JP7226586B2 - 移動体制御システム、移動体制御装置、及び移動体制御方法 - Google Patents

移動体制御システム、移動体制御装置、及び移動体制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動体の制御を行う移動体制御システム、移動体制御装置、及び移動体制御方法に関する。
近年、ドローンなどの無人航空機の研究開発が活発に行われている。例えばドローンは、上空からの映像を撮影すること、測量などの用途に利用されている。ドローンを用いて写真測量を行うためには、ドローンの位置座標を高い精度で取得する必要がある。
特許文献１には、ドローンに装着されたプリズムを、自動追跡機能を備えるトータルステーションにより追跡することにより、ドローンの位置座標を取得することが開示されている。
特開２０１８－１１９８８２号公報
例えば、上述した特許文献１に記載されているように、移動体に装着されたターゲット（例えばプリズム）をトータルステーションにより追跡する場合、トータルステーションから見えるターゲットの向きは、移動体の移動に伴って変化する。このような環境においてトータルステーションがターゲットを追跡するためには、視準可能範囲の広いターゲットが必要となる。
一般的に、自動追跡トータルステーション用のプリズムは、水平方向の視準可能角が広い一方で、鉛直方向の視準可能角は狭い。
しかしながら、ドローンなどの移動体は、水平方向だけでなく鉛直方向にも移動する。とりわけ、ドローンなどの移動体は、機体の姿勢を傾けて移動しうる。このため、移動体の移動時に、自動追跡トータルステーションの照射光がターゲットの視準可能範囲から外れてしまう場合がある。このような場合には、自動追跡トータルステーションが、移動体に装着されたターゲットを見失ってしまい、移動体の位置座標を取得できなくなってしまう。このため、自動追跡トータルステーションが移動体の位置座標を取得し続けるためには、移動体の移動時に、自動追跡トータルステーションの照射光がターゲットの視準可能範囲に収まるように、移動体を移動させる必要がある。
本発明の目的は、移動体が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することが可能な移動体制御システム、移動体制御装置、及び移動体制御方法を提供することにある。
本発明の一つの態様によれば、移動体制御システムは、ターゲットを備える移動体と、上記ターゲットに対して光波を照射し、上記ターゲットによって反射された上記光波に基づいて上記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段と、上記移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、上記ターゲットと上記位置情報特定手段との位置関係に基づいて、上記移動制御命令に応じて移動した上記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定部と、上記判定の結果に基づいて、上記移動制御命令を変更する変更部と、を備える。
本発明の一つの態様によれば、移動体制御装置は、ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、上記ターゲットと上記ターゲットに対して光波を照射し上記ターゲットによって反射された上記光波に基づいて上記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、上記移動制御命令に応じて移動した上記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定部と、上記判定の結果に基づいて、上記移動制御命令を変更する変更部と、を備える。
本発明の一つの態様によれば、移動体制御方法は、ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、上記ターゲットと上記ターゲットに対して光波を照射し上記ターゲットによって反射された上記光波に基づいて上記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、上記移動制御命令に応じて移動した上記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行うことと、上記判定の結果に基づいて、上記移動制御命令を変更することと、を備える。
本発明の一つの態様によれば、移動体が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することが可能になる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。
図１は、トータルステーション２０と、移動体１０に取り付けられたプリズム１０ａの視準可能範囲との位置関係について説明するための図である。 図２は、第１の実施形態に係る移動体制御システム１ａの概略的な構成の一例を示す説明図である。 図３は、第１の実施形態に係る移動体１００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。 図４は、移動体１００により実現される機能的な構成の例を示すブロック図である。 図５は、位置情報送信装置２００から照射された電磁波がターゲット１００ａに入射する入射角について説明するための図である。 図６は、制御命令変更部１１１により行われる制御パラメータの変更に関する具体例を説明するための図である。 図７は、位置情報送信装置２００が移動体１００を見失うことなく移動体１００が移動するための制御命令実行処理の例を説明するためのフローチャートである。 図８は、第２の実施形態に係る移動体制御システム１ｂの概略的な構成の一例を示す説明図である。 図９は、第２の実施形態に係る移動体１００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。 図１０は、移動体１００により実現される機能的な構成の例を示すブロック図である。 図１１は、第２の実施形態に係る移動体制御装置４００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。 図１２は、第２の実施形態に係る移動体制御装置４００の機能的な構成の例を示すブロック図である。 図１３は、位置情報送信装置２００が移動体１００を見失うことなく移動体１００が移動するために、移動体制御装置４００により行われる制御命令実行処理の例を説明するためのフローチャートである。 図１４は、第３の実施形態に係る移動体制御システム１ｃの概略的な構成の一例を示す説明図である。 図１５は、第３の実施形態に係る移動体制御装置５００により行われる処理の流れを説明するための図である。 図１６は、第１乃至第３の実施形態に係る移動体制御システムを農業に適応した例を説明するための図である。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
説明は、以下の順序で行われる。
１．本発明の実施形態の概要
２．第１の実施形態
２．１．移動体制御システム１ａの構成
２．２．移動体１００の構成
２．３．動作例
３．第２の実施形態
３．１．移動体制御システム１ｂの構成
３．２．移動体１００の構成
３．３．移動体制御装置４００の構成
３．４．動作例
４．第３の実施形態
４．１．移動体制御システム１ｃの構成
４．２．動作例
５．適用例
６．他の実施形態
＜＜１．本発明の実施形態の概要＞＞
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。
（１）技術的課題
近年、ドローンなどの無人航空機の研究開発が活発に行われている。例えばドローンは、上空からの映像を撮影すること、測量などの用途に利用されている。ドローンを用いて写真測量を行うためには、ドローンの位置座標を高い精度で取得する必要がある。
例えば、移動体に装着されたターゲット（例えばプリズム）をトータルステーションにより追跡する場合、トータルステーションから見えるターゲットの向きは、移動体の移動に伴って変化する。このような環境においてトータルステーションがターゲットを追跡するためには、視準可能範囲の広いターゲットが必要となる。
一般的に、自動追跡トータルステーション用のプリズムは、水平方向の視準可能角が広い一方で、鉛直方向の視準可能角は狭い。
