WO2019187954A1 - 飛行装置、飛行システム、飛行方法及びプログラム - Google Patents

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WO2019187954A1
WO2019187954A1 PCT/JP2019/007849 JP2019007849W WO2019187954A1 WO 2019187954 A1 WO2019187954 A1 WO 2019187954A1 JP 2019007849 W JP2019007849 W JP 2019007849W WO 2019187954 A1 WO2019187954 A1 WO 2019187954A1
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density
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region
flying device
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正之 立岩
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Kddi株式会社
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    • G08G5/0091—Surveillance aids for monitoring atmospheric conditions

Definitions

  • the present invention relates to a flight apparatus, a flight system, a flight method, and a program for flying in the air.
  • Patent Document 1 describes a method of moving an unmanned aerial vehicle out of a region where a person has been detected when a person is detected in a region where the unmanned aerial vehicle may crash.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a flight device, a flight system, a flight method, and a program capable of reducing the flight time while suppressing the probability that the flight device falls on an avoidance target. For the purpose.
  • a flying device is a flying device that flies in the air, an acquisition unit that acquires a flight plan of the flying device, and a flight along a flight route determined by the flight plan The flight which changes the flight plan so as to avoid the high density region where the density of the avoidance object in the first region in front and below the position of the flight device is equal to or higher than the density threshold, and causes the flight device to fly And a control unit.
  • the flying device may include a specifying unit that specifies the density of the avoidance target in the first region.
  • the flight control unit is a region where the density of the avoidance target in a second region different from the first region is less than the density threshold.
  • the flight route may be changed to pass.
  • the flight control unit determines whether or not the avoidance target in the first area is moving, and stops in a hovering state when determining that the avoidance target in the first area is moving. May be.
  • the flight control unit may cause the flying device to fly over the first region when the density of the avoidance target in the first region changes below the density threshold while stopping in the hovering state. Good.
  • the flight control unit may request another flight plan having a different flight route from a flight management device that manages the flight plan when the flight plan is changed a predetermined number of times within a predetermined period. Good.
  • the flight control unit may reduce the density threshold when the flight altitude of the flying device is equal to or higher than a reference value than when the flight altitude of the flying device is less than the reference value.
  • the apparatus further includes a detection unit that detects an obstacle on the flight route, and the flight control unit changes the flight route so as to avoid the obstacle detected by the detection unit a predetermined number of times within a predetermined period.
  • a detection unit that detects an obstacle on the flight route
  • the flight control unit changes the flight route so as to avoid the obstacle detected by the detection unit a predetermined number of times within a predetermined period.
  • another flight plan having a different flight route may be requested from the flight management device that manages the flight plan.
  • the flight management apparatus is a flight management apparatus that manages a plurality of flight apparatuses, wherein the plurality of flight apparatuses fly so as to avoid a high-density region a predetermined number of times within a predetermined time.
  • the high-density area is registered as a crowded place.
  • the flight management device may include a flight plan creation unit that creates a flight route of the flight device so as to pass through a place that is not registered as a crowded place.
  • the flight management device displays a map on which an image showing a crowded place is superimposed on a display unit, and when the crowded place is selected on the display unit, a display that displays an image of the crowded place on the display unit You may have a control part.
  • a flight method is a flight method of flying in the air, the step of acquiring a flight plan, and a flight position during flight along a flight route defined in the flight plan. And changing the flight plan so as to avoid a high density area where the density of the avoidance object in the first area in front and below is equal to or higher than the density threshold.
  • the program according to the fourth aspect of the present invention includes a computer, an acquisition unit that acquires a flight plan of a flying device flying in the air, and a position of the flying device during a flight along a flight route defined by the flight plan.
  • the flight plan is changed so as to avoid a high density region where the density of the avoidance target object in the first region in front and below is equal to or higher than the density threshold value, and the flight control unit is caused to function.
  • the present invention it is possible to shorten the flight time while suppressing the probability that the flying device falls on the avoidance target.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a flight system S according to the present embodiment.
  • the flight system S includes a flight management device 100 and a flight device 200.
  • the flight management apparatus 100 is a server connected to the flight apparatus 200 via the base station 300 and the network N.
  • the network N is, for example, a mobile phone network such as LTE.
  • the flight management device 100 creates a flight plan for the flight of the flight device 200.
  • the flight plan includes a flight route and a flight schedule.
  • the flight route is information that designates a departure position where the flying device 200 starts flying, an arrival position where the flight ends, and a route from the departure position to the arrival position.
  • the flight route may include information specifying a flight altitude on the flight route.
  • the flight schedule is information that specifies the date and time when the flying device 200 starts flying and the date and time when the flight ends.
  • the flight management device 100 creates a flight route and a flight schedule based on information input by the administrator of the flight device 200, for example.
  • the flying device 200 is a device capable of flying in the air, for example, a drone.
  • the flight device 200 acquires a flight plan from the flight management device 100, and flies along a flight route determined by the acquired flight plan.
  • the flying device 200 images the front and the lower side with respect to the flight position of the flying device 200 with the mounted camera.
  • the imaging range of this camera is indicated by a broken line.
  • the flying device 200 specifies the density of the avoidance target in the imaging range of the camera.
  • the avoidance target is, for example, a person.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic views showing a state in which the flying device 200 is viewed from above the flying device 200 in flight.
  • a white circle in FIGS. 2A and 2B indicates an avoidance target.
  • the flight route of the flying device 200 is indicated by a solid arrow.
  • FIG. 2A shows a situation where the density of the avoidance target immediately below the flight route of the flying device 200 is lower than a predetermined density threshold.
  • FIG. 2B shows a situation where the density of the avoidance target immediately below the flight route of the flying device 200 is higher than a predetermined density threshold.
  • the density threshold is a density value that serves as a reference for determining whether or not to change the flight route. Details of the density threshold will be described later.
  • the flying device 200 moves along the flight route when the density of the avoidance target immediately below the flight route is lower than a predetermined density threshold.
  • the flying apparatus 200 has a density of the avoidance target equal to or higher than the density threshold.
  • a range is identified as a high density region.
  • the flying device 200 changes the flight plan so as not to fly over the avoidance target as indicated by the dashed arrow in FIG. 2B. With such a configuration, the flying device 200 can reduce the risk of contact with the avoidance target at the time of the crash or the risk that the falling object from the flying device 200 contacts the avoidance target.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the flying device 200.
  • the flying device 200 includes a communication unit 21, a position sensor 22, a camera 23, a flight mechanism 24, a detection unit 25, a storage unit 26, and a control unit 27.
  • the communication unit 21 is a wireless communication module for communicating with the flight management apparatus 100 via the base station 300 and the network N.
  • the position sensor 22 acquires the flight position of the flying device 200.
  • the position sensor 22 includes a GPS receiver that acquires GPS signals.
  • the position sensor 22 may further include an altitude sensor to obtain the position of the flying device 200 in flight including the flight altitude.
  • the camera 23 images the first region in front and below the position of the flying device 200 at predetermined intervals.
  • the predetermined period is a time determined by the administrator of the flying device 200 in order to suppress oversight of the avoidance target, and is 0.1 seconds as an example.
  • the first area is an area corresponding to the entire imaging range of the camera 23.
  • the flight mechanism 24 includes a propeller, a motor that rotates the propeller, a rudder, and the like.
  • the flight mechanism 24 operates these mechanisms based on the control of the control unit 27.
  • the detection unit 25 detects an obstacle on the flight route.
  • the obstacle is, for example, a tree extending on the flight route.
  • the detection unit 25 is a laser radar that detects an obstacle by receiving scattered light with respect to the laser light.
  • the storage unit 26 is a storage medium including a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).
  • the storage unit 26 stores a program executed by the control unit 27.
  • the storage unit 26 is used as a work memory for the control unit 27.
  • the control unit 27 is, for example, a CPU (Central / Processing / Unit), and functions as an acquisition unit 271, a specifying unit 272, and a flight control unit 273 by executing a program stored in the storage unit 26.
  • a CPU Central / Processing / Unit
  • the storage unit 26 stores a density threshold value.
  • the storage unit 26 stores different density threshold values in association with various conditions related to the flight state of the flying device 200 and the surrounding environment.
  • the various conditions are, for example, the flight environment of at least one of the size or weight of the flying device 200, the altitude at which the flying device 200 is flying, or the area, time zone, or weather around the flying device 200.
  • the acquisition unit 271 acquires a flight plan including a flight route and a flight schedule from the flight management device 100 via the communication unit 21.
  • the acquisition unit 271 may acquire a flight plan including a plurality of flight routes.
  • the acquisition unit 271 notifies the specifying unit 272 of the acquired flight plan.
  • the acquisition unit 271 acquires the flight position of the flying device 200 by the position sensor 22. This flight position is used for flight control for flying along a flight plan.
  • the acquisition unit 271 may acquire flight environment information including at least one of a region, a time zone, and weather.
  • the acquisition unit 271 transmits the flight position acquired by the position sensor 22 to, for example, an external device (not shown) that provides weather information.
  • the acquisition part 271 acquires the area or weather corresponding to this flight position from the external device as flight environment information.
  • the acquisition unit 271 may acquire a time zone indicated by a clock mounted on the flying device 200 as flight environment information.
  • the specifying unit 272 specifies the density of the avoidance target object in the first region forward and downward with respect to the position of the flying device 200 during the flight along the flight route determined in the flight plan. A density specifying method by the specifying unit 272 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 shows an example of a captured image captured by the camera 23 during the flight of the flying device 200.
  • the identifying unit 272 recognizes an avoidance target in the first region H corresponding to the entire captured image that is the imaging range of the camera 23.
  • the avoidance target recognized by the specifying unit 272 is indicated by a solid frame.
  • the identifying unit 272 obtains the distance to the ground using a distance sensor (not shown). Since the orientation of the camera 23 is determined in advance, the specifying unit 272 can obtain the area on the ground corresponding to an arbitrary range in the first region H based on the obtained distance.
  • the identifying unit 272 divides the first area H into a plurality of blocks, and divides the number of avoidance objects included in each block by the area of each of the plurality of blocks. Thereby, the specifying unit 272 specifies the density in each block.
  • the specifying unit 272 may detect the avoidance object, select any one of the detected avoidance objects, and count the number of other avoidance objects within a predetermined distance from the selected avoidance object.
  • the predetermined distance corresponds to the area necessary for identifying the density distribution of the avoidance target.
  • the flight control unit 273 controls the flight mechanism 24 to control the flight direction, height, speed, and the like of the flying device 200.
  • the flight control unit 273 sequentially transmits the captured image captured by the camera 23, the position information indicating the flight position, and the battery remaining amount to the flight management apparatus 100 via the communication unit 21 during the flight.
  • the flight control unit 273 compares the density of the avoidance target in the first region H specified by the specifying unit 272 with, for example, a density threshold value stored in the storage unit 26 in advance. The flight control unit 273 determines whether or not to change the flight route based on this comparison. The flight control unit 273 controls the direction of flight based on the determined result. Specifically, the flight control unit 273 changes the flight plan so as to avoid the high-density region R having the density of the avoidance target object equal to or higher than the read density threshold value, and causes the flying device 200 to fly.
  • the flight control unit 273 determines whether or not the flight route determined in the flight plan acquired by the acquisition unit 271 passes over the high-density region R. When it is determined that the flight route determined in the flight plan passes over the high density region R, the flight control unit 273 changes the flight plan so as to avoid the high density region R and causes the flying device 200 to fly. . On the other hand, when it is determined that the flight route determined in the flight plan does not pass over the high-density region R, the flight control unit 273 causes the flying device 200 to fly along the flight route.
  • the flight route defined in the flight plan acquired by the acquisition unit 271 is indicated by an arrow A.
