JP6914164B2 - 管理装置、管理方法、管理システム、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は管理装置、管理方法、管理システム、及びプログラムに関し、特に、飛行装置の動作状態を管理する技術に関する。

近年、無人飛行装置（例えば、ヘキサコプタ（hexacopter）やオクトコプタ（octocopter）等のマルチコプタ）を空撮映像の撮影や荷物の運搬等の様々な用途に用いることが実用化されつつある。一般に、このような飛行装置は蓄電池に蓄電されている電力を動力源として飛行する。このため、化石燃料を使用して飛行する飛行装置と比較して、飛行装置の飛行可能距離及び飛行可能時間は制限される。

特許文献１には、吹雪や風雨が強い時には避難待機しつつ、飛行装置を充電するためのシェルターが開示されている。人が滞在できないような寒冷地や危険地域にシェルターを設置すれば、人が介在しなくても、半永久的に断続的に飛行装置の運行が可能となる旨が記載されている。

特開２０１７−７１２３３号公報

ところで、所定の規格を満たす飛行装置は無許可では飛行できず、公的な機関等によって飛行ルートや飛行時間が管理される。このため、飛行装置の飛行を管理する飛行管理システムにおいて、どの飛行装置がどの充電ポートで充電しているかを管理することが求められる。特許文献１に開示されているシェルターのように、充電ポートが通信モジュールを備えていれば管理が容易となるが、すべての充電ポートが通信モジュールを備えることはコスト及び通信量の点から必ずしも現実的とはいえない。したがって、通信機能を有さない充電ポートが存在しても、運行中の飛行装置の充電を管理することが求められている。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、飛行経路の途中における飛行装置の充電を管理する技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、飛行装置の動作状態を管理する管理装置である。この装置は、前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するポート情報取得部と、前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する飛行装置情報取得部と、前記飛行位置情報と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する状態管理部と、を備える。

前記ポート情報取得部は、前記飛行装置が着陸している充電ポートの使用予約を示す予約情報をさらに取得してもよく、前記判定部は、前記予約情報に基づいて、前記充電ポートに着陸している飛行装置が前記充電ポートの使用予約をしているか否かをさらに判定してもよく、前記管理装置は、前記判定部によって前記飛行装置が使用予約をしている充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置が備える蓄電池への充電を許可する充電許可命令を前記飛行装置に送信する充電許可部をさらに備えてもよい。

前記飛行装置情報取得部は、前記飛行装置に関連付けられた連絡先を示す連絡先情報をさらに取得してもよく、前記判定部によって前記飛行装置が使用予約をしていない充電ポートに着陸していると判定されたことを前記連絡先に通知する通知部をさらに備えてもよい。

前記飛行装置情報取得部は、前記飛行装置が備える蓄電池の電池容量と充電状態（State Of Charge；ＳＯＣ）とをさらに取得してもよく、前記ポート情報取得部は、前記飛行装置が着陸している充電ポートの充電能力を示す給電情報をさらに取得してもよく、前記管理装置は、前記充電状態、前記電池容量、及び前記給電情報に基づいて、前記蓄電池の充電に要する充電完了予定時間を算出する時間算出部をさらに備えてもよい。

前記管理装置は、前記時間算出部が算出した充電完了予定時間に基づいて、前記飛行装置が着陸している充電ポートの使用予約を管理するための予約管理テーブルを更新するポート管理部をさらに備えてもよい。

前記飛行装置情報取得部は、あらかじめ登録されている前記飛行装置の飛行経路を示す経路情報をさらに取得してもよく、前記時間算出部は、前記充電ポートに着陸している飛行装置の飛行経路と、前記充電完了予定時間とに基づいて、前記飛行装置が前記飛行経路の終着地に到着する時刻をさらに算出してもよい。

前記時間算出部は、前記充電ポートに着陸している飛行装置が、前記飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を算出してもよく、前記管理装置は、前記充電ポートに着陸している飛行装置が備える蓄電池に充電されている電力量が、前記飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を超えることを契機として、前記飛行装置に離陸を指示する命令を送信する制御命令送信部をさらに備えてもよく、前記状態管理部は、前記制御命令送信部が前記飛行装置に離陸を指示する命令を送信した場合、前記飛行装置の動作状態をポート着陸状態から飛行状態に変更してもよい。

本発明の第２の態様は、管理方法である。この方法において、飛行装置の動作状態を管理する管理装置のプロセッサが、前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するステップと、前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得するステップと、前記飛行位置情報の変動と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定するステップと、前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定した場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更するステップと、を実行する。

