WO2023053269A1 - 制御装置、制御方法、及び無人航空機探索システム - Google Patents

制御装置、制御方法、及び無人航空機探索システム Download PDF

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WO2023053269A1
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aerial vehicle
uav
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敏明 田爪
大貴 田中
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楽天グループ株式会社
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    • G08G5/0004—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of systems for searching for missing unmanned aerial vehicles.
  • a loss prevention device mounted on an unmanned aerial vehicle is used to determine the current position of the unmanned aerial vehicle in flight.
  • position information which is information for specifying an unmanned aircraft
  • Patent Document 1 when the unmanned aerial vehicle lands, the equipment mounted on the unmanned aerial vehicle stops functioning due to the impact, etc., and it is not even possible to transmit the location information of the missing unmanned aerial vehicle to the management station. may not be possible. In this case, there is a problem that the current position of the missing unmanned aerial vehicle cannot be accurately estimated, making it difficult to recover the unmanned aerial vehicle.
  • the invention according to claim 1 is a control device for controlling a second unmanned aerial vehicle for searching for a missing first unmanned aerial vehicle, wherein the second unmanned aerial vehicle is equipped with a sensor. detecting means for detecting the first unmanned aerial vehicle to be searched based on the sensing data obtained by the sensing; a first identifying means for identifying the horizontal position of the second unmanned aerial vehicle when the second unmanned aerial vehicle moves to a position above the first unmanned aerial vehicle; and the first transmitting means for transmitting first position information indicating the position specified by the specifying means as a first position in the horizontal direction of the first unmanned aerial vehicle to a predetermined device.
  • the missing unmanned aerial vehicle can be recovered efficiently.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that, in the control device according to claim 1, the flight control means causes the second unmanned aerial vehicle to hover above the first unmanned aerial vehicle.
  • the second unmanned aerial vehicle serves as a marker for the current location of the first unmanned aerial vehicle, and the recoverer can easily ascertain the location of the missing first unmanned aerial vehicle.
  • the invention according to claim 3 is the control device according to claim 1 or 2, wherein the flight control means controls the position of the first unmanned aerial vehicle in the horizontal direction immediately before the disappearance of the first unmanned aerial vehicle. obtaining second position information indicating a second position, causing the second unmanned aerial vehicle to fly from a departure point of the second unmanned aerial vehicle toward the second location in a normal flight mode, and The second unmanned aerial vehicle is caused to fly by switching from the normal flight mode to the search flight mode when the second unmanned aerial vehicle enters a range of a predetermined distance from the second position.
  • the power consumption of the second unmanned aerial vehicle can be reduced, and the search efficiency can be improved.
  • the invention according to claim 4 is the control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the flight control means controls the second flight mode in response to switching from the normal flight mode to the search flight mode. It is characterized by reducing the flight speed of the unmanned aerial vehicle. As a result, the first unmanned aerial vehicle can be detected slowly, and the detection accuracy of the first unmanned aerial vehicle can be improved.
  • the invention according to claim 5 is the control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second unmanned aerial vehicle includes, as the sensor, an optical sensor used for flight control of the second unmanned aerial vehicle. and a thermosensor that senses the temperature radiated by the search target without contact, and the detection means replaces the optical sensor in response to switching from the normal flight mode to the search flight mode, or
  • the first unmanned aerial vehicle is detected based on sensing data obtained by sensing of the thermosensor together with the optical sensor.
  • the invention according to claim 6 is the control device according to any one of claims 1 to 5, when it is difficult to move the second unmanned aerial vehicle to a position above the first unmanned aerial vehicle. and said flight control means moves said second unmanned aerial vehicle to a position spaced from above said first unmanned aerial vehicle, and said second unmanned aerial vehicle moves to a position spaced from said first unmanned aerial vehicle.
  • the second identifying means for identifying a first position in the horizontal direction of the first unmanned aerial vehicle, wherein the transmitting means indicates the first position identified by the second identifying means; 1 position information is transmitted to the device.
  • the invention according to claim 7 is the control device according to any one of claims 1 to 6, wherein after the first unmanned aerial vehicle is detected, the recovery person recovers the first unmanned aerial vehicle. a scheduled time of arrival at the first position and a remaining amount of a battery of the second unmanned aerial vehicle; Further comprising determining means for determining whether or not to temporarily land at a possible landing location in the vicinity, wherein the flight control means causes the second unmanned aerial vehicle to temporarily land at the possible landing location by the determining means. the second unmanned aerial vehicle is temporarily landed at the possible landing location, and then the second unmanned aerial vehicle is taken off to land the second unmanned aerial vehicle at a position above the first unmanned aerial vehicle. It is characterized by moving an unmanned aircraft. Thereby, power consumption of the second unmanned aerial vehicle can be suppressed.
  • the invention according to claim 8 is the control device according to any one of claims 1 to 6, in which it is determined whether or not the first unmanned aerial vehicle is moving after the first unmanned aerial vehicle is detected. further comprising determination means for determining, wherein the flight control means causes the second unmanned aerial vehicle to wait at a specific location for a predetermined time when the determination means determines that the first unmanned aerial vehicle is moving; After that, the second unmanned aerial vehicle is moved to a position above the first unmanned aerial vehicle. Thereby, the safety of the second unmanned aerial vehicle can be improved.
  • the invention according to claim 9 is a control method executed by one or more computers for controlling a second unmanned aerial vehicle for searching for a missing first unmanned aerial vehicle, the control method being provided in the second unmanned aerial vehicle.
  • the invention according to claim 10 is an unmanned aerial vehicle search system including a second unmanned aerial vehicle for searching for the missing first unmanned aerial vehicle, wherein sensing is obtained by sensing a sensor provided in the second unmanned aerial vehicle.
  • detection means for detecting the first unmanned aerial vehicle to be searched based on data; and flight control means for moving the second unmanned aerial vehicle to a position above the first unmanned aerial vehicle detected by the detection means.
  • a first identifying means for identifying a horizontal position of the second unmanned aerial vehicle when the second unmanned aerial vehicle moves to a position above the first unmanned aerial vehicle; and a position identified by the first identifying means. as a first horizontal position of the first unmanned aerial vehicle to a predetermined device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of an unmanned aerial vehicle search system S; FIG. It is a figure which shows the outline
  • 3 is a diagram showing an example of functional blocks in a control unit 16;
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the positional relationship between the final acquisition position Pf of the UAV 50 and the current position Pc of the UAV 50;
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a situation when UAV 1 is positioned above UAV 50.
  • FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state (example 1) when UAV 1 is at a position away from a position above UAV 50.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing a state (example 2) when UAV 1 is at a position away from a position above UAV 50;
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a management server MS;
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of processing executed by the control unit 16 of the UAV 1;
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of search start processing in step S5 of FIG. 9;
  • FIG. FIG. 10 is a flow chart showing an example of location identification and notification processing in step S9 of FIG. 9;
  • a second unmanned aerial vehicle for searching is used to search for the missing first unmanned aerial vehicle.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • UAV1 Unmanned Aerial Vehicle
  • UAV1 Unmanned Aerial Vehicle
  • the flight path of the UAV 50 is assumed to pass through, for example, mountainous areas and mountainous areas.
  • “disappearance” means that the whereabouts of the UAV 50 become unknown. For example, disappearance corresponds to a situation in which an operation management system (operation management station) that manages the operation of an aircraft cannot normally receive a signal (for example, self-location information) from the UAV 50 .
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of an unmanned aerial vehicle search system S.
  • the unmanned aerial vehicle search system S includes a UAV 1 and an operation management system (hereinafter referred to as “UTMS (UAV Traffic Management System)”) 2 .
  • UAV1 and UTMS2 can communicate with each other via a communication network NW.
  • the communication network NW is composed of, for example, the Internet, a mobile communication network and its radio base stations.
  • the UTMS 2 comprises one or more servers including a management server MS.
  • Management server MS is an example of a predetermined device.
  • the management server MS manages pre-flight operation plans for the UAV 50 and UAV 1, and manages and controls the flight status of the UAV 50 and UAV 1 during flight. Management of the flight situation is performed based on self-location information which is sequentially transmitted from each of UAV50 and UAV1 to the management server MS together with the aircraft ID (Identifer), for example. Store the body ID of UAV1.
  • the aircraft ID is identification information for identifying each of the UAV50 and UAV1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of the UAV1.
  • the UAV 1 includes a drive section 11, a positioning section 12, a communication section 13, a sensor section 14, a storage section 15, a control section 16, and the like.
  • the UAV 1 includes a battery (not shown) that supplies electric power to each part of the UAV 1, a rotor (propeller) that is a horizontal rotating blade, and the like. The remaining amount of the battery may be monitored by the control unit 16 .
  • the UAV 50 may also be configured as shown in FIG. Also, since the UAV 1 is used for searching, it may be of a smaller size than the UAV 50 as long as it is of a small type.
  • the drive unit 11 includes a motor, a rotating shaft, and the like.
  • the drive unit 11 rotates a plurality of rotors using a motor, a rotating shaft, and the like that are driven according to control signals output from the control unit 16 .
  • the positioning unit 12 includes a radio wave receiver, an altitude sensor, and the like.
  • the positioning unit 12 receives radio waves transmitted from satellites of the GNSS (Global Navigation Satellite System) using a radio wave receiver, and detects the current position of the UAV 1 in the horizontal direction based on the radio waves.
  • the current position in the horizontal direction is two-dimensional position coordinates, and is preferably represented by latitude and longitude.
  • the current horizontal position of the UAV 1 may be corrected based on the image captured by the camera of the sensor unit 14 .
