JP6666316B2 - 管理装置、プログラム、管理方法及び飛行装置 - Google Patents

Description

本発明は、飛行装置の飛行及び動作を制御するための管理装置、プログラム、管理方法及び飛行装置に関する。

近年、遠隔から操縦することができる飛行装置であるドローンが普及している。特許文献１には、様々な制御手段に応じて飛行装置の飛行を制御する技術が開示されている。

特表２０１７−５０１４７５号公報

飛行装置の飛行を制御する制御手段においては、ユーザがプロポやスマートフォン等の操作端末を介して飛行装置を操縦する手動制御と、操作端末を介さずに飛行装置が自動で飛行する自動制御との２つに大別される。特許文献１に記載されているように、飛行装置は、ユーザが設定したターゲット位置に基づいて飛行するルートを自律的に決定することにより、決定した飛行ルートに従ってユーザが操作端末を介して行う操縦をナビゲートすることができる。このとき、飛行装置の電池残量やユーザが希望する時間を考慮して飛行経路が決定されることが好ましい。しかし、飛行装置が、手動制御により、決定された飛行ルートから離れてしまった場合、飛行ルートを決定する際に想定していた以上に電池を消費して目的地に到着することができなくなる事態が生じる可能性がある。また、飛行装置が、飛行ルートを決定する際に想定していた以上に時間を消費して希望する時間内に目的地に到着することができない事態が生じる可能性がある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、飛行装置が目的地に到着することができなくなる事態を軽減するための管理装置、プログラム、管理方法及び飛行装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る管理装置は、飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、前記飛行装置の位置を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得する取得部と、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するルート検索部と、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定する推定部と、前記推定部が推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知する通知部と、を有する。

前記推定部は、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの出発地点を出発した飛行開始時刻から、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの目的地に到着する時刻としてユーザによって指定された到着指定時刻までの期間である持ち時間のうち、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合の残りの前記持ち時間を推定してもよく、前記通知部は、前記推定部が推定した残りの前記持ち時間が前記第１飛行ルートに関して設定された残りの前記持ち時間の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知してもよい。

前記取得部は、前記飛行装置の電池残量を示す電池残量情報を取得してもよく、前記推定部は、前記取得部が取得した電池残量情報に基づいて、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合の前記飛行装置の電池残量を推定してもよく、前記通知部は、前記推定部が推定した電池残量が、前記第１飛行ルートに関して設定された電池残量の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知してもよい。

前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報が示す位置から前記第１飛行ルートの目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索してもよい。

前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記手動飛行モードに切り替えた前記第１飛行ルート上の地点から前記第１飛行ルートの目的地までの経路である前記第１飛行ルートに、前記モード切替部が手動飛行モードに切り替えた後に前記取得部が取得した複数の前記位置情報が示す位置それぞれを通過する飛行ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとしてもよい。

前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、飛行距離が第２飛行ルートの検索を開始する契機として定められた基準閾値を超えたことを条件として、前記第２飛行ルートを検索してもよい。

前記モード切替部は、前記推定部が推定したリソースが前記所定の閾値を下回った場合に、前記自動飛行モードに切り替えてもよい。
前記モード切替部は、前記飛行装置の制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記飛行装置が前記第１飛行ルート上に戻ったことを条件として、前記自動飛行モードに切り替えることを許可してもよい。

前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替え、かつ前記飛行装置の電池残量が、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの目的地に飛行する第２飛行ルートに基づいて前記推定部が推定した電池残量以下である場合において、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの出発地点に飛行する飛行ルートを新たな第２飛行ルートとして検索してもよく、前記通知部は、前記飛行装置の電池残量が、前記新たな第２飛行ルートに基づいて前記推定部が推定した電池残量以上である場合に、前記新たな第２飛行ルートを通知してもよい。

本発明の第２態様に係るプログラムは、コンピュータに、飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるステップと、前記飛行装置の現在地を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得するステップと、前記切り替えるステップで前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得するステップで最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するステップと、前記第２飛行ルートを検索するステップで検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定するステップと、前記推定するステップで推定したリソース状態が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、前記判定するステップで所定の閾値を下回ると判定した場合に、前記操作端末に通知するステップと、を実行させる。

本発明の第３態様に係る管理方法は、コンピュータが実行する、飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるステップと、前記飛行装置の現在地を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得するステップと、前記切り替えるステップで前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得するステップで最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するステップと、前記第２飛行ルートを検索するステップで検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定するステップと、前記推定するステップで推定したリソース状態が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、前記判定するステップで所定の閾値を下回ると判定した場合に、前記操作端末に通知するステップと、を有する。

本発明の第４態様に係る飛行装置は、制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行する自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行する手動飛行モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、飛行している位置を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得する取得部と、前記モード切替部が前記制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報が示す位置から前記第１飛行ルートの目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索するルート検索部と、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを飛行した場合のリソース状態を推定する推定部と、前記推定部が推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知するステップと、を有する。

