JP6726814B1 - 処理システム、無人航空機、及び飛行経路決定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、図1を参照して、無人航空機(以下、「UAV(Unmanned Aerial Vehicle )」と称する)を所定の目的のために飛行させる飛行システムSの構成及び動作概要について説明する。所定の目的の例として、例えば、運搬、測量、撮影、点検、監視等が挙げられる。図1は、飛行システムSの概要構成例を示す図である。図1に示すように、飛行システムS(処理システムの一例)は、大気中(空中)を飛行するUAV1a、大気中を飛行するUAV1b、運航管理システム(以下、「UTMS(UAV Traffic Management System)」と称する)2、及びポート管理システム(以下、「PMS(Port Management System)」と称する)3を含んで構成される。UAV1a、UAV1b、UTMS2、及びPMS3は、通信ネットワークNWを介して互いに通信可能になっている。通信ネットワークNWは、例えば、インターネット、移動体通信ネットワーク及びその無線基地局等から構成される。なお、図1の例では、UAV1aとUAV1bとをそれぞれ1つずつ示すが実際にはそれぞれ複数存在してよい。UTMS2とPMS3とは、1つの管理システムとして構成されてもよい。
次に、図2を参照して、UAV1aの構成及び機能概要について説明する。図2は、UAV1aの概要構成例を示す図である。図2に示すように、UAV1aは、駆動部11a、測位部12a、無線通信部13a、撮像部14a、制御部15a、及び粉塵センサ16等を備える。粉塵センサ16は、飛行中のUAV1aの機体周囲の粉塵を検出(例えば、所定時間間隔で検出)する。粉塵センサ16により検出された粉塵の量を示す粉塵情報は、所定時間間隔で制御部15aへ出力される。ここで、粉塵の量は、例えば1m3中に含まれる粉塵の質量で表される。さらに、UAV1aは、少なくとも制御部15aへの粉塵の侵入を防止する防塵機能17を備える。粉塵センサ16は、粉塵を検出する必要があるため、少なくとも制御部15a外に設置される。例えば、防塵機能17は、特に限定されるものではないが、駆動部11a、測位部12a、無線通信部13a、撮像部14a、及び制御部15aが組み込まれる筐体の内部と当該筐体の外部とを繋ぐ通気口をフィルター材で覆うことで実現される(この場合、粉塵センサ16は、当該筐体外の位置に取り付けられる)。かかるフィルター材により粉塵を除去することで筐体の外部から内部へ粉塵が侵入することを防止することができる。なお、防塵機能17は、特開2018-38167号公報に開示されるような筐体の内部に対する異物の侵入を防止する異物侵入防止手段がUAV1aに設けられることで実現されてもよいし、その他、公知の手法により実現されてもよい。
次に、図3を参照して、UAV1bの構成及び機能概要について説明する。図3は、UAV1bの概要構成例を示す図である。図3に示すように、UAV1bは、駆動部11b、測位部12b、無線通信部13b、撮像部14b、及び制御部15b等を備える。UAV1bは、粉塵の侵入を防止する防塵機能を備えない。駆動部11b、測位部12b、無線通信部13b、及び撮像部14bの構成及び機能は、UAV1aの駆動部11a、測位部12a、無線通信部13a、及び撮像部14aの構成及び機能と同様である。なお、UAV1bは、飛行中のUAV1bの機体周囲の粉塵を検出する粉塵センサを備えてもよい。また、図示しないが、UAV1bは、UAV1aと同様の水平回転翼であるロータ、各種センサ、及びバッテリ等を備える。UAV1bは、UAV1aと同様、ロータとともに固定翼を備える場合もある。
次に、図4及び図5を参照して制御サーバCSの構成及び機能概要について説明する。図4は、制御サーバCSの概要構成例を示す図である。図4に示すように、制御サーバCSは、通信部21、記憶部22、及び制御部23等を備える。通信部21は、通信ネットワークNWを介して行われる通信の制御を担う。記憶部22は、例えば、ハードディスクドライブ等を備える。記憶部22には、UAV1a,UAV1bの機体ID、及びUAV1a,UAV1bの航空機情報が対応付けられて記憶される。
次に、飛行システムSの動作について、実施例1と実施例2に分けて説明する。