しかしながら、ドローンなどの移動体は水平方向だけでなく、鉛直方向にも移動する。とりわけ、ドローンなどの移動体は、機体の姿勢を傾けて移動しうる。図１は、トータルステーション２０と、移動体１０に取り付けられたプリズム１０ａの視準可能範囲との位置関係について説明するための図である。図１を参照すると、移動体１０の姿勢が傾いていない場合、トータルステーション２０の照射光は、プリズム１０ａの視準可能範囲３０ａの範囲内に収まる。一方、移動体１０の姿勢が傾いている場合、トータルステーション２０の照射光は、プリズム１０ａの視準可能範囲３０ｂの範囲から外れてしまう。
図１の例で説明したように、移動体１０の移動時に、自動追跡のトータルステーション２０の照射光がターゲットの視準可能範囲（例えば視準可能範囲３０ｂ）から外れてしまう場合がある。このような場合には、自動追跡トータルステーションが、移動体に装着されたターゲットを見失ってしまい、移動体の位置座標を取得できなくなってしまう。このため、自動追跡トータルステーションが移動体の位置座標を取得し続けるためには、移動体の移動時に、自動追跡トータルステーションの照射光がターゲットの視準可能範囲内に収まるように、移動体が移動する必要がある。
そこで、本実施形態では、移動体が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することを目的とする。
（２）動作例
本発明の実施形態では、例えば、ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される上記移動体の傾きに基づいて、上記ターゲットの追跡に基づいて上記ターゲットの位置情報を送信する位置情報送信装置と上記ターゲットとを結ぶ直線が上記ターゲットに入射する入射角が、所定の範囲内かどうかの判定を行い、上記判定の結果に基づいて、上記移動制御命令を変更する。
これにより、例えば、移動体が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することが可能になる。なお、上述した動作例は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本発明の実施形態は上述した動作例に限定されない。
＜＜２．第１の実施形態＞＞
図１～図７を参照して、第１の実施形態を説明する。
＜２．１．移動体制御システム１ａの構成＞
まず、図２を参照して、第１の実施形態に係る移動体制御システム１ａの構成の例を説明する。図２は、第１の実施形態に係る移動体制御システム１ａの概略的な構成の一例を示す説明図である。
図２を参照すると、移動体制御システム１ａは、ターゲット１００ａを備える移動体１００、位置情報送信装置２００、及び通信ネットワーク３００を備える。
また、移動体１００及び位置情報送信装置２００は、通信ネットワーク３００を介して互いに通信可能に接続されている。
移動体１００は、例えばドローンなどの無人航空機である。なお、移動体１００は、無人航空機に限定されず、例えば無人搬送車などであってもよい。
また、図２に示すように、ターゲット１００ａは、移動体１００に取り付けられている。ターゲット１００ａは、例えばプリズム１０ａである。ターゲット１００ａは、位置情報送信装置２００から照射された電磁波の入射角が視準可能範囲内であれば電磁波を位置情報送信装置２００に向けて反射する。視準可能範囲は、ターゲット１００ａの性能、及び移動体１００におけるターゲット１００ａの装着状況などに応じて決定される。例えば、移動体１００にターゲット１００ａと撮影用カメラとが搭載される場合、カメラが電磁波を遮ってしまうため、ターゲット１００ａの視準可能範囲はカメラによる遮蔽範囲を除いた範囲となる
位置情報送信装置２００は、ターゲット１００ａの位置情報を特定し、ターゲット１００ａを追跡する。位置情報送信装置２００は、具体的には、ターゲット１００ａに対して光波（電磁波）を照射するトータルステーションである。位置情報送信装置２００から照射された電磁波がターゲット１００ａに反射することにより、位置情報送信装置２００に返ってきた場合、位置情報送信装置２００はターゲット１００ａの位置座標を測定し、ターゲット１００ａを追跡することができる。一方、電磁波が位置情報送信装置２００に返ってこない場合、位置情報送信装置２００は、移動体１００の位置座標を測定することができず、ターゲット１００ａを追跡することができない。
＜２．２．移動体１００の構成＞
図３は、第１の実施形態に係る移動体１００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。図３を参照すると、移動体１００は、駆動部２１、無線通信部２２、演算処理部２３、メインメモリ２４、及び記憶部２５を備える。
駆動部２１は、例えば、モータなど移動体１００を移動させるための駆動力を発生させるための手段を含む。例えば、移動体１００がドローンなどの無人航空機である場合には、駆動部２１による駆動力によってロータを回転することにより、移動体１００の飛行が行われる。
無線通信部２２は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部２２は、通信ネットワーク３００を介して位置情報送信装置２００からの信号を受信し、通信ネットワーク３００を介して位置情報送信装置２００への信号を送信する。
演算処理部２３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等である。メインメモリ２４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。
記憶部２５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはメモリカード等である。また、記憶部２５は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリであってもよい。具体的に、記憶部２５は、移動体１００の動作のためのプログラム（命令）及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。当該プログラムは、移動体１００の動作のための１つ以上の命令を含む。
移動体１００では、例えば記憶部２５に記憶された移動体制御用プログラムをメインメモリ２４に読み出して演算処理部２３により実行することにより、図４に示すような機能部が実現される。これらのプログラムをメインメモリ２４上に読み出してから実行してもよいし、メインメモリ２４上に読み出さずに実行してもよい。また、メインメモリ２４や記憶部２５は、移動体１００が備える構成要素が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、ＣＤ－Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭを含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
図４は、移動体１００により実現される機能的な構成の例を示すブロック図である。
図４を参照すると、移動体１００は、位置情報受信部１０１、移動計画取得部１０３、制御命令生成部１０５、傾き情報測定部１０７、視準可否判定部１０９、制御命令変更部１１１、及び駆動制御部１１３を備える。なお、移動体１００及び位置情報送信装置２００は、図４に示す構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。
＜２．３．動作例＞
次に、第１の実施形態の動作例を説明する。
（１）ターゲットの位置情報の送受信
位置情報送信装置２００が移動体１００のターゲット１００ａの位置座標を取得できた場合、ターゲット１００ａの位置座標が、位置情報送信装置２００から移動体１００に送信される。移動体１００（位置情報受信部１０１）は、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａの位置情報を受信する。
（２）移動計画の取得
移動体１００（移動計画取得部１０３）は、移動体１００の移動計画に関する情報を取得する。例えば移動体１００の記憶部２５に予め移動体１００のための移動計画に関する情報を記憶している場合には、移動体１００（移動計画取得部１０３）は、記憶部２５にアクセスして、移動計画に関する情報を取得する。ここで、移動計画は、移動体１００が移動するための経路情報などである。なお、移動経路に関する情報は、記憶部２５に記憶されている場合に限らず、例えば移動体１００が通信可能な管理装置などから移動体１００に逐次送信されてもよい。
