WO2019135272A1 - 飛行制御システム及び飛行計画作成方法 - Google Patents

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WO2019135272A1
WO2019135272A1 PCT/JP2018/000043 JP2018000043W WO2019135272A1 WO 2019135272 A1 WO2019135272 A1 WO 2019135272A1 JP 2018000043 W JP2018000043 W JP 2018000043W WO 2019135272 A1 WO2019135272 A1 WO 2019135272A1
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flight
information
battery
air vehicle
unmanned air
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PCT/JP2018/000043
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和磨 沖段
博昭 谷川
大久保　典浩
靖 佐藤
森山　功
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中国電力株式会社
株式会社エネルギア・コミュニケーションズ
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    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a flight control system and a flight planning method.
  • Unmanned air vehicles such as multicopter (drone) are expected to be applied to various fields such as aerial photography, transportation, surveying, collection of geographical information, environmental measurement, agriculture, and the like.
  • a battery for generating thrust and the like is used as the unmanned air vehicle.
  • Patent Document 2 describes a miniature flight system that precisely manages a miniature flight vehicle in flight.
  • Patent No. 6156605 gazette JP, 2017-77879, A
  • Patent Document 1 does not describe the creation of a flight plan for an unmanned air vehicle.
  • the miniature flight system of Patent Document 2 determines the next waypoint based on the remaining battery capacity and information on surrounding landing points. For this reason, in the small flight system of Patent Document 2, it is difficult to create an efficient flight plan beforehand at the time of departure. Further, Patent Document 2 does not describe creating an efficient flight plan based on information on past flight results or information on unmanned air vehicles in flight.
  • An object of the present invention is to provide a flight control system and a flight plan creation method capable of solving the above problems and creating an efficient flight plan.
  • a flight control system includes an unmanned air vehicle having a battery, and a storage unit storing information on the flight results of the unmanned air vehicle in the past, the air vehicle information on the unmanned air vehicle and the battery
  • a flight management device that receives battery information and manages the flight of the unmanned aerial vehicle, and the flight of the unmanned aerial vehicle based on the airframe information from the flight management device, the battery information, and information about the flight results
  • a flight plan creation device for creating a plan, wherein the flight plan creation device creates a flight path from a departure place to a destination and is associated with the flight path included in the information on the past flight results. The flight plan is created based on the power consumption of the battery.
  • the flight planning device further includes a feeding device for feeding power to the unmanned aerial vehicle, and the flight plan creating device creates a flight path from the departure place to the destination via the feeding device.
  • the first charge amount of the battery required for one flight is calculated
  • the second charge amount is calculated based on the information on the flight record
  • the charge of the first charge amount and the second charge amount is smaller than the first charge amount.
  • the charge amount to the battery in the power feeding device is determined by comparing the calculated first charge amount with the second charge amount of the past flight results. Thereby, the charging time in the power feeding device can be shortened. Therefore, the flight control system can reduce the time required from the departure point to the destination, and can create an efficient flight plan.
  • the first charge amount and the second charge amount are charge amounts of the battery necessary for flight from the power feeding device to the destination. According to this, it is possible to fly the unmanned air vehicle from the power feeding device to the destination while shortening the charging time. Thus, the flight control system can create a safe and efficient flight plan.
  • the flight plan creation device acquires information on the target power consumption of the battery, and based on the past flight results, the target power consumption less than the power consumption of the battery in the past Create the flight plan to fly. According to this, the power consumption of the battery of the unmanned air vehicle can be suppressed.
  • the flight plan creation device calculates the power consumption of the battery required for the flight of the flight path, and information on the power consumption in the past included in the information on the flight results, the calculated Create a flight plan based on power consumption and weather information. According to this, the power consumption of the battery of the flying object can be suppressed based on the power consumption and weather information of the past flight results. Alternatively, it is possible to create a flight plan with high accuracy based on power consumption and weather information of past flight results.
  • the flight plan creation device creates a flight plan in which the departure time is corrected based on the weather information, when the power consumption in the past is larger than the power consumption calculated. According to this, it is possible to create a flight plan so that the arrival time to the destination is not delayed. Alternatively, the flight plan can be changed to a departure time at which power consumption can be reduced.
  • a flight control system includes an unmanned air vehicle having a battery, and a storage unit storing information on the flight results of the unmanned air vehicle in the past, the air vehicle information on the unmanned air vehicle and the battery
  • a flight management device that receives battery information and manages the flight of the unmanned aerial vehicle, and the flight of the unmanned aerial vehicle based on the airframe information from the flight management device, the battery information, and information about the flight results
  • a flight plan creation device for creating a plan, wherein the flight plan creation device creates a flight path from a departure place to a destination, and the flight information and battery information of the unmanned air vehicle in flight And creating a flight plan with the flight path corrected, based on the flight object information of the past flight results and the battery information.
  • a flight control system includes an unmanned air vehicle having a battery, a power feeding device for supplying power to the unmanned air vehicle, flight object information on the unmanned air vehicle, battery information on the battery, and a power feeding on the power supply device.
  • a flight management device that receives device information and manages the flight of the unmanned air vehicle; and a flight plan of the unmanned air vehicle based on the air vehicle information from the flight management device, the battery information, and the power feeding device information.
  • the flight plan creation device detects an abnormal occurrence of the unmanned aerial vehicle based on the airframe information of the unmanned aerial vehicle in flight and the battery information Selecting the feeding device to which the unmanned air vehicle can land, and another unmanned air vehicle is landing on the feeding device; Human aircraft to create a movement plan for moving from the feeding device.
  • the unmanned aerial vehicle has a power receiving coil which receives power by non-contact power feeding
  • the power feeding device has a power feeding coil which transmits power to the power receiving coil.
  • a flight planning method includes an unmanned air vehicle having a battery, and a storage unit for storing information on flight results of the unmanned air vehicle in the past, the air vehicle information on the unmanned air vehicle and the battery
  • a flight management device for managing the flight of the unmanned aerial vehicle by receiving battery information relating to the unmanned aerial vehicle, and based on the information about the airborne vehicle information from the flight management device, the battery information, and the flight results,
  • a flight plan creation device for creating a flight plan the flight plan creation device including the steps of creating a flight path from a departure place to a destination, and information included in information regarding the past flight results Creating the flight plan based on the power consumption of the battery associated with.
  • a flight planning method includes an unmanned air vehicle having a battery, and a storage unit for storing information on flight results of the unmanned air vehicle in the past, the air vehicle information on the unmanned air vehicle and the battery
  • a flight management device for managing the flight of the unmanned aerial vehicle by receiving battery information relating to the unmanned aerial vehicle, and based on the information about the airborne vehicle information from the flight management device, the battery information, and the flight results,
  • a flight plan creation device for creating a flight plan, the flight plan creation device creating the flight path from a departure place to a destination, the flight information of the unmanned air vehicle in flight, and the flight information
  • a flight plan creation method relates to an unmanned air vehicle having a battery, a power feeding device for supplying power to the unmanned air vehicle, flight object information on the unmanned air vehicle, battery information on the battery, and the power feeding device.
  • a flight management device that receives power supply device information and manages the flight of the unmanned aerial vehicle; and flying the unmanned air vehicle based on the flight object information from the flight management device, the battery information, and the power supply device information
  • a flight plan creation device for creating a plan, wherein the flight plan creation device detects an abnormality occurrence of the unmanned air vehicle based on the airframe information and the battery information of the unmanned air vehicle in flight Selecting the feeding device to which the unmanned air vehicle can land; and the flight management device is configured to send the other unmanned air vehicle to the feeding device. If you are landing, and transmitting the movement command to the other of the unmanned air vehicle, a.
  • the unmanned air vehicles can be safely moved to the power feeding device even when an abnormality occurs in the in-flight vehicles.
  • flight control system and flight plan creation method of the present invention it is possible to create an efficient flight plan.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the flight control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the flying object according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the flying object according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the power supply device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the flight management device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the flight plan creation device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an information acquisition unit included in the flight plan creation device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of the flight plan creation method according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the flight control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the flying object according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the flying object
  • FIG. 9 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a table showing an example of the flight record database according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart of a flight plan creation method according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart of a flight plan creation method according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of a flight plan creation method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart of a flight plan creation method according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a flight plan for moving another flight vehicle according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory view for explaining a flight plan for emergency landing of the flying body according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the flight control system according to the first embodiment.
  • the flight control system 1 includes a flying object 2, a power feeding device 3, a flight management device 4, and a flight plan creation device 5.
  • the airframe 2 is an unmanned airborne body that travels unmannedly and autonomously in accordance with a flight command Sh transmitted from the flight management device 4.
  • the flying object 2 is, for example, a multicopter, a helicopter, an airplane, a flying robot or the like.
  • the flying object 2 is used for various applications such as, for example, the transportation of luggage and aerial photography.
  • the aircraft 2 transmits to the flight management device 4 aircraft information Sa which is information on the aircraft 2.
  • the flying object 2 has a battery 251 (see FIGS. 2 and 3) for generating thrust and the like.
  • the flying object 2 transmits battery information Sb, which is information on the battery 251, to the flight management device 4.
  • the flying object 2 can also transmit the flying object information Sa and the battery information Sb during flight to the flight plan creation device 5.
  • the flight control system 1 has a plurality of flying objects 2-1,.
  • the plurality of airframes 2-1,..., 2-m respectively transmit airframe information Sa and battery information Sb to the flight management device 4.
  • flying object 2 when there is no need to distinguish between a plurality of flying objects 2-1,..., 2-m, they are simply referred to as flying object 2.
  • the power feeding device 3 supplies power to the flying object 2 by non-contact power feeding.
  • the non-contact power feeding system of the power feeding device 3 is, for example, a magnetic field resonance system (AC resonance system or DC resonance system).
  • AC resonance system or DC resonance system AC resonance system or DC resonance system
  • a plurality of power feeding devices 3-1,..., 3-n are provided.
  • the plurality of power feeding devices 3-1,..., 3-n transmit, to the flight management device 4, power feeding device information Sc which is information on the power feeding device 3, respectively.
  • the plurality of power feeding devices 3-1,..., 3-n can transmit the power feeding device information Sc to the flight plan creation device 5 while the flying body 2 is flying or charging.
  • the power feeding devices 3 are simply referred to.
  • the flight management device 4 transmits a flight command Sh to each of the plurality of flying objects 2-1,..., 2-m to manage the flight of the flying objects 2-1,.
  • the flight management device 4 is, for example, a PC (personal computer) or the like.
  • the flight management device 4 transmits the flight object information Sa, the battery information Sb, and the power feeding device information Sc to the flight plan creation device 5.
  • the flight management device 4 transmits flight performance information Sd, which is information about the past flight results of each of the aircraft 2, to the flight plan creation device 5.
  • the flight plan creation device 5 creates a flight plan of the flying body 2 based on the flying body information Sa from the flight management device 4, the battery information Sb, the power feeding device information Sc, the flight record information Sd, and the like. Also, the flight plan creation device 5 receives the meteorological observation information Se from the meteorological observation device 7. Further, the flight plan creation device 5 receives the weather prediction information Sf from the weather prediction system 71. The flight plan creation device 5 can also create a flight plan based on the meteorological observation information Se and the meteorological forecast information Sf. The weather observation device 7 and the weather prediction system 71 may be included in the flight control system 1 or may use an external weather information provision service. The flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg, which is information on a flight plan, to the flight management device 4. The flight management device 4 generates a flight command Sh based on the flight plan information Sg and transmits it to the aircraft 2.
  • FIG. 2 is a perspective view of the flying object according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the flying object according to the first embodiment.
  • the flying object 2 includes a pedestal 21, an arm 22, a leg 23, a flight control device 24, a power receiving device 25, a motor 26, a propeller 27, and a sensor group 28.
  • the pedestal portion 21 is a plate-like member, and a plurality of pedestal portions 21 are provided in the vertical direction (z direction).
  • the four arms 22 are provided on the pedestal portion 21 and radially extend when viewed from the z direction.
  • the leg portion 23 has a leg support 231 and a horizontal leg 232.
  • the leg support 231 extends downward from the pedestal 21 while extending in the ⁇ x direction.
  • the horizontal leg 232 is fixed to the lower end of the leg support 231 and extends in the y direction.
  • the flight control device 24 is provided on the pedestal 21.
  • the flight control device 24 is a control circuit that supplies control signals to the power reception device 25 and the motor 26 to control the flight of the flying object 2.
  • the power receiving device 25 is provided below the pedestal portion 21.
  • the power reception device 25 includes a battery 251, a power reception control device 252, and a power reception coil 253.
  • a motor 26 and a propeller 27 are provided near the respective ends of the four arms 22.
  • the motor 26 is provided with the direction of the rotation axis directed in the vertical direction (z-axis direction).
