WO2023037741A1 - 移動体、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム - Google Patents

移動体、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム Download PDF

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WO2023037741A1
WO2023037741A1 PCT/JP2022/026779 JP2022026779W WO2023037741A1 WO 2023037741 A1 WO2023037741 A1 WO 2023037741A1 JP 2022026779 W JP2022026779 W JP 2022026779W WO 2023037741 A1 WO2023037741 A1 WO 2023037741A1
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WO
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unit
range
return
moving body
boundary
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026779
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English (en)
French (fr)
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勇貴 勝又
啓 福井
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to mobile objects, information processing methods, information processing systems, and computer programs.
  • Drones are already used in various applications such as aerial photography, measurement, disaster relief, and transportation logistics.
  • a moving body can stop suddenly due to lack of energy. For this reason, there is a technology that notifies the user of the remaining battery charge and available operating time, and encourages the user to avoid sudden stoppages. Furthermore, there is also a technique for forcibly returning a moving object when the remaining charge is below a predetermined value (see Patent Document 1).
  • the present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and provides a mobile object, an information processing method, an information processing system, and a computer program that can effectively prevent the mobile object from failing to reach the return position.
  • the mobile body of the present disclosure includes a remaining energy acquisition unit that acquires the remaining energy amount of the mobile body, and based on the remaining energy amount of the mobile body, the mobile body can return from the position of the mobile body to a return position. and a range specifying unit that specifies a movement range.
  • An information processing method includes the steps of acquiring the remaining energy of a moving body, and specifying a movement range in which the moving body can return from the position of the moving body to a return position based on the remaining energy of the moving body.
  • An information processing system includes a moving body, a remaining energy acquisition unit that acquires the remaining energy amount of the moving body, and the moving body returning from the position of the moving body based on the remaining energy amount of the moving body.
  • a range specifying unit that specifies a range of movement within which the device can be returned to a position; and a map drawing unit that displays a display based on the range of movement while superimposing it on a map image.
  • a computer program includes the steps of acquiring the remaining energy of a moving object, and specifying a movement range in which the moving object can return from a position of the moving object to a return position based on the remaining energy of the moving object. cause a computer to perform steps and
  • FIG. 1 is a diagram showing an information processing system according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of an image displayed on an information processing device that constitutes the information processing system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram of each of a moving object and an information processing device that configure the information processing system according to the first embodiment
  • 4 is a flowchart showing an example of processing performed by a moving object that constitutes the information processing system according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram of each of a moving object and an information processing device that constitute an information processing system according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 11 is a conceptual diagram of a boundary defining a non-recommended entry area, which is specified by the information processing system according to the second embodiment
  • 10 is a block diagram of each of a moving object and an information processing device that configure an information processing system according to a second embodiment; 10 is a flowchart showing an example of processing performed by a moving object that constitutes an information processing system according to a second embodiment; FIG. 11 is a conceptual diagram of a boundary defining a non-recommended entry area, which is specified by the information processing system according to the third embodiment; FIG. 11 is a block diagram of a moving object and an information processing device that configure an information processing system according to a third embodiment; 13 is a flowchart showing an example of processing performed by a moving object that constitutes an information processing system according to a third embodiment; FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram of a moving object and an information processing device that constitute an information processing system according to a fourth embodiment
  • 14 is a flowchart showing an example of processing performed by a moving object that constitutes an information processing system according to a fourth embodiment
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of an example of processing related to route change performed in the information processing system according to the fifth embodiment
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of another example of processing related to route change performed in the information processing system according to the fifth embodiment
  • 11 is a block diagram of each of a moving object and an information processing device that configure an information processing system according to a fifth embodiment
  • 14 is a flowchart showing an example of processing related to route change performed in the information processing system according to the fifth embodiment
  • the figure which shows an example of the hardware constitutions of the information processing apparatus which concerns on embodiment, and the information processing apparatus which can comprise a moving body.
  • FIG. 1 shows an information processing system S1 according to the first embodiment. First, a schematic configuration of the information processing system S1 will be described.
  • An information processing system S1 shown in FIG. 1 includes a mobile object 10 and an information processing device 20 .
  • the mobile object 10 is, for example, a drone (unmanned aerial vehicle).
  • the moving body 10 is not particularly limited as long as it is a device that can be moved by autonomous and/or manual operation, such as a robot unmanned guided vehicle or an automatic driving vehicle.
  • the mobile unit 10 and the information processing device 20 are capable of two-way wireless communication.
  • the mobile object 10 basically flies (moves) under the control of the information processing device 20 .
  • the moving body 10 receives control commands based on the user's intention such as forward movement, backward movement, left turn, right turn, ascent, and descent from the information processing device 20, and is operated according to the control instructions (manual control). operation).
  • control commands include commands related to movement to a target position determined relative to or absolutely relative to the moving body 10 .
  • the control command also includes a target velocity, a target angular velocity during turning, a command relating to a state change to a target posture, and the like.
  • the control of the moving body 10 by manual operation as described above may be performed within the user's field of view or may be performed outside of the user's field of view.
  • means for recognizing the current position of the moving body 10 is required. Such means may be, for example, display of the current position of the moving body 10 on a monitor 22 of the information processing apparatus 20, which will be described later, or display of an image being picked up by the moving body 10, or the like.
  • the mobile object 10 is also capable of autonomous flight (autonomous movement). Specifically, after the route is specified by the information processing device 20, the moving body 10 can move autonomously along the specified route. In addition, the moving body 10 can generate a route to a predetermined return position by itself and autonomously return according to the generated route. Such autonomous return processing is sometimes called return-to-home (hereinafter, “RTH”). In addition, the autonomous movement may be performed within the user's field of view, or may be performed outside the field of view.
  • RTH return-to-home
  • the above RTH may be started in response to a user's control command, or may be forcibly started when the remaining battery level falls below a predetermined value.
  • the mobile object 10 is capable of semi-autonomous flight.
  • Semi-autonomous flight here means an operating state in which autonomous flight is temporarily performed during manual flight.
  • the mobile object 10 during manual flight may become unable to communicate with the information processing device 20, or may go behind a structure or the like and be out of the field of view of the user.
  • the moving body 10 may temporarily shift to RTH, for example, and perform semi-autonomous flight.
  • the information processing device 20 is an operating device operated by a user, and is a so-called remote controller in this embodiment.
  • the information processing device 20 has an operation unit 21 operated by a user and a monitor 22 .
  • a user operates the operation unit 21 when generating a control command for the moving body 10 .
  • the monitor 22 can display, for example, a map image overlaid with an indication of the current position of the mobile object 10 .
  • the monitor 22 can display an image captured by the moving body 10, for example.
  • the monitor 22 may be integrated with the operation unit 21 or may be a device separated from the operation unit 21 such as 3D goggles (head mounted display).
  • the information processing device 20 may be a tablet terminal or a smart phone.
  • FIG. 2 shows an example of an image displayed on the monitor 22.
  • FIG. 2 specifically shows a map image overlaid with a display of the current position of the mobile object 10 .
  • Reference character Cp in FIG. 2 indicates the current position of the moving body 10 .
  • symbol BL in FIG. 2 indicates a boundary line
  • symbol Nre indicates a non-recommended entry area.
  • the non-recommended entry area Nre indicates an area where it may be difficult for the moving body 10 to return to a predetermined return position due to lack of energy when the moving body 10 moves from the current position Cp and enters.
  • the return position is set to the position of the information processing device 20 operated by the user in this embodiment.
  • the return position can be set arbitrarily.
  • the return position may be, for example, a charging point different from the position of the information processing device 20 .
  • the boundary line BL separates the non-recommended entry area Nre and other areas.
  • the other area mentioned here is a range on the boundary line BL or on the return position side of the boundary line BL (opposite side of the non-recommended entry area Nre side), and the moving body 10 moves from the current position to the return position.
  • the range of movement is determined based on the remaining energy of the mobile body 10, calculating candidate waypoints on the map at which the mobile body 10 can return from the current position to the return position, and specifying the candidate waypoints based on the candidate waypoints. be.
  • FIG. 3 shows block diagrams of the mobile body 10 and the information processing device 20, respectively. The mobile body 10 and the information processing device 20 will be described in detail below.
  • Mobile object 10 includes communication unit 101, body control unit 102, battery 103, self-position estimation unit 104, map estimation unit 105, route planning unit 106, prior notification unit 107, and imaging unit 112. have.
  • Prior notification unit 107 includes return position holding unit 108 , remaining energy acquisition unit 109 , energy calculation unit 110 , and range identification unit 111 .
  • the communication unit 101 transmits and receives information or data by wirelessly communicating with the information processing device 20 .
  • the communication unit 101 receives, for example, a control command regarding flight from the information processing device 20 .
  • the communication unit 101 receives control commands, for example, at regular sample time intervals.
  • the communication unit 101 provides the machine control unit 102 with the received control command.
  • the communication unit 101 can transmit information about the position and movement state of the moving object 10 generated by the self-position estimation unit 104 , the map estimation unit 105 , and the advance notification unit 107 to the information processing device 20 .
  • the communication unit 101 can transmit an image (image data) captured by the imaging unit 112 to the information processing device 20 .
  • the wireless communication method adopted by the communication unit 101 may be arbitrary.
  • the IEEE802.11 standard, the IEEE802.15.1 standard, or other standards may be used.
  • a frequency band used for wireless communication is, for example, a 2.4 GHz band, a 5 GHz band, or another frequency band.
  • the body control unit 102 controls the entire mobile body 10 .
  • the body control unit 102 controls the operation of the moving body 10 according to control commands received by the communication unit 101, for example.
  • a moving body 10 according to the present embodiment has a plurality of rotors. For example, when moving the moving body 10 straight, the body control unit 102 adjusts the rotational speeds of a plurality of rotors to tilt the attitude of the moving body 10 forward and move the moving body 10 forward.
  • the machine control unit 102 controls processing related to transmission/reception of information or data to/from the information processing device 20 using the communication unit 101 .
  • the battery 103 stores energy for driving the mobile object 10.
  • the battery 103 specifically stores electrical energy and can be charged by wire or in a non-contact manner.
  • the self-position estimation unit 104 estimates the current position of the mobile object 10 .
  • the current position of the mobile object 10 may simply be referred to as the position of the mobile object 10 .
  • the self-position estimation unit 104 may be composed of a GPS receiver. In this case, the self-position estimation unit 104 receives signals from GPS (Global Positioning System) satellites and detects the position of the mobile object 10 based on the received signals.
  • the location information may be latitude and longitude.
  • a coordinate system (XYZ coordinate system) may be used.
  • the map estimation unit 105 estimates map information around the mobile object 10 based on the current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 .
  • the map estimation unit 105 in this embodiment holds wide-area map information, and estimates map information around the moving body 10 based on the wide-area map information.
  • the wide-area map information preferably includes attribute information such as rivers, mountains, fields, buildings, parks, and no-fly areas for areas within the map. Furthermore, it is desirable that the attribute information includes the shape of the land, the altitude above sea level, the height of the building, and the like.
  • the wide-area map information and the map information around the moving object 10 extracted from this are information that can generate a map image in the present embodiment.
  • the route planning unit 106 generates a route to a target position, for example, when a control command regarding movement to a target position determined relatively or absolutely with respect to the mobile object 10 is generated. Further, the route planning unit 106 generates a route from the current position to the return position when a control command for autonomous return processing (RTH) is generated.
  • RTH autonomous return processing
  • the route planning unit 106 can also generate a route for the moving body 10 to return from the current position to the return position via arbitrary candidate points.
  • the energy calculator 110 which will be described later, calculates return energy consumed by the moving body 10 from the current position to the return position via an arbitrary candidate point different from the return position.
  • the route planer 106 generates a route passing through any candidate points that the energy calculator 110 uses when calculating this return energy.
  • the route planning unit 106 generates a route using the current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 and map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 .
  • the route generation algorithm adopted by the route planning unit 106 may be a generally used route generation algorithm, or may be such an algorithm with arbitrary weighting added.
  • the route planning unit 106 may generate a route that avoids obstacles, for example, by referring to information such as mountains and buildings in the map information. Alternatively, the route planning unit 106 may generate a straight route. When generating a straight path, mobile 10 may detect obstacles during movement and modify the path to avoid the obstacles.
  • the advance notification unit 107 has a function of generating information regarding the boundary line BL, the non-recommended entry area Nre, and the movement range on the side opposite to the non-recommended entry area Nre.
  • Advance notification unit 107 includes return position holding unit 108, remaining energy acquisition unit 109, energy calculation unit 110, and range identification unit 111 as described above.
  • a return position holding unit 108 holds the return position.
  • the return position is set to the position of the information processing device 20 operated by the user in this embodiment.
  • the return position may be rewritten by an instruction from the information processing device 20 .
  • the remaining energy acquisition unit 109 acquires the remaining energy of the battery 103 .
  • the energy calculation unit 110 calculates the return energy consumed by the moving body 10 from the current position to the return position via an arbitrary candidate point different from the return position.
  • the energy calculator 110 may calculate feedback energy for a plurality of candidate points defined on a two-dimensional plane, or may calculate feedback energy for a plurality of candidate points defined on a three-dimensional space. .
  • the energy calculator 110 in this embodiment calculates feedback energy for a plurality of candidate points on a two-dimensional plane along the horizontal plane.
  • a route that is a prerequisite for calculating the return energy is generated by the route planning unit 106 as described above.
  • the return energy value may change according to the route generation algorithm by the route planning unit 106 .
  • the energy calculation unit 110 may detect environmental conditions and increase or decrease the calculated return energy.
  • the range specifying unit 111 receives the information of the return energy corresponding to the plurality of candidate points calculated by the energy calculating unit 110 as described above and the remaining energy of the battery 103 obtained by the remaining energy obtaining unit 109. . Then, the range specifying unit 111 specifies a movement range in which the mobile body 10 can return from the position of the mobile body 10 to the return position based on the remaining energy of the mobile body 10 . Specifically, the range identification unit 111 calculates candidate route points at which the mobile body 10 can return from the position of the mobile body 10 to the return position based on the remaining energy, and identifies the movement range based on the candidate route points.