  • Self-position information indicating the current position detected by the positioning unit 12 is output to the control unit 16 .
  • the positioning unit 12 may detect the current position of the UAV 1 in the vertical direction using an altitude sensor such as an air pressure sensor.
  • the current position in the vertical direction is preferably represented by altitude.
  • the self-location information includes altitude information indicating the altitude of the UAV1.
  • the communication unit 13 has a wireless communication function and controls communication performed via the communication network NW.
  • the sensor unit 14 includes various sensors used for flight control of the UAV1.
  • Various sensors include, for example, optical sensors, distance sensors, triaxial angular velocity sensors, triaxial acceleration sensors, and geomagnetic sensors.
  • Sensing data obtained by sensing by the sensor unit 14 is output to the control unit 16 .
  • sensing means, for example, measuring, imaging, or sensing some quantity (eg, physical quantity).
  • the optical sensor is composed of, for example, a camera.
  • the real space within the range within the angle of view of the camera is continuously imaged.
  • Sensing data obtained by sensing with the camera includes an RGB image of the sensed area.
  • the sensor unit 14 preferably includes a thermosensor that senses the temperature radiated by the search target (for example, the UAV 50) without contact.
  • thermosensor An example of a thermosensor is an infrared thermography that senses infrared rays emitted by a search target and measures the temperature from the amount of radiation.
  • sensing data obtained by sensing by the thermosensor includes a temperature distribution image of the sensed area.
  • the distance sensor measures the distance to the search target using laser light or ultrasonic waves.
  • the storage unit 15 is composed of a non-volatile memory or the like, and stores various programs and data.
  • the storage unit 15 also stores the body ID of the UAV1.
  • the control unit 16 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of functional blocks in the control unit 16. As shown in FIG. As shown in FIG.
  • the control unit 16 controls a flight control unit 16a (an example of flight control means), a search target detection unit 16b ( An example of detection means), a self-position specifying unit 16c (an example of a first specifying unit), a search position information transmitting unit 16d (an example of transmitting means), a search target position specifying unit 16e (an example of a second specifying unit), and landing It functions as a necessity determination unit 16f (an example of determination means).
  • a flight control unit 16a an example of flight control means
  • a search target detection unit 16b An example of detection means
  • a self-position specifying unit 16c an example of a first specifying unit
  • a search position information transmitting unit 16d an example of transmitting means
  • a search target position specifying unit 16e an example of a second specifying unit
  • landing It functions as a necessity determination unit 16f (an example of determination means).
  • the flight control unit 16a performs flight control to fly the UAV 1 toward its destination.
  • self-position information indicating the current position detected by the positioning unit 12, sensing data obtained by sensing by the sensor unit 14, etc. are used to control the rotation speed of the rotor, the current position of the UAV 1, Attitude and heading control is performed.
  • the destination is, for example, the horizontal position of the UAV 50 immediately before the UAV 50 disappears (an example of the second position).
  • Such a position (hereinafter referred to as “last acquired position”) is, for example, the position indicated by the self-position information last received (acquired) from the UAV 50 by the UTMS 2 .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the positional relationship between the final acquired position Pf of the UAV 50 and the current position Pc of the UAV 50.
  • the UAV 50 flies at the final acquired position Pf in a mountainous area, but then touches down on the slope Sl of the mountain and stops at the current position Pc.
  • the flight control unit 16a may acquire final position information (second position information) indicating the final acquisition position of the UAV 50 from the management server MS.
  • the search target detection unit 16b senses by the sensor unit 14 Based on the obtained sensing data, the detection of the UAV 50 to be searched is started.
  • the UAV 50 is detected by image recognition from at least one of the RGB image and the temperature distribution image included in the sensing data.
  • feature information (preset) of the appearance of the UAV 50 is preferably used. If not much time has passed since the UAV 50 disappeared, the temperature of the battery is considered to be high, so the detection accuracy of the UAV 50 can be improved by using the temperature distribution image.
  • the flight control unit 16a causes the UAV 1 to fly from the departure point of the UAV 1 toward the final acquisition position of the UAV 50 in normal flight mode, and when the UAV 1 enters the search range from the final acquisition position, the normal flight mode It is good to switch to search flight mode and fly UAV1.
  • power consumption of the UAV 1 can be reduced and search efficiency can be improved.
  • the flight control unit 16a may reduce the flight speed of the UAV 1 in response to switching from the normal flight mode to the search flight mode.
  • the UAV 50 can be detected slowly, and the detection accuracy of the UAV 50 can be improved.
  • the search target detection unit 16b detects sensing data obtained by sensing the thermosensor instead of the camera (or together with the camera) in response to switching from the normal flight mode to the search flight mode.
  • UAV 50 may be detected based on That is, the thermosensor is switched from the camera to detect the UAV 50, or the thermosensor is activated in addition to the camera. Thereby, the temperature of the battery of the UAV 50 can be detected, and the detection accuracy of the UAV 50 can be improved.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing the situation when the UAV 1 is positioned above the UAV 50.
  • the upper position of the UAV 50 grounded on the mountain slope Sl is preferably a position in the vertical direction of the UAV 50 and a position higher than the altitude of the UAV 50 .
  • the UAV 1 should move right above the UAV 50 .
  • the position above the UAV 50 may be a position shifted by several degrees ⁇ from the vertical axis Ve of the UAV 50, as shown in FIG. 5, in consideration of errors.
  • the distance between the UAV 50 and the UAV 1 when the UAV 1 moves to a position above the UAV 50 is not particularly limited, but may be, for example, several meters.
  • the flight control unit 16 a may cause the UAV 1 to hover above the UAV 50 .
  • the UAV 1 serves as a positional marker for the UAV 50, and the recoverer (searcher) can easily ascertain the position of the missing UAV 50.
  • the state in which the UAV 1 is hovering is not limited to the state in which the UAV 1 is completely stationary in the air, and the UAV 1 may slightly change its position.
  • the self-position specifying unit 16c specifies the current position (self-position) of the UAV 1 in the horizontal direction when the UAV 1 moves to a position above the UAV 50.
  • the self-position specifying unit 16c acquires self-position information indicating the current position detected by the positioning unit 12 when the UAV 1 moves to a position above the UAV 50, thereby specifying the current position of the UAV 1 in the horizontal direction.
  • the search position information transmitting unit 16d transmits search position information (first position information) indicating the current position specified by the self-position specifying unit 16c as the current position (example of first position) of the UAV 50 in the horizontal direction to the UAV 1. It is transmitted to the management server MS via the communication unit 13 together with the device ID.
  • the search position information includes a search result flag indicating that the search position information is the search result.
  • the searched position information transmitted to the management server MS in this manner is transmitted to the portable terminal device of the recoverer.
  • the searched position information may be directly transmitted to the recoverer's mobile terminal device (an example of the predetermined device) via the communication unit 13 .
  • the flight control unit 16a moves the UAV 1 to a position away from the position above the UAV 50.
  • the safety of UAV1 can be improved.
  • An example of a case where it is difficult to move the UAV 1 to a position above the UAV 50 is a case where smoke is generated by the impact of landing and the sky above the UAV 50 is covered with smoke.
  • the distance between the position above the UAV 50 and the position away from the position above may be predetermined, or may be set according to the situation in the sky above the UAV 50 (for example, spread of smoke, etc.). good too.
  • FIG. 6 and 7 are conceptual diagrams showing the situation when the UAV 1 is positioned away from the position above the UAV 50.
  • FIG. 6 the position of the UAV 50 grounded on the slope Sl of the mountain is not in the vertical direction (error is also considered), and the position of the same height as the altitude of the UAV 50 (that is, the position moved horizontally from the position of the UAV 50)
  • UAV1 there is a UAV1 in
  • FIG. 7 since there is an obstacle Ob such as a tree at a position horizontally moved from the position of the UAV 50 grounded on the slope Sl of the mountain, the position of the UAV 50 not in the vertical direction (error is also considered) and UAV1 is at a position higher than the altitude of UAV50.
  • the search target position specifying unit 16e specifies the current horizontal position of the UAV 1 when the UAV 1 moves to a position away from the position above the UAV 50, the azimuth angle of the UAV 1, and the distance from the UAV 1 to the UAV 50.
  • the current position of the UAV 50 is identified based on the obtained current position, azimuth angle, and distance.
  • the azimuth angle of the UAV 1 is obtained from the geomagnetic sensor included in the sensor section 14 .
  • the distance from UAV 1 to UAV 50 is obtained from a distance sensor included in sensor section 14 . In the example of FIG.
  • the current horizontal position (x1, y1) of UAV 1, the azimuth angle ⁇ of UAV 1, and the distance d0 from UAV 1 to UAV 50 are specified, and the current position (x1, y1), azimuth angle ⁇ , and The current position (x0, y0) of the UAV 50 can be easily obtained by substituting the distance d0 into a predetermined formula.
  • the current position (x0, y0) of the UAV 50 is obtained by substituting the current position (x1, y1), the azimuth angle ⁇ , and the distance d2 into a predetermined formula.
  • the current position (x0, y0) of the UAV 50 may be determined.
  • the search position information transmitting unit 16d determines the current position of the UAV 50 (first position) specified by the search target position specifying unit 16e. example) is transmitted to the management server MS via the communication unit 13 together with the body ID of the UAV 1 . That is, in this case, the search position information indicating the "current position of the UAV 50" specified by the search target position specifying unit 16e is transmitted to the management server MS instead of the "current position of the UAV 1" specified by the self-position specifying unit 16c. be done.
  • the search position information includes a search result flag indicating that the search position information is the search result.