本発明の第３の態様は、プログラムである。このプログラムは、飛行装置の動作状態を管理するコンピュータに、前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得する機能と、前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する機能と、前記飛行位置情報の変動と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する機能と、前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定した場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する機能と、を実現させる。

本発明の第４の態様は、飛行装置の動作状態を管理する管理装置と、前記飛行装置を充電するための充電ポートと、を備える管理システムである。このシステムにおいて、前記管理装置は、前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するポート情報取得部と、前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する飛行装置情報取得部と、前記飛行位置情報と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する状態管理部と、を備える。

本発明によれば、飛行経路の途中における飛行装置の充電を管理する技術を提供することができる。

実施の形態に係る管理システムの概略を説明するための図である。 実施の形態に係る管理システムの利用シーンを模式的に示す図である。 実施の形態に係る管理装置における制御部の機能構成を模式的に示す図である。 実施の形態に係る飛行装置データベースのデータ構造を模式的に示す図である。 実施の形態に係る充電ポートデータベースのデータ構造を模式的に示す図である。 実施の形態に係る管理装置が実行する管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。

＜実施の形態の概要＞
図１は、実施の形態に係る管理システムＳの概略を説明するための図である。以下、図１を参照して、実施の形態の概要を述べる。

実施の形態に係る管理システムＳは、管制センターＣと、ネットワークＮを介して管制センターＣと接続する複数の飛行装置２とを含む。飛行装置２は、例えば無線通信サービスを利用して管制センターＣと通信するための通信モジュールを備えている。図１に示す例では、飛行装置２は、無線通信モジュールを備えており、基地局Ｂ及びインターネット等のネットワークＮを介して管制センターＣと通信することができる。

管制センターＣは、あらかじめ登録されている飛行装置２の動作状態を管理するための施設である。このため、管制センターＣには、飛行装置２の動作状態を管理するための管理装置１と、監視員が運行中の飛行装置２の動作状態を監視するための管制用モニタＭとが備えられている。なお、図１に示すように、管理装置１は通信部１０、記憶部１１、及び制御部１２を備えるが、管理装置１の機能構成の詳細については後述する。

飛行装置２は無人飛行装置であり、蓄電池に蓄電されている電力を動力源として飛行するマルチコプタである。飛行装置２は、化石燃料を使用して飛行する飛行装置と比較して、飛行装置の飛行可能距離及び飛行可能時間は制限される。このため、実施の形態に係る管理システムＳは、運行中の飛行装置２を充電するための充電ポート３も備えている。運行中に充電ポート３に着陸して充電することにより、飛行装置２は、蓄電池の容量に依存せずに長距離を飛行することが可能となる。このため、実施の形態に係る管理システムＳは、各飛行装置２の動作状態を管理するための飛行装置データベースと、各充電ポート３の使用状況を管理するための充電ポートデータベースとを格納するデータベースＤＢも備えている。

飛行装置２は、仮に自動飛行モードが設定されている機体であっても、トラブルの発生時等の緊急時には外部から制御できるように、通信機能を備えている。このため、少なくとも飛行装置２に関しては、管制センターＣにおいてその動作状況を把握することができる。一方で、充電ポート３は、飛行装置２を充電するための設備である。このため、充電ポート３にとって、外部との交信は必ずしも必要とされる機能ではない。特に、海上や山間地、離島等の人里から離れた場所に設置される充電ポート３は、電力供給源となるソーラーパネルを備える程度の簡易的で通信機能を持たないものとなる場合が多いと考えられる。

人里から離れた場所は、街中と比較して、一般に充電ポート３の設置間隔が長く、設置密度が小さい。このため、人里から離れた場所を飛行中の飛行装置２に充電の必要が生じた場合に、最寄りの充電ポート３が他の飛行装置２によって使われていると、他の充電ポート３で代替できないことも起こり得る。したがって、管制センターＣは、通信機能を持たない充電ポート３であっても、その使用状況を管理することが好ましい。

そこで、実施の形態に係る管理システムＳは、あらかじめ充電ポート３の所在地を示すポート位置情報をデータベース化して管理している。管理装置１は、各飛行装置２から逐次送られてくる位置を示す飛行位置情報を取得し、ポート位置情報との位置関係を解析する。具体的には、管理装置１は、飛行装置２の移動がいずれかの充電ポート３から所定の範囲内に収まる場合、飛行装置２が充電ポート３に着陸していると推定する。

