WO2024038634A1 - 飛行制御システム、サーバ、飛行制御方法、及び飛行制御プログラム - Google Patents

飛行制御システム、サーバ、飛行制御方法、及び飛行制御プログラム Download PDF

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WO2024038634A1
WO2024038634A1 PCT/JP2023/009187 JP2023009187W WO2024038634A1 WO 2024038634 A1 WO2024038634 A1 WO 2024038634A1 JP 2023009187 W JP2023009187 W JP 2023009187W WO 2024038634 A1 WO2024038634 A1 WO 2024038634A1
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WO
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flight
drone
destination
flying object
distance
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PCT/JP2023/009187
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恭士 阿部
鎮 青柳
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出光興産株式会社
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F3/00Ground installations specially adapted for captive aircraft
    • B64F3/02Ground installations specially adapted for captive aircraft with means for supplying electricity to aircraft during flight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04Anti-collision systems
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a flight control system, a server, a flight control method, and a flight control program that control the flight method of a flying object such as a drone.
  • drones are flown to the disaster area to understand the disaster situation, measure the scale of the disaster, provide relief supplies to disaster victims, and replace ground stations. Relief activities such as transmission and reception of radio waves are being carried out.
  • electrically driven drones have been proposed in recent years from the viewpoint of environmental issues and the like.
  • This type of drone is powered (flighted) by electricity supplied from a battery mounted on the drone itself, so its flight time is generally short. For example, it is generally known that the flight time is about 10 to 20 minutes, and even if a large-capacity battery is installed, the flight time is about 30 minutes at most, and increasing the flight time has become an issue.
  • Patent Document 1 discloses that a working unmanned aircraft and a power supplying unmanned aircraft are connected via an electric cable, and driving power is transmitted from a battery mounted on the power supplying unmanned aircraft to the working unmanned aircraft via the electric cable.
  • the method of connecting multiple machines to supply is described.
  • the multi-link system eliminates the need for batteries to be installed on work drones, making them lighter in weight and extending flight time.
  • Patent Document 1 shows an example of using two (plural) unmanned aircraft for power feeding, but even if the number of unmanned aircraft for power feeding is plural, the number of unmanned aircraft for power feeding for the above-mentioned reason is Unless we can extend the flight time of the aircraft, we cannot solve the problem. Furthermore, when power is supplied to an unmanned aircraft using electric cables, the electric cables are likely to become tangled. For example, in the multiple connection method described in Patent Document 1, if the cable is short, the unmanned aircraft will come too close to each other and a collision will easily occur, while if the cable is long, entanglement will easily occur. As a result, there were other problems that made it easier for accidents to occur, such as unmanned aircraft crashing.
  • the present invention was proposed in order to solve the problems of the conventional technology as described above, and it connects a power supply cable from the ground to an electrically driven flying object to supply driving power.
  • the present invention aims to provide a flight control system, a server, a flight control method, and a flight control program that perform characteristic flight control for flight methods of a plurality of flying objects.
  • a flight control system for flight control of electrically driven flying objects connected to a power supply cable supplied from the ground side.
  • a first acquisition means for acquiring each flight distance when flying from a departure point to each destination;
  • a determining means for determining a flight method of each flying object based on each flight distance acquired by the first acquisition means; , comprising a first control means for causing each flying object to fly according to the flight method determined by the determining means, and a second control means for causing the power supply cable to be sent and received at a speed corresponding to the flight speed of the flying object. That's what I do.
  • a server is a server that performs flight control of electrically driven flying objects connected to a power supply cable supplied from the ground side, and in which a plurality of flying objects are individually controlled from a departure point.
  • a first acquisition means for acquiring each flight distance when flying to a destination
  • a determination means for determining a flight method of each flying object based on each flight distance acquired by the first acquisition means, and the determination means
  • a first control means for causing each flying object to fly according to a flight method determined by the above
  • a second control means for causing the power supply cable to be sent and received at a speed corresponding to the flight speed of the flying object.
  • a flight control method is a flight control method for controlling the flight of a plurality of electrically driven flying objects connected to a power supply cable supplied from the ground side. , a first step of acquiring the flight distance of each flying object when flying from a departure point to each destination, and a first step of determining a flight method of each flying object based on each flight distance acquired in the first step. a third step of causing each flying object to fly according to the flight method determined in the second step; and sending and receiving a power supply cable connected to each flying object at a speed corresponding to the flight speed of each flying object. and a fourth step of causing the process to take place.
  • a flight control program causes a computer that performs flight control of electrically driven flying objects connected to a power supply cable supplied from the ground to control a plurality of flying objects from a departure point.
  • a first acquisition means for acquiring each flight distance when flying from to a respective destination; a determination means for determining a flight method of each flying object based on each flight distance acquired by the first acquisition means; and the determination means
  • the first control means causes each flying object to fly according to the flight method determined by the method
  • the second control means causes the power supply cable to be sent and received at a speed corresponding to the flight speed of the flying object.
  • the present invention it is possible to fly flying objects for a long time, and it is possible to prevent the flying objects from colliding with each other and from entangling the power supply cables.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a flight control system according to an embodiment of the present invention. It is an external view of the cable reel control device concerning this embodiment. (a) is a front view, and (b) is a side view. It is an external view of a drone. It is a hardware configuration diagram of a drone. It is a diagram showing a configuration of two drones, two cable reel control devices, and a parking lot device. 6 is a diagram showing a connection system of each device shown in FIG. 5.
  • FIG. FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a server. It is a functional block diagram of a server. It is a chart showing the contents of the first to fifth flight methods of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flight method (first flight method) at the time of departure of two drones having different destination altitudes.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating that two drones having different destination altitudes may collide with each other depending on the flight method at the time of departure. It is a figure showing the flight method (second flight method) when two drones having different flight altitudes return.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating that two drones flying at different flight altitudes may collide with each other depending on the flight methods upon return. It is a figure which shows the flight method (third flight method) at the time of departure of two drones whose destination altitude is the same.
  • FIG. 2 is a diagram showing that two drones having the same destination altitude may collide with each other depending on the flight method at the time of departure. It is a figure which shows the flight method (fourth flight method) at the time of the return of two drones which have the same flight altitude.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating that two drones flying at the same altitude may collide with each other depending on how they fly when returning.
  • FIG. 3 is a diagram showing a flight method (first flight method) at the time of departure of three drones having different destination altitudes. It is a figure showing the flight method (second flight method) when three drones having different flight altitudes return.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of the three destinations have the same altitude.
  • FIG. 2 is a second diagram showing a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of the three destinations have the same altitude.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of the three destinations have the same altitude.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of the three destinations have the same altitude.
  • FIG. 2 is a second diagram showing a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flight method (a combination of a first flight method and a third flight method) of three drones at the time of departure, where some of the three destinations have the same altitude.
  • FIG. 1 is a first diagram illustrating a flight method (a combination of a second flight method and a fourth flight method) of three drones having the same flight altitude when returning.
  • FIG. 2 is a second diagram illustrating a flight method (a combination of a second flight method and a fourth flight method) of three drones having a part of the same flight altitude upon return.
  • FIG. 3 is a third diagram showing a flight method (a combination of a second flight method and a fourth flight method) of three drones having the same flight altitude when returning.
  • FIG. 1 is a first diagram illustrating a flight method (a combination of a second flight method and a fourth flight method) of three drones having the same flight altitude when returning.
  • FIG. 2 is a second diagram illustrating a flight method (a combination of
  • FIG. 4 is a fourth diagram illustrating a flight method (a combination of a second flight method and a fourth flight method) of three drones having a part of the same flight altitude upon return.
  • (a) is a diagram showing that drone A and drone B are 5 meters apart along the east-west direction
  • (b) is a diagram showing that drone A and drone B are 4 meters apart in the vertical direction. be.
  • 32 is a sequence diagram showing the flow of information and the operation of each device based on the instruction information shown in FIG. 31.
  • FIG. (a) is a chart showing the status of a drone during flight
  • (b) is an example of instruction information regarding movement during flight. This is an example of instruction information regarding hovering. This is an example of instruction information regarding return.
  • 36 is a sequence diagram showing the flow of information and the operation of each device based on the instruction information shown in FIG. 35.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a flight control method of the present invention.
  • 2 is a flowchart showing a procedure for determining a flight method.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating L time flight at the time of departure of two drones having different destination altitudes.
  • FIG. 2 is a second diagram showing the L time flight at the time of departure of two drones having different destination altitudes.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the L time flight of two drones having different flight altitudes upon return.
  • FIG. 2 is a second diagram illustrating the L time flight of two drones having different flight altitudes upon return.
  • FIG. 7 is a diagram showing a combination of an L-shaped flight and a third flight method at the time of departure of two drones whose destination altitudes are the same.
  • FIG. 6 is a diagram showing that two drones having the same destination altitude may collide with each other due to flight at L time at the time of departure. It is a figure which shows the combination of L-shaped flight and the 4th flight method at the time of the return of two drones which have the same flight altitude.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the L time flight of two drones having different flight altitudes upon return.
  • FIG. 2 is a second diagram illustrating the L time flight of two drones having different flight altitudes upon return.
  • FIG. 7 is a diagram showing a combination of an L-shaped flight and a
  • FIG. 3 is a diagram showing that two drones having the same flight altitude may collide with each other due to L time flight during return.
  • FIG. 3 is a diagram showing a combination of an L-shaped flight and a first flight method at the time of departure of three drones having different destination altitudes. It is a figure which shows the combination of L-shaped flight and the 2nd flight method at the time of the return of three drones with different flight altitudes.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an L-shaped flight at the time of departure of three drones with some of the altitudes being the same among three destinations.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an L-shaped flight during the return of three drones having a part of the same flight altitude.
  • FIG. 3 is another functional block diagram of the server.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a flight control system for a flying object such as a drone 3.
  • the flight control system of this embodiment includes a drone 3, a server 1, an input terminal 900, an apron device 801 provided in an apron 800, a reel rotation device 21, a power supply device 22, It is composed of a cable reel control device 2 composed of a cable reel 23 and the like.
  • Network 700 is a communication network such as the Internet.
  • the cable 4 used includes a power supply cable 4a and a communication cable 4b such as an optical cable. Each component is connected via a network 700 and a cable 4.
  • the drone 3 is connected to a cable reel control device 2 provided at an apron 800 via a cable 4. Therefore, since the drone 3 can always receive the power supplied from the power supply device 22 via the cable 4, it can continue flying only within the length of the cable 4 from the parking lot 800. This solves the problem of conventional aircraft, which were limited to short flights due to battery capacity and weight.
  • the cable reel control device 2 is disposed between the apron device 801 and the drone 3, and is connected to each device via a cable 4. Further, the parking lot device 801 and the server 1 are connected via the network 700. Therefore, the server 1 and the drone 3 can communicate via the network 700, the apron device 801, the cable reel control device 2, and the cable 4.
  • FIG. 2 is an external view of the cable reel control device 2.
  • the cable reel control device 2 is installed, for example, on the ground in a parking lot 800, and includes a unit 20 in which a reel rotation device 21 and a power supply device 22 are housed, a cable reel 23, a support 24, a guide tube 25, It is composed of a guide tube opening 26, a guide opening 27, and the like.
  • the power supply device 22 is connected to a cable 4, and supplies driving power to the drone 3 via a power supply cable 4a included in the cable 4.
  • the cable 4 is wound around the cable reel 23.
  • the cable reel 23 When the cable reel 23 is rotated in one direction (for example, clockwise rotation), the cable 4 is fed out, and when it is rotated in the other direction (for example, counterclockwise rotation), the cable 4 is wound up. That is, by rotating the cable reel 23 in one direction, the cable 4 is "feeded", and by rotating the cable reel 23 in the other direction, the cable 4 is "received”.
  • the length of the cable that can be wound on the cable reel 23 is determined by the size (diameter) of the reel and the thickness of the cable 4. From this point of view, for example, there are cable reels 23 for 1 km, 5 km, and 10 km.
  • the cable reel 23 is not limited to this, and for example, one with a length of less than 1 km or more than 10 km can also be used.
  • the reel rotation device 21 is a motor for automatically rotating the cable reel 23. According to the reel rotation device 21, the cable 4 can be sent out and wound up mechanically without manual intervention. Specifically, the reel rotation device 21 can adjust (change) the rotation direction and rotation speed of the cable reel 23 based on instructions from the server 1. For example, when the cable reel control device 2 receives instruction information including "information indicating feeding" from the server 1, the reel rotating device 21 rotates the cable reel 23 clockwise to feed out the cable 4, and “rewinds” the cable 4 by rotating the cable reel 23 clockwise. When the reel rotation device 21 receives the instruction information including the "information indicating", the reel rotation device 21 rotates the cable reel 23 to the left and winds up the cable 4.
  • Markers are attached to the cable 4 at regular intervals (for example, every 1 m), and the cable reel control device 2 is equipped with a sensor (such as an optical sensor) for reading the markers. Therefore, the cable reel control device 2 can recognize the length of the cable 4 being sent out based on the number of times the marker is read. Furthermore, the cable reel control device 2 can measure the reading time between the markers and adjust (change) the feeding speed and winding speed of the cable 4 based on the measurement results. For example, when the cable reel control device 2 receives instruction information including information indicating the cable feed speed from the server 1, the cable reel control device 2 causes the reel rotation device 21 to adjust the clockwise rotation speed of the cable reel 23 to adjust the feed speed of the cable 4.
  • the reel rotating device 21 adjusts the left rotation speed of the cable reel 23 to control the winding speed of the cable 4.
  • the cable 4 may be composed of only the power supply cable 4a.
  • the server 1 and the drone 3 can also perform wireless communication or wired communication independently.
  • the cable reel control device 2 is provided with a support 24 and a hollow cylindrical guide tube 25 projecting from the top of the support 24.
  • a guide port 27 is provided above the cable reel 23.
  • the cable 4 wound around the cable reel 23 is connected to the drone 3 through the guide port 27 and the guide tube 25 (the guide tube port 26 which is the outlet of the guide tube 25).
  • the guide tube port 26 which is the outlet of the guide tube 25.
  • each cable 4 may be guided via a pulley or a guide ring instead of the guide tube 25.
  • a pulley or a guide ring instead of the guide tube 25.
  • each cable 4 is made to flow.
  • a guide ring a plurality of cables 4 can be made to flow through one ring.
  • the drone 3 is an example of an electrically driven flying object of the present invention, and performs various tasks based on instructions. For this reason, it is preferable that the drone 3 is a multi-purpose drone (multi-role drone).
  • Various work includes, for example, logistics (delivery), inspection (photographing the target area, photographing solar panels, etc.), pest control (threatening vermin, etc.), elderly, children, vacant houses, villas, theme parks. This includes monitoring of disaster areas (e.g., photographing from above), agricultural work (e.g., sowing seeds and watering from above), and aerial photography and radio relays from above the disaster-affected areas.
  • FIG. 3 is an external view of the drone 3.
  • FIG. 4 is a hardware configuration diagram of the drone 3.
  • the drone 3 includes a control section 30, a motor 31, a rotor 32, a communication section 33, a photographing section 34, a positioning section 35, an altitude sensor 36, a wireless relay section 37, a direction sensor 38, and a cable. It includes a connection section 3X and a power supply section 39.
  • the motor 31 is a component that rotationally drives a rotating shaft using electric power supplied from the power supply device 22 via the power supply section 39 . Since the rotor 32 is connected to this rotating shaft, the rotor 32 is rotated by driving the motor 31.
  • the rotor 32 is a rotary blade (propeller), and provides lift and propulsion to the drone 3 by rotating.
  • the drone 3 of this embodiment is provided with four motors 31 and four rotors 32 that can be driven independently by each motor 31. Each motor 31 (each rotor 32) can be controlled to vary the rotation speed. Thereby, the drone 3 can be flown in a predetermined direction.
  • the drone 3 can be raised by relatively increasing the rotation speed of the four motors 31 (rotors 32), and the drone can be raised by relatively lowering the rotation speed of the four motors 31 (rotors 32). 3 can be lowered. Further, by rotating the motor 31 (rotor 32) in a predetermined direction relatively high, the drone 3 can be flown in a direction opposite to the predetermined direction. Therefore, the flight speed can be adjusted by varying the rotation speed of the motor 31 (rotor 32) in a predetermined direction.
  • the communication unit 33 communicates with the server 1. Specifically, the communication unit 33 can communicate with the cable reel control device 2 via the communication cable 4b connected to the cable connection unit 3X.
  • the cable reel control device 2 is communicably connected to the server 1 via the parking lot device 801 and the network 700. Therefore, the drone 3 can receive instruction information and flight instructions transmitted from the server 1 side via the network 700, the parking lot device 801, the communication cable 4b, and the communication unit 33.
  • the photographing unit 34 is a camera capable of photographing moving images or still images. For example, the photographing unit 34 can photograph the destination from above.
  • the photographic data photographed by the photographing unit 34 is transmitted to the server 1, and can be transmitted from the server 1 to a designated destination (for example, the input terminal 900).
  • the positioning unit 35 is, for example, a positioning means such as GNSS (global navigation satellite system) including GPS, and acquires current position information (address, latitude and longitude) of the drone 3.
  • the altitude sensor 36 acquires current altitude information (altitude) of the drone 3.
  • the altitude sensor 36 can be configured with an atmospheric pressure sensor, a GPS sensor, or the like.
  • the orientation sensor 38 is a sensor that detects the orientation of the drone 3, and is composed of, for example, a magnetic sensor.
  • the wireless relay unit 37 is composed of an antenna, and functions as a temporary base station during a disaster or the like.
  • the wireless relay unit 37 transmits and receives radio waves to and from a vehicle base station located on the ground, for example.
  • the vehicle base station can be connected to the mobile base station. Therefore, the wireless relay unit 37 can function as an alternative base station when a mobile base station somewhere stops functioning due to a disaster.
  • the power supply section 39 is connected to the power supply cable 4a via the cable connection section 3X.
  • the power supply cable 4a is connected to a power supply device 22 on the ground. Thereby, the power supply unit 39 can supply the drone 3 with the power received from the power supply device 22 via the power supply cable 4a.
  • the cable connection section 3X includes an attachment/detachment mechanism that allows the cable 4 to be detached naturally when, for example, the cable 4 is detached by operating the input terminal 900 or when pressure of a certain value or more is applied to the cable 4 or the drone body. Therefore, if the cables 4 become entangled with each other or with another obstacle, the cables 4 can be detached from the cable connection portion 3X by operation or naturally. This can prevent accidents such as the drone 3 losing its balance and crashing due to the cable 4 becoming entangled.
  • the drone 3 can also be equipped with a luggage holding section. Thereby, when a request for distribution (delivery) is received, the goods to be delivered are loaded.
  • the drone 3 can also be equipped with a battery. This is effective when power cannot be supplied via the power supply cable 4a, for example, when the cable 4 is cut or disconnected from the cable connection portion 3X. For example, if the cable 4 is to be disconnected during the flight in the event of a disaster and the aircraft is to be flown further (for extensive logistics or wireless relay), it is preferable to install a relatively large-capacity battery. If it is assumed that the cable 4 is to be removed for emergency evacuation due to entanglement, etc., it is preferable to mount a battery with the minimum required capacity to enable flight (return) to the apron 800.
  • the control unit 30 controls each unit by the CPU executing a program stored in the ROM. For example, when the control unit 30 receives a flight command from the server 1 side, the control unit 30 drives each motor 31 based on the destination position information (for example, latitude and longitude), altitude information, and flight speed included in the flight command. to control the rotation of each rotor 32. Thereby, the drone 3 can depart (take off) from the apron 800 and fly to the destination, or return to the apron 800 from the destination. Note that the departure and return of the drone 3 can be performed in stages via the reference point K.
  • the drone 3 when departing, can be taken off to the height of the reference point K and then directed to the destination, or when returning, the drone 3 can be flown close to the reference point K and then landed in the parking space. . Furthermore, by including direction information in the instruction information, the drone 3 can be flown in a specific direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an apron device 801 and a cable reel control device 2 installed in an apron 800.
  • two drones 3 (3a, 3b) are normally parked on the parking lot 800, and are arranged on the ground around the reference point K.
  • the drone 3a will be referred to as drone A
  • the drone 3b will be referred to as drone B
  • the cable reel control device 2a connected to the drone 3a via cable 4 will be referred to as cable reel control device A
  • the drone 3b will be referred to as cable reel control device A.