  • the searched position information transmitted to the management server MS in this manner is transmitted to the portable terminal device of the recoverer. Alternatively, the searched position information may be directly transmitted to the recoverer's mobile terminal device via the communication unit 13 .
  • the landing necessity determination unit 16f determines the estimated time (estimated arrival time) at which the recovery person will arrive at the current position indicated in the search position information for recovery of the UAV 50, and the remaining amount of the battery of the UAV 1. identify. Then, the landing necessity determining unit 16f temporarily lands the UAV 1 at a place where it is possible to land in the vicinity of the current position (that is, lands and waits) based on the specified scheduled time and remaining battery capacity. It is determined whether or not to allow the aircraft (landing necessity determination).
  • the landing determination unit 16f determines to temporarily land the UAV 1 at a place where it can land.
  • the continuous flight time becomes longer as the remaining amount of the battery increases.
  • the scheduled time may be acquired from the management server MS.
  • the possible landing place is specified based on the sensing data obtained by the sensing of the sensor unit 14 .
  • ground having an area equal to or larger than a threshold (for example, several tens of square meters) is identified as a possible landing site.
  • the area threshold may be set based on the plane size of the UAV 1, for example.
  • ground having an area equal to or larger than a threshold and having a gradient less than a threshold (for example, several percent) may be identified as a possible landing site.
  • the slope is, for example, the vertical distance divided by the horizontal distance (unit distance) expressed as a percentage.
  • the gradient threshold is preferably set from the viewpoint that the UAV 1 can easily land and the recoverer can easily recover the UAV 1 .
  • the flight control unit 16a causes the UAV 1 to temporarily land at the place where the landing is possible, and then (for example, A predetermined time before the scheduled time), UAV 1 is taken off and moved to a position above UAV 50, for example. Thereby, the power consumption of UAV1 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration example of the management server MS.
  • the management server MS includes a communication section 21, a storage section 22, a control section 23, and the like.
  • the communication unit 21 controls communication performed via the communication network NW.
  • the self-location information and aircraft ID transmitted from UAV 50 before disappearance, the self-location information and aircraft ID transmitted from UAV 1, and the searched location information and aircraft ID transmitted from UAV 1 are respectively received by communication unit 21.
  • the storage unit 22 is composed of, for example, a hard disk drive or the like, and stores various programs and data. Also, a UAV management database 221 and the like are constructed in the storage unit 22 .
  • the aircraft IDs of UAVs (including UAV1 and UAV50), self-position information, their reception times, etc. are stored in association with each aircraft ID.
  • the self-location information of the UAV 50 the self-location information associated with the latest reception time is the final location information.
  • the body ID of the UAV 50 includes the body ID of the UAV 1 for searching the UAV 50, the search position information transmitted from the UAV 1, and the recovery person information of the recovery person of the UAV 50 (for example, the email address of the recovery person, etc.). ) etc. are associated with each other and stored in the UAV management database 221 .
  • the recoverer information may be transmitted to UAV 1 for searching UAV 50 through communication unit 21 .
  • the control unit 23 includes a CPU, ROM, RAM, and the like.
  • the control unit 23 detects the disappearance of the UAV 50 and specifies the final acquisition position of the UAV 50 when the self-location information and the machine ID cannot be received from the UAV 50 for a predetermined time or longer since the previous reception.
  • the control unit 23 may determine the UAV 1 for searching for the UAV 50 whose disappearance has been detected, and the recoverer of the UAV 50 .
  • the control unit 23 transmits a search request (investigation request) for the UAV 50 whose disappearance has been detected to the UAV 1 through the communication unit 21 .
  • the search request preferably includes final position information indicating the specified final acquisition position.
  • the control unit 23 calculates the scheduled time for the recoverer of the UAV 50 to arrive at the current position indicated by the search location information, and transmits the scheduled time to the UAV 1 through the communication unit 21 .
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit 16 of the UAV1.
  • the management server MS has detected the disappearance of UAV50, and that UAV1 for searching for UAV50 and the person recovering UAV50 have been determined.
  • the processing shown in FIG. 9 is started when the UAV 1 receives a search request from the management server MS.
  • the control unit 16 of the UAV 1 acquires final position information indicating the final acquisition position of the UAV 50 (step S1). Such final location information is obtained from the received search request. Note that the control unit 16 of the UAV 1 may acquire the final position information from the management server MS by requesting the final position information from the management server MS when the search request is received. Next, the control unit 16 of the UAV 1 causes the UAV 1 to start flying in normal flight mode toward the final position indicated by the final position information obtained in step S1 (step S2).
  • step S3 the control unit 16 of the UAV 1 acquires self-position information indicating the current position detected by the positioning unit 12 (step S3).
  • the control unit 16 of the UAV 1 may transmit the self-location information acquired in step S3 to the management server MS.
  • step S4 the control unit 16 of the UAV 1 determines whether the current position indicated by the self-location information obtained in step S3 is within the search range described above (that is, whether the UAV 1 has entered the search range at a predetermined distance from the last obtained position). ) or not (step S4). If it is determined that the current position of UAV 1 is not within the search range (step S4: NO), the process returns to step S3.
  • step S4 YES
  • step S5 the control unit 16 of the UAV 1 switches from the normal flight mode to the search flight mode, and executes search start processing for the UAV 50.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of search start processing in step S5 of FIG.
  • the control unit 16 of the UAV1 reduces the flight speed of the UAV1.
  • the control unit 16 of the UAV 1 determines whether or not the thermosensor can be used (step S52). If it is determined that the thermosensor cannot be used (step S52: NO), the process proceeds to step S53. For example, if a thermosensor is not mounted on the UAV 1, or if a thermosensor is mounted but has a problem, it is determined that the thermosensor cannot be used.
  • the control unit 16 of the UAV 1 starts searching for the UAV 50 using the camera.
  • step S52 YES
  • the control unit 16 of the UAV 1 activates (that is, enables) the thermosensor and searches for the UAV 50 using the camera and the thermosensor. is started (step S54).
  • step S6 the control unit 16 of the UAV 1 acquires sensing data obtained by sensing by the sensor unit 14 (camera or camera and thermosensor).
  • step S7 the control unit 16 of the UAV 1 determines whether or not the UAV 50 has been detected (in other words, discovered) based on the sensing data acquired in step S6 (step S7). If it is determined that the UAV 50 has not been detected (step S7: NO), the control unit 16 of the UAV 1 moves the UAV 1 around the final acquisition position of the UAV 50 within the search range (step S8), and returns to step S6. , the above process is repeated.
  • step S8 the control unit 16 of the UAV 1 moves the UAV 1 around the final acquisition position of the UAV 50 within the search range
  • step S7 determines that the UAV 50 has been detected
  • step S9 the control unit 16 of the UAV 1 specifies and notifies the location (current location) of the UAV 50. Processing is executed (step S9). The detected position of the UAV 50 is monitored (that is, kept captured) by the control unit 16 of the UAV 1 .
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of location identification and notification processing in step S9 of FIG.
  • the control unit 16 of the UAV 1 determines whether or not it is possible to move the UAV 1 to a position above the UAV 50 that has been discovered. If it is determined that the UAV 1 can be moved to a position above the UAV 50 (step S91: YES), the control unit 16 of the UAV 1 moves the UAV 1 to a position above the UAV 50 (step S92). Here, the control unit 16 of the UAV 1 may cause the UAV 1 to hover above the UAV 50 .
  • control unit 16 of the UAV 1 identifies the current position (two-dimensional position coordinates) of the UAV 1 when the UAV 1 moves to the above position by the self-position identifying unit 16c (step S93).
  • control unit 16 of the UAV 1 transmits the search position information indicating the current position of the UAV 1 specified in step S93 as the current position of the UAV 50 and the body ID of the UAV 1 to the management server MS by the search position information transmission unit 16d (step S94). As a result, the location of the missing UAV 50 is notified to the management server MS.
  • step S91: NO the control unit 16 of the UAV 1 moves to the position shown in FIG. UAV 1 is moved to a position away from the position above the discovered UAV 50 (step S95).
  • the control unit 16 of the UAV 1 may cause the UAV 1 to hover at a position away from the position above the UAV 50 .
  • the control unit 16 of the UAV 1 identifies the current horizontal position of the UAV 1 when the UAV 1 moves to that position, the azimuth angle of the UAV 1, and the distance from the UAV 1 to the UAV 50 (step S96).
  • control unit 16 of the UAV 1 determines the current position (two-dimensional position coordinates) of the UAV 50 as described above based on the current position, azimuth angle, and distance of the UAV 1 specified in step S96. 16e and specified (step S97).
  • control unit 16 of the UAV 1 transmits the searched position information indicating the current position of the UAV 50 specified in step S97 and the body ID of the UAV 1 to the management server MS by the searched position information transmitting unit 16d (step S98). As a result, the location of the missing UAV 50 is notified to the management server MS.
  • control unit 23 of the management server MS When the control unit 23 of the management server MS receives the search position information and the aircraft ID from the UAV 1, it recognizes that the UAV 50 has been found from the search result flag included in the search position information, and sends the search position information to the UAV 50. to the portable terminal device of the collector. Next, the control unit 23 of the management server MS determines a recovery route from the current position of the recoverer of the UAV 50 to the current position indicated by the searched position information based on the map data. Next, the control unit 23 calculates (estimates) the required time to reach the current position shown in the search position information when the recovery person moves along the determined recovery route, and From the required time and the current time, the estimated time of arrival of the recoverer of the UAV 50 at the current position is calculated. The scheduled time thus calculated is transmitted from the management server MS to the UAV1.
  • step S10 the control unit 16 of the UAV 1 acquires via the communication unit 13 the scheduled time transmitted from the management server MS.