このように、実施の形態に係る管理装置１は、充電ポート３の所在地を示すポート位置情報をあらかじめ保持しておく。管理装置１は、飛行装置２から逐次送られてくる飛行位置情報をポート位置情報と照らし合わせることで、飛行装置２が充電ポート３に着陸していることを推定する。これにより、管理装置１は、充電ポート３が通信機能を持っていなくても、充電ポート３の使用状況を推定することができる。ゆえに、飛行経路の途中における飛行装置２の充電を管理することができる。

なお、飛行装置２が接触センサを搭載している場合には、当該接触センサが地面との接触を判定した場合、その旨を示す信号を管理装置１に送信してもよい。管理装置１は、飛行装置２から接触センサの信号を受信した場合、飛行装置２が着陸中と判定してもよい。

また、飛行装置２が地表との距離を測定する測距センサを備えている場合には、管理装置１は、当該測距センサが測定した値を受信してもよい。管理装置１は、受信した測距センサの値に基づいて、飛行装置２が着陸中か否かを判定してもよい。

管理装置１は、飛行装置２から給電が開始されたか否かを示す信号を受信してもよい。管理装置１は、飛行装置２から給電が開始されたことを示す信号を受信した場合、飛行装置２が着陸中と判定してもよい。

さらに、充電ポート３が、充電ポートであることを示す所定のマーカを備えている場合、飛行装置２は、図示しないカメラを用いてマーカを撮像してもよい。この場合、飛行装置２は、マーカを撮像したことを示す信号を管理装置１に送信する。管理装置１は、飛行装置２からマーカを撮像したことを示す信号を受信した場合、飛行装置２が着陸中と判定してもよい。

図２は、実施の形態に係る管理システムＳの利用シーンを模式的に示す図である。重量等について定められた所定の条件を満たす飛行装置２は、管制センターＣに登録をすることを条件として、飛行が許可される。管制センターＣには、飛行装置２の動作状態を監視するための管制用モニタＭが備えられており、監視員Ｕは管制用モニタＭを見ることで飛行装置２の動作状態を把握することができる。

図２に示されている管制用モニタＭには、日本の関東地方に存在するある領域を飛行中の飛行装置２の動作状態が示されている。図２において、飛行装置２及び充電ポート３は、それぞれアイコン化されて表示されている。具体的には、飛行装置２は二等辺三角形で示される飛行装置アイコンＩＦによって表され、充電ポート３は円で表示される充電ポートアイコンＩＰによって表されている。煩雑となってかえって不明瞭となることを避けるためにすべてのアイコンに符号を付してはいないが、図２において、飛行装置アイコンＩＦで示される二等辺三角形と同じ形状の図形は、飛行装置アイコンＩＦである。同様に、充電ポートアイコンＩＰで示される円と同じ形状の図形は、充電ポートアイコンＩＰである。

図２において、飛行装置アイコンＩＦの形状である二等辺三角形の頂点の向きは、飛行装置２の飛行方向Ｄを示している。また、飛行装置アイコンＩＦの模様は、飛行装置２の状態によって変更されて管制用モニタＭに表示される。図２に示す例では、飛行中の飛行装置２を示す飛行装置アイコンＩＦは黒塗りの二等辺三角形で表され、充電ポート３に着陸している飛行装置２を示す飛行装置２は、白抜きの二等辺三角形で表されている。このように、管制用モニタＭは、飛行装置２の動作状態が異なる場合、飛行装置アイコンＩＦの表示態様を変更して表示することにより、監視員Ｕは、管制用モニタＭを一見するだけで飛行装置２の動作状態を把握することができる。

＜実施の形態に係る管理装置１の機能構成＞
図１を参照して説明したように、管理装置１は、通信部１０、記憶部１１、及び制御部１２を備える。

通信部１０は、ネットワークＮを介して飛行装置２との間でデータを送受信する。記憶部１１は、管理装置１を実現するコンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や管理装置１の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラム、当該アプリケーションプログラムの実行時に参照される各種データを含む種々の情報を格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置である。

図３は、実施の形態に係る管理装置１における制御部１２の機能構成を模式的に示す図である。制御部１２は、ポート情報取得部１２０、飛行装置情報取得部１２１、判定部１２２、状態管理部１２３、充電許可部１２４、通知部１２５、時間算出部１２６、ポート管理部１２７、及び制御命令送信部１２８を備える。具体的には、制御部１２は、通信部１０に格納されているプログラムを実行することにより、ポート情報取得部１２０、飛行装置情報取得部１２１、判定部１２２、状態管理部１２３、充電許可部１２４、通知部１２５、時間算出部１２６、ポート管理部１２７、及び制御命令送信部１２８として機能する。