  • the flight route determined in the flight plan acquired by the acquisition unit 271 passes over the high-density region R specified by the specification unit 272.
  • the flight control unit 273 changes the flight route so as to avoid the sky of the high density region R when the flight route passes over the high density region R.
  • the flight route after the change by the flight control unit 273 is indicated by arrows B1 and B2.
  • the flight route after being changed by the flight control unit 273 is a route that avoids the sky above the high-density region R. That is, the changed flight route passes over the low-density region where the density specified by the specifying unit 272 is less than the density threshold.
  • the flight control unit 273 returns to the flight route before the change after avoiding the sky of the high density region R. Note that the flight control unit 273 may notify the pedestrian that he / she is flying by emitting a sound from a speaker during the flight so that no person is present under the flight route.
  • the flight control unit 273 determines that the density of all the regions in the first region H is equal to or higher than the density threshold, the density of the avoidance target is less than the density threshold in the second region different from the first region H. It is determined whether or not a low density region exists.
  • the second region is a region adjacent to the right side or the left side of the first region H, for example.
  • the flight control unit 273 instructs the specifying unit 272 to specify the density of the second region. That is, the specifying unit 272 specifies the density of the avoidance target in the second region when the density of all the regions in the first region H is equal to or higher than the density threshold.
  • the specifying unit 272 determines whether or not a low density area exists in the second area based on the density specified based on the image obtained by changing the direction of the camera and capturing the second area.
  • the flight control unit 273 determines that the low density area exists in the second area, the flight control unit 273 changes the flight route so as to pass over the low density area. With such a configuration, the flight control unit 273 reduces the risk that the flying device 200 or the like in the event of a crash will come into contact with the avoidance object even when all the regions in the first region H are high-density regions. Can be made.
  • the flight control unit 273 determines that there is no low density area in which the density of the avoidance target object is less than the density threshold in the second area, the flight control unit 273 avoids the first area H and the third area different from the second area. It may be determined whether or not there is a low density region where the density of the object is less than the density threshold. When the flight control unit 273 determines that there is a low density area in which the density of the avoidance target is less than the density threshold in the third area, the flight control unit 273 changes the flight route so as to pass over the low density area.
  • the avoidance target in the high-density region R may move.
  • the flying device 200 may move in the same direction as the direction in which the avoidance target moves to try to avoid the high-density region R.
  • the flying device 200 may not be able to avoid flying over the high density region R. Therefore, the flying device 200 may avoid the high-density region R in the direction opposite to the direction of movement of the avoidance target.
  • the flight control unit 273 identifies the movement direction of a predetermined number or more of the avoidance objects in the high-density area in the first area H, and reverses the identified movement direction.
  • the second region may be set so as to be positioned.
  • the second area is set to be positioned to the left of the first area H when five or more of the objects to be avoided in the high-density area in the first area H are moving to the right. May be.
  • the flight control unit 273 may specify the direction in which the avoidance objects in a high density area in the first area H move in a predetermined ratio or more as the movement direction.
  • the predetermined ratio is, for example, half of the avoidance objects in the high density region.
  • the flight control unit 273 determines whether or not a low density region exists in the set second region.
  • the flight control unit 273 acquires the density threshold determined by the flight management apparatus 100 via the communication unit 11.
  • the flight control unit 273 transmits weather information to the flight management device 100 together with position information indicating the flight position and flight device information (remaining battery capacity, speed, etc.) as information for determining the density threshold.
  • This weather information includes wind speed, rainfall, and temperature. A method for generating the density threshold by the flight management apparatus 100 will be described later.
  • the flight control unit 273 updates the density threshold value stored in the storage unit 26 with the acquired density threshold value.
  • the storage unit 26 may store a plurality of density threshold values in association with various conditions, and the flight control unit 273 associates various conditions with the storage unit 26 according to the situation of the flying device 200.
  • a density threshold to be used may be selected. For example, when the size or weight of the flying device 200 is greater than or equal to a reference value, the density threshold is set to be smaller than when the size or weight of the flying device 200 is less than the reference value.
  • the reference value is a value determined in advance by the administrator of the flying device 200 in accordance with the degree of damage that is expected when the flying device 200 or the like at the time of the crash comes into contact with the avoidance target.
  • the flight control unit 273 reads the size or weight of the flying device 200 from the storage unit 26.
  • the flight control unit 273 selects a density threshold corresponding to the read size or weight.
  • the flight control unit 273 may calculate the total weight by measuring the loaded weight using a weight sensor (not shown) and summing the loaded weight and the weight of the flying device 200 itself.
  • the flight control unit 273 sets the density threshold to 9 persons per 10 square meters.
  • the flight control unit 273 sets the density threshold value to 3 persons per 10 square meters when the size is 1 meter square or the total weight is 30 kilograms.
  • the flight control unit 273 may determine the density threshold based on the flight altitude of the flying device 200. In this case, the flight control unit 273 acquires the flight altitude of the flying device 200 using an altitude sensor mounted as a part of the position sensor 22. The flight control unit 273 determines whether the acquired flight altitude is equal to or higher than a reference value.
  • the flight control unit 273 reduces the density threshold when the flight altitude of the flying device 200 is equal to or higher than the reference value compared to when the flight altitude is lower than the reference value.
  • the reference value is determined by those skilled in the art according to the degree of damage that is expected when the flying device 200 contacts an avoidance target at the time of a crash. With such a configuration, the flight control unit 273 can suppress the occurrence of large damage due to the flight device 200 and the like being crashed coming into contact with the avoidance target from a relatively high flight position.
  • the flight control unit 273 may determine the density threshold based on at least one of a region, a time zone, and weather included in the flight environment information acquired by the acquisition unit 271.
  • the flight control unit 273 reads, for example, the density threshold value stored in the storage unit 26 in association with the flight environment information.
  • the density of the avoidance object changes according to the area, time zone, and weather at the time of flight of the flying device 200. For example, in an urban area where there are relatively few choices of avoidable routes, the density of avoidance objects tends to be always high. Therefore, if the density threshold is too low, there is a possibility that there is no route on which the flying device 200 can fly. Therefore, the flight control unit 273 can suppress the high-density region R to be avoided from becoming too wide by using the density threshold value corresponding to the region, time zone, and weather at the time of flight. For this reason, the flight control part 273 can suppress that it becomes impossible to avoid the sky of the high-density area
  • the flight control unit 273 can prevent the high-density region R to be avoided from becoming too narrow by using the density threshold value corresponding to the region, time zone, and weather at the time of flight. Therefore, the flight control unit 273 prevents the effect of reducing the risk that the flying device 200 or the like at the time of the crash comes into contact with the avoidance object due to a decrease in the frequency of avoiding the high-density region R from being reduced. Can do.
  • the flight control unit 273 may determine the density threshold based on the subscription information indicating whether or not the flight device 200 is subscribed to life insurance or non-life insurance. For example, the flight control unit 273 makes the density threshold when the flying device 200 does not have life insurance or non-life insurance smaller than the density threshold when the flying device 200 has life insurance or non-life insurance. . The flight control unit 273 determines the density threshold based on the subscription information acquired by the acquisition unit 271 from the flight management device 100 or the storage unit 26, for example.
  • the flight control unit 273 can further reduce the risk of the user paying a large compensation amount by reducing the density threshold when the flying device 200 does not have life insurance or non-life insurance.
  • the flight control unit 273 determines that the high-density region R may disappear from the flight route even when it is determined that the flight route passes over the high-density region R in the first region H. In such a case, hovering may be performed without changing the flight route.
  • the flight control unit 273 determines whether or not the avoidance target in the high density region R of the first region H is moving, and the avoidance target in the high density region R of the first region H moves. If it is determined that it is hovering, it stops in the hovering state.
  • the flight control unit 273 refers to the flight schedule and confirms that it can arrive at the destination by a predetermined time even if the object to be avoided is stopped for the time expected to leave the flight route. It may be determined that the vehicle stops in the hovering state as a condition. Note that the flight control unit 273 may not stop the flying device 200 completely in the hovering state, and may reduce the flight speed as compared to before performing the hovering in the hovering state.
  • the flight control unit 273 determines whether or not the density of the avoidance target in the first region H specified by the specifying unit 272 has changed to less than the density threshold while stopping in the hovering state. Good.
  • the flight control unit 273 While stopping in the hovering state, the flight control unit 273 performs the first operation along the flight route acquired by the acquisition unit 271 when the density of the avoidance target in the first region H changes below the density threshold.
  • the flying device 200 is caused to fly above the area H.
  • the flight control unit 273 can fly the flying device 200 along the flight route.
  • the flight control unit 273 determines that the density of the avoidance target immediately below the flight route has not changed from the density threshold value after a predetermined time has elapsed after stopping in the hovering state.
  • the flight plan may be changed to avoid the high density area identified by 272.
  • the predetermined time is, for example, a time that has a margin with respect to the time to arrive at the destination.
  • the flight control unit 273 may stop in the hovering state until it determines that the low density area exists in the first area H or the second area. Good. After stopping in the hovering state, the flight control unit 273 determines the flight route so as to pass through the low density region when the specifying unit 272 determines that the low density region exists in the first region H or the second region. change.
  • the flight control unit 273 changes the flight plan so as to avoid the high-density region specified by the specifying unit 272 more than a predetermined number of times within a predetermined period, the flight control unit 273 manages the flight management device 100 that manages the flight plan. Other flight plans with different flight routes may be requested.
  • the predetermined period and the predetermined number of times are determined by those skilled in the art as values that are expected to hinder the flight of the flying device 200 when the flight plan is continuously changed at the same frequency. As an example, the predetermined period and the predetermined number of times indicate that the flight apparatus 200 has insufficient remaining battery power or the flight apparatus 200 at a specified time when the flight plan is continuously changed at the same frequency. This value is expected to be unreachable.
  • the flight control unit 273 when the flight control unit 273 repeatedly changes the flight plan, there is a possibility that the flying device 200 is flying over a congested place where a large number of high-density areas are concentrated.
  • the crowded place is, for example, the vicinity of a fireworks display venue or an outdoor baseball field.
  • the flight control unit 273 transmits to the flight management apparatus 100 request information for requesting another flight plan with a different flight route to the flight management apparatus 100 in order to bypass the congested place.
  • the flight control unit 273 acquires, from the flight management apparatus 100, another flight plan having a different flight route as response information in response to the request information transmitted to the flight management apparatus 100.
  • the flight control unit 273 causes the flying device 200 to fly along the flight route determined by the acquired flight plan.
  • the flight control unit 273 When the acquisition unit 271 acquires a flight plan including a plurality of flight routes, the flight control unit 273 flies along the first flight route having the highest priority determined in the flight plan. When it is determined that the first flight route passes over the high-density region R, the flight control unit 273 is configured to fly along the second flight route among the plurality of flight routes determined in the flight plan. The flight route may be changed. The second flight route is a route that avoids the high density region R and passes through the low density region.
  • the flight control unit 273 changes the flight route determined by the flight plan acquired by the acquisition unit 271 so as to avoid the obstacle when the detection unit 25 detects the obstacle on the flight route. Also good. Even in this case, the flight control unit 273 manages the flight plan when the flight route is changed so as to avoid the obstacle detected by the detection unit 25 a predetermined number of times or more within a predetermined period. 100 may require other flight plans with different flight routes.
  • the flight control unit 273 measures the position of the high density region R and the like when avoiding the high density region R or an obstacle. For example, the flight control unit 273 measures the position of the high-density region R and the like based on the detection results of the position sensor 22, the direction sensor (not shown), the distance sensor, and the detection unit 25 mounted on the flying device 200. Also good. In this case, the flight control unit 273 transmits information indicating the position of the measured high-density region R or the like to the flight management apparatus 100.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the flight management apparatus 100.