  • the control unit 16 of the UAV 1 determines whether or not the monitored UAV 50 is moving (step S11). For example, an example of the UAV 50 moving is that the UAV 50 that has landed on the slope of a mountain is sliding down the slope. If it is determined that the UAV 50 is moving (step S11: YES), the control unit 16 of the UAV 1 places the UAV 1 in a specific (for example, safe) location (in the air or on the ground) for a predetermined time (for example, 1 to 3 minutes). ) wait (step S12).
  • a specific (for example, safe) location in the air or on the ground) for a predetermined time (for example, 1 to 3 minutes).
  • making the UAV 1 wait may mean hovering the UAV 1 in the air, or may mean landing the UAV 1 on the ground.
  • the process returns to step S9, and the location identification and notification process, etc. are executed again.
  • the control unit 16 of the UAV 1 causes the UAV 1 to wait at a specific location for a predetermined time, and then moves the UAV 1 to a position above or away from the UAV 50 by the following processing. Thereby, the safety of UAV1 can be improved.
  • step S11: NO the control unit 16 of the UAV 1 identifies the remaining battery level of the UAV 1 (current remaining level). Then, the control unit 16 of the UAV 1 temporarily moves the UAV 1 to a landable location around the current position based on the acquired scheduled time (latest scheduled time) and the specified remaining battery capacity.
  • the landing necessity determination unit 16f determines whether or not to land (step S13). If it is determined not to temporarily land the UAV 50 at a place where it can land (step S13: NO), the control unit 16 of the UAV 1 causes the UAV 1 to land above or away from the UAV 50, for example, until the scheduled time arrives. is hovered (step S14). After that, the processing shown in FIG. 9 ends, and the UAV 1 returns.
  • step S13 when it is determined to temporarily land the UAV 50 at a place where it can land (step S13: YES), the control unit 16 of the UAV 1 identifies a place where it can land, as described above, and Land at a place (step S15). Next, the control unit 16 of the UAV 1 determines that the take-off time (for example, 11:20) a predetermined time (for example, several minutes to several tens of minutes before) from the acquired scheduled time (for example, 11:30) has arrived. It is determined whether or not (step S16). If it is determined that the take-off time has not arrived (step S16: NO), the process is repeated.
  • the take-off time for example, 11:20
  • a predetermined time for example, several minutes to several tens of minutes before
  • step S16: YES the control unit 16 of the UAV 1 causes the UAV 1 to take off, move it to a position above or away from the UAV 50, and hover the UAV 1 (step S16: YES). S14).
  • the UAV 1 detects the UAV 50 to be searched based on the sensing data obtained by the sensing of the sensor unit 14, and moves to a position above the detected UAV 50. Since the UAV 1 is moved, the current position of the UAV 1 is specified when the UAV 1 moves to a position above the UAV 50, and the search position information indicating the specified current position as the current position of the UAV 50 is transmitted. , the missing UAV 50 can be recovered efficiently. In particular, if the UAV 1 is configured to hover above the UAV 50, the UAV 1 serves as a mark of the current location of the UAV 50, and the recoverer can easily ascertain the location of the missing UAV 50.
  • the control unit 16 of the UAV 1 is configured to detect the UAV 50 to be searched based on sensing data obtained by sensing by the sensor unit 14 .
  • the UAV 50 may be detected by the control unit 23 of the management server MS.
  • the control unit 23 of the management server MS transmits to the UAV 1 a control command to move the UAV 1 to a position above the detected UAV 50 .
  • the control unit 16 of the UAV 1 is configured to identify the current position of the UAV 50 based on the current position of the UAV 1, the azimuth angle of the UAV 1, and the distance from the UAV 1 to the UAV 50.
  • the current position of UAV 1, the azimuth angle of UAV 1, and the distance from UAV 1 to UAV 50 are transmitted from UAV 1 to management server MS. may be performed by
  • the control unit 16 of the UAV 1 specifies the scheduled arrival time of the collector and the remaining battery level of the UAV 1, and based on the specified scheduled time and remaining battery level, the above-described landing is performed. It is configured to determine necessity.
  • control unit 23 of the management server MS may be configured to transmit the remaining amount of the battery of the UAV 1 to the management server MS to determine whether or not the landing is necessary.
  • the control unit 23 of the management server MS determines to temporarily land the UAV 50 in the landing necessity determination, it specifies a place where the UAV 1 can land, and issues a control command to the UAV 1 to land at the specified place. Send to

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Abstract

ＵＡＶ１の制御部１６は、センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象であるＵＡＶ５０を検出し、当該検出されたＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させ、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置に移動したときのＵＡＶ１の現在位置を特定し、当該特定された現在位置を、ＵＡＶ５０の現在位置として示す探索位置情報を送信する。

Description

制御装置、制御方法、及び無人航空機探索システム
　本発明は、失踪した無人航空機を探索するシステム等の技術分野に関する。
　従来、失踪した無人航空機の効率的な捜索および回収を可能とするために、例えば特許文献１に開示されるように、無人航空機に搭載される紛失防止装置は、飛行中の無人航空機の現在位置を特定するための情報である位置情報を取得しておき、当該無人航空機の着地を検知したときに、当該位置情報を管理局に送信する技術が知られている。これにより、無人航空機の着地点においてＧＰＳ受信器が有効に動作していない場合でも、その着地点に至るまでの位置情報から無人航空機の現在位置を推定することができる。
国際公開第2017/026354号
　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、無人航空機の着地時には、その衝撃等により無人航空機に搭載される機器が機能しなくなり、失踪した無人航空機の位置情報を管理局に送信することさえもできなくなる可能性がある。この場合、失踪した無人航空機の現在位置を正確に推定することができず、当該無人航空機の回収が困難になるという問題がある。
　そこで、失踪した無人航空機を効率良く回収させることを可能とする制御装置、制御方法、及び無人航空機探索システムを提供する。
　上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を制御する制御装置であって、前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させる飛行制御手段と、前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定する第１特定手段と、前記第１特定手段により特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。これにより、失踪した無人航空機を効率良く回収させることができる。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御装置において、前記飛行制御手段は、前記第２無人航空機を前記第１無人航空機の上方の位置でホバリングさせることを特徴とする。これにより、第２無人航空機が第１無人航空機の現在位置の目印となり、回収者は容易に失踪した第１無人航空機の位置を把握することができる。