（３）移動制御命令の生成
移動体１００（制御命令生成部１０５）は、位置情報受信部１０１により受信されたターゲット１００ａの位置情報と、移動計画取得部１０３により取得された移動計画に関する情報とを用いて、駆動部２１を動作させるための移動制御命令を生成する。
（４）傾き情報の測定
移動体１００（傾き情報測定部１０７）は、移動体１００の傾き情報を取得する。例えば傾き情報は、移動体１００に取り付けられたジャイロセンサーなどのより測定される。
（５）視準範囲に関する判定
移動体１００（視準可否判定部１０９）は、位置情報送信装置２００から照射された電磁波が、移動体１００が備えるターゲット１００ａの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う。具体的には、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、移動制御命令に応じて予測される移動体１００の傾きに基づいて、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａに照射される電磁波がターゲット１００ａに入射する入射角が、所定の範囲内かどうかの判定を行う。
図５は、位置情報送信装置２００から照射された電磁波がターゲット１００ａに入射する入射角について説明するための図である。図５を参照すると、入射角は、位置情報送信装置２００の位置座標と、移動体１００の位置座標と、移動体１００の姿勢情報とから算出される。
ターゲット１００ａと位置情報送信装置２００との間の水平方向の距離及び垂直方向の距離を、それぞれＬ及びｚとし、移動体１００の傾き（姿勢）をθとすると、入射角φは、下記式で算出することができる。
φ＝－θ－ａｒｃｔａｎ（ｚ／Ｌ）
移動体１００（視準可否判定部１０９）は、予め位置情報送信装置２００の位置座標と、ターゲット１００ａの視準可能範囲と、ターゲット１００ａの装着位置と移動体１００の重心位置との位置関係に関する情報とを取得し、位置情報送信装置２００から送信されるターゲット１００ａの位置座標を受信することで、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００へ電磁波を反射可能な移動体の傾きの範囲を算出する。
そして、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、制御命令生成部１０５の生成した移動制御命令に従って移動した後の移動体１００の傾きを予測する。次に、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、移動制御命令に応じて予測される移動体１００の傾きに基づいて、照射光がターゲット１００ａに入射する入射角が、所定の範囲内かどうかの判定を行う。具体的には、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、予測結果に応じて傾いた移動体１００の姿勢が、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００へ電磁波を反射可能な移動体の傾きの範囲にあるかどうかを判定する。
（６）移動制御命令の変更
移動体１００（制御命令変更部１１１）は、視準可否判定部１０９による判定の結果に基づいて、移動制御命令を変更する。具体的には、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、視準可否判定部１０９による判定の結果に基づいて、移動体１００の姿勢が予測結果に応じて傾いた状態で、位置情報送信装置２００から照射される電磁波の入射角が、ターゲット１００ａの視準可能範囲から外れてしまう場合に、位置情報送信装置２００が追跡可能な範囲内に移動体１００の姿勢を収めることが可能な移動制御命令に変更する。
駆動制御部１１３は、制御命令変更部１１１によって変更された移動制御命令に従って、駆動部２１を制御する。移動体１００（駆動制御部１１３）が変更された移動制御命令に従って駆動部２１を制御することで、位置情報送信装置２００は、移動体１００に搭載されたターゲット１００ａを見失うことなく継続して追跡することができる。
移動体１００（制御命令変更部１１１）は、例えば、移動体１００の高度のための制御パラメータと移動体１００の傾きのための制御パラメータとの少なくとも１つの制御パラメータを変更することにより、移動制御命令を変更する。
（高度を制御する例）
例えば、高度を制御する例としては、次の通りである。すなわち、高度を上げると位置情報送信装置２００から照射される電磁波がターゲット１００ａの視準可能範囲から外れてしまう。このため、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、視準可能範囲内の最高地点までしか移動体１００（ドローン）が上がらないように、移動制御命令を変更する。
（傾きを制御する例）
図６は、制御命令変更部１１１により行われる、移動体１００の傾きを制御するための制御パラメータの変更に関する具体例を説明するための図である。
図６を参照すると、例えば、位置情報送信装置２００から照射される電磁波は、速度が３ｍ／ｓで移動体１００が飛行する場合に予測されるターゲット１００ａの視準可能範囲６１から外れてしまう（図６の左図）。一方、位置情報送信装置２００から照射される電磁波は、速度が１．５ｍ／ｓで移動体１００が飛行する場合に予測されるターゲット１００ａの視準可能範囲６２に収まる（図６の右図）。これは、移動体１００の移動速度に応じて移動体１００の傾きが変化し、当該傾きに応じてターゲット１００ａの視準可能範囲が変化するからである。
したがって、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、移動体１００の移動速度を増加もしくは減少させることにより、移動体１００の高度のための制御パラメータと移動体１００の傾きのための制御パラメータとを変更することができる。
なお、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、移動体１００の移動経路を変更して迂回ルートで移動させてもよいし、風など周囲の環境が変化するまで待機させてもよいし、他の変更を行うようにしてもよい。
（７）処理の流れ
次に、図７を参照して、移動体１００により行われる処理の流れについて詳細に説明する。図７は、位置情報送信装置２００が移動体１００を見失うことなく移動体１００が移動するための制御命令実行処理の例を説明するためのフローチャートである。
最初に、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、移動体１００の位置情報を取得する（ステップＳ７０１）。具体的に、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、位置情報送信装置２００から移動体１００の位置情報を受信してもよいし、位置情報受信部１０１により受信されるターゲット１００ａの位置情報を基に移動体１００の位置情報を算出してもよいし、位置情報受信部１０１により既に受信されたターゲット１００ａの位置情報を基に現在の移動体１００の位置情報を推定してもよい。
次に、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、位置情報送信装置２００の設置された位置の情報と、ステップＳ７０１で取得した移動体１００の位置情報と、ターゲット１００ａの視準可能範囲を基に、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａに向かって電磁波が照射された場合に、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００に対して電磁波を反射可能な、移動体１００の傾きの範囲を算出する（ステップＳ７０３）。
次に、移動体１００（傾き情報測定部１０７）は、移動体１００の傾き情報を取得する（ステップＳ７０５）。
次に、移動体１００（制御命令生成部１０５）は、移動計画取得部１０３により取得された移動計画に基づいて、次に駆動制御部１１３に指示するための移動制御命令を生成する（ステップＳ７０７）。