  • the cable reel control device 2b connected to the aircraft via the cable 4 may be referred to as a cable reel control device B, and the apron 800 where the drones A and B are parked may be referred to as an apron A.
  • the flight control system keeps a plurality of drones 3a, 3b on standby at one apron 800, and sends each drone 3a, 3b to a destination (for example, a disaster area) by flight commands via the cable reel control device 2.
  • the aircraft is then flown to a certain destination (such as aerial photography or radio relay) and is then allowed to perform the desired task (for example, aerial photography or radio relay) above the destination. Therefore, the parking lot 800 is provided with a number of cable reel control devices 2a, 2b corresponding to the number of waiting drones 3.
  • Each cable reel control device 2a, 2b is centrally connected to one parking lot device 801.
  • FIG. 6 is a hardware configuration diagram of the parking lot device 801.
  • the parking lot device 801 includes a communication section 802 and a control section 803.
  • the communication unit 802 is connected to the server 1 via the network 700, and is also connected to each cable reel control device 2 via the cable 4 (communication cable 4b). Therefore, the parking lot device 801 communicates information with the server 1 and each cable reel control device 2 via the communication unit 802. Specifically, upon receiving the instruction information from the server 1, the control unit 803 transmits the instruction information to the corresponding cable reel control device 2. For example, when the parking lot device 801 of the parking lot A receives instruction information for the drone 3a or the cable reel control device 2a, it transmits the instruction information to the cable reel control device 2a.
  • the cable reel control device 2a issues a flight command to the drone A based on the received instruction information. Moreover, when the parking lot device 801 of the parking lot A receives instruction information for the drone 3b or the cable reel control device 2b, it transmits the instruction information to the cable reel control device 2b. The cable reel control device 2b issues a flight command to the drone B based on the received instruction information.
  • the parking lot 800 is assumed to be installed at, for example, a large number of service stations (for example, 6,000 or more) located throughout the country, but the parking lot 800 is not limited thereto, and may be any place where at least the drone 3 can be parked.
  • the parking lot 800 can also be provided on the roof of the service station.
  • the "service station" of this embodiment is assumed to be a facility that can provide maintenance services such as charging, inspection, and repair of the drone 3 and electric vehicles.
  • a plurality of drones 3 are parked at each parking lot 800 and wait on the ground until instructions are given.
  • FIG. 7 is a hardware configuration diagram of the server 1.
  • the server 1 includes a control unit 101, a RAM 102, a ROM 103, a storage unit 104, an input device 105, a display device 106, and a communication IF 107. These components are connected by a system bus, and data is exchanged via the system bus.
  • the control unit 101 is also called a CPU (Central Processing Unit) or a central processing unit, and is a part that performs central processing of a computer, and controls each device and calculates and processes data.
  • RAM (Random Access Memory) 102 is a type of memory device, and data can be erased and rewritten.
  • a ROM (Read Only Memory) 103 is a type of memory device using a semiconductor or the like, and data can be written only once during manufacture, and recorded data can only be read when used.
  • the storage unit 104 is an information storage means consisting of an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • the input device 105 is used by the user to issue operating instructions to the computer or to input characters, etc., and specifically includes a keyboard, a mouse, and the like.
  • the display device 106 is a display section configured with, for example, a liquid crystal display.
  • the communication IF (Interface) 107 is a device for communicating with other devices according to a predetermined communication standard, and includes, for example, a NIC (Network Interface Card). Input device 105 and display device 106 are not essential components.
  • Input terminal 900 has a hardware configuration similar to that of server 1 shown in FIG.
  • the input terminal 900 inputs instruction information in response to operations by the administrator. For example, when instructing to take an aerial photograph above a destination, information indicating that the purpose is aerial photography and location information and altitude of the destination are input. Furthermore, when instructing to carry out a wireless relay in the sky above the destination, information indicating that the purpose is a wireless relay, as well as location information and altitude of the destination are input. Furthermore, when instructing to hover over the destination, information indicating that the flight speed is zero and the location information and altitude of the destination are input. By specifying a location on a map, the location information and altitude associated with the attribute information may be automatically input.
  • FIG. 8 is a functional configuration diagram of the server 1 in the flight control system.
  • the control unit 101 of the server 1 includes a first acquisition means 111, a determination means 112, a first control means 113, a second acquisition means 114, a calculation means 115, and a second control means 116.
  • the server 1 inputs and stores instruction information including the purpose, location information, and altitude of the destination.
  • the server 1 receives (inputs) instruction information input through an input operation on the input terminal 900 via the network 700 and stores it in the storage unit 104.
  • the server 1 may store the position information and altitude of each parking lot 800 in the storage unit 104, or may include it in the instruction information.
  • the first acquisition means 111 acquires the flight distance of each drone 3 when the plurality of drones 3 are flown from the parking lot 800 (departure point) to the respective corresponding destinations.
  • FIG. 31 is an example of instruction information regarding departure.
  • the server 1 receives this instruction information from the input terminal 900, the first acquisition means 111 selects the parking lot A based on the positional information indicated in "Apron location” and the location information indicated in each "destination”. Calculate the flight distance from to each destination.
  • Regarding instruction A1 calculate the flight distance from "A ward ⁇ - ⁇ " to "A ward 1-1-1", and regarding instruction B, calculate the flight distance from "A ward ⁇ - ⁇ " to "A ward 1-2-1". Calculate the flight distance to.
  • the latitude, longitude, and altitude of A-ku ⁇ - ⁇ , A-ku 1-1-1, and A-ku 1-2-1 are specified, and the "altitude” which is the vertical flight distance and the horizontal flight distance are determined.
  • the "horizontal distance” (also simply referred to as “distance"), which is the flight distance, is calculated.
  • the “distance” and “altitude” in FIG. 31 are determined by the first acquisition means 111 to be 200 m and 100 m as the flight distance from apron A to the destination (Archive A 1-1-1).
  • the flight distance from apron A to the destination (Archive A 1-2-1) is 400 m and altitude 50 m.
  • the first acquisition means 111 is not limited to this, and can also acquire the flight distance of each drone 3 included in the instruction information input via the input terminal 900.
  • the determining means 112 determines the flight method of each drone 3 based on each flight distance acquired by the first acquiring means 111.
  • the first control means 113 causes each drone 3 to fly according to the flight method determined by the determination means 112.
  • FIG. 9 is a chart showing the details of the flight methods determined by the determining means 112. As shown in the figure, there are first to fifth flight methods as flight methods.
  • the first flight method is a flight method for flying each drone 3 from a departure point to each destination, and the first flight method is a flight method for flying each drone 3 from a departure point to each destination. This is a flight method in which the drone is flown earlier than the drone 3, which has a shorter flight distance.
  • the second flight method is a flight method when flying each drone 3 in flight to the departure point (a flight method at the time of return), and is a flight method in the vertical direction of each flight distance acquired by the first acquisition means 111.
  • the third flight method is a flight method when each drone 3 is flown from the starting point to each destination, and when the vertical flight distances among the flight distances acquired by the first acquisition means 111 are the same,
  • the flight distance in the horizontal direction that is, the altitude is "the same” is simply expressed as "the same” for convenience, and includes an error of about the height of the drone 3, for example.
  • the fourth flight method is a flight method when flying each drone 3 in flight to the departure point (a flight method at the time of return), and is a flight method in the vertical direction of each flight distance acquired by the first acquisition means 111.
  • this is a flight method in which the drone 3 with the shorter horizontal flight distance among the respective flight distances acquired by the first acquisition means 111 is flown earlier than the flying object with the longer flight distance.
  • the fifth flight method is a flight method in which when the difference in altitude and distance between the drones 3 is less than a specific value, the drones 3 are flown so that the difference in altitude and distance is equal to or greater than the specific value.
  • the first flight method is a flight method in which the drone 3 whose destination is at a high altitude takes off early and flies to the destination quickly. In other words, this is a flight method in which aircraft depart (take off) in descending order of altitude (vertical distance) to the destination (see FIG. 9).
  • FIG. 10 is a diagram showing a first flight method at the time of departure of two drones 3 having different destination altitudes.
  • FIG. 10(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 10(b) is a diagram showing how drone B, which has a high destination altitude, takes off first and flies to the destination.
  • 10(c) is a diagram showing how drone A, whose destination is at a low altitude, takes off second and flies to the destination. As shown in these figures, when each drone 3 departs according to the first flight method, drone A and drone B will not collide during flight.
  • FIG. 11 is a diagram showing a flight method in which two drones 3 having different destination altitudes may collide.
  • FIG. 11(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 11(b) is a diagram showing how drone A, which has a low destination altitude, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 11(c) is a diagram showing how drone B, whose destination is at a high altitude, takes off second and flies to the destination.
  • Drone A with a low destination altitude is flown first, if the flight routes of Drone A and Drone B match or intersect in an upward view, the second There is a possibility that Drone B, which departed at
  • flight control based on the first flight method gives priority to the drone 3 with a higher destination altitude and starts flight, so even if the flight routes of each drone 3 match or intersect, The three drones will not collide with each other.
  • the second flight method is a flight method in which the drone 3, which has a low (short) flight altitude (vertical distance), flies (returns) to the departure point quickly.
  • this is a flight method in which the aircraft return (land) in descending order of flight altitude (see FIG. 9).
  • FIG. 12 is a diagram showing a second flight method when two drones 3 flying at different flight altitudes return.
  • FIG. 12(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over, for example, a destination
  • FIG. 12(b) is a diagram showing a state in which drone A, which has a low flight altitude, flies first to the departure point.
  • FIG. 12(c) is a diagram showing how drone B, which has a high flight altitude, flies to the departure point second. As shown in these figures, by returning each drone 3 according to the second flight method, drone A and drone B will not collide during flight.
  • FIG. 13 is a diagram showing a flight method in which two returning drones 3 flying at different flight altitudes may collide.
  • FIG. 13(a) is a diagram showing that each drone 3 is flying over the destination, for example
  • FIG. 13(b) is a diagram showing that drone B, which has a high altitude, flies first toward the departure point.
  • FIG. 13 As shown in these figures, if the flight routes of drone A and drone B match or intersect, there is a possibility that drone B will collide with the flying drone A.
  • flight control based on the second flight method returns drones 3 with priority to lower altitudes, so even if the flight routes of each drone 3 match or intersect, the drones 3 will collide with each other. There's nothing to do.
  • the third flight method is a flight method in which, when the altitudes of the destinations are the same, the drone 3, which has a longer distance to the destination, takes off earlier and flies to the destination faster (see FIG. 9).
  • FIG. 14 is a diagram showing a third flight method at the time of departure of two drones 3 whose destination altitudes are the same.
  • FIG. 14(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 14(b) is a diagram showing how drone B, which has a long distance to the destination, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 14(c) is a diagram showing how drone A, which has a short distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • drone A and drone B will not collide during flight.
  • FIG. 15 is a diagram showing a flight method in which two departing drones 3 having the same destination altitude may collide.
  • FIG. 15(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 15(b) is a diagram showing how drone A, which has a short distance to the destination, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 15(c) is a diagram showing how drone B, which has a long distance to the destination, takes off second and flies toward the destination.
  • Drone A which has a short distance to the destination
  • Drone B which is the first to depart
  • Drone B which is the first to depart
  • flight control based on the third flight method gives priority to the drone 3 with the longer distance and starts flight, so even if the flight routes of the drones 3 match or intersect, the drones 3 There will be no collision.
  • the fourth flight method is a flight method in which the drone 3, which has a short distance to the departure point, returns quickly when the flight altitudes are the same (see FIG. 9).
  • FIG. 16 is a diagram showing a fourth flight method when two drones 3 flying at the same altitude return.
  • FIG. 16(a) is a diagram showing that each drone 3 is flying over the destination, for example, and
  • FIG. 16(b) shows that drone A, which has a short distance to the departure point, reaches the departure point first.
  • FIG. 16C is a diagram showing that drone B, which had a long distance to the departure point, flew to the departure point second. As shown in these figures, by returning each drone 3 according to the fourth flight method, drone A and drone B will not collide during flight.
  • FIG. 17 is a diagram showing a flight method in which two drones 3 having the same destination altitude may collide.
  • FIG. 17(a) is a diagram showing that each drone 3 is flying over the destination, for example, and FIG. 17(b) shows that drone B, which has a long distance to the departure point, reaches the departure point first.
  • FIG. 17(b) shows that drone B, which has a long distance to the departure point, reaches the departure point first.
  • FIG. As shown in these figures, if Drone B, which has a long distance to the departure point, is flown first, if the flight routes of Drone A and Drone B match or intersect when viewed from above, the drone There is a possibility that B will collide with the flying drone A.
  • flight control based on the fourth flight method prioritizes returning the drone 3 with the shortest distance to the departure point, so even if the flight routes of the drones 3 match or intersect, The three will never collide with each other.
  • FIG. 18 is a diagram showing a first flight method at the time of departure of three drones 3 having different destination altitudes.
  • the first flight method is a flight method in which the destinations are departed (takeoff) in descending order of altitude (see FIG. 9).
  • FIG. 18(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 18(b) is a diagram showing how drone C, which has the highest destination altitude, takes off first and flies to the destination.
  • Figure 18(c) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off second and flies to the destination
  • Figure 18(d) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off and flies to the destination
  • FIG. 4 is a diagram showing how drone A, which is tallest in the world, takes off third and flies to its destination. As shown in these figures, when each drone 3 departs according to the first flight method, drone A, drone B, and drone C will not collide during flight.
  • FIG. 19 is a diagram showing a second flight method when three drones 3 flying at different flight altitudes return.
  • the second flight method is a flight method in which the aircraft return (land) in descending order of flight altitude (see FIG. 9).
  • FIG. 19(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over, for example, a destination, and FIG. 19(b) shows that drone A, which has the lowest flight altitude, flies to the departure point first.
  • FIG. 19(c) is a diagram showing how drone B, which has the second lowest flight altitude, flies to the departure point second, and FIG. 19(d) shows how drone B, which has the second lowest flight altitude, flies to the departure point. It is a diagram showing how the lowest drone C flies to the departure point third. As shown in these figures, by returning each drone 3 according to the second flight method, drone A, drone B, and drone C will not collide during flight.
  • Figures 20 to 23 are diagrams showing combinations of the first flight method and the third flight method at the time of departure of three drones 3 where some of the altitudes are different and some of the altitudes are the same among the three destinations. It is.
  • the first flight method is a flight method in which the destinations take off (takeoff) in descending order of altitude
  • the third flight method is a flight method in which when the destination altitudes are the same, drone 3, which has a longer distance to the destination, takes off earlier.
  • Figure 20(a) is a diagram showing the state before departure
  • Figure 20(b) shows drone C, which has a high destination altitude and a long distance to the destination, taking off first and reaching the destination.
  • FIG. 20(c) is a diagram showing how drone B, which has a high destination altitude and a short distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • 20(d) is a diagram showing how drone A, whose destination altitude is low, takes off third and flies to the destination.
  • FIG. 21(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 21(b) is a diagram showing how drone A, whose destination is at a high altitude, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 21(c) is a diagram showing how drone C, which has a low altitude and a long distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • FIG. 4 is a diagram showing how drone B, which has a low altitude and a short distance to the destination, takes off third and flies to the destination.
  • Figure 21(b) it appears from the drawing that Drone A collides with Drone C immediately after departure, but at the time of departure, Drone A collides with Drone C immediately after taking off from each parking space to Reference Point K located above the pillar 24. , they start flying, so they don't actually collide.
  • Figure 22(a) is a diagram showing the state before departure
  • Figure 22(b) shows drone C, which has a high destination altitude and a long distance to the destination, taking off first and reaching the destination.
  • FIG. 22(c) is a diagram showing how drone A, which has a high destination altitude and a short distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • 22(d) is a diagram showing how drone B, whose destination is at a low altitude, takes off third and flies to the destination.
  • FIG. 23(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 23(b) is a diagram showing how drone B, whose destination is at a high altitude, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 23(c) is a diagram showing how drone C, which has a low altitude and a long distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • FIG. 4 is a diagram showing how drone A, which has a low altitude and a short distance to the destination, takes off third and flies to the destination.
  • FIGS. 24 to 27 are diagrams showing a combined flight method of the second flight method and the fourth flight method when returning three drones 3 having a part of the same flight altitude.
  • the second flight method is a flight method in which the flight altitude is returned (landed) in descending order
  • the fourth flight method is a flight method in which the drone 3, which has a shorter distance to the departure point, returns earlier when the flight altitude is the same. (See Figure 9).
  • FIG. 24(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over, for example, a destination
  • FIG. 24(b) is a diagram showing a state in which drone A, which has a low flight altitude, flies first to the departure point
  • 24(c) is a diagram showing how drone B, which has a high flight altitude and a short distance to the departure point, flies to the departure point second
  • FIG. 24(d) shows the flight altitude
  • FIG. 4 is a diagram showing how drone C, which has the highest flight speed, flies to the departure point third.
  • FIG. 25(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination, for example, and FIG.
  • FIG. 25(b) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination
  • FIG. FIG. 25(c) is a diagram showing how drone C, which has a low flight altitude and a long distance to the departure point, flies to the departure point second
  • 25(d) is a diagram showing how drone A, which has a high flight altitude, flies to the departure point third.
  • FIG. 25(d) it appears that drone A collides with drone C near the landing site, but when returning, after arriving at reference point K located above the support column 24, each parking Since the aircraft will land in space, there will be no actual collision.
  • FIG. 26(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination, for example, and FIG. 26(b) is a diagram showing a state in which drone B, which has a low flight altitude, flies first to the departure point.
  • 26(c) is a diagram showing how drone A, which has a high flight altitude and a short distance to the departure point, flies to the departure point second, and FIG. 26(d) shows the flight altitude.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which drone C, which has a high distance and a long distance to the departure point, flies to the departure point third.
  • FIG. 27(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over a destination, for example, and FIG.
  • FIG. 27(b) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over a destination
  • FIG. FIG. 27(c) is a diagram showing how drone C, which has a low flight altitude and a long distance to the departure point, flies to the departure point second
  • 27(d) is a diagram showing how drone B, which has a high flight altitude, flies to the departure point third.
  • each drone 3 is returned according to the fourth flight method while giving priority to the second flight method, drone A, drone B, and drone C will not collide during flight.
  • the fifth flight method will be explained.
  • the first to fourth flight methods are flight methods that can prevent the drones 3 from colliding with each other during the flight start and return flight, whereas the fifth flight method is mainly used to reach the destination.
  • This is a flight method for avoiding a situation where the drones 3 are close to each other by moving one or both of them when the drones 3 are close to each other during flight after the flight.
  • the server 1 includes a second acquisition means 114 and a calculation means 115 (see FIG. 8).
  • the second acquisition means 114 acquires position information of each drone 3 in flight. Specifically, the position information (latitude and longitude) and altitude information of the drone 3 acquired by the positioning unit 35 and the altitude sensor 36 are transmitted to the communication cable 4b, the cable reel control device 2, the apron device 801, and the network 700. Obtained by receiving via.
  • the calculation means 115 calculates the distance between one drone 3 and another drone 3 based on the position information (latitude/longitude and altitude information) of each drone 3 acquired by the second acquisition means 114. Specifically, "distance difference” and "altitude difference” between one drone 3 and another drone 3 are calculated.
  • the distance difference between drone A and drone B can be calculated based on the latitude and longitude of drone A and the latitude and longitude of drone B.
  • the altitude difference between drone A and drone B can be calculated based on the altitude of drone A and the altitude of drone B.
  • the determining means 112 determines a fifth flight method for flying the vehicle so that the distance is equal to or greater than the specified value.
  • the "specific value” may be set to a distance ("10 m" in this embodiment) at which there is a low possibility that the drones 3 will collide with each other even if a force majeure such as a mechanical error or a gust of wind occurs. For example, if the distance difference between drone A and drone B is 5 m, one or both of drone A and drone B will be flown so that the distance difference will be 10 m. The distance difference takes into consideration the azimuth relationship between drone A and drone B.
  • Drone A is 5m further west than Drone B
  • Drone A is moved 5m to the west
  • Drone B is moved 5m to the east
  • both sides are All you need to do is to be 10 meters away from each other in the east-west direction.
