン認識を含む画像処理を行い、ゴミ袋２２の画像を検出する。また、検知部４７の距離センサがゴミ袋２２までの距離を計測して計測結果を制御部４１へ送ると、計測結果に基づいて制御部４１がゴミ袋２２までの距離を導出する。飛行体１２は、保持機構４８により、貫通具６０と、貫通具６０に一の端部が付加された紐状部材２３の他の端部とを保持している。
ステップＳ５１０において、飛行体１２は、対象物であるゴミ袋２２に向けて貫通具６０に付勢し、貫通具６０に対象物を貫通させる。
例えば、飛行体１２は保持機構４８により貫通具６０を保持した状態のまま一定以上の推進力により移動することで貫通具６０に付勢する。このとき、飛行体１２は、貫通具６０の先端がゴミ袋２２に突き刺さるような方向及び角度で移動する。このとき制御部４１は、例えば撮像画像及び距離情報に基づいて、ゴミ袋２２のうち内容物がない蓋然性が高い封入口付近、例えば画像認識される封入口から任意の距離内の位置に貫通具６０が突き刺さるように、移動の方向及び角度を決定する。飛行体１２による推進力は、ゴミ袋２２の素材の剛性と貫通具６０の剛性を考慮して予め任意に設定される。これにより、貫通具６０の先端がゴミ袋２２を突き破ってゴミ袋２２を貫通する。
また、飛行体１２は、保持機構４８に設けられる発射機構により貫通具６０を発射し、貫通具６０に付勢する。このとき、飛行体１２は、発射された貫通具６０の先端がゴミ袋２２に突き刺さるような任意の位置に滞空した状態で貫通具６０をゴミ袋２２に向けて発射する。飛行体１２が滞空する位置は、ゴミ袋２２の素材の剛性、貫通具６０の剛性、及び発射機構により貫通具６０に付加される力の大きさを考慮して予め任意に設定される。このとき制御部４１は、例えば撮像画像及び距離情報に基づいて、ゴミ袋２２のうち内容物がない蓋然性が高い封入口付近に貫通具６０が突き刺さるように滞空する位置を決定する。これにより、貫通具６０の先端がゴミ袋２２を突き破ってゴミ袋２２を貫通する。
ステップＳ５１２において、飛行体１２は、対象物であるゴミ袋２２を貫通した貫通具６０を回収する。例えば、飛行体１２は、保持機構４８に貫通具６０を開放させ、貫通具６０の先端を保持機構４８で再度保持できる位置まで移動する。あるいは、飛行体１２は、保持機構４８に貫通具６０を発射させることで貫通具６０を開放した後に、貫通具６０の先端を保持機構４８で再度保持できる位置まで移動する。そして、飛行体１２は、貫通具６０のゴミ袋２２を貫通した端部、すなわち先端を保持機構４８により保持する。そして、飛行体１２は、貫通具６０をゴミ袋２２から引き抜くための位置まで移動して、貫通具６０を回収する。飛行体１２が貫通具６０を再度保持するために移動する位置、貫通具６０を保持して貫通具６０にゴミ袋２２を貫通させるために移動する位置は、例えば、予め与えられる貫通具６０の長さの情報、画像認識したゴミ袋２２の形状、位置等に基づいて、制御部４１により導出される。
ステップＳ５１０～Ｓ５１２は、紐状部材２３の終端部を飛行体１２が保持したままの状態で実行される。よって、ステップＳ５１２が実行されて貫通具６０が回収されると、飛行体１２は、ゴミ袋２２を貫通した貫通具６０と、紐状部材２３の終端部を保持した状態に至る。すなわち、飛行体１２は、紐状部材２３のゴミ袋２２を貫通した先端部側の部位と、ゴミ袋２２を貫通していない終端部側の部位とを保持した状態に至る。
一方、飛行体１３は、図５のステップＳ５０９において、飛行指示に応じて目標まで飛行する。目標は、例えば、バルコニー空間２１付近の任意の位置である。バルコニー空間２１の大きさの制約により、飛行体１２がバルコニー空間２１内に位置するときは、飛行体１３はバルコニー空間２１には進入しない。飛行体１３は、バルコニー空間２１付近の目標に到達すると、滞空して待機する。
ステップＳ５１４～Ｓ５１８における飛行体１２及び１３の動作について、説明する。
ステップＳ５１４において、飛行体１２は、飛行体１３が滞空する位置まで飛行体１３と合流するために移動する。このとき、飛行体１２はゴミ袋２２を貫通した紐状部材２３の先端部側の部位と終端部側の部位を保持した状態で、ゴミ袋２２の位置は移動させることなく飛行する。よって、飛行体１３が滞空する位置は、紐状部材６２の長さの範囲で飛行体１２が到達可能な位置である。飛行体１２は、サーバ装置１１から予め又は随時送られる情報に基づいて飛行体１３が待機する位置を取得する。飛行体１２がバルコニー空間２１外の飛行体１３が滞空する位置まで飛行して任意に定められる所定距離まで飛行体１３に接近することで、飛行体１２及び１３が合流する。
ステップＳ５１６において、飛行体１２は飛行体１３に紐状部材２３の一の端部を受け渡す。そして、飛行体１２が貫通具６０を飛行体１３に受け渡す。飛行体１２は、保持機構４８により貫通具６０を開放する。一方、飛行体１３は、保持機構４８により貫通具６０を保持することで、貫通具６０を受け取る。これにより、飛行体１２から飛行体１３に、紐状部材２３のゴミ袋２２を貫通した先端部側の部位が受け渡される。あるいは、飛行体１２は、紐状部材２３の終端部を飛行体１３に受け渡してもよい。その場合、飛行体１２は、保持機構４８により紐状部材２３の終端部を開放する。一方、飛行体１３は、保持機構４８により紐状部材２３の終端部を保持することで、紐状部材２３の終端部を受け取る。これにより、飛行体１２から飛行体１３に、紐状部材２３のゴミ袋２２を貫通していない終端部側の部位が受け渡される。