次に、移動体１００（視準可否判定部１０９）は、ステップＳ７０１で取得した移動体１００の位置情報と、ステップＳ７０３で取得した位置情報送信装置２００に電磁波を反射可能な移動体１００の傾きの範囲とを基に、ステップＳ７０７で生成された移動制御命令を駆動制御部１１３に指示した場合に予測される移動体１００の傾きが、ステップＳ７０３で算出された傾きの範囲内であるかを判定する（ステップＳ７０９）。範囲内であった場合（Ｓ７０９：Ｙｅｓ）は、ステップＳ７１１に進むことなく、ステップＳ７１３の処理を行う。そうでない場合（Ｓ７０９：Ｎｏ）、ステップＳ７１１の処理を行う。
ステップＳ７１１において、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、移動体１００の傾きを、ステップＳ７０３で算出された傾きの範囲内に収めるために、ステップＳ７０７により生成された移動制御命令を変更する（ステップＳ７１１）。
例えば、ステップＳ７０３により算出されたピッチ方向の傾きの範囲の最小値がΦｍｉｎ、その最大値がΦｍａｘであり、制御命令生成部１０５により生成された移動制御命令を実行した場合に予測される移動体１００のピッチ方向の傾きΦがΦｍｉｎ未満だった場合には、移動体１００（制御命令変更部１１１）は、移動制御命令を変更して、移動体１００のピッチ方向の傾きΦをΦｍｉｎに変更する。
最後に、移動体１００（駆動制御部１１３）は、移動制御命令に従って駆動部２１を駆動させ、処理を終了する（ステップＳ７１３）。
上記図７に示す処理によれば、位置情報送信装置２００が、移動体１００に取り付けられたターゲット１００ａを見失うことにより、ターゲット１００ａの位置情報を取得できない確率を低減することができる。
（８）変形例
なお、位置情報送信装置２００がターゲット１００ａを見失うことにより、ターゲット１００ａの位置情報の送信がない場合、移動体１００（制御命令生成部１０５）は、現在位置に待機するような移動制御命令を生成してもよいし、位置情報送信装置２００が見失う前の位置に戻るための移動制御命令を生成してもよいし、現在位置に着陸するための移動制御命令を生成してもよい。
＜＜３．第２の実施形態＞＞
図８～図１３を参照して、第２の実施形態を説明する。
＜３．１．移動体制御システム１ｂの構成＞
図８を参照して、第２の実施形態に係る移動体制御システム１ｂの構成の例を説明する。図８は、第２の実施形態に係る移動体制御システム１ｂの概略的な構成の一例を示す説明図である。
図８を参照すると、移動体制御システム１ｂは、ターゲット１００ａを備える移動体１００、位置情報送信装置２００、通信ネットワーク３００、及び移動体制御装置４００を備える。
また、移動体１００と移動体制御装置４００とは、通信ネットワーク３００を介して互いに通信可能に接続されている。また、位置情報送信装置２００と移動体制御装置４００とは、通信ネットワーク３００を介して互いに通信可能に接続されている。
移動体１００は、例えばドローンなどの無人航空機である。なお、移動体１００は、無人航空機に限定されず、例えば無人搬送車などであってもよい。
また、図７に示すように、ターゲット１００ａは、移動体１００に取り付けられている。ターゲット１００ａは、例えばプリズムである。ターゲット１００ａは、位置情報送信装置２００から照射された電磁波の入射角が視準可能範囲内であれば電磁波を位置情報送信装置２００に向けて反射する。視準可能範囲は、ターゲット１００ａ自体の性能、及び移動体１００におけるターゲット１００ａの装着状況などに応じて決定される。例えば、移動体１００にターゲット１００ａと撮影用カメラとが搭載される場合、カメラが電磁波を遮ってしまうため、ターゲット１００ａの視準可能範囲はカメラによる遮蔽範囲を除いた範囲となる。
位置情報送信装置２００は、ターゲット１００ａの位置情報を特定し、ターゲット１００ａを追跡する。位置情報送信装置２００は、具体的には、ターゲットに対して光波（電磁波）を照射するトータルステーションである。位置情報送信装置２００から照射された電磁波がターゲット１００ａに反射することにより、位置情報送信装置２００に返ってきた場合、位置情報送信装置２００はターゲット１００ａの位置座標を測定し、ターゲット１００ａを追跡することができる。一方、電磁波が位置情報送信装置２００に返ってこない場合、位置情報送信装置２００は、移動体１００の位置座標を測定することができず、ターゲット１００ａを追跡することができない。
移動体制御装置４００は、位置情報送信装置２００および移動体１００から収集する位置情報に基づいて、移動体１００を制御する。詳細については、後述する。
＜３．２．移動体１００の構成＞
図９は、第２の実施形態に係る移動体１００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。図９を参照すると、移動体１００は、駆動部２１、無線通信部２２、演算処理部２３、メインメモリ２４、及び記憶部２５を備える。
駆動部２１は、例えば、モータなど移動体１００を移動させるための駆動力を発生させるための手段を含む。例えば、移動体１００がドローンなどの無人航空機である場合には、駆動部２１による駆動力によってロータを回転することにより、移動体１００の飛行が行われる。
無線通信部２２は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部２２は、通信ネットワーク３００を介して移動体制御装置４００からの信号を受信し、通信ネットワーク３００を介して移動体制御装置４００への信号を送信する。
演算処理部２３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等である。メインメモリ２４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。
記憶部２５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはメモリカード等である。また、記憶部２５は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリであってもよい。具体的に、記憶部２５は、移動体１００の動作のためのプログラム（命令）及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。当該プログラムは、移動体１００の動作のための１つ以上の命令を含む。
移動体１００では、例えば記憶部２５に記憶された移動体制御用プログラムをメインメモリ２４に読み出して演算処理部２３により実行することにより、図１０に示すような機能部が実現される。これらのプログラムをメインメモリ２４上に読み出してから実行してもよいし、メインメモリ２４上に読み出さずに実行してもよい。また、メインメモリ２４や記憶部２５は、移動体１００が備える構成要素が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、ＣＤ－Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭを含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
図１０は、移動体１００により実現される機能的な構成の例を示すブロック図である。
図１０を参照すると、移動体１００は、傾き情報測定部１５１、傾き情報送信部１５３、制御命令受信部１５５、及び駆動制御部１５７を備える。なお、移動体１００は、図１０に示す構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。
＜３．３．移動体制御装置４００の構成＞
図１１は、第２の実施形態に係る移動体制御装置４００のハードウェア構成の例を示すブロック図である。図１１を参照すると、移動体制御装置４００は、無線通信部４１、操作入力部４２、演算処理部４３、メインメモリ４４、記憶部４５、及び表示装置４６を備える。
無線通信部４１は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部４１は、通信ネットワーク３００を介して移動体１００及び位置情報送信装置２００からの信号を受信し、通信ネットワーク３００を介して移動体１００及び位置情報送信装置２００への信号を送信する。
操作入力部４２は、移動体制御装置４００の操作を行うユーザからの操作要求の入力処理を行う入力インターフェースである。
