JP7026765B1 - 制御システム、飛行体、及び、方法 - Google Patents

制御システム、飛行体、及び、方法 Download PDF

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Abstract

【課題】センサから出力される情報に基づいて、短視程空域を通るルートの飛行継続が不能と判定される場合であっても、短視程空域よりも安全性が高い安全空域へ飛行体を移動させることができる制御システム、飛行体、及び、方法を提供する。【解決手段】制御システムは、飛行体が短視程空域を検出した第１点Ｐ１の位置と、短視程空域に入域したと判定した第２点Ｐ２の位置と、第１点で得られたセンシング情報と、に基づいて、短視程空域の大きさを推定する推定部を備える。また、制御システムは、推定された短視程空域の大きさと第１点で得られたセンシング情報とに基づいて、安全空域を設定する設定部を備える。さらに、制御システムは、センサから出力される情報に基づいて、短視程空域を通るルートの飛行継続が不能と判定されると、安全空域へ飛行体を移動させる制御を行う制御部を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、制御システム、飛行体、及び、方法に関する。
従来、例えば、霧が発生している空域を含む、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域を飛翔体に飛行させる飛行制御システムが知られている（例えば、特許文献１）。この飛行制御システムは、パルス光を照射する誘導制御装置と、パルス光を検知するセンサから出力された情報に基づいて光が飛来した方向を検知する飛来方向検知装置と、を備え、検知された方向へ向かって霧の短視程空域を飛翔体に飛行させる。
国際公開第２０１８／００８３８８号
しかし、特許文献１のシステムは、センサで光の飛来方向を検知しなければ、飛翔体を短視程空域で飛行させることができない。このため、例えば、センサから出力される情報に基づいて、パルス光で表されるルートの飛行ができないと判定された場合に、短視程空域よりも安全性の高い安全空域へ飛翔体を移動させることができないという問題があった。
そこで、本発明は、このような点に鑑み、その目的とするところは、センサから出力される情報に基づいて、短視程空域を通るルートの飛行継続が不能と判定される場合であっても、短視程空域よりも安全性が高い安全空域へ飛行体を移動させることができる制御システム、飛行体、及び、方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る制御システムは、
予め定められたルートを飛行する飛行体が、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域を検出した第１点の位置を表す情報と、前記短視程空域に入域したと判定した第２点の位置を表す情報と、を取得する取得部と、
取得された前記情報で表される前記第１点の前記位置と、前記第２点の前記位置と、前記第１点で前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、前記短視程空域の大きさを推定する推定部と、
推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記第１点で得られた前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部と、
前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を行う制御部と、を備える。
本発明に係る制御システム、飛行体、及び、方法によれば、センサから出力される情報に基づいて、短視程空域を通るルートの飛行継続が不能と判定される場合であっても、短視程空域よりも安全性が高い安全空域へ飛行体を移動させることができる。
本発明の実施例に係る制御システムの一構成例を表すシステム構成図である。 実施例に係る飛行体の一外観例を表す外観構成図である。 飛行体が備える制御装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。 実施例に係る飛行体が実行する飛行処理の一例の前半を表すフローチャートである。 実施例に係る飛行体が実行する飛行処理の一例の後半を表すフローチャートである。 飛行体が実行する空域判定処理の一例を表すフローチャートである。 第１点、第２点、及び、第３点の一例を表す図である。 制御システムが備える制御装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。 制御システムが備える制御装置が実行する飛行制御処理の一例を表すフローチャートである。 制御システムが備える制御装置が有する機能の一例を表す機能ブロック図である。 制御システムが備える制御装置が記憶する安全空域テーブルの一例を表す図である。 制御システムが備える制御装置が記憶する確認結果テーブルの一例を表す図である。 制御システムが備える制御装置が記憶する飛行位置関連テーブルの一例を表す図である。 制御システムが備える制御装置が実行する大きさ推定処理の一例を表すフローチャートである。 制御システムが備える制御装置が実行する安全空域設定処理の一例を表すフローチャートである。 制御システムが備える制御装置が実行する飛行継続可否判定処理の一例を表すフローチャートである。 実施例に係る制御システムが備える制御装置が実行する空域移動制御処理の一例を表すフローチャートである。 端末装置の一構成例を表すハードウェア構成図である。 実施例の変形例７に係る制御システムが備える制御装置が実行する空域移動制御処理の一例を表すフローチャートである。 実施例の変形例７に係る飛行体が実行する飛行処理の一例の前半を表すフローチャートである。 実施例の変形例７に係る飛行体が実行する飛行処理の一例の後半を表すフローチャートである。 実施例の変形例１１に係る飛行体の一外観例を表す外観構成図である。
＜実施例＞
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ説明する。
本発明の実施例に係る制御システム１は、物品を運搬するため、物品を格納して飛行する、図１に示すような飛行体１００及び２００と、飛行体１００及び２００の飛行を制御する制御装置５００と、を備える。また、制御システム１は、制御装置５００による飛行体１００及び２００の飛行制御を補助する補助者によって携帯される端末装置９００を備える。
飛行体１００は、例えば、ドローン等の無人航空機であり、物品の運搬を行う運搬業者の営業所に着陸している。飛行体１００は、飛行体１００の姿勢及び飛行を制御する、図２に示すような直方体形状の制御装置１９０を備える。
本実施例において、制御装置１９０が有する複数の面の内で、基準となる面を前面といい、当該前面の法線方向に平行で、かつ、制御装置１９０の外側に向かう方向を、飛行体１００の前方向という。また、制御装置１９０が有する複数の面の内で、前面に垂直な面の１つを上面といい、当該上面の法線方向に平行で、かつ、制御装置１９０の外側に向かう方向を、飛行体１００の上方向という。本実施例では、制御装置１９０は、上面が水平面と平行となるように、飛行体１００の姿勢及び飛行を制御するが、これに限定される訳では無い。
飛行体１００は、制御装置１９０の前面から右前方向及び左前方向、並びに、制御装置１９０の後面から左後方向及び右後方向にそれぞれ突出したプロペラアーム１０１及び１０２、並びに、１０３及び１０４を備える。さらに、飛行体１００は、プロペラアーム１０１から１０４の先端にそれぞれ設置されたプロペラ１１１から１１４と、制御装置１９０の制御に従ってプロペラ１１１から１１４を回転させる不図示のモータと、を備える。
飛行体１００は、制御装置１９０の下面に、物品を囲持する第１囲持枠１２１ａと、第２囲持枠１２１ｂと、を備える。飛行体１００の第１囲持枠１２１ａは、物品を梱包する直方体形状の段ボールの側面の内の１つが有する４辺を囲持し、第２囲持枠１２１ｂは、第１囲持枠１２１ａによって囲持される面（以下、第１囲持面という）と対向する側面（以下、第２囲持面という）が有する４辺を囲持する。
また、飛行体１００は、物品の第１囲持面及び第２囲持面の法線方向に延設され、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを吊持し、かつ、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとの移動方向を延設方向にするガイドレール１２２ａ及び１２２ｂを、制御装置１９０の下面に備える。
さらに、飛行体１００は、制御装置１９０の制御に従って、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを互いに近づく方向へ移動させることで、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとに商品を囲持させる不図示のモータを備える。この不図示のモータは、制御装置１９０の制御に従って、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを互いに遠ざかる方向に移動させることで、囲持された商品を第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとに開放させる。
またさらに、飛行体１００は、濃霧が発生している空域の位置の推定に用いられる第１センサ１３１を制御装置１９０の上面に搭載している。本実施例において、第１センサ１３１は、イメージセンサ１３１ａ及び風向風速センサ１３１ｂを含むが、これに限定される訳では無い。
本実施例において、霧が発生している空域は、水滴が浮遊している空間を含む。また、濃霧が発生している空域は、霧が発生している空域であり、かつ、視程が予め定められた第１視程距離よりも短い短視程空域である。本実施例において、第１視程距離は、「100」メートルであるが、これに限定される訳では無く、「100」メートルよりも短い距離であっても、「100」メートルよりも長い距離であっても良い。好適な第１視程距離は、当業者が実験により定めることができる。
イメージセンサ１３１ａは、空間を光学的にセンシングすることで得られたセンシング情報を出力する。本実施例において、空間を光学的にセンシングするとは、当該空間を通過した光を検知することを含む。
このため、イメージセンサ１３１ａは、不図示のレンズと、空間を通過した後にレンズで収束させられた光を検知し、検知した光に応じた電気信号を出力する不図示の受光素子群と、を備えている。また、イメージセンサ１３１ａは、受光素子群から出力された信号に基づいて、撮像により得られた画像を表す画像情報を生成し、生成された画像情報をセンシング情報として出力する不図示の画像生成回路を備えている。
本実施例において、受光素子群は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサであるが、これに限定される訳では無く、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサであっても良い。
また、本実施例において、受光素子群で構成される受光面の形状は、方形であり、受光面が制御装置１９０の底面及び上面と垂直となるように、かつ、受光面の一辺が制御装置１９０の底面及び上面と平行となるように、イメージセンサ１３１ａは、制御装置１９０の上面に設置されている。このようにイメージセンサ１３１ａが設置されているのは、飛行体１００が、水平面と制御装置１９０の底面及び上面とが平行となるように飛行する間にイメージセンサ１３１ａで得られる画像の主走査方向を水平方向に対応させ、かつ、副走査方向を鉛直方向に対応させるためである。
また、イメージセンサ１３１ａのレンズは、広角レンズであり、当該レンズの焦点距離は、予め定められた画角以上の画角となるように調整されている。また、当該レンズの光軸は、制御装置１９０の前方向と平行となるように調整されている。
風向風速センサ１３１ｂは、風向及び風速をセンシングし、センシングされた風向及び風速を表すセンシング情報を制御装置１９０へ出力する。本実施例において、風向及び風速をセンシングするとは、風向及び風速を検知することを含む。
このため、風向風速センサ１３１ｂは、超音波式の三次元センサであり、飛行体１００の三次元座標系が有するＸａ軸の方向に吹く風の飛行体１００を基準とした風速（以下、対飛行体速度という）ＷＶａａｘを検知する。また、風向風速センサ１３１ｂは、Ｙａ軸の方向に吹く風の対飛行体速度ＷＶａａｙと、Ｚａ軸の方向に吹く風の対飛行体速度ＷＶａａｚと、を検知する。次に、風向風速センサ１３１ｂは、検知された風向及び風速を、検知された対飛行体速度ＷＶａａｘ、ＷＶａａｙ、及び、ＷＶａａｚを要素とするベクトルで表す風向風速情報を生成する。その後、風向風速センサ１３１ｂは、生成された風向風速情報を、センシング情報として制御装置１９０へ出力する。
本実施例において、飛行体１００の三次元座標系のＸａ軸は、飛行体１００の前方向に平行であり、かつ、飛行体１００の前方向を正の方向とする。Ｙａ軸は、飛行体１００の左方向に平行であり、かつ、飛行体１００の左方向を正の方向とし、Ｚａ軸は、飛行体１００の鉛直上方向に平行であり、かつ、飛行体１００の鉛直上方向を正の方向とする。また、飛行体１００の三次元座標系の原点は、飛行体１００の中心点であるが、これらに限定される訳では無い。
飛行体１００は、第１センサ１３１と異なる第２センサ１３２を搭載している。第２センサ１３２は、制御装置５００によって予め定められた物品の運搬ルートの内で、短視程空域を通る部分ルート（以下、短視程ルートという）の飛行継続が可能か否かを判定するために用いられる。本実施例では、第２センサ１３２は、高度センサ１３２ａ及びＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）センサ１３２ｂを含むが、これに限定される訳では無い。
高度センサ１３２ａは、ＴＯＦ（Time Of Flight）センサであり、制御装置１９０の底面に設けられている。高度センサ１３２ａは、飛行体１００の下方向へレーザ光を照射する。本実施例では、飛行体１００の下方向は、制御装置１９０の底面の法線方向であり、かつ、制御装置１９０の外側に向かう方向である。また、本実施例では、制御装置１９０は、制御装置１９０の底面が水平面と平行となるように飛行体１００の姿勢及び飛行を制御するため、高度センサ１３２ａは、鉛直下方向にレーザ光を照射する。次に、高度センサ１３２ａは、照射されたレーザ光の反射光を受光し、レーザ光の照射から反射光の受光までの時間に基づいて、飛行体１００からレーザ光が反射された地表面までの対地高度を計測する。その後、高度センサ１３２ａは、計測された対地高度を表す高度情報を制御装置１９０へ出力する。
ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂは、制御装置１９０の前面に設けられたＬｉＤＡＲセンサと、後面に設けられたＬｉＤＡＲセンサと、の総称である。前面のＬｉＤＡＲセンサは、飛行体１００の前方向を基準の方位とした場合に、当該基準の方位となす方位角が－９０度から＋９０度まで、かつ、飛行体１００の前方向となす仰角が－９０度から＋９０度までの範囲に含まれる複数の方向へレーザ光を照射する。前面のＬｉＤＡＲセンサは、照射されたレーザ光の反射光を受光し、レーザ光の照射から反射光の受光までの時間に基づいて、レーザ光を反射した障害物上の複数の反射点までの距離を計測する。本実施例において、障害物は、例えば、樹木、電線、電柱、塔、家屋、又は、ビル等の飛行体１００の飛行を妨げる可能性のある物体を含む。
次に、前面のＬｉＤＡＲセンサは、レーザ光の照射方向と計測された距離とに基づいて、飛行体１００の三次元座標系における座標値を、複数の反射点について算出する。その後、前面のＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂは、算出された障害物上の複数の反射点の座標値を表す座標情報を制御装置１９０へ出力する。
飛行体１００が備える後面のＬｉＤＡＲセンサは、飛行体１００の後方向を基準の方位として用いる場合に、当該基準の方位となす方位角が－９０度から＋９０度まで、かつ、飛行体１００の後方向となす仰角が－９０度から＋９０度までの範囲に含まれる複数の方向へ赤外線のレーザ光を照射する。また、後面のＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂは、照射されたレーザ光の複数の反射点について飛行体１００の三次元座標系における座標値を算出し、算出された障害物上の複数の反射点の座標値を飛行体１００の制御装置１９０へ出力する。
また、飛行体１００は、制御装置１９０の下面から下方向に突出しており、制御装置１９０を支持する支持脚１４０を備えている。
飛行体１００の制御装置１９０は、図３に示すようなハードウェアであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１９１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１９２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１９３ａ、フラッシュメモリ１９３ｂ、データ通信回路１９４ａ、ビデオカード１９５ａ、表示装置１９５ｂ、入力装置１９５ｃ、位置センサ１９６、方位角センサ１９７ａ、姿勢センサ１９７ｂ、入出力ポート１９８、及び、駆動回路１９９を備える。本実施例では、飛行体１００は、１つのＣＰＵ１９１を備えるが、複数のＣＰＵを備えても良い。また、飛行体１００は、複数のＲＡＭ及びフラッシュメモリを備えても良い。
飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ＲＯＭ１９３ａ又はフラッシュメモリ１９３ｂに保存されたプログラムを実行することで、飛行体１００の全体制御を行う。ＲＡＭ１９２は、ＣＰＵ１９１によるプログラムの実行時において、処理対象とされるデータを一時的に記憶する。
飛行体１００のＲＯＭ１９３ａ及びフラッシュメモリ１９３ｂは、各種のプログラムを記憶している。また、フラッシュメモリ１９３ｂは、プログラムの実行に用いられる各種のデータやデータが保存されたテーブルをさらに記憶している。飛行体１００は、フラッシュメモリ１９３ｂの代わりに、ハードディスクを備えても良い。
飛行体１００のデータ通信回路１９４ａは、ＮＩＣ（Network Interface Card）であり、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）及び５Ｇ（5th Generation）といった通信規格に従って、インターネットＩＮに接続された不図示の基地局と電波を用いてデータ通信を行う。このようにして、飛行体１００のデータ通信回路１９４ａは、インターネットＩＮに接続された制御装置５００とデータ通信を行う。
飛行体１００のビデオカード１９５ａは、ＣＰＵ１９１から出力されたデジタル信号に基づいて画像をレンダリングすると共に、レンダリングされた画像を表す画像信号を出力する。表示装置１９５ｂは、ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイであり、ビデオカード１９５ａから出力された画像信号に従って画像を表示する。飛行体１００は、ＥＬディスプレイの代わりに、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備えても良い。入力装置１９５ｃは、タッチパッド及びボタンのいずれか１つ以上であり、運搬業者の従業員又は物品の受取人の操作に応じた信号を入力する。
飛行体１００の位置センサ１９６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）回路を備えている。位置センサ１９６は、ＧＰＳ衛星から発せられたＧＰＳ信号を受信し、受信されたＧＰＳ信号に基づいて飛行体１００の位置を表す緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を計測し、計測された緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を表す位置情報を出力する。ＴＯＦセンサである高度センサ１３２ａは、地表面を基準面とした飛行体１００の対地高度を計測するのに対して、位置センサ１９６は、地表の形状を近似した回転楕円体の表面を基準面とした飛行体１００のＧＰＳ高度を計測する点で、高度センサ１３２ａと位置センサ１９６とは、互いに相違している。
本実施例において、位置センサ１９６は、ＧＰＳ回路を備えるが、これに限定されるのではない。位置センサ１９６は、準天頂衛星から発せられた信号を受信し、受信された信号に基づいて飛行体１００の位置を表す緯度、経度、及び、高度を計測するＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）回路を備えても良い。
飛行体１００の方位角センサ１９７ａは、例えば、磁気センサであり、飛行体１００の前方向と基準の方位とがなす方位角θを、基準の方位から反時計回りに計測し、計測された方位角θを表す方位角情報を出力する。本実施例において、基準の方位は北であるが、これに限定される訳では無く、基準の方位は、例えば、南、東、西、又は、南東を含むどのような方位でも良い。
飛行体１００の姿勢センサ１９７ｂは、例えば、ジャイロスコープであり、飛行体１００の前方向と水平面とがなす最小の俯角φｆと、飛行体１００の右方向と水平面とがなす最小の俯角φｒと、を検出し、検出された俯角φｆ及びφｒを表す姿勢情報を出力する。
飛行体１００の入出力ポート１９８は、イメージセンサ１３１ａに接続された不図示のケーブルと、風向風速センサ１３１ｂに接続された不図示のケーブルと、に接続されている。入出力ポート１９８は、イメージセンサ１３１ａ及び風向風速センサ１３１ｂが出力するセンシング情報をＣＰＵ１９１へ入力する。また、入出力ポート１９８は、高度センサ１３２ａに接続された不図示のケーブルと、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂに接続された不図示のケーブルと、に接続されている。入出力ポート１９８は、高度センサ１３２ａが出力する高度情報と、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂが出力する座標情報と、をＣＰＵ１９１へ入力する。
飛行体１００の駆動回路１９９は、プロペラ１１１から１１４を回転させる不図示のモータにそれぞれ接続された不図示のケーブルに接続されている。駆動回路１９９は、ＣＰＵ１９１が出力する信号に従って、プロペラ１１１から１１４を回転させるモータを駆動させる。また、駆動回路１９９は、駆動させているモータの単位時間当たりの回転数を表す信号をＣＰＵ１９１へ出力する。
また、飛行体１００の駆動回路１９９は、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを移動させる不図示のモータに接続された不図示のケーブルに接続されている。駆動回路１９９は、ＣＰＵ１９１が出力する信号に従って、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを移動させるモータを駆動させる。
運搬業者の営業所に物品が運び込まれると、運搬業者の従業員は、物品に貼付された伝票から、物品の運搬先の住所を読み取ってから、物品を飛行体１００又は２００に格納させる。本実施例では、従業員は、飛行体１００に物品を格納させる場合を具体例としてあげて説明するが、これに限定される訳では無く、従業員は、飛行体２００に物品を格納させても良い。
従業員は、飛行体１００に物品を格納させるため、当該物品を、飛行体１００の第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとの間に配置する。その後、従業員は、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとに物品を囲持させるための操作を、飛行体１００の入力装置１９５ｃに行う。入力装置１９５ｃが当該操作に応じた信号を出力すると、ＣＰＵ１９１は、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを互いに近づく方向に移動させる制御信号を駆動回路１９９へ出力することで、飛行体１００に物品を格納させる。
物品が飛行体１００に格納されたことを視認した従業員が、飛行体１００を識別する機体ＩＤ（IDentification）「100」と、当該物品の運搬先の住所と、を入力するための操作を制御装置５００に行うと、制御装置５００は、当該運搬先へ営業所から到る運搬ルートを定める。次に、制御装置５００は、定められた運搬ルートを表すルート情報を含み、かつ、当該運搬ルートを飛行することを命じる飛行命令と、運搬ルートを飛行するために高度を変更することを許可する高度変更許可と、を飛行体１００へ送信する。ルート情報は、運搬ルートに含まれる複数の到着点の位置を緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度で表す情報と、複数の到着点の到着順序を表す情報と、を含んでいる。
飛行体１００のデータ通信回路１９４ａが飛行命令を受信すると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行命令に従って飛行するため、図４及び図５に示すような飛行処理の実行を開始する。
飛行処理の実行が開始されると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、データ通信回路１９４ａから飛行命令と、当該飛行命令と共に送信された高度変更許可と、を取得する（ステップＳ０１）。次に、ＣＰＵ１９１は、飛行命令から運搬ルートを表すルート情報を取得し（ステップＳ０２）、飛行体１００に飛行させる飛行ルートを記憶するＲＡＭ１９２の予め定められた領域にルート情報を保存する。このようにして、ＣＰＵ１９１は、飛行ルートを運搬ルートに設定する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度変更許可に従って、高度の変更が許可されているか、制限されているか、を表す高度変更許可フラグの値を、高度の変更が許可されていることを表す値「true」に初期化する（ステップＳ０３）。