ステップＳ５１８において、飛行体１２及び１３は、対象物であるゴミ袋２２を所定空間であるバルコニー空間２１から運搬する。飛行体１２及び飛行体１３は、図２Ｂに示すように、いずれか一方が紐状部材２３のゴミ袋２２を貫通した先端部側の部位を、他方が紐状部材６２のゴミ袋２２を貫通していない終端部側の部位を保持して移動することにより、ゴミ袋２２を紐状部材６２により牽引、懸下してバルコニー空間２１の外部へ運搬する。こうして、飛行体１２及び１３は、例えばゴミ袋２２を所定の集積場所まで運搬する。
以上のような、サーバ装置１１の制御のもとで実行される飛行体１２及び１３の動作によれば、バルコニー空間２１の大きさの制約を受ける場合であっても、飛行体１２及び１３が協働してゴミ袋を運搬することが可能となる。
図６は、変形例における飛行体１２の動作を説明する図である。図６における動作は、図５のステップＳ５０８とステップＳ５１０の間に実行される。
バルコニー空間２１の形状によっては、ゴミ袋２２が最初に置かれた位置８０と、飛行体１３が滞空するための空間を確保しやすい側の位置８１との間にある程度の距離が存在する場合がある。かかる場合に、位置８０において飛行体１２がゴミ袋２２に紐状部材２３を貫通させたとしても、紐状部材２３の長さに制約を受けて飛行体１３と合流可能な位置まで飛行体１２が移動できないおそれがある。あるいは、バルコニー空間２１の形状及び寸法が、飛行体１２が貫通具６０をゴミ袋２２に貫通させるための飛行動作に十分な大きさの空間が位置８０では確保できず、位置８１では確保できるような態様を呈している場合がある。そこで、変形例では、飛行体１２がゴミ袋２２を把持する把持機構をさらに備える。把持機構は、例えば、制御部４１からの指示に応じて動作するアクチュエータにより開閉してゴミ袋２２を把持可能なアーム対と、その制御回路とを有する。飛行体１２は、ゴミ袋２２を把持して位置８０から位置８１まで牽引して移動させる。そうすることで、ステップＳ５１０以降の動作が可能となり、飛行体１２及び１３によるゴミ袋２２の運搬が可能となる。
さらに好適な態様において、バルコニー空間２１に対応するバルコニー２０の床面に、移動機構を備えた載置台８２が備えられる。載置台８２は、例えば、車輪により床面を滑走可能に構成される。そうすることで、飛行体１２は、より小さい推進力によりゴミ袋２２を位置８０から位置８１へ移動させることが可能となる。
図７は、更なる変形例を説明する図である。図７には、 集合施設のバルコニー２０の模式的な断面図が示される。バルコニー２０の手摺壁９２には、飛行体１２が通過可能で、かつゴミ袋２２が通過可能な寸法・形状の開口９０が設けられる。開口９０には、例えば開閉可能な扉が設けられ、飛行体１２の接近を検知して扉が開放されるように構成される。バルコニー空間２１から飛行体１２が移動してバルコニー空間２１外で待機する飛行体１３と合流するとき（図５のステップＳ５１４）に、飛行体１２は開口９０を通過する。更に、飛行体１２及び１３が紐状部材２３でゴミ袋２２を牽引して運搬するとき（図５のステップＳ５１８）に、開口９０を介してゴミ袋２２をバルコニー空間２１から運搬する。ゴミ袋２２を手摺壁の上方から牽引して運搬する場合、ゴミ袋２２が手摺壁９２と干渉し、摩擦によりゴミ袋２２の運搬に支障を来したり、ゴミ袋２２が破損したりするおそれがあるが、開口９０を介してゴミ袋２２を運搬することにより、かかる事態を回避することが可能となる。
＜実施例＞
上述した実施形態では、飛行体１２及び１３が共にバルコニー２０の手摺より外側に位置する状態で紐状部材２３によるゴミ袋２２の牽引を開始し、ゴミ袋２２をバルコニー空間２１外へ、さらにバルコニー２０の手摺より外側へ運搬する。以下の実施例は、飛行体１２及び１３の一方（例えば飛行体１２）がバルコニー２０の手摺より内側に、他方（例えば飛行体１３）が外側に、それぞれ位置した状態からゴミ袋２２の牽引を開始する場合に関する。
図８Ａ～８Ｃは、実施例における飛行体１２及び１３がゴミ袋２２を運搬する動作の例を示す図である。
図８Ａには、飛行体１２及び１３が、ゴミ袋２２に、それぞれ端部が取り付けられた紐状部材１００及び１０１の自由端寄りの部位を保持した状態が示される。このとき、飛行体１２だけが、バルコニー２０の手摺１０４より内側１２０の上昇開始位置１０７に位置する。飛行体１３は、手摺１０４より外側１２１の上昇開始位置１０８に位置する。この状態は、図５に示す動作によりゴミ袋２２に紐状部材２３を貫通させてその両端の部位を飛行体１２及び１３がそれぞれ保持し、飛行体１２及び１３が上昇開始位置１０７及び１０８にそれぞれ移動することで実現される。その場合、紐状部材２３の飛行体１２寄りが紐状部材１００、飛行体１３寄りが紐状部材１０１に対応する。あるいは、図５及び図６Ａ～６Ｅに示す動作とは異なる動作によりゴミ袋２２に紐状部材１００、１０１が取り付けられてもよい。例えば、集合施設の居住者等が予め、回収を希望するゴミ袋２２に一の紐状部材を貫通させたり、一対の紐状部のそれぞれの端部を固定したりして、サーバ装置１１に運搬要求を送る。そして、飛行体１２及び１３が交互にバルコニー２０の手摺１０４より内側１２０に進入して、紐状部材１００、１０１の自由端寄りの部位をそれぞれ保持機構４８により保持することで、図８Ａの状態に至ってもよい。