  • the flight management apparatus 100 includes a communication unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13.
  • the communication unit 11 is an interface for communicating with the flying device 200 via the network N and the base station 300.
  • the storage unit 12 is a storage medium including a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).
  • the storage unit 12 stores a program executed by the control unit 13.
  • the storage unit 12 is used as a work memory for the control unit 13.
  • the control unit 13 is a CPU (Central Processor Unit), for example, and functions as a registration unit 131, a flight plan creation unit 132, and a display control unit 133 by executing a program stored in the storage unit 12.
  • CPU Central Processor Unit
  • the registration unit 131 registers the congested place set by the administrator in the storage unit 12. In addition, the registration unit 131 predicts a crowded place based on event information such as the first day of the New Year, and registers the predicted crowded place, date, and time zone in the storage unit 12. The registration unit 131 acquires event information from an external device. Further, the administrator may input event information.
  • the registration unit 131 registers a crowded place in the storage unit 12 based on history information indicating the history of the number of terminals connected to the base station 300 at the same time. For example, when the registration unit 131 acquires history information indicating that the number of terminals simultaneously connected to the base station 300 exceeds a threshold value from an external device (not illustrated), the registration unit 131 sets the range of the base station 300 as a range indicating the congestion location. A cell may be registered. At this time, the registration unit 131 registers the date and time zone when the number of terminals connected simultaneously exceeds the threshold as the date and time zone of the crowded place.
  • the registration unit 131 registers the high-density area as a congested place when a plurality of flight devices 200 change the flight plan so as to avoid the high-density area a predetermined number of times within a predetermined time.
  • the registration unit 131 acquires high-density region information indicating the position of the high-density region R from the flying device 200.
  • the registration unit 131 acquires high-density region information indicating a position within a predetermined range as a position of the high-density region R from a plurality of flying devices 200 a predetermined number of times or more within a predetermined time, the high-density region R is distributed.
  • the predetermined range is determined by those skilled in the art as a value indicating the same or related high-density region R.
  • the predetermined time and the predetermined number of times are values indicating, for example, that the frequency of acquiring high-density region information is statistically significantly high.
  • FIG. 7 shows an example of registration of a crowded place by the registration unit 131.
  • the registration unit 131 captures a crowded place by the range information indicating the range to be registered as the crowded place, the date and time zone when the high-density area information corresponding to the crowded place is acquired from the flying device 200, and the camera 23 of the flying device 200.
  • the associated image is stored in association with it.
  • the registration unit 131 corresponds to the crowded place range “XX”, the date on which the high-density area information corresponding to the crowded place is acquired, January 1, 2018, and the crowded place.
  • the “all day” that is the time zone when the high-density area information to be acquired is acquired and the captured image A obtained by capturing this crowded place are associated with each other and registered in the storage unit 26.
  • the range “xx” is information indicating a range of latitude and longitude, for example.
  • the time zone “all day” indicates that the registration unit 131 has acquired the high-density area information corresponding to the crowded place from the flying device 200 over the entire day.
  • a mosaic is included in the captured person's face for privacy protection.
  • the registration unit 131 sets the range “ ⁇ ” of the crowded place, the date on which the high-density area information corresponding to the crowded place is acquired, December 24, 2017, and the high-density area corresponding to the crowded place.
  • “16:00 to 23:00” which is the time zone when the information is acquired, and the captured image B obtained by capturing this crowded place are associated with each other and registered in the storage unit 26.
  • “ ⁇ ” is information indicating a range of latitude and longitude, for example.
  • the time zone “16:00 to 23:00” indicates that the registration unit 131 has acquired the high-density area information corresponding to this crowded place between 16:00 and 23:00.
  • the captured image B similarly to the captured image A, the captured person's face has a mosaic.
  • the registration unit 131 may delete the information registered as the congestion place from the storage unit 26 when a predetermined registration deletion period has elapsed.
  • the registration erasure period is a time that is expected to be required to eliminate congestion, and is, for example, one day.
  • the registration unit 131 acquires high-density area information indicating a position within a range registered as a crowded place from a plurality of flying devices 200 a predetermined number of times within a predetermined time before the registration erasure period elapses.
  • the information registered as the crowded place may be registered indefinitely without being erased from the storage unit 26.
  • the predetermined number of times within the predetermined time is, for example, a value indicating that the frequency of acquiring information indicating the position of the high-density region R is statistically significantly high.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight plan for the flight of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight route and a flight schedule included in the flight plan, respectively.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight route of the flying device 200 so as to pass through a place that is not registered in the storage unit 26 as a crowded place.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight route so as to fly a route that is a predetermined distance or more away from a range registered in the storage unit 26 as a crowded place.
  • the predetermined distance is larger than the GPS measurement error when the position sensor 22 of the flying device 200 is a GPS receiver.
  • the flight plan creation unit 132 can create a flight route so that the flying device 200 does not pass through a crowded place.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight route of the flying device 200 so as to pass through a place that is not registered in the storage unit 26 as an obstacle position.
  • the flight plan creation unit 132 may create a flight plan including a plurality of flight routes.
  • the flight plan creation unit 132 creates a new flight route when request information requesting another flight plan with a different flight route is acquired from the flight device 200.
  • the flight plan creation unit 132 acquires information indicating the position of a high-density area or an obstacle avoided by the flying device 200 from the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 creates a flight route so as not to pass through the acquired high-density area or the position of the obstacle and the crowded place and the position of the obstacle registered in the storage unit 26.
  • the flight plan creation unit 132 transmits a flight plan including the created flight route to the flight device 200 that has requested the flight plan.
  • the flight plan creation unit 132 When the flight route of the flying device 200 passes over the avoidance target, the flight plan creation unit 132 notifies the predetermined contact in advance regardless of the density of the avoidance target.
  • the predetermined contact address is, for example, an administrative institution having jurisdiction over the flight of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 determines a density threshold value that serves as a reference for determining whether or not to change the flight route.
  • the flight plan creation unit 132 uses, as information for determining the density threshold, position information indicating the flight position, flight device information (remaining battery capacity, speed, etc.), and weather information (wind speed, rainfall, temperature) as a flight device. Obtain from 200.
  • the flight plan creation unit 132 calculates the appropriateness of flight taking into consideration the degree of risk of crashing or the like by combining all or a plurality of the following conditions (1) to (9).
  • the flight suitability is a parameter for determining a flight threshold by combining a plurality of conditions, and the greater the flight suitability, the higher the safety of flight by the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 determines the flight suitability for each condition as follows.
  • the flight plan creation unit 132 subtracts the score from the flight suitability stored in the storage unit 12 when the flight distance is greater than or equal to a predetermined value.
  • the predetermined value is, for example, half of the maximum cruising distance of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 does not subtract the flight suitability from the flight suitability stored in the storage unit 12.
  • the flight plan creation unit 132 sets a low value as the density threshold in such an area, it may be difficult to set the flight route. For this reason, the flight plan creation unit 132 adds the score to the flight suitability stored in the storage unit 12 when the population density of the region in which the flying device 200 flies is greater than or equal to the reference value.
  • the reference value is, for example, a statistic of population density in urban areas of a plurality of government-designated cities.
  • the flight plan creation unit 132 does not add a score to the flight suitability stored in the storage unit 12 when the population density of the area where the flying device 200 flies is less than the reference value.
  • the storage unit 12 stores an area and a congested time zone in which a state in which avoidance objects are densely generated is associated with each other.
  • the flight plan creation unit 132 stores in the storage unit 12 when the congestion time zone stored in the storage unit 12 in association with the region in which the flight device 200 flies matches the time zone in which the flight device 200 flies. Add the score to the flight suitability. On the other hand, the flight plan creation unit 132 does not add a score to the flight suitability stored in the storage unit 12 when the congestion time zone does not match the time zone in which the flying device 200 flies.
  • the flight plan creation unit 132 stores in the storage unit 12 when the wind speed or rainfall indicated by the weather information acquired from the flying device 200 is equal to or higher than the reference value, or when the temperature indicated by the weather information is equal to or lower than the reference temperature. Subtract the score from the flight suitability.
  • the reference value of wind speed or rainfall is, for example, half of the upper limit value of wind speed or rainfall determined by the standard of the flying device 200.
  • the reference temperature is a value higher than the lower limit value of the operating temperature determined by the standard of the flying device 200, and is, for example, 0 degrees Celsius.
  • the flight plan creation unit 132 subtracts the score from the flight suitability stored in the storage unit 12 when the size or weight of the flight device 200 included in the specifications of the flight device 200 is greater than or equal to the reference value.
  • the reference value is a value determined in advance by the administrator of the flying device 200 in accordance with the degree of damage that is expected when the flying device 200 or the like at the time of the crash comes into contact with the avoidance target.
  • the score is not subtracted from the flight suitability stored in the storage unit 12.
  • the flight plan creation unit 132 adds the flight suitability stored in the storage unit 12 when the maximum wind pressure resistance or the maximum battery capacity included in the specifications of the flying device 200 is greater than or equal to the reference value.
  • the reference value of the maximum wind pressure resistance is, for example, a value that can fly under wind pressure that normally occurs in the area where the flying device 200 flies.
  • the reference value of the maximum battery capacity is, for example, a value that enables flight more than twice the flight distance of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 subtracts the score from the flight suitability stored in the storage unit 12 when the flight device 200 does not have life insurance or non-life insurance. On the other hand, the flight plan creation unit 132 does not subtract the score from the flight suitability stored in the storage unit 12 when the flight device 200 has life insurance or non-life insurance.
  • the flight plan creation unit 132 has a remaining battery level equal to or less than a predetermined value when the flying device 200 flies according to the flight route based on the remaining battery level included in the flying device information acquired from the flying device 200. It is determined whether or not.
  • the flight plan creation unit 132 adds the score to the flight suitability stored in the storage unit 12 when the remaining battery level when the flying device 200 flies along the flight route is equal to or less than a predetermined value.
  • the predetermined value is, for example, one third of the maximum battery capacity of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 does not add the score to the flight suitability stored in the storage unit 12 when the remaining amount of the battery when the flying device 200 flies along the flight route is greater than a predetermined value.
  • the flight plan creation unit 132 determines whether or not to arrive at the destination more than a predetermined time before the arrival deadline when the flying device 200 flies along the flight route. Determine.
  • the predetermined time is, for example, 10 minutes.
  • the flight plan creation unit 132 determines that the flight device 200 has arrived at the destination more than a predetermined time before the arrival time limit when the flight device 200 has been flying according to the flight route, the flight suitability stored in the storage unit 12 Do not subtract score from.
  • the flight plan creation unit 132 determines the density threshold value based on the flight suitability after addition or subtraction by all or a combination of the steps (1) to (9). At this time, the flight plan creation unit 132 determines the density threshold so that the higher the flight suitability, the higher the density threshold. Further, the flight plan creation unit 132 includes (1) a flight distance, (4) weather information, (7) presence / absence of other flight devices, and (5) a flight device among the steps (1) to (9). By adding or subtracting the score to the flight suitability with respect to the maximum wind pressure resistance or the maximum battery capacity in the specifications, the flight suitability can be calculated in consideration of the risk of the flight device 200 falling. Note that the flight plan creation unit 132 may calculate the appropriateness of flight by omitting these steps without taking into consideration the risk of a crash of the flying device 200.
  • the flight plan creation unit 132 also includes (1) flight distance, (4) weather information, (7) presence / absence of other flight devices, and (5) maximum wind pressure resistance or maximum battery capacity in the flight device specifications. Based on one or more of the above, the risk of crash of the flying device 200 is comprehensively calculated, and when it is determined that the risk of crash of the flying device 200 is higher than a predetermined value, the density threshold is made smaller. It may be changed.