高度の変更が制限されるのは、飛行体１００の飛行が法令によって予め許可されている飛行許可空域を、飛行体１００が出域することを抑制するためである。すなわち、飛行体１００の飛行が法令によって予め禁止されている飛行禁止空域に、飛行体１００が入域することを抑制するためである。本実施例において、飛行許可空域は、法令によって、対地高度の範囲が「30」メートル以上、かつ、「150」メートル未満と予め定められている空域を含む。また、飛行禁止空域は、法令によって、対地高度の範囲が「30」メートル未満の空域、及び、「150」メートル以上と予め定められている空域を含む。しかし、飛行許可空域及び飛行禁止空域は、これらに限定される訳ではない。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００を離陸させるための制御信号を生成し、生成された制御信号を駆動回路１９９へ出力する（ステップＳ０４）。駆動回路１９９は、制御信号に従ってプロペラ１１１から１１４を回転させるモータを駆動させる。このようにして、飛行体１００は、営業所から離陸する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行処理を実行するスレッドと異なるスレッドを生成する。その後、ＣＰＵ１９１は、生成されたスレッドで、飛行体１００が飛行する空域が濃霧の発生している短視程空域であるか否かを判定する、図６に示すような空域判定処理を、飛行処理と並列的に実行し始める（ステップＳ０５）。このため、飛行処理の説明を中断して、空域判定処理の説明を先に行う。
空域判定処理の実行を開始すると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００が飛行する空域が短視程空域であるか、視程が予め定められた第１視程距離以上の非短視程空域であるかを表す短視程フラグの値を、非短視程空域であることを表す値「false」に初期化する（ステップＳ２１）。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａから出力される高度情報を取得する。また、ＣＰＵ１９１は、駆動回路１９９から出力される信号に基づいて、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を表す回転数情報を取得する。その後、ＣＰＵ１９１は、例えば、ＯＳ（Operating System）からシステム時刻を取得する。次に、ＣＰＵ１９１は、システム時刻を表す情報を、高度情報及び回転数情報が取得された時刻を表す時刻情報として、高度情報及び回転数情報に対応付けてフラッシュメモリ１９３ｂに保存する（ステップＳ２２）。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、イメージセンサ１３１ａから出力される画像情報と、風向風速センサ１３１ｂから出力される風向風速情報と、を、センシング情報として取得する（ステップＳ２３）。また、ＣＰＵ１９１は、位置センサ１９６から出力される位置情報を、センシング情報が得られた点の位置を表す情報として取得する。さらに、ＣＰＵ１９１は、例えば、ＯＳからシステム時刻を取得し、取得されたシステム時刻を表す情報を、センシング情報と位置情報とが取得された時刻を表す時刻情報とする。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、方位角センサ１９７ａから出力される方位角情報を取得する。次に、ＣＰＵ１９１は、方位角情報で表される方位角θと、位置情報で表される位置と、に基づいて、飛行体１００の三次元座標系を、世界座標系に変換する変換行列を算出する。
姿勢センサ１９７ｂから出力される姿勢情報が変換行列の算出に用いられないのは、本実施例において、飛行体１００は、飛行体１００の前後方向と水平面とが平行であり、かつ、飛行体１００の左右方向と水平面とが平行となるように飛行するためである。しかし、これに限定される訳でなく、姿勢情報が変換行列の算出に用いられても良い。
また、本実施例において、世界座標系は、東経が「0」度であり、北緯が「0」度であり、かつ、ＧＰＳ高度が「0」メートルの点を原点とし、東を正の方向とするＸｗ軸と、基準の方位である北を正の方向とするＹｗ軸と、鉛直上を正の方向とするＺｗ軸と、を有するが、これに限定される訳では無い。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、算出された変換行列を用いて、風向風速情報で表される速度であり、かつ、飛行体１００の三次元座標系における対飛行体速度ＷＶａａｘ、ＷＶａａｙ、及び、ＷＶａａｚを、世界座標系における対飛行体速度ＷＶｗａｘ、ＷＶｗａｙ、及び、ＷＶｗａｚに変換する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００の対地速度を算出するため、単位時間だけスリープした後に、位置センサ１９６から位置情報を再度取得する。次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、スリープ前に取得された位置情報と、スリープ後に取得された位置情報と、単位時間と、に基づいて、世界座標系のＸｗ軸方向における飛行体１００の対地速度ＡＶｗｇｘ、Ｙｗ軸方向における対地速度ＡＶｗｇｙ、及び、Ｚｗ軸方向における対地速度ＡＶｗｇｚを算出する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、世界座標系における風の対飛行体速度ＷＶｗａｘ、ＷＶｗａｙ、及び、ＷＶｗａｚに、世界座標系における飛行体１００の対地速度ＡＶｗｇｘ、ＡＶｗｇｙ、及び、ＡＶｗｇｚをそれぞれ加算する。これにより、ＣＰＵ１９１は、飛行体１００の位置で吹く風の世界座標系における対地速度ＷＶｗｇｘ、ＷＶｗｇｙ、及び、ＷＶｗｇｚを算出する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、スリープ前に取得された位置情報と、当該位置で得られたセンシング情報と、センシングが行われた方向を表すセンシング方向情報と、当該センシング情報が取得された時刻を表す時刻情報と、を対応付けることで、飛行体１００の飛行位置に関する飛行位置関連情報を生成する。
飛行位置関連情報に含まれるセンシング情報は、当該時刻に当該位置でイメージセンサ１３１ａの撮像により得られた画像情報と、当該時刻に当該位置で吹いていた風の風向及び風速を、世界座標系における対地速度ＷＶｗｇｘ、ＷＶｗｇｙ、及び、ＷＶｗｇｚで表す対地風向風速情報と、を含む。
また、飛行位置関連情報に含まれるセンシング方向情報は、当該時刻におけるイメージセンサ１３１ａの撮像方向を表す情報である。イメージセンサ１３１ａの光軸は、飛行体１００の前方向と平行となるように調整されているため、イメージセンサ１３１ａの撮像方向は、飛行体１００の前方向と基準の方位とがなす方位角θで表される。このため、センシング方向情報は、方位角センサ１９７ａから出力された方位角情報を含む。
センシング方向情報が、姿勢センサ１９７ｂから出力された姿勢情報を含まないのは、本実施例において、飛行体１００は、飛行体１００の前後方向と水平面とが平行であり、かつ、飛行体１００の左右方向と水平面とが平行となるように飛行するためである。しかし、これに限定される訳でなく、センシング方向情報が姿勢情報をさらに含んでも良い。
飛行位置関連情報が生成された後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００を識別する機体ＩＤ「100」をフラッシュメモリ１９３ｂから取得し、取得された機体ＩＤ「100」と、飛行位置関連情報と、を、制御装置５００を宛先として、データ通信回路１９４ａへ出力する（ステップＳ２４）。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、濃霧の短視程空域に対応する画素のＲ値の範囲、Ｇ値の範囲、及び、Ｂ値の範囲を表す情報をフラッシュメモリ１９３ｂから取得する。本実施例では、濃霧の短視程空域に対応する画素は、白色の画素であるため、当該画素のＲ値の範囲、Ｇ値の範囲、及び、Ｂ値の範囲は、それぞれ「245」から「255」に予め定められているが、これに限定される訳では無い。濃霧の短視程空域に対応する画素のＲ値の範囲、Ｇ値の範囲、及び、Ｂ値の範囲の好適な範囲は、当業者が実験により定めることができる。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２３で取得されたセンシング情報によって表される画像から、取得された情報で表されるＲ値の範囲にＲ値が含まれ、Ｇ値の範囲にＧ値が含まれ、かつ、Ｂ値の範囲にＢ値が含まれる白色の画素の検出を試行する。このとき、ＣＰＵ１９１は、白色の画素が検出されないと、飛行体１００が濃霧の短視程空域ではなく、非短視程空域を飛行していると判定する（ステップＳ２５；Ｎｏ）。
これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、白色の画素が検出されると、予め定められた白色割合を表す情報をフラッシュメモリ１９３ｂから読み出す。次に、ＣＰＵ１９１は、センシング情報で表される画像の画素数に占める白色の画素数の割合を算出し、算出された割合が予め定められた白色割合よりも小さいと、飛行体１００が非短視程空域を飛行していると判定する（ステップＳ２５；Ｎｏ）。
非短視程空域を飛行していると判定されると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が、非短視程空域を表す値「false」であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。このとき、ＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が値「false」であると判定すると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、非短視程空域を飛行し続けているのであり、非短視程空域へ短視程空域から出域したのでないと判定する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２５の処理で、白色の画素が検出されていると、センシング情報で表される画像に、白色の画素が予め定められた数よりも多く連続している白色の画像領域が存在するか否かを判定する。このとき、ＣＰＵ１９１は、白色の画像領域が存在すると判定すると、当該白色の画像領域を、濃霧の短視程空域に対応する短視程画像領域として検出する。次に、ＣＰＵ１９１は、飛行体１００の進行方向にある空域から短視程空域が検出されたと判定し（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、短視程空域が検出されたことを告げる検出報告を生成する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２３でスリープ前に取得された位置情報を、短視程空域が検出された、図７に示すような点（以下、第１点という）Ｐ１を表す第１位置情報として検出報告に追加する。次に、ＣＰＵ１９１は、第１位置情報を含む検出報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力した後に（ステップＳ２８）、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。
これに対して、ステップＳ２５の処理で、白色の画素が検出されなかった場合、又は、白色の画像領域が存在しないと判定された場合に、短視程空域が検出されなかったと判定し（ステップＳ２７；Ｎｏ）、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。
ステップＳ２５において、白色の画素数の割合が予め定められた白色割合以上であると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００が濃霧の短視程空域を飛行していると判定する（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）。次に、ＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が、非短視程空域を表す値「false」であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。このとき、ＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が値「false」であると判定すると、非短視程空域から短視程空域へ入域したと判定し、飛行体１００が短視程空域へ入域したことを告げる入域報告を生成する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２３でスリープする前に取得された位置情報を、短視程空域への入域が判定された、図７に示すような点（以下、第２点という）Ｐ２を表す第２位置情報として入域報告に追加する。次に、ＣＰＵ１９１は、第２位置情報を含む入域報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力する（ステップＳ３０）。次に、ＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値を、短視程空域を表す「true」に変更した後に（ステップＳ３１）、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。
ステップＳ２９において、短視程フラグの値が値「false」でなく「true」であると判定すると（ステップＳ２９；Ｎｏ）、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程空域の飛行を継続していると判定する。次に、ＣＰＵ１９１は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報を取得する（ステップＳ３２）。高度情報が取得されないのは、ステップＳ２２で取得されているためである。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、第２センサ１３２である高度センサ１３２ａの高度情報が、高度センサ１３２ａについて予め定められた異常条件（以下、高度センサ１３２ａの異常条件という）を満足するか否かを判定する。
本実施例において、高度センサ１３２ａの異常条件は、予め定められた時間において、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数が予め定められた第１回転数以上であり、かつ、高度情報で表される対地高度が、予め定められた高度未満しか変化しない、又は、変化しないという第１条件を含む。本実施例では、第１回転数は、プロペラ１１１から１１４が生じさせる揚力が、物品を格納した飛行体１００を上昇させるのに必要な回転数の最小値よりも多い値に予め設定されている。しかし、これに限定される訳では無く、第１回転数の好適な値は、当業者が実験で定めることができる。
また、本実施例において、高度センサ１３２ａの異常条件は、予め定められた時間において、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数が予め定められた第２回転数以下であり、かつ、高度情報で表される対地高度が、予め定められた高度未満しか変化しない、又は、変化しないという第２条件を含む。本実施例では、第２回転数は、プロペラ１１１から１１４が生じさせる揚力が、物品を格納した飛行体１００の高度を維持するのに必要な回転数の最小値よりも少ない値に予め設定されている。しかし、これに限定される訳では無く、第２回転数の好適な値は、当業者が実験で定めることができる。
さらに、本実施例において、高度センサ１３２ａの異常条件は、予め定められた時間において、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数が第２回転数よりも多く、かつ、第１回転数よりも少なく、高度情報で表される対地高度が、予め定められた高度以上変化するという第３条件を含む。
高度センサ１３２ａの異常条件を満足する高度情報は、例えば、飛行体１００と地表面との間を浮遊する水滴が、高度センサ１３２ａから照射されたレーザ光を反射する確率が予め定められた第１確率よりも高くなった場合に、高度センサ１３２ａから出力される。このため、高度センサ１３２ａの異常条件が満足される場合、高度情報で表される対地高度は、飛行体１００の実際の対地高度と、高度センサ１３２ａの誤差よりも大きく相違する。
ここで、短視程空域を浮遊する水滴がレーザ光を反射する確率は、例えば、短視程空域の視程が短くなる程高くなる。このため、高度センサ１３２ａの異常条件を満足する高度情報は、例えば、短視程空域の視程が、第１視程距離よりも予め短く定められた第２視程距離よりも短くなった場合に出力される。また、短視程空域の視程は、例えば、短視程空域を浮遊する水滴の大きさが大きくなる程高くなり、水滴の数が多くなる程高くなる。このため、高度センサ１３２ａの異常条件を満足する高度情報は、例えば、短視程空域を浮遊する水滴の大きさの平均値が予め定められた第１の大きさよりも大きくなった場合、又は、短視程空域を浮遊する水滴の数が予め定められた第１の数よりも多くなった場合に出力される。
飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されているか否かを判定するため、ＯＳからシステム時刻を取得する。次に、ＣＰＵ１９１は、取得されたシステム時刻以前、かつ、システム時刻よりも予め定められた時間だけ前の時刻以降の時刻を表す時刻情報に対応付けられた高度情報と回転数情報とを、フラッシュメモリ１９３ｂから複数取得する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、取得された複数の高度情報でそれぞれ表される対地高度と、複数の回転数情報でそれぞれ表されるプロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数が、第１条件、第２条件、及び、第３条件のいずれか１つを満足させるか、いずれも満足させないかを判定する。このとき、ＣＰＵ１９１は、第１条件、第２条件、及び、第３条件のいずれか１つが満足されると判定すると、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されると判定する。これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、第１条件、第２条件、及び、第３条件のいずれも満足されないと判定すると、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されないと判定する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、第２センサ１３２であるＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの座標情報が、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂについて予め定められた異常条件（以下、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件という）を満足するか否かを判定する。
本実施例において、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件は、座標情報によって表される複数の反射点のいずれか１つ以上に飛行体１００が接触しなければ、飛行体１００の現在の位置から予め定められた最低移動距離だけ飛行体１００が遠ざかることができない位置に、当該複数の反射点があるという条件である。すなわち、飛行体１００の現在の位置から最低移動距離よりも短い距離しか離れていない複数の反射点によって飛行体１００が囲まれているという条件である。本実施例では、最低移動距離は、「1」メートルであるが、これに限定される訳では無く、「1」メートルよりも長くても短くても良い。また、最低移動距離の好適な値は、当業者が実験により定めることができる。
ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件を満足する座標情報は、例えば、飛行体１００から最低移動距離よりも短い距離しか離れていない水滴が、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから照射されたレーザ光を反射する確率が予め定められた第２確率よりも高くなった場合にＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される。水滴は障害物では無いため、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される場合、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報に基づいた障害物の検出が不能になる。
ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件を満足する座標情報は、例えば、短視程空域の視程が、第１視程距離よりも予め短く定められた第３視程距離よりも短くなった場合に出力される。また、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件を満足する座標情報は、例えば、短視程空域を浮遊する水滴の大きさの平均値が予め定められた第２の大きさよりも大きくなった場合、又は、短視程空域を浮遊する水滴の数が予め定められた第２の数よりも多くなった場合に、出力される。
飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されているか否かを判定するため、例えば、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力された座標情報によって表される複数の反射点と、飛行体１００と、の距離の平均値と分散値とを算出する。次に、ＣＰＵ１９１は、算出された平均値が最低移動距離以下であり、かつ、算出された分散値が予め定められた分散値の閾値以下であると、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定する。このように判定されるのは、短視程空域では、通常、一様の濃度で水滴が浮遊しているため、飛行体１００から最低移動距離よりも短い距離しか離れていない水滴がレーザ光を反射する確率が第２確率よりも高くなれば、反射点と飛行体１００との距離の平均値は最低移動距離以下となり、かつ、分散値は予め定められた閾値以下となるためである。尚、分散値の閾値の好適な値は、当業者が実験により定めることができる。
飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されたと判定された第１の場合、若しくは、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定された第２の場合、又は、第１の場合、かつ、第２の場合に（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、異常条件が満足されたことを告げる異常報告を生成する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されたと判定され、かつ、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定された場合に、高度センサ１３２ａを識別するセンサＩＤと、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂのセンサＩＤと、を異常報告に追加する。これに対して、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されたと判定されたが、ＣＰＵ１９１は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定されていない場合に、高度センサ１３２ａのセンサＩＤを異常報告に追加するが、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂのセンサＩＤを追加しない。また、これに対して、ＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されたと判定されていないが、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定された場合に、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂのセンサＩＤを異常報告に追加するが、高度センサ１３２ａのセンサＩＤを追加しない。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ２３で取得された位置情報を、異常条件が満足されたと判定された、図７に示すような点（以下、第３点Ｐ３という）を表す第３位置情報として異常報告に追加する。次に、ＣＰＵ１９１は、センサＩＤ及び第３位置情報を含む異常報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力した後に（ステップＳ３４）、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。
ステップＳ３３において、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されたと判定されず、かつ、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されたと判定されない場合に（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。