  • a propeller 27 is attached to the rotation shaft of the motor 26.
  • An ESC (Electrical Speed Controller) 261 and a motor controller 262 (see FIG. 3) are connected to each motor 26.
  • the sensor group 28 is provided on the pedestal 21.
  • the sensor group 28 includes, for example, a three-axis gyro sensor (angular velocity sensor), a three-axis acceleration sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an ultrasonic sensor, a pressure sensor, and the like.
  • a load 110 of the flying object 2 is mounted below the pedestal 21.
  • the load 110 is disposed in a space surrounded by the lower portion of the pedestal 21 and the two leg struts 231.
  • the load 110 is, for example, a delivery when the aircraft 2 is used for collecting and delivering luggage, or, for example, a shooting equipment (camera, video camera, stabilizer, gimbal when the aircraft 2 is used for aerial imaging). , Vibration buffer etc.).
  • the configuration of the flying object 2 shown in FIG. 2 is merely an example, and can be changed as appropriate.
  • four arms 22 and four propellers 27 are provided, they may be two, three or five or more.
  • the receiving coil 253 is provided under the base part 21, it is not limited to this, What is necessary is just a position which can face the feed coil 313 (refer FIG. 4).
  • the flying object 2 further includes a communication unit 29, an ESC temperature sensor 281, and a GPS receiving unit 282.
  • the communication unit 29 includes a transmission / reception circuit that performs wireless communication with the flight management device 4 and the flight plan creation device 5. This wireless communication is performed, for example, using a 2.4 GHz band radio wave or the like.
  • the ESC temperature sensor 281 is a temperature sensor that detects the temperature of the ESC 261.
  • the GPS receiving unit 282 includes a receiving antenna, a receiving circuit, and the like that receive GPS signals in a GPS (Global Positioning System).
  • the flight control device 24 includes a control circuit 241 and a storage unit 242.
  • the control circuit 241 outputs a control signal to the power receiving device 25 and the motor control device 262 based on the flight command Sh from the flight management device 4 to control the flight of the flying object 2.
  • the control circuit 241 is, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the storage unit 242 stores flight object information Sa related to the flight object 2, battery information Sb, flight plan information Sg required for flight, and the like.
  • the storage unit 242 is, for example, a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), or the like.
  • the motor control device 262 outputs a drive signal to the ESC 261 based on the control signal from the control circuit 241.
  • the ESC 261 outputs a voltage signal to the motor 26 by magnitude control of electric resistance value or PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the control circuit 241 controls the number of rotations of the plurality of motors 26 based on the information from the sensor group 28, the ESC temperature sensor 281, and the GPS receiving unit 282. Thereby, the control circuit 241 controls the operation (attitude (pitch, roll, yaw), movement (forward, backward, left-right movement, up, down), etc.) of the flying object 2.
  • the motor 26 is an electric motor, for example, a brushless motor.
  • the control circuit 241 also has a function of performing wireless communication with the power feeding device 3 and performing authentication between the flying object 2 and the power feeding device 3.
  • the power reception device 25 includes a charge amount detection circuit 254 in addition to the battery 251, the power reception control device 252, and the power reception coil 253.
  • the power reception control device 252 is a circuit that controls charging of the battery 251 based on a control signal from the control circuit 241.
  • the battery 251 is, for example, a lithium polymer secondary battery, an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor), a lithium ion secondary battery or the like.
  • the charge amount detection circuit 254 is a circuit that detects the charge amount based on the voltage between the terminals of the battery 251. In addition, the charge amount detection circuit 254 can also detect the remaining voltage capacity of the battery 251 based on the voltage between terminals of the battery 251.
  • the control circuit 241 calculates the power consumption of the battery 251 based on the information of the remaining voltage capacity.
  • the power receiving coil 253 is, for example, a spiral coil.
  • the receiving coil 253 is provided to face the feeding coil 313 (see FIG. 4) of the feeding device 3 when the flying object 2 lands on the feeding device 3.
  • the battery 251 is charged from the feeding device 3 by non-contact power feeding.
  • the power of the battery 251 is supplied to the control circuit 241 and the ESC 261.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the power supply device according to the first embodiment.
  • the power feeding device 3 includes a power feeding circuit 31, a power feeding control device 32, a storage unit 33, a timer 34, a flying object detection sensor 35, and a communication unit 39.
  • the power supply control device 32 is a circuit that controls the non-contact power supply from the power supply device 3 to the power reception device 25 by controlling the power supply circuit 31, the storage unit 33, the timer 34, the flying object detection sensor 35, the communication unit 39, and the like. .
  • the feed circuit 31 includes a feed coil 313, a power measurement circuit 312, and a power supply circuit 311.
  • the power supply circuit 311 includes, for example, an AC / DC converter and a regulator.
  • the power supply circuit 311 supplies, for example, power supplied from a commercial power supply or the like to the feed coil 313 via the power measurement circuit 312.
  • the power measurement circuit 312 measures the power supplied to the feed coil 313.
  • the power measurement circuit 312 includes, for example, a voltmeter and an ammeter.
  • the feeding coil 313 is, for example, a spiral coil, and supplies power to the receiving coil 253 contactlessly.
  • the storage unit 33 stores power supply device information Sc that is information related to the power supply device 3.
  • the storage unit 33 also stores feed conditions such as feed time and feed amount for the flying object 2 and conditions regarding past feed results.
  • the timer 34 measures the feeding time for the flying object 2, that is, the time from when the feeding circuit 31 starts feeding to when feeding is completed.
  • the flying object detection sensor 35 determines whether the flying object 2 exists at a fixed position of the power feeding device 3 (whether the power feeding region of the power feeding coil 313 and the power receiving region of the power receiving coil 253 face each other). Detect The flying object detection sensor 35 is configured using, for example, a photoelectric sensor, a pressure sensor, a distance measurement sensor, and the like.
  • the communication unit 39 includes a transmission / reception circuit that wirelessly communicates with the aircraft 2, the flight management device 4 and the flight plan creation device 5.
  • the power supply control device 32 transmits various information such as the power supply device information Sc to the flight management device 4 and the flight plan creation device 5 via the communication unit 39. Further, the power supply control device 32 receives the flying object information Sa and the battery information Sb from the flying object 2 via the communication unit 39, and authenticates the flying object 2.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the flight management device according to the first embodiment.
  • the flight management device 4 includes a control device 41, a storage unit 42, an input unit 43, an output unit 44, and a communication unit 45.
  • the input unit 43 is an interface that receives input of information and instructions from the user, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like. The user can input information such as the identification name of the flying object 2, the departure place of the flight path, the destination, etc. from the input unit 43 to the control device 41.
  • the output unit 44 is an interface that provides information to the user, and is, for example, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), a speaker, or the like.
  • the communication unit 45 includes a transmission / reception circuit that performs wireless communication with the flying object 2, the power feeding device 3, and the flight plan creating device 5.
  • the control device 41 controls the flight of one or more flight vehicles 2 based on various information.
  • the control device 41 is, for example, a CPU.
  • the control device 41 includes a flying object identification unit 411, a battery identification unit 412, an information acquisition unit 413, and a flight command output unit 414.
  • the information acquisition unit 413 acquires various types of information from the aircraft 2, the power feeding device 3, and the flight plan creation device 5.
  • the storage unit 42 stores various types of information acquired by the information acquisition unit 413 as a database.
  • the storage unit 42 includes an aircraft information database 421, a battery information database 422, a flight plan information database 423, a power feeding device information database 424, a weather information database 425, a flight results database 426, and the like.
  • the flying object identification unit 411 determines whether the flying object 2 is the flight object 2 to be managed. Identify Similarly, the battery identification unit 412 identifies whether the battery 251 is a battery 251 to be managed, based on the battery information Sb from the battery 251 and the flight plan information Sg from the flight plan creation device 5. .
  • the flight command output unit 414 transmits the flight plan information Sg as a flight command Sh to the flight object 2 to be managed.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the flight plan creation device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an information acquisition unit included in the flight plan creation device according to the first embodiment.
  • the flight plan creation device 5 includes a control device 51, a storage unit 52, a communication unit 53, an input unit 54, and an output unit 55.
  • the input unit 54 is an interface that receives input of information and instructions from the user, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like. The user can input information regarding flight plan creation from the input unit 54 to the control device 51.
  • the output unit 55 is an interface for providing information to the user, and is, for example, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), a speaker, or the like.
  • the communication unit 53 includes a transmission / reception circuit that performs wireless communication with the flying object 2, the power feeding device 3, and the flight management device 4.
  • the control device 51 includes an information acquisition unit 511 and a flight plan creation unit 512.
  • the control device 51 is, for example, a CPU.
  • the information acquisition unit 511 acquires various types of information from the aircraft 2, the power feeding device 3, and the flight management device 4. As shown in FIG. 7, the information acquiring unit 511 includes an aircraft information acquiring unit 511A, a battery information acquiring unit 511B, a flight condition acquiring unit 511C, a power feeding device information acquiring unit 511D, a weather information acquiring unit 511E, and a flight results information acquiring unit. 511F and the like.
  • the airframe information acquisition unit 511A acquires information such as the airframe identification name, airframe specification information, mounted battery identification name, position information, flight speed, flight direction, flight time, ESC temperature, motor temperature, etc., as the airframe information Sa. Do.
  • the battery information acquisition unit 511B acquires information such as a battery identification name, battery specification information, remaining voltage capacity, output current value, and battery temperature as the battery information Sb.
  • the flight condition acquisition unit 511C acquires information such as the departure place, the destination, the load weight, the load capacity, the load shape, and the flight method.
  • the feeding device information acquisition unit 511D acquires information such as a feeding device identification name, an installation place, and feeding device specification information as the feeding device information Sc.
  • the weather information acquisition unit 511E acquires information such as the air temperature, the wind speed, and the wind direction as the weather observation information Se and the weather prediction information Sf.
  • the flight record information acquisition unit 511F acquires information such as a flight path, required time, power consumption, weather conditions, ESC temperature, motor temperature, battery temperature and the like as the flight record information Sd.
  • the storage unit 52 illustrated in FIG. 6 stores the information acquired by the information acquisition unit 511.
  • the storage unit 52 is, for example, a ROM, a RAM, a hard disk or the like.
  • the flight plan creation unit 512 is a circuit that creates a flight plan based on the various information acquired by the information acquisition unit 511.
  • the flight plan creation unit 512 includes a flight route creation unit 513, a flight time calculation unit 514, a charge time calculation unit 515, a flight distance calculation unit 516, a required time calculation unit 517, an ESC cooling time calculation unit 518, and a determination unit 519.
  • the flight plan creation unit 512 may be configured by an arithmetic circuit individually formed for each of the above functions. Alternatively, each function of the flight plan creation unit 512 may be formed by one semiconductor integrated circuit (IC: Integrated Circuit).
  • IC semiconductor integrated circuit
  • FIG. 8 is a flowchart of the flight plan creation method according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a table showing an example of the flight record database according to the first embodiment.
  • the flight plan creation device 5 receives the information of the departure place P1 and the destination P2 (see FIG. 9) from the flight management device 4 (step ST11).
  • the information on the departure point P1 and the destination P2 is the respective position information.
  • the flight plan creation device 5 starts to create a flight plan.
  • the flight plan creation device 5 further acquires various types of information such as the aircraft information Sa, the battery information Sb, and the power supply device information Sc from the flight management device 4 (step ST12).
  • the flight distance calculation unit 516 calculates the distance that can be fly by one flight based on the flying object information Sa and the battery information Sb. In other words, the flight distance calculation unit 516 calculates the flightable distance without charging the battery 251 by the power feeding device 3. Determination unit 519 determines whether or not flight object 2 can not reach destination P2 in one flight, based on the information of departure place P1 and destination P2 and the information from flight distance calculation unit 516. (Step ST13).
  • the determining unit 519 determines that the flying object 2 does not need to pass through the power feeding device 3 (see FIG. 9). Do.
  • the flight path creation unit 513 and the flight time calculation unit 514 create a flight plan from the departure place P1 to the destination P2 (step ST18-3).
  • the flight plan in step ST18-3 includes the flight path from the departure point P1 to the destination P2 not via the power feeding device 3 and the flight time required from the departure point P1 to the destination P2.
  • the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST19). Thereby, the flying body 2 flies according to the flight plan by the flight command Sh based on the flight plan information Sg.
  • the determining unit 519 determines that the flying object 2 needs to pass through the power feeding device 3 (see FIG. 9). Do. Then, the flight path creation unit 513 creates the first flight path FP1, and the flight distance calculation unit 516 calculates the flight distance of the second partial flight path FP1-2 from the feeding device 3 to the destination P2 (step ST14). Specifically, the flight path creation unit 513 creates a first flight path FP1 that reaches the destination P2 from the departure point P1 shown in FIG. 9 via the power feeding device 3.