演算処理部４３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等である。メインメモリ４４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。
記憶部４５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはメモリカード等である。また、記憶部４５は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリであってもよい。具体的に、記憶部４５は、移動体制御装置４００の動作のためのプログラム（命令）及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。当該プログラムは、移動体制御装置４００の動作のための１つ以上の命令を含む。
移動体制御装置４００では、例えば記憶部４５に記憶された移動体制御用プログラムをメインメモリ４４に読み出して演算処理部４３により実行することにより、図１２に示すような機能部が実現される。これらのプログラムをメインメモリ４４上に読み出してから実行してもよいし、メインメモリ４４上に読み出さずに実行してもよい。また、メインメモリ４４や記憶部４５は、移動体制御装置４００が備える構成要素が保持する情報やデータを記憶する役割も果たす。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、ＣＤ－Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭを含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
表示装置４６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、モニターのような、演算処理部２３により処理された描画データに対応する画面を表示する装置である。
図１２は、第２の実施形態に係る移動体制御装置４００の機能的な構成の例を示すブロック図である。図１２を参照すると、移動体制御装置４００は、位置情報受信部４０１、移動計画取得部４０３、制御命令生成部４０５、傾き情報受信部４０７、視準可否判定部４０９、制御命令変更部４１１、及び制御命令送信部４１３を備える。なお、移動体制御装置４００は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。
＜３．４．動作例＞
次に、第２の実施形態の動作例を説明する。
（１）ターゲットの位置情報の送受信
位置情報送信装置２００が移動体１００のターゲット１００ａの位置座標を取得できた場合、ターゲット１００ａの位置座標が、位置情報送信装置２００から移動体制御装置４００に送信される。移動体制御装置４００（位置情報受信部４０１）は、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａの位置情報を受信する。
（２）移動計画の取得
移動体制御装置４００（移動計画取得部４０３）は、移動体１００の移動計画に関する情報を取得する。例えば移動体制御装置４００の記憶部４５に予め移動体１００のための移動計画に関する情報を記憶している場合には、移動体制御装置４００（移動計画取得部４０３）は、記憶部４５にアクセスして、移動計画に関する情報を取得する。ここで、移動計画は、移動体１００が移動するための経路情報などである。なお、移動経路に関する情報は、記憶部４５に記憶されている場合に限らず、例えば移動体制御装置４００が通信可能な管理装置などから移動体制御装置４００に逐次送信されてもよい。
（３）移動制御命令の生成
移動体制御装置４００（制御命令生成部４０５）は、位置情報受信部４０１により受信されたターゲット１００ａの位置情報と、移動計画取得部４０３により取得された移動計画に関する情報とを用いて、移動体１００の移動を制御するための移動制御命令を生成する。
（４）傾き情報の測定および送受信
移動体１００（傾き情報測定部１５１）は、移動体１００の傾き情報を取得する。例えば傾き情報は、移動体１００に取り付けられたジャイロセンサーなどのより測定される。そして、移動体１００の傾き情報は、移動体１００（傾き情報送信部１５３）により送信され、移動体制御装置４００（傾き情報受信部４０７）により受信される。
（５）視準範囲に関する判定
移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、位置情報送信装置２００から照射された電磁波が、移動体１００が備えるターゲット１００ａの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う。具体的には、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、移動制御命令に応じて予測される移動体１００の傾きに基づいて、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａに照射される電磁波がターゲット１００ａに入射する入射角が、所定の範囲内かどうかの判定を行う。
位置情報送信装置２００から照射された電磁波がターゲット１００ａに入射する入射角の算出については、図５を参照した第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、位置情報送信装置２００の位置座標と、ターゲット１００ａの視準可能範囲と、ターゲット１００ａの装着位置と移動体１００の重心位置との位置関係とを予め取得し、位置情報送信装置２００から送信されるターゲット１００ａの位置座標を受信することで、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００へ電磁波を反射可能な移動体の傾きの範囲を算出する。
そして、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、制御命令生成部４０５の生成した移動制御命令に従って移動した後の移動体１００の傾きを予測する。次に、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、移動制御命令に応じて予測される移動体１００の傾きに基づいて、照射光がターゲット１００ａに入射する入射角が、所定の範囲内かどうかの判定を行う。具体的には、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、予測結果に応じて傾いた移動体１００の姿勢が、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００へ電磁波を反射可能な移動体の傾きの範囲にあるかどうかを判定する。
（６）移動制御命令の変更
移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、視準可否判定部４０９による判定の結果に基づいて、移動制御命令を変更する。具体的には、移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、視準可否判定部４０９による判定の結果に基づいて、移動体１００の姿勢が予測結果に応じて傾いた状態で、位置情報送信装置２００から照射される電磁波の入射角が、ターゲット１００ａの視準可能範囲から外れてしまう場合に、位置情報送信装置２００が追跡可能な範囲内に移動体１００の姿勢を収めることが可能な移動制御命令に変更する。変更された移動制御命令は、移動体制御装置４００（制御命令送信部４１３）により送信され、移動体１００（制御命令受信部１５５）により受信される。
駆動制御部１５７は、制御命令変更部１１１によって変更された移動制御命令に従って、駆動部２１を制御する。移動体１００（駆動制御部１５７）が変更された移動制御命令に従って駆動部２１を制御することで、位置情報送信装置２００は、移動体１００に搭載されたターゲット１００ａを見失うことなく継続して追跡することができる。
移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、例えば、移動体１００の高度のための制御パラメータと移動体１００の傾きのための制御パラメータとの少なくとも１つの制御パラメータを変更することにより、移動制御命令を変更する。