前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記手動飛行モードに切り替えた前記第１飛行ルート上の地点から前記第１飛行ルートの目的地までの経路である前記第１飛行ルートに、前記モード切替部が手動飛行モードに切り替えた後に前記取得部が取得した複数の前記位置情報が示す位置それぞれを通過する飛行ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとしてもよい。

本発明によれば、飛行装置が目的地に到着することができなくなる事態を軽減することができるという効果を奏する。

飛行システムの概要を説明するための図である。 操作端末のディスプレイに表示される表示画面の一例を示す図である。 管理装置の構成を示す図である。 ルート検索部が検索した第２飛行ルートを説明するための図である。 管理装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。

［飛行システムＳの概要］
図１は、飛行システムＳの概要を説明するための図である。飛行システムＳは、飛行装置１の飛行を制御するシステムである。飛行システムＳは、飛行装置１、基地局２、操作端末３、及び管理装置４を備える。

飛行装置１は、ユーザが操作端末３を用いて操縦可能な装置であり、例えばドローンである。飛行装置１は、画像を撮像可能なカメラ、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の位置情報測位機能及び飛行装置１に搭載された電池残量を取得するバッテリー管理機能を備える。飛行装置１は、カメラで撮像した画像、ＧＰＳで取得した位置情報及びバッテリー管理機能で取得した電池残量を管理装置４に送信する。詳細については後述するが、飛行装置１の飛行を制御する制御モードとして、自動飛行モードと手動飛行モードとがある。飛行装置１は、制御モードが自動飛行モードである場合、管理装置４から送信された飛行ルートに従って自動で飛行し、制御モードが手動飛行モードである場合、操作端末３を介して行われるユーザの操縦に従って飛行する。

基地局２は、無線通信回線において、飛行装置１と、操作端末３と、管理装置４との通信を中継する役割を有する。無線通信回線は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）回線又はＬＴＥ回線である。

操作端末３は、例えばプロポ、ＰＣ（Personal Computer）、スマートフォン及びタブレットである。操作端末３は、飛行装置１を操縦するための制御情報を、無線通信回線を介して送信可能な端末である。操作端末３は、飛行装置１が備えるカメラから撮像した画像を表示するディスプレイを備える。操作端末３は、飛行装置１の制御モードを自動飛行モードか手動飛行モードかのいずれかに切り替える操作を行うことができる。ユーザは、飛行装置１の制御モードが手動飛行モードに切り替わった場合に、操作端末３を用いて飛行装置１を操縦することが可能となる。

管理装置４は、例えばサーバである。管理装置４は、飛行装置１に飛行させる飛行ルートを設定する。管理装置４は、基地局２を介して操作端末３から送信される制御情報を制御し、また飛行装置１のリソース（例えば飛行装置１が飛行に要する電力量や時間）を管理する。

図１に示す出発地点から目的地までを結ぶ直線は、予め設定された第１飛行ルートである。管理装置４は、ユーザがＰＣ又はスマートフォン等で使用可能な経路設定ソフトウェアを用いて指定した出発地点及び目的地に基づいて、出発地点から目的地までを飛行する経路である第１飛行ルートを設定する。ここで、管理装置４が設定する第１飛行ルートにおいては、地形又は建物の高さ情報を含む３Ｄ地図データに基づいて、飛行高度を含めた飛行ルートが設定される。また、管理装置４が設定する第１飛行ルートにおいては、少なくとも飛行装置１の電池残量を考慮した飛行ルートが設定される。

図１においてバツ印が示された点は、制御モードが自動飛行モードから手動飛行モードに切り替わった位置を示す。図１に示すバツ印から飛行装置１までを結ぶ実線は、手動飛行モードにより飛行装置１が飛行した経路である。図１に示す飛行装置１から目的地を結ぶ破線は、管理装置４が飛行装置１の現在地から目的地までを飛行する新たな経路である第２飛行ルートである。

図１に示す飛行装置１は、自動飛行モードで第１飛行ルートを飛行中に、バツ印の地点で制御モードが手動飛行モードに切り替わり、第１飛行ルートから離れたルートを飛行している。この場合において、管理装置４は、飛行装置１の位置から目的地までの経路である第２飛行ルートを検索し、飛行装置１が第２飛行ルートを飛行した場合の電池残量を推定する。管理装置４は、例えば推定した電池残量が、３０％とした閾値を下回る場合に、基地局２を介して操作端末３に通知する。

図２は、操作端末３のディスプレイに表示される表示画面の一例を示す図である。図２に示す例において表示画面には、情報領域３１、メッセージ領域３２、経路マップ領域３３、及びライブ画像領域３４を含む。情報領域３１は、第１飛行ルートに関して設定された設定情報及び飛行装置１の電池残量等の状態情報を表示する領域である。メッセージ領域３２は、管理装置４から通知されたメッセージを表示する領域である。経路マップ領域３３は、飛行装置１が飛行している場所を地図上に表示する領域である。ライブ画像領域３４は、飛行装置１のカメラから撮像された画像をライブ表示する領域である。