  • the first flight path FP1 includes a first partial flight path FP1-1 and a second partial flight path FP1-2.
  • the first partial flight path FP1-1 is a flight path from the departure point P1 to the feeding device 3.
  • the second partial flight path FP1-2 is a flight path from the feeding device 3 to the destination P2.
  • the flight distance calculation unit 516 calculates the flight distance of the first partial flight path FP1-1 and the flight distance of the second partial flight path FP1-2.
  • the flight time calculation unit 514 calculates the flight time of the first flight path FP1 based on the flight distance of each flight path and the flight object information Sa.
  • charge time calculation unit 515 calculates the first charge amount of battery 251 necessary for the flight of second partial flight path FP1-2 (step ST15).
  • the charge time calculation unit 515 can calculate the first charge amount based on the flight information Sa, the battery information Sb, and the flight distance of the second partial flight path FP1-2. In this case, the first charge amount of the battery 251 is smaller than the maximum charge amount.
  • charge time calculation part 515 calculates charge time required in order to charge the 1st charge with electric supply device 3 based on the 1st charge of battery 251, and electric power feeder information Sc.
  • the charge time calculation unit 515 calculates the second charge amount based on the information related to the power consumption of the past flight record information Sd (step ST16).
  • the flight record information Sd is stored in the flight record database 426 of the flight management device 4. As shown in FIG. 10, as an example of the flight record information Sd, information such as a flying body identification name, a battery identification name, a flight route, a power feeding device identification name, power consumption, weather conditions, loading conditions, departure time, flight time, etc. Are associated and stored.
  • the information acquisition unit 511 of the flight plan creation device 5 acquires information regarding the past flight results of the first flight path FP1. Then, the information acquisition unit 511 outputs the result of the power consumption of the first flight path FP1 to the charge time calculation unit 515.
  • the charge time calculation unit 515 can calculate the second charge amount of the battery 251 necessary for the flight of the second partial flight path FP1-2 based on the power consumption of the past flight results. Then, the charge time calculation unit 515 calculates the charge time required to charge the second charge amount by the power feeding device 3 based on the second charge amount of the battery 251 and the power feeding device information Sc.
  • Determination unit 519 compares the first charge amount with the second charge amount (step ST17). When the first charge amount is smaller than the second charge amount (No in step ST17), the charge time calculation unit 515 resumes the flight from the power feeding device 3 to the destination P2 when the first charge amount is charged. Are created (step ST18-2).
  • the flight plan creating unit 512 is based on the first flight path FP1 created by the flight route creating unit 513 and the charging time of the first charge amount in the power feeding device 3 calculated by the charging time calculating unit 515. Create a flight plan.
  • the flight plan creation unit 512 resumes the flight from the power feeding device 3 to the destination P2 when the second charge amount is charged. Are created (step ST18-1).
  • the flight plan creation unit 512 is based on the first flight path FP1 created by the flight route creation unit 513 and the charge time of the second charge amount in the power feeding device 3 calculated by the charge time calculation unit 515. Create a flight plan.
  • the flight plan creation unit 512 creates a flight plan in which the charging time in the power feeding device 3 is shortened. it can.
  • the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST19).
  • the flight plans in steps ST18-1 and ST18-2 are required for the first flight path FP1 to reach the destination P2 from the place of departure P1 via the power feeding device 3, and from the point of departure P1 to the destination P2 And time required.
  • the required time is the total time required for the flight from the departure point P1 to the destination P2, and includes the flight time required for the first flight path FP1 and the charging time of the power feeding device 3.
  • the required time calculation unit 517 calculates the required time.
  • the flight control system 1 of the present embodiment stores the flight object 2 (unmanned air vehicle) having the battery 251, and the storage unit for storing the flight result information Sd (information about flight results) of the flight object 2 in the past.
  • a flight management apparatus 4 for managing the flight of the aircraft 2 by receiving the aircraft information Sa on the aircraft 2 and battery information Sb on the battery 251, the aircraft information Sa from the flight management apparatus 4, and battery information
  • a flight plan creation device 5 for creating a flight plan of the aircraft 2 based on Sb and flight record information Sd.
  • the flight plan creation device 5 creates the first flight path FP1 from the departure place P1 to the destination P2, and uses the power consumption of the battery 251 associated with the first flight path FP1 included in the past flight result information Sd. Create a flight plan based on it.
  • the flight control system 1 further includes a power feeding device 3 for feeding power to the flying object 2, and the flight plan creation device 5 has a first flight path from the departure place P1 to the destination P2 via the power feeding device 3.
  • FP1 is created, the first charge amount of the battery required for one flight is calculated, the second charge amount is calculated based on the flight record information Sd, and the charge among the first charge amount and the second charge amount is smaller Create a flight plan based on the quantity.
  • the charge amount to the battery in the power feeding device 3 is determined by comparing the calculated first charge amount with the second charge amount of the past flight results. Thereby, the charge time in the electric power feeder 3 can be shortened. Therefore, the flight control system 1 can shorten the time required from the departure point P1 to the destination P2, and can create an efficient flight plan.
  • the first charge amount and the second charge amount are the charge amounts of the battery 251 necessary for the flight from the power feeding device 3 to the destination P2. According to this, it is possible to fly the flying object 2 from the power feeding device 3 to the destination P2 while shortening the charging time. Thus, the flight control system 1 can create a safe and efficient flight plan.
  • the flying object 2 has a power receiving coil 253 that receives power by non-contact power feeding
  • the power feeding device 3 has a power feeding coil 313 that transmits power to the power receiving coil 253.
  • the battery 251 of the flying object 2 is charged by non-contact power feeding.
  • connection of a power cable or the like to the flying object 2 is unnecessary. Therefore, autonomous flight is possible according to the flight plan from the departure place P1 to the destination P2.
  • FIG. 11 is a flowchart of a flight plan creation method according to the second embodiment.
  • Step ST21 and step ST22 shown in FIG. 11 are the same as step ST11 and step ST12 shown in FIG. 8, and the detailed description will be omitted.
  • the information acquisition unit 511 acquires information on target power consumption from the flight management device 4 (step ST23).
  • the information on the target power consumption is the power consumption of the battery 251 consumed in the flight from the departure point P1 to the destination P2.
  • Information on target power consumption is input to the control device 41 as one of flight conditions via the input unit 43 of the flight management device 4.
  • the target power consumption is power smaller than the power consumption required for normal flight in past flight results.
  • the flight path creation unit 513 creates a flight path based on the information on the departure place P1 and the destination P2 (step ST24).
  • the flight path creation unit 513 may create a flight path passing through the power feeding device 3 as in FIG. 9, or may create a flight path not passing through the power feeding device 3.
  • the flight plan creating unit 512 creates a flight plan of the target power consumption based on the information such as the flight conditions of the past flight results and the power consumption included in the flight record information Sd (step ST25).
  • the flight distance calculation unit 516 calculates the flight distance from the current flight route.
  • the flight time calculation unit 514 obtains the relationship between the flight path and the flight distance, and the power consumption from the past flight result information Sd.
  • the flight time calculation unit 514 calculates flight time (flight speed) as flight conditions that can suppress power consumption to target power consumption.
  • the flight plan creation unit 512 creates a flight plan based on the flight path, flight time, and the like. Then, the flight plan creation device 5 transmits the flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST26).
  • the flight plan creation device 5 obtains information on the target power consumption of the battery 251, and flies with target power consumption smaller than the power consumption of the battery 251 in the past, based on the past flight performance information Sd. Create a flight plan. According to this, the power consumption of the battery 251 of the flying object 2 can be suppressed.
  • flight time was illustrated as flight conditions which suppress power consumption, you may change other conditions, such as a flight path.
  • FIG. 12 is a flowchart of a flight plan creation method according to the third embodiment.
  • Step ST31 and step ST32 shown in FIG. 12 are the same as step ST11 and step ST12 shown in FIG. 8, and the detailed description will be omitted.
  • the flight plan creation unit 512 creates a flight path, and calculates the power consumption required to fly this flight path (step ST33). Specifically, the flight path creation unit 513 creates a flight path based on the information on the departure place P1 and the destination P2.
  • the charge time calculation unit 515 calculates the power consumption of the battery 251 based on information such as the flight object information Sa, the battery information Sb, the flight path, and the flight distance.
  • the information acquisition unit 511 acquires information on power consumption from the past flight record information Sd (step ST34). In this case, the information acquisition unit 511 acquires the past of power consumption in the same flight route and the flight route created by the flight route creation unit 513.
  • Determination unit 519 determines whether the past performance of power consumption is larger than the calculated power consumption (step ST35). If the past performance of power consumption is smaller than the calculated power consumption (step ST35, No), the flight plan creation unit 512 creates a flight plan based on the past past power consumption (step ST37). Specifically, the charging time calculation unit 515 calculates the charging time in the power feeding device 3 based on the past power consumption results and the power feeding device information Sc. The flight plan creation unit 512 creates a flight plan including the flight path created by the flight path creation unit 513 and the charging time and flight time based on the past of the power consumption. Then, the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST38).
  • the flight plan creation unit 512 estimates power consumption above weather conditions (for example, head wind etc.) in past flight records. It is determined that the The flight plan creation unit 512 creates a flight plan with the departure time corrected based on the meteorological observation information Se and the meteorological forecast information Sf (step ST36). For example, in the case where the wind direction of the flight route is a head wind from the meteorological observation information Se and the meteorological forecast information Sf, the charging time calculation unit 515 calculates the charging time from the past power consumption results. Further, the flight time calculation unit 514 calculates the flight time longer than the normal flight time based on the meteorological observation information Se and the meteorological prediction information Sf.
  • weather conditions for example, head wind etc.
  • the flight time calculation unit 514 corrects the flight plan so that the departure time of the airframe 2 is advanced earlier than the normal departure time based on the calculated flight time. Thus, it is possible to create a flight plan with the departure time corrected so that the arrival time to the destination P2 is not delayed.
  • the flight time calculation unit 514 may correct the departure time according to the time when the headwind weakens in the flight path or the time when the backwind becomes. In this case, the charge time calculation unit 515 calculates the charge time from the calculated power consumption. Thus, the power consumption of the battery 251 can be suppressed, and the charging time can be shortened. In addition, the flight time calculation unit 514 calculates the normal flight time based on the flight distance of the flight path and the aircraft information Sa.
  • the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST38).
  • the flight plan creation device 5 calculates the power consumption of the battery 251 required for the flight of the flight path, and relates to the past power consumption included in the flight record information Sd.
  • a flight plan is created based on the information, the calculated power consumption and the weather information (the weather observation information Se and the weather prediction information Sf).
  • the flight plan creation device 5 creates a flight plan in which the departure time is corrected based on the weather information.
  • the flight plan creation device 5 can create a flight plan with the departure time corrected so that the arrival time to the destination P2 is not delayed based on the power consumption and weather information of the past flight results. . That is, the flight plan creation device 5 can create a flight plan with high accuracy. Alternatively, the flight plan creation device 5 can correct the departure time to a time of good weather conditions and change it to a flight plan that can reduce power consumption.
  • FIG. 13 is a flowchart of a flight plan creation method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the fourth embodiment.
  • the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST41).
  • the flight plan creation device 5 creates a flight plan for flying the second flight path FP2-1 from the departure place P1 to the destination P2.
  • the flight plan creation device 5 transmits flight plan information Sg based on the flight plan of the second flight path FP2-1 to the flight management device 4.
  • the flight management device 4 transmits a flight command Sh to the aircraft 2 (step ST42).
  • the aircraft 2 receives the flight command Sh and starts flight according to the flight plan (step ST43).
  • the flying object 2 transmits the flying object information Sa and the battery information Sb in flight to the flight management device 4 and the flight plan creation device 5.
  • the flight plan creation device 5 acquires in-flight vehicle information Sa and battery information Sb (step ST44).
  • the flight plan creation device 5 corrects the flight plan based on the past flight results and the current flight status (step ST45). For example, when the power consumption obtained from the battery information Sb in flight is larger than the power consumption obtained from the battery information Sb in the past flight record information Sd, the flight plan creation device 5 is more efficient. Create a flight plan for the corrected flight path FP2-2 (see FIG. 14).
  • the correction of the flight plan by the flight plan creation device 5 is not limited to the case where the power consumption increases. For example, when the flight speed obtained from the flying object information Sa in flight is lower than the past flight result information Sd, or the ESC temperature obtained from the flying object information Sa in flight is in the past flight result information Sd There is a case where it is higher than
  • the flight plan creation device 5 transmits the corrected flight plan information Sg to the flight management device 4 (step ST46).