この実施例では、サーバ装置１１からの飛行指示を受けた飛行体１２及び１３は、次のような飛行動作を実行する。バルコニー２０の床面１０３に位置する対象物であるゴミ袋２２に取り付けられた第１の紐状部材１００を手摺１０４より内側１２０で保持する飛行体１２と、ゴミ袋２２に取り付けられた第２の紐状部材１０１を手摺１０４より外側１２１で保持する飛行体１３が、紐状部材１００、１０１が所定の角度θをなすように、それぞれの上昇開始位置１０７及び１０８から上昇して紐状部材１００、１０１によりゴミ袋２２を懸下して持ち上げる。このとき、紐状部材１００及び１０１がゴミ袋２２に取り付けられた取付位置１２２でなす角度θは、紐状部材１０１が手摺１０４と干渉しないような角度である。そうして、飛行体１２及び１３が紐状部材１００及び１０１で懸下したゴミ袋２２を手摺１０４より外側１２１へ運搬する。
飛行体１２及び１３がゴミ袋２２を懸下する際、紐状部材１００、１０１のなす角度が広すぎると、紐状部材１０１が手摺１０４と干渉して紐状部材１０１が損傷したり飛行体１３に過負荷がかかったりするおそれがあるが、紐状部材１０１が手摺１０４と干渉しないような角度θとすることで、かかるおそれを低減しながら、ゴミ袋２２を手摺１０４の内側１２０から外側１２１へ運搬することが可能となる。
次いで、この実施例における飛行体１２及び１３の具体的な動作を説明する。
まず、飛行体１２及び１３が図５のステップＳ５１６でそれぞれ紐状部材１００及び１０１を保持した後、それぞれ上昇開始位置１０７及び１０８に移動することで、図８Ａの状態が成立する。
あるいは、ゴミ袋２２に紐状部材１００及び１０１が取り付けられる場合には、図９Ａに示す手順が実行される。図９Ａは、飛行体１２及び１３が紐状部材１００及び１０１をそれぞれ保持し、上昇開始位置１０７及び１０８にそれぞれ移動して図８Ａの状態に至るまでの動作に関する。以下、図８Ａ～図８Ｄを参照しつつ、図９Ａの手順について説明する。
図９Ａの手順は、例えば、集合施設の居住者等がゴミ袋２２の回収を要求するときに実行される。例えば、居住者等が、ゴミ袋２２をバルコニー２０の床面１０３における所定の位置に置き、紐状部材１００及び１０１をゴミ袋２２に取り付ける。取付方法は任意の方法が可能である。例えば、紐状部材１００及び１０１の端部にゴミ袋２２に取り付けるための器具が予め付されており、居住者等はこの器具を用いてゴミ袋２２に紐状部材１００及び１０１を取り付ける。かかる器具は、ゴミ袋２２の撓んだ部分を引っ掛けたりゴミ袋２２を貫通させて引っ掛けたりするためのフック、ゴミ袋２２に貼付可能な粘着部又は接着部を有する器具、ゴミ袋２２を収容・保持可能なネット、ゴミ袋２２を結索して保持するベルト等である。あるいは、居住者等は、紐状部材１００及び１０１の端部付近でゴミ袋２２の封止部付近を縛ることで紐状部材１００及び１０１をゴミ袋２２に取り付けてもよい。居住者等は、スマートフォン等の汎用の通信端末、又は集合施設等に設置される専用の通信端末により、ゴミ袋２２を設置したバルコニー空間２１の情報とともに、ゴミ袋２２の運搬要求をサーバ装置１１へ送る。すると、サーバ装置１１は、ステップＳ１１００において、バルコニー空間２１の情報と運搬要求を受ける。
ステップＳ１１０２において、サーバ装置１１は、バルコニー空間２１の情報に基づいて、飛行体１２及び１３へ向けた飛行指示を生成する。制御部３１は、飛行体１２及び１３のそれぞれの飛行における目標と駐機場所から目標までの飛行経路とを任意のアルゴリズムで決定し、目標、飛行経路及び飛行中の種々の動作を含む飛行指示を生成する。
ステップＳ１１０４及びＳ１１０６において、サーバ装置１１は、飛行指示をそれぞれ飛行体１２及び１３へ送る。飛行体１２及び１３は、それぞれ、飛行指示を受ける。
飛行体１２及び１３は、飛行指示に基づいてステップＳ１１０８及びＳ１１０９以降の動作をそれぞれ実行する。ここでは、飛行体１２及び１３が、ステップＳ１１０４及びＳ１１０６でサーバ装置１１から一回的に受けた飛行指示に基づいて、それぞれの動作を実行する例が示される。ただし、サーバ装置１１は、飛行体１２及び１３に対し、それぞれ適宜分割したタイミングで飛行指示を送ってもよい。例えば、サーバ装置１１が、飛行体１２及び１３のそれぞれから動作の実行状況又は周囲の状況を示す情報を随時受けて次の動作のための飛行指示を生成し、生成した飛行指示を飛行体１２及び１３へそれぞれ送り、飛行体１２及び１３がそれぞれ飛行指示に応じた動作を随時実行してもよい。
ステップＳ１１０８において、飛行体１２は、目標まで飛行し、紐状部材を捕捉する。目標は、例えばバルコニー２０の手摺１０４より内側１２０における任意の空間座標である。飛行体１２が目標に到達すると、制御部４１は、検知部４７により紐状部材１００を捕捉する。制御部４１は、検知部４７からの検知結果に基づいて紐状部材１００の存在と紐状部材１００までの距離を導出することで、紐状部材１００を捕捉する。例えば、検知部４７の画像センサによる撮像画像に対し制御部４１がパターン認識を含む画像処理を行い、紐状部材１００の画像を検出する。紐状部材１００は、例えば、自由端付近の部位に任意の色、目印等を付すことで、識別される。また、検知部４７の距離センサによる計測結果に基づいて、制御部４１が紐状部材１００までの距離を導出する。