　請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の制御装置において、前記飛行制御手段は、前記第１無人航空機が失踪する直前の位置であって当該第１無人航空機の水平方向の第２位置を示す第２位置情報を取得し、前記第２無人航空機の出発地から通常飛行モードで前記第２位置に向けて前記第２無人航空機を飛行させ、前記第２無人航空機が当該第２位置から所定距離の範囲に入った場合に、前記通常飛行モードから探索飛行モードに切り替えて前記第２無人航空機を飛行させることを特徴とする。これにより、第２無人航空機の電力消費を低減できるとともに、探索効率を向上させることができる。
　請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の制御装置において、前記飛行制御手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記第２無人航空機の飛行速度を低下させることを特徴とする。これにより、第１無人航空機をゆっくり検出することが可能となり、第１無人航空機の検出精度を高めることができる。
　請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の制御装置において、前記第２無人航空機は、前記センサとして、前記第２無人航空機の飛行制御に用いられる光学センサと、前記探索対象が放射する温度を非接触で感知するサーモセンサとを備えており、前記検出手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記光学センサに代えてまたは前記光学センサとともに前記サーモセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて前記第１無人航空機を検出することを特徴とする。これにより、第１無人航空機のバッテリの温度の検出が可能となり、第１無人航空機の検出精度を高めることができる。
　請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の制御装置において、前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることが困難である場合、前記飛行制御手段は、前記第１無人航空機の上方の位置から離れた位置に前記第２無人航空機を移動させ、前記第２無人航空機が第１無人航空機の上方の位置から離れた位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置、当該第２無人航空機の方位角、及び当該第２無人航空機から前記第１無人航空機までの距離を特定し、当該特定された位置、方位角、及び距離に基づいて、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置を特定する第２特定手段を更に備え、前記送信手段は、前記第２特定手段により特定された第１位置を示す第１位置情報を前記装置へ送信することを特徴とする。これにより、第２無人航空機の安全性を向上することができる。
　請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置において、前記第１無人航空機が検出された後、前記第１無人航空機を回収者が回収するために前記第１位置に到着する予定時刻と、前記第２無人航空機のバッテリの残量を特定し、前記予定時刻と前記バッテリの残量とに基づいて、前記第２無人航空機を前記第１位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを判定する判定手段を更に備え、前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第２無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、前記第２無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後、前記第２無人航空機を離陸させて前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることを特徴とする。これにより、第２無人航空機の電力消費を抑えることができる。
　請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置において、前記第１無人航空機が検出された後、前記第１無人航空機が移動しているか否かを判定する判定手段を更に備え、前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第１無人航空機が移動していると判定された場合に、前記第２無人航空機を特定の場所に所定時間待機させ、その後、前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることを特徴とする。これにより、第２無人航空機の安全性を向上することができる。
　請求項９に記載の発明は、失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を制御する１または複数のコンピュータにより実行される制御方法であって、前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出するステップと、前記検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させるステップと、前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定するステップと、前記特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信するステップと、を含むことを特徴とする。
　請求項１０に記載の発明は、失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を含む無人航空機探索システムであって、前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させる飛行制御手段と、前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定する第１特定手段と、前記第１特定手段により特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、失踪した無人航空機を効率良く回収させることができる。
無人航空機探索システムＳの概要構成例を示す図である。 ＵＡＶ１の概要構成例を示す図である。 制御部１６における機能ブロック例を示す図である。 ＵＡＶ５０の最終取得位置Pfと、ＵＡＶ５０の現在位置Pcとの位置関係を示す概念図である。 ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１があるときの様子を示す概念図である。 ＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置にＵＡＶ１があるときの様子（例１）を示す概念図である。 ＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置にＵＡＶ１があるときの様子（例２）を示す概念図である。 管理サーバＭＳの概要構成例を示す図である。 ＵＡＶ１の制御部１６により実行される処理の一例を示すフローチャートである。 図９のステップＳ５における探索開始処理の一例を示すフローチャートである。 図９のステップＳ９における所在特定及び通知処理の一例を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る無人航空機探索システムＳでは、失踪した第１無人航空機を探索するために探索用（調査用）の第２無人航空機が用いられる。以下の説明において、失踪した第１無人航空機をＵＡＶ（Unmanned Aerial Vehicle ）５０と称し、これを探索するための第２無人航空機をＵＡＶ１と称する。ＵＡＶ５０及びＵＡＶ１は、それぞれ、ドローン、またはマルチコプタとも呼ばれ、大気中を遠隔操作より飛行または自律的に飛行することが可能になっている。本実施形態では、ＵＡＶ５０が運搬（配送）、測量、撮影、点検、または監視等のために飛行している途中で失踪したことを想定する。ＵＡＶ５０の飛行経路は、例えば、山間部や山岳地帯を通過することが想定される。ここで、失踪とは、ＵＡＶ５０の行方が分からなくなることをいう。例えば、航空機の運航を管理する運航管理システム（運航管理局）がＵＡＶ５０からの信号（例えば、自己位置情報）を正常に受信できなくなった状況が失踪に該当する。
［１．無人航空機探索システムＳの構成及び動作概要］
　先ず、図１を参照して本実施形態に係る無人航空機探索システムＳの構成及び動作概要について説明する。図１は、無人航空機探索システムＳの概要構成例を示す図である。図１に示すように、無人航空機探索システムＳは、ＵＡＶ１、及び運航管理システム（以下、「ＵＴＭＳ（UAV Traffic Management System）」と称する）２を含んで構成される。ＵＡＶ１とＵＴＭＳ２とは、通信ネットワークＮＷを介して互いに通信可能になっている。通信ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、移動体通信ネットワーク及びその無線基地局等から構成される。ＵＴＭＳ２は、管理サーバＭＳを含む１以上のサーバ等を備えて構成される。管理サーバＭＳは、所定の装置の一例である。管理サーバＭＳは、ＵＡＶ５０及びＵＡＶ１の飛行前の運航計画の管理、及び飛行中のＵＡＶ５０及びＵＡＶ１の飛行状況の管理及び制御を行う。飛行状況の管理は、例えば、ＵＡＶ５０とＵＡＶ１のそれぞれから機体ＩＤ（Identifer）とともに管理サーバＭＳへ逐次送信される自己位置情報に基づいて行われる。ＵＡＶ１の機体ＩＤを記憶する。機体ＩＤは、ＵＡＶ５０及びＵＡＶ１のそれぞれを識別するための識別情報である。
［１－１．ＵＡＶ１の構成及び機能］
　次に、図２を参照して、ＵＡＶ１の構成及び機能について説明する。図２は、ＵＡＶ１の概要構成例を示す図である。図２に示すように、ＵＡＶ１は、駆動部１１、測位部１２、通信部１３、センサ部１４、記憶部１５、及び制御部１６等を備える。さらに、ＵＡＶ１は、ＵＡＶ１の各部へ電力を供給するバッテリ（図示せず）、水平回転翼であるロータ（プロペラ）等を備える。バッテリの残量は、制御部１６により監視されるとよい。なお、ＵＡＶ５０についても、図２に示すように構成されてよい。また、ＵＡＶ１は、探索用として用いられるので、ＵＡＶ５０よりもサイズが小さく、小型タイプのものであればよい。
　駆動部１１は、モータ及び回転軸等を備える。駆動部１１は、制御部１６から出力された制御信号に従って駆動するモータ及び回転軸等により複数のロータを回転させる。測位部１２は、電波受信機及び高度センサ等を備える。測位部１２は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の衛星から発信された電波を電波受信機により受信し、当該電波に基づいてＵＡＶ１の水平方向の現在位置を検出する。ここで、水平方向の現在位置は、２次元位置座標であり、緯度及び経度で表されるとよい。なお、ＵＡＶ１の水平方向の現在位置は、センサ部１４のカメラにより撮像された画像に基づいて補正されてもよい。測位部１２により検出された現在位置を示す自己位置情報は、制御部１６へ出力される。さらに、測位部１２は、気圧センサ等の高度センサによりＵＡＶ１の垂直方向の現在位置を検出してもよい。ここで、垂直方向の現在位置は、高度で表されるとよい。この場合、自己位置情報には、ＵＡＶ１の高度を示す高度情報が含まれる。通信部１３は、無線通信機能を備え、通信ネットワークＮＷを介して行われる通信の制御を担う。
　センサ部１４は、ＵＡＶ１の飛行制御に用いられる各種センサを備える。各種センサには、例えば、光学センサ、距離センサ、３軸角速度センサ、３軸加速度センサ、及び地磁気センサ等が含まれる。センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータは、制御部１６へ出力される。ここで、センシングとは、例えば何等かの量（例えば、物理量）を測定、撮像、または感知することなどを意味する。光学センサは、例えばカメラにより構成される。例えば、カメラの画角に収まる範囲内の実空間が連続的に撮像される。カメラのセンシングにより得られたセンシングデータには、センシングされたエリアのＲＧＢ画像が含まれる。さらに、センサ部１４は、探索対象（例えば、ＵＡＶ５０）が放射する温度を非接触で感知するサーモセンサを備えるとよい。サーモセンサの例として、探索対象の発する赤外線を感知し、その放射量から温度を測定する赤外線サーモグラフィがある。この場合、サーモセンサのセンシングにより得られたセンシングデータには、センシングされたエリアの温度分布画像が含まれる。距離センサは、レーザ光または超音波により探索対象までの距離を測定する。
　記憶部１５は、不揮発性メモリ等から構成され、各種プログラム及びデータを記憶する。また、記憶部１５は、ＵＡＶ１の機体ＩＤを記憶する。制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。図３は、制御部１６における機能ブロック例を示す図である。制御部１６は、ＲＯＭ（または、記憶部１５）に記憶されたプログラム（プログラムコード群）に従って、図３に示すように、飛行制御部１６ａ（飛行制御手段の一例）、探索対象検出部１６ｂ（検出手段の一例）、自己位置特定部１６ｃ（第１特定手段の一例）、探索位置情報送信部１６ｄ（送信手段の一例）、探索対象位置特定部１６ｅ（第２特定手段の一例）、及び着陸要否判定部１６ｆ（判定手段の一例）として機能する。