  • the flight management device 4 transmits the corrected flight command Sh to the aircraft 2 (step ST47).
  • the aircraft 2 flies according to the corrected flight plan (step ST48).
  • the flying object 2 flies the corrected flight path FP2-2 which is more efficient than the second flight path FP2-1 shown in FIG.
  • the aircraft 2 transmits the aircraft information Sa and the battery information Sb to the flight management device 4 (step ST49).
  • the flight management device 4 receives the airframe information Sa and the battery information Sb, and updates the flight history information Sd stored in the flight history database 426. Thereby, the flight plan creation device 5 can create a flight plan with high accuracy. Also in the first to third embodiments described above, the flight management device 4 similarly receives the aircraft information Sa and the battery information Sb after the flight of the aircraft 2 ends, and Make an update.
  • the flight control system 1 includes the flying object 2 having the battery 251 and the storage unit 42 that stores the past flight performance information Sd of the flying object 2. Based on the information Sa and the battery information Sb concerning the battery 251 and managing the flight of the flying object 2, the flight management device 4 based on the flight information Sa, the battery information Sb and the flight history information Sd from the flight management device 4, And a flight plan creation device 5 for creating a flight plan of the flying object 2.
  • the flight plan creation device 5 creates a second flight path FP2-1 from the departure place P1 to the destination P2, and the flight object information Sa and battery information Sb of the flying object 2 in flight and the flight results of the past flight results Based on the body information Sa and the battery information Sb, a flight plan in which the second flight path FP2-1 is corrected is created, and the corrected flight plan information Sg is transmitted to the flight management device 4.
  • FIG. 15 is a flowchart of a flight plan creation method according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory view for explaining a flight plan according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a flight plan for moving another flight vehicle according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory view for explaining a flight plan for emergency landing of the flying body according to the fifth embodiment.
  • the flight plan creation device 5 determines that the first flying object 2A is abnormal based on the flying object information Sa and the battery information Sb transmitted from the first flying object 2A (see FIG. 16) in flight.
  • the occurrence is detected (step ST51).
  • the abnormality of the first flying object 2A include an abnormal increase in the temperature of the ESC 261 and the motor 26, a rapid decrease in the voltage of the battery 251, and a decrease in the rotational speed of the motor 26.
  • the flight plan creation device 5 uses the power supply device 3 in the vicinity of the first airborne object 2A from the position information included in the airborne object information Sa of the first airborne object 2A in flight for emergency landing of the first airborne object 2A. Is selected (step ST52). For example, as shown in FIG. 16, when there are a plurality of first power feeding devices 3A and a plurality of second power feeding devices 3B, the first power feeding device 3A located closest to the first flying object 2A is selected.
  • the flight plan creation device 5 detects whether or not the other second flying object 2B is being fed by the first power feeding device 3A based on the power feeding device information Sc (step ST53). When the other second flying body 2B is not supplying power (step ST53, No), the flight plan creation device 5 is the flight management device 4 for emergency landing information for emergency landing of the first flying body 2A to the first power supply device 3A. (Step ST58).
  • the flight management device 4 transmits an emergency landing command Sj (see FIG. 18) based on the emergency landing information to the first flying object 2A in flight (step ST59).
  • the first airframe 2A receives the emergency landing command Sj, and lands on the first power feeding device 3A selected for emergency landing (step ST60).
  • the flight plan creating device 5 cancels the flight planning of the first flying object 2A and waits for waiting near the first power feeding device 3A.
  • the information is sent to the flight management device 4.
  • the flight management device 4 transmits a standby command Si (see FIG. 16) based on the standby information to the first flying object 2A in flight (step ST54). Thereby, the first flying body 2A stands by in the vicinity of the first power feeding device 3A.
  • the flight plan creation device 5 transmits, to the flight management device 4, emergency movement information for moving the other second flight vehicle 2B from the first power feeding device 3A (step ST55). Specifically, the flight plan creation device 5 performs an emergency movement of the second other flying object 2B based on the flying object information Sa and the battery information Sb of the other second flying object 2B, and the power feeding device information Sc. Choose a point. In this case, the flight plan creation device 5 selects another second power feeding device 3B as an emergency movement point of the second flying object 2B. As shown in FIG. 17, the flight plan creation device 5 creates a movement path FP3-1 from the first power supply device 3A to the second power supply device 3B. Then, the flight plan creation device 5 creates an emergency movement plan for moving the other second flying object 2B from the first power feeding device 3A to the second power feeding device 3B. Emergency movement information based on the emergency movement plan is transmitted to the flight management device 4.
  • the flight management device 4 transmits an emergency movement command based on the emergency movement information to the second aircraft 2B (step ST56). Thereby, as shown in FIG. 17, the second airframe 2B moves from the first power feeding device 3A to the second power feeding device 3B according to the emergency movement plan (step ST57).
  • the flight plan creation device 5 transmits, to the flight management device 4, emergency landing information for causing the first flight vehicle 2A to make an emergency landing on the first power feeding device 3A (step ST58). Specifically, the flight plan creation device 5 performs the first power feeding from the standby position of the first flying object 2A based on the flying object information Sa and the battery information Sb of the first flying object 2A, and the power feeding device information Sc. A movement path FP3-2 (see FIG. 18) to the device 3A is created. The flight plan creation device 5 creates an emergency movement plan for moving the first airframe 2A to the first power feeding device 3A. The flight management device 4 transmits an emergency landing command Sj (see FIG. 18) based on the emergency landing information to the first flying object 2A in flight (step ST59). The first airframe 2A receives the emergency landing command Sj, and lands on the first power feeding device 3A selected for emergency landing (step ST60).
  • the flight control system 1 of the present embodiment includes the flying object 2 having the battery 251, the power feeding device 3 for supplying power to the flying object 2, the flying object information Sa on the flying object 2, and the battery information on the battery 251.