  • the altitude difference takes into account the altitude relationship between drone A and drone B.
  • drone A is 4 m above (vertically) away from drone B, it is sufficient to raise drone A by 6 m or lower drone B by 6 m.
  • the fifth flight method can also be applied when there are three or more drones 3. For example, if the distance between any of the three drones 3 (drone A, drone B, and drone C) is less than a specific value, the drones may be flown so that the distance becomes the specific value. At this time, for example, since the distance between drone A and drone B is less than a specific value, if one or both are moved, the distance between the destination drone and drone C may become less than the specific value. In such a case, for example, if the center of gravity position of each drone 3 is specified and each drone 3 is flown in a direction away from the center of gravity position and at a position where the distance from other drones 3 is less than a specific value, good.
  • the server 1 includes a second control means 116.
  • the second control means 116 causes the cable reel control device 2 to send and receive the cable 4 (power supply cable 4a) connected to each drone 3 at a speed corresponding to the flight speed of each drone 3.
  • the rotation of the cable reel 23 is controlled so that the flight speed of the drone 3 and the feeding speed and winding speed of the cable 4 are the same.
  • “the same” is simply a concept that includes “almost the same” expressed as "the same” for convenience.
  • FIG. 29 is a diagram showing a case where the drone 3 moves far away from the parking lot 800 (reference point K) (also referred to as downhill flight), such as at the time of departure.
  • the drone 3 at time T1 and time T2 (>T1) is displayed so that the respective positions can be seen.
  • the server 1 instructs the cable reel control device 2 so that the flight speed at which the drone 3 flies downward from T1 to T2 matches the feeding speed of the cable 4.
  • the flight speed included in the instruction information may be used, or the actual flight speed calculated based on the position information and time information acquired by the positioning unit 35 of the drone 3 may be used.
  • the server 1 transmits instruction information including "flight speed: 10 km/h” to the drone 3 at the time of departure to the destination, the server 1 also sends "cable feed-out speed: 10 km/h” to the cable reel control device 2.
  • the instruction information including "h” is also transmitted.
  • the server 1 may transmit these two pieces of instruction information to the cable reel control device 2 at the same timing, or may send one piece of information including the two pieces of instruction information to the cable reel control device 2.
  • the cable reel control device 2 Upon receiving these instruction information, the cable reel control device 2 transmits a flight command for the drone 3 to the drone 3 via the cable 4 (communication cable 4b), and also sends a “cable sending” command from the instruction information to the cable reel control device 2. Extract “Speed: 10km/h”. Then, the cable reel control device 2 controls the reel rotation device 21 to rotate clockwise at a rotation speed such that the speed at which the cable 4 is fed out by the cable reel 23 is 10 km/h.
  • the control unit 30 controls the motor 31 to perform downhill flight at the flight speed.
  • the flight speed of the drone 3 when flying down can be matched with the sending speed of the cable 4. Therefore, the slack of the cable 4 connected to the drone 3 can be suppressed as much as possible.
  • the cable 4 may have a large amount of slack (as indicated by the broken line in FIG. 29) due to its relatively large weight.
  • This slack can easily become entangled with other cables 4 or obstacles (other drones 3, buildings, trees, etc.), and if this actually occurs, the drone 3 may lose its balance and crash, or the cable 4 may become disconnected. There are concerns about the problems that may arise.
  • the server 1 since the server 1 includes the second control means 116, the slack of the cable 4 can be suppressed as much as possible, so that the above problem can be made less likely to occur.
  • FIG. 30 is a diagram showing a case where the drone 3 moves close to the parking lot 800 (also referred to as upward flight), such as when returning.
  • the drone 3 at time T1 and time T2 (>T1) is displayed so that the respective positions can be seen.
  • the server 1 instructs the cable reel control device 2 so that the flight speed at which the drone 3 flies up from T1 to T2 matches the feeding speed of the cable 4.
  • the flight speed included in the instruction may be used, or the actual flight speed of the drone 3 may be used.
  • the server 1 transmits instruction information including "flight speed: 10 km/h" to the drone 3 when returning, it also sends "cable winding speed: 10 km/h” to the cable reel control device 2.
  • the instruction information including the information is also transmitted.
  • the server 1 may send these two pieces of instruction information to the cable reel control device 2 at the same timing, or may send one piece of information including the two pieces of instruction information to the cable reel control device 2.
  • the cable reel control device 2 receives these instruction information, it transmits the flight command for the drone 3 to the drone 3 via the cable 4, and also sends the instruction information to the cable reel control device 2 such that "cable winding speed: 10km/ h” is extracted.
  • the cable reel control device 2 then performs rotation control on the reel rotation device 21 to rotate it counterclockwise at a rotation speed such that the winding speed of the cable 4 by the cable reel 23 is 10 km/h.
  • the control unit 30 controls the motor 31 to perform an upward flight at the flight speed.
  • the flight speed at which the drone 3 flies upward can be matched with the winding speed of the cable 4. Therefore, the slack of the cable 4 connected to the drone 3 (dashed line in Figure 30) can be suppressed as much as possible, and as a result, the cable 4 can be connected to other cables 4 or obstacles (other drones 3, buildings, trees, etc.). etc.) can be prevented.
  • the slack of the cable 4 can be suppressed, but it cannot be completely eliminated. However, even if some sag occurs, this sag is immediately resolved by continuing flight, so a large amount of sagging that would cause a problem does not occur. Furthermore, it is difficult to perfectly match the flight speed and the transmission and reception of the cable 4. For example, when heading from the departure point to the destination, if the flight is faster than the sending out, the drone 3 may be pulled from the cable 4 side and the flight may not proceed smoothly, but this may cause strong horizontal tension. Since it is maintained, it is preferable for suppressing sagging. On the other hand, when the launch is faster than the flight, the slack temporarily increases, but this is only a temporary phenomenon, and as long as the flight continues, the slack will decrease. The same applies when returning home or moving during flight.
  • FIG. 31 is an example of instruction information regarding departure.
  • This instruction information is information that is referenced by the server 1 before the flight starts, and is composed of instruction A1, which is instruction information that includes a flight instruction for drone A, and instruction B1, which is instruction information that includes a flight instruction for drone B.
  • Ru "Apron” is information indicating the apron 800 where the drone A and the drone B are managed (apron A).
  • “Apron location” is the location information (altitude and location information) of the apron 800. Note that the altitude of apron A is omitted as 0m.
  • “Current position” is current position information of the drone 3. Since FIG.
  • the 31 is instruction information at the time of departure, positional information of the apron 800 (apron location) is input.
  • the "current position” can be included in the instruction information by causing the drone 3 to transmit the information (latitude and longitude) determined by the positioning unit 35, and by having the server 1 receive this information via the apron device 801.
  • a “destination” is a place where a target work is to be performed, and the location information of the destination is stored.
  • the location information may be an address or latitude and longitude.
  • Distance refers to the distance (horizontal distance) to the destination.
  • Altitude is the altitude of the destination.
  • the values input by operating the input terminal 900 etc. may be used as they are, or by inputting the address of the destination, the latitude, longitude and altitude of the address are extracted from the map information and parked. You may use the one calculated based on the difference with the position information of the airport.
  • “Flight speed” is a designated speed.
  • Purpose is information indicating work at the destination.
  • “Flight order” is the flight order determined by the determining means of the server 1.
  • “Flight order of Drone A: 1” is determined, and "Flight order of Drone B: 2” is determined. (first flight method). Note that if the destinations have the same altitude, the flight order of drone B, which has a longer distance to the destination, will be "1" and the flight order of drone A will be “2" (third flight method).
  • the same speed as the "flight speed” is used as the "cable sending speed”.
  • the actual flight speed of the drone 3 may be used as the cable sending speed.
  • FIG. 32 is a sequence diagram showing the flow of the instruction information shown in FIG. 31 and the processing in each device.
  • instruction information (instruction A1 and instruction B1) is transmitted from the server 1 to the parking lot device 801 of the parking lot A.
  • the parking lot device 801 transmits instruction A1 to cable reel control device A and instruction B1 to cable reel control device B out of the received instruction information.
  • the cable reel control device A Upon receiving the instruction A1, the cable reel control device A transmits a corresponding flight instruction to the drone A.
  • the cable reel control device B transmits a corresponding flight instruction to the drone B.
  • the cable reel control device A controls sending out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the instruction A1, and the drone A also sends out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the flight command received at the same time. Start flying. Note that, taking into account the time required to take off to the height of the reference point K, the sending out of the cable 4 may be started in accordance with the timing when the drone A starts flying in the horizontal direction. Thereby, the drone A can fly to the destination while suppressing the slack of the cable connected to the drone A.
  • the cable reel control device B controls sending out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the instruction B1, and the drone B also sends out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the flight command received at the same time.
  • the instruction B1 to the cable reel control device 2b may be sent after a predetermined period of time (for example, several seconds) has elapsed since the instruction A1 to the cable reel control device 2a was sent.
  • the flight command for the later drone B is sent after a predetermined period of time (for example, several seconds) has elapsed since the flight command for the first drone A was sent, and it is possible to fly the drone B after the drone A has flown. .
  • the drone B can fly to the destination while avoiding a collision with the drone A and suppressing the slack of the cable 4 connected to the drone B.
  • Drone A performs radio relay upon arrival at the destination, and drone B performs aerial photography upon arrival at the destination.
  • FIG. 33(a) is information showing the status of the drone 3 in flight.
  • “Current position” is position information where drone A and drone B are currently flying.
  • “Current altitude” is the altitude at which Drone A and Drone B are currently flying.
  • “Current altitude” can be included in the instruction information by causing the drone 3 to transmit the altitude acquired by the altitude sensor 36, and by having the server 1 receive this via the apron device 801.
  • the “distance difference” is the distance difference in the horizontal direction between drone A and drone B, and is calculated based on the current position of drone A and the current position of drone B.
  • the “altitude difference” is the altitude difference (vertical distance difference) between drone A and drone B, and is calculated based on the altitude of drone A and the altitude of drone B.
  • “Azimuth relationship” is information indicating the azimuth relationship between drone A and drone B, and “north-south” means that the direction connecting drone A and drone B is north-south direction, and drone A is located on the north side. Indicates that B is located on the south side.
  • FIG. 33(b) is an example of instruction information regarding movement during flight.
  • This instruction information is information that is referenced by the server 1 during flight, and includes instruction A2, which is instruction information that includes a flight instruction for drone A, and instruction B2, which is instruction information that includes a flight instruction for drone B that is in flight. configured.
  • “Movement destination position” is position information to which the drone 3 should move in the horizontal direction. Specifically, the location information (latitude ⁇ , longitude ⁇ ) that has been moved 3 meters southward from the current position (latitude ⁇ , longitude ⁇ ) is stored.
  • the "destination altitude” is the altitude at which the target drone 3 should move in the vertical direction.
  • the altitude should be further increased by "+4 m" from the current altitude.
  • "+” is the cable length to be sent out
  • "-" is the cable length to be wound up.
  • the instruction information (instruction A2 and instruction B2) is transmitted from the server 1 to the parking lot device 801 of the parking lot A.
  • the instruction since the instruction is to fly only the drone B, it is sufficient to transmit only the instruction B.
  • the parking lot device 801 transmits the received instruction information (instruction B2) to the cable reel control device B.
  • the cable reel control device B Upon receiving the instruction B2, the cable reel control device B transmits a corresponding flight instruction to the drone B.
  • the cable reel control device B sends out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the instruction B2, and the drone B sends out the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the flight command. , flies at an altitude of +5 m at a speed of 10 km/h. Thereby, the distance between drone A and drone A can be set to 10 m (distance difference 10 m, altitude difference 10 m). For this reason, it is possible to prevent the plurality of drones 3 from colliding during flight (during work). Note that in this example, only drone B was moved, but only drone A may be moved, or both drone A and drone B may be moved.
  • both drones 3 are moved the same distance (half the distance they should be moved), and drone A moves to the vicinity of the other drone 3 (distance difference/altitude difference within 10 m).
  • the moving distance of drone B may be set to be large.
  • FIG. 34 is an example of instruction information regarding hovering.
  • This instruction information is information referenced by the server 1 during hovering, and is composed of instruction A3, which is instruction information including a flight instruction for drone A, and instruction B3, which is instruction information including a flight instruction for drone B.
  • the "flight speed" can be specified as zero.
  • the server 1 transmits instruction information (instruction A3 and instruction B3) to the parking lot device 801 of the parking lot A.
  • the parking lot device 801 transmits instruction A3 to cable reel control device A and instruction B3 to cable reel control device B.
  • the cable reel control device A Upon receiving the instruction A3, the cable reel control device A transmits a corresponding flight instruction to the drone A.
  • the cable reel control device B Upon receiving the instruction B3, the cable reel control device B transmits a corresponding flight instruction to the drone B.
  • the cable reel control device A does not control the feeding or winding of the cable 4 based on the instruction A3, and the drone A performs wireless relay while hovering based on the instruction A3.
  • the cable reel control device B does not control the feeding or winding of the cable 4 based on the instruction B3, and the drone B performs aerial photography while hovering based on the instruction B3. That is, when the flight speed of each drone 3 is zero, the second control means 116 does not send or receive the power supply cable 4a connected to each drone 3.
  • FIG. 35 is an example of instruction information regarding return.
  • This instruction information is information that is referenced in the server 1 before returning home, and is composed of instruction A4, which is instruction information that includes a flight instruction for drone A, and instruction B4, which is instruction information that includes a flight instruction for drone B.
  • “Current position” is position information where drone A and drone B are currently flying.
  • “Current altitude” is the altitude at which Drone A and Drone B are currently flying.
  • “Current distance” is the distance from drone A to parking lot A of drone A and drone B in flight.
  • the ⁇ purpose'' is ⁇ return.'' Thereby, the drone 3 can understand that this instruction information is information regarding an instruction to return to the parking lot A.
  • “Flight order” is the flight order determined by the determining means of the server 1.
  • “Flight order of Drone B: 1" is determined
  • “Flight order of Drone A: 2” is determined ( 2nd flight method).
  • the flight order of drone A whose distance to the destination is shorter is “1”
  • the flight order of drone B is "2" (fourth flight method).
  • the same speed as the "flight speed” is used for the "cable sending speed”.
  • the actual flight speed of the drone 3 may be used as the cable sending speed.
  • FIG. 36 is a sequence diagram showing the flow of the instruction information shown in FIG. 35 and the processing in each device.
  • the server 1 transmits instruction information (instruction A4 and instruction B4) to the parking lot device 801 of the parking lot A.
  • the parking lot device 801 transmits instruction A4 to cable reel control device A and instruction B4 to cable reel control device B among the received instruction information.
  • the cable reel control device A Upon receiving the instruction A4, the cable reel control device A transmits a corresponding flight instruction to the drone A.
  • the cable reel control device B transmits a corresponding flight instruction to the drone B.
  • the cable reel control device B performs control to reel the cable 4 at a speed of 10 km/h based on the instruction B4, and the drone B returns to the apron A at a speed of 10 km/h based on the flight command received at the same time. Start flying towards it. Thereby, the drone B can return to the parking lot A while suppressing the slack of the cable 4 connected to the drone B.
  • Cable reel control device A performs control to reel cable 4 at a speed of 10 km/h based on instruction A4, and drone A returns to apron A at a speed of 10 km/h based on the flight command received at the same time. Start flying towards it.
  • the instruction A4 to the cable reel control device 2a may be sent after a predetermined time (for example, several seconds) has elapsed since the instruction B4 to the cable reel control device 2b was sent. Then, the flight command for the later drone A is sent after a predetermined period of time (for example, several seconds) has elapsed since the flight command for the first drone B was sent, and it is possible to fly the drone A after the flight of the drone B. . Thereby, the drone A can fly to the destination while avoiding a collision with the drone B and suppressing the slack of the cable 4 connected to the drone A.
  • a predetermined time for example, several seconds
  • FIG. 37 is a flowchart showing the flight control method of the present invention.
  • each flight distance of a plurality of drones 3 is acquired (S1). For example, if two drones 3 (drone A and drone B) are parked at apron A, each can be flown to its destination (destination A of drone A and destination B of drone B).
  • the flight distance from apron A to each destination flight distance from apron A to destination A and from apron A to destination B
  • flight distance from the place where drone A is flying to apron A and the distance from where drone B is flying to apron A Get flight distance.
  • FIG. 38 is a flowchart showing the procedure for determining the flight method.
  • the processing differs depending on whether it is departure or return (S11).
  • server 1 refers to the instruction information, and if the current position matches the tarmac position or the purpose is other than returning, it determines "departure", and if the purpose is returning, it determines "return". be able to.
  • the flight order is determined in descending order of destination altitude (S12).
  • the determining means 112 of the server 1 determines the flight order (flight method) by referring to the destination information included in the instruction information.
  • the altitude of each drone included in the instruction information (Destination altitude). If the altitude of destination A of drone A is higher than the altitude of destination B of drone B, the flight order of drone A is determined to be "1" and the flight order of drone B is determined to be "2". Further, when the altitude of destination B is higher than the altitude of destination A, the flight order of drone B is determined to be "1", and the flight order of drone A is determined to be "2".
  • the server 1 determines whether there is a destination at the same altitude (S13). Specifically, the server 1 determines whether there is a destination at the same altitude among the altitudes included in the instruction information. If there are destinations at the same altitude (S13-Yes), the flight order is determined in descending order of distance to the destination (S14). That is, the server 1 determines the flight order with priority given to altitude, but if the altitudes are the same, the server 1 determines the flight order based on distance.
  • the distance to destination A is Refer to the distance to destination B. If the distance to destination A is longer than the distance to destination B, the flight order of drone A is determined to be "1", and the flight order of drone B is determined to be "2". On the other hand, if the distance to destination B is longer than the distance to destination A, the flight order of drone B is determined to be "1" and the flight order of drone A is determined to be "2".
  • the altitude of destination A is the same as the altitude of destination B, and the altitude of destination C is lower than the altitude of destinations A and B, then the distance to destination A and the altitude to destination B are the same. See distance. If the distance to destination A is longer than the distance to destination B, the flight order of drone A is determined to be "1", the flight order of drone B is determined to be "2", and the flight order of drone C is determined to be "1". is determined to be "3".
  • the flight order of drone C is determined to be "1". If the distance to destination A is longer than the distance to destination B, the flight order of drone A is determined to be "2", and the flight order of drone B is determined to be "3".
  • the flight order is determined in descending order of flight altitude (S15). For example, if the flight altitude of drone A is lower than the flight altitude of drone B, the flight order of drone A is determined to be "1", and the flight order of drone B is determined to be "2". Further, when the flight altitude of drone B is lower than the flight altitude of drone A, the flight order of drone B is determined to be "1", and the flight order of drone A is determined to be "2".
  • the server 1 determines whether there is a drone 3 at the same flight altitude (S16). Specifically, the server 1 determines whether there is a drone 3 having the same flight altitude. If there are drones 3 at the same flight altitude (S16-Yes), the flight order is determined in descending order of distance to the apron 800 (S17). That is, the server 1 determines the flight order with priority given to altitude, but if the altitudes are the same, the server 1 determines the flight order based on distance.
  • the distance from drone A to apron A, and the distance from drone B to apron Refer to the distance to A. If the distance from drone A to apron A is shorter than the distance from drone B to apron A, the flight order of drone A is determined to be "1" and the flight order of drone B is determined to be "2". , the flight order of drone C is determined to be "3".
  • the flight order of drone C is determined to be "1". Then, if the distance from drone A to apron A is shorter than the distance from drone B to apron A, the flight order of drone A is determined to be "2" and the flight order of drone B is determined to be "3". .
  • each drone 3 is flown according to the flight method determined in S2 (S3).
  • the server 1 transmits instruction information including the determined flight order to the apron device 801.
  • the apron device 801 transmits instruction information to the cable reel control device 2, and upon receiving the instruction information, the cable reel control device 2 transmits a corresponding flight command to each drone 3.
  • the flight command includes flight speed and position information of the flight destination (destination, parking lot, etc.), and the parking lot device 801 transmits the instruction information to the cable reel control device 2 according to the flight order.
  • the cable reel control device 2 transmits a flight command to each drone 3 according to the flight order.
  • each drone 3 starts flying according to the information included in the flight command. Thereby, each drone 3 flies according to the determined flight order. This flight method can reduce the risk of the drones 3 colliding with each other.