  • the range specifying unit 111 in this embodiment determines the energy for return based on the information on the energy for return calculated by the energy calculation unit 110 and the remaining energy of the battery 103 acquired by the remaining energy acquisition unit 109. is equal to or less than the remaining amount of energy, and the identified candidate points are set as transit candidate points with which the moving body 10 can return to the return position. Then, the range identification unit 111 identifies a movement range in which the moving body 10 can return to the return position based on the route candidate points. Identifies as a boundary that becomes or is prohibited.
  • the boundary of the movement range based on such candidate waypoints may be a boundary (for convenience, referred to as a critical boundary) where the return energy is greater than the remaining energy. Alternatively, the boundary may be set closer to the return position than the critical boundary.
  • the boundary of the movement range identified by the range identification unit 111 is identified as a continuous boundary line on the two-dimensional plane. be done. That is, the range identification unit 111 identifies the boundary line BL as shown in FIG. Then, the range identifying unit 111 identifies the area away from the boundary line BL with respect to the return position as the non-recommended entry area Nre as shown in FIG.
  • Information about the boundary, the non-recommended entry area, and the movement range on the opposite side of the non-recommended entry area identified by the range identification unit 111 as described above is processed from the communication unit 101 under the control of the body control unit 102. It is sent to device 20 .
  • the current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 and the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105, which are prerequisites for specifying the boundary It is transmitted to the information processing device 20 . This enables the information processing device 20 to display the boundary line BL and the non-recommended entry area Nre as shown in FIG.
  • the communication unit 101 may transmit any one of the information on the border specified by the range specifying unit 111, the non-recommended entry area, and the movement range on the side opposite to the non-recommended entry area side. .
  • information about boundaries and non-recommended entry areas may be transmitted to an external device different from the information processing device 20 .
  • the boundary is specified based on the candidate points of the route where the return energy is equal to or less than the remaining energy. In this case, it is possible to suppress the computational load when specifying the boundary.
  • the advance notification unit 107 having the functions described above always performs the process of specifying the range of movement described above, its boundaries, and the like.
  • the boundary line and the non-recommended entry area or movement range
  • the moving body 10 changes the lighting mode of the light-emitting unit attached to the moving body 10 when the distance from the moving body 10 to the boundary becomes equal to or less than a predetermined value based on the boundary information that is sequentially specified. Notification processing such as changing may be performed. In this case, the user can recognize that the moving body 10 is approaching the boundary without visually recognizing the monitor 22 .
  • the information processing apparatus 20 includes the operation unit 21 and the monitor 22 (see FIG. 1) described above, a communication unit 201, a user operation acquisition unit 202, a self-position acquisition unit 203, a map acquisition unit 204, and a range acquisition unit 205. , a map/boundary integration unit 206 , and a map drawing unit 207 .
  • the communication unit 201 transmits and receives information or data by wirelessly communicating with the mobile object 10 .
  • the communication unit 201 for example, information about the boundary specified by the range specifying unit 111, the non-recommended entry area, and the movement range on the side opposite to the non-recommended entry area side, the moving object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 current position information, map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 , and an image captured by the imaging unit 112 are received from the mobile object 10 .
  • the communication unit 101 receives control commands, for example, at regular sample time intervals.
  • the user operation acquisition unit 202 converts an operation performed by the user on the operation unit 21 into a control command, and provides the control command to the communication unit 201 .
  • the communication unit 201 transmits a control command for the moving body 10 to the moving body 10 .
  • the self-position acquisition unit 203 receives information on the current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 from the communication unit 201 and identifies the current position of the mobile object 10 .
  • the map acquisition unit 204 receives the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 from the communication unit 201 and identifies the map information around the mobile object 10 .
  • the range acquisition unit 205 receives from the communication unit 201 information about the border specified by the range specifying unit 111, the non-recommended entry area, and the movement range on the side opposite to the non-recommended entry area side. or a boundary that prohibits the entry of the moving body 10, and a non-recommended entry area corresponding to the boundary.
  • the map acquisition unit 204 of this embodiment uses the map information around the moving object 10 estimated by the map estimation unit 105 as it is. However, instead of this, the map acquisition unit 204 may hold wide-area map information different from that of the map estimation unit 105 . In this case, based on the map information provided from the map estimation unit 105, the map acquisition unit 204 identifies corresponding map information from the wide area map information held by itself.
  • the map/boundary integration unit 206 acquires the current position of the mobile object 10 specified by the self-position acquisition unit 203 as described above, the map information around the mobile object 10 specified by the map acquisition unit 204, and the range acquisition unit 206. 205 and the non-recommended entry area corresponding to the boundary are integrated, and the current position of the moving body 10, the boundary, and the non-recommended entry area corresponding to the boundary are further displayed on the map image based on the map information. generated a map image (called an advance notice image).
  • the advance notice image generated by the map/boundary integration unit 206 is provided to the map drawing unit 207 , and the map drawing unit 207 displays the advance notice image on the monitor 22 .
  • the map drawing unit 207 displays the advance notice image on the monitor 22 .
  • FIG. 2 it is possible to display the boundary line BL and the non-recommended entry area Nre on the monitor 22 of the information processing device 20.
  • FIG. Although the boundary line BL and the non-recommended entry area Nre are displayed at the same time in the present embodiment, only the boundary line BL may be displayed, for example.
  • the user can grasp the movement range in which the moving body 10 can return from the current position to the return position. .
  • the moving body 10 operates according to a control command from the information processing device 20 (step S41).
  • the self-position estimation unit 104 estimates the current position of the mobile object 10
  • the map estimation unit 105 estimates map information around the mobile object 10 based on the current position of the mobile object 10 .
  • the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 is updated as the latest map information around the mobile object 10 (step S42). That is, here, when there is a change in the relative positional relationship between the current position of the mobile object 10 and the map information, a new relative positional relationship is identified.
  • the energy calculation unit 110 checks whether or not there is a candidate point for which the return energy of the moving body 10 has not yet been calculated (step S43). If there is a candidate point here (YES in step S43), the energy calculator 110 calculates feedback energy for the uncalculated candidate point (step S44). After the calculation, the process returns to step S43. If there is no candidate point (NO in step S43), the remaining energy acquisition unit 109 acquires the remaining energy of the battery 103 (step S45). The return energy is the energy consumed by the moving body 10 to return from the current position to the return position via any candidate point different from the return position, as described above.
  • the range identification unit 111 refers to the return energy for the plurality of candidate points calculated by the energy calculation unit 110, and confirms whether or not there is a candidate point where the return energy is equal to or less than the remaining energy level of the battery 103. (Step S46). If there is a candidate point here (YES in step S46), the range specifying unit 111 selects a candidate point at which the energy for return is equal to or less than the remaining energy level of the battery 103 as a route candidate point through which the moving body 10 can return to the return position. , and the boundary line of the non-recommended entry area is specified by connecting the candidate waypoints (step S47). It can be said that the boundary line of the movement range is specified in step S47.
  • step S48 it is confirmed whether or not the position of the moving body 10 is on the return position side of the boundary. Then, if it is on the return position side of the boundary (YES in step S48), the communication unit 101 identifies the boundary (movement range) identified by the range identification unit 111, information on the non-recommended entry area, and the boundary. The current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 and the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 are transmitted to the information processing device 20 (step S49). . Thereafter, the process returns to step S41 and the boundary information is updated.
  • step S48 if the position of the moving body 10 is not on the return position side of the boundary (NO in step S48), the return-to-home process is forcibly performed. If there is no candidate point where the return energy is equal to or less than the remaining energy level of the battery 103 in step S46 (NO in step S46), the process proceeds to step S49, and the information transmission process to the information processing device 20 is performed. However, at this time, information indicating that the entire area of the map image based on the map information is the non-recommended entry area and has no boundary is transmitted. In this case, as a result, the return-to-home process is started (step S50).
  • the self-position acquisition unit 203 in the information processing device 20 and the map acquisition Display processing is performed on the boundary line BL and the non-recommended entry area Nre as shown in FIG.
  • the mobile body 10 determines the position of the mobile body 10 based on the remaining energy amount acquisition unit 109 that acquires the remaining energy amount of the mobile body 10 and the remaining energy amount of the mobile body 10 . and a range specifying unit 111 that specifies a range of movement in which the return position can be returned from. By specifying the range of movement by the range specifying unit 111, the boundary line of the range of movement and the non-recommended entry area are consequently specified.
  • a movement range in which the moving body 10 can move from the current position and return to the return position it is possible to specify a range (that is, a non-recommended entry area) in which it is difficult for the moving body 10 to return to a predetermined return position due to lack of energy when the moving body 10 moves from its current position and enters.
  • a range that is, a non-recommended entry area
  • Such information on the movement range or the difficult-to-return range is generated before the moving body 10 crosses the boundary of the movement range or the difficult-to-return range. Therefore, it is possible to urge the user not to move beyond the boundary by using the boundary of the movement range or the range where returning is difficult as an index, and to encourage the user to return within the range of the remaining battery level. Therefore, it is possible to effectively prevent the moving body 10 from failing to reach the return position.
  • the advance notification unit 107 may be provided in the information processing device 20 as shown in FIG.
  • the advance notification unit 107 in the information processing device 20 receives current position information, remaining battery information, and the like from the moving object 10, and uses the energy calculation unit 110 and the range identification unit 111 to Able to identify deprecated boundaries. Note that when the information processing apparatus 20 is provided with the advance notification unit 107 as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a boundary defining a non-recommended entry area specified by the information processing system S2.
  • FIG. 7 is a block diagram of the mobile object 10 and the information processing device 20 that constitute the information processing system S2.
  • the information processing system S2 includes a mobile object 10 and an information processing device 20, as in the first embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same components in the present embodiment as those in the first embodiment, and overlapping descriptions are omitted.
  • the feedback energy when the feedback energy is calculated by the energy calculator 110, the feedback energy may be calculated for a plurality of arbitrary candidate points defined on a two-dimensional plane, or may be defined on a three-dimensional space. It has been explained that the feedback energy may be calculated for a plurality of arbitrary candidate points.
  • the energy calculation unit 110 in this embodiment calculates feedback energy for a plurality of candidate points defined on the three-dimensional space. Then, based on the calculation result of the energy calculation unit 110, the range identification unit 111 identifies a boundary that defines the non-recommended entry area, in other words, a boundary that defines the movement range, as a boundary surface defined in the three-dimensional space. .
  • the boundary surface BS shown in FIG. 6 is an example of the boundary surface identified by the range identification unit 111, and originally the boundary surface BS in three-dimensional expression is expressed in a vertical coordinate system.
  • the specified boundary surface may be a boundary where the return energy is greater than the remaining energy (referred to as a critical boundary for convenience). Alternatively, the boundary may be set closer to the return position than the critical boundary.
  • the map estimation unit 105 in this embodiment holds 3D wide-area map information.
  • the route planning unit 106 uses the current position of the mobile object 10 estimated by the self-position estimation unit 104 and the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 to determine a plurality of routes defined in a three-dimensional space. Generate a route for return energy calculation that passes through the candidate points.
  • the route candidate point P1 that forms the boundary surface BS positioned in front and above the moving body 10 is positioned before the route candidate point P2 that forms the boundary surface BS that is positioned straight in front of the moving body 10 .
  • the information processing apparatus 20 can also receive information on the boundary surface specified by the range specifying unit 111 from the moving body 10 and display it on the monitor 22 .
  • the image captured by the imaging unit 112 of the moving object 10 may be displayed with the boundary surface superimposed thereon.
  • the information processing apparatus 20 may display on the monitor 22 an image in which a boundary plane is superimposed on the 3D map information around the mobile object 10 received from the mobile object 10 and estimated by the map estimation unit 105 .
  • the information processing apparatus 20 simultaneously or alternately displays on the monitor 22 the display image in which the boundary surface is expressed in the vertical coordinate system as shown in FIG. 6 and the display image in which the boundary surface is expressed in the horizontal coordinate system.
  • the display processing on the monitor 22 described above is performed by the map/boundary integration unit 206 and the map drawing unit 207 .
  • the information processing apparatus 20 extracts and identifies a two-dimensional boundary line from the boundary surface based on information on the boundary surface identified by the range identification unit 111 and information on the altitude of the moving object 10. You can also At this time, the information processing device 20 uses information about the altitude of the mobile object 10 received from the mobile object 10 . As shown in FIG. 7, mobile 10 has altimeter 113 .
  • the information processing device 20 has an altitude acquisition unit 208 and a map dimension conversion unit 209 .
  • the altimeter 113 acquires the altitude of the mobile object 10 .
  • Altimeter 113 may be a barometric altimeter, a radio altimeter, or a GPS receiver.
  • the altimeter 113 provides the acquired altitude of the mobile object 10 to the communication unit 101 , and the communication unit 101 transmits the altitude information to the information processing device 20 together with the information on the boundary surface specified by the range specifying unit 111 .
  • the altitude acquisition unit 208 receives altitude information from the mobile object 10 and provides it to the map dimension conversion unit 209 .
  • the map dimension conversion unit 209 acquires the information of the boundary surface specified by the range identification unit 111 from the range acquisition unit 205, and based on the altitude information of the moving object 10, cuts out and identifies a two-dimensional boundary line from the boundary surface. do.
  • the map dimension conversion unit 209 may extract the intersection of the horizontal plane passing through the current altitude of the moving body 10 and the boundary plane as the boundary line.
  • the map dimension conversion unit 209 may cut out, as a boundary line, an intersection of a horizontal plane passing through a predetermined altitude according to a task such as high-altitude inspection and a boundary plane.
  • the map dimension conversion unit 209 may cut out the boundary line from the boundary plane based on the history of elevation from the starting position to the current position. For example, the intersection of a horizontal plane passing through the historical average altitude and the bounding plane may be cut out as the boundary line.
  • the map dimension conversion unit 209 may cut out, as a boundary line, the intersection of the slope and the boundary surface including the return position and the current position.
  • the map dimension conversion unit 209 provides the boundary lines specified as described above to the map/boundary integration unit 206.