  • Sb and power supply device information Sc related to the power supply device 3 are received, and based on the flight management device 4 that manages the flight of the flying object 2, and flight object information Sa from the flight management device 4, battery information Sb and power supply device information Sc , And a flight plan creation device 5 for creating a flight plan of the flying object 2.
  • the flight plan creation device 5 detects an abnormality occurrence of the first flight object 2A based on the flight object information Sa and the battery information Sb of the first flight object 2A in flight, the first flight object 2A can be landed 1) Select a feeding device 3A, and create a movement plan for moving another second flying object 2B from the first feeding device 3A when the other second flying object 2B is landing on the first feeding device 3A. .
  • the flight management device 4 and the flight plan creation device 5 manage the plurality of flying bodies 2 so that the flying body 2 can be safely fed even if an abnormality occurs in the flying body 2 in flight. Can be moved to
  • the flight plan creation methods of the above-described embodiments can be combined as appropriate.
  • the configuration of the flight management device 4 shown in FIG. 5 and the configuration of the flight plan creation device 5 shown in FIG. 6 are merely examples.
  • the flight management device 4 and the flight plan creation device 5 may omit some of the components shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
  • the flight management device 4 and the flight plan creation device 5 may add another component to the configuration shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
  • the various types of information of the information acquisition unit 511 illustrated in FIG. 7 are also merely examples, and some information may be omitted or other information may be added.

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Abstract

飛行制御システムは、バッテリーを有する無人飛行体と、過去の無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、無人飛行体に関する飛行体情報及びバッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、飛行管理装置からの飛行体情報、バッテリー情報及び飛行実績に関する情報に基づいて、無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成し、過去の飛行実績に関する情報に含まれる、飛行経路に関連づけられたバッテリーの消費電力に基づいて飛行計画を作成する。

Description

飛行制御システム及び飛行計画作成方法
　本発明は、飛行制御システム及び飛行計画作成方法に関する。
　マルチコプタ（ドローン）等の無人飛行体は、空撮、輸送、測量、地理情報の収集、環境測定、農業等、様々な分野への応用が期待されている。無人飛行体は、推力等を発生するためのバッテリーが用いられる（例えば、特許文献１参照）。特許文献２には、飛行中の小型飛行体を的確に管理する小型飛行システムについて記載されている。
特許第６１５６６０５号公報 特開２０１７－７７８７９号公報
　無人飛行体は、出発地から目的地までの所要時間の短縮、バッテリーの消費電力の低減、モータ等の機器の発熱の抑制等を考慮して安全且つ効率的に飛行させる必要がある。特許文献１には、無人飛行体の飛行計画の作成について記載されていない。特許文献２の小型飛行システムは、出発地から目的地までの途中の中継地点に着陸すると、バッテリー残容量と、周囲の着陸地点の情報と、に基づいて次の中継地点を決定する。このため、特許文献２の小型飛行システムでは、出発の際にあらかじめ効率的な飛行計画を作成することは困難である。また、特許文献２には、過去の飛行実績に関する情報、又は飛行中の無人飛行体の情報に基づいて、効率的な飛行計画を作成することは記載されていない。
　本発明は、上記課題を解決して、効率的な飛行計画を作成することが可能な飛行制御システム及び飛行計画作成方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様による飛行制御システムは、バッテリーを有する無人飛行体と、過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成し、過去の前記飛行実績に関する情報に含まれる、前記飛行経路に関連づけられた前記バッテリーの消費電力に基づいて前記飛行計画を作成する。
　これによれば、過去の飛行実績に基づいて、無人飛行体のバッテリーの消費電力を抑制した飛行計画を作成することができる。この結果、バッテリーの長寿命化を図ることができるため、飛行中のバッテリーの性能低下や、バッテリー交換等のメンテナンスを少なくでき、効率的な飛行計画を作成することができる。
　本発明の望ましい態様として、さらに、前記無人飛行体に給電する給電装置を有し、前記飛行計画作成装置は、前記出発地から前記給電装置を経由して前記目的地までの飛行経路を作成し、１回の飛行に要する前記バッテリーの第１充電量を算出し、前記飛行実績に関する情報に基づいて第２充電量を算出し、前記第１充電量及び前記第２充電量のうち、少ない充電量に基づいて飛行計画を作成する。これによれば、給電装置でのバッテリーへの充電量が、算出された第１充電量と過去の飛行実績の第２充電量との比較により定められる。これにより給電装置での充電時間を短縮することができる。したがって、飛行制御システムは、出発地から目的地までの所要時間を短縮でき、効率的な飛行計画を作成することが可能である。
　本発明の望ましい態様として、前記第１充電量及び前記第２充電量は、前記給電装置から前記目的地までの飛行に必要な、前記バッテリーの充電量である。これによれば、充電時間を短縮しつつ、給電装置から目的地まで無人飛行体を飛行させることができる。したがって、飛行制御システムは、安全で且つ効率的な飛行計画を作成することが可能である。
　本発明の望ましい態様として、前記飛行計画作成装置は、前記バッテリーの目標消費電力に関する情報を取得し、過去の前記飛行実績に基づいて、過去の前記バッテリーの消費電力よりも少ない前記目標消費電力で飛行する前記飛行計画を作成する。これによれば、無人飛行体のバッテリーの消費電力を抑制することができる。
　本発明の望ましい態様として、前記飛行計画作成装置は、前記飛行経路の飛行に要する前記バッテリーの消費電力を算出し、前記飛行実績に関する情報に含まれる過去の前記消費電力に関する情報、算出された前記消費電力及び気象情報に基づいて飛行計画を作成する。これによれば、過去の飛行実績の消費電力及び気象情報に基づいて、飛行体のバッテリーの消費電力を抑制することができる。又は、過去の飛行実績の消費電力及び気象情報に基づいて、精度よく飛行計画を作成することができる。
　本発明の望ましい態様として、前記飛行計画作成装置は、過去の前記消費電力が算出された前記消費電力よりも大きい場合に、前記気象情報に基づいて出発時刻を補正した飛行計画を作成する。これによれば、目的地への到着時刻が遅れないよう飛行計画を作成することができる。又は、消費電力が抑制できる出発時刻に飛行計画を変更することができる。
　本発明の一態様による飛行制御システムは、バッテリーを有する無人飛行体と、過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成し、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、過去の飛行実績の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、に基づいて、前記飛行経路を補正した飛行計画を作成する。
　これによれば、飛行中の飛行体の飛行体情報及びバッテリー情報に基づいて、効率的な飛行経路に変更することができる。また、過去の飛行実績を利用することで精度よく補正を行うことができる。
　本発明の一態様による飛行制御システムは、バッテリーを有する無人飛行体と、前記無人飛行体に給電する給電装置と、前記無人飛行体に関する飛行体情報、前記バッテリーに関するバッテリー情報及び前記給電装置に関する給電装置情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記給電装置情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置と、を有し、前記飛行計画作成装置は、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報に基づいて前記無人飛行体の異常発生を検知した場合、前記無人飛行体が着陸可能な前記給電装置を選択し、前記給電装置に他の無人飛行体が着陸している場合に、他の前記無人飛行体を前記給電装置から移動させる移動計画を作成する。
　これによれば、飛行管理装置及び飛行計画作成装置が複数の無人飛行体を管理することで、飛行中の飛行体に異常が発生した場合でも、安全に無人飛行体を給電装置に移動させることができる。
　本発明の望ましい態様として、前記無人飛行体は、非接触給電により電力を受電する受電コイルを有し、前記給電装置は、前記受電コイルに電力を送電する給電コイルを有する。これによれば、給電装置において、無人飛行体のバッテリーは非接触給電により充電される。このため、給電装置において、無人飛行体への電力ケーブル等の接続が不要である。したがって、出発地から目的地まで、飛行計画にしたがって自律飛行が可能である。
　本発明の一態様による飛行計画作成方法は、バッテリーを有する無人飛行体と、過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成するステップと、過去の前記飛行実績に関する情報に含まれる、前記飛行経路に関連づけられた前記バッテリーの消費電力に基づいて前記飛行計画を作成するステップと、を含む。
　これによれば、過去の飛行実績に基づいて、無人飛行体のバッテリーの消費電力を抑制した飛行計画を作成することができる。この結果、バッテリーの長寿命化を図ることができるため、飛行中のバッテリーの性能低下や、バッテリー交換等のメンテナンスを少なくでき、効率的な飛行計画を作成することができる。
　本発明の一態様による飛行計画作成方法は、バッテリーを有する無人飛行体と、過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成するステップと、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、過去の飛行実績の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、に基づいて前記飛行経路を補正した飛行計画を作成するステップと、を含む。
　これによれば、飛行中の飛行体の飛行体情報及びバッテリー情報に基づいて、効率的な飛行経路に変更することができる。また、過去の飛行実績を利用することで精度よく補正を行うことができる。
　本発明の一態様による飛行計画作成方法は、バッテリーを有する無人飛行体と、前記無人飛行体に給電する給電装置と、前記無人飛行体に関する飛行体情報、前記バッテリーに関するバッテリー情報及び前記給電装置に関する給電装置情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記給電装置情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、前記飛行計画作成装置は、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報に基づいて前記無人飛行体の異常発生を検知した場合、前記無人飛行体が着陸可能な前記給電装置を選択するステップと、前記飛行管理装置は、前記給電装置に他の無人飛行体が着陸している場合に、他の前記無人飛行体に移動指令を送信するステップと、を含む。
　これによれば、飛行管理装置が複数の無人飛行体を管理することで、飛行中の飛行体に異常が発生した場合でも、安全に無人飛行体を給電装置に移動させることができる。
　本発明の飛行制御システム及び飛行計画作成方法によれば、効率的な飛行計画を作成することが可能である。
図１は、第１実施形態に係る飛行制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係る飛行体の斜視図である。 図３は、第１実施形態に係る飛行体の構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る給電装置の構成を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係る飛行管理装置の構成を示すブロック図である。 図６は、第１実施形態に係る飛行計画作成装置の構成を示すブロック図である。 図７は、第１実施形態に係る飛行計画作成装置が有する情報取得部の構成を示すブロック図である。 図８は、第１実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。 図９は、第１実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。 図１０は、第１実施形態に係る飛行実績データベースの一例を示す表である。 図１１は、第２実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。 図１２は、第３実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。 図１３は、第４実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。 図１４は、第４実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。 図１５は、第５実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。 図１６は、第５実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。 図１７は、第５実施形態に係る他の飛行体を移動させる飛行計画を説明するための説明図である。 図１８は、第５実施形態に係る飛行体を緊急着陸させる飛行計画を説明するための説明図である。
　以下、本発明に係る飛行制御システム及び飛行計画作成方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、実施形態に記載された方法、装置及び変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る飛行制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、飛行制御システム１は、飛行体２と、給電装置３と、飛行管理装置４と、飛行計画作成装置５と、を有する。
　図１に示すように、飛行体２は、飛行管理装置４から送信された飛行指令Ｓｈにしたがって、無人で自律飛行する無人飛行体である。飛行体２は、例えば、マルチコプタ、ヘリコプタ、飛行機、飛行ロボット等である。飛行体２は、例えば、荷物の運搬や、空撮等、様々な用途に用いられる。飛行体２は、飛行体２に関する情報である飛行体情報Ｓａを飛行管理装置４に送信する。また、飛行体２は、推力等を発生するためのバッテリー２５１（図２、図３参照）を有する。飛行体２は、バッテリー２５１に関する情報であるバッテリー情報Ｓｂを飛行管理装置４に送信する。また、飛行体２は、飛行中の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを飛行計画作成装置５に送信することもできる。図１に示すように、飛行制御システム１は、複数の飛行体２－１、…、２－ｍを有する。複数の飛行体２－１、…、２－ｍは、それぞれ、飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを飛行管理装置４に送信する。なお、以下の説明では、複数の飛行体２－１、…、２－ｍを区別して説明する必要がない場合には、単に飛行体２と表す。