ポート情報取得部１２０は、飛行装置２を充電するための充電ポート３の所在地を示すポート位置情報を取得する。飛行装置情報取得部１２１は、飛行装置２の動作状態が飛行状態である飛行装置２の位置を示す飛行位置情報を取得する。ポート情報取得部１２０は、充電ポート３の使用状況を管理するための充電ポートデータベースを参照することにより、ポート位置情報を取得する。同様に、飛行装置情報取得部１２１は、各飛行装置２の動作状態を管理するための飛行装置データベースを参照することにより、飛行位置情報を取得する。飛行装置情報取得部１２１は、飛行位置情報の他、各飛行装置２を一意に特定するための飛行装置識別子や、飛行装置２が搭載している無線通信モジュールを特定するための識別子、飛行装置２が搭載している蓄電池の充電残量等も取得する。なお、充電ポートデータベースと飛行装置データベースとの詳細は後述する。

判定部１２２は、ポート情報取得部１２０が取得したポート位置情報と飛行装置情報取得部１２１が取得した飛行位置情報とに基づいて、飛行装置２が充電ポート３に着陸しているか否かを判定する。具体的には、判定部１２２は、飛行位置情報で示される飛行装置２の動きが、充電ポート３の所在地を含む所定の領域内にとどまる場合、飛行装置２が充電ポート３に着陸していると判定する。

ここで「所定の領域」とは、判定部１２２が飛行装置２の動作状態を判定する際に参照する「動作状態判定用参照範囲」である。この範囲の具体的な値は、飛行装置２が備えるＧＰＳ（Global Positioning System）の精度等を勘案して定めればよいが、例えば充電ポート３の所在地を中心とする半径１０メートルの範囲である。

状態管理部１２３は、判定部１２２によって飛行装置２が充電ポート３に着陸していると判定された場合、飛行装置２の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する。具体的には、状態管理部１２３は、飛行装置データベースにおいて飛行装置２に対応する動作状態のフィールドの値を、飛行状態からポート着陸状態に変更する。これにより、管理装置１は、充電ポート３が通信機能を有していなくても、充電ポート３における飛行装置２の充電を管理することができる。

ポート情報取得部１２０は、飛行装置２が着陸している充電ポート３の使用予約を示す予約情報を、充電ポートデータベースを参照してさらに取得する。判定部１２２は、ポート情報取得部１２０が取得した予約情報に基づいて、充電ポート３に着陸している飛行装置２が充電ポート３の使用予約をしているか否かを判定する。判定部１２２による使用予約の判定処理については予約情報の詳細とともに後述する。

充電許可部１２４は、判定部１２２によって充電ポート３が使用予約をしている充電ポート３に着陸していると判定された場合、飛行装置２が備える蓄電池への充電を許可する充電許可命令を充電ポート３に送信する。一例として、飛行装置２はＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentifier）タグを備えており、充電ポート３は、ＲＦリーダを備えている。充電ポート３は、飛行装置２がＲＦＩＤの通信領域に近づくと、飛行装置２が備えるタグの内容を読み取ることで、飛行装置２の接近を検知する。充電ポート３は、飛行装置２の接近を検知すると、飛行装置２にワイヤレス充電をするための準備状態となる。

飛行装置２は、充電許可部１２４から充電許可命令を受信することを契機として、充電ポート３からの給電によって蓄電池に充電を開始する。このように、管理装置１は、飛行装置２を仲介させることによって、通信機能を持たない充電ポート３の充電を管理することができる。

ここで、充電ポート３の使用予約をしていない場合であっても、飛行装置２の運行を継続するために、飛び込みで充電ポート３にて充電する必要が生じる場合もある。充電ポート３で飛行装置２を充電することは電力の提供を受けることであるため、費用が発生する場合もあり得る。

そこで、飛行装置情報取得部１２１は、飛行装置２に関連付けられた連絡先を示す連絡先情報を、飛行装置データベースを参照して取得する。通知部１２５は、判定部１２２によって飛行装置２が使用予約をしていない充電ポート３に着陸していると判定されたことを連絡先に通知する。

ここで、「飛行装置２に関連付けられた連絡先」とは、例えば飛行装置２の所有者の連絡先等、飛行装置２に管理に責任を持っている者への連絡先である。これにより、飛行装置２の管理に責任を持っている者は、飛行装置２が予定にない充電をすることで費用が発生することを迅速に知ることができる。