  • the map/boundary integration unit 206 combines the current position of the mobile object 10 specified by the self-position acquisition unit 203 with map information (two-dimensional map information) around the mobile object 10 specified by the map acquisition unit 204. , and boundary lines are integrated to create a map image (referred to as an advance notification image) in which the current position of the moving object 10, the boundary, and the non-recommended entry area corresponding to the boundary are displayed on a two-dimensional map image.
  • the advance notice image generated by the map/boundary integration unit 206 is provided to the map drawing unit 207 , and the map drawing unit 207 displays the advance notice image on the monitor 22 .
  • FIG. 8 is a flow chart showing an example of a process performed by the moving body 10. As shown in FIG.
  • step S46 the range specifying unit 111 refers to the feedback energy for the plurality of candidate points calculated by the energy calculation unit 110, and determines whether there is a candidate point where the feedback energy is equal to or less than the remaining energy level of the battery 103. determine whether Then, when it is determined in step S46 that there is a candidate point, in step S80, the range specifying unit 111 selects a candidate point at which the energy for return is equal to or less than the remaining energy level of the battery 103 so that the moving object 10 returns to the return position. Possible waypoint candidates are set, and the boundary surface is identified by connecting the waypoint candidate points.
  • the range specifying unit 111 specifies the boundary surface, it is confirmed whether or not the position of the moving body 10 is on the return position side of the boundary (step S48). Then, if it is on the return position side of the boundary (YES in step S48), the advance notification unit 107 acquires altitude information of the mobile object 10 from the altimeter 113 (step S81). After that, the communication unit 101 obtains information about the boundary surface (moving range) and the non-recommended entry area identified by the range identification unit 111, , the map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105, and the altitude information of the mobile object 10 are transmitted to the information processing device 20 (step S82).
  • step S82 when the information about the boundary surface specified by the range specifying unit 111, the altitude information, and the like are transmitted to the information processing device 20, the self-location acquiring unit 203 and the map acquiring unit 204 in the information processing device 20 , the range acquisition unit 205, the altitude acquisition unit 208, the map dimension conversion unit 209, the map/boundary integration unit 206, and the map drawing unit 207. Line display processing becomes possible.
  • the boundary of the three-dimensional representation when the moving body 10 moves from its current position and enters, the range in which it may be difficult for the moving body 10 to return to a predetermined return position due to lack of energy is defined as the boundary of the three-dimensional representation. It can be identified by the boundary of a plane or two-dimensional representation. Then, the boundary line of the two-dimensional representation can be specified in multiple types of manners based on the altitude. As a result, for example, it is possible to accurately and flexibly indicate the boundary to the user, and effectively prevent the moving body 10 from failing to reach the predetermined return point.
  • the information processing apparatus 20 is provided with a function of extracting a boundary line of two-dimensional representation from a boundary surface of three-dimensional representation. This makes it possible to provide a rational system, for example, in terms of processing efficiency and practicality.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a boundary that defines a non-recommended entry area specified by the information processing system S3.
  • the boundary line BL1 in the map image indicated by symbol Im1 is specified, the boundary line BL1 is changed when a predetermined condition is satisfied, and the boundary line in the map image indicated by symbol Im2 is changed.
  • BL2 is identified.
  • a change is made such that the boundary line BL1 is extended at the portion indicated by symbol Ex. That is, the movement range within which the moving body 10 can return to the return position is changed when a predetermined condition is satisfied.
  • FIG. 10 is a block diagram of each of the mobile object 10 and the information processing device 20 that constitute the information processing system S3.
  • the information processing system S3 includes a moving object 10 and an information processing device 20, as in the first and second embodiments.
  • the same reference numerals are given to the same components in the present embodiment as those in the first and second embodiments, and overlapping descriptions are omitted.
  • the configuration of the moving body 10 is the same as in the first embodiment.
  • the information processing apparatus 20 differs from the first embodiment in that it includes a detailed map information acquisition section 210 .
  • the range acquisition unit 205 of the information processing device 20 has a function of changing the boundary line (movement range).
  • the detailed map information acquisition unit 210 holds wide-area detailed map information.
  • the information amount of this wide-area detailed map information is larger than the information amount of the wide-area map information held by the map estimation unit 105 of the moving body 10 .
  • Wide-area detailed map information includes attribute information such as rivers, mountains, fields, buildings, parks, and no-fly areas for the partial area included in the map information, as well as information such as land shape, sea level, and building height. More information should be included.
  • the wide-area detailed map information preferably has a data structure to which information can be added, in other words, it preferably has a data structure to which a semantic map can be created.
  • the range acquisition unit 205 receives information about the boundary specified by the range specifying unit 111 of the moving body 10, the non-recommended entry area, and the movement range on the side opposite to the non-recommended entry area side. , a boundary where entry of the moving body 10 is not recommended or a boundary where entry of the moving body 10 is prohibited, and an entry non-recommended area corresponding to the boundary are specified.
  • the range acquisition unit 205 in this embodiment acquires the attribute information of the area on the map adjacent to the boundary on the return position side based on the wide-area detailed map information, and classifies the attribute information into the non-recommended type for entry. change the boundary according to the area corresponding to the attribute information classified into the deprecated type.
  • the originally identified movement range is changed according to the area corresponding to the attribute information classified as the non-recommended type.
  • the boundary is changed so that the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type is avoided on the feedback position side.
  • the map/boundary integration unit 206 then generates a map image based on the changed boundary.
  • the range acquisition unit 205 acquires the attribute information of the area on the map adjacent to the boundary BL1 on the return position side based on the wide area detailed map information.
  • "river” is included in the attribute information of the adjacent map area on the return position side.
  • "River” as attribute information is classified as a non-recommended type with respect to approach. Therefore, the changed boundary line BL2 is extended by changing the boundary line BL1 so as to avoid the river, which is the area corresponding to the attribute information classified as the non-recommended type, on the return position side. .
  • the area on the map adjacent to the return position side means the area within a range from the boundary toward the return position side to a predetermined distance (eg, 500m).
  • Attribute information classified into non-recommended types for entry includes, for example, the sea, lakes, ponds, forests, forests, swamps, cliffs, buildings, restricted areas, and the like.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing performed by the information processing device 20. As shown in FIG.
  • the communication unit 101 determines the boundary specified by the range specifying unit 111, the entry Non-recommended area, information on the range of movement on the side opposite to the non-recommended entry area side, the current position of the moving body 10 estimated by the self-position estimation unit 104 and the map estimation unit 105, which are prerequisites for specifying the boundary and the map information around the moving object 10 estimated by are transmitted to the information processing device 20 .
  • the processing shown in FIG. 11 is started, for example, when the information processing device 20 receives these pieces of information.
  • the range acquisition unit 205 acquires boundary information and map information from the moving body 10 (step S111). A boundary into which entry of the object 10 is not recommended or a boundary into which the entry of the moving object 10 is prohibited is specified. Next, the range acquisition unit 205 acquires the attribute information of the area on the map that is adjacent to the identified boundary on the return position side based on the wide-area detailed map information (step S112).
  • the range acquisition unit 205 determines whether or not the attribute information of the area on the map acquired in step S112 is classified into the non-recommended type for entry (step S113). If the boundary is classified into the non-recommended type, the range acquisition unit 205 obtains the boundary specified based on the information acquired in step S111 according to the region corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type. (moving range) is changed (step S114).
  • the map/boundary integration unit 206 uses the current position of the moving object 10 specified by the self-location acquiring unit 203, the map information around the moving object 10 specified by the map acquiring unit 204, and the range acquiring unit 205 to specify the current position of the moving body 10 on the map image based on the map information, the boundary (the boundary without change or the boundary after the change) and the non-recommended entry area corresponding to the boundary, and the entry corresponding to the boundary A map image in which the non-recommended area is further displayed (referred to as an advance notification image) is generated (step S115). Then, a map image (advance notification image) drawing process is performed (step S116), and the process is repeated from step S111. It should be noted that if the attribute information is not classified into the non-recommended type in step S113, an unchanged boundary is used in step S115.
  • the range acquisition unit 205 acquires the attribute information of the area on the map adjacent to the specified boundary on the return position side. Then, when the attribute information is classified into the non-recommended type regarding entry, the range acquisition unit 205 changes the boundary (movement range) according to the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type. .
  • the boundary movement range
  • the mobile body 10 moves from its current position and enters the area, it may become difficult for the mobile body 10 to return to the predetermined return position due to lack of energy. can be shown As a result, it is possible to effectively prevent the mobile body 10 from failing to reach the predetermined return point, and the user can efficiently use the remaining energy.
  • the changed boundary line BL1 is changed so that the changed boundary line BL2 has a shape that avoids the river, which is the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type, on the return position side. Become.
  • the user can visually determine that the current remaining amount of energy cannot cross the river. Then, for example, when performing an inspection flight, the remaining energy can be used efficiently by avoiding inspection of the area near the river and inspecting other areas.
  • the range acquisition unit 205 may change the boundary based on observed information such as a captured image. For example, the range acquisition unit 205 identifies an area adjacent to the boundary on the return position side based on the image captured by the imaging unit 112 of the moving body 10, and determines whether the attribute information of the identified area and/or the object included in the area enters. When classified into the non-recommended type with respect to, the boundary may be changed according to the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type. Areas identified based on images that fall into the non-recommended typology may include, for example, seas, lakes, ponds, forests, forests, wetlands, cliffs, buildings, and the like. Objects identified based on the image may include dynamic objects such as pedestrians, cars, and the like.
  • the attribute information of the area and/or the attribute information of the object contained in the area is classified into the non-recommended type with regard to entry is determined by Information on traffic signs, types of buildings (store names) in the area, real-time observation information (sea ebb and flow, river flooding) that can form a semantic map, etc. may be used.
  • the range specifying unit 111 of the moving object 10 may change the boundary (moving range) based on attribute information such as the specified area on the map.
  • the range specifying unit 111 acquires the attribute information of the area on the map adjacent to the boundary specified by itself on the return position side based on the map information held by itself.
  • the range identification unit 111 changes the boundary (movement range) according to the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type.
  • the range specifying unit 111 specifies an area adjacent to the boundary on the return position side based on the image captured by the imaging unit 112, and the specified area and/or the attribute information of the object included in the area is not recommended for entry.
  • the boundary (movement range) may be changed according to the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type.
  • boundary change processing according to the present embodiment can also be applied when specifying a three-dimensional boundary surface.
  • FIG. 12 is a block diagram of each of the moving body 10 and the information processing device 20 that constitute the information processing system S4.
  • the information processing system S4 includes a mobile body 10 and an information processing device 20, as in the first to third embodiments.
  • the same reference numerals are assigned to the same components in the present embodiment as those in the first to third embodiments, and overlapping descriptions are omitted.
  • the configuration of the moving body 10 is the same as that of the third embodiment.
  • the information processing apparatus 20 differs from the third embodiment in that it further includes an operation rejection unit 211 and a rejection notification unit 212 .
  • the operation rejection unit 211 uses the control command generated by the user operation acquisition unit 202 and the boundary specified by the range acquisition unit 205 to determine if the control command crosses the boundary. reject.
  • the rejection notification unit 212 notifies, for example, the monitor 22 of the rejection of the control command.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of processing performed by the information processing device 20. As shown in FIG.
  • step S111 the same processing as in the third embodiment is performed from step S111 to step S114.
  • step S131 it is determined in step S131 whether or not a control command causing the boundary to be crossed has occurred. If there is a control command that crosses the boundary (YES in step S131), the control command is rejected and notified to that effect in step S132. Thereafter, the same processes as steps S115 and S116 described in the third embodiment are performed.
  • the control command when a control command that crosses the boundary occurs, the control command is forcibly rejected.
  • the user can be notified that the control command has been rejected. Therefore, it is possible to effectively prevent the moving body 10 from failing to reach the predetermined return point.
  • FIGS. 14A and 14B are conceptual diagrams of an example of processing related to route change performed in the information processing system S5.
  • the route is changed. Processing to land is performed.
  • FIG. 14A it becomes difficult to return to the return position where the information processing device 20 is located, and the route of the return-to-home process targets the landing candidate point Z1 among the landing candidate points Z1 to Z6 as the plurality of arrival candidate points. It shows how the path has been changed to the position.
  • the area where the river RI is located is determined as a non-landing point and excluded from the candidate landing points.
  • FIG. 14B it becomes difficult to return to the return position where the information processing device 20 is located, and the route of the return-to-home process is changed to a route whose target position is the landing candidate point Z1 among the plurality of landing candidate points Z1 to Z7. It shows how it has changed.
  • the area where lake LA is located is determined as a non-landing point and excluded from the candidate landing points.
  • FIG. 15 is a block diagram of each of the moving body 10 and the information processing device 20 that constitute the information processing system S5.
  • the information processing system S5 includes a moving body 10 and an information processing device 20, as in the first to fourth embodiments.
  • the same reference numerals are assigned to the same components in the present embodiment as those in the first to fourth embodiments, and overlapping descriptions are omitted.
  • the moving body 10 has a route change section 120 including a landing point candidate calculation section 114 , a landing point calculation section 115 and a landing control section 116 .
  • the information processing device 20 has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the landing candidate point calculation unit 114 acquires the map information around the current mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105, and identifies the landing candidate points. At this time, based on the attribute information of the area included in the map information, non-recommended or difficult landing points such as rivers and ponds as described with reference to FIGS. 14A and 14B are excluded from the candidate landing points.
  • the attribute information of the non-recommended or difficult landing point may include sea, lake, pond, forest, forest, wetland, cliff, building, and the like. Also, information on dynamic objects such as passersby and automobiles specified based on images may be used for determination of landing candidate points.
  • the height difference of the area may be used for judgment of landing candidate points.
  • road identification information crosswalk etc.
  • traffic sign information may be used for judgment of landing candidate points.
  • building type store name in the area
  • real-time observation information that can compose a semantic map. (the ebb and flow of the sea, the rise of the river), etc. may be used.
  • the landing point calculation unit 115 acquires the current remaining energy amount of the mobile body 10 from the energy calculation unit 110, and determines the points that cannot be reached due to insufficient energy among the landing candidate points specified by the landing candidate point calculation unit 114 as unreachable. change to a point. Further, the landing point calculation unit 115 in this embodiment sets the landing candidate point closest to the return position among the landing candidate points excluding the unreachable points as the target position.