ステップＳ２５で、非短視程空気を飛行していると判定された後に（ステップＳ２５；Ｎｏ）、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が、非短視程空域を表す値「false」でなく、短視程空域を表す値「true」であると判定すると（ステップＳ２６；Ｎｏ）、非短視程空域へ短視程空域から出域したと判定する。その後、ＣＰＵ１９１は、短視程空域から出域したことを告げる出域報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力する（ステップＳ３５）。次に、ＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値を、非短視程空域を表す値「false」に変更してから（ステップＳ３６）、ステップＳ２２から上記処理を繰り返す。このようにして、ＣＰＵ１９１は、図４及び図５の飛行処理を実行するスレッドと異なるスレッドで、空域判定処理の実行を継続する。
次に、中断していた飛行処理の説明を再開する。図４のステップＳ０５で、空域判定処理の並列的な実行を開始した後（ステップＳ０５）、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００の位置を緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度で表す位置情報を、位置センサ１９６から取得する（ステップＳ０６）。その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ルート情報に基づいて、１又は複数の未到着の到着点の内で最も到着順序の早い通過点（以下、次の到着点という）の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を特定する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度変更フラグの値が、高度の変更が許可されていることを表す値「true」であるか否かを判定する（ステップＳ０７）。このとき、ＣＰＵ１９１は、高度変更フラグの値が値「true」であると判定すると、飛行体１００の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、次の到着点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、に基づいて、飛行体１００から次の到着点までの距離を縮小させる飛行を、必要に応じて高度を変更させながら行うための制御信号を生成する。その後、ＣＰＵ１９１は、生成された制御信号を駆動回路１９９へ出力することで（ステップＳ０８）、必要に応じて対地高度を変更させながら飛行ルートを飛行体１００に順行飛行させる。
また、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度センサ１３２ａから出力される高度情報が、飛行許可空域の対地高度の範囲に含まれる対地高度を表す情報となるように、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を変化させるための制御信号を生成する。さらに、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報に基づいて、障害物を回避して飛行するための制御信号を生成する。その後、ＣＰＵ１９１は、生成された制御信号を駆動回路１９９へ出力する。
またさらに、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、位置情報で表される飛行体１００の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、次の到着点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、に基づいて、飛行体１００の位置から次の到着点へ向かう方向を表す方程式を算出する。その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、算出された方程式に基づいて、飛行体１００から次の到着点へ向かう方向と、基準の方位と、がなす方位角θ’を、基準の方位から反時計回りに算出する。次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、方位角センサ１９７ａから出力される方位角情報によって表される方位角θと、算出された方位角θ’と、を一致させるための制御信号を生成する。その後、ＣＰＵ１９１は、生成された制御信号を駆動回路１９９へ出力することで、飛行体１００の前方向、及び、イメージセンサ１３１ａの撮像方向を、飛行体１００の進行方向と一致させる。
また、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、姿勢センサ１９７ｂから出力される姿勢情報によって表される俯角φｆ及びφｒを角度「0」度とするための制御信号を生成し、生成された制御信号を駆動回路１９９へ出力する。これにより、ＣＰＵ１９１は、飛行体１００の制御装置１９０の上面及び底面を水平面と平行に維持する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、未到着の到着点が存在するか否かに基づいて、飛行体１００が移動先である物品の運搬先に到着したか否かを判定する（ステップＳ０９）。このとき、ＣＰＵ１９１は、未到着の到着点が存在するため、飛行体１００が移動先に到着していないと判定すると（ステップＳ０９；Ｎｏ）、データ通信回路１９４ａが制御装置５００からルート変更命令を受信しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
ルート変更命令は、飛行体１００が飛行する飛行ルートを、ルート変更命令に含まれるルート情報で表される代替ルートに変更することを命じる命令である。本実施例では、ルート変更命令は、飛行体１００が短視程空域を飛行する間に、第２センサ１３２の異常条件が満足され、かつ、短視程ルートの飛行継続が不能と判定された場合、又は、補助者によって飛行体１００の高度の異常が視認された場合に、制御装置５００から飛行体１００に送信される。
本実施例では、補助者によって視認される飛行体１００の高度の異常は、例えば、飛行許可空域の上方に位置する飛行禁止空域を飛行体１００が飛行することを含むが、これに限定される訳では無い。飛行体１００の高度の異常は、例えば、飛行許可空域の下方に位置する飛行禁止空域を飛行体１００が飛行することを含んでも良い。
飛行体１００のＣＰＵ１９１は、データ通信回路１９４ａからのルート変更命令の取得を試行し、ルート変更命令が取得されない場合に、ルート変更命令が受信されていないと判定する（ステップＳ１０；Ｎｏ）。その後、ＣＰＵ１９１は、飛行ルートの飛行を継続するために、ステップＳ０６から上記の処理を繰り返す。
これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、データ通信回路１９４ａからのルート変更命令が取得される場合に、ルート変更命令が受信されていると判定する（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）。次に、ＣＰＵ１９１は、ルート変更命令からルート情報を取得し（ステップＳ１１）、取得されたルート情報で表される代替ルートＲＤに飛行ルートを変更する。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度変更許可及び高度の変更を制限する高度変更制限の取得を試行する。このとき、ＣＰＵ１９１は、高度変更許可が取得されるが、高度変更制限が取得されない場合に（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、高度変更許可フラグの値を、高度の変更が許可されていることを表す値「true」に変更する（ステップＳ１３）。その後、ＣＰＵ１９１は、変更後の飛行ルートを、必要に応じて高度を変更しながら飛行するため、ステップＳ０６から上記の処理を繰り返す。
これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、高度変更許可が取得されないが、高度変更制限が取得される場合に（ステップＳ１２；Ｎｏ）、高度変更許可フラグの値を、高度の変更が制限されていることを表す値「false」に変更する（ステップＳ１４）。その後、ＣＰＵ１９１は、変更後の飛行ルートを、高度の変更を制限しながら飛行するため、ステップＳ０６から上記の処理を繰り返す。
ステップＳ０７において高度変更許可フラグの値が、高度の変更が制限されていることを表す値「false」であると判定すると（ステップＳ０７；Ｎｏ）、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、図６の空域判定処理で更新された短視程フラグの値が、短視程空域であることを表す値「true」であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
このとき、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が値「true」でなく、非短視程空域であることを表す値「false」であると判定すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、第２センサ１３２の異常条件が満足されなくなるため、高度の変更を制限する必要が無くなると判定する。このため、ＣＰＵ１９１は、高度変更許可フラグの値を、高度の変更が許可されていることを表す値「true」に変更する（ステップＳ１６）。その後、ＣＰＵ１９１は、変更後の飛行ルートを、必要に応じて高度を変更しながら飛行するため、ステップＳ０８から上記の処理を繰り返す。
これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が短視程空域であることを表す値「true」であると判定すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を変更せず維持させながら飛行ルートを飛行体１００に順行飛行させるための制御信号を駆動回路１９９へ出力する（ステップＳ１７）。プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を維持するのは、地表面が平坦であり、かつ、回転数の維持によって維持される飛行体１００の揚力と、飛行体１００に作用する重力と、が釣り合っていれば、飛行体１００の対地高度を維持できるためである。
このとき、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ０８の処理と同様に、制御装置１９０の上面及び底面を水平面と平行に維持した状態で、飛行体１００を飛行させる。また、ＣＰＵ１９１は、飛行体１００の前方向が、飛行体１００の進行方向と一致し、かつ、イメージセンサ１３１ａの撮像方向が、飛行体１００の進行方向と一致した状態で、飛行体１００を飛行させる。その後、ＣＰＵ１９１は、移動先に到着したか否かを判定する図５のステップＳ０９から上記処理を繰り返す。
ステップＳ０９において、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、未到着の到着点が存在しないため、飛行体１００が移動先に到着したと判定すると（ステップＳ０９；Ｙｅｓ）、飛行体１００を着陸させるための制御信号を駆動回路１９９へ出力する（ステップＳ１８）。次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、移動先に到着したことを告げる到着報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａに出力し（ステップＳ１９）、データ通信回路１９４ａは、到着報告を制御装置５００へ送信する。
次に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、図６の空域判定処理を実行するスレッドを終了してから（ステップＳ２０）、飛行処理の実行を終了する。
運搬先に居る受取人は、飛行体１００の第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとに物品を開放させるための操作を、飛行体１００の入力装置１９５ｃに行う。入力装置１９５ｃが当該操作に応じた信号を出力すると、ＣＰＵ１９１は、第１囲持枠１２１ａと第２囲持枠１２１ｂとを互いに遠ざかる方向に移動させる制御信号を駆動回路１９９へ出力することで、飛行体１００に物品を開放させる。
受取人は、開放された物品を受け取ると、飛行体１００を帰還させるための操作を、飛行体１００の入力装置１９５ｃに行う。入力装置１９５ｃが当該操作に応じた信号を出力すると、ＣＰＵ１９１は、物品の受渡が行われたことを告げる受渡報告を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａに出力する。
制御装置５００は、受渡報告を飛行体１００から受信すると、運搬先から営業所に到る帰還ルートを設定し、設定された帰還ルートの飛行を命じる飛行命令を飛行体１００へ送信する。飛行体１００は、飛行命令を受信すると、飛行命令に従って営業所まで帰還するために、図４及び図５に示した飛行処理の実行を行う。
飛行体２００の構成及び機能は、飛行体１００の構成及び機能と同様である。
制御装置５００は、サーバ機であり、物品の運搬を行う運搬業者の営業所、又は、オフィスビルに設置されている。制御装置５００は、ハードウェアである、図８に示すようなＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３ａ、ハードディスク５０３ｂ、データ通信回路５０４ａ、ビデオカード５０５ａ、表示装置５０５ｂ、入力装置５０５ｃ、スピーカ５０９ａ、及び、マイクロフォン５０９ｂを備える。本実施例では、制御装置５００は、１つのＣＰＵ５０１を備えるが、複数のＣＰＵを備えても良い。また、制御装置５００は、複数のＲＡＭ及びフラッシュメモリを備えても良い。
制御装置５００が備えるＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３ａ、データ通信回路５０４ａ、ビデオカード５０５ａ、及び、表示装置５０５ｂの構成及び機能は、図３に示した飛行体１００が備えるＣＰＵ１９１、ＲＡＭ１９２、ＲＯＭ１９３ａ、データ通信回路１９４ａ、ビデオカード１９５ａ、及び、表示装置１９５ｂの構成及び機能と同様である。
制御装置５００のハードディスク５０３ｂは、各種のプログラムと、各種のプログラムの実行に用いられる各種のデータ及びデータが保存されたテーブルと、を記憶している。制御装置５００は、ハードディスク５０３ｂの代わりに、フラッシュメモリを備えても良い。
制御装置５００のデータ通信回路５０４ａの構成は、飛行体１００のデータ通信回路１９４ａの構成と同様である。制御装置５００のデータ通信回路５０４ａの機能は、飛行体１００及び２００、並びに、端末装置９００とデータ通信を行う点を除き、飛行体１００のデータ通信回路１９４ａの機能と同様である。
制御装置５００の入力装置５０５ｃは、キーボード、マウス、タッチパッド、及び、ボタンのいずれか１つ以上であり、運搬業者の従業員の操作に応じた信号を入力する。
制御装置５００のスピーカ５０９ａは、ＣＰＵ５０１が出力する信号に従って音声を出力し、マイクロフォン５０９ｂは周囲の音声を表す信号を入力する。
運搬業者の従業員によって物品の運搬先の住所と、物品を格納させた飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、を入力するための操作が行われると、制御装置５００の入力装置５０５ｃは、当該操作に応じた信号を出力する。制御装置５００のＣＰＵ５０１は、当該信号が出力されると、運搬先まで飛行体１００を飛行させるために、図９に示すような飛行制御処理を実行する。
これにより、制御装置５００のＣＰＵ５０１は、短視程空域が検出された第１点Ｐ１を表す第１位置情報と、短視程空域に入域したと判定された第２点Ｐ２を表す第２位置情報と、を取得する取得部５１０として機能する。また、ＣＰＵ５０１は、第１点Ｐ１の位置と、第２点Ｐ２の位置と、飛行体１００の第１センサ１３１が第１点Ｐ１でセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、短視程空域の大きさを推定する推定部５２０として機能する。
さらに、ＣＰＵ５０１は、推定された短視程空域の大きさと、第１点Ｐ１で得られたセンシング情報と、に基づいて、短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部５３０として機能する。また、ＣＰＵ５０１は、飛行体１００に搭載された第２センサ１３２から出力される情報に基づいて、短視程ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された安全空域へ飛行体１００を移動させる制御を行う制御部５４０として機能する。
制御装置５００のハードディスク５０３ｂは、飛行制御処理に用いられる情報が保存される情報記憶部５９０として機能する。情報記憶部５９０は、安全空域に関する情報が保存される、図１１に示すような安全空域テーブルを予め記憶している。安全空域テーブルには、安全空域に設定された優先順位を表す情報と、安全空域に含まれる点の位置を表す緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度の最小値及び最大値を表す位置情報と、が対応付けられて保存される。
また、情報記憶部５９０は、予め定められた空域における障害物の確認結果を表す確認結果情報が保存されている、図１２に示すような確認結果テーブルを予め記憶している。確認結果テーブルには、複数のレコードが保存されている。また、各レコードには、運搬業者が物品の運搬を行う地域の上空に位置する空域を、１辺が予め定められた大きさの複数の立方空域に分割することで生じた複数の立方空域の１つの位置を表す位置情報と、当該立方空域における障害物の確認結果を表す確認結果情報と、が対応付けられて保存されている。
本実施例において、立方空域の位置情報は、当該立方空域に含まれる点の位置を表す緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度の最小値及び最大値を表す情報である。また、確認結果情報は、立方空域に障害物が存在することが確認されていることを表す存在確認情報、立方空域に障害物が存在しないことが確認されていることを表す不存在確認情報、及び、立方空域に障害物が存在すること及び存在しないことが確認されていないことを表す未確認情報を含む。
また、本実施例において、確認結果テーブルに保存された確認結果情報は、例えば、午前２時といった予め定められた時刻に、制御装置５００のＣＰＵ５０１が、不図示の空域確認処理を実行することで更新される。しかし、これに限定される訳では無く、確認結果情報は、例えば、１時間といった予め定められた時間間隔で更新されても良い。
図９の飛行制御処理の実行を開始すると、制御装置５００のＣＰＵ５０１は、最初のステップであるステップＳ４１の処理を実行する前に、飛行制御処理を実行するスレッドと異なるスレッドを２つ生成する。次に、ＣＰＵ５０１は、生成されたスレッドの一方で、不図示の情報保存処理を、飛行制御処理と並列的に実行する。情報保存処理は、図６のステップＳ２４で出力された機体ＩＤと、当該機体ＩＤで識別される飛行体１００又は２００の飛行位置関連情報とを、情報記憶部５９０が予め記憶する、図１３に示すような飛行位置関連テーブルに保存する処理である。
また、他方のスレッドで、制御装置５００のＣＰＵ５０１は、補助者によって携帯される端末装置９００と音声通信を行うための不図示の音声通信処理を実行する。その後、ＣＰＵ５０１は、飛行制御処理の終了直前に、情報保存処理を実行するスレッドと、音声通信処理を実行するスレッドと、を終了する。
飛行位置関連テーブルには、飛行体１００又は２００の機体ＩＤ「100」又は「200」と、飛行体１００又は２００の飛行位置関連情報と、が保存された１又は複数のレコードが保存される。飛行位置関連情報には、時刻情報と、位置情報と、当該時刻情報で表される時刻に、当該位置情報で表される位置で得られたセンシング情報と、当該時刻におけるイメージセンサ１３１ａのセンシング方向を表すセンシング方向情報と、を含む。飛行位置関連情報に含まれる位置情報は、当該時刻における飛行体１００の飛行位置を緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度で表す情報である。また、飛行位置関連情報に含まれるセンシング情報は、当該時刻に当該位置で吹いていた風の風向及び風速を、世界座標系が有するＸｗ軸方向の対地速度、Ｙｗ軸方向の対地速度、及び、Ｚｗ軸方向の対地速度で表す対地風向風速情報を含む。さらに、飛行位置関連情報に含まれるセンシング情報は、当該時刻に当該位置で行われた撮像によりイメージセンサ１３１ａで得られた画像情報を含む。
不図示の情報保存処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、データ通信回路５０４ａが機体ＩＤと飛行位置関連情報とを受信するまでスリープする処理を実行する。機体ＩＤと飛行位置関連情報とが受信されると、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからこれらの情報を取得し、制御部５４０は、取得されたこれらの情報が保存されたレコードを、飛行関連テーブルに追加する。その後、制御装置５００は、機体ＩＤと飛行位置関連情報とが受信されるまでスリープする処理から上記処理を繰り返す。
不図示の音声通信処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、補助者が携帯する端末装置９００から送信された音声情報をデータ通信回路５０４ａから取得する処理を実行する。次に、制御部５４０は、取得された音声情報に基づいて補助者の音声を表す信号をスピーカ５０９ａに出力する。制御装置５００のスピーカ５０９ａは、出力された信号に従って音声を出力し、制御装置５００を操作する従業員は、出力された音声を確認する。
また、制御装置５００の取得部５１０は、マイクロフォン５０９ｂから出力される信号に基づいて、従業員の音声を表す音声情報を生成し、生成された音声情報を、端末装置９００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する。制御装置５００から音声情報を受信した端末装置９００は、音声情報に基づいて音声を出力し、端末装置９００を携帯する補助者は、出力された音声を確認する。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と対応付けられた１又は複数の時刻情報の内で最も遅い時刻を表す時刻情報を特定する。次に、取得部５１０は、特定された時刻情報と対応付けられた画像情報を取得し、制御部５４０は、取得された画像情報に基づく信号をビデオカード５０５ａへ出力する。ビデオカード５０５ａは、制御部５４０から出力された信号に基づいて画像信号を出力し、表示装置５０５ｂは、画像信号に従って画像を表示する。
従業員は、スピーカ５０９ａから出力される音声、又は、表示装置５０５ｂに表示される画像に基づいて、飛行体１００の高度の異常を確認すると、飛行体１００の高度を低下又は上昇をさせるための操作を制御装置５００の入力装置５０５ｃに行う。
制御装置５００の入力装置５０５ｃが当該操作に応じた信号を入力すると、制御装置５００の制御部５４０は、飛行体１００の飛行位置のＧＰＳ高度よりも低い又は高いＧＰＳ高度の代替ルートを表す情報を生成する。次に、制御部５４０は、生成された代替ルートを表す情報を含み、飛行体１００の飛行ルートを当該代替ルートに変更することを命じるルート変更命令と高度変更許可とを、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する。その後、制御装置５００は、音声情報を取得する処理から上記処理を繰り返す。
飛行体１００は、ルート変更命令を受信すると、ルート変更命令に従って飛行ルートを代替ルートに変更してから、自律的に、高度を低下又は上昇させて代替ルートを飛行する。
これに対して、従業員は、飛行体１００の飛行高度に異常が無いことを確認すると、高度を変化させるための操作を行わないため、制御装置５００は、ルート変更命令を出力せずに、音声情報を取得する処理から上記処理を繰り返す。このため、飛行体１００は、自律的に、飛行ルートを飛行し続ける。
図９に示す飛行制御処理の実行が開始されると、制御装置５００の制御部５４０は、端末装置９００の位置を表す位置情報の送信を求めるリクエストを、端末装置９００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する。制御装置５００のデータ通信回路５０４ａがリクエストを端末装置９００へ送信した後に、端末装置９００から位置情報を受信すると、制御装置５００の取得部５１０は、データ通信回路５０４ａから端末装置９００の位置情報を取得する。次に、制御部５４０は、補助者が居る地点であり、かつ、飛行体１００の飛行制御が補助される補助点を表すパラメータを、端末装置９００の位置を表す位置情報で設定する（ステップＳ４１）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、入力装置５０５ｃが従業員の操作に応じて出力した信号に基づいて、物品の運搬先の住所を表す情報を取得する。その後、取得部５１０は、情報記憶部５９０から、取得された住所を表す情報と予め対応付けて記憶されている緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を表す情報を取得する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、飛行体１００の位置を表す位置情報の送信を求めるリクエストを、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する。制御装置５００のデータ通信回路５０４ａがリクエストを飛行体１００へ送信した後に、飛行体１００から位置情報を受信すると、制御装置５００の取得部５１０は、データ通信回路５０４ａから飛行体１００の位置情報を取得する。