図２に示すように、操作端末３は、基地局２を介して管理装置４から通知を受け付けると、メッセージ領域３２にメッセージを表示する。また、操作端末３は、基地局２を介して管理装置４から第２飛行ルートを示す情報を取得すると、経路マップ領域３３に示すように飛行装置１の位置から目的地までの経路を破線で示し、ライブ画像領域３４に示すように第２飛行ルートに従ってユーザによる操縦をナビゲートする。操作端末３を操作するユーザは、飛行装置１が電池残量不足により目的地に到着することができなくなる前に、ライブ画像領域３４に表示されたナビゲートに従って、飛行装置１を操縦する。

以上のとおり、管理装置４は、手動飛行モードにより飛行装置１が第１飛行ルートから離れた場合であっても、目的地に到着することができなくなる前に通知することにより、飛行装置１が目的地に到着することができなくなる事態を軽減することができる。
以下、管理装置４の詳細について説明する。

［管理装置４の構成］
図３は、管理装置４の構成を示す図である。管理装置４は、通信部４１、記憶部４２、及び制御部４３を備える。
通信部４１は、基地局２を介して、飛行装置１及び操作端末３にデータを送受信するための無線通信コントローラを含んでいる。

記憶部４２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等の記憶媒体である。記憶部４２は、飛行ルートの検索に用いられる地形又は建物の高さ情報を含む地図データを記憶する。記憶部４２は、制御部４３が実行する各種のプログラムを記憶する。

制御部４３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部４３は、記憶部４２に記憶されているプログラムを実行することにより、管理装置４に係る機能を制御する。制御部４３は、プログラムを実行することにより、取得部４３１、モード切替部４３２、ルート検索部４３３、推定部４３４、及び通知部４３５として機能する。

取得部４３１は、通信部４１を介して、飛行装置１の位置を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得する。位置情報は、緯度、経度、及び高度を含む情報である。取得部４３１は、所定の間隔で位置情報を取得することにより、飛行装置１の現在地を把握でき、また飛行装置１が飛行した経路を把握することができる。

所定の間隔は、予め決められた間隔（例えば１０秒ごと）でもよいし、地図データに基づく飛行装置１が飛行する周囲の地形又は障害物の有無によって間隔を決定してもよい。取得部４３１は、例えば、所定の間隔を地形によって決定する場合において、地形の起伏が少ない平地である場合、位置情報を取得する間隔を長くし、地形の起伏が多い山や谷がある場合、位置情報を取得する間隔を短くする。一方、取得部４３１は、例えば、所定の間隔を障害物の有無によって決定する場合において、高層ビルが多い都市部である場合、位置情報を取得する間隔を短くし、高層ビルが少ない地方部である場合、位置情報を取得する間隔を長くする。取得部４３１は、取得した位置情報を、取得した日時に関連付けて記憶部４２に記憶させる。

取得部４３１は、通信部４１を介して、飛行装置１の電池残量を示す電池残量情報を取得する。電池残量情報は、飛行装置１が備える電池容量における残量率（例えば６０％）を示す情報である。電池残量情報においては、飛行装置１が目的地に到着することができるか否かを判断するために用いられることから、取得部４３１は、位置情報を取得する所定の間隔が固定値又は間隔が短い変動値である場合、電池残量情報を位置情報と同じタイミングで取得する。一方、取得部４３１は、位置情報を取得する所定の間隔が長い変動値である場合、電池残量情報を位置情報と異なるタイミングで取得する。このようにすることで、取得部４３１は、飛行装置１から電池残量情報を取得する間隔が長くなることを防ぐことができる。取得部４３１は、取得した電池残量情報を記憶部４２に記憶させる。

モード切替部４３２は、操作端末３から送信された制御モード情報に基づいて、飛行装置１の制御モードを自動飛行モードと手動飛行モードとの２つの制御モードのいずれかに切り替える。上述のとおり、自動飛行モードは、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行装置１を飛行させる制御手段であり、手動飛行モードは、操作端末３を介して手動で飛行装置１を飛行させる制御手段である。

モード切替部４３２は、飛行装置１が第１飛行ルートを外れた場合に、制御モードを手動飛行モードに切り替えてもよい。例えば、飛行装置１が自動飛行モードで飛行している場合において、飛行装置１が備えるＧＰＳの精度が一時的に悪化して第１飛行ルートから外れてしまった場合、又は強風にあおられて第１飛行ルートから外れてしまった場合に、モード切替部４３２は、制御モードを手動飛行モードに切り替えてもよい。また、モード切替部４３２は、飛行装置１が備えるカメラによって飛行ルート上で進路を妨害する障害物を検知した場合に、制御モードを手動飛行モードに切り替えてもよい。