  • the predetermined value is, for example, a statistic of a risk of crash at the time of flight of the other plurality of flying devices.
  • the flight plan creation unit 132 transmits the determined density threshold value to the flying device 200.
  • the flight apparatus 200 calculates the flight suitability when the flight device 200 flies along the flight route for each of the plurality of flight routes included in the flight plan. It may be calculated.
  • the flight plan creation unit 132 may prioritize the flight routes included in the flight plan based on the calculated flight suitability. For example, the flight plan creation unit 132 assigns a higher priority in descending order of flight suitability calculated for the flight route.
  • the display control unit 133 reads the congested place registered in the storage unit 26 and generates a map image on which a circle image indicating the position of the read congested place is superimposed.
  • the display control unit 133 displays the generated map image on the display unit via the communication unit 11.
  • the display unit is, for example, a display connected to the flight management apparatus 100, but may be a display of another terminal.
  • FIG. 8 shows an example of a map image.
  • the display control unit 133 displays a plurality of circle images C that indicate a plurality of crowded places by superimposing them on the map image.
  • the flight route created by the flight plan creation unit 132 is indicated by an arrow.
  • the display control unit 133 may color-display the area passing over the avoidance target in the flight route in red or the like.
  • the display control unit 133 may display the flight position of the flying device 200 in red or the like on the flight route when passing over the avoidance target.
  • the storage unit 26 stores a congested place and a captured image obtained by capturing the congested place in association with each other.
  • the display control unit 133 When the display control unit 133 is selected on the display that displays the circular image C corresponding to any one of the crowded locations, the display control unit 133 reads out the captured image associated with the selected crowded location from the storage unit 26.
  • the display control unit 133 displays the read captured image on the display.
  • the captured image is, for example, an image obtained by capturing a congested place within the latest predetermined period.
  • the display control unit 133 may display an image indicating the degree of congestion in the crowded place on the display instead of the captured image obtained by capturing the crowded place.
  • the user of the flying device 200 can easily grasp the degree of congestion in the crowded place by confirming the captured image of the crowded place or the image indicating the degree of congestion.
  • FIG. 9 and 10 are flowcharts showing the high-density region R avoidance process by the flying device 200.
  • This processing procedure starts when the camera 23 images the first region H forward and downward with respect to the position of the flying device 200 during the flight.
  • the flight control unit 273 specifies a high-density region R having a density of an avoidance target that is equal to or higher than a predetermined density threshold in the first region H (S101).
  • the flight control unit 273 determines whether or not the flight route defined in the flight plan acquired by the acquisition unit 271 passes through the high-density region R (S102).
  • the flight control unit 273 determines whether the avoidance target in the high density region R is moving (S103).
  • the flight control unit 273 stops in the hovering state (S104).
  • the flight control unit 273 determines whether or not the high density region R immediately below the flight route acquired by the acquisition unit 271 has changed to a low density region while stopped in the hovering state (S105). If the high density region R immediately below the flight route acquired by the acquisition unit 271 remains after stopping in the hovering state (NO in S105), the flight control unit 273 determines that all regions in the first region H Is a high-density region R (S106).
  • the flight control unit 273 When it is determined that all the regions in the first region H are high-density regions R (YES in S106), the flight control unit 273 is configured to capture a second region different from the first region H. The direction of 23 is changed. The flight control unit 273 determines whether or not the low density area where the density of the avoidance target object is less than the predetermined density threshold is in the second area (S107). If the flight control unit 273 determines that there is no low-density region in the second region (NO in S107), the flight control unit 273 increases the flight altitude (S201) and differs from the first region H and the second region. The direction of the camera 23 is changed so that the three areas are imaged.
  • the flight control unit 273 determines whether or not the low density area where the density of the avoidance target is less than the predetermined density threshold is in the third area (S202). When the flight control unit 273 determines that the low density region exists in the third region (Y in S202). ES), the flight route is changed so as to pass through the low density region (S203), and the process is terminated.
  • the flight control unit 273 moves on the flight route without changing the flight route when it is determined in S102 that the flight route does not pass through the high-density region R (NO in S102) (S204).
  • the flight control unit 273 determines in S103 that the avoidance target in the high-density region has not moved (NO in S103)
  • the flight control unit 273 proceeds to determination in S105.
  • the flight control unit 273 After stopping in the hovering state, the flight control unit 273 changes the flight route when the high density region R immediately below the flight route acquired by the acquisition unit 271 changes to a low density region (YES in S105). Instead, it moves on the flight route (S204). The flight control unit 273 changes the flight route so as to pass through the low density region when it is determined in S106 that the low density region exists in the first region H (NO in S106) (S203). The process ends.
  • the flight control unit 273 determines in S107 that there is a low density area in the second area (YES in S107)
  • the flight control unit 273 changes the flight route so as to pass through the low density area (S203). Exit.
  • the flight control unit 273 returns to the process of S104 when it is determined in S202 that there is no low density area in the third area (NO in S202).