  • the landing control unit 116 generates a route to the target position determined by the landing point calculation unit 115, and when the moving object 10 reaches the vicinity of the target position, the landing control unit 116 issues a control command regarding the landing operation of the moving object 10. 102.
  • FIG. 16 is a flow chart showing an example of a process performed by the moving body 10. As shown in FIG. The processing shown in FIG. 16 is always performed during return-to-home.
  • the energy calculation unit 110 determines whether or not the current remaining amount of energy is insufficient to reach the return position (step S161). Specifically, during movement to the return position, the energy calculation unit 110 calculates the energy consumed up to the return position (hereinafter referred to as bounce energy). When it becomes larger than the remaining energy (in other words, when the remaining energy is less than the bounce energy), it is determined that the remaining energy is insufficient to reach the return position. If it is determined that the map is insufficient (YES in step S161), the landing candidate point calculation unit 114 acquires the current map information around the mobile object 10 estimated by the map estimation unit 105 (step S162). , a candidate landing point is specified based on the map information (step S163).
  • the landing point calculation unit 115 acquires the current remaining energy amount of the mobile body 10 from the energy calculation unit 110, and among the landing candidate points specified by the landing candidate point calculation unit 114, points that cannot be reached due to lack of energy are Change to unreachable point. Then, the landing point calculator 115 selects and sets the landing candidate point closest to the return position among the landing candidate points excluding the unreachable points as the target position (step S164).
  • step S165 The landing control unit 116 then generates a route to the target position determined by the landing point calculation unit 115 (step S165). Then, the process returns to step S161. If it is determined in step S161 that the remaining energy is not sufficient to reach the return position (NO in step S161), it is determined whether or not the return-to-home process has ended (step S166). If not, the process returns to step S161. Note that if the route is changed in step S165, it is determined in step S161 whether or not the remaining energy is insufficient to reach the target position after the route change. Then, in step S166, it is determined whether or not the moving process to the target position is completed.
  • the route changing unit 120 when the bounce energy increases the remaining energy during movement to the return position, the route changing unit 120 identifies a plurality of candidate landing points, Identify the route to the landing candidate point closest to the return position. Then, the route changing unit 120 identifies a landing candidate point based on the attribute information of the area on the map, the observation information (semantics) around the mobile object 10, and the like. As a result, the moving body 10 can be safely reached to the predetermined position. In particular, since the route to the landing candidate point closest to the return position is specified, the load of recovering the moving body 10 after landing can be reduced.
  • FIG. 17 shows an example of the hardware configuration of the mobile object 10 or the information processing device 20.
  • the mobile object 10 or the information processing device 20 is configured by a computer device 400 .
  • the computer device 400 includes a CPU 401, an input interface 402, an external interface 403, a communication device 404, a main storage device 405, and an external storage device 406, which are interconnected by a bus. At least one of these elements may not be included in the mobile object 10 or the information processing device 20 .
  • a CPU (Central Processing Unit) 401 executes computer programs on a main memory device 405 .
  • a computer program is a program that implements the above-described functional configurations of the mobile object 10 or the information processing device 20 .
  • a computer program may be realized by a combination of a plurality of programs and scripts instead of a single program. Each functional configuration is realized by the CPU 401 executing a computer program.
  • the input interface 402 is a circuit for inputting operation signals from input devices such as a keyboard, mouse, and touch panel to the mobile object 10 or the information processing device 20 .
  • the external interface 403 displays, for example, data stored in the mobile object 10 or the information processing device 20 or data calculated by the mobile object 10 or the information processing device 20 on the display device.
  • the external interface 403 may be connected to, for example, an LCD (liquid crystal display), an organic electroluminescence display, a CRT (cathode-ray tube), or a PDP (plasma display).
  • the communication device 404 is a circuit for wireless or wired communication between the mobile object 10 or the information processing device 20 and an external device. Data used by the mobile unit 10 or the information processing device 20 can be input from an external device via the communication device 404 .
  • Communication device 404 includes an antenna. Data input from an external device can be stored in the main storage device 405 or the external storage device 406 .
  • the communication units 101 and 201 described above may be constructed by the communication device 404 .
  • the main storage device 405 stores computer programs, data necessary for executing the computer programs, data generated by executing the computer programs, and the like.
  • a computer program is developed and executed on the main memory device 405 .
  • the main storage device 405 is, for example, RAM, DRAM, or SRAM, but is not limited thereto.
  • a storage unit for information and data in the mobile object 10 or the information processing device 20 may be constructed on the main storage device 405 .
  • the external storage device 406 stores computer programs, data necessary for executing the computer programs, data generated by executing the computer programs, and the like. These computer programs and data are read into the main memory device 405 when the computer programs are executed.
  • the external storage device 406 is, for example, a hard disk, an optical disk, a flash memory, and a magnetic tape, but is not limited to these.
  • the computer program may be pre-installed in the computer device 400, or may be stored in a storage medium such as a CD-ROM.
  • the computer program may also be uploaded on the Internet.
  • the computer device 400 may be configured by a single device, or may be configured as a system composed of a plurality of interconnected computer devices.
  • this disclosure can also take the following configurations.
  • a remaining energy acquisition unit that acquires the remaining energy of the moving object;
  • a moving object comprising: a range identifying unit that identifies a movement range in which the moving object can return from a position of the moving object to a return position based on the remaining energy of the moving object.
  • the range identification unit calculates, based on the remaining energy amount, a route candidate point at which the mobile body can return from the position of the mobile body to a return position, and identifies the movement range based on the route candidate point. 1.
  • Item 3 Item 3.
  • the moving body according to item 2 wherein the route candidate point is a point at which return energy consumed by the moving body before returning to the return position is equal to or less than the remaining energy level.
  • the moving body according to item 3 further comprising an energy calculation unit that calculates the return energy based on the position of the moving body.
  • the range specifying unit defines a boundary of the movement range as a boundary where entry of the moving body is not recommended or prohibited.
  • the moving body is operated by an operating device, 6.
  • the moving object according to any one of items 1 to 5, further comprising a communication unit that transmits information on the moving range specified by the range specifying unit to the operating device.
  • the range identification unit acquires attribute information of an area on the map adjacent to the boundary of the movement range on the return position side, and if the attribute information is classified into a non-recommended type with respect to entry, the non-recommended 8.