　給電装置３は、非接触給電により飛行体２に電力を供給する。給電装置３の非接触給電の方式は、例えば磁界共鳴方式（交流共鳴方式又は直流共鳴方式）である。なお、これに限定されず、給電装置３は、例えば、電磁誘導方式やマイクロ波方式等の他の非接触給電の方式により実現することも可能である。図１に示すように複数の給電装置３－１、…、３－ｎが設けられている。複数の給電装置３－１、…、３－ｎは、それぞれ給電装置３に関する情報である給電装置情報Ｓｃを飛行管理装置４に送信する。また、複数の給電装置３－１、…、３－ｎは、飛行体２の飛行中や充電中に、給電装置情報Ｓｃを飛行計画作成装置５に送信することもできる。なお、以下の説明では、複数の給電装置３－１、…、３－ｎを区別して説明する必要がない場合には、単に給電装置３と表す。
　飛行管理装置４は、複数の飛行体２－１、…、２－ｍに、それぞれ飛行指令Ｓｈを送信して、飛行体２－１、…、２－ｍの飛行を管理する。飛行管理装置４は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等である。飛行管理装置４は、飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び給電装置情報Ｓｃを飛行計画作成装置５に送信する。また、飛行管理装置４は、過去の各飛行体２の飛行実績に関する情報である飛行実績情報Ｓｄを飛行計画作成装置５に送信する。
　飛行計画作成装置５は、飛行管理装置４からの飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ、給電装置情報Ｓｃ及び飛行実績情報Ｓｄ等に基づいて、飛行体２の飛行計画を作成する。また、飛行計画作成装置５は、気象観測装置７から気象観測情報Ｓｅを受け取る。また、飛行計画作成装置５は、気象予測システム７１から気象予測情報Ｓｆを受け取る。飛行計画作成装置５は、気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆに基づいて飛行計画を作成することもできる。気象観測装置７及び気象予測システム７１は、飛行制御システム１に含まれていてもよく、或いは、外部の気象情報提供サービスを利用することも可能である。飛行計画作成装置５は、飛行計画に関する情報である飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する。飛行管理装置４は、飛行計画情報Ｓｇに基づいて飛行指令Ｓｈを生成し、飛行体２に送信する。
　次に、飛行体２、給電装置３、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５の詳細な構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る飛行体の斜視図である。図３は、第１実施形態に係る飛行体の構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、飛行体２は、台座部２１と、アーム２２と、脚部２３と、飛行制御装置２４と、受電装置２５と、モータ２６と、プロペラ２７と、センサ群２８と、を含む。台座部２１は、板状の部材であり、上下方向（ｚ方向）に複数設けられている。アーム２２は、台座部２１に４つ設けられており、ｚ方向から見たときに放射状に延出する。
　脚部２３は、脚支柱２３１と、水平脚２３２とを有する。脚支柱２３１は、台座部２１からそれぞれ±ｘ方向に開脚しつつ下方に延出する。水平脚２３２は、脚支柱２３１の下端に固定されｙ方向に延出する。
　飛行制御装置２４は、台座部２１の上に設けられている。飛行制御装置２４は、受電装置２５やモータ２６に制御信号を供給して、飛行体２の飛行を制御する制御回路である。また、受電装置２５は、台座部２１の下に設けられている。受電装置２５は、バッテリー２５１、受電制御装置２５２及び受電コイル２５３を有する。
　４つのアーム２２の夫々の端部近傍には、モータ２６及びプロペラ２７が設けられている。モータ２６は、その回転軸の方向を上下方向（ｚ軸方向）に向けて設けられている。モータ２６の回転軸にはプロペラ２７が取り付けられている。なお、各モータ２６には、ＥＳＣ（Electrical　Speed　Controller）２６１及びモータ制御装置２６２（図３参照）が接続されている。
　センサ群２８は、台座部２１の上に設けられている。センサ群２８は、例えば、３軸ジャイロセンサ（角速度センサ）、３軸加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、感圧センサ等を含む。
　図２に示すように、台座部２１の下方には、飛行体２の積載物１１０が搭載されている。積載物１１０は、台座部２１の下段と２本の脚支柱２３１とで囲まれる空間に配置される。積載物１１０は、例えば、飛行体２が荷物の集配に用いられる場合は集配物であり、また例えば、飛行体２が空撮目的で用いられる場合は撮影機材（カメラ、ビデオカメラ、スタビライザ、ジンバル、振動緩衝体等）である。
　なお、図２に示す飛行体２の構成は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、アーム２２及びプロペラ２７は、それぞれ４つ設けられているが、２つ、３つ又は５つ以上であってもよい。また、受電コイル２５３は台座部２１の下に設けられているが、これに限定されず、給電コイル３１３（図４参照）と対面できる位置であればよい。
　図３に示すように、飛行体２は、更に通信部２９と、ＥＳＣ温度センサ２８１と、ＧＰＳ受信部２８２とを含む。通信部２９は、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５と無線通信を行う送受信回路を含む。この無線通信は、例えば、２．４ＧＨｚ帯の電波等を用いて行われる。ＥＳＣ温度センサ２８１は、ＥＳＣ２６１の温度を検出する温度センサである。ＧＰＳ受信部２８２は、ＧＰＳ（Global　Positioning　System）におけるＧＰＳ信号を受信する受信アンテナ、受信回路等を含む。
　飛行制御装置２４は、制御回路２４１と、記憶部２４２と、を含む。制御回路２４１は、飛行管理装置４からの飛行指令Ｓｈに基づいて、受電装置２５及びモータ制御装置２６２に制御信号を出力して、飛行体２の飛行を制御する。制御回路２４１は、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）である。記憶部２４２は、飛行体２に関する飛行体情報Ｓａや、バッテリー情報Ｓｂや、飛行に必要な飛行計画情報Ｓｇ等を記憶する。記憶部２４２は、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）等である。
　モータ制御装置２６２は、制御回路２４１からの制御信号に基づいて、ＥＳＣ２６１に駆動信号を出力する。ＥＳＣ２６１は、電気抵抗値の大きさ制御やＰＷＭ（Pulse　Width　Modulation）制御によって、モータ２６に電圧信号を出力する。これにより、ＥＳＣ２６１は、モータ２６の回転を制御する。制御回路２４１は、センサ群２８、ＥＳＣ温度センサ２８１及びＧＰＳ受信部２８２からの情報に基づいて、複数のモータ２６の回転数を制御する。これにより、制御回路２４１は、飛行体２の動作（姿勢（ピッチ、ロール、ヨー）、移動（前進、後退、左右移動、上昇、下降）等）を制御する。モータ２６は、電動モータであり、例えば、ブラシレスモータである。また、制御回路２４１は、給電装置３と無線通信を行い、飛行体２と給電装置３との間の認証を行う機能も有する。
　受電装置２５は、バッテリー２５１、受電制御装置２５２及び受電コイル２５３に加え、充電量検出回路２５４を有する。受電制御装置２５２は、制御回路２４１からの制御信号に基づいて、バッテリー２５１への充電を制御する回路である。バッテリー２５１は、例えば、リチウムポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ（電気二重層コンデンサ）、リチウムイオン二次電池等である。充電量検出回路２５４は、バッテリー２５１の端子間電圧に基づいて、充電量を検出する回路である。また、充電量検出回路２５４は、バッテリー２５１の端子間電圧に基づいて、バッテリー２５１の残電圧容量を検出することもできる。制御回路２４１は、残電圧容量の情報に基づいて、バッテリー２５１の消費電力を算出する。
　受電コイル２５３は、例えばスパイラル型のコイルである。受電コイル２５３は、飛行体２が給電装置３に着陸した場合に、給電装置３の給電コイル３１３（図４参照）と対面するように設けられる。受電コイル２５３と給電コイル３１３とが磁気結合することにより、給電装置３から非接触給電によりバッテリー２５１が充電される。バッテリー２５１の電力は、制御回路２４１及びＥＳＣ２６１に供給される。
　図４は、第１実施形態に係る給電装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように給電装置３は、給電回路３１と、給電制御装置３２と、記憶部３３と、タイマー３４と、飛行体検知センサ３５と、通信部３９とを有する。給電制御装置３２は、給電回路３１、記憶部３３、タイマー３４、飛行体検知センサ３５、通信部３９等を制御して、給電装置３から受電装置２５への非接触給電を制御する回路である。
　給電回路３１は、給電コイル３１３と、電力計測回路３１２と、電源回路３１１とを有する。電源回路３１１は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータやレギュレータを含む。電源回路３１１は、例えば、商用電源等から供給される電力を、電力計測回路３１２を介して給電コイル３１３に供給する。電力計測回路３１２は、給電コイル３１３に供給される電力を計測する。電力計測回路３１２は、例えば、電圧計や電流計等を含む。給電コイル３１３は、例えばスパイラル型コイルであり、受電コイル２５３に非接触で電力を供給する。
　記憶部３３は、給電装置３に関する情報である給電装置情報Ｓｃを記憶する。また、記憶部３３は、飛行体２に対する給電時間や給電量等の給電条件や、過去の給電実績に関する条件も記憶する。タイマー３４は、飛行体２に対する給電時間、すなわち給電回路３１が給電を開始してから、給電を完了するまでの時間を計測する。
　飛行体検知センサ３５は、飛行体２が給電装置３の定位置に存在するか否か（給電コイル３１３の給電領域と受電コイル２５３の受電領域とが対面した状態になっているか否か）を検知する。飛行体検知センサ３５は、例えば、光電式センサ、感圧センサ、測距センサ等を用いて構成される。
　通信部３９は、飛行体２、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５と無線通信を行う送受信回路を含む。給電制御装置３２は、通信部３９を介して、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５に給電装置情報Ｓｃ等の各種情報を送信する。また、給電制御装置３２は、通信部３９を介して、飛行体２から飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂを受信して、飛行体２の認証を行う。
　図５は、第１実施形態に係る飛行管理装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように、飛行管理装置４は、制御装置４１と、記憶部４２と、入力部４３と、出力部４４と、通信部４５とを有する。入力部４３は、ユーザから情報や指示の入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。ユーザは、飛行体２の識別名、飛行経路の出発地、目的地等の情報を入力部４３から制御装置４１に入力することができる。出力部４４は、ユーザに情報を提供するインタフェースであり、例えば、液晶パネル（Liquid　Crystal　Display）、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、スピーカ等である。通信部４５は、飛行体２、給電装置３及び飛行計画作成装置５と無線通信を行う送受信回路を含む。
　制御装置４１は、各種情報に基づいて１又は複数の飛行体２の飛行を制御する。制御装置４１は、例えばＣＰＵである。制御装置４１は、飛行体識別部４１１と、バッテリー識別部４１２と、情報取得部４１３と、飛行指令出力部４１４と、を有する。
　情報取得部４１３は、飛行体２、給電装置３及び飛行計画作成装置５から各種情報を取得する。記憶部４２は、情報取得部４１３が取得した各種情報をデータベースとして記憶する。記憶部４２は、飛行体情報データベース４２１、バッテリー情報データベース４２２、飛行計画情報データベース４２３、給電装置情報データベース４２４、気象情報データベース４２５及び飛行実績データベース４２６等を含む。
　飛行体識別部４１１は、飛行体２からの飛行体情報Ｓａと、飛行計画作成装置５からの飛行計画情報Ｓｇとに基づいて、飛行体２が、管理対象の飛行体２であるかどうかを識別する。同様に、バッテリー識別部４１２は、バッテリー２５１からのバッテリー情報Ｓｂと、飛行計画作成装置５からの飛行計画情報Ｓｇとに基づいて、バッテリー２５１が、管理対象のバッテリー２５１であるかどうかを識別する。飛行指令出力部４１４は、管理対象の飛行体２に対して、飛行計画情報Ｓｇを飛行指令Ｓｈとして送信する。
　図６は、第１実施形態に係る飛行計画作成装置の構成を示すブロック図である。図７は、第１実施形態に係る飛行計画作成装置が有する情報取得部の構成を示すブロック図である。図６に示すように、飛行計画作成装置５は、制御装置５１と、記憶部５２と、通信部５３と、入力部５４と、出力部５５とを有する。
　入力部５４は、ユーザから情報や指示の入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。ユーザは、飛行計画作成に関する情報を入力部５４から制御装置５１に入力することができる。出力部５５は、ユーザに情報を提供するインタフェースであり、例えば、液晶パネル（Liquid　Crystal　Display）、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、スピーカ等である。通信部５３は、飛行体２、給電装置３及び飛行管理装置４と無線通信を行う送受信回路を含む。
　制御装置５１は、情報取得部５１１と、飛行計画作成部５１２とを含む。制御装置５１は、例えばＣＰＵである。情報取得部５１１は、飛行体２、給電装置３及び飛行管理装置４から各種情報を取得する。図７に示すように、情報取得部５１１は、飛行体情報取得部５１１Ａ、バッテリー情報取得部５１１Ｂ、飛行条件取得部５１１Ｃ、給電装置情報取得部５１１Ｄ、気象情報取得部５１１Ｅ及び飛行実績情報取得部５１１Ｆ等を含む。
　飛行体情報取得部５１１Ａは、飛行体情報Ｓａとして、飛行体識別名、機体スペック情報、搭載バッテリー識別名、位置情報、飛行速度、飛行方向、飛行時間、ＥＳＣ温度、モータ温度等の情報を取得する。バッテリー情報取得部５１１Ｂは、バッテリー情報Ｓｂとして、バッテリー識別名、バッテリースペック情報、残電圧容量、出力電流値、バッテリー温度等の情報を取得する。飛行条件取得部５１１Ｃは、出発地、目的地、積載物重量、積載物容量、積載物形状、飛行方法等の情報を取得する。給電装置情報取得部５１１Ｄは、給電装置情報Ｓｃとして、給電装置識別名、設置場所、給電装置スペック情報等の情報を取得する。気象情報取得部５１１Ｅは、気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆとして、気温、風速、風向等の情報を取得する。飛行実績情報取得部５１１Ｆは、飛行実績情報Ｓｄとして、飛行経路、所要時間、消費電力、気象条件、ＥＳＣ温度、モータ温度、バッテリー温度等の情報を取得する。
　図６に示す記憶部５２は、情報取得部５１１が取得した情報を記憶する。記憶部５２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等である。
　飛行計画作成部５１２は、情報取得部５１１が取得した各種情報に基づいて飛行計画を作成する回路である。飛行計画作成部５１２は、飛行経路作成部５１３、飛行時間算出部５１４、充電時間算出部５１５、飛行距離算出部５１６、所要時間算出部５１７、ＥＳＣ冷却時間算出部５１８及び判定部５１９を備える。飛行計画作成部５１２は、上記の機能ごとに個別に形成された演算回路により構成されていてもよい。或いは、飛行計画作成部５１２の各機能は、１つの半導体集積回路（ＩＣ：Integrated　Circuit）により形成されていてもよい。飛行計画作成部５１２が作成した飛行計画は、飛行計画情報Ｓｇとして、通信部５３を介して、飛行管理装置４に送信される。
　次に、図６、図８から図１０等を参照しつつ、飛行計画作成装置５による飛行計画作成方法について説明する。図８は、第１実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。図９は、第１実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。図１０は、第１実施形態に係る飛行実績データベースの一例を示す表である。