　飛行制御部１６ａは、目的地に向けてＵＡＶ１を飛行させる飛行制御を行う。この飛行制御においては、測位部１２により検出された現在位置を示す自己位置情報、センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータ等が用いられて、ロータの回転数の制御、ＵＡＶ１の現在位置、姿勢及び進行方向の制御が行われる。これにより、ＵＡＶ１は自律的に目的地へ移動することができる。ここで、目的地とは、例えば、ＵＡＶ５０が失踪する直前の位置であってＵＡＶ５０の水平方向の位置（第２位置の一例）である。かかる位置（以下、「最終取得位置」という）は、例えば、ＵＴＭＳ２がＵＡＶ５０から最後に受信（取得）した自己位置情報に示される位置である。図４は、ＵＡＶ５０の最終取得位置Pfと、ＵＡＶ５０の現在位置Pcとの位置関係を示す概念図である。図４の例では、山岳地帯において、ＵＡＶ５０は最終取得位置Pfで飛行していたが、その後、山の斜面Slに接地し、現在位置Pcで停止している。なお、飛行制御部１６ａは、ＵＡＶ５０の最終取得位置を示す最終位置情報（第２位置情報）を管理サーバＭＳから取得するとよい。
　探索対象検出部１６ｂは、例えば、ＵＡＶ５０の最終取得位置から所定距離（例えば、数ｍ～数百ｍ）の範囲（以下、「探索範囲」という）に入った場合に、センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象であるＵＡＶ５０の検出を開始する。例えば、センシングデータに含まれるＲＧＢ画像と温度分布画像との少なくとも何れか一方の画像から画像認識によりＵＡＶ５０が検出される。かかる画像認識では、ＵＡＶ５０の外観の特徴情報（予め設定）が用いられるとよい。ＵＡＶ５０が失踪してあまり時間が経過していなければ、バッテリの温度が高いと考えられることから、温度分布画像の利用よりＵＡＶ５０の検出精度を高めることができる。ここで、飛行制御部１６ａは、ＵＡＶ１の出発地から通常飛行モードでＵＡＶ５０の最終取得位置に向けてＵＡＶ１を飛行させ、ＵＡＶ１が当該最終取得位置から探索範囲に入った場合に、通常飛行モードから探索飛行モードに切り替えてＵＡＶ１を飛行させるとよい。これにより、ＵＡＶ１が探索範囲に到達するまでは飛行を優先させ、到達してからは探索を優先させることにより、ＵＡＶ１の電力消費を低減できるとともに、探索効率を向上させることができる。
　例えば、飛行制御部１６ａは、通常飛行モードから探索飛行モードへの切り替えに応じてＵＡＶ１の飛行速度を低下させるとよい。これにより、ＵＡＶ５０をゆっくり検出することが可能となり、ＵＡＶ５０の検出精度を高めることができる。また、ＵＡＶ１がサーモセンサを備える場合、探索対象検出部１６ｂは、通常飛行モードから探索飛行モードへの切り替えに応じてカメラに代えて（または、カメラとともに）サーモセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいてＵＡＶ５０を検出するとよい。つまり、ＵＡＶ５０を検出するために、カメラからサーモセンサに切り替えられるか、或いはカメラに加えてサーモセンサが起動する。これにより、ＵＡＶ５０のバッテリの温度の検出が可能となり、ＵＡＶ５０の検出精度を高めることができる。
　そして、飛行制御部１６ａは、探索対象検出部１６ｂによりＵＡＶ５０が検出された場合に、当該検出されたＵＡＶ５０の上方の位置（上空）にＵＡＶ１を移動させる。図５は、ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１があるときの様子を示す概念図である。図５に示すように、山の斜面Slに接地しているＵＡＶ５０の上方の位置は、ＵＡＶ５０の垂直方向にある位置で、且つＵＡＶ５０の高度よりも高い位置であることが望ましい。つまり、ＵＡＶ５０の真上にＵＡＶ１が移動するとよい。ただし、ＵＡＶ５０の上方の位置とは、誤差を考慮し、図５に示すように、ＵＡＶ５０の垂直方向の軸Veから数度Θシフトした位置にあってもよい。また、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置に移動したときのＵＡＶ５０とＵＡＶ１との距離は、特に限定されるものではないが、例えば数ｍであるとよい。また、飛行制御部１６ａは、ＵＡＶ１をＵＡＶ５０の上方の位置でホバリングさせるとよい。これにより、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の位置の目印となり、回収者（捜索者）は容易に失踪したＵＡＶ５０の位置を把握することができる。ただし、ＵＡＶ１がホバリングしている状態は、ＵＡＶ１が空中で完全に静止した状態に限定されず、ＵＡＶ１に多少の位置変動が発生してもよい。
　自己位置特定部１６ｃは、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置に移動したときのＵＡＶ１の水平方向の現在位置（自己位置）を特定する。例えば、自己位置特定部１６ｃは、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置に移動したときに測位部１２により検出された現在位置を示す自己位置情報を取得することでＵＡＶ１の水平方向の現在位置を特定する。探索位置情報送信部１６ｄは、自己位置特定部１６ｃにより特定された現在位置を、ＵＡＶ５０の水平方向の現在位置（第１位置の一例）として示す探索位置情報（第１位置情報）を、ＵＡＶ１の機体ＩＤとともに通信部１３を介して管理サーバＭＳへ送信する。つまり、ＵＡＶ１の現在位置が、失踪したＵＡＶ５０の現在位置とみなされる。なお、探索位置情報には、当該探索位置情報が探索結果であることを示す探索結果フラグが含まれる。こうして管理サーバＭＳに送信された探索位置情報は、回収者の携帯端末装置へ送信される。或いは、当該探索位置情報は、通信部１３を介して回収者の携帯端末装置（所定の装置の一例）へ直接送信されてもよい。
　一方、ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが困難である場合、飛行制御部１６ａは、ＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置にＵＡＶ１を移動させる。これにより、ＵＡＶ１の安全性を向上することができる。ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが困難である場合の例として、着地の衝撃により煙が発生し、ＵＡＶ５０の上空が煙に覆われている場合が挙げられる。ＵＡＶ５０の上方の位置と、当該上方の位置から離れた位置との間の距離は、予め定められていてもよいし、ＵＡＶ５０の上空の状況（例えば、煙の広がり等）に応じて設定されてもよい。図６及び図７は、ＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置にＵＡＶ１があるときの様子を示す概念図である。図６の例では、山の斜面Slに接地しているＵＡＶ５０の垂直方向でない位置（誤差も考慮）で、且つＵＡＶ５０の高度と同じ高さの位置（つまり、ＵＡＶ５０の位置から水平移動した位置）にＵＡＶ１がある。一方、図７の例では、山の斜面Slに接地しているＵＡＶ５０の位置から水平移動した位置に木等の障害物Obがあるため、ＵＡＶ５０の垂直方向でない位置（誤差も考慮）で、且つＵＡＶ５０の高度よりも高い位置にＵＡＶ１がある。
　探索対象位置特定部１６ｅは、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置に移動したときのＵＡＶ１の水平方向の現在位置、ＵＡＶ１の方位角、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離を特定し、当該特定された現在位置、方位角、及び距離に基づいて、ＵＡＶ５０の現在位置を特定する。ここで、ＵＡＶ１の方位角は、センサ部１４に含まれる地磁気センサから得られる。また、ＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離は、センサ部１４に含まれる距離センサから得られる。図６の例では、ＵＡＶ１の水平方向の現在位置（x1,y1）、ＵＡＶ１の方位角φ、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離d0が特定され、現在位置（x1,y1）、方位角φ、及び距離d0が所定の計算式に代入されることで、ＵＡＶ５０の現在位置（x0,y0）が簡単に求められる。
　一方、図７の例では、ＵＡＶ１の水平方向の現在位置（x1,y1）、ＵＡＶ１の方位角φ、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離d1が特定される。さらに、ＵＡＶ１とＵＡＶ５０とを結ぶ斜辺L1と、ＵＡＶ５０から水平方向に伸びる底辺L2と、ＵＡＶ１から垂直方向に伸びる高さL3とからなる直角三角形が定義されることで、底辺L2の長さ（距離）d2（＝d1cosθ）が求められる。そして、現在位置（x1,y1）、方位角φ、及び距離d2が所定の計算式に代入されることで、ＵＡＶ５０の現在位置（x0,y0）が求められる。なお、直角三角形が定義されることなく、ＵＡＶ１の水平方向の現在位置（x1,y1）、ＵＡＶ１の方位角φ、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離d1から、公知のVincenty法の順解法を用いて、ＵＡＶ５０の現在位置（x0,y0）が求められてもよい。
　以上のように、ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが困難である場合、探索位置情報送信部１６ｄは、探索対象位置特定部１６ｅにより特定された、ＵＡＶ５０の現在位置（第１位置の一例）を示す探索位置情報（第１位置情報）を、ＵＡＶ１の機体ＩＤとともに通信部１３を介して管理サーバＭＳへ送信する。すなわち、この場合、自己位置特定部１６ｃにより特定された「ＵＡＶ１の現在位置」ではなく、探索対象位置特定部１６ｅにより特定された「ＵＡＶ５０の現在位置」を示す探索位置情報が管理サーバＭＳへ送信される。なお、探索位置情報には、当該探索位置情報が探索結果であることを示す探索結果フラグが含まれる。こうして管理サーバＭＳに送信された探索位置情報は、回収者の携帯端末装置へ送信される。或いは、当該探索位置情報は、通信部１３を介して回収者の携帯端末装置へ直接送信されてもよい。
　着陸要否判定部１６ｆは、ＵＡＶ５０が検出された後、ＵＡＶ５０を回収者が回収するために探索位置情報に示される現在位置に到着する予定時刻（到着予定時刻）と、ＵＡＶ１のバッテリの残量を特定する。そして、着陸要否判定部１６ｆは、特定された予定時刻とバッテリの残量とに基づいて、ＵＡＶ１を上記現在位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸（つまり、着陸して待機）させるか否かを判定（着陸要否判定）する。例えば、現在時刻から予定時刻までの時間よりも、バッテリの残量に応じた継続飛行可能時間が短い場合、着陸判定部１６ｆは、ＵＡＶ１を着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定する。ここで、継続飛行可能時間は、バッテリの残量が多いほど長くなる。予定時刻は、管理サーバＭＳから取得されるとよい。
　また、着陸可能な場所は、センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて特定されるとよい。例えば、面積が閾値（例えば、数十ｍ２）以上の広さを有する地面が着陸可能な場所として特定される。面積の閾値は、例えばＵＡＶ１の平面サイズに基づき設定されるとよい。或いは、面積が閾値以上の広さを有する地面であって、且つ、勾配が閾値（例えば数％）未満の地面が着陸可能な場所として特定されてもよい。勾配は、例えば、垂直距離を水平距離（単位距離）で割った値をパーセンテージで示したものである。勾配の閾値は、ＵＡＶ１が着陸し易く、回収者がＵＡＶ１を回収し易いという観点から設定されるとよい。そして、飛行制御部１６ａは、着陸判定部１６ｆによりＵＡＶ１を着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、ＵＡＶ１を当該着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後（例えば、予定時刻から所定時間前に）、ＵＡＶ１を離陸させて、例えばＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させる。これにより、ＵＡＶ１の電力消費を抑えることができる。
［１－２．管理サーバＭＳの構成及び機能］
　次に、図８を参照して、管理サーバＭＳの構成及び機能について説明する。図８は、管理サーバＭＳの概要構成例を示す図である。図８に示すように、管理サーバＭＳは、通信部２１、記憶部２２、及び制御部２３等を備える。通信部２１は、通信ネットワークＮＷを介して行われる通信の制御を担う。失踪前のＵＡＶ５０から送信された自己位置情報及び機体ＩＤ、ＵＡＶ１から送信された自己位置情報及び機体ＩＤ、並びに、ＵＡＶ１から送信された探索位置情報及び機体ＩＤは、それぞれ、通信部２１により受信される。記憶部２２は、例えば、ハードディスクドライブ等から構成され、各種プログラム及びデータを記憶する。また、記憶部２２には、ＵＡＶ管理データベース２２１等が構築される。
　ＵＡＶ管理データベース２２１には、ＵＡＶ（ＵＡＶ１及びＵＡＶ５０を含む）の機体ＩＤ、自己位置情報、及びその受信時刻等が機体ＩＤ毎に対応付けられて格納される。ここで、ＵＡＶ５０の自己位置情報のうち、最新の受信時刻が対応付けられた自己位置情報は最終位置情報となる。また、ＵＡＶ５０の機体ＩＤには、当該ＵＡＶ５０を探索するためのＵＡＶ１の機体ＩＤ、当該ＵＡＶ１から送信された探索位置情報、及び当該ＵＡＶ５０の回収者の回収者情報（例えば、回収者のメールアドレス等）等が対応付けられてＵＡＶ管理データベース２２１に記憶される。回収者情報は、通信部２１を通じてＵＡＶ５０を探索するためのＵＡＶ１へ送信されてもよい。