飛行装置情報取得部１２１は、飛行装置２が備える蓄電池の電池容量と充電状態とを、飛行装置データベースを参照して取得する。また、ポート情報取得部１２０は、飛行装置２が着陸している充電ポート３の充電能力を示す給電情報を、充電ポートデータベースを参照して取得する。時間算出部１２６は、飛行装置２の蓄電池の充電状態、飛行装置２の蓄電池の電池容量、及び充電ポート３に関する給電情報に基づいて、蓄電池の充電に要する充電完了予定時間を算出する。

なお、充電ポートデータベースに充電ポート３の給電情報が存在しない場合、時間算出部１２６は、飛行装置情報取得部１２１が時系列的に逐次取得する蓄電池の充電状態から、時間当たりの充電量を算出する。これにより、充電ポートデータベースに充電ポート３の給電情報が存在しない場合であっても、時間算出部１２６は、蓄電池の充電に要する充電完了予定時間を算出することができる。また、時間算出部１２６は、飛行装置２の充電量の増加を監視し、充電量の増加率に基づいて、充電完了予定時間を算出してもよい。

ポート管理部１２７は、時間算出部１２６が算出した充電完了予定時間に基づいて、飛行装置２が着陸している充電ポート３の使用予約を管理するための予約管理テーブルを更新する。これにより、管理装置１は、飛行装置２が着陸している充電ポート３付近で充電が必要な充電ポート３に対して、待機させるべきか他の充電ポート３に向かわせるべきかの判断を監視員Ｕがするための情報を提供することができる。

飛行装置情報取得部１２１は、飛行装置データベースにあらかじめ登録されている飛行装置２の飛行経路を示す経路情報を取得する。時間算出部１２６は、充電ポート３に着陸している飛行装置２の飛行経路と、充電完了予定時間とに基づいて、飛行装置２が飛行経路の終着地に到着する時刻を算出する。これにより、管理装置１は、飛行装置２の運行を管理する監視員Ｕ及び飛行装置２の管理者に対し、充電ポート３の終着地到着予定時刻を事前に知らせることができる。

時間算出部１２６は、充電ポート３に着陸している飛行装置２が、当該飛行装置２の飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を算出する。具体的には、飛行装置情報取得部１２１が飛行装置データベースを参照して取得した飛行装置２の消費電力を示す情報と、充電ポート３から終着地までの航路長とに基づいて、飛行装置２の飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を算出する。

なお、飛行装置２が、飛行経路の途中で充電する場合、時間算出部１２６は、直近の飛行中における消費電力量に基づいて、充電後の消費電力量を予測してもよい。また、時間算出部１２６は、充電に要する時間を加味して、飛行装置２が終着地に到達する時刻を推定してもよい。さらに、飛行装置２が荷物を積載している場合には、時間算出部１２６は、積載量をもとに飛行装置２の消費電力や到達時刻をあらかじめ推定してもよい。

制御命令送信部１２８は、充電ポート３に着陸している飛行装置２が備える蓄電池に充電されている電力量が、飛行装置２の飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を超えることを契機として、飛行装置２に離陸を指示する命令を送信する。具体的には、制御命令送信部１２８は、飛行装置２の蓄電池の充電量が、飛行装置２が終着地に到着するために要する電力に所定の予備電力を加えた電力量となった場合に、飛行装置２に離陸を指示する命令を送信する。これにより、管理装置１は、飛行装置２が充電ポート３に着陸している時間を短縮できるため、飛行装置２の運行をより円滑に進めることができる。

ここで、通知部１２５は、飛行装置２の蓄電池に充電した電力量に基づいて充電に要する費用を算出し、飛行装置２に関連付けられた連絡先に費用、支払期限、及び支払先を通知してもよい。具体的には、通知部１２５は、飛行装置２の着陸前と、離陸前との蓄電池の電力量の差分をとることにより、蓄電池に充電した電力量を算出する。これにより、飛行装置２の管理に責任を持っている者は、飛行装置２の充電によって生じた費用の処理を円滑に実施することができる。なお、充電に要する費用は、充電ポート３の位置情報に応じて変更されてもよい。具体的には、充電ポート３が、最寄りの市街地から離れているほど、費用を高く設定されてもよい。充電ポート３が人里から離れた場所に設置されているほど、その維持管理に手間がかかるからである。

状態管理部１２３は、制御命令送信部１２８が飛行装置２に離陸を指示する命令を送信した場合、飛行装置２の動作状態をポート着陸状態から飛行状態に変更する。具体的には、状態管理部１２３は、飛行装置データベースにおいて飛行装置２に対応する動作状態のフィールドの値を、着陸状態から飛行状態に変更する。これにより、管理装置１は、充電ポート３が通信機能を有していなくても、充電ポート３における飛行装置２の充電を管理することができる。