  • the sending and receiving of the cable 4 is controlled at a speed corresponding to the flight speed of each drone 3 (same speed) (S4).
  • the cable 4 is sent and received by controlling a reel rotation device 21 that rotates the cable reel 23.
  • the server 1 transmits instruction information
  • the parking lot device 801 transmits the instruction information to the cable reel control device 2.
  • the cable reel control device 2 instructs the reel rotation device 21 to send out the cable 4 at the same speed (cable sending speed) as the flight speed included in the received instruction information.
  • the reel rotation device 21 Upon receiving the command, the reel rotation device 21 performs rotation control to rotate the cable reel 23 clockwise at a rotation speed at which the feeding speed of the cable 4 matches the flight speed of the drone 3.
  • the cable reel control device 2 instructs the reel rotation device 21 to wind up the cable 4 at the same speed (cable winding speed) as the flight speed included in the received instruction information.
  • the reel rotation device 21 performs rotation control to rotate the cable reel 23 to the left at a rotation speed at which the winding speed of the cable 4 matches the flight speed of the drone 3.
  • the drone 3 flies diagonally upward from the apron 800 (reference point K) to the destination at the time of departure, and when returning, the drone 3 ascends obliquely from the flight position to the apron 800 (reference point K).
  • the plane flies while descending in the direction
  • the present invention is not limited to this, and in other embodiments, at the time of departure, the plane rises vertically from the apron 800 (parking space) and ascends to the destination altitude. After that, it flies horizontally to the destination position, and when returning, it flies horizontally from the flight position to above the parking lot 800 (parking space), then descends vertically and lands on the parking space.
  • a method of flying in an L-shape can be adopted.
  • L-shaped flight compared to the above-described embodiment, it is possible to prevent the aircraft from coming into contact with obstacles near the apron 800, such as trees and buildings extending upward from the ground. Therefore, by applying the L-shaped flight to the present invention, not only collisions between the drones 3 but also collisions with other obstacles can be prevented.
  • the L-shaped flight will be explained with reference to FIGS. 39 to 50.
  • FIGS. 39 and 40 are diagrams showing L-shaped flights at the time of departure of two drones 3 having different destination altitudes.
  • FIG. 39(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 39(b) is a diagram showing how drone B, which has a high destination altitude, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 39(c) is a diagram showing how drone A, whose destination is at a low altitude, takes off second and flies to the destination.
  • FIG. 40(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 40(b) is a diagram showing how drone A with a low destination altitude takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 39(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 39(b) is a diagram showing how drone A with a low destination altitude takes off first and flies to the destination.
  • 40(c) is a diagram showing how drone B, whose destination is at a high altitude, takes off second and flies to the destination. As shown in these figures, no matter what order Drone A and Drone B depart from, Drone A and Drone B will never collide during flight. In other words, according to the L-shaped flight, it is possible to prevent the drones 3 from colliding with each other without applying the first flight method.
  • FIG. 41 and FIG. 42 are diagrams showing the L-shaped flight of two drones 3 at different flight altitudes upon return.
  • FIG. 41(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over, for example, a destination
  • FIG. 41(b) is a diagram showing a state in which drone A, which has a low flight altitude, flies first to the departure point.
  • FIG. 41(c) is a diagram showing how drone B, which has a high flight altitude, flies to the departure point second.
  • FIG. 42(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination, for example, and FIG.
  • FIG. 42(b) is a diagram showing a state in which drone B, which has a high flight altitude, flies first to the departure point.
  • FIG. 42(c) is a diagram illustrating how drone A, which has a low flight altitude, flies to the departure point second.
  • Drone A and Drone B will never collide during flight. In other words, according to the L-shaped flight, it is possible to prevent the drones 3 from colliding with each other without applying the second flight method.
  • FIG. 43 is a diagram showing a combination of the L-shaped flight and the third flight method at the time of departure of two drones 3 whose destination altitudes are the same.
  • FIG. 43(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 43(b) is a diagram showing how drone B, which has a long distance to the destination, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 43(c) is a diagram showing how drone A, which has a short distance to the destination, takes off second and flies to the destination.
  • FIG. 44 is a diagram showing an L-shaped flight in which two departing drones 3 having the same destination altitude may collide.
  • FIG. 44(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 44(b) is a diagram showing how drone A, which has a short distance to the destination, takes off first and flies to the destination.
  • FIG. 44(c) is a diagram showing how drone B, which has a long distance to the destination, takes off second and flies toward the destination.
  • Drone A which has a short distance to the destination
  • Drone B which is the first to depart
  • Drone B which is the first to depart
  • the drone 3 with the longer distance starts the flight with priority, so even if the flight routes of each drone 3 match or intersect, the drone The three will never collide with each other.
  • FIG. 45 is a diagram showing a combination of the L-shaped flight and the fourth flight method when two drones 3 having the same flight altitude return.
  • FIG. 45(a) is a diagram showing that each drone 3 is flying over the destination, for example, and
  • FIG. 45(b) shows that drone A, which has a short distance to the departure point, reaches the departure point first.
  • FIG. 45C is a diagram showing that drone B, which had a long distance to the departure point, flew to the departure point second. As shown in these figures, by returning each drone 3 according to the fourth flight method in the L-shaped flight, drone A and drone B will not collide during flight.
  • FIG. 46 is a diagram showing an L-shaped flight in which two drones 3 having the same flight altitude may collide.
  • FIG. 46(a) is a diagram showing that each drone 3 is flying over the destination, for example, and
  • FIG. 46(b) shows that drone B, which has a long distance to the departure point, reaches the departure point first.
  • FIG. As shown in these figures, if Drone B, which has a long distance to the departure point, is flown first, if the flight routes of Drone A and Drone B match or intersect when viewed from above, the drone There is a possibility that B will collide with the flying drone A.
  • the drone 3 with the shortest distance to the departure point is returned with priority, even if the flight routes of each drone 3 match or intersect. , the three drones will not collide with each other.
  • FIG. 47 is a diagram showing a combination of the L-shaped flight and the first flight method at the time of departure of three drones 3 having different destination altitudes.
  • FIG. 47(a) is a diagram showing the state before departure
  • FIG. 47(b) is a diagram showing how drone C, which has the highest destination altitude, takes off first and flies to the destination.
  • Figure 47(c) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off second and flies to the destination
  • Figure 47(d) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off and flies to the destination ( It is a diagram showing how drone A (third highest) takes off third and flies to the destination.
  • FIG. 47(c) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off second and flies to the destination
  • Figure 47(d) is a diagram showing how drone B, whose destination altitude is the second highest, takes off and flies to the destination
  • It is a diagram showing how drone A (third highest) takes off third and flies to the destination.
  • FIG. 48 is a diagram showing a combination of the L-shaped flight and the second flight method when returning three drones 3 having different flight altitudes.
  • FIG. 48(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination, for example, and FIG. 48(b) is a diagram showing that drone A, which has the lowest flight altitude, flies to the departure point first.
  • FIG. 48(c) is a diagram showing how drone B, which has the second lowest flight altitude, flies to the departure point second, and
  • FIG. 48(d) shows how drone B, whose flight altitude is 3 It is a diagram showing how the lowest drone C flies to the departure point third. As shown in these figures, by returning each drone 3 according to the second flight method in the L-shaped flight, drone A, drone B, and drone C will not collide during flight.
  • FIG. 49(a) shows the state before departure
  • Figure 49(b) shows drone C, which has a high destination altitude and a long distance to the destination, taking off first and reaching the destination
  • FIG. 49(c) is a diagram showing how drone B, which has a high destination altitude and a short distance to the destination, takes off second and flies to the destination
  • 49(d) is a diagram showing how drone A, whose destination is at a low altitude, takes off third and flies to the destination.
  • FIG. 50(a) is a diagram showing a state in which each drone 3 is flying over the destination, for example
  • FIG. 50(b) is a diagram showing a state in which drone A with a low flight altitude flies first to the departure point
  • 50(c) is a diagram showing how drone B, which has a high flight altitude and a short distance to the departure point, flies to the departure point second
  • FIG. 50(d) shows the flight altitude
  • FIG. 4 is a diagram showing how drone C, which has the highest flight speed, flies to the departure point third.
  • the first to fourth flight methods may function suitably even in an L-shaped flight when a plurality of drones 3 are used.
  • the server 1 can also include identifying means 117 and determining means 118 in addition to the configuration shown in FIG.
  • the specifying means 117 specifies the flight route of each drone 3 from its starting point to its destination.
  • the flight route at the time of departure can be expressed by a mathematical formula on the three axes x, y, and z based on the position information and altitude of the apron (departure point) 800 and the position information and altitude of the destination.
  • the flight route upon return is determined by It can be expressed as a formula representing a line segment on the axis.
  • the determining means 118 determines that one of the plurality of flight routes specified by the specifying means 117 partially or entirely overlaps with another flight route.
  • a method for determining whether there is a coincidence or intersection between the flight route A of one drone 3 and the flight route B of another drone 3 will be explained.
  • Match it is sufficient to detect that the flight routes match when looking upward, so the equation representing the line of flight route A and the line of flight route B when expressed on plane coordinates (xy coordinates) If the expressions representing the lines are the same, it can be determined that they match.
  • “intersection” if there is an intersection between the equation representing the line of flight route A and the equation representing the line of flight route B on the xy coordinates, it can be determined that they intersect.
  • the first control means 113 and the second control means 116 operate when the determination means 118 determines that one flight route and another flight route partially or completely overlap (that is, it is determined that there is a coincidence or an intersection). ), each drone 3 is flown in accordance with the flight method determined by the determining means 112. As a result, collisions between the drones 3 and entanglement of the cables 4 can be prevented by performing the flight control of the present invention only when part or all of the flight routes overlap.
  • the slack of the cable 4 can be calculated using the following well-known formula.
  • D WS2 /8T
  • W cable weight per unit length
  • S span (m)
  • T horizontal tension (N)
  • the span corresponds to the straight-line distance between the guide tube mouth and the drone 3 in flight.
  • the horizontal tension varies depending on the specifications of the drone 3 (specifically, the specifications of the motor 31, the rotor 32, etc.).