ステップＳ１１１０において、飛行体１２は、紐状部材を保持する。例えば、飛行体１２は、紐状部材１００の自由端付近の保持すべき部位を保持機構４８で保持できる位置まで移動する。そして、飛行体１２は、紐状部材１００を保持機構４８により保持する。例えば、紐状部材１００における保持すべき部位は、色、目印等により特定され、制御部４１は画像処理により保持すべき部位を識別し、保持機構４８を動作させて紐状部材１００を保持させる。あるいは、紐状部材１００における保持すべき部位には予め金属部材が取り付けられており、保持機構４８の電磁石により吸着されてもよい。
ステップＳ１１１２において、飛行体１２は、手摺１０４より外側１２１の任意の位置まで退避し、その位置に滞空する。
ステップＳ１１１４において、飛行体１３は、手摺１０４より内側１２０まで移動し、紐状部材を捕捉する。飛行体１３の制御部４１は、ステップＳ１１０８における飛行体１２の制御部４１の動作と同様に動作する。
ステップＳ１１１６において、飛行体１３は、紐状部材を保持する。例えば、飛行体１３は、紐状部材１０１の自由端付近の部位を保持機構４８で保持できる位置まで移動する。飛行体１３の制御部４１は、ステップＳ１１１０における飛行体１２の制御部４１の動作と同様に動作し、保持機構４８に紐状部材１０１を保持させる。紐状部材１０１における保持すべき部位は、色、目印、金属部材の付加等により識別可能に構成される。
ステップＳ１１１８において、飛行体１３は、上昇開始位置まで移動する。飛行体１３の上昇開始位置１０８は、手摺１０４より外側１２１において紐状部材１０１の長さの範囲内で到達可能な空間座標である。上昇開始位置１０８は、サーバ装置１１の制御部３１により導出され、ステップＳ１１０６で飛行指示に含めて飛行体１３に送られる。
ステップＳ１１２０において、飛行体１２は、上昇開始位置まで移動する。飛行体１２の上昇開始位置１０７は、手摺１０４より内側１２０において紐状部材１００の長さの範囲内で到達可能な空間座標である。上昇開始位置１０７は、サーバ装置１１の制御部３１により導出され、ステップＳ１１０４で飛行指示に含めて飛行体１２に送られる。
上記の手順では、バルコニー２０の手摺１０４より内側１２０のバルコニー空間２１の大きさの制約に起因して、飛行体１２及び１３が同時に紐状部材１００及び１０１をそれぞれ捕捉して保持する動作を実行することができないため、飛行体１２が先に紐状部材１００を捕捉して保持し、上昇開始位置１０７に移動した。しかし、飛行体１３が先に紐状部材１０１を捕捉して保持し、上昇開始位置１０８に移動した後、飛行体１２が先に紐状部材１００を捕捉して保持し、上昇開始位置１０７に移動する手順としてもよい。
図８Ａにおいて、飛行体１２及び１３の上昇開始位置１０７及び１０８は以下のような諸条件を満たす。すなわち、サーバ装置１１の制御部４１は、飛行体１２及び１３への飛行指示を生成するとき、バルコニー２０の寸法及び形状、床面１０３の寸法及び形状、手摺１０４の寸法、形状及び位置、上の階のバルコニーの底面の寸法、形状及び位置、ゴミ袋２２の位置並びに想定される大きさ及び重量、飛行体１２及び１３の寸法、形状、推進力等の情報を用いて、諸条件を満たす上昇開始位置１０７及び１０８の空間座標を、任意のアルゴリズムにより求める。このとき用いられる情報は、予め記憶部３２に格納される。まず、飛行体１２の上昇開始位置１０７は、手摺１０４より内側１２０において、紐状部材１００及び１０１がゴミ袋２２に取り付けられた取付位置１２２から上方の、紐状部材１００の長さの範囲内で到達可能な距離にある位置である。また、飛行体１３の上昇開始位置１０８は、手摺１０４より外側１２１において、取付位置１２２から上方の、紐状部材１０１の長さの範囲内で到達可能な距離にある位置である。そして、上昇開始位置１０７及び１０８は、取付位置１２２において紐状部材１００及び１０１がなす角度θが、次のような条件を満たすように決定される。すなわち、角度θは、飛行体１２が上昇開始位置１０７に位置するときに建物の外壁１２４、及び上方の構造物、つまり上の階のバルコニーの底面１２５に干渉せず、飛行体１３が上昇開始位置１０８に位置するときに紐状部材１０１が手摺１０４に干渉しないような角度である。さらに、角度θは、飛行体１２及び１３が、紐状部材１００及び１０１の延長線上にそれぞれ推進力を発生させたとき、推進力の合力が鉛直方向上向きに作用してゴミ袋２２を懸下し持ち上げることができるような角度である。飛行体１２及び１３の性能が同等であって発生させる推進力が同等である場合には、２機分の推進力の合力が１機分の推進力を上回るように、角度θが決定される。かかる角度θは、鉛直方向上向きに対する紐状部材１００及び１０１がなす角度がそれぞれ６０度未満のときのこれらの角度の和であるので、１２０度未満である。