　制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備える。制御部２３は、ＵＡＶ５０から自己位置情報及機体ＩＤが前回の受信から所定時間以上受信できなくなった場合に、ＵＡＶ５０の失踪を検知し、当該ＵＡＶ５０の最終取得位置を特定する。このとき、制御部２３は、失踪が検知されたＵＡＶ５０を探索するためのＵＡＶ１、及びＵＡＶ５０の回収者を決定してもよい。そして、制御部２３は、失踪が検知されたＵＡＶ５０の探索要求（調査要求）を、通信部２１によりＵＡＶ１へ送信する。かかる探索要求には、上記特定された最終取得位置を示す最終位置情報が含まれるとよい。また、制御部２３は、ＵＡＶ５０の回収者が探索位置情報に示される現在位置に到着する予定時刻を算出し、当該予定時刻を通信部２１によりＵＡＶ１へ送信する。
［２．無人航空機探索システムＳの動作］
　次に、図９等を参照して、本実施形態に係る無人航空機探索システムＳの動作について説明する。図９は、ＵＡＶ１の制御部１６により実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の動作例においては、管理サーバＭＳによりＵＡＶ５０の失踪が検知され、ＵＡＶ５０を探索するためのＵＡＶ１、及びＵＡＶ５０の回収者が決定されているものとする。図９に示す処理は、ＵＡＶ１が管理サーバＭＳから探索要求を受信した場合に開始される。
　図９に示す処理が開始されると、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ５０の最終取得位置を示す最終位置情報を取得する（ステップＳ１）。かかる最終位置情報は、受信された探索要求から取得される。なお、ＵＡＶ１の制御部１６は、探索要求が受信されたときに、管理サーバＭＳへ最終位置情報を要求することで当該最終位置情報を管理サーバＭＳから取得してもよい。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ１で取得された最終位置情報に示される最終取得位置に向けて通常飛行モードでＵＡＶ１の飛行を開始させる（ステップＳ２）。
　次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、測位部１２により検出された現在位置を示す自己位置情報を取得する（ステップＳ３）。なお、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ３で取得された自己位置情報を管理サーバＭＳへ送信してもよい。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ３で取得された自己位置情報に示される現在位置が上述した探索範囲内にあるか（つまり、ＵＡＶ１が上記最終取得位置から所定距離の探索範囲に入ったか）否かを判定する（ステップＳ４）。ＵＡＶ１の現在位置が探索範囲内にないと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理はステップＳ３に戻る。一方、ＵＡＶ１の現在位置が探索範囲内にあると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、ＵＡＶ１の制御部１６は、通常飛行モードから探索飛行モードに切り替え、ＵＡＶ５０の探索開始処理を実行する。
　図１０は、図９のステップＳ５における探索開始処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示すステップＳ５１では、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１の飛行速度を低下させる。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、サーモセンサを利用可能であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。サーモセンサを利用可能でないと判定された場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、処理はステップＳ５３へ進む。例えば、サーモセンサがＵＡＶ１に搭載されていない場合や、サーモセンサが搭載されているが不具合がある場合には、サーモセンサを利用可能でないと判定される。ステップＳ５３では、ＵＡＶ１の制御部１６は、カメラを用いてＵＡＶ５０の探索を開始する。一方、サーモセンサを利用可能であると判定された場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、サーモセンサを起動し（つまり、有効にし）、カメラ及びサーモセンサを用いてＵＡＶ５０の探索を開始する（ステップＳ５４）。
　図９に戻り、ステップＳ６では、ＵＡＶ１の制御部１６は、センサ部１４（カメラ、または、カメラ及びサーモセンサ）のセンシングにより得られたセンシングデータを取得する。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ６で取得されたセンシングデータに基づいてＵＡＶ５０を検出（換言すると、発見）したか否かを判定する（ステップＳ７）。ＵＡＶ５０が検出されていないと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、探索範囲内においてＵＡＶ１をＵＡＶ５０の最終取得位置の周辺を移動させ（ステップＳ８）、ステップＳ６に戻り、上記処理を繰り返す。ここで、最終取得位置の周辺を移動させる例として、ＵＡＶ１の高度を適宜変化させながら当該最終取得位置の周りを周回飛行させることが挙げられる。一方、探索対象検出部１６ｂにより、ＵＡＶ５０が検出されたと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ５０の所在（現在位置）の特定及び通知のための所在特定及び通知処理を実行する（ステップＳ９）。なお、検出されたＵＡＶ５０の位置は、ＵＡＶ１の制御部１６により監視される（つまり、捕捉され続けられる）。
　図１１は、図９のステップＳ９における所在特定及び通知処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示すステップＳ９１では、ＵＡＶ１の制御部１６は、発見されたＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが可能であるか否かを判定する。ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが可能であると判定された場合（ステップＳ９１：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させる（ステップＳ９２）。ここで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ５０の上方の位置でＵＡＶ１をホバリングさせるとよい。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１が当該上方の位置に移動したときのＵＡＶ１の現在位置（２次元位置座標）を自己位置特定部１６ｃにより特定する（ステップＳ９３）。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ９３で特定されたＵＡＶ１の現在位置を、ＵＡＶ５０の現在位置として示す探索位置情報及びＵＡＶ１の機体ＩＤを探索位置情報送信部１６ｄにより管理サーバＭＳへ送信する（ステップＳ９４）。これにより、失踪したＵＡＶ５０の所在が管理サーバＭＳへ通知される。
　一方、ＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させることが可能でない（換言すると、困難である）と判定された場合（ステップＳ９１：ＮＯ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、図６または図７に示すように、発見されたＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置にＵＡＶ１を移動させる（ステップＳ９５）。ここで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ５０の上方の位置から離れた位置でＵＡＶ１をホバリングさせるとよい。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１が当該位置に移動したときのＵＡＶ１の水平方向の現在位置、ＵＡＶ１の方位角、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離を特定する（ステップＳ９６）。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ９６で特定されたＵＡＶ１の現在位置、方位角、及び距離に基づいて、上述したように、ＵＡＶ５０の現在位置（２次元位置座標）を探索対象位置特定部１６ｅにより計算して特定する（ステップＳ９７）。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、ステップＳ９７で特定されたＵＡＶ５０の現在位置を示す探索位置情報及びＵＡＶ１の機体ＩＤを探索位置情報送信部１６ｄにより管理サーバＭＳへ送信する（ステップＳ９８）。これにより、失踪したＵＡＶ５０の所在が管理サーバＭＳへ通知される。
　管理サーバＭＳの制御部２３は、ＵＡＶ１からの探索位置情報及び機体ＩＤを受信すると、当該探索位置情報に含まれる探索結果フラグからＵＡＶ５０が発見されたことを認識し、当該探索位置情報を、ＵＡＶ５０の回収者の携帯端末装置へ送信する。次いで、管理サーバＭＳの制御部２３は、ＵＡＶ５０の回収者の現在位置から、探索位置情報に示される現在位置までの回収ルートを地図データに基づいて決定する。次いで、制御部２３は、当該決定された回収ルートに沿って回収者が移動した場合に、探索位置情報に示される現在位置に到着するまでの所要時間を算出（推定）し、当該算出された所要時間及び現在時刻から、ＵＡＶ５０の回収者が当該現在位置に到着する予定時刻を算出する。こうして算出された予定時刻は、管理サーバＭＳからＵＡＶ１へ送信される。
　図９に戻り、ステップＳ１０では、ＵＡＶ１の制御部１６は、管理サーバＭＳから送信された予定時刻を、通信部１３を介して取得する。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、監視しているＵＡＶ５０が移動しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、ＵＡＶ５０が移動している例として、山の斜面に接地したＵＡＶ５０が当該斜面を滑り落ちていることが挙げられる。ＵＡＶ５０が移動していると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１を特定の（例えば安全な）場所（空中または地面）に所定時間（例えば、１～３分）待機させる（ステップＳ１２）。ここで、ＵＡＶ１を待機させるとは、ＵＡＶ１を空中でホバリングさせることであってもよいし、ＵＡＶ１を地面に着陸させることであってもよい。なお、所定時間待機させた後、処理はステップＳ９に戻り、再度、所在特定及び通知処理等が実行される。なお、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１を特定の場所に所定時間待機させた後、以下の処理で、ＵＡＶ５０の上方の位置または離れた位置にＵＡＶ１を移動させることになる。これにより、ＵＡＶ１の安全性を向上することができる。
　一方、ＵＡＶ５０が移動していないと判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１のバッテリの残量（現時点の残量）を特定する。そして、ＵＡＶ１の制御部１６は、上記取得された予定時刻（最新の予定時刻）、及び特定されたバッテリの残量に基づいて、ＵＡＶ１を上記現在位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを着陸要否判定部１６ｆにより判定する（ステップＳ１３）。ＵＡＶ５０を着陸可能な場所に一時的に着陸させないと判定された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、例えば予定時刻が到来するまで、ＵＡＶ５０の上方の位置または離れた位置でＵＡＶ１をホバリングさせる（ステップＳ１４）。その後、図９に示す処理が終了し、ＵＡＶ１は帰還する。
　一方、ＵＡＶ５０を着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、上述したように、着陸可能な場所を特定し、当該特定された場所に着陸させる（ステップＳ１５）。次いで、ＵＡＶ１の制御部１６は、上記取得された予定時刻（例えば、11:30）から所定時間前（例えば、数分～数十分前）の離陸時刻（例えば、11:20）が到来したか否かを判定する（ステップＳ１６）。離陸時刻が到来していないと判定された場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、処理は繰り返される。一方、離陸時刻が到来したと判定された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ＵＡＶ１の制御部１６は、ＵＡＶ１を離陸させてＵＡＶ５０の上方の位置または離れた位置に移動させ、ＵＡＶ１をホバリングさせる（ステップＳ１４）。