  • the slack D of the cable 4 that occurs while the drone 3 is flying is calculated for each flight route specified by the specifying means 117, and the slack D is calculated for each flight route specified by the specifying means 117.
  • the first control means 113 and the second control means 116 may be executed when it is determined that there is contact with the object. This further eliminates unnecessary operations and enables accurate and rational flight control.
  • a plurality of drones 3 A first acquisition means 111 that acquires the flight distance of each drone 3 (flying object) when flying the (flying object) from its departure point to each destination; and each flight distance acquired by the first acquisition means 111.
  • a first control means 113 that causes each drone 3 (flying object) to fly in accordance with the flight method determined by the determining means 112;
  • a second control means 116 is provided that causes the power supply cable 4a connected to each drone 3 (flying object) to be sent and received at a speed corresponding to the flight speed of the flying object. According to such a configuration, it is possible to provide a flight method that can prevent collisions with other drones 3 and entanglement of the power supply cable 4a.
  • the flight speed of drone A and the flight speed of drone B are the same speed, but they may be set to different speeds.
  • the flight speed of drone A may be 10 km/h
  • the flight speed of drone B may be 20 km/h.
  • a hovering instruction may be given, and the hovering drone 3 may be pulled and moved to the vicinity of the parking lot 800 using only the winding force of the cable reel 23 (reel rotation device 21).
  • winding is performed while applying an appropriate tension to the cable 4, thereby preventing kinks and disconnections that would occur due to the cable 4 being wound while floating at the reel portion.
  • the right rotation (feeding rotation) of the cable reel 23 may be a freewheel mechanism, and the cable 4 may be fed out only by the force generated by the flight of the drone 3.
  • a stopper (not shown) may be provided on the cable reel 23 so that it can be driven according to conditions. For example, when the drone 3 reaches its destination, the stopper may be driven to prevent the cable 4 from being sent out any further. Furthermore, even when the drone 3 is moved during flight, the cable 4 may be prevented from being sent out any further by driving the stopper when the drone 3 reaches its destination. It can be confirmed that the drone 3 has reached its destination or destination based on the position information measured by the positioning unit 35, but after the drone 3 reaches its destination or destination, the flight speed is reduced to zero (hovering). ), the confirmation may be based on the fact that the flight speed has become zero.
  • the flight command may be transmitted by the apron device 801 or by the server 1.
  • the flight command is not limited to the route shown in FIG. It may also be transmitted (eg, transmitted wirelessly).
  • the flight order can be controlled by varying the transmission timing, but the invention is not limited to this.
  • Drone 3 may be equipped with a timer, and drone A may start moving at t1 and drone B may start moving at t2. good. In this case, the movement start timing (t1 or t2) may be included in the flight instruction.
  • the parent drone may be provided with a guide member such as a pulley, and the cable 4 may be passed to the child drone via the guide member.
  • the cable 4 for the child drone can be guided through the parent drone while the parent drone is hovering over the reference point K, for example.
  • the altitude of the cable 4 near the parking lot 800 can be set at a high position. Therefore, it is possible to prevent the cable 4 from becoming entangled with obstacles such as buildings and trees near the parking lot 800.
  • the fifth flight method can be applied not only to movement in the air, but also to flight from a departure point to a destination and return flight. For example, if the distance difference/altitude difference between destination A and destination B is less than a specific value, the position or altitude of one or both of destination A and destination B should be changed to a value that is greater than or equal to the specific value. You can change it so that In addition, if the distance difference/altitude difference is less than a specific value, the possibility of the three drones colliding with each other increases, so in that case, flight control based on the first to fourth flight methods can further reduce the possibility of collision. It can also be lowered.

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Abstract

ドローンの衝突や給電ケーブルの絡みを防止可能な飛行方法を提供する。地上側から供給される給電ケーブル4aに接続された電気駆動式のドローン3の飛行制御に関する飛行制御システムにおいて、複数のドローン3を、駐機場800(出発地)からそれぞれ対応する目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段111と、第1取得手段111により取得された各飛行距離に基づき各ドローン3の飛行方法を決定する決定手段112と、決定手段112により決定された飛行方法に従って各ドローン3を飛行させる第1制御手段113と、ドローン3の飛行速度に対応する速度で給電ケーブル4aの送り受けを行わせる第2制御手段116と、を備える。

Description

飛行制御システム、サーバ、飛行制御方法、及び飛行制御プログラム
 本発明は、ドローンなどの飛翔体の飛行方法を制御する飛行制御システム、サーバ、飛行制御方法、及び、飛行制御プログラムに関する。
 従来から、ドローンなどの飛翔体を利用して各種の作業が実施又は提案されている。
 例えば、災害時における災害状況の把握、被災規模の測量、被災者に対する救援物資の提供、地上局の代替などのため、被災地までドローンを飛行させ、空撮、救援物資の運搬、無線中継(電波の送受信)などの救済活動が行われている。
 ところで、環境問題等の観点から、近年、電気駆動式のドローンが提案されている。
 この種のドローンは、ドローン本体に搭載したバッテリーから供給される電力によって駆動(飛行)が行われるため、一般的な飛行可能時間は短い。
 例えば、一般には10~20分程度であり、大容量バッテリ-を搭載しても最大30分程度であることが知られており、飛行可能時間の長時間化が課題となっている。
 そこで、例えば、特許文献1には、作業用無人飛行機と給電用無人飛行機とを電気ケーブルで連繋し、給電用無人飛行機に搭載されたバッテリーから電気ケーブルを介して作業用無人飛行機に駆動電力を供給する複数機連繋方式が記載されている。
 複数連繋方式によれば、作業用無人飛行機にバッテリーを搭載する必要がなくなり、重量を軽くできるので飛行可能時間を長くできる、とされている。
特許第6830187号
 しかしながら、複数連繋方式において、給電用無人飛行機にはバッテリーを搭載する必要があるため、給電用無人飛行機の重量を軽くすることはできない。
 また、給電用無人飛行機では、自機だけでなく、他機である作業用無人飛行機を飛行させるための余分なバッテリー容量が必要になる。
 給電用無人飛行機のバッテリー容量を大きくしたとしても、さらに重量が嵩むため、想定以上に飛行可能時間を長くすることはできない。
 複数連繋方式では、作業用無人飛行機と給電用無人飛行機とを共に飛行させる関係上、その飛行可能時間は、給電用無人飛行機の飛行可能時間を長くできなければ長時間化できない。
 特許文献1には、2機(複数台)の給電用無人飛行機を用いた例が示されているが、仮に給電用無人飛行機の台数を複数にしたとしても、上述の理由から給電用無人飛行機の飛行可能時間を長くできない以上、課題を解決することはできない。
 また、電気ケーブルを用いて無人飛行機に給電を行う場合、電気ケーブルが絡まり易い。
 例えば、特許文献1に記載の複数連繋方式だと、ケーブルが短いと無人飛行機同士が接近し過ぎて衝突が発生し易く、他方、ケーブルが長いと絡まりが発生し易い。
 その結果、無人飛行機が墜落するなど、事故が発生し易い別の問題もあった。
 本発明は、以上のような従来の技術が有する課題を解決するために提案されたものであり、電気駆動式の飛翔体に対し地上からの給電ケーブルを接続して駆動電力を供給し、さらに、複数の飛翔体の飛行方法について特徴的な飛行制御を行う飛行制御システム、サーバ、飛行制御方法、及び飛行制御プログラムの提供を目的とする。
 上記課題に鑑み、本発明の一態様に係る飛行制御システムは、地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御に関する飛行制御システムにおいて、複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段と、前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段と、飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段と、を備えるようにしている。
 また、本発明の他の一態様に係るサーバは、地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御を行うサーバにおいて、複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段と、前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段と、飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段と、を備えるようにしている。
 また、本発明の他の一態様に係る飛行制御方法は、地上側から供給される給電ケーブルに接続された複数の電気駆動式の飛翔体の飛行制御に関する飛行制御方法において、複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛翔体の飛行距離を取得する第1ステップと、前記第1ステップにより取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する第2ステップと、前記第2ステップにより決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第3ステップと、前記各飛翔体の飛行速度に対応する速度で各飛翔体に接続された給電ケーブルの送り受けを行わせる第4ステップと、を有するようにしてある。
 また、本発明の他の一態様に係る飛行制御プログラムは、地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御を行うコンピュータを、複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段、前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段、前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段、飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段、として機能させるようにしてある。
 本発明によれば、飛翔体を長時間にわたり飛行させることができ、かつ、飛翔体同士が衝突したり給電ケーブルが絡まることを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る飛行制御システムの概略図である。 本実施形態に係るケーブルリール制御装置の外観図である。(a)は正面図、(b)は側面図である。 ドローンの外観図である。 ドローンのハードウェア構成図である。 2機のドローンと、2台のケーブルリール制御装置と、駐機場装置との構成を示す図である。 図5に示す各装置の接続系統を示す図である。 サーバのハードウェア構成図である。 サーバの機能ブロック図である。 本発明の第1~第5飛行方法の内容を示す図表である。 目的地の高度が異なる2機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法)を示す図である。 目的地の高度が異なる2機のドローンの出発時の飛行方法によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 飛行高度が異なる2機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法)を示す図である。 飛行高度が異なる2機のドローンの帰還時の飛行方法によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 目的地の高度が同じである2機のドローンの出発時における飛行方法(第3飛行方法)を示す図である。 目的地の高度が同じである2機のドローンの出発時の飛行方法によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 飛行高度が同じである2機のドローンの帰還時における飛行方法(第4飛行方法)を示す図である。 飛行高度が同じである2機のドローンの帰還時の飛行方法によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 目的地の高度が異なる3機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法)を示す図である。 飛行高度が異なる3機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法)を示す図である。 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法と第3飛行方法の組み合わせ)を示す第1図である。 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法と第3飛行方法の組み合わせ)を示す第2図である。 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法と第3飛行方法の組み合わせ)を示す第3図である。 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローンの出発時における飛行方法(第1飛行方法と第3飛行方法の組み合わせ)を示す第4図である。 飛行高度の一部が同じである3機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法と第4飛行方法の組み合わせ)を示す第1図である。 飛行高度の一部が同じである3機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法と第4飛行方法の組み合わせ)を示す第2図である。 飛行高度の一部が同じである3機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法と第4飛行方法の組み合わせ)を示す第3図である。 飛行高度の一部が同じである3機のドローンの帰還時における飛行方法(第2飛行方法と第4飛行方法の組み合わせ)を示す第4図である。 (a)はドローンAとドローンBとが東西方向に沿って5m離れていることを示す図であり、(b)はドローンAとドローンBとが垂直方向に4m離れていることを示す図である。 ドローンの出発時における第2制御手段の動作を示す図である。 ドローンの帰還時における第2制御手段の動作を示す図である。 出発に関する指示情報の一例である。 図31に示す指示情報に基づく情報の流れ及び各装置の動作を示すシーケンス図である。 (a)は飛行中のドローンの状況を示す図表であり、(b)は飛行中の移動に関する指示情報の一例である。 ホバリングに関する指示情報の一例である。 帰還に関する指示情報の一例である。 図35に示す指示情報に基づく情報の流れ及び各装置の動作を示すシーケンス図である。 本発明の飛行制御方法を示すフローチャートである。 飛行方法の決定手順を示すフローチャートである。 目的地の高度が異なる2機のドローンの出発時におけるL時飛行を示す第1図である。 目的地の高度が異なる2機のドローンの出発時におけるL時飛行を示す第2図である。 飛行高度が異なる2機のドローンの帰還時におけるL時飛行を示す第1図である。 飛行高度が異なる2機のドローンの帰還時におけるL時飛行を示す第2図である。 目的地の高度が同じである2機のドローンの出発時におけるL字飛行と第3飛行方法の組み合わせを示す図である。 目的地の高度が同じである2機のドローンの出発時のL時飛行によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 飛行高度が同じである2機のドローンの帰還時におけるL字飛行と第4飛行方法の組み合わせを示す図である。 飛行高度が同じである2機のドローンの帰還時のL時飛行によって、ドローン同士が衝突する可能性があることを示す図である。 目的地の高度が異なる3機のドローンの出発時におけるL字飛行と第1飛行方法の組み合わせを示す図である。 飛行高度が異なる3機のドローンの帰還時におけるL字飛行と第2飛行方法の組み合わせを示す図である。 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローンの出発時におけるL字飛行の一例を示す図である。 飛行高度の一部が同じである3機のドローンの帰還時におけるL字飛行の一例を示す図である。 (a)は上方視・飛行ルートが一致する場合を示す図であり、(b)は上方視・飛行ルートが一致しない場合を示す図である。 (a)は上方視・飛行ルートが交差する場合を示す図であり、(b)は上方視・飛行ルートが交差しない場合を示す図である。 サーバの他の機能ブロック図である。
 本発明の飛行制御システム、及び、サーバ1の好ましい実施形態について説明する。
 図1は、ドローン3などの飛翔体に関する飛行制御システムの構成図である。
 図1に示すように、本実施形態の飛行制御システムは、ドローン3、サーバ1、入力端末900、駐機場800に設けられている駐機場装置801、及び、リール回転装置21、給電装置22、ケーブルリール23などにより構成されるケーブルリール制御装置2などにより構成される。
 ネットワーク700は、インターネットなどの通信網である。
 ケーブル4は、給電ケーブル4aと、光ケーブルなどの通信ケーブル4bとが内包されたものを用いる。
 各構成要素は、ネットワーク700やケーブル4を介して接続されている。
 例えば、ドローン3は、駐機場800に設けられているケーブルリール制御装置2とケーブル4を介して接続される。
 このため、ドローン3は、給電装置22から供給される電力をケーブル4を介して常に受け取ることができることから、駐機場800からのケーブル4の長さの範囲内に限り飛行を続けることができる。
 これにより、バッテリー容量や重量の影響を受けて短時間の飛行しかできなかった従来の課題を解決できる。
 ケーブルリール制御装置2は、駐機場装置801とドローン3との間に配され、各装置とはケーブル4を介して接続されている。
 また、駐機場装置801とサーバ1とは、ネットワーク700を介して接続されている。
 このため、サーバ1とドローン3とは、ネットワーク700、駐機場装置801、ケーブルリール制御装置2、及び、ケーブル4を介して通信を行うことができる。
 図2は、ケーブルリール制御装置2の外観図である。(a)は正面図であり、(b)は側面図である。
 同図に示すように、ケーブルリール制御装置2は、駐機場800の例えば地上に設置され、リール回転装置21及び給電装置22が収納されたユニット20、ケーブルリール23、支柱24、案内筒25、案内筒口26、案内口27などにより構成される。
 給電装置22は、ケーブル4が接続されており、このケーブル4に内包される給電ケーブル4aを介してドローン3に駆動電力を供給する。
 ケーブルリール23は、ケーブル4が巻回されており、一方向に回転(例えば右回転)させるとケーブル4が送り出され、他方向に回転(例えば左回転)させるとケーブル4が巻き取られる。
 つまり、ケーブルリール23が一方向に回転することによって、ケーブル4の「送り」が行われ、ケーブルリール23が他方向に回転することによって、ケーブル4の「受け」が行われる。
 ケーブルリール23は、リールの大きさ(径)やケーブル4の太さによって巻き取り可能なケーブル長が定まっている。
 この観点から、例えば、1km用、5km用、10km用のケーブルリール23がある。
 ケーブルリール23は、これに限らず、例えば、1km未満や10km超のものを用いることもできる。
 リール回転装置21は、ケーブルリール23を自動的に回転させるためのモーターである。
 リール回転装置21によれば、ケーブル4の送り出しや巻き取りを人手を介さず機械的に行うことができる。
 具体的には、リール回転装置21は、サーバ1からの指示に基づき、ケーブルリール23の回転方向や回転速度を調整(変更)することができる。
 例えば、ケーブルリール制御装置2が、サーバ1から「送り出しを示す情報」を含む指示情報を受信した場合、リール回転装置21は、ケーブルリール23を右回転させてケーブル4を送り出し、「巻き取りを示す情報」を含む指示情報を受信した場合、リール回転装置21は、ケーブルリール23を左回転させてケーブル4を巻き取る。
 ケーブル4には、一定間隔(例えば1mごと)でマーカーが付され、ケーブルリール制御装置2において、このマーカーを読み取るセンサー(光学センサーなど)を備えている。
 このため、ケーブルリール制御装置2は、マーカーの読み取り回数に基づいて、送り出されているケーブル4の長さを認識することができる。
 また、ケーブルリール制御装置2は、マーカー間の読み取り時間を計測し、当該計測結果に基づいてケーブル4の送り出し速度や巻き取り速度を調整(変更)することができる。
 例えば、ケーブルリール制御装置2は、サーバ1からケーブル送り速度を示す情報を含む指示情報を受信した場合、リール回転装置21に、ケーブルリール23の右回転速度を調整させてケーブル4の送り出し速度を制御したり、ケーブル巻き取り速度を示す情報を含む指示情報を受信した場合、リール回転装置21に、ケーブルリール23の左回転速度を調整させてケーブル4の巻き取り速度を制御する。
 なお、ケーブル4は、給電ケーブル4aだけで構成してもよい。
 その場合、サーバ1とドローン3とは、独立して無線通信又は有線通信を行うこともできる。
 ケーブルリール制御装置2は、支柱24と、支柱24の上部に突出させた空洞筒状の案内筒25を設けている。
 ケーブルリール23の上方には案内口27を設けている。
 これにより、ケーブルリール23に巻回されたケーブル4は、案内口27及び案内筒25(案内筒25の出口である案内筒口26)を通してドローン3と接続される。
 例えば、図2(b)下図に示すように、ドローン3が地上で駐機しているときは、案内筒口26から排出されたケーブル4が下方に垂れているが、図2(b)上図に示すように、ドローン3が飛行しているときは、案内筒口26から排出されたケーブル4がドローン3から引っ張られる結果、大きなたるみは生じない。
 なお、案内筒25の代わりに、滑車やガイドリングを介して各ケーブル4を案内することもできる。
 例えば、滑車の場合、ドローン3の台数分を用意して、各ケーブル4をそれぞれ流動させる。
 ガイドリングの場合、1つのリング内に複数のケーブル4を通過させて流動させることができる。
 ドローン3は、本発明の電気駆動式の飛翔体の一例であり、指示に基づいて各種作業を行う。
 このため、ドローン3は、複合用途型ドローン(マルチロールドローン)を使用することが好ましい。
 「各種作業」は、例えば、物流(配達)、点検(対象エリアの撮影、太陽光パネルの撮影等)、害獣対策(害獣への威嚇等)、老人・子ども・空き家・別荘・テーマパークの見守り(上空からの撮影等)、農作業(上空からの種まき・水やり等)、被災地の上空での空撮や無線中継がある。
 図3は、ドローン3の外観図である。
 図4は、ドローン3のハードウエア構成図である。