  • the flight control unit 273 causes the flying device 200 to fly by changing the flight plan so as to avoid a high density region where the density of the avoidance target is equal to or higher than the density threshold.
  • the flight control unit 273 can reduce the risk of the flight device 200 coming into contact with the avoidance targets during a crash. Further, the flight control unit 273 increases the flight altitude when it is determined that the low density area does not exist in the second area, so that the low density area can be searched for with high accuracy.

Landscapes

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Abstract

空中を飛行する飛行装置であって、飛行装置の飛行計画を取得する取得部と、飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に飛行装置の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように飛行計画を変更して飛行装置を飛行させる飛行制御部とを有する。

Description

飛行装置、飛行システム、飛行方法及びプログラム
　本発明は、空中を飛行する飛行装置、飛行システム、飛行方法及びプログラムに関する。
　本願は、２０１８年３月２８日に、日本に出願された特願２０１８－６２９７３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　無人飛行体の墜落時等に人に接触することを抑制するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、無人飛行体が墜落する可能性のある領域内に人を検知した場合に、人を検知した領域の外に無人飛行体を移動させる方法が記載されている。
特開２０１７－１４４９８６号公報
　特許文献１に記載の方法では、領域内の人が一人しかいないとしても、無人飛行体が領域の外に回避する。したがって、無人飛行体は、墜落することにより人に接触する確率が十分に低いにもかかわらず、領域の外への回避を繰り返す場合がある。その結果、目的地にたどり着くまでに、無人飛行体は大幅な迂回が必要になるという問題があった。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、飛行装置が回避対象物に落下する確率を抑えつつ飛行時間を短縮することができる飛行装置、飛行システム、飛行方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様の飛行装置は、空中を飛行する飛行装置であって、前記飛行装置の飛行計画を取得する取得部と、前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、前記飛行装置の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して前記飛行装置を飛行させる飛行制御部とを有する。
　前記飛行装置は、第１領域内の回避対象物の密度を特定する特定部を有してもよい。前記第１領域内における全ての領域の密度が前記密度閾値以上である場合に、前記飛行制御部は、前記第１領域と異なる第２領域内の回避対象物の密度が前記密度閾値未満の領域を通過するように飛行ルートを変更してもよい。
　前記飛行制御部は、前記第１領域内の回避対象物が移動しているか否かを判定し、前記第１領域内の回避対象物が移動していると判定した場合に、ホバリング状態で停止してもよい。前記飛行制御部は、ホバリング状態で停止している間に前記第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値未満に変化した場合に、前記第１領域の上空を飛行装置に飛行させてもよい。
　前記飛行制御部は、所定の期間内に所定の回数以上前記飛行計画を変更した場合に、前記飛行計画を管理する飛行管理装置に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求してもよい。前記飛行制御部は、前記飛行装置の飛行高度が基準値以上である場合に、前記飛行装置の飛行高度が基準値未満である場合よりも前記密度閾値を小さくしてもよい。
　前記飛行ルート上の障害物を検知する検知部をさらに備え、前記飛行制御部は、所定の期間内に所定の回数以上、前記検知部が検知した障害物を回避するように前記飛行ルートを変更した場合に、前記飛行計画を管理する飛行管理装置に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求してもよい。
　本発明の第２の態様の飛行管理装置は、複数の飛行装置を管理する飛行管理装置であって、前記複数の飛行装置が所定時間内に所定回数以上、高密度領域を回避するように飛行計画を変更した場合に、当該高密度領域を混雑場所として登録する。
　前記飛行管理装置は、混雑場所として登録されていない場所を通るように前記飛行装置の飛行ルートを作成する飛行計画作成部を有してもよい。前記飛行管理装置は、混雑場所を示す画像を重畳した地図を表示部に表示させ、当該表示部において当該混雑場所が選択されると、当該混雑場所を撮像した画像を当該表示部に表示させる表示制御部を有してもよい。
　本発明の第３の態様の飛行方法は、空中を飛行する飛行方法であって、飛行計画を取得するステップと、前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に飛行位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して飛行するステップとを有する。
　本発明の第４の態様のプログラムは、コンピュータを、空中を飛行する飛行装置の飛行計画を取得する取得部と、前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に前記飛行装置の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して前記飛行装置を飛行させる飛行制御部として機能させる。
　本発明によれば、飛行装置が回避対象物に落下する確率を抑えつつ飛行時間を短縮することができるという効果を奏する。
実施形態に係る飛行システムの概要を示す図である。 回避対象の密度が低い飛行ルートを飛行中の実施形態に係る飛行装置を上方から視認した状態を示す模式図である。 回避対象の密度が高い低い飛行ルートを飛行中の実施形態に係る飛行装置を上方から視認した状態を示す模式図である。 実施形態に係る飛行装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る飛行装置の飛行中にカメラが撮像した撮像画像の一例を示す図である。 実施形態に係る飛行制御部による飛行計画の変更について説明するための図である。 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。 実施形態に係る登録部による混雑場所の登録の例を示す表である。 実施形態に係る地図画像の一例を示す図である。 実施形態に係る飛行装置による高密度領域の回避処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る飛行装置による高密度領域の回避処理を示すフローチャートである。
［飛行システムＳの概要］
　図１は、本実施形態に係る飛行システムＳの概要を示す図である。図１に示すように、飛行システムＳは、飛行管理装置１００と、飛行装置２００とを備える。飛行管理装置１００は、基地局３００及びネットワークＮを介して、飛行装置２００と接続されているサーバである。ネットワークＮは、例えば、ＬＴＥ等の携帯電話網である。
　飛行管理装置１００は、飛行装置２００の飛行のための飛行計画を作成する。この飛行計画は、飛行ルート及び飛行スケジュールを含む。飛行ルートは、飛行装置２００が飛行を開始する出発位置と、飛行を終了する到着位置と、出発位置から到着位置までの経路とをそれぞれ指定する情報である。飛行ルートは、飛行経路上の飛行高度を指定する情報を含んでもよい。飛行スケジュールは、飛行装置２００が飛行を開始する日時と、飛行を終了する日時とを指定する情報である。飛行管理装置１００は、例えば飛行装置２００の管理者により入力された情報に基づいて飛行ルート及び飛行スケジュールを作成する。
　飛行装置２００は、空中を飛行可能な装置であり、例えば、ドローンである。飛行装置２００は、飛行計画を飛行管理装置１００から取得し、取得した飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行する。飛行装置２００は、搭載されたカメラにより、飛行装置２００の飛行位置に対して前方かつ下方を撮像する。このカメラの撮像範囲を破線で示す。飛行装置２００は、カメラの撮像範囲における回避対象物の密度を特定する。回避対象物は、例えば人である。
　図２Ａおよび図２Ｂは、飛行中の飛行装置２００の上方から飛行装置２００を視認した状態を示す模式図である。図２Ａおよび図２Ｂにおける白丸は回避対象物を示している。図２Ａおよび図２Ｂにおいては、飛行装置２００の飛行ルートを実線の矢印で示している。
　図２Ａは、飛行装置２００の飛行ルートの直下における回避対象の密度が所定の密度閾値より低い場合の様子を示す。図２Ｂは、飛行装置２００の飛行ルートの直下における回避対象の密度が所定の密度閾値より高い場合の様子を示す。密度閾値は、飛行ルートを変更するか否かを判定する基準となる密度の値である。密度閾値の詳細については後述する。
　図２Ａに示すように、飛行装置２００は、その飛行ルートの直下における回避対象の密度が所定の密度閾値よりも低い場合には、飛行ルートに沿って移動する。一方、飛行装置２００は、図２Ｂに示すように、飛行装置２００の飛行ルートの直下における回避対象物の密度が所定の密度閾値以上である場合には、回避対象物の密度が密度閾値以上である範囲を高密度領域として特定する。飛行装置２００は、図２Ｂにおける破線の矢印が示すように、回避対象物の上空を飛行しないように飛行計画を変更する。
このような構成により、飛行装置２００は、その墜落時に回避対象物に接触するリスク、又は飛行装置２００からの落下物が回避対象物に接触するリスクを低減させることができる。
［飛行装置２００の構成］
　図３は、飛行装置２００の構成を示すブロック図である。飛行装置２００は、通信部２１、位置センサ２２、カメラ２３、飛行機構２４、検知部２５、記憶部２６及び制御部２７を備える。通信部２１は、基地局３００及びネットワークＮを介して、飛行管理装置１００と通信するための無線通信モジュールである。位置センサ２２は、飛行装置２００の飛行位置を取得する。例えば、位置センサ２２は、ＧＰＳ信号を取得するＧＰＳ受信機を含む。位置センサ２２は、高度センサをさらに含み、飛行高度を含む飛行中の飛行装置２００の位置を取得してもよい。
　カメラ２３は、飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、飛行装置２００の位置に対して前方かつ下方における第１領域を所定期間ごとに撮像する。所定期間は、回避対象物の見落としを抑制するために飛行装置２００の管理者が定める時間であり、一例としては、０．１秒である。第１領域は、カメラ２３の撮像範囲全体に対応する領域である。
　飛行機構２４は、プロペラ、プロペラを回転させるモータ及び方向舵等を含む。飛行機構２４は、制御部２７の制御に基づいてこれらの機構を動作させる。検知部２５は、飛行ルート上の障害物を検知する。障害物は、例えば、飛行ルート上に延びる樹木である。例えば、検知部２５は、レーザ光に対する散乱光を受光することにより、障害物を検知するレーザレーダである。
　記憶部２６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む記憶媒体である。記憶部２６は、制御部２７が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部２６は、制御部２７のワークメモリとして使用される。制御部２７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部２６に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部２７１、特定部２７２及び飛行制御部２７３として機能する。
　また、記憶部２６は密度閾値を記憶している。記憶部２６は、例えば、飛行装置２００の飛行状態や周辺環境に関する各種の条件に関連付けて異なる密度閾値を記憶している。各種の条件は、例えば飛行装置２００の大きさ若しくは重量、飛行装置２００が飛行している高度、又は飛行装置２００の周辺の地域、時間帯又は天候の少なくともいずれかの飛行環境である。
　取得部２７１は、通信部２１を介して、飛行ルート及び飛行スケジュールを含む飛行計画を飛行管理装置１００から取得する。取得部２７１は、複数の飛行ルートを含む飛行計画を取得してもよい。取得部２７１は、取得した飛行計画を特定部２７２に通知する。また、取得部２７１は、飛行装置２００の飛行位置を位置センサ２２により取得する。この飛行位置は、飛行計画に沿って飛行するための飛行制御に用いられる。
　さらに、取得部２７１は、地域、時間帯又は天候の少なくともいずれかを含む飛行環境情報を取得してもよい。取得部２７１は、位置センサ２２により取得した飛行位置を、例えば気象情報を提供する外部装置（不図示）へ送信する。これにより、取得部２７１はこの飛行位置に対応する地域又は天候を飛行環境情報として外部装置から取得する。また、取得部２７１は、飛行装置２００に搭載された時計が示す時間帯を飛行環境情報として取得してもよい。
［回避対象物の密度の特定］
　特定部２７２は、飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、飛行装置２００の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度を特定する。特定部２７２による密度の特定方法について図４を参照して説明する。
　図４は、飛行装置２００の飛行中にカメラ２３が撮像した撮像画像の一例を示す。特定部２７２は、カメラ２３の撮像範囲である撮像画像全体に対応する第１領域Ｈ内の回避対象物を認識する。特定部２７２が認識した回避対象物を実線の枠線で示す。
　特定部２７２は、図示しない距離センサにより地上までの距離を求める。カメラ２３の向きは予め定められているため、特定部２７２は、求めた距離に基づいて、第１領域Ｈ内における任意の範囲に対応する地上の面積を求めることが可能である。
　特定部２７２は、第１領域Ｈ内を複数のブロックに分割し、各ブロック内に含まれている回避対象物の数を複数のブロックそれぞれの面積で除算する。これにより、特定部２７２は各ブロックにおける密度を特定する。特定部２７２は、回避対象物を検出し、検出した回避対象物のいずれかを選択し、選択した回避対象物から所定の距離内の他の回避対象物の数をカウントしてもよい。所定の距離は、回避対象物の密度の分布を識別するために必要な面積に対応する。このようにすることで、特定部２７２は、演算量を抑制しつつ、回避対象物の周辺の密度を高精度に特定することができる。