制御命令変更部４１１により行われる制御パラメータの変更の具体例については、図６などを参照した第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
なお、移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、移動体１００が進む経路を変更し迂回ルートで移動させてもよいし、風など周囲の環境が変化するまで待機させてもよいし、他の変更を行うようにしてもよい。
（７）処理の流れ
次に、図１３を参照して、移動体制御装置４００により行われる処理の流れについて詳細に説明する。図１３は、位置情報送信装置２００が移動体１００を見失うことなく移動体１００が移動するために、移動体制御装置４００により行われる制御命令実行処理の例を説明するためのフローチャートである。
最初に、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、移動体１００の位置情報を取得する（ステップＳ１３０１）。具体的に、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、位置情報送信装置２００から移動体１００の位置情報を受信してもよいし、位置情報受信部４０１により受信されるターゲット１００ａの位置情報を基に移動体１００の位置情報を算出してもよいし、位置情報受信部４０１により既に受信されたターゲット１００ａの位置情報を基に現在の移動体１００の位置情報を推定してもよい。
次に、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、位置情報送信装置２００の設置された位置の情報と、ステップＳ１３０１で取得した移動体１００の位置情報と、ターゲット１００ａの視準可能範囲を基に、位置情報送信装置２００からターゲット１００ａに向かって電磁波が照射された場合に、ターゲット１００ａが位置情報送信装置２００に対して電磁波を反射可能な、移動体１００の傾きの範囲を算出する（ステップＳ１３０３）。
次に、移動体制御装置４００（傾き情報受信部４０７）は、移動体１００から、移動体１００の傾き情報を受信する（ステップＳ１３０５）。
次に、移動体制御装置４００（制御命令生成部４０５）は、移動計画取得部４０３により取得された移動計画に基づいて、移動体１００に送信予定の移動制御命令を生成する（ステップＳ１３０７）。
次に、移動体制御装置４００（視準可否判定部４０９）は、ステップＳ１３０１で取得した移動体１００の位置情報と、ステップＳ１３０３で取得した位置情報送信装置２００に電磁波を反射可能な移動体１００の傾きの範囲とを基に、ステップＳ１３０７で生成された移動制御命令を移動体１００に指示した場合に予測される移動体１００の傾きが、ステップＳ１３０３で算出された傾きの範囲内であるかを判定する（ステップＳ１３０９）。範囲内であった場合（Ｓ１３０９：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３１１に進むことなく、ステップＳ１３１３の処理を行う。そうでない場合（Ｓ１３０９：Ｎｏ）、ステップＳ１３１１の処理を行う。
ステップＳ１３１１において、移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、移動体１００の傾きを、ステップＳ１３０３で算出された傾きの範囲内に収めるために、ステップＳ１３０７により生成された移動制御命令を変更する（ステップＳ１３１１）。
例えば、ステップＳ１３０３により算出されたピッチ方向の傾きの範囲の最小値がΦｍｉｎであり、その最大値がΦｍａｘであり、制御命令生成部４０５により生成された移動制御命令を実行した場合に予測される移動体１００のピッチ方向の傾きΦがΦｍｉｎ未満だった場合には、移動体制御装置４００（制御命令変更部４１１）は、移動制御命令を変更して、移動体１００のピッチ方向の傾きΦをΦｍｉｎに変更する。
最後に、移動体制御装置４００（制御命令送信部４１３）は、移動制御命令を移動体１００に送信して、処理を終了する（ステップＳ１３１３）。
上記図１３に示す処理によれば、位置情報送信装置２００が、移動体１００に取り付けられたターゲット１００ａを見失うことにより、ターゲット１００ａの位置情報を取得できない確率を低減することができる。
（８）変形例
なお、位置情報送信装置２００がターゲット１００ａを見失うことにより、ターゲット１００ａの位置情報の送信がない場合、移動体制御装置４００（制御命令生成部４０５）は、現在位置に待機するような移動制御命令を生成してもよいし、位置情報送信装置２００が見失う前の位置に戻るための移動制御命令を生成してもよいし、現在位置に着陸するための移動制御命令を生成してもよい。
＜＜４．第３の実施形態＞＞
続いて、図１４乃至図１６を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。上述した第１及び第２の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第３の実施形態は、より一般化された実施形態である。
＜４．１．移動体制御システム１ｃの構成＞
まず、図１４を参照して、第３の実施形態に係る移動体制御システム１ｃの構成の例を説明する。図１４は、第３の実施形態に係る移動体制御システム１ｃの概略的な構成の一例を示す説明図である。
図１４を参照すると、移動体制御システム１ｃは、ターゲット１００ａを備える移動体１００、位置情報特定装置２５０、及び移動体制御装置５００を備える。
移動体制御システム１ｃでは、位置情報特定装置２５０は、ターゲット１００ａの位置情報を特定し、ターゲット１００ａを追跡する。例えば、位置情報特定装置２５０は、移動体１００が備えるターゲット１００ａの追跡に基づいて、ターゲット１００ａの位置情報を、例えば移動体制御装置５００に送信する。
移動体制御装置５００は、例えば移動体１００の内部、位置情報特定装置２５０の内部に実装される。なお、移動体制御装置５００は、移動体１００及び位置情報特定装置２５０と通信可能な、外部装置であってもよい。
移動体制御装置５００は、判定部５０１及び変更部５０３を備える。判定部５０１及び変更部５０３は、１つ以上のプロセッサと、メモリ（例えば、不揮発性メモリ及び／若しくは揮発性メモリ）並びに／又はハードディスクとにより実装されてもよい。判定部５０１及び変更部５０３は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリは、上記１つ以上のプロセッサ内に含まれていてもよく、又は、上記１つ以上のプロセッサ外にあってもよい。
＜４．２．動作例＞
第３の実施形態に係る動作例を説明する。図１５は、第３の実施形態に係る移動体制御装置５００により行われる処理の流れを説明するための図である。
第３の実施形態によれば、移動体制御装置５００（判定部５０１）は、移動体１００の移動のための移動制御命令に応じて予測される、ターゲット１００ａと位置情報特定装置２５０との位置関係に基づいて、移動制御命令に応じて移動したターゲット１００ａの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１５０１）。
具体的に、移動体制御装置５００（判定部５０１）は、例えば、位置情報特定装置２５０に対するターゲット１００ａの傾き、又は位置情報特定装置２５０に対するターゲット１００ａの高度、又は位置情報特定装置２５０に対するターゲット１００ａの距離など、位置関係に関する情報が所定の条件を満たすかどうかに基づいて、移動制御命令に応じて移動したターゲット１００ａの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う。
次に、移動体制御装置５００（変更部５０３）は、ステップＳ１５０１による判定の結果に基づいて、移動制御命令を変更する（ステップＳ１５０３）。
－第１及び第２の実施形態との関係
一例として、移動体制御装置５００が備える判定部５０１は、第１の実施形態において移動体１００が備える視準可否判定部１０９又は第２の実施形態において移動体制御装置４００が備える視準可否判定部４０９の動作を行ってもよい。また、移動体制御装置５００が備える変更部５０３は、第１の実施形態において移動体１００が備える制御命令変更部１１１又は第２の実施形態において移動体制御装置４００が備える制御命令変更部４１１の動作を行ってもよい。この場合に、第１又は第２の実施形態についての説明は、第３の実施形態にも適用されうる。