紐状部材１００及び１０１それぞれの長さと飛行体１２及び１３にそれぞれ保持される部位の位置は、対応する上昇開始位置１０７及び１０８が上記の条件を満たすように、予め決定される。少なくとも、紐状部材１０１の長さと飛行体１３が保持する部位の位置は、飛行体１３の上昇開始位置１０８が手摺１０４より外側１２１に配置されるように決定される。飛行体１２が紐状部材２３にゴミ袋２２を貫通させ、飛行体１２寄りの部分を紐状部材１００、飛行体１３寄りの部分を紐状部材１０１とする場合も同様に、紐状部材１００及び１０１それぞれの長さと飛行体１２及び１３にそれぞれ保持される部位の位置が予め決定される。
上述のようにして図８Ａの状態が成立すると、次いで、飛行体１２及び１３は、移動を開始してゴミ袋２２を運搬する。
図９Ｂは、飛行体１２及び１３が、上昇開始位置１０７及び１０８からそれぞれ移動してゴミ袋２２を運搬するときの動作手順を示す。
ステップＳ１１２１及びＳ１１２２において、飛行体１２及び１３は、それぞれ上昇開始位置１０７及び１０８から上昇終了位置へ上昇する。図８Ｂに示すように、飛行体１２及び１３は、紐状部材１００及び１０１の延長線方向に推進力が作用するように揚力及び推力を発生させ、上昇する。これにより、飛行体１２及び１３は、推進力の合力を用いてゴミ袋２２を鉛直上方に牽引して持ち上げる。ただし、この状態で飛行体１２及び１３が上昇を続けると、飛行体１２が上の階のバルコニーの底面１２５と干渉したり、紐状部材１０１が上の階のバルコニーの底面外縁部１２６と干渉したりするおそれがある。かかるおそれを回避するために、ステップＳ１１２１及びＳ１１２２が実行される。
ステップＳ１１２１及びＳ１１２２において、飛行体１２及び１３はそれぞれ、角度θが角度θ´になるように移動する。図８Ｃに示すように、飛行体１２及び１３は、それぞれ、紐状部材１００及び１０１が取付位置１２２においてなす角度が、角度θより大きい角度θ´となるような上昇終了位置１３０及び１３１へ移動する。上昇終了位置１３０及び１３１は以下のような諸条件を満たす。すなわち、サーバ装置１１の制御部４１は、飛行体１２及び１３への飛行指示を生成するとき、バルコニー２０の寸法及び形状、上の階のバルコニーの底面の寸法、形状及び位置、ゴミ袋２２の位置並びに想定される大きさ及び重量、飛行体１２及び１３の寸法、形状、推進力等の情報を用いて、諸条件を満たす上昇終了位置１３０及び１３１の空間座標を、任意のアルゴリズムにより求める。まず、飛行体１２の上昇終了位置１３０は、手摺１０４より内側１２０において、飛行体１２が建物の外壁１２４及び上の階のバルコニーの底面１２５に干渉しない位置である。また、上昇終了位置１３１は、飛行体１３保持する紐状部材１０１が上の階のバルコニーの底面外縁部１２６に干渉しないような位置である。ここで、角度θ´は、飛行体１２及び１３が、紐状部材１００及び１０１のそれぞれ延長線上に推進力を発生させたとき、推進力の合力が鉛直方向上向きに作用してゴミ袋２２を懸下し持ち上げることができるような角度の範囲内に保たれる。飛行体１２及び１３の性能が同等であって発生させる推進力が同等である場合には、角度θ´は１２０度未満になるように保たれる。
ステップＳ１１２３及びＳ１１２４において、飛行体１２及び１３は、上昇終了位置１３０及び１３１から水平方向への移動を開始し、ゴミ袋２２を手摺より外側１２１へ運搬する。図８Ｄに示すように、飛行体１２及び１３は、上昇終了位置１３０及び１３１での揚力を維持しつつ、手摺１０４の外側１２１へ水平方向に移動するための推進力が作用するように推力を発生させる。そうすることで、飛行体１２及び１３は、角度θ´を保ったままゴミ袋２２を懸下した状態で手摺１０４を超えて運搬する。そして、飛行体１２及び１３は、飛行指示に応じて飛行を継続する。
上述のような実施例によれば、バルコニー２０の手摺１０４より内側１２０の空間的制約のもと、飛行体１２及び１３の一方がバルコニー２０の手摺１０４より内側１２０に、他方が外側１２１にそれぞれ位置した状態であっても、ゴミ袋２２を運搬することが可能となる。よって、飛行体１２及び１３による飛行動作の効率向上が可能となる。
上述の実施形態において、飛行体１２及び１３の動作を規定する処理・制御プログラムは、サーバ装置１１に記憶されていて、ネットワーク１４経由で飛行体１２及び１３にダウンロードされ記憶部４２に格納されてもよいし、記録・記憶媒体に格納されて飛行体１２及び１３が読み取ることで、記憶部４２に格納されてもよい。
本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の複数のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の複数のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。
１０ 運搬システム
１１ サーバ装置
１２、１３ 飛行体
１４ ネットワーク
２２ ゴミ袋２２
２３、１００、１０１ 紐状部材
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 通信部
３５ 入力部
３６ 出力部
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 通信部
４４ 測位部
４５ 入力部
４６ 出力部
４７ 検知部
４８ 保持機構
６０ 貫通具

Claims (20)

  1. 通信部と、
    複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に前記通信部を介して送る制御部とを有するサーバ装置であって、