　図３の説明に戻る。飛行制御部２７３は、飛行機構２４を制御することにより、飛行装置２００が飛行する向き、高さ及び速度等を制御する。飛行制御部２７３は、飛行中に、通信部２１を介して、カメラ２３により撮像した撮像画像と、飛行位置を示す位置情報と、電池残量とを飛行管理装置１００へ逐次送信する。
［高密度領域Ｒの回避方法］
　飛行制御部２７３は、特定部２７２が特定した第１領域Ｈ内の回避対象物の密度を、例えば予め記憶部２６に記憶された密度閾値と比較する。飛行制御部２７３は、この比較に基づいて飛行ルートを変更するか否かを判定する。飛行制御部２７３は、この判定した結果に基づいて飛行する向きを制御する。具体的には、飛行制御部２７３は、読み出した密度閾値以上の回避対象物の密度を有する高密度領域Ｒを回避するように飛行計画を変更して飛行装置２００を飛行させる。
　飛行制御部２７３は、取得部２７１が取得した飛行計画において定められた飛行ルートが高密度領域Ｒの上空を通過するか否かを判定する。飛行制御部２７３は、飛行計画において定められた飛行ルートが高密度領域Ｒの上空を通過すると判定した場合に、高密度領域Ｒを回避するように飛行計画を変更して飛行装置２００を飛行させる。一方、飛行制御部２７３は、飛行計画において定められた飛行ルートが高密度領域Ｒの上空を通過しないと判定した場合に、この飛行ルートに沿って飛行装置２００を飛行させる。
　図５を参照して、飛行制御部２７３による飛行計画の変更について説明する。取得部２７１が取得した飛行計画において定められた飛行ルートを矢印Ａで示す。取得部２７１が取得した飛行計画において定められた飛行ルートは、特定部２７２が特定した高密度領域Ｒの上空を通過する。
　飛行制御部２７３は、飛行ルートが高密度領域Ｒの上空を通過する場合に、高密度領域Ｒの上空を回避するように飛行ルートを変更する。飛行制御部２７３による変更後の飛行ルートを矢印Ｂ１及びＢ２により示す。飛行制御部２７３による変更後の飛行ルートは、高密度領域Ｒの上空を回避するルートである。すなわち、変更後の飛行ルートは、特定部２７２が特定した密度が密度閾値未満の低密度領域の上空を通過する。飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒの上空を回避した後に変更前の飛行ルートに戻る。なお、飛行制御部２７３は、飛行中にスピーカから音声を発することにより歩行者に飛行する旨を伝えて、飛行ルートの下に人がいなくなるようにしてもよい。
　飛行制御部２７３は、第１領域Ｈ内における全ての領域の密度が密度閾値以上であると判定した場合に、第１領域Ｈと異なる第２領域内において回避対象物の密度が密度閾値未満の低密度領域が存在するか否かを判定する。第２領域は、例えば第１領域Ｈの右側又は左側に隣接する領域である。飛行制御部２７３は、第２領域の密度を特定するように特定部２７２に指示する。すなわち、特定部２７２は、第１領域Ｈ内における全ての領域の密度が密度閾値以上である場合に、第２領域の回避対象物の密度を特定する。特定部２７２がカメラの向きを変えて第２領域を撮影した画像に基づいて特定された密度に基づいて、第２領域に低密度領域が存在するか否かを判定する。
　飛行制御部２７３は、第２領域内において低密度領域が存在すると判定した場合に、この低密度領域の上空を通過するように飛行ルートを変更する。このような構成により、飛行制御部２７３は、第１領域Ｈ内における全ての領域が高密度領域である場合であっても、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触するリスクを低減させることができる。
　飛行制御部２７３は、第２領域内において回避対象物の密度が密度閾値未満の低密度領域が存在しないと判定した場合に、第１領域Ｈ及び第２領域とは異なる第３領域内において回避対象物の密度が密度閾値未満の低密度領域が存在するか否かを判定してもよい。飛行制御部２７３は、第３領域内において回避対象物の密度が密度閾値未満の低密度領域が存在すると判定した場合に、この低密度領域の上空を通過するように飛行ルートを変更する。
　ところで、高密度領域Ｒの回避対象物が移動する場合がある。この場合、飛行装置２００は、回避対象物が移動する方向と同じ方向に移動して高密度領域Ｒを回避しようとする可能性がある。この場合、飛行装置２００が高密度領域Ｒの上空を回避できないことがある。そこで、飛行装置２００は、回避対象物の移動の向きと逆方向に高密度領域Ｒを回避してもよい。
　具体的には、飛行制御部２７３は、第１領域Ｈにおける高密度領域内の回避対象物のうち、所定数以上の回避対象物の移動方向を特定し、特定した移動方向とは逆方向に位置するように第２領域を設定してもよい。例えば、第１領域Ｈにおける高密度領域内の回避対象物のうち、５人以上が右方向に移動している場合に、第１領域Ｈよりも左方向に位置するように第２領域を設定してもよい。また、飛行制御部２７３は、第１領域Ｈにおける高密度領域内の回避対象物のうち、所定割合以上の回避対象物が移動する方向を移動方向として特定してもよい。所定割合は、例えば、高密度領域内の回避対象物のうちの半数である。飛行制御部２７３は、設定した第２領域内において低密度領域が存在するか否かを判定する。
［飛行装置による密度閾値の決定方法］
　飛行制御部２７３は、通信部１１を介して、飛行管理装置１００が決定した密度閾値を取得する。飛行制御部２７３は、密度閾値を決定するための情報として、飛行位置を示す位置情報、飛行装置情報（電池残量や速度など）とともに、天候情報を飛行管理装置１００に送信する。この天候情報は、風速、降雨、および温度を含む。飛行管理装置１００による密度閾値の生成方法については後述する。飛行制御部２７３は、記憶部２６に記憶されている密度閾値を、取得した密度閾値によりアップデートする。
　また、記憶部２６は、各種の条件に関連付けて複数の密度閾値を記憶していてもよく、飛行制御部２７３は、飛行装置２００の状況に応じて、記憶部２６に各種の条件に関連付けて記憶されている複数の密度閾値のうち、使用する密度閾値を選択してもよい。例えば飛行装置２００の大きさ又は重量が基準値以上である場合に、飛行装置２００の大きさ又は重量が基準値未満である場合よりも小さい密度閾値とする。基準値は、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触した場合に予想される被害の程度に応じて、飛行装置２００の管理者が予め定めた値である。飛行制御部２７３は、飛行装置２００の大きさ又は重量を記憶部２６から読み出す。飛行制御部２７３は、読み出された大きさ又は重量に対応する密度閾値を選択する。飛行制御部２７３は、図示しない重量センサにより積載重量を測定し、積載重量と飛行装置２００自体の重量とを合計することにより全体の重量を算出してもよい。
　一例としては、飛行制御部２７３は、その大きさが５０センチ四方又はその全体の重量が１キログラムである場合には、密度閾値を１０平方メートル当たり９人とする。飛行制御部２７３は、その大きさが１メートル四方又はその全体の重量が３０キログラムである場合には、密度閾値を１０平方メートル当たり３人とする。このような構成により、飛行制御部２７３は、比較的大きい飛行装置２００又は比較的重量のある飛行装置２００が回避対象物に接触したことに起因して大きな被害が発生することを抑制することができる。
　飛行制御部２７３は、飛行装置２００の飛行高度に基づいて密度閾値を決定してもよい。この場合、飛行制御部２７３は、位置センサ２２の一部として搭載された高度センサにより飛行装置２００の飛行高度を取得する。飛行制御部２７３は、取得した飛行高度が基準値以上であるか否かを判定する。
　飛行制御部２７３は、飛行装置２００の飛行高度が基準値以上である場合に、飛行高度が基準値未満である場合に比べて、密度閾値を小さくする。基準値は、飛行装置２００が墜落時に回避対象物に接触した場合に予想される被害の程度に応じて当業者が定める。このような構成により、飛行制御部２７３は、墜落中の飛行装置２００等が比較高い飛行位置から回避対象物に接触したことに起因して大きな被害が発生することを抑制することができる。
　飛行制御部２７３は、取得部２７１が取得した飛行環境情報に含まれる地域、時間帯又は天候の少なくともいずれかに基づいて密度閾値を決定してもよい。飛行制御部２７３は、例えば、飛行環境情報に関連付けて記憶部２６に記憶された密度閾値を読み出す。
　飛行装置２００の飛行時の地域、時間帯及び天候に応じて、回避対象物の密度は変化する。例えば、回避可能なルートの選択肢が比較的少ない市街地においては、回避対象物の密度が常に高い傾向にある。したがって、密度閾値が低過ぎると、飛行装置２００が飛行可能なルートがなくなってしまうおそれがある。そこで、飛行制御部２７３は、飛行時の地域、時間帯及び天候に対応する密度閾値を用いることにより、回避対象となる高密度領域Ｒが広くなり過ぎることを抑制することができる。このため、飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒの上空を回避できなくなることを抑制することができる。
　また、飛行制御部２７３は、飛行時の地域、時間帯及び天候に対応する密度閾値を用いることにより、回避対象となる高密度領域Ｒが狭くなり過ぎることを抑制することができる。したがって、飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒを回避する頻度の低下に起因して、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触するリスクを低減させる効果が小さくなることを抑制することができる。
　飛行制御部２７３は、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入しているか否かを示す加入情報に基づいて密度閾値を決定してもよい。例えば、飛行制御部２７３は、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入していない場合の密度閾値を、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入している場合の密度閾値よりも小さくする。飛行制御部２７３は、例えば取得部２７１が飛行管理装置１００又は記憶部２６から取得した加入情報に基づいて密度閾値を決定する。
　飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入していない場合には、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触した場合に、飛行装置２００のユーザが被害を弁償する負担が過大になるおそれがある。そこで、飛行制御部２７３は、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入していない場合に密度閾値を小さくすることにより、ユーザが多大な弁償額を支払うリスクをより小さくすることができる。
［ホバリングによる待機］
　飛行制御部２７３は、飛行ルートが第１領域Ｈ内の高密度領域Ｒの上空を通過すると判定した場合であっても、飛行ルート上から高密度領域Ｒが消失する可能性があると判定した場合には、飛行ルートを変更せずにホバリングをして待機してもよい。
　飛行制御部２７３は、例えば、第１領域Ｈの高密度領域Ｒ内の回避対象物が移動しているか否かを判定し、第１領域Ｈの高密度領域Ｒ内の回避対象物が移動していると判定した場合に、ホバリング状態で停止する。飛行制御部２７３は、飛行スケジュールを参照し、回避対象物が飛行ルート上から離れるまでに要すると予想される時間だけ停止していても、所定の時刻までに目的地に到着可能であることを条件としてホバリング状態で停止すると判定してもよい。なお、飛行制御部２７３は、ホバリング状態において飛行装置２００を完全に停止させず、ホバリング状態においてホバリングを行う前に比べて飛行速度を低下させてもよい。
　回避対象物が人又は車両等である場合には、飛行装置２００のプロペラ音が回避対象物に明確に聞こえるため、飛行装置２００がホバリング状態で停止している間に回避対象物が飛行装置２００から離れていくことがある。そこで、飛行制御部２７３は、ホバリング状態で停止している間に、特定部２７２が特定した第１領域Ｈ内の回避対象物の密度が密度閾値未満に変化したか否かを判定してもよい。
　飛行制御部２７３は、ホバリング状態で停止している間に、第１領域Ｈ内の回避対象物の密度が密度閾値未満に変化した場合に、取得部２７１が取得した飛行ルートに沿って、第１領域Ｈの上空を飛行装置２００に飛行させる。飛行ルートの直下の高密度領域Ｒが低密度領域に変化した場合には、飛行ルートに沿って飛行装置２００が飛行したとしても墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触する可能性は低い。したがって、飛行制御部２７３は、飛行ルートに沿って飛行装置２００を飛行させることができる。
　飛行制御部２７３は、飛行ルートの直下の回避対象物の密度が、ホバリング状態で停止してから、所定の時間が経過した後も密度閾値以上のまま変化しなかったと判定した場合に、特定部２７２が特定した高密度領域を回避するように飛行計画を変更してもよい。所定の時間は、例えば目的地に到着するべき時刻に対して余裕がある時間である。
　飛行制御部２７３は、第２領域内において低密度領域が存在しないと判定した場合に、第１領域Ｈ又は第２領域内において低密度領域が存在すると判定するまで、ホバリング状態で停止してもよい。飛行制御部２７３は、ホバリング状態で停止した後に、第１領域Ｈ又は第２領域内において低密度領域が存在すると特定部２７２が判定したときに、この低密度領域を通過するように飛行ルートを変更する。
［他の飛行計画の要求］
　飛行制御部２７３は、所定の期間内に所定の回数以上、特定部２７２が特定した高密度領域を回避するように飛行計画を変更した場合に、飛行計画を管理する飛行管理装置１００に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求してもよい。所定の期間及び所定の回数は、同じ頻度で飛行計画の変更が続いた場合に、飛行装置２００の飛行に支障が生じることが予想される値として当業者が定める。一例としては、所定の期間及び所定の回数は、同じ頻度で飛行計画の変更が続いた場合に、飛行装置２００の電池残量が不足すること、又は飛行装置２００が指定された時刻に目的地に到着できなくなることが予想される値である。
　例えば、飛行制御部２７３が飛行計画を繰り返し変更した場合には、多数の高密度領域が密集する混雑場所の上空を飛行装置２００が飛行している可能性がある。混雑場所は、例えば、花火大会の会場周辺又は屋外の野球場周辺である。飛行制御部２７３は、混雑場所を迂回するため、飛行管理装置１００に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求する要求情報を飛行管理装置１００へ送信する。
　飛行制御部２７３は、飛行管理装置１００へ送信した要求情報に応答する応答情報として、飛行ルートが異なる他の飛行計画を飛行管理装置１００から取得する。飛行制御部２７３は、取得した飛行計画で定められた飛行ルートに沿って、飛行装置２００を飛行させる。
　なお、飛行制御部２７３は、取得部２７１が複数の飛行ルートを含む飛行計画を取得した場合には、飛行計画で定められた優先順位の最も高い第１飛行ルートに沿って飛行する。飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒの上空を第１飛行ルートが通過すると判定した場合には、飛行計画で定められた複数の飛行ルートのうち、第２飛行ルートに沿って飛行するように飛行ルートを変更してもよい。第２飛行ルートとは、高密度領域Ｒの上空を回避し、且つ低密度領域の上空を通過するルートである。