その後、制御装置５００の制御部５４０は、例えば、道路、河川、及び、山林の上空といった飛行体１００が飛行可能な部分ルートに関する情報が保存されている不図示の部分ルートテーブルを、情報記憶部５９０から読み出す。部分ルートテーブルには、複数のレコードが予め保存されており、各レコードには、部分ルートであるエッジの始点ノードの緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、当該エッジの終点ノードの緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、当該エッジの距離を表す情報と、が対応付けられて予め保存されている。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、飛行体１００の位置と、複数のエッジの始点ノード及び終点ノードと、運搬先と、の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を用いて、例えば、ダイクストラ法といった経路探索アルゴリズムを実行する。これにより、制御部５４０は、部分ルートを組み合わせることで、飛行体１００の位置から運搬先へ到る最短の全体ルートを決定する。次に、制御部５４０は、飛行体１００に飛行させる運搬ルートを最短の全体ルートに設定し（ステップＳ４２）、設定された運搬ルートを表す情報を含む飛行命令を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する（ステップＳ４３）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、飛行命令に従って飛行する飛行体１００から短視程空域の検出を告げる検出報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ４４）。このとき、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからの検出報告の取得を試行し、検出報告が取得されない場合に、検出報告が受信されていないと判定する（ステップＳ４４；Ｎｏ）。次に、取得部５１０は、飛行体１００から到着報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ４５）。このとき、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからの到着報告の取得を試行し、到着報告が取得されない場合に、到着報告が受信されていないと判定する（ステップＳ４５；Ｎｏ）。その後、制御装置５００は、ステップＳ４４から上記処理を繰り返す。
ステップＳ４４において、制御装置５００の取得部５１０は、データ通信回路５０４ａから検出報告が取得される場合に、検出報告が受信されたと判定する（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）。次に、取得部５１０は、取得された検出報告から、短視程空域が検出された第１点Ｐ１を表す第１位置情報を取得する（ステップＳ４６）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、飛行体１００から短視程空域への入域を告げる入域報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ４７）。このとき、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからの入域報告の取得を試行し、入域報告が取得されない場合に、入域報告が受信されていないと判定する（ステップＳ４７；Ｎｏ）。次に、制御装置５００は、飛行体１００から到着報告が受信されているか否かを判定する（ステップＳ４８）。このとき、制御装置５００は、到着報告が受信されてないと判定すると（ステップＳ４８；Ｎｏ）、ステップＳ４７から上記処理を繰り返す。
ステップＳ４７において、制御装置５００の取得部５１０は、データ通信回路５０４ａから入域報告が取得される場合に、入域報告が受信されたと判定する（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）。次に、取得部５１０は、取得された入域報告から、飛行体１００が短視程空域へ入域したと判定した第２点Ｐ２を表す第２位置情報を取得する（ステップＳ４９）。その後、制御装置５００は、短視程空域の大きさを推定する、図１４に示すような大きさ推定処理を実行する（ステップＳ５０）。
大きさ推定処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、飛行体１００が搭載する第１センサ１３１によって第１点Ｐ１で得られたセンシング情報と、第１点Ｐ１における第１センサ１３１のセンシング方向を表すセンシング方向情報と、を取得する（ステップＳ６１）。このため、取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、図９のステップＳ４６で取得された第１位置情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられたセンシング情報と、センシング方向を表すセンシング方向情報と、を取得する。
次に、制御装置５００の推定部５２０は、図６のステップＳ２７と同様の処理を実行することで、取得されたセンシング情報によって表される画像から短視程画像領域を検出する。また、推定部５２０は、当該画像に含まれる画像領域の内で、短視程画像領域と異なる領域を、非短視程空域に対応する非短視程画像領域として検出する。さらに、推定部５２０は、短視程画像領域と非短視程画像領域との境界の画像領域を、短視程空域と非短視程空域との境界面に対応する境界画像領域として検出する（ステップＳ６２）。
次に、本実施例において、制御装置５００の推定部５２０は、短視程空域の形状が直方体形状であり、短視程空域と非短視程空域との境界面の１つは、図７に示すように、イメージセンサ１３１ａの撮像方向に対して垂直であると仮定するが、仮定される短視程空域の形状は、これに限定される訳では無い。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、第１点Ｐ１で得られた画像情報で表される画像の中心点を原点とし、主走査方向を正の方向とするＸｐ軸と、副走査方向を正の方向とするＹｐ軸と、を有する画像座標系を設定する。このように画像座標系を設定すると、飛行体１００の前方向と平行となるように調整されたイメージセンサ１３１ａの光軸よりも、飛行体１００の前方向に向かってより右側に撮像対象点が位置している程、当該撮像対象点に対応する画素のＸｐ座標値が大きくなる。また、イメージセンサ１３１ａの光軸よりも、より下側に撮像対象点が位置している程、当該撮像対象点に対応する画素のＹｐ座標値が大きくなる。
これらのため、制御装置５００の推定部５２０は、境界画像領域に含まれる画素の内で、Ｘｐ座標値が最も大きい画素を、短視程空域と非視程空域との境界面上の複数の点の内で、飛行体１００の進行方向に向かって最も右側に位置していた、図７に示すような点（以下、右端点という）ＰＥｒに対応する画素として検出する。同様に、推定部５２０は、境界画像領域に含まれる画素の内で、Ｘｐ座標値が最も小さい画素を、境界面上の複数の点の内で、飛行体１００の進行方向に向かって最も左側に位置していた、図７に示すような点（以下、左端点という）ＰＥｌに対応する画素として検出する。
同様に、制御装置５００の推定部５２０は、境界画像領域に含まれる画素の内で、Ｙｐ座標値が最も大きい画素、及び、Ｙｐ座標値が最も小さい画素を、境界面上の複数の点の内で、飛行体１００の進行方向に向かって最も下側に位置していた不図示の点（以下、下端点という）ＰＥｂ、及び、最も上側に位置していた不図示の点（以下、上端点という）ＰＥｔにそれぞれ対応する画素として検出する。
その後、制御装置５００の取得部５１０は、情報記憶部５９０が予め記憶するイメージセンサ１３１ａの焦点距離を表す情報と、イメージセンサ１３１ａが備える受光素子の大きさを表す情報と、を取得する。次に、推定部５２０は、イメージセンサ１３１ａの焦点距離と、イメージセンサ１３１ａの受光素子の大きさと、右端点ＰＥｒに対応する画素のＸｐ座標値及びＹｐ座標値と、第１点Ｐ１におけるイメージセンサ１３１ａのセンシング方向と、第１点Ｐ１の位置と、に基づいて、第１点Ｐ１と右端点ＰＥｒとを通る直線の世界座標系を用いた方程式を算出する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、算出された方程式と、センシング方向情報と、を用いて、第１点Ｐ１から右端点ＰＥｒへ向かう方向と、センシング方向である飛行体１００の前方向と、がなす角度ψｒを算出する。本実施例では、飛行体１００は、飛行体１００の前方向と飛行体１００の進行方向とを一致させながら飛行ルートを飛行する。このため、角度ψｒは、飛行体１００の進行方向と、第１点Ｐ１から右端点ＰＥｒへ向かう方向と、がなす角度である。
制御装置５００の推定部５２０は、同様の情報処理を実行することで、飛行体１００の進行方向と、第１点Ｐ１から左端点ＰＥｌへ向かう方向と、がなす角度ψｌを算出する。また、推定部５２０は、同様に、飛行体１００の進行方向と、第１点Ｐ１から上端点ＰＥｔへ向かう方向と、がなす不図示の角度ψｔと、飛行体１００の進行方向と、第１点Ｐ１から下端点ＰＥｂへ向かう方向と、がなす不図示の角度ψｂと、を算出する（ステップＳ６３）。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、図９のステップＳ４６で取得された第１位置情報と、ステップＳ４９で取得された第２位置情報と、に基づいて、第１点Ｐ１から第２点Ｐ２までの水平方向の距離（以下、水平距離という）を算出する。第２点Ｐ２は、飛行体１００が短視程空域に入域したと判定された点であるから、算出された第１点Ｐ１から第２点Ｐ２までの水平距離は、第２点Ｐ２を飛行体１００が飛行した第２時刻における第１点Ｐ１から短視程空域までの水平距離Ｌ２である（ステップＳ６４）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、第１点Ｐ１を飛行体１００が飛行した第１時刻を特定するため、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、図９のステップＳ４６で取得された第１位置情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられている時刻情報を取得する。同様に、取得部５１０は、第２点Ｐ２を飛行体１００が飛行した第２時刻を特定するため、飛行位置関連テーブルにおいて、ステップＳ４９で取得された第２位置情報と機体ＩＤ「100」とに対応付けられている時刻情報を取得する。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、飛行位置関連テーブルにおいて機体ＩＤ「100」と対応付けられている１又は複数の時刻情報でそれぞれ表される１又は複数の時刻の内で、第２時刻よりも前の時刻であり、かつ、第２時刻に最も近い時刻を表す時刻情報と、当該時刻情報に対応付けられた対地風向風速情報と、を取得する。これにより、取得部５１０は、第２時刻の１つ前の時刻と、第２時刻の１つ前の時刻において飛行体１００の位置で吹いていた風の対地風向及び対地風速と、を特定する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、第２時刻の１つ前の時刻から第２時刻までの間、第２時刻の１つ前の時刻に飛行体１００の位置で吹いていた風の風向及び風速と同じ風向及び風速の風が短視程空域でも一様に吹いていたと仮定する。このため、本実施例において、推定部５２０は、第２時刻の１つ前の時刻から第２時刻までの間における短視程空域の移動方向が当該風向から吹く風の風下に向かう方向と同じ方向であり、かつ、短視程空域の移動速度が当該風速と同じ速度であったと推定する。
しかし、これに限定される訳では無く、制御装置５００の推定部５２０は、第２時刻の１つ前の時刻から第２時刻までの間における短視程空域の移動方向が、当該風向から吹く風の風下へ向かう方向と異なる方向であったと、例えば、山、若しくは、丘、又は、谷、若しくは、崖といった短視程空域の風下の地形と、当該風向と、に基づいて推定しても良い。また、制御装置５００の推定部５２０は、第２時刻の１つ前の時刻から第２時刻までの間における短視程空域の移動速度が、当該風速よりも予め定められた速度又は予め定められた割合だけ遅い速度であったと推定しても良い。
この推定に基づいて、推定部５２０は、第２時刻における第１点Ｐ１から短視程空域までの水平距離Ｌ２と、第２時刻よりも１つ前の時刻における対地風向及び対地風速と、に基づいて、第２時刻よりも１つ前の時刻における第１点Ｐ１から短視程空域までの水平距離を推定する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、第２時刻よりも１つ前の時刻が第１時刻であると判定すると、推定された水平距離が、第１時刻における飛行体１００から短視程空域までの水平距離Ｌ１であると特定する（ステップＳ６５）。このような特定が行われるのは、第１時刻において、飛行体１００は、第１点Ｐ１を飛行していたからである。
これに対して、制御装置５００の推定部５２０は、第２時刻よりも１つ前の時刻が第１時刻でないと判定すると、第２時刻よりも１つ前の時刻に注目する。その後、推定部５２０は、注目された時刻の１つ前の時刻における第１点Ｐ１から短視程空域までの水平距離を推定する処理を実行する。次に、推定部５２０は、注目された時刻よりも１つ前の時刻が第１時刻であると判定すると、推定された水平距離が水平距離Ｌ１であると特定する。
これに対して、制御装置５００の推定部５２０は、注目された時刻よりも１つ前の時刻が第１時刻でないと判定すると、注目された時刻よりも１つ前の時刻に注目する。その後、推定部５２０は、注目された時刻の１つ前の時刻における第１点Ｐ１から短視程空域までの水平距離を推定する処理から上記処理を繰り返す。
第１時刻における飛行体１００から短視程空域までの水平距離Ｌ１が特定されると、制御装置５００の推定部５２０は、右端点ＰＥｒ及び左端点ＰＥｌにそれぞれ対応する２つの画素が画像の中心を挟んで位置するか、当該２つの画素の双方が画像の中心よりも右側又は左側に位置するか、を、当該２つの画素のＸｐ座標値に基づいて判定する。このとき、推定部５２０は、右端点ＰＥｒ及び左端点ＰＥｌにそれぞれ対応する２つの画素が画像の中心を挟んで位置すると判定すると、下記の式（１）を用いて短視程空域の水平方向の大きさＷを推定する。これに対して、制御装置５００の推定部５２０は、当該２つの画素の双方が画像の中心よりも右側又は左側に位置すると判定すると、下記の式（２）を用いて短視程空域の水平方向の大きさＷを推定する。
水平方向の大きさＷ＝ Ｌ１×ｔａｎψｌ＋Ｌ１×ｔａｎψｒ・・・（１）
水平方向の大きさＷ＝｜Ｌ１×ｔａｎψｌ－Ｌ１×ｔａｎψｒ｜・・・（２）
但し、Ｌ１は、第１時刻における飛行体１００から短視程空域までの水平距離であり、ψｌは、第１点Ｐ１から左端点ＰＥｌへ向かう方向と飛行体１００の進行方向と、がなす角度であり、かつ、ψｒは、第１点Ｐ１から右端点ＰＥｒへ向かう方向と飛行体１００の進行方向とがなす角度である。
同様に、制御装置５００の推定部５２０は、飛行体１００から短視程空域までの水平距離Ｌ１、並びに、第１点Ｐ１から上端点ＰＥｔへ向かう方向と飛行体１００の進行方向とがなす角度ψｔ、及び、第１点Ｐ１から下端点ＰＥｂへ向かう方向と飛行体１００の進行方向とがなす角度ψｂに基づいて、短視程空域の鉛直方向の大きさを推定する（ステップＳ６６）。
本実施例では、制御装置５００の推定部５２０は、短視程空域の奥行き方向の大きさは、水平方向の大きさＷに等しいと推定するが、これに限定される訳では無く、水平方向の大きさＷよりも大きい又は小さいと推定しても良い。その後、推定部５２０は、大きさ推定処理の実行を終了する。
図９のステップＳ５０において大きさ推定処理が実行された後に、制御装置５００の推定部５２０は、推定された短視程空域の水平方向の大きさ及び鉛直方向の大きさと、第１点Ｐ１の位置と、に基づいて、第１時刻における短視程空域の位置を推定する位置推定処理を実行する（ステップＳ５１）。本実施例において、短視程空域の形状は、直方体形状であると仮定されているため、短視程空域の位置は、短視程空域が有する８個の頂点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度で表されるが、これに限定される訳では無い。
ここで、左端点ＰＥｌに対応する画素が画像の中心よりも左に位置する場合、第１時刻における飛行体１００の進行方向に向かって、短視程空域が有する手前左下の頂点は、第１点Ｐ１の位置よりも水平距離Ｌ１×ｔａｎψｌだけ左に位置する。これに対して、当該画素が画像の中心よりも右に位置する場合、短視程空域の手前左下の頂点は、第１点Ｐ１の位置よりも水平距離Ｌ１×ｔａｎψｌだけ右に位置する。また、当該画素が画像の中心よりも下に位置する場合、短視程空域の手前左下の頂点は、第１点Ｐ１の位置よりも水平距離Ｌ１×ｔａｎψｂだけ下に位置する。これに対して、当該画素が画像の中心よりも上に位置する場合、短視程空域の手前左下の頂点は、第１点Ｐ１の位置よりも水平距離Ｌ１×ｔａｎψｂだけ上に位置する。
このため、制御装置５００の推定部５２０は、第１点Ｐ１の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、水平距離Ｌ１×ｔａｎψｌ及び水平距離Ｌ１×ｔａｎψｂと、に基づいて、短視程空域が有する左下手前の頂点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を算出する。同様にして、推定部５２０は、短視程空域が有する手前左上の頂点、手前右上の頂点、及び、手前右下の頂点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度を算出する。
また、第１時刻における飛行体１００の進行方向に向かって、短視程空域が有する奥左下の頂点、奥左上の頂点、奥右上の頂点、及び、奥右下の頂点は、手前左下の頂点、手前左上の頂点、手前右上の頂点、及び、手前右下の頂点よりも、短視程空域の水平方向の大きさＷに等しい距離だけそれぞれ奥に位置する。このため、制御装置５００の推定部５２０は、手前左下の頂点、手前左上の頂点、手前右上の頂点、及び、手前右下の頂点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度と、短視程空域の水平方向の大きさＷと、に基づいて、奥左下の頂点、奥左上の頂点、奥右上の頂点、及び、奥右下の頂点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度をそれぞれ算出する。
このようにして、第１時刻における短視程空域の位置が推定されると、制御装置５００の推定部５２０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、第１時刻を表す時刻情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられた対地風向風速情報を取得する。これにより、推定部５２０は、第１時刻において飛行体１００の位置で吹いていた風の対地風向及び対地風速を特定する。
次に、制御装置５００の推定部５２０は、飛行位置関連テーブルにおいて機体ＩＤ「100」に対応付けられている１又は複数の時刻情報でそれぞれ表される１又は複数の時刻の内で、第１時刻よりも後であり、かつ、第１時刻に最も近い時刻を表す時刻情報と、当該時刻情報に対応付けられた対地風向風速情報と、を取得する。これにより、推定部５２０は、第１時刻の１つ後の時刻と、第１時刻の１つ後の時刻において飛行体１００の位置で吹いていた風の対地風向及び対地風速と、を特定する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、第１時刻から第１時刻の１つ後の時刻までの間、第１時刻に飛行体１００の位置で吹いていた風の風向及び風速と同じ風向及び風速の風が短視程空域でも一様に吹いていたと仮定する。このため、本実施例において、推定部５２０は、第１時刻から第１時刻の１つ後の時刻までの間における短視程空域の移動方向が当該風向から吹く風の風下へ向かう方向と同じ方向であり、かつ、短視程空域の移動速度が当該風速と同じ速度であったと推定する。
しかし、これに限定される訳では無く、制御装置５００の推定部５２０は、第１時刻から第１時刻の１つ後の時刻までの間における短視程空域の移動方向が、当該風向から吹く風の風下に向かう方向と異なる方向であったと、短視程空域の風下の地形と当該風向とに基づいて推定しても良い。また、制御装置５００の推定部５２０は、第１時刻から第１時刻の１つ後の時刻までの間における短視程空域の移動速度が、当該風速よりも予め定められた速度又は予め定められた割合だけ遅い速度であったと推定しても良い。
この推定に基づいて、制御装置５００の推定部５２０は、推定された第１時刻における短視程空域の位置と、第１時刻における対地風向及び対地風速と、に基づいて、第１時刻よりも１つ後の時刻における短視程空域の位置を推定する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、第１時刻よりも１つ後の時刻に注目し、注目された時刻の１つ後の時刻が存在するか否かを判定する処理を実行する。このとき、注目された時刻の１つ後の時刻が存在しないと判定すると、注目された時刻における短視程空域の位置が、現在の短視程空域の位置であると推定する。
これに対して、制御装置５００の推定部５２０は、注目された時刻の１つ後の時刻が存在すると判定すると、当該１つ後の時刻における短視程空域の位置を推定する。その後、推定部５２０は、当該１つ後の時刻に注目し、注目された時刻の１つ後の時刻が存在するか否かを判定する処理から上記処理を繰り返す。
このようにして、現在の短視程空域の位置が推定されると、制御装置５００は、現在の短視程空域の位置に基づいて安全空域を設定する、図１５に示すような安全空域設定処理を実行する（ステップＳ５２）。
安全空域設定処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、第１時刻を表す時刻情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられた位置情報と、センシング情報に含まれる画像情報と、センシング方向情報とを取得する。これにより、取得部５１０は、第１時刻において飛行体１００のイメージセンサ１３１ａが撮像を行った撮像位置と、イメージセンサ１３１ａが撮像により得た画像と、イメージセンサ１３１ａの撮像方向と、を特定する。また、取得部５１０は、飛行位置関連テーブルにおいて、第１時刻よりも１つ後の時刻又は１つ前の時刻を表す時刻情報と機体ＩＤ「100」とに対応付けられた位置情報と、画像情報と、センシング方向情報と、を取得する。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、これら２つの画像情報でそれぞれ表される２つの画像に対して、例えば、テンプレートマッチングを行うことで、障害物に対応した画像領域と、人に対応した画像領域と、を検出する。障害物のテンプレートを表す情報と、人のテンプレートを表す情報と、は、情報記憶部５９０が予め記憶していれば良い。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、情報記憶部５９０からイメージセンサ１３１ａの焦点距離を表す情報と、イメージセンサ１３１ａが備える受光素子の大きさを表す情報と、を取得する。その後、設定部５３０は、２つの画像における障害物に対応した画像領域の視差と、人に対応した画像領域の視差と、２つの画像の撮像位置及び撮像方向と、焦点距離と、受光素子の大きさと、に基づいて、障害物及び人の位置を検出する（ステップＳ７１）。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、検出された障害物の位置と、短視程空域の推定された位置と、に基づいて安全空域を設定する（ステップＳ７２）。このために、設定部５３０は、現在の短視程空域と異なる空域である現在の非短視程空域を、１辺が予め定められた大きさの複数の立方空域に分割し、分割により生じた複数の非短視程空域の位置を特定する。本実施例では、予め定められた大きさは、「1」メートルであるが、これに限定される訳では無く、「1」メートルより大きくても小さくても良い。予め定められた大きさの好適な値は、当業者が実験により定めることができる。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、複数の非短視程空域の位置と、障害物の位置と、に基づいて、複数の非短視程空域の内で、障害物が有る障害空域を特定し、特定された障害空域を、複数の非短視程空域から除外する。
次に、制御装置５００の設定部５３０は、障害空域が除外された複数の非短視程空域の内で、第１時刻に短視程空域であった空域を、第１時刻に得られたセンシング情報に基づいて障害物が存在するか否かを判定不能な判定不能空域と特定する。その後、設定部５３０は、障害空域が除外された複数の非短視程空域から、判定不能空域を除外する。