なお、第３の実施形態は、この例に限定されない。
以上、第３の実施形態を説明した。第３の実施形態によれば、例えば、移動体１００が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することが可能となる。
＜＜５．適用例＞＞
図１６を参照して、第１乃至第３の実施形態に係る移動体制御システムを農業に適応した例を説明する。図１６は、第１乃至第３の実施形態に係る移動体制御システムを農業に適応した例を説明するための図である。
図１６を参照すると、移動体６００は、農作物の上空を飛行し、移動体６００に装備されたカメラ等を用いて、農作物９００の生育状況を確認するための情報を取得する（以降、農作物９００を監視する、と記載することもある）。移動体６００は、トータルステーション７００から移動体６００の位置情報を取得することで、撮像対象となる農作物９００の上空を飛行するように、移動体６００自身の飛行位置を制御する。
次に、図１６（Ａ）を参照して、移動体６００の姿勢が傾いていない場合について説明する。移動体６００の姿勢が傾いていない場合、トータルステーション７００の照射光は、移動体６００が備えるプリズム６００ａの視準可能範囲８００ａの範囲内に収まる。このため、移動体６００は、トータルステーション７００から移動体６００の位置情報を取得し、移動体６００の位置を制御することで、農作物９００を監視する。
次に、図１６（Ｂ）を参照して、移動体６００の姿勢が傾いている場合について説明する。移動体６００の姿勢が傾いている場合とは、例えば、移動体６００が急旋回する場合や、移動体６００の飛行速度が速い場合等である。このような場合には、移動体６００の自動追跡を行うトータルステーション７００が、移動体６００に装着されたプリズム６００ａ（ターゲット）を見失ってしまい、移動体６００の位置座標を取得できなくなってしまう。このため、移動体６００は、移動体６００が移動制御命令に従って移動した後の移動体６００の傾きを予測し、予測結果に応じて傾いた移動体６００の姿勢が、プリズム６００ａ（ターゲット）がトータルステーション７００へ電磁波を反射可能な移動体６００の傾きの範囲になるように、移動制御命令を変更する。
上記の例は、移動体６００が傾くことによってトータルステーション７００の照射光がプリズム６００ａの視準範囲から外れる場合であるが、この場合に限定されるものではない。例えば、トータルステーション７００に対する移動体６００の高度が所定の高さよりも高い場合や、トータルステーション７００と移動体６００との間の距離が所定の距離よりも遠い場合であってもよい。
なお、図１６において移動体制御システムを農業に適応した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の移動体制御システムを林業における林木の生育状況の確認や、畜産業における家畜の行動監視、イベント会場における防犯のための監視に適応してもよい。
＜＜６．他の実施形態＞＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。
例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。また、処理におけるステップの一部が削除されてもよく、さらなるステップが処理に追加されてもよい。
また、本明細書において説明した移動体制御システムの構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、上記構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体（Non-transitory computer readable medium）が提供されてもよい。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
ターゲットを備える移動体と、
前記ターゲットに対して光波を照射し、前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段と、
前記移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定部と、
前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更する変更部と、を備える移動体制御システム。
（付記２）
前記判定部は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う、付記１記載の移動体制御システム。
（付記３）
前記移動体は、無人航空機である、付記１又は２記載の移動体制御システム。
（付記４）
前記変更部は、前記移動体の高度を制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、付記１乃至３のうち何れか１項記載の移動体制御システム。
（付記５）
前記変更部は、前記移動体の傾きを制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、付記１乃至３のうち何れか１項記載の移動体制御システム。
（付記６）
ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記ターゲットに対して光波を照射し前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定部と、
前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更する変更部と、を備える移動体制御装置。
（付記７）
前記判定部は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う、付記６記載の移動体制御装置。
（付記８）
前記移動体は、無人航空機である、付記６又は７記載の移動体制御装置。
（付記９）
前記変更部は、前記移動体の高度を制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、付記６乃至８のうち何れか１項記載の移動体制御装置。
（付記１０）
前記変更部は、前記移動体の傾きを制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、付記６乃至８のうち何れか１項記載の移動体制御装置。
（付記１１）
ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記ターゲットに対して光波を照射し前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行うことと、
前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更することと、を備える移動体制御方法。
（付記１２）
前記判定は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定である、付記１１記載の移動体制御方法。
（付記１３）
前記移動体は、無人航空機である、付記１１又は１２記載の移動体制御方法。
（付記１４）
前記移動制御命令を変更することは、前記移動体の高度を制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更することを含む、付記１１乃至１３のうち何れか１項記載の移動体制御方法。
（付記１５）
前記移動制御命令を変更することは、前記移動体の傾きを制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更することを含む、付記１１乃至１３のうち何れか１項記載の移動体制御方法。
（付記１６）
ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記ターゲットに対して光波を照射し前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行うことと、
前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更することと、をコンピュータに実行させるための移動体制御プログラム。
移動体の移動を制御する移動体制御システムにおいて、移動体が備えるターゲットを見失うことなく、移動体の位置情報を継続的に取得することが可能になる。