モード切替部４３２は、通信部４１を介して、切り替えた制御モードを示す制御モード情報を、飛行装置１に送信する。また、モード切替部４３２は、制御モード情報をルート検索部４３３に入力する。

ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、取得部４３１が最後に取得した位置情報に基づいて第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索する。具体的には、ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、取得部４３１が最後に取得した位置情報が示す位置から目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する。

より具体的には、ルート検索部４３３は、まず、モード切替部４３２から入力された制御モード情報が手動飛行モードである場合、記憶部４２に記憶されている複数の位置情報のうち、取得日時が最新の位置情報を取得する。ルート検索部４３３は、記憶部４２に記憶されている地図データに基づいて、取得した位置情報が示す位置から目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する。そして、ルート検索部４３３は、検索した第２飛行ルートを示す情報を推定部４３４に入力する。

ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が手動飛行モードに切り替えた場合において、飛行距離が第２飛行ルートの検索を開始する契機として定められた基準閾値を超えたことを条件として、第２飛行ルートを検索してもよい。基準閾値は、固定値（例えば、第１飛行ルート上から外れた地点又は手動飛行モードに切り替えた地点から離れた距離が１０メートル）でもよいし、第１飛行ルートの距離又は飛行装置１の電池残量に応じて変わる変動値でもよい。ルート検索部４３３は、例えば、基準閾値が変動値である場合において、第１飛行ルートの距離が長い場合又は飛行装置１の電池残量が少ない場合、第１飛行ルートの距離が短い場合又は飛行装置１の電池残量が多い場合に比べて、早いタイミングで第２飛行ルートを検索する。このようにすることで、ルート検索部４３３は、手動飛行モードに切り替えた場合であっても、基準閾値を超えるまでは第２飛行ルートを検索しないので、飛行ルート検索による管理装置４の負荷を軽減させることができる。

推定部４３４は、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合のリソース状態を推定する。リソースは、例えば、飛行装置１が飛行に要する電力量である。この場合におけるリソース状態は、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合における飛行装置１の電池残量である。この場合において、推定部４３４は、取得部４３１が取得した電池残量情報に基づいて、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合の飛行装置１の電池残量を推定する。このように飛行装置１が第２飛行ルートを飛行した場合における電池残量を推定することにより、管理装置４は、飛行装置１が目的地に到着できるか否かを判断することができる。

リソースは、電力に限らず、飛行装置１が目的地に到着するまでに要する飛行時間であってもよい。例えば、荷物の配送業務で飛行装置１を利用する場合、荷物が届けられる到着時間が指定されることが想定される。この場合、飛行装置１が第１飛行ルートの出発地点を出発した飛行開始時刻から、飛行装置１が第１飛行ルートの目的地に到着する時刻としてユーザによって指定された到着指定時刻までの期間が、飛行装置１に割り当てられた持ち時間となる。なお、ユーザが時間帯を指定した場合における到着指定時刻は、当該時間帯の終了時刻である。例えば、飛行開始時刻が１０時であり、到着指定時刻が１２時である場合、持ち時間は、１０時から１２時までの間である２時間となる。この場合におけるリソース状態は、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合における飛行装置１の残りの持ち時間である。

この場合において、推定部４３４は、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合の残りの持ち時間を推定する。推定部４３４は、例えば、持ち時間が２時間である場合において、飛行装置１が出発地点から現在地まで飛行するのに３０分が経過しており、現在地から第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合にかかる時間が１時間であると推定した場合、残りの持ち時間が３０分であると推定する。このようにすることで、管理装置４は、到着指定時刻まで、すなわち、飛行装置１に割り当てられた持ち時間内に目的地に到着できるか否かを判断することができる。推定部４３４は、推定したリソース状態を示すリソース情報を通知部４３５に入力する。

通知部４３５は、推定部４３４が推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に、通信部４１を介して、操作端末３に通知する。所定の閾値は、リソースの種類ごとに設けられる。所定の閾値は、固定値でもよいし、第２飛行ルートの距離に応じて変わる変動値でもよい。リソース状態が電池残量である場合、通知部４３５は、推定部４３４が推定した電池残量が、第１飛行ルートに関して設定された電池残量の閾値を下回る場合に、操作端末３に通知する。電池残量の閾値は、固定値（例えば、飛行装置１の電池容量における３０％）でもよいし、第１飛行ルートの距離に応じて変わる変動値でもよい。また、電池残量の閾値は、第１飛行ルートを設定する際に、ユーザによって設定されてもよい。