なお、状態管理部１２３が、飛行装置２の動作状態をポート着陸状態から飛行状態に変更した場合において、飛行装置２が離陸してから所定時間経過することを条件に、管制センターＣは他の飛行装置２の着陸を許可する。これにより、前の飛行装置２が着陸した直後に、次の飛行装置２が着陸しようとすることによる衝突のリスクを軽減することができる。

また、近くの充電ポート３において、飛行装置２の発着陸がある時間帯の前後の所定時間は、管制センターＣは、間隔を空けて発着陸を許可する。さらに、管制センターＣは、充電ポート３付近の上空に飛行中の他の飛行装置２がいないことを確認のうえ、飛行装置２に離陸を許可するようにしてもよい。

続いて、飛行装置データベースと充電ポートデータベースとについて説明する。
図４は、実施の形態に係る飛行装置データベースのデータ構造を模式的に示す図である。飛行装置データベースはデータベースＤＢによって格納及び管理がなされている。

各飛行装置２には、飛行装置２を一意に特定するための飛行装置識別子が割り当てられている。図４に示すように、飛行装置データベースは、飛行装置識別子毎に、対応する飛行装置２の位置情報、連絡先情報、電池情報、経路情報、消費電力、及び動作状態を関連付けて格納している。

図４に示す例では、飛行装置識別子がＤＩＤ０００００１の飛行装置２の現在位置は、東経Ｅ１、北緯Ｎ１である。飛行装置２に関連付けられた連絡先の情報として、氏名、住所、電話番号、及びメールアドレスが格納されている。飛行装置２の蓄電池の電池情報として、電池容量、充電状態、及び蓄電池に充電されている電力量が格納されている。

また、飛行装置２の飛行予定経路として、出発地の東経及び北緯、目的地の東経及び北緯の他に、出発地と目的地との間で飛行装置２が経由する複数の経由地それぞれの東経及び北緯も格納されている。さらに、飛行装置２がホバリング中及び巡行中それぞれで消費する消費電力の情報も格納されている。

図４は、飛行装置識別子がＤＩＤ０００００１の飛行装置２の現在の動作状態は、飛行中であることを示す「飛行状態」であり、かつ、蓄電池の電池残量が所定量を下回った「電池残量低下状態」であることも示している。なお、飛行状態としては、この他、「ポート着陸状態」、「制御不能状態」、「ホバリング状態」等、飛行装置２の動作を示すための種々の状態が存在する。管理装置１の各部は飛行装置データベースを参照することでこれらの情報を取得し、各処理を実現することができる。

図５は、実施の形態に係る充電ポートデータベースのデータ構造を模式的に示す図である。充電ポートデータベースも、飛行装置データベースと同様に、データベースＤＢによって格納及び管理がなされている。

各充電ポート３には、充電ポート３を一意に特定するためのポート識別子が割り当てられている。図５に示すように、充電ポートデータベースは、ポート識別子毎に、対応する充電ポート３の位置情報、予約情報、給電情報、及びポート状態を関連付けて格納している。なお、予約情報は、上述したポート管理部１２７が更新する対象となる予約管理テーブルである。

判定部１２２は、飛行装置２が充電ポート３に着陸していると判定すると、飛行装置２があらかじめ使用予約している充電ポート３を特定する。判定部１２２は、飛行装置２が着陸している充電ポート３が、あらかじめ使用予約をしている充電ポート３であるか否かを照合することにより、充電ポート３に着陸している飛行装置２が充電ポート３の使用予約をしているか否かを判定する。

図５に示す例では、ポート識別子がＰＩＤ０００００１の充電ポート３の設置位置は、東経Ｅ２、北緯Ｎ２である。充電ポート３の使用予約を管理するための予約管理テーブルとして、充電ポート３の使用日時と充電ポート３を使用する飛行装置２の飛行装置識別子とが、使用の順序で格納されている。

また、充電ポート３の充電能力を示す給電情報として、充電ポート３の充電機能の定格出力電圧、定格出力電流、及び周波数が格納されている。さらに、充電ポート３に着陸することができる飛行装置２の条件である最大サイズと最大重量とが、着陸受け入れ条件として格納されている。

充電ポートデータベースには、充電ポート３の状態も格納されている。図５では、ポート識別子がＰＩＤ０００００１の充電ポート３は、現在の状態が、「飛行装置着陸中」かつ「充電中」であることが示されている。なお、充電ポートデータベースにおけるポート状態は、ポート管理部１２７が飛行装置２から取得した情報に基づいて更新する。このように、充電ポート３自体が管理装置１及びデータベースＤＢと通信できなくても、管理装置１が飛行装置２を介して情報を受信することにより、管理装置１は充電ポート３の状態を管理することができる。