    前記飛行動作は、
    バルコニーの床面に位置する対象物に当該バルコニーの手摺より内側にて第１の紐状部材の一端に備えられた貫通具を貫通させて取り付けて当該第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記第１の紐状部材の他端と連結しており前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、
    前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である、
    サーバ装置。
  2. 請求項１において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    サーバ装置。
  3. 請求項１又は２において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    サーバ装置。
  4. 請求項１～３のいずれかにおいて、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第２の紐状部材が干渉しないような角度である、
    サーバ装置。
  5. 請求項１～４のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    サーバ装置。
  6. 請求項１～４のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    サーバ装置。
  7. 請求項１～６のいずれかにおいて、
    前記第１の飛行体の推進力は前記第２の飛行体の推進力と同じであり、前記所定の角度は１２０度未満である、
    サーバ装置。
  8. 複数の飛行体と、当該複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に送るサーバ装置とを有するシステムであって、
    前記飛行動作は、
    バルコニーの床面に位置する対象物に当該バルコニーの手摺より内側にて第１の紐状部材の一端に備えられた貫通具を貫通させて取り付けて当該第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記第１の紐状部材の他端と連結しており前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、
    前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である、
    システム。
  9. 請求項８において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    システム。
  10. 請求項８又は９において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    システム。
  11. 請求項８～１０のいずれかにおいて、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第２の紐状部材が干渉しないような角度である、
    システム。
  12. 請求項８～１１のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    システム。
  13. 請求項８～１１のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    システム。
  14. 複数の飛行体と、当該複数の飛行体に飛行動作をさせるための指示を当該複数の飛行体に送るサーバ装置とを有するシステムの動作方法であって、
    バルコニーの床面に位置する対象物に当該バルコニーの手摺より内側にて第１の紐状部材の一端に備えられた貫通具を貫通させて取り付けて当該第１の紐状部材を当該バルコニーの手摺より内側で保持する第１の飛行体と、前記第１の紐状部材の他端と連結しており前記対象物に取り付けられた第２の紐状部材を前記手摺より外側で保持する第２の飛行体が、前記第１、第２の紐状部材が所定の角度をなすように上昇して当該第１、第２の紐状部材により前記対象物を懸下して持ち上げる第１の工程と、
    前記第１、第２の飛行体が前記第１、第２の紐状部材で懸下した前記対象物を前記手摺より外側へ運搬するように水平移動する第２の工程とを有し、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に前記第２の紐状部材が前記手摺と干渉しないような角度である、
    システムの動作方法。
  15. 請求項１４において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    システムの動作方法。
  16. 請求項１４又は１５において、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような角度である、
    システムの動作方法。
  17. 請求項１４～１６のいずれかにおいて、