一方、リソース状態が残りの持ち時間である場合、通知部４３５は、推定部４３４が推定した残りの持ち時間が第１飛行ルートに関して設定された残りの持ち時間の閾値を下回る場合に、操作端末３に通知する。残りの持ち時間の閾値は、到着指定時刻によって定められる。残りの持ち時間の閾値は、到着指定時刻に基づく固定値（例えば、到着指定時刻まで残り１０分）でもよいし、第１飛行ルートの距離に応じて変わる変動値でもよい。

通知部４３５は、到着指定時刻が設定されていない場合、第２飛行ルートを飛行した場合における残りの持ち時間に関する通知を操作端末３にしなくてもよい。通知部４３５は、モード切替部４３２が手動飛行モードに切り替えた場合、通信部４１を介して、第１飛行ルート又は第２飛行ルートの経路を指示する情報であるナビゲート情報を、操作端末３に送信する。

ところで、通知部４３５が、飛行装置１の電池残量が少なくなった旨を操作端末３に通知した場合であっても、飛行装置１の制御モードが手動飛行モードである場合、ナビゲートに従って飛行装置１を目的地に飛行させるか否かの判断は、ユーザに委ねられる。ユーザがナビゲートに従って飛行装置１を目的地に飛行させない場合、飛行装置１は、電池残量が不足して目的地に到着することができない事態が生じる可能性がある。そこで、モード切替部４３２は、推定部４３４が推定したリソースが所定の閾値を下回った場合に、自動飛行モードに切り替えてもよい。また、推定部４３４が推定したリソースが所定の閾値である第１閾値を下回った場合に、通知部４３５は、操作端末３に通知し、推定部４３４が推定したリソースが第１閾値よりも低い閾値である第２閾値を下回った場合に、モード切替部４３２は、強制的に自動飛行モードに切り替えてもよい。このようにすることで、モード切替部４３２は、飛行装置１が目的地に到着することができなくなる事態を防ぐことができる。

［第２飛行ルートを検索する処理］
続いて、ルート検索部４３３が第２飛行ルートを検索する処理について説明する。ルート検索部４３３が検索する第２飛行ルートの経路は、飛行装置１を利用する目的によって異なる。例えば、荷物の配送業務で飛行装置１を利用する場合、指定された到着指定時刻までに目的地に到着する必要があることから、手動飛行モードによる飛行で消費した時間を補うために目的地まで最短距離で到着できる経路を飛行することが想定される。また、例えば、発電施設又は橋梁等の点検業務で飛行装置１を利用する場合、予め設定された第１飛行ルートを通って設備の状態を確認する必要があることから、第１飛行ルートから離れた地点に戻り、残りの第１飛行ルートを飛行することが想定される。

そこで、ルート検索部４３３は、取得部４３１が最後に取得した位置情報が示す位置から目的地までの新たな飛行ルートであって、候補となる複数の第２飛行ルートを検索する。図４は、ルート検索部４３３が検索した第２飛行ルートを説明するための図である。図４に示す実線は、第１飛行ルートであり、破線は、第２飛行ルートである。図４においては、第１飛行ルートと第２飛行ルートに含まれる第１飛行ルートとが重なっていないが、説明の便宜を図るためであり、第１飛行ルートと第２飛行ルートに含まれる第１飛行ルートとは同じ経路である。

図４に示す第２飛行ルートＲ１は、最短距離で目的地に到着する経路として検索された第２飛行ルートである。ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が手動飛行モードに切り替えた場合において、地図データに基づいて、取得部４３１が最後に取得した位置情報が示す位置から目的地までの経路であって、最短距離の経路を第２飛行ルートとして検索する。

図４に示す第２飛行ルートＲ２は、最短距離で第１飛行ルートに戻る経路として検索された第２飛行ルートである。ルート検索部４３３は、まず、取得部４３１が最後に取得した位置情報が示す位置から、第１飛行ルート上で最短距離の地点を検索する。ルート検索部４３３は、地図データに基づいて、取得部４３１が最後に取得した位置情報が示す位置から、検索した第１飛行ルート上で最短距離の地点までの最短経路を復帰ルートとして検索する。そして、ルート検索部４３３は、検索した第１飛行ルート上の地点から第１飛行ルートの目的地までの経路である第１飛行ルートに、復帰ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する。

図４に示す第２飛行ルートＲ３は、手動飛行モードで飛行したルートに従って第１飛行ルートまで戻る経路として検索された第２飛行ルートである。ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、手動飛行モードに切り替えた第１飛行ルート上の地点から第１飛行ルートの目的地までの経路である第１飛行ルートに、モード切替部４３２が手動飛行モードに切り替えた後に取得部４３１が取得した複数の位置情報が示す位置それぞれを通過する飛行ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する。

具体的には、ルート検索部４３３は、まず、地図データに基づいて、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替えた後に取得部４３１が取得した複数の位置情報が示す位置それぞれを通過する経路を復帰ルートとして検索する。そして、ルート検索部４３３は、手動飛行モードに切り替えた第１飛行ルート上の地点から第１飛行ルートの目的地までの経路である第１飛行ルートに、復帰ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する。