 図3及び図4に示すように、ドローン3は、制御部30、モータ31、ロータ32、通信部33、撮影部34、測位部35、高度センサー36、無線中継部37、方位センサー38、ケーブル接続部3X、及び、電力供給部39を備える。
 モータ31は、電力供給部39を介して給電装置22から供給される電力により回転軸を回転駆動させる部品である。
 この回転軸にはロータ32が接続されているため、モータ31を駆動させることでロータ32が回転する。
 ロータ32は、回転翼(プロペラ)であり、回転することでドローン3に揚力と推進力とを付与する。
 本実施形態のドローン3は、4個のモータ31と、各モータ31により独立して駆動可能な4個のロータ32とが設けられている。
 各モータ31(各ロータ32)は回転数を変動させる制御ができる。
 これにより、ドローン3を所定の方向に飛行させることができる。
 例えば、4つのモータ31(ロータ32)の回転数を相対的に高くすることでドローン3を上昇させることができ、4つのモータ31(ロータ32)の回転数を相対的に低くすることでドローン3を下降させることができる。
 また、所定方向のモータ31(ロータ32)を相対的に高く回転させることで、ドローン3を、所定方向と逆方向に向けて飛行させることができる。
 このため、所定方向のモータ31(ロータ32)の回転数を変動させることで飛行速度を調整することができる。
 通信部33は、サーバ1との間で通信を行う。
 具体的には、通信部33は、ケーブル接続部3Xに接続された通信ケーブル4bを介してケーブルリール制御装置2と通信することができる。
 ケーブルリール制御装置2は、駐機場装置801及びネットワーク700を介してサーバ1と通信可能に接続されている。
 このため、ドローン3は、サーバ1側から送信された指示情報や飛行命令を、ネットワーク700、駐機場装置801、通信ケーブル4b、及び、通信部33を介して受信することができる。
 撮影部34は、動画又は静止画を撮影可能なカメラである。
 撮影部34は、例えば、目的地を上空から撮影することができる。
 撮影部34により撮影された撮影データは、サーバ1に送信され、サーバ1から指定先(例えば、入力端末900)に送信することができる。
 測位部35は、例えば、GPSを含むGNSS(global navigation satellite system)などの測位手段であり、ドローン3の現在の位置情報(住所や緯度・経度)を取得する。
 高度センサー36は、ドローン3の現在の高度情報(標高)を取得する。
 高度センサー36は、気圧センサーやGPSセンサーなどにより構成することができる。
 方位センサー38は、ドローン3の方位を検知するセンサーであり、例えば、磁気センサーにより構成される。
 無線中継部37は、アンテナにより構成されており、災害時等の臨時基地局として機能する。
 無線中継部37は、例えば、地上に配された車両基地局との間で電波の送受信を行う。車両基地局は、携帯基地局と接続可能である。
 このため、無線中継部37は、どこかの携帯基地局が被災により機能しなくなった場合に、代替基地局として機能させることができる。
 電力供給部39は、ケーブル接続部3Xを介して給電ケーブル4aと接続されている。
 給電ケーブル4aは、地上の給電装置22に接続されている。
 これにより、電力供給部39は、給電ケーブル4aを介して給電装置22から受け取った電力をドローン3に供給することができる。
 ケーブル接続部3Xは、例えば、入力端末900の操作によりケーブル4を外したり、ケーブル4やドローン本体に一定値以上の圧力が加わった場合に自然にケーブル4が外れる着脱機構を備えている。
 このため、ケーブル4同士が絡んだり他の障害物と絡むなどした場合には、操作又は自然にケーブル4がケーブル接続部3Xから外れるようになっている。
 これにより、ケーブル4が絡むことでドローン3がバランスを崩して墜落するなどの事故を防ぐことができる。
 このほか、ドローン3に、荷物保持部を備えることもできる。
 これにより、物流(配達)の依頼を受けた場合に、配達する物品を積載する。
 また、ドローン3に、バッテリーを備えることもできる。
 これにより、例えば、ケーブル4が切断された場合や、ケーブル接続部3Xから外れた場合など、給電ケーブル4aを介して電力の供給を受けることができなくなったときに効果を発揮する。
 バッテリーは、例えば、災害時の飛行途中にケーブル4を外してより遠くまで飛行させる(物流や無線中継を広範に行う)ことを予定する場合は、比較的大容量のバッテリーを搭載した方が好ましく、絡みの発生など緊急避難的にケーブル4を外すことを想定する場合は、駐機場800までの飛行(帰還)ができるように必要最小容量のバッテリーを搭載することが好ましい。
 制御部30は、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより各部を制御する。
 例えば、制御部30は、サーバ1側から飛行命令を受信した場合、飛行命令に含まれる目的地の位置情報(例えば緯度・経度)及び高度情報、飛行速度に基づいて、各モータ31を駆動して各ロータ32の回転を制御する。
 これにより、ドローン3を、駐機場800から出発(離陸)して目的地まで飛行させたり、目的地から駐機場800に帰還させることができる。
 なお、ドローン3の出発や帰還は、基準点Kを介して段階的に行わせることができる。
 例えば、出発時にはドローン3を基準点Kの高さまで離陸させた後、目的地に向かわせたり、帰還時にはドローン3を基準点Kの近くまで飛行させた後、駐機スペースに着陸させることができる。
 また、指示情報に方位情報を含めることで、ドローン3を特定の方位に向けて飛行させることができる。
 図5は、駐機場800に設置されてある駐機場装置801及びケーブルリール制御装置2の概略構成を示す図である。
 同図に示すように、駐機場800には通常2機のドローン3(3a、3b)が駐機されており、基準点Kの周囲の地上に配されているものとする。
 説明の便宜上、以下、ドローン3aをドローンAと称し、ドローン3bをドローンBと称し、ドローン3aとケーブル4を介して接続されているケーブルリール制御装置2aをケーブルリール制御装置Aと称し、ドローン3bとケーブル4を介してて接続されているケーブルリール制御装置2bをケーブルリール制御装置Bと称し、ドローンA,Bが駐機されている駐機場800を駐機場Aと称する場合もある。
 このように、飛行制御システムは、一つの駐機場800に複数のドローン3a、3bを待機しておき、ケーブルリール制御装置2を介した飛行命令により、各ドローン3a、3bに目的地(例えば被災地)まで飛行させ、当該目的地の上空で目的の作業(例えば空撮や無線中継など)を実施させるようにしている。
 このため、駐機場800には、待機しているドローン3の台数に応じた数のケーブルリール制御装置2a,2bが設けられる。
 各ケーブルリール制御装置2a、2bは、1台の駐機場装置801に集約的に接続される。
 図6は、駐機場装置801のハードウェア構成図である。
 同図に示すように、駐機場装置801は、通信部802と制御部803とを備える。
 通信部802は、ネットワーク700を介してサーバ1と接続される一方、ケーブル4(通信ケーブル4b)を介して各ケーブルリール制御装置2と接続される。
 このため、駐機場装置801は、通信部802を介してサーバ1や各ケーブルリール制御装置2と情報通信を行う。
 具体的には、サーバ1から指示情報を受信すると、制御部803は、当該指示情報を、対応するケーブルリール制御装置2に送信する。
 例えば、駐機場Aの駐機場装置801は、ドローン3aやケーブルリール制御装置2aに対する指示情報を受信した場合は、当該指示情報をケーブルリール制御装置2aに送信する。
 ケーブルリール制御装置2aは、受信した指示情報に基づき飛行命令をドローンAに対して行う。
 また、駐機場Aの駐機場装置801は、ドローン3bやケーブルリール制御装置2bに対する指示情報を受信した場合は、当該指示情報をケーブルリール制御装置2bに送信する。
 ケーブルリール制御装置2bは、受信した指示情報に基づき飛行命令をドローンBに対して行う。
 駐機場800は、例えば、全国に多数(例えば6000以上)配置されたサービスステーションに設置することを想定しているが、これに限らず、少なくともドローン3を駐機できる場所であればよい。
 駐機場800をサービスステーションの屋上に設けることもできる。
 本実施形態の「サービスステーション」は、ドローン3や電気自動車の充電、点検・修理などのメンテナンスサービスが提供できる施設を想定している。
 各駐機場800には、複数のドローン3が駐機されており、指示があるまで、地上で待機している。
 図7は、サーバ1のハードウェア構成図である。
 図7に示すように、サーバ1は、制御部101、RAM102、ROM103、記憶部104、入力装置105、表示装置106、通信IF107によって構成される。
 これらの構成要素はシステムバスで接続され、システムバスを介してデータのやり取りが行われる。
 制御部101は、CPU(Central Processing Unit)や中央処理装置とも呼ばれ、コンピュータの中心的な処理を行う部位であり、各装置の制御やデータの計算や加工を行う。RAM(Random Access Memory)102は、メモリ装置の一種で、データの消去や書き換えが可能なものである。ROM(Read Only Memory)103は、半導体などを用いたメモリ装置の一種で、データ書き込みは製造時1回のみで、利用時には記録されたデータの読み出しのみできるものである。記憶部104は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)からなる情報の記憶手段である。入力装置105は、ユーザがコンピュータに対して操作指示を行うため、あるいは、文字等を入力するために使用され、具体的には、キーボード、マウス等で構成される。表示装置106は、例えば液晶ディスプレイ等で構成される表示部である。通信IF(Interface)107は、所定の通信規格に従って他の装置と通信するための装置であり、例えばNIC(Network Interface Card)を含む。
 入力装置105及び表示装置106は必須の構成要素ではない。
 入力端末900は、図7に示すサーバ1の構成と同様のハードウェア構成を有する。
 入力端末900は、管理者の操作に応じ指示情報を入力する。
 例えば、目的地の上空で空撮を行うことを指示する場合には、目的が空撮であること示す情報や、目的地の位置情報・高度を入力する。
 また、目的地の上空で無線中継を行うことを指示する場合には、目的が無線中継であることを示す情報や、目的地の位置情報・高度を入力する。
 また、また、目的地の上空でホバリングすることを指示する場合には、飛行速度がゼロであることを示す情報や、目的地の位置情報・高度を入力する。
 位置情報や高度は、地図上の場所を指定することで、属性情報として紐付けられている、その場所の位置情報や高度を自動的に入力するようにしてもよい。
 図8は、飛行制御システムにおけるサーバ1の機能構成図である。
 同図に示すように、サーバ1の制御部101は、第1取得手段111、決定手段112、第1制御手段113、第2取得手段114、算出手段115、及び、第2制御手段116を備えている。
 なお、前提として、サーバ1は、目的や目的地の位置情報及び高度などが含まれる指示情報を入力し記憶しているものとする。
 例えば、入力端末900における入力操作により入力された指示情報をサーバ1がネットワーク700を介して受信(入力)し、記憶部104に記憶しているものとする。
 また、サーバ1は、各駐機場800の位置情報・高度を記憶部104に記憶したり、指示情報に含めてもよい。
 第1取得手段111は、複数のドローン3を、駐機場800(出発地)からそれぞれ対応する目的地まで飛行させる場合の各ドローン3の飛行距離を取得する。
 図31は、出発に関する指示情報の一例である。
 サーバ1は、この指示情報を入力端末900から受信した場合、第1取得手段111は「駐機場位置」に示される位置情報と、各「目的地」に示される位置情報に基づき、駐機場Aから各目的地までの飛行距離をそれぞれ算出する。
 指示A1に関し、「A区○-○」から「A区1-1-1」までの飛行距離を算出し、指示Bに関し、「A区○-○」から「A区1-2-1」までの飛行距離を算出する。
 詳細には、A区○-○、A区1-1-1、A区1-2-1の緯度・経度及び高度を特定し、垂直方向の飛行距離である「高度」と、水平方向の飛行距離である「水平距離」(単に「距離」ともいう)を算出する。
 例えば、図31の「距離」及び「高度」は、第1取得手段111により、駐機場Aから目的地(A区1-1-1)までの飛行距離として、距離:200m及び高度:100mが算出され、駐機場Aから目的地(A区1-2-1)までの飛行距離として、距離:400m及び高度:50mが算出された算出結果を取得したものである。
 第1取得手段111は、これに限らず、入力端末900を介して入力された指示情報に含まれる各ドローン3の飛行距離を取得することもできる。
 決定手段112は、第1取得手段111により取得された各飛行距離に基づき各ドローン3の飛行方法を決定する。
 第1制御手段113は、決定手段112により決定された飛行方法に従って各ドローン3を飛行させる。
 図9は、決定手段112により決定される飛行方法の内訳を示す図表である。
 同図に示すように、飛行方法として第1~第5飛行方法がある。
 第1飛行方法は、各ドローン3を出発地から各目的地まで飛行させる場合の飛行方法であり、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が長いドローン3を当該飛行距離が短いドローン3よりも早い順番で飛行させる飛行方法である。
 第2飛行方法は、飛行中の各ドローン3を出発地まで飛行させる場合の飛行方法(帰還時の飛行方法)であり、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が短いドローン3を当該飛行距離が長いドローン3よりも早い順番で飛行させる飛行方法である。
 第3飛行方法は、各ドローン3を出発地から各目的地まで飛行させる場合の飛行方法であり、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が同じ場合、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち水平方向の飛行距離が長いドローン3を当該飛行距離が短いドローン3よりも早い順番で飛行させる飛行方法である。
 なお、水平方向の飛行距離、すなわち、高度が「同じ」は、「ほぼ同じ」高度を含む概念を便宜上「同じ」と表現しただけであり、例えば、ドローン3の高さ程度の誤差を含む。
 第4飛行方法は、飛行中の各ドローン3を出発地まで飛行させる場合の飛行方法(帰還時の飛行方法)であり、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が同じ場合、第1取得手段111により取得された各飛行距離のうち水平方向の飛行距離が短いドローン3を当該飛行距離が長い飛翔体よりも早い順番で飛行させる飛行方法である。
 第5飛行方法は、ドローン3間の高度差や距離差が特定値未満の場合に、高度差と距離差が特定値以上になるように飛行させる飛行方法である。
(第1飛行方法)
 第1飛行方法は、目的地の高度が高いドローン3を早く離陸させ、目的地まで早く飛行させる飛行方法である。
 つまり、目的地の高度(垂直方向の距離)が高い(長い)順に出発(離陸)させる飛行方法である(図9参照)。
 図10は、目的地の高度が異なる2機のドローン3の出発時における第1飛行方法を示す図である。
 図10(a)は、出発前の状態を示す図であり、図10(b)は目的地の高度の高いドローンBが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図10(c)は目的地の高度が低いドローンAが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第1飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図11は、目的地の高度が異なる2機の出発地のドローン3が衝突する可能性のある飛行方法を示す図である。
 図11(a)は、出発前の状態を示す図であり、図11(b)は目的地の高度の低いドローンAが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図11(c)は目的地の高度が高いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、目的地の高度の低いドローンAを1番目に飛行させた場合、ドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが上方視一致したり交差する場合には、2番目に出発したドローンBが、既に目的地に到達しているドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、第1飛行方法に基づく飛行制御は、目的地の高度の高いドローン3を優先して飛行を開始させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
(第2飛行方法)
 第2飛行方法は、飛行高度(垂直方向の距離)が低い(短い)ドローン3を早く出発地まで飛行(帰還)させる飛行方法である。
 つまり、飛行高度が低い順に帰還(着陸)させる飛行方法である(図9参照)。
 図12は、飛行高度が異なる2機のドローン3の帰還時における第2飛行方法を示す図である。
 図12(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図12(b)は飛行高度の低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図12(c)は飛行高度の高いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第2飛行方法に従って各ドローン3を帰還させることで、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図13は、飛行高度が異なる2機の帰還時のドローン3が衝突する可能性のある飛行方法を示す図である。
 図13(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中であることを示す図であり、図13(b)は高度の高いドローンBが1番目に出発地に向かって飛行した後を示す図であ。
 これらの図に示すように、ドローンAとドローンBの飛行ルートが一致したり交差する場合には、ドローンBが、飛行中のドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、第2飛行方法に基づく飛行制御は、高度の低いドローン3を優先して帰還させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
(第3飛行方法)
 第3飛行方法は、目的地の高度が同じ場合、目的地までの距離が長いドローン3を早く離陸させ、目的地まで早く飛行させる飛行方法である(図9参照)。
 図14は、目的地の高度が同じである2機のドローン3の出発時における第3飛行方法を示す図である。
 図14(a)は、出発前の状態を示す図であり、図14(b)は目的地までの距離が長いドローンBが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図14(c)は目的地までの距離が短いドローンAが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第3飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図15は、目的地の高度が同じである2機の出発時のドローン3が衝突する可能性のある飛行方法を示す図である。
 図15(a)は、出発前の状態を示す図であり、図15(b)は目的地までの距離が短いドローンAが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図15(c)は目的地までの距離が長いドローンBが2番目に離陸して目的地に向かって飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、目的地までの距離が短いドローンAを1番目に飛行させた場合、ドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが上方視一致したり交差する場合には、2番目に出発したドローンBが、既に目的地に到達して飛行中のドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、第3飛行方法に基づく飛行制御は、距離の長いドローン3を優先して飛行を開始させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
(第4飛行方法)
 第4飛行方法は、飛行高度が同じ場合、出発地までの距離が短いドローン3を早く帰還させる飛行方法である(図9参照)。
 図16は、飛行高度が同じである2機のドローン3の帰還時における第4飛行方法を示す図である。
 図16(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中であることを示す図であり、図16(b)は出発地までの距離が短いドローンAが1番目に出発地まで飛行したことを示す図であり、図16(c)は出発地までの距離が長いドローンBが2番目に出発地まで飛行したことを示す図である。
 これらの図に示すように、第4飛行方法に従って各ドローン3を帰還させることで、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図17は、目的地の高度が同じである2機のドローン3が衝突する可能性のある飛行方法を示す図である。
 図17(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中であることを示す図であり、図17(b)は出発地までの距離が長いドローンBが1番目に出発地に向かって飛行したことを示す図である。
 これらの図に示すように、出発地までの距離が長いドローンBを1番目に飛行させた場合、ドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが上方視一致したり交差する場合には、ドローンBが、飛行中のドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、第4飛行方法に基づく飛行制御は、出発地までの距離が短いドローン3を優先して帰還させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
(ドローン3が3機以上の場合)
 ドローン3が3機以上の場合について説明する。
 図18は、目的地の高度が異なる3機のドローン3の出発時における第1飛行方法を示す図である。
 第1飛行方法は、目的地の高度が高い順に出発(離陸)させる飛行方法である(図9参照)。
 図18(a)は、出発前の状態を示す図であり、図18(b)は目的地の高度が最も高いドローンCが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図18(c)は目的地の高度が2番目に高いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図18(d)は目的地の高度が3番目に高いドローンAが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第1飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCが飛行途中で衝突することはない。
 図19は、飛行高度が異なる3機のドローン3の帰還時における第2飛行方法を示す図である。
 第2飛行方法は、飛行高度が低い順に帰還(着陸)させる飛行方法である(図9参照)。
 図19(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図19(b)は、飛行高度が最も低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図19(c)は、飛行高度が2番目に低いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図19(d)は、飛行高度が3番目に低いドローンCが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第2飛行方法に従って各ドローン3を帰還させることで、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
 図20~図23は、3つの目的地のうち一部の高度が異なり一部の高度が同じである3機のドローン3の出発時における第1飛行方法及び第3飛行方法の組み合わせを示す図である。
 第1飛行方法は、目的地の高度が高い順に出発(離陸)させる飛行方法であり、第3飛行方法は、目的地の高度が同じ場合、目的地までの距離が長いドローン3を早く離陸させ、目的地まで早く飛行させる飛行方法である(図9参照)。
 図20(a)は出発前の状態を示す図であり、図20(b)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が長いドローンCが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図20(c)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が短いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図20(d)は目的地の高度が低いドローンAが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 図21(a)は出発前の状態を示す図であり、図21(b)は目的地の高度が高いドローンAが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図21(c)は目的地の高度が低く、かつ、目的地までの距離が長いドローンCが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図21(d)は目的地の高度が低く、かつ、目的地までの距離が短いドローンBが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 なお、図21(b)は、図面上、ドローンAが出発直後ドローンCに衝突するようにも見えるが、出発時は各駐機スペースから支柱24の上方に位置する基準点Kまで離陸した後、飛行を開始するため、実際には衝突しない。
 図22(a)は出発前の状態を示す図であり、図22(b)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が長いドローンCが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図22(c)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が短いドローンAが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図22(d)は目的地の高度が低いドローンBが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 図23(a)は出発前の状態を示す図であり、図23(b)は目的地の高度が高いドローンBが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図23(c)は目的地の高度が低く、かつ、目的地までの距離が長いドローンCが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図23(d)は目的地の高度が低く、かつ、目的地までの距離が短いドローンAが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第1飛行方法を優先しつつ第3飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
 ドローン3が4機以上の場合も同様である。
 図24~図27は、飛行高度の一部が同じである3機のドローン3の帰還時における第2飛行方法及び第4飛行方法の組み合わせ飛行方法を示す図である。
 第2飛行方法は、飛行高度が低い順に帰還(着陸)させる飛行方法であり、第4飛行方法は、飛行高度が同じ場合、出発地までの距離が短いドローン3を早く帰還させる飛行方法である(図9参照)。
 図24(a)は各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図24(b)は飛行高度の低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図24(c)は飛行高度が高く、かつ、出発地までの距離が短いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図24(d)は飛行高度が高いドローンCが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 図25(a)は各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図25(b)は飛行高度が低く、かつ、出発地までの距離が短いドローンBが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図25(c)は飛行高度が低く、かつ、出発地までの距離が長いドローンCが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図25(d)は飛行高度が高いドローンAが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 なお、図25(d)は、図面上、ドローンAが着陸地付近でドローンCに衝突するようにも見えるが、帰還時は支柱24の上方に位置する基準点Kに到着した後、各駐機スペースに着陸するため、実際には衝突しない。