　図８に示すように、飛行計画作成装置５は、飛行管理装置４から出発地Ｐ１及び目的地Ｐ２（図９参照）の情報を受信する（ステップＳＴ１１）。出発地Ｐ１及び目的地Ｐ２の情報は、それぞれの位置情報である。これにより、飛行計画作成装置５は飛行計画の作成を開始する。飛行計画作成装置５は、さらに、飛行管理装置４から飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び給電装置情報Ｓｃ等の各種情報を取得する（ステップＳＴ１２）。
　飛行距離算出部５１６は、飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂに基づいて、１回の飛行で飛行可能な距離を算出する。言い換えると、飛行距離算出部５１６は、給電装置３でのバッテリー２５１の充電を行わずに飛行可能な距離を算出する。判定部５１９は、出発地Ｐ１及び目的地Ｐ２の情報と、飛行距離算出部５１６からの情報に基づいて、飛行体２が１回の飛行で目的地Ｐ２まで到達不可であるかどうかを判定する（ステップＳＴ１３）。
　飛行体２が１回の飛行で目的地Ｐ２まで到達不可ではない（ステップＳＴ１３、Ｎｏ）場合、判定部５１９は、飛行体２が給電装置３（図９参照）を経由する必要がないと判定する。これにより、飛行経路作成部５１３及び飛行時間算出部５１４は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの飛行計画を作成する（ステップＳＴ１８－３）。ステップＳＴ１８－３での飛行計画は、給電装置３を経由しない出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの飛行経路と、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までに要する飛行時間と、を含む。そして、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ１９）。これにより、飛行体２は、飛行計画情報Ｓｇに基づく飛行指令Ｓｈにより、飛行計画にしたがって飛行する。
　飛行体２が１回の飛行で目的地Ｐ２まで到達不可である（ステップＳＴ１３、Ｙｅｓ）場合、判定部５１９は、飛行体２が給電装置３（図９参照）を経由する必要があると判定する。そして、飛行経路作成部５１３は、第１飛行経路ＦＰ１を作成し、飛行距離算出部５１６は、給電装置３から目的地Ｐ２までの第２部分飛行経路ＦＰ１－２の飛行距離を算出する（ステップＳＴ１４）。具体的には、飛行経路作成部５１３は、図９に示す出発地Ｐ１から給電装置３を経由して目的地Ｐ２まで到達する第１飛行経路ＦＰ１を作成する。ここで、第１飛行経路ＦＰ１は、第１部分飛行経路ＦＰ１－１と、第２部分飛行経路ＦＰ１－２とを含む。第１部分飛行経路ＦＰ１－１は、出発地Ｐ１から給電装置３までの飛行経路である。第２部分飛行経路ＦＰ１－２は、給電装置３から目的地Ｐ２までの飛行経路である。そして、飛行距離算出部５１６は、第１部分飛行経路ＦＰ１－１の飛行距離と、第２部分飛行経路ＦＰ１－２の飛行距離とを算出する。飛行時間算出部５１４は、各飛行経路の飛行距離と、飛行体情報Ｓａとに基づいて、第１飛行経路ＦＰ１の飛行時間を算出する。
　そして、充電時間算出部５１５は、第２部分飛行経路ＦＰ１－２の飛行に必要な、バッテリー２５１の第１充電量を算出する（ステップＳＴ１５）。充電時間算出部５１５は、飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び第２部分飛行経路ＦＰ１－２の飛行距離に基づいて、第１充電量を算出できる。この場合、バッテリー２５１の第１充電量は、最大充電量よりも小さい。そして、充電時間算出部５１５は、バッテリー２５１の第１充電量と、給電装置情報Ｓｃとに基づいて、給電装置３で第１充電量を充電するために必要な充電時間を算出する。
　充電時間算出部５１５は、過去の飛行実績情報Ｓｄの消費電力に関する情報に基づいて、第２充電量を算出する（ステップＳＴ１６）。飛行実績情報Ｓｄは、飛行管理装置４の飛行実績データベース４２６に保存されている。図１０に示すように、飛行実績情報Ｓｄの一例として、飛行体識別名、バッテリー識別名、飛行経路、給電装置識別名、消費電力、気象条件、積載物条件、出発時刻、飛行時間等の情報が関連づけられて保存される。飛行計画作成装置５の情報取得部５１１は、過去の第１飛行経路ＦＰ１の飛行実績に関する情報を取得する。そして、情報取得部５１１は、第１飛行経路ＦＰ１の消費電力の実績を充電時間算出部５１５に出力する。充電時間算出部５１５は、過去の飛行実績の消費電力に基づいて、第２部分飛行経路ＦＰ１－２の飛行に必要な、バッテリー２５１の第２充電量を算出することができる。そして、充電時間算出部５１５は、バッテリー２５１の第２充電量と、給電装置情報Ｓｃとに基づいて、給電装置３で第２充電量を充電するために必要な充電時間を算出する。
　判定部５１９は、第１充電量と第２充電量とを比較する（ステップＳＴ１７）。第１充電量が第２充電量よりも小さい場合（ステップＳＴ１７、Ｎｏ）、充電時間算出部５１５は、第１充電量を充電した場合に、給電装置３から目的地Ｐ２へ飛行再開する飛行計画を作成する（ステップＳＴ１８－２）。この場合、飛行計画作成部５１２は、飛行経路作成部５１３が作成した第１飛行経路ＦＰ１と、充電時間算出部５１５が算出した給電装置３での第１充電量の充電時間とに基づいて、飛行計画を作成する。
　第２充電量が第１充電量よりも小さい場合（ステップＳＴ１７、Ｙｅｓ）、飛行計画作成部５１２は、第２充電量を充電した場合に、給電装置３から目的地Ｐ２へ飛行再開する飛行計画を作成する（ステップＳＴ１８－１）。この場合、飛行計画作成部５１２は、飛行経路作成部５１３が作成した第１飛行経路ＦＰ１と、充電時間算出部５１５が算出した給電装置３での第２充電量の充電時間とに基づいて、飛行計画を作成する。このように、算出された第１充電量と、過去の飛行実績に基づく第２充電量を比較することで、飛行計画作成部５１２は、給電装置３での充電時間を短縮した飛行計画を作成できる。そして、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ１９）。
　なお、ステップＳＴ１８－１、ＳＴ１８－２での飛行計画は、出発地Ｐ１から給電装置３を経由して目的地Ｐ２まで到達する第１飛行経路ＦＰ１と、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までに要する所要時間とを含む。所要時間は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの飛行に要する合計時間であり、第１飛行経路ＦＰ１に要する飛行時間と、給電装置３での充電時間とを含む。所要時間は所要時間算出部５１７が算出する。
　以上説明したように本実施形態の飛行制御システム１は、バッテリー２５１を有する飛行体２（無人飛行体）と、過去の飛行体２の飛行実績情報Ｓｄ（飛行実績に関する情報）を記憶する記憶部４２を含み、飛行体２に関する飛行体情報Ｓａ及びバッテリー２５１に関するバッテリー情報Ｓｂを受け取って、飛行体２の飛行を管理する飛行管理装置４と、飛行管理装置４からの飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び飛行実績情報Ｓｄに基づいて、飛行体２の飛行計画を作成する飛行計画作成装置５とを有する。飛行計画作成装置５は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの第１飛行経路ＦＰ１を作成し、過去の飛行実績情報Ｓｄに含まれる、第１飛行経路ＦＰ１に関連づけられたバッテリー２５１の消費電力に基づいて飛行計画を作成する。
　これによれば、過去の飛行実績に基づいて、飛行体２のバッテリー２５１の消費電力を抑制した飛行計画を作成することができる。この結果、バッテリー２５１の長寿命化を図ることができるため、飛行中のバッテリー２５１の性能低下や、バッテリー交換等のメンテナンスを少なくでき、効率的な飛行計画を作成することができる。
　また、飛行制御システム１は、さらに、飛行体２に給電する給電装置３を有し、飛行計画作成装置５は、出発地Ｐ１から給電装置３を経由して目的地Ｐ２までの第１飛行経路ＦＰ１を作成し、１回の飛行に要するバッテリーの第１充電量を算出し、飛行実績情報Ｓｄに基づいて第２充電量を算出し、第１充電量及び第２充電量のうち、少ない充電量に基づいて飛行計画を作成する。これによれば、給電装置３でのバッテリーへの充電量が、算出された第１充電量と過去の飛行実績の第２充電量との比較により定められる。これにより給電装置３での充電時間を短縮することができる。したがって、飛行制御システム１は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの所要時間を短縮でき、効率的な飛行計画を作成することが可能である。
　また、飛行制御システム１において、第１充電量及び第２充電量は、給電装置３から目的地Ｐ２までの飛行に必要な、バッテリー２５１の充電量である。これによれば、充電時間を短縮しつつ、給電装置３から目的地Ｐ２まで飛行体２を飛行させることができる。したがって、飛行制御システム１は、安全で且つ効率的な飛行計画を作成することが可能である。
　また、飛行体２は、非接触給電により電力を受電する受電コイル２５３を有し、給電装置３は、受電コイル２５３に電力を送電する給電コイル３１３を有する。これによれば、給電装置３において、飛行体２のバッテリー２５１は非接触給電により充電される。このため、給電装置３において、飛行体２への電力ケーブル等の接続が不要である。したがって、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２まで、飛行計画にしたがって自律飛行が可能である。
（第２実施形態）
　図１１は、第２実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。図１１に示すステップＳＴ２１及びステップＳＴ２２は、図８に示すステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２と同様であり、詳細な説明は省略する。
　情報取得部５１１は、飛行管理装置４から目標消費電力に関する情報を取得する（ステップＳＴ２３）。目標消費電力に関する情報は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの飛行で消費されるバッテリー２５１の消費電力である。目標消費電力に関する情報は、飛行管理装置４の入力部４３を介して、制御装置４１に飛行条件の１つとして入力される。目標消費電力は、過去の飛行実績における、通常の飛行に要する消費電力よりも小さい電力である。
　飛行経路作成部５１３は、出発地Ｐ１及び目的地Ｐ２の情報に基づいて飛行経路を作成する（ステップＳＴ２４）。なお、飛行経路作成部５１３は、図９と同様に給電装置３を経由する飛行経路を作成してもよく、給電装置３を経由しない飛行経路を作成してもよい。そして、飛行計画作成部５１２は、飛行実績情報Ｓｄに含まれる過去の飛行実績の飛行条件、消費電力等の情報に基づいて、目標消費電力の飛行計画を作成する（ステップＳＴ２５）。具体的には、飛行距離算出部５１６は、今回の飛行経路から、飛行距離を算出する。飛行時間算出部５１４は、過去の飛行実績情報Ｓｄから、飛行経路及び飛行距離と、消費電力との関係を取得する。飛行時間算出部５１４は、目標消費電力に消費電力を抑制できる飛行条件として飛行時間（飛行速度）を算出する。飛行計画作成部５１２は、飛行経路、飛行時間等に基づいて飛行計画を作成する。そして、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ２６）。
　以上のように、飛行計画作成装置５は、バッテリー２５１の目標消費電力に関する情報を取得し、過去の飛行実績情報Ｓｄに基づいて、過去のバッテリー２５１の消費電力よりも少ない目標消費電力で飛行する飛行計画を作成する。これによれば、飛行体２のバッテリー２５１の消費電力を抑制することができる。なお、消費電力を抑制する飛行条件として飛行時間を例示したが、飛行経路等、他の条件を変更してもよい。
（第３実施形態）
　図１２は、第３実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。図１２に示すステップＳＴ３１及びステップＳＴ３２は、図８に示すステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２と同様であり、詳細な説明は省略する。
　図１２に示すように、飛行計画作成部５１２は、飛行経路を作成し、この飛行経路を飛行するために要する消費電力を算出する（ステップＳＴ３３）。具体的には、飛行経路作成部５１３は、出発地Ｐ１及び目的地Ｐ２の情報に基づいて飛行経路を作成する。充電時間算出部５１５は、飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び飛行経路、飛行距離等の情報に基づいて、バッテリー２５１の消費電力を算出する。
　情報取得部５１１は、過去の飛行実績情報Ｓｄから、消費電力に関する情報を取得する（ステップＳＴ３４）。この場合、情報取得部５１１は、飛行経路作成部５１３が作成した飛行経路と、同一の飛行経路での過去の消費電力の実績を取得する。
　判定部５１９は、過去の消費電力の実績が、算出された消費電力よりも大きいかを判定する（ステップＳＴ３５）。過去の消費電力の実績が、算出された消費電力よりも小さい場合（ステップＳＴ３５、Ｎｏ）、飛行計画作成部５１２は、過去の消費電力の実績に基づいて飛行計画を作成する（ステップＳＴ３７）。具体的には、充電時間算出部５１５は、過去の消費電力の実績と、給電装置情報Ｓｃとに基づいて、給電装置３での充電時間を算出する。飛行計画作成部５１２は、飛行経路作成部５１３が作成した飛行経路と、過去の消費電力の実績に基づく充電時間及び飛行時間を含む飛行計画を作成する。そして、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ３８）。
　過去の消費電力の実績が、算出された消費電力よりも大きい場合（ステップＳＴ３５、Ｙｅｓ）、飛行計画作成部５１２は、過去の飛行実績において、気象条件（例えば向かい風等）により消費電力を想定以上に消耗したと判断する。飛行計画作成部５１２は、気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆに基づいて、出発時刻を補正した飛行計画を作成する（ステップＳＴ３６）。例えば、気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆから飛行経路の風向が向かい風の場合、充電時間算出部５１５は、過去の消費電力の実績から充電時間を算出する。また、飛行時間算出部５１４は、気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆに基づいて、通常の飛行時間よりも長い飛行時間を算出する。飛行時間算出部５１４は、算出された飛行時間に基づいて、飛行体２の出発時刻を通常の出発時刻よりも早めるように飛行計画を補正する。これにより、目的地Ｐ２への到着時刻が遅れないよう出発時刻を補正した飛行計画を作成することができる。
　又は、飛行時間算出部５１４は、気象予測情報Ｓｆに基づいて、飛行経路で向かい風が弱まる時刻、又は追い風となる時刻に合わせて、出発時刻を補正してもよい。この場合、充電時間算出部５１５は、算出された消費電力から充電時間を算出する。これにより、バッテリー２５１の消費電力を抑制でき、充電時間を短縮できる。また、飛行時間算出部５１４は、飛行経路の飛行距離及び飛行体情報Ｓａに基づいて、通常の飛行時間で算出する。
　そして、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ３８）。
　以上説明したように、本実施形態の飛行制御システム１において、飛行計画作成装置５は、飛行経路の飛行に要するバッテリー２５１の消費電力を算出し、飛行実績情報Ｓｄに含まれる過去の消費電力に関する情報、算出された消費電力及び気象情報（気象観測情報Ｓｅ及び気象予測情報Ｓｆ）に基づいて飛行計画を作成する。
　又、飛行計画作成装置５は、過去の消費電力が、算出された消費電力よりも大きい場合に、気象情報に基づいて出発時刻を補正した飛行計画を作成する。
　これによれば、飛行計画作成装置５は、過去の飛行実績の消費電力及び気象情報に基づいて、目的地Ｐ２への到着時刻が遅れないよう出発時刻を補正した飛行計画を作成することができる。つまり、飛行計画作成装置５は、精度よく飛行計画を作成することができる。又は、飛行計画作成装置５は、出発時刻を良好な気象条件の時間に補正して、消費電力が抑制できる飛行計画に変更することができる。
（第４実施形態）
　図１３は、第４実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。図１４は、第４実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。
　図１３に示すように、飛行計画作成装置５は、飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ４１）。図１４に示すように、飛行計画作成装置５は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２まで第２飛行経路ＦＰ２－１を飛行する飛行計画を作成する。飛行計画作成装置５は、第２飛行経路ＦＰ２－１の飛行計画に基づく飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する。