推定部４３４は、ルート検索部４３３が検索した複数の第２飛行ルートそれぞれを飛行装置１が飛行した場合のリソース状態を推定する。そして、通知部４３５は、推定部４３４が推定した複数のリソース状態のいずれか１つが所定の閾値を下回る場合に、ルート検索部４３３が検索した複数の第２飛行ルートそれぞれを操作端末３のユーザが選択可能な態様で通知する。通知部４３５は、推定部４３４が推定した複数のリソース状態の全てが所定の閾値を下回る場合に、ルート検索部４３３が検索した複数の第２飛行ルートそれぞれを操作端末３のユーザが選択可能な態様で通知してもよい。

通知部４３５は、ルート検索部４３３が第１候補として検索した第２飛行ルートＲ２及びＲ３それぞれに対して推定部４３４が推定したリソース状態の全てが所定の閾値を下回る場合に、ルート検索部４３３に第２候補として第２飛行ルートＲ１を検索させてもよい。このようにルート検索部４３３が複数の第２飛行ルートを検索することにより、操作端末３を操作するユーザは、飛行装置１を利用する用途に応じた第２飛行ルートを選択することができる。

ここで、通知部４３５が、電池残量が閾値を下回ったことを操作端末３に通知しても、飛行装置１が目的地に向かわずに手動操作モードで飛行し続けた場合、電池残量不足により目的地に到着することができないことが生じうる。そこで、ルート検索部４３３は、図４の第２飛行ルートＲ４に示すように、出発地点に戻る経路を第２飛行ルートとして検索する。

具体的には、ルート検索部４３３は、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替え、かつ飛行装置１の電池残量が、飛行装置１が目的地に飛行する第２飛行ルートに基づいて推定部４３４が推定した電池残量以下である場合において、飛行装置１が第１飛行ルートの出発地点に飛行する飛行ルートを新たな第２飛行ルートとして検索する。

この場合、通知部４３５は、飛行装置１の位置から目的地までの距離より出発地点までの距離の方が短く、かつ飛行装置１の電池残量で到着可能である場合、出発地点まで飛行することが可能であることを操作端末３に通知する。具体的には、通知部４３５は、飛行装置１の電池残量が、新たな第２飛行ルートに基づいて推定部４３４が推定した電池残量以上である場合に、新たな第２飛行ルートを通知する。このようにすることで、通知部４３５は、飛行装置１が目的地に到着することができない場合であっても、出発地点に帰還させることができる。

ところで、ルート検索部４３３は、３Ｄ地図データに基づいて第２飛行ルートを検索することが好ましい。しかしながら、３Ｄ地図データは情報量が多く、ルート検索部４３３が第２飛行ルートを検索することは多くの負荷がかかる。そのため、管理装置４は、例えば図４の第２飛行ルートＲ２のような簡易な経路を検索する場合、３Ｄ地図データではなく、地形又は建物の高さ情報を含まない２Ｄ地図データに基づいて検索することにより、検索処理の負荷を軽減することができる。

しかし、飛行装置１は、２Ｄ地図データを用いて地形又は建物の高さを考慮しない第２飛行ルートに従って自動飛行モードで飛行した場合において、飛行する高さにビル等の障害物があると、第２飛行ルートに従って飛行することができなくなる。また、飛行装置１は、３Ｄ地図データに基づいて第２飛行ルートを検索した場合であっても、地図データに存在しない新しいビル又は地図データに反映されないビルの上に設置された工事用クレーン等の障害物があると、第２飛行ルートに従って飛行することができなくなる。この場合、手動飛行モードにてユーザが飛行装置１を操縦し、操作端末３のライブ画像領域３４に表示される映像に基づいて障害物を回避しながら飛行させることが好ましい。

そこで、モード切替部４３２は、手動飛行モードに切り替えた場合において、飛行装置１が第１飛行ルート上に戻ったことを条件として、自動飛行モードに切り替えることを許可してもよい。モード切替部４３２は、例えば、ビルが少ない地方部を飛行装置１が飛行する場合においては、飛行装置１が第１飛行ルート上に戻っていない場合であっても、自動飛行モードの切り替えを許可する。反対に、モード切替部４３２は、ビルが多い都市部を飛行装置１が飛行する場合において、飛行装置１が第１飛行ルート上に戻っていない場合、自動飛行モードの切り替えを禁止し、第１飛行ルート上に戻った場合に、自動飛行モードの切り替えを許可する。