    前記所定の角度は、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第２の紐状部材が干渉しないような角度である、
    システムの動作方法。
  18. 請求項１４～１７のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記バルコニーが設けられた建物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    システムの動作方法。
  19. 請求項１４～１７のいずれかにおいて、
    前記第１の紐状部材の長さは、前記第１の工程の際に、前記バルコニーの上方の構造物に前記第１の飛行体が干渉しないような長さである、
    システムの動作方法。
  20. 請求項１４～１９のいずれかにおいて、
    前記第１の飛行体の推進力は前記第２の飛行体の推進力と同じであり、前記所定の角度は１２０度未満である、
    システムの動作方法。
JP2021067935A 2021-04-13 2021-04-13 サーバ装置、システム及びシステムの動作方法 Active JP7476842B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021067935A JP7476842B2 (ja) 2021-04-13 2021-04-13 サーバ装置、システム及びシステムの動作方法
US17/669,717 US11755039B2 (en) 2021-04-13 2022-02-11 Server device, system, and operation method for system
CN202210131322.4A CN115208929B (zh) 2021-04-13 2022-02-14 服务器装置、基于飞行器运输的系统以及系统的动作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021067935A JP7476842B2 (ja) 2021-04-13 2021-04-13 サーバ装置、システム及びシステムの動作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022162881A JP2022162881A (ja) 2022-10-25
JP7476842B2 true JP7476842B2 (ja) 2024-05-01

Family

ID=83509208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021067935A Active JP7476842B2 (ja) 2021-04-13 2021-04-13 サーバ装置、システム及びシステムの動作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11755039B2 (ja)
JP (1) JP7476842B2 (ja)
CN (1) CN115208929B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7463998B2 (ja) 2021-03-30 2024-04-09 トヨタ自動車株式会社 サーバ装置、システム、飛行体、及びシステムの動作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090299551A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Wilfred So System and method for multiple aircraft lifting a common payload
CN106094869A (zh) 2016-08-04 2016-11-09 苏州健雄职业技术学院 一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法
JP2018203056A (ja) 2017-06-05 2018-12-27 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 収納装置、配送システム、及び、収納方法
JP2020087134A (ja) 2018-11-28 2020-06-04 本田技研工業株式会社 ゴミ回収管理システム、ゴミ回収管理方法、及びプログラム
WO2021065285A1 (ja) 2019-09-30 2021-04-08 日本電気株式会社 搬送制御方法、搬送装置、及び搬送制御システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6401846B2 (ja) * 2017-11-08 2018-10-10 みこらった株式会社 防御装置及び防御システム