　次に、図１３に示すように、飛行管理装置４は、飛行指令Ｓｈを飛行体２に送信する（ステップＳＴ４２）。これにより、飛行体２は、飛行指令Ｓｈを受信して、飛行計画にしたがって飛行を開始する（ステップＳＴ４３）。飛行体２は、飛行中の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５に送信する。飛行計画作成装置５は、飛行中の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを取得する（ステップＳＴ４４）。
　飛行計画作成装置５は、過去の飛行実績と、現在の飛行状態に基づいて飛行計画を補正する（ステップＳＴ４５）。例えば、飛行中のバッテリー情報Ｓｂから得られた消費電力が、過去の飛行実績情報Ｓｄのバッテリー情報Ｓｂから得られた消費電力に比べて大きい場合に、飛行計画作成装置５は、より効率的な補正飛行経路ＦＰ２－２（図１４参照）の飛行計画を作成する。なお、飛行計画作成装置５による飛行計画の補正は、消費電力が増大した場合に限定されない。例えば、飛行中の飛行体情報Ｓａから得られた飛行速度が、過去の飛行実績情報Ｓｄに比べて遅い場合や、飛行中の飛行体情報Ｓａから得られたＥＳＣ温度が過去の飛行実績情報Ｓｄに比べて高い場合等が挙げられる。
　飛行計画作成装置５は、補正した飛行計画情報Ｓｇを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ４６）。飛行管理装置４は、補正された飛行指令Ｓｈを飛行体２に送信する（ステップＳＴ４７）。これにより、飛行体２は、補正された飛行計画にしたがって飛行する（ステップＳＴ４８）。飛行体２は、図１４に示す第２飛行経路ＦＰ２－１に比べ、より効率的な補正飛行経路ＦＰ２－２を飛行する。
　飛行終了後、飛行体２は、飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ４９）。飛行管理装置４は、飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを受信して、飛行実績データベース４２６に記憶されている飛行実績情報Ｓｄを更新する。これにより、飛行計画作成装置５は、精度よく飛行計画を作成することができる。なお、上述した第１実施形態から第３実施形態においても、同様に、飛行管理装置４は、飛行体２の飛行終了後に飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂを受信して、飛行実績情報Ｓｄの更新を行う。
　以上説明したように、本実施形態の飛行制御システム１は、バッテリー２５１を有する飛行体２と、過去の飛行体２の飛行実績情報Ｓｄを記憶する記憶部４２を含み、飛行体２に関する飛行体情報Ｓａ及びバッテリー２５１に関するバッテリー情報Ｓｂを受け取って、飛行体２の飛行を管理する飛行管理装置４と、飛行管理装置４からの飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び飛行実績情報Ｓｄに基づいて、飛行体２の飛行計画を作成する飛行計画作成装置５とを有する。飛行計画作成装置５は、出発地Ｐ１から目的地Ｐ２までの第２飛行経路ＦＰ２－１を作成し、飛行中の飛行体２の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂと、過去の飛行実績の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂと、に基づいて、第２飛行経路ＦＰ２－１を補正した飛行計画を作成し、飛行管理装置４に補正した飛行計画情報Ｓｇを送信する。
　これによれば、飛行中の飛行体２の飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂに基づいて、効率的な補正飛行経路ＦＰ２－２に変更することができる。また、過去の飛行実績を利用することで精度よく補正を行うことができる。
（第５実施形態）
　図１５は、第５実施形態に係る飛行計画作成方法のフローチャートである。図１６は、第５実施形態に係る飛行計画を説明するための説明図である。図１７は、第５実施形態に係る他の飛行体を移動させる飛行計画を説明するための説明図である。図１８は、第５実施形態に係る飛行体を緊急着陸させる飛行計画を説明するための説明図である。
　図１５に示すように、飛行計画作成装置５は、飛行中の第１飛行体２Ａ（図１６参照）から送信された飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂに基づいて、第１飛行体２Ａの異常発生を検知する（ステップＳＴ５１）。第１飛行体２Ａの異常とは、例えば、ＥＳＣ２６１やモータ２６の温度の異常上昇や、バッテリー２５１の電圧の急激な低下や、モータ２６の回転数低下などが挙げられる。
　飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａを緊急着陸させるために、飛行中の第１飛行体２Ａの飛行体情報Ｓａに含まれる位置情報から、第１飛行体２Ａの付近の給電装置３を選択する（ステップＳＴ５２）。例えば、図１６に示すように、複数の第１給電装置３Ａと第２給電装置３Ｂとが存在する場合、第１飛行体２Ａに最も近い位置の第１給電装置３Ａを選択する。
　飛行計画作成装置５は、給電装置情報Ｓｃに基づいて、第１給電装置３Ａで他の第２飛行体２Ｂが給電中かどうかを検知する（ステップＳＴ５３）。他の第２飛行体２Ｂが給電中ではない場合（ステップＳＴ５３、Ｎｏ）、飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａを第１給電装置３Ａに緊急着陸させる緊急着陸情報を飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ５８）。飛行管理装置４は、緊急着陸情報に基づく緊急着陸指令Ｓｊ（図１８参照）を飛行中の第１飛行体２Ａに送信する（ステップＳＴ５９）。第１飛行体２Ａは、緊急着陸指令Ｓｊを受信して、緊急着陸用に選択された第１給電装置３Ａに着陸する（ステップＳＴ６０）。
　他の第２飛行体２Ｂが給電中の場合（ステップＳＴ５３、Ｙｅｓ）、飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａの飛行計画を中止して、第１給電装置３Ａの付近に待機させる待機情報を飛行管理装置４に送信する。飛行管理装置４は、待機情報に基づく待機指令Ｓｉ（図１６参照）を飛行中の第１飛行体２Ａに送信する（ステップＳＴ５４）。これにより、第１飛行体２Ａは、第１給電装置３Ａの付近で待機する。
　飛行計画作成装置５は、他の第２飛行体２Ｂを第１給電装置３Ａから移動させる緊急移動情報を飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ５５）。具体的には、飛行計画作成装置５は、他の第２飛行体２Ｂの飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂと、給電装置情報Ｓｃと、に基づいて、他の第２飛行体２Ｂの緊急移動地点を選択する。この場合、飛行計画作成装置５は、他の第２給電装置３Ｂを第２飛行体２Ｂの緊急移動地点として選択する。図１７に示すように、飛行計画作成装置５は、第１給電装置３Ａから第２給電装置３Ｂまでの移動経路ＦＰ３－１を作成する。そして、飛行計画作成装置５は、他の第２飛行体２Ｂを第１給電装置３Ａから第２給電装置３Ｂに移動させる緊急移動計画を作成する。緊急移動計画に基づく緊急移動情報が飛行管理装置４に送信される。
　飛行管理装置４は、緊急移動情報に基づく緊急移動指令を第２飛行体２Ｂに送信する（ステップＳＴ５６）。これにより、図１７に示すように、第２飛行体２Ｂは、緊急移動計画にしたがって、第１給電装置３Ａから第２給電装置３Ｂに移動する（ステップＳＴ５７）。
　飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａを第１給電装置３Ａに緊急着陸させる緊急着陸情報を飛行管理装置４に送信する（ステップＳＴ５８）。具体的には、飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａの飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂと、給電装置情報Ｓｃと、に基づいて、第１飛行体２Ａの待機位置から第１給電装置３Ａまでの移動経路ＦＰ３－２（図１８参照）を作成する。飛行計画作成装置５は、第１飛行体２Ａを第１給電装置３Ａに移動させる緊急移動計画を作成する。飛行管理装置４は、緊急着陸情報に基づく緊急着陸指令Ｓｊ（図１８参照）を飛行中の第１飛行体２Ａに送信する（ステップＳＴ５９）。第１飛行体２Ａは、緊急着陸指令Ｓｊを受信して、緊急着陸用に選択された第１給電装置３Ａに着陸する（ステップＳＴ６０）。
　以上説明したように、本実施形態の飛行制御システム１は、バッテリー２５１を有する飛行体２と、飛行体２に給電する給電装置３と、飛行体２に関する飛行体情報Ｓａ、バッテリー２５１に関するバッテリー情報Ｓｂ及び給電装置３に関する給電装置情報Ｓｃを受け取って、飛行体２の飛行を管理する飛行管理装置４と、飛行管理装置４からの飛行体情報Ｓａ、バッテリー情報Ｓｂ及び給電装置情報Ｓｃに基づいて、飛行体２の飛行計画を作成する飛行計画作成装置５と、を有する。飛行計画作成装置５は、飛行中の第１飛行体２Ａの飛行体情報Ｓａ及びバッテリー情報Ｓｂに基づいて第１飛行体２Ａの異常発生を検知した場合、第１飛行体２Ａが着陸可能な第１給電装置３Ａを選択し、第１給電装置３Ａに他の第２飛行体２Ｂが着陸している場合に、他の第２飛行体２Ｂを第１給電装置３Ａから移動させる移動計画を作成する。
　これによれば、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５が複数の飛行体２を管理することで、飛行中の飛行体２に異常が発生した場合でも、安全に飛行体２を給電装置３に移動させることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態の内容によりこの発明が限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、上述した各実施形態の飛行計画作成方法は、適宜組み合わせることができる。図５に示す飛行管理装置４の構成及び図６に示す飛行計画作成装置５の構成は、あくまで一例である。飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５は、それぞれ、図５及び図６に示す構成要素の一部を省略してもよい。或いは、飛行管理装置４及び飛行計画作成装置５は、それぞれ、図５及び図６に示す構成に別の構成要素を追加してもよい。また、図７に示す情報取得部５１１の各種情報についても、あくまで一例であり、一部の情報を省略してもよく、或いは他の情報を追加してもよい。
　１　飛行制御システム
　２　飛行体
　２４　飛行制御装置
　２５　受電装置
　２５１　バッテリー
　２５２　受電制御装置
　２５３　受電コイル
　２６　モータ
　３　給電装置
　３１　給電回路
　３１３　給電コイル
　３２　給電制御装置
　４　飛行管理装置
　５　飛行計画作成装置
　７　気象観測装置
　７１　気象予測システム
　Ｓａ　飛行体情報
　Ｓｂ　バッテリー情報
　Ｓｃ　給電装置情報
　Ｓｄ　飛行実績情報
　Ｓｅ　気象観測情報
　Ｓｆ　気象予測情報
　Ｓｇ　飛行計画情報
　Ｓｈ　飛行指令
　Ｓｉ　待機指令
　Ｓｊ　緊急着陸指令
　１１０　積載物

Claims (12)

  1. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、
    　前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成し、過去の前記飛行実績に関する情報に含まれる、前記飛行経路に関連づけられた前記バッテリーの消費電力に基づいて前記飛行計画を作成する、飛行制御システム。
  2. 　さらに、前記無人飛行体に給電する給電装置を有し、
    　前記飛行計画作成装置は、前記出発地から前記給電装置を経由して前記目的地までの飛行経路を作成し、１回の飛行に要する前記バッテリーの第１充電量を算出し、前記飛行実績に関する情報に基づいて第２充電量を算出し、前記第１充電量及び前記第２充電量のうち、少ない充電量に基づいて飛行計画を作成する請求項１に記載の飛行制御システム。
  3. 　前記第１充電量及び前記第２充電量は、前記給電装置から前記目的地までの飛行に必要な、前記バッテリーの充電量である請求項２に記載の飛行制御システム。
  4. 　前記飛行計画作成装置は、前記バッテリーの目標消費電力に関する情報を取得し、過去の前記飛行実績に基づいて、過去の前記バッテリーの消費電力よりも少ない前記目標消費電力で飛行する前記飛行計画を作成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の飛行制御システム。
  5. 　前記飛行計画作成装置は、前記飛行経路の飛行に要する前記バッテリーの消費電力を算出し、前記飛行実績に関する情報に含まれる過去の前記消費電力に関する情報、算出された前記消費電力及び気象情報に基づいて飛行計画を作成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の飛行制御システム。
  6. 　前記飛行計画作成装置は、過去の前記消費電力が算出された前記消費電力よりも大きい場合に、前記気象情報に基づいて出発時刻を補正した飛行計画を作成する請求項５に記載の飛行制御システム。
  7. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、
    　前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成し、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、過去の飛行実績の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、に基づいて、前記飛行経路を補正した飛行計画を作成する飛行制御システム。
  8. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　前記無人飛行体に給電する給電装置と、
    　前記無人飛行体に関する飛行体情報、前記バッテリーに関するバッテリー情報及び前記給電装置に関する給電装置情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記給電装置情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置と、を有し、
    　前記飛行計画作成装置は、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報に基づいて前記無人飛行体の異常発生を検知した場合、前記無人飛行体が着陸可能な前記給電装置を選択し、
    　前記給電装置に他の無人飛行体が着陸している場合に、前記他の無人飛行体を前記給電装置から移動させる移動計画を作成する飛行制御システム。
  9. 　前記無人飛行体は、非接触給電により電力を受電する受電コイルを有し、
    　前記給電装置は、前記受電コイルに電力を送電する給電コイルを有する請求項２又は請求項８に記載の飛行制御システム。
  10. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、
    　前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成するステップと、
    　過去の前記飛行実績に関する情報に含まれる、前記飛行経路に関連づけられた前記バッテリーの消費電力に基づいて前記飛行計画を作成するステップと、を含む飛行計画作成方法。
  11. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報及び前記バッテリーに関するバッテリー情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記飛行実績に関する情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、
    　前記飛行計画作成装置は、出発地から目的地までの飛行経路を作成するステップと、
    　飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、過去の飛行実績の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報と、に基づいて前記飛行経路を補正した飛行計画を作成するステップと、を含む飛行計画作成方法。
  12. 　バッテリーを有する無人飛行体と、
    　前記無人飛行体に給電する給電装置と、
    　過去の前記無人飛行体の飛行実績に関する情報を記憶する記憶部を含み、前記無人飛行体に関する飛行体情報、前記バッテリーに関するバッテリー情報及び前記給電装置に関する給電装置情報を受け取って、前記無人飛行体の飛行を管理する飛行管理装置と、
    　前記飛行管理装置からの前記飛行体情報、前記バッテリー情報及び前記給電装置情報に基づいて、前記無人飛行体の飛行計画を作成する飛行計画作成装置とを有し、
    　前記飛行計画作成装置は、飛行中の前記無人飛行体の前記飛行体情報及び前記バッテリー情報に基づいて前記無人飛行体の異常発生を検知した場合、前記無人飛行体が着陸可能な前記給電装置を選択するステップと、
    　前記飛行管理装置は、前記給電装置に他の無人飛行体が着陸している場合に、前記他の無人飛行体に移動指令を送信するステップと、を含む飛行計画作成方法。
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