具体的には、モード切替部４３２は、ビルが多い都市部を飛行装置１が飛行する場合において、飛行装置１が第１飛行ルート上に戻っていない場合、操作端末３から自動飛行モードに切り替える制御モード情報が送信されても、制御モードの切り替えを行わない。一方、モード切替部４３２は、ビルが多い都市部を飛行装置１が飛行する場合において、第１飛行ルート上に戻った場合、操作端末３から送信された自動飛行モードに切り替える制御モード情報に基づいて、制御モードの切り替えを行う。このようにすることで、モード切替部４３２は、地図データの精度又は飛行装置１の周囲の状況に応じて制御モードの切り替えを制御することができる。

［管理装置４の処理］
続いて、管理装置４が行う処理の流れを説明する。図５は、管理装置４が行う処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、モード切替部４３２が飛行装置１の制御モードを切り替えたことを契機として開始する。本フローチャートにおいては、リソースが電池残量であるとして説明する。

ルート検索部４３３は、モード切替部４３２から入力された制御モード情報が手動飛行モードであるか否かを判断する（Ｓ１）。ルート検索部４３３は、制御モード情報が手動飛行モードでない、すなわち自動飛行モードであると判断した場合、処理を終了する。一方、ルート検索部４３３は、制御モード情報が手動飛行モードであると判断した場合、飛行装置１が手動飛行モードに切り替わってから所定の距離を飛行したか否かを判断する（Ｓ２）。具体的には、ルート検索部４３３は、飛行距離が第２飛行ルートの検索を開始する契機として定められた基準閾値を超えたか否かを判断する。

ルート検索部４３３は、飛行距離が基準閾値を超えていないと判断した場合、処理をＳ２に戻し、飛行距離が基準閾値を超えたと判断するまで繰り返す。一方、ルート検索部４３３は、飛行距離が基準閾値を超えたと判断した場合、飛行装置１が第１飛行ルートから離れたか否かを判断する（Ｓ３）。ルート検索部４３３は、飛行装置１が第１飛行ルートから離れていないと判断した場合、処理をＳ３に戻し、飛行装置１が第１飛行ルートから離れたと判断するまで繰り返す。一方、ルート検索部４３３は、飛行装置１が第１飛行ルートから離れたと判断した場合、第２飛行ルートを検索する（Ｓ４）。ルート検索部４３３は、検索した第２飛行ルートを示す情報を推定部４３４に入力する。

推定部４３４は、ルート検索部４３３から第２飛行ルートを示す情報が入力されると、当該情報が示す第２飛行ルートを飛行装置１が飛行した場合の電池残量を推定する（Ｓ５）。推定部４３４は、推定した電池残量を示す情報を通知部４３５に入力する。

通知部４３５は、推定部４３４から推定した電池残量を示す情報が入力されると、当該情報が示す推定電池残量が所定の閾値を下回るか否かを判断する（Ｓ６）。通知部４３５は、推定電池残量が所定の閾値を下回らないと判断した場合、処理を終了する。一方、通知部４３５は、推定電池残量が所定の閾値を下回ると判断した場合、目的地に到着することができなくなる可能性があることを操作端末３に通知する（Ｓ７）。

［本実施の形態における効果］
以上説明したとおり、本実施の形態に係る飛行システムＳは、飛行装置１の制御モードを手動飛行モードに切り替えて第１飛行ルートから離れた経路を飛行した場合に、飛行装置１の位置から目的地までの第２飛行ルートを検索し、第２飛行ルートを飛行した場合のリソース状態を推定する。そして、飛行システムＳは、推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に操作端末３に通知する。このようにリソース状態が所定の閾値を下回る旨を操作端末３に通知することで、飛行システムＳは、操作端末３を操作するユーザに対応を促すことができる。その結果、飛行システムＳは、飛行装置１を手動飛行モードに切り替えて予め設定された第１飛行ルートから離れた場合であっても、飛行装置１が目的地に到着することができなくなる事態を軽減することができる。

［変形例］
以上の説明においては、管理装置４が、飛行装置１の制御モードを制御し、飛行装置１が飛行する飛行ルートを管理したが、これに限らない。例えば、飛行装置１が、飛行装置１自身の制御モードを制御し、飛行装置１自身が飛行する飛行ルートを管理してもよい。この場合、飛行装置１は、管理装置４が有する構成に加えて、飛行ルートに従って飛行させる不図示の飛行制御部を有する。飛行制御部は、制御モードが自動飛行モードである場合、第１飛行ルート又は第２飛行ルートに従って飛行装置１を飛行させる。一方、飛行制御部は、制御モードが手動飛行モードである場合、操作端末３の指示に従って飛行装置１を飛行させる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１ 飛行装置
２ 基地局
３ 操作端末
３１ 情報領域
３２ メッセージ領域
３３ 経路マップ領域
３４ ライブ画像領域
４ 管理装置
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 制御部
４３１ 取得部
４３２ モード切替部
４３３ ルート検索部
４３４ 推定部
４３５ 通知部

Claims (13)