RU2678523C1 (ru) * 2018-03-06 2019-01-29 Алексей Александрович Сизиков Система приема товаров, доставляемых беспилотными летательными аппаратами (варианты)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090299551A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Wilfred So System and method for multiple aircraft lifting a common payload
CN106094869A (zh) 2016-08-04 2016-11-09 苏州健雄职业技术学院 一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法
JP2018203056A (ja) 2017-06-05 2018-12-27 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 収納装置、配送システム、及び、収納方法
JP2020087134A (ja) 2018-11-28 2020-06-04 本田技研工業株式会社 ゴミ回収管理システム、ゴミ回収管理方法、及びプログラム
WO2021065285A1 (ja) 2019-09-30 2021-04-08 日本電気株式会社 搬送制御方法、搬送装置、及び搬送制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20220326721A1 (en) 2022-10-13
CN115208929B (zh) 2024-04-12
CN115208929A (zh) 2022-10-18
JP2022162881A (ja) 2022-10-25
US11755039B2 (en) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102572422B1 (ko) 표적 항공 차량을 무력화하기 위한 대책물을 갖는 항공 차량
US10249200B1 (en) Deployable delivery guidance
CN108780325B (zh) 用于调整无人飞行器轨迹的系统和方法
Cacace et al. A control architecture for multiple drones operated via multimodal interaction in search & rescue mission
CN108351653B (zh) 用于uav飞行控制的系统和方法
JP6384955B2 (ja) 無人飛行体による配送方法
US20210129982A1 (en) System and method for drone tethering
JP6527299B1 (ja) 物品受け渡し場所の決定方法、着陸場所の決定方法、物品受け渡しシステム、及び情報処理装置
JP4826785B2 (ja) 飛行型情報処理装置
CN107209514A (zh) 传感器数据的选择性处理
JP7476842B2 (ja) サーバ装置、システム及びシステムの動作方法
Ajwad et al. RECENT ADVANCES AND APPLICATIONS OF TETHERED ROBOTIC SYSTEMS.
AU2019272447A1 (en) Method for automatic drone package pickup
JP6693635B1 (ja) 飛行体の給電装置
JP7463998B2 (ja) サーバ装置、システム、飛行体、及びシステムの動作方法
WO2020047484A1 (en) Safe unmanned aircraft
Zhou et al. Vision-based precision localization of UAVs for sensor payload placement and pickup for field monitoring applications
KR20220085573A (ko) 항공기용 제어장치 및 그것의 제어방법
WO2021079516A1 (ja) 飛行体の飛行経路作成方法及び管理サーバ
US20230122535A1 (en) Processes for Generating and Updating Flyable Airspace for Unmanned Aerial Vehicles
JP7459808B2 (ja) サーバ装置、システム、飛行体、及びシステムの動作方法
JP7340756B2 (ja) 飛行体制御システムおよび飛行体制御方法
JPWO2021130980A1 (ja) 飛行体の飛行経路表示方法及び情報処理装置
JPWO2020100945A1 (ja) 移動体
Kim et al. Development of aerial image transmitting sensor platform for disaster site surveillance

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7476842

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150