 図26(a)は各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図26(b)は飛行高度が低いドローンBが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図26(c)は飛行高度が高く、かつ、出発地までの距離が短いドローンAが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図26(d)は飛行高度が高く、かつ、出発地までの距離が長いドローンCが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 図27(a)は各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図27(b)は飛行高度が低く、かつ、出発地までの距離が短いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図27(c)は飛行高度が低く、かつ、出発地までの距離が長いドローンCが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図27(d)は飛行高度が高いドローンBが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、第2飛行方法を優先しつつ第4飛行方法に従って各ドローン3を帰還させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
(第5飛行方法)
 第5飛行方法について説明する。
 第1~第4飛行方法は、飛行開始時及び帰還時の飛行においてドローン3同士が衝突することを防止可能な飛行方法であるのに対し、第5飛行方法は、主に、目的地に到達した後の飛行中にドローン3同士が接近している場合に、一方又は両方を移動してドローン3同士が接近している状況を回避するための飛行方法である。
 このため、サーバ1は、第2取得手段114と算出手段115とを備えている(図8参照)。
 第2取得手段114は、飛行中の各ドローン3の位置情報を取得する。
 具体的には、ドローン3の測位部35及び高度センサー36が取得した自機の位置情報(緯度・経度)及び高度情報を通信ケーブル4b、ケーブルリール制御装置2、駐機場装置801及びネットワーク700を介して受信することで取得する。
 算出手段115は、第2取得手段114により取得された各ドローン3の位置情報(緯度・経度及び高度情報)に基づき、一のドローン3と他のドローン3との間の距離を算出する。
 具体的には、一のドローン3と他のドローン3との間の「距離差」と「高度差」とを算出する。
 例えば、ドローンAとドローンBとの距離差は、ドローンAの緯度・経度とドローンBの緯度・経度に基づいて算出することができる。
 また、ドローンAとドローンBの高度差は、ドローンAの高度とドローンBの高度に基づいて算出することができる。
 決定手段112は、算出手段115により算出された距離が特定値未満の場合に、前記距離を前記特定値以上になるように飛行させる第5飛行方法を決定する。
 「特定値」は、機械誤差、突風などの不可抗力が生じた場合でもドローン3同士が衝突する可能性が少ない距離(本実施形態では「10m」)を設定すればよい。
 例えば、ドローンAとドローンBとの距離差が5mの場合、ドローンAとドローンBの一方又は双方を飛行させて、距離差が10mになるようにする。
 距離差は、ドローンAとドローンBとの方位関係を加味する。
 図28(a)に示すように、ドローンAがドローンBよりも西側に5m離れている場合は、ドローンAを西側に5m移動させたり、ドローンBを東側に5m移動させたりして、双方が東西方向に10m離れるようにすればよい。
 高度差は、ドローンAとドローンBとの高度関係を加味する。
 図28(b)に示すように、ドローンAがドローンBより上方(垂直方向)に4m離れている場合には、ドローンAを6m上昇させるか、ドローンBを6m下降させればよい。
 ドローン3が3機以上の場合にも第5飛行方法を適用することができる。
 例えば、3機のドローン3(ドローンAとドローンBとドローンC)のうち一部でもドローン間の距離が特定値未満の場合、当該距離が特定値になるように飛行させればよい。
 このとき、例えば、ドローンAとドローンBとの距離が特定値未満であるため、一方又は双方を移動させると、移動先のドローンとドローンCとが特定値未満になる場合がある。
 このような場合、例えば、各ドローン3の重心位置を特定し、各ドローン3をその重心位置から離れる方向で、かつ、他のドローン3との距離が特定値未満になる位置に飛行させればよい。
(第2制御手段によるケーブル絡みの防止)
 サーバ1は、第2制御手段116を備えている。
 第2制御手段116は、各ドローン3の飛行速度に対応する速度で各ドローン3に接続されたケーブル4(給電ケーブル4a)の送り受けをケーブルリール制御装置2に実行させる。
 つまり、ドローン3の飛行速度とケーブル4の送り出し速度や巻き取り速度が同じになるように、ケーブルリール23の回転を制御する。
 なお、「同じ」は、「ほぼ同じ」を含む概念を便宜上「同じ」と表現しただけである。
 図29は、出発時など、ドローン3が駐機場800(基準点K)から遠くへ移動(下り飛行ともいう)する場合を示す図である。
 同図には、T1時とT2(>T1)時のドローン3を、それぞれの位置がわかるように表示している。
 この場合、サーバ1は、T1からT2にわたりドローン3が下り飛行するときの飛行速度と、ケーブル4の送り出し速度が一致するようケーブルリール制御装置2に対し指示を行う。
 「飛行速度」は、指示情報に含まれる飛行速度を用いてもよく、ドローン3の測位部35が取得する位置情報と時刻情報とに基づき算出される実際の飛行速度を用いても良い。
 例えば、サーバ1が、ドローン3に対し、目的地への出発時に「飛行速度:10km/h」を含む指示情報を送信する場合、ケーブルリール制御装置2に対しても「ケーブル送り出し速度:10km/h」を含む指示情報も送信する。
 サーバ1は、これらの2つの指示情報を同じタイミングでケーブルリール制御装置2に送信してもよく、2つの指示情報を包含する1つの情報をケーブルリール制御装置2に送信してもよい。
 ケーブルリール制御装置2は、これらの指示情報を受信すると、ドローン3に対する飛行命令はケーブル4(通信ケーブル4b)を介してドローン3に送信すると共に、ケーブルリール制御装置2に対する指示情報から「ケーブル送り出し速度:10km/h」を抽出する。
 そして、ケーブルリール制御装置2は、リール回転装置21に対しケーブルリール23によるケーブル4の送り出し速度が10km/hになる回転速度で右回転させる回転制御を行う。
 他方、ドローン3は、「飛行速度:10km/h」を含む飛行命令を受信すると、制御部30がモータ31を制御することで当該飛行速度で下り飛行を行う。
 このようにすると、ドローン3が下り飛行する際の飛行速度とケーブル4の送り出し速度を一致させることができる。
 このため、ドローン3に接続されているケーブル4のたるみを極力抑えることができる。
 つまり、第2制御手段116を備えない場合、ケーブル4は、その自重が相対的に大きくなることが原因で、大きなたるみ(図29の破線)が発生する可能性がある。
 このたるみは、他のケーブル4や障害物(他のドローン3、建物、雑木など)と絡み易くなり、実際に絡みが生じた場合、ドローン3がバランスを崩して墜落したりケーブル4に断線が生じる問題が懸念される。
 本発明の飛行制御システムは、サーバ1が第2制御手段116を備えることで、ケーブル4のたるみを極力抑えることができるので、上記問題を発生し難くできる。
 図30は、帰還時など、ドローン3が駐機場800の近くへ移動(上り飛行ともいう)する場合を示す図である。
 同図には、T1時とT2(>T1)時のドローン3を、それぞれの位置がわかるように表示している。
 この場合、サーバ1は、T1からT2にわたりドローン3が上り飛行するときの飛行速度と、ケーブル4の送り出し速度が一致するようケーブルリール制御装置2に対し指示を行う。
 「飛行速度」は、指示に含まれる飛行速度を用いてもよく、ドローン3の実際の飛行速度を用いても良い。
 例えば、サーバ1が、ドローン3に対し、帰還時に「飛行速度:10km/h」を含む指示情報を送信する場合、ケーブルリール制御装置2に対しても「ケーブル巻き取り速度:10km/h」を含む指示情報も送信する。
 サーバ1は、これらの2つの指示情報を同じタイミングでケーブルリール制御装置2に送信してもよく、2つの指示情報を包含する1つの情報をケーブルリール制御装置2に送信してもよい。
 ケーブルリール制御装置2は、これらの指示情報を受信すると、ドローン3に対する飛行命令はケーブル4を介してドローン3に送信すると共に、ケーブルリール制御装置2に対する指示情報から「ケーブル巻き取り速度:10km/h」を抽出する。
 そして、ケーブルリール制御装置2は、リール回転装置21に対し、ケーブルリール23によるケーブル4の巻き取り速度が10km/hになる回転速度で左回転させる回転制御を行う。
 他方、ドローン3は、「飛行速度:10km/h」を含む飛行命令を受信すると、制御部30がモータ31を制御することで当該飛行速度で上り飛行を行う。
 このようにすると、ドローン3が上り飛行する際の飛行速度とケーブル4の巻き取り速度を一致させることができる。
 このため、ドローン3に接続されているケーブル4のたるみ(図30の破線)を極力抑えることができ、その結果、当該ケーブル4が他のケーブル4や障害物(他のドローン3、建物、雑木など)と絡むことを防止することができる。
 なお、ケーブル4の送り出しや巻き取りの速度をドローン3の飛行速度と合わせることでケーブル4のたるみを抑えることができるが、完全になくすことはできない。
 ただし、多少のたるみが生じても、このたるみは飛行を継続することで即座に解消するので、問題となるような大きなたるみは生じない。
 また、飛行速度とケーブル4の送り受けを完全に一致させることは難しい。
 例えば、出発地から目的地に向かう場合において、飛行が送り出しより早くなったときには、ドローン3は、ケーブル4側から引っ張られて飛行が円滑に進まない可能性があるが、これにより水平張力が強く維持されるので、たるみを抑えるには好ましい。
 反対に、送り出しが飛行より早くなったときには、一時的にたるみが膨らむが、あくまで一時的な事象であり、飛行が続けられている限りそのたるみも縮小する。帰還時や飛行中の移動時も同様である。
 第1~第4飛行方法に係る具体的な指示情報を例示しつつ、当該指示情報に基づく各装置の処理の流れについて説明する。
(出発時)
 図31は、出発に関する指示情報の一例である。
 この指示情報は、飛行開始前にサーバ1において参照される情報であり、ドローンAに対する飛行命令を含む指示情報である指示A1とドローンBに対する飛行命令を含む指示情報である指示B1とで構成される。
 「駐機場」は、ドローンA及びドローンBが管理されている駐機場800を示す情報(駐機場A)である。
 「駐機場位置」は、駐機場800の位置情報(高度及び位置情報)である。なお、駐機場Aの高度は0mとして記載を省略している。
 「現在位置」は、ドローン3の現在の位置情報である。
 図31は、出発時の指示情報であるため、駐機場800の位置情報(駐機場位置)が入力されている。
 「現在位置」は、測位部35が測位した情報(緯度・経度)をドローン3に送信させ、これをサーバ1が、駐機場装置801を介して受信することで指示情報に含めることができる。
 「目的地」は、目的の作業を実施する場所のことであり、当該目的地の位置情報が格納されている。
 位置情報は住所でもよく緯度・経度でもよい。
 「距離」は、目的地までの距離(水平距離)のことである。
 「高度」は、目的地の高度である。
 距離及び高度は、入力端末900等の操作により入力された値をそのまま用いてもよく、また、目的地の住所を入力することでその住所の緯度・経度及び高度を地図情報から抽出し、駐機場の位置情報との差分に基づいて算出したものを用いてもよい。
 「飛行速度」は、指定速度である。
 「目的」は、目的地での作業を示す情報である。
 「飛行順序」は、サーバ1の決定手段が決定した飛行順序である。
 本例の場合、ドローンAの目的地の高度がドローンBの目的地の高度よりも高いことから、「ドローンAの飛行順序:1」が決定され、「ドローンBの飛行順序:2」が決定されている(第1飛行方法)。
 なお、目的地の高度が同じ場合、目的地までの距離が長いドローンBの飛行順序が「1」となり、ドローンAの飛行順序が「2」となる(第3飛行方法)。
 「ケーブル送り出し速度」は、「飛行速度」と同じ速度が用いられる。
 ケーブル送り出し速度は、ドローン3の実際の飛行速度を採用してもよい。
 図32は、図31に示す指示情報の流れ及び各装置での処理を示すシーケンス図である。
 同図に示すように、サーバ1から指示情報(指示A1及び指示B1)が駐機場Aの駐機場装置801に送信される。
 駐機場装置801は、受信した指示情報のうち指示A1をケーブルリール制御装置Aに送信し、指示B1をケーブルリール制御装置Bに送信する。
 ケーブルリール制御装置Aは指示A1を受信すると、対応する飛行命令をドローンAに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは指示B1を受信すると、対応する飛行命令をドローンBに送信する。
 ケーブルリール制御装置Aは、指示A1に基づいてケーブル4を10km/hの速度で送り出す制御を行うと共に、ドローンAは、同時に受信した飛行命令に基づき、10km/hの速度で目的地に向かって飛行を開始する。
 なお、基準点Kの高さまで離陸する時間を加味し、ドローンAが水平方向に飛行を開始するタイミングに合わせてケーブル4の送り出しを開始してもよい。
 これにより、ドローンAは、ドローンAに接続されたケーブルのたるみを抑えながら目的地まで飛行することができる。
 ケーブルリール制御装置Bは、指示B1に基づいてケーブル4を10km/hの速度で送り出す制御を行うと共に、ドローンBは、同時に受信した飛行命令に基づき、10km/hの速度で目的地に向かって飛行を開始する。
 ケーブルリール制御装置2bに対する指示B1の送信は、ケーブルリール制御装置2aに対する指示A1が送信されてから所定時間(例えば数秒)を経過した後に送信すればよい。
 そうすると、後発のドローンBに対する飛行命令は、先発のドローンAに対する飛行命令が送信されてから所定時間(例えば数秒)を経過した後に送信され、ドローンAが飛行した後にドローンBを飛行させることができる。
 これにり、ドローンBは、ドローンAとの衝突を避けながら、かつ、ドローンBに接続されたケーブル4のたるみを抑えながら目的地まで飛行することができる。
 ドローンAは目的地に到着すると無線中継を実行し、ドローンBは目的地に到着すると空撮を実行する。
(飛行中の移動)
 図33(a)は、飛行中のドローン3の状況を示す情報である。
 「現在位置」は、ドローンA及びドローンBが現在飛行中の位置情報である。
 「現在高度」は、ドローンA及びドローンBが現在飛行中の高度である。
 「現在高度」は、高度センサー36が取得した高度をドローン3に送信させ、これをサーバ1が、駐機場装置801を介して受信することで指示情報に含めることができる。
 「距離差」は、ドローンAとドローンBとの水平方向の距離差であり、ドローンAの現在位置とドローンBの現在位置とに基づいて算出したものである。
 「高度差」は、ドローンAとドローンBとの高度差(垂直方向の距離差)であり、ドローンAの高度とドローンBの高度とに基づいて算出したものである。
 「方位関係」は、ドローンAとドローンBとの方位関係を示す情報であり、「北南」はドローンAとドローンBとを結ぶ方向が南北方向であり、ドローンAが北側に位置し、ドローンBが南側に位置することを示す。
 図33(b)は、飛行中の移動に関する指示情報の一例である。
 この指示情報は、飛行中にサーバ1において参照される情報であり、ドローンAに対する飛行命令を含む指示情報である指示A2と飛行中のドローンBに対する飛行命令を含む指示情報である指示B2とで構成される。
 「移動先位置」は、ドローン3が水平方向に移動すべき位置情報である。
 具体的には、現在位置(緯度○,経度○)から南方向に3m移動した位置情報(緯度△,経度△)を格納している。
 「移動先高度」は、対象のドローン3が垂直方向に移動すべき高度である。
 本例の場合、現在の高度よりさらに「+4m」上昇すべきことが示されている。
 「ケーブル長」は、「+」は送り出すべきケーブル長であり、「-」は巻き取るべきケーブル長である。
 本例の場合、水平方向の移動距離が「+3m」で、垂直方向の移動距離が「+4m」なので、ケーブル長は「+5m」=(3+41/2となる。
 図33(b)に示す指示情報の流れ及び各装置での処理は、図32に示すシーケンスと同様である。このため、シーケンス図の図示は省略する。
 つまり、この場合も、サーバ1から指示情報(指示A2及び指示B2)が駐機場Aの駐機場装置801に送信される。
 ただし、本例は、ドローンBだけを飛行させる指示であるため、指示Bだけを送信すれば良い。
 駐機場装置801は、受信した指示情報(指示B2)をケーブルリール制御装置Bに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは指示B2を受信すると、対応する飛行命令をドローンBに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは、指示B2に基づいてケーブル4を10km/hの速度で送り出すと共に、ドローンBは、飛行命令に基づき、南へ3mの位置(緯度△,経度△の場所)で、かつ、高度+5mの位置に10km/hの速度で飛行する。
 これにより、ドローンAとドローンAの間隔を10m(距離差10m、高度差10m)にすることができる。
 このため、複数のドローン3が、飛行中(作業中)に衝突することを防止することができる。
 なお、本例では、ドローンBだけを移動させたが、ドローンAだけを移動させてもよく、ドローンAとドローンBの両方を移動させてもよい。
 例えば、基本的には双方のドローン3を共に同距離(移動すべき距離の半分)移動させるようにして、ドローンAの移動によって他のドローン3の近隣(距離差・高度差10m以内)に移動するような場合には、ドローンBの移動距離を多く設定するようにしてもよい。
(ホバリング)
 図34は、ホバリングに関する指示情報の一例である。
 この指示情報は、ホバリング時にサーバ1において参照される情報であり、ドローンAに対する飛行命令を含む指示情報である指示A3とドローンBに対する飛行命令を含む指示情報である指示B3とで構成される。
 ホバリングの飛行命令は、「飛行速度」をゼロに指定すればよい。
 サーバ1は、指示情報(指示A3及び指示B3)を、駐機場Aの駐機場装置801に送信する。
 駐機場装置801は、受信した指示情報のうち、指示A3をケーブルリール制御装置Aに送信し、指示B3をケーブルリール制御装置Bに送信する。
 ケーブルリール制御装置Aは指示A3を受信すると、対応する飛行命令をドローンAに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは指示B3を受信すると、対応する飛行命令をドローンBに送信する。
 ケーブルリール制御装置Aは、指示A3に基づいてケーブル4の送り出しや巻き取りの制御を行わず、ドローンAは、指示A3に基づき、ホバリングしながら無線中継を実行する。
 ケーブルリール制御装置Bは、指示B3に基づいてケーブル4の送り出しや巻き取りの制御を行わず、ドローンBは、指示B3に基づき、ホバリングしながら空撮を実行する。
 つまり、第2制御手段116は、各ドローン3の飛行速度がゼロの場合、各ドローン3に接続された給電ケーブル4aの送り受けを行わない。
(帰還時)
 図35は、帰還に関する指示情報の一例である。
 この指示情報は、帰還前にサーバ1において参照される情報であり、ドローンAに対する飛行命令を含む指示情報である指示A4とドローンBに対する飛行命令を含む指示情報である指示B4とで構成される。
 「現在位置」は、ドローンA及びドローンBが現在飛行中の位置情報である。
 「現在高度」は、ドローンA及びドローンBが現在飛行中の高度である。
 「現在距離」は、飛行中のドローンA及びドローンBの駐機場Aまでの距離である。
 「目的」は「帰還」である。これにより、ドローン3はこの指示情報が駐機場Aへの帰還指示に関する情報であることを把握できる。
 なお、「目的地」や「移動先位置」の欄を設け、駐機場Aの位置情報を入力し参照させることでも駐機場Aへの帰還指示は可能である。
 「飛行順序」は、サーバ1の決定手段が決定した飛行順序である。
 本例の場合、ドローンBの現在高度がドローンAの現在高度よりも低いことから、「ドローンBの飛行順序:1」が決定され、「ドローンAの飛行順序:2」が決定されている(第2飛行方法)。
 なお、目的地の高度が同じ場合、目的地までの距離が短いドローンAの飛行順序が「1」となり、ドローンBの飛行順序が「2」となる(第4飛行方法)。
 「ケーブル送り出し速度」は、「飛行速度」と同じ速度が用いられる。
 ケーブル送り出し速度は、ドローン3の実際の飛行速度を採用してもよい。
 図36は、図35に示す指示情報の流れ及び各装置での処理を示すシーケンス図である。
 同図に示すように、サーバ1は、指示情報(指示A4及び指示B4)を駐機場Aの駐機場装置801に送信する。
 駐機場装置801は、受信した指示情報のうち指示A4をケーブルリール制御装置Aに送信し、指示B4をケーブルリール制御装置Bに送信する。
 ケーブルリール制御装置Aは指示A4を受信すると、対応する飛行命令をドローンAに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは指示B4を受信すると、対応する飛行命令をドローンBに送信する。
 ケーブルリール制御装置Bは、指示B4に基づいてケーブル4を10km/hの速度で巻き取る制御を行うと共に、ドローンBは、同時に受信した飛行命令に基づき、10km/hの速度で駐機場Aに向かって飛行を開始する。
 これにより、ドローンBは、ドローンBに接続されたケーブル4のたるみを抑えながら駐機場Aまで帰還することができる。
 ケーブルリール制御装置Aは、指示A4に基づいてケーブル4を10km/hの速度で巻き取る制御を行うと共に、ドローンAは、同時に受信した飛行命令に基づき、10km/hの速度で駐機場Aに向かって飛行を開始する。
 ケーブルリール制御装置2aに対する指示A4の送信は、ケーブルリール制御装置2bに対する指示B4が送信されてから所定時間(例えば数秒)を経過した後に送信すればよい。
 そうすると、後発のドローンAに対する飛行命令は、先発のドローンBに対する飛行命令が送信されてから所定時間(例えば数秒)を経過した後に送信され、ドローンBが飛行した後にドローンAを飛行させることができる。
 これにり、ドローンAは、ドローンBとの衝突を避けながら、かつ、ドローンAに接続されたケーブル4のたるみを抑えながら目的地まで飛行することができる。
(飛行制御方法)
 本発明の飛行制御方法について説明する。
 図37は、本発明の飛行制御方法を示すフローチャートである。
 同図に示すように、まず、複数のドローン3の各飛行距離を取得する(S1)。
 例えば、駐機場Aに2機のドローン3(ドローンA及びドローンB)が駐機されている場合、それぞれを目的地(ドローンAの目的地A及びドローンBの目的地B)まで飛行させて目的(ドローンAの目的A及びドローンBの目的B)を実行させる場合、駐機場Aから各目的地までの飛行距離(駐機場Aから目的地Aまでの飛行距離及び駐機場Aから目的地Bまでの飛行距離)を取得する。
 また、飛行中のドローンA及びドローンBを、それぞれ駐機場Aに帰還させる場合、ドローンAが飛行中の場所から駐機場Aまでの飛行距離とドローンBが飛行中の場所から駐機場Aまでの飛行距離を取得する。
 次に、取得した各飛行距離に基づき、各ドローン3の飛行方法を決定する(S2)。
 図38は、飛行方法の決定手順を示すフローチャートである。
 同図に示すように、出発か帰還かによって処理が異なる(S11)。
 例えば、サーバ1は、指示情報を参照し、現在位置が駐機場位置と一致していたり、目的が帰還以外であれば「出発」と判定し、目的が帰還であれば「帰還」と判定することができる。
 出発の場合(S11-出発)、目的地の高度が高い順に飛行順序を決定する(S12)。
 具体的には、サーバ1の決定手段112が、指示情報に含まれる目的地情報を参照して飛行順序(飛行方法)を決定する。
 例えば、駐機場Aに2機のドローン3(ドローンA、ドローンB)が管理されている場合において、2機それぞれに対して指示情報を取得した場合には、当該指示情報に含まれるそれぞれの高度(目的地の高度)を参照する。
 ドローンAの目的地Aの高度がドローンBの目的地Bの高度よりも高い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定する。
 また、目的地Bの高度が目的地Aの高度よりも高い場合、ドローンBの飛行順序を「1」に決定し、ドローンAの飛行順序を「2」に決定する。
 駐機場Aにおいて3機以上のドローン3が管理されている場合も同様である。
 この場合、目的地Aの高度が最も高い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、目的地Bの高度が2番目に高い場合、ドローンBの飛行順序を「2」に決定し、目的地Cの高度が3番目に高い場合、ドローンCの飛行順序を「3」に決定し、目的地Dの高度が4番目に高い場合、ドローンDの飛行順序を「4」に決定し、・・・といった処理を行う。
 次に、同じ高度の目的地があるか否かを判定する(S13)。
 具体的には、サーバ1が指示情報に含まれる高度のうち同じ高度の目的地があるか否かを判定する。
 同じ高度の目的地がある場合(S13-Yes)、目的地までの距離が長い順に飛行順序を決定する(S14)。
 つまり、サーバ1は、高度を優先して飛行順序を決定するが、高度が同じ場合には、距離に基づいて飛行順序を決定する。
 例えば、駐機場Aに2機のドローン3(ドローンA、ドローンB)が管理されている場合において、目的地Aの高度と目的地Bの高度が同じである場合、目的地Aまでの距離と目的地Bまでの距離を参照する。
 そして、目的地Aまでの距離が目的地Bまでの距離より長い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定する。
 他方、目的地Bまでの距離が目的地Aまでの距離よりも長い場合、ドローンBの飛行順序を「1」に決定し、ドローンAの飛行順序を「2」に決定する。
 駐機場Aに3機以上のドローン3が管理されている場合も同様である。
 この場合、例えば、目的地Aの高度と目的地Bの高度が同じで、目的地Cの高度が目的地A,Bの高度よりも低い場合、目的地Aまでの距離と目的地Bまでの距離を参照する。
 そして、目的地Aまでの距離が目的地Bまでの距離より長い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定し、ドローンCの飛行順序を「3」に決定する。
 他方、目的地Aの高度と目的地Bの高度が同じで、目的地Cの高度が目的地A,Bの高度よりも高い場合、ドローンCの飛行順序を「1」に決定する。
 そして、目的地Aまでの距離が目的地Bまでの距離より長い場合、ドローンAの飛行順序を「2」に決定し、ドローンBの飛行順序を「3」に決定する。
 帰還の場合(S11-帰還)、飛行高度が低い順に飛行順序を決定する(S15)。
 例えば、ドローンAの飛行高度がドローンBの飛行高度よりも低い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定する。
 また、ドローンBの飛行高度がドローンAの飛行高度よりも低い場合、ドローンBの飛行順序を「1」に決定し、ドローンAの飛行順序を「2」に決定する。
 駐機場Aにおいて3機以上のドローン3が管理されている場合も同様である。
 この場合、目的地Aの高度が最も低い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、目的地Bの高度が2番目に低い場合、ドローンBの飛行順序を「2」に決定し、目的地Cの高度が3番目に低い場合、ドローンCの飛行順序を「3」に決定し、目的地Dの高度が4番目に低い場合、ドローンDの飛行順序を「4」に決定し、・・・といった処理を行う。
 次に、同じ飛行高度のドローン3があるか否かを判定する(S16)。
 具体的には、サーバ1が、飛行高度のうち同じ高度のドローン3があるか否かを判定する。
 同じ飛行高度のドローン3がある場合(S16-Yes)、駐機場800までの距離が短い順に飛行順序を決定する(S17)。
 つまり、サーバ1は、高度を優先して飛行順序を決定するが、高度が同じ場合には、距離に基づいて飛行順序を決定する。
 例えば、駐機場Aにおいて管理されている2機のドローン3(ドローンA、ドローンB)が飛行中の場合において、ドローンAの飛行高度とドローンBの飛行高度が同じである場合、ドローンAから駐機場Aまでの距離とドローンBから駐機場Aまでの距離を参照する。
 そして、ドローンAから駐機場Aまでの距離がドローンBから駐機場Aまでの距離より短い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定する。
 他方、ドローンBから駐機場Aまでの距離がドローンAから駐機場Aまでの距離より短い場合、ドローンBの飛行順序を「1」に決定し、ドローンAの飛行順序を「2」に決定する。
 駐機場Aにおいて管理されている3機以上のドローン3が帰還する場合も同様である。
 この場合、例えば、ドローンAの飛行高度とドローンBの飛行高度が同じで、ドローンCの飛行高度がこれらの飛行高度よりも高い場合、ドローンAから駐機場Aまで距離と、ドローンBから駐機場Aまでの距離を参照する。