1. 飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、
   前記飛行装置の位置を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得する取得部と、
   前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するルート検索部と、
   前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定する推定部と、
   前記推定部が推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知する通知部と、
   を有する管理装置。
2. 前記推定部は、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの出発地点を出発した飛行開始時刻から、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの目的地に到着する時刻としてユーザによって指定された到着指定時刻までの期間である持ち時間のうち、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合の残りの前記持ち時間を推定し、
   前記通知部は、前記推定部が推定した残りの前記持ち時間が前記第１飛行ルートに関して設定された残りの前記持ち時間の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知する、
   請求項１に記載の管理装置。
3. 前記取得部は、前記飛行装置の電池残量を示す電池残量情報を取得し、
   前記推定部は、前記取得部が取得した電池残量情報に基づいて、前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合の前記飛行装置の電池残量を推定し、
   前記通知部は、前記推定部が推定した電池残量が、前記第１飛行ルートに関して設定された電池残量の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知する、
   請求項１に記載の管理装置。
4. 前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報が示す位置から前記第１飛行ルートの目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の管理装置。
5. 前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記手動飛行モードに切り替えた前記第１飛行ルート上の地点から前記第１飛行ルートの目的地までの経路である前記第１飛行ルートに、前記モード切替部が手動飛行モードに切り替えた後に前記取得部が取得した複数の前記位置情報が示す位置それぞれを通過する飛行ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとする、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の管理装置。
6. 前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、飛行距離が第２飛行ルートの検索を開始する契機として定められた基準閾値を超えたことを条件として、前記第２飛行ルートを検索する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の管理装置。
7. 前記モード切替部は、前記推定部が推定したリソースが前記所定の閾値を下回った場合に、前記自動飛行モードに切り替える、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の管理装置。
8. 前記モード切替部は、前記飛行装置の制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記飛行装置が前記第１飛行ルート上に戻ったことを条件として、前記自動飛行モードに切り替えることを許可する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の管理装置。
9. 前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替え、かつ前記飛行装置の電池残量が、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの目的地に飛行する第２飛行ルートに基づいて前記推定部が推定した電池残量以下である場合において、前記飛行装置が前記第１飛行ルートの出発地点に飛行する飛行ルートを新たな第２飛行ルートとして検索し、
   前記通知部は、前記飛行装置の電池残量が、前記新たな第２飛行ルートに基づいて前記推定部が推定した電池残量以上である場合に、前記新たな第２飛行ルートを通知する、
   請求項３から８のいずれか一項に記載の管理装置。
10. コンピュータに、
    飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるステップと、
    前記飛行装置の現在地を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得するステップと、
    前記切り替えるステップで前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得するステップで最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するステップと、
    前記第２飛行ルートを検索するステップで検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定するステップと、
    前記推定するステップで推定したリソース状態が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、
    前記判定するステップで所定の閾値を下回ると判定した場合に、前記操作端末に通知するステップと、
    を実行させるためのプログラム。
11. コンピュータが実行する、
    飛行装置の制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行させる自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行させる手動飛行モードのいずれかに切り替えるステップと、
    前記飛行装置の現在地を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得するステップと、
    前記切り替えるステップで前記飛行装置の制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得するステップで最後に取得した前記位置情報に基づいて前記第１飛行ルートとは異なる第２飛行ルートを検索するステップと、
    前記第２飛行ルートを検索するステップで検索した第２飛行ルートを前記飛行装置が飛行した場合のリソース状態を推定するステップと、
    前記推定するステップで推定したリソース状態が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、
    前記判定するステップで所定の閾値を下回ると判定した場合に、前記操作端末に通知するステップと、
    を有する管理方法。
12. 制御モードを、予め設定された第１飛行ルートに従って自動で飛行する自動飛行モード及び操作端末を介して手動で飛行する手動飛行モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、
    飛行している位置を示す位置情報を所定の間隔ごとに取得する取得部と、
    前記モード切替部が前記制御モードを前記手動飛行モードに切り替えた場合において、前記取得部が最後に取得した前記位置情報が示す位置から前記第１飛行ルートの目的地までの新たな飛行ルートを第２飛行ルートとして検索するルート検索部と、
    前記ルート検索部が検索した第２飛行ルートを飛行した場合のリソース状態を推定する推定部と、
    前記推定部が推定したリソース状態が所定の閾値を下回る場合に、前記操作端末に通知するステップと、
    を有する飛行装置。
13. 前記ルート検索部は、前記モード切替部が前記制御モードを手動飛行モードに切り替えた場合において、前記手動飛行モードに切り替えた前記第１飛行ルート上の地点から前記第１飛行ルートの目的地までの経路である前記第１飛行ルートに、前記モード切替部が手動飛行モードに切り替えた後に前記取得部が取得した複数の前記位置情報が示す位置それぞれを通過する飛行ルートを加えた飛行ルートを第２飛行ルートとする、
    請求項１２に記載の飛行装置。
    

Images