　また、飛行制御部２７３は、検知部２５が飛行ルート上に障害物を検知した場合に、障害物を回避するように、取得部２７１が取得した飛行計画により定められた飛行ルートを変更してもよい。この場合においても、所定の期間内に所定の回数以上、検知部２５が検知した障害物を回避するように飛行ルートを変更した場合に、飛行制御部２７３は、飛行計画を管理する飛行管理装置１００に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求してもよい。
　なお、飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒ又は障害物を回避した場合に、この高密度領域Ｒ等の位置を測定する。例えば、飛行制御部２７３は、飛行装置２００に搭載された位置センサ２２、方向センサ（不図示）、距離センサ及び検知部２５の検知結果に基づいて、高密度領域Ｒ等の位置を測定してもよい。この場合、飛行制御部２７３は、測定した高密度領域Ｒ等の位置を示す情報を飛行管理装置１００へ送信する。
［飛行管理装置１００の構成］
　図６は、飛行管理装置１００の構成を示すブロック図である。飛行管理装置１００は、通信部１１、記憶部１２及び制御部１３を備える。通信部１１は、ネットワークＮ及び基地局３００を介して、飛行装置２００と通信するためのインターフェースである。記憶部１２は、ＲＯＭ（Read only memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む記憶媒体である。記憶部１２は、制御部１３が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部１２は、制御部１３のワークメモリとして使用される。制御部１３は、例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）であり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより、登録部１３１、飛行計画作成部１３２及び表示制御部１３３として機能する。
　登録部１３１は、管理者が設定した混雑場所を記憶部１２に登録する。また、登録部１３１は、正月の初詣等のイベント情報に基づいて、混雑場所を予想し、予想した混雑場所、日付及び時間帯を記憶部１２に登録する。登録部１３１は、イベント情報を外部装置から取得する。また、管理者がイベント情報を入力してもよい。
　登録部１３１は、基地局３００に同時に接続する端末数の履歴を示す履歴情報に基づいて、混雑場所を記憶部１２に登録する。例えば、登録部１３１は、基地局３００に同時に接続する端末数が閾値より超えたことを示す履歴情報を外部装置（不図示）から取得した場合に、混雑場所を示す範囲としてこの基地局３００のセルを登録してもよい。このとき、登録部１３１は、同時に接続する端末数が閾値を超えた日付及び時間帯をそれぞれ混雑場所の日付及び時間帯として登録する。
　登録部１３１は、複数の飛行装置２００が所定時間内に所定回数以上、高密度領域を回避するように飛行計画を変更した場合に、この高密度領域を混雑場所として登録する。登録部１３１は、飛行装置２００が高密度領域Ｒを回避した場合に、飛行装置２００から高密度領域Ｒの位置を示す高密度領域情報を取得する。登録部１３１は、複数の飛行装置２００から所定時間内に所定回数以上、高密度領域Ｒの位置として所定範囲内の位置を示す高密度領域情報を取得した場合に、高密度領域Ｒが分布する範囲を混雑場所として登録する。所定範囲は、同一又は関連する高密度領域Ｒを示す値として当業者が定める。所定時間及び所定回数は、例えば、高密度領域情報を取得する頻度が統計的に有意に高いことを示す値である。
　図７は、登録部１３１による混雑場所の登録の例を示す。登録部１３１は、混雑場所として登録する範囲を示す範囲情報と、混雑場所に対応する高密度領域情報を飛行装置２００から取得した日付及び時間帯と、飛行装置２００のカメラ２３により混雑場所を撮像した画像とを関連付けて記憶する。
　図７の例では、登録部１３１は、混雑場所の範囲「××」と、この混雑場所に対応する高密度領域情報を取得した日付である２０１８年１月１日と、この混雑場所に対応する高密度領域情報を取得した時間帯である「終日」と、この混雑場所を撮像した撮像画像Ａとを関連付けて記憶部２６に登録する。範囲「××」は、例えば、緯度及び経度の範囲を示す情報である。時間帯「終日」は、登録部１３１がこの混雑場所に対応する高密度領域情報を終日にわたって飛行装置２００から取得したことを示す。撮像画像Ａでは、例えば、プライバシー保護のため、撮像された人の顔にモザイクが入っている。
　また、登録部１３１は、混雑場所の範囲「△△」と、この混雑場所に対応する高密度領域情報を取得した日付である２０１７年１２月２４日と、この混雑場所に対応する高密度領域情報を取得した時間帯である「１６時～２３時」と、この混雑場所を撮像した撮像画像Ｂとを関連付けて記憶部２６に登録する。「△△」は、例えば、緯度及び経度の範囲を示す情報である。時間帯「１６時～２３時」は、登録部１３１がこの混雑場所に対応する高密度領域情報を１６時から２３時までの間に取得したことを示す。撮像画像Ｂでは、撮像画像Ａと同様に、撮像された人の顔にモザイクが入っている。
　登録部１３１は、所定の登録消去期間が経過した場合に、混雑場所として登録した情報を記憶部２６から消去してもよい。登録消去期間は、混雑が解消するために要すると予想される時間であり、例えば、１日である。登録部１３１は、登録消去期間の経過前に、複数の飛行装置２００から所定時間内に所定回数以上、この混雑場所として登録されている範囲内の位置を示す高密度領域情報を取得した場合に、この混雑場所として登録した情報を記憶部２６から消去せずに無期限に登録してもよい。所定時間内における所定回数は、例えば、高密度領域Ｒの位置を示す情報を取得する頻度が統計的に有意に高いことを示す値である。
　飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００の飛行のための飛行計画を作成する。飛行計画作成部１３２は、飛行計画に含まれる飛行ルート及び飛行スケジュールをそれぞれ作成する。飛行計画作成部１３２は、混雑場所として記憶部２６に登録されていない場所を通るように飛行装置２００の飛行ルートを作成する。例えば、飛行計画作成部１３２は、混雑場所として記憶部２６に登録されている範囲から所定距離以上離れたルートを飛行するように飛行ルートを作成する。所定距離は、飛行装置２００の位置センサ２２がＧＰＳ受信機である場合には、ＧＰＳの測定誤差よりも大きな値である。このような構成により、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が混雑場所を通過しないように飛行ルートを作成することができる。
　また、記憶部２６には、障害物の位置を示す情報が登録されている。飛行計画作成部１３２は、障害物の位置として記憶部２６に登録されていない場所を通るように飛行装置２００の飛行ルートを作成する。飛行計画作成部１３２は、複数の飛行ルートを含む飛行計画を作成してもよい。
　飛行計画作成部１３２は、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求する要求情報を飛行装置２００から取得した場合に、新たな飛行ルートを作成する。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が回避した高密度領域又は障害物の位置を示す情報を飛行装置２００から取得する。飛行計画作成部１３２は、取得した高密度領域又は障害物の位置と、記憶部２６に登録されている混雑場所及び障害物の位置とを通過しないように飛行ルートを作成する。飛行計画作成部１３２は、飛行計画を要求した飛行装置２００に対し、作成した飛行ルートを含む飛行計画を送信する。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００の飛行ルートが回避対象物の上空を通過する場合には、回避対象物の密度にかかわらず、事前に所定の連絡先にその旨通知するものとする。所定の連絡先は、例えば、飛行装置２００の飛行を管轄する行政機関である。
［飛行管理装置による密度閾値の決定方法］
　飛行計画作成部１３２は、飛行ルートを変更するか否かを判定する基準となる密度閾値を決定する。飛行計画作成部１３２は、密度閾値を決定するための情報として、飛行位置を示す位置情報、飛行装置情報（電池残量や速度など）とともに、天候情報（風速、降雨量、温度）を飛行装置２００から取得する。
　飛行計画作成部１３２は、以下条件（１）～（９）の全部又は複数の組み合わせにより、墜落危険度などを加味した飛行適正度を算定する。
　（１）出発地から目的地までの飛行距離、
　（２）飛行ルートが通過する地域、
　（３）時間帯、
　（４）飛行装置２００から取得した天候情報、
　（５）飛行装置２００の大きさ、重量、最高速度、最大風圧抵抗等のスペック、　
　（６）飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入しているか否か、
　（７）飛行予定時間における他の飛行装置の有無、
　（８）飛行中に電池残量が不足する可能性、
　（９）目的地への到着予定時刻。
　飛行適正度は、複数の条件を組み合わせて飛行閾値を決定するためのパラメータであり、大きいほど飛行装置２００による飛行の安全度が高いことを示す。飛行計画作成部１３２は、各条件について、以下のように飛行適正度を決定する。
［（１）出発地から目的地までの飛行距離］
　出発地から目的地までの飛行距離が長い場合には、飛行距離が短い場合に比べて、飛行装置２００の墜落のリスク又は飛行装置２００からの落下物が生じるリスクは相対的に高くなる。飛行計画作成部１３２は、飛行距離が所定値以上である場合には、記憶部１２に記憶されている飛行適正度からスコアを減算する。所定値は、例えば、飛行装置２００の最大航続距離の半分である。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行距離が所定値未満である場合には、記憶部１２に記憶されている飛行適正度から飛行適性度を減算しない。
［（２）飛行ルートが通過する地域］
　人口密度の高い地域では、回避対象物が密集している状態が生じやすい。飛行計画作成部１３２は、このような地域において密度閾値として低い値を設定したとすれば、飛行ルートの設定が困難になる可能性がある。このため、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行する地域の人口密度が基準値以上である場合には、記憶部１２に記憶されている飛行適正度にスコアを加算する。基準値は、例えば、複数の政令指定都市の市街地の人口密度の統計量である。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行する地域の人口密度が基準値未満である場合には、記憶部１２に記憶されている飛行適正度にスコアを加算しない。
［（３）時間帯］
　また、同一の地域においても時間帯によって回避対象物が密集している状態の生じやすさは異なる。例えば、オフィス街では、通勤時間帯に回避対象物が密集している状態が生じやすい。記憶部１２には、地域と、回避対象物が密集している状態が生じやすい混雑時間帯とが関連付けられて記憶されている。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行する地域に関連付けて記憶部１２が記憶している混雑時間帯と、飛行装置２００が飛行する時間帯とが一致する場合に、記憶部１２に記憶されている飛行適正度にスコアを加算する。一方、飛行計画作成部１３２は、混雑時間帯と、飛行装置２００が飛行する時間帯とが一致しない場合に、記憶部１２に記憶されている飛行適正度にスコアを加算しない。
［（４）天候情報］
　飛行装置２００が飛行している間の天候が良好でない場合には、天候が良好な場合に比べて、飛行装置２００の墜落のリスク又は飛行装置２００からの落下物が生じるリスクは高くなる。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００から取得した天候情報が示す風速又は降雨量が基準値以上である場合、あるいはこの天候情報が示す温度が基準温度以下である場合に、記憶部１２に記憶されている飛行適正度からスコアを減算する。風速又は降雨量の基準値は、例えば、飛行装置２００の規格により定められた風速又は降雨量の上限値の半分である。基準温度は、飛行装置２００の規格により定められた動作温度の下限値よりも高い値であり、例えば、摂氏０度である。
［（５）飛行装置２００のスペック］
　飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００のスペックに含まれる飛行装置２００の大きさ又は重量が基準値以上である場合に、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算する。基準値は、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触した場合に予想される被害の程度に応じて、飛行装置２００の管理者が予め定めた値である。一方、飛行装置２００の大きさ又は重量が基準値未満である場合に、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算しない。
　飛行装置２００のスペックに含まれる最大風圧抵抗又は最大電池容量等が大きい場合、飛行装置２００による飛行の安定性が高くなるため、飛行装置２００の墜落のリスク又は飛行装置２００からの落下物が生じるリスクは相対的に小さいということができる。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００のスペックに含まれる最大風圧抵抗又は最大電池容量が基準値以上である場合、記憶部１２が記憶している飛行適正度を加算する。
　最大風圧抵抗の基準値は、例えば、飛行装置２００が飛行する地域で通常生じる風圧下で飛行可能な値である。最大電池容量の基準値は、例えば、飛行装置２００の飛行距離の２倍以上の飛行を可能にする値である。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００のスペックに含まれる最大風圧抵抗又は最大電池容量が基準値未満である場合、記憶部１２が記憶している飛行適正度を加算しない。
［（６）生命保険又は損害保険］
　上述のとおり、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入していない場合には、墜落時の飛行装置２００等が回避対象物に接触した場合に飛行装置２００のユーザが被害を弁償する負担が過大になるおそれがある。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入していない場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算する。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が生命保険又は損害保険に加入している場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算しない。
［（７）他の飛行装置の有無］