 そして、ドローンAから駐機場Aまでの距離がドローンBから駐機場Aまでの距離より短い場合、ドローンAの飛行順序を「1」に決定し、ドローンBの飛行順序を「2」に決定し、ドローンCの飛行順序を「3」に決定する。
 他方、ドローンAの飛行高度とドローンBの飛行高度が同じで、ドローンCの飛行高度がこれらの飛行高度よりも低い場合、ドローンCの飛行順序を「1に決定する。
 そして、ドローンAから駐機場Aまでの距離がドローンBから駐機場Aまでの距離より短い場合、ドローンAの飛行順序を「2」に決定し、ドローンBの飛行順序を「3」に決定する。
 図37に戻り、S2で決定した飛行方法に従って各ドローン3を飛行させる(S3)。
 具体的には、サーバ1は、決定した飛行順序を含む指示情報を駐機場装置801に送信する。
 駐機場装置801は、指示情報をケーブルリール制御装置2に送信し、ケーブルリール制御装置2は、指示情報を受信すると、対応する飛行命令を各ドローン3に送信する。
 飛行命令には、飛行速度と飛行先(目的地や駐機場など)の位置情報などが含まれ、駐機場装置801は、飛行順序に従って指示情報をケーブルリール制御装置2に送信する。
 これに伴い、ケーブルリール制御装置2は、飛行順序に従って飛行命令を各ドローン3に送信する。
 各ドローン3は、飛行命令を受信したことを契機に、当該飛行命令に含まれる情報に従って飛行を開始する。
 これにより、各ドローン3は、決定された飛行順序に従って飛行を行う。
 この飛行方法により、ドローン3同士が衝突するリスクを減らすことができる。
 また、各ドローン3の飛行速度に対応する速度(同じ速度)でケーブル4の送り受けを制御する(S4)。
 ケーブル4の送り受けは、ケーブルリール23の回転を担うリール回転装置21を制御することで行われる。
 具体的には、サーバ1が指示情報を送信し、駐機場装置801が、当該指示情報をケーブルリール制御装置2に送信する。
 例えば、出発の場合、ケーブルリール制御装置2は、受信した指示情報に含まれる飛行速度と同じ速度(ケーブル送り出し速度)でケーブル4を送り出すようリール回転装置21に命令する。
 命令を受けたリール回転装置21は、ケーブルリール23を、ケーブル4の送り出し速度がドローン3の飛行速度と一致する回転速度で右回転させる回転制御を行う。
 帰還の場合、ケーブルリール制御装置2は、受信した指示情報に含まれる飛行速度と同じ速度(ケーブル巻き取り速度)でケーブル4を巻き取るようリール回転装置21に命令する。
 命令を受けたリール回転装置21は、ケーブルリール23を、ケーブル4の巻き取り速度がドローン3の飛行速度と一致する回転速度で左回転させる回転制御を行う。
 これにより、ドローン3が出発時や帰還時において、ケーブル4にたるみが発生しないようにでき、ケーブル4が障害物と絡みにくくできる。
(L字飛行)
 上述の実施形態では、ドローン3は、出発時、駐機場800(基準点K)から目的地まで斜め方向に上昇しながら飛行し、帰還時、飛行位置から駐機場800(基準点K)まで斜め方向に下降しながら飛行することを前提としたが、これに限らず、他の実施形態として、出発時は、駐機場800(駐機スペース)から垂直方向に上昇し、目的地の高度まで上昇した後に目的地の位置まで水平方向に飛行し、帰還時は、飛行位置から駐機場800(駐機スペース)の上空まで水平方向に飛行し、その後、垂直方向に下降して駐機スペースに着陸するという、L字状に飛行する方法(L字飛行)を採用することができる。
 L字飛行によれば、上述の実施形態に比べ、駐機場800の近隣の例えば地上から上方に延びる雑木や建物ばど障害物に接触することを防止することができる。
 このため、本発明にL字飛行を適用することで、ドローン3同士の衝突だけでなく、他の障害物との衝突を防止することができる。
 L字飛行について、図39~図50を参照しながら説明する。
 図39及び図40は、目的地の高度が異なる2機のドローン3の出発時におけるL字飛行を示す図である。
 図39(a)は、出発前の状態を示す図であり、図39(b)は目的地の高度の高いドローンBが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図39(c)は目的地の高度が低いドローンAが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 図40(a)は、出発前の状態を示す図であり、図40(b)は目的地の高度の低いドローンAが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図40(c)は目的地の高度が高いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、ドローンAとドローンBをどのような順番で出発させたとしても、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 つまり、L字飛行によれば、第1飛行方法を適用するまでもなく、ドローン3同士の衝突を防ぐことができる。
 図41及び図42は、飛行高度が異なる2機のドローン3の帰還時におけるL字飛行を示す図である。
 図41(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図41(b)は飛行高度の低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図41(c)は飛行高度が高いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 図42(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図42(b)は飛行高度の高いドローンBが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図42(c)は飛行高度の低いドローンAが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、ドローンAとドローンBをどのような順番で帰還させたとしても、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 つまり、L字飛行によれば、第2飛行方法を適用するまでもなく、ドローン3同士の衝突を防ぐことができる。
 図43は、目的地の高度が同じである2機のドローン3の出発時におけるL字飛行と第3飛行方法の組み合わせを示す図である。
 図43(a)は、出発前の状態を示す図であり、図43(b)は目的地までの距離が長いドローンBが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図43(c)は目的地までの距離が短いドローンAが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、L字飛行において第3飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図44は、目的地の高度が同じである2機の出発時のドローン3が衝突する可能性のあるL字飛行を示す図である。
 図44(a)は、出発前の状態を示す図であり、図44(b)は目的地までの距離が短いドローンAが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図44(c)は目的地までの距離が長いドローンBが2番目に離陸して目的地に向かって飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、目的地までの距離が短いドローンAを1番目に飛行させた場合、ドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが上方視一致したり交差する場合には、2番目に出発したドローンBが、既に目的地に到達しているドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、L字飛行に第3飛行方法を適用すると、距離の長いドローン3を優先して飛行を開始させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
 図45は、飛行高度が同じである2機のドローン3の帰還時におけるL字飛行と第4飛行方法の組み合わせを示す図である。
 図45(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中であることを示す図であり、図45(b)は出発地までの距離が短いドローンAが1番目に出発地まで飛行したことを示す図であり、図45(c)は出発地までの距離が長いドローンBが2番目に出発地まで飛行したことを示す図である。
 これらの図に示すように、L字飛行において第4飛行方法に従って各ドローン3を帰還させることで、ドローンAとドローンBとが飛行途中で衝突することはない。
 他方、図46は、飛行高度が同じである2機のドローン3が衝突する可能性のあるL字飛行を示す図である。
 図46(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中であることを示す図であり、図46(b)は出発地までの距離が長いドローンBが1番目に出発地に向かって飛行したことを示す図である。
 これらの図に示すように、出発地までの距離が長いドローンBを1番目に飛行させた場合、ドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが上方視一致したり交差する場合には、ドローンBが、飛行中のドローンAと衝突する可能性がある。
 これに対し、L字飛行に第4飛行方法を適用すると、出発地までの距離が短いドローン3を優先して帰還させるため、各ドローン3の飛行ルートが一致したり交差する場合であっても、ドローン3同士が衝突することはない。
(ドローン3が3機以上の場合)
 ドローン3が3機以上の場合について説明する。
 図47は、目的地の高度が異なる3機のドローン3の出発時におけるL字飛行と第1飛行方法の組み合わせを示す図である。
 図47(a)は、出発前の状態を示す図であり、図47(b)は目的地の高度の最も高いドローンCが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図47(c)は目的地の高度が2番目に高いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図47(d)は目的地の高度が低い(3番目に高い)ドローンAが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、L字飛行において第1飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCが飛行途中で衝突することはない。
 図48は、飛行高度が異なる3機のドローン3の帰還時におけるL字飛行と第2飛行方法の組み合わせを示す図である。
 図48(a)は、各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図48(b)は、飛行高度が最も低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図48(c)は、飛行高度が2番目に低いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図48(d)は、飛行高度が3番目に低いドローンCが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 これらの図に示すように、L字飛行において第2飛行方法に従って各ドローン3を帰還させることで、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
 3つの目的地のうち一部の高度が同じである3機のドローン3の出発時におけるL字飛行の一例を説明する。
 図49(a)は出発前の状態を示す図であり、図49(b)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が長いドローンCが1番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図49(c)は目的地の高度が高く、かつ、目的地までの距離が短いドローンBが2番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図であり、図49(d)は目的地の高度が低いドローンAが3番目に離陸して目的地まで飛行する様子を示す図である。
 この図に示すように、L字飛行において第3飛行方法に従って各ドローン3を出発させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
 飛行高度の一部が同じである3機のドローン3の帰還時におけるL字飛行の一例を説明する。
 図50(a)は各ドローン3が例えば目的地の上空を飛行中の状態を示す図であり、図50(b)は飛行高度の低いドローンAが1番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図50(c)は飛行高度が高く、かつ、出発地までの距離が短いドローンBが2番目に出発地まで飛行する様子を示す図であり、図50(d)は飛行高度が高いドローンCが3番目に出発地まで飛行する様子を示す図である。
 この図に示すように、L字飛行において第4飛行方法に従って各ドローン3を帰還させた場合、ドローンAとドローンBとドローンCとが飛行途中で衝突することはない。
 以上のことから、ドローン3が複数台の場合のL字飛行においても第1~第4飛行方法が好適に機能する場合がある。
(飛行ルートの重なり判定に基づく飛行制御)
 一のドローン3の飛行ルートと他のドローン3の飛行ルートが上方視して一致したり交差する場合、つまり飛行ルートの一部又は全部が重なる場合には、飛行中にドローン3同士が衝突したりケーブル4のたるみが他のケーブル4と絡む可能性がある(図11等参照)。
 例えば、図11に示す場合で、図51(a)に示すように、上方視したときにドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが一致する場合には衝突やたるみによりケーブル4が絡む可能性が高いが、図51(b)に示すように、上方視したときにドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが一致しない場合にはその可能性は低い。
 また、図52(a)に示すように、上方視したときに、一のドローン3飛行ルートと他のドローン3の飛行ルートが交差する場合には衝突やたるみによりケーブル4が絡む可能性が高いが、図52(b)に示すように、上方視したときにドローンAの飛行ルートとドローンBの飛行ルートが一致しない場合にはその可能性が低い。
 このため、図51(a)や図52(a)に示すように、飛行ルートの一致や交差がある場合にのみ、本発明の飛行制御を行うようにすれば無駄な動作をなくし、的確かつ合理的な飛行制御が可能となる。
 そこで、サーバ1は、図53に示すように、図8の構成に加え、特定手段117と判定手段118とを備えることもできる。
 特定手段117は、各ドローン3の出発地から目的地までの飛行ルートを特定する。
 例えば、出発時の飛行ルートは、駐機場(出発地)800の位置情報及び高度と、目的地の位置情報及び高度に基づき、x,y,zの3軸上の数式で表すことができる。
 また、帰還時の飛行ルートは、駐機場(出発地)800の位置情報(x1,y1)及び高度(z1)と、目的地の位置情報(x2,y2)及び高度(z2)に基づき、xyz軸上の線分を表す式で表すことができる。
 ただし、後述するように、一致や交差は、上方視したときの飛行ルートが一致することを検出すればよいため、平面座標(xy座標)上の線分を表したときの式(2軸上の数式)を特定すればよい。
 判定手段118は、特定手段117により特定された複数の飛行ルートのうち一の飛行ルートと他の飛行ルートの一部又は全部が重なることを判定する。
 一のドローン3の飛行ルートAと他のドローン3の飛行ルートBの間で一致や交差があることの判定方法について説明する。
 「一致」については、上方視したときの飛行ルートが一致することを検出すればよいため、平面座標(xy座標)上で表したときの飛行ルートAの線を表した式と飛行ルートBの線を表した式とが同一であれば一致すると判定することができる。
 「交差」についても、上記xy座標上における飛行ルートAの線を表した式と飛行ルートBの線を表した式との間で交差点があれば交差すると判定することができる。
 第1制御手段113や第2制御手段116は、判定手段118により一の飛行ルートと他の飛行ルートの一部又は全部が重なることが判定された場合、(つまり一致や交差があると判定された場合)、決定手段112により決定された飛行方法に従って各ドローン3を飛行させる。
 これにより、飛行ルートの一部や全部が重なる場合にのみ本発明の飛行制御を行えばドローン3同士の衝突やケーブル4の絡みの発生を防ぐことができる。
 ここで、ケーブル4のたるみは、公知の次式により算出することができる。
 D=WS/8T
 D:たるみ(m)、W:単位長さあたりのケーブルの重量、S:径間(m)、T:水平張力(N)
 なお、径間は、本発明においては、案内筒口~飛行中のドローン3の直線距離に相当する。
 水平張力は、ドローン3の仕様(詳しくはモータ31やロータ32の仕様等)によって異なる。
 このため、例えば、飛行開始時において、ドローン3が飛行中に生ずるケーブル4のたるみDを、特定手段117により特定された飛行ルートごとに算出し、たるみDが他の飛行ルートや下方のケーブル4と接触することが判定された場合に第1制御手段113や第2制御手段116を実行するようにしてもよい。
 これにより、さらに無駄な動作をなくし、的確かつ合理的な飛行制御を可能にできる。
 以上説明したように、本実施形態においては、地上側から供給される給電ケーブル4aに接続された複数の電気駆動式のドローン3(飛翔体)の飛行制御に関する飛行制御システムにおいて、複数のドローン3(飛翔体)を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各ドローン3(飛翔体)の飛行距離を取得する第1取得手段111と、第1取得手段111により取得された各飛行距離に基づき各ドローン3(飛翔体)の飛行方法を決定する決定手段112と、決定手段112により決定された飛行方法に従って各ドローン3(飛翔体)を飛行させる第1制御手段113と、各ドローン3(飛翔体)の飛行速度に対応する速度で各ドローン3(飛翔体)に接続された給電ケーブル4aの送り受けを行わせる第2制御手段116と、を備えるようにしている。
 このような構成によれば、他のドローン3との衝突や給電ケーブル4aの絡みを防止可能な飛行方法を提供することができる。
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
 図31等に示す飛行指示の例において、ドローンAの飛行速度とドローンBの飛行速度は、同じ速度である例を示したが、異なる速度を設定してもよい。
 例えば、ドローンAの飛行速度を10km/hとし、ドローンBの飛行速度を20km/hとしてもよい。
 その場合、後発のドローン3が、先発のドローン3に追いつかないように、一方又は双方の飛行速度を設定することが好ましい。
 飛行ルートが一致又は交差する場合には、後発のドローン3が先発のドローン3に衝突する可能性があるからである。
 また、帰還時にはホバリングの指示を行い、ホバリングした状態のドローン3をケーブルリール23(リール回転装置21)の巻取力だけで駐機場800近辺まで引っ張って移動させてもよい。
 これにより、ケーブル4に適度な張力を与えつつ巻き取りが行われるので、リール部分でケーブル4が浮いたまま巻き取られることで発生するキンクや断線を防ぐことができる。
 他方、出発時に関し、ケーブルリール23の右回転(送り出し回転)はフリーホイール機構として、ドローン3の飛行による力だけでケーブル4を送り出すようにしてもよい。
 この手法によっても、ケーブル4に適度な張力を与え続けることができるので、たるみの発生を防止することができる。
 ケーブルリール23にストッパ-(不図示)を設け、条件に応じて駆動できるようにしてもよい。
 例えば、ドローン3が目的地に到達したことを契機にストッパーを駆動してそれ以上ケーブル4が送り出されないようにしてもよい。
 また、飛行中にドローン3を移動させた場合も、ドローン3が移動先に到達したことを契機にストッパーを駆動してそれ以上ケーブル4が送り出されないようにしてもよい。
 ドローン3が目的地や移動先に到達したことは、測位部35が測位する位置情報に基づいて確認できるが、ドローン3が目的地や移動先に到達した後は飛行速度をゼロにする(ホバリングさせる)場合には、飛行速度がゼロになったことに基づいて確認してもよい。
 ドローン3に対する飛行命令の送信態様は上述の例に限らない。
 例えば、飛行命令は、駐機場装置801が送信したり、サーバ1が送信してもよく、この場合、図36等に示すルートに限らず、駐機場装置801やサーバから直接ドローン3に対して送信(例えば無線で送信)してもよい。
 飛行順序は、送信タイミングを異ならせることで制御可能だが、これに限らず、ドローン3にてタイマーを持たせ、t1時にドローンAの移動を開始させ、t2時にドローンBの移動を開始させてもよい。
 この場合、移動開始タイミング(t1やt2)を飛行命令に含めれば良い。
 複数の子ドローンと親ドローンとからなるシステムを構成することもできる。
 この場合、例えば、親ドローンに滑車などの案内部材を設け、当該案内部材を介して子ドローンにケーブル4を渡すようにもできる。
 これにより、親ドローンを例えば基準点Kの上空をホバリングさせながら、子ドローンに対するケーブル4を親ドローンを介して案内することができる。
 これにより、駐機場800に支柱24などの設備を設ける必要がなくなる。
 また、ホバリングしている親ドローンを介して各ケーブル4がそれぞれ子ドローンに渡されるため、ケーブル4の駐機場800近くの高度を高い位置に設定できる。
 このため、駐機場800の近くにある建物や雑木などの障害物とケーブル4とが絡むことを未然に防ぐこともできる。
 第5飛行方法を上空時の移動だけでなく、出発地から目的地への飛行や帰還時の飛行に応用することもできる。
 例えば、目的地Aと目的地Bとの距離差・高度差が特定値未満の場合、目的地Aと目的地Bの一方又は双方の位置や高度を、その距離差・高度差が特定値以上になるように変更してもよい。
 また、距離差・高度差が特定値未満の場合、ドローン3同士が衝突する可能性が高まるので、その場合、第1~第4飛行方法に基づく飛行制御を行うことで衝突の可能性を一層下げることもできる。
1:サーバ、101:制御部、102:RAM、103:ROM、104:記憶部、105:入力装置、106:表示装置、107:通信IF、111:第1取得手段、112:決定手段、113:第1制御手段、114:第2取得手段、115:算出手段、116:第2制御手段、117:特定手段、118:判定手段、2:ケーブルリール制御装置、20:ユニット、21:リール回転装置、22:給電装置、23:ケーブルリール、24:支柱、25:案内筒、26:案内筒口、27:案内口、3:ドローン、30:制御部、31:モータ、32:ロータ、33:通信部、34:撮影部、35:測位部、36:高度センサー、37:無線中継部、38:方位センサー、39:電力供給部、3X:ケーブル接続部、4:ケーブル、4a:給電ケーブル、4b:通信ケーブル、700:ネットワーク、800:駐機場、801:駐機場装置、802:通信部、803:制御部、900:入力端末、K:基準点

 

Claims (11)

  1.  地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御に関する飛行制御システムにおいて、
     複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段と、
     前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段と、
     前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段と、
     飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする飛行制御システム。
  2.  前記決定手段は、
     各飛翔体を前記出発地から各目的地まで飛行させる場合の飛行方法として、前記第1取得手段により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が長い飛翔体を当該飛行距離が短い飛翔体よりも早い順番で飛行させる第1飛行方法を決定する
     ことを特徴とする請求項1に記載の飛行制御システム。
  3.  前記決定手段は、
     飛行中の各飛翔体を前記出発地まで飛行させる場合の飛行方法として、前記第1取得手段により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が短い飛翔体を当該飛行距離が長い飛翔体よりも早い順番で飛行させる第2飛行方法を決定する
     ことを特徴とする請求項2に記載の飛行制御システム。
  4.  前記決定手段は、
     各飛翔体を前記出発地から各目的地まで飛行させる場合の飛行方法として、前記第1取得手段により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が同じ場合、水平方向の飛行距離が長い飛翔体を当該飛行距離が短い飛翔体よりも早い順番で飛行させる第3飛行方法を決定する
     ことを特徴とする請求項1に記載の飛行制御システム。
  5.  前記決定手段は、
     飛行中の各飛翔体を前記出発地まで飛行させる場合の飛行方法として、前記第1取得手段により取得された各飛行距離のうち垂直方向の飛行距離が同じ場合、水平方向の飛行距離が短い目的地を当該飛行距離が長い飛翔体よりも早い順番で飛行させる第4飛行方法を決定する
     ことを特徴とする請求項4に記載の飛行制御システム。
  6.  飛行中の飛翔体の位置情報を取得する第2取得手段と、
     前記第2取得手段により取得された位置情報に基づき、一の飛翔体と他の飛翔体との間の距離を算出する第2算出手段と、を備え、
     前記決定手段は、
     前記第2算出手段により算出された距離が特定値未満の場合に、前記距離が特定値以上になる位置まで一方又は双方の飛翔体を飛行させる第5飛行方法を決定する
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の飛行制御システム。
  7.  前記第2制御手段は、
     各飛翔体の飛行速度がゼロの場合、前記各飛翔体に接続された給電ケーブルの送り受けを行わない
     ことを特徴とする請求項1に記載の飛行制御システム。
  8.  各飛翔体の出発地から目的地までの飛行ルートを特定する特定手段と、
     前記特定手段により特定された複数の飛行ルートのうち一の飛行ルートと他の飛行ルートの一部又は全部が重なることを判定する判定手段と、を備え、
     前記第1制御手段及び前記第2制御手段の一方又は双方は、
     前記判定手段により前記一の飛行ルートと他の飛行ルートの一部又は全部が重なることが判定された場合に、前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる
     ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の飛行制御システム。
  9.  地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御を行うサーバにおいて、
     複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段と、
     前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段と、
     前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段と、
     飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段と、を備えた
     ことを特徴とするサーバ。
  10.  地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御に関する飛行制御方法において、
     複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1ステップと、
     前記第1ステップにより取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する第2ステップと、
     前記第2ステップにより決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第3ステップと、
     飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第4ステップと、を有する
     ことを特徴とする飛行制御方法。
  11.  地上側から供給される給電ケーブルに接続された電気駆動式の飛翔体の飛行制御を行うコンピュータを、
     複数の飛翔体を、出発地からそれぞれの目的地まで飛行させる場合の各飛行距離を取得する第1取得手段、
     前記第1取得手段により取得された各飛行距離に基づき各飛翔体の飛行方法を決定する決定手段、
     前記決定手段により決定された飛行方法に従って各飛翔体を飛行させる第1制御手段、
     飛翔体の飛行速度に対応する速度で前記給電ケーブルの送り受けを行わせる第2制御手段、として機能させる
     ことを特徴とする飛行制御プログラム。
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