  • the moving body according to any one of items 1 to 7, wherein the movement range is changed according to the area corresponding to the attribute information classified into the type of .
  • the range specifying unit specifies a region adjacent to the boundary of the movement range on the return position side based on the image captured by the imaging unit, and attribute information of the specified region and/or an object included in the region item 1, when classified into a non-recommended type, changing the movement range according to the area corresponding to the attribute information classified into the non-recommended type and/or the area containing the object; 8.
  • the moving body is an aircraft, 10.
  • [Item 13] 13 13.
  • a route planning unit that determines a route to the return position when movement control to the return position is activated by a control command from a user or forcibly; a route changing unit that changes the route determined by the route planning unit; When the bounce energy consumed for movement to the return position becomes larger than the remaining energy of the moving object during movement to the return position along the route determined by the route planning unit, the route change unit 14.
  • the mobile body according to any one of items 1 to 13, wherein specifying a plurality of candidate reaching points and specifying a route to a candidate reaching point closest to the return position among the plurality of candidate reaching points.
  • a mobile object a remaining energy acquisition unit that acquires the remaining energy of the moving object; a range identifying unit that identifies a range of movement in which the moving body can return from the position of the moving body to a return position based on the remaining energy of the moving body; an information processing system, comprising: a map drawing unit that displays the movement range superimposed on a map image.
  • a step of obtaining the remaining energy of the moving object A computer program for causing a computer to execute a step of identifying a movement range in which said moving body can return from the position of said moving body to a return position based on the remaining energy of said moving body.

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Abstract

［課題］移動体が帰還位置に到達し損なう状況を効果的に抑制する。 ［解決手段］一実施形態に係る移動体１０は、移動体１０のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部１０９と、移動体１０のエネルギー残量に基づき、移動体１０が現在の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部１１１と、を備える。

Description

移動体、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラム
　本開示は、移動体、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラムに関する。
　近年、自律移動ロボットと呼ばれる移動体が種々の産業分野で注目されている。移動体の一例として、ドローンがある。ドローンは、空撮、計測、災害救助、輸送物流などの様々な用途で既に用いられている。
　移動体は、エネルギー不足により不意に停止し得る。そのため、ユーザに充電残量や稼働可能時間の通知を行い、不意の停止の回避を促す技術が存在する。さらには、充電残量が所定値を下回った際に、移動体を強制的に帰還させる技術も存在する（特許文献１参照）。
　しかしながら、充電残量や稼働可能時間の通知では、実際にどの程度の移動範囲まで移動体を動かし得るのかが分かりにくい。そのため、充電残量や稼働可能時間を指標にして移動体を所望の帰還地点まで帰還させようとした場合であっても、移動体が帰還し損なう状況が生じ得る。
　とりわけユーザが遠隔地から操作するドローンのような無人の移動体では、移動体の使用限界が直感的に分かりにくい。そのため、帰還途中の不意の停止が生じ易いと考えられる。
特開２０１９－７３０５６号公報
　本開示は上記事情を考慮してなされたものであり、移動体が帰還位置に到達し損なう状況を効果的に抑制できる移動体、情報処理方法、情報処理システム及びコンピュータプログラムを提供する。
　本開示の移動体は、前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、を備える。
　本開示の情報処理方法は、移動体のエネルギー残量を取得するステップと、前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、を備える。
　本開示の情報処理システムは、移動体と、前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、前記移動範囲に基づく表示を地図画像に重ねて表示する地図描画部と、を備える。
　本開示のコンピュータプログラムは、移動体のエネルギー残量を取得するステップと、前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、をコンピュータに実行させる。
第１実施形態に係る情報処理システムを示す図。 第１実施形態に係る情報処理システムを構成する情報処理装置に表示される画像の一例を示す図。 第１実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第１実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体で行われる処理の一例を示すフローチャート。 第１実施形態の変形例に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第２実施形態に係る情報処理システムが特定する、進入非推奨領域を区画する境界の概念図。 第２実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第２実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体で行われる処理の一例を示すフローチャート。 第３実施形態に係る情報処理システムが特定する、進入非推奨領域を画定する境界の概念図。 第３実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第３実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体で行われる処理の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第４実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体で行われる処理の一例を示すフローチャート。 第５実施形態に係る情報処理システムで行われる経路変更に関する処理の一例の概念図。 第５実施形態に係る情報処理システムで行われる経路変更に関する処理の他の例の概念図。 第５実施形態に係る情報処理システムを構成する移動体及び情報処理装置それぞれのブロック図。 第５実施形態に係る情報処理システムで行われる経路変更に関する処理の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る情報処理装置及び移動体を構成し得る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図。
　以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。本開示において示される１以上の実施形態において、各実施形態が含む要素を互いに組み合わせることができ、かつ、当該組み合わせられた結果物も本開示が示す実施形態の一部をなす。
＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態に係る情報処理システムＳ１を示す。まず、情報処理システムＳ１の概略構成について説明する。
（情報処理システム）
　図１に示す情報処理システムＳ１は、移動体１０と、情報処理装置２０とを備える。移動体１０は、一例としてドローン（無人航空機）である。ただし、移動体１０は、ロボット無人搬送車、又は自動運転車などの自律及び／又はマニュアル操作により移動可能な装置であればよく、特に限定されない。
　移動体１０及び情報処理装置２０は、双方向に無線通信可能になっている。移動体１０は、基本的に、情報処理装置２０の制御により飛行（移動）を行う。この場合、移動体１０は、例えば情報処理装置２０から前進、後退、左旋回、右旋回、上昇、下降などのユーザの意思に基づく制御指令を受け、制御指令に応じて操作される（マニュアル操作）。
　制御指令には、上述の例示の他に、移動体１０に対して相対的又は絶対的に定められる目標位置への移動に関する指令が含まれる。また、制御指令には、目標速度、旋回時の目標角速度、目標姿勢などへの状態変更に関する指令なども含まれる。
　上述のようなマニュアル操作による移動体１０の制御は、ユーザの視野内で行われてもよいし、視野外で行われてもよい。ただし、視野外でマニュアル操作が行われる場合には、移動体１０の現在の位置を認識可能とする手段が必要となる。このような手段は、例えば情報処理装置２０が有する後述のモニター２２への移動体１０の現在の位置の表示や、移動体１０が撮像中の画像の表示などでもよい。
　一方で、移動体１０は自律飛行（自律移動）も可能である。詳しくは、移動体１０は、情報処理装置２０から経路を指定された後、指定された経路に従って自律的に移動できる。また、移動体１０は、所定の帰還位置への経路を自ら生成し、生成した経路に従って自律的に帰還できる。このような自律的に帰還する処理は、リターントゥホーム（以下、「ＲＴＨ」）と呼ばれる場合がある。なお、自律移動もユーザの視野内で行われてもよいし、視野外で行われてもよい。
　上記ＲＴＨは、ユーザによる制御指令に応じて開始されてもよいし、電池残量が所定値を下回った際に強制的に開始されてもよい。
　また、移動体１０は半自律飛行も可能である。ここで言う半自律飛行は、マニュアル飛行中に一時的に自律飛行がなされる動作状態を意味する。例えば、マニュアル飛行中の移動体１０は、情報処理装置２０との通信が不能になったり、構造物等の裏に回り込んでユーザの視野内から外れたりする状態になり得る。移動体１０は、このような場合に例えばＲＴＨに一時的に移行し、半自律飛行を行ってもよい。
　情報処理装置２０は、ユーザにより操作される操作装置であって、本実施形態では所謂リモコンである。情報処理装置２０は、ユーザにより操作される操作部２１と、モニター２２と、を有する。ユーザは、移動体１０に対する制御指令を生成する場合に操作部２１を操作する。モニター２２は、例えば移動体１０の現在の位置の表示が重ねられた地図画像を表示できる。また、モニター２２は、例えば移動体１０が撮像した画像を表示できる。モニター２２は操作部２１と一体化されるものでもよいし、３Ｄゴーグル（ヘッドマウントディスプレイ）などの操作部２１から分離した装置でもよい。また、情報処理装置２０は、タブレット端末や、スマートフォンでもよい。
　図２は、モニター２２に表示された画像の一例を示す。図２は、具体的には移動体１０の現在の位置の表示が重ねられた地図画像を示している。図２における符号Ｃｐは、移動体１０の現在の位置を示している。また、図２の符号ＢＬは境界線を示し、符号Ｎｒｅは、進入非推奨領域を示している。
　進入非推奨領域Ｎｒｅは、移動体１０が現在の位置Ｃｐから移動して進入した場合に移動体１０がエネルギー不足により所定の帰還位置まで帰還することが困難になり得る領域を示している。なお、帰還位置は、本実施形態ではユーザが操作する情報処理装置２０の位置に設定されている。ただし、帰還位置は任意に設定され得る。帰還位置は、例えば情報処理装置２０の位置とは異なる充電ポイントなどでもよい。
　境界線ＢＬは、進入非推奨領域Ｎｒｅとそれ以外の領域を区画する。ここで言うそれ以外の領域は、境界線ＢＬ上又は境界線ＢＬよりも帰還位置側（進入非推奨領域Ｎｒｅ側の反対側）の範囲であって、移動体１０が現在の位置から帰還位置に帰還可能な「移動範囲」に対応する。後述するが、移動範囲は、移動体１０のエネルギー残量に基づき、移動体１０が現在の位置から帰還位置に帰還可能な地図上の経由候補点を算出し、経由候補点に基づいて特定される。移動体１０が移動範囲における経由候補点を経由して帰還位置に帰還した場合、移動体１０は、エネルギー不足を生じさせることなく帰還位置に帰還できる。本実施形態では、境界線ＢＬ及び進入非推奨領域Ｎｒｅをモニター２２に表示することで、ユーザは移動体１０を帰還させるべきタイミング及び位置（移動範囲）を直感的に把握しやすくなる。これにより、移動体１０が所定の帰還地点まで到達し損なう状況を効果的に抑制できる。図３は、移動体１０及び情報処理装置２０それぞれのブロック図を示す。以下、移動体１０及び情報処理装置２０について詳述する。
（移動体）
　移動体１０は、通信部１０１と、機体制御部１０２と、バッテリー１０３と、自己位置推定部１０４と、地図推定部１０５と、経路計画部１０６と、事前通知部１０７と、撮像部１１２とを有する。事前通知部１０７は、帰還位置保持部１０８と、エネルギー残量取得部１０９と、エネルギー算出部１１０と、範囲特定部１１１とを含む。
　通信部１０１は、情報処理装置２０と無線通信を行うことにより、情報又はデータの送受信を行う。通信部１０１は、例えば飛行に関する制御指令を情報処理装置２０から受信する。通信部１０１は、例えば一定のサンプル時間間隔で制御指令を受信する。通信部１０１は、受信した制御指令を機体制御部１０２に提供する。また、通信部１０１は、自己位置推定部１０４、地図推定部１０５、及び事前通知部１０７が生成する移動体１０の位置や移動状態に関する情報を情報処理装置２０に送信できる。また、通信部１０１は、撮像部１１２が撮像した画像（画像データ）を情報処理装置２０に送信できる。
　通信部１０１が採用する無線通信の方式は任意でよい。一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、ＩＥＥＥ８０２．１５．１規格、その他の規格によるものでもよい。無線通信に使用する周波数帯域は、例えば２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、又はその他の周波数帯域である。
　機体制御部１０２は、移動体１０の全体を制御する。機体制御部１０２は、例えば通信部１０１で受信した制御指令に従って移動体１０の動作を制御する。本実施の形態に係る移動体１０は、複数のロータを有する。例えば移動体１０を直進させる場合には、機体制御部１０２は、複数のロータの回転速度を調整することで移動体１０の姿勢を前傾させて移動体１０を前進させる。また、機体制御部１０２は、通信部１０１を用いて情報処理装置２０との間の情報又はデータの送受信に関する処理を制御する。
　バッテリー１０３は、移動体１０を駆動させるエネルギーを蓄えている。バッテリー１０３は、具体的には電気的エネルギーを蓄えており、有線又は非接触で充電可能となっている。
　自己位置推定部１０４は、移動体１０の現在の位置を推定する。以下、移動体１０の現在の位置を、単に移動体１０の位置と呼ぶ場合がある。自己位置推定部１０４はＧＰＳ受信器で構成されてもよい。この場合、自己位置推定部１０４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信し、受信した信号に基づき、移動体１０の位置を検出する。位置情報は、緯度と経度でもよい。あるいは、位置情報は、例えば、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（７．３ｍ、４．１ｍ、１５．８ｍ）のような、情報処理装置２０の位置を原点又は所定の位置とした３軸の座標系（ＸＹＺの座標系）でもよい。
　地図推定部１０５は、自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置に基づいて、移動体１０の周囲の地図情報を推定する。本実施形態における地図推定部１０５は、広域地図情報を保持し、広域地図情報に基づいて移動体１０の周囲の地図情報を推定する。広域地図情報には、地図内の領域についての川、山、畑、建造物、公園、飛行禁止地域などの属性情報が含まれることが望ましい。さらに属性情報には、土地の形状や海抜、建物の高さなどが含まれることが望ましい。広域地図情報及びここから切り出される移動体１０の周囲の地図情報は、本実施の形態では地図画像を生成し得る情報である。