　飛行装置２００の飛行中に他の飛行装置２００が飛行する予定である場合には、飛行装置２００同士の衝突等が生じるリスクがある。このため、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００の飛行中に他の飛行装置２００が飛行する予定であることを示す飛行計画を記憶部１２が記憶している場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算する。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００の飛行中に他の飛行装置２００が飛行する予定であることを示す飛行計画を記憶部１２が記憶していない場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算しない。
［（８）電池残量］
　飛行装置２００は、電池残量に余裕がない場合には、高密度領域を回避することに起因する飛行距離の増大により電池残量が不足する可能性がある。このため、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００から取得した飛行装置情報に含まれる電池残量に基づいて、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合に電池残量が所定値以下であるか否かを判定する。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合の電池残量が所定値以下である場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度にスコアを加算する。所定値は、例えば、飛行装置２００の最大電池容量の３分の１である。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合の電池残量が所定値より多い場合には、記憶部１２が記憶している飛行適正度にスコアを加算しない。
［（９）目的地への到着期限］
　飛行装置２００は、目的地への到着期限までの時間が比較的短い場合には、高密度領域を回避することに起因する飛行時間の増大により、到着期限までに目的に到達しない可能性がある。このため、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００から取得した位置情報に基づいて、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合に到着期限の所定時間以上前に目的地に到着するか否かを判定する。所定時間は、例えば、１０分である。飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合に到着期限の所定時間以上前に目的地に到着しないと判定した場合は、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算する。一方、飛行計画作成部１３２は、飛行装置２００が飛行ルートどおりに飛行した場合に到着期限の所定時間以上前に目的地に到着すると判定した場合は、記憶部１２が記憶している飛行適正度からスコアを減算しない。
　飛行計画作成部１３２は、上記（１）～（９）のステップの全部または複数の組み合わせにより加算又は減算した後の飛行適正度に基づいて、密度閾値を決定する。このとき、飛行計画作成部１３２は、飛行適正度が大きいほど、密度閾値が高くなるように密度閾値を決定する。また、飛行計画作成部１３２は、（１）～（９）のステップのうち、（１）飛行距離、（４）天候情報及び（７）他の飛行装置の有無、並びに、（５）飛行装置のスペックのうちの最大風圧抵抗又は最大電池容量に関して飛行適正度にスコアを加算又は減算することにより、飛行装置２００の墜落のリスク等を加味して、飛行適正度を算出することができる。なお、飛行計画作成部１３２は、これらのステップを省略することにより、飛行装置２００の墜落のリスク等を加味せずに、飛行適正度を算出してもよい。
　また、飛行計画作成部１３２は、（１）飛行距離、（４）天候情報及び（７）他の飛行装置の有無、並びに、（５）飛行装置のスペックのうちの最大風圧抵抗又は最大電池容量のいずれか一つ以上に基づいて、飛行装置２００の墜落のリスクを総合的に算出し、飛行装置２００の墜落のリスクが所定値より高いと判定した場合に、密度閾値をより小さくなるように変更してもよい。所定値は、例えば、他の複数の飛行装置の飛行時の墜落のリスクの統計量である。飛行計画作成部１３２は、決定した密度閾値を飛行装置２００へ送信する。
［優先順位の決定］
　飛行計画作成部１３２は、複数の飛行ルートを含む飛行計画を作成した場合には、飛行装置２００が飛行計画に含まれる複数の飛行ルートについて、その飛行ルートを飛行した場合の飛行適正度をそれぞれ算出してもよい。飛行計画作成部１３２は、算出した飛行適正度に基づいて、飛行計画に含まれる飛行ルートに優先順位を付けてもよい。例えば、飛行計画作成部１３２は、飛行ルートについて算出した飛行適正度が高い順に、高い優先順位を付ける。
［混雑場所の表示］
　表示制御部１３３は、記憶部２６に登録された混雑場所を読み出し、読み出した混雑場所の位置を示す円画像を重畳した地図画像を生成する。表示制御部１３３は、通信部１１を介して、生成した地図画像を表示部に表示させる。表示部は、例えば飛行管理装置１００に接続されたディスプレイであるが、他の端末のディスプレイであってもよい。
　図８は、地図画像の一例を示す。例えば、飛行管理装置１００を使用する飛行装置２００の管理者が飛行ルートを作成するアプリケーションソフトウェアを起動したときに、飛行管理装置１００のディスプレイに表示される。表示制御部１３３は、複数の混雑場所を示す複数の円画像Ｃを地図画像上に重畳させて表示する。飛行計画作成部１３２が作成した飛行ルートを矢印で示す。表示制御部１３３は、図８の地図画像において、飛行ルートのうち、回避対象物の上空を通過する区域を赤色等に色分け表示してもよい。また、表示制御部１３３は、回避対象物の上空を通過中である場合に、飛行ルート上において飛行装置２００の飛行位置を赤色等に色分け表示してもよい。
　記憶部２６は、混雑場所とこの混雑場所を撮像した撮像画像とを関連付けて記憶している。表示制御部１３３は、いずれかの混雑場所に対応する円画像Ｃを表示したディスプレイにおいて選択された場合に、選択された混雑場所に関連付けられた撮像画像を記憶部２６から読み出す。表示制御部１３３は、読み出した撮像画像をディスプレイに表示させる。撮像画像は、例えば、直近の所定期間内に混雑場所を撮像した画像である。
　また、表示制御部１３３は、混雑場所を撮像した撮像画像の代わりに、混雑場所の混雑の程度を示す画像をディスプレイに表示させてもよい。このような構成により、飛行装置２００のユーザは、混雑場所の撮像画像又は混雑の程度を示す画像を確認することにより、混雑場所の混雑の程度を容易に把握することができる。
［飛行装置２００の処理手順］
　図９及び図１０は、飛行装置２００による高密度領域Ｒの回避処理を示すフローチャートである。この処理手順は、飛行中にカメラ２３が飛行装置２００の位置に対して前方かつ下方における第１領域Ｈを撮像したときに開始する。
　まず、飛行制御部２７３は、第１領域Ｈ内において所定の密度閾値以上の回避対象物の密度を有する高密度領域Ｒを特定する（Ｓ１０１）。飛行制御部２７３は、取得部２７１が取得した飛行計画において定められた飛行ルートが高密度領域Ｒを通過するか否かを判定する（Ｓ１０２）。飛行制御部２７３は、飛行ルートが高密度領域Ｒを通過すると判定した場合に（Ｓ１０２のＹＥＳ）、高密度領域Ｒの回避対象物が移動中であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。飛行制御部２７３は、高密度領域Ｒ内の回避対象物が移動中であると判定した場合に（Ｓ１０３のＹＥＳ）、ホバリング状態で停止する（Ｓ１０４）。
　飛行制御部２７３は、ホバリング状態で停止している間に、取得部２７１が取得した飛行ルートの直下の高密度領域Ｒが低密度領域に変化したか否かを判定する（Ｓ１０５）。飛行制御部２７３は、取得部２７１が取得した飛行ルートの直下の高密度領域Ｒがホバリング状態で停止した後も残っている場合には（Ｓ１０５のＮＯ）、第１領域Ｈ内の全ての領域が高密度領域Ｒであるか否かを判定する（Ｓ１０６）。
　飛行制御部２７３は、第１領域Ｈ内の全ての領域が高密度領域Ｒであると判定した場合には（Ｓ１０６のＹＥＳ）、第１領域Ｈと異なる第２領域を撮像するように、カメラ２３の向きを変更させる。飛行制御部２７３は、回避対象物の密度が所定の密度閾値未満の低密度領域が第２領域内にあるか否かを判定する（Ｓ１０７）。飛行制御部２７３は、第２領域内において低密度領域が存在しないと判定した場合には（Ｓ１０７のＮＯ）、飛行高度を上昇させて（Ｓ２０１）、第１領域Ｈ及び第２領域と異なる第３領域を撮像するように、カメラ２３の向きを変更させる。飛行制御部２７３は、回避対象物の密度が所定の密度閾値未満の低密度領域が第３領域内にあるか否かを判定する（Ｓ２０２）。飛行制御部２７３は、第３領域内において低密度領域が存在すると判定した場合には（Ｓ２０２のＹ
ＥＳ）、この低密度領域を通過するように飛行ルートを変更し（Ｓ２０３）、処理を終了する。
　飛行制御部２７３は、Ｓ１０２の判定において飛行ルートが高密度領域Ｒを通過しないと判定した場合に（Ｓ１０２のＮＯ）、飛行ルートを変更することなく、飛行ルート上を移動する（Ｓ２０４）。飛行制御部２７３は、Ｓ１０３の判定において高密度領域内の回避対象物が移動していないと判定した場合に（Ｓ１０３のＮＯ）、Ｓ１０５の判定に移る。
　飛行制御部２７３は、ホバリング状態で停止した後に、取得部２７１が取得した飛行ルートの直下の高密度領域Ｒが低密度領域に変化した場合には（Ｓ１０５のＹＥＳ）、飛行ルートを変更することなく、飛行ルート上を移動する（Ｓ２０４）。飛行制御部２７３は、Ｓ１０６の判定において第１領域Ｈ内に低密度領域が存在すると判定した場合に（Ｓ１０６のＮＯ）、この低密度領域を通過するように飛行ルートを変更し（Ｓ２０３）、処理を終了する。
　飛行制御部２７３は、Ｓ１０７の判定において第２領域内に低密度領域が存在すると判定した場合に（Ｓ１０７のＹＥＳ）、この低密度領域を通過するように飛行ルートを変更し（Ｓ２０３）、処理を終了する。飛行制御部２７３は、Ｓ２０２の判定において第３領域内に低密度領域が存在しないと判定した場合に（Ｓ２０２のＮＯ）、Ｓ１０４の処理に戻る。
　飛行装置２００が墜落時に回避対象物に接触するリスク、又は飛行装置２００からの落下物が回避対象物に接触するリスクを低減させるには、回避対象物の上空を通過しないように飛行することが考えられる。しかしながら、回避対象物の数が比較的多い場合には、回避対象物の上空を回避するように飛行することが困難である場合がある。本実施の形態によれば、飛行制御部２７３は、回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように飛行計画を変更して飛行装置２００を飛行させる。このため、飛行制御部２７３は、回避対象物の数が比較的多い場合であっても、飛行装置２００が墜落時に回避対象物に接触するリスク等を低減させることができる。また、飛行制御部２７３は、第２領域内において低密度領域が存在しないと判定した場合に、飛行高度を上昇させるので、精度よ
く低密度領域を探すことができる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
１１　通信部
１２　記憶部
１３　制御部
２１　通信部
２２　位置センサ
２３　カメラ
２４　飛行機構
２５　検知部
２６　記憶部
２７　制御部
１００　飛行管理装置
１３１　登録部
１３２　飛行計画作成部
１３３　表示制御部
２００　飛行装置
２７１　取得部
２７２　特定部
２７３　飛行制御部
３００　基地局

Claims (13)

  1. 　空中を飛行する飛行装置であって、
    　前記飛行装置の飛行計画を取得する取得部と、
    　前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、前記飛行装置の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、
    　を有する飛行装置。
  2. 　前記第１領域内の前記回避対象物の密度を特定する特定部を有する請求項１に記載の飛行装置。
  3. 　前記第１領域内における全ての領域の密度が前記密度閾値以上である場合に、
    　前記飛行制御部は、前記第１領域と異なる第２領域内の回避対象物の密度が前記密度閾値未満の領域を通過するように飛行ルートを変更する、
    　請求項１に記載の飛行装置。
  4. 　前記飛行制御部は、前記第１領域内の回避対象物が移動しているか否かを判定し、前記第１領域内の回避対象物が移動していると判定した場合に、ホバリング状態で停止する請求項１から３のいずれか一項に記載の飛行装置。
  5. 　前記飛行制御部は、ホバリング状態で停止している間に前記第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値未満に変化した場合に、前記第１領域の上空を飛行装置に飛行させる請求項４に記載の飛行装置。
  6. 　前記飛行制御部は、所定の期間内に所定の回数以上前記飛行計画を変更した場合に、前記飛行計画を管理する飛行管理装置に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求する請求項１から５のいずれか一項に記載の飛行装置。
  7. 　前記飛行制御部は、前記飛行装置の飛行高度が基準値以上である場合に、前記飛行装置の飛行高度が基準値未満である場合よりも前記密度閾値を小さくする請求項１から６のいずれか一項に記載の飛行装置。
  8. 　前記飛行ルート上の障害物を検知する検知部をさらに備え、
    　前記飛行制御部は、所定の期間内に所定の回数以上、前記検知部が検知した障害物を回避するように前記飛行ルートを変更した場合に、前記飛行計画を管理する飛行管理装置に対して、飛行ルートが異なる他の飛行計画を要求する、
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の飛行装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の複数の飛行装置を管理する飛行管理装置であって、
    　前記複数の飛行装置が所定時間内に所定回数以上、高密度領域を回避するように飛行計画を変更した場合に、当該高密度領域を混雑場所として登録する、
    　飛行管理装置。
  10. 　混雑場所として登録されていない場所を通るように前記飛行装置の飛行ルートを作成する飛行計画作成部を有する請求項９に記載の飛行管理装置。
  11. 　混雑場所を示す画像を重畳した地図を表示部に表示させ、当該表示部において当該混雑場所が選択されると、当該混雑場所を撮像した画像を当該表示部に表示させる表示制御部を有する請求項９又は１０に記載の飛行管理装置。
  12. 　空中を飛行する飛行方法であって、
    　飛行計画を取得するステップと、
    　前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、飛行位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して飛行するステップと、
    　を有する飛行方法。
  13. 　コンピュータを、空中を飛行する飛行装置の飛行計画を取得する取得部と、
    　前記飛行計画で定められた飛行ルートに沿って飛行中に、前記飛行装置の位置に対して前方かつ下方における第１領域内の回避対象物の密度が密度閾値以上の高密度領域を回避するように前記飛行計画を変更して前記飛行装置を飛行させる飛行制御部と、
    　として機能させるためのプログラム。
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