１ａ、１ｂ、１ｃ 移動体制御システム
１０、１００、６００ 移動体
２０、７００ トータルステーション
２００ 位置情報送信装置
２５０ 位置情報特定装置
３００ 通信ネットワーク
４００、５００ 移動体制御装置
１０１、４０１ 位置情報受信部
１０３、４０３ 移動計画取得部
１０５、４０５ 制御命令生成部
１０７、１５１ 傾き情報測定部
１０９、４０９ 視準可否判定部
１１１、４１１ 制御命令変更部
１１３、１５７ 駆動制御部
１５３ 傾き情報送信部
１５５ 制御命令受信部
４０７ 傾き情報受信部
４１３ 制御命令送信部
５０１ 判定部
５０３ 変更部

Claims (10)

  1. ターゲットを備える移動体と、
    前記ターゲットに対して光波を照射し、前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段と、
    前記移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定手段と、
    前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更する変更手段と、を備える移動体制御システム。
  2. 前記判定手段は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う、請求項１記載の移動体制御システム。
  3. 前記移動体は、無人航空機である、請求項１又は２記載の移動体制御システム。
  4. 前記変更手段は、前記移動体の高度を制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、請求項１乃至３のうち何れか１項記載の移動体制御システム。
  5. 前記変更手段は、前記移動体の傾きを制御するための制御パラメータを変更することにより、前記移動制御命令を変更する、請求項１乃至３のうち何れか１項記載の移動体制御システム。
  6. ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記ターゲットに対して光波を照射し前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行う判定手段と、
    前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更する変更手段と、を備える移動体制御装置。
  7. 前記判定手段は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定を行う、請求項６記載の移動体制御装置。
  8. 前記移動体は、無人航空機である、請求項６又は７記載の移動体制御装置。
  9. ターゲットを備える移動体の移動のための移動制御命令に応じて予測される、前記ターゲットと前記ターゲットに対して光波を照射し前記ターゲットによって反射された前記光波に基づいて前記ターゲットの位置情報を特定する位置情報特定手段との位置関係に基づいて、前記移動制御命令に応じて移動した前記ターゲットの位置情報の特定が可能であるかどうかの判定を行うことと、
    前記判定の結果に基づいて、前記移動制御命令を変更することと、を備える移動体制御方法。
  10. 前記判定は、前記位置情報特定手段から照射された光波が、前記ターゲットの視準可能範囲内であるかどうかの判定である、請求項９記載の移動体制御方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020203664A (ja) * 2019-03-29 2020-12-24 株式会社トプコン 無人飛行機の飛行制御システム及び地形計測システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2511781A1 (de) 2011-04-14 2012-10-17 Hexagon Technology Center GmbH System und Verfahren zur Steuerung eines unbemannten Fluggeräts
JP2018136143A (ja) 2017-02-20 2018-08-30 株式会社トプコン 無人航空機の追跡装置、無人航空機の追跡方法、無人航空機の追跡システムおよびプログラム
JP2019117127A (ja) 2017-12-27 2019-07-18 株式会社トプコン 三次元情報処理部、三次元情報処理部を備える装置、無人航空機、報知装置、三次元情報処理部を用いた移動体制御方法および移動体制御処理用プログラム
JP2019119221A (ja) 2017-12-28 2019-07-22 Ｄ−Ｐｌａｎ株式会社 無人航空機の制御システム
JP2019182089A (ja) 2018-04-05 2019-10-24 株式会社Ｓｏｋｅｎ 飛行装置および飛行装置誘導システム
JP2019197475A5 (ja) 2018-05-11 2020-07-30

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160349746A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-01 Faro Technologies, Inc. Unmanned aerial vehicle having a projector and being tracked by a laser tracker
US9739870B1 (en) * 2015-08-18 2017-08-22 Amazon Technologies, Inc. Tracking unmanned aerial vehicles using reflected light
JP6812667B2 (ja) * 2016-06-15 2021-01-13 日本電気株式会社 無人飛行装置制御システム、無人飛行装置制御方法および無人飛行装置
JP6944790B2 (ja) * 2017-02-22 2021-10-06 株式会社トプコン 制御装置、光学装置、制御方法、無人航空機の追跡システムおよびプログラム
JP6934367B2 (ja) * 2017-08-28 2021-09-15 株式会社トプコン 位置測定装置、位置測定方法および位置測定用プログラム
JP7092538B2 (ja) * 2018-03-30 2022-06-28 三菱電機株式会社 構造物の形状測定用の画像撮影システム、機上制御装置
JP2019197475A (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 株式会社Ｓｏｋｅｎ 飛行装置誘導システム
IL263768A (en) * 2018-12-17 2020-06-30 Shilat Optronics Ltd A laser-guided attack drone for non-line-of-sight targets

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2511781A1 (de) 2011-04-14 2012-10-17 Hexagon Technology Center GmbH System und Verfahren zur Steuerung eines unbemannten Fluggeräts
JP2018136143A (ja) 2017-02-20 2018-08-30 株式会社トプコン 無人航空機の追跡装置、無人航空機の追跡方法、無人航空機の追跡システムおよびプログラム
JP2019117127A (ja) 2017-12-27 2019-07-18 株式会社トプコン 三次元情報処理部、三次元情報処理部を備える装置、無人航空機、報知装置、三次元情報処理部を用いた移動体制御方法および移動体制御処理用プログラム
JP2019119221A (ja) 2017-12-28 2019-07-22 Ｄ−Ｐｌａｎ株式会社 無人航空機の制御システム
JP2019182089A (ja) 2018-04-05 2019-10-24 株式会社Ｓｏｋｅｎ 飛行装置および飛行装置誘導システム
JP2019197475A5 (ja) 2018-05-11 2020-07-30

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