次に、制御装置５００の設定部５３０は、障害空域と判定不能空域とが除外された複数の非短視程空域には、障害物が存在しないと判定する。その後、設定部５３０は、障害空域と判定不能空域とが除外された複数の非短視程空域を、短視程空域よりも安全性が高い安全空域に設定する。このように安全空域が設定されるのは、障害空域と判定不能空域とが除外された複数の非短視程空域の方が、障害物が存在しないと判定されていない短視程空域よりも、飛行体１００が障害物に接触する蓋然性が低く、飛行体１００がより安全に飛行可能だからである。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、検出された人の位置に基づいて、複数の安全空域に優先順位を設定する（ステップＳ７３）。このために、設定部５３０は、複数の安全空域の内で、未注目の安全空域の１つに注目する処理を実行する。次に、設定部５３０は、注目された安全空域の下に位置する人の数を計数してから、未注目の安全空域が無くなるまで、未注目の安全空域の１つに注目する処理から上記処理を繰り返す。その後、設定部５３０は、複数の安全空域のそれぞれに、計数された人の数が少ない程、高い優先順位を設定する。このように優先順位が設定されるのは、人がより少ない又は人が居ない地域の上空の空域の方が、人がより多い地域の上空の空域よりも、飛行体１００が飛行する空域としてより適切だからである。人がより少ない又は人が居ない地域の上空の空域の方がより適切であるのは、例えば、飛行体１００が障害物との接触又は故障等により落下する場合、又は、緊急に着陸する場合に、飛行体１００が人と接触する蓋然性がより少ない又は接触する可能性が無いためである。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、図９のステップＳ４１で予め定められたパラメータによって表される補助点の位置と、現在の短視程空域の位置と、に基づいて、補助点との間に短視程空域が存在する安全空域と、補助点との間に短視程空域が存在しない安全空域と、を特定する。補助点との間に短視程空域が存在する安全空域を飛行体１００が飛行する場合、補助点に居る補助者は、飛行体１００を視認できないため、飛行体１００の視認結果を、制御装置５００を操作する従業員に伝えることができず、飛行制御が補助されない。このため、設定部５３０は、特定された安全空域が、飛行制御の補助が行われない無補助空域であると判定する。
次に、制御装置５００の設定部５３０は、補助点との間に短視程空域が存在しない安全空域の位置と、補助点の位置と、検出された障害物の位置と、に基づいて、補助点との間に障害物が存在する安全空域と、補助点との間に短視程空域及び障害物が存在しない安全空域と、を特定する。次に、設定部５３０は、補助点との間に障害物が存在する安全空域が無補助空域であると判定し、補助点との間に短視程空域及び障害物が存在しない安全空域が、飛行制御の補助が行われる有補助空域であると判定する。
その後、制御装置５００の設定部５３０は、人の位置に基づいて設定された優先順位が同じ複数の安全空域が存在する場合に、当該複数の安全空域の内で、有補助空域の優先順位の方が、無補助空域の優先順位よりも高くなるように、優先順位を再設定する（ステップＳ７４）。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、図１１の安全空域テーブルに、安全空域に設定された優先順位を表す情報と、安全空域に含まれる点の緯度、経度、及び、ＧＰＳ高度の最小値及び最大値を表す位置情報を対応付けて保存した後に（ステップＳ７５）、安全空域設定処理の実行を終了する。
図９のステップＳ５２で、安全空域設定処理が実行された後、制御装置５００の取得部５１０は、異常条件が満足されたことを告げる異常報告が飛行体１００から受信されたか否かを判定する（ステップＳ５３）。このとき、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからの異常報告の取得を試行し、異常報告が取得される場合に、異常報告が受信されたと判定する（ステップＳ５３；Ｙｅｓ）。次に、制御装置５００は、飛行体１００による短視程ルートの飛行継続が可能か否かを判定する、図１６に示すような飛行継続可否判定処理を実行する（ステップＳ５４）。
飛行継続可否判定処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、異常条件を満足させた情報を出力した第２センサ１３２を識別するセンサＩＤを報告から取得する（ステップＳ８１）。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、取得されたセンサＩＤに、高度センサ１３２ａのセンサＩＤが含まれるか否かを判定する。このとき、制御部５４０は、高度センサ１３２ａのセンサＩＤが含まれると判定すると、高度センサ１３２ａから出力される高度情報が、高度センサ１３２ａの異常条件を満足していると判定する（ステップＳ８２；Ｙｅｓ）。このため、制御部５４０は、高度情報で表される対地高度が、飛行体１００の実際の対地高度と、高度センサ１３２ａの誤差よりも大きく相違していると判定する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂのセンサＩＤが含まれているか否かに関わらず、短視程空域を通る短視程ルートの飛行体１００による飛行継続が不能であると判定した後に（ステップＳ８３）、飛行継続判定処理の実行を終了する。
このような判定がされるのは、高度情報で表される対地高度が、実際の対地高度と誤差よりも大きく相違していれば、飛行体１００が短視程ルートの飛行を、法令により対地高度の範囲が定められている飛行許可空域内で継続することが不能となるからである。
ステップＳ８２において、制御装置５００の制御部５４０は、高度センサ１３２ａのセンサＩＤが含まれないと判定すると、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されていないと判定する（ステップＳ８２；Ｎｏ）。このため、制御部５４０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報が、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件を満足していると判定する。このため、制御部５４０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報に基づく障害物の検知が不能であると判定する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、図９のステップＳ５１で位置が推定された現在の短視程空域を１辺が予め定められた大きさの複数の立方空域に分割し、分割により生じた複数の短視程空域の位置を特定する。その後、制御部５４０は、ルート情報で表される複数の到着点の位置と、複数の短視程空域の位置と、に基づいて、複数の短視程空域の内で、飛行ルートが通る１又は複数の空域（以下、通過短視程空域という）の位置を特定する（ステップＳ８４）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、図１２の確認結果テーブルにおいて、１又は複数の通過短視程空域の位置をそれぞれ表す位置情報にそれぞれ対応付けられた１又は複数の確認結果情報を取得する（ステップＳ８５）。その後、制御装置５００の制御部５４０は、１又は複数の確認結果情報の全てが、障害物が存在しないことが確認されていることを表す不存在確認情報であるか否かを判定する（ステップＳ８６）。このとき、制御部５４０は、取得された１又は複数の確認結果情報の全てが不存在確認情報であると判定すると（ステップＳ８６；Ｙｅｓ）、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報に基づく障害物の検知が不能であっても、通過短視程空域を通る短視程ルートの飛行体１００による飛行継続が可能と判定し（ステップＳ８７）、飛行継続可否判定処理の実行を終了する。
ステップＳ８５において、制御装置５００の制御部５４０は、取得された１又は複数の確認結果情報の１つ以上が不存在情報でないと判定した場合（ステップＳ８６；Ｎｏ）、複数の確認結果情報の１つ以上が、障害物が存在することが確認されていることを表す存在確認情報、又は、障害物が存在すること及び存在しないことが確認されていないことを表す未確認情報であると判定する。次に、制御部５４０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報に基づく障害物の検知が不能であるため、障害物の存在が確認されている、又は、障害物の存在及び不存在が確認されていない空域を通る短視程ルートの飛行継続が不能と判定する（ステップＳ８３）。その後、制御部５４０は、飛行継続可否判定処理の実行を終了する。
飛行継続可否判定処理において、短視程ルートの飛行継続が可能と判定されると（図９のステップＳ５５；Ｙｅｓ）、制御装置５００は、ステップＳ５１から上記処理を繰り返す。これに対して、短視程ルートの飛行継続が不能と判定されると（ステップＳ５５；Ｎｏ）、制御装置５００は、飛行体１００を安全空域へ移動させる、図１７に示すような空域移動制御処理を実行する（ステップＳ５６）。
空域移動制御処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、異常条件が満足されたと判定された第３点Ｐ３を表す第３位置情報を異常報告から取得する（ステップＳ９１）。次に、取得部５１０は、図１１の安全空域テーブルから、取得された第３位置情報で表される第３点Ｐ３のＧＰＳ高度以下のＧＰＳ高度の最小値と、第３点Ｐ３のＧＰＳ高度以上のＧＰＳ高度の最大値と、を表す安全空域の位置情報と、当該位置情報に対応付けられた優先順位を表す情報を複数取得する。これにより、取得部５１０は、飛行体１００がＧＰＳ高度の変更を制限した状態で移動可能な安全空域を複数特定する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、特定された複数の安全空域から、第３点Ｐ３からの距離が近い順に、予め定められた個数の安全空域を選択する。本実施例では、飛行体１００の位置から安全空域までの距離は、飛行体１００の位置と、安全空域の中心点と、の距離を意味するが、これに限定される訳では無い。
その後、制御装置５００の制御部５４０は、選択された複数の安全空域から、優先順位に基づいて１つの安全空域を選択する（ステップＳ９２）。本実施例では、制御部５４０は、最も優先順位が高い安全空域を選択するが、これに限定される訳では無く、Ｎ番目（但し、Ｎは、２以上の自然数）に優先順位が高い安全空域を選択しても良いし、ソフトウェア乱数に基づいて１つの安全空域を選択しても良い。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、図９のステップＳ４２と同様の処理を実行することで、飛行体１００の位置から、選択された安全空域を通り、移動先へ到る代替ルートを設定する（ステップＳ９３）。次に、制御部５４０は、代替ルートを表すルート情報を含み、飛行ルートを、ルート情報で表される代替ルートに変更することを命じるルート変更命令と、短視程空域を飛行する間、高度の変更を制限する高度変更制限と、を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する（ステップＳ９４）。このようにして、制御部５４０は、飛行体１００の高度を変更させる高度変更制御を行わずに、飛行体１００のＧＰＳ高度に在る安全空域へ飛行体１００を移動させる第１制御を行う。
このような第１制御が行われるのは、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されている場合に、飛行体１００に高度変更制御を行うと、飛行体１００が飛行許可空域から出域して飛行禁止空域に入域する蓋然性が、異常条件が満足されていない場合よりも高いからである。
本実施例では、図６のステップＳ３４において飛行体１００で異常報告が出力されてから、図１７のステップＳ９４において安全空域へ飛行体１００を移動させる第１制御が行われるまでの間、飛行体１００は、短視程空域を飛行し続けている場合を具体例として挙げて説明する。このため、ルート変更命令と高度変更制限とを受信した飛行体１００は、飛行ルートを代替ルートに変更した後、短視程空域を出域したと判定するまで、高度の変更を制限して代替ルートを飛行する。このため、飛行体１００は、短視程空域を出域するまで、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を変更せずに維持する。次に、短視程空域を出域したと判定すると、飛行体１００は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されなくなるため、高度の変更を制限する必要が無くなったと判別する。その後、飛行体１００は、必要に応じて高度を変更しながら、代替ルートに従って安全空域を通り移動先へまで飛行する。
しかし、これに限定される訳では無く、飛行体１００は、異常報告の出力から第１制御の実行までの間に、短視程空域を出域していても良い。この場合、ルート変更命令と高度変更制限とを受信した飛行体１００は、飛行ルートを代替ルートに変更した後、高度の変更を制限する必要が無いと判定し、必要に応じて高度を変更しながら、代替ルートに従って安全空域を通り移動先へまで飛行する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、図１６のステップＳ８２と同様の処理を実行することで、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されているか否かを判定する（ステップＳ９５）。このとき、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されていると判定されると（ステップＳ９５；Ｙｅｓ）、制御装置５００の取得部５１０は、ルート変更命令に従って代替ルートを飛行する飛行体１００から、短視程空域の出域を告げる出域報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ９６）。このとき、取得部５１０は、データ通信回路５０４ａからの出域報告の取得を試行する処理を実行し、出域報告が取得されない場合に、出域報告が受信されていないと判定する（ステップＳ９６；Ｎｏ）。その後、取得部５１０は、予め定められた時間だけスリープしてから、ステップＳ９６の処理を繰り返す。
これに対して、制御装置５００の取得部５１０は、出域報告が取得されると、出域報告が受信されたと判定し（ステップＳ９６；Ｙｅｓ）、空域移動制御処理の実行を終了する。
ステップＳ９５において、制御装置５００の制御部５４０は、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されていないと判定すると（ステップＳ９５；Ｎｏ）、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されていると判定する。次に、取得部５１０は、ステップＳ９６と同様の処理を実行することで、出域報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ９７）。このとき、取得部５１０は、出域報告が受信されたと判定すると（ステップＳ９７；Ｙｅｓ）、空域移動制御処理の実行を終了する。
これに対して、制御装置５００の取得部５１０は、出域報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ９７；Ｎｏ）、図１３の飛行位置関連テーブルに保存された複数のレコードにそれぞれ保存された時刻情報の内で、最も遅い時刻を表す時刻情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられた位置情報（以下、最新の位置情報という）を取得する（ステップＳ９８）。
その後、制御装置５００の制御部５４０は、第１制御がステップＳ９４で開始されてから飛行体１００が移動した距離を算出する。このために、制御部５４０は、第３位置情報で表される第３点Ｐ３から、最新の位置情報で表される飛行体１００の位置までの距離を算出する（ステップＳ９９）。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、情報記憶部５９０から予め定められた移動距離を表す情報を取得する。本実施例では、予め定められた移動距離は、「100」メートルであるが、これに限定される訳では無く、「100」メートルよりも長くても短くても良い。予め定められた移動距離の好適な値は、当業者が実験により定めることができる。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、算出された距離が予め定められた移動距離以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。このとき、制御部５４０は、算出された距離が予め定められた移動距離未満であると判定すると（ステップＳ１００；Ｎｏ）、ステップＳ９７から上記処理を繰り返す。
これに対して、算出された距離が予め定められた移動距離以上であると判定すると（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、制御装置５００の制御部５４０は、最新の位置情報で表される飛行体１００のＧＰＳ高度よりも高いＧＰＳ高度の最小値を表す安全空域の位置情報と、当該位置情報に対応付けられた優先順位を表す情報と、を複数取得する。これにより、取得部５１０は、飛行体１００の上方に位置する安全空域を複数特定する。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、特定された複数の安全空域から、最新の位置情報で表される飛行体１００の位置からの距離が近い順に、予め定められた個数の安全空域を選択する。その後、制御部５４０は、選択された複数の安全空域から、優先順位に基づいて１つの安全空域を選択する（ステップＳ１０１）。本実施例では、制御部５４０は、最も優先順位が高い安全空域を選択するが、Ｎ番目（但し、Ｎは、２以上の自然数）に優先順位が高い安全空域を選択しても良いし、ソフトウェア乱数に基づいて１つの安全空域を選択しても良い。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、ステップＳ９３と同様の処理を実行することで、飛行体１００の位置から、選択された飛行体１００の上方の安全空域を通り、移動先へ到る代替ルートを設定する（ステップＳ１０２）。その後、制御部５４０は、設定された代替ルートを表すルート情報を含み、飛行ルートを、ルート情報で表される代替ルートに変更することを命じるルート変更命令と、高度の変更を許可する高度変更許可と、を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する（ステップＳ１０３）。このようにして、制御部５４０は、飛行体１００の高度を変更させる高度変更制御を行うと共に、飛行体１００の上方に位置する安全空域へ飛行体１００を移動させる第２制御を行う。
ステップＳ１０３で出力されたルート変更命令を受信した飛行体１００は、飛行ルートを代替ルートに変更した後、短視程空域を出域したと判定する前であっても、高度を変更して代替ルートを飛行する。このために、飛行体１００は、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を変更する。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、ステップＳ９６と同様の処理を実行することで、検出報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。このとき、取得部５１０は、検出報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理を繰り返す。これに対して、制御装置５００の取得部５１０は、検出報告が受信されたと判定すると（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、空域移動制御処理の実行を終了する。
制御装置５００は、図９のステップＳ５６で空域移動制御処理を実行した後、ステップＳ４４から上記処理を繰り返す。
ステップＳ５３において、制御装置５００の取得部５１０は、異常報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ５３；Ｎｏ）、図１７のステップＳ９６と同様の処理を実行することで、検出報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５７）。このとき、取得部５１０は、検出報告が受信されたと判定すると（ステップＳ５７；Ｙｅｓ）、ステップＳ４４から上記処理を繰り返す。
これに対して、制御装置５００の取得部５１０は、検出報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ５７；Ｎｏ）、ステップＳ４５と同様の処理を実行することで、到着報告が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５８）。このとき、取得部５１０は、到着報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ５８；Ｎｏ）、ステップＳ５１から上記処理を繰り返す。
ステップＳ４５、Ｓ４８、又は、Ｓ５８で、制御装置５００の取得部５１０は、到着報告が受信されたと判定すると（ステップＳ４５、Ｓ４８、又は、Ｓ５８；Ｙｅｓ）、飛行制御処理の実行を終了する。
本実施例では、運搬業者の従業員は、物品を飛行体１００に格納させると説明したが、これに限定される訳では無く、従業員は、物品を飛行体２００に格納させても良い。この場合、従業員は、物品の運搬先の住所と、飛行体２００の機体ＩＤ「200」と、を入力するための操作を、制御装置５００の入力装置５０５ｃに行い、制御装置５００のＣＰＵ５０１は、入力装置５０５ｃから出力される信号に応じて、図９に示した飛行制御処理を実行することで、運搬先まで飛行体２００を飛行させれば良い。また、この場合、ＣＰＵ５０１は、飛行制御処理と並列的に、不図示の情報保存処理を実行することで、飛行体２００の機体ＩＤ「200」と、飛行体２００の飛行位置関連情報と、を、図１３の飛行位置関連テーブルに保存する。
制御装置５００のＣＰＵ５０１は、予め定められた時刻が到来すると、図１３の飛行位置関連テーブルに保存された飛行位置関連情報に基づいて、予め定められた立方空域に障害物が存在するか否かを確認する不図示の空域確認処理を実行する。
不図示の空域確認処理の実行が開始されると、制御装置５００の取得部５１０は、図１２の確認結果テーブルに保存された複数のレコードの内で、未注目のレコードが存在するか否かを判定する処理を実行する。このとき、取得部５１０は、未注目のレコードが存在すると判定すると、未注目のレコードの１つに注目する。その後、取得部５１０は、注目されたレコード（以下、注目レコードという）に保存された立方空域（以下、注目空域という）の位置を表す位置情報を取得する。
その後、制御装置５００の取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルに保存された複数のレコードの内で、注目空域に含まれる位置を表す位置情報が保存された１又は複数のレコードを特定する。このとき、レコードが特定されない、又は、１つのレコードしか特定されないと、取得部５１０は、注目空域において得られた画像情報が無い又は１つしか無いため、画像情報に基づいて障害物の位置を検出できないと判定する。このため、取得部５１０は、注目空域に障害物が存在するか否かの確認ができないと判定する。次に、取得部５１０は、注目レコードに保存された確認結果情報を、注目空域において障害物の存在及び不存在が確認されていないことを表す未確認情報に更新する。その後、取得部５１０は、未注目のレコードが存在するか否かを判定する処理から上記処理を繰り返す。
これに対して、ｎ個のレコードが特定されると（但し、ｎは、２以上の整数）、制御装置５００の取得部５１０は、特定されたｎ個のレコードにそれぞれ保存された画像情報を取得する。このようにして、取得部５１０は、注目空域に含まれる位置で、飛行体１００又は２００で得られた２個以上の画像情報を取得する。飛行体１００又は２００の画像情報が２個以上特定されるのは、飛行体１００のイメージセンサ１３１ａの構成と、飛行体２００の不図示のイメージセンサと、が、互いに同じだからである。すなわち、飛行体１００の２個の画像情報、飛行体２００の２個の画像情報、及び、飛行体１００の１個の画像情報と飛行体２００の１個の画像情報と、のいずれかが特定されれば、特定された画像情報でそれぞれ表される画像の視差に基づいて、障害物の位置を検出できるからである。しかし、これに限定される訳では無く、飛行体１００の画像情報のみが２個以上特定されても良いし、飛行体２００の画像情報のみが２個以上特定されても良い。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、取得されたｎ個の画像情報から互いに異なる２つの画像情報の組み合わせをｎ×（ｎ－１）組生成する。その後、制御部５４０は、ｎ×（ｎ－１）組の組み合わせのそれぞれについて、２つの画像情報でそれぞれ表される画像から障害物に対応する画像領域の検出を試行する。
このとき、ｎ×（ｎ－１）組の組み合わせのいずれか１つ以上に基づいて、１又は複数の障害物にそれぞれ対応する画像領域が検出されると、制御装置５００の制御部５４０は、検出された１又は複数の画像領域それぞれの視差に基づいて、図１５のステップＳ７１と同様の処理を実行することで、１又は複数の障害物の位置を検出する。次に、制御装置５００の制御部５４０は、検出された１又は複数の障害物の位置が注目空域に含まれるか否かを判定する。このとき、制御部５４０は、１又は複数の障害物のいずれか１つ以上の位置が注目空域に含まれると判定すると、注目空域において障害物の存在が確認されたと判定する。その後、制御部５４０は、注目レコードに保存された確認結果情報を、注目空域において障害物の存在が確認されていることを表す存在確認情報に更新する。その後、制御装置５００は、図１２の確認結果テーブルに未注目のレコードが存在するか否かを判定する処理から上記処理を繰り返す。
これに対して、ｎ×（ｎ－１）組の組み合わせのいずれからも障害物に対応する画像領域が検出されない場合、又は、１又は複数の障害物の全ての位置が注目空域に含まれないと判定された場合、制御装置５００の制御部５４０は、注目空域において障害物の不存在が確認されたと判定する。次に、制御部５４０は、注目レコードに保存された確認結果情報を、注目空域において障害物の不存在が確認されていることを表す不存在確認情報に更新する。その後、制御装置５００は、未注目のレコードが存在するか否かを判定する処理から上記処理を繰り返す。