先ず、図6を参照して、飛行システムSの動作の実施例1について説明する。図6は、実施例1において制御サーバCSの制御部23により実行される処理の一例を示すフローチャートである。実施例1においては、飛行予定のUAV1bが粉塵による影響を受けにくい飛行経路を決定するために、UAV1aはUAV1bの出発地点から目的地点まで飛行する。そして、UAV1aは飛行中に粉塵センサ16から所定時間間隔で取得した粉塵情報を、UAV1aの機体ID及び航空機情報とともに制御サーバCSへ送信する。なお、UAV1aは、取得した粉塵情報が示す粉塵の量に基づいて、当該粉塵の量が第1閾値以下になるようにUAV1aの進路を変更しながら飛行するとよい。
次に、図7を参照して、飛行システムSの動作の実施例2について説明する。図7は、実施例2においてUAV1aの制御部15aにより実行される処理の一例を示すフローチャートである。実施例2においては、UAV1aは出発地点から目的地点までにおいてUAV1bが粉塵による影響を受けにくい飛行経路を選んでUAV1bを追従させながら飛行する。
2 UTMS
3 PMS
CS 制御サーバ
11a,11b 駆動部
12a,12b 測位部
13a,13b 無線通信部
14a,14b 撮像部
15a,15b 制御部
16 粉塵センサ
17 防塵機能
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
23a 粉塵情報取得部
23b 飛行経路決定部
23c 飛行経路送信部
23d 散水判定部
23e 航空機制御部
S 飛行システム
Claims (12)
- 飛行を制御する制御部と、少なくとも前記制御部への粉塵の侵入を防止する防塵機能と、少なくとも前記制御部外に設置され粉塵を検出するセンサとを備える無人航空機を含む処理システムであって、
前記無人航空機の飛行中に前記センサにより検出された粉塵の量を示す情報を取得する取得部と、
前記粉塵の量に基づいて、他の航空機が当該粉塵による影響を受けにくい飛行経路を決定する決定部と、
を備えることを特徴とする処理システム。 - 前記他の航空機へ前記飛行経路を示す情報を送信する送信部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の処理システム。
- 前記粉塵の量に基づいて、前記粉塵を抑える液体を投下するか否かを判定する判定部を更に備えることを特徴とする請求項1または2に記載の処理システム。
- 前記制御部は、前記他の航空機へ追従制御指令を送信し、
前記他の航空機は、前記追従制御指令に応じて、前記無人航空機に追従しながら前記飛行経路に沿って飛行することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の処理システム。 - 粉塵の侵入を防止する防塵機能と、
粉塵を検出するセンサと、
前記無人航空機の飛行中に前記センサにより検出された粉塵の量に基づいて、前記他の航空機のための処理を行う処理部と、
を備えることを特徴とする無人航空機。 - 前記処理部は、前記粉塵の量に基づいて、前記他の航空機が前記粉塵による影響を受けにくい飛行経路を決定する処理を行うことを特徴とする請求項5に記載の無人航空機。
- 前記処理部は、前記他の航空機宛てに前記飛行経路を示す情報を送信する処理を行うことを特徴とする請求項6に記載の無人航空機。
- 前記処理部は、前記センサにより所定時間間隔で検出された粉塵の量に基づいて、前記無人航空機の進路を変更させながら前記他の航空機が前記粉塵による影響を受けにくい経路を探索することで前記飛行経路を決定する処理を行うことを特徴とする請求項6乃至7の何れか一項に記載の無人航空機。
- 前記処理部は、他の装置宛てに前記粉塵の量を示す情報を送信する処理を行うことを特徴とする請求項5乃至8の何れか一項に記載の無人航空機。
- 前記他の装置は、前記他の航空機であることを特徴とする請求項9に記載の無人航空機。
- 前記処理部は、前記粉塵の量に基づいて、前記粉塵を抑える液体を投下する処理を行うことを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載の無人航空機。
- 飛行を制御する制御部と、少なくとも前記制御部への粉塵の侵入を防止する防塵機能と、少なくとも前記制御部外に設置され粉塵を検出するセンサとを備える無人航空機を含む処理システムにより実行される飛行経路決定方法であって、
前記センサにより検出された粉塵の量を示す情報を取得するステップと、
前記粉塵の量に基づいて、前記他の航空機が当該粉塵による影響を受けにくい飛行経路を決定するステップと、
を備えることを特徴とする飛行経路決定方法。
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