　経路計画部１０６は、例えば移動体１０に対して相対的又は絶対的に定められる目標位置への移動に関する制御指令が生じた際に、目標位置への経路を生成する。また、経路計画部１０６は、自律的に帰還する処理（ＲＴＨ）の制御指令が生じた際に、現在の位置から帰還位置への経路を生成する。
　また、経路計画部１０６は、移動体１０が現在の位置から任意の候補点を経由して帰還位置へ帰還する経路も生成できる。後述のエネルギー算出部１１０は、移動体１０が現在の位置から帰還位置に、この帰還位置とは異なる任意の候補点を経由して帰還するまでに消費する帰還用エネルギーを算出する。エネルギー算出部１１０が、この帰還用エネルギーを算出する際に使用する任意の候補点を経由する経路は、経路計画部１０６によって生成される。
　経路計画部１０６は、自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報を用いて経路を生成する。経路計画部１０６で採用する経路生成のアルゴリズムは、一般に使用される経路生成アルゴリズムでもよく、又はこのようなアルゴリズムに任意の重み付けを付加したものでもよい。
　経路計画部１０６は、例えば地図情報における山、建造物などの情報を参照し、障害物を回避する経路を生成してもよい。また、経路計画部１０６は、直線的な経路を生成してもよい。直線的な経路を生成する場合、移動体１０は移動中に障害物を検知し、障害物を回避するように経路を修正してもよい。
　事前通知部１０７は、上述した境界線ＢＬ、進入非推奨領域Ｎｒｅ、及び進入非推奨領域Ｎｒｅ側とは反対側となる移動範囲に関する情報を生成する機能を有する。事前通知部１０７は、上述したように帰還位置保持部１０８と、エネルギー残量取得部１０９と、エネルギー算出部１１０と、範囲特定部１１１とを含む。帰還位置保持部１０８は、帰還位置を保持する。帰還位置は、本実施形態ではユーザが操作する情報処理装置２０の位置に設定されている。帰還位置は、情報処理装置２０からの指示により書き換えられてもよい。エネルギー残量取得部１０９は、バッテリー１０３のエネルギー残量を取得する。
　エネルギー算出部１１０は、上述したように移動体１０が現在の位置から帰還位置に、この帰還位置とは異なる任意の候補点を経由して帰還するまでに消費する帰還用エネルギーを算出する。エネルギー算出部１１０は、二次元平面上に定められる複数の候補点について帰還用エネルギーを算出してもよいし、三次元空間上に定められる複数の候補点について帰還用エネルギーを算出してもよい。本実施形態におけるエネルギー算出部１１０は、一例として水平面に沿う二次元平面上の複数の候補点について帰還用エネルギーを算出する。
　帰還用エネルギーの算出の前提となる経路は、上述したように経路計画部１０６により生成される。この際、経路計画部１０６による経路生成のアルゴリズムに応じて帰還用エネルギーの値は変化し得る。また、移動体１０に対する追い風や向かい風などの環境条件によっても帰還用エネルギーの値は変化し得るため、エネルギー算出部１１０は環境条件を検出して算出した帰還用エネルギーを増減させてもよい。
　範囲特定部１１１は、上述のようにしてエネルギー算出部１１０が算出する複数の候補点に対応する帰還用エネルギーの情報と、エネルギー残量取得部１０９が取得するバッテリー１０３のエネルギー残量とを受け取る。そして、範囲特定部１１１は、移動体１０のエネルギー残量に基づき、移動体１０が移動体１０の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する。詳しくは、範囲特定部１１１は、エネルギー残量に基づき、移動体１０が移動体１０の位置から帰還位置に帰還可能な経由候補点を算出し、経由候補点に基づき、移動範囲を特定する。より詳しくは、本実施形態における範囲特定部１１１は、エネルギー算出部１１０が算出する帰還用エネルギーの情報と、エネルギー残量取得部１０９が取得するバッテリー１０３のエネルギー残量とに基づき、帰還用エネルギーがエネルギー残量以下になる経路の候補点を特定し、特定した候補点を、移動体１０が帰還位置に帰還可能な経由候補点とする。そして、範囲特定部１１１は、経由候補点に基づき、移動体１０が帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定し、本実施の形態では、この移動範囲の境界を移動体１０の進入が非推奨となる又は禁止となる境界として特定する。このような経由候補点に基づく移動範囲の境界は、帰還用エネルギーがエネルギー残量よりも大きくなる境界（便宜上、限界的境界と呼ぶ。）でもよい。また、上記限界的境界よりも帰還位置側に設定される境界でもよい。
　本実施形態では、水平面に沿う二次元平面上の複数の候補点について帰還用エネルギーが算出されるため、範囲特定部１１１が特定する移動範囲の境界は、二次元平面上で連なる境界線として特定される。すなわち、範囲特定部１１１は、図２に示したような境界線ＢＬを特定する。そして、範囲特定部１１１は、帰還位置に対して境界線ＢＬから離れる側の領域を図２に示したような進入非推奨領域Ｎｒｅとして特定する。
　上述のようにして範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報は、機体制御部１０２の制御により通信部１０１から情報処理装置２０に送信される。この際、本実施形態では、境界を特定する際の前提となる自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報も、情報処理装置２０に送信される。これにより、情報処理装置２０において図２に示すように境界線ＢＬ及び進入非推奨領域Ｎｒｅを表示することが可能となる。なお、範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報のうちのいずれかの情報が定まれば、残りの情報を導くことができる。したがって、通信部１０１は、範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報のうちのいずれかの情報を送信する態様でもよい。
　また、境界及び進入非推奨領域に関する情報などは、情報処理装置２０とは異なる外部の装置に送信されてもよい。また、本実施の形態では、帰還用エネルギーがエネルギー残量以下になる経路の候補点に基づいて境界が特定される。この場合、境界の特定の際の演算負荷を抑制できる。
　以上に説明した機能を有する事前通知部１０７は、常時、以上に説明した移動範囲、その境界などを特定する処理を行う。情報処理装置２０で境界線及び進入非推奨領域（あるいは、移動範囲）が表示された場合、上述したように、ユーザは移動体１０を帰還させるべきタイミングや位置を直感的に把握しやすくなる。一方で、移動体１０では、順次特定される上記境界の情報を基に、移動体１０から境界までの距離が所定値以下になった際に移動体１０に取り付けられた発光部の点灯態様を変化させるなどの通知処理を行ってもよい。この場合、ユーザが、モニター２２を視認せずに、移動体１０が境界に近づいていることを認識できる。
（情報処理装置）
　情報処理装置２０は、上述した操作部２１及びモニター２２（図１参照）と、通信部２０１と、ユーザ操作取得部２０２と、自己位置取得部２０３と、地図取得部２０４と、範囲取得部２０５と、地図・境界統合部２０６と、地図描画部２０７と、を有する。
　通信部２０１は、移動体１０と無線通信を行うことにより情報又はデータの送受信を行う。通信部２０１は、例えば上述した範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報、自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置の情報、地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報、撮像部１１２が撮像した画像を、移動体１０から受信する。通信部１０１は、例えば一定のサンプル時間間隔で制御指令を受信する。
　ユーザ操作取得部２０２は、ユーザが行う操作部２１に対する操作を制御指令に変換し、通信部２０１に提供する。この際、通信部２０１は、移動体１０に対する制御指令を移動体１０に送信する。
　自己位置取得部２０３は、自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置の情報を通信部２０１から受け取り、移動体１０の現在の位置を特定する。地図取得部２０４は、地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報を通信部２０１から受け取り、移動体１０の周囲の地図情報を特定する。範囲取得部２０５は、範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報を通信部２０１から受け取り、本実施形態では移動体１０の進入が非推奨となる境界又は移動体１０の進入を禁止とする境界、及び境界に対応する進入非推奨領域を特定する。
　本実施形態の地図取得部２０４は、地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報をそのまま使用する。ただし、これに代えて、地図取得部２０４が地図推定部１０５とは異なる広域地図情報を保持していてもよい。この場合、地図取得部２０４は、地図推定部１０５から提供された地図情報に基づき、自身が保持する広域地図情報から対応する地図情報を特定する。
　地図・境界統合部２０６は、上述のようにして自己位置取得部２０３が特定する移動体１０の現在の位置と、地図取得部２０４が特定する移動体１０の周囲の地図情報と、範囲取得部２０５が特定する境界及び境界に対応する進入非推奨領域と、を統合して、地図情報に基づく地図画像上に移動体１０の現在の位置、境界及び境界に対応する進入非推奨領域がさらに表示された地図画像（事前通知画像と呼ぶ。）を生成する。
　地図・境界統合部２０６が生成する事前通知画像は、地図描画部２０７に提供され、地図描画部２０７は、モニター２２に事前通知画像を表示する。これにより、図２に示すように情報処理装置２０のモニター２２で境界線ＢＬ及び進入非推奨領域Ｎｒｅを表示することが可能となる。なお、本実施形態では境界線ＢＬ及び進入非推奨領域Ｎｒｅを同時に表示するが、例えば境界線ＢＬだけが表示されてもよい。なお、境界線ＢＬ及び／又は進入非推奨領域Ｎｒｅがモニター２２に表示されることで、ユーザは、移動体１０が現在の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を把握することも可能となる。
（処理例）
　次に、情報処理システムＳ１を構成する移動体１０で行われる処理の一例を図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
　まず、移動体１０は情報処理装置２０からの制御指令に応じて動作する（ステップＳ４１）。次いで、自己位置推定部１０４が、移動体１０の現在の位置を推定するとともに、地図推定部１０５が、移動体１０の現在の位置に基づいて移動体１０の周囲の地図情報を推定する。そして、地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報が、最新の移動体１０の周囲の地図情報として更新される（ステップＳ４２）。すなわち、ここでは、移動体１０の現在の位置と地図情報との相対的な位置関係に変化がある場合に、新たな相対的な位置関係が特定される。
　その後、移動体１０の帰還用エネルギーが未計算の候補点があるか否かをエネルギー算出部１１０が確認する（ステップＳ４３）。ここで候補点がある場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、エネルギー算出部１１０は、未計算の候補点についての帰還用エネルギーを算出する（ステップＳ４４）。算出した後、処理はステップＳ４３に戻る。また、候補点がない場合（ステップＳ４３でＮＯ）には、エネルギー残量取得部１０９がバッテリー１０３のエネルギー残量を取得する（ステップＳ４５）。なお、帰還用エネルギーは、上述したように移動体１０が現在の位置から帰還位置に、この帰還位置とは異なる任意の候補点を経由して帰還するまでに消費するエネルギーのことである。
　次いで、範囲特定部１１１が、エネルギー算出部１１０が算出した複数の候補点に関する帰還用エネルギーを参照し、帰還用エネルギーがバッテリー１０３のエネルギー残量以下となる候補点があるか否かを確認する（ステップＳ４６）。ここで候補点がある場合（ステップＳ４６でＹＥＳ）、範囲特定部１１１は、帰還用エネルギーがバッテリー１０３のエネルギー残量以下となる候補点を、移動体１０が帰還位置に帰還可能な経由候補点とし、経由候補点を連ねて進入非推奨領域の境界線を特定する（ステップＳ４７）。なお、ステップＳ４７では、移動範囲の境界線が特定されているとも言える。
　その後、移動体１０の位置が境界よりも帰還位置側であるか否かが確認される（ステップＳ４８）。そして、境界よりも帰還位置側である場合には（ステップＳ４８でＹＥＳ）、通信部１０１が、範囲特定部１１１が特定する境界（移動範囲）及び進入非推奨領域に関する情報と、境界を特定する際の前提となる自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報と、を情報処理装置２０に送信する（ステップＳ４９）。その後、処理はステップＳ４１に戻り、境界の情報が更新される。
　一方、移動体１０の位置が境界よりも帰還位置側でない場合には（ステップＳ４８でＮＯ）、リターントゥホーム処理が強制的に行われる。また、ステップＳ４６で帰還用エネルギーがバッテリー１０３のエネルギー残量以下となる候補点がない場合（ステップＳ４６でＮＯ）、処理がステップ４９に移行し、情報処理装置２０への情報の送信処理が行われるが、この際には、地図情報に基づく地図画像の全域が進入非推奨領域となり且つ境界がないこと示す情報が送信される。この場合、結果的に、リターントゥホーム処理が開始される（ステップＳ５０）。
　上述のようにステップＳ４９で範囲特定部１１１が特定する境界及び進入非推奨領域に関する情報などが情報処理装置２０に送信された場合には、情報処理装置２０における自己位置取得部２０３と、地図取得部２０４と、範囲取得部２０５と、地図・境界統合部２０６と、地図描画部２０７とにより、図２に示すような境界線ＢＬ及び進入非推奨領域Ｎｒｅについて表示処理が実行される。
　以上に説明した実施形態では、移動体１０が、移動体１０のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部１０９と、移動体１０のエネルギー残量に基づき、移動体１０が移動体１０の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部１１１と、を備える。範囲特定部１１１が上記移動範囲を特定することで、結果的に、移動範囲の境界線及び進入非推奨領域が特定される。
　これにより、本実施の形態では、移動体１０が現在の位置から移動して帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定できる。言い換えると、移動体１０が現在の位置から移動して進入した場合に移動体１０がエネルギー不足により所定の帰還位置に帰還することが困難となる範囲（すなわち、進入非推奨領域）を特定できる。そして、このような移動範囲又は帰還困難となる範囲の情報は、移動体１０が移動範囲又は帰還困難となる範囲の境界を越える前に生成される。そのため、移動範囲又は帰還困難となる範囲の境界を指標にしてユーザに境界を越える移動の禁止を促し、バッテリ残量の範囲内での帰還を促すことが可能となる。したがって、移動体１０が帰還位置に到達し損なう状況を効果的に抑制できる。
　特に本実施形態では、境界線及び進入非推奨領域がモニター２２に表示されることで、ユーザは移動体１０を帰還させるべきタイミングや位置を直感的に把握しやすくなる。これにより、移動体１０が所定の帰還地点まで到達し損なう状況を効果的に抑制できる。
　なお、以上に説明した実施形態では事前通知部１０７が移動体１０に設けられる例が説明されたが、事前通知部１０７は、図５に示すように情報処理装置２０に設けられてもよい。この場合、情報処理装置２０における事前通知部１０７は、例えば移動体１０から現在の位置の情報、バッテリ残量の情報などを受信することで、エネルギー算出部１１０及び範囲特定部１１１により移動範囲又は進入非推奨の境界を特定できる。なお、図５に示すように情報処理装置２０に事前通知部１０７が設けられる場合、事前通知部１０７は移動体１０と同じ経路計画部１０６を有することが望ましい。
＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態に係る情報処理システムＳ２を説明する。図６は、情報処理システムＳ２が特定する進入非推奨領域を区画する境界の概念図である。図７は、情報処理システムＳ２を構成する移動体１０及び情報処理装置２０のブロック図である。
　図６に示すように、情報処理システムＳ２は、第１実施形態と同様に、移動体１０と情報処理装置２０とを備える。本実施形態における構成部分のうちの第１実施形態と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　第１実施形態では、帰還用エネルギーをエネルギー算出部１１０により算出する際、二次元平面上に定められる複数の任意の候補点について帰還用エネルギーを算出してもよいし、三次元空間上に定められる複数の任意の候補点について帰還用エネルギーを算出してもよい旨を説明した。
　本実施形態におけるエネルギー算出部１１０は、三次元空間上に定められる複数の候補点について帰還用エネルギーを算出する。そして、範囲特定部１１１が、エネルギー算出部１１０による算出結果に基づき、進入非推奨領域を区画する境界、言い換えると、移動範囲を区画する境界を三次元空間上に規定される境界面として特定する。図６に示す境界面ＢＳは、範囲特定部１１１が特定する境界面の一例であり、本来、三次元表現の境界面ＢＳが鉛直座標系で表現されている。特定される境界面は、帰還用エネルギーがエネルギー残量より大きくなる境界（便宜上、限界的境界と呼ぶ。）でもよい。また、この限界的境界よりも帰還位置側に設定される境界でもよい。
　本実施形態における地図推定部１０５は、３Ｄの広域地図情報を保持している。経路計画部１０６は、自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報を用いて、三次元空間上に定められる複数の候補点を経由する帰還用エネルギー算出用の経路を生成する。
　図６に示すように、三次元空間上に規定される境界面ＢＳでは、移動体１０の上下方向の移動を考慮した進入非推奨領域Ｎｒｅを特定できる。移動体１０が前方に真っ直ぐに移動して到達する水平方向における或る距離まで、前上方に移動する移動体１０を到達させる場合、上方の移動を伴う場合の方が移動体１０の消費エネルギーが大きくなる。したがって、移動体１０の前上方に位置する境界面ＢＳを構成する経由候補点Ｐ１は、移動体１０の真っ直ぐ前方に位置する境界面ＢＳを構成する経由候補点Ｐ２よりも手前に位置する。
　例えば二次元平面上に定められる境界のみ特定し、この境界を指標に、移動体１０を上方又は下方に移動させつつ境界近くまで移動させた場合には、帰還に十分なエネルギーが確保されていない状況が生じる虞がある。これに対して、三次元空間上に規定される境界面を特定すれば、移動体１０を上方又は下方に移動させた場合であっても、進入非推奨領域への進入を未然に回避しやすくなる。