このように、充電ポートデータベースには、各充電ポート３が着陸させることができる飛行装置２の大きさ及び重量と、充電ポート３の給電情報（電圧や周波数等）を格納している。このため、判定部１２２は、ある充電ポート３において充電を要求する飛行装置２の大きさ及び重量、蓄電池の充電に関する仕様を取得することで、その充電ポート３で飛行装置２が充電できるか否かを判定できる。

＜管理装置１が実行する管理処理の処理フロー＞
図６は、実施の形態に係る管理装置１が実行する管理処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば管理装置１が起動したときに開始する。

ポート情報取得部１２０は、充電ポートデータベースを参照して、飛行装置２が飛行予定の経路周辺に存在する充電ポート３の位置を示すポート位置情報を取得する（Ｓ２）。飛行装置情報取得部１２１は、飛行装置データベースを参照して、飛行装置２の現在位置を示す飛行位置情報を取得する（Ｓ４）。

判定部１２２は、飛行位置情報の変動とポート位置情報とに基づいて、飛行装置２が充電ポート３に着陸しているか否かを判定する（Ｓ６）。判定部１２２によって飛行装置２が充電ポート３に着陸中と判定された場合（Ｓ８のＹｅｓ）、状態管理部１２３は、飛行装置データベースにおける動作状態を、飛行状態からポート着陸状態に変更する（Ｓ１０）。

判定部１２２は、ポート情報取得部１２０が充電ポートデータベースを参照して取得した予約情報に基づいて、充電ポート３に着陸中の飛行装置２が充電ポート３の使用予約をしているか否かを判定する（Ｓ１２）。充電ポート３の使用予約がない場合（Ｓ１４のＮｏ）、通知部１２５は、飛行装置２が使用予約をしていない充電ポート３に着陸していることを飛行装置２に関連付けられた連絡先に通知する（Ｓ１６）。

充電ポート３の使用予約がある場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、又は通知部が飛行装置２に関連付けられた連絡先に通知をすると、充電許可部１２４は、飛行装置２が備える蓄電池へ充電ポート３から充電することを許可する充電許可命令を飛行装置２に送信する（Ｓ１８）。

充電許可部１２４が充電許可命令を送信するか、又は判定部１２２によって飛行装置２が充電ポート３に着陸中と判定されない場合（Ｓ８のＮｏ）、本フローチャートにおける処理は終了する。

＜実施の形態に係る管理装置１が奏する効果＞
以上説明したように、実施の形態に係る管理装置１によれば、飛行経路の途中における飛行装置２の充電を管理することができる。特に、充電ポート３が通信機能を持っていなくても、充電ポート３における充電処理を管理することができる。

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。

例えば、上記では、判定部１２２が、ポート位置情報と飛行位置情報とに基づいて飛行装置２が充電ポート３に着陸しているか否かを判定する場合について説明した。充電ポート３が通信機能を有している場合には、ポート情報取得部１２０が通信部１０を介して充電ポート３から飛行装置２の着陸の有無を取得してもよい。これにより、管理装置１は、飛行装置２が充電ポート３に着陸していることを示す情報の精度を向上させることができる。以下、そのような変形例を説明する。

上記では、管理装置１の充電許可部１２４が、飛行装置２が備える蓄電池へ充電ポート３から充電することを許可する充電許可命令を飛行装置２に送信する場合について説明した。充電ポート３が通信機能を有している場合には、充電許可部１２４は、充電ポート３に直接充電を許可する充電許可命令を送信してもよい。また、判定部１２２によって、飛行装置２が充電ポート３の使用予約がないと判定された場合、充電許可部１２４は飛行装置２に対する充電を中止するように制御信号を出してもよい。この場合、通知部１２５は、飛行装置２に対して他の充電ポート３を案内するとともに、制御命令送信部１２８は、飛行装置２に対して離陸を指示する命令を送信してもよい。

上記では、飛行装置２は、充電許可部１２４から充電許可命令を受信することを契機として、充電ポート３からの給電によって蓄電池に充電を開始する場合について説明した。この他、充電ポート３が通信機能を有している場合には、飛行装置２が充電ポート３における充電の要求を充電ポート３の管理者に通知し、当該管理者が充電ポート３の給電装置に給電開始を指示するようにしてもよい。