その後、制御装置５００の取得部５１０は、図１２の確認結果テーブルに未注目のレコードが存在しないと判定すると、空域確認処理を実行する。
端末装置９００は、スマートフォンであり、図１８に示すような、ハードウェアであるＣＰＵ９０１、ＲＡＭ９０２、ＲＯＭ９０３ａ、フラッシュメモリ９０３ｂ、データ通信回路９０４ａ、ビデオカード９０５ａ、表示装置９０５ｂ、入力装置９０５ｃ、位置センサ９０６、スピーカ９０９ａ、及び、マイクロフォン９０９ｂを備える。本実施例では、端末装置９００は、１つのＣＰＵ９０１を備えるが、複数のＣＰＵを備えても良い。また、端末装置９００は、複数のＲＡＭ及びフラッシュメモリを備えても良い。
端末装置９００が備えるＣＰＵ９０１、ＲＡＭ９０２、ＲＯＭ９０３ａ、フラッシュメモリ９０３ｂ、データ通信回路９０４ａ、ビデオカード９０５ａ、表示装置９０５ｂ、入力装置９０５ｃ、及び、位置センサ９０６の構成及び機能は、図３に示した飛行体１００が備えるＣＰＵ１９１、ＲＡＭ１９２、ＲＯＭ１９３ａ、フラッシュメモリ１９３ｂ、データ通信回路１９４ａ、ビデオカード１９５ａ、表示装置１９５ｂ、入力装置１９５ｃ、及び、位置センサ１９６の構成及び機能と同様である。また、端末装置９００が備えるスピーカ９０９ａ及びマイクロフォン９０９ｂの構成及び機能は、図８に示した制御装置５００が備えるスピーカ５０９ａ及びマイクロフォン５０９ｂの構成及び機能と同様である。
端末装置９００を携帯する補助者は、端末装置９００のフラッシュメモリ９０３ｂが予め記憶する音声通信用のアプリケーションを実行させる操作を、端末装置９００の入力装置９０５ｃに行う。その後、補助者は、飛行体１００を視認すると、予め定められたタイミング又はランダムなタイミングで視認結果を口述する。
端末装置９００の入力装置９０５ｃが当該操作に応じた信号を出力すると、端末装置９００のＣＰＵ９０１は、音声通信用のアプリケーションの実行を開始する。次に、ＣＰＵ９０１は、マイクロフォン９０９ｂから出力される信号に基づいて、補助者の音声を表す音声情報を生成する処理を実行し、生成された音声情報を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路９０４ａへ出力する。その後、ＣＰＵ９０１は、制御装置５００から送信された音声情報をデータ通信回路９０４ａから取得し、取得された音声情報に基づいて制御装置５００を操作する従業員の音声を表す信号をスピーカ９０９ａに出力する。その後、ＣＰＵ９０１は、音声情報を生成する処理から上記処理の実行を繰り返す。
これらの構成によれば、制御システム１は、予め定められた飛行ルートを飛行する飛行体１００が、視程が予め定められた第１視程距離よりも短い短視程空域を検出した第１点Ｐ１の位置を表す位置情報と、短視程空域に入域したと判定した第２点Ｐ２の位置を表す位置情報と、を取得する取得部５１０を備える。また、制御システム１は、取得された位置情報で表される第１点Ｐ１の位置と、第２点Ｐ２の位置と、飛行体１００が搭載する第１センサ１３１が第１点Ｐ１でセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、短視程空域の大きさを推定する推定部５２０を備える。さらに、制御システム１は、推定された短視程空域の大きさと、第１点Ｐ１で得られたセンシング情報と、に基づいて、短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部５３０を備える。またさらに、制御システム１は、飛行体１００に搭載され、かつ、第１センサ１３１と異なる第２センサ１３２から出力される情報に基づいて、短視程空域を通る短視程ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された安全空域へ飛行体１００を移動させる制御を行う制御部５４０を備える。このため、制御システム１は、第２センサ１３２から出力される情報に基づいて、短視程空域を通る短視程ルートの飛行継続が不能と判定される場合であっても、短視程空域よりも安全性が高い安全空域へ飛行体１００を移動させることができる。
また、これらの構成によれば、第１センサ１３１は、空間を光学的にセンシングすることで得られた画像を表す画像情報を出力するイメージセンサ１３１ａを含む。また、センシング情報は、イメージセンサ１３１ａが出力する画像情報を含む。さらに、飛行体１００は、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて短視程空域を検出し、かつ、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて短視程空域への飛行体１００の入域を判定する。さらに、推定部５２０は、短視程空域が検出される基礎となったセンシング情報に基づいて、短視程空域が検出された第１点Ｐ１から、短視程空域と、短視程空域と異なる非短視程空域と、の境界へ向かう方向を特定する。またさらに、推定部５２０は、短視程空域が検出された第１点Ｐ１の位置と、短視程空域への入域が判定された第２点Ｐ２の位置と、に基づいて、短視程空域が検出される基礎となったセンシング情報が得られた第１時刻における飛行体１００から短視程空域までの距離を推定する。また、推定部５２０は、推定された距離と、第１点Ｐ１から短視程空域の境界へ向かう方向と、に基づいて、短視程空域の大きさを推定する。このため、制御システム１は、例えば、短視程空域の色が一様であるために、短視程空域に対応する短視程画像領域から特徴点を抽出することができない、又は、抽出することが困難であるために、視差に基づいて短視程空域の大きさを推定することができない、又は、推定が困難な場合であっても、短視程空域の大きさを精度良く推定できる。
さらに、これらの構成によれば、飛行体１００に搭載された第１センサ１３１は、風向及び風速をセンシングし、センシングされた風向及び風速を表す風向風速情報を出力する風向風速センサ１３１ｂをさらに含む。また、センシング情報は、風向風速センサ１３１ｂが出力する風向風速情報をさらに含む。さらに、推定部５２０は、風向風速センサ１３１ｂから出力されたセンシング情報で表される風向及び風速にさらに基づいて、第１時刻における飛行体１００から短視程空域までの水平距離Ｌ１を推定し、推定された当該水平距離Ｌ１に基づいて短視程空域の大きさを推定する。このため、制御システム１は、飛行体１００が短視程空域を検出した後に、短視程空域の位置が風によって変化したとしても、短視程空域の大きさを精度良く推定できる。
また、これらの構成によれば、推定部５２０は、第１点Ｐ１の位置と、短視程空域の推定された大きさと、に基づいて、第１時刻における短視程空域の位置を推定し、風向及び風速に基づいて、短視程空域の移動方向及び移動速度を推定し、かつ、推定された移動方向及び移動速度に基づいて、第１時刻よりも後の短視程空域の位置を推定する。このため、制御システム１は、短視程空域の位置が風によって変化したとしても、変化後の短視程空域の位置を推定できる。
さらに、これらの構成によれば、飛行体１００に搭載された第２センサ１３２は、光学的にセンシングすることで得られた地表面から飛行体１００までの対地高度を表す情報を出力する高度センサ１３２ａをさらに含む。制御部５４０は、高度センサ１３２ａから出力される高度情報が、高度センサ１３２ａについて予め定められた異常条件を満足する第１の場合に、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定し、かつ、設定された安全空域へ飛行体１００を移動させる制御を行う。また、これらの構成によれば、制御部５４０は、高度センサ１３２ａから出力される高度情報が、高度センサ１３２ａについて予め定められた異常条件を満足する第１の場合に、飛行体１００の高度を変更させる高度変更制御を行わずに、飛行体１００の高度に在る安全空域へ飛行体１００を移動させる第１制御を行う。このため、制御システム１は、飛行体１００が、対地高度に基づいて範囲が予め定められている飛行許可空域から出域して飛行禁止空域に入域することを抑制できる。
また、これらの構成によれば、飛行体１００に搭載された第２センサ１３２は、空間を光学的にセンシングすることで得られた座標値であり、かつ、飛行体１００の飛行を妨げる可能性のある障害物の座標値を表す座標情報を出力するＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂをさらに含む。また、取得部５１０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報が、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂについて予め定められた異常条件を満足する第２の場合に、予め定められた立方空域の位置を表す位置情報と、当該立方空域における障害物の確認結果を表す確認結果情報と、を予め対応づけて記憶する情報記憶部５９０の確認結果テーブルから、飛行ルートが通る通過短視程空域の位置を表す位置情報に対応付けられた確認結果情報を取得する。また、確認結果情報は、予め定められた立方空域に障害物が存在することが確認されていることを表す存在確認情報、立方空域に障害物が存在しないことが確認されていることを表す不存在確認情報、及び、立方空域に障害物が存在すること及び存在しないことが確認されていないことを表す未確認情報を含む。制御部５４０は、第２の場合であり、かつ、取得された確認結果情報が存在確認情報又は未確認情報である場合に、短視程ルートの飛行の継続が不能であると判定して、設定された安全空域へ飛行体１００を移動させる制御を行う。このため、制御システム１は、飛行体１００が障害物に接触することを抑制できる。
さらに、これらの構成によれば、制御部５４０は、第２の場合であり、かつ、取得された確認結果情報が不存在確認情報である場合に、短視程ルートの飛行継続が可能であると判定して、短視程ルートの飛行を飛行体１００に継続させる制御を行う。このため、制御システム１は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合であっても、飛行体１００が障害物に接触することを抑制しながら、飛行体１００に短視程ルートの飛行を継続させることができる。また、飛行体１００が物品を運搬する場合には、制御システム１は、物品の運搬効率を向上できる。本実施例では、物品の運搬効率は、単位時間当たり飛行体１００が運搬する物品の個数で表されるが、これに限定される訳では無く、単位飛行時間当たり飛行体１００が運搬する物品の個数、又は、単位飛行距離当たり飛行体１００が運搬する物品の個数で表されても良い。
また、制御装置５００の制御部５４０は、飛行体１００又は２００の飛行中に得られた画像情報に基づいて、予め定められた立方空域に障害物が存在するか否かを確認し、確認結果に基づいて、当該立方空域に対応づけられた確認結果情報を更新する。このため、制御システム１は、飛行体１００に飛行させたことがある空域であれば、飛行体１００のＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合であっても、飛行体１００が障害物に接触することを抑制しながら、飛行体１００に短視程ルートの飛行を継続させることができる。また、制御システム１は、飛行体１００に飛行させたことがない空域であっても、飛行体２００に飛行させたことがある空域であれば、第２の場合であっても、障害物との接触を抑制しながら、飛行を継続させることができる。
これらの構成によれば、制御部５４０は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力される座標情報が、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂについて予め定められた異常条件を満足する第２の場合であり、かつ、短視程ルートの飛行継続が可能であると判定された場合に、高度変更制御を行わずに、飛行体１００の高度に在る安全空域へ飛行体１００を移動させる第１制御を行い、かつ、短視程空域を飛行体１００が出域する前に、第１制御を開始してから予め定められた移動距離を飛行体１００が移動すると、高度変更制御を行って、飛行体１００の上方に位置する安全空域へ飛行体１００を移動させる第２制御を行う。ここで、視程距離を短くする霧は、通常、鉛直方向よりも水平方向に長く発生する。このため、制御システム１は、飛行体１００の上方に位置する安全空域へ飛行体１００を移動させることで、高度変更制御を全く行わずに飛行体１００を安全空域へ移動させる場合よりも、短い距離の移動で飛行体１００を安全空域に移動させることができる。
これらの構成によれば、設定部５３０は、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて、飛行体１００の飛行を妨げる可能性がある障害物の位置を検出し、かつ、検出された障害物の位置に基づいて１又は複数の非短視程空域を安全空域として設定する。このため、制御システム１は、飛行体１００が障害物に接触することを抑制できる。
これらの構成によれば、設定部５３０は、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて、人の位置を検出し、かつ、検出された人の位置に基づいて、１又は複数の安全空域それぞれに優先順位を設定する。また、制御部５４０は、設定された優先順位に基づいて、１又は複数の安全空域から選択された空域へ飛行体１００を移動させる制御を行う。このため、制御システム１は、飛行体１００が人に接触することを抑制できる。
これらの構成によれば、取得部５１０は、予め定められた補助点の位置を表す位置情報を取得し、設定部５３０は、取得された位置情報で表される補助点との間に短視程空域が存在しない安全空域に、補助点との間に短視程空域が存在する安全空域よりも高い優先順位を設定する。このため、制御システム１は、予め定められた補助点から視認可能な空域を優先して飛行体１００に移動させることができる。
＜実施例の変形例１＞
実施例に係る制御装置５００の制御部５４０は、第１制御を開始してから予め定められた移動距離を飛行体１００が移動すると、第２制御を行うと説明した。しかし、これに限定される訳では無く、本変形例に係る制御部５４０は、第１制御を開始してから予め定められた時間が経過すると第２制御を行っても良い。
このために、本変形例に係る制御装置５００の制御部５４０が、図１７のステップＳ９４の処理を実行することで第１制御を行うと、取得部５１０は、第１制御の開始時刻として、例えば、ＯＳからシステム時刻を取得する。次に、取得部５１０は、ステップＳ９５の処理が実行された後に（ステップＳ９５）、出域報告が受信されなかったと判定すると（ステップＳ９７；Ｎｏ）、システム時刻を再度取得する。その後、制御部５４０は、再度取得されたシステム時刻から第１制御の開始時刻を減算することで、第１制御を開始してからの経過時間を算出する。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、情報記憶部５９０から予め定められた時間を表す情報を取得する。実施例では、予め定められた時間は、「10」分であるが、これに限定される訳では無く、「10」分よりも長くても短くても良い。予め定められた時間の好適な値は、当業者が実験により定めることができる。
次に、制御装置５００の制御部５４０は、算出された経過時間が予め定められた時間以上であるか否かを判定する。このとき、制御部５４０は、算出された経過時間が予め定められた時間未満であると判定すると、ステップＳ９７から上記処理を繰り返す。これに対して、制御装置５００は、算出された経過時間が予め定められた時間以上であると判定すると、ステップＳ１０１からＳ１０４の処理を実行することで、第２制御を行う。
＜実施例の変形例２＞
実施例に係る制御装置５００の設定部５３０は、図１５のステップＳ７１で、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて、人の位置を検出し、かつ、ステップＳ７３で、検出された人の位置に基づいて、複数の安全空域それぞれに優先順位を設定すると説明した。
しかし、これに限定される訳では無く、制御装置５００の設定部５３０は、ステップＳ７１で、イメージセンサ１３１ａから出力されたセンシング情報に基づいて、家屋の位置を検出し、かつ、ステップＳ７３で、検出された家屋の位置に基づいて、複数の安全空域それぞれに優先順位を設定しても良い。
また、これに限定される訳では無く、制御装置５００の設定部５３０は、ステップＳ７１で、センシング情報に基づいて、人の位置と家屋の位置とを検出し、かつ、ステップＳ７３で、人の位置と家屋の位置とに基づいて、複数の安全空域それぞれに優先順位を設定しても良い。
＜実施例の変形例３＞
実施例では、飛行体１００は、霧が発生している短視程空域を検出すると説明したが、これに限定される訳では無い。本変形例に係る飛行体１００は、例えば、野焼き又は山火事によって生じた煙が浮遊している短視程空域を検出する。
本変形例に係る飛行体１００のＣＰＵ１９１は、図６のステップＳ２５において、センシング情報で表される画像から、画素値に基づいて灰色の画素の検出を試行する。煙が浮遊している短視程空域に対応する灰色の画素のＲ値の範囲、Ｇ値の範囲、及び、Ｂ値の範囲の好適な範囲は、当業者が実験により定めることができる。
このとき、灰色の画素が検出されると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、センシング情報で表される画像の画素数に占める灰色の画素数の割合を算出し、算出された割合が予め定められた灰色割合以上であると、飛行体１００が短視程空域を飛行していると判定する（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）。
これに対して、灰色の画素が検出されない場合、又は、灰色の画素数の割合が予め定められた灰色割合よりも小さい場合に、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、飛行体１００が、短視程空域を飛行しておらず、非短視程空域を飛行していると判定する（ステップＳ２５；Ｎｏ）。
また、ステップＳ２７において、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、灰色の画素が検出された場合であり、かつ、センシング情報で表される画像に、灰色の画素が予め定められた数よりも多く連続している灰色の画像領域が存在する場合に、当該灰色の画像領域を、煙が浮遊している短視程空域に対応する短視程画像領域として検出する。次に、ＣＰＵ１９１は、飛行体１００の進行方向にある空域から短視程空域が検出されたと判定する（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）。これに対して、ＣＰＵ１９１は、灰色の画素が検出されない場合、又は、灰色の画像領域が存在しない場合に、短視程空域が検出されないと判定する（ステップＳ２７；Ｎｏ）。
本変形例に係る飛行体１００は、例えば、野焼き又は山火事によって生じた灰色の煙が浮遊している短視程空域を検出すると説明したが、これに限定される訳では無い。飛行体１００は、黒色の煙又は煤が浮遊している短視程空域を検出しても良い。また、飛行体１００は、例えば、工場から、又は、煙幕弾若しくは煙幕装置から排出される予め特定されている色の煙が浮遊している短視程空域を検出しても良い。
また、飛行体１００は、センシング情報で表される画像から、例えば、茶色の画素を検出することで、風塵又は砂塵が生じている短視程空域を検出しても良い。さらに、飛行体１００は、例えば、火山噴火によって生じた灰色の噴煙又は火山灰が浮遊している短視程空域を検出しても良い。
また、実施例では、飛行体１００は、霧が発生している短視程空域を検出すると説明したが、これに限定される訳では無く、靄が発生している短視程空域を検出しても良い。また、飛行体１００は、雨、雪、霰、雹、若しくは、霙が降っている空域、又は、尾流雲が発生している空域を含む降水の生じている短視程空域を検出しても良い。さらに、飛行体１００は、地吹雪が発生している短視程空域を検出しても良い。
さらに、実施例では、霧が発生している空域は、水滴が浮遊している空間であると説明したが、これに限定される訳では無く、氷滴が浮遊している空間であっても良い。
＜実施例の変形例４＞
実施例では、飛行禁止空域は、法令によって飛行体１００の飛行が予め禁止されている空域であり、かつ、法令によって対地高度の範囲が予め定められた空域であると説明した。また、飛行許可空域は、法令によって飛行体１００の飛行が予め許可されている空域であり、かつ、法令によって対地高度の範囲が予め定められた空域であると説明した。しかし、これらに限定される訳では無い。
飛行禁止空域は、１又は複数の運搬業者が自主的に、飛行体１００の飛行を予め禁止している空域であり、かつ、１又は複数の運搬事業者が自主的に、対地高度の範囲を予め定めた空域であっても良い。また、飛行許可空域は、１又は複数の運搬事業者が自主的に定めた飛行禁止空域と異なる空域であっても良い。
＜実施例の変形例５＞
実施例では、制御装置５００は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合であり、かつ、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に、第１制御を行うと説明した。また、制御装置５００は、短視程空域を飛行体１００が出域する前に、第１制御を開始してから予め定められた移動距離を飛行体１００が移動すると、第２制御を行うと説明した。しかし、これらに限定される訳では無い。
制御装置５００は、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合であり、かつ、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に、高度センサ１３２ａの異常条件が満足されていなければ、第１制御を行わずに第２制御を行っても良い。この場合、第２制御は、高度変更制御を行って、短視程ルートの上方に位置する安全空域へ飛行体１００を移動させる制御であっても良い。
＜実施例の変形例６＞
実施例では、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合であり、かつ、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に実行される第１制御は、飛行体１００の高度に在る安全空域へ飛行体１００を移動させる制御であると説明した。
本変形例に係る第１制御は、飛行体１００の高度に在る安全空域へ飛行体１００を移動させる制御である点で実施例と同じであるが、第１時刻に得られた画像情報に基づいて障害物が存在しないと判定された現在の短視程空域を通って安全空域へ飛行体１００を移動させる点で実施例と異なる。
このために、制御装置５００の設定部５３０は、図１７のステップＳ９３において、現在の短視程空域を、１辺が予め定められた大きさの複数の立方空域に分割し、分割により生じた複数の短視程空域の位置を特定する。次に、設定部５３０は、図９のステップＳ５１で推定された第１時刻における短視程空域の位置に基づいて、複数の短視程空域の内で、第１時刻に短視程空域であった空域を、第１時刻に得られた画像情報に基づいて障害物が存在するか否かを判定不能な判定不能空域と特定する。その後、設定部５３０は、複数の短視程空域から判定不能空域を除外する。
次に、制御装置５００の設定部５３０は、図１５のステップＳ７１と同様の処理を実行することで、第１時刻に得られた画像情報に基づいて障害物の位置を検出する。次に、設定部５３０は、検出された障害物の位置に基づいて、判定不能空域が除外された複数の短視程空域のそれぞれについて障害物が存在するか否かを判定する。その後、設定部５３０は、判定不能空域が除外された複数の短視程空域の内で、障害物が存在すると判定された障害空域を特定する。その後、設定部５３０は、判定不能空域が除外された複数の短視程空域から障害空域を除外し、判定不能空域及び障害空域が除外された複数の短視程空域を、障害物の無い無障害空域と特定する。次に、設定部５３０は、図９のステップＳ４２と同様の処理を実行することで、飛行体１００の位置から、無障害空域を通過して、ステップＳ９２で選択された安全空域に入域した後に、移動先へ到る代替ルートを設定する（ステップＳ９３）。
これらの構成によれば、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足される第２の場合に、制御システム１は、第１時刻に得られた画像情報に基づいて障害物が存在しないと判定された現在の短視程空域を通って安全空域へ飛行体１００を移動させる。このため、障害物の座標値を表す座標情報を出力するＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂの異常条件が満足されても、安全空域へ飛行体１００を移動させる間に、飛行体１００が障害物に接触することを抑制できる。
＜実施例の変形例７＞
実施例では、制御装置５００の制御部５４０は、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に、安全空域へ飛行体１００を移動させる制御を行うと説明したが、これに限定される訳では無い。
本変形例に係る制御装置５００の制御部５４０は、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合であり、かつ、予め定められた進行制限時間以内に、飛行体１００が位置する空間の視程が回復すると推定される場合に、当該空間の視程が回復するまで飛行体１００の進行及び高度変更を制限する第３制御を行う。これに対して、予め定められた進行制限時間以内に、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復しないと推定される場合に、第１制御を行う。
本変形例において、空間の視程が回復するとは、当該空間の視程が予め定められた第１視程距離以上となることを意味する。また、本変形例において、予め定められた進行制限時間は、「10」分であるが、これに限定される訳では無く、「10」分よりも長くとも短くとも良い。好適な進行制限時間は、当業者が実験により定めることができる。