　本実施形態における情報処理装置２０も、範囲特定部１１１が特定する境界面の情報を移動体１０から受信し、モニター２２に表示できる。この際、移動体１０が撮像部１１２で撮像した画像上に境界面を重ねて表示してもよい。また、情報処理装置２０は、移動体１０から受信する地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の３Ｄの地図情報に境界面を重ねた画像を、モニター２２に表示してもよい。また、情報処理装置２０は、図６に示したような境界面を鉛直座標系で表現した表示画像と、境界面を水平座標系で表現した表示画像とを同時に又は切り替えてモニター２２に表示してもよい。以上に説明したモニター２２への表示処理は、地図・境界統合部２０６及び地図描画部２０７により行われる。
　一方で、本実施形態における情報処理装置２０は、範囲特定部１１１が特定する境界面の情報と、移動体１０の高度の情報とに基づき、境界面から二次元上の境界線を切り出して特定することもできる。この際、情報処理装置２０は、移動体１０から受信する移動体１０の高度に関する情報を使用する。図７に示すように、移動体１０は高度計１１３を有する。情報処理装置２０は、高度取得部２０８と地図次元変換部２０９とを有する。
　高度計１１３は、移動体１０の高度を取得する。高度計１１３は、気圧高度計、電波高度計、又はＧＰＳ受信器でもよい。高度計１１３は取得する移動体１０の高度を通信部１０１に提供し、通信部１０１は、範囲特定部１１１が特定する境界面の情報などとともに高度の情報を情報処理装置２０に送信する。
　高度取得部２０８は、移動体１０から高度の情報を受け取り、地図次元変換部２０９に提供する。地図次元変換部２０９は、範囲取得部２０５から範囲特定部１１１が特定する境界面の情報を取得し、移動体１０の高度の情報に基づき、境界面から二次元上の境界線を切り出して特定する。
　地図次元変換部２０９は、移動体１０の現在の高度を通る水平面と境界面との交差部分を、境界線として切り出してもよい。地図次元変換部２０９は、高所検査などのタスクに応じて予め定められた高度を通る水平面と境界面との交差部分を、境界線として切り出してもよい。地図次元変換部２０９は、出発位置から現在の位置までに上下した高度の履歴に基づき、境界面から境界線を切り出してもよい。例えば、履歴に基づく平均の高度を通る水平面と境界面との交差部分が、境界線として切り出されてもよい。また、地図次元変換部２０９は、帰還位置と現在の位置とを含む斜面と境界面との交差部分を、境界線として切り出してもよい。
　地図次元変換部２０９は、上述のようにして特定する境界線を地図・境界統合部２０６に提供する。この場合、地図・境界統合部２０６は、自己位置取得部２０３が特定する移動体１０の現在の位置と、地図取得部２０４が特定する移動体１０の周囲の地図情報（２次元の地図情報）と、境界線と、を統合して、２次元の地図画像上に移動体１０の現在の位置、境界及び境界に対応する進入非推奨領域が表示された地図画像（事前通知画像と呼ぶ。）を生成する。そして、地図・境界統合部２０６が生成する事前通知画像は地図描画部２０７に提供され、地図描画部２０７によってモニター２２に事前通知画像が表示される。
　以下、第２実施形態に係る処理例について図８を参照しつつ説明する。図８は、移動体１０で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
　本実施形態では、ステップＳ４１～ステップＳ４６まで第１実施形態と同じ処理が行われる。そして、ステップＳ４６で、範囲特定部１１１が、エネルギー算出部１１０が算出した複数の候補点に関する帰還用エネルギーを参照し、帰還用エネルギーがバッテリー１０３のエネルギー残量以下となる候補点があるか否か判定する。そして、ステップＳ４６で候補点がある判断された場合に、ステップＳ８０で、範囲特定部１１１は、帰還用エネルギーがバッテリー１０３のエネルギー残量以下となる候補点を、移動体１０が帰還位置に帰還可能な経由候補点とし、経由候補点を連ねて境界面を特定する。
　そして、範囲特定部１１１が境界面を特定した後、移動体１０の位置が境界よりも帰還位置側であるか否かが確認される（ステップＳ４８）。そして、境界よりも帰還位置側である場合に（ステップＳ４８でＹＥＳ）、事前通知部１０７は高度計１１３から移動体１０の高度の情報を取得する（ステップＳ８１）。その後、通信部１０１が、範囲特定部１１１が特定する境界面（移動範囲）及び進入非推奨領域に関する情報と、境界面を特定する際の前提となる自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報と、移動体１０の高度の情報と、を情報処理装置２０に送信する（ステップＳ８２）。
　ステップＳ８２で範囲特定部１１１が特定する境界面などに関する情報、高度の情報などが情報処理装置２０に送信された場合には、情報処理装置２０における自己位置取得部２０３と、地図取得部２０４と、範囲取得部２０５と、高度取得部２０８と、地図次元変換部２０９と、地図・境界統合部２０６と、地図描画部２０７とにより、三次元表現の境界面又はここから切り出す二次元表現の境界線の表示処理が可能となる。
　本実施形態によれば、移動体１０が現在の位置から移動して進入した場合に移動体１０がエネルギー不足により所定の帰還位置に帰還することが困難になり得る範囲を、三次元表現の境界面又は二次元表現の境界線で特定できる。そして、二次元表現の境界線は、高度に基づく複数種の態様で特定できる。これにより、例えばユーザに境界を的確に且つ柔軟に示すことができ、移動体１０が所定の帰還地点まで到達し損なう状況を効果的に抑制できる。
　特に本実施形態では、三次元表現の境界面から二次元表現の境界線を切り出す機能が情報処理装置２０に備えられる。これにより、例えば処理効率及び実用性の観点で合理的なシステムを提供できる。
＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態に係る情報処理システムＳ３を説明する。図９は、情報処理システムＳ３が特定する、進入非推奨領域を画定する境界の概念図である。本実施形態では、まず、符号Ｉｍ１で示す地図画像内の境界線ＢＬ１が特定された後、所定の条件が充足された場合に境界線ＢＬ１が変更され、符号Ｉｍ２で示す地図画像内の境界線ＢＬ２が特定される。境界線ＢＬ２では、符号Ｅｘで示す部分で境界線ＢＬ１が拡張される変更が行われている。すなわち、移動体１０が帰還位置に帰還可能な移動範囲が、所定の条件が充足された場合に変更される。
　図１０は情報処理システムＳ３を構成する移動体１０及び情報処理装置２０それぞれのブロック図である。情報処理システムＳ３は、第１及び第２実施形態と同様に、移動体１０と情報処理装置２０とを備える。本実施形態における構成部分のうちの第１及び第２実施形態と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　移動体１０の構成は、第１実施形態と同じである。一方、情報処理装置２０は、詳細地図情報取得部２１０を有する点で第１実施形態と異なる。また、情報処理装置２０の範囲取得部２０５が境界線（移動範囲）を変更する機能を有する点でも第１実施形態と異なる。
　詳細地図情報取得部２１０は広域詳細地図情報を保持している。この広域詳細地図情報の情報量は、移動体１０の地図推定部１０５が保持する広域地図情報の情報量よりも多い。広域詳細地図情報には、地図情報に含まれる部分的な領域についての川、山、畑、建造物、公園、飛行禁止地域などの属性情報に、土地の形状や海抜、建物の高さなどの詳しい情報が含まれることが望ましい。また、広域詳細地図情報は、情報を追加できるデータ構造であることが好ましく、言い換えるとセマンティックマップを作成可能なデータ構造であることが好ましい。
　範囲取得部２０５は、第１実施形態と同様に、移動体１０の範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、及び進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報を受け取り、移動体１０の進入が非推奨となる境界又は移動体１０の進入を禁止とする境界、及び境界に対応する進入非推奨領域を特定する。この際、本実施形態における範囲取得部２０５は、境界に帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を広域詳細地図情報に基づいて取得し、属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、境界を変更する。言い換えると、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、当初特定された移動範囲が変更される。本実施形態では、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域を帰還位置側で避ける形状になるように境界が変更されている。そして、地図・境界統合部２０６は、変更された境界に基づいて地図画像を生成する。
　具体的には、図９に示す境界線ＢＬ２を表示する場合、範囲取得部２０５は、まず、移動体１０の範囲特定部１１１が特定する境界や、地図情報を受け取り、移動体１０の進入が非推奨となる又は移動体１０の進入を禁止とする境界ＢＬ１などを特定する。そして、範囲取得部２０５は、境界ＢＬ１に帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を広域詳細地図情報に基づいて取得する。図９に示す例では、帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報のなかに「川」が含まれている。そして、属性情報としての「川」は、進入に関して非推奨の類型に分類されている。そのため、変更された境界線ＢＬ２は、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域である川を帰還位置側で避ける形状になるように境界ＢＬ１が変更されてなり、拡張されている。
　なお、帰還位置側で隣接する地図上の領域とは、境界から帰還位置側に向けて所定の距離（例えば５００ｍ）までの範囲の領域のことを意味する。また、進入に関して非推奨の類型に分類される属性情報には、例えば海、湖、池、林、森、湿地帯、崖、ビル、立ち入り禁止区域などが含まれる。
　以下、第３実施形態に係る処理例について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、情報処理装置２０で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
　移動体１０の進入が非推奨となる境界（言い換えると、移動範囲の境界）を定める情報が生成されると、本実施形態においても、通信部１０１が、範囲特定部１１１が特定する境界、進入非推奨領域、進入非推奨領域側とは反対側となる移動範囲に関する情報と、境界を特定する際の前提となる自己位置推定部１０４が推定する移動体１０の現在の位置及び地図推定部１０５が推定する移動体１０の周囲の地図情報と、を情報処理装置２０に送信する。図１１に示す処理は、一例として情報処理装置２０がこれらの情報を受け取った際に開始される。
　処理が開始されると、まず、範囲取得部２０５が移動体１０からの境界の情報や、地図情報を取得し（ステップＳ１１１）、本実施の形態では、これら取得された情報に基づいて、移動体１０の進入が非推奨となる境界又は移動体１０の進入を禁止とする境界が特定される。次いで、範囲取得部２０５は、特定した境界に帰還位置側で隣接する地図上の近傍の領域の属性情報を広域詳細地図情報に基づいて取得する（ステップS１１２）。
　そして、範囲取得部２０５は、ステップＳ１１２で取得した地図上の領域の属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類されるか否かを判定する（ステップS１１３）。非推奨の類型に分類される場合、範囲取得部２０５は、境界が非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、ステップＳ１１１で取得された情報に基づいて特定された境界（移動範囲）を変更する（ステップＳ１１４）。
　その後、地図・境界統合部２０６が、自己位置取得部２０３が特定する移動体１０の現在の位置と、地図取得部２０４が特定する移動体１０の周囲の地図情報と、範囲取得部２０５が特定する境界（変更なし又は変更後の境界）及び境界に対応する進入非推奨領域と、を統合して、地図情報に基づく地図画像上に移動体１０の現在の位置、境界及び境界に対応する進入非推奨領域がさらに表示された地図画像（事前通知画像と呼ぶ。）を生成する（ステップＳ１１５）。そして、地図画像（事前通知画像）の描画処理が行われ（ステップS１１６）、処理がステップＳ１１１から繰り返される。なお、ステップＳ１１３で属性情報が非推奨の類型に分類されない場合には、変更なしの境界がステップＳ１１５で用いられる。
　本実施形態によれば、範囲取得部２０５は、特定した境界に帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を取得する。そして、範囲取得部２０５は、属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、境界（移動範囲）を変更する。これにより、移動体１０が現在の位置から移動して進入した場合に移動体１０がエネルギー不足により所定の帰還位置に帰還することが困難になり得る領域を、ユーザに対し使い勝手の良い態様で視覚的に示すことができる。その結果、移動体１０が所定の帰還地点まで到達し損なう状況を効果的に抑制できるとともに、ユーザはエネルギー残量を効率的に使用できる。
　例えば図９に示す例では、変更された境界線ＢＬ２が、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域である川を帰還位置側で避ける形状になるように境界ＢＬ１が変更されてなる。この場合、ユーザは、現在のエネルギー残量では川を渡り切ることができないことを視覚的に判断できる。そして、例えば点検のための飛行を行っている場合に、川の近傍の領域の点検を避けてその他の領域を点検することでエネルギー残量を効率的に使用できる。
　なお、範囲取得部２０５は、撮像した画像などの観測した情報に基づいて境界の変更を行ってもよい。例えば、範囲取得部２０５は、移動体１０の撮像部１１２が撮像する画像に基づき境界に帰還位置側で隣接する領域を特定し、特定した領域の属性情報及び／又は領域に含まれるオブジェクトが進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、境界を変更してもよい。画像に基づき特定される領域であって、非推奨の類型に分類される領域には、例えば海、湖、池、林、森、湿地帯、崖、ビルなどが含まれてもよい。画像に基づき特定されるオブジェクトには、例えば通行人、自動車などの動的物体が含まれてもよい。
　また、領域の属性情報及び／又は領域に含まれるオブジェクトの属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類されるか否かの判断は、領域の高低差、道路の識別情報（横断歩道など）、交通標識の情報、領域内の建物の種別（店名）、セマンティックマップを構成し得るリアルタイムの観測情報（海の満ち引き、川の増水）などを用いて行ってもよい。
　なお、移動体１０の範囲特定部１１１が、特定した地図上の領域などの属性情報に基づいて境界（移動範囲）の変更を行ってもよい。この場合、範囲特定部１１１は、自身が特定した境界に帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を自身が保持する地図情報に基づき取得する。そして、範囲特定部１１１は、属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、境界（移動範囲）を変更してもよい。また、範囲特定部１１１は、撮像部１１２が撮像する画像に基づき境界に帰還位置側で隣接する領域を特定し、特定した領域及び／又は領域に含まれるオブジェクトの属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、非推奨の類型に分類される属性情報に対応する領域に応じて、境界（移動範囲）を変更してもよい。
　なお、本実施形態にかかる境界の変更処理は、三次元の境界面を特定する場合においても適用され得る。
＜第４実施形態＞
　次に、第４実施形態に係る情報処理システムＳ４を説明する。図１２は情報処理システムＳ４を構成する移動体１０及び情報処理装置２０それぞれのブロック図である。情報処理システムＳ４は、第１～第３実施形態と同様に、移動体１０と情報処理装置２０とを備える。本実施形態における構成部分のうちの第１～第３実施形態と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　移動体１０の構成は、第３実施形態と同じである。一方、情報処理装置２０は、操作棄却部２１１と棄却通知部２１２とをさらに有する点で第３実施形態と異なる。操作棄却部２１１は、ユーザ操作取得部２０２で生成される制御指令と、範囲取得部２０５が特定した境界とを用いて、制御指令が境界を越えることになる制御指令である場合にこの制御指令を棄却する。棄却通知部２１２は、制御指令の棄却を行われた場合に例えばモニター２２にその旨を通知する。
　以下、第４実施形態に係る処理例について図１３を参照しつつ説明する。図１３は、情報処理装置２０で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
　本実施形態では、ステップＳ１１１～ステップＳ１１４まで第３実施形態と同じ処理が行われる。そして、必要に応じて境界が変更される処理が行われた後、ステップＳ１３１で、境界を越えることになる制御指令が生じたか否かが判断される。そして、境界を越えることになる制御指令が生じている場合（ステップＳ１３１でＹＥＳ）、ステップＳ１３２で制御指令が棄却され且つその旨が通知される。その後は、第３実施形態で説明したステップＳ１１５及びＳ１１６と同じ処理が行われる。
　本実施形態によれば、境界を越えることになる制御指令が生じた場合に当該制御指令が強制的に棄却される。また、ユーザは、制御指令が棄却されたことを通知により認識できる。そのため、移動体１０が所定の帰還地点まで到達し損なう状況を効果的に抑制できる。
＜第５実施形態＞
　次に、第５実施形態に係る情報処理システムＳ５を説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂは、情報処理システムＳ５で行われる経路変更に関する処理の例の概念図である。本実施形態では、リターントゥホーム処理中においてバッテリ残量が帰還位置までに必要なエネルギーを下回ると判定された場合に、つまり、帰還が困難であると判定された場合に、経路を変更して着陸する処理が行われる。
　図１４Ａは、情報処理装置２０が位置する帰還位置への帰還が困難となり、リターントゥホーム処理の経路が、複数の到達候補点としての着陸候補点Ｚ１～Ｚ６のうちの着陸候補点Ｚ１を目標位置とする経路に変更された様子を示している。図１４Ａでは、川ＲＩが位置する領域が着陸不可点と判定され、着陸候補点から除外されている。図１４Ｂは、情報処理装置２０が位置する帰還位置への帰還が困難となり、リターントゥホーム処理の経路が、複数の着陸候補点Ｚ１～Ｚ７のうちの着陸候補点Ｚ１を目標位置とする経路に変更された様子を示している。図１４Ｂでは、湖ＬＡが位置する領域が着陸不可点と判定され、着陸候補点から除外されている。
　図１５は情報処理システムＳ５を構成する移動体１０及び情報処理装置２０それぞれのブロック図である。情報処理システムＳ５は、第１～第４実施形態と同様に、移動体１０と情報処理装置２０とを備える。本実施形態における構成部分のうちの第１～第４実施形態と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上述の経路を変更する手段として、移動体１０は、着陸候補点算出部１１４と、着陸点算出部１１５と、着陸制御部１１６とを含む経路変更部１２０を有する。一方、情報処理装置２０は、第１実施形態と同じ構成を有する。