　以上説明したように、上記実施形態によれば、ＵＡＶ１は、センサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象であるＵＡＶ５０を検出し、当該検出されたＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させ、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の上方の位置に移動したときのＵＡＶ１の現在位置を特定し、当該特定された現在位置を、ＵＡＶ５０の現在位置として示す探索位置情報を送信するように構成したので、失踪したＵＡＶ５０を効率良く回収させることができる。特に、ＵＡＶ１をＵＡＶ５０の上方の位置でホバリングさせるように構成すれば、ＵＡＶ１がＵＡＶ５０の現在位置の目印となり、回収者は容易に失踪したＵＡＶ５０の位置を把握することができる。
　なお、上記実施形態は本発明の一実施形態であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態から種々構成等に変更を加えてもよく、その場合も本発明の技術的範囲に含まれる。上記実施形態においては、ＵＡＶ１の制御部１６がセンサ部１４のセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象であるＵＡＶ５０を検出するように構成した。しかし、当該センシングデータがＵＡＶ１から管理サーバＭＳに送信されるように構成することで、ＵＡＶ５０の検出が管理サーバＭＳの制御部２３により行われてもよい。この場合、管理サーバＭＳの制御部２３は、当該検出されたＵＡＶ５０の上方の位置にＵＡＶ１を移動させる制御指令をＵＡＶ１へ送信する。
　また、上記実施形態においては、ＵＡＶ１の制御部１６がＵＡＶ１の現在位置、ＵＡＶ１の方位角、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離に基づいて、ＵＡＶ５０の現在位置を特定するように構成した。しかし、ＵＡＶ１の現在位置、ＵＡＶ１の方位角、及びＵＡＶ１からＵＡＶ５０までの距離がＵＡＶ１から管理サーバＭＳに送信されるように構成することで、ＵＡＶ５０の現在位置の特定が管理サーバＭＳの制御部２３により行われてもよい。また、上記実施形態においては、ＵＡＶ１の制御部１６が回収者の到着予定時刻とＵＡＶ１のバッテリの残量とを特定し、特定された予定時刻とバッテリの残量とに基づいて、上述した着陸要否判定を行うように構成した。しかし、ＵＡＶ１のバッテリの残量がＵＡＶ１から管理サーバＭＳに送信されるように構成することで、上述した着陸要否判定が管理サーバＭＳの制御部２３により行われてもよい。この場合、管理サーバＭＳの制御部２３は、着陸要否判定においてＵＡＶ５０を一時的に着陸させると判定すると、ＵＡＶ１が着陸可能な場所を特定し、当該特定された場所に着陸させる制御指令をＵＡＶ１へ送信する。
１　ＵＡＶ
２　ＵＴＭＳ
１１　駆動部
１２　測位部
１３　通信部
１４　センサ部
１５　記憶部
１６　制御部
１６ａ　飛行制御部
１６ｂ　探索対象検出部
１６ｃ　自己位置特定部
１６ｄ　探索位置情報送信部
１６ｅ　探索対象位置特定部
１６ｆ　着陸要否判定部
２１　通信部
２２　記憶部
２３　制御部
Ｓ　無人航空機探索システム

Claims (10)

  1. 　失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を制御する制御装置であって、
    　前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出する検出手段と、
    　前記検出手段により検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
    　前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定する第１特定手段と、
    　前記第１特定手段により特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信する送信手段と、
    　を備えることを特徴とする制御装置。
  2. 　前記飛行制御手段は、前記第２無人航空機を前記第１無人航空機の上方の位置でホバリングさせることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記飛行制御手段は、前記第１無人航空機が失踪する直前の位置であって当該第１無人航空機の水平方向の第２位置を示す第２位置情報を取得し、前記第２無人航空機の出発地から通常飛行モードで前記第２位置に向けて前記第２無人航空機を飛行させ、前記第２無人航空機が当該第２位置から所定距離の範囲に入った場合に、前記通常飛行モードから探索飛行モードに切り替えて前記第２無人航空機を飛行させることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
  4. 　前記飛行制御手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記第２無人航空機の飛行速度を低下させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の制御装置。
  5. 　前記第２無人航空機は、前記センサとして、前記第２無人航空機の飛行制御に用いられる光学センサと、前記探索対象が放射する温度を非接触で感知するサーモセンサとを備えており、
    　前記検出手段は、前記通常飛行モードから前記探索飛行モードへの切り替えに応じて前記光学センサに代えてまたは前記光学センサとともに前記サーモセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて前記第１無人航空機を検出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の制御装置。
  6. 　前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることが困難である場合、前記飛行制御手段は、前記第１無人航空機の上方の位置から離れた位置に前記第２無人航空機を移動させ、
    　前記第２無人航空機が第１無人航空機の上方の位置から離れた位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置、当該第２無人航空機の方位角、及び当該第２無人航空機から前記第１無人航空機までの距離を特定し、当該特定された位置、方位角、及び距離に基づいて、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置を特定する第２特定手段を更に備え、
    　前記送信手段は、前記第２特定手段により特定された第１位置を示す第１位置情報を前記装置へ送信することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の制御装置。
  7. 　前記第１無人航空機が検出された後、前記第１無人航空機を回収者が回収するために前記第１位置に到着する予定時刻と、前記第２無人航空機のバッテリの残量を特定し、前記予定時刻と前記バッテリの残量とに基づいて、前記第２無人航空機を前記第１位置の周辺において着陸可能な場所に一時的に着陸させるか否かを判定する判定手段を更に備え、
    　前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第２無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させると判定された場合に、前記第２無人航空機を前記着陸可能な場所に一時的に着陸させ、その後、前記第２無人航空機を離陸させて前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置。
  8. 　前記第１無人航空機が検出された後、前記第１無人航空機が移動しているか否かを判定する判定手段を更に備え、
    　前記飛行制御手段は、前記判定手段により前記第１無人航空機が移動していると判定された場合に、前記第２無人航空機を特定の場所に所定時間待機させ、その後、前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置。
  9. 　失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を制御する１または複数のコンピュータにより実行される制御方法であって、
    　前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出するステップと、
    　前記検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させるステップと、
    　前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定するステップと、
    　前記特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信するステップと、
    　を含むことを特徴とする制御方法。
  10. 　失踪した第１無人航空機を探索するための第２無人航空機を含む無人航空機探索システムであって、
    　前記第２無人航空機に備えられるセンサのセンシングにより得られたセンシングデータに基づいて、探索対象である前記第１無人航空機を検出する検出手段と、
    　前記検出手段により検出された前記第１無人航空機の上方の位置に前記第２無人航空機を移動させる飛行制御手段と、
    　前記第２無人航空機が前記第１無人航空機の上方の位置に移動したときの当該第２無人航空機の水平方向の位置を特定する第１特定手段と、
    　前記第１特定手段により特定された位置を、前記第１無人航空機の水平方向の第１位置として示す第１位置情報を所定の装置へ送信する送信手段と、
    　を備えることを特徴とする無人航空機探索システム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007047136A (ja) * 2005-08-05 2007-02-22 Aomoriken Kogyo Gijutsu Kyoiku Shinkokai ラジコンヘリコプターを用いた環境観測システム
WO2017026354A1 (ja) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社プロドローン 紛失防止装置およびこれを備える無人航空機、並びに無人航空機の紛失防止システム
WO2017057157A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ニコン 飛行装置、移動装置、サーバおよびプログラム
WO2019181917A1 (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 本田技研工業株式会社 移動体の管理システム及びその制御方法並びに管理サーバ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9443207B2 (en) * 2012-10-22 2016-09-13 The Boeing Company Water area management system
US9824596B2 (en) * 2013-08-30 2017-11-21 Insitu, Inc. Unmanned vehicle searches
US9514653B2 (en) * 2015-04-09 2016-12-06 Elwha Llc Systems, methods, and devices for providing assistance to an unmanned aerial vehicle
US9898932B2 (en) * 2015-05-04 2018-02-20 International Business Machines Corporation Unmanned vehicle movement path assignment and management
US11467274B2 (en) * 2015-09-29 2022-10-11 Tyco Fire & Security Gmbh Search and rescue UAV system and method
JP2020037353A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 潤一 石原 捜索システム
US20230066809A1 (en) * 2020-01-30 2023-03-02 Sony Group Corporation Information processing device, information processing method, and program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007047136A (ja) * 2005-08-05 2007-02-22 Aomoriken Kogyo Gijutsu Kyoiku Shinkokai ラジコンヘリコプターを用いた環境観測システム
WO2017026354A1 (ja) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社プロドローン 紛失防止装置およびこれを備える無人航空機、並びに無人航空機の紛失防止システム
WO2017057157A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ニコン 飛行装置、移動装置、サーバおよびプログラム
WO2019181917A1 (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 本田技研工業株式会社 移動体の管理システム及びその制御方法並びに管理サーバ

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