このため、制御装置５００の制御部５４０は、図９のステップＳ５５で、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定されると（ステップＳ５５；Ｎｏ）、図１９に示すような空域移動制御処理を実行する（ステップＳ５６）。
図１９の空域移動制御処理の実行を開始すると、制御装置５００の取得部５１０は、第３位置情報を取得する（ステップＳ９１）。次に、取得部５１０は、情報記憶部５９０が予め記憶する進行制限時間を表す情報を取得する。その後、制御装置５００の取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、第３位置情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられた対地風向風速情報を取得する。次に、推定部５２０は、取得された対地風向風速情報で表される対地風向から、対地風向風速情報で表される対地風速で、第３点Ｐ３において風が吹き続けると仮定する。この仮定と、図９のステップ５１で推定された現在の短視程空域の位置と、に基づいて、推定部５２０は、飛行体１００が位置している第３点Ｐ３を含む空域が、進行制限時間内に、短視程空域から非短視程空域に変り、視程が回復するか否かを推定する（ステップＳ９１ａ）。
このとき、進行制限時間内に視程が回復しないと推定されると（ステップＳ９１ａ；Ｎｏ）、制御装置５００は、ステップＳ９２からＳ９４の処理を実行することで（ステップＳ９２からＳ９４）、安全空域へ飛行体１００を移動させる第１制御を行う。その後、制御装置５００は、ステップＳ９５からＳ１０４の処理を実行してから、空域移動制御処理の実行を終了する。
これに対して、進行制限時間内に視程が回復すると推定されると（ステップＳ９１ａ；Ｙｅｓ）、制御装置５００の制御部５４０は、飛行ルートの進行を制限する進行制限を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力する（ステップＳ９１ｂ）。また、制御装置５００の制御部５４０は、高度の変更を制限する高度変更制限を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路１９４ａへ出力する。このようにして、制御装置５００は、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復するまで、飛行体１００の進行及び高度変更を制限する第３制御を行う。その後、制御装置５００は、ステップＳ１０４の処理を実行した後に、空域移動制御処理の実行を終了する。
高度変更制限が出力されるのは、飛行体１００が、高度を変更することで、飛行体１００の飛行が禁止されている飛行禁止空域を飛行することを抑制するためである。
本変形例に係る飛行体１００のＣＰＵ１９１は、図２０及び図２１に示すような飛行処理を実行する。飛行処理の実行を開始すると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ０１及びＳ０２の処理を実行する（ステップＳ０１及びＳ０２）。その後、ＣＰＵ１９１は、高度変更許可フラグの値を、高度の変更が許可されていることを表す値「true」に初期化する。また、ＣＰＵ１９１は、飛行ルートの進行が許可されているか、制限されているか、を表す進行許可フラグの値を、進行が許可されていることを表す値「true」に初期化する（ステップＳ０３）。
その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ０４からＳ１０の処理を実行する（ステップＳ０４からＳ１０）。ステップＳ１０において、ＣＰＵ１９１は、ルート変更命令が受信されていないと判定すると（ステップＳ１０；Ｎｏ）、データ通信回路１９４ａが制御装置５００から進行制限と高度変更制限とを受信しているか否かを判定する（ステップＳ１０ａ）。このために、ＣＰＵ１９１は、データ通信回路１９４ａからの進行制限及び高度変更制限の取得を試行し、進行制限及び高度変更制限が取得されない場合に、進行制限及び高度変更制限が受信されていないと判定する（ステップＳ１０ａ；Ｎｏ）。その後、ＣＰＵ１９１は、飛行ルートの進行を、飛行体１００を行わせるため、ステップＳ０６から上記処理を繰り返す。
これに対して、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、進行制限及び高度変更制限が受信されたと判定すると（ステップＳ１０ａ；Ｙｅｓ）、進行許可フラグの値を、飛行ルートの進行が制限されていることを表す値「false」に変更する（ステップＳ１０ｂ）。次に、ＣＰＵ１９１は、高度変更許可フラグの値を、高度の変更が制限されていることを表す「false」に変更する（ステップＳ１４）。その後、現在の位置及び高度の変更を制限して飛行体１００に飛行させるため、ステップＳ０６から上記処理を繰り返す。
ステップＳ０６及びＳ０７の処理を実行した後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が、非短視程空域であることを表す値「false」であると判定すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、第２センサ１３２の異常条件が満足されなくなるため、高度の変更、及び、飛行ルートの進行を制限する必要が無くなると判定する。このため、ＣＰＵ１９１は、高度変更許可フラグ及び進行許可フラグの値を値「true」に変更する（ステップＳ１６）。その後、ＣＰＵ１９１は、飛行ルートを、必要に応じて高度を変更しながら進行するため、ステップＳ０８から上記の処理を繰り返す。
ステップＳ１５において、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、短視程フラグの値が短視程空域であることを表す値「true」であると判定すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、進行許可フラグの値が、進行を許可されていることを表す値「true」であるか否かを判定する（ステップＳ１５ａ）。このとき、ＣＰＵ１９１は、進行許可フラグの値が、値「true」であると判定すると（ステップＳ１５ａ；Ｙｅｓ）、ステップＳ１７から上記の処理を実行することで、高度の変更を制限しながら飛行ルートを飛行体１００に進行させる。
これに対して、ＣＰＵ１９１は、進行許可フラグの値が、値「true」でなく、飛行ルートの進行が制限されていることを表す値「false」であると判定すると（ステップＳ１５ａ；Ｎｏ）、プロペラ１１１から１１４の単位時間当たりの回転数を変更せず維持させるための制御信号と、ホバリング飛行又は周回飛行若しくは旋回飛行をするための制御信号と、を駆動回路１９９へ出力する。これにより、飛行体１００は、高度及び位置の変更を制限しながら飛行を継続する（ステップＳ１７ａ）。その後、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、ステップＳ０９の処理から上記処理を実行する。
これらの構成によれば、制御装置５００の制御部５４０は、短視程ルートの飛行継続が不能であると判定された場合であり、かつ、予め定められた進行制限時間以内に、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復すると推定される場合に、当該空間の視程が回復するまで飛行体１００の進行を制限する第３制御を行う。このため、制御システム１は、飛行体１００が移動先へ到着する到着時刻の遅れを抑制しながら、飛行体１００が障害物に接触することを抑制できる。
また、これらの構成によれば、制御装置５００の制御部５４０は、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復するまで飛行体１００の高度変更を制限する。このため、制御システム１は、飛行体１００が飛行禁止空域に入域することを抑制できる。
本変形例に係る第３制御は、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復するまで飛行体１００の進行及び高度変更を制限する制御であると説明したが、これに限定される訳では無い。第３制御は、飛行体１００が飛行する空間の視程が回復するまで飛行体１００の進行を制限するが、高度変更を制限しない制御であっても良い。
＜実施例の変形例８＞
実施例の変形例７において、制御装置５００の推定部５２０は、対地風向風速情報で表される対地風向及び対地風速に基づいて、飛行体１００が飛行する空域の視程が、進行制限時間内に回復するか否かを推定すると説明したが、これに限定される訳ではない。本変形例に係る制御装置５００の推定部５２０は、画像情報に基づいて、飛行体１００が飛行する空域の視程が、進行制限時間内に回復するか否かを推定しても良い。
本変形例に係る制御装置５００の取得部５１０は、図１３の飛行位置関連テーブルにおいて、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、第３位置情報と、に対応付けられた画像情報と、当該画像情報が第３点Ｐ３で得られた時刻である第３時刻を表す時刻情報と、を取得する。
次に、制御装置５００の取得部５１０は、飛行位置関連テーブルに保存されている１又は複数の時刻情報でそれぞれ表される１又は複数の時刻の内で、第３時刻よりも早く、かつ、第３時刻に最も近い時刻を表す時刻情報を取得する。また、取得部５１０は、取得された時刻情報と、飛行体１００の機体ＩＤ「100」と、に対応付けられた画像情報を取得する。これにより、取得部５１０は、第３時刻の１つ前の時刻と、第３時刻の１つ前の時刻において飛行体１００で得られた画像情報と、を特定する。
その後、制御装置５００の推定部５２０は、図６のステップＳ２５の処理と同様の処理を実行することで、第３時刻の１つ前の時刻に得られた画像情報で表される画像の画素数に占める白色の画素数の割合（以下、第３時刻の１つ前の時刻における白色割合という）を算出する。同様に、推定部５２０は、第３時刻に得られた画像情報で表される画像の画素数に占める白色の画素数の割合（以下、第３時刻における白色割合という）を算出する。その後、推定部５２０は、第３時刻の１つ前の時刻における白色割合から、第３時刻における白色割合を減算することで、第３時刻の１つ前の時刻から第３時刻までに減少した白色の画素数が画像の画素数に占める割合（以下、白色減少割合）を算出する。
次に、制御装置５００の推定部５２０は、予め定められた正の白色減少割合を表す情報をフラッシュメモリ１９３ｂから読み出す。その後、推定部５２０は、算出された白色減少割合が、予め定められた白色減少割合よりも大きいと、予め定められた進行制限時間内に霧が晴れるため、第３点Ｐ３を含む空間の視程が回復すると判定する。これに対して、推定部５２０は、算出された白色減少割合が、予め定められた白色減少割合以下であると、予め定められた進行制限時間内に、第３点Ｐ３を含む空間の視程が回復しないと判定する。
＜実施例の変形例９＞
実施例では、障害空域は、障害物が有る非短視程空域であると説明したが、これに限定される訳ではない。障害空域は、障害物が有る非短視程空域であり、かつ、当該非短視程空域の体積に占める障害物の体積の割合が、予め定められた障害割合よりも大きい空間であっても良い。障害物の体積は、図１５のステップＳ７１の処理と同様に、第１時刻に飛行体１００で得られた画像と、第１時刻の１つ後の時刻又は１つ前の時刻に飛行体１００で得られた画像と、の視差に基づいて、制御装置５００の制御部５４０が算出すれば良い。
また、本実施例では、不図示の空域確認処理において、制御装置５００の制御部５４０は、注目空域に含まれる位置で得られた２個以上の画像の視差に基づいて、１又は複数の障害物の位置を検出し、検出された１又は複数の障害物の１つ以上の位置が注目空域に含まれる場合に、注目空域において障害物の存在が確認されたと判定すると説明した。また、制御部５４０は、検出された１又は複数の障害物の全ての位置が注目空域に含まれない場合に、注目空域において障害物の不存在が確認されたと判定すると説明した。しかし、これらに限定される訳では無く、制御部５４０は、当該２個以上の画像の視差に基づいて１又は複数の障害物の体積を算出しても良い。この場合、制御部５４０は、注目空域の体積に障害物の体積が占める割合が予め定められた障害割合よりも大きい場合に、注目空域において障害物の存在が確認されたと判定しても良い。また、制御部５４０は、注目空域の体積に障害物の体積が占める割合が、予め定められた障害割合以下の場合に、注目空域において障害物の不存在が確認されたと判定しても良い。
さらに、本実施例では、不図示の空域確認処理において、制御装置５００の制御部５４０は、注目空域に含まれる位置で飛行体１００のイメージセンサ１３１ａから出力された２個以上の画像情報に基づいて、１又は複数の障害物の位置を検出すると説明したが、これに限定される訳では無い。制御部５４０は、注目空域に含まれる位置で、飛行体１００のＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力された座標情報に基づいて１又は複数の障害物の位置を検出しても良い。この場合、飛行体１００は、図６のステップＳ２４において、画像情報を含む飛行位置関連情報と共に、ＬｉＤＡＲセンサ１３２ｂから出力された座標情報を制御装置５００へ送信し、制御装置５００は、不図示の情報保存処理で、受信された飛行位置関連情報と共に、座標情報を情報記憶部２９０へ保存すれば良い。
さらに、本実施例では、図１５のステップＳ７１において、制御装置５００の制御部５４０は、第１時刻に飛行体１００で得られた画像と、第１時刻の１つ後の時刻又は１つ前の時刻に飛行体１００で得られた画像と、の視差に基づいて障害物の位置を検出すると説明したが、これに限定される訳では無い。制御部５４０は、第１時刻から第２時刻までに飛行体１００で得られた２つの画像の視差であれば、どのような画像の視差に基づいて障害物の位置を検出しても良い。
＜実施例の変形例１０＞
実施例では、飛行体１００は、無人航空機であると説明したが、これに限定される訳ではなく、無人飛翔体であっても良い。さらに、実施例では、飛行体１００は、プロペラ１１１から１１４で揚力及び推力を得るドローンであると説明したが、これに限定される訳ではない。飛行体１００は、翼を備え、翼で揚力を得えても良いし、空気よりも比重の小さい気体で満たされた気嚢を備え、気嚢で揚力を得えても良い。また、飛行体１００は、ジェットエンジン又はロケットエンジンを備え、ジェットエンジン又はロケットエンジンで推力を得ても良い。同様に、飛行体２００は、無人飛翔体であっても良いし、翼を備え、翼で揚力を得えても良いし、気嚢で揚力を得えても良いし、ジェットエンジン又はロケットエンジンで推力を得ても良い。
＜実施例の変形例１１＞
実施例では、飛行体１００は、制御装置１９０の下面に、物品を囲持する第１囲持枠１２１ａ及び第２囲持枠１２１ｂと、第１囲持枠１２１ａ及び第２囲持枠１２１ｂの移動方向を延設方向にするガイドレール１２２ａ及び１２２ｂと、を備えると説明したが、これに限定される訳では無い。本変形例に係る飛行体１００は、制御装置１９０の下面に、物品を格納する、図２２に示すような格納庫１２０を備える。
本変形例に係る飛行体１００の格納庫１２０は、不図示の１枚の底板、天板、及び、背板、並びに、２枚の側板を備え、これらの板により閉塞されて前方が開放された空間を形成する不図示の箱体を備える。箱体の開口部には、扉を受け止める不図示の扉枠が設置されている。扉は、カンヌキである不図示のデッドボルトを備え、扉枠は、デッドボルトの受座である不図示のストライクを備える。
扉は、制御装置１９０から出力される信号に従って、デッドボルトをストライクへ挿入させることで、扉を施錠する不図示のモータをさらに備えている。当該モータは、制御装置１９０から出力される信号に従って、デッドボルトをストライクから抜出させることで、扉を解錠する。
制御装置１９０の駆動回路１９９は、扉が備える不図示のモータに接続されたケーブルに接続されており、ＣＰＵ１９１が出力する信号に従ってモータを駆動させる。これにより、駆動回路１９９は、デッドボルトをストライクから抜出させる又はストライクに挿入させることで、扉の解錠又は施錠を行う。
＜実施例の変形例１２＞
実施例では、飛行体１００及び２００は、無人航空機であると説明した。しかし、飛行体１００及び２００は、必ずしも無人である必要はなく、制御装置５００による制御を除き、自律して移動する物体であれば、人が乗っていても良い。
＜実施例の変形例１３＞
また、実施例では、端末装置９００は、飛行体１００の飛行制御を補助する補助者によって携帯されると説明したが、これに限定される訳では無い。端末装置９００は、飛行体１００を観察する観察者又は監視する監視者によって携帯されても良い。
この場合、観察者又は監視者は、飛行体１００の観察結果又は監視結果を口述し、端末装置９００は、口述された観察結果又は監視結果を表す音声情報を制御装置５００へ送信しても良い。制御装置５００は、受信された音声情報に基づいて観察結果又は監視結果を表す音声を出力し、運搬業者の従業員は、出力された音声を確認しても良い。従業員は、出力された音声に基づいて飛行体１００の高度の異常を確認すると、飛行体１００の高度を変更させる操作を制御装置５００に行っても良い。
＜実施例の変形例１４＞
実施例において、補助者は、飛行体１００の高度の異常を視認すると説明したが、これに限定される訳では無い。補助者は、例えば、飛行体１００からの発煙といった異常を視認しても良い。
この場合、制御装置５００が出力する補助者の音声に基づいて、飛行体１００の異常を確認すると、従業員は、飛行体１００の位置から最も近く、かつ、飛行体１００の着陸が禁止されていない最近着陸場所に飛行体１００を着陸させるための操作を制御装置５００の入力装置５０５ｃに行っても良い。
また、制御装置５００の入力装置５０５ｃが当該操作に応じた信号を入力すると、制御装置５００の制御部５４０は、最近着陸場所に到る代替ルートを表す情報を含み、飛行体１００の飛行ルートを当該代替ルートに変更することを命じるルート変更命令と高度変更許可を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力しても良い。
飛行体１００の着陸が禁止されていない場所は、例えば、道路、河原、又は、公園を含むが、これらに限定される訳ではなく、着陸が禁止された場所と異なる場所であれば、どのような場所であっても良い。飛行体１００の着陸が禁止されていない場所は、例えば、補助点を含んでも良いし、例えば、山地、丘陵地、校庭、又は、飛行体１００の着陸が許可されたポートであっても良い。
ポートは、共同住宅、オフィスビル、ホテル、商業施設、若しくは、公共施設のエントランス、又は、一軒家の玄関先であっても良い。また、ポートは、共同住宅、オフィスビル、ホテル、商業施設、又は、公共施設のロビーであっても良い。さらに、ポートは、一軒家、共同住宅、オフィスビル、ホテル、商業施設、又は、公共施設の庭、屋上、ベランダ、又は、駐車場であっても良い。
＜実施例の変形例１５＞
実施例では、風向風速センサ１３１ｂは、超音波式のセンサであると説明したが、これに限定される訳では無い。風向風速センサ１３１ｂは、風車型の風速計と羽式の風向計との組み合わせであっても良い。
＜実施例の変形例１６＞
実施例では、端末装置９００は、スマートフォンであると説明したが、これに限定される訳ではなく、タブレット型のパーソナルコンピュータ、又は、ノートブック型のパーソナルコンピュータであっても良い。
＜実施例の変形例１７＞
実施例では、制御装置５００は、情報記憶部５９０を備えると説明したが、これに限定される訳ではない。本変形例に係る制御装置５００は、情報記憶部５９０を備えない。本変形例に係る制御装置５００は、例えば、ＮＡＳ（Network Attached Storage）であり、かつ、情報記憶部５９０の機能と同様の機能を有する不図示の情報記憶装置とインターネットＩＮを介して接続されており、情報記憶装置が記憶する情報を用いて、図９に示した飛行制御処理と、図１４に示した大きさ推定処理と、図１５に示した安全空域設定処理、図１６に示した飛行継続可否判定処理と、図１７に示した空域移動制御処理と、不図示の情報保存処理、音声通信処理、及び、空域確認処理と、を実行する。本変形例に係る制御システム１は、情報記憶装置を備えても良いし、情報記憶装置を備えなくても良い。
＜実施例の変形例１８＞
実施例では、飛行体１００が備えるＣＰＵ１９１は、図６に示した空域判定処理を実行すると説明したが、これに限定される訳ではない。制御装置５００のＣＰＵ５０１が空域判定処理を実行することで、短視程空域の検出、短視程空域への入域の判定、及び、短視程空域からの出域の判定を行っても良い。
また、これに限定される訳ではなく、図６に示した空域判定処理と、図９に示した飛行制御処理と、図１４に示した大きさ推定処理と、図１５に示した安全空域設定処理、図１６に示した飛行継続可否判定処理と、図１７に示した空域移動制御処理と、不図示の空域確認処理と、は、飛行体１００のＣＰＵ１９１と、制御装置５００のＣＰＵ５０１と、によって分散実行されても良い。
＜実施例の変形例１９＞
実施例では、制御システム１は、制御装置５００を備えると説明した。また、実施例では、制御装置５００のＣＰＵ５０１は、図９に示した飛行制御処理と、図１４に示した大きさ推定処理と、図１５に示した安全空域設定処理、図１６に示した飛行継続可否判定処理と、図１７に示した空域移動制御処理と、不図示の空域確認処理と、を実行することで、図１０に示した取得部５１０、推定部５２０、設定部５３０、及び、制御部５４０として機能すると説明した。また、制御装置５００のハードディスク５０３ｂは、情報記憶部５９０として機能すると説明した。
しかし、これらに限定される訳ではなく、制御システム１は、制御装置５００を備えなくとも良い。この場合、図９に示した飛行制御処理と、図１４に示した大きさ推定処理と、図１５に示した安全空域設定処理、図１６に示した飛行継続可否判定処理と、図１７に示した空域移動制御処理と、不図示の空域確認処理と、は、飛行体１００が備える制御装置１９０のＣＰＵ１９１によって実行されても良い。このため、飛行体１００のＣＰＵ１９１が、制御装置５００の取得部５１０、推定部５２０、設定部５３０、及び、制御部５４０に相当する不図示の機能部として機能しても良い。また、飛行体１００のフラッシュメモリ１９３ｂが、制御装置５００の情報記憶部５９０に相当する不図示の機能部として機能しても良い。
また、これらに限定される訳ではなく、制御システム１は、制御装置５００を備え、かつ、飛行体１００のＣＰＵ１９１が、図９に示した飛行制御処理と、図１４に示した大きさ推定処理と、図１５に示した安全空域設定処理、図１６に示した飛行継続可否判定処理と、図１７に示した空域移動制御処理と、を実行しても良い。この場合、図１６の飛行継続可否判定処理に用いられる、図１２の確認結果テーブルを、制御装置５００が記憶しており、飛行体１００は、図１６のステップＳ８５において、制御装置５００から確認結果情報を受信しても良い。
このために、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、１又は複数の通過短視程空域の位置をそれぞれ表す位置情報を含み、かつ、１又は複数の通過短視程空域の確認結果情報の送信を求める確認結果送信要求を生成する。その後、ＣＰＵ１９１は、生成された確認結果送信要求を、制御装置５００を宛先としてデータ通信回路１９４ａに出力する。
次に、制御装置５００のデータ通信回路５０４ａが確認結果送信要求を受信すると、制御装置５００の取得部５１０は、確認結果送信要求から、１又は複数の通過短視程空域の位置をそれぞれ表す位置情報を取得する。次に、取得部５１０は、図１２の確認結果テーブルから、取得された１又は複数の位置情報とそれぞれ対応付けられた１又は複数の確認結果情報を取得する。その後、取得部５１０は、取得された１又は複数の確認結果情報を、飛行体１００を宛先としてデータ通信回路５０４ａへ出力する。
飛行体１００のデータ通信回路１９４ａが１又は複数の確認結果情報を制御装置５００から受信すると、飛行体１００のＣＰＵ１９１は、確認結果情報をデータ通信回路１９４ａから取得する（ステップＳ８５）。その後、ＣＰＵ１９１は、ステップＳ８６の処理から飛行継続可否判定処理の実行を継続する。
本発明の実施例及び実施例の変形例１から１９は、互いに組み合わせることができる。
実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかに係る機能を実現するための構成を備えた制御装置５００、並びに、実施例の変形例１９に係る機能を実現するための構成を備えた制御装置１９０として提供できることはもとより、複数の装置で構成されるシステムであって、本発明の実施例及び実施例の変形例１から１９のいずれかに係る機能を実現するための構成をシステム全体として備えたシステムとして提供することもできる。
実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかに係る機能を実現するための構成を予め備えた制御装置５００として提供できる。また、プログラムの適用により、既存の制御装置を実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかに係る制御装置５００として機能させることもできる。すなわち、実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかで例示した制御装置５００による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の制御装置を制御するコンピュータ（ＣＰＵなど）が実行することで、実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかに係る制御装置５００として機能させることができる。
本発明の実施例の変形例１９に係る機能を実現するための構成を予め備えた制御装置１９０として提供できる。また、プログラムの適用により、既存の制御装置を実施例の変形例１９に係る制御装置１９０として機能させることもできる。すなわち、上記実施例の変形例１９で例示した制御装置１９０による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の制御装置を制御するコンピュータ（ＣＰＵなど）が実行することで、実施例の変形例１９に係る制御装置１９０として機能させることができる。
このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、メモリカード、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭなどの記録媒体に収納して配布できる他、インターネットなどの通信媒体を介して配布することもできる。
本発明に係る方法は、実施例及び実施例の変形例１から１８のいずれかに係る制御装置５００、並びに、実施例の変形例１９に係る制御装置１９０を用いて実施できる。また、本発明に係る方法は、実施例及び実施例の変形例１から１９のいずれかに係る制御システム１を用いて実施できる。
また、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
（付記）
（付記１）
予め定められたルートを飛行する飛行体が、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域を検出した第１点の位置を表す情報と、前記短視程空域に入域したと判定した第２点の位置を表す情報と、を取得する取得部と、
取得された前記情報で表される前記第１点の前記位置と、前記第２点の前記位置と、前記第１点で前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、前記短視程空域の大きさを推定する推定部と、
推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記第１点で得られた前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部と、
前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を行う制御部と、を備える、
ことを特徴とする制御システム。
（付記２）
前記第１センサは、空間を光学的にセンシングすることで得られた画像を表す情報を出力するイメージセンサを含み、
前記センシング情報は、前記イメージセンサが出力する前記情報を含み、
前記飛行体は、
前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域を検出し、かつ、
前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域への前記飛行体の入域を判定し、
前記推定部は、
前記短視程空域が検出される基礎となった前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域が検出された前記第１点から、前記短視程空域と、前記短視程空域と異なる非短視程空域と、の境界へ向かう方向を特定し、
前記短視程空域が検出された前記第１点の前記位置と、前記短視程空域への前記入域が判定された前記第２点の前記位置と、に基づいて、前記短視程空域が検出される基礎となった前記センシング情報が得られた時刻における前記飛行体から前記短視程空域までの距離を推定し、
推定された前記距離と、前記第１点から前記短視程空域の前記境界へ向かう前記方向と、に基づいて、前記短視程空域の前記大きさを推定する、
ことを特徴とする付記１に記載の制御システム。
（付記３）
前記飛行体に搭載された前記第１センサは、風向及び風速をセンシングし、かつ、センシングされた前記風向及び前記風速を表す情報を出力する風向風速センサをさらに含み、
前記センシング情報は、前記風向風速センサが出力する前記情報をさらに含み、
前記推定部は、前記風向風速センサから出力された前記センシング情報で表される前記風向及び前記風速にさらに基づいて、前記時刻における前記飛行体から前記短視程空域までの距離を推定する、
ことを特徴とする付記２に記載の制御システム。
（付記４）
前記推定部は、
前記第１点の前記位置と、前記短視程空域の推定された前記大きさと、に基づいて、前記時刻における前記短視程空域の位置を推定し、
前記風向及び前記風速に基づいて、前記短視程空域の移動方向及び移動速度を推定し、かつ、
推定された前記移動方向及び前記移動速度に基づいて、前記時刻よりも後の前記短視程空域の位置を推定する、
ことを特徴とする付記３に記載の制御システム。
（付記５）
前記飛行体に搭載された前記第２センサは、光学的にセンシングすることで得られた地表面から前記飛行体までの高度を表す情報を出力する高度センサをさらに含み、
前記制御部は、前記高度センサから出力される前記情報が、前記高度センサについて予め定められた異常条件を満足する第１の場合に、前記ルートの飛行継続が不能であると判定し、かつ、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
ことを特徴とする付記４に記載の制御システム。
（付記６）
前記制御部は、前記高度センサから出力される前記情報が、前記高度センサについて予め定められた前記異常条件を満足する前記第１の場合に、前記飛行体の高度を変更させる高度変更制御を行わずに、前記飛行体の高度に在る前記安全空域へ前記飛行体を移動させる第１制御を行う、
ことを特徴とする付記５に記載の制御システム。
（付記７）
前記飛行体に搭載された前記第２センサは、空間を光学的にセンシングすることで得られた座標値であり、かつ、前記飛行体の飛行を妨げる可能性のある障害物の座標値を表す情報を出力するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサをさらに含み、
前記制御部は、前記第１の場合に、若しくは、前記ＬｉＤＡＲセンサから出力される前記情報が、前記ＬｉＤＡＲセンサについて予め定められた異常条件を満足する第２の場合に、又は、前記第１の場合かつ前記第２の場合に、前記ルートの飛行の継続が不能であると判定する、
ことを特徴とする付記６に記載の制御システム。
（付記８）
前記取得部は、前記ＬｉＤＡＲセンサから出力される前記障害物の前記座標値を表す前記情報が、前記ＬｉＤＡＲセンサについて予め定められた前記異常条件を満足する前記第２の場合に、予め定められた空域を表す情報と、前記予め定められた空域における障害物の確認結果を表す確認結果情報と、を予め対応づけて記憶する記憶部から、前記ルートが通る前記短視程空域を表す情報に対応付けられた前記確認結果情報を取得し、
前記確認結果情報は、前記予め定められた空域に障害物が存在することが確認されていることを表す存在確認情報、前記予め定められた空域に障害物が存在しないことが確認されていることを表す不存在確認情報、及び、前記予め定められた空域に障害物が存在すること及び存在しないことが確認されていないことを表す未確認情報を含み、
前記制御部は、
前記第２の場合であり、かつ、取得された前記確認結果情報が、前記存在確認情報、又は、前記未確認情報である場合に、前記ルートの飛行の継続が不能であると判定して、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行い、かつ、
前記第２の場合であり、かつ、取得された前記確認結果情報が前記不存在確認情報である場合に、前記ルートの飛行継続が可能であると判定して、前記ルートの飛行を前記飛行体に継続させる制御を行う、
ことを特徴とする付記７に記載の制御システム。
（付記９）
前記制御部は、前記第２の場合であり、かつ、前記ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に、
前記高度変更制御を行わずに、前記飛行体の高度に在る前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記第１制御を行い、かつ、
前記短視程空域を前記飛行体が出域する前に、前記第１制御を開始してから予め定められた移動距離を前記飛行体が移動すると、又は、予め定められた時間が経過すると、前記高度変更制御を行って、前記飛行体の上方に位置する前記安全空域へ前記飛行体を移動させる第２制御を行う、
ことを特徴とする付記８に記載の制御システム。
（付記１０）
前記設定部は、
前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記飛行体の飛行を妨げる可能性がある障害物の位置を検出し、かつ、
検出された前記障害物の前記位置に基づいて複数の非短視程空域を前記安全空域として設定する、
ことを特徴とする付記２から９のいずれか一つに記載の制御システム。
（付記１１）
前記設定部は、
前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、人の位置及び家屋の位置の１つ以上を検出し、かつ、
検出された前記人の前記位置及び前記家屋の前記位置の１つ以上に基づいて、前記複数の安全空域それぞれに優先順位を設定し、
前記制御部は、設定された前記優先順位に基づいて、前記複数の安全空域から選択された空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
ことを特徴とする付記１０に記載の制御システム。
（付記１２）
前記取得部は、予め定められた点の位置を表す情報を取得し、
前記設定部は、取得された前記情報で表される前記点との間に前記短視程空域が存在しない前記安全空域に、前記点との間に前記短視程空域が存在する前記安全空域よりも高い前記優先順位を設定する、
ことを特徴とする付記１１に記載の制御システム。
（付記１３）
予め定められたルートを飛行する飛行体であって、
前記飛行体が、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域を検出した第１点の位置を表す情報と、前記短視程空域に入域したと判定した第２点の位置を表す情報と、を取得する取得部と、
取得された前記情報で表される前記第１点の前記位置と、前記第２点の前記位置と、前記第１点で前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、前記短視程空域の大きさを推定する推定部と、
推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記第１点で得られた前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部と、
前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を行う制御部と、を備える、
ことを特徴とする飛行体。
（付記１４）
予め定められたルートを飛行する飛行体、又は、前記飛行体を制御する制御システムが実行する方法であって、
前記飛行体が、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域を検出した第１点の位置を表す情報と、前記短視程空域に入域したと判定した第２点の位置を表す情報と、を、前記飛行体又は前記制御システムが取得する取得ステップと、
取得された前記情報で表される前記第１点の前記位置と、前記第２点の前記位置と、前記第１点で前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報と、に基づいて、前記短視程空域の大きさを、前記飛行体又は前記制御システムが推定する推定ステップと、
推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記第１点で得られた前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を、前記飛行体又は前記制御システムが設定する設定ステップと、
前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を、前記飛行体又は前記制御システムが行う制御ステップと、を有する、
ことを特徴とする方法。
１：制御システム
１００、２００：飛行体
１０１から１０４：プロペラアーム
１１１から１１４：プロペラ
１２０：格納庫
１２１ａ：第１囲持枠
１２１ｂ：第２囲持枠
１２２ａ、１２２ｂ：ガイドレール
１３１：第１センサ
１３１ａ：イメージセンサ
１３１ｂ：風向風速センサ
１３２：第２センサ
１３２ａ：高度センサ
１３２ｂ：ＬｉＤＡＲセンサ
１４０：支持脚
１９０、５００：制御装置
１９１、５０１、９０１：ＣＰＵ
１９２、５０２、９０２：ＲＡＭ
１９３ａ、５０３ａ、９０３ａ：ＲＯＭ
１９３ｂ、９０３ｂ：フラッシュメモリ
１９４ａ、５０４ａ、９０４ａ：データ通信回路
１９５ａ、５０５ａ、９０５ａ：ビデオカード
１９５ｂ、５０５ｂ、９０５ｂ：表示装置
１９５ｃ、５０５ｃ、９０５ｃ：入力装置
１９６、９０６：位置センサ
１９７ａ：方位角センサ
１９７ｂ：姿勢センサ
１９８：入出力ポート
１９９：駆動回路
５０３ｂ：ハードディスク
５０９ａ、９０９ａ：スピーカ
５０９ｂ、９０９ｂ：マイクロフォン
５１０：取得部
５２０：推定部
５３０：設定部
５４０：制御部
５９０：情報記憶部
９００：端末装置
ＡＳ：安全空域
ＡＶ１：第１時刻の短視程空域
ＡＶ２：第２時刻の短視程空域
ＩＮ：インターネット
Ｌ１：第１時刻における第１点から短視程空域までの水平距離
Ｌ２：第２時刻における第１点から短視程空域までの水平距離
Ｐ１：第１点
Ｐ２：第２点
Ｐ３：第３点
ＰＥｌ：左端点
ＰＥｒ：右端点
ＲＤ：代替ルート
Ｒ：運搬ルート
ψｌ：第１点Ｐ１から左端点ＰＥｌへ向かう方向とセンシング方向とがなす角度
ψｒ：第１点Ｐ１から右端点ＰＥｒへ向かう方向とセンシング方向とがなす角度

Claims (17)

  1. 予め定められたルートを飛行する飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報に基づいて、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域の大きさを推定する推定部と、
    推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部と、
    前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を行う制御部と、を備える、
    ことを特徴とする制御システム。
  2. 前記飛行体が、前記短視程空域を検出した第１点の位置を表す情報と、前記短視程空域に入域したと判定した第２点の位置を表す情報と、を取得する取得部、をさらに備え、
    前記第１センサは、空間を光学的にセンシングすることで得られた画像を表す情報を出力するイメージセンサを含み、
    前記センシング情報は、前記イメージセンサが出力する前記情報を含み、
    前記推定部は、取得された前記情報で表される前記第１点の前記位置と、前記第２点の前記位置と、前記第１点で前記飛行体が搭載する前記第１センサがセンシングすることで得られた前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域の大きさを推定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
  3. 前記飛行体は、
    前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域を検出し、かつ、
    前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域への前記飛行体の入域を判定し、
    前記推定部は、
    前記短視程空域が検出される基礎となった前記センシング情報に基づいて、前記短視程空域が検出された前記第１点から、前記短視程空域と、前記短視程空域と異なる非短視程空域と、の境界へ向かう方向を特定し、
    前記短視程空域が検出された前記第１点の前記位置と、前記短視程空域への前記入域が判定された前記第２点の前記位置と、に基づいて、前記短視程空域が検出される前記基礎となった前記センシング情報が得られた時刻における前記飛行体から前記短視程空域までの距離を推定し、
    推定された前記距離と、前記第１点から前記短視程空域の前記境界へ向かう前記方向と、に基づいて、前記短視程空域の前記大きさを推定する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の制御システム。
  4. 前記飛行体に搭載された前記第１センサは、風向及び風速をセンシングし、かつ、センシングされた前記風向及び前記風速を表す情報を出力する風向風速センサをさらに含み、
    前記センシング情報は、前記風向風速センサが出力する前記情報をさらに含み、
    前記推定部は、前記風向風速センサから出力された前記センシング情報で表される前記風向及び前記風速にさらに基づいて、前記時刻における前記飛行体から前記短視程空域までの前記距離を推定する、
    ことを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
  5. 前記推定部は、
    前記第１点の前記位置と、前記短視程空域の推定された前記大きさと、に基づいて、前記時刻における前記短視程空域の位置を推定し、
    前記風向及び前記風速に基づいて、前記短視程空域の移動方向及び移動速度を推定し、かつ、
    推定された前記移動方向及び前記移動速度に基づいて、前記時刻よりも後の前記短視程空域の位置を推定する、
    ことを特徴とする請求項４に記載の制御システム。
  6. 前記飛行体に搭載された前記第２センサは、光学的にセンシングすることで得られた地表面から前記飛行体までの高度を表す情報を出力する高度センサをさらに含み、
    前記制御部は、前記高度センサから出力される前記情報が、前記高度センサについて予め定められた異常条件を満足する第１の場合に、前記ルートの飛行継続が不能であると判定し、かつ、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
    ことを特徴とする請求項５に記載の制御システム。
  7. 前記制御部は、前記高度センサから出力される前記情報が、前記高度センサについて予め定められた前記異常条件を満足する前記第１の場合に、前記飛行体の高度を変更させる高度変更制御を行わずに、前記飛行体の高度に在る前記安全空域へ前記飛行体を移動させる第１制御を行う、
    ことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
  8. 前記飛行体に搭載された前記第２センサは、空間を光学的にセンシングすることで得られた座標値であり、かつ、前記飛行体の飛行を妨げる可能性のある障害物の座標値を表す情報を出力するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサをさらに含み、
    前記制御部は、前記第１の場合に、若しくは、前記ＬｉＤＡＲセンサから出力される前記情報が、前記ＬｉＤＡＲセンサについて予め定められた異常条件を満足する第２の場合に、又は、前記第１の場合かつ前記第２の場合に、前記ルートの飛行の継続が不能であると判定する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の制御システム。
  9. 前記取得部は、前記ＬｉＤＡＲセンサから出力される前記障害物の前記座標値を表す前記情報が、前記ＬｉＤＡＲセンサについて予め定められた前記異常条件を満足する前記第２の場合に、予め定められた空域を表す情報と、前記予め定められた空域における障害物の確認結果を表す確認結果情報と、を予め対応づけて記憶する記憶部から、前記ルートが通る前記短視程空域を表す情報に対応付けられた前記確認結果情報を取得し、
    前記確認結果情報は、前記予め定められた空域に障害物が存在することが確認されていることを表す存在確認情報、前記予め定められた空域に障害物が存在しないことが確認されていることを表す不存在確認情報、及び、前記予め定められた空域に障害物が存在すること及び存在しないことが確認されていないことを表す未確認情報を含み、
    前記制御部は、
    前記第２の場合であり、かつ、取得された前記確認結果情報が、前記存在確認情報、又は、前記未確認情報である場合に、前記ルートの飛行の継続が不能であると判定して、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行い、かつ、
    前記第２の場合であり、かつ、取得された前記確認結果情報が前記不存在確認情報である場合に、前記ルートの飛行継続が可能であると判定して、前記ルートの飛行を前記飛行体に継続させる制御を行う、
    ことを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
  10. 前記制御部は、前記第２の場合であり、かつ、前記ルートの飛行継続が不能であると判定された場合に、
    前記高度変更制御を行わずに、前記飛行体の前記高度に在る前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記第１制御を行い、かつ、
    前記短視程空域を前記飛行体が出域する前に、前記第１制御を開始してから予め定められた移動距離を前記飛行体が移動すると、又は、予め定められた時間が経過すると、前記高度変更制御を行って、前記飛行体の上方に位置する前記安全空域へ前記飛行体を移動させる第２制御を行う、
    ことを特徴とする請求項９に記載の制御システム。
  11. 前記設定部は、
    前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、前記飛行体の飛行を妨げる可能性がある障害物の位置を検出し、かつ、
    検出された前記障害物の前記位置に基づいて複数の非短視程空域を前記安全空域として設定する、
    ことを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項に記載の制御システム。
  12. 前記設定部は、
    前記イメージセンサから出力された前記センシング情報に基づいて、人の位置及び家屋の位置の１つ以上を検出し、かつ、
    検出された前記人の前記位置及び前記家屋の前記位置の１つ以上に基づいて、前記複数の安全空域それぞれに優先順位を設定し、
    前記制御部は、設定された前記優先順位に基づいて、前記複数の安全空域から選択された空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の制御システム。
  13. 前記取得部は、予め定められた点の位置を表す情報を取得し、
    前記設定部は、取得された前記情報で表される前記点との間に前記短視程空域が存在しない前記安全空域に、前記点との間に前記短視程空域が存在する前記安全空域よりも高い前記優先順位を設定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の制御システム。
  14. 前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、前記短視程空域の視程が、予め定められた進行制限時間以内に、予め定められた前記距離以上となるか否かを、前記イメージセンサが出力する前記情報によって表される前記画像に基づいて推定する推定部、をさらに備え、
    前記制御部は、
    予め定められた前記進行制限時間以内に、前記短視程空域の視程が予め定められた前記距離以上となると推定されると、前記飛行体の進行を制限する制御を行い、かつ、
    予め定められた前記進行制限時間以内に、前記短視程空域の視程が予め定められた前記距離以上とならないと推定されると、前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
    ことを特徴とする請求項２から１３のいずれか一項に記載の制御システム。
  15. 前記推定部は、前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、前記短視程空域の視程が、予め定められた進行制限時間以内に、予め定められた前記距離以上となるか否かを、前記時刻よりも後の前記短視程空域の前記位置に基づいて推定し、
    前記制御部は、
    予め定められた前記進行制限時間以内に、前記短視程空域の視程が予め定められた前記距離以上となると推定されると、前記飛行体の進行を制限する制御を行い、
    予め定められた前記進行制限時間以内に、前記短視程空域の視程が予め定められた前記距離以上とならないと推定されると、前記安全空域へ前記飛行体を移動させる前記制御を行う、
    ことを特徴とする請求項５から１０のいずれか一項に記載の制御システム。
  16. 予め定められたルートを飛行する飛行体であって、
    前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報に基づいて、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域の大きさを推定する推定部と、
    推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を設定する設定部と、
    前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を行う制御部と、を備える、
    ことを特徴とする飛行体。
  17. 予め定められたルートを飛行する飛行体、又は、前記飛行体を制御する制御システムが実行する方法であって、
    前記飛行体が搭載する第１センサがセンシングすることで得られたセンシング情報に基づいて、視程が予め定められた距離よりも短い短視程空域の大きさを、前記飛行体又は前記制御システムが推定する推定ステップと、
    推定された前記短視程空域の前記大きさと、前記センシング情報と、に基づいて、前記短視程空域よりも安全性が高い安全空域を、前記飛行体又は前記制御システムが設定する設定ステップと、
    前記飛行体に搭載され、かつ、前記第１センサと異なる第２センサから出力される情報に基づいて、前記短視程空域を通る前記ルートの飛行継続が不能と判定されると、設定された前記安全空域へ前記飛行体を移動させる制御を、前記飛行体又は前記制御システムが行う制御ステップと、を有する、
    ことを特徴とする方法。
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