　着陸候補点算出部１１４は、地図推定部１０５が推定する現在の移動体１０の周囲の地図情報を取得し、着陸候補点を特定する。この際、地図情報に含まれる領域の属性情報に基づいて、図１４Ａや図１４Ｂで説明したような川や池などの着陸非推奨又は困難な地点が着陸候補点から除外される。着陸非推奨又は困難な地点の属性情報には、海、湖、池、林、森、湿地帯、崖、ビルなどが含まれてもよい。また、着陸候補点の判定には、例えば画像に基づき特定される例えば通行人、自動車などの動的物体の情報が用いられてもよい。また、着陸候補点の判定には、領域の高低差、道路の識別情報（横断歩道など）、交通標識の情報、領域内の建物の種別（店名）、セマンティックマップを構成し得るリアルタイムの観測情報（海の満ち引き、川の増水）等が用いられてもよい。
　着陸点算出部１１５は、エネルギー算出部１１０から現在の移動体１０のエネルギー残量を取得し、着陸候補点算出部１１４が特定する着陸候補点のうちのエネルギー不足で到達できない点を、到達不可点に変更する。また、本実施形態における着陸点算出部１１５は、到達不可点を除く着陸候補点のうちの最も帰還位置に近い着陸候補点を目標位置に設定する。
　そして、着陸制御部１１６は、着陸点算出部１１５が決定した目標位置までの経路を生成し、移動体１０が目標位置の近傍に到達した際に移動体１０の着陸動作に関する制御指令を機体制御部１０２に提供する。
　以下、第５実施形態に係る処理例について図１６を参照しつつ説明する。図１６は、移動体１０で行われる処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示す処理は、リターントゥホーム中、常時実施されている。
　まず、エネルギー算出部１１０が現在のエネルギー残量が帰還位置まで到達するのに不十分であるか否かを判定する（ステップＳ１６１）。具体的には、帰還位置への移動中、エネルギー算出部１１０は、帰還位置までに消費するエネルギー（以下、直帰エネルギー）を算出しており、帰還位置への移動の途中に直帰エネルギーがエネルギー残量より大きくなった場合に（言い換えると、エネルギー残量が直帰エネルギーを下回った場合に）、エネルギー残量が帰還位置まで到達するのに不十分であると判定する。そして、ここで不十分と判定された場合（ステップＳ１６１でＹＥＳ）、着陸候補点算出部１１４が、地図推定部１０５が推定する現在の移動体１０の周囲の地図情報を取得し（ステップＳ１６２）、地図情報に基づく着陸候補点を特定する（ステップＳ１６３）。
　次いで、着陸点算出部１１５が、エネルギー算出部１１０から現在の移動体１０のエネルギー残量を取得し、着陸候補点算出部１１４が特定する着陸候補点のうちのエネルギー不足で到達できない点を、到達不可点に変更する。そして、着陸点算出部１１５は、到達不可点を除く着陸候補点のうちの最も帰還位置に近い着陸候補点を目標位置として選択して設定する（ステップＳ１６４）。
　そして、着陸制御部１１６は、着陸点算出部１１５が決定した目標位置までの経路を生成する（ステップＳ１６５）。そして、処理がステップＳ１６１に戻る。ステップＳ１６１でエネルギー残量が帰還位置まで到達するのに不十分でないと判定された場合（ステップＳ１６１でＮＯ）には、リターントゥホーム処理が終了か否かが判定された後（ステップＳ１６６）、終了でない場合には処理がステップＳ１６１に戻る。なお、ステップＳ１６５で経路が変更された場合には、ステップＳ１６１では、エネルギー残量が経路変更後の目標位置まで到達するのに不十分であるか否かが判定される。そして、ステップＳ１６６では、目標位置までの移動処理が終了か否かが判定される。
　本実施形態では、帰還位置への移動の途中に、直帰エネルギーがエネルギー残量を大きくなった場合に、経路変更部１２０が、複数の着陸候補点を特定し、複数の着陸候補点のうちの最も帰還位置に近い着陸候補点への経路を特定する。そして、経路変更部１２０は、地図上の領域の属性情報及び移動体１０の周囲の観測情報（セマンティクス）などに基づいて、着陸候補点を特定する。これにより、移動体１０を安全に所定の位置まで到達させることができる。とりわけ最も帰還位置に近い着陸候補点への経路が特定されるため、着陸後の移動体１０の回収作業の負荷を軽減できる。
＜ハードウェア構成＞
　図１７は、移動体１０又は情報処理装置２０のハードウェア構成の一例を示す。移動体１０又は情報処理装置２０は、コンピュータ装置４００により構成される。コンピュータ装置４００は、ＣＰＵ４０１と、入力インタフェース４０２と、外部インタフェース４０３と、通信装置４０４と、主記憶装置４０５と、外部記憶装置４０６とを備え、これらはバスにより相互に接続されている。これらの要素のうちの少なくとも１つを、移動体１０又は情報処理装置２０が備えていなくてもよい。
　ＣＰＵ（中央演算装置）４０１は、主記憶装置４０５上で、コンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムは、移動体１０又は情報処理装置２０の上述の各機能構成を実現するプログラムのことである。コンピュータプログラムは、１つのプログラムではなく、複数のプログラムやスクリプトの組み合わせにより実現されていてもよい。ＣＰＵ４０１が、コンピュータプログラムを実行することにより、各機能構成は実現される。
　入力インタフェース４０２は、キーボード、マウス、およびタッチパネルなどの入力装置からの操作信号を、移動体１０又は情報処理装置２０に入力するための回路である。
　外部インタフェース４０３は、例えば移動体１０又は情報処理装置２０に記憶されているデータ、又は移動体１０又は情報処理装置２０で算出されたデータを表示装置に表示する。外部インタフェース４０３は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、ＣＲＴ（ブラウン管）、またはＰＤＰ（プラズマディスプレイ）に接続されてもよい。
　通信装置４０４は、移動体１０又は情報処理装置２０が外部装置と無線または有線で通信するための回路である。移動体１０又は情報処理装置２０で用いるデータを、通信装置４０４を介して外部装置から入力することができる。通信装置４０４はアンテナを含む。外部装置から入力したデータを、主記憶装置４０５や外部記憶装置４０６に格納することができる。上述の通信部１０１，２０１は、通信装置４０４により構築されてもよい。
　主記憶装置４０５は、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムの実行に必要なデータ、およびコンピュータプログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。コンピュータプログラムは、主記憶装置４０５上で展開され、実行される。主記憶装置４０５は、例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭであるが、これに限られない。移動体１０又は情報処理装置２０における情報やデータの記憶部は、主記憶装置４０５上に構築されてもよい。
　外部記憶装置４０６は、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムの実行に必要なデータ、およびコンピュータプログラムの実行により生成されたデータなどを記憶する。これらのコンピュータプログラムやデータは、コンピュータプログラムの実行の際に、主記憶装置４０５に読み出される。外部記憶装置４０６は、例えば、ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、及び磁気テープであるが、これに限られない。
　なお、コンピュータプログラムは、コンピュータ装置４００に予めインストールされていてもよいし、ＣＤ－ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されていてもよい。また、コンピュータプログラムは、インターネット上にアップロードされていてもよい。
　また、コンピュータ装置４００は単一の装置により構成されてもよいし、相互に接続された複数のコンピュータ装置からなるシステムとして構成されてもよい。
　なお、上述の実施形態は本開示を具現化するための一例を示したものであり、その他の様々な形態で本開示を実施することが可能である。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形、置換、省略又はこれらの組み合わせが可能である。そのような変形、置換、省略等を行った形態も、本開示の範囲に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果があってもよい。
　なお、本開示は以下のような構成を取ることもできる。
［項目１］
　移動体であって、
　前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、を備える、移動体。
［項目２］
　前記範囲特定部は、前記エネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な経由候補点を算出し、前記経由候補点に基づき、前記移動範囲を特定する、項目１に記載の移動体。
［項目３］
　前記経由候補点は、前記移動体が経由した場合に前記帰還位置に帰還するまでに消費する帰還用エネルギーが前記エネルギー残量以下になる点である、項目２に記載の移動体。
［項目４］
　前記移動体の位置に基づき、前記帰還用エネルギーを算出するエネルギー算出部をさらに備える、項目３に記載の移動体。
［項目５］
　前記範囲特定部は、前記移動範囲の境界を、前記移動体の進入が非推奨又は禁止となる境界とする、項目１乃至４のいずれかに記載の移動体。
［項目６］
　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報を外部の装置に送信する通信部をさらに備える、項目１乃至５のいずれかに記載の移動体。
［項目７］
　前記移動体は操作装置によって操作されるようになっており、
　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報を前記操作装置に送信する通信部をさらに備える、項目１乃至５のいずれかに記載の移動体。
［項目８］
　前記範囲特定部は、前記移動範囲の境界に前記帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を取得し、前記属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、前記非推奨の類型に分類される前記属性情報に対応する前記領域に応じて、前記移動範囲を変更する、項目１乃至７のいずれかに記載の移動体。
［項目９］
　前記移動体の周辺を撮像する撮像部を備え、
　前記範囲特定部は、前記撮像部が撮像する画像に基づき前記移動範囲の境界に前記帰還位置側で隣接する領域を特定し、特定した領域及び／又は領域に含まれるオブジェクトの属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、前記非推奨の類型に分類される前記属性情報に対応する前記領域及び／又は前記オブジェクトを含む前記領域に応じて、前記移動範囲を変更する、項目１乃至７のいずれかに記載の移動体。
［項目１０］
　前記移動体は飛行体であり、
　前記範囲特定部は、前記移動範囲を三次元空間に規定される面として特定する、項目１乃至９のいずれかに記載の移動体。
［項目１１］
　前記移動体の高度を取得する高度計と、
　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報と、前記高度計が取得する高度の情報とを外部の装置に送信する通信部と、をさらに備える、項目１０に記載の移動体。
［項目１２］
　前記移動範囲を前記帰還位置から離れる側に越えた場合に、強制的に前記帰還位置への移動を開始する、項目１乃至１１のいずれかに記載の移動体。
［項目１３］
　前記移動体が前記移動範囲を前記帰還位置から離れる側に越えることになる制御指令が生じた場合に、前記制御指令を棄却する、項目１乃至１２のいずれかに記載の移動体。
［項目１４］
　ユーザからの制御指令により又は強制的に前記帰還位置への移動制御が発動した際に、前記帰還位置までの経路を決定する経路計画部と、
　前記経路計画部が決定した経路を変更する経路変更部と、をさらに備え、
　前記経路計画部が決定する経路に従う前記帰還位置への移動の途中に、前記帰還位置までの移動に消費する直帰エネルギーが前記移動体のエネルギー残量より大きくなった場合に、前記経路変更部は、複数の到達候補点を特定し、前記複数の到達候補点のうちの最も前記帰還位置に近い到達候補点への経路を特定する、項目１乃至１３のいずれかに記載の移動体。
［項目１５］
　前記経路変更部は、地図上の領域の属性情報及び前記移動体の周囲の観測情報に基づいて、前記到達候補点を特定する、項目１４に記載の移動体。
［項目１６］
　移動体のエネルギー残量を取得するステップと、
　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、を備える、情報処理方法。
［項目１７］
　移動体と、
　前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、
　前記移動範囲を地図画像に重ねて表示する地図描画部と、を備える、情報処理システム。
［項目１８］
　移動体のエネルギー残量を取得するステップと、
　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５…情報処理システム
１０…移動体
１０１…通信部
１０２…機体制御部
１０３…バッテリー
１０４…自己位置推定部
１０５…地図推定部
１０６…経路計画部
１０７…事前通知部
１０８…帰還位置保持部
１０９…エネルギー残量取得部
１１０…エネルギー算出部
１１１…範囲特定部
１１２…撮像部
１１３…高度計
１１４…着陸候補点算出部
１１５…着陸点算出部
１１６…着陸制御部
１２０…経路変更部
２０…情報処理装置
２１…操作部
２２…モニター
２０１…通信部
２０２…ユーザ操作取得部
２０３…自己位置取得部
２０４…地図取得部
２０５…範囲取得部
２０６…地図・境界統合部
２０７…地図描画部
２０８…高度取得部
２０９…地図次元変換部
２１０…詳細地図情報取得部
２１１…操作棄却部
２１２…棄却通知部
４００…コンピュータ装置
４０１…ＣＰＵ
４０２…入力インタフェース
４０３…外部インタフェース
４０４…通信装置
４０５…主記憶装置
４０６…外部記憶装置

Claims (18)

  1. 　移動体であって、
    　前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
    　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、を備える、移動体。
  2. 　前記範囲特定部は、前記エネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な経由候補点を算出し、前記経由候補点に基づき、前記移動範囲を特定する、請求項１に記載の移動体。
  3. 　前記経由候補点は、前記移動体が経由した場合に前記帰還位置に帰還するまでに消費する帰還用エネルギーが前記エネルギー残量以下になる点である、請求項２に記載の移動体。
  4. 　前記移動体の位置に基づき、前記帰還用エネルギーを算出するエネルギー算出部をさらに備える、請求項３に記載の移動体。
  5. 　前記範囲特定部は、前記移動範囲の境界を、前記移動体の進入が非推奨又は禁止となる境界とする、請求項１に記載の移動体。
  6. 　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報を外部の装置に送信する通信部をさらに備える、請求項１に記載の移動体。
  7. 　前記移動体は操作装置によって操作されるようになっており、
    　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報を前記操作装置に送信する通信部をさらに備える、請求項１に記載の移動体。
  8. 　前記範囲特定部は、前記移動範囲の境界に前記帰還位置側で隣接する地図上の領域の属性情報を取得し、前記属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、前記非推奨の類型に分類される前記属性情報に対応する前記領域に応じて、前記移動範囲を変更する、請求項１に記載の移動体。
  9. 　前記移動体の周辺を撮像する撮像部を備え、
    　前記範囲特定部は、前記撮像部が撮像する画像に基づき前記移動範囲の境界に前記帰還位置側で隣接する領域を特定し、特定した領域及び／又は領域に含まれるオブジェクトの属性情報が進入に関して非推奨の類型に分類される場合に、前記非推奨の類型に分類される前記属性情報に対応する前記領域及び／又は前記オブジェクトを含む前記領域に応じて、前記移動範囲を変更する、請求項１に記載の移動体。
  10. 　前記移動体は飛行体であり、
    　前記範囲特定部は、前記移動範囲を三次元空間に規定される面として特定する、請求項１に記載の移動体。
  11. 　前記移動体の高度を取得する高度計と、
    　前記範囲特定部が特定する前記移動範囲の情報と、前記高度計が取得する高度の情報とを外部の装置に送信する通信部と、をさらに備える、請求項１０に記載の移動体。
  12. 　前記移動範囲を前記帰還位置から離れる側に越えた場合に、強制的に前記帰還位置への移動を開始する、請求項１に記載の移動体。
  13. 　前記移動体が前記移動範囲を前記帰還位置から離れる側に越えることになる制御指令が生じた場合に、前記制御指令を棄却する、請求項１に記載の移動体。
  14. 　ユーザからの制御指令により又は強制的に前記帰還位置への移動制御が発動した際に、前記帰還位置までの経路を決定する経路計画部と、
    　前記経路計画部が決定した経路を変更する経路変更部と、をさらに備え、
    　前記経路計画部が決定する経路に従う前記帰還位置への移動の途中に、前記帰還位置までの移動で消費する直帰エネルギーが前記移動体のエネルギー残量より大きくなった場合に、前記経路変更部は、複数の到達候補点を特定し、前記複数の到達候補点のうちの最も前記帰還位置に近い到達候補点への経路を特定する、請求項１に記載の移動体。
  15. 　前記経路変更部は、地図上の領域の属性情報及び前記移動体の周囲の観測情報に基づいて、前記到達候補点を特定する、請求項１４に記載の移動体。
  16. 　移動体のエネルギー残量を取得するステップと、
    　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、を備える、情報処理方法。
  17. 　移動体と、
    　前記移動体のエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
    　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定する範囲特定部と、
    　前記移動範囲に基づく表示を地図画像に重ねて表示する地図描画部と、を備える、情報処理システム。
  18. 　移動体のエネルギー残量を取得するステップと、
    　前記移動体のエネルギー残量に基づき、前記移動体が前記移動体の位置から帰還位置に帰還可能な移動範囲を特定するステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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