１・・・管理装置
２・・・飛行装置
３・・・充電ポート
１０・・・通信部
１１・・・記憶部
１２・・・制御部
１２０・・・ポート情報取得部
１２１・・・飛行装置情報取得部
１２２・・・判定部
１２３・・・状態管理部
１２４・・・充電許可部
１２５・・・通知部
１２６・・・時間算出部
１２７・・・ポート管理部
１２８・・・制御命令送信部
Ｂ・・・基地局
Ｃ・・・管制センター
ＤＢ・・・データベース
Ｍ・・・管制用モニタ
Ｎ・・・ネットワーク
Ｓ・・・管理システム

Claims (10)

1. 飛行装置の動作状態を管理する管理装置であって、
   前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するポート情報取得部と、
   前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する飛行装置情報取得部と、
   前記飛行位置情報と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する状態管理部と、
   を備える管理装置。
2. 前記ポート情報取得部は、前記飛行装置が着陸している充電ポートの使用予約を示す予約情報をさらに取得し、
   前記判定部は、前記予約情報に基づいて、前記充電ポートに着陸している飛行装置が前記充電ポートの使用予約をしているか否かをさらに判定し、
   前記管理装置は、前記判定部によって前記飛行装置が使用予約をしている充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置が備える蓄電池への充電を許可する充電許可命令を前記飛行装置に送信する充電許可部をさらに備える、
   請求項１に記載の管理装置。
3. 前記飛行装置情報取得部は、前記飛行装置に関連付けられた連絡先を示す連絡先情報をさらに取得し、
   前記判定部によって前記飛行装置が使用予約をしていない充電ポートに着陸していると判定されたことを前記連絡先に通知する通知部をさらに備える、
   請求項２に記載の管理装置。
4. 前記飛行装置情報取得部は、前記飛行装置が備える蓄電池の電池容量と充電状態（State Of Charge；ＳＯＣ）とをさらに取得し、
   前記ポート情報取得部は、前記飛行装置が着陸している充電ポートの充電能力を示す給電情報をさらに取得し、
   前記管理装置は、前記充電状態、前記電池容量、及び前記給電情報に基づいて、前記蓄電池の充電に要する充電完了予定時間を算出する時間算出部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の管理装置。
5. 前記時間算出部が算出した充電完了予定時間に基づいて、前記飛行装置が着陸している充電ポートの使用予約を管理するための予約管理テーブルを更新するポート管理部をさらに備える、
   請求項４に記載の管理装置。
6. 前記飛行装置情報取得部は、あらかじめ登録されている前記飛行装置の飛行経路を示す経路情報をさらに取得し、
   前記時間算出部は、前記充電ポートに着陸している飛行装置の飛行経路と、前記充電完了予定時間とに基づいて、前記飛行装置が前記飛行経路の終着地に到着する時刻をさらに算出する、
   請求項４又は５に記載の管理装置。
7. 前記時間算出部は、前記充電ポートに着陸している飛行装置が、前記飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を算出し、
   前記管理装置は、前記充電ポートに着陸している飛行装置が備える蓄電池に充電されている電力量が、前記飛行経路の終着地に到着するために要する電力量を超えることを契機として、前記飛行装置に離陸を指示する命令を送信する制御命令送信部をさらに備え、
   前記状態管理部は、前記制御命令送信部が前記飛行装置に離陸を指示する命令を送信した場合、前記飛行装置の動作状態をポート着陸状態から飛行状態に変更する、
   請求項６に記載の管理装置。
8. 飛行装置の動作状態を管理する管理装置のプロセッサが、
   前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するステップと、
   前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得するステップと、
   前記飛行位置情報の変動と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定するステップと、
   前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定した場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更するステップと、
   を実行する管理方法。
9. 飛行装置の動作状態を管理するコンピュータに、
   前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得する機能と、
   前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する機能と、
   前記飛行位置情報の変動と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する機能と、
   前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定した場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する機能と、
   を実現させるプログラム。
10. 飛行装置の動作状態を管理する管理装置と、
    前記飛行装置を充電するための充電ポートと、を備える管理システムであって、
    前記管理装置は、
    前記飛行装置を充電するための充電ポートの所在地を示すポート位置情報を取得するポート情報取得部と、
    前記動作状態が飛行状態である飛行装置の位置を示す飛行位置情報を取得する飛行装置情報取得部と、
    前記飛行位置情報と前記ポート位置情報とに基づいて、前記飛行装置が充電ポートに着陸しているか否かを判定する判定部と、
    前記判定部によって前記飛行装置が充電ポートに着陸していると判定された場合、前記飛行装置の動作状態を飛行状態からポート着陸状態に変更する状態管理部と、
    を備える管